第一篇:【化学】2.1.4《氯、溴、碘及其化合物》教案(苏教版必修1)
第一单元
第4课时
溴、碘的提取
一、学习目标
1.进一步认识氧化还原反应的重要意义。2.学会从海水中提取溴和碘的反应原理。
3.结合反应原理分析提取溴和碘的过程,体会实验设计的方法,提高思维的发散性。
4.建立资源综合利用的思想。
二、教学重点及难点
重点:提取溴和碘的反应原理。
难点:提取溴和碘的反应原理及工业生产流程。
三、设计思路
由对比氯、溴、碘在海水中浓度的差异引出从海水中提取这些元素方法上的差异,通过进一步认识氧化还原反应在生产溴单质和碘单质过程中所起的重要作用,使学生明确氧化还原反应的重要意义,从掌握实验室制备溴单质和碘单质方法到了解工业生产的简单流程。
四、教学过程
[情景导入]回顾本专题第一节课中使用过的“海水中主要元素的含量表”,可以明显发现氯、溴、碘三种元素在海水中含量的巨大差异,学生通过数据比较,分析从海水中提取溴和碘的方法与提取氯的方法的异同,最后得出结论:从提取氯化钠后所得的母液中提取溴,从海水中富含碘元素的植物中提取碘。
[过渡]溴元素和碘元素在海水中以-1价离子形式存在,需要被氧化成相应的单质才能被提炼出来,氯气作为一种重要的化工原料在这里要大显神威了。先来看看我们在实验室中怎样用氯气制取出溴单质和碘单质。
[活动与探究1]学生在一支试管中加入2~3mLKBr溶液,滴加少量新制氯水,再滴加少量CCl4,振荡,静置。
[观察]观察操作方法,描述实验现象,分析原因。
[板书]Cl2+2KBr=Br2+2KCl [阅读与思考]结合演示实验,通过阅读教材中有关从海水中提取溴单质的文字,运用反应原理解释生产流程的设置原因,并能根据“鼓入热空气或水蒸气”推断出溴单质的易挥发姓。
[活动与探究2] 学生在一支试管中加入2~3mLKI溶液,滴加少量新制氯水,再滴加少量CCl4,振荡,静置。
[观察]观察操作方法,描述实验现象,分析原因。[板书]Cl2+2KI=I2+2KCl [阅读与思考]结合演示实验,通过阅读教材中有关从海带中提取碘单质的文字,运用反应原理解释生产流程图中提供的各种信息,并能分析每一步操作的方法、解释其中的原因。比如解决如下问题:
1.“干海带”在浸泡前是否应做适当处理? 2.实验室过滤的基本操作?
3.“提纯”的方法是什么?怎样操作?
4.怎样将提纯后得到的碘和四氯化碳(或苯)进行分离,得到碘单质? 5.生产流程能否做其他改变?(学生可讨论“氧化”和“过滤”两个流程是否可以掉换位置。)
[小结]我们学习了氧化还原反应的原理,就是为了更好地利用它趋利避害。[练习]
1.要除去液溴中溶解的少量Cl2,可采的方法是()A.加入NaCl
B.加入适量的NaBr
C.加入适量的Cl2
D.加入适量的Br2 答案:B。
2.为实现2000年消除碘缺乏病的目标,卫生部规定食盐必须加碘,其中的碘以
---碘酸钾(KIO3)形式存在,已知在溶液中IO-3 可和I发生反应:IO3 +5I
+6H+=3I2+3H2O,根据此反应,可用试纸和一些生活中常见物质进行实验,证明食盐中存在IO-3。可供选用的物质有: ①自来水,②蓝色石蕊试纸,③碘化钾淀粉试纸,④淀粉,⑤食糖,⑥食醋,⑦白酒。进行上述实验时必须使用的物质是()
A.①③
B.③⑥
C.②④⑥
D.①②④⑤⑦ 答案:A。
第二篇:2013-2014学年高一化学苏教版必修一教案2.1 氯、溴、碘及其化合物 教学案
专题二第一单元氯溴碘及其化合物 教学目标:
掌握氯气的制备、性质和用途。
2、掌握氯水的组成和性质。
3、掌握溴、碘的提取和性质。
1、教学过程:
【例1】家用消毒液的发生器是以精盐和自来水为反应物,通电时,发生器的电解槽的极 板上产生大量气泡,切断电源后,生成液具有强烈的杀菌消毒能力。与该反应器工作原理 直接有关的化学方程式是()通电 A、2NaOH +Cl == NaCl + NaClO + HO B、H+ Cl == 2HCl 222 2通电 C、2NaCl + 2HO == 2NaOH + H↑ + Cl↑ D、2HClO == 2HCl + O↑ 2222 【小结1】
一、氯气的生产原理:
1、电解饱和食盐水法制氯气:
(1)原料: ;试纸与指示剂、(2)电解饱和食盐水装置包括:(3)怎样检验电解饱和食盐水两极生成的气体产物?(4)电解食盐水的化学方程式为:
2、氯气的工业制法: 工业上制氯气通常是用 方法来制取氯气,写出化学方程
式。
(1)阳离子交换膜电解槽构造特点:用 或 将电解槽分隔成两部分。(2)阳离子交换膜的特点:具有很好的选择性。只允许
通过,不允
许
及
通过。
3.实验室制法: ①原理:
②制取装置类型: ③净化: ④收集: ⑤验满:
⑥尾气处理:
【例2】当周围空间不慎有大量氯气溢出时,处在该环境中的人可以用浸有一定浓度某种 物质的水溶液的毛巾捂住鼻子,以防中毒,最适宜采用的物质是()A、NaOH B、KI C、NH•HO D、NaCO3223
例
3、自来水常用氯气消毒,某学生用自来水配制下列溶液,不会产生明显药品变质的是 A、石蕊 B、硝酸银 C、亚硫酸钠 D、氯化铝 【例4】某温度下,将氯气通入氢氧化钠溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO的混合溶液,3——经测定ClO与ClO的物质的量之比为1∶3,则氯气与氢氧钠反应蛙时,被还原的氯元素和3被氧化的氯元素的物质的量之比为()
【小结2】
二、氯气的性质
1、物理性质:在通常情况下,氯气是一种
色、有
气味、比空气
、有的气体,故在制取氯气时应用 将尾气吸收。溶于
水,在 中溶解度较小。
2、化学性质:氯气的化学性质(填“活泼”、“不活泼”),是一种 的非金属单质,在化学反应中通常是 剂。氯气能发生许多重要的化学反应,归纳如下,请填表。主要化学性质 典型实例(1)与某些金属反应
(2)与某些非金属反应(3)与水反应(4)与碱反应
(5)与某些还原性化合物反应
3、氯气的用途:杀菌消毒,制盐酸、农药和有机溶剂,制漂白粉。制漂白粉原理: 漂白原理:
4、氯水的性质(1)新制氯水中存在 等微粒,当它与不同物质反应时,参加反应的微 粒可能不同,其现象也可能不同。向新制氯水中滴入紫色石蕊试液,先 后,反应的离子方程式。
(2)HClO的性质:。【提问】 新制氨水和新制氯水相比,哪种溶液中微粒种类较多?氯水久置后成分发生怎样的变化? 【例5】不能从溴水中提取溴的试剂是()A.酒精 B.汽油 C.烧碱溶液 D.四氯化碳 【小结3】【课后阅读】
三、溴、碘的提取、性质和用途:
1、溴、碘的性质 注:①溴蒸气为红棕色,碘蒸气为紫色。
溴单质 碘单质(能升华)颜色、状态 深红棕色、液体 紫黑色(有金属光泽)、固体 物 密度(与水比较)理性水中 微溶、橙色 微溶、黄褐色 溶解性和 质 酒精中 易溶、橙红色 易溶、棕褐色 溶液颜色 四氯化碳中 易溶、橙红色 易溶、紫红色 化能与氯气反应的金属、非金属一般也能与溴、碘反应,只是反应活性不如氯气。氯、学溴、碘单质间能够发生置换反应:氯能把溴和碘从它们的卤化物中置换出来,溴能性把碘从它的卤化物中置换出来,即氯、溴、碘的氧化性强弱为:Cl>Br>I
2质 ②Br是常温下唯一的液态非金属单质,易挥发有剧烈刺激性气味,有强烈的腐蚀性 22、卤化银: AgCl AgBr AgBr 颜色 白色 浅黄色 黄色 溶解性 既不溶于水,也不溶与稀硝酸 AgNO+NaCl== AgNO+NaBr== AgNO+ NaI == 333制法 NaNO+AgCl↓ NaNO+AgBr↓ NaNO+AgI↓ 333化学性质 有感光性,在光照下会发生分解反应2AgX==X+2Ag(黑色)2感光材料制作照相用途 ———— 人工降雨等 用的胶卷和相纸等
3、从海水中提取溴、碘的过程: 氯化 提取 浓缩 精制 ①海水(苦卤MgBr)粗Br 高纯度Br 22 2加热 MgBr+Cl=Br+MgCl 鼓入空气或水蒸气 222
2②从海带中提取碘的过程:
过滤
Cl水 提纯 氧化 海带 浸泡 粗碘 碘 2萃取
加CCl或苯 4【课外练习】
1.久置的氯水和新制的氯水相比较,下列结论正确的是()A.颜色相同
B.都能使有色布条褪色 C.PH相同 D.加AgNO溶液都能生成白色沉淀 32.氯仿(CHCl)可用作全身麻醉剂,在光照下,氯仿易被氧化生成剧毒的光气(COCl):
2 CHCl+O →2HCl+2 COCl,为防止事故发生,在使用前要先检验氯仿是否变质,你认为322检验时所用的最佳试剂是()A.烧碱溶液 B.溴水 C.硝酸银溶液 D.淀粉碘化钾试纸 3.某工厂排放的酸性废液中含有游离氯。要除去游离氯并中和其酸性,正确的方法是 A.先加适量NaSO溶液,再加适量NaOH溶液 23B.先加适量NaOH溶液,再加适量NaSO溶液
23C.先加过量NaSO溶液,再加适量NaOH溶液 23D.先加过量NaOH溶液,再加适量HCl溶液 4.用下列两种方法制取氯气:①用含氯化氢146克的浓盐酸与足量的二氧化锰反应②用 87克二氧化锰与足量的浓盐酸反应,则所得氯气()A、②比①多 B、①比②多 C、一样多 D、无法比较 5.溴与氯同属“卤族”元素,其单质在性质上具有很大的相似性,但Cl比Br的活泼性 22强,下面是根据氯气的性质,对溴单质性质的预测,其中不正确的是()A、溴单质可以和烧碱溶液反应 B、溴单质只具有氧化性 C、溴原子最外层有7个电子,在化学反应中容易得1个电子 D、溴离子可以用硝酸酸化过的AgNO溶液来检验 36.在4份碘化钾淀粉溶液中,分别加入下列物质,能使溶液变蓝的是()A、氯化氢 B、溴水 C、氯气 D、溴化钠溶液 7.下列各组物质在反应时生成棕黄色烟的是()A、氢气在氯气中燃烧 B、镁条在氧气中燃烧 C、氢气在氧气中燃烧
D、细铁丝在氯气中燃烧 8.2.4克某金属和足量的氯气充分反应,所得固体比原金属增重7.1克,若该固体为单 一价态的氯化物,则其化学式为()A、NaCl B、MgCl C、FeCl D、CuCl 2329.用MnO和浓盐酸制取氯气。当4mol氯化氢被氧化,生成的氯气的体积(标准状况)是 2A、22.4L B、44.8L C、67.2L D、89.6L 10.ClO是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO:22KClO+HCO+
+KSO+
+2HO,下列说法正确的是 32242422422A、KClO在反应中得到电子 B、ClO是氧化产物 32C、HCO在反应中被氧化 D、1 mol KClO参加反应有2 mol 电子转移 2243*11.将13.4克KCl和KBr的混合物,溶于水配成500ml溶液,通入过量的Cl,反应后 2+--将溶液蒸干,得固体11.175克。则原来所配溶液中K、Cl、Br的物质的量之比为()A、3︰2︰1 B、1︰2︰3 C、1︰3︰2 D、2︰3︰1 *12.如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥的气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶中,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧瓶中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶,则a和b分别是()
A B C D a(干燥气体)NOCOClNH 2 2 2 3 b(液体)HO 16%NaOH溶液 饱和NaCl溶液 10%盐酸 213.用滴管把新制的氯水逐滴加到含有酚酞的氢氧化钠溶液中,当加到最后一滴时,溶液 的红色突然消失。对产生实验现象的原因有两种推测: ①是氯水中的次氯酸的漂白性使 +它由红色变成无色;②是氯水的酸性(H)使它由红色变成无色。假设其中一种是正确的。请你设计一个实验,由实验现象,对以上的推测作出判断。⑴要使用的实验用品: ⑵要进行的实验操作: ⑶实验现象和结论: 14.新制氯水是实验室里的常用的一种试剂。试回答下列问题:(1)新制氯水中含有多种成分,其中属于弱电解质有(写化学式)(2)向新制氯水中加入过量的碳酸钙粉末产生的现象是,写出该反应的离子方程式。
⑶试判断Cl与HClO的氧化性强弱,并写出你做出判断的化学事实。
2答: *15.某同学欲探究Cl、Br、I之间的变化:他向U形管中加入约2g高锰酸钾粉末;取 222一根长为5mm×150mm的玻璃管,插入橡皮塞中,在图所示装置中的“4、5、6”位置上贴 滤纸小旗,分别滴3滴淀粉KI溶液、饱和KI溶
液、溴化钠溶液。另取一同样的玻璃管,两端各 塞入一小团脱脂棉,在1和2处脱脂棉上分别滴 入淀粉KI溶液和饱和NaBr溶液,并在两端分别 接一橡皮管(带夹子);在3处装入吸有NaOH溶 液的脱脂棉,连接好装置。试回答下列问题:当滴加浓盐酸到U形管 后,即可看到有黄绿色的氯气产生,与小旗接 触后,由下至上依次出现: 色、色、色。打开1、2处的夹子,当氯
气恰好上升到2位置,保持一会儿即夹住2处,不使氯气上升。取下上节玻璃管,在2处微微 加热,即看到红棕色的溴上升到1处,此时有 色出现。
16.某课外活动小组用如图所示装置制取次氯酸钠。图中瓶乙盛饱和食盐水(已知氯气在其中的溶解度很小),瓶丙盛浓硫酸,仪器A中盛浓盐酸,C中盛NaOH溶液。试回答:(1)仪器A的名称
(2)B中发生反应的化学方程式;(3)乙装置的作用:(4)能否省去丙装置并说明理由
(5)实验中若用12mol/L的浓盐酸100mL,与足量的MnO反应,最终生2成次氯酸钠的物质的量总是小于0.3mol,其主要原因是
第三篇:高中数学:2.1.4《函数的奇偶性》教案(新人教B必修1)
2.1.4 函数的奇偶性 学案
【预习要点及要求】 1.函数奇偶性的概念;
2.由函数图象研究函数的奇偶性; 3.函数奇偶性的判断;
4.能运用函数奇偶性的定义判断函数的奇偶性; 5.理解函数的奇偶性。【知识再现】
1.轴对称图形:
2中心对称图形: 【概念探究】
1、画出函数f(x)x,与g(x)x的图像;并观察两个函数图像的对称性。
2、求出x3,x2,x
结论:f(x)f(x),g(x)g(x)。
3、奇函数:___________________________________________________
4、偶函数:______________________________________________________ 【概念深化】(1)、强调定义中“任意”二字,奇偶性是函数在定义域上的整体性质。(2)、奇函数偶函数的定义域关于原点对称。
5、奇函数与偶函数图像的对称性:
如果一个函数是奇函数,则这个函数的图像是以坐标原点为对称中心的__________。反之,如果一个函数的图像是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是___________。
如果一个函数是偶函数,则这个函数的图像是以y轴为对称轴的__________。反之,如果一个函数的图像是关于y轴对称,则这个函数是___________。
6.根据函数的奇偶性,函数可以分为____________________________________.【例题解析】
例1.已知f(x)是奇函数,且当x0时,f(x)x2x,求当x0时f(x)的表达式
例2.设为实数,函数f(x)x|xa|1,xR,讨论f(x)的奇偶性
参考答案:
例1.解:设x0,则x0,f(x)(x)2(x)x2x,又因为f(x)为奇函数,2222321时的函数值,写出f(x),g(x)。2 f(x)f(x),f(x)(x2x)x2x
当x0时f(x)x2x
评析:在哪个区间上求解析式,x就设在哪个区间上,然后要利用已知区间的解析式进行代入,利用f(x)的奇偶性,把f(x)写成f(x)或f(x),从而解出f(x)
例2.解:当a0时,f(x)(x)|x|1x|x|1f(x),所以f(x)为偶函数
当a0时,f(a)a1,f(a)a2|a|
1此时函数f(x)既不是奇函数,也不是偶函数
评析:对于参数的不同取值函数的奇偶性不同,因而需对参数进行讨论 达标练习:
一、选择题
1、函数f(x)x22222222x的奇偶性是()
A.奇函数 B.偶函数 C.非奇非偶函数 D.既是奇函数又是偶函数
2、函数yf(x)是奇函数,图象上有一点为(a,f(a)),则图象必过点()
A.(a,f(a))B.(a,f(a))C.(a,f(a))D.(a,二、填空题:
1)f(a)
3、f(x)为R上的偶函数,且当x(,0)时,f(x)x(x1),则当x(0,)时,f(x)___________.4、函数f(x)为偶函数,那么f(x)与f(|x|)的大小关系为 __.三、解答题:
5、已知函数f(x)是定义在R上的不恒为0的函数,且对于任意的a,bR,都有f(ab)af(b)bf(a)
(1)、求f(0),f(1)的值;
(2)、判断函数f(x)的奇偶性,并加以证明。= 参考答案:
1、C;
2、C;
3、x(x+1);
4、相等; 5.(1)f(0)f(00)0f(0)0f(0)0f(1)f(11)f(1)f(1),f(1)0(2)f(1)f[(1)2]f(1)f(1)0f(1)0,f(x)f(1x)f(x)f(1)f(x)f(x)为奇函数.课堂练习:教材第49页 练习A、第50页 练习B 小结:本节课学习了那些内容? 请同学们自己总结一下。课后作业:第52页习题2-1A第6、7题
第四篇:高一化学必修1第三章金属及其化合物教案
第三章 金属及其化合物相关知识总结与练习
第三章《金属及其化合物》
【课标要求】:
知识与技能要求:
1了解地壳中金属元素含量、金属的存在状态、金属的化学共性。
2了解Na的保存、Na常温下在空气中的变化,掌握加热条件下Na与O2的反应,Na与水的反应。
3了解Fe与Al分别与O2的反应,Al2O3的保护作用,掌握Al与NaOH溶液的反应。
4了解金属氧化物的物理性质,并通过实验探究掌握金属氧化物溶于水的规律、金属氧化物与酸的反应、Al(OH)3的两性。
5掌握Na2CO3、NaHCO3的性质,了解Na2CO3、NaHCO3、KAl(SO4)2的用途。
6掌握铁盐、亚铁盐的检验方法,Fe2+、Fe3+的性质和相互转化
7了解常见合金的性能及用途
过程与方法要求:
1通过金属及其化合物性质的实验,提高对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识,培养实验意识、操作技能、观察能力和分析问题的能力。
2以金属知识的学习为线索,通过阅读、查阅资料、讨论和概括等,培养获取知识及信息加工的能力。通过比较归纳等,逐步掌握学习元素化合物知识面的一般方法。
3学会用焰色反应判断某些金属元素的存在4学会选择金属材料的方法
情感与价值观要求:
1初步认识金属材料在国民经济中的重要作用和与人们日常生活的密切联系,以及合理使用金属材料的重要意义。
2通过金属及其化合物,金属材料在生产和生活中的应用等的学习,提高我们学习化学的兴趣,增强学好化学服务社会的责任感和使命感
3通过多种多样的活动,鼓励积极提出问题,培养敢于质疑、勇于创新的精神和合作精神等
第一讲
《金属的化学性质》
第一课时
地壳中含量最多的金属元素是Al:7.73%,第二位Fe:4.75%。大多数金属以化合态存在。原因:金属元素外层电子数较少,易失去电子,因而性质活泼。
【思考与交流】举例说明金属能发生哪些化学反应?
根据初中所学内容填写化学反应方程式:
举例写反应的化学方程式
金属与氧气反应
4Al+3O2==2Al2O3
金属与盐置换反应
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
金属与酸反应
Fe+H2SO4==FeSO4+Cu
【探求新知】
一、金属与非金属的反应
金属钠的物理性质与存放方法。
色态
密度
硬度
熔沸点
导电导热性
银白色固体
比煤油大,比水小
小,质软
低
好
钠一般存放在石蜡油或煤油中
1:Na和O2反应
(1)
常温下
【实验探究1】用小刀从中间切开,观察钠切面的颜色变化银白色逐渐变暗
反应可表示为:
4Na
+
O2
====
2Na2O
(颜色:白色固体)
(2)钠的燃烧。
【实验探究2】用小刀切下绿豆粒大小的钠块,用滤纸吸干煤油后放入坩埚中,点燃酒精灯进行加热。
Δ
描述实验现象:金属先熔化,在空气中燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
反应可表示为:
2Na
+
O2
Na2O2
(颜色:淡黄色固体)
注意:①用镊子夹取存放在煤油中的金属钠,②用滤纸吸干表面的煤油防止干扰观察现象,③未用完的钠块全部放回原试剂瓶中。
2、铝与氧气的反应
4Al+3O2
点燃
2Al2O3
【实验探究1】
用坩埚钳钳住一块铝片在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动
实验现象
逐渐熔化,失去光泽,但不滴落
原因:
铝的熔点
为665℃
氧化铝的熔点
为2050℃,铝表面的致密氧化膜包在铝的外面,所以熔化了的液态铝不会落下。
【实验探究2】
用坩埚钳钳住一块用砂纸打磨过的铝片在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动
实验现象:
熔化的铝仍不滴落
原因:
磨去氧化膜的铝片在空气中很快又形成一层新的氧化膜
【归纳小结】
①金属的活动性越强,与氧气反应就越易进行(如钠露置空气中就氧化);金属活动性越弱,与氧气发生反应时反应条件较高(如铁在空气中不能被点燃),俗语说“真金不怕火炼”就说明金在加热条件下不与氧气反应。
②金属和氧气反应一般生成普通氧化物,例MgO
Al2O3
CuO,但钠在氧气中燃烧生成Na2O2,铁在氧气中燃烧生成Fe3O4。
③金属表面的氧化物有的疏松,不能保存内层金属,如铁;金属表面的氧化物有的致密,可以保存内层金属镁、铝。
第二课时
二、金属和水的反应
1.钠与水反应
【实验探究】
Na和烧杯里的水作用:
现象:反应剧烈,钠浮在水面上,熔成小球,迅速游动,嘶嘶作响,溶液变红。
(2)现象分析
现象
原因
浮
密度比水小
熔
钠和水反应放热,使钠熔成闪亮的小球
游
钠和水反应生成气体,推动钠游动
响
钠和水反应放出热量使水局部蒸发为气体
红
钠和水反应生成了碱
化学反应方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
离子方程式:2Na+2H2O=2Na++OH-+H2↑
【思考讨论】
①金属钠着火,能否用水灭?为什么?应该如何处理?(不能,因能和水反应。应用细砂)
②为什么能将钠保存在煤油中?能否保存在汽油或CCl4中?(钠容易被氧气氧化而变质,必须将钠隔绝空气保存;钠不与煤油发生化学反应;钠的密度比煤油大,能够有效隔绝空气。不能保存在汽油中,因汽油易挥发,使钠暴露在空气中,发生火灾。不能保存在CCl4中因钠的密度小于CCl4的密度)
③将一小块金属钠投入CuSO4溶液中,可观察到什么现象?写出发生的化学方程式。
(观察到现象:反应剧烈,钠熔成小球,浮在水面上,迅速游动,嘶嘶作响,溶液中同时出现蓝色沉淀。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4)
2、铁和水反应
铁不能和冷水、热水反应但能和水蒸气反应
铁与水蒸气反应的实验装置见课本P50(引导学生从水蒸气的产生,水蒸气与铁粉反应,反应产物的检验设计装置。还可设计成以下二种实验装置)
【实验探究】铁粉与水蒸气的反应:3Fe+4H2O(g)==
Fe3O4+4H2↑
现象:点燃肥皂泡可听到爆鸣声
三、铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应
【实验探究】(1)取2支小试管分别加入5mL盐酸和5mLNaOH溶液,再分别放入一小段铝片,观察现象。
(2)将点燃的木条分别放在两支试管口,观察现象。
铝既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,都能产生一种可燃性气体H2
铝与盐酸反应的化学方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑离子方程式:2Al+6H+=2Al3++3H2↑
铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
离子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
【思考讨论】
1、在上述实验中,为什么铝片放入盐酸和NaOH溶液中,不立即产生气泡?
2、由上述实验还能得出哪种物质既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应?
(1)、原因:铝片表面上的Al2O3先和盐酸和NaOH溶液中,所以不立即产生气泡(2)、物质名称:Al2O3
第三课时
物质的量在化学方程式计算中的运用
一、回忆以物质的量为中心的计算公式
×M
÷M
N
÷NA
×NA
×Vm
÷Vm
÷V
×V(溶液
m
V(气体)
n
C
二、理解方程式中化学计量数之比与物质的量之比的含义
我们知道:物质是由原子、分子、离子等粒子构成的,物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的,比如在下面的那个反应中,Na和H2O以及产物NaOH、H2是按2:2:2:1的比例进行的,也就是说它们的分子数之比为:2:2:2:1
2Na
+
2H2O
==
2NaOH
+H2
化学计量数之比
扩大NA倍
1.204×1024
1.204×1024
1.204×1024
6.02×1023
物质的量之比
2mol
2mol
2mol
1mol
质量之比
4g
32g
36g
从上面一系列的比例中我们可以得出一些什么结论呢?
结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于组成各物质的粒子数之比,因而也等于各物质的物质的量之比,还等于在相同条件下各气体的体积之比。
计算时同种物质各种量(物质的量、质量、体积)的单位要统一。即上下单位要一致
三、物质的量在方程式中的运用
例题讲解
例1见课本P52页
例2实验室用60g含
CaCO3
80%的大理石与足量12mol/l浓盐酸完全反应(杂质不参加反应)求:①参加反应浓盐酸的体积。②生成CO2的体积(标况下)。
分析思路:把参加反应CaCO3转化为物质的量,再根据化学方程式中的化学计量数,求题目所求。(注意解题格式)
解
CaCO3(S)
+
2HCl==
CaCl2+
H2O
+
CO2
1mol
mol
22.4
L
0.48mol
12mol/L×V
[HCl(aq)]
V
(CO2)
V
[HCL(aq)]=0.08
LV
V(CO2)=10.752
L
答:参加反应浓盐酸体积为0.08L,生成CO2的体积在标况下10.75
L。
例3.用8.7
g
MnO2与100
g
36.5﹪的浓盐酸反应,消耗盐酸的物质的量是多少?产生Cl2在标况下的体积是多少?未参加反应的HCl的质量是多少?被氧化的HCl物质的量是多少?
分析思路:根据化学方程式进行计算,当两种反应物的量均为已知时,首先须判断何者过量,然后根据不过量的物质来进行计算。
解:△
MnO2
+
4HCl(浓)
======
MnCl2
+
Cl2↑+2H2O
mol
mol
22.4
L
V(Cl2)
因为:1mol×0.1mol<4mol×1mol
所以,反应物HCl过量,应根据MnO2的物质的量0.1
mol计算:
消耗HCl为:
n1(HCl)=
剩余HCl为:
n2(HCl)=1mol-0.4mol=0.6mol
剩余HCl的质量为:
m(HCl)=n2(HCl)·M(HCl)
=0.6
mol×36.5 g·mol-1=21.9
g
V(Cl2)=
被氧化的HCl物质的量:因参加反应的盐酸一半被氧化所以n(被氧化HCl)=0.4mol/2=0.2mol
答:消耗HCl
0.4
mol,产生Cl2
2.24
L,未参加反应的HCl为21.9
g,被氧化的HCl物质的量是0.2mol。
第二讲
《几种重要的金属化合物》
第一课时
一、钠的重要化合物
请同学回顾钠在常温下和加热条件下与氧气反应的现象及产物的差异?请写出反应的化学方程式。
1、氧化钠和过氧化钠
【思考1】Na2O是一种碱性氧化物,其化学性质与氧化钙类似,具有碱性氧化物的通性。你能列举出其主要的化学性质吗?
答案:Na2O
+H2O=2NaOH
Na2O
+
CO2
=
Na2CO3
Na2O
+2HCl
=
2NaCl
+H2O
(1)【演示实验3-5】Na2O2和水反应
实验现象
所得结论
有大量气泡产生
过氧化钠与水剧烈反应产生气体
带火星木条复燃
有氧气产生
试管外壁温度升高
反应放热
酚酞试液变红后褪色
有碱生成,Na2O2氧化性应强
反应方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH
+O2↑
Na2O2也是氧化物,但它不属于碱性氧化物,因还生成了O2
(2)Na2O2和CO2反应
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【思考讨论】1过氧化钠与水反应,Na2O2与CO2反应,找出反应中的氧化剂和还原剂。
Na202既是氧化剂又是还原剂
过氧化钠极易与水、二氧化碳反应在实验室里应如何保存它呢?
隔绝空气、远离易燃物、密封保存。
3过氧化钠为什么可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
可和H2O,CO2产生O2
【归纳与整理】
钠的氧化物
氧化钠
过氧化钠
色、态
白色粉末
淡黄色粉末
化学式
Na2O
Na202
离子数比
2:1
2:1
氧元素的化合价
类型
碱性氧化物
过氧化物(不属于碱性氧化物)
与H2O反应的方程式
Na2O+H2O2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH
+O2↑
与CO2反应的方程式
Na2O+CO2Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl2NaCl+H2O
Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O
+
O2↑
氧化性、漂白性
无氧化性和漂白性
有强氧化性
能漂白有色物质(氧化原理而漂白)
生成条件
常温下钠与氧气反应
点燃或加热时钠与氧气反应
稳定性
不稳定
较稳定
用途
供氧剂、漂白剂
2.碳酸钠和碳酸氢钠
(1)【实验探究】Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性
步
骤
g
Na2CO3
g
NaHCO3
①加1
mL水
白色粉末,加水结块变成晶体;放热
细小白色粉末,加水部分溶解;感受不到热量变化
②
加10
mL水
振荡时间长时可溶解
固体量减小
③
加2滴酚酞溶液
溶液变红(较深)
溶液变微红色
初步结论
加水先变成含结晶水的晶体,较NaHCO3更易溶,溶液碱性比NaHCO3的强
加水部分溶解,溶液碱性比Na2CO3的弱
(2)【实验探究】Na2CO3和NaHCO3的热稳定性P56
现
象
发生反应的化学方程式
结
论
Na2CO3
澄清的石灰水
不变浑浊
受热不分解
NaHCO3
澄清的石灰水变浑浊
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
受热分解
(3)Na2CO3和NaHCO3的其它性质
Na2CO3与NaHCO3的相互转化
【思考讨论】
1、如何从NaHCO3溶液中得到NaHCO3固体?
减压、低温蒸干
2.向Na2CO3溶液中逐滴滴加盐酸,直至不再产生CO2,此过程中C(HCO3-)的变化是:
先逐渐变大,后又减小。
3.向饱和的Na2CO3溶液中通CO2,会出现什么现象?并写出化学方程式及离子方程式。
溶液浑浊或产生沉淀
Na2CO3(饱和)+CO2+H2O2NaHCO3↓
2Na++CO32-(饱和)+CO2+H2O2NaHCO3↓
【归纳与整理】
(1)碳酸盐的溶解性规律:
a.NaHCO3易溶解于水,其他酸式碳酸盐也都易溶于水
b.Na2CO3易溶解于水,K2CO3,(NH4)2CO3易溶,MgCO3微溶CaCO3、BaCO3难溶
c.特例:溶解性Na2CO3
NaHCO3,一般情况酸式盐比正盐易溶
(2)Na2CO3
NaHCO3两者的鉴别:
(1)固体:
①加热方法②加入同浓度的盐酸,反应剧烈的是NaHCO3
③加热并把产生的气体通入澄清的石灰水中
(2)溶液:
①CaCl2
或BaCl2
溶液②滴加稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3
(4).除杂:
Na2CO3
固体(NaHCO3)
加热
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入二氧化碳
三.焰色反应
(1)定义:
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色
(2)注意:很多金属而不是所有金属;它是元素的性质(与存在状态无关);
焰色反应是物理过程
(3)实验:
洗涤铂丝(用稀盐酸)
灼烧(至与原来火焰焰色相同)
蘸取
灼烧
洗涤
(4)结果:
钠
(黄色)
;
钾
(紫色)
透过
蓝色钴玻璃
观察
(5)洗涤铂丝用稀盐酸,原因在于
除去杂质元素影响
(6)蓝色钴玻璃的作用:
滤去钠等杂质颜色干扰
(7)现象不明显的原因:酒精灯火焰本身呈黄色
第二课时
二、铝的重要化合物
1、氧化物【Al2O3】
(1)物理性质:白色固体,难溶于水,熔点高(为2050℃),难熔化。
(2)化学性质:
a、与酸反应:(硫酸)
Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O
Al2O3+6H
+
=2Al3+
+3H2O
b、与强碱反应(NaOH):
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+2OH
=2AlO2
+H2O
酸性氧化物:
与碱反应生成盐和水的氧化物
氧化物
碱性氧化物:
与酸反应生成盐和水的氧化物
两性氧化物:
既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物
(3)用途:是冶炼金属铝的原料,也是良好的耐火材料。自然界中纯净的为无色晶体,俗称刚玉,硬度仅次于金刚石。
2、氢氧化铝【Al(OH)3】
(1)Al(OH)3的实验室制法
【实验3-7】往盛有Al2(SO4)3溶液中滴加过量氨水
反应方程式为:Al2(SO4)3+6NH3·H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓
Al3++3NH3·H2O=3NH4
+
+Al(OH)3↓
反应现象为:溶液中形成白色胶状沉淀
(2)Al(OH)3的两性
两性氢氧化物:既与酸反应生成盐和水,又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。
实验内容
在Al(OH)3沉淀中滴加盐酸
在Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液
实验现象
沉淀溶解
沉淀溶解
反应方程式
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
结论
Al(OH)3是两性氢氧化物
【思考讨论】
实验室制备氢氧化铝用氢氧化钠与氯化铝溶液反应来制取好不好?为什么?用化学方程式表示。
不好,因生成的Al(OH)3会溶解在NaOH
中Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
(3)Al(OH)3受热分解
Al(OH)3
Al2O3+3H2O
【思考讨论】
氢氧化铁受热能分解,氢氧化铝受热能分解,氢氧化铜受热能分解。一般来说,符合什么条件的碱受热能分解?
难溶性的氢氧化物
(4)
Al(OH)3的物理性质:难溶于水的白色固体,在溶液中形成白色胶状沉淀
(5)Al(OH)3的用途
①凝聚水中的悬浮物,并能吸附
色素。
②医用的胃酸中和剂,起到中和过多
胃酸的作用。
3.硫酸铝钾【KAl(SO4)2】
(1)复盐:有两种不同的金属离子(或一种是铵根离子)和一种酸根离子组成的盐
(2)电离方程式:KAl(SO4)2=
K++Al3++2SO42-
十二水硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O]俗称明矾,它是无色晶体,可溶于水,在天然水中形成Al(OH)3(胶体),Al(OH)3可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清,所以可以作净水剂。
【思考讨论】
在KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2
写出符合下列条件的化学方程式
沉淀的物质的量最大:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2
=
K2SO4
+2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
沉淀的质量最大:KAl(SO4)2+2Ba(OH)2
=
KAlO2+2BaSO4↓+2H2O
第三课时
三.铁的重要化合物
1、铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
铁元素化合价
+2
+3
+2、+3
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
俗名
铁红
磁性氧化铁
水溶性
不溶于水
不溶于水
不溶于水
氧化物类别
碱性氧化物
碱性氧化物
特殊氧化物
与非氧化性酸反应
FeO+2H
+
=Fe2+
+H2O
Fe2O3+6H
+
=2Fe3+
+3H2O
Fe3O4+8H
+
=2Fe3+
+
Fe2++4H2O
与还原剂反应
FeO+COFe+CO2
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3
用途
用作红色油漆和涂料;赤铁矿是炼铁原料
注:3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
2.铁的氢氧化物
(1)氢氧化铁与氢氧化亚铁的制备
【实验探究】
实验
FeCl3溶液中滴入NaOH溶液
FeSO4溶液中滴入NaOH溶液
反应现象
生成红褐色沉淀
生成白色沉淀,后又迅速转变为灰绿色,最后生成红褐色
化学方程式
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
FeSO4+2NaOH=
Fe(OH)2↓+Na2SO4
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)
【思考讨论】
1.FeSO4溶液中滴入NaOH溶液为什么很难观察到白色沉淀?
答:Fe(OH)2被空气中的氧气氧化成了红褐色的Fe(OH)3
2.如何改进实验,使观察到上述白色成为可能?
答:Fe2+容易被氧化,所以要新配制。氢氧化钠溶液应煮沸除去溶解的氧气,FeSO4溶液上加隔氧剂(如苯),为了防止滴加NaOH时带入空气,可将吸收NaOH的长滴管伸入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液.(2)Fe(OH)3,受热分解.化学方程式:
2Fe(OH)3
Fe2O3
+3H2O
铁的两种氢氧化物的比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态
白色固体
红褐色固体
溶解性
难溶于水
难溶于水
物质类别
二元弱碱
三元弱碱
与非氧化性酸的反应
Fe(OH)2+H2SO4=FeSO4+2H2O
Fe(OH)2+2H
+
=Fe2+
+2H2O
2Fe(OH)3+3H3SO4=Fe2(SO4)3+6H2O
Fe(OH)3+3H
+
=Fe3+
+3H2O
与氧化性酸的反应
3Fe(OH)2+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O
3Fe(OH)2+10H
+
+NO3
-=3Fe
3+
+NO↑+
8H2O
Fe(OH)3+3HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3H2O
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
与还原性酸的反应
Fe(OH)2+2HI=FeI2+2H2O
Fe(OH)2+2H+
=Fe2++2H2O
2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+6H2O+I2
2Fe(OH)3+6H+
+2I-=2Fe2++6H2O+I2
热稳定性
分解产物复杂
2Fe(OH)3
Fe2O3
+3H2O3、铁盐和亚铁盐
(1)【实验探究】
Fe3+、Fe2+的检验
滴入KSCN溶液的现象
FeCl3溶液
溶液显红色
FeCl2溶液
无明显现象
(2)【实验探究】Fe3+
离子的的氧化性、Fe2+的还原性
现象
反应的化学方程式
在FeCl3溶液中加入铁粉,KSCN溶液
不显红色
2Fe3++Fe=3Fe2+
再加入氯水,振荡
溶液显红色
2Fe2++Cl2=
2Fe3++2Cl-
【思考讨论】
①分析上述两个氧化还原反应的氧化剂与还原剂,指出被氧化的物质与被还原的物质。
②
Fe3+具有
氧化性,在还原剂
如Fe
Cu的作用下可被
还原
成Fe2+
Fe2+具有
还原
性,在氧化剂
如
Cl2、HNO3的作用下可被
氧化
成Fe3+
③
实验室中硫酸亚铁或氯化亚铁溶液长时间放置将会有什么变化?被氧化成铁盐
如何防止硫酸亚铁或氯化亚铁溶液变质可行的办法是在溶液中加入铁粉
写出反应方程式2Fe3++Fe=3Fe2+
④如何除去FeCl3溶液中的少量FeCl2?通入氯气
写出反应的离子方程式2Fe2++Cl2=
2Fe3++2Cl-
如何除去FeCl2溶液中的少量FeCl3?在溶液中加入铁粉
写出反应的离子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+
【归纳总结】
(1)Fe3+、Fe2+的检验:
Fe3+的检验:
①向Fe3+盐溶液中滴加KSCN溶液。
现象是溶液变红色,反应方程式:FeCl3+3KSCN=
Fe(SCN)3+3KCl
Fe
3++3SCN
-=
Fe(SCN)3(红色)
②向Fe3+盐溶液中滴加NaOH溶液。
现象是产生红褐色沉淀,反应方程式:FeCl3+3NaOH=
Fe(OH)3↓+3NaCl
Fe
3++
3OH
-=
Fe(OH)3↓(红褐色)
Fe2+的检验:
①向Fe2+盐溶液中滴加KSCN溶液,再滴加氯水。
现象是先无现象,加氯水后溶液呈红色
反应方程式:2FeCl2+Cl2=2FeCl3
FeCl3+3KSCN=
Fe(SCN)3+3KCl
②向Fe3+盐溶液中滴加NaOH溶液。
现象是产生白色沉淀迅速转变为灰绿色,最后变成红褐色沉淀
反应方程式:FeCl2+2NaOH=
Fe(OH)2↓+2NaCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)
(2)Fe3+和
Fe2+的相互转化
Fe3+
→Fe2+
加入还原剂:Fe、Cu、HI、H2S等
①2FeCl3+Fe=2FeCl2
2Fe3+(棕黄色)+Fe=3Fe2+(浅绿色)
②2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
2Fe
3++
Cu
=
2Fe
2++
Cu
2+
③2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+
I2
2Fe
3++
2I-
=2Fe
2+
+
I2
④2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓
2Fe
3++
H2S
=2Fe
2++2H
+
+
S↓
Fe2+→Fe3+
加入氧化剂:Cl2
等
2FeCl2+Cl2=2FeCl3
2Fe2++Cl2=
2Fe3++2Cl-
【实践活动】
铝盐
铁盐的净水作用
向混有少量泥沙的混浊水中分别加入明矾、硫酸铁溶液
不加试剂
加入明矾
加入Fe2(SO4)3
2min
无明显变化
明显沉降,半透明溶液
明显沉降,半透明溶液
5min
混浊,部分泥沙沉降
沉淀在底部,溶液透明
沉淀在底部,溶液透明
(不如明矾效果好)
结论:明矾、Fe2(SO4)3可以凝聚水中的悬浮物沉降,从而使水净化。
第三讲
《用途广泛的金属材料》
一、金属的共性和特殊性
a.常温下,汞——液体,其他——固体.b.大多数金属呈银白色(金铜除外).c.金属粉末多为黑色,铝粉还是银白色.d.大多数金属有延展性,可以被抽成丝或压成片,金的延展性最好。
e.金属一般是电和热的良导体。银和铜的导电传热性能最好。铝的导电性能也很好。铜和铝常作为输电线。
虽然金属性质有很多的优点,但实际生活中却使用的最多的是合金,很少使用纯金属
二、常见合金的重要应用
【思考与交流】
1、初中曾学过有关合金的重要知识,你记得什么是合金吗?合金有哪些优良的性质?
2、你知道合金在生活中有哪些用途吗?
【归纳总结】
1、合金:两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质
2、合金具有许多优良的物理、化学或机械性能
①硬度大于各成分金属
②熔点低于各成分金属
【新知探究】
1.铜合金:青铜(司母戊鼎):含锡、铅,白铜:含镍、锌及少量锰,黄铜:含锌,还含有少量锡、铅、铝等。
2.钢
(1)碳素钢:钢是以铁、碳为主要成分的合金。按含碳量又可分为低碳钢(含碳量≤0.3%),韧性、焊接性好,强度低;中碳钢(0.3%<含碳量<0.6%,强度高、韧性及加工性好;高碳钢(含碳量≥0.6%),硬而脆,热处理后弹性好。
(2)
合金钢是碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素得到的多元合金。合金钢具有优良的性能。
【知识小结】
(1)钢的含碳量越低,韧性越好,硬度越低;
(2)含碳量越高,韧性越差,硬度越高。
(3)不同合金具有不同的性能。与钢铁相比,主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑性、耐腐蚀性等方面
三、正确选用金属材料
【思考与交流】
某家庭准备装修门窗(计划使用十年),可共选用的材料有:木材、钢板、铝合金、塑钢、,请分析每种材料的性能、价格、安装成本、利弊等,进行讨论分析,选用何种材料好?
【提示】
3.金属选材需要考虑哪几个方面问题?
(1)主要用途
(2)外观
(3)物理性质(密度、硬度、强度、导电性)
(4)化学性质(对水的作用、耐腐蚀性)
(5)价格
(6)加工难度
(7)日常维修等。
【知识拓展】
1.不锈钢
为了防锈又在合金中加入铬和镍,这种钢称为不锈钢。不锈钢通常是指含铬量在12—30%的合金钢。
不锈钢外观呈微灰色或银白色。结构紧密,不易氧化生成氧化铁,故有不锈之称。不锈钢是能抵抗酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。在合金中以铬为主,有的还加入镍钼、钛等元素,以提高抗腐蚀性能。常见的铬不锈钢其含铬量在12%以上,镍铬不锈钢含铬为18%,含镍为8%,镍铬不锈钢的抗蚀性能较铬不锈钢更好。
2.金属如何进行分类
人们根据金属的密度把金属分为重金属和轻金属。重金属的密度大于4.5
g/cm3,轻金属的密度小于4.5
g/cm3。
冶金工业上还常常把金属分为黑色金属和有色金属。黑色金属有三种:铁、锰、铬。它们或它们的合金的表面常有灰黑色的氧化物,所以称这类金属为黑色金属。除铁、锰、铬以外的金属称为有色金属。有色金属又可以分为九大类:
①
重金属:铜、铅、锌等;②
轻金属:铝、镁等;③
轻稀有金属:锂、铍等;
④
难熔稀有金属:钨、钛、钒等;⑤
稀散金属:镓、锗等;
⑥
稀土金属:钪、钇及镧系元素;⑦
放射性金属:镭、锕等;
⑧
贵金属:金、银、铂等;⑨
碱金属:钾、钠等。
3.稀土元素的应用※
在元素周期表中,第ⅢB族第六周期57号元素的位置上,包括从镧到镥15种元素,称为镧系元素。镧系元素和钇称为稀土元素(广义的稀土也包括钪),这是18世纪沿用下来的名称,因为当时认为这些元素稀有,它们的氧化物既难溶又难熔,因而得名。稀土元素具有特殊的物质结构,因而具有优异的物理、化学、磁、光、电学性能,有着极为广泛的用途。
(1)结构材料:在钢铁中加入适量稀土金属或稀土金属的化合物,可以使钢得到良好的塑性、韧性、耐磨性、耐热性、抗氧化性、抗腐蚀性等等。
(2)磁性材料:稀土金属可制成永磁材料,稀土永磁材料是本世纪60年代发展迅速的新型功能材料。如SmCO5、Sm2CO17、Sm2Fe17Nx等磁性能优良的材料。稀土金属能制成磁光存储记录材料,用于生产磁光盘等。
(3)发光材料:稀土金属的氧化物可作发光材料,如彩色电视机显像管中使用的稀土荧光粉,使画面亮度和色彩的鲜艳度都提高许多。金属卤化物发光材料能制成节能光源。稀土金属还能制成固体激光材料、电致发光材料等,电致发光材料可用于大面积超薄型显示屏。
(4)贮氢材料:用稀土金属制成的贮氢材料广泛用于高容量充电电池的电极。
(5)催化剂:在石油化工中,稀土金属主要用于作催化活性高、寿命长的分子筛型的催化剂,可以用于石油裂化、合成橡胶等工业。近来,科学家正致力于研究用稀土金属作为汽车尾气净化的催化剂。
(6)超导材料:北京有色金属研究总院发明的“混合稀土-钡-铜-氧超导体”为高温超导体的研究和应用开拓一种新的途径,荣获第23届国际发明展览会金奖。
(7)特种玻璃:在石英光导纤维中掺入某些稀土金属,可大大增强光纤的传输能力。在玻璃工业中,用稀土金属作澄清剂、着色剂,可以使玻璃长期保持良好的透明度。玻璃中若加入某些稀土金属的氧化物可使玻璃染成黄绿色、紫红色、橙红色、粉红色等。稀土金属化合物也常用于陶瓷的颜料。
(8)精密陶瓷:在陶瓷电容器的材料中加入某些稀土金属,可提高电容器的稳定性、延长使用寿命。
(9)引火合金:稀土金属可以用来作引火合金,例如,做民用打火石和炮弹引信。打火石一般含稀土金属70%左右,而其中铈又占了40%,以铈为主的混合轻稀土金属与粗糙表面摩擦时,其粉末就会自燃。
(10)在农、林、牧、医等方面的应用:稀土金属元素可制成微量元素肥料,促进作物对氮、磷、钾等的吸收。施用混合稀土肥料后,小麦、水稻、棉花、玉米、高粱、油菜等可增产10%左右,红薯、大豆等可增产50%左右。稀土金属可制成植物生长调节剂、矿物饲料添加剂等。但是,稀土金属对作物作用机制,以及长期使用对环境、生理等的影响还需作更深入的研究。
(11)在环境保护方面的应用:最近,硝酸镧在环境保护方面得到应用,它可以很有效地除去污水中的磷酸盐。含磷酸盐的污水如果被排放到自然水中去,会促使水藻增殖,使水质恶化。
金属及其化合物复习
1.金属原子的最外层电子排布特点
金属原子最外层电子数较少。易失去最外层电子。
2.在物理性质上金属有哪些共性?
常温下除汞外均为晶体,有金属光泽,是热、电的良导体,大多有良好的延展性。
3.金属的化学性质
(1)金属与氧气的反应①钠与氧气反应-常温:4Na
+
O2
==
2Na2O加热:2Na
+
O2
Na2O2;
②铝与氧气反应:通常与氧气易反应,生成致密的氧化物起保护作用
4Al
+
3O2
==
2Al2O3
加热铝箔时,由于外层氧化膜的熔点比铝的熔点高,故熔化的液态铝并不滴落。除去氧化膜的铝箔加热很快生成新的氧化膜,熔化的液态铝并也不滴落。
③铁与氧气反应:3Fe
+
2O2
Fe3O4(Fe2O3·FeO)
(2)金属与水的反应①钠与水反应:2Na
+
2H2O
==
2NaOH
+
H2↑;实验现象:钠浮在水面
上,熔成小球,在水面上游动,有哧哧的声音,最后消失,在反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红。
②铝与水反应:加热时微弱反应
③铁与水反应:高温与水蒸气反应3Fe
+
4H2O(g)
Fe3O4
+
4H2↑。
(3)金属与酸的反应①钠与酸反应:如2Na
+
2HCl
==
2NaCl
+
H2↑,Na放入稀盐酸中,是先与酸反应,酸不足再与水反应。因此Na放入到酸中Na是不可能过量的。
②与酸反应:强氧化性酸,如浓硫酸和硝酸能和大多数金属反应(暂不掌握),但无氢气放出;非强氧化性酸反应时放出氢气。
(4)某些金属与碱反应:和强碱溶液反应:2Al
+
2NaOH
+
2H2O
==
2NaAlO2
+
3H2↑。
(5)金属与盐溶液反应:①钠与盐的溶液反应:钠不能置换出溶液中的金属,钠是直接与水反应。反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。如钠投入到硫酸铜溶液的反应式:
2Na
+
CuSO4
+
2H2O
==
Cu(OH)2
↓+
Na2SO4
+
H2
↑。
②铝与盐的溶液反应:如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。
③铁与某些盐反应:如Fe
+
CuSO4
==
Cu
+
FeSO4,Fe
+2
FeCl3
==
3FeCl2等。
4.金属的氧化物
(1)
氧化钠和过氧化钠
名称
氧化钠
过氧化钠
化学式与化合价
颜色状态
白色固体
淡黄色固体(粉末)
与H2O反应
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
与酸反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O
生成条件
钠与O2常温下反应:
4Na+O2=2Na2O
用途
供氧剂、氧化剂、漂白剂
(2)氧化铝:典型的两性氧化物(1)耐火材料(Al2O3熔点高)(2)冶炼金属铝
2Al2O3
4Al
+
3O2↑。宝石的主要成分是氧化铝
两性氧化物:既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。
Al2O3
+
6HCl
==
2AlCl3
+
3H2O,Al2O3
+
2NaOH
==
2NaAlO2
+
H2O
Al2O3
+
6H+
=
2Al3+
+
3H2O,Al2O3
+
2OH-=
2AlO2-+
H2O
(3)铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4(Fe2O3·FeO)
铁元素的价态
+2
+3
+2、+3
俗称
铁红
磁性氧化铁
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
类别
碱性氧化物
碱性氧化物
复杂氧化物
水溶性
难溶
难溶
难溶
稳定性
不稳定
稳定
稳定
主要化学性质
有一定的还原性易被氧化为三价铁的化合物
与酸反应生成三价铁盐
化合物中+2的铁有还原性,易被氧化。
5、金属的氢氧化物
白色固体:NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe
(OH)2
红褐色固体:Fe(OH)3
蓝色固体:Cu(OH)2
难溶碱受热分解生成金属氧化物和水。
特性:Al(OH)3是两性氢氧化物;Fe(OH)2
易被氧化。
(1)
氢氧化铝(Al(OH)3):白色难溶于水的胶状沉淀,是两性氢氧化物。热易分解
两性氢氧化物:既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。
Al(OH)3
+
3HCl
==
AlCl3
+
3H2O,Al(OH)3
+
NaOH
==
NaAlO2
+
2H2O.
2Al(OH)3
Al2O3
+3
H2O
Al(OH)3的制备:在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCl3
+
3NH3·H2O
==
Al(OH)3↓+
3NH4Cl。
向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液,现象是先有沉淀,后溶解。反应式:
先Al3+
+
3OH-
==
Al(OH)3↓,后Al(OH)3
+
OH-
==
AlO2-
+
2H2O。
(2)铁的氢氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
主要性质
白色难溶于水的沉淀,不稳定,易被氧化成氢氧化铁,颜色变化为:白色-灰绿色-红褐色。反应式:4Fe(OH)2
+
O2
+
2H2O
==
4Fe(OH)3。因此在制备时常采取措施:除溶液中的氧;加有机溶剂封住液面;胶头滴管要伸入到溶液中。
红褐色难溶于水的沉淀,受热易分解。2Fe(OH)3
Fe2O3
+
3H2O,能溶于强酸溶液,生成相应的盐。
6、重要的盐
(1)碳酸钠和碳酸氢钠
性质
Na2CO3(Na2CO3·10H2O)
NaHCO3
性质比较
俗称
纯碱或苏打
小苏打
NaHCO3的颗粒比Na2CO3小
水溶性
易溶于水
溶于水
S(Na2CO3)>S(NaHCO3)
溶液酸碱性
显碱性
显碱性
热稳定性
稳定
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O
NaHCO3的热稳定性比Na2CO3差,用于除杂质。
与酸反应
CO32-+2H+
=H2O+CO2↑
反应剧烈
HCO3-+H+=H2O+CO2↑
等物质的量时Na2CO3耗酸量大于NaHCO3
与碱反应
易与Ba(OH)2、Ca(OH)2反应生
成BaCO3、CaCO3沉淀和NaOH
能与所有可溶碱反应生成碳酸盐和水
溶液中相互转化
Na2CO3溶液能吸收CO2转化为NaHCO3
Na2CO3
+
H2O
+
CO2
==
NaHCO3
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
除CO2中的HCl杂质是用饱和的NaHCO3溶液,而不用Na2CO3溶液
用途
用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中。
发酵粉的主要成分之一;治疗胃酸过多等。
(2)明矾:化学式KAl(SO4)2·12H2O(十二水合硫酸铝钾),无色晶体,易溶于水。
明矾净水原理:明矾溶于水发生水解反应,生成Al(OH)3胶体,吸附水中的杂质,使水澄清。
(3)
铁盐和亚铁盐
Fe2+与Fe3+离子的检验;
(1)
溶液是浅绿色
Fe2+
(2)
与KSCN溶液作用不显红色,再滴氯水则变红
(3)
加NaOH溶液现象:白色沉淀
®
灰绿色
®
红褐色
(1)
与无色KSCN溶液作用显红色
Fe3+
(2)
溶液显黄色或棕黄色
(3)
加入NaOH溶液产生红褐色沉淀
7、金属知识网络(写出各步反应的化学方程式)
1、钠元素化合物知识网络:
2、铝及其化合物的知识网络
3、铁及其化合物的知识网络
第五篇:苏教版化学必修1教案
苏教版化学必修1教案
普通高中课程标准实验教科书必修化学1(苏教版)
专题1 化学家眼中的物质世界
第1单元
丰富多彩的化学物质
第1单元 课时1
物质的分类及转化
一、学习目标
1.知道化学科学的主要研究对象,知道化学是在分子层次上认识物质和合成新物质的一门科学。
2.初步认识物质的科学分类方法,学会从不同角度(尤其是物质的组成和性质角度)对常见物质进行分类。认识分类等科学方法对化学研究的作用,能尝试运用比较、分类的方法对信息进行加工。
3.掌握四种基本反应类型,能根据化合价的变化判断是否氧化还原反应。认识基本反应类型与氧化还原反应之间的关系。
4.了解化学家研究物质及其变化的方法和内容,体会化学的学科价值。
二、教学重点及难点
物质的分类方法;物质之间的转化规律。
三、设计思路
本课设计以“化学家眼中的物质世界”为切入口,通过故事激发学生从化学的角度去认识物质世界的兴趣,探讨物质的分类方法及不同物质之间的转化规律,并从不同角度对化学反应进行分类。
四、教学过程
[导入]在同学们眼中,什么是化学?化学家们又是些什么样的人呢?在化学家眼中,物质世界是怎样的呢?
我们都知道,巧克力是情人节的首选礼物,然而化学家却在思考:这是为什么呢?经研究,他们发现在巧克力中含有一些物质,食用后能令人产生愉悦的感