【鼎尖教案】高中化学 第二节离子反应的本质(备课资料)

第一篇：【鼎尖教案】高中化学 第二节离子反应的本质(备课资料)

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●备课资料

一、离子反应的类型

1.复分解型（如溶液中酸碱盐之间的离子反应）

2.置换反应型（如活泼金属与酸、盐溶液中的阳离子和活泼非金属与盐溶液中的阴离子间反应等）。Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－

3.盐类水解型

Fe＋3H2O

PO3＋H2O43＋

Fe（OH）3＋3H

HPO2＋OH－ 4＋2Al＋3S＋6H2O===2Al（OH）3↓＋3H2S↑

4.复杂的氧化还原型

2Fe＋H2S===S↓＋2Fe＋2H

3Cu＋8H＋＋2NO3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

3＋2－

3＋2＋

＋5.水溶液中进行的电解反应，如：

2Cu＋2H2O===2Cu＋O2↑＋4H（电解CuSO4溶液）

6.有络合物生成的反应，如：

Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3

二、离子方程式的正误判断 1.必须遵守“三大守恒”

方程式都要遵守三大守恒规律：①方程式两边元素的种类应守恒；②方程式两边的原子个数应守恒；③方程式两边各离子所带的电荷数的代数和应守恒。

2.必须符合反应事实

（1）化学用语是否准确，化学式、离子符号、沉淀、气体符号、等号、可逆符号的书写是否符合反应事实。一般易溶于水的强电解质在水溶液中应写成离子符号，不溶于水的电解质，可溶于水的弱电解质及所有的非电解质、单质均应写成化学式。如CaCO3、CH3COOH、SO2、P4、Fe、CH3CH2OH、H2SiO3均应在离子方程式中写成化学式，至于强电解质的微溶物，在生成物中一般写成化学式，反应物中则看情况而定，如：石灰乳则写成Ca（OH）2，－而澄清的石灰水则应写成Ca2＋＋2OH－，又如NH4＋OH，一般未说明或浓溶液中应写成2＋

＋

NH4＋OH===NH3↑＋H2O，而在稀溶液中反应可写成NH4＋OH===NH3·H2O。弱电－

－解质的电离、弱离子的不完全水解，常见的可逆反应均用可逆符号。如Cl2＋H2O

－HCl＋HClO、NH4＋CH3COO＋H2O

CH3COOH＋NH3·H2O。一般情况下，可逆符号与沉淀符号和气体符号不同时使用。

（2）氧化还原反应是否符合反应事实：主要是看反应能否进行或反应产物是否正确。如Fe＋H＋只能生成Fe2＋＋H2，而非Fe3＋＋H2。

（3）与量有关的反应是否表达准确。由于许多反应是分步进行的，则方程式的书写应根据反应物的量的关系来确定反应进行的程度。如未给出反应物的量的关系，则各程度的反应的方程式均认为可能发生。如FeBr2＋Cl2，氯气不足，应写成2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；若氯气过量，则应写成：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。若未加说明反应物的量关系，则二者均可。

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三、常见与反应物的量有关的离子方程式 1.少量的NaHCO3与足量的澄清石灰水反应

NaHCO3与足量的澄清石灰水反应

2.氯化铝溶液中加入少量氢氧化钠溶液 氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液 3.硝酸银溶液中加入少量氨水 硝酸银溶液中加入过量氨水 4.碳酸钠溶液中缓慢加入少量盐酸 碳酸钠溶液中缓慢加入过量盐酸 5.溴化亚铁溶液中通入少量氯气 溴化亚铁溶液中通入过量氯气 6.在稀硝酸中加入少量铁粉 在稀硝酸中加入过量铁粉

1.HCO3＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O

22HCO3＋Ca＋2OH===CaCO3↓＋CO3＋2H2O 2＋

－2.Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓

Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O 3.2Ag＋＋2NH3·H2O===Ag2O↓＋2NH＋H2O 4Ag＋2NH3·H2O===［Ag（NH3）2］＋2H2O 224.CO3＋H===HCO

3CO3＋2H===CO2↑＋H2O ＋

＋＋

＋5.2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2

6.Fe＋4H＋＋NO3===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3Fe＋8H＋＋2NO3===3Fe2＋＋NO↑＋4H2O

四、微溶化合物在离子方程式中的书写原则

1.有微溶化合物参加的、在稀溶液中进行的离子反应，若生成物的溶解度小于微溶化合物（反应物）的溶解度，该微溶化合物应写成离子的形式。

2.微溶化合物以浊液参加反应时，微溶化合物应写成分子形式。

五、用离子—电子法配平氧化—还原离子方程式

离子—电子法主要用于在水溶液中发生的较复杂的氧化还原离子方程式的配平。离子—电子法配平的基本步骤如下：

1.根据反应中的氧化剂和还原剂及相应的还原产物和氧化产物写出两个反应式，一个代表还原剂被氧化的反应，另一个代表氧化剂被还原的反应。这两个反应分别被称为半反应式。

2.根据反应前后电荷相等的原则写明半反应中得失电子的情况。

3.根据氧化剂和还原剂得失电子数相等的原则，在两个半反应式中分别乘以适当的系数。（由得失电子数求出的最小公倍数而进一步确定的系数）

4.将两个半反应式相加就得到了一个配平的离子方程式。在具体使用这种方法配平时，有时会遇到氧化—还原的两个半反应式两边的氧原子数不

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等的情况。正确地处理好这个问题是这种配平法的一个难点，在处理时根据反应的介质情况采取加H、OH或H2O的方法进行调节。下面举例说明

（1）当反应物氧原子数少于生成物氧原子数时。①在中性或酸性介质中半反应式可采取下面的办法：

（左）＋H2O2H＋（右）

例：在配平中性介质中KMnO4与K2SO3反应生成MnO2和K2SO4的化学方程式中遇到22SO3。SO4的氧化反应式（其中反应物氧原子数少于生成物）

＋＋－

22SO3SO4

加水进行调节得：

＋－22SO3＋H2OSO4＋2H＋2e

②在碱性介质中半反应式可采取：

（左）＋OHH2O＋（右）

例：配平Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO的方程式。

半反应式为：

氧化反应：Cl2。2ClO（反应物氧原子数少于生成物氧原子数）左边加OH进行调节：

Cl2＋4OH2ClO＋2H2O＋2e

还原反应为：Cl2＋2e－===2Cl－ 两个半反应相加得：

－－

2Cl2＋4OH－2ClO＋2Cl＋2H2O

－

－

－－

－

－化简为：Cl2＋2OH===ClO＋Cl＋H2O（2）当反应物氧原子数多于生成物中的氧原子时。①在酸性介质中可采用：

（左）＋2HH2O＋（右）

例如：配平KMnO4与HCl反应的方程式。半反应分别为：

－Cl2＋2e 氧化反应：2Cl－＋－－－

2＋

Mn（反应物中氧原子数多于生成物中氧原子数）还原反应：MnO4左边加H调节

＋－2＋

Mn＋4H2O MnO4＋8H＋5e＋使两个半反应式中的氧化剂、还原剂得失电子数相等。

－

5Cl2＋10e 所以（2e）×5得：10Cl－《鼎尖教案》学科网独家提供！欢迎您下载！

2＋（5e）×2得：2MnO＋16H－＋10e－Mn＋4H2O 4两个半反应相加得：

2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2＋8H2O 4②在中性或碱性介质中采取：

（左）＋H2OOH＋（右）

例如：在配平中性介质中KMnO4与K2SO3反应生成MnO2和K2SO4的化学方程式。半反应分别为：

还原反应：MnOMnO2（反应物中氧原子多于生成物中的氧原子数）4－左边加水调节得：MnO＋2H2O＋3e－MnO2＋4OH 4－22氧化反应：SO3SO4（反应物中的氧原子数少于生成物中的氧原子数）

左边加OH调节得：

22SO3＋2OHH2O＋SO4＋2e

－

－－将两个半反应中的物质配以适当的系数使其中的氧化剂、还原剂得失电子数相等。（3e×2）2MnO＋4H2O＋6e2MnO2＋8OH 422（2e×3）3SO3＋6OH3H2O＋3SO4＋6e

－

－

－

－两个半反应式相加即得到配平了的离子方程式：

－222MnO4＋3SO3＋H2O===2MnO2＋3SO4＋2OH

六、纯净水和矿泉水

1.怎样区别两瓶没有标签的水，其中一瓶是纯净水，一瓶是矿泉水？

（1）电导率法。由于纯净水中几乎不含或含极少量的离子，导电能力很差。而矿泉水中有许多以离子形式存在的矿物元素，因此矿泉水的导电能力会明显强于纯净水。我们只要用电导率仪分别测定两种水的电导率（一种衡量溶液导电能力的物理量），电导率大的水就是矿泉水。事实上，电导率指数正是纯净水合格的指标之一，只有电导率小于一定数值的水，才是合格的纯净水。

（2）观察法：这是一种比较简便的方法。由于矿泉水中含有各种矿物质，所以矿泉水比纯净水具有更大的表面张力。如果将两瓶水分别倒在两个相同的杯子中，矿泉水表现出较强的满而不溢的特性。再将硬币小心平放在两杯水的表面，矿泉水往往可以托住硬币而不下沉。

2.纯净水和矿泉水有什么不同？

由于矿泉水与纯净水包装形式一致，饮用口感相似，所以普通消费者往往误认为两种产品是一样的。其实不然，这两种水在其水质、水源、加工工艺及对人体的作用方面是不完全相同的。

纯净水是市场上销售的蒸馏水、太空水等的合称，它是以符合生活饮用水卫生标准的水为水源，采用蒸馏法、电渗析法、离子交换法、反渗透法及其他适当的加工方法去除水中的《鼎尖教案》学科网独家提供！欢迎您下载！

矿物质、有机成分、有害物质及微生物等，经过深度净化，制得纯度很高、没有任何添加物（臭氧除外）、可直接饮用的水。纯净水的生产流程如下图所示：

纯净水对人体的作用主要有以下6点：

①纯净水的溶解度高，极易为人体细胞所吸收，有利于生津止渴，解除疲劳，促进新陈代谢；

②纯净水是一种弱碱性饮料，能消除人体系统中的油腻，进而还可以消除血管上的血脂，有利于血管弹性的恢复。

③服药时饮用纯净水能使药物充分溶解、吸收而提高药效，使药的残余物及时排出体外，可以减少副作用；

④纯净水能延缓乙醇的吸收，并使之加速排泄，因而有利于解酒；

⑤能降低血脂胆固醇，适用于高血压、动脉硬化、冠心病患者饮用；

⑥经常用纯净水洗脸能滋润皮肤，防止面部起皱纹，起到美容效果，因此人们将这种富含氧气的纯净水称之为“20世纪90年代的饮用水”。

矿泉水是在地下深处循环形成的。含有国家标准规定的矿物质（锂、锶、锌、溴、碘、酮硅酸、游离二氧化碳等）并符合其他指标。人体如果缺乏某些元素或体内元素平衡失调就会出现疲乏、头昏、恶心、食欲不振、全身绵软无力的症状，甚至引发疾病，目前有一些查不出病因的疾病，其实是人体缺乏某种元素。根据身体状况及地区饮用水的差异，选择合适的矿泉水，可以起到补充矿物质，特别是微量元素的作用。尤其是在盛夏季节饮用矿泉水来补充因出汗流失的矿物质，也是有效手段之一。

*反渗透法：通常又称超过滤法。该法利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将溶液与纯水分隔开。在通常情况下，纯水通过半透膜扩散到溶液一侧，从而使溶液一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程称为渗析。此时，溶液一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对溶液一侧施加一大于溶液渗透压的外压，那么溶液中的纯水将反渗透到纯水中。反渗透膜属新材料，是一种用高分子材料特殊加工制成的、具有半透膜性能的薄膜。它能够在外加压力作用下使水溶液中的某些组分选择性透过，从而达到淡化、净化或浓缩分离的目的。反渗透法的最大优点是整个过程中无水相变化，能耗较少，而且设备投资省、建设周期短。

说明：《备课资料》中介绍纯净水和矿泉水的内容，一是作为《能力训练题》3的补充扩大学生视野，二是为后面的研究性学习课题提供一点启示。*有关氧化还原反应和离子反应的课题推荐。

课题1：FeCl3溶液与Na2S溶液相互反应的产物研究。

问题：FeCl3和Na2S溶液之间的反应是否仅仅为氧化还原反应？

实验Ⅰ：将0.5 mol·L－1 Na2S溶液逐滴加入到0.5 mol·L－1 FeCl3的溶液中，局部产生黑色沉淀；振荡，黑色沉淀立即消失；静止后，溶液呈浅黄色且有大量的红褐色絮状沉淀生成，同时闻到较强烈的臭鸡蛋气味。

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实验Ⅱ：将0.5 mol·L的FeCl3溶液逐滴加入0.5 mol·L的Na2S溶液中，同样产生黑色沉淀，但振荡后，黑色沉淀不消失，同时闻到轻微的臭鸡蛋气味。

思考并解释以上两种不同的现象。

参考答案：实验Ⅰ：滴加前，Na2S溶液中存在以下水解反应：

Na2S＋H2O

NaHS＋NaOH；NaHS＋H2O

H2S＋NaOH

Fe（OH）3＋3HCl

－1－1FeCl3溶液中存在水解反应：FeCl3＋3H2O若将Na2S溶液滴入到FeCl3溶液中，局部反应为：2FeCl3＋3Na2S===2FeS↓＋S↓＋6NaCl 故产生黑色沉淀（浅黄色S被黑色FeS遮盖）；振荡后，由于FeCl3溶液显酸性，发生反应：FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑。故黑色沉淀消失，S的浅黄色显示出来；同时，溶液中还存在一个主要的反应：3Na2S＋2FeCl3＋6H2O===2Fe（OH）3↓＋6NaCl＋3H2S↑。故静止后，溶液中还有大量的红褐色絮状沉淀，同时闻到较强烈的臭鸡蛋气味。

实验Ⅱ：反滴时，发生的反应为

2FeCl3＋3Na2S===2FeS↓＋S↓＋6NaCl

①

3Na2S＋2FeCl3＋6H2O===2Fe（OH）3↓＋6NaCl＋3H2S↑

② 反应①为氧化还原反应，该反应的速率快，是主要反应，故也有黑色沉淀生成；振荡后，由于Na2S溶液显碱性，故FeS不溶解，同时溶液中又发生反应②，故闻到臭鸡蛋气味。该气味是轻微的，说明生成的H2S很少，反应②为次要反应；由于生成的Fe（OH）3量少且被FeS的黑色遮盖，故仍然看到黑色沉淀。

课题2：设计一实验揭示Ba（OH）2与H2SO4在溶液中的反应是离子反应。背景资料：

使用中学常用实验器材，试设计一个实验验证Ba（OH）2与H2SO4在溶液中的反应是离子反应。要求作出有关实验原理、过程和现象的说明。

（1）实验原理；

。（2）实验过程：

。（3）实验现象：。

参考答案：本题考查实验设计能力。本题的实质是考查离子反应发生的条件：离子反应一旦发生，反应就会向离子数目减少的方向移动。这样溶液的导电性就会减弱，实验设计就以此为起点：

（1）所用溶液的导电性与离子总数成正比，根据溶液在不同反应阶段的不同导电性能，来证明溶液中自由移动的离子浓度的变化，从而证明反应是离子反应；

（2）利用测定导电能力的装置，在烧杯中先加入Ba（OH）2溶液，再一边不断滴入H2SO4，一边适时地轻轻摇荡（装置见教材）；

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（3）灯泡的亮度随H2SO4的不断加入，呈现由明到暗，几至熄灭，再逐渐变明亮。

第二篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第八章 合成材料 第二节合成材料(备课资料)

●备课资料

1.常见塑料的性能和用途

(1)聚苯乙烯

最早开发并商品化，硬，有热塑性和热固性，制作梳子、牙刷柄、肥皂盒、包装材料等；(2)聚乙烯

1933年开发，软，可成膜，制作农用薄膜、雨衣、牛奶袋、导线绝缘材料、口杯；(3)聚氯乙烯

分软、硬两类，前者增塑剂多，适合制软材，如塑料布、软管等；后者可制硬质品，如塑料凉鞋、水桶、盆、棍、板；(4)聚丁二烯

丁二烯在金属钠作用下聚合，或与其他含双键的化合物如苯乙烯共聚而得的聚合物，构成了一类合成橡胶，可制轮胎、软管等；(5)聚甲基丙烯酸甲酯

硬，异常坚固，透明，俗称有机玻璃，可制眼镜、假牙、牙托、灯具、盆；(6)聚碳酸酯俗称玻璃钢，强度高，硬，透明，像钢板一样坚韧，3厘米厚的板材可阻挡4米近处射来的38口径步枪子弹，适宜制作防弹玻璃、宇航头盔；(7)有机硅烷

系硅—铜合金与有机氯化物反应产物水解得的分子量约100万的聚合物，主要用作硅油、硅橡胶等，特点是耐高温；(8)聚四氟乙烯

耐各种酸、碱及化学试剂的进攻，并能耐300℃的高温，有“塑料之王”的美称，且强度高，用于制不粘锅、坩埚、烧杯、轴承、绝缘材料等；(9)酚醛树脂

俗称电木，系苯酚在稀碱或酸的作用下和甲醛发生缩聚反应，形成立体网状结构的高聚物，坚牢而耐腐蚀，绝缘性好，常用作灯头和插座；它还可以和玻璃纤维牢固粘合加工成增强塑料，也称为“玻璃钢”，可部分代替钢材；(10)泡沫塑料

当树脂加入发泡剂成型时，固体塑料中含有很多细气泡，比重为0.02~0.03，它兼有塑料柔软、防水、绝缘性好及气体保暖、隔音功能强的优点，可制鞋垫、坐垫、床垫，柔软而轻便；也可代替棉花、丝棉和驼毛做棉衣和背心，挺括而富有弹性，硬质的聚苯乙烯泡沫塑料多用于制救生圈及包装材料。

2.天丝和牛奶丝

天丝

TENCEL是英国ACORDIS公司近年开发的新一代纺织纤维，其注册名“TENCEL”，中文以“天丝”命名，已在中国通过注册。天丝的制作过程并没有在溶液中形成纤维素衍生物，而是单纯的物理性理解，溶解它的溶剂是NMMO，即N—氧化呜啉，其分子式为：C5H11O2N。它是一种极性极大的非质子性溶剂，无毒，纤维溶于它，只是纤维之间的氢键被解开，纤维素不变。但经过这种溶解后，得到的再生纤维的晶体结构更为有序，更结实、牢固。

生产天丝的原料是木材，是由木浆经过溶液纺丝所产生出的百分之百的天然面料，所用溶剂也几乎可以完全回收，其生产属于绿色化学工艺，成品在自然界中可降解，对社会环境和人体无污染。因此，它被称为21世纪的环保纤维。

天丝可与丝、毛、棉或一些合成纤维混纺，特别是与丝光毛混纺，其产品易于加工，易于着色，吸水性强，透气性好，用它加工成的衣料牢固、柔软，色彩艳丽，悬垂感好，尽显高雅华贵之本色。它与聚酯或尼龙的混纺品除了制服装外，还有更广泛的用途，例如，制滤纸、钞票、高级装饰品或高级食品包装袋等。

牛奶丝

即牛奶纤维，是纺织品中特殊的“后现代”新颖纤维，是继第一代天然纤维与第二代合成纤维后的最新一代。上海正家牛奶丝服饰有限公司的科技人员经过五年的攻关，终于在国内率先研制，开发出“正家牌”牛奶丝及其系列服饰产品，这种完全由牛奶制成的牛奶丝，看似真丝，胜过真丝，集高级衣料的美丽、舒适、方便及功能型于一体，使每一个穿过的人都能亲身体验到牛奶服饰全新的酷爽感觉。其生产方法：牛奶去水、脱脂，加上揉合剂制成牛奶浆，再经湿纺工艺及科技处理成牛奶长丝，由牛奶长丝即可加工成面料，最终制成各种纺织制品。

牛奶丝织物的特点是润肌养肤、纤巧爽滑，具有特殊的生物保健功能。因为牛奶丝的重要原料是牛奶蛋纤维，含有17种氨基酸，通过保湿因子作用，对皮肤的保养与改进皮肤的美嫩有着神奇的效果。因为保湿因子的分子结构中含有多个羟基，像“小手一样抓住水分子”，能保持皮肤最外面角质层的水分含量，使皮肤柔软、光滑、皱纹减少，至善至美。这正如20世纪50年代皮肤专家指出，柔软皮肤的关键是水分而不是油脂；且牛奶丝也具有生物保健功能，即具有天然持久的抑菌功能，对杆菌、球菌、霉菌均有功效。

由牛奶丝制成的面料，质地轻盈、柔软、滑爽、飘逸、悬垂；穿着透气、导湿、爽身；外观光泽优雅、华贵、色彩艳丽，牛奶丝比棉、丝的强度高；比羊毛防霉、防蛀，故耐穿、耐洗，易贮藏。在不同的季节穿牛奶丝织物有不同的感觉：在夏季，它有透气、导湿、爽身、汗出而无味的体会；特别是内衣外穿，适度的弹性更能重塑人体的曲线美和色彩美，使人体的曲线美与色彩美融为一体，更显华丽高贵的气质。在冬季，它有沉稳、滑爽、保暖、轻身的感觉；特别是在肌肤与保暖内衣之间起到滑膜作用，使人整个身体感到轻松舒展，有减轻层层保暖内衣捆绑之感。在春、秋天，它有轻盈、柔软、飘逸、宁静的美观，若外衣单穿，更显潇洒大方。

天丝和牛奶丝织物，质地娇贵，洗涤应注意：①须用中性肥皂或中性洗涤剂手洗，水温宜常温；②洗后用衣架凉干，不宜在阳光下曝晒；③如有轻度叠痕、皱折，可用衣架挂起，也可直接贴身穿着自然复原，如有重度叠痕、皱折需复原，可衬布熨烫，但温度不可大于120℃，不能蒸气熨烫。

3.纤维和织品的鉴别

有感官法、化学法和溶解法。

(1)感官鉴别法。①光泽

涤棉光亮，富纤色艳，维棉暗，丝织品有丝光；②挺括

用手攥紧布迅速松开，毛纤混纺品一般无皱折且毛感强，涤棉皱折少，复原快，富棉和粘棉皱折多，恢复慢，维棉则不易复原且留有折痕；③纤维长短

可抽出观看，并在润湿后试验，粘胶湿处易拉断，蚕丝干处断，锦丝或涤丝干、湿处都不断；短丝则为羊毛或棉花，粗的为毛，细的为棉，如较长且均匀，则为合成短纤维。

(2)化学法。观察燃烧方式和烟、焰、灰味。①棉

燃烧快，黄色火焰及蓝烟，灰少，灰末细软呈浅灰色(主要成分为二氧化硅)，味似纸；②麻

有烧草味，其余与棉同；③丝

燃烧慢且缩成一团，灰呈黑褐色小球，易压碎，有臭味(硫)；④羊毛

燃烧时徐徐冒黑烟，显黄焰，起泡，灰多，为发光的黑色脆块(碳化物)，燃烧发臭；⑤粘胶纤维

燃烧快，与棉同；⑥乙酸纤维

燃烧慢，边烧边熔，灰为黑色闪光块状物，有刺鼻的醋酸味；⑦涤纶

燃烧慢，卷缩，熔化，有黄焰，灰呈黑色硬块，易捻碎，有芳香味；⑧锦纶

燃烧慢，熔化，无烟，浅褐色灰块，不易捻碎，有芹菜香味；⑨维纶

烧时纤维迅速收缩，小焰火呈红色，为灰褐色块，可捻碎，有特臭；⑩腈纶

边烧边熔化，略有黑烟，火焰白而亮，灰为黑色球状，有11丙纶

烧时边卷缩边熔，灰为硬块，能捻碎，有烧腊气味；12氯纶

难燃，近焰鱼腥臭；○○时收缩，离火即熄灭，灰为不规则的黑块，有氯的刺激味。

(3)溶解法。均基于形成纤维的单体的化学结构，有的机制尚不清楚。①棉

易溶于浓硫酸(脱水及脂化作用)、铜氨溶液(羟基及醛基的络合及还原作用)；②麻

铜氨；③丝

酸、碱(氨基酸的两性)、铜氨；④羊毛

氢氧化铜(脂层破坏后进攻蛋白质)；⑤粘胶纤维

同棉；⑥涤纶

苯酚(缩合)；⑦锦纶

苯酚及各种酸(酰胺的碱性)；⑧腈纶

硫氰化钾溶液、11氯纶

二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺；⑨维纶

酸；⑩丙纶

氯苯；○四氢呋喃及氯苯等。

4.常用橡胶的性能和用途

①丁苯橡胶

热稳定性、电绝缘性和抗老化性好。可制轮胎、电绝缘材料，一般橡胶制品等；②顺丁橡胶

弹性好、耐低温、耐热、粘结性差，可制轮胎、运输带、胶管等；③氯丁橡胶

耐日光、耐磨、耐老化、耐酸、耐碱、耐油性好，耐寒性差。可制电线包皮、运输带、化工设备的防腐衬里、胶粘剂等；④丁腈橡胶

抗老化性和耐油性好，耐高温,弹性和耐寒性较差,可制耐油、耐热的橡胶制品，飞机和油箱衬里等；⑤聚硫橡胶

耐油性和抗老化性很好，耐化学腐蚀，弹性较差。可制耐油、耐苯胶管、胶辊、耐臭氧制品、储油及化工

设备衬里等。⑥硅橡胶

耐低温(－100℃)和高温(300℃)，抗老化和抗臭氧性好,电绝缘性好,机械性能差，耐化学腐蚀性差。可制各种在高温、低温下使用的衬垫以及绝缘材料、医疗器械及人造关节等；⑦丁基橡胶

气密性好，耐热、耐老化、电绝缘性好，柔顺性较小，弹性较差。可制汽车内胎，探空气球、汽艇、防毒面具、化工设备衬里等；⑧异戊橡胶

与天然橡胶相似，粘结性良好。适用于使用天然橡胶的场合，可制汽车内外胎、胶管、胶带、飞机轮胎等。

5.为什么聚乙烯的软膜是透明的？

为什么有些物质透明，有些则不透明？如果一束可见光通过薄膜，这束光完全不受任何影响，如入“无人之境”，就称这薄膜是透明的；但如果有一部分入射光被反射或者改变方向，使前进方向光线减弱、模糊，则这薄膜就不透明了。玻璃、食盐和明矾的晶体、许多宝石以及水和油等液体都透明。透明这一物理特性与物质的结构有关。同是聚乙烯，软的透明而硬的则不透明，这是为什么呢？同是软的薄膜，但聚丙烯就不透明，这又是为什么呢？ 透明的聚乙烯薄膜主要用于农村温室或食品包装，柔软而易被拉伸。红外光谱剖析表明：其分子中的主链，每1000个亚甲基(—CH2—)大约连接20～30个甲基；但不透明且较硬的聚乙烯，则只连接3个甲基。1 g透明物结晶部分约0.4 g～0.5 g，密度小；而1 g不透明物结晶部分0.6 g～0.9 g，密度大；熔点分别为115℃和135℃，由于有支链，故熔点下降。对于聚合物，由于结晶好，分子排列紧密，质点尺寸超过可见光波长的1/20以上，引起光散射，因而失去透明性。对于无机盐晶体，虽然也排列规整，但颗粒尺寸小，间距足够大，故仍然透明。聚丙烯的结晶部分为0.6～0.7 g(相对于1 g材料)，形成带状和微丝状紧密排列的结构，并且内部还存在很多空隙，对光散射，因而透明性差。

6.“不粘锅”与“塑料王”

如果有人问你，世界上什么东西最光滑？也许你会回答说：玻璃。是的，在日常所见的各种材料中，玻璃的确是相当光滑的了。可是如果将玻璃的表面放大几千倍，那么你就会发现，玻璃的表面实际上也还是毛糙的。后来发现，某些硅树脂形成的薄膜，它的光滑程度远胜过玻璃，在玻璃上涂上一层硅树脂，就可以使玻璃的表面变得更光滑。

不过还有比硅树脂更光滑的材料，那就是大名鼎鼎的聚四氟乙烯塑料。这种塑料被誉为“世界上最光滑的材料”。它究竟光滑到什么程度呢？一块用聚四氟乙烯塑料制成的织物，如果将它放在桌上，只要有一小角悬出，那么整块织物就会慢慢地滑到地上。织物的小角悬出所产生的重力原是微不足道的，可是它已经能够战胜织物和桌面之间的摩擦力，使织物“溜”到地上了。

这种光滑非凡的塑料，有许多巧妙的用途。比如它可以做成不需要加润滑油的轴承。又如面粉、化肥、砂糖等通过管道装入袋中时，如果在管道的内部贴上一层用这种塑料制成的织物，那么这些粉状或粒状的物质就会流动得更快。滑雪爱好者也看上了这种塑料，它们在滑雪板上贴一层这种塑料，滑雪时就会变得更轻松，速度也大大提高。

市场出现的一种所谓“不粘锅”，其实就是在铝锅的内部敷上一层聚四氟乙烯塑料。这种锅的最大优点是，用它煎烤食物时，你绝不会担心食物会粘在锅上，用完之后，只要用水一冲洗，它就光洁如新了。

也许有人会担心，这种塑料能经受得起煎烤食物的高温吗？它会不会和食物中的某些成分发生化学变化？这种担心是多余的。原来聚四氟乙烯塑料除光滑外，稳定和耐热也是十分著名的，不要说食物，就是许多活泼非凡的化学试剂，它都“不加理睬”。普通塑料在120℃左右就会软化，可是聚四氟乙烯塑料却能耐200℃以上的温度，它还耐－260℃低温，因此用它做锅的内垫是完全可以胜任的。

由于聚四氟乙烯既耐较高温度，又耐低温，既耐化学腐蚀，又光滑有一定机械强度，性能优良，被称为“塑料之王”。因此在化学工业，半导体工业，超低温研究，火箭技术等领

域都有广泛的应用。

第三篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第六章 烃的衍生物 第二节乙醇醇类(备课资料)

●备课资料

一、甲醇、乙醇——车用新燃料

目前代用汽油作燃料的有CH3OH、CH3CH2OH、CH4和H2。发达国家相继出现过甲醇汽车、乙醇汽车、氢气汽车和天然气汽车，但目前使用较多的是甲醇和乙醇。

甲醇是一种性能良好的汽车新燃料，优点是辛烷值高，没有污染。实践证明，当汽油中掺入甲醇后，由于它的抗爆震性能好，毋需再加入抗爆震剂四乙基铅。此种混合燃料燃烧安全，热利用率高，排放尾气中不含铅，CO及其他残留的碳氢化合物的量也大大减少，从而减轻了污染。

甲醇作为汽车燃料目前使用的方法有两种：一种是甲醇与汽油混用，一般是汽油中掺入15%～20%的甲醇；另一种是甲醇单独使用。

乙醇也是一种抗爆震性能好，无污染的理想燃料。用乙醇代替汽油也有与汽油混用和单独使用两种方法。与汽油混合时，一般是在汽油中加入10%～20%的酒精。因酒精的抗爆震性能良好，这种混合燃料中不必再加入四乙基铅，从而减少了汽车尾气对环境的污染。当酒精单独作为汽车燃料时，因酒精的着火点比汽油低，其热值又小，故必须对发动机进行改造。

二、乙醇在人体内的生理作用

人饮酒后，分布于各组织中的乙醇，大部分在肝内氧化分解，很少一部分在其他组织中分解。乙醇先经醇脱氢酶的氧化，被氧化为乙醛，然后在醛脱氢酶的作用下，氧化为乙酸，参加体内正常的乙酸代射，最后生成CO2和H2O，释放出能量。乙醛氧化为乙酸的速度较快，因此，在一般饮酒量不多的情况下，乙醛不致于在体内储留，但如果大量饮酒，即可发生乙醛储留，并出现中毒症状。醉酒后，次日出现的不适感往往与乙醛的中毒有关。另外，大量饮酒，也会给人带来其他疾病，如诱发脂肪肝的形成，并可发展为脂肪性肝硬化，还可造成多发性神经炎、心肌病变、脑病变、造血功能障碍、胰腺炎、肾炎和消化性溃疡病等疾病，经常过量饮酒的人，高血压患病率也较高。

三、话陈年佳酒

中国有句古话“酒越陈越香”，用陈年佳酒款待贵宾好友，无论是在中国，还是在西方都是很有礼貌的举止。为什么酒越陈越香呢？这是因为酿酒中含有一些金属离子，这些金属离子做催化剂能使乙醇氧化成乙酸，乙酸又和乙醇作用生成少量的酯(酯化反应)。即C2H5OH(乙醇)+O

2催化剂CH3COOH(乙酸)+H2O；CH3COOC2H5(乙酸乙酯)+H2O。CH3COOH+C2H5OH酯具有特殊香味。生成的酯越多，酒越甘醇可口。酒中的这种氧化和酯化反应过程速度很缓慢，所以酒贮存年代越久越香。

文/高伯芳，载《中学生化学报》

四、甲醇与假酒中毒

甲醇最初是由木材干馏得到的(1920年后逐渐停止使用这种方法，主要改用CO和H2在一定条件下反应制取)，因此又称木精或木醇。它是无色透明易挥发有类似酒精气味的可燃液体，沸点在65℃，能跟水、酒精等以任意比互溶。

甲醇有毒，误饮10毫升，就能使眼睛失明，再多饮到一定程度可使人中毒身亡。甲醇在人体小肠内被吸收后，经体内氧化反应依次转化为甲醛和甲酸，而甲醛的毒性比甲醇大30倍，甲酸的毒性也比甲醇大6倍，加之它们在体内转化为CO2和H2O的速度很小，又不易排出体外，故造成蓄积中毒。

甲醇一般不令人酩酊大醉，因此中毒时，“酒醉”不是主要症状。误饮假酒后，甲醇中毒的潜伏期一般为8～36小时，不会饮酒者发病较快，但症状一般都在48小时内出现。轻

度中毒，可出现头痛、失眠、乏力、咽干、恶心、呕吐及视力减退、上腹部阵发性疼痛；中度中毒，表现为神志模糊、眼球疼痛，由于视觉神经萎缩可导致永久性失明；重度中毒，可发生剧烈头疼、头昏、恶心、意识模糊、双目失明，且有癫痫性抽动、昏迷、最后因呼吸衰竭而死亡。误饮假白酒中毒身亡者，经法医尸检发现，其胃肠粘膜呈现严重肿胀与充血，且有脑水肿、肺水肿等现象。

饮用酒内的乙醇与工业酒精中的乙醇是同种物质，为防止某些制造商用廉价的工业酒精配饮用酒，国家规定在工业酒精中加一定量的甲醇或吡啶。因此工业酒精(又称变性酒精)是绝对不能冲稀后饮用的。为了维护人民身体健康与生命安全，必须严格执行国家食品卫生法，有关部门应加强酒类卫生管理，坚决打击制造假酒的刑事案件。近年来，我国发生多起此类刑事案件，这固然与不法商人的利欲熏心，无视国法有关，同时也是极少数人对科学无知的表现。

摘自《甲醇与假酒中毒》，蒋良，周红，载《中学生化学报》

●综合能力训练题

1.将等质量的铜片在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，放置片刻，铜片质量增加的是

A.HNO

3B.无水乙醇

C.石灰水

D.盐酸 答案：C 2.甲醇、乙二醇、丙三醇中分别加入足量金属钠产生等量的氢气(相同条件)，则上述三种醇的分子个数比为

A.6∶3∶2

B.4∶3∶2

C.2∶3∶6

D.3∶2∶1 答案：A 3.A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应，在相同的条件下产生相同体积的氢气，消耗这三种醇的物质的量之比为2∶6∶3，则A、B、C三种醇分子里羟基数之比是

A.3∶2∶1

B.3∶1∶2

C.2∶1∶3

D.2∶6∶3 答案：B 4.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧得到CO、CO2和水的总质量为27.6 g，若其中水的质量为10.8 g，则CO的质量是

A.1.4 g

B.2.2 g

C.4.4 g

D.2.2～4.4 g之间 答案：A

第四篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第二单元 胶体的性质及其应用 第二节胶体的性质及其应用(备课资料)

●备课资料

一、胶体与溶液、浊液之间最本质的区别是什么？

胶体与溶液、浊液之间最本质的区别是分散质粒子的大小不同。溶液分散质直径＜ －9－10 m，浊液分散质的直径是＞107 m，而胶体的分散质直径介于二者之间。

溶液、胶体和浊液由于分散质粒子大小不同，而在性质上、外观上也有许多不同。比较如下：

二、胶体化学的研究历史

人们在古代就接触和利用过很多种胶体。例如，生活中遇到的面团、乳汁、油漆、土壤等，都属胶体范围。

1663年，卡西厄斯（Cassius）用氯化亚锡还原金盐溶液，制得了紫色的金溶胶。从十九世纪初，人们开始了对胶体的科学研究。1809年，列伊斯使用一支U型管，管底中部放一粘土塞子，盛水后通电。他观察到粘土的悬浮粒子向阳极移动，而阴极一臂中的水位则上升。这个实验证明了粘土粒和水两个相，带有相反的电荷，这种现象叫做“电泳”。1827年，英国植物学家R·布朗（R·Brown，1773～1858）用显微镜观察水中悬浮的藤黄粒子，发现粒子不停顿地在运动着，后来人们就把胶体粒子所呈现的这个重要现象称作“布朗运动”。

1838年，阿歇森（Ascherson，德）在鸡蛋白的水溶液中加入一些橄榄油，使之呈悬浮的微滴。他在研究这种油滴的行为时，看到鸡蛋白在油滴与水（介质）的界面上，形成了一层膜。这一实验表明，在这种情况下蛋白质形成了几分子厚度的一层薄膜，而变得不能溶于水了，这种现象叫做“变性”作用，他同时还发现油滴在蛋白质的“保护”下也不能“聚结”了。1845～1850年间，塞尔米（F·Selmi，意）对无机胶体作了系统的研究，包括AgCl溶胶的生成条件以及盐类对它的凝聚作用。

1857年，法拉第曾做试验，他使一束光线通过一个玫瑰红色的金溶胶。这个溶胶原来也像普通的溶液一样是清澈的，但当光线射过时，从侧面可以看到在此溶胶中呈现出一条光路。后来丁达尔（J·Tyndall，1820～1893，英）对此现象作了广泛的研究，以后人们就把这一现象称做“丁达尔效应”。此外，法拉第还曾做试验，他往无机溶液中先加入动物胶，再加入适当的沉淀剂时发现这时原来的沉淀作用不再发生了，这种作用后来被称做“保护”作用。

1861～1864年间，格雷哈姆（T·Graham，1805～1869，英）对胶体进行了大量的实验。为着区别胶体和晶体，他首先提出了胶体(colloid)这一名称。他指出动物胶是典型的胶体，不结晶，在水中扩散时要比晶体慢得多。他采用过以羊皮纸作半透膜的渗析法，膜的微孔只能让溶液中原为晶体物质的溶质粒子透过，而胶体粒子则穿透不过去。因此他就用这种方法来纯制胶体。他还发现虽然晶体物质的溶质粒子比动物胶类的胶体粒子小得多，但若有许多这类溶质粒子聚集在一起，也能形成一个胶体粒子，金溶胶的形成就属于这种情况。格

雷哈姆还区别了溶胶和凝胶，指出硅酸和氢氧化铝的沉淀就属于后者。他还研究了凝胶的“胶溶”现象和“脱水收缩”现象。他对胶体的这些方面的研究，导致建立了一门有系统性的学科——胶体化学。十九世纪末，人们对半透膜的渗析方法，又通以电流，发展成为电渗析法；另外还通过加压，发展为“超滤法”。1911年，唐南（T·G·Donnan，英）又提出了半透膜平衡的理论，并且为实验所证明。

关于胶体的定义，1907年法伊曼（П·П·Ваймарн，1879～1935，俄）明确地提出了胶体的概念，认为它是物质处在一定程度的分散状态，即粒子大小在十至一千多埃之间。同年，奥斯特瓦尔德进一步对胶体作出新的定义，认为胶体是一种多相体系，由分散相胶粒和分散介质所构成。前者可以是固、液或气体（溶胶、烟、雾、泡沫、膜等）。由于当物质处于高度分散的胶粒状态时，扩展出了很大的界面，因此胶体化学的研究又与表面化学密切联系起来了。

表面力导致吸附现象。J·W·吉布斯在1876年应用热力学，研究了等温吸附，指出，借测量溶液的表面张力，可以计算出液体表面的吸附量。但他的这一理论当时并未引起人们的注意，只是在三十多年后才由实验所证实。1906年，富朗特里希（H·Freundlish)研究了木炭等吸附剂从脂肪酸溶液中吸附溶剂的性质，总结出了经验公式，称做“富氏吸附公式”。1916年，朗缪尔（I·Langmuir，1881～1957，美）又从分子运动论推导出“朗氏吸附公式”，但这一公式只适用于单分子层。次年，他又设计一种“表面天平”，可以计量液面上散布的一层不溶物质的表面积，由此能计算后者的分子截面。1938年，布仑诺厄（S·Brunauer）、爱麦特（P·H·Emmett）和特勒（E·Teller）把朗氏公式推广到多分子层吸附现象，求得一个比较广泛适用的多分子层吸附等温线公式，即后来的所谓“BET公式”，从而建立了现代测定固体比表面的标准方法，它对于催化作用的定量研究起了重大的推进作用。

另一方面，对胶体粒子的直接观察，在二十世纪初也有了进展，1903年，西登托夫（H·Siedentopf，1872～1940）和齐格蒙第（R·Zsigmondy，1865～1929，瑞士）发明了观察胶体粒子运动的超显微镜，实际上观察到的是散射光，即胶粒以一个个亮点的形式而呈现。一般显微镜只能看到2000埃以上的物象，而超显微镜则可以观察到小至100埃的粒子。贝仑（J·B·Perrin，1870～1942，法）就曾借这种仪器进行试验，他把一定大小的藤黄小球悬浮在水中，由于受到地心引力的作用，形成了沉降平衡，由此可以求得阿伏加德罗常数。

1913年，德国鲁斯卡（E·Ruska)、麻尔和阿登内（V·Ardenne）发明了电子显微镜，用电子束代替普通光线，并运用磁镜聚焦，这样能达到三十万倍的线性放大，能观察到10埃以上大小的物像，这也就是胶粒大小的低限。电子显微镜通过复制技术，更可以用来观察表面膜内小至约10埃的胶粒。

为了能够确定一个胶体粒子的“分子量”，1923年，瑞典斯维德贝格（T·Svedberg,1884～）设计了超离心机，获得的引力常数达30万倍于地心引力常数，为测量蛋白质分子在水中的沉降速度创造了条件，从而能计算蛋白质的分子量。他的一些测定结果如下：

牛胰岛素

46，000 人血红朊

63，000 人血清球朊

153，000 章鱼血清朊

2，800，000 烟草花叶病毒

31，400，000 斯维德贝格的工作在亲液胶体方面取得了重大的成就，对蛋白质及高分子溶液的深入了解提供了有力的研究手段。

另一方面，由于憎液胶体具有很大的相界面，从热力学的观点来衡量，它是不稳定的体系。因此有关胶体稳定性的研究便成为胶体化学的中心课题之一。本世纪四十年代，苏联人

杰里雅金（Дерягин)、朗道（Ландау)、荷兰人费韦（Verwey），以及乌弗贝克（Overbeek)，各自独立地建立了胶体稳定性的理论，称做DLVO理论。这个理论考虑了质点之间由于双电层的存在而引起的斥力，以及质点之间的范德华力。这样，便第一次从理论上定量地解释了质点形状比较简单的胶体的稳定性，因此对胶体化学的发展有着重大的影响。

综观二十年代利用超离心机的实验，三十年代多层吸附理论和四十年代憎液胶体稳定理论的建立，可以说是最近半世纪中胶体化学领域内的三大成就。

有一类物质，如肥皂、染料，具有很奇特的性质。按其溶液的依数性，可以断定质点的数目很少，但其电导率却很高，并且其电导率与浓度的关系也与一般电解质很不一样。这类物质的另一特点是有增溶作用。麦克班（J·W·McBain，美）在本世纪初期，系统地研究了这类物质的性质，开辟了所谓胶态电解质的领域。他证明，在溶液中，这类物质的分子或离子能聚集成胶团，从而解释了它们的许多特性。近代表面活性剂的多样化应用，正是在这一理论基础上发展起来的。

1936年，缪勒（Erwin Wilhelm Müller，美籍德人）发明了场发射显微镜。他是利用一个高熔金属（钨、铂）的尖端为阴极，在高电场作用下，使该尖端发射出电子，并将其投射在荧光屏上，形成尖端上原子的电子投射象，分辨本领约达20埃。1951年，缪勒进一步将尖端改为阳极，令氦离子投射在屏上，成为场离子显微镜，分辨本领能达到2埃。这些仪器适用于观察表面原子的微观排列，包括被吸附的物质。再结合超高真空技术，它已成为现代研究固体表面结构的有力工具。

当前，胶体化学正在研究的课题大致有：（1）第一吸附层的本性，（2）电化学反应的机理，（3）湿润作用的本性等。此外，还有一些问题有待于创造研究条件，然后才能找到解决的途径。例如：从溶液中吸附的单分子层区；表面层机械性能的本性；泡沫和乳胶的本性等问题。

胶体化学的应用范围，涉及到很多工业部门。近年来对油漆膜的物化性能、催化剂的作用机理、生物膜及合成膜的选择性渗透机理等研究，都受到重视。胶体化学还深入到分子生物学的其他领域。大气污染中气溶胶的形成与破除又是一项重要的课题。自从塑料、橡胶、合成纤维工业兴起以来，胶体化学的研究与高分子化学的联系更加密切。

三、胶体的结构

当溶胶通以直流电时，可以看到胶粒向某一电极移动，这种现象叫做电泳。它说明胶体粒子是带电的。要认识胶体的结构，首先必须了解胶粒为什么会带电。胶粒带电的原因，是由于胶体是高分散的多相体系，具有巨大的界面（总表面积），因而有很强的吸附能力。它能有选择地吸附介质中的某种离子，而形成带电的胶粒。

关于胶体的结构，现在认为，在胶体粒子的中心，是一个由许多分子聚集而成的固体颗粒，叫做胶核。在胶核的表面常常吸附一层组成类似的、带相同电荷的离子。例如，硝酸银

－与氯化钾反应，生成氯化银溶胶，若氯化钾过量，则胶核氯化银吸附过量的Cl而带负电，＋若硝酸银过量，则氯化银吸附过量的Ag而带正电。

当胶核表面吸附了离子而带电后，在它周围的液体中，与胶核表面电性相反的离子会扩散到胶核附近，并与胶核表面电荷形成扩散双电层（如图）。扩散双电层由两部分构成：

扩散双电层

（1）吸附层

胶核表面吸附着的离子，由于静电引力，又吸引了一部分带相反电荷的离子（以下简称反离子），形成吸附层。

（2）扩散层

除吸附层中的反离子外，其余的反离子扩散分布在吸附层的外围。距离吸附层的界面越远，反离子浓度越小，到了胶核表面电荷影响不到之处，反离子浓度就等于零。从吸附层界面（图的虚线）到反离子浓度为零的区域叫做扩散层。

这里再以氯化银溶胶为例来说明。包围着氯化银胶核的是扩散双电层（吸附层和扩散层），胶核和吸附层构成了胶粒，胶粒和扩散层形成的整体为胶团，在胶团中吸附离子的电荷数与反离子的电荷数相等，因此胶粒是带电的，而整个胶团是电中性的。

由于胶核对吸附层的吸引能力较强，对扩散层的吸引能力较弱，因此在外加电场（如通直流电）作用下，胶团会从吸附层与扩散层之间分裂，形成带电荷的胶粒而发生电泳现象。

下图是硅酸胶团结构示意图。m个SiO2·nH2O分子聚集成胶核，胶核表面的H2SiO

32有微弱的电离，胶核选择吸附与其组成类似的n个SiO3，H为反离子，总数为2 n个，其

＋

2中2（n－x）个为带负电的SiO3所吸引，共同构成胶粒中的吸附层，其余的2x个H则分

＋布在扩散层中，它的胶团结构也可以用下面式子来表示。

硅酸溶胶是土壤胶体中的重要部分，而土壤胶体又是土壤中最重要、最活跃的部分，植物营养的吸收，土壤中的各种反应，大都集中在这一部分。

硅酸胶团结构示意图

胶体在土壤肥力上起着巨大作用，在工农业生产上有着重要意义。

四、高分子凝胶的智能化

高分子凝胶是指三维网络结构的高分子化合物与溶剂组成的体系，由于它是一种三维网络立体结构，因此它不被溶剂溶解，同时分散在溶剂中并能保持一定的形状。溶剂虽然不能将三维网状结构的高分子溶解，但高分子化合物中亲溶剂的基团部分却可以被溶剂作用而使高分子溶胀，这也是形成高分子凝胶的原因之一。

高分子凝胶的智能化表现在以下几方面。当外部环境的pH、离子强度、温度、电场以及环境中所含有的其他化学物质发生变化时，高分子凝胶即呈现出“刺激—应答”状态。例如在高分子凝胶中出现相转变，表现为网络的网孔增大、网络失去弹性、网络的体积急剧变化（可变化几百倍之多），甚至在三维网络结构中不再存在凝胶相。而且这些变化是可逆的和不连续的。

上述这些变化使高分子凝胶的体积既可以发生溶胀，又可以收缩，利用这种性质设计出一种装置，它具有肌肉的功能，这种人造肌肉制成机械手类似于智能机器人的手，能够拿东西。

我们可以看出，这种人造肌肉是被谁指令的呢？那就是上面指出的外部环境的各种物理性质和化学性质发生的变化。

这种具有三维网络结构的高分子凝胶的溶胀行为还可以由于糖类的刺激而发生突变，这样，高分子溶胀行为将受到葡萄糖浓度变化的指令。

葡萄糖浓度信息对于糖尿病患者是很重要的，如果以这种含葡萄糖的高分子凝胶作为负载胰岛素的载体，表面用半透膜包覆，在此体系中随着葡萄糖浓度的变化，高分子凝胶将作出响应，执行释放胰岛素的命令，从而有效地维持糖尿病患者的血糖浓度处于正常。

五、纳米材料

纳米材料是近年来受到人们极大重视的一个领域。它至少可以分为以下三类：

（1）金属与半导体的纳米颗粒。这种物质当颗粒尺寸减小到纳米级时，金属颗粒的能级，从准连续能级变为离散能级，最后达到类似分子轨道的能级。这时，它们的电学、磁学、光学性质都会发生突变。不同物质有不同的尺寸临界值。这类物质是物理学家研究的对象。

（2）Al2O3、MgO、某些硅酸盐等绝缘体，它们的纳米颗粒早已被人们研究（如催化剂、陶瓷材料等），在一般情况下并不呈现特殊的电学性能。

（3）化学家早已合成出的许多大分子、如冠醚化合物、树型化合物、多环化合物、超分子化合物、富勒烯等等，它们的分子尺寸可达几纳米，甚至几十纳米。一些生物活性的大分子也可以归入此类。这些化合物的电子能级一般都表现出分子轨道能级的特点，有时会出现离子导电。它们的导电性质与颗粒尺寸的关系不明显，与金属纳米颗粒的性质有很大的差别。但是，这一类大分子化合物，当分子结构达到一定尺寸和复杂程度时，会出现一些特殊性质，如自修复、自组合等，形成更复杂的结构。以富勒烯为例：

1985年，英国化学家Kroto，美国化学家Curl和Smalley在研究碳原子形成团簇（cluster)的条件和机制时，首次在质谱图上观察到C60和C70的存在。后来因为受到建筑学家Fuller所设计的拱形圆顶建筑的启发，想出了C60的结构应当和足球相似，是由12个五边形和20个六边形组成的中空的球形分子。

值得重视的是，富勒烯的合成也是以碳原子（用电弧放电法使石墨气化）为真正的原料。和人造金刚石的思路有异曲同工之妙，关键在于如何控制碳原子形成团簇时多种可能采取的结构途径之间的比例。

左下图是富勒烯家族中的一些“成员”的结构示意图。右下图是近年来倍受重视的碳纳米管的结构模型图。这种材料因为可以在管上的碳原子处通过形成化学键的方式和其他功能分子相连接，有可能成为一种比较容易制备且可多点连接的分子导线而受到关注。此外，利用它做一种模具，设法在其中充以金属氧化物（可通过硝酸盐的分解来得到），经过还原可制备出纳米量级的金属“细丝”。纳米材料是一个全新的材料科学领域，可作超导材料。

1991年日本Sumio Lijima用电弧放电法制C60得到的碳炱中发现管状的碳管碳的壁为类石墨二维结构，基本上由六元并环构成，按管壁上的碳碳键与管轴的几何关系可分为“扶手椅管”“锯齿状管”和“螺管”三大类，按管口是否封闭可分为“封口管”和“开口管”，按管壁层数可分为单层管（SWNT）和多层管（MWNT）。多层管有点像俄国玩具“套娃”，层

－间距为340 pm，比石墨的层间距335 pm略大。管碳的长度通常只达到纳米级（1 nm=109 m）。

C60自从发现以来，一直是科学家关注的物质。近年的研究发现，C60分子被发现及制备后，其独特的光电磁性引起科学家的浓厚兴趣。例如：C60的超导温度为18 K，当掺杂CHCl3后超导温度提高到80 K，当掺杂CHBr3后超导温度提高到117 K。另外，一般的高分子中引入少量C60后，能产生较好的光电导性能，可用于高效催化剂、紧凑型高能电池、光化学装置及化学传感器。水溶性的高分子C60衍生物将应用于生物与药物中，其抗病毒试验已得到令人惊奇的结果。据最近的研究结果表明，C60具有治疗艾滋病的功效。含C60衍生物能与许多物质发生化学反应。

六、趣味实验 胶体粒子的电泳 操作：

（1）用直径为12厘米培养皿作槽体，槽里加入0.1%的硝酸钾溶液，然后用滴管伸到硝酸钾稀溶液的下面，缓慢地加入硝酸钾饱和溶液，使稀、浓溶液之间形成一个界面。

（2）在槽中央硝酸钾稀溶液里轻轻滴入几滴氢氧化铁溶胶，使它在稀、浓溶液的界面处形成一个圆珠，如图所示。

（3）小心地插入两片碳电极，接通20～30伏的直流电源后，氢氧化铁胶粒逐渐向阴极移动，致使阴极附近溶液的颜色变深。说明氢氧化铁胶体粒子带正电。

七、卤水为什么可以点豆腐

答：豆浆是胶体，卤水是一种镁盐，这种盐使豆浆胶体发生凝聚，所以卤水能点豆腐，豆腐是一种凝胶。

解析：胶体中分散质的直径大小决定了胶体具有独特的性质。①丁达尔现象：此现象是胶体的光学性质，是胶体粒子对光的散射而形成的；②布朗运动：是胶体的力学性质，是胶体粒子受到分散剂分子在每一方向不均衡碰撞造成的；③电泳现象：是胶体的电学性质。这是由于胶体具有较大的表面积，能吸附阳离子或阴离子，使得胶粒带有正电荷或负电荷。在外加电场作用下带电胶粒向阴极或阳极作定向移动。④胶体粒子由于都带有相同电荷，它们之间相互排斥而达到相对稳定状态，当向胶体中加入某电解质时，破坏了胶粒之间的排斥力，使胶粒凝聚而沉积下来。卤水点豆腐就是这个原理，此过程称胶体的凝聚。

八、能否使用两种不同品牌的蓝黑墨水？

答：不能，同时使用两种不同牌子的墨水，会出现钢笔堵塞现象。

解析：墨水通常都是胶体，不同牌子的墨水往往含的胶粒所带电荷不同，当二者相遇时，相异电荷的互相吸引而破坏了胶体中胶粒之间的排斥力而发生胶体的凝聚，产生的固体沉积会堵塞钢笔。一般情况下：金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子吸附阳离子，胶粒带正电荷；非金属氧化物、金属的硫化物的胶粒吸附阴离子，胶粒带负电荷。

第五篇：第二节离子反应(教案)

离子反应第一课时

教学目的：

了解电解质电离的含义，能识别并记住常见电解质和电离方程式的写法，认识离子反应的实质。教学难点：

电解质的判断及电离方程式的写法。教学过程： 引言：（复习上一节课学习的内容：化学反应的分类方法）

按照物质的分类，我们可以把纯净物分为单质和化合物。

按照化合物种类的划分，我们又可以把化合物分为酸，碱，盐，氧化物。

在化学反应中我们还有一种重要的分类方法，将有离子参加的反应统称为离子反应，没有离子参加的反应叫做非离子反应。下面，我们就来学习离子反应。

板书:第二节 离子反应

我们初中时曾观察过酸，碱，盐在水溶液中导电的实验现象，当时我们把可以导电的溶液放在一个容器里，用石墨电极与灯泡还有低压直流电源连接，灯泡能够发光，说明溶液可以导电。事实上，把氯化钠，硝酸钾，氢氧化钠等固体加热至熔化，它们也可以导电。它们能够导电的原因是物质内有自由移动的、带电荷的微粒，也就是阴阳离子。我们把这种在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。

电解质能够导电，指的是当通入电流时能够导电；但电解质的电离不需要电流的作用，我们不是要通入电流它才能电离。它电离了也不是有了电流，只是有了能导电的阴阳离子。

既然我们把能够在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质，换而言之，在水溶液里或熔融状态下不能导电的化合物我们就叫做非电解质。例如，酸、碱、盐是电解质，蔗糖、酒精等不能导电的化合物是非电解质。电解质与非电解质有个相同之处，就是它们都是化合物。提问讨论：（幻灯）

下面物质中哪些是电解质：铜、硝酸钾溶液、二氧化碳、碳酸、氯化钠固体、氢氧化钠固体。分析：（1）电解质导电的条件：溶于水或熔化； ．（2）电解质属于化合物。〔单质（如铜）、混合物（如硝酸钾溶液）不是电解质；也不是非电解质〕（3）电解质导电必须是用化合物本身电离出的离子导电，不能是发生反应的生成物的物质导电。（二氧化碳溶于水导电实际上是碳酸的导电，而不是二氧化碳的导电，故二氧化碳是非电解质，而碳酸是电解质）

（4）酸、碱、盐和水是电解质。答案：氯化钠固体、氢氧化钠固体 做书上习题2，3。

设问：为什么酸，碱，盐在水溶液中可以导电呢？

我们看书上的图来解答这一个问题。我们以氯化钠溶液为例子。氯化

+-钠晶体是由带正电荷的Na和带负电荷的Cl，通过静电按一定规律紧密地排列所形成的。晶体中的离子（Na+ 和Cl-）不能自由移动，因此晶体不能导电。当NaCl溶于水时，由于水分子的作用而减弱了氯化钠晶体中Na+与 Cl-之间的静电作用力，使Na+ 和Cl-逐渐脱离晶体表面并形成了自由移动的水合钠离子和水合氯离子。

我们把这种在溶液中产生了能够自由移动的离子的过程叫做电离。这个过程我们可以用下列方程式表示：

板书：

表示电解质电离的方程式叫做电解方程式。板书：电解方程式

在黑板左边示范写HCl，H2SO4，HNO3的电离方程式。

注意强调：质量守恒定律和电荷守恒定律。（第二条方程式）

+HCl，H2SO4，HNO3都是酸，都可以电离出H，我们可以对酸的本质又有一个新的认识，电离的时候生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸。

设问：NaHSO4 电离方程式怎么写？它是酸么？（酸式盐）

请两位同学上黑板写出NaOH，KOH，Ba（OH）2，Na2SO4，KNO3，NH4Cl的电离方程式。（分开碱与盐两边写，请同学们把阳离子写在一边，阴离子写在一边）

检查同学答案正确与否，总结：

碱：圈出OH-，电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物叫做碱。盐：电离时能生成金属阳离子和酸根阴离子的化合物叫做盐。

小结：

电解质与非电解质都是化合物，电解质、非电解质是根据物质在一定条件下能否导电对化合物的一种分类。电解质能导电，非电解质不能导电，它们的显著不同之处是在水溶液里或熔化状态下能否导电。酸，碱，盐，部分金属氧化物都是电解质。能导电的物质并不全部是电解质，单质（铜，铝，石墨），混合物不属于电解质，也不属于非电解质。

酸，碱，盐在水溶液中电离方程式的书写（黑板）酸，碱，盐的本质含义（电离）

提出问题：电解质溶于水后都电离成为离子，那么，它们在溶液里的反应应该是离子之间的反应，那么离子反应是如何进行的呢？ 下面我们来看看实验2-1。（同学描述现象）

1、第一支试管没有发生明显变化，为什么？说明了什么？（引出）（因为不符合复分解反应的条件，所以不反应，说明了Na+、Cl－、SO42－、Cu2＋离子之间不相互反应。）

2、第二支试管有白色沉淀说明了什么？（白色是BaSO4，说明了Ba2+与SO42－离子发生了反应。）

3、两根试管的溶液都是蓝色，说明了什么？（说明了Cu2+不参与反应）

4、如何证明中Cl－离子没有参与反应。（给第二个试管过滤，取滤液加入用硝酸酸化了的AgNO3溶液）

（增加实验）

5、如何再设计一个实验证明是Ba2+与SO42－发生了反应？（实验2-2第一个实验）

总结：CuSO4溶液与BaCl2溶液反应的实质是Ba2+与SO42－离子之间的反应，而Cu2+和Cl－没有发生化学变化。也说是这个反应的实质是：

Ba2+＋SO42－＝BaSO4↓

同样地，Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液的反应的实质也是：

2+2－ Ba＋SO4＝BaSO4↓

设问：为什么这两个不同反应物的反应可能产生同样的结果呢？ 讲述：复分解反应均是在溶液中进行的，溶质在溶液中大多数是以离子形式存在的。虽然反应物不同，但都含有某些相同的离子。比如硫酸钠、硫酸铜在溶液中均电离出SO42－，跟Ba(OH)

2、BaCl2电离出的Ba2+结合，所以均产生白色沉淀硫酸钡。像这种用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式。离子方程式不仅表示一定物质内的某个反应，而且表示所有同一类型的离子反应。补充板书：离子方程式

演示实验2-2第2，3个实验，黑板上写出化学方程式及离子方程式。小结：从上面的三个反应的实质可以看出，它们都是溶液中的某些离子之间发生了反应，使这些离子的浓度减小。电解质溶液之间的反应都是有离子参加的化学反应，只要有离子参加的反应都称为离子反应。我们初中的时候学过的复分解反应都可以写成离子方程式，复分解反应发生的条件是生成沉淀，放出气体或者生成水，我们方程一是生成沉淀，方程二是放出气体，方程三是生成水。这些也就是离子反应能够发生的条件。下一节课里我们将详细学习如何书写离子方程式，请同学们回去认真复习这一节课的内容。作业：