第一篇:【化學】2.1.4《氯、溴、碘及其化合物》教案(蘇教版必修1)
第一單元
第4課時
溴、碘的提取
一、學習目標
1.進一步認識氧化還原反應的重要意義。2.學會從海水中提取溴和碘的反應原理。
3.結合反應原理分析提取溴和碘的過程,體會實驗設計的方法,提高思維的發散性。
4.建立資源綜合利用的思想。
二、教學重點及難點
重點:提取溴和碘的反應原理。
難點:提取溴和碘的反應原理及工業生產流程。
三、設計思路
由對比氯、溴、碘在海水中濃度的差異引出從海水中提取這些元素方法上的差異,通過進一步認識氧化還原反應在生產溴單質和碘單質過程中所起的重要作用,使學生明確氧化還原反應的重要意義,從掌握實驗室制備溴單質和碘單質方法到了解工業生產的簡單流程。
四、教學過程
[情景導入]回顧本專題第一節課中使用過的“海水中主要元素的含量表”,可以明顯發現氯、溴、碘三種元素在海水中含量的巨大差異,學生通過數據比較,分析從海水中提取溴和碘的方法與提取氯的方法的異同,最后得出結論:從提取氯化鈉后所得的母液中提取溴,從海水中富含碘元素的植物中提取碘。
[過渡]溴元素和碘元素在海水中以-1價離子形式存在,需要被氧化成相應的單質才能被提煉出來,氯氣作為一種重要的化工原料在這里要大顯神威了。先來看看我們在實驗室中怎樣用氯氣制取出溴單質和碘單質。
[活動與探究1]學生在一支試管中加入2~3mLKBr溶液,滴加少量新制氯水,再滴加少量CCl4,振蕩,靜置。
[觀察]觀察操作方法,描述實驗現象,分析原因。
[板書]Cl2+2KBr=Br2+2KCl [閱讀與思考]結合演示實驗,通過閱讀教材中有關從海水中提取溴單質的文字,運用反應原理解釋生產流程的設置原因,并能根據“鼓入熱空氣或水蒸氣”推斷出溴單質的易揮發姓。
[活動與探究2] 學生在一支試管中加入2~3mLKI溶液,滴加少量新制氯水,再滴加少量CCl4,振蕩,靜置。
[觀察]觀察操作方法,描述實驗現象,分析原因。[板書]Cl2+2KI=I2+2KCl [閱讀與思考]結合演示實驗,通過閱讀教材中有關從海帶中提取碘單質的文字,運用反應原理解釋生產流程圖中提供的各種信息,并能分析每一步操作的方法、解釋其中的原因。比如解決如下問題:
1.“干海帶”在浸泡前是否應做適當處理? 2.實驗室過濾的基本操作?
3.“提純”的方法是什么?怎樣操作?
4.怎樣將提純后得到的碘和四氯化碳(或苯)進行分離,得到碘單質? 5.生產流程能否做其他改變?(學生可討論“氧化”和“過濾”兩個流程是否可以掉換位置。)
[小結]我們學習了氧化還原反應的原理,就是為了更好地利用它趨利避害。[練習]
1.要除去液溴中溶解的少量Cl2,可采的方法是()A.加入NaCl
B.加入適量的NaBr
C.加入適量的Cl2
D.加入適量的Br2 答案:B。
2.為實現2000年消除碘缺乏病的目標,衛生部規定食鹽必須加碘,其中的碘以
---碘酸鉀(KIO3)形式存在,已知在溶液中IO-3 可和I發生反應:IO3 +5I
+6H+=3I2+3H2O,根據此反應,可用試紙和一些生活中常見物質進行實驗,證明食鹽中存在IO-3。可供選用的物質有: ①自來水,②藍色石蕊試紙,③碘化鉀淀粉試紙,④淀粉,⑤食糖,⑥食醋,⑦白酒。進行上述實驗時必須使用的物質是()
A.①③
B.③⑥
C.②④⑥
D.①②④⑤⑦ 答案:A。
第二篇:2013-2014學年高一化學蘇教版必修一教案2.1 氯、溴、碘及其化合物 教學案
專題二第一單元氯溴碘及其化合物 教學目標:
掌握氯氣的制備、性質和用途。
2、掌握氯水的組成和性質。
3、掌握溴、碘的提取和性質。
1、教學過程:
【例1】家用消毒液的發生器是以精鹽和自來水為反應物,通電時,發生器的電解槽的極 板上產生大量氣泡,切斷電源后,生成液具有強烈的殺菌消毒能力。與該反應器工作原理 直接有關的化學方程式是()通電 A、2NaOH +Cl == NaCl + NaClO + HO B、H+ Cl == 2HCl 222 2通電 C、2NaCl + 2HO == 2NaOH + H↑ + Cl↑ D、2HClO == 2HCl + O↑ 2222 【小結1】
一、氯氣的生產原理:
1、電解飽和食鹽水法制氯氣:
(1)原料: ;試紙與指示劑、(2)電解飽和食鹽水裝置包括:(3)怎樣檢驗電解飽和食鹽水兩極生成的氣體產物?(4)電解食鹽水的化學方程式為:
2、氯氣的工業制法: 工業上制氯氣通常是用 方法來制取氯氣,寫出化學方程
式。
(1)陽離子交換膜電解槽構造特點:用 或 將電解槽分隔成兩部分。(2)陽離子交換膜的特點:具有很好的選擇性。只允許
通過,不允
許
及
通過。
3.實驗室制法: ①原理:
②制取裝置類型: ③凈化: ④收集: ⑤驗滿:
⑥尾氣處理:
【例2】當周圍空間不慎有大量氯氣溢出時,處在該環境中的人可以用浸有一定濃度某種 物質的水溶液的毛巾捂住鼻子,以防中毒,最適宜采用的物質是()A、NaOH B、KI C、NH?HO D、NaCO3223
例
3、自來水常用氯氣消毒,某學生用自來水配制下列溶液,不會產生明顯藥品變質的是 A、石蕊 B、硝酸銀 C、亞硫酸鈉 D、氯化鋁 【例4】某溫度下,將氯氣通入氫氧化鈉溶液中,反應得到NaCl、NaClO、NaClO的混合溶液,3——經測定ClO與ClO的物質的量之比為1∶3,則氯氣與氫氧鈉反應蛙時,被還原的氯元素和3被氧化的氯元素的物質的量之比為()
【小結2】
二、氯氣的性質
1、物理性質:在通常情況下,氯氣是一種
色、有
氣味、比空氣
、有的氣體,故在制取氯氣時應用 將尾氣吸收。溶于
水,在 中溶解度較小。
2、化學性質:氯氣的化學性質(填“活潑”、“不活潑”),是一種 的非金屬單質,在化學反應中通常是 劑。氯氣能發生許多重要的化學反應,歸納如下,請填表。主要化學性質 典型實例(1)與某些金屬反應
(2)與某些非金屬反應(3)與水反應(4)與堿反應
(5)與某些還原性化合物反應
3、氯氣的用途:殺菌消毒,制鹽酸、農藥和有機溶劑,制漂白粉。制漂白粉原理: 漂白原理:
4、氯水的性質(1)新制氯水中存在 等微粒,當它與不同物質反應時,參加反應的微 粒可能不同,其現象也可能不同。向新制氯水中滴入紫色石蕊試液,先 后,反應的離子方程式。
(2)HClO的性質:。【提問】 新制氨水和新制氯水相比,哪種溶液中微粒種類較多?氯水久置后成分發生怎樣的變化? 【例5】不能從溴水中提取溴的試劑是()A.酒精 B.汽油 C.燒堿溶液 D.四氯化碳 【小結3】【課后閱讀】
三、溴、碘的提取、性質和用途:
1、溴、碘的性質 注:①溴蒸氣為紅棕色,碘蒸氣為紫色。
溴單質 碘單質(能升華)顏色、狀態 深紅棕色、液體 紫黑色(有金屬光澤)、固體 物 密度(與水比較)理性水中 微溶、橙色 微溶、黃褐色 溶解性和 質 酒精中 易溶、橙紅色 易溶、棕褐色 溶液顏色 四氯化碳中 易溶、橙紅色 易溶、紫紅色 化能與氯氣反應的金屬、非金屬一般也能與溴、碘反應,只是反應活性不如氯氣。氯、學溴、碘單質間能夠發生置換反應:氯能把溴和碘從它們的鹵化物中置換出來,溴能性把碘從它的鹵化物中置換出來,即氯、溴、碘的氧化性強弱為:Cl>Br>I
2質 ②Br是常溫下唯一的液態非金屬單質,易揮發有劇烈刺激性氣味,有強烈的腐蝕性 22、鹵化銀: AgCl AgBr AgBr 顏色 白色 淺黃色 黃色 溶解性 既不溶于水,也不溶與稀硝酸 AgNO+NaCl== AgNO+NaBr== AgNO+ NaI == 333制法 NaNO+AgCl↓ NaNO+AgBr↓ NaNO+AgI↓ 333化學性質 有感光性,在光照下會發生分解反應2AgX==X+2Ag(黑色)2感光材料制作照相用途 ———— 人工降雨等 用的膠卷和相紙等
3、從海水中提取溴、碘的過程: 氯化 提取 濃縮 精制 ①海水(苦鹵MgBr)粗Br 高純度Br 22 2加熱 MgBr+Cl=Br+MgCl 鼓入空氣或水蒸氣 222
2②從海帶中提取碘的過程:
過濾
Cl水 提純 氧化 海帶 浸泡 粗碘 碘 2萃取
加CCl或苯 4【課外練習】
1.久置的氯水和新制的氯水相比較,下列結論正確的是()A.顏色相同
B.都能使有色布條褪色 C.PH相同 D.加AgNO溶液都能生成白色沉淀 32.氯仿(CHCl)可用作全身麻醉劑,在光照下,氯仿易被氧化生成劇毒的光氣(COCl):
2 CHCl+O →2HCl+2 COCl,為防止事故發生,在使用前要先檢驗氯仿是否變質,你認為322檢驗時所用的最佳試劑是()A.燒堿溶液 B.溴水 C.硝酸銀溶液 D.淀粉碘化鉀試紙 3.某工廠排放的酸性廢液中含有游離氯。要除去游離氯并中和其酸性,正確的方法是 A.先加適量NaSO溶液,再加適量NaOH溶液 23B.先加適量NaOH溶液,再加適量NaSO溶液
23C.先加過量NaSO溶液,再加適量NaOH溶液 23D.先加過量NaOH溶液,再加適量HCl溶液 4.用下列兩種方法制取氯氣:①用含氯化氫146克的濃鹽酸與足量的二氧化錳反應②用 87克二氧化錳與足量的濃鹽酸反應,則所得氯氣()A、②比①多 B、①比②多 C、一樣多 D、無法比較 5.溴與氯同屬“鹵族”元素,其單質在性質上具有很大的相似性,但Cl比Br的活潑性 22強,下面是根據氯氣的性質,對溴單質性質的預測,其中不正確的是()A、溴單質可以和燒堿溶液反應 B、溴單質只具有氧化性 C、溴原子最外層有7個電子,在化學反應中容易得1個電子 D、溴離子可以用硝酸酸化過的AgNO溶液來檢驗 36.在4份碘化鉀淀粉溶液中,分別加入下列物質,能使溶液變藍的是()A、氯化氫 B、溴水 C、氯氣 D、溴化鈉溶液 7.下列各組物質在反應時生成棕黃色煙的是()A、氫氣在氯氣中燃燒 B、鎂條在氧氣中燃燒 C、氫氣在氧氣中燃燒
D、細鐵絲在氯氣中燃燒 8.2.4克某金屬和足量的氯氣充分反應,所得固體比原金屬增重7.1克,若該固體為單 一價態的氯化物,則其化學式為()A、NaCl B、MgCl C、FeCl D、CuCl 2329.用MnO和濃鹽酸制取氯氣。當4mol氯化氫被氧化,生成的氯氣的體積(標準狀況)是 2A、22.4L B、44.8L C、67.2L D、89.6L 10.ClO是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實驗室可通過以下反應制得ClO:22KClO+HCO+
+KSO+
+2HO,下列說法正確的是 32242422422A、KClO在反應中得到電子 B、ClO是氧化產物 32C、HCO在反應中被氧化 D、1 mol KClO參加反應有2 mol 電子轉移 2243*11.將13.4克KCl和KBr的混合物,溶于水配成500ml溶液,通入過量的Cl,反應后 2+--將溶液蒸干,得固體11.175克。則原來所配溶液中K、Cl、Br的物質的量之比為()A、3︰2︰1 B、1︰2︰3 C、1︰3︰2 D、2︰3︰1 *12.如圖所示的裝置中,燒瓶中充滿干燥的氣體a,將滴管中的液體b擠入燒瓶中,輕輕振蕩燒瓶,然后打開彈簧夾f,燒瓶中的液體b呈噴泉狀噴出,最終幾乎充滿燒瓶,則a和b分別是()
A B C D a(干燥氣體)NOCOClNH 2 2 2 3 b(液體)HO 16%NaOH溶液 飽和NaCl溶液 10%鹽酸 213.用滴管把新制的氯水逐滴加到含有酚酞的氫氧化鈉溶液中,當加到最后一滴時,溶液 的紅色突然消失。對產生實驗現象的原因有兩種推測: ①是氯水中的次氯酸的漂白性使 +它由紅色變成無色;②是氯水的酸性(H)使它由紅色變成無色。假設其中一種是正確的。請你設計一個實驗,由實驗現象,對以上的推測作出判斷。⑴要使用的實驗用品: ⑵要進行的實驗操作: ⑶實驗現象和結論: 14.新制氯水是實驗室里的常用的一種試劑。試回答下列問題:(1)新制氯水中含有多種成分,其中屬于弱電解質有(寫化學式)(2)向新制氯水中加入過量的碳酸鈣粉末產生的現象是,寫出該反應的離子方程式。
⑶試判斷Cl與HClO的氧化性強弱,并寫出你做出判斷的化學事實。
2答: *15.某同學欲探究Cl、Br、I之間的變化:他向U形管中加入約2g高錳酸鉀粉末;取 222一根長為5mm×150mm的玻璃管,插入橡皮塞中,在圖所示裝置中的“4、5、6”位置上貼 濾紙小旗,分別滴3滴淀粉KI溶液、飽和KI溶
液、溴化鈉溶液。另取一同樣的玻璃管,兩端各 塞入一小團脫脂棉,在1和2處脫脂棉上分別滴 入淀粉KI溶液和飽和NaBr溶液,并在兩端分別 接一橡皮管(帶夾子);在3處裝入吸有NaOH溶 液的脫脂棉,連接好裝置。試回答下列問題:當滴加濃鹽酸到U形管 后,即可看到有黃綠色的氯氣產生,與小旗接 觸后,由下至上依次出現: 色、色、色。打開1、2處的夾子,當氯
氣恰好上升到2位置,保持一會兒即夾住2處,不使氯氣上升。取下上節玻璃管,在2處微微 加熱,即看到紅棕色的溴上升到1處,此時有 色出現。
16.某課外活動小組用如圖所示裝置制取次氯酸鈉。圖中瓶乙盛飽和食鹽水(已知氯氣在其中的溶解度很小),瓶丙盛濃硫酸,儀器A中盛濃鹽酸,C中盛NaOH溶液。試回答:(1)儀器A的名稱
(2)B中發生反應的化學方程式;(3)乙裝置的作用:(4)能否省去丙裝置并說明理由
(5)實驗中若用12mol/L的濃鹽酸100mL,與足量的MnO反應,最終生2成次氯酸鈉的物質的量總是小于0.3mol,其主要原因是
第三篇:高中數學:2.1.4《函數的奇偶性》教案(新人教B必修1)
2.1.4 函數的奇偶性 學案
【預習要點及要求】 1.函數奇偶性的概念;
2.由函數圖象研究函數的奇偶性; 3.函數奇偶性的判斷;
4.能運用函數奇偶性的定義判斷函數的奇偶性; 5.理解函數的奇偶性。【知識再現】
1.軸對稱圖形:
2中心對稱圖形: 【概念探究】
1、畫出函數f(x)?x,與g(x)?x的圖像;并觀察兩個函數圖像的對稱性。
2、求出x??3,x??2,x??
結論:f(?x)??f(x),g(?x)?g(x)。
3、奇函數:___________________________________________________
4、偶函數:______________________________________________________ 【概念深化】(1)、強調定義中“任意”二字,奇偶性是函數在定義域上的整體性質。(2)、奇函數偶函數的定義域關于原點對稱。
5、奇函數與偶函數圖像的對稱性:
如果一個函數是奇函數,則這個函數的圖像是以坐標原點為對稱中心的__________。反之,如果一個函數的圖像是以坐標原點為對稱中心的中心對稱圖形,則這個函數是___________。
如果一個函數是偶函數,則這個函數的圖像是以y軸為對稱軸的__________。反之,如果一個函數的圖像是關于y軸對稱,則這個函數是___________。
6.根據函數的奇偶性,函數可以分為____________________________________.【例題解析】
例1.已知f(x)是奇函數,且當x?0時,f(x)?x?2x,求當x?0時f(x)的表達式
例2.設為實數,函數f(x)?x?|x?a|?1,x?R,討論f(x)的奇偶性
參考答案:
例1.解:設x?0,則?x?0,?f(?x)?(?x)?2(?x)?x?2x,又因為f(x)為奇函數,2222321時的函數值,寫出f(?x),g(?x)。2 ?f(?x)??f(x),?f(x)??(x?2x)??x?2x
?當x?0時f(x)??x?2x
評析:在哪個區間上求解析式,x就設在哪個區間上,然后要利用已知區間的解析式進行代入,利用f(x)的奇偶性,把f(?x)寫成?f(x)或f(x),從而解出f(x)
例2.解:當a?0時,f(?x)?(?x)?|?x|?1?x?|x|?1?f(x),所以f(x)為偶函數
當a?0時,f(a)?a?1,f(?a)?a?2|a|?
1此時函數f(x)既不是奇函數,也不是偶函數
評析:對于參數的不同取值函數的奇偶性不同,因而需對參數進行討論 達標練習:
一、選擇題
1、函數f(x)?x2?2222222x的奇偶性是()
A.奇函數 B.偶函數 C.非奇非偶函數 D.既是奇函數又是偶函數
2、函數y?f(x)是奇函數,圖象上有一點為(a,f(a)),則圖象必過點()
A.(a,f(?a))B.(?a,f(a))C.(?a,?f(a))D.(a,二、填空題:
1)f(a)
3、f(x)為R上的偶函數,且當x?(??,0)時,f(x)?x(x?1),則當x?(0,??)時,f(x)?___________.4、函數f(x)為偶函數,那么f(x)與f(|x|)的大小關系為 __.三、解答題:
5、已知函數f(x)是定義在R上的不恒為0的函數,且對于任意的a,b?R,都有f(ab)?af(b)?bf(a)
(1)、求f(0),f(1)的值;
(2)、判斷函數f(x)的奇偶性,并加以證明。= 參考答案:
1、C;
2、C;
3、x(x+1);
4、相等; 5.(1)f(0)?f(0?0)?0?f(0)?0?f(0)?0f(1)?f(1?1)?f(1)?f(1),?f(1)?0(2)?f(1)?f[(?1)2]??f(?1)?f(?1)?0?f(?1)?0,f(?x)?f(?1?x)??f(x)?f(?1)??f(x)?f(x)為奇函數.課堂練習:教材第49頁 練習A、第50頁 練習B 小結:本節課學習了那些內容? 請同學們自己總結一下。課后作業:第52頁習題2-1A第6、7題
第四篇:高一化學必修1第三章金屬及其化合物教案
第三章??金屬及其化合物相關知識總結與練習
第三章《金屬及其化合物》
【課標要求】:
知識與技能要求:
1了解地殼中金屬元素含量、金屬的存在狀態、金屬的化學共性。
2了解Na的保存、Na常溫下在空氣中的變化,掌握加熱條件下Na與O2的反應,Na與水的反應。
3了解Fe與Al分別與O2的反應,Al2O3的保護作用,掌握Al與NaOH溶液的反應。
4了解金屬氧化物的物理性質,并通過實驗探究掌握金屬氧化物溶于水的規律、金屬氧化物與酸的反應、Al(OH)3的兩性。
5掌握Na2CO3、NaHCO3的性質,了解Na2CO3、NaHCO3、KAl(SO4)2的用途。
6掌握鐵鹽、亞鐵鹽的檢驗方法,Fe2+、Fe3+的性質和相互轉化
7了解常見合金的性能及用途
過程與方法要求:
1通過金屬及其化合物性質的實驗,提高對“化學是一門以實驗為基礎的科學”的認識,培養實驗意識、操作技能、觀察能力和分析問題的能力。
2以金屬知識的學習為線索,通過閱讀、查閱資料、討論和概括等,培養獲取知識及信息加工的能力。通過比較歸納等,逐步掌握學習元素化合物知識面的一般方法。
3學會用焰色反應判斷某些金屬元素的存在4學會選擇金屬材料的方法
情感與價值觀要求:
1初步認識金屬材料在國民經濟中的重要作用和與人們日常生活的密切聯系,以及合理使用金屬材料的重要意義。
2通過金屬及其化合物,金屬材料在生產和生活中的應用等的學習,提高我們學習化學的興趣,增強學好化學服務社會的責任感和使命感
3通過多種多樣的活動,鼓勵積極提出問題,培養敢于質疑、勇于創新的精神和合作精神等
第一講
《金屬的化學性質》
第一課時
地殼中含量最多的金屬元素是Al:7.73%,第二位Fe:4.75%。大多數金屬以化合態存在。原因:金屬元素外層電子數較少,易失去電子,因而性質活潑。
【思考與交流】舉例說明金屬能發生哪些化學反應?
根據初中所學內容填寫化學反應方程式:
舉例寫反應的化學方程式
金屬與氧氣反應
4Al+3O2==2Al2O3
金屬與鹽置換反應
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
金屬與酸反應
Fe+H2SO4==FeSO4+Cu
【探求新知】
一、金屬與非金屬的反應
金屬鈉的物理性質與存放方法。
色態
密度
硬度
熔沸點
導電導熱性
銀白色固體
比煤油大,比水小
小,質軟
低
好
鈉一般存放在石蠟油或煤油中
1:Na和O2反應
(1)
常溫下
【實驗探究1】用小刀從中間切開,觀察鈉切面的顏色變化銀白色逐漸變暗
反應可表示為:
4Na
+
O2
====
2Na2O
(顏色:白色固體)
(2)鈉的燃燒。
【實驗探究2】用小刀切下綠豆粒大小的鈉塊,用濾紙吸干煤油后放入坩堝中,點燃酒精燈進行加熱。
Δ
描述實驗現象:金屬先熔化,在空氣中燃燒,火焰呈黃色,生成淡黃色固體
反應可表示為:
2Na
+
O2
Na2O2
(顏色:淡黃色固體)
注意:①用鑷子夾取存放在煤油中的金屬鈉,②用濾紙吸干表面的煤油防止干擾觀察現象,③未用完的鈉塊全部放回原試劑瓶中。
2、鋁與氧氣的反應
4Al+3O2
點燃
2Al2O3
【實驗探究1】
用坩堝鉗鉗住一塊鋁片在酒精燈上加熱至熔化,輕輕晃動
實驗現象
逐漸熔化,失去光澤,但不滴落
原因:
鋁的熔點
為665℃
氧化鋁的熔點
為2050℃,鋁表面的致密氧化膜包在鋁的外面,所以熔化了的液態鋁不會落下。
【實驗探究2】
用坩堝鉗鉗住一塊用砂紙打磨過的鋁片在酒精燈上加熱至熔化,輕輕晃動
實驗現象:
熔化的鋁仍不滴落
原因:
磨去氧化膜的鋁片在空氣中很快又形成一層新的氧化膜
【歸納小結】
①金屬的活動性越強,與氧氣反應就越易進行(如鈉露置空氣中就氧化);金屬活動性越弱,與氧氣發生反應時反應條件較高(如鐵在空氣中不能被點燃),俗語說“真金不怕火煉”就說明金在加熱條件下不與氧氣反應。
②金屬和氧氣反應一般生成普通氧化物,例MgO
Al2O3
CuO,但鈉在氧氣中燃燒生成Na2O2,鐵在氧氣中燃燒生成Fe3O4。
③金屬表面的氧化物有的疏松,不能保存內層金屬,如鐵;金屬表面的氧化物有的致密,可以保存內層金屬鎂、鋁。
第二課時
二、金屬和水的反應
1.鈉與水反應
【實驗探究】
Na和燒杯里的水作用:
現象:反應劇烈,鈉浮在水面上,熔成小球,迅速游動,嘶嘶作響,溶液變紅。
(2)現象分析
現象
原因
浮
密度比水小
熔
鈉和水反應放熱,使鈉熔成閃亮的小球
游
鈉和水反應生成氣體,推動鈉游動
響
鈉和水反應放出熱量使水局部蒸發為氣體
紅
鈉和水反應生成了堿
化學反應方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
離子方程式:2Na+2H2O=2Na++OH-+H2↑
【思考討論】
①金屬鈉著火,能否用水滅?為什么?應該如何處理?(不能,因能和水反應。應用細砂)
②為什么能將鈉保存在煤油中?能否保存在汽油或CCl4中?(鈉容易被氧氣氧化而變質,必須將鈉隔絕空氣保存;鈉不與煤油發生化學反應;鈉的密度比煤油大,能夠有效隔絕空氣。不能保存在汽油中,因汽油易揮發,使鈉暴露在空氣中,發生火災。不能保存在CCl4中因鈉的密度小于CCl4的密度)
③將一小塊金屬鈉投入CuSO4溶液中,可觀察到什么現象?寫出發生的化學方程式。
(觀察到現象:反應劇烈,鈉熔成小球,浮在水面上,迅速游動,嘶嘶作響,溶液中同時出現藍色沉淀。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4)
2、鐵和水反應
鐵不能和冷水、熱水反應但能和水蒸氣反應
鐵與水蒸氣反應的實驗裝置見課本P50(引導學生從水蒸氣的產生,水蒸氣與鐵粉反應,反應產物的檢驗設計裝置。還可設計成以下二種實驗裝置)
【實驗探究】鐵粉與水蒸氣的反應:3Fe+4H2O(g)==
Fe3O4+4H2↑
現象:點燃肥皂泡可聽到爆鳴聲
三、鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應
【實驗探究】(1)取2支小試管分別加入5mL鹽酸和5mLNaOH溶液,再分別放入一小段鋁片,觀察現象。
(2)將點燃的木條分別放在兩支試管口,觀察現象。
鋁既能與鹽酸反應,又能與氫氧化鈉溶液反應,都能產生一種可燃性氣體H2
鋁與鹽酸反應的化學方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑離子方程式:2Al+6H+=2Al3++3H2↑
鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
離子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
【思考討論】
1、在上述實驗中,為什么鋁片放入鹽酸和NaOH溶液中,不立即產生氣泡?
2、由上述實驗還能得出哪種物質既能與鹽酸反應,又能與NaOH溶液反應?
(1)、原因:鋁片表面上的Al2O3先和鹽酸和NaOH溶液中,所以不立即產生氣泡(2)、物質名稱:Al2O3
第三課時
物質的量在化學方程式計算中的運用
一、回憶以物質的量為中心的計算公式
×M
÷M
N
÷NA
×NA
×Vm
÷Vm
÷V
×V(溶液
m
V(氣體)
n
C
二、理解方程式中化學計量數之比與物質的量之比的含義
我們知道:物質是由原子、分子、離子等粒子構成的,物質之間的化學反應也是這些粒子按一定的數目關系進行的,比如在下面的那個反應中,Na和H2O以及產物NaOH、H2是按2:2:2:1的比例進行的,也就是說它們的分子數之比為:2:2:2:1
2Na
+
2H2O
==
2NaOH
+H2
化學計量數之比
擴大NA倍
1.204×1024
1.204×1024
1.204×1024
6.02×1023
物質的量之比
2mol
2mol
2mol
1mol
質量之比
4g
32g
36g
從上面一系列的比例中我們可以得出一些什么結論呢?
結論:化學方程式中各物質的化學計量數之比,等于組成各物質的粒子數之比,因而也等于各物質的物質的量之比,還等于在相同條件下各氣體的體積之比。
計算時同種物質各種量(物質的量、質量、體積)的單位要統一。即上下單位要一致
三、物質的量在方程式中的運用
例題講解
例1見課本P52頁
例2實驗室用60g含
CaCO3
80%的大理石與足量12mol/l濃鹽酸完全反應(雜質不參加反應)求:①參加反應濃鹽酸的體積。②生成CO2的體積(標況下)。
分析思路:把參加反應CaCO3轉化為物質的量,再根據化學方程式中的化學計量數,求題目所求。(注意解題格式)
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:參加反應濃鹽酸體積為0.08L,生成CO2的體積在標況下10.75
L。
例3.用8.7
g
MnO2與100
g
36.5﹪的濃鹽酸反應,消耗鹽酸的物質的量是多少?產生Cl2在標況下的體積是多少?未參加反應的HCl的質量是多少?被氧化的HCl物質的量是多少?
分析思路:根據化學方程式進行計算,當兩種反應物的量均為已知時,首先須判斷何者過量,然后根據不過量的物質來進行計算。
解:△
MnO2
+
4HCl(濃)
======
MnCl2
+
Cl2↑+2H2O
mol
mol
22.4
L
V(Cl2)
因為:1mol×0.1mol<4mol×1mol
所以,反應物HCl過量,應根據MnO2的物質的量0.1
mol計算:
消耗HCl為:
n1(HCl)=
剩余HCl為:
n2(HCl)=1mol-0.4mol=0.6mol
剩余HCl的質量為:
m(HCl)=n2(HCl)·M(HCl)
=0.6
mol×36.5 g·mol-1=21.9
g
V(Cl2)=
被氧化的HCl物質的量:因參加反應的鹽酸一半被氧化所以n(被氧化HCl)=0.4mol/2=0.2mol
答:消耗HCl
0.4
mol,產生Cl2
2.24
L,未參加反應的HCl為21.9
g,被氧化的HCl物質的量是0.2mol。
第二講
《幾種重要的金屬化合物》
第一課時
一、鈉的重要化合物
請同學回顧鈉在常溫下和加熱條件下與氧氣反應的現象及產物的差異?請寫出反應的化學方程式。
1、氧化鈉和過氧化鈉
【思考1】Na2O是一種堿性氧化物,其化學性質與氧化鈣類似,具有堿性氧化物的通性。你能列舉出其主要的化學性質嗎?
答案:Na2O
+H2O=2NaOH
Na2O
+
CO2
=
Na2CO3
Na2O
+2HCl
=
2NaCl
+H2O
(1)【演示實驗3-5】Na2O2和水反應
實驗現象
所得結論
有大量氣泡產生
過氧化鈉與水劇烈反應產生氣體
帶火星木條復燃
有氧氣產生
試管外壁溫度升高
反應放熱
酚酞試液變紅后褪色
有堿生成,Na2O2氧化性應強
反應方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH
+O2↑
Na2O2也是氧化物,但它不屬于堿性氧化物,因還生成了O2
(2)Na2O2和CO2反應
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【思考討論】1過氧化鈉與水反應,Na2O2與CO2反應,找出反應中的氧化劑和還原劑。
Na202既是氧化劑又是還原劑
過氧化鈉極易與水、二氧化碳反應在實驗室里應如何保存它呢?
隔絕空氣、遠離易燃物、密封保存。
3過氧化鈉為什么可用于呼吸面具或潛水艇中作為氧氣的來源
可和H2O,CO2產生O2
【歸納與整理】
鈉的氧化物
氧化鈉
過氧化鈉
色、態
白色粉末
淡黃色粉末
化學式
Na2O
Na202
離子數比
2:1
2:1
氧元素的化合價
類型
堿性氧化物
過氧化物(不屬于堿性氧化物)
與H2O反應的方程式
Na2O+H2O2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH
+O2↑
與CO2反應的方程式
Na2O+CO2Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
與鹽酸反應
Na2O+2HCl2NaCl+H2O
Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O
+
O2↑
氧化性、漂白性
無氧化性和漂白性
有強氧化性
能漂白有色物質(氧化原理而漂白)
生成條件
常溫下鈉與氧氣反應
點燃或加熱時鈉與氧氣反應
穩定性
不穩定
較穩定
用途
供氧劑、漂白劑
2.碳酸鈉和碳酸氫鈉
(1)【實驗探究】Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性
步
驟
g
Na2CO3
g
NaHCO3
①加1
mL水
白色粉末,加水結塊變成晶體;放熱
細小白色粉末,加水部分溶解;感受不到熱量變化
②
加10
mL水
振蕩時間長時可溶解
固體量減小
③
加2滴酚酞溶液
溶液變紅(較深)
溶液變微紅色
初步結論
加水先變成含結晶水的晶體,較NaHCO3更易溶,溶液堿性比NaHCO3的強
加水部分溶解,溶液堿性比Na2CO3的弱
(2)【實驗探究】Na2CO3和NaHCO3的熱穩定性P56
現
象
發生反應的化學方程式
結
論
Na2CO3
澄清的石灰水
不變渾濁
受熱不分解
NaHCO3
澄清的石灰水變渾濁
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
受熱分解
(3)Na2CO3和NaHCO3的其它性質
Na2CO3與NaHCO3的相互轉化
【思考討論】
1、如何從NaHCO3溶液中得到NaHCO3固體?
減壓、低溫蒸干
2.向Na2CO3溶液中逐滴滴加鹽酸,直至不再產生CO2,此過程中C(HCO3-)的變化是:
先逐漸變大,后又減小。
3.向飽和的Na2CO3溶液中通CO2,會出現什么現象?并寫出化學方程式及離子方程式。
溶液渾濁或產生沉淀
Na2CO3(飽和)+CO2+H2O2NaHCO3↓
2Na++CO32-(飽和)+CO2+H2O2NaHCO3↓
【歸納與整理】
(1)碳酸鹽的溶解性規律:
a.NaHCO3易溶解于水,其他酸式碳酸鹽也都易溶于水
b.Na2CO3易溶解于水,K2CO3,(NH4)2CO3易溶,MgCO3微溶CaCO3、BaCO3難溶
c.特例:溶解性Na2CO3
NaHCO3,一般情況酸式鹽比正鹽易溶
(2)Na2CO3
NaHCO3兩者的鑒別:
(1)固體:
①加熱方法②加入同濃度的鹽酸,反應劇烈的是NaHCO3
③加熱并把產生的氣體通入澄清的石灰水中
(2)溶液:
①CaCl2
或BaCl2
溶液②滴加稀鹽酸,立即產生氣泡的是NaHCO3
(4).除雜:
Na2CO3
固體(NaHCO3)
加熱
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入適量NaOH溶液
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入二氧化碳
三.焰色反應
(1)定義:
很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現特殊的顏色
(2)注意:很多金屬而不是所有金屬;它是元素的性質(與存在狀態無關);
焰色反應是物理過程
(3)實驗:
洗滌鉑絲(用稀鹽酸)
灼燒(至與原來火焰焰色相同)
蘸取
灼燒
洗滌
(4)結果:
鈉
(黃色)
;
鉀
(紫色)
透過
藍色鈷玻璃
觀察
(5)洗滌鉑絲用稀鹽酸,原因在于
除去雜質元素影響
(6)藍色鈷玻璃的作用:
濾去鈉等雜質顏色干擾
(7)現象不明顯的原因:酒精燈火焰本身呈黃色
第二課時
二、鋁的重要化合物
1、氧化物【Al2O3】
(1)物理性質:白色固體,難溶于水,熔點高(為2050℃),難熔化。
(2)化學性質:
a、與酸反應:(硫酸)
Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O
Al2O3+6H
+
=2Al3+
+3H2O
b、與強堿反應(NaOH):
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+2OH
=2AlO2
+H2O
酸性氧化物:
與堿反應生成鹽和水的氧化物
氧化物
堿性氧化物:
與酸反應生成鹽和水的氧化物
兩性氧化物:
既能與酸反應生成鹽和水,又能與堿反應生成鹽和水的氧化物
(3)用途:是冶煉金屬鋁的原料,也是良好的耐火材料。自然界中純凈的為無色晶體,俗稱剛玉,硬度僅次于金剛石。
2、氫氧化鋁【Al(OH)3】
(1)Al(OH)3的實驗室制法
【實驗3-7】往盛有Al2(SO4)3溶液中滴加過量氨水
反應方程式為:Al2(SO4)3+6NH3·H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓
Al3++3NH3·H2O=3NH4
+
+Al(OH)3↓
反應現象為:溶液中形成白色膠狀沉淀
(2)Al(OH)3的兩性
兩性氫氧化物:既與酸反應生成鹽和水,又能與強堿反應生成鹽和水的氫氧化物。
實驗內容
在Al(OH)3沉淀中滴加鹽酸
在Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液
實驗現象
沉淀溶解
沉淀溶解
反應方程式
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
結論
Al(OH)3是兩性氫氧化物
【思考討論】
實驗室制備氫氧化鋁用氫氧化鈉與氯化鋁溶液反應來制取好不好?為什么?用化學方程式表示。
不好,因生成的Al(OH)3會溶解在NaOH
中Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
(3)Al(OH)3受熱分解
Al(OH)3
Al2O3+3H2O
【思考討論】
氫氧化鐵受熱能分解,氫氧化鋁受熱能分解,氫氧化銅受熱能分解。一般來說,符合什么條件的堿受熱能分解?
難溶性的氫氧化物
(4)
Al(OH)3的物理性質:難溶于水的白色固體,在溶液中形成白色膠狀沉淀
(5)Al(OH)3的用途
①凝聚水中的懸浮物,并能吸附
色素。
②醫用的胃酸中和劑,起到中和過多
胃酸的作用。
3.硫酸鋁鉀【KAl(SO4)2】
(1)復鹽:有兩種不同的金屬離子(或一種是銨根離子)和一種酸根離子組成的鹽
(2)電離方程式:KAl(SO4)2=
K++Al3++2SO42-
十二水硫酸鋁鉀[KAl(SO4)2·12H2O]俗稱明礬,它是無色晶體,可溶于水,在天然水中形成Al(OH)3(膠體),Al(OH)3可以和懸浮在水中的泥沙形成絮狀不溶物沉降下來,使水澄清,所以可以作凈水劑。
【思考討論】
在KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2
寫出符合下列條件的化學方程式
沉淀的物質的量最大:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2
=
K2SO4
+2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
沉淀的質量最大:KAl(SO4)2+2Ba(OH)2
=
KAlO2+2BaSO4↓+2H2O
第三課時
三.鐵的重要化合物
1、鐵的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
鐵元素化合價
+2
+3
+2、+3
顏色、狀態
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體
俗名
鐵紅
磁性氧化鐵
水溶性
不溶于水
不溶于水
不溶于水
氧化物類別
堿性氧化物
堿性氧化物
特殊氧化物
與非氧化性酸反應
FeO+2H
+
=Fe2+
+H2O
Fe2O3+6H
+
=2Fe3+
+3H2O
Fe3O4+8H
+
=2Fe3+
+
Fe2++4H2O
與還原劑反應
FeO+COFe+CO2
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3
用途
用作紅色油漆和涂料;赤鐵礦是煉鐵原料
注:3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
2.鐵的氫氧化物
(1)氫氧化鐵與氫氧化亞鐵的制備
【實驗探究】
實驗
FeCl3溶液中滴入NaOH溶液
FeSO4溶液中滴入NaOH溶液
反應現象
生成紅褐色沉淀
生成白色沉淀,后又迅速轉變為灰綠色,最后生成紅褐色
化學方程式
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
FeSO4+2NaOH=
Fe(OH)2↓+Na2SO4
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色)
【思考討論】
1.FeSO4溶液中滴入NaOH溶液為什么很難觀察到白色沉淀?
答:Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化成了紅褐色的Fe(OH)3
2.如何改進實驗,使觀察到上述白色成為可能?
答:Fe2+容易被氧化,所以要新配制。氫氧化鈉溶液應煮沸除去溶解的氧氣,FeSO4溶液上加隔氧劑(如苯),為了防止滴加NaOH時帶入空氣,可將吸收NaOH的長滴管伸入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液.(2)Fe(OH)3,受熱分解.化學方程式:
2Fe(OH)3
Fe2O3
+3H2O
鐵的兩種氫氧化物的比較
化學式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、態
白色固體
紅褐色固體
溶解性
難溶于水
難溶于水
物質類別
二元弱堿
三元弱堿
與非氧化性酸的反應
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
與氧化性酸的反應
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
與還原性酸的反應
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
熱穩定性
分解產物復雜
2Fe(OH)3
Fe2O3
+3H2O3、鐵鹽和亞鐵鹽
(1)【實驗探究】
Fe3+、Fe2+的檢驗
滴入KSCN溶液的現象
FeCl3溶液
溶液顯紅色
FeCl2溶液
無明顯現象
(2)【實驗探究】Fe3+
離子的的氧化性、Fe2+的還原性
現象
反應的化學方程式
在FeCl3溶液中加入鐵粉,KSCN溶液
不顯紅色
2Fe3++Fe=3Fe2+
再加入氯水,振蕩
溶液顯紅色
2Fe2++Cl2=
2Fe3++2Cl-
【思考討論】
①分析上述兩個氧化還原反應的氧化劑與還原劑,指出被氧化的物質與被還原的物質。
②
Fe3+具有
氧化性,在還原劑
如Fe
Cu的作用下可被
還原
成Fe2+
Fe2+具有
還原
性,在氧化劑
如
Cl2、HNO3的作用下可被
氧化
成Fe3+
③
實驗室中硫酸亞鐵或氯化亞鐵溶液長時間放置將會有什么變化?被氧化成鐵鹽
如何防止硫酸亞鐵或氯化亞鐵溶液變質可行的辦法是在溶液中加入鐵粉
寫出反應方程式2Fe3++Fe=3Fe2+
④如何除去FeCl3溶液中的少量FeCl2?通入氯氣
寫出反應的離子方程式2Fe2++Cl2=
2Fe3++2Cl-
如何除去FeCl2溶液中的少量FeCl3?在溶液中加入鐵粉
寫出反應的離子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+
【歸納總結】
(1)Fe3+、Fe2+的檢驗:
Fe3+的檢驗:
①向Fe3+鹽溶液中滴加KSCN溶液。
現象是溶液變紅色,反應方程式:FeCl3+3KSCN=
Fe(SCN)3+3KCl
Fe
3++3SCN
-=
Fe(SCN)3(紅色)
②向Fe3+鹽溶液中滴加NaOH溶液。
現象是產生紅褐色沉淀,反應方程式:FeCl3+3NaOH=
Fe(OH)3↓+3NaCl
Fe
3++
3OH
-=
Fe(OH)3↓(紅褐色)
Fe2+的檢驗:
①向Fe2+鹽溶液中滴加KSCN溶液,再滴加氯水。
現象是先無現象,加氯水后溶液呈紅色
反應方程式:2FeCl2+Cl2=2FeCl3
FeCl3+3KSCN=
Fe(SCN)3+3KCl
②向Fe3+鹽溶液中滴加NaOH溶液。
現象是產生白色沉淀迅速轉變為灰綠色,最后變成紅褐色沉淀
反應方程式:FeCl2+2NaOH=
Fe(OH)2↓+2NaCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色)
(2)Fe3+和
Fe2+的相互轉化
Fe3+
→Fe2+
加入還原劑:Fe、Cu、HI、H2S等
①2FeCl3+Fe=2FeCl2
2Fe3+(棕黃色)+Fe=3Fe2+(淺綠色)
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+
加入氧化劑:Cl2
等
2FeCl2+Cl2=2FeCl3
2Fe2++Cl2=
2Fe3++2Cl-
【實踐活動】
鋁鹽
鐵鹽的凈水作用
向混有少量泥沙的混濁水中分別加入明礬、硫酸鐵溶液
不加試劑
加入明礬
加入Fe2(SO4)3
2min
無明顯變化
明顯沉降,半透明溶液
明顯沉降,半透明溶液
5min
混濁,部分泥沙沉降
沉淀在底部,溶液透明
沉淀在底部,溶液透明
(不如明礬效果好)
結論:明礬、Fe2(SO4)3可以凝聚水中的懸浮物沉降,從而使水凈化。
第三講
《用途廣泛的金屬材料》
一、金屬的共性和特殊性
a.常溫下,汞——液體,其他——固體.b.大多數金屬呈銀白色(金銅除外).c.金屬粉末多為黑色,鋁粉還是銀白色.d.大多數金屬有延展性,可以被抽成絲或壓成片,金的延展性最好。
e.金屬一般是電和熱的良導體。銀和銅的導電傳熱性能最好。鋁的導電性能也很好。銅和鋁常作為輸電線。
雖然金屬性質有很多的優點,但實際生活中卻使用的最多的是合金,很少使用純金屬
二、常見合金的重要應用
【思考與交流】
1、初中曾學過有關合金的重要知識,你記得什么是合金嗎?合金有哪些優良的性質?
2、你知道合金在生活中有哪些用途嗎?
【歸納總結】
1、合金:兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質
2、合金具有許多優良的物理、化學或機械性能
①硬度大于各成分金屬
②熔點低于各成分金屬
【新知探究】
1.銅合金:青銅(司母戊鼎):含錫、鉛,白銅:含鎳、鋅及少量錳,黃銅:含鋅,還含有少量錫、鉛、鋁等。
2.鋼
(1)碳素鋼:鋼是以鐵、碳為主要成分的合金。按含碳量又可分為低碳鋼(含碳量≤0.3%),韌性、焊接性好,強度低;中碳鋼(0.3%<含碳量<0.6%,強度高、韌性及加工性好;高碳鋼(含碳量≥0.6%),硬而脆,熱處理后彈性好。
(2)
合金鋼是碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷、硅等合金元素得到的多元合金。合金鋼具有優良的性能。
【知識小結】
(1)鋼的含碳量越低,韌性越好,硬度越低;
(2)含碳量越高,韌性越差,硬度越高。
(3)不同合金具有不同的性能。與鋼鐵相比,主要表現在機械強度、韌性、硬度、可塑性、耐腐蝕性等方面
三、正確選用金屬材料
【思考與交流】
某家庭準備裝修門窗(計劃使用十年),可共選用的材料有:木材、鋼板、鋁合金、塑鋼、,請分析每種材料的性能、價格、安裝成本、利弊等,進行討論分析,選用何種材料好?
【提示】
3.金屬選材需要考慮哪幾個方面問題?
(1)主要用途
(2)外觀
(3)物理性質(密度、硬度、強度、導電性)
(4)化學性質(對水的作用、耐腐蝕性)
(5)價格
(6)加工難度
(7)日常維修等。
【知識拓展】
1.不銹鋼
為了防銹又在合金中加入鉻和鎳,這種鋼稱為不銹鋼。不銹鋼通常是指含鉻量在12—30%的合金鋼。
不銹鋼外觀呈微灰色或銀白色。結構緊密,不易氧化生成氧化鐵,故有不銹之稱。不銹鋼是能抵抗酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱。在合金中以鉻為主,有的還加入鎳鉬、鈦等元素,以提高抗腐蝕性能。常見的鉻不銹鋼其含鉻量在12%以上,鎳鉻不銹鋼含鉻為18%,含鎳為8%,鎳鉻不銹鋼的抗蝕性能較鉻不銹鋼更好。
2.金屬如何進行分類
人們根據金屬的密度把金屬分為重金屬和輕金屬。重金屬的密度大于4.5
g/cm3,輕金屬的密度小于4.5
g/cm3。
冶金工業上還常常把金屬分為黑色金屬和有色金屬。黑色金屬有三種:鐵、錳、鉻。它們或它們的合金的表面常有灰黑色的氧化物,所以稱這類金屬為黑色金屬。除鐵、錳、鉻以外的金屬稱為有色金屬。有色金屬又可以分為九大類:
①
重金屬:銅、鉛、鋅等;②
輕金屬:鋁、鎂等;③
輕稀有金屬:鋰、鈹等;
④
難熔稀有金屬:鎢、鈦、釩等;⑤
稀散金屬:鎵、鍺等;
⑥
稀土金屬:鈧、釔及鑭系元素;⑦
放射性金屬:鐳、錒等;
⑧
貴金屬:金、銀、鉑等;⑨
堿金屬:鉀、鈉等。
3.稀土元素的應用※
在元素周期表中,第ⅢB族第六周期57號元素的位置上,包括從鑭到镥15種元素,稱為鑭系元素。鑭系元素和釔稱為稀土元素(廣義的稀土也包括鈧),這是18世紀沿用下來的名稱,因為當時認為這些元素稀有,它們的氧化物既難溶又難熔,因而得名。稀土元素具有特殊的物質結構,因而具有優異的物理、化學、磁、光、電學性能,有著極為廣泛的用途。
(1)結構材料:在鋼鐵中加入適量稀土金屬或稀土金屬的化合物,可以使鋼得到良好的塑性、韌性、耐磨性、耐熱性、抗氧化性、抗腐蝕性等等。
(2)磁性材料:稀土金屬可制成永磁材料,稀土永磁材料是本世紀60年代發展迅速的新型功能材料。如SmCO5、Sm2CO17、Sm2Fe17Nx等磁性能優良的材料。稀土金屬能制成磁光存儲記錄材料,用于生產磁光盤等。
(3)發光材料:稀土金屬的氧化物可作發光材料,如彩色電視機顯像管中使用的稀土熒光粉,使畫面亮度和色彩的鮮艷度都提高許多。金屬鹵化物發光材料能制成節能光源。稀土金屬還能制成固體激光材料、電致發光材料等,電致發光材料可用于大面積超薄型顯示屏。
(4)貯氫材料:用稀土金屬制成的貯氫材料廣泛用于高容量充電電池的電極。
(5)催化劑:在石油化工中,稀土金屬主要用于作催化活性高、壽命長的分子篩型的催化劑,可以用于石油裂化、合成橡膠等工業。近來,科學家正致力于研究用稀土金屬作為汽車尾氣凈化的催化劑。
(6)超導材料:北京有色金屬研究總院發明的“混合稀土-鋇-銅-氧超導體”為高溫超導體的研究和應用開拓一種新的途徑,榮獲第23屆國際發明展覽會金獎。
(7)特種玻璃:在石英光導纖維中摻入某些稀土金屬,可大大增強光纖的傳輸能力。在玻璃工業中,用稀土金屬作澄清劑、著色劑,可以使玻璃長期保持良好的透明度。玻璃中若加入某些稀土金屬的氧化物可使玻璃染成黃綠色、紫紅色、橙紅色、粉紅色等。稀土金屬化合物也常用于陶瓷的顏料。
(8)精密陶瓷:在陶瓷電容器的材料中加入某些稀土金屬,可提高電容器的穩定性、延長使用壽命。
(9)引火合金:稀土金屬可以用來作引火合金,例如,做民用打火石和炮彈引信。打火石一般含稀土金屬70%左右,而其中鈰又占了40%,以鈰為主的混合輕稀土金屬與粗糙表面摩擦時,其粉末就會自燃。
(10)在農、林、牧、醫等方面的應用:稀土金屬元素可制成微量元素肥料,促進作物對氮、磷、鉀等的吸收。施用混合稀土肥料后,小麥、水稻、棉花、玉米、高粱、油菜等可增產10%左右,紅薯、大豆等可增產50%左右。稀土金屬可制成植物生長調節劑、礦物飼料添加劑等。但是,稀土金屬對作物作用機制,以及長期使用對環境、生理等的影響還需作更深入的研究。
(11)在環境保護方面的應用:最近,硝酸鑭在環境保護方面得到應用,它可以很有效地除去污水中的磷酸鹽。含磷酸鹽的污水如果被排放到自然水中去,會促使水藻增殖,使水質惡化。
金屬及其化合物復習
1.金屬原子的最外層電子排布特點
金屬原子最外層電子數較少。易失去最外層電子。
2.在物理性質上金屬有哪些共性?
常溫下除汞外均為晶體,有金屬光澤,是熱、電的良導體,大多有良好的延展性。
3.金屬的化學性質
(1)金屬與氧氣的反應①鈉與氧氣反應-常溫:4Na
+
O2
==
2Na2O加熱:2Na
+
O2
Na2O2;
②鋁與氧氣反應:通常與氧氣易反應,生成致密的氧化物起保護作用
4Al
+
3O2
==
2Al2O3
加熱鋁箔時,由于外層氧化膜的熔點比鋁的熔點高,故熔化的液態鋁并不滴落。除去氧化膜的鋁箔加熱很快生成新的氧化膜,熔化的液態鋁并也不滴落。
③鐵與氧氣反應:3Fe
+
2O2
Fe3O4(Fe2O3·FeO)
(2)金屬與水的反應①鈉與水反應:2Na
+
2H2O
==
2NaOH
+
H2↑;實驗現象:鈉浮在水面
上,熔成小球,在水面上游動,有哧哧的聲音,最后消失,在反應后的溶液中滴加酚酞,溶液變紅。
②鋁與水反應:加熱時微弱反應
③鐵與水反應:高溫與水蒸氣反應3Fe
+
4H2O(g)
Fe3O4
+
4H2↑。
(3)金屬與酸的反應①鈉與酸反應:如2Na
+
2HCl
==
2NaCl
+
H2↑,Na放入稀鹽酸中,是先與酸反應,酸不足再與水反應。因此Na放入到酸中Na是不可能過量的。
②與酸反應:強氧化性酸,如濃硫酸和硝酸能和大多數金屬反應(暫不掌握),但無氫氣放出;非強氧化性酸反應時放出氫氣。
(4)某些金屬與堿反應:和強堿溶液反應:2Al
+
2NaOH
+
2H2O
==
2NaAlO2
+
3H2↑。
(5)金屬與鹽溶液反應:①鈉與鹽的溶液反應:鈉不能置換出溶液中的金屬,鈉是直接與水反應。反應后的堿再與溶液中的其他物質反應。如鈉投入到硫酸銅溶液的反應式:
2Na
+
CuSO4
+
2H2O
==
Cu(OH)2
↓+
Na2SO4
+
H2
↑。
②鋁與鹽的溶液反應:如能置換出CuSO4、AgNO3等溶液中的金屬。
③鐵與某些鹽反應:如Fe
+
CuSO4
==
Cu
+
FeSO4,Fe
+2
FeCl3
==
3FeCl2等。
4.金屬的氧化物
(1)
氧化鈉和過氧化鈉
名稱
氧化鈉
過氧化鈉
化學式與化合價
顏色狀態
白色固體
淡黃色固體(粉末)
與H2O反應
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
與CO2反應
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
與酸反應
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O
生成條件
鈉與O2常溫下反應:
4Na+O2=2Na2O
用途
供氧劑、氧化劑、漂白劑
(2)氧化鋁:典型的兩性氧化物(1)耐火材料(Al2O3熔點高)(2)冶煉金屬鋁
2Al2O3
4Al
+
3O2↑。寶石的主要成分是氧化鋁
兩性氧化物:既能與強酸反應又能與強堿反應生成鹽和水的氧化物。
Al2O3
+
6HCl
==
2AlCl3
+
3H2O,Al2O3
+
2NaOH
==
2NaAlO2
+
H2O
Al2O3
+
6H+
=
2Al3+
+
3H2O,Al2O3
+
2OH-=
2AlO2-+
H2O
(3)鐵的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4(Fe2O3·FeO)
鐵元素的價態
+2
+3
+2、+3
俗稱
鐵紅
磁性氧化鐵
色態
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體
類別
堿性氧化物
堿性氧化物
復雜氧化物
水溶性
難溶
難溶
難溶
穩定性
不穩定
穩定
穩定
主要化學性質
有一定的還原性易被氧化為三價鐵的化合物
與酸反應生成三價鐵鹽
化合物中+2的鐵有還原性,易被氧化。
5、金屬的氫氧化物
白色固體:NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe
(OH)2
紅褐色固體:Fe(OH)3
藍色固體:Cu(OH)2
難溶堿受熱分解生成金屬氧化物和水。
特性:Al(OH)3是兩性氫氧化物;Fe(OH)2
易被氧化。
(1)
氫氧化鋁(Al(OH)3):白色難溶于水的膠狀沉淀,是兩性氫氧化物。熱易分解
兩性氫氧化物:既能與強酸又能與強堿反應生成鹽和水的氫氧化物。
Al(OH)3
+
3HCl
==
AlCl3
+
3H2O,Al(OH)3
+
NaOH
==
NaAlO2
+
2H2O.
2Al(OH)3
Al2O3
+3
H2O
Al(OH)3的制備:在氯化鋁溶液中加足量氨水。AlCl3
+
3NH3·H2O
==
Al(OH)3↓+
3NH4Cl。
向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液,現象是先有沉淀,后溶解。反應式:
先Al3+
+
3OH-
==
Al(OH)3↓,后Al(OH)3
+
OH-
==
AlO2-
+
2H2O。
(2)鐵的氫氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
主要性質
白色難溶于水的沉淀,不穩定,易被氧化成氫氧化鐵,顏色變化為:白色-灰綠色-紅褐色。反應式:4Fe(OH)2
+
O2
+
2H2O
==
4Fe(OH)3。因此在制備時常采取措施:除溶液中的氧;加有機溶劑封住液面;膠頭滴管要伸入到溶液中。
紅褐色難溶于水的沉淀,受熱易分解。2Fe(OH)3
Fe2O3
+
3H2O,能溶于強酸溶液,生成相應的鹽。
6、重要的鹽
(1)碳酸鈉和碳酸氫鈉
性質
Na2CO3(Na2CO3·10H2O)
NaHCO3
性質比較
俗稱
純堿或蘇打
小蘇打
NaHCO3的顆粒比Na2CO3小
水溶性
易溶于水
溶于水
S(Na2CO3)>S(NaHCO3)
溶液酸堿性
顯堿性
顯堿性
熱穩定性
穩定
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O
NaHCO3的熱穩定性比Na2CO3差,用于除雜質。
與酸反應
CO32-+2H+
=H2O+CO2↑
反應劇烈
HCO3-+H+=H2O+CO2↑
等物質的量時Na2CO3耗酸量大于NaHCO3
與堿反應
易與Ba(OH)2、Ca(OH)2反應生
成BaCO3、CaCO3沉淀和NaOH
能與所有可溶堿反應生成碳酸鹽和水
溶液中相互轉化
Na2CO3溶液能吸收CO2轉化為NaHCO3
Na2CO3
+
H2O
+
CO2
==
NaHCO3
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
除CO2中的HCl雜質是用飽和的NaHCO3溶液,而不用Na2CO3溶液
用途
用在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金等工業中。
發酵粉的主要成分之一;治療胃酸過多等。
(2)明礬:化學式KAl(SO4)2·12H2O(十二水合硫酸鋁鉀),無色晶體,易溶于水。
明礬凈水原理:明礬溶于水發生水解反應,生成Al(OH)3膠體,吸附水中的雜質,使水澄清。
(3)
鐵鹽和亞鐵鹽
Fe2+與Fe3+離子的檢驗;
(1)
溶液是淺綠色
Fe2+
(2)
與KSCN溶液作用不顯紅色,再滴氯水則變紅
(3)
加NaOH溶液現象:白色沉淀
?
灰綠色
?
紅褐色
(1)
與無色KSCN溶液作用顯紅色
Fe3+
(2)
溶液顯黃色或棕黃色
(3)
加入NaOH溶液產生紅褐色沉淀
7、金屬知識網絡(寫出各步反應的化學方程式)
1、鈉元素化合物知識網絡:
2、鋁及其化合物的知識網絡
3、鐵及其化合物的知識網絡
第五篇:蘇教版化學必修1教案
蘇教版化學必修1教案
普通高中課程標準實驗教科書必修化學1(蘇教版)
專題1 化學家眼中的物質世界
第1單元
豐富多彩的化學物質
第1單元 課時1
物質的分類及轉化
一、學習目標
1.知道化學科學的主要研究對象,知道化學是在分子層次上認識物質和合成新物質的一門科學。
2.初步認識物質的科學分類方法,學會從不同角度(尤其是物質的組成和性質角度)對常見物質進行分類。認識分類等科學方法對化學研究的作用,能嘗試運用比較、分類的方法對信息進行加工。
3.掌握四種基本反應類型,能根據化合價的變化判斷是否氧化還原反應。認識基本反應類型與氧化還原反應之間的關系。
4.了解化學家研究物質及其變化的方法和內容,體會化學的學科價值。
二、教學重點及難點
物質的分類方法;物質之間的轉化規律。
三、設計思路
本課設計以“化學家眼中的物質世界”為切入口,通過故事激發學生從化學的角度去認識物質世界的興趣,探討物質的分類方法及不同物質之間的轉化規律,并從不同角度對化學反應進行分類。
四、教學過程
[導入]在同學們眼中,什么是化學?化學家們又是些什么樣的人呢?在化學家眼中,物質世界是怎樣的呢?
我們都知道,巧克力是情人節的首選禮物,然而化學家卻在思考:這是為什么呢?經研究,他們發現在巧克力中含有一些物質,食用后能令人產生愉悅的感