第一篇:氮及其化合物教案
學(xué)生姓名
年級
高二
授課時間
教師
課時
氮及其化合物復(fù)習(xí)教案
一、氮單質(zhì)與其氧化物
(1).氮?dú)獾墓潭òù髿夤痰ㄓ址Q閃電固氮),生物固氮(根瘤菌),人工固氮(合成氨反應(yīng))三種方法
2.氮的常見氧化物
【擴(kuò)展總結(jié)】一
(1)氮的氧化物都是大氣污染物。
(2)空氣中NO2是造成光化學(xué)煙霧的主要因素。
(3)空氣中NO、NO2主要來源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠等。(4)NO2:既有氧化性又有還原性,以氧化性為主。NO2能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán):2NO2+2KI=2KNO2+I2。
(5)NO、NO2均能與NH3發(fā)生歸中反應(yīng)生成N2。NOx+NH3=N2+H2O。(6)NO、NO2的制取
二、氨氣、銨鹽與硝酸
(B)裝置原理(發(fā)生、凈化、收集、尾氣吸收)①發(fā)生裝置:大試管、單孔橡膠塞、酒精燈等。
②凈化裝置:含有水蒸氣雜質(zhì),可以通過裝有堿石灰的U形管或球形干燥管進(jìn)行凈化,不能用CaCl2、P2O5、濃硫酸作干燥劑,因為NH3能與CaCl2反應(yīng)生成CaCl2·8NH3。P2O5與濃硫酸均能與NH3反應(yīng),生成相應(yīng)的鹽。
③收集裝置:氨氣極易溶于水,密度比空氣小,所以要用向下排空法
(4)工業(yè)合成氨簡述
(A)原料:空氣、水和燃料(用于生產(chǎn)氫氣)(B)適宜條件
從反應(yīng)速率、平衡轉(zhuǎn)化率、催化劑活性、成本等方面進(jìn)行綜合分析: 溫度:500℃左右 壓強(qiáng):1×107 Pa左右 催化劑:鐵觸媒
及時將生成的氨氣分離,剩余氮?dú)夂蜌錃庋h(huán)使用。
2.銨鹽
3.硝酸
(3)具有強(qiáng)氧化性
1.常溫下能使鐵鋁鈍化,加熱時會繼續(xù)反應(yīng)到底 2.濃硝酸與銅的反應(yīng)為—————————————— 稀硝酸與銅的反應(yīng)為—————————— 3.濃硝酸與木炭的反應(yīng)(需加熱)
4.與某些還原性物質(zhì)反應(yīng) 如(Fe2+, I-, SO32-, S2-)
如(在酸性條件下NO3-與Fe2+, I-, SO32-, S2-不反應(yīng),因為此時硝酸根和氫離子結(jié)合相當(dāng)于硝酸的效果,具有強(qiáng)氧化性。)
【總結(jié)】八
金屬與硝酸的反應(yīng)
NO.最終得到NO2和NO 的混合氣體
針對練習(xí)
1.下列反應(yīng)起了氮的固定作用的是
A.氨經(jīng)催化氧化生成NO B.NO與O2反應(yīng)生成NO2 C.N2在一定條件下與Mg反應(yīng)生成Mg3N2 D.NH3與硝酸反應(yīng)生成NH4NO3
2.在NO2被水吸收的反應(yīng)中,發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量之比為 A.3︰1 B.1︰3 C.1︰2 D.2︰1 3.下列實驗過程中,始終無明顯現(xiàn)象的是 A.NO2通入FeSO4溶液中 B.CO2通入CaCl2溶液中
C.NH3通入AlCl3溶液中 D.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中
4.下列說法不正確的是
A、濃硝酸和稀硝酸都具有氧化性 B、銅與硝酸的反應(yīng)屬于置換反應(yīng) C、硝酸可氧化Fe2+ D、可用鐵或鋁制品盛裝濃硝酸 下列各項性質(zhì)的遞變規(guī)律錯誤的是 5.常溫下,能溶于濃HNO3的單質(zhì)是
A.Al B.Fe C.Cu D.Au 6.關(guān)于濃硝酸與濃硫酸的敘述正確的是:
A.常溫下都可用鐵質(zhì)容器貯存 B.常溫下都能與銅較快反應(yīng)
C.露置于空氣中,溶液質(zhì)量均減輕 D.露置于空氣中,溶液濃度均因易揮發(fā)而降低 7.在汽車尾氣凈化裝置里,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示。下列說法錯誤的是()
A.NO2是該過程的中間產(chǎn)物
B.NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng) C.汽車尾氣的主要污染成分包括CO和NO D.催化轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為:2NO+O2+4CO
4CO2+N2
8下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述中, 錯誤的是()A.制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英 B.氨是制作氮肥、硝酸、銨鹽的重要原料
C.將二氧化硫催化氧化成三氧化硫后, 在吸收塔內(nèi)用水吸收制得濃硫酸 D.煉鐵的主要原理是在高溫下, 用還原劑從鐵礦石中把鐵還原出來
9稀硝酸作為較強(qiáng)氧化劑在溶液中發(fā)生的反應(yīng)是: 2NO3+8H+6e=2NO↑+4H2O,下列離子能
—
+
—讓此反應(yīng)過程發(fā)生的是
①Fe;②Mg;③SO3;④S;⑤I;⑥ClO。
A.①③④⑤ B.①②③④⑤⑥ C.②③④⑥ D.①③④⑥ 10.下列各項性質(zhì)的遞變規(guī)律錯誤的是
A.沸點:NH3 > PH3 > AsH3 B.非金屬性:N > P > As C.還原性:AsH3 > PH3 > NH3 D.酸性:HNO3 > H3PO4 > H3AsO4
11.下列關(guān)于銨鹽的敘述:①銨鹽中氮元素化合價都為—3價 ②銨鹽都是晶體,都易溶于水 ③銨鹽與堿共熱放出氨氣 ④銨鹽都不能與酸反應(yīng) ⑤所有銨鹽均能分解 ⑥銨態(tài)氮肥不宜與草木灰混合施用。其中敘述正確的是()A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.②③⑤⑥ 12.下列推斷正確的是
A.SiO2 是酸性氧化物,能與NaOH溶液反應(yīng)
B.Na2O、Na2O2組成元素相同,與 CO2反應(yīng)產(chǎn)物也相同 C.CO、NO、NO2都是大氣污染氣體,在空氣中都能穩(wěn)定存在
D.新制氯水顯酸性,向其中滴加少量紫色石蕊試液,充分振蕩后溶液呈紅色 13.已知A、B、C、D、E、F是含有同一種元素的化合物,其中F是能使紅色濕潤石蕊試紙變藍(lán)的氣體,它們之間能發(fā)生如下反應(yīng)
① A + H2O → B + C ② C + F → D ③ D + NaOH F + E + H2O(1)寫出它們的化學(xué)式:A、C、F ;
(2)寫出各步反應(yīng)的離子方程式,并指反應(yīng)①的氧化劑
①、氧化劑
② ③(3)工業(yè)生產(chǎn)C的過程中有如下一步反應(yīng),即F經(jīng)催化氧化生成B和H2O,寫出該步反應(yīng)的化學(xué)方程式。
2+2+2-2---強(qiáng)化練習(xí)
1.關(guān)于氮?dú)獾男再|(zhì)的說法中,錯誤的是
A.通常情況下,氮?dú)庑再|(zhì)很不活潑
()
B.可在氧氣中燃燒,生成一氧化氮
C.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,其原因是兩原子間的化學(xué)鍵非常牢固
D.跟氫氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng),氮?dú)馐茄趸瘎?/p>
2.(2009·聊城模擬)把少量NO2氣體通入過量小蘇打溶液中,再使逸出的氣體通過裝有足量的過氧化鈉顆粒的干燥管,最后收集到的氣體是
A.氧氣
B.二氧化氮 C.二氧化氮和氧氣
D.二氧化氮和一氧化氮
()
4.(2009·南京階段測試)碳跟濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅跟濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體Y同時通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖裝置),下列有關(guān)說法正確的是(雙選)
5.下面反應(yīng)是屬于氮的固定的是: A.空氣在雷電作用下所產(chǎn)生NO B.NO和O2生成NO2
C.銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO2 D.NH4Cl與Ca(OH)2反應(yīng)生成NH3
6.(2009年臨沂調(diào)研)針對實驗室制取氨氣,下列說法不正確的是()A.發(fā)生裝置與用 KClO3制取 O2的裝置相同 B.可用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣
C.氨氣的驗滿可以用濕潤的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒放于試管口附近D.所用的銨鹽不是 NH4NO3,因為 NH4NO3受熱易爆炸
7.下列對于硝酸的認(rèn)識,不正確的是
()
A.濃HNO3和稀HNO3都具有氧化性
B.銅與HNO3的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)
C.金屬與HNO3反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣
D.可用鐵和鋁制品盛裝濃HNO3
8.下列反應(yīng)中,濃硝酸既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)出酸性的是
①濃硝酸中滴入石蕊試液并微熱
②氧化亞鐵與濃硝酸反應(yīng)
③氫氧化鋁與濃硝酸反應(yīng)
④碳與濃硝酸
A.①②
B.②③
C.①④
D.②④
9.下列是中學(xué)化學(xué)中常見物質(zhì)間的反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,其中部分產(chǎn)物已略去。常溫下,G為固體單質(zhì),B、I為液體,其余都為氣體。A為化合物,I的濃溶液與G在加熱條件下生成F、B和C。H可用作工業(yè)上冶煉金屬的還原劑。請按要求填空:
()
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A
;B
;
C
。(2)寫出F+B=I的化學(xué)方程式:
(3)寫出G和I的濃溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:。
。
第二篇:關(guān)于鍋爐氮氧化合物升高原因分析及措施
關(guān)于鍋爐煙氣氮氧化物升高原因分析及
預(yù)控措施
一、NOx的形成與分類
氮氧化物:NO,NO2,N2O、N2O3,N2O4,N2O5等,但在燃燒過程中生成的氮氧化物,幾乎全是NO和NO2。通常把這兩種氮的氧化物稱為NOx
1、熱力型NOx(Thermal NOx),它是空氣中的氮?dú)庠诟邷叵?1000℃-1400℃以上)氧化而生成的NOx
2、快速型NOx(Prompt NOx),它是燃燒時空氣中的氮和燃料中的碳?xì)潆x子團(tuán)如CH等反應(yīng)生成的NOx
3、燃料型NOx(Fuel NOx),它是燃料中含有的氮化合物在燃燒過程中熱分解而又接著氧化而生成的NOx
二、NOx的升高的分析
1、煤粉燃燒中各種類型NOx的生成量和爐膛溫度的關(guān)系
熱力型NOx是燃燒時空氣中的氮(N2)和氧(O2)在高溫下生成的NO和NO2
O2十M←→2O十M O十N2←→NO十N N十O2←→NO十O 因此,高溫下生成NO和NOx的總反應(yīng)式為 N2十O2←→2NO NO十1/2O2←→NO2
2、煤粉爐的NOx排放值和燃燒方式及鍋爐容量的關(guān)系
1)若燃料N全部轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂螻Ox,則燃料中1%N燃燒生成NOx為1300ppm,實際上燃料N只是一部分轉(zhuǎn)變?yōu)镹Ox,取轉(zhuǎn)變率為25%,則燃料NOx為325ppm,即650mg/Nm。2)熱力NOx一般占總NOx的20%~30%,現(xiàn)取25%,即為217 mg/Nm。因此,總的NOx生成量為867 mg/m。
3333)若鍋爐采用了低NOx燃燒器、頂部燃盡風(fēng)等分級燃燒、以及提高煤粉細(xì)度和低α措施等,爐內(nèi)脫硝率可達(dá)ηNOx≥50%,因此預(yù)計NOx排放濃度≤433mg/Nm。N2和O2生成NO的平衡常數(shù)Kp
3當(dāng)溫度低于l000K時Kp值非常小,也就是NO的分壓力(濃度)很小
溫度和N2/O2(ppm)初始比對NO平衡濃度的影響
40N2/O2(ppm)是N2和O2之比為40:1的情況,這大致相當(dāng)于過量空氣系數(shù)為1.1時的煙氣 NO氧化成NO2反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp
由表可以看出Kp隨溫度的升高反而減小,因此低溫有利于NO氧化成NO2。當(dāng)溫度升高超過1000℃時,NO2大量分解為NO,這時NO2的生成量比NO低得多
煤炭中的氮含量一般在0.5%-2.5%左右,它們以氮原子的狀態(tài)與各種碳?xì)浠衔锝Y(jié)合成氮的環(huán)狀化合物或鏈狀化合物,如喹啉(C6H5N)和芳香胺(C6H5NH2)等
當(dāng)燃料中氮的含量超過0.1%時,所生成的NO在煙氣中的濃度將會超過130ppm。煤燃燒時約75%-90%的NOx是燃料型NOx。因此,燃料型NOx是煤燃燒時產(chǎn)生的NOx的主要來源。
3、過量空氣系數(shù)對燃料N轉(zhuǎn)化為揮發(fā)分N比例的影響
熱解溫度對燃料N轉(zhuǎn)化為 煤粉細(xì)度對燃料N轉(zhuǎn)化為揮發(fā)分N比例的影響 揮發(fā)分N比例的影響
綜合上述圖表及所查資料得出,鍋爐氮氧化合物升高的原因主要有下述幾點
1、鍋爐氮氧化合物升高主要和爐膛溫度有關(guān),溫度越高生成的氮氧化合物越高,在鍋爐運(yùn)行當(dāng)中,改變磨煤機(jī)運(yùn)行方式如:B、C、D磨運(yùn)行,爐膛火焰中心就會升高,爐膛下部吸熱量減少,爐膛溫度升高,產(chǎn)生氮氧化合物就會升高。
2、鍋爐氮氧化合物升高與鍋爐過量空氣系數(shù)有關(guān),綜合現(xiàn)在鍋爐氧量2.0%-3.0%得出鍋爐過量空氣系數(shù)a 如下所示: 公式a=21/21-Q2 鍋爐氧量2.0%所對應(yīng)下的過量空氣系數(shù)1.10 鍋爐氧量2.2%所對應(yīng)下的過量空氣系數(shù)1.11 鍋爐氧量2.4%所對應(yīng)下的過量空氣系數(shù)1.12 鍋爐氧量2.6%所對應(yīng)下的過量空氣系數(shù)1.14 鍋爐氧量2.8%所對應(yīng)下的過量空氣系數(shù)1.15 鍋爐氧量3.0%所對應(yīng)下的過量空氣系數(shù)1.16 鍋爐氧量3.5%所對應(yīng)下的過量空氣系數(shù)1.2 通過對過量空氣系數(shù)的計算,鍋爐氧量越高的,燃燒所產(chǎn)生的煙氣量就相應(yīng)增加,鍋爐所產(chǎn)出的氮氧化合物就會增加,但鍋爐氧量偏低會造成,煤粉燃燒不完全,鍋爐化學(xué)和機(jī)械不完全燃燒熱損失升高。
3、煤粉細(xì)度對鍋爐氮氧化合物的影響 鍋爐在運(yùn)行當(dāng)中及時調(diào)整磨煤機(jī)煤粉細(xì)度,在鍋爐未改變?nèi)紵绞降那疤嵯拢悍奂?xì)度的粗細(xì)也會影響鍋爐氮氧化合物升高和降低。
二、鍋爐降低氮氧化合物的措施
1、在燃用揮發(fā)分較高的煙煤時,燃料型NOX含量較多,快速型NOX極少。燃料型NOX是空氣中的氧與煤中氮元素?zé)峤猱a(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)生成NOX,燃料中氮并非全部轉(zhuǎn)變?yōu)镹OX,它存在一個轉(zhuǎn)換率,降低此轉(zhuǎn)換率,控制NOX排放總量,可采取減少燃燒的過量空氣系數(shù)在運(yùn)行當(dāng)中控制鍋爐氧量在2.0%-2.5%控制鍋爐氮氧化合物升高。
2、控制燃料與空氣的前期混合,通過對降低磨煤機(jī)出口一次風(fēng)速,控制煤粉進(jìn)入爐膛著火時間,現(xiàn)磨煤機(jī)A磨風(fēng)量60t/h、B磨55-58t/h、C磨45t/h,D磨運(yùn)行時45t/h,逐步降低磨煤機(jī)一次風(fēng)量,通過對降低磨煤機(jī)出口一次風(fēng)速,控制煤粉進(jìn)入爐膛著火時間,加強(qiáng)配風(fēng)通過一、二次風(fēng)的調(diào)整。
3、通過調(diào)整磨煤機(jī)出口擋板來控制磨煤機(jī)煤粉細(xì)度,找出煤粉細(xì)度的粗細(xì)在爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生氮氧化合物的最佳煤粉細(xì)度,來控制鍋爐氮氧化合物。
4、提高入爐的局部燃料濃度,在鍋爐D磨運(yùn)行時,對鍋爐配風(fēng)進(jìn)行調(diào)整,降低火焰中心位臵,降低D磨煤機(jī)的給煤量,在調(diào)整時盡量調(diào)整其他磨煤機(jī)的煤量,避免大幅度調(diào)整D磨煤機(jī)的給煤量,造成鍋爐氧量大幅度波動,控制爐膛負(fù)壓在-30Pa至-50Pa之間,加強(qiáng)煤粉在爐燃燒時間,防止煤粉燃燒不充分,火焰中心上移,造成爐膛出口煙溫高,造成鍋爐氮氧化合物升高。
5、改變配風(fēng)方式:將爐內(nèi)火焰采用倒三角的配風(fēng)方式,將從主燃燒器供入爐膛的空氣量減少(相當(dāng)于理論空氣量的80%),使燃料先在缺氧的富燃料燃燒條件下燃燒,降低燃燒區(qū)內(nèi)的燃燒速度和溫度水平,延遲燃燒過程,而且在還原性氣氛中降低了生成NOX的反應(yīng)率,抑制了NOX在這一燃燒中的生成量,第二階段燃燼階段,為了完成全部燃燒過程,完全燃燒所需的其余空氣則通過布臵在主燃燒器上方的二次風(fēng)噴口送入爐膛,與朱主燃燒所產(chǎn)生的煙氣混合,完成全部燃燒過程。
第三篇:鈉及其化合物,教案
篇一:鈉及其化合物(教學(xué)案)鈉及其化合物
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解鈉及化合物的主要物理性質(zhì),了解鈉分別與氧氣、水、酸、鹽等物質(zhì)的反應(yīng)情況 2.了解氧化鈉分別與水、酸等物質(zhì)的反應(yīng)情況
3.比較碳酸鈉與碳酸氫鈉的溶解性、熱穩(wěn)定性、與酸的反應(yīng),掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別方法
【基礎(chǔ)知識】
一、單質(zhì)鈉
(1)與氧氣反應(yīng):(鈉與氧氣的反應(yīng)與條件有關(guān))
常溫條件下;加熱條件下。(2)與水(酸)反應(yīng):
與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;離子方程式為。
用雙線橋和單線橋標(biāo)出上述反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,并指出氧化劑和還原劑。
鈉投入滴有酚酞的水中反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋:
①浮在水面上:(鈉的密度比水的密度)
②熔化成光亮的小球:(鈉的熔點;該反應(yīng)為反應(yīng))
③小球在水面上游動:(有氣體產(chǎn)生)
④發(fā)出嘶嘶的聲音:(反應(yīng)劇烈)
⑤溶液中滴入酚酞顯紅色:(生成的溶液呈 性)。
(3)與硫酸銅溶液反應(yīng):鈉投入硫酸銅溶液中能否置換出銅? 結(jié)構(gòu)解釋:na原子結(jié)構(gòu)示意圖,在周期表中的位置,na原子易(“得到”或“失去”)個電子成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),作 劑,表現(xiàn)出強(qiáng)性,在自然界中以 態(tài)(“游離”或“化合”)形式存在。少量的鈉可保存在 中。鈉著火不能用水來滅火,一般用。
二、鈉重要的鹽——碳酸鈉 碳酸氫鈉
鈉的焰色反應(yīng)呈色,鉀的焰色反應(yīng)呈 色(透過)
注意點:①實驗用品
②用洗滌做過焰色反應(yīng)的鉑絲
四、鈉及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
用化學(xué)方程式完成上述轉(zhuǎn)化關(guān)系。
①②
③ ④
⑤ ⑥
⑦ ⑧
⑨ ⑩
課堂分析
1.na2co3、nahco3的鑒別方法:
2.除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì)),需要加入的試劑或方法。
①na2co3粉末(nahco3)
②na2co3溶液(nahco3)
③nahco3溶液(na2co3 ④nacl溶液(nahco3 【典型例題】
1.下列關(guān)于鈉的敘述錯誤的是()a.鈉在常溫下就容易被氧化 b.鈉在空氣中燃燒生成na2o c.鈉與氧氣化合時作還原劑 d.鈉在自然界中只能以化合物的形式存在 2.對于反應(yīng):ticl4+4na == 4nacl+ti,下列說法正確的是()
a.該反應(yīng)說明鈉是強(qiáng)還原劑,可用于冶煉金屬b.該反應(yīng)中ti元素被氧化 c.該反應(yīng)條件是ticl4在熔融狀態(tài)或在水溶液中 d.ticl4是還原劑 3.除去na2co3 固體中少量nahco3的最佳方法是()a.加入適量鹽酸 b.加入naoh溶液 c.加熱 d.配成溶液后通入co2 4.下列有關(guān)碳酸鈉、碳酸氫鈉的說法中,正確的是()
a.除去碳酸氫鈉固體中混有的少量碳酸鈉可以采用加熱的方法 b.相同條件下,碳酸鈉的溶解度小于碳酸氫鈉的溶解度 c.碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳的劇烈程度強(qiáng)于碳酸氫鈉 d.向碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液中滴加少量酚酞試液,都顯紅色 5.(2009年學(xué)業(yè)水平測試)“腳印”、“笑臉”、“五環(huán)”等焰火讓北京奧運(yùn)會開幕式更加輝煌壯觀,這些五彩繽紛的焰火與元素的焰色反應(yīng)有關(guān)。下列說法錯誤的是()a.觀察k2so4的焰色應(yīng)透過藍(lán)色的鈷玻璃b.na與nacl在灼燒時火焰顏色相同 c.可以用焰色反應(yīng)來區(qū)別nacl和kcl d.焰色反應(yīng)一定發(fā)生化學(xué)變化 6.(2009年學(xué)業(yè)水平測試)下圖是由短周期元素組成的一些單質(zhì)及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。常溫常壓下,d、f、k均為無色無刺激性氣味的氣體,b是最常見的無色液體,a是由單質(zhì)c在d中燃燒生成的淡黃色固體。(反應(yīng)中生成的部分物質(zhì)已略去)
請回答下列問題:
(1)物質(zhì)a的化學(xué)式為__________。
(2)化合物e的電子式為__________。
(3)反應(yīng)①的離子方程式為_____ _____;
反應(yīng)②的化學(xué)方程式為______ ___。
【鞏固練習(xí)】
1.鈉跟水反應(yīng)時的現(xiàn)象,與鈉的下列性質(zhì)無關(guān)的是()a.鈉的熔點低 b.鈉的密度小 c.鈉的硬度小 d.有強(qiáng)還原性
2.金屬鈉分別與下列溶液反應(yīng)時,既有氣體又有沉淀產(chǎn)生的是()a.hclb.naclc.fecl3 d.na2so4 3.除去na2co3 固體中少量nahco3的最佳方法是()a.加入適量鹽酸 b.加入naoh溶液 c.加熱 d.配成溶液后通入co2 4.將鈉、鎂、鋁0.3mol分別放入100ml1mol·l 是()-1的鹽酸中,同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比 a.1︰2︰3b.6︰3︰2 c.3︰1︰1 d.1︰1︰1 5.下列說法中不正確的是()a.na2co3 和nahco3均可與hcl反應(yīng) b.na2co3比nahco3易溶于水
c.na2co3的穩(wěn)定性比nahco3弱d.na2co3能與氯化鈣反應(yīng)而nahco3不反應(yīng) 6.下列關(guān)于na和na+的敘述中,錯誤的是()... a.它們相差一個電子層b.它們的化學(xué)性質(zhì)相似
c.鈉原子,鈉離子均為同一元素 d.灼燒時,它們的焰色反應(yīng)都呈黃色 7.物質(zhì)a是由a元素組成的單質(zhì),將其在酒精燈火 焰上灼燒,火焰為黃色,b,c,d是含有a元素的三種不同化合物,a、b、c、d按右圖關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化: ?寫出化學(xué)式:
?寫出④的化學(xué)方程式,以及①②③的離子方程式。
① ② ③ ④
8.有一種白色粉末是無水碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物,稱取0.442g灼燒至恒重,把放出的氣
體通入足量澄清石灰水中,生成0.2g沉淀,灼燒后的殘渣能與30ml鹽酸恰好完全反應(yīng)。試求:(1)原混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量。(2)所用鹽酸的物質(zhì)的量濃度。
篇二:鈉及其化合物教案
鈉的重要化合物
(莘縣第一中學(xué)馬利)【教學(xué)目標(biāo)】1.知識目標(biāo)
(1)通過對過氧化鈉和水反應(yīng)產(chǎn)物的猜想,設(shè)計實驗方案進(jìn)行驗證,并歸納總結(jié)。認(rèn)識鈉
的幾種重要化合物的性質(zhì)及重要用途。
(2)通過實驗探究能比較碳酸鈉、碳酸氫鈉溶解度的相對大小、熱穩(wěn)定性的相對強(qiáng)弱等(3)知道焰色反應(yīng)及其用途,學(xué)會用焰色反應(yīng)鑒別鈉元素和鉀元素的具體操作過程。2.過程與方法
(1)進(jìn)一步學(xué)習(xí)實驗操作技能、實驗觀察方法及科學(xué)探究方法。
(2)體驗實驗探究的過程,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問題的能力等。3. 情感態(tài)度與價值觀
(1)初步形成團(tuán)隊合作意識以及對待科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。
(2)通過對過氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉在現(xiàn)實生活中應(yīng)用實例的了解,認(rèn)識鈉的化合物的
重要用途,感受化學(xué)與人類生活密切相關(guān)。【教學(xué)重難點】
重點:1. 過氧化鈉的性質(zhì)
2. 碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)的比較
難點:引導(dǎo)學(xué)生正確地設(shè)計實驗和對實驗現(xiàn)象的觀察、分析。【教學(xué)過程】
一、氧化鈉和過氧化鈉
1、氧化鈉
氧化鈉可以與水、co2 反應(yīng),試著寫出相關(guān)方程式。填到學(xué)案上(提示:氧化鈉的性質(zhì)與氧化鈣相似)
na2o + h2o ___________________________________ na2o + co2 _______________________________________
2、過氧化鈉 【實驗一】
實驗?zāi)康模候炞C過氧化鈉與水的反應(yīng)
實驗儀器及藥品:試管(1只)、藥匙;過氧化鈉、水、檀香、酚酞溶液 實驗步驟:取一藥匙過氧化鈉于試管中,加入一滴管水,立即把帶火星的檀香插入試管中,看到的現(xiàn)象?說明有___________生成 用手輕輕摸一摸試管外壁,有什么感覺?說明該反應(yīng)是___________熱的。
向反應(yīng)后的溶液中滴入1滴酚酞溶液,有什么現(xiàn)象發(fā)生?得出什么結(jié)論?____________ 結(jié)合過氧化鈉與水的實驗寫出相關(guān)方程式。na2o 2+h2o_________________________________ 【提醒】
1、過氧化鈉只取一藥匙(若過多會因反應(yīng)劇烈有危險)
2、加水后要迅速將帶火星的檀香插入試管中
3、記錄現(xiàn)象,將結(jié)果寫到學(xué)案上。整個過程限時4分鐘 過氧化鈉也可以和二氧化碳發(fā)生類似的反應(yīng),方程式如下: 2na2o 2+2co2=2na2co 3+o2 【思考】過氧化鈉有何用途?__________________________
二、碳酸鈉和碳酸氫鈉
觀察提供的碳酸鈉和碳酸氫鈉試劑的顏色和狀態(tài)。填到學(xué)案上
【實驗探究1】
實驗?zāi)康模禾骄刻妓徕c和碳酸氫鈉的溶解性
實驗儀器及藥品:試管(2只);碳酸鈉、碳酸氫鈉、水、酚酞溶液 實驗步驟:
在2支試管里分別加入少量(半藥匙)的碳酸鈉和碳酸氫鈉固體 ①分別滴入2滴水,振蕩,觀察到有什么現(xiàn)象?
②繼續(xù)加入4滴管水,用力振蕩,用手摸一摸試管的底部有什么感覺? ③向試管內(nèi)滴入2滴酚酞溶液,各有什么現(xiàn)象? 根據(jù)你的實驗結(jié)果,可以初步得到什么結(jié)論? 【提醒】:
1、記準(zhǔn)試管中所盛放的試劑,每一步都要對比現(xiàn)象。做好記錄,把握好時間。(限時共5分鐘)
2、將實驗結(jié)果填入表格。
【實驗探究2】碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性
【問題1】如何設(shè)計一套裝置進(jìn)行熱分解實驗?并驗證生成的氣體?(主要是裝置)【問題2】如何設(shè)計實驗對比碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性呢?
通過什么現(xiàn)象來對比熱穩(wěn)定性?
【結(jié)論】 熱穩(wěn)定性na2co3 ________ nahco3(填”大于、小于和等于)
【實驗探究3】
實驗?zāi)康模禾骄刻妓徕c和碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)
實驗儀器及藥品:小試管(2只)、氣球(2個);碳酸鈉、碳酸氫鈉、稀鹽酸
實驗步驟:分別取等量鹽酸(2滴管)于兩只試管中,將過量碳酸鈉和碳酸氫鈉至于氣球中(已取好),分別將氣球捆在試管上。同時掀起氣球底部,向鹽酸中加入固體。觀察氣球吹起的快慢以及氣球的大小?
【結(jié)論】請寫出碳酸鈉、碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
na2co3 + hcl_________________ nahco3 + hcl____________________(等量的鹽酸,分別與過量的碳酸鈉和碳酸氫鈉反應(yīng),后者放出的氣體多。)
三、焰色反應(yīng)
1、焰色反應(yīng):
【實驗二】
①用鉑絲蘸取濃鹽酸放在酒精燈的外焰里灼燒,直至與原來的火焰顏色相同時為止。②用鉑絲蘸取碳酸鈉溶液,在外焰上灼燒,觀察火焰的顏色。
③重復(fù)①的操作,換成蘸取碳酸鉀溶液做同樣的實驗,要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰的顏
色。記錄現(xiàn)象,填寫表格。
【思考】為什么觀察碳酸鉀的焰色時要透過藍(lán)色鈷玻璃呢? 【注意】:
【比一比】把實驗臺上的試劑收拾到盒內(nèi),擺放整齊。將桌子擦干凈,出去的時候?qū)U紙扔
到門口的垃圾箱內(nèi)。認(rèn)真填寫實驗報告。
【溫馨提示】:本節(jié)用到的基本操作
①向試管中加粉末狀固體:先將試管橫放,把盛藥品的藥匙(或紙槽)小心地送入試管
底部,再使試管直立
②用滴管加液體:要垂直、懸空滴入液體,不能伸入受滴容器中。③給試管加熱:
ⅰ夾持試管時,應(yīng)將試管夾從試管底部往上套,夾持部位在距試管口近1/3處。ⅱ 如果加熱固體,試管口應(yīng)略向下傾斜【防止冷凝水回流到熱的試管底部使試管炸裂】 ⅲ 加熱時先預(yù)熱,使試管在火焰上移動,待試管均勻受熱后,再將火焰固定在盛放藥品的部位加熱【防止試管炸裂】。
套管實驗注意問題:①檢驗裝置的氣密性再加藥品②根據(jù)酒精燈的高度調(diào)節(jié)大試管的位置③試管口
略向下傾斜④先均勻加熱在集中受熱⑤結(jié)束時先撤導(dǎo)管再撤酒精燈⑥固體藥品各取2藥匙,澄清石灰水取3滴管即可。
篇三:鈉及其化合物教案
鈉及其化合物
【知識回顧】
一、鈉的性質(zhì)
1、物理性質(zhì)
顏色_________,熔點________(高、低),密度________(大、小),硬度________(大、小)。
2、鈉的原子結(jié)構(gòu)、存在及保存
鈉元素位于周期表________周期,_______族,原子結(jié)構(gòu)示意圖____________,很容易失去最外層電子,表現(xiàn)較強(qiáng)的________性,在自然界只能以________的形態(tài)存在。鈉保存在________中。
【注意】
1、金屬鈉著火的撲滅方法:金屬鈉著火不能用水或泡沫滅火器滅火。原因是鈉跟水劇烈反
應(yīng)且產(chǎn)生可燃性氣體(h2)。可能引起爆炸;鈉燃燒生成na2o2,而na2o2與co2反應(yīng)生成o2。使燃燒更劇烈,一般用沙土蓋滅。
2、鈉與酸反應(yīng):如2na+2hcl=2nacl + h2↑,na放入稀鹽酸中,是先與酸反應(yīng),酸不足
再與水反應(yīng)。因此na放入到酸溶液中na是不可能過量的。同時na與h2的物質(zhì)的量比始終是2:1。當(dāng)然反應(yīng)要比鈉與水的反應(yīng)劇烈得多。
3、鈉與鹽的溶液反應(yīng):鈉不能置換出溶液中的金屬,鈉是直接與水反應(yīng)。反應(yīng)后的堿再與
溶液中的其他物質(zhì)反應(yīng)。
4、注意:鈉在空氣中的變化:銀白色的鈉→變暗(生成了氧化鈉)→變白(生成氫氧化鈉)
→潮解→吸收二氧化碳變?yōu)閚a2co3·10h2o→風(fēng)化變成白色固體(生成碳酸鈉)。
鈉的用途:在熔融的條件下鈉可以制取一些金屬,如鈦等;鈉鉀合金是原子反應(yīng)堆的熱交換劑;鈉蒸氣可作高壓鈉燈,發(fā)出黃光,射程遠(yuǎn),透霧能力強(qiáng)。
二、鈉的重要化合物
【注意】
1、na2o2不是堿性氧化物,堿性氧化物是和酸反應(yīng)時只生成鹽和水,而na2o2與酸反應(yīng)有
o2生成;
2、na2o2與水反應(yīng)和co2反應(yīng)時發(fā)生歧化反應(yīng),na2o2既是氧化劑,又是還原劑;
3、na2o2和酸溶液反應(yīng)時,先和酸反應(yīng),再和水反應(yīng);
4、na2o2是強(qiáng)氧化劑,具有強(qiáng)氧化性、漂白性,由于和co2反應(yīng)生成o2,可用作呼吸面具
中的供氧劑。
【注意】
(1)向飽和的na2co3溶液中通足量的co2有晶體nahco3析出。(2)碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別不能用澄清石灰水。
三、堿金屬元素及其焰色反應(yīng)
1、堿金屬元素
堿金屬元素包含____________________________,從li到cs單質(zhì)的熔點____________,密度______________,其中(鈉、鉀反常);堿金屬元素的原子的價電子數(shù)都是只有_____個,但從li到cs電子層數(shù)___________,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),所以其化學(xué)性質(zhì)也具有相似性和遞變性。①相似性: a、都能與氧氣等非金屬反應(yīng);b、都能與水反應(yīng)生成氫氧化物和氫氣c、均為強(qiáng)還原劑 ②遞變規(guī)律(li→cs):
a、與氧氣反應(yīng)越來越劇烈,產(chǎn)物結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜
b、與水反應(yīng)劇烈程度依次增強(qiáng),還原性依次增強(qiáng),金屬性依次增強(qiáng)。③不同點: a、在o2中燃燒產(chǎn)物不同:li與o2反應(yīng)生成li2o;而na可生成na2o和na2o2;k、rb、cs在o2中燃燒可生成比過氧化物更復(fù)雜的氧化物。
b、跟水反應(yīng)現(xiàn)象不同:li跟h2o反應(yīng)生成lioh,難溶于水;k、rb、cs與水反應(yīng)更劇
烈,發(fā)生燃燒或爆炸。
2、焰色反應(yīng)
(1)焰色反應(yīng)時某些金屬及其化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色,屬于_____ 變化。
(2)操作:洗滌鉑絲(用稀鹽酸)→灼燒(到與原來火焰顏色相同)→蘸取(待測物)
→灼燒→洗滌
(3)常用于檢驗:鈉火焰顏色(_______);鉀火焰顏色(______)透過藍(lán)色鈷玻璃觀察。(4)用稀鹽酸洗滌鉑絲的目的:除去雜質(zhì)元素影響(5)藍(lán)色鈷玻璃的作用:濾去鈉等雜質(zhì)顏色干擾
【典型例題分析】
【例1】下列關(guān)于鈉與水反應(yīng)的說法不正確的是()
①將小塊鈉投入滴有石蕊試液的水中,反應(yīng)后溶液變紅;②將鈉投入稀鹽酸中,鈉先與水反應(yīng),后與鹽酸反應(yīng);③鈉在水蒸氣中反應(yīng)時因溫度高會發(fā)生燃燒;④將兩小塊質(zhì)量相等的金屬鈉,一塊直接投入水中,另一塊用錫箔包住,在錫箔上刺些小孔,然后按入水中,兩者放出的氫氣質(zhì)量相等。
a.①②b.②③c.②③④d.①②③④ 【變式1】把小塊金屬鈉投入到飽和石灰水中不會出現(xiàn)的現(xiàn)象是()a、溶液中出現(xiàn)白色渾濁物b、有金屬鈣被還原出來
c、反應(yīng)過程中鈉浮在液面熔成小球d、鈉熔成小球在液面上迅速游動 【變式2】少量的金屬鈉長期暴露在空氣中,它的最終產(chǎn)物是()
a、naoh b、na2co3·10h2o c、na2co3 d、nahco3 *【例2】下列關(guān)于過氧化鈉的敘述正確的是()
a、過氧化鈉是淡黃色固體,久置于空氣中變成白色氫氧化鈉固體b、過氧化鈉中陰陽離子比例為1:2 c、用過氧化鈉漂白織物、麥稈等日久又逐漸變成黃色
d、過氧化鈉放入飽和氫氧化鈣溶液,放出大量氧氣并有白色沉淀析出 【變式3】在溶液中加入足量的na2o2后仍能大量共存的離子組是()a、nh4+、ba2+、cl-、no3-b、k+、alo2-、cl-、so42-c、ca2+、mg2+、no3-、hco3d、na+、cl-、co32-、so32-【變式4】下列敘述中正確的是()
a、na2o與na2o2都能和水反應(yīng)生成堿,它們都是堿性氧化物 b、na2o能繼續(xù)被氧化成na2o2,na2o2比na2o穩(wěn)定
c、na2o與co2發(fā)生化合反應(yīng)生成na2co3,na2o2與co2發(fā)生置換反應(yīng)生成o2 d、na2o有還原性,na2o2只有氧化性
【例3】關(guān)于na2co3和nahco3性質(zhì)的有關(guān)敘述不正確的是()a.熱穩(wěn)定性:na2co3>nahco3 b.nahco3能與naoh溶液反應(yīng)而na2co3則不能
c.na2co3不能轉(zhuǎn)化成nahco3,而nahco3能轉(zhuǎn)化為na2co3 a.b.c.d.*【例4】下列有關(guān)堿金屬銣(rb)的敘述中,正確的是()a、灼燒氯化銣時,火焰有特殊顏色b、硝酸銣?zhǔn)请x子化合物,易溶于水
c、在鈉、鉀、銣三種單質(zhì)中,銣的熔點最高d、氫氧化銣?zhǔn)侨鯄A
【變式6】下列敘述正確的是()a、li在氧氣中燃燒主要生成li2o2 b、將co2通入次氯酸鈣溶液可生成次氯酸c、將so2通入bacl2溶液可生成baso3沉淀 d、將nh3通入熱的cuso4溶液中能使cu2+還原成cu 【精選練習(xí)】
一、單項選擇題
1、下列實驗中,能達(dá)到預(yù)期目的的是()a.用過濾法除去fe(oh)3膠體中的fecl3 b.用25ml堿式滴定管量取20.00mlna2co3溶液 ? c.向某溶液中滴入bacl2溶液和稀hno3,來檢驗溶液中是否含有so24 d.將na投入到cuso4溶液中置換出銅,來證明鈉的金屬性比銅強(qiáng)
2、下列敘述正確的是()
①na2o與na2o2都能和水反應(yīng)生成堿,它們都是堿性氧化物 ②na2co3溶液和nahco3溶液都能跟cacl2溶液反應(yīng)得到白色沉淀 ③鈉在常溫下不容易被氧化 ④na2o2可作供氧劑,而na2o不行
⑤cu與hno3溶液反應(yīng),由于hno3濃度不同可發(fā)生不同的氧化還原反應(yīng) a.都正確b.②③④⑤
c.②③⑤d.④⑤
3、下列實驗中,溶液顏色有明顯變化的是()a.少量明礬溶液加入到過量naoh溶液中 b.往fecl3溶液中滴入ki溶液,再滴入淀粉溶液 c.少量na2o2同體加入到過量nahso3溶液中 d.往酸性高錳酸鉀溶液中滴入足量feso4濃溶液
4、下列說法正確的是()
a、發(fā)酵粉中主要含有氫氧化鈉,能使焙制出的糕點疏松多孔b、碘鹽中的碘可以直接用淀粉檢驗c、碳酸氫鈉可用于治療胃酸過多 d、硫酸氫鈉屬于鹽類,其水溶液顯中性
5、鈉與水反應(yīng)時的現(xiàn)象與鈉的下列性質(zhì)無關(guān)的是()
a.鈉的熔點低 b.鈉的密度小 c.鈉的硬度低 d.有強(qiáng)還原性
6、把4.6g鈉投入到95.6g水中,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。假設(shè)水無蒸發(fā)現(xiàn)象,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是()
a.4.6% b.7.7% c.8.0%d.10% 33
7、在燒杯中加水和苯(密度為0.88g/cm)各50ml。將一小粒金屬鈉(密度為0.97 g/cm)投入燒杯中,觀察到的現(xiàn)象可能是()
a、鈉在水層中反應(yīng)并四處游動 b、鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng) c、鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動 d、鈉在苯與水的界面處反應(yīng)并可能作上下跳動 8.金屬鈉著火時,可以滅火的物質(zhì)是()
a.水 b.砂子 c.煤油d.二氧化碳 9.將一小塊鈉投入到nh4cl溶液中,產(chǎn)生的氣體是()
a.o2和h2 b.只有h2 c.只有nh3 d.h2和nh3 10.一塊表面已被氧化為氧化鈉的鈉塊5.4g,投入50g水中,最多能產(chǎn)生0.10g氣體,則原來被氧化的鈉是()
a.2.3gb.3.1g c.4.6g d.5.3g
11、金屬鈉與下列溶液反應(yīng)時既有沉淀又有氣體生成的是()a、koh b、nahco3 c、bacl2 d、cuso4
12、已知nah和h2o反應(yīng)生成h2和naoh,反應(yīng)中1molnah()
a、失去1mol電子 b、得到1mol電子c、失去2mol電子 d、沒有電子得失
13、某物質(zhì)灼燒時,焰色反應(yīng)呈黃色,下列判斷正確的是()
篇四:鈉及其化合物標(biāo)準(zhǔn)教案
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)
氫氧化鈉的性質(zhì)
二、知識講解
考點1 鈉
物理性質(zhì): 銀白色固體 質(zhì)軟 密度比煤油大 比水小 物理性質(zhì):
(1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng) ? 與氯氣的反應(yīng)
na + cl2 =點燃= 2nacl(產(chǎn)生大量白煙)? 與硫的反應(yīng)
(2)與水的反應(yīng)
2na + 2h2o === 2naoh + h2↑(浮、溶、游、紅)金屬鈉和水反應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論
(3)鈉制備電解熔融的氯化鈉考點2 鈉的氧化物
(1)氧化鈉
na2o是一種堿性氧化物,其化學(xué)性質(zhì)與氧化鈣類似,具有堿性氧化物的通性。na2o +h2o2naoh na2o + co2na2co3na2o +2hcl 2nacl +h2o(2)過氧化鈉
na2o2是氧化物,但它不屬于堿性氧化物,因它與酸反應(yīng)時除了生成鹽和水以外,還生成了o2。
2na2co3+o2 na2o2和co2反應(yīng) 2na2o2+2co2 o2。
過氧化鈉可用于呼吸面具或潛水艇中作為氧氣的來源,因為可和h2o,co2反應(yīng)產(chǎn)生
考點3 鈉的氫氧化物 naoh 俗名:火堿、燒堿、苛性鈉
物理性質(zhì):白色晶體、易溶于水,吸水易潮解。化學(xué)性質(zhì):具有堿的通性
考點4 鈉鹽
na2co3和nahco3比較
考點4 焰色反應(yīng) 1.定義:
許多金屬或它們的化合物在灼燒時都能使火焰呈現(xiàn)特殊顏色,這在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。注意:焰色反應(yīng)是鑒別物質(zhì)的一種方法,但焰色反應(yīng)只是一種現(xiàn)象,而且焰色反應(yīng)中只認(rèn)元素,不認(rèn)元素的存在形態(tài)。2.操作:
焰色反應(yīng)蘸取待測液的金屬絲最好是鉑絲,也可用光潔無銹的鐵絲或鎳絲等代替,使用前要用稀鹽酸將其表面的氧化物洗凈并灼燒至火焰基本無色方可使用。基本步驟為:① 鉑絲在火焰上灼燒至原火焰色;
② 蘸取溶液(沾取固體)放在火焰上灼燒,觀察火焰顏色,觀察鉀火焰顏色要透過藍(lán)色的鈷玻璃去觀察;③ 鹽酸洗鉑絲;
④ 鉑絲在火焰上灼燒至原火焰色(如不能灼燒至原火焰色,則需再用酸洗,再灼燒);⑤ 再蘸取(沾取)另外化學(xué)藥品進(jìn)行實驗。
注意:鉀、鈉焰色反應(yīng)顏色:鉀——紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃);鈉——黃色。
三、例題精析
【例題1】金屬鈉著火時,能用來滅火的是()a.水c.泡沫滅火器【答案】d 【解析】:na著火生成的na2o2能與h2o、co2反應(yīng)生成o2,使火勢更旺。b.濕抹布 d.干沙
【例題2】等質(zhì)量的兩塊鈉,第一塊在足量氧氣中加熱,第二塊在常溫下與足量氧氣充分
反應(yīng),則下列說法正確的是()a.第一塊鈉失去電子多 b.兩塊鈉失去電子一樣多 c.第二塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量較大 d.兩塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量一樣大 【答案】b 【解析】由于兩塊鈉質(zhì)量相同,都變成+1價,故失去電子一樣多。鈉在o2中加熱,產(chǎn)物是na2o2;鈉在常溫下與o2反應(yīng),產(chǎn)物為na2o,故第一塊鈉反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量較大。
【例題3】、將少量金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的水溶液中,有氣體放出,且溶液質(zhì)量減輕的
是()篇五:鈉及其化合物教案
第1講 鈉及其化合物 [考綱要求] 1.了解化學(xué)的主要特點是在原子、分子水平上認(rèn)識物質(zhì)。2.了解科學(xué)探究的基本過程,學(xué)習(xí)運(yùn)用以實驗和推理為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法。3.了解常見金屬鈉及其化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。4.了解堿金屬的主要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用。5.記住na、k等重要金屬元素的焰色反應(yīng)。
考點一 認(rèn)識化學(xué)科學(xué)
1.化學(xué)是在________、________水平上研究物質(zhì)的________、________、________、________、產(chǎn)生相關(guān)性質(zhì)的原因,還需要利用________、________等方法。
3.研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序為________物質(zhì)的外觀→________物質(zhì)的性質(zhì)→通過________ 來驗證所預(yù)測的性質(zhì)→通過對現(xiàn)象的分析、綜合、推論概括出________。
1.金屬鈉不僅跟氧氣、水等無機(jī)物反應(yīng),還能跟酒精、醋酸等有機(jī)物反應(yīng)。要研究金屬鈉
跟酒精反應(yīng)與鈉跟水反應(yīng)的異同點,下列研究方法中沒有用到的是 a.實驗c.分類 b.觀察 d.比較()()2.下列關(guān)于化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的說法錯誤的是
a.化學(xué)模型有助于解釋一些化學(xué)現(xiàn)象 b.質(zhì)量守恒定律是大量實驗事實的總結(jié) c.化學(xué)家提出的假設(shè)都能被實驗證實 d.化學(xué)基本原理的應(yīng)用是有一定條件的考點二 鈉 1.物理性質(zhì) 2.化學(xué)性質(zhì)
主要化學(xué)反應(yīng)
特別提醒(1)實驗室中鈉常保存在煤油或者石蠟油中,使之隔絕空氣和水。但不能保 存在四氯化碳和汽油中。
(2)鈉與氧氣反應(yīng),條件不同產(chǎn)物不同。3.金屬鈉著火,不能用h2o、干冰滅火的原因是__________________________________,通常用__________掩埋。
4.金屬鈉露置在空氣中會發(fā)生一系列變化:銀白色金屬鈉――→(生成 ――→
出現(xiàn)白色固體 o2 表面變暗 h2o(生成 ――→(naoh ――→(生成na2co3·10h2o)――→(生成 5.將一小塊金屬鈉分別投入盛a水、b乙醇、c稀h2so4的三個小燒杯中,反應(yīng)速率由快到
慢的順序為______________。解釋反應(yīng)速率不同的原因:_________________________ ________________________________________________________________________。特別提醒 鈉與水、酸反應(yīng)的實質(zhì)都是與h的反應(yīng)。3.na與水(滴有酚酞)反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋
+ h2o 表面變成溶液 co2 白色塊狀物質(zhì)
風(fēng)化
白色粉末狀物質(zhì) 6.將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中,既有氣體,又有沉淀產(chǎn)生的是____________。
①mgso4溶液 ②nacl溶液 ③na2so4溶液 ④飽和澄清石灰水 ⑤ca(hco3)2溶液 7.有人設(shè)計出一種在隔絕空氣條件下讓鈉與feso4溶液反應(yīng)的方法以
驗證反應(yīng)實質(zhì)。實驗時,往100 ml大試管中先加40 ml煤油,取3粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞,通過長頸漏斗加入feso4溶液使煤油的液面至膠塞,并夾緊彈簧夾(如圖)。仔細(xì)觀察,回答下列問題:
(1)有關(guān)鈉反應(yīng)的現(xiàn)象是____________________________________________________。(2)大試管的溶液中出現(xiàn)的現(xiàn)象:____________________________________________。(3)裝置中液面的變化:大試管內(nèi) ;長頸漏斗內(nèi)。(4)寫出鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________。歸納總結(jié) 金屬鈉與可溶性鹽溶液的反應(yīng)思考方法
考點三 氧化鈉和過氧化鈉
完成下列表格
8.設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為na,下列說法正確的是 b.1 mol na2o2與足量co2反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移2na個電子 c.1 mol·l -1()a.1 mol鈉與氧氣反應(yīng)生成na2o或na2o2時,失電子數(shù)目均為na 的naoh溶液中含na數(shù)目為na +
d.1 mol na2o2晶體中含有的陰離子數(shù)目為2na 9.過氧化鈉的強(qiáng)氧化性
比較下列兩組反應(yīng),回答下列問題。一組:①na2o2+co2二組:③na2o2+fecl3(溶液)②na2o2+so2 ④na2o2+fecl2(溶液)問題:(1)寫出①、②兩反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)判斷③、④反應(yīng)中可能發(fā)生的現(xiàn)象,為什么?(3)na2o2在什么情況下表現(xiàn)強(qiáng)氧化性? 2 10.某溶液中含有hco3、so23、co3、ch3coo4種陰離子。向其中加入足量的na2o2 -
-
-
-
固
體后,溶液中離子濃度基本保持不變的是(假設(shè)溶液體積無變化)a.ch3coo(1)na2o2的電子式為na[·o·o·]2na,o2···2是個原子團(tuán)。(2)na2o2與h2o、co2的反應(yīng)都
+
-
+
-
-()-
b.so23 -
c.co23 -
d.hco3 是na2o2自身的氧化還原反應(yīng)。(3)在研究na2o2與其他溶液反應(yīng)時,要注意na2o2的強(qiáng)氧化性和溶液的強(qiáng)堿性。考點四 堿金屬元素 1.堿金屬的一般性與特殊性(1)一般性
①堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大,但鉀的密度比鈉的小。
②堿金屬一般都保存在煤油中,但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中。
③堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物,其中氫以h形式存在,顯 -1價,堿金屬氫化物是強(qiáng)還原劑。
④堿金屬所形成的鹽均溶于水,并且酸式鹽比正鹽的溶解度大(但nahco3的溶解度比 na2co3的小)。
11.下列敘述正確的是()a.堿金屬性質(zhì)相似均為銀白色金屬 b.隨原子序數(shù)的增大堿金屬的密度依次增大 c.鈉可保存在煤油中而鋰不能
d.碳酸氫鹽的溶解度大于其正鹽的溶解度 12.有關(guān)堿金屬的敘述正確的是()-
a.隨核電荷數(shù)的增加,堿金屬單質(zhì)的熔點逐漸降低,密度逐漸增大 b.堿金屬單質(zhì)的金屬性很強(qiáng),均易與氯氣、氧氣、氮?dú)獾劝l(fā)生反應(yīng) c.碳酸銫加熱時不能分解為二氧化碳和氧化銫 d.無水硫酸銫的化學(xué)式為cs2so4,它不易溶于水 2.焰色反應(yīng)(1)焰色反應(yīng)的概念
某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色,其屬于________變 化,屬于元素的性質(zhì)。(2)焰色反應(yīng)的操作
鉑絲――→無色――→待測物――→觀察火焰顏色――→鉑絲――→無色 灼燒灼燒洗滌灼燒(3)常見元素的焰色
鈉元素____色;鉀元素____色(透過____________觀察);銅元素________色。特別提醒(1)焰色反應(yīng)為物理變化。(2)用焰色反應(yīng)檢驗鉀元素時,需透過藍(lán)色鈷玻璃觀察。原因:含有鉀元素的物質(zhì)常混有鈉元素,故用焰色反應(yīng)檢驗鉀元素時,一定要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察焰色。否則,鈉元素的黃色焰色會干擾鉀元素紫色焰色的觀察。13.節(jié)目焰火表演,精彩紛呈,讓人驚嘆不已。
第四篇:高中化學(xué)金屬及其化合物教案
篇一:化學(xué)金屬及其化合物教學(xué)設(shè)計
高中化學(xué)必修①第三章單元教學(xué)設(shè)計---《金屬及其化合物》
班級:09級化學(xué)四班
姓名:連莉莉
學(xué)號:40907201 金屬及其化合物單元教學(xué)設(shè)計
一、教材分析
1、本章教材的地位
金屬及其化學(xué)性質(zhì)是新課標(biāo)教材(人教版)必修一第三章內(nèi)容。全章以及在整個中學(xué)化學(xué)課程中的地位:本章開始學(xué)生初步、系統(tǒng)地接觸元素化合物知識,內(nèi)容在化學(xué)實驗基本方法和化學(xué)物質(zhì)及其變化之后。在本節(jié)中,學(xué)生初步嘗試從實驗操作和實驗現(xiàn)象去探索(金屬)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì);從基本原理去深化對這些性質(zhì)的理解,這種學(xué)習(xí)方式的過程和方法一經(jīng)掌握后,可以駕輕就熟地學(xué)習(xí)后一章非金屬及其化合物的內(nèi)容。
2、本章教材的結(jié)構(gòu)
二、學(xué)情分析
1、學(xué)生的知識、技能的基礎(chǔ)。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課之前,已初步理解了從實驗學(xué)化學(xué)的思想,鞏固了化學(xué)實驗的基本方法,學(xué)習(xí)了氧化還原、離子反應(yīng)、物質(zhì)的量等基本概念,具有實驗探究基本技能,能在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成實驗,為本章學(xué)習(xí)奠定了一定的知識、技能和心理基礎(chǔ)。但學(xué)生對實驗現(xiàn)象分析能力、思維能力、探究能力有待進(jìn)一步培養(yǎng)和提高。學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過一些鐵的知識,在教學(xué)中應(yīng)多加考慮新舊知識的相互銜接。
2、學(xué)生認(rèn)知心理特點及認(rèn)知發(fā)展水平。高一學(xué)生有很強(qiáng)的好奇心,尤其對化學(xué)實驗充滿期待和向往,因此創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣顯得尤為重要,如何調(diào)動學(xué)生的積極性是三維目標(biāo)能否達(dá)成的關(guān)鍵。
三、課程目標(biāo)
1、了解鈉、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)。
2、初步認(rèn)識金屬材料在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用和與人們?nèi)粘I畹木o密聯(lián)系,以及合理使用金屬材料的重要意義。
3、通過金屬及其化合物性質(zhì)的實驗,提高學(xué)生對“化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)”的認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生的實驗意識、操作技能、觀察能力和分析問題的能力等。
4、以金屬知識的學(xué)習(xí)為線索,通過閱讀、查閱資料、討論和概括等,培養(yǎng)學(xué)生獲取知識及信息加工的能力。通過比較、歸納等,讓學(xué)生逐步掌握學(xué)習(xí)元素化合物知識的一般方法。
5、通過金屬及其化合物、金屬材料在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用等的學(xué)習(xí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,增強(qiáng)學(xué)好化學(xué)、服務(wù)社會的責(zé)任感和使命感。
6、通過多種多樣的活動,鼓勵學(xué)生積極提出問題,培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和合作精神等。
四、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
①以活潑金屬鈉,較活潑金屬鋁、鐵,不活潑金屬銅為代表,了解金屬的主要性質(zhì),并學(xué)會藥品的取用、加熱等基礎(chǔ)實驗操作方法。
②以mgo、fe2o3、cuo為代表,了解金屬氧化物的主要理化性質(zhì)和主要用途。
鞏固藥品取用等基礎(chǔ)實驗操作。
③以鐵的氫氧化物和al(oh)3為代表,了解金屬氫氧化物的制法、性質(zhì)和用
途。④以al2o3、al(oh)3為代表,了解兩性物質(zhì)的特點。以kal(so4)2 為代表,使學(xué)生掌握復(fù)鹽的組成特點。
⑤掌握試管實驗等基礎(chǔ)實驗操作及焰色反應(yīng)操作。
⑥了解碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)特點,使學(xué)生掌握酸式鹽的組成特點。⑦認(rèn)識金屬與合金在性能上的主要差異。
⑧知道生活中常見合金鐵合金及銅合金的主要成分及性能。
2、過程與方法
①通過觀察、分析實驗現(xiàn)象,了解金屬的主要性質(zhì),初步了解實驗觀察方法。②通過列表比較,了解各類金屬化合物的性質(zhì)。同時掌握學(xué)習(xí)元素化合物的方法——比較法。
③通過對幾個實驗的探究,體會實驗方法在化學(xué)研究中的作用,并認(rèn)識到實驗過程中控制實驗條件的重要性。
④通過觀察比較部分合金的的組成及性能,了解部分合金的用途及其如何正確的選用。
3、情感態(tài)度與價值觀
①通過實驗、圖表分析、聯(lián)系生活等多渠道的科學(xué)探究,發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,樂于探究物質(zhì)變化的奧秘
②通過對鈉跟氧氣的反應(yīng)、鈉跟水的反應(yīng)、鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)實驗的探究,體驗實驗方法在化學(xué)研究中的作用,并認(rèn)識到實驗過程中控制實驗條件的重要性。
③通過對金屬鈉、鎂、鋁性質(zhì)的科學(xué)探究,發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,樂于探究物質(zhì)變化的奧秘。
④通過實踐活動認(rèn)識如何正確使用金屬及如何愛護(hù)金屬資源。
五、教學(xué)重點與難點確定
1、重點
①鈉的氧化和鈉與水的反應(yīng),鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)。
②鈉的化合物及鎂、鋁的性質(zhì)。
③氫氧化鋁、氫氧化鐵的性質(zhì),fe2+、fe3+ 的轉(zhuǎn)化。
④知道生活中鐵合金及銅合金的主要成分及性能。
2、難點
①鈉的氧化和鈉與水的反應(yīng),鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)。
②鈉的化合物及鎂、鋁的性質(zhì)。
③氫氧化鋁、氫氧化鐵的性質(zhì),fe2+、fe3+ 的轉(zhuǎn)化。
④鐵合金及銅合金的主要成分及性能。
六、教學(xué)策略
節(jié)次 探究主題 主要內(nèi)容
篇二:高中化學(xué)必修一_第三章第一節(jié)_金屬及其化合物_教學(xué)設(shè)計
高中化學(xué)必修一 第三章第一節(jié) 金屬及其化合物 教案(第二課時)
一.教學(xué)目標(biāo) 1.知識與技能
(1)了解鋁的物理性質(zhì);
(2)掌握鋁的化學(xué)性質(zhì)及相關(guān)反應(yīng);(3)總結(jié)金屬反應(yīng)的一般規(guī)律。2.過程與方法
(1)培養(yǎng)學(xué)生實驗觀察能力、分析能力,熟悉一些實驗基本技能;(2)培養(yǎng)學(xué)生勤于思考,團(tuán)隊合作精神。3.情感·態(tài)度·價值觀
增強(qiáng)學(xué)生的實驗安全意識,培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)的興趣,提高實踐能力。二.教學(xué)重點 鋁的化學(xué)性質(zhì) 三.教學(xué)難點
鋁與強(qiáng)堿水溶液的反應(yīng)四.實驗設(shè)計
教師演示實驗 1.鋁粉的燃燒 2.鋁熱反應(yīng) 學(xué)生實驗 1.加熱鋁片 2.鋁與酸的反應(yīng) 3.鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng) 五.教學(xué)過程
六.教學(xué)反思
鋁在生活中普遍存在,教師應(yīng)根據(jù)生活中的有關(guān)鋁的物質(zhì)啟發(fā)學(xué)生歸納鋁的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,讓學(xué)生自己動手做有關(guān)鋁的簡單實驗,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。
篇三:金屬及其化合物教案
第三章 金屬及其化合物相關(guān)知識總結(jié)與練習(xí)
第三章《金屬及其化合物》
【課標(biāo)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(tài)、金屬的化學(xué)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(yīng),na與水的反應(yīng)。
3了解fe與al分別與o2的反應(yīng),al2o3的保護(hù)作用,掌握al與naoh溶液的反應(yīng)。4了解金屬氧化物的物理性質(zhì),并通過實驗探究掌握金屬氧化物溶于水的規(guī)律、金屬氧化物與酸的反應(yīng)、al(oh)3的兩性。
5掌握na2co3、nahco3的性質(zhì),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(zhì)和相互轉(zhuǎn)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(zhì)的實驗,提高對“化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)”的認(rèn)識,培養(yǎng)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(xué)習(xí)為線索,通過閱讀、查閱資料、討論和概括等,培養(yǎng)獲取知識及信息加工的能力。通過比較歸納等,逐步掌握學(xué)習(xí)元素化合物知識面的一般方法。3學(xué)會用焰色反應(yīng)判斷某些金屬元素的存在 4學(xué)會選擇金屬材料的方法 情感與價值觀要求:
1初步認(rèn)識金屬材料在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用和與人們?nèi)粘I畹拿芮新?lián)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(chǎn)和生活中的應(yīng)用等的學(xué)習(xí),提高我們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,增強(qiáng)學(xué)好化學(xué)服務(wù)社會的責(zé)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(yǎng)敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和合作精神等
第一講 《金屬的化學(xué)性質(zhì)》
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(shù)金屬以化合態(tài)存在。原因:金屬元素外層電子數(shù)較少,易失去電子,因而性質(zhì)活潑。【思考與交流】舉例說明金屬能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)? 根據(jù)初中所學(xué)內(nèi)容填寫化學(xué)反應(yīng)方程式:
一、金屬與非金屬的反應(yīng) 金屬鈉的物理性質(zhì)與存放方法。
鈉一般存放在石蠟油或煤油中 1:na和o2反應(yīng)
(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(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(jìn)行加熱。
描述實驗現(xiàn)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(yīng)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(xiàn)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(yīng) 4al+3o2o3 【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(xiàn)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(tài)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(xiàn)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(jié)】 ①金屬的活動性越強(qiáng),與氧氣反應(yīng)就越易進(jìn)行(如鈉露置空氣中就氧化);金屬活動性越弱,與氧氣發(fā)生反應(yīng)時反應(yīng)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(yīng)。②金屬和氧氣反應(yīng)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(nèi)層金屬,如鐵;金屬表面的氧化物有的致密,可以保存內(nèi)層金屬鎂、鋁。第二課時
二、金屬和水的反應(yīng) 1.鈉與水反應(yīng)
【實驗探究】 na和燒杯里的水作用:
現(xiàn)象:反應(yīng)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(xiàn)象分析
化學(xué)反應(yīng)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(yīng)該如何處理?(不能,因能和水反應(yīng)。應(yīng)用細(xì)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(zhì),必須將鈉隔絕空氣保存;鈉不與煤油發(fā)生化學(xué)反應(yīng);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(fā),使鈉暴露在空氣中,發(fā)生火災(zāi)。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(xiàn)象?寫出發(fā)生的化學(xué)方程式。(觀察到現(xiàn)象:反應(yīng)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(xiàn)藍(lán)色沉淀。2na+2h 2 o=2naoh+h2↑,cuso4+2naoh=cu(oh)2↓+na2so4)
2、鐵和水反應(yīng)
鐵不能和冷水、熱水反應(yīng)但能和水蒸氣反應(yīng)
鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗裝置見課本p50(引導(dǎo)學(xué)生從水蒸氣的產(chǎn)生,水蒸氣與鐵粉反應(yīng),反應(yīng))【實驗探究】鐵粉與水蒸氣的反應(yīng):3fe+4h2o(g)== fe3o4+4h2↑ 現(xiàn)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(yīng) 【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(xiàn)象。
(2)將點燃的木條分別放在兩支試管口,觀察現(xiàn)象。
鋁既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),都能產(chǎn)生一種可燃性氣體h2 3+ 鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:2al+6hcl=2alcl3+3h2↑離子方程式:2al+6h+=2al+3h2↑ 鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)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(chǎn)生氣泡?
2、由上述實驗還能得出哪種物質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng),又能與naoh溶液反應(yīng)?(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(chǎn)生氣泡(2)、物質(zhì)名稱:al2o3 第三課時
物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的運(yùn)用
一、回憶以物質(zhì)的量為中心的計算公式
二、理解方程式中化學(xué)計量數(shù)之比與物質(zhì)的量之比的含義
我們知道:物質(zhì)是由原子、分子、離子等粒子構(gòu)成的,物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)也是這些粒子按一定的數(shù)目關(guān)系進(jìn)行的,比如在下面的那個反應(yīng)中,na和h2o以及產(chǎn)物naoh、h2是按2:2:2:1的比例進(jìn)行的,也就是說它們的分子數(shù)之比為:2:2:2:1 2na + 2h2o == 2naoh +h2 化學(xué)計量數(shù)之比 2 2 2 1 擴(kuò)大na倍 1.204×1024 1.204×1024 1.204×1024 6.02×1023 物質(zhì)的量之比2mol 2mol 2mol1mol 質(zhì)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(jié)論呢?
結(jié)論:化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,等于組成各物質(zhì)的粒子數(shù)之比,因而也等于各物質(zhì)的物質(zhì)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(zhì)各種量(物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積)的單位要統(tǒng)一。即上下單位要一致
三、物質(zhì)的量在方程式中的運(yùn)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(yīng)(雜質(zhì)不參加反應(yīng))求:①參加反應(yīng)濃鹽酸的體積。②生成co2的體積(標(biāo)況下)。
分析思路:把參加反應(yīng)caco3轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量,再根據(jù)化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù),求題目
所求。(注意解題格式)解n(caco3)? m(caco3)??(caco3)m(caco3)?60g?80% 100g/mol ?0.48mol caco3(s)+2hcl== cacl2+ h2o + co21mol2 mol22.4 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(yīng)濃鹽酸體積為0.08l,生成co2的體積在標(biāo)況下10.75 l。
例3.用8.7 g mno2與100 g 36.5﹪的濃鹽酸反應(yīng),消耗鹽酸的物質(zhì)的量是多少?產(chǎn)生cl2 在標(biāo)況下的體積是多少?未參加反應(yīng)的hcl的質(zhì)量是多少?被氧化的hcl物質(zhì)的量是多少? 分析思路:根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計算,當(dāng)兩種反應(yīng)物的量均為已知時,首先須判斷何者過量,然后根據(jù)不過量的物質(zhì)來進(jìn)行計算。
解: mno△
+ 4hcl(濃)======mncl2 +cl2↑+2h2o 1 mol4 mol 22.4 l 8.7g%87g?mol?1 ?0.1mol 100g?36.536.5g?mol?1 ?1mol v(cl2)因為:1mol×0.1mol<4mol×1mol
所以,反應(yīng)物hcl過量,應(yīng)根據(jù)mno2的物質(zhì)的量0.1 mol計算: 消耗hcl為: n1(hcl)= 0.1mol?4mol 1mol ?0.4mol 剩余hcl為:
n2(hcl)=1mol-0.4mol=0.6mol 剩余hcl的質(zhì)量為: m(hcl)=n2(hcl)·m(hcl)=0.6 mol×36.5 g·mol-1
=21.9 g
v(cl2)= 0.1mol?22.4l 1mol ?2.24l 被氧化的hcl物質(zhì)的量:因參加反應(yīng)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(chǎn)生cl2 2.24 l,未參加反應(yīng)的hcl為21.9 g,被氧化的hcl物質(zhì)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(xué)回顧鈉在常溫下和加熱條件下與氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象及產(chǎn)物的差異?請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
篇四:金屬及其化合物復(fù)習(xí)教案
第三章《金屬及其化合物》
【課標(biāo)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(tài)、金屬的化學(xué)共性。
2了解fe與al分別與o2的反應(yīng),al2o3的保護(hù)作用,掌握al與naoh溶液的反應(yīng)。3了解常見合金的性能及用途
第一講 《金屬的化學(xué)性質(zhì)》
地殼中含量最多的金屬元素是:7.73%,第二位:4.75%。大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在。原因:金屬元素外層電子數(shù)較少,易失去電子,因而性質(zhì)活潑。【思考與交流】舉例說明金屬能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)?
一、金屬與非金屬的反應(yīng) 1:na和o2反應(yīng)(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(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(jìn)行加熱。
描述實驗現(xiàn)象:金屬先熔化,反應(yīng)可表示為: 2na + o2(顏色:淡黃
在空氣中燃燒,火焰呈黃色,生成淡黃色固體na2o2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(xiàn)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(yīng) 4al+3o2 點燃 2o3 【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(xiàn)象 逐漸熔化,失去光澤,但不滴落
【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(xiàn)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(jié)】 ①金屬的活動性越強(qiáng),與氧氣反應(yīng)就越易進(jìn)行(如鈉露置空氣中就氧化);金屬活動性越弱,與氧氣發(fā)生反應(yīng)時反應(yīng)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(yīng)。
②金屬和氧氣反應(yīng)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(nèi)層金屬,如鐵;金屬表面的氧化物有的致密,可以保存內(nèi)層金屬鎂、鋁。
二、金屬和水的反應(yīng) 1.鈉與水反應(yīng)
【實驗探究】 na和燒杯里的水作用:
現(xiàn)象:反應(yīng)劇烈,鈉浮在水面上,熔成小球,迅速游動,嘶嘶作響,溶液變紅。
.....【思考討論】
①金屬鈉著火,能否用水滅?為什么?應(yīng)該如何處理?(不能,因能和水反應(yīng)。應(yīng)用細(xì)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(zhì),必須將鈉隔絕空氣保存;鈉不與煤油發(fā)生化學(xué)反應(yīng);鈉的密度比煤油大,能夠有效隔 222++oh-2 絕空氣。不能保存在汽油中,因汽油易揮發(fā),使鈉暴露在空氣中,發(fā)生火災(zāi)。不能保③將一小塊金屬鈉投入cuso4溶液中,可觀察到什么現(xiàn)象?寫出發(fā)生的化學(xué)方程式。(觀察到現(xiàn)象:反應(yīng)劇烈,鈉熔成小球,浮在水面上,迅速游動,嘶嘶作響,溶液中同
2、鐵和水反應(yīng)
鐵不能和冷水、熱水反應(yīng)但能和水蒸氣反應(yīng)
鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗裝置見課本p50(引導(dǎo)學(xué)生從水蒸氣的產(chǎn)生,水蒸氣與鐵粉反應(yīng),)【實驗探究】現(xiàn)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(yīng)
【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(xiàn)象。
(2)將點燃的木條分別放在兩支試管口,觀察現(xiàn)象。
鋁既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),都能產(chǎn)生一種可燃性氣體3+--【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(chǎn)生氣泡?
2、由上述實驗還能得出哪種物質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng),又能與naoh溶液反應(yīng)?(1(2)、物質(zhì)名稱:23 第二講 《幾種重要的金屬化合物》
一、鈉的重要化合物
請同學(xué)回顧鈉在常溫下和加熱條件下與氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象及產(chǎn)物的差異?請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
4na + o22o(白色固體;鈉表面變暗)
2na + o2o2(淡黃色固體;火焰呈黃色)
1、氧化鈉和過氧化鈉
【思考1】na2o是一種堿性氧化物,其化學(xué)性質(zhì)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(xué)性質(zhì)嗎?
(1)【演示實驗3-5】na2o2和水反應(yīng)
實驗現(xiàn)象 所得結(jié)論 有大量氣泡產(chǎn)生 過氧化鈉與水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氣體 帶火星木條復(fù)燃 有氧氣產(chǎn)生 試管外壁溫度升高 反應(yīng)放熱
酚酞試液變紅后褪色有堿生成,na2o2氧化性應(yīng)強(qiáng) 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(yīng) 2na2o2+2co2=2na2co3+o2 【思考討論】1過氧化鈉與水反應(yīng),na2o2與co2反應(yīng),找出反應(yīng)中的氧化劑和還原劑。過氧化鈉極易與水、二氧化碳反應(yīng)在實驗室里應(yīng)如何保存它呢? 隔絕空氣、遠(yuǎn)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 【歸納與整理】 鈉的氧化物
(1)【實驗探究】na2co3和nahco3在水中的溶解性
篇五:高一化學(xué)教案 金屬及其化合物(1)第四講 章末測試與總結(jié)
復(fù)習(xí)目標(biāo):
1、掌握金屬單質(zhì)的共性(物理性質(zhì))和金屬化學(xué)性質(zhì);
2、掌握na2o、na2o2、na2co3、nahco3、fe(oh)
3、al(oh)3等幾種重要的金屬化合物的
性質(zhì); 1.鋁
工業(yè)
制法 2.2 hal hno3 fe2 電解 h2o alo(熔)2 3-+ 3.h+ oh-al(oh)34.氯化鋁和偏鋁酸鈉 h2oalcl3-3h4oh-4h+al(oh)3 h+oh-
二、掌握有關(guān)鐵的轉(zhuǎn)化關(guān)系
2+3+ fe、fe、fe之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,可用如下大鐵三角關(guān)系圖說明。fe
2、i2 hno3、(強(qiáng)氧化劑)(較弱氧化劑)sh2so4(濃)h+ co 等 cu2+等
、(還原劑)fe、zn、cu、h2s、ki等 fe2+ fe3+ cl2、o2、hno3、h2so4(濃)、kmno4(h+等
(強(qiáng)氧化劑)h2o naalo2 【例1】(2002年全國高考19題)如圖所示已知:①甲、乙、丙、丁均為前三周期元(1)甲是__________,乙是__________。
(2)甲與丙反應(yīng)生成x的化學(xué)方程式是__________。
解析:(1)由②得知,甲必為短周期中的負(fù)三價元素n或p,又由常見反應(yīng)知甲只能為 n。由③得知,乙必為短周期負(fù)二價元素,只有0符合。(乙為s時,分別與丙、丁反應(yīng)比不為1:2)(2)丙、丁也可互換。均符合題意。1)當(dāng)丙為mg時,丁為h2。2)當(dāng)丙為h2時,則丁為mg。
答案:(1)甲是n2,乙是o2。(2)n2+ +3mg mg3n2(或n2+3h22nh3);(3)o2+2h2=2h2o(或2mg+o2=2mgo)。
【例2】(2001廣東高考試題)將等物質(zhì)的量的兩種氧化物溶于100ml硫酸,而后逐滴加
入1.00mol/l的氫氧化鈉溶液.當(dāng)加入的氫氧化鈉的體積v1=50ml時,開始有沉淀析出,且沉淀量隨氫氧化鈉的加入量逐漸增加.當(dāng)氫氧化鈉的體積v2=650ml時,沉淀量達(dá)到最大值,繼續(xù)滴加氫氧化鈉時,沉淀量逐漸減小.當(dāng)時,沉淀量不再改變.(1)最初加入的50ml氫氧化鈉溶液的作用是什么?(2)計算所用硫酸的濃度.
(3)試判斷兩種氧化物各是什么,并計算其物質(zhì)的量.
分析:本題考察的知識點是物質(zhì)的量在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用及兩性氧化物的性質(zhì)等基礎(chǔ)化
學(xué)知識和簡單的推理計算能力和思維的整體性.從題目中可以得知這兩種化合物都為金屬氧化物,溶于酸后加入氫氧化鈉50ml才開始有沉淀析出,證明硫酸是過量的.這部分氫氧化鈉是來中和過量的硫酸的。當(dāng)又滴入600ml氫氧化鈉時金屬離子完全沉淀,再加入100ml氫氧化鈉時有一種金屬氫氧化物沉淀恰好被溶解完,可判斷該氫氧化物為氫氧化鋁且物質(zhì)的量為0.1mol,則氧化鋁為0.05mol.所以另一種氧化物也為0.05mol,溶于酸后產(chǎn)生的金屬離子完全沉淀時也消耗0.3mol的氫氧化鈉.由此可以推出其化合價為+3價,必為三氧化二鐵。
解答:
(1)中和過量的硫酸
-+(2)沉淀量最大時所用oh的物質(zhì)的量與100ml強(qiáng)酸中h的物質(zhì)的量相等,-++n(oh)=1.00mol/l×0.650l=0.650mol,故n(h)也為0.650mol,故n(h)也為0.650mol,硫
酸的濃度為3.25mol/l。
-(3)由題意知,其中一種氧化物為al2o3,根據(jù)al(oh)3+oh=alo2+2h2,該反應(yīng)用去的 n(naoh)=1.00mol/l×(0.750-0.650)l=0.100mol故al(oh)3為0.100mol,而al2o3為 3+-0.0500mol根據(jù)al+3oh=al(oh)3,生成al(oh)3用去0.300molnaoh。而生成另一種氫氧化物
也用去0.300molnaoh,且已知兩種氧化物的物質(zhì)的量相等,故另一種氧化物也是三價金屬的氧化物,且不溶于過量堿溶液中,可知其為fe2o3。fe2o3的物質(zhì)的量為0.0500mol 點悟:本題的易錯點是將50ml氫氧化鈉中和的硫酸當(dāng)作100ml硫酸中的全部硫酸,求
出了硫酸的濃度為0.5mol/l.根據(jù)氧化物不溶于氫氧化鈉認(rèn)為是氧化鎂或氧化鐵的確定缺乏說服力,沒有任何說明直接得出結(jié)論.在作題目時要言之有據(jù).
【例3】(2004年全國理綜ⅲ,26)粉末狀試樣a是由等物質(zhì)的量的mgo和fe2o3組成的混合物。進(jìn)行如下實驗:①取適量a進(jìn)行鋁熱反應(yīng),產(chǎn)物中有單質(zhì)b生成;②另取20 g a全部溶于0.15l6.0 mol·l?1鹽酸中,得溶液c;③將①中得到的單質(zhì)b和溶液c反應(yīng),放出 l.12 l(標(biāo)況)氣體,同時生成溶液d,還殘留有固體物質(zhì)b;④用kscn溶液檢驗時,溶液d不變色。
請?zhí)羁?(1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實驗操作是,產(chǎn)物中的單質(zhì)b是。(2)②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(3)③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是。
2+2+(4)若溶液d的體積仍視為0.15 l,則該溶液中c(mg)為__________,c(fe)為
__________。
【巧解思路】設(shè)試樣a中mgo、fe2o3的物質(zhì)的量依次為x、y。由題意有如下變化關(guān)系:
因為所加hcl中的氫原子全部進(jìn)入h2o和h2中,所以,據(jù)氫元素守恒有: 1n(h2o)=n(hcl)-2n(h2)]=0.4mol; 2 而水分子中的氧原子全部來自兩種金屬氧化物中,所以,據(jù)氧元素守恒有: n(h2o)= n(mgo)+3n(fe2o3),即0.4mol=x+3x,解得x=0.1mol;
又因為hcl中的氯原子最終全部進(jìn)入溶液d的mgcl2和fecl2中,所以,根據(jù)氯元素守恒
有:
n(hcl)=2n(mgcl2)+2n(fecl2),即0.9mol=2×0.1mol+2y,解得y=0.35mol.0.1mol0.35mol2+-12+-1因此,d溶液中c(mg)= =0.67mol·l;c(fe)=2.3mol·l。0.15 l 0.15 l 【例4】(2003年廣東高考題)取一定量的na2co3、nahco3和na2so4固體的混合物與
-1250ml1.00mol·l過量鹽酸反應(yīng),生成2.016l co(標(biāo)準(zhǔn)狀況),然后加入500ml0.100mol·l2 -1-1ba(oh)2溶液,得到沉淀的質(zhì)量為2.33 g,溶液中過量的堿用10.0ml1.00mol·l鹽酸恰好完全中和。計算混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量。
【巧解思路】本題涉及的反應(yīng)方程式有四個:na2co3+2hcl==2nacl+h2o+co2↑;nahco3 2-2++-+hcl==nacl+h2o+co2↑;so4+ba==baso4↓;h+oh==h2o。按常規(guī)思路需分步進(jìn)行計
算,非常繁瑣。而運(yùn)用元素守恒關(guān)系則可不必寫方程式而快速作答:
設(shè) na2co3、nahco3和na2so4的物質(zhì)的量分別為x、y、z。
題中2.33g 沉淀應(yīng)該為baso4(物質(zhì)的量為0.01mol),而反應(yīng)中加入的ba(oh)2為0.5l 2+2-×0.100mol/l=0.05mol,所以,ba有剩余(過量0.05mol-0.01mol=0.04mol),so4反應(yīng)
2-完全,因此,原來so4物質(zhì)的量為0.01mol,即z=0.01mol,na2so4的質(zhì)量為1.42g。2.016l 據(jù)碳元素守恒有 x+y=n(co2)=-1??① 22.4l·mol因為最后所得溶液中的溶質(zhì)有nacl和bacl2,其中含bacl20.04mol。
據(jù)鈉元素守恒可知:n(nacl)=2n(na2co3)+n(nahco3)+2n(na2so4)=(2x+y+2z)mol 據(jù)氯元素守恒又有n(nacl)+2n(bacl2)=n(hcl)即
-1-12x+y+2z+0.04mol×2=0.25l×1.00mol·l+0.01l×1.00mol·l=0.26mol 整理得 2x+y=0.16 ??②
解①②聯(lián)立方程組得 x=0.07mol,y=0.02mol 所以,na2co3、nahco3的質(zhì)量分別為0.07mol×106g/mol=7.42g、0.02mol× 16小題,每小題3分,共48分)1.下列所用材料不屬于合金的是 a.家用的鋁窗b.建筑用的鋼筋
c.鑄造用的黃銅 d.溫度計用的水銀
2.國際上推廣使用中國鐵鍋,這是因為鐵鍋
a.是單質(zhì) b.含碳,屬混合物 c.化學(xué)性質(zhì)活潑d.易使食物中含人體所需的鐵
元素
3.下列物質(zhì)中,可用于治療胃酸過多的是 a.碳酸鈉 b.氫氧化鋁 c.氧化鈣 d.碳酸鈣 4.下面有關(guān)na2co3 與nahco3的敘述錯誤的是 .. a.na2co3遇少量酸可轉(zhuǎn)化為nahco3 b.在水中的溶解度na2co3比nahco3大
c.與同濃度的硫酸反應(yīng)時,na2co3比nahco3劇烈 d.nahco3能與naoh反應(yīng),而na2co3不能 5.只能用焰色反應(yīng)實驗區(qū)分的是
a.nacl和na2co3b.kcl和nacl c.kcl和k2co3 d.鈉和鉀 6.為了檢驗?zāi)砯ecl2溶液是否變質(zhì),可向溶液中加入 a.naoh溶液b.鐵片 c.kscn溶液d.石蕊溶液
7.下列反應(yīng),其產(chǎn)物的顏色按紅色、淡黃色、藍(lán)色順序排列的是
①金屬鈉在純氧中燃燒;②fecl3溶液滴入kscn溶液;③無水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中。a.②①③b.③②①c.③①② d.①②③
8.(2006全國ⅱ,8)下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是
3+-+a 氯化鋁溶液中加入過量氨水:al+4nh3·h2o=alo2+4nh4+2h2o 2+--b 澄清石灰水與少量蘇打溶液混合:ca+oh+hco3=caco3↓+h2o +2+c 碳酸鈣溶于醋酸:caco3+2h=ca+co2↑+h2o 2+3+-d 氯化亞鐵溶液中通入氯氣:2fe+cl2=2fe+2cl 2-9.向明礬溶液中滴入ba(oh)2溶液,當(dāng)so4沉淀完全時,鋁元素的存在形式是 3+-a.a(chǎn)l(oh)3和al b.a(chǎn)l(oh)3和alo2-c.全部為al(oh)3 d.全部為alo2 +2+2+3+10.某溶液中有nh4、mg、fe和al四種離子,若向其中加入過量的氫氧化鈉溶液,微熱并攪拌,再加入過量鹽酸,溶液中大量減少的陽離子是
+2+2+3+a.nh4 b.mgc.fe d.a(chǎn)l 11.mg、al、fe三種金屬分別跟同濃度、同體積的稀鹽酸反應(yīng)時,放出的氫氣質(zhì)量相等,則下列說法中正確的是
a.三種金屬的物質(zhì)的量相等b.三種金屬均過量
c.三種金屬的質(zhì)量相等 d.參加反應(yīng)的三種金屬的質(zhì)量比為12:9:28 12.將鐵屑溶于過量的鹽酸后,在加入下列物質(zhì)后,會有三價鐵生成的是 a.硫酸 b.氯水 c.硝酸鋅d.氯化銅
13.在允許加熱的條件下,只用一種試劑就可以鑒別硫酸銨、氯化鉀、氯化鎂、硫酸鋁
和硫酸鐵溶液,這種試劑是
a.naoh b.nh3-h2o c.a(chǎn)gno3 d.bacl2 14.在無色透明的強(qiáng)酸性溶液中,能大量共存的離子組是
+2+—2—+3+—-a.na、mg、mno4、so4 b.nh4、al、no3、cl ++—2++—-c.k、na、alo、no3 d.mg、k、hco3、oh ①h2 ②co ③co和h2 ④hcooch3 ⑤hooc-cooh a、全部 b.僅④⑤c、僅①②③ d.除⑤以外
16.在下面圖中橫坐標(biāo)為向一定量的某溶液中加入某物質(zhì)的量,縱坐標(biāo)為生成沉淀的量.符合向含少量naoh的naalo2溶液中,逐滴加入稀hcl的圖象是
二、填空題(本題含5小題。共43分)
17.(13分)紅磚是用粘土高溫?zé)Y(jié)而成,因其顏色呈紅色或棕紅色而得名,常用作建
筑材料
(1)根據(jù)紅磚的顏色、猜測其可能含有的成份是(寫化學(xué)式)__________________(2)為了檢驗?zāi)愕牟聹y是否正確,請設(shè)計一個實驗方案,簡要地寫出各步操作過程以及
最后的實驗分析和結(jié)論,涉及化學(xué)反應(yīng)的寫出化學(xué)方程式(實驗用品任取,該實驗分幾步自已決定,不必寫實驗裝置中的儀器安裝)
實驗步驟:① 用鐵錘敲碎紅磚,取小塊磨成粉末。
②
③
┇
┇
實驗分析及結(jié)論:
___________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________。
(3)紅磚曾對我國建設(shè)具有重要作用,就目前我國實際情況看,你是認(rèn)為應(yīng)繼續(xù)使用或 者是禁止使用紅磚?____________________,理由是___________________________。18.(6分)在長期載人太空飛行的宇航器中,每個宇航員平均每天需要消耗0.9kg氧氣,呼出1.0kg二氧化碳。為了能保持飛船坐艙內(nèi)空氣成分的穩(wěn)定,有科學(xué)家提出“金屬過氧化物處理系統(tǒng)”,即不斷把艙內(nèi)的空氣通過盛有金屬過氧化物(以過氧化鈉為例)的容器,并把處理后的氣體充入座艙。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
①;②。
第五篇:黃酮類化合物 、醌類化合物教案
第四章 黃酮類化合物 目的要求:
1.掌握黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)類型,了解其生物活性。2.掌握黃酮類化合物的理化性質(zhì)及不同類型的化學(xué)鑒別方法。
3.掌握黃酮類化合物的提取與分離方法和檢識方法。4.掌握各種光譜在黃酮類化合物結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用。教學(xué)時數(shù):6學(xué)時。重點與難點:
重點:黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)分類及理化性質(zhì) 難點:黃酮類化合物的顏色、溶解性、及酸性 第一節(jié)概述
黃酮類化合物為一類植物色素,分布廣,數(shù)量大,生理活性多樣。
名稱來源: 黃酮大多呈黃色,又帶有酮基,所以就叫黃酮。
(一)定義
泛指兩個具有酚羥基的苯環(huán)通過中央三碳原子相互連接而成的一系列化合物,母核結(jié)構(gòu)為:
生源:三個丙二酰輔酶A和一個桂皮酰輔酶A生合成而產(chǎn)生。
(二)結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)類別間的生物合成關(guān)系
1.分類依據(jù):中央三碳鏈的氧化程度、B環(huán)連接位置及三碳鏈?zhǔn)欠癯森h(huán)。
(1)黃酮類(2)黃酮醇(3)二氫黃酮類(4)二氫黃酮醇類(5)花色素類(6)黃烷3,4二醇類(7)雙苯吡酮類(8)黃烷-3-醇類
(9)異黃酮(10)二氫異黃酮類(11)查耳酮類(12)二氫查耳酮類
(13)橙酮類(14)高異黃酮類 此外,還有雙黃酮類:由兩分子黃酮或兩分子二氫黃酮或一分子黃酮及一分子二氫黃酮以C-C或C-O-C鍵連接而成。
黃酮木脂體類:水飛薊素 生物堿型黃酮。
2.各主要類別間的生物合成關(guān)系(三)存在形式
天然黃酮類化合物多以苷類形式存在,包括氧苷與碳苷(例如葛根素),糖通常聯(lián)在A環(huán)6,8位。
組成黃酮苷的糖主要有:
單糖類:D-葡萄糖,L-鼠李糖,D-半乳糖,D-葡萄糖醛酸 雙糖類:槐糖(glcaβ1→2glc),蕓香糖(rhaáα1→6glc)(四)黃酮類化合物的生理活性 1.對心血管系統(tǒng)的作用
(1)擴(kuò)張冠脈:蘆丁、葛根素黃酮片臨床用于心絞痛、高血壓。
(2)Vip樣作用:橙皮苷可降低血管脆性及異常通透性,用作高血壓輔助治療劑。
(3)抑制血小板聚集作用:抑制ADP、膠原或凝血酶誘導(dǎo)的血小板聚集,從而防止血栓形成。
(4)降低血膽甾醇作用:山楂總黃酮 2.抗肝臟毒性作用: 水飛薊素為二氫黃酮醇與苯丙素衍生物縮合而成,對肝細(xì)胞膜有穩(wěn)定作用,能保護(hù)肝臟,改善肝功能,適用于急慢性肝炎、肝硬化、中毒性肝損傷。
3.抗炎作用: 黃酮類化合物可抑制脂氧化酶,從而抑制前列腺素的生物合成,達(dá)到抗炎目的。
4.雌性激素樣作用:大豆素 己烯雌酚
5.抗菌及抗病毒作用:黃芩苷:抗菌 山奈酚:抗病毒 6.止咳平喘驅(qū)痰作用 7.抗癌作用 8.解痙作用
二、黃酮類化合物的性質(zhì)與呈色反應(yīng)
(一)性質(zhì)
各類黃酮類化合物的顏色、旋光性、溶解性、類別 性質(zhì) 黃酮、黃酮醇及其苷 二氫黃酮、二氫黃酮醇及其苷 異黃酮 查耳酮 花色素
顏色
灰黃~黃
無色
微黃
黃~橙黃
隨PH不同而改變 旋光性
苷元:無 苷:有 苷元及苷均有 苷元:無 苷:有 苷元:無 苷:有 苷元:無 苷:有 水溶性
平面型分子,分子間引力大,溶解性差 非平面分子,溶解性較黃酮類好 溶解性一般較差
溶解性較異黃酮好 水溶性
(二)溶解度:
溶解度因結(jié)構(gòu)及存在狀態(tài)不同而存在較大差異。
一般游離苷元難溶或不溶于水,易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有機(jī)溶劑及稀堿溶液中。
水溶性大小順序為:花色苷元>非平面型分子>平面型分子。平面型分子堆砌緊密,分子作用力大
苷元母核引入羥基后,水溶性增大,脂溶性減小;引入甲氧基或異戊烯基后,脂溶性增大,水溶性減小。
黃酮苷類易溶于熱水、甲醇、乙醇等強(qiáng)極性溶劑,難溶于或不溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚等。糖基數(shù)目和位置對溶解度有一定影響。
(三)酸堿性
1.酸性 黃酮類化合物母核上有酚羥基取代時化合物具有酸性,酸性與酚羥基取代的數(shù)目和位置有關(guān),此性質(zhì)可用于鑒別和分離。
黃酮類化合物酸性強(qiáng)弱與結(jié)構(gòu)間的關(guān)系 羥基位置 酸性 溶解性 7,4'-二羥基 7或4'-羥基 一般酚羥基 5-羥基 強(qiáng)
弱 溶于5%NaHCO3溶液 溶于5%Na2CO3溶液 溶于0.2%NaOH溶液 溶于4%NaOH溶液
2.堿性:1位氧原子有未共用電子對,表現(xiàn)微弱堿性,可與濃鹽酸、硫酸成佯鹽,極不穩(wěn)定,遇水分解,佯鹽黃色,可用于鑒別。
(三)顯色反應(yīng) 1.還原試驗: 鹽酸-鎂粉反應(yīng): 操作過程:
樣品的甲醇(乙醇)溶液+鎂粉少許振搖+幾滴濃鹽酸(必要時加熱)———1~2分鐘后若在泡沫處呈紅色,則是陽性。
機(jī)理:生成陽碳離子
黃酮、黃酮醇、二氫黃酮、二氫黃酮醇:橙紅~紫紅色 查耳酮、橙酮、兒茶素:陰性 異黃酮:個別陽性,大多陰性
花色素,某些查耳酮,橙酮在鹽酸作用下即可顯色,為排除干擾,需做對照試驗。
(2)鹽酸-鋅粉反應(yīng):同鹽酸-鎂粉
(3)四氫硼鈉反應(yīng):二氫黃酮(醇)類陽性,專屬性較高。操作過程:二氫黃酮類甲醇液+等量2%四氫硼鈉甲醇液———一分鐘后加濃鹽酸或濃硫酸———生成紫色~紫紅色
若A環(huán)或B環(huán)上有一個以上羥基或甲氧基取代,則顏色加深。2.金屬鹽類絡(luò)合反應(yīng)
結(jié)構(gòu)中具有3-羥基,4-酮基;5-羥基,4-酮基;鄰二酚羥基時可與金屬離子絡(luò)合產(chǎn)生顏色反應(yīng)。
(1)鋯鹽:具有3-羥基和5-羥基的黃酮均可與2%二氯氧鋯溶液反應(yīng)生成黃色絡(luò)合物,但3-羥基黃酮產(chǎn)生的絡(luò)合物穩(wěn)定性大于5-羥基黃酮,加酸后3-羥基黃酮產(chǎn)生的絡(luò)合物黃色不褪,而5-羥基黃酮產(chǎn)生的絡(luò)合物黃色褪去,據(jù)此可用于區(qū)別兩類黃酮。
(2)鎂鹽:樣品溶液滴于紙上,噴醋酸鎂甲醇溶液,加熱,紫外檢視。
二氫黃酮,二氫黃酮醇:天藍(lán)色熒光
異黃酮,黃酮:黃~橙黃~褐色
(3)鋁鹽:主要用1%三氯化鋁乙醇溶液,絡(luò)合物顯黃色并有熒光。
(4)鉛鹽:中性醋酸鉛可沉淀具有鄰二酚羥基結(jié)構(gòu)的黃酮,堿式醋酸鉛可沉淀具有酚羥基結(jié)構(gòu)的黃酮,據(jù)此可用于分離。
(5)鍶鹽:具有鄰二酚羥基的黃酮可與氯化鍶甲醇溶液反應(yīng)生成綠~棕~黑色沉淀,用于鑒別。
(6)鐵鹽:具有酚羥基的黃酮即可顯色。3.硼酸顯色反應(yīng)
在無機(jī)酸或有機(jī)酸存在條件下,5-羥基黃酮或2‘‘-羥基查耳酮可與硼酸反應(yīng)生成亮黃色。4.堿性試劑顯色反應(yīng):NH3,Na2CO3等堿性試劑處理點有樣品的濾紙,可用于鑒別
(1)二氫黃酮 查耳酮
(2)黃酮醇遇堿呈黃色,通入空氣變棕色
(3)具有鄰二酚羥基或3,4‘-二羥基取代時,在堿液中由黃-深紅-綠棕。
第三節(jié).黃酮類化合物的提取與分離
一、粗提物的制備
苷元可選擇乙醚、乙酸乙酯、氯仿等中強(qiáng)極性溶劑,苷類可選擇甲醇、乙醇、丙酮等溶劑提取。
處理:有時為了防止水解,提取前要用合適的方法破壞酶的活性。
(一)提取方法
1、溶劑:苷類及極性較大的苷元,用乙醇、甲醇、甲醇和水、丙酮、乙酸乙酯、沸水
2、花色苷:1%鹽酸溶液
3、苷元:氯仿、乙醚、乙酸乙酯、甲氧基多的苷元可用苯
4、處理:有時為防止水解,提取前先破壞水解酶的活性
(二)溶劑提取法
1、乙醇(甲醇)回流———濃縮成浸膏———乙醚提取游離黃酮苷元———乙酸乙酯(正丁醇)提取黃酮苷類。萃取溶劑系統(tǒng):水———乙酸乙酯;正丁醇———石油醚
2、用水煎煮藥材———熱水提取液———放冷———析出黃酮
3、除雜質(zhì):醇提濃縮液,用石油醚萃取脂溶性雜質(zhì),如葉綠素、胡蘿卜素;水提濃縮液加醇沉淀水溶性雜質(zhì),如蛋白質(zhì)、多糖等
(二)對粗提物進(jìn)行精制
1、溶劑萃取法:被分離物質(zhì)與混入的雜質(zhì)性質(zhì)不同,選用不同極性溶劑萃取達(dá)到去雜質(zhì)目的。例如:醇提液用石油醚萃取可除去油脂、蠟、葉綠素;水提液加醇沉淀可去除蛋白、多糖等水溶性雜質(zhì)。
2、堿提取酸沉淀法:
由于黃酮類多具有酚羥基,因此具有酸性,可與堿液生成鹽后被提取出來,提取液加鹽酸酸化,游離出黃酮苷元,或水溶性較小的黃酮苷,沉淀析出
例如從槐米中提取蕓香苷(蘆丁)槐米 20g(壓碎)
倍量0.4%硼砂溶液,煮沸后加入槐米,并在攪拌下加入石灰乳至PH8,煮沸后20~30分鐘,濾過,共煎煮兩次
浸出液
60~70℃下用鹽酸調(diào)至PH3~4,靜置,抽濾,水洗至中性,60℃以下干燥
粗蘆丁
水或乙醇重結(jié)晶(必要時用活性炭除雜質(zhì))蘆丁純品(1)蘆丁分子中含鄰二酚羥基易被氧化,堿性條件下更易分解,加硼砂與鄰二酚羥基結(jié)合,起保護(hù)作用;(2)堿性太強(qiáng),提取過程中易破壞黃酮母核;(3)酸性太強(qiáng),黃酮易生成烊鹽,溶解度增大,降低產(chǎn)品收率;(4)提取堿液多用石灰水,因為鈣離子能使含多羥基的鞣質(zhì)果膠,粘液質(zhì)等水溶性雜質(zhì)生成沉淀,但浸出效果不如氫氧化鈉溶液,且有些黃酮也可生成不溶物.3、碳粉吸附法:適于苷類精制
甲醇提取液加入活性炭至上清液無黃酮反應(yīng),吸附了黃酮苷的碳粉依次用沸甲醇、沸水、7%酚-水、15%酚-醇洗,7%酚-水洗下的基本為黃酮苷類。
(三)分離方法
依據(jù):極性不同——硅膠、氧化鋁分離(極性吸附),酚羥基數(shù)目、位置不同——聚酰胺分離(氫鍵吸附),酸性不同——PH梯度萃取,分子量不同——凝膠層析,特殊結(jié)構(gòu)——化學(xué)分離。
1、硅膠色譜法(吸附色譜法):適用于苷元的分離(1)用途:主要用于分離異黃酮、二氫黃酮、二氫黃酮醇和高度甲基化,或乙酰化的黃酮及黃酮醇
(2)處理:濃鹽酸除去影響分離效果的金屬離子(3)移動相:分離苷元(氯仿——甲醇)分離苷類(氯仿——甲醇——水)或者(乙酸乙酯——丙酮——水)
2、聚酰胺色譜法:適用于分離醌、酚、黃酮。
(1)性質(zhì):聚酰胺為高聚物,常用的為錦綸-6(己內(nèi)酰胺聚合而成)和錦綸-66(己二酸與己二胺聚合而成),不溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮等常用溶劑,對堿穩(wěn)定,可溶于濃鹽酸、冰醋酸、甲酸。
(2)分離原理:聚酰胺分子中具有酰胺羰基,可與酚羥基形成氫鍵,主要依據(jù)與被分離物質(zhì)成氫鍵能力不同進(jìn)行分離。(3)洗脫劑:水——乙醇——甲醇——丙酮——?dú)溲趸c水溶液(或氨水)——甲酰胺——二甲基甲酰胺——尿素水溶液(洗脫能力依次增強(qiáng))
常用洗脫劑為水——乙醇,水可洗下非黃酮體水溶性成分及少數(shù)黃酮體苷;10%-30%醇可洗下黃酮苷;50-95%乙醇可洗下黃酮苷元。
(4)洗脫規(guī)律:
①叁糖苷>雙糖苷>單糖苷>苷元。
②母核酚羥基數(shù)目越多,洗脫越慢;酚羥基數(shù)目相同,易成分子內(nèi)氫鍵者吸附弱。
③異黃酮>二氫黃酮醇>黃酮>黃酮醇。④芳香核多,共軛程度高,難洗脫。
3、葡聚糖凝膠層析
常用Sephadex G(適用于水溶性成分分離)和 Sephadex LH-20(可用于親脂性成分分離)。
原理:苷類—分子篩;苷元:凝膠非完全惰性,有一定吸附力,這種吸附力來自分子間的氫鍵。
例如: :5,7,4‘-羥基黃酮,3,5,7,3’,4‘-黃酮,3,5,7,3’,4‘,5’-羥基黃酮洗脫順序為5,7,4‘-羥基黃酮>3,5,7,3’,4‘-黃酮>3,5,7,3’,4‘,5’-羥基黃酮
4.PH梯度萃取法
樣品的乙酸乙酯溶液分別用5%碳酸氫鈉溶液,5%碳酸鈉溶液,0.2%氫氧化鈉溶液,4%氫氧化鈉溶液萃取,依次得到7,4‘-二羥基黃酮,7或4‘-羥基黃酮,一般酚羥基黃酮,5-羥基黃酮。
5.特定功能團(tuán)分離
(1)鉛鹽法:可分離含鄰二酚羥基和不含鄰二酚羥基的化合物。
(2)硼酸絡(luò)合法:
含鄰二酚羥基的化合物可與硼酸絡(luò)合生成可溶于水的產(chǎn)物,據(jù)此可用于分離。
四.黃酮類化合物的鑒定與結(jié)構(gòu)測定
(一)層析在黃酮類鑒定中的應(yīng)用 1.紙層析
苷元:分配層析。流動相:BAW系統(tǒng)。
苷:雙向紙層析。第一向:醇性溶劑展開,例如BAW系統(tǒng),化合物極性大,吸附強(qiáng)。
第二向:水類溶劑展開,例如2-6%醋酸水,化合物極性大,吸附弱。
Rf與結(jié)構(gòu)的關(guān)系:
(1)水類溶劑展開時,平面型分子(黃酮、黃酮醇、查耳酮)幾乎停留原點不動,非平面型分子(二氫黃酮、二氫查耳酮)Rf較大。
(2)醇性溶劑展開時,同一類型苷元,羥基越多,Rf越小。(3)醇性溶劑展開時,羥基被甲氧基取代,Rf增大。(4)醇性溶劑展開時,羥基糖苷化,極性增大,Rf下降。(2)(3)(4)用酸水展開時,上述順序顛倒。2.TLC:主要指吸附薄層,常用硅膠TLC,聚酰胺TLC。硅膠TLC:鑒定弱極性化合物。聚酰胺TLC:分離大多數(shù)黃酮及苷類,適用范圍廣,分離效果好。
(二)紫外光譜在黃酮類結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用
苯甲酰基 桂皮酰基
主要包含A環(huán)的苯甲酰基和主要包含B環(huán)的桂皮酰基組成了黃酮類化合物的交叉共軛體系,使黃酮類主要有兩個紫外吸收帶,帶Ⅰ(300-400nm)--由桂皮酰基系統(tǒng)引起,主要反應(yīng)B環(huán)取代情況;帶Ⅱ(220-280 nm)--由苯甲酰基系統(tǒng)引起,主要反應(yīng)A環(huán)取代情況。
通常測定樣品在甲醇溶液中的紫外光譜后測定加入診斷試劑后的紫外光譜,以了解樣品的羥基取代情況,常用診斷試劑有:甲醇鈉、醋酸鈉、醋酸鈉/硼酸、三氯化鋁及三氯化鋁/鹽酸。
1.甲醇溶液中的紫外光譜
(1)黃酮、黃酮醇:在200-400 nm之間出現(xiàn)兩個主要吸收峰,二者峰形相似,但帶Ⅰ位置不同,可據(jù)此進(jìn)行分類。
在黃酮及黃酮醇母核上,如7-及4‘位引入羥基、甲氧基等供電基,將促進(jìn)結(jié)構(gòu)重排,引起相應(yīng)吸收帶紅移,通常,整個母核上氧取代程度越高,帶Ⅰ越向長波方向位移。
帶Ⅱ的峰位主要受A-環(huán)氧取代程度的影響,B-環(huán)的取代基對其峰位影響甚微,但可影響它的形狀。當(dāng)B環(huán)有3‘,4‘-二氧取代時,帶Ⅱ?qū)殡p峰。
(2)查耳酮及橙酮類:共同特征是帶Ⅰ很強(qiáng),為主峰;帶Ⅱ較弱,為次強(qiáng)峰。
查耳酮中,帶Ⅱ位于220~270 nm,帶Ⅰ位于340~390 nm;橙酮中,常顯現(xiàn)3~4個吸收峰,但主要吸收峰一般位于370~430 nm。
(3)異黃酮、二氫黃酮及二氫黃酮醇 這三類化合物中,除有由A-環(huán)苯甲酰系統(tǒng)引起的帶Ⅱ吸收外,因B環(huán)不與吡喃酮環(huán)上的羰基共軛(或共軛很弱),故帶Ⅰ很弱。
2.加入診斷試劑后引起的位移及在結(jié)構(gòu)測定中的意義(1)甲醇鈉:是一種強(qiáng)堿,使黃酮母核上的所有羥基產(chǎn)生某種程度的離子化,對黃酮及黃酮醇紫外光譜的影響用來檢查游離的3及4‘-羥基。如加入甲醇鈉后帶Ⅰ紅移40~60 nm,強(qiáng)度不降,示有4’-羥基;紅移50~60 nm,強(qiáng)度下降,示有3-羥基,但無4‘-羥基;若吸收譜隨時間延長而衰退,示有對堿敏感的取代圖式。
(2)醋酸鈉:市售醋酸鈉因含微量醋酸,堿性較弱,只能使黃酮母核上酸性較強(qiáng)的7-羥基離解,并影響峰帶紅移。如加入醋酸鈉(未熔融)后帶Ⅱ紅移5~ 20nm,示有7-羥基。
(3)醋酸鈉/硼酸:在醋酸鈉的堿性存在下,硼酸可與分子中的鄰二酚羥基絡(luò)合,引起相應(yīng)吸收帶紅移。醋酸鈉/硼酸譜帶Ⅰ紅移12~ 30nm,示B環(huán)有鄰二酚羥基;帶Ⅱ紅移5~ 10nm,示A環(huán)有鄰二酚羥基。
(4)三氯化鋁/鹽酸:分子中有鄰二酚羥基、3-羥基-4-酮基或5-羥基-4-酮基時,可與三氯化鋁絡(luò)合,引起相應(yīng)吸收帶紅移;鄰二酚羥基與三氯化鋁形成的絡(luò)合物很不穩(wěn)定,加入少量酸水即可分解。若三氯化鋁/鹽酸譜=三氯化鋁譜,示結(jié)構(gòu)中無鄰二酚羥基;若三氯化鋁/鹽酸譜≠三氯化鋁譜,示結(jié)構(gòu)中可能有鄰二酚羥基,帶Ⅰ紫移30~ 40nm,示B環(huán)有鄰二酚羥基,紫移50~ 65nm,示A、B環(huán)均可能有鄰二酚羥基;三氯化鋁/鹽酸譜=甲醇譜,示無3或5羥基。三氯化鋁/鹽酸譜較甲醇譜帶Ⅰ紅移35~55nm,示只有5-羥基,紅移Ⅰ紅移60nm,示只有3-羥基,紅移50~ 60nm,示可能同時有3及5羥基。
小結(jié):
一、掌握黃酮類化合物的基本結(jié)構(gòu)分類和黃酮類化合物的理化性質(zhì)。
二、掌握黃酮類化合物酸堿性,酸性強(qiáng)弱與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系及在提取分離中的應(yīng)用。
三 掌握黃酮類化合物梯度PH分離法、聚酰胺柱層析法、硅膠柱層析法和凝膠過濾法的原理與應(yīng)用。
課后分析(學(xué)生反映、經(jīng)驗教訓(xùn)、改進(jìn)措施);
本章也是苷類成分的重要內(nèi)容,涉及的知識面廣,尤其是UV、NMR的波譜知識是本章的重點和難點,這也是要求學(xué)生掌握的內(nèi)容,所以課堂講解要條理清楚,并且對于黃酮的顏色反應(yīng)、UV、NMR譜都采取了及時進(jìn)行小結(jié)的講解方式幫助學(xué)生加強(qiáng)理解。另一措施是加強(qiáng)習(xí)題課的輔導(dǎo)。
思考題:
1、黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)類型有哪些?分類依據(jù)是什么?
2、黃酮類化合物的主要鑒別反應(yīng)有哪些?
3、聚酰胺層析法分離黃酮類化合物的原理是什么?常用洗脫劑、洗脫規(guī)律是什么?
45、怎樣應(yīng)用紫外光譜法鑒定黃酮類化合物?
56、黃酮類化合物的質(zhì)譜裂解規(guī)律有哪些? 第五章 醌類化合物 目的要求: 1.掌握醌類化合物的基本結(jié)構(gòu)及分類。
2.掌握醌類化合物的理化性質(zhì)及其衍生物的制備。3.掌握醌類化合物的提取分離及結(jié)構(gòu)鑒定方法。4.了解2D NMR譜及MS在結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用。教學(xué)時數(shù):4學(xué)時。重點和難點:
重點:苯琨、萘醌、菲醌及蒽醌的結(jié)構(gòu)類型
難點:蒽醌的理化性質(zhì)—— 顏色、升華性、溶解度、及與結(jié)構(gòu)的關(guān)系:
一、醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型
(一)苯醌類
對苯醌 鄰苯醌
(二)萘醌類
α-(1,4)萘醌 β-(1,2)萘醌 amphi-(2,6)萘醌
(三)菲醌類
鄰菲醌 對菲醌
(四)蒽醌類
包括蒽醌衍生物及其不同程度的還原產(chǎn)物,如氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮及蒽酮的二聚體。的二聚體。
蒽醌 氧化蒽酚 蒽 酮 蒽酚 蒽酚
1、蒽醌衍生物
蒽醌母核上有羥基、羥甲基、甲氧基和羧基取代。根據(jù)羥基在蒽醌母核上的分布情況,可將羥基蒽醌衍生物分為兩類。(1)大黃素型 羥基分布在兩側(cè)的苯環(huán)上,多數(shù)化合物呈黃色。
(2)茜草素型 羥基分布在一側(cè)的苯環(huán)上,顏色較深,多為橙黃至橙紅。
2、蒽酚或蒽酮衍生物
存在于新鮮植物中,該類成分可慢慢氧化成蒽醌類成分。
3、二蒽酮類衍生物
二、醌類化合物的理化性質(zhì)
(一)物理性質(zhì):
1、性狀
多數(shù)為有色結(jié)晶,多數(shù)蒽醌成苷后難以得到完好結(jié)晶。醌類化合物母核無酚羥基取代時,無色,引入酚羥基等助色團(tuán),表現(xiàn)一定的顏色,取代越多,顏色越深。
2、升華性
游離的醌類化合物具升華性。
3、溶解度
游離醌類極性較小,一般溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿。成苷后極性增大,易溶于乙醇、甲醇。
(二)化學(xué)性質(zhì)
1、酸性
醌類化合物具有酸性,因分子中酚羥基的數(shù)目及位置不同,酸性表現(xiàn)顯
因結(jié)構(gòu)上多具酚羥基,所以具有一定的酸性,易溶于堿性水液,但加酸后又可重新析出。酸性強(qiáng)弱與分子中是否存在酚羥基、酚羥基的數(shù)目及位置有關(guān)。(1)帶有羧基的醌類化合物酸性較強(qiáng),α-羥基苯醌或萘醌的醌核上有羥基時,也會出現(xiàn)類似羰基的酸性,這類化合物可溶在NaHCO3水溶液中;
(2)
萘醌及蒽醌苯環(huán)上β-羥基酸性次之,α-羥基酸性最弱,因β-羥基受羰基吸電子影響,電子云偏移,質(zhì)子解離度增高,酸性較強(qiáng),α-羥基與與相鄰的羰基形成分子內(nèi)氫鍵,故酸性很弱;
(3)
酚羥基數(shù)目增多則酸性相應(yīng)增強(qiáng) 綜上所述,酸性強(qiáng)弱排列順序如下
含1個-COOH>含2個以上β-OH>含1個β-OH>含2個α-OH>含1個α-OH 根據(jù)蒽醌衍生物酸性強(qiáng)弱不同,可通過用不同的堿性堿化后進(jìn)行梯度萃取法進(jìn)行提取分離
2、顏色反應(yīng)
(1)菲格爾(Feigl)反應(yīng):醌類衍生物在堿性條件下經(jīng)加熱能迅速與醛類及鄰二硝基苯反應(yīng)生成紫色化合物
(2)堿性條件下的呈色反應(yīng):羥基蒽醌類在堿性溶液中發(fā)生顏色改變,會使顏色加深,多呈橙、紅、紫紅及蘭色。
顯色反應(yīng)與形成共軛體系的酚羥基及羰基有關(guān),該有色物質(zhì)不溶于有機(jī)溶劑。相應(yīng)的蒽酚、蒽酮、二蒽酮類化合物與堿液不顯紅色液,只能呈黃色。
本反法應(yīng)是檢產(chǎn)物中識天然羥基蒽醌類成分存在的最常用方法之一,對原有輔助羥基蒽醌結(jié)構(gòu)的判定同樣有幫助。(3)無色亞甲藍(lán)顯色實驗:用于PPC和TLC噴霧劑,是檢出苯醌和萘醌的專用顯色劑。
(4)與活性次甲基試劑的反應(yīng):苯醌及萘醌類化合物當(dāng)其醌環(huán)上有未被取代的位置時,可在氨堿性條件下與一些含有活性次甲基試劑的醇溶液反應(yīng),生成藍(lán)綠色或藍(lán)紫色。
(5)與金屬離子的反應(yīng):在醌類化合物中,如果有α-酚羥基或鄰位二酚羥基結(jié)構(gòu)時,則可與Pb2+、Mg2+等金屬離子形成絡(luò)合物。
三、醌類化合物的提取分離
(一)游離醌類的提取
1、有機(jī)溶劑提取法
2、堿提取-酸沉淀法:帶游離酚羥基的醌類
3、水蒸氣蒸餾法
(二)游離羥基蒽醌的分離
1、PH梯度萃取法:
2、吸附硅膠層析
(三)蒽醌苷類與蒽醌衍生物苷元的分離 極性不同,在有機(jī)溶劑中的溶解度不同。
(四)蒽醌苷類的分離
主要應(yīng)用層析法,一般用溶劑法或鉛鹽法處理粗提物,除去大部分雜質(zhì)。
鉛鹽法:醋酸鉛與蒽醌苷成沉淀 溶劑法:正丁醇萃取
層析法:硅膠、葡聚糖凝膠LH-20、反相硅膠.四、醌類化合物的結(jié)構(gòu)鑒定
(一)醌類化合物的紫外光譜
1、苯醌和萘醌的紫外光譜
苯醌有三個主要吸收峰:240(強(qiáng)),285(中強(qiáng)),400(弱)萘醌有四個吸收峰:245,251,335(苯樣結(jié)構(gòu)引起);257(醌樣結(jié)構(gòu)引起)
2、蒽醌的紫外光譜 羥基蒽醌有五個主要吸收帶
Ⅰ:230左右;Ⅱ:240-260(苯樣結(jié)構(gòu)引起);Ⅲ:262-295(醌樣結(jié)構(gòu)引起),受β酚羥基影響;Ⅳ:305-389(苯樣結(jié)構(gòu)引起);Ⅴ:>400(羰基引起)受α酚羥基影響
(二)紅外光譜
主要為羰基吸收峰(1675-1653),羥基吸收峰(>3000),芳環(huán)(1500-1600),羰基的峰位與羥基的數(shù)目及位置有關(guān)。
(三)醌類化合物的1HNMR
1、醌環(huán)上的質(zhì)子
醌環(huán)引入供電取代基,使其它質(zhì)子移向高場。
2、芳環(huán)質(zhì)子
(四)醌類化合物的13C-NMR 1、1,4萘醌類化合物的13C-NMR譜 2、9,10蒽醌類化合物的13C-NMR譜
(五)醌類化合物衍生物的制備
1、甲基化反應(yīng)
甲基化試劑的組成 反應(yīng)官能團(tuán) CH2N2/Et2O CH2N2/Et2O+MeOH(CH3)2SO4+K2CO3+丙酮
CH3I+Ag2O+CHCl3-COOH,β酚OH,-CHO-COOH, β酚OH, 兩個α-OH之一,-CHO β酚-OH, α-酚OH-COOH,所有的酚OH,醇OH,-CHO
2、乙酰化反應(yīng)
試劑組成 反應(yīng)條件 作用位置 冰醋酸(加少量乙酰氯)醋酐 醋酐+硼酸 醋酐+濃硫酸 醋酐+吡啶 冷置 加熱 短時間
長時間 冷置
室溫放置過夜 室溫放置過夜 醇OH 醇OH,β-酚OH 醇OH,β-酚OH,兩個α酚OH之一 醇OH,β-酚OH 醇OH,β-酚OH,,α-酚OH 醇OH,β-酚OH,烯醇式OH 小結(jié): 通過本章學(xué)習(xí)
一、掌握醌類化合物的結(jié)構(gòu)類型分類及性質(zhì)特別是蒽醌類化合物的顏色、升華性、溶解度、及與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
二、蒽醌類化合物的酸性及酸性強(qiáng)弱與結(jié)構(gòu)的關(guān)系、顏色反應(yīng)及其應(yīng)用
三、掌握蒽醌類化合物紫外光譜、紅外光譜特征及其應(yīng)用
四、了解蒽醌類化合物核磁共振氫譜、碳譜的基本知識及解析方法
課后分析(學(xué)生反映、經(jīng)驗教訓(xùn)、改進(jìn)措施):
本章難點掌握的是蒽醌的酸性及酸性強(qiáng)弱與結(jié)構(gòu)的關(guān)系及蒽醌的UV、IR、MS、NMR與結(jié)構(gòu)的關(guān)系,這些都屬于有規(guī)律的知識,要求學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上要牢記基本規(guī)律,酸性強(qiáng)弱是這樣,UV、IR、MS、NMR各光譜的解析也是要記住基本數(shù)據(jù)的前提下才能更好地運(yùn)用原理與規(guī)律
思考題:
1、醌類化合物有哪些結(jié)構(gòu)類型?各類型母核是什么?
2、醌類化合物的鑒別反應(yīng)有哪些,反應(yīng)試劑及現(xiàn)象是什么?
3、PH梯度萃取法分離蒽醌類化合物的原理是什么?
4、蒽醌類化合物的核磁共振氫譜特征是什么?
5、蒽醌類化合物常用的甲基化試劑有哪些?