第三章复习课
整体设计
从容说课
本章在初中介绍的金属和金属材料的基础 ( http: / / www.21cnjy.com )上，较深入地探讨了三个方面的内容：（1）金属的化学性质；（2）几种重要的金属化合物；（3）用途广泛的金属材料。在金属的化学性质一节中充分利用：钠在空气里缓慢氧化，钠加热时氧化，钠与水的反应，铝与盐酸或NaOH溶液的反应，铝箔在酒精灯上加热和铁跟水蒸气的反应等实验，将实验操作与图片展示相结合，加深实验的印象，增强实验的效果。实验过程中的现象和结论不是由老师告诉学生，也不在教科书中叙述，而是由学生自己得出，这样充分调动学生学习的积极性，提高学生的分析能力和总结表达能力。钠、铝、铁、铜四种重要金属的化合物的性质按氧化物、氢氧化物和相应盐的顺序逐一介绍，重点掌握铝氧化物、氢氧化物的两性，铁的两种氢氧化物的相互转化。通过金属材料发展史及有关的知识，初步认识合理使用金属材料的意义，激发学生的社会责任感。通过积极开展社会调查活动，提高学生对金属材料的认识，增强其社会活动能力。
教学重点
金属单质（钠、镁、铝、铁）及其化合物的化学性质
教学难点
化合物之间的相互转化关系及应用
课时安排
2课时
第1课时
教学设计
三维目标
知识和技能
（1）掌握金属单质（钠、镁、铝、铁）的化学性质。
（2）掌握钠、镁、铝、铁等金属化合物的性质。
过程和方法
采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法。
情感、态度和价值观
（1）培养学生分析、归纳、综合的能力。
（2）通过教学培养学生的社会责任感、社会活动能力和互相合作能力。
教学重点
金属单质（钠、镁、铝、铁）及其化合物的化学性质
教学难点
化合物之间的相互转化关系及应用
教学过程
导入新课
思考：（1）通过对金属钠、镁、铝、铁的学习，你认为它们有什么共同的物理性质？
（2）化学性质有什么共同点和不同点？
推进新课
板书：一、金属的通性
1.金属的物理通性：有金属光泽、有延展性、导电、导热。但不同金属在密度、硬度、熔、沸点等方面差别较大，这也是金属单质的一大特点。
2.金属的化学通性：还原性，可表示为M-ne－Mn+，金属的还原性主要表现在金属能与非金属、水、酸、某些盐发生反应。金属的还原性有很大差别，其还原性强弱与金属原子的结构密切相关，一般说来，金属原子的半径越大，最外层电子越少，金属的还原性越强。
思考：初中我们学习了金属活动性顺序表，请说明其含义。
生：金属活动性顺序表中金属的金属性从左到右依次减弱；可以判断金属失电子的难易；可以判断金属离子得到电子的能力……
[教师小结]由金属活动顺序表分析金属知识的规律：
金属活动顺序表 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属原子失去电子的能力(或其还原性) 从左到右失电子能力由强逐渐减弱
金属阳离子得电子有力(或其氧化性) 从左到右得电子能力由习逐渐增强
与氧气化合 常温下易被氧化 常温下缓慢被氧化 加热被氧化不能
置换水中H+ 能置换 加热时能置换 不能置换
置换酸中H+ 常温能置换 不能置换
与盐溶液反应先 与H2O反应 前面的金属置换出后面金属
自然界中存在 化合态 化合态和游离态 游离态
冶炼方法 电解熔融物 还原剂还原 加热法 富集
板书：二、知识点归纳
1.钠的化合物
( http: / / www.21cnjy.com )
（2）氧化钠与过氧化钠的比较
氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
化合价 氧的化合价为-2价 氧的化合价为-1价
类 别 碱性氧化物 过氧化物，不是碱性氧化物
颜 色 白色固体 淡黄色固体
与H2O反应 Na2O+H2O====2NaOH 2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2====Na2CO3 2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2
与酸反应 Na2O+2HCl====2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl====4NaCl+2H2O+O2↑
漂白作用 无 有
用途 制NaOH 作生氧剂，漂白剂
保存 密封 密封
转化
（3）碳酸钠与碳酸氢钠的比较
Na2CO3 NaHCO3
俗称 纯碱、苏打 小苏打
溶解性 易溶于水 易溶于水，但溶解度比Na2CO3小
状态 白色固体 白色晶体
热稳定性 加热难分解 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
与酸反应 +2H+====CO2↑+H2O H++====CO2↑+H2O
与CaCl2反应 Ca2++====CaCO3↓ 不反应
与NaOH反应 不反应 +OH-====+H2O
与Ca(OH)2反应 Ca2++====CaCO3↓ 2(过量)+Ca2++2OH-====CaCO3↓++2H2O
相互转化 +CO2+H2O====2 NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O
［例题剖析］
（例1）下列化合物与小苏打溶液反应时，没有气体或沉淀生成的是（ ）
A.烧碱 B.硫酸氢钠
C.氢氧化钡 D.过氧化钠
生：烧碱和小苏打可以发生反应生成碳酸 ( http: / / www.21cnjy.com )钠和水：NaOH+NaHCO3====Na2CO3+H2O,硫酸氢钠电离出的氢离子可以与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳气体：NaHSO4+NaHCO3====Na2SO4+CO2↑+H2O；氢氧化钡电离出的氢氧根离子与碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子，碳酸根离子与氢氧化钡电离出的钡离子反应生成碳酸钡沉淀：Ba(OH)2+NaHCO3====BaCO3↓+NaOH+H2O；过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠和小苏打反应生成碳酸钠和水:2Na2O2+4NaHCO3====4Na2CO3+2H2O+O2↑。
教师精讲：碳酸氢根离子是一种酸式酸根离子，它可以与强酸或强酸的酸式盐反应生成气体，也可以与强碱反应生成离子，再观察离子与阳离子反应是否生成不溶性盐（沉淀）即可得到答案。本题答案为A。
随堂练习
1.一定量的NaOH溶液（含酚酞）分别加入足量的下列物质，一段时间后，红色一定消失的是（ ）
①H2O2 ②HCl ③SO2 ④Na2O2 ⑤NaHCO3
A.仅有① B.②⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
简析：
Na2O2、H2O2均有漂白性，HCl、SO2可以与NaOH反应使溶液碱性减弱，红色消失。
答案：D
2.某溶液中含有Cl-、、、OH 等四种阴离子，加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是（假设溶液体积无变化）（ ）
A.OH- B. C. D.Cl-
简析：加入足量的Na2O2固体后，Na2O2与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与反应生成，故OH-浓度、浓度增加，浓度减小，Cl-浓度不变。
答案：D
3.可以肯定溶液中存在大量的理由是（ ）
A.加入AgNO3溶液有白色沉淀生成
B.加入稀盐酸有无色、无味的气体产生
C.加入MgCl2溶液时有白色沉淀产生，再加入酸沉淀溶解，产生可使澄清石灰水变浑浊的无色、无味的气体
D.加入Ba（OH）2溶液时有白色沉淀产生，再加入稀盐酸，沉淀溶解，产生可使澄清石灰水变浑浊的无色、无味的气体
简析：加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，溶液中可能有Cl-；加入稀盐酸有无色、无味的气体产生，溶液中可能有；加入Ba（OH）2溶液时有白色沉淀产生，再加入稀盐酸，沉淀溶解，产生可使澄清石灰水变浑浊的无色、无味的气体，溶液中可能有。故本题答案为C。
答案：C
4.下列各组物质的溶液相互反应时，无论是前者逐滴滴入后者，还是后者逐滴滴入前者，反应现象均相同的是（ ）
A.HCl和NaAlO2 B.Ca(HCO3)2和Ca(OH)2
C.AlCl3和NaOH D.NaHCO3和H2SO4
简析：HCl滴入NaAlO2中现象 ( http: / / www.21cnjy.com )为生成沉淀，沉淀逐渐增加然后逐渐减少；NaAlO2滴入HCl中生成沉淀，沉淀迅速消失，继续滴入后生成沉淀，沉淀不再减少；NaOH溶液滴入AlCl3溶液中，产生白色沉淀，随着NaOH溶液的不断滴入，出现沉淀先逐渐增多，后来又逐渐减少直至沉淀完全溶解的现象。将AlCl3溶液滴入NaOH溶液，开始无沉淀出现，滴至一定量时才开始出现沉淀，然后随着AlCl3溶液的不断滴入，沉淀渐多，直至最多。B中只生成沉淀，D中只生成气体。
答案：BD
2.镁和铝
元素符号 Mg Al
化合价 +2 +3
原子半径 r(Mg) ＞ r(Al)
还原性 Mg ＞ Al
高价氧化物对应水化物 Mg(OH)2(碱性) ＞ Al(OH)3(两性)
化学性质 反应物 Mg Al
相似 非金属 2Mg+O22MgOMg+I2MgI2Mg+SMgS3Mg+N2Mg3N2 4Al+3O22Al2O32Al+3I22AlI32Al+3SAl2S3
水 Mg+2H2O(g)Mg(OH)2+H2 2Al+6H2O====2Al(OH)3+3H2↑
非氧化性酸 Mg+2H2SO4====MgSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑
差异 强氧化性酸 Mg+2H2SO4(浓)====MgSO4+SO2↑+2H2OMg+4HNO4(浓)====Mg(NO3)2+2NO2↑+2H2O AlAl反应
氧化物 2Mg+CO22MgO+C2Mg+SO22MgO+S 8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O32Al+WO3Al2O3+W
碱 不反应 2Al+2H2O+2NaOH====2NaAlO2+3H2↑
［例题剖析］
（例2）下列物质中既能与稀硫酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是（ ）
①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④Al
A.②③ B.②③④ C.①②③ D.全部
［分析］
生：Al可以，因为Al具 ( http: / / www.21cnjy.com )有两性，同时Al2O3、Al(OH)3可以，它们分别为两性氧化物和两性氢氧化物;NaHCO3为挥发性酸的酸式盐，它可以与碱反应生成正盐，可以与酸反应生成挥发性酸。
师：同学们分析得非常好。
［课堂小结］
本节课我们讨论了镁、铝的单质及化合物的性质，请大家课后完成有关反应方程式。
板书设计
第三章 金属及其化合物
一、金属的通性
二、知识点归纳
1.钠的化合物
2.镁和铝
活动与探究
1.通过实验比较浓盐酸、稀盐酸与Na2CO3、NaHCO3两种溶液反应速率的大小。
Na2CO3 NaHCO3
逐滴加入浓盐酸 现象：解释： 现象：解释：
逐滴加入稀盐酸 现象：解释： 现象：解释：
结论
2.只用水、浓盐酸两种试剂鉴别Na2CO3、NaHCO3两种溶液。
第2课时
教学设计
三维目标
知识和技能
（1）掌握金属单质（铁）的化学性质。
（2）掌握铁的化合物的性质。
过程和方法
采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学。
情感、态度和价值观
（1）培养学生分析、归纳、综合的能力。
（2）通过教学培养学生的社会责任感、社会活动能力和互助合作能力。
教学重点
金属单质（钠、镁、铝）及其化合物的化学性质
教学难点
化合物之间的相互转化关系及应用
教具准备
多媒体投影、AlCl3、Al2（SO4）3、FeCl3、Fe2（SO4）3、浑浊水
课时安排
1课时
教学过程
导入新课
上节课我们复习了镁、铝及其化合物的性质，本节课将继续复习铁及铁的化合物的性质。
推进新课
[板书]三、铁及铁的化合物
1.铁是较活泼的金属，具有金属的通性，可以和氧气及其他非金属、水蒸气、酸、某些盐反应。
练习：写出铁与氧气、水蒸气、盐、酸、CuSO4溶液反应的化学反应方程式。
2.铁的化合物
Fe2+和Fe3+的性质
练习：填写下列表格(浅色处留空白由学生填写)
学生讨论填写：
( http: / / www.21cnjy.com )
3.铁化合物和亚铁化合物间的相互转化
师：铁的盐类有亚铁盐（溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液常显浅绿色）和铁盐（溶液常显黄色）。Fe3+有一定的氧化性，在某些还原剂作用下，可以被还原成Fe2+；Fe2+有一定的还原性，在某些氧化剂作用下，可以被氧化成Fe3+。
FeCl3被还原：
2FeCl3+2HI====2FeCl2+I2+2HCl
2FeCl3+H2S====2FeCl2+S↓+2HCl
2FeCl3+Cu====2FeCl2+CuCl2
FeCl2被氧化:
2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl－
4Fe2++O2+4H+====4Fe3++2H2O
4.铁的氢氧化物
师：氢氧化亚铁和氢氧化铁都是不溶于水的碱，它们可用相应的可溶性的盐分别跟碱溶液反应而制得。反应的离子方程式：
Fe2++2OH－====Fe(OH)2↓，Fe3++3OH－====Fe(OH)3↓
氢氧化亚铁在空气里很快被氧化，由开 ( http: / / www.21cnjy.com )始析出的白色胶状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的Fe(OH)3，化学方程式：4Fe(OH)2+2H2O+O2====4Fe(OH)3
Fe3+的检验
师：利用无色的SCN―跟Fe3+反应，生成血红色的络离子。离子方程式为Fe3++SCN-====［Fe（SCN）］2+
［例题剖析］
（例1）提示：某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐。根据以下化学反应框图填空：
（1）单质F是__________________。
( http: / / www.21cnjy.com )
（2）写出由E生成G的离子反应方程式______________________。
（3）溶液I中所含金属离子是_____________。
（4）由CE+F若改用浓酸，则不能选用的浓酸是（写化学式）_____________。
分析：本题考查的知识点：Fe及其化合物的 ( http: / / www.21cnjy.com )性质，Al与烧碱的反应，离子方程式的书写，解题时注意到G是红褐色沉淀，可判断出G为Fe（OH）3，由此逆推即可。粉状单质B能与强碱反应生成单质F，判断B可能为Al，再进行确定其他物质。
答案：（1）H2 （2）F ( http: / / www.21cnjy.com )e2++2NH3·H2O====Fe(OH)2↓ +2NH+4，4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 (3)Al3+和Na+ （4）H2SO4或HNO3
教师精讲：
（例2）将6 g纯铁粉加入200 mL ( http: / / www.21cnjy.com )Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液中充分反应，得到200 mL 0.5 mol ·L-1FeSO4溶液和5.2 g固体沉淀物。计算：
（1）反应后生成Cu多少克？
（2）加入铁粉前，Fe2(SO4)3溶液的浓度。
分析：本题考查的知识点是Fe3+、Cu2+分别与Fe的反应，浓度的计算，化学方程式的计算。
教师精讲：由题意可知，反应后有5.2 g固体沉淀，不外乎是Fe、Cu或其混合物，说明Fe2(SO4)3全部参加反应，且有Cu析出。
设Fe2(SO4)3的物质的量为x、析出Cu的物质的量为y。
2Fe3++Fe====3Fe2+ Fe+Cu2+====Fe2++Cu
2x x 3x y y y y
所以：c〔Fe2(SO4)3〕==0.1 mol·L-1
m(Cu)=64 g· mol-1 ×0.04 mol =2.56 g
答案：反应后生成Cu 2.56 g，加入铁粉前，Fe2(SO4)3溶液的浓度为0.1 mol ·L-1。
板书设计
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备课资料
(一)钛
中国钛工业的现状及未来
1.发展史
钛元素发现于1789年，1908 ( http: / / www.21cnjy.com )年挪威和美国开始用硫酸法生产钛白，1910年在实验室中第一次用钠法制得海绵钛，1948年美国杜邦公司才用镁法成吨生产海绵钛——这标志着海绵钛即钛工业化生产的开始。
中国钛工业起步于20世纪50 ( http: / / www.21cnjy.com )年代。1954年北京有色金属研究总院开始进行海绵钛制备工艺研究，1956年国家把钛当作战略金属列入了12年发展规划，1958年在抚顺铝厂实现了海绵钛工业试验，成立了中国第一个海绵钛生产车间，同时在沈阳有色金属加工厂成立了中国第一个钛加工材生产试验车间。20世纪60~70年代，在国家的统一规划下，先后建设了以遵义钛厂为代表的10余家海绵钛生产单位，建设了以宝鸡有色金属加工厂为代表的数家钛材加工单位，同时也形成了以北京有色金属研究总院为代表的科研力量，成为继美国、前苏联和日本之后的第四个具有完整钛工业体系的国家。1980年前后，我国海绵钛产量达到2800吨，然而由于当时大多数人对钛金属认识不足，钛材的高价格也限制了钛的应用，钛加工材的产量仅200吨左右，我国钛工业陷入困境。在这种情况下，由当时国务院副总理方毅同志倡导，朱镕基和袁宝华同志支持，于1982年7月成立了跨部委的全国钛应用推广领导小组，专门协调钛工业的发展事宜，促成了20世纪80年代至90年代初期我国海绵钛和钛加工材产销两旺、钛工业快速平稳发展的良好局面。综上所述，我国钛工业大致经历了三个发展期：即20世纪50年代的开创期，60~70年代的建设期和80~90年代的初步发展期。在新世纪，得益于国民经济的持续、快速发展，我国钛工业也进入了一个快速成长期。
2.规模及布局
（1）海绵钛的产能及产量
截止到2003年底，我国海绵钛的年 ( http: / / www.21cnjy.com )产能为4 000吨，其中遵义钛厂3 000吨，抚顺钛厂1 000吨。由于近年来我国持续发展的国民经济对钛材的需求旺盛，上述两厂均能满负荷生产，2003年的总产量也是4 000余吨。
（2）钛加工材的产能及产量
钛加工的产能主要决定于钛锭的生产能 ( http: / / www.21cnjy.com )力。2003年底，我国约有60台真空自耗电弧炉用于钛锭的生产。其中宝鸡有色金属加工厂有10吨炉、6吨炉各一台，3吨炉、1吨炉各两台，形成了年产6 000吨钛锭的生产能力。上海五钢特冶公司有15吨炉、10吨炉、5吨炉各一台，小炉子两台，大体形成了年产5 000吨钛锭的能力。沈阳有色金属加工厂有5台1.5吨以下真空自耗电弧炉，具有年产600吨钛锭的能力；这三家共有11 600吨钛锭的年产能。其余44台大多为 500 ～1 000 kg级的真空自耗电弧炉，平均以每台200 t/a的产能计，可形成8 800 t/a的产能。这样，我国基本具有了20 000 t/a的钛锭生产能力。以70%可转化成钛材计，基本具有了14 000 t/a的生产能力。据初步统计，2003年我国实际生产钛材约6 000吨，占世界总产量的10%左右。
（3）钛设备加工
近年来，我国化工、冶金、电力、真 ( http: / / www.21cnjy.com )空制盐、生物制药等领域对钛质设备的需求旺盛。2002年、2003年都以30%以上的速度增加。2003年，估计有20家左右钛设备制造企业的产值在千万元以上，其中南京宝色钛业公司的钛设备生产产值达到1.7个亿，比去年增加约40%，宝鸡有色金属加工厂的产值也近亿元。
（4）产业布局
目前，我国钛加工及其制造业在地理上大体上存在三个比较集中的区域。
以宝鸡为中心的西北地区 ( http: / / www.21cnjy.com )。这个地区以宝鸡有色金属加工厂及其控股的宝鸡钛业有限股份公司为龙头，形成了我国专业化程度最高、加工设备最系统化、产品规格最多的钛加工及其制造业基地。
以沈阳有色金属加工厂、抚顺特钢板材 ( http: / / www.21cnjy.com )有限责任公司、沈阳东方钛业有限公司等单位为主形成了东北钛加工及设备制造集团，该地区中小企业多，钛设备制造颇为活跃。
以宝钢集团上海五钢有限公司、南京宝色钛 ( http: / / www.21cnjy.com )业公司、张家港市宏大钢管厂等单位为主形成了长江三角洲钛加工及其设备制造集团。该集团便捷的市场、开放的理念是其优势，很具发展潜力。
(二)钠
金属钠有相当大的一部分用于制造一种抗爆剂—— ( http: / / www.21cnjy.com )四乙基铅，它能降低汽油的爆震性，减少在汽油发动机中使用汽油时发生的噪音。四乙基铅通常是使氯乙烷跟金属钠和铅的合金(钠铅齐)反应而制成的。
4C2H5Cl＋4Na＋Pb====(C2H5)4Pb＋4NaCl
金属钠能从钛、锆、铌、钽等金属元素 ( http: / / www.21cnjy.com )的化合物中把它们置换出来。例如：铌和钽通常是共生在某一种矿物内，一般是先分离它们的氟化物，然后再用金属钠置换出铌和钽。
NbF5＋5Na====Nb＋5NaF
TaF5＋5Na====Ta＋5NaF
钠还用于制造过氧化钠等化合物。
钠和钾组成的合金在常温时是液体，用于快中子增殖反应堆作热交换流体。下面列出几种钠钾合金的熔点。
钠钾熔点
钠 钾 熔点/℃
20％ 80％ -10
22％ 78％ -11
24％ 76％ -3.5
40％ 60％ 5
高压钠灯现在已大量应用 ( http: / / www.21cnjy.com )于道路和广场的照明。由于它不降低照度水平而又能减少能源消耗，所以有取代高压汞灯的趋势。早在1950年就在实验室中解决了钠蒸气的气体放电发光问题，但由于需要解决在高温高压下钠蒸气有很强的腐蚀性的问题，直到1965年才制出了第一只高压钠灯。高压钠灯虽问世较晚，但发展很快。
钠灯也可用于洗相的暗室，因为这种黄光不会使相纸曝光。
碱金属的氢化物
碱金属跟卤素起反应， ( http: / / www.21cnjy.com )生成碱金属的卤化物，它们都是离子化合物。在反应中，碱金属的原子失去1个电子，卤素的原子得到1个电子，形成最外层为8个电子的稳定结构。我们知道，像氦原子那样最外电子层是K层，只要有2个电子，就形成了稳定结构。那么，由此可以推理，K层只有1个电子的氢原子，是否也可以因得到1个电子而形成最外电子层的稳定结构呢？
事实正是如此，当碱金属跟氢气发生反应 ( http: / / www.21cnjy.com )时，就生成碱金属的氢化物，它们都是离子化合物，其中氢以阴离子H-的形式存在，氢显-1价。它们的结构可以用电子式表示如下：
电子式Li+[∶H]- Na+[∶H]- K+[∶H]- Rb+[∶H]- Cs+[∶H]-
碱金属的氢化物
LiH NaH KH RbH CsH
氢化物中的氢跟卤化物中的卤素，在原子 ( http: / / www.21cnjy.com )结构上有一些相似的地方，因为它们都得到1个电子而形成阴离子。由此也可以说，氢元素在一定程度上有着类似卤素的性质。当然，氢没有卤素那样活泼，它接受电子的能力也比卤素弱，因此成为阴离子的倾向也比较弱。在这里，试比较氢和卤素中的溴在接受电子以后的能量变化。
从Br2变成Br-是放 ( http: / / www.21cnjy.com )热的，从H2变成H-是吸热的，所以只有很活泼的金属，如碱金属和碱土金属才能跟氢生成离子型的氢化物，如NaH、CaH2等。
碱金属的氢化物是强还原剂，用于有机合 ( http: / / www.21cnjy.com )成，制备碱金属的硼氢化物(如NaBH4)、铝氢化物(如NaAlH4)等。钢制品的除锈可以用氢化钠，即把钢制品浸在NaH的质量分数为2％的熔融NaOH槽中，铁锈因被还原为铁而除去。LiH是一种氢气发生剂，用于军事上或其他需要氢气的场合。LiH＋H2O====LiOH＋H2↑
碱金属氢化物的制法通常是使碱金属跟氢气直接反应。氢化锂是由熔融的锂跟氢气直接反应而生成的。2Li＋H2====2LiH
生成的物质必须保存在惰性的气体中，以 ( http: / / www.21cnjy.com )避免着火。熔融钠在100～110 ℃开始吸收氢气，到300～400 ℃时反应较快。氢化钠在钠的表面上形成，这层氢化钠阻止了反应的继续进行。生产上，使金属钠分散在高熔点的烃类里或跟熔融的氯化钠混合，以保证钠跟氢气的接触。碱金属的氢化物是一类相当重要的化合物，限于篇幅，课本没有讲述，这里提供一些有关的结构、性质、制法和它们在现代工业和科技方面的用途，以供参考。
（三）铝
1.地球上最多的金属——铝
许多人常常以为铁是 ( http: / / www.21cnjy.com )地壳中最多的金属。其实，地壳中最多的金属是铝，其次才是铁。铝占整个地壳总重量的7.45％，差不多比铁多一倍！地球上到处都有铝的化合物，像最普通的泥土中，就含有许多氧化铝。说了这么多，铝到底是一种什么样的金属呢？
铝：一种化学元素，化学符号Al，原子 ( http: / / www.21cnjy.com )序数13，相对原子质量26.981 539，属第三周期ⅢA族。铝是一种银白色的轻金属，纯净的铝很软，可以压成很薄的箔，现在包糖果、香烟的“银纸”，其实大都是铝箔。在生活中，我们到处都可以看到铝的“影子”。我们平常使用的硬币，是铝制的；在厨房里，我们还可以看到铝锅、铝盆、铝勺……然而，在一百多年前，铝却被认为是一种稀罕的贵金属，价格比黄金还贵，甚至还被列为“稀有金属”之一。真是怪事，铝怎么比金子还贵？这件事说起来也不奇怪。因为铝的价值贵贱，完全取决于炼铝工业的水平。在一百多年前，人们用钠还原法来制造铝，当时钠的价格十分昂贵，所以铝的价格就更加贵了。据说有一次法国皇帝拿破仑三世举行了一次宫廷宴会，来宾都用金碗喝酒，唯独皇帝一人在用铝碗，来宾都对皇帝的铝碗羡慕不已。然而到了19世纪末，人们发明了大量生产铝的方法，这时铝的价格一下子跌了许多，人们才开始普遍使用铝制产品。
发现：1825年丹麦H.C ( http: / / www.21cnjy.com ).奥斯特用无水三氯化铝与钾汞齐作用，并蒸掉汞后得到金属铝。1854年H.S.C.德维尔用金属钠还原氯化钠和氯化铝的熔盐,制得金属铝,并在1855年的巴黎博览会上展示。1886年C.M.霍尔和P.L.T.埃鲁分别发明了电解氧化铝和冰晶石的熔盐制铝法，使铝的价格大降，成为可供实用的金属。
存在：铝在地壳中的含量为8％, ( http: / / www.21cnjy.com )仅次于氧和硅。它广泛分布于岩石、泥土和动植物体内。岩石中的铝主要以硅酸铝形式存在。岩石风化时，硅酸铝沉积为黏土矿或脱水成铝土矿。刚玉是纯的结晶氧化铝，含铝矿石还有明矾、冰晶石等。
物理性质：铝为银白色的轻金属;熔点6 ( http: / / www.21cnjy.com )60.37 ℃,沸点2 467 ℃,相对密度2.702。铝为面心立方结构。纯铝较软，其强度依赖于它的纯度。铝具有良好的延展性。硅、铜、铁、锌、锡、镁、锰等金属易溶于熔融铝中形成相应的合金；氢是能溶于铝中的唯一气体，其溶解度随温度升高而增大，但在金属凝结时接近于零。铝具有良好的导电性和导热性。纯铝的电导率是退火铜的64％。温度在50 K以下时电阻率小于极纯的铜和银,在1.2 K以下可变为超导体。
化学性质：铝在化合物中通常表现 ( http: / / www.21cnjy.com )为＋3价氧化态,在高温时有＋1价氧化态。铝是活泼金属，常温下，在干燥空气中铝的表面立即形成厚度约为50埃的致密氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐水的腐蚀，这层氧化膜可吸着染料而使铝着色，还可在硼酸、磷酸中借阳极氧化而加厚，以提高其耐腐蚀性。但细粉状的铝与空气混合则极易燃烧。铝与氧化合时的生成热很高；在高温下能将许多金属氧化物还原为相应的金属。铝还能与卤素、硫、氮、磷和碳等作用。熔融的铝能与水猛烈反应，生成氢氧化铝和氢。铝是两性的，既易溶于强碱形成铝酸盐和氢，也能溶于稀酸，生成相应的铝盐和氢。
但铝的纯度越高,与酸的反应越慢，99.95％以上的纯铝只溶于王水，在冷的浓硫酸和浓硝酸中铝表面被钝化。
制法：现代电解铝的方法 ( http: / / www.21cnjy.com )是将氧化铝溶解于冰晶石（作为电解质）中,以钢制电解槽的石墨衬里为阴极,石墨棒为阳极，在约1 000 ℃进行电解，在阴极得到液态的金属铝，纯度可达99.8％。
铝的性质与用途的关系：
物质的用途决定于物质的性质。由于铝有多种优良性能，因而铝有着极为广泛的用途。下面介绍铝在几个方面的用途。
(1)铝的密度小(仅为2.7 ( http: / / www.21cnjy.com ) g·cm-3)，虽然比较软，但可制成各种铝合金(如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等)，广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，导弹、宇宙火箭、人造卫星也使用大量的铝及其合金。例如，一架超音速飞机约由70％的铝及其合金构成。每枚导弹的用铝量约占总重量的10％～15％。据报道，国外已铺设有铝质的火车轨道，其耗电量比普通铁轨节省一半。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船(15 000 t)，用铝量达2 000 t。
(2)铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电 ( http: / / www.21cnjy.com )率为铜的2／3，但密度只有铜的1／3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。
(3)铝是热的良导体(比铁的导热能力大3倍)，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。
(4)铝有较好的延展性(仅次于金和银)， ( http: / / www.21cnjy.com )在100～150 ℃时可制成薄于0.01 mm的铝箔，广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。
(5)铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、液态天然气的输送管道等。
(6)铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色)，常用来作涂料(俗称银粉、银漆)，保护铁制品不被腐蚀，而且美观。
(7)铝在氧气中燃烧能放出大量 ( http: / / www.21cnjy.com )的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物,如铵铝炸药(由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铅热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68％、铝粉28%、虫胶4%)。
(8)铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等 ( http: / / www.21cnjy.com )。铝还用作炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后，涂在金属上，经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用。
(9)铝板对光的反射性能也很好，反射紫外线比银还强，铝愈纯，其反射能力愈好,常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。
(10)铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。
将来的人造小月亮： ( http: / / www.21cnjy.com )月亮也可以用人工制造吗？是的。月亮本身不会发光，但它能把太阳光反射到地球上来，所以在晚上我们看见月亮是亮的。如果人类能制造出一个非常巨大的圆盘，把它放在天空，那就会是一个人造小月亮。那么用什么东西来制造这个圆盘呢？重要的是这种东西要有良好的反射光线的能力，要不然，圆盘制好后也只是一件废物。铝能够满足这个要求。铝的反射能力比银还强，它常被用来制作高质量的反射镜。只要人们制作一个面积达几十平方千米的巨大的反射镜，并在镜面镀一层铝，把它发射到天空，人造小月亮做成了。通过它把太阳光反射给地球，可以使地面上夜晚的亮度为农历十五晚上月亮的10～100倍，人们到时可以不用照明灯，直接在室外读书写字、娱乐和工作。
为什么很多厨具是铝的？
在厨房里我们经常可以看到很多铝制的东西，比如铝锅啦、铝盆、铝勺等等，为什么不用其他金属来制作这些东西呢？
这是因为铝制品很耐用。铝本来是银白 ( http: / / www.21cnjy.com )色的，可是铝制品用不了多久，表面就变得白蒙蒙的，这是什么缘故呢？原来铝生锈了，铝的表面与空气中的氧发生反应，生成了一层薄薄的氧化铝，这层氧化铝别看很薄，却“天衣无缝”，它紧紧地贴在铝的表面，防止里面的铝继续和氧反应。这层氧化铝不怕水浸，不怕火烧，很难锈蚀。对于里面的铝来说，它是一件十分耐用的“外套”。如果换用金属铁，这些东西的寿命就会大大缩短。有人会问，金属铁不是也有一层“外衣”吗，怎么会用不久呢？原来，金属铁的“外衣”和铝的不一样。铝的“外衣”很细密，空气、水都钻不进去，而铁的“外衣”却布满了小孔，空气和水很容易就钻了进去，所以铁制品会一直生锈下去，直到整个东西变成了废品。然而，在厨房里我们也会看到一些铁制的东西，这又怎么解释呢？
说来也很简单，这些东西 ( http: / / www.21cnjy.com )已经不是纯粹的铁制品了，人们往铁中加入了一些其他的金属，使得铁不会在空气中生锈，所以就可以用它来制造东西。但是这样一来，这些东西比铝制品要贵好多，因而在生活中人们用的很多厨具是铝的。
2.铝合金
铝是一种轻金属,密度小(2 ( http: / / www.21cnjy.com ).79 g·cm-3), 具有良好的强度和塑性，铝合金具有较好的强度，超硬铝合金的强度可达600 MPa，普通硬铝合金的抗拉强度也达200~450 MPa，它的比刚度远高于钢，因此在机械制造中得到广泛的运用。铝的导电性仅次于银和铜，居第三位，用于制造各种导线。铝具有良好的导热性，可用作各种散热材料。铝还具有良好的抗腐蚀性能和较好的塑性，适合于各种压力加工。铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金，可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金和铝锌合金。
（1）纯铝产品
纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成分Al表示，后者用汉语拼音LG（铝、工业用的）表示。
（2）压力加工铝合金
铝合金压力加工产品分为防锈（LF）、硬质（L ( http: / / www.21cnjy.com )Y）、锻造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及钎焊（LQ）等七类。常用铝合金材料的状态为退火（M焖火）、硬化（Y）、热轧（R）等三种。
（3）铝材
铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材，包括板、带、箔、管、棒、线、型等。
（4）铸造铝合金
铸造铝合金（ZL）按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类，代号编码分别为100、200、300、400。
（5）高强度铝合金
高强度铝合金指其抗拉强度大于480 MPa的铝合金，主要是压力加工铝合金中硬铝合金类、超硬铝合金类和铸造合金类。
3.氢氧化铝
(1)氢氧化铝为什么具有两性
凡是在水溶液中既能电离出H+，又能电离出OH-的氢氧化物，叫两性氢氧化物。氢氧化铝就是两性氢氧化物，它在水溶液中可以按下列两种形式电离：
Al3+＋3OH-====Al(OH)3====H+++H2O
(碱式电离） (酸式电离)
其他如Zn(OH)2、Cr(OH)3、Pb(OH)2、Sn(OH)2等也都是两性氢氧化物。
两性氢氧化物的这种性质跟它们的结构有关。如用E表示某一种元素，它可按下列两式进行电离：
EOH====E++OH-
EOH====EO-+H+
也就是说E—O和O ( http: / / www.21cnjy.com )—H都是极性键，都有因极性溶剂的作用而断裂的可能。对于某一元素的氢氧化物在水中究竟进行酸式电离还是碱式电离，要看E—O和O—H两个键的相对强弱。如E—O键较弱时，就进行碱式电离；如O—H键较弱时，就进行酸式电离。而这两个键的相对强弱，决定于某元素离子En+和氢离子(H+)对氧离子(O2-)的吸引力的相对强弱。
如果En+对O2-的吸引力强，O—H键 ( http: / / www.21cnjy.com )断裂，即酸式电离的趋势大；如果H+对O2-的吸引力强，E—O键断裂，即碱式电离趋势大。从静电引力考虑，En+对O2-的吸引力的大小，跟元素的离子半径及电荷数有关。一般地说，元素的离子半径愈小，离子的正电荷数愈大，那么En+对O2-的吸引力愈强，就呈酸式电离。反之，吸引力弱，呈碱式电离。如果离子半径较小(不是很小)，离子电荷较大(不是很大)时，E—O键和O—H键的相对强弱接近相等。即En+对O2-的吸引力接近相等，这时，EOH就既可能呈酸式电离，又可能呈碱式电离，这就是两性氢氧化物在水溶液里发生两种形式电离的原因。
现以元素周期表中第三周期元素为例说明如下：
Na Mg Al Si P S Cl
离子正电荷数 1 2 3 4 5 6 7
离子半径／nm 0.095 0.065 0.051 0.041 0.034 0.029 0.027
对于Na和Mg的氢 ( http: / / www.21cnjy.com )氧化物来说，因Na+和Mg2+的正电荷数少，离子半径大，所以Na—O键和Mg—O键较弱，NaOH和Mg(OH)2都呈碱式电离，它们都是碱。又因为Mg2+的正电荷数比Na+多，离子半径比Na+小，所以Mg—O键比Na—O键强，因此，Mg(OH)2的碱性比NaOH弱。对于非金属元素Si、P、S、Cl的“氢氧化物”，因非金属元素E所带的正电荷数多(Si、P、S、Cl分别为+4、+5、+6、+7)，它们的半径又小，所以E—O键较强，O—H键较弱。因而这些“氢氧化物”都呈酸式电离，且随着E的电荷数增大，半径减小的顺序，H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4的酸性逐渐增强。铝离子的电荷数和离子半径都介于Mg和Si之间，所以Al(OH)3在水中既能按酸式电离，又能按碱式电离，但它的酸性和碱性都很弱。
此外,由于铝原子数少于价电子层轨道 ( http: / / www.21cnjy.com )数，所以有空轨道，可以形成受电子配位键。因此，Al(OH)3在水溶液中的酸式电离过程，严格地讲，不是失去H+，而是加上1个OH-，其过程如下式所示：
Al(OH)3+2H2O====H3O++
（2）氢氧化铝能否溶于氨水
Al2O3的水合物一般都称为氢氧化 ( http: / / www.21cnjy.com )铝。它们的存在形式有多种，如一水合物、二水合物和三水合物等。向硫酸铝溶液里滴加氨水时生成白色胶状氢氧化铝沉淀，是因为氢氧化铝的含水量不定，所以组成不均匀，无定形。但无定形水合氧化铝在溶液中经静置后会逐渐转变为结晶的偏氢氧化铝AlO(OH)，温度越高，这种转变越快。因此当硫酸铝溶液沸腾时加入氨水，它的产物就和常温时不一样，得到的是一种结晶(也称为水铝石)形式的AlO(OH)。
氢氧化铝是一种两性化合物，是一种弱碱，也可以作为一种极弱的酸来看待。
Al(OH)3====HAlO2 +H2O
HAlO2====H++(pKa=12.2)
当氢氧化铝与碱作用时，会因生成偏铝酸盐而溶解。
Al(OH)3+OH-====+2H2 O
=K==63
市售氨水的浓度约为15 mol·L-1(含氨约25％，20 ℃时密度为0.9 g·cm-3)，其中
c(OH-)可通过如下计算来求得：
NH3·H2 O====+OH-
=K==1.8×10-5
c2(OH-)=15×1.8×10-5=2.7×10-4
c(OH-)=1.6×10-2 mol·L-1
在该浓度的氨水中，每升所溶解Al(OH)3的质量，可通过下式计算：
Al(OH)3+ OH-==== + 2H2 O
K==63
溶解前 1.6×10-2 mol·L-1
溶解后1.6×10-2 mol·L-1
=63
c()=1.57×10-2 mol·L-1
m〔Al(OH)3〕=c()·V()·M〔Al(OH)3〕=1.57×10-2 mol·L-1×1 L×78 g· mol-1=1.2 g
由上述计算得知，氢氧化铝 ( http: / / www.21cnjy.com )能微溶于氨水中，即使氨水的浓度降为6 mol·L-1，每100 g该氨水所溶解Al(OH)3的质量也能达到通常所说的微溶标准。
对于强碱(NaOH)，其水溶液中的OH-的物质的量浓度远远大于氨水的，所以Al(OH)3在其中的溶解度要大得多。
当氨水中有铵盐存在时，由于同离子 ( http: / / www.21cnjy.com )效应，c(OH-)降低，该溶液溶解Al(OH)3的能力也明显减弱。例如，向Al2(SO4)3溶液里滴加氨水，在产生Al(OH)3的同时，也产生铵盐(NH4)2SO4。它对氨水的电离有抑制作用，所以产物Al(OH)3就难溶于该溶液的过剩氨水中。
4.明矾的净水作用
天然水中常含有很多细小的悬 ( http: / / www.21cnjy.com )浮物(细菌、藻类、原生动物、泥沙、黏土及其他不溶性物质)、胶体物质(如腐殖质胶体等)和一些可溶性的盐类、气体等。在除去悬浮物时，常用明矾或硫酸铝等凝聚剂，使这些杂质聚集起来，形成较大的颗粒而沉淀。
明矾〔KAl(SO4)2·12H2 ( http: / / www.21cnjy.com )O〕是硫酸钾和硫酸铝的复盐，它的凝聚作用主要是由Al2(SO4)3产生的。当明矾溶于水后，Al2(SO4)3因水解作用而产生Al(OH)3。
Al2(SO4)3 + 6H2O====2Al(OH)3+3H2 SO4
或Al3++3H2O====Al(OH)3+3H+
硫酸铝还会和水中含有的碳酸氢钙作用，生成氢氧化铝和硫酸钙。
Al2(SO4)3+ 3Ca(HCO3)2====3CaSO4+2Al(OH)3 ↓+6CO2↑
天然水中的那些杂质，大部分都是带负电荷的胶 ( http: / / www.21cnjy.com )粒，而氢氧化铝胶粒是带正电荷的，因此，带正电荷的氢氧化铝胶粒能中和水中胶状杂质所带的负电荷，于是这些杂质很快地就会跟氢氧化铝絮状物一起凝聚而下沉。
由于明矾中的K2SO4对净化水不起 ( http: / / www.21cnjy.com )作用，而K2SO4又是一种原料，因此，现在一般都改用硫酸铝作净水的凝聚剂。工业上使用的净水凝聚剂，除硫酸铝外，还有氯化铝、氯化铁、硫酸铁等。
用明矾净水，只能除去水中的悬浮杂质，对溶解在水中的大部分盐类则不能除去。
（四）铁
1.铁
（1）资源状况
截至1996年底，全国共查明 ( http: / / www.21cnjy.com )铁矿产地1 834处。累计探明铁矿石储量(A+B+C+D级)504.78亿吨，按全国铁矿石平均含铁品位33%计算，铁金属量为166.58亿吨。扣除历年开采与损失，尚保有铁矿石储量(A+B+C+D级)463.47亿吨，铁金属152.95亿吨，其中A+B+C级铁矿石储量222.09亿吨，铁金属为73.29亿吨，D级铁矿石储量241.38亿吨，铁金属为79.66亿吨。
从1955年到1995年我国铁矿保有储量整整增长了10倍。
根据80年代中期地质 ( http: / / www.21cnjy.com )科研部门对我国铁矿资源的预测,将全国大陆划分为17个预测区，共有有望航磁异常区1 084处，预测资源潜力606亿吨。其中11个预测区分布在东经105°线以东地区，有望航磁异常区754处，预测资源潜力为317亿吨，东部地区找矿程度较高，预测资源多以隐伏矿或盲矿体分布在已知矿带的深部和周边部。东经105°线以西地区，包括6个预测区，有望航磁异常区330处，预测资源潜力为289亿吨，西部地区找矿和研究工作程度较低或很低，尚有发现新矿区的前景。
据美国地质调查所 ( http: / / www.21cnjy.com )和矿业局1996年1月的统计，世界铁矿石资源量超过8 000亿吨，折合金属量超过2 300亿吨。1995年世界铁矿石储量1 500亿吨，储量基础2 300亿吨，折合铁金属量分别为650亿吨、1 000亿吨(表3.2.5)。若以我国A+B+C级储量与世界各国储量基础比较，我国铁金属储量73.29亿吨，应在俄罗斯、澳大利亚、加拿大、巴西之后居世界第5位。
（2）地理分布
截至1996年底，全国共查明铁矿 ( http: / / www.21cnjy.com )产地1 834处，分布于全国29个省、市、自治区的660多个县(旗)，主要集中在辽宁(111.81亿吨)、四川(53.32亿吨)、河北(62.36亿吨)3省，共计保有铁矿石储量227.49亿吨，占全国总保有铁矿石储量的49.08%；其次，储量超过10亿吨的有北京、山西、内蒙古、山东、河南、湖北、云南、安徽等8个省、市、自治区，储量合计为160.88亿吨，占全国总保有铁矿石储量的34.71%；再是储量不足10亿吨的有吉林、黑龙江、上海、江苏、浙江、福建、江西、湖南、广东、广西、海南、贵州、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆等18个省、市、自治区，储量合计为75.10亿吨，占全国总保有铁矿石储量的16.21%；上海、宁夏为最少，只有几百万吨。
现有铁矿石储量超过10亿吨的 ( http: / / www.21cnjy.com )有：辽宁鞍山—本溪(106.5亿吨)、四川攀枝花—西昌(51.6亿吨)、冀东—北京(58.1亿吨)、山西五台—岚县(30.8亿吨)、宁(南京)芜(湖)—庐(江)枞(阳)(21.4亿吨)、内蒙古包头—白云鄂博(16.3亿吨)、云南惠民(11.2亿吨)、皖西霍邱(10.2亿吨)、鲁中(10.1亿吨)等9个地区；储量在5～10亿吨之间的有鄂东、鄂西、河北邯郸、邢台、滇中、甘肃酒泉、河南舞阳—许昌、江西新余—吉安、闽南等地区。上述17个地区经过40多年的开发建设，除惠民、鄂西、霍邱几个区因矿床自身特点和外部条件的影响，目前尚未开发利用外，均已成为我国主要的铁矿石原料供应基地。
2.钢的家族
现代社会，由于各种领 ( http: / / www.21cnjy.com )域需要有各种不同的能适应特定环境和状态的钢产品，这就促使人们去生产各种具有不同特性、不同用途的合金钢，人们一般把它们叫做特种钢。通常我们使用的金属材料大都不是纯金属，而是一种金属与其他非金属或金属形成的合金，它们往往有更为优越的性能。特种钢也是由于这个原因而生产发展的。
合金钢其实在很远的古代就产生了。相传 ( http: / / www.21cnjy.com )春秋时期，一个名叫干将的铸剑师与他的妻子莫邪，给吴王阖庐铸造了两把宝剑。这就是传说中的干将、莫邪两把宝剑，据说十分锋利，现代人估计它们肯定是合金钢铸就的。1976年，我国出土的春秋晚期的一把宝剑就证实了这种推测，这把剑至今不锈。经化学分析证明，这是含碳0.5％的碳素钢。
但是在古代，人们并不知道为什么会产 ( http: / / www.21cnjy.com )出这样的钢，只是因为在炼钢时偶然的发现会产生这样的效果，就把它作为一种生产经验和技术无意识地加以实践。在今天，我们已经掌握了炼钢的技术，可以对钢生产的种种元素进行控制，所以人们就根据不同的目的有意识地生产出了各种合金钢。
到今天，钢已形成了一个庞大的家族。在现代国家中，一个国家钢铁厂生产合金特种钢的技术水平和质量已经成了这个国家现代化水平高低的标志。
合金特种钢按化学成分来说，总的分为碳素钢和合金钢，也就是这个庞大家族的两个嫡系家族。
碳素钢基本上是铁与碳的合 ( http: / / www.21cnjy.com )金。在这个家族，按含碳量的多少，又分为高碳钢、中碳钢和低碳钢三个小家族。每个小家族里也是兄弟众多，只好按它们的排行来称呼它们。例如，名叫４５号的钢，就是指含碳约为0.45％的碳素钢；名叫２０号的钢，就是指含碳约为0.2％的碳素钢。
合金钢是指含碳外， ( http: / / www.21cnjy.com )还含有一些其他金属元素（如硅、锰、铬、镍、钒、钛、钼等等）的钢。合金钢这个家族，按合金元素含量的多少，也分为高合金钢、中合金钢和低合金钢三个小的家族，它们各自的合金元素量大致如下：
高合金钢：含各种合金元素总量＞10％
中合金钢：含各种合金元素总量3.5%～10％
低合金钢：含各种合金元素总量＜3.5％
在各个小家族内，又按含合金元素 ( http: / / www.21cnjy.com )的不同分为锰钢、钼钢、硅钢、铬钢、镍铬钢、硅锰钢等等。但即使同一种钢，为了区分，也用其含合金元素含量来表示。如40％Cr钢即含铬量约为0.40％的合金钢，
４2%Mo钢即含钼量约0.42％的合金钢。
合金钢由于增加了某种元素含量，引起了钢化学组成和结构上的改变，从而具有了某方面的优良性能。
在工业界闻名遐迩的锰钢，具有很强 ( http: / / www.21cnjy.com )的耐磨性，含锰大于10％的高锰钢，可用于制造拖拉机履带和破碎机、车轴、齿轮、坦克的装甲材料；以耐高温而著称的钨钢，是制造金属切削工具的好材料；具有良好电磁性能的硅钢（含硅量在1%～5％），常用作硅钢片，是制造电器、电机所不可缺少的；我们日常生活中常见的精光四亮的不锈钢具，是含铬在12％以上的高铬钢或镍铬钢（普通不锈钢中含4％的铬和９％的镍），用它来制造医疗器械。化工设备和生活用具合金钢家族的成员数不胜数，它们都在各自的领域显示了非凡的才能。
我们知道了钢的这么多 ( http: / / www.21cnjy.com )的长处，我们说在一个国家中钢生产的品种、质量往往是一个国家现代化技术综合水平的标志。近年来，我国的钢产量增长迅速，到1996年中国向世界宣布，中国钢产量超过亿吨，居世界第一，但同时我们也要知道，我国的钢产品种类较为单一，许多特种钢还不能生产，这说明了我国钢铁工业还需要提高现代化技术水平，真正地成为一个现代化钢铁强国的工业生力军。
3. Fe2+和Fe3+的相互转化
(1)Fe2+有还原性，高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化氢等氧化剂能把它氧化成Fe3+：
+5Fe2++8H+====Mn2++5Fe3++4H2O
Cr2+6Fe2++14H+====2Cr3++6Fe3++7H2O
H2O2+2Fe2++2H+====2Fe3++2H2O
在酸性溶液中，空气中的氧也能把Fe2+氧化：
4Fe2++O2+4H+====4Fe3++2H2O
在碱性溶液中，Fe2+的还原性更强，它能把和NO2还原成NH3,能把Cu2+还原成金属铜。
Fe3+具有氧化性，它能把I-氧化成I2：2Fe3++2I-====2Fe2++I2
在无线电工业上，常利用FeCl3溶液来刻蚀铜，制造印刷线路，它们反应的化学方程式是：
2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+
因此,铜在氯化铁溶液中能作还原剂，而FeCl3是氧化剂。
Fe3+在酸性溶液中容易被H2S、SnCl2等还原成Fe2+:
2Fe3++H2S====2Fe2++S↓+2H+
2Fe3++Sn2+====2Fe2++Sn4+
Fe3+还能被金属铁还原：2Fe3++Fe====3Fe2+
在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止Fe2+被氧化为Fe3+。
（2）Fe2+和Fe3+的颜色
Fe2+在水溶液中通常以水合离子2+形式存在，呈淡绿色，并存在下列平衡：
［Fe(H2O)6］2++H2O====［Fe(H2O)5OH］++H3O+
这个平衡的pK=9.5，水解的程度很小，溶液近于中性。
Fe3+在酸性溶液中，通常以淡紫色的3+形式 ( http: / / www.21cnjy.com )存在。三氯化铁以及其他+3价铁盐溶于水后都发生显著的水解，实质是+3价水合铁离子的水解。只有在pH=0左右时，才有3+存在(但由于有阴离子的存在，会生成其他的络离子，影响淡紫色的观察)。当pH为2～3时，水解趋势很明显。它们的水解平衡如下：
［Fe(H2O)6］3++H2O====［Fe(H2O)5］2++H3O+ K=10-3.05
［Fe(H2O)5(OH)］2++H2O［Fe(H2O)4(OH)2］++H3O+ K=10-3.26
生成的碱式离子呈黄色，它可聚合成二聚体：
2［Fe(H2O)6］3+====［Fe2(H2O)8(OH)2］4++2H3O+ K=10-2.91
二聚体是借OH-为桥把2 ( http: / / www.21cnjy.com )个Fe3+连结起来形成的多核络离子。溶液的pH越高，水解聚合的倾向越大，最后逐渐形成胶体，析出红棕色水合氧化铁沉淀。
（五）铜
公元前3000至2000年， ( http: / / www.21cnjy.com )铜及青铜冶炼达到了全盛时代。这一技术成为当时政治、经济、文化、艺术的载体，给人类文明留下了不可磨灭的印迹。
用现代化学的观念审视古代的炼铜过程，其原理非常简单：
Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
CuO+CCu+CO↑
CuO+COCu+CO2
CO2+C2CO
这样的化学过程， ( http: / / www.21cnjy.com )人类在5 000年以前就能熟练地完成，而且恰到好处地控制配比和温度，利用炉渣液和铜液的不同流动性、不同比重达到分离铜液。正是这些简单的化学反应，为人类文明创造了辉煌的成就，为生产力的发展起到了划时代的作用。人类用科学的观念真正认识这样的化学过程才是上一个世纪的事情，这是5 000年的积累和跨越，是现代化学科学技术对古代文明的再认识。
从技术角度讲，炼铜 ( http: / / www.21cnjy.com )是人类进入青铜时代的关键。不少科技考古工作者用现代的科技手段和考古学法透视古代炼铜过程，都发现这一技术的宏伟和壮观、惊奇和绝妙。或许，今天在实验室实现炼铜过程几分钟就可以完成。而人类是经过几万年的摸索和选择、试验和观察、总结和完善，才完成了炼铜过程。炼铜技术浸透着古代文明的历史文化信息，也折射出人类的智慧和伟大。
我国古代的水法冶铜
我国古代的炼铜技术有火法 ( http: / / www.21cnjy.com )和水法（又称湿法）两种。据已有的考古资料推知，在最早的火法炼铜中，用来炼铜的矿石为孔雀石〔CuCO3·Cu(OH)2〕之类的氧化矿，以木炭为燃料和还原剂。从硫化矿的辉铜矿（Cu2S）、黄铜矿（CuFeS2）等冶炼铜的过程比较复杂，应晚于从氧化矿的炼铜。从迄今已发现的我国最早的从硫化矿炼铜遗址得知，最迟在西周早期已经发明这种炼铜术。
据古代文献资料得知，我国在唐代已 ( http: / / www.21cnjy.com )有小规模的水法炼铜生产：取能熬煮而得胆矾（CuSO4·5H2O在我国古代的名称）的“苦泉”加入碎铁可得铜。所得铜称为铁铜，后来改称胆铜。显然这是利用了下面的置换反应：Fe+CuSO4====Cu+FeSO4。然而对于这种化学现象的认识和记载，则远在西汉刘安（公元前179～公元前122）所著《淮南万毕术》中就有记载“白青得铁即化为铜”。白青，后来又称石青，就是蓝铜矿〔2CuCO3·Cu(OH)2〕。
北宋末年，胆铜法开始在生产中大 ( http: / / www.21cnjy.com )规模应用，曾成为生产铜的重要途径之一。《宋史·食货志》对此有详细记载。胆铜法有许多优点，它可以就地取材，在“胆水”多的地方设置铜场，设备比较简单，成本低。只要把薄铁片或碎铁块放入“胆水”槽中，浸渍几天就能得到金属铜的粉末。胆铜法可以在常温下提取铜，既可以节省大量燃料，又不必使用鼓风、熔炼设备。
当年水法冶铜中铜的来源为来自 ( http: / / www.21cnjy.com )“古坑”（指废矿）的“胆土”和“胆水”。“胆土”是开采硫铜矿时的碎矿渣及贫矿经风化和氧化（包括细菌的作用）后而变化的硫酸铜与土质的混合物。“胆水”是雨水浸渍“胆土”后形成的硫酸铜溶液。“胆土”用水煎时也可溶出硫酸铜。后来，人们有意识地开采硫铜矿的贫矿，将其堆积而促进氧化，并由水煎改为水淋。
上述水法冶炼在我国应用最 ( http: / / www.21cnjy.com )早。在现代，也有相当数量的铜是湿法冶炼生产的。虽然其总的处理过程较古代的胆铜法复杂，但到后面的阶段，不少工厂仍采用铁（铁屑或海绵状铁）处理含CuSO4的溶液以制得粗铜——最后再将其精炼成纯铜。
（六）镍
在发射卫星用的火箭固体推进剂中，加 ( http: / / www.21cnjy.com )入约1％的纳米镍，就可使其燃烧值增加两倍。兰州大学的科技人员已在实验室成功研制出这种纳米镍粉。超细镍粉是一种纳米金属材料，具有一系列独特的物理化学性质，在催化剂、电池材料及硬质合金黏结剂等许多领域都有广泛的应用前景。以纳米镍制成的复合催化剂可使有机物加氢或脱氢反应的效率比传统镍催化剂提高10倍。将纳米镍应用于镍氢电池，也是目前镍氢电池发展的方向。兰州大学的科研人员采用简单的液相还原法，成功研制出十几到几十纳米的超细镍粉。目前国际市场上的纳米镍粉每千克售价在1万元，而兰大在实验室制备出的纳米镍粉总成本为每千克2 000元左右。
（七）彩色焰火
实验原理：金属元素的焰色反应。
实验用品：瓷坩埚（或蒸发 ( http: / / www.21cnjy.com )皿）、玻璃棒、研钵、长滴管，蔗糖、镁粉、KClO3、Ca(NO3)2、CuCl2〔根据条件可增加其他金属的盐，例如Ba(NO3)2、KNO3、NaNO3等〕、浓硫酸。
实验步骤：
1.将等质量的蔗糖、KClO3分别研成粉末，然后混合。把混合物分成3份（或数份），放入3个（或数个）瓷坩埚中。
2.在瓷坩埚中分别加入少量镁粉、Ca(NO3)2和CuCl2，并用玻璃棒搅拌一下。
3.用长滴管吸取浓硫酸，分别滴在3个瓷坩埚中，可观察到瓷坩埚中喷出不同颜色的火焰。
习题详解
1.答案：B
2.答案：C
3.答案：D
4.答案：D
5.答案：A
6.答案：C
7.答案：①2Cu+O22CuO
②CuO+H2SO4====CuSO4+H2O
③CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4
④Cu(OH)2CuO+H2O
⑤CuSO4+Fe====FeSO4+Cu
8.答案：CO2与NaOH溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液反应使容器内压强减小，所以容器会变瘪；因易拉罐的成分为Al，Al能与NaOH溶液反应生成氢气，罐内压强增大，所以会鼓起。
CO2+2OH-====+H2O
2Al+2OH-+2H2O====2+3H2↑
9.答案：CaCO3CaO+CO2↑
CaO+H2O====Ca(OH)2
Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH
10.答案：明矾的主要成分是KAl(SO4)2，含K+、Al3+和
（1）利用焰色反应验证K+的存在：用铂丝蘸取溶液在酒精灯上灼烧，隔着蓝色的钴玻璃观察焰色为紫色，则证明溶液中有K+。
（2）利用Al(OH)3的两性来 ( http: / / www.21cnjy.com )检验Al3+的存在：取少许溶液，滴加NaOH溶液，可观察到先生成白色沉淀，后白色沉淀溶解，即证明溶液中含Al3+。
（3）利用BaSO4难溶于水和酸的性质来检验的存在：取少许溶液，滴加Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，产生白色沉淀，说明溶液中含。
11.答案：设镁和铝的物质的量分别为x、y
则有：
解得：
w(Al)=×100%=52.9%
答：合金中铝的质量分数为52.9%;铝和镁的物质的量之比为1∶1。复习课
整体设计
从容说课
本节课是复习课，主要为第一 ( http: / / www.21cnjy.com )章第一节、第二节内容。要求通过复习使学生能够进一步掌握实验中常见的基本操作和定量计算在化学实验中的应用。在教师的引导下，培养学生的归纳能力，比较能力，举一反三能力。通过典型例题的分析，教给学生分析问题、解决问题的方法，为学生的发展打下基础。通过活动与探究，培养学生的探究能力、创新能力。
三维目标
知识与技能
1.掌握混合物的分离与离子的检验。
2.通过一定物质的量浓度溶液配制掌握有关物质的量、摩尔质量、物质的量浓度等概念。
过程与方法
1.通过典型例题的分析、学习，掌握分析问题、解决问题的方法。
2.探究与活动：通过复习，了解探究过程的意义和方法，培养从形象思维到抽象思维的能力。
情感、态度与价值观
1.通过复习，进一步培养学生实事求是的科学态度。
2.树立正确的人生观、价值观：热爱科学、热爱社会、关注生活。
教学重点
归纳能力、比较能力的培养。
教学难点
培养举一反三的能力，培养发散思维、创新思维的能力。
教具准备
实物投影仪、多媒体课件
课时安排
１课时
教学过程
导入新课
师：前几节课我们学习了化学实验的基本方法和化学计量在化学实验中的应用，这节课我们就来应用这些知识解决一些具体问题。
［板书］复习课
一、混合物的分离和提纯
［多媒体展示］
（例1）已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶 ( http: / / www.21cnjy.com )于质量分数大于或等于98%的硫酸，而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品，通过实验进行分离，可得到固体甲。（实验中使用的过滤器是用于过滤强酸液体的耐酸过滤器）
请填写表中空格，完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。
序号 实验步骤 简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)
① 溶解 将混合物放入烧杯中，加入98%H2SO4，充分搅拌直到固体不再溶解
②
③
④
⑤ 洗涤沉淀
⑥ 检验沉淀是否洗净
生：思考、讨论
［用实物投影仪投出学生解答情况］
师：（分析）根据题给的信息 ( http: / / www.21cnjy.com )：甲和乙都不溶于水，故不能用水来分离甲、乙两物质；甲溶于浓硫酸而乙不溶，可以用浓硫酸作溶剂将甲、乙进行溶解后过滤分离。但要注意甲溶于浓硫酸后要想得到固体甲，须利用甲不溶于水的性质稀释浓硫酸得到固体甲，但将浓硫酸稀释时，要注意将浓硫酸慢慢加入水中。
解答：
序号 实验步骤 简述实验操作(不必叙述如何装实验装置)
①
② 过滤 将烧杯中物质倒入耐酸过滤器中，过滤得滤液
③ 析出沉淀 将滤液沿烧杯壁慢慢倒入足量水中，不断搅拌，至析出全部固体
④ 过滤 将此烧杯中的物质倒入过滤器中，过滤，得固体
⑤ 用蒸馏水冲洗滤纸上固体若干次，至洗净
⑥ 取新得到洗出液少许，滴入用盐酸酸化的氯化钡溶液，若没有白色沉淀，则表明已洗净
师：（小结）过滤操作是化学实验 ( http: / / www.21cnjy.com )中的基本操作之一，利用该操作分离的是易溶于水和难溶于水的固体物质，可是本题却赋予一个新的情境，一种物质易溶于浓硫酸而一种物质不溶，不管怎么变，其基本操作方法却是一样的。
［多媒体展示］
（例2）现有一瓶物质甲和乙的混合物，已知甲和乙的某些性质如下：
物质 分子式 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm-3 水中溶解性
甲 C3H6O2 -98 57.5 0.93 可溶
乙 C4H8O2 -84 77 0.90 可溶
据此，将甲和乙互相分离的 ( http: / / www.21cnjy.com )最佳方法是_______________。采用此法分离时，所需的仪器有_______________。在操作中要注意______________________________问题。
生：思考讨论
生：可采用蒸馏的方法。主要仪器有：蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接受器、锥形瓶、铁架台等。注意温度的控制。注意冷凝水的流向……
师：分析甲和乙的各项物理性质：熔点相差不大，密度相差不大，易溶于水，相比之下，沸点差距最大，所以最佳分离方法应采用蒸馏法。
师：对于给出的图表，我们要学 ( http: / / www.21cnjy.com )会分析图表的数据。有时仅需要数据的比较，有时还需要将给出的数据进行适当的处理。在解决具体问题时，要针对题设情景进行准确的分析和判断。
［多媒体展示］
（例3）乙醚是一种常用的有 ( http: / / www.21cnjy.com )机萃取剂，利用它可以萃取出多种溶解在水中的有机物。现在小明在分液漏斗中用乙醚萃取水溶液里的某物质时，静置分层后，他不知道哪一层液体是“水层”，你能帮他进行判断吗？
生：思考讨论。
生：查一查乙醚的密度和水的密度，比较后即可知道哪一层是水层。
师：很好。但在实验中如何用实验进行验证？
生：向分液漏斗中继续加入水，看看水到哪层。
师：继续加水，可能会加大有机物在水中 ( http: / / www.21cnjy.com )的溶解度，这样会引起有机物的损失。同时也会增加分液时操作的复杂性。这样做不符合化学实验的基本要求。想一想我们在检验物质前的操作是什么，是先取少量的试样。
生：取一支小试管，打开分液漏斗 ( http: / / www.21cnjy.com )的活塞，慢慢放出少量液体，在其中加入少量水，如果加水后试管中的液体不分层，说明分液漏斗中下层是水层，反之，则上层是水层。
师：很好。我想通过这几个练习请同学们小结一下我们学过的混合物的分离和提纯方法有哪些，这些方法分别适用于分离和提纯哪类物质。
［板书］一、混合物的分离和提纯
［多媒体展示］
分离和提纯的方法 分离的物质 应用举例
过滤 从液体中分离出不溶的固体物质 除去粗盐中的泥沙
蒸发
蒸馏
萃取
生：小结
[实物投影]学生回答情况
［多媒体展示］
（例4）某中学学习小组在帮助老师整理实验室 ( http: / / www.21cnjy.com )中的化学试剂时，发现一盛有无色溶液的试剂瓶，标签破损(如右图)，请你根据已掌握的知识，对该试剂可能是什么物质的溶液作出猜想，并设计实验验证。
( http: / / www.21cnjy.com )
①猜想：这种试剂可能是：____________________________。
②实验验证：____________________________。
生：思考讨论
生：取少量该溶液加入试管中，向其中加 ( http: / / www.21cnjy.com )入稀盐酸。若产生无色、无味的气体，则原溶液是Na2CO3溶液。若产生无色、有刺激性气味的气体，则原溶液是Na2SO3溶液。若无明显现象出现，则说明为Na2SO4溶液。
［板书］二、离子的检验
师：物质的检验要依据物质的特殊 ( http: / / www.21cnjy.com )性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生及气味、火焰的颜色等进行判断、推理。
［多媒体展示］
（例5）只给出下列甲中和乙中对应的量，可以组成一个与物质的量有关的公式的是____________。
甲 物质粒子数 标准状况气体摩尔体积 固体体积 非标准状况物质质量 溶质质量百分比浓度
乙 阿伏加德罗常数 标准状况下气体体积 固体密度 物质的摩尔质量 溶液体积
生：思考讨论
生：①中可以。物 ( http: / / www.21cnjy.com )质的粒子数除以阿伏加德罗常数就是物质的量。②中可以。标准状况下气体体积除以气体摩尔体积就是物质的量。④中可以。物质的质量除以摩尔质量即为物质的量。
师：甲和乙中对应的量组成的公式 ( http: / / www.21cnjy.com )依次为：①N=n·NA；②V=n·V0；③m=ρ·V；④m=n·M；⑤m（溶质）= w（溶质）·V·ρ。与物质的量有关的是①②④。
［多媒体展示］
（例6）某工厂采用硫酸和氢氟 ( http: / / www.21cnjy.com )酸的溶液作为矿物中稀有元素的萃取液，生产要求该萃取液中硫酸的浓度为3 mol·L-1，氢氟酸的浓度为8 mol·L-1。现有一批回收酸液共400 L，经测定其中氢氟酸浓度为12 mol·L-1，硫酸的浓度为1 mol·L-1。现要用此回收酸液配制上述萃取液，400 L回收酸液经稀释可以得到____________L 8 mol·L-1的氢氟酸，在400 L回收酸液中加入____________L密度为1.84 g·cm-3、浓度为98%的浓硫酸，才能得到符合要求的萃取液。
生：思考讨论
生：求氢氟酸的体积可以根据稀释定律cV=c′V′来做。求出氢氟酸体积后，根据它的体积求出浓硫酸的体积。
师：设稀释后溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )体积为V′，根据稀释定律cV=c′V′可求得V′=cV/ c′=400 L×12 mol·L-1/8 mol·L-1=600 L。又设需加浓硫酸的体积为V，根据硫酸的物质的量守恒，则可求出浓硫酸的体积为76.1 L。
溶液的稀释或混合过程中，“溶质”是个关键。可根据溶质的物质的量守恒来进行计算。
［板书］三、物质的量及物质的量浓度
师：如果你是工厂的实验员，在计算出以上数据后，你该进行哪些操作呢？
生：将400 L回收液加水至600 L，然后再加入76.1 mL的浓硫酸。先加入76.1 mL的浓硫酸，然后再稀释至600 L。
师：这两种方案哪一种好呢？
生：第二种，因为第一种方案先加水至600 L后再加浓硫酸使得溶液的体积大于600 L。
师：很好，在配制溶液时，我们得到的是溶液的体积，而不是水的体积。
师：通过以上两种 ( http: / / www.21cnjy.com )例子，请同学们自己小结：①物质的量与粒子的数目、质量、物质的量浓度之间的转换关系如何？②在配制一定物质的量浓度溶液时，需要哪些仪器？进行哪些操作？
生：
( http: / / www.21cnjy.com )
在配制一定物质的量浓度溶液时，需要容 ( http: / / www.21cnjy.com )量瓶、胶头滴管、烧杯、托盘天平、玻璃棒、量筒、药匙等仪器。操作步骤可为：算、量、溶、移、定、摇六字。
师：小明同学在实验室中用浓硫酸 ( http: / / www.21cnjy.com )来配制一定物质的量浓度的稀硫酸。下面是他的操作录像，请同学们认真观察，看看他做的实验有无不当之处，不当操作会引起哪些误差呢？
[播放多媒体课件]
某同学用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸。
生：浓硫酸不能在量筒中稀释。应将浓硫 ( http: / / www.21cnjy.com )酸加入水中而不应将水加入浓硫酸中。量筒中的浓硫酸不要洗涤至小烧杯中。稀释后的浓硫酸应冷却后再移入容量瓶。移液的玻璃棒应伸在容量瓶的刻度线下。最后定容时应用胶头滴管。当溶液体积超过刻度线时，不能将溶液倒出，而应重新配制。摇匀后，如果液面低于刻度线不能再加水至刻度线。视线应与刻度线平齐。
……
［课堂小结］
化学实验以它独特的 ( http: / / www.21cnjy.com )功能和魅力在化学的发展和学习过程中发挥着不可替代的作用，吸引着无数学子为其废寝忘食，激发着莘莘学子学习化学的不尽兴趣。但化学实验又具有一定的危险性、毒性、腐蚀性、爆炸性……无一不危及着化学工作者和学生的安全，要求我们时时注意。
我们在做化学实验时 ( http: / / www.21cnjy.com )要注意一进入实验室就知道自己是做什么来了，应该怎样做，准备怎样做，（新的想法合理吗？请示老师了吗？得到批准了吗？）养成良好的实验纪律和实验习惯，形成优良的实验品质。
板书设计
一、混合物的分离和提纯
二、离子的检验
三、物质的量及物质的量浓度
活动与探究
1.在配制一定量的物质的量浓度溶液时，下列操作使得到的溶液浓度偏高、偏低，还是不变？
（1）用量筒取液态溶质，读数时俯视量筒，所配制溶液浓度_____________。
（2）将取样品的药匙用水洗涤，洗涤液倒入容量瓶，所配溶液浓度_____________。
（3）定容摇匀后，有少量溶液外流，所配溶液浓度_____________。
2.实验室里需用480 mL的硫酸铜溶液，现选取500 mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是（ ）
A.称取7.68 g硫酸铜，加入500 mL水
B.称取12.0 g胆矾配成500 mL溶液
C.称取8.0 g硫酸铜，加入500 mL水
D.称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
随堂练习
1.某实验小组只领取下列仪器(或用品)：铁架 ( http: / / www.21cnjy.com )台(带铁夹、铁圈)、三脚架、石棉网、烧杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴。只应用上述仪器用品，不能进行的实验操作是（ ）
A.蒸发 B.萃取 C.过滤 D.蒸馏
答案:CD
2.以NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中不正确的是（ ）
A.171 g硫酸铝中含1.5NA个 B.0.1 mol OH-含NA个电子
C.1.8 g水中含NA个中子 D. 24 g臭氧中含NA个氧原子
答案:CD
3.(经典回放)设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A.1 mol氮气中有2NA个氮原子
B.14 g氮气中含NA个氮原子(氮的相对原子质量为14)
C.2 L 0.3 mol·L-１Na2SO4溶液中含0.6NA个Na＋
D.18 g水中所含的电子数为8NA
答案:AB
4.在反应X+2Y====R+2M中，已知 ( http: / / www.21cnjy.com )R和M的摩尔质量之比为22∶9，当1.6 g X与Y完全反应后，生成4.4 g R，则此反应中Y和M的质量之比为（ ）
A.16∶9 B.23∶9 C.32∶9 D.46∶9
答案:A
5.(经典回放)等体积硫酸铝、硫酸锌、硫酸 ( http: / / www.21cnjy.com )钠溶液分别与足量的氯化钡溶液反应。若生成的硫酸钡沉淀的质量比为1∶2∶3，则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度比为（ ）
A.1∶2∶3 B.1∶6∶9 C.1∶3∶3 D.1∶3∶6
答案:B
备课资料
常见化学危险品贮存通则
1.主题内容与适用范围
本标准规定了常用化学危险品（以下简称化学危险品）贮存的基本要求。
本标准适用于常用化学危险品（以下简称化学危险品）出、入库，贮存及养护。
2.引用标准
GB 190 危险货物包装标志
GB 13690 常用危险化学品的分类及标志
GB J16 建筑设计防火规范
3.定义
3.1 隔离贮存segregated s ( http: / / www.21cnjy.com )torage在同一房间或同一区域内，不同的物料之间分开一定的距离，非禁忌物料间用通道保持空间的贮存方式。
3.2 隔开贮存cut-off storage在同一建筑或同一区域内，用隔板或墙，将其与禁忌物料分离开的贮存方式。
3.3 分离贮存detached storage在不同的建筑物或远离所有建筑的外部区域内的贮存方式。
3.4 禁忌物料incinpatible inaterals化学性质相抵触或灭火方法不同的化学物料。
4.化学危险品贮存的基本要求
4.1 贮存化学危险品必须遵照国家法律、法规和其他有关的规定。
4.2 化学危险品必须贮存在经公安 ( http: / / www.21cnjy.com )部门批准设置的专门的化学危险品仓库中，经销部门自管仓库贮存化学危险品及贮存数量必须经公安部门批准。未经批准不得随意设置化学危险品贮存仓库。
4.3 化学危险品露天堆放，应符合防火、防爆的安全要求，爆炸物品、一级易燃物品、遇湿燃烧物品、剧毒物品不得露天堆放。
4.4 贮存化学危险品的仓库必须配备有专业知识的技术人员，其库房及场所应设专人管理，管理人员必须配备可靠的个人安全防护用品。
4.5 化学危险品按GB 13690的规定分为八类：
a.爆炸品；（国家技术监督局1995-07-26批准1996-02-01实施）
b.压缩气体和液化气体；
c.易燃液体；
d.易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品；
e.氧化剂和有机过氧化物；
f.毒害品；
g.放射性物品；
h.腐蚀品。
4.6 标志
贮存的化学危险品应有明显的标志，标志 ( http: / / www.21cnjy.com )应符合GB 190的规定。同一区域贮存两种或两种以上不同级别的危险品时，应按最高等级危险物品的性能标志。
4.7 贮存方式 化学危险品贮存方式分为三种：
a.隔离贮存；
b.隔开贮存；
c.分离贮存。
4.8 根据危险品性能分区、分类、分库贮存。各类危险品不得与禁忌物料混合贮存，禁忌物料配置见附录A（参考件）。
4.9 贮存化学危险品的建筑物、区域内严禁吸烟和使用明火。
5.贮存场所的要求
5.1 贮存化学危险品的建筑物不得有地下室或其他地下建筑，其耐火等级、层数、占地面积、安全疏散和防火间距，应符合国家有关规定。
5.2 贮存地点及建筑结构的设置，除了应符合国家的有关规定外，还应考虑对周围环境和居民的影响。
5.3 贮存场所的电气安装
5.3.1 化学危险品贮存建筑物、场所消防用电设备应能充分满足消防用电的需要，并符合GBJ16第十章第一节的有关规定。
5.3.2 化学危险品贮存区域或建筑物内输配电线路、灯具、火灾事故照明和疏散指示标志，都应符合安全要求。
5.3.3 贮存易燃、易爆化学危险品的建筑，必须安装避雷设备。
5.4 贮存场所通风或温度调节
5.4.1 贮存化学危险品的建筑必须安装通风设备，并注意设备的防护措施。
5.4.2 贮存化学危险品的建筑通、排风系统应设有导除静电的接地装置。
5.4.3 通风管应采用非燃烧材料制作。
5.4.4 通风管道不宜穿过防火墙等防火分隔物，如必须穿过时应用非燃烧材料分隔。
5.4.5 贮存化学危险品建筑采暖的热煤温度不应过高，热水采暖不应超过80 ℃，不得使用蒸汽采暖和机械采暖。
5.4.6 采暖管道和设备的保温材料，必须采用非燃烧材料。
6.贮存安排及贮存量限制
6.1 化学危险品贮存安排取决于化学危险品分类、分项、容器类型、贮存方式和消防的要求。
6.2 贮存量及贮存安排见下表。
贮存类别 露天贮存 隔离贮存 隔开贮存 分离贮存
贮存要求
平均单位面积贮存量/t/m2 1.0~1.5 0.5 0.7 0.7
单一贮存区最大贮量/t 2 000~2 400 200~300 200~300 400~600
垛距限制/m 2 0.3~0.5 0.3~0.5 0.3~0.5
通道宽度/m 4~6 1~2 1~2 5
墙距宽度/m 2 0.3~0.5 0.3~0.5 0.3~0.5
与禁忌品距离/m 10 不得同库贮存 不得同库贮存 7~10
6.3 遇火、遇热、遇潮能引起燃烧、爆炸或发生化学反应，产生有毒气体的化学危险品不得在露天或在潮湿、积水的建筑物中贮存。
6.4 受日光照射能发生化学反应引起燃烧、爆炸、分解、化合或能产生有毒气体的化学危险品应贮存在一级建筑物中。其包装应采取避光措施。
6.5 爆炸物品不准和其他类物品同贮，必须单独隔离限量贮存，仓库不准建在城镇，还应与周围建筑、交通干道、输电线路保持一定安全距离。
6.6 压缩气体和液化气 ( http: / / www.21cnjy.com )体必须与爆炸物品、氧化剂、易燃物品、自燃物品、腐蚀性物品隔离贮存。易燃气体不得与助燃气体、剧毒气体同贮；氧气不得与油脂混合贮存，盛装液化气体的容器属压力容器的，必须有压力表、安全阀、紧急切断装置，并定期检查，不得超装。
6.7 易燃液体、遇湿易燃物品、易燃固体不得与氧化剂混合贮存，具有还原性氧化剂应单独存放。
6.8 有毒物品应贮存在阴凉、通风、干燥的场所，不要露天存放，不要接近酸类物质。
6.9 腐蚀性物品，包装必须严密，不允许泄漏，严禁与液化气体和其他物品共存。
7.化学危险品的养护
7.1 化学危险品入库时，应严格检验物品质量、数量、包装情况、有无泄漏。
7.2 化学危险品入库后应采取适当的养护措施，在贮存期内，定期检查，发现其品质变化、包装破损、渗漏、稳定剂短缺等，应及时处理。
7.3 库房温度、湿度应严格控制、经常检查，发现变化及时调整。
8.化学危险品出入库管理
8.1 贮存化学危险品的仓库，必须建立严格的出入库管理制度。
8.2 化学危险品出入库前均应按合同进行检查验收、登记、验收内容包括：
a.数量；
b.包装；
c.危险标志。经核对后方可入库、出库，当物品性质未弄清时不得入库。
8.3 进入化学危险品贮存区域的人员、机动车辆和作业车辆，必须采取防火措施。
8.4 装卸、搬运化学危险品时应按有关规定进行，做到轻装、轻卸。严禁摔、碰、撞、击、拖拉、倾倒和滚动。
8.5 装卸对人身有毒害及腐蚀性的物品时，操作人员应根据危险性，穿戴相应的防护用品。
8.6 不得用同一车辆运输互为禁忌的物料。
8.7 修补、换装、清扫、装卸易燃、易爆物料时，应使用不产生火花的铜制、合金制或其他工具。
9.消防措施
9.1 根据危险品特性和仓库条件，必须配置相应的消防设备、设施和灭火药剂。并配备经过培训的兼职和专职的消防人员。
9.2 贮存化学危险品建筑物内应根据仓库条件安装自动监测和火灾报警系统。
9.3 贮存化学危险品的建筑物内，如 ( http: / / www.21cnjy.com )条件允许，应安装灭火喷淋系统（遇水燃烧化学危险品，不可用水扑救的火灾除外），其喷淋强度和供水时间如下：喷淋强度 15 L /（min·m2）；持续时间 90 min。
10.废弃物处理
10.1 禁止在化学危险品贮存区域内堆积可燃废弃物品。
10.2 泄漏或渗漏危险品的包装容器应迅速移至安全区域。
10.3 按化学危险品特性，用化学的或物理的方法处理废弃物品，不得任意抛弃、污染环境。
11.人员培训
11.1 仓库工作人员应进行培训，经考核合格后持证上岗。
11.2 对化学危险品的装卸人员进行必要的教育，使其按照有关规定进行操作。
11.3 仓库的消防人员除了具有一般消防 ( http: / / www.21cnjy.com )知识之外，还应进行在危险品仓库工作的专门培训，使其熟悉各区域贮存的化学危险品种类、特性、贮存地点、事故的处理程序及方法。
常用危险化学品标志
底色：橙红色图形：正在爆炸的炸弹（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志1 爆炸品标志 底色：正红色图形：火焰（黑色或白色）文字：黑色或白色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志2 易燃气体标志 底色：绿色图形：气瓶（黑色或白色）文字：黑色或白色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志3 不燃气体标志
底色：白色图形：骷髅头和交叉骨形（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志4 有毒气体标志 底色：红色图形：火焰（黑色或白色）文字：黑色或白色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志5 易燃液体标志 底色：红白相间的垂直宽条（红7、白6）图形：火焰（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志6 易燃固体标志
底色：上半部白色图形：火焰（黑色或白色）文字：黑色或白色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志7 自燃物品标志 底色：蓝色，下半部红色图形：火焰（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志8 遇湿易燃物品标志 底色：柠檬黄色图形：从圆圈中冒出的火焰（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志9 氧化剂标志
底色：柠檬黄色图形：从圆圈中冒出的火焰（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志10 有机过氧化物标志 底色：白色图形：骷髅头和交叉骨形（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志11 有毒品标志 底色：白色图形：骷髅头和交叉骨形（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志12 剧毒品标志
底色：白色图形：上半部三叶形（黑色）下半部白色下半部两条垂直的红色宽条文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志13 一级放射性物品标志 底色：上半部黄色图形：上半部三叶形（黑色）下半部一条垂直的红色宽条文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志14 二级放射性物品标志 底色：上半部黄色下半部白色图形：上半部三叶形（黑色）下半部三条垂直的红色宽条文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志15 三级放射性物品标志
底色：上半部白色 下半部黑色 图形：上半部两个试管中液体分别向 金属板和手上滴落（黑色） 文字：（下半部）白色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志16 腐蚀品标志 副标志底色：橙红色图形：正在爆炸的炸弹（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志17 爆炸品标志 底色：红色图形：火焰（黑色）文字：黑色或白色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志18 易燃气体标志
底色：绿色图形：气瓶（黑色或白色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志19 不燃气体标志 底色：白色图形：骷髅头和交叉骨形（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志20 有毒气体标志 底色：红色图形：火焰（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志21 易燃液体标志
底色：红白相间的垂直宽条（红7、白6）图形：火焰（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志22 易燃固体标志 底色：上半部白色，下半部红色图形：火焰（黑色）文字：黑色或白色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志23 自燃物品标志 底色：蓝色图形：火焰（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志24 遇湿易燃物品标志
底色：柠檬黄色图形：从圆圈中冒出的火焰（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志25 氧化剂标志 底色：白色图形：骷髅头和交叉骨形（黑色）文字：黑色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志26 有毒品标志 底色：上半部白色，下半部黑色图形：上半部两个试管中液体分别向金属板和手上滴落（黑色）文字：（下半部）白色 ( http: / / www.21cnjy.com )标志27 腐蚀品标志
海水的化学组成和特性
化学海洋学是用化学的原理和方法解决 ( http: / / www.21cnjy.com )海洋中有关问题的科学，其基本内容就是研究海水的化学组成和特性，包括发生在海水中的各种均相化学过程、海水与大气界面上的各种气—液界面化学过程以及海水与沉积物、悬浮颗粒等固—液界面上的化学过程。
1872年“挑战者号”进行了首 ( http: / / www.21cnjy.com )次大规模海洋科学调查。在这次调查中首次测定了海水的化学组成。20世纪以来，分析化学以及海水采样技术的快速进步，给化学海洋学的发展带来极大的推动力，化学海洋学在20世纪获得迅速发展。
化学海洋学是海洋科学的一个 ( http: / / www.21cnjy.com )重要分支。它为海洋科学其他方向的发展提供了化学的基础，也和它们结合形成了新的研究方向和新兴学科。如研究海洋环流、水团等需要利用示踪方法跟踪海水的运动，海水化学成分的分析也有助于确定其运动和来源；生物海洋学研究海洋初级生产力必须借助化学手段；化学海洋学对海洋沉积和海水—底质的物质交换研究，则是海洋地质学的重要组成部分。
1.海水的化学组成
海水是一种非常复杂的多组分水溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )，海水中各种元素都以一定的物理化学形态存在。在海水中铜的存在形式较为复杂，大部分是以有机络合物形式存在的。在自由离子中仅有一小部分以二价正离子形式存在，大部分都是以负离子络合物出现。自由铜离子仅占全部溶解铜的一小部分。海水中有含量极为丰富的钠，但其化学行为非常简单，它几乎全部以Na+形式存在。
海水中溶解的有机物 ( http: / / www.21cnjy.com )十分复杂，主要是一种叫做“海洋腐殖质”的物质，它的性质与土壤中植被分解生成的腐殖酸和富敏酸类似。海洋腐殖质的分子结构还没有完全确定，但是它与金属能形成强络合物。
海水中的成分可以划分为五类：
1.主要成分(大量、常量元素)：指海水中浓度大于1×10-6 mg/kg的成分。属于此类的有阳离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+和Sr2+五种，阴离子有Cl-、、Br-、（），F-五种，还有以分子形式存在的H3BO3，其总和占海水盐分的99.9％。所以称为主要成分。
由于这些成分在海水中的含量较大，各成分的浓度比例近似恒定，生物活动和总盐度变化对其影响都不大，所以称为保守元素。
海水中的Si含量有时也大于1 mg/kg，但是由于其浓度受生物活动影响较大，性质不稳定，属于非保守元素，因此讨论主要成分时不包括Si。
2.溶于海水的气体成分，如氧、氮及惰性气体等。
3.营养元素(营养盐、生源元素 ( http: / / www.21cnjy.com ))：主要是与海洋植物生长有关的元素，通常是指N、P及Si等。这些元素在海水中的含量经常受到植物活动的影响，其含量很低时，会限制植物的正常生长，所以这些元素对生物有重要意义。
4.微量元素：在海水中含量很低，但又不属于营养元素者。
5.海水中的有机物质：如氨基酸、腐殖质、叶绿素等。
2.海水的主要成分
一、性质与溶存形式
海水中溶解有各种盐分，海 ( http: / / www.21cnjy.com )水盐分的成因是一个复杂的问题，与地球的起源、海洋的形成及演变过程有关。一般认为盐分主要来源于地壳岩石风化产物及火山喷出物。另外，全球的河流每年向海洋输送5.5×1015g溶解盐，这也是海水盐分来源之一。从其来源看，海水中似乎应该含有地球上的所有元素，但是，由于分析水平所限，目前已经测定的仅有80多种。现将其中重要的一些元素列于下表中。
海水中最重要的溶解元素的化学形态和浓度
元素 平均浓度 范围 单位（每kg海水） 主要存在形态①
Li 174 ② μg Li+
B 4.5 ② mg H3BO3
C 27.6 24~30 mg ，
N② 420 ＜1~630 μg
F 1.3 ② mg F-，MgF+
Na 10.77 ② g Na+
Mg 1.29 ② g Mg2+
Al 540 ＜10~1200 ng Al，Al(OH)3
Si 2.8 ＜0.02~5 mg H4SiO4
P 70 ＜0.1~110 μg ，，MgHPO4
S 0.904 ② g ，，MgSO4
Cl 19.354 ② g Cl-
K 0.399 ② g K+
Ca 0.412 ② g Ca2+
Mn 14 5~200 ng Mn2+，MnCl+
Fe 55 5~140 ng Fe(OH)3
Ni 0.50 0.10~0.70 μg Ni2+，NiCO3，NiCl+
Cu 0.25 0.03~0.40 μg CuCO3，CuOH+，Cu2+
Zn 0.40 ＜0.01~0.60 μg Zn2+，ZnOH+，ZnCO3，ZnCl+
As 1.7 1.1~1.9 μg HA
Br 67 ② mg Br-
Rb 120 ② μg Rb+
Sr 7.9 ② mg Sr2+
Cd 80 0.1~120 ng CdCl2
I 50 25~65 ng
Csp 0.29 ② μg Cs+
Ba 14 4~20 μg Ba2+
Hg 1 0.4~2 ng
Pb 2 1~35③ ng PbCO3，Pb，PbCl+
U 3.3 ② Μg UO2
①指氧化水体中的无机形态。
②浓度对于化合的氮元素也以氮气形式存在。
③浓度受到大气中含铅汽油燃烧影响。
表中较高浓度的组分基本上代表了其在海 ( http: / / www.21cnjy.com )水中的平均浓度，一些低含量成分由于测定困难，测定过的样本不多，难以代表其平均浓度。表中还反映出逗留时间长的元素在海水中的含量也高，如果把含量填写入元素周期表，大致可以看到如下规律：除零族稀有气体外，周期表两端的元素含量较高。如ⅠA，ⅡA，ⅦA及ⅥA族；同族元素从第三周期开始随原子序数增加而减少。ⅠA，ⅡA和ⅦA三族元素的logC(C以mmol/kg表示)与原子序数成线性关系。某些副族元素也有类似现象。过渡元素在海水中含量都较低，包括植物生长的营养元素和一些必需的微量元素都集中在这个区域。
表1中列举了几乎所有主要元素的无 ( http: / / www.21cnjy.com )机形态。对于元素的化学形态的了解是十分重要的，因为它对于元素在海水中的反应有决定作用。例如，铜对于浮游生物的作用就是与自由的二价铜离子浓度有关，而非与总的铜浓度有关。在化学分析中，一般不区分化学形态，所以一般的溶解态浓度就是指离子或元素的总浓度。
化学海洋学的发展很大程度上依赖 ( http: / / www.21cnjy.com )于分析化学技术的进步，许多感兴趣的金属在海水中含量极低，只有用灵敏的测试仪器和技术并避免样品采集和分析过程中的污染才能够测定。
二、元素在海水中的逗留时间
元素在海水中并非永久留存 ( http: / / www.21cnjy.com )，河流不断把盐分输送到海洋，海水中的元素又不断向海底沉积。不同的元素转移到沉积中间的速度是不同的，例如，河水中Ca2+含量比Na+高，而进入海洋之后，Na+的含量比Ca2+高得多。这说明Ca2+比Na+更容易进入沉积物。为了解不同元素在海水中间可以停留的时间和转移速率，Barth(1952)提出海水中元素的逗留时间(T)的概念，其定义为
T=
T的意义是：元素以固定的速率向海洋输送，如果要把全部海水中该元素置换出来所需的平均时间。
海水的成分被认为处于稳定状态，即元素的含量不随时间改变。这样，元素进入海水的速率应当等于从海水中输出的速率，可以用下列模式表示：
M为海水中某元素的总量，Q为输入速率，R为输出速率，于是有=Q-R
处于稳定状态时，=0，即Q=R
海水中的元素输出与元素的含量成正比：
R=kM(k为输出速率常数)
Q-kM=0,即=r
即元素的逗留时间等于元素输出速率常数的倒数。
海水中一些元素的逗留时间列于下表中。
海水中一些元素的逗留时间
元素 log T 元素 log T 元素 log T 元素 log T
H 4.5 Cl 7.9 As 5 Hg 5
Li 6.5 K 6.7 Se 4 Pb(2.6)
Be (2) Ca 5.9 Br 8 Ra 6.6
B 7.0 Sc 4.6 Rb 6.4 Th (2)
C 4.9 Ti 4 Zr 5 U 6.4
N 6.3 V 5 Mo 5
O 4.5 Cr 3 Ag 5
F 5.7 Mn 4 Cd 4.7
Na 7.7 Fe 2 Sd 4
Mg 7.0 Co 4.5 I 6
Al 1 Ni 4 Cs 5.8
Si 3.8 Cu 4 Ba 4.5
P 4 Zn 4 La 6.3
S 6.9 Ga 4 Au 5
下面举两个计算示例。
(1)海洋中水分子的逗留时间：海洋的平均深度为4 000 m，全球河流的径流量折算为海洋水位是13 cm/a，所以=4 000/0.13≈3×104(年)。
有人在计算时采用河流的径流量为10 cm/a，得到的结果为40×104年。
还可以从海水的总体积和径流量计算，即
=1.4×1021(4.6×1016)≈3×104(年) (4－6)
(2)海水中钙的逗留时间：海水中总 ( http: / / www.21cnjy.com )Ca2+含量为5.61×1020g，河水中钙的平均浓度为15×10-3g /dm3，河流径流量为4.6×1016 kg/a。
TCa=5.61×1020/(15×10－3×4.6×1016)≈0.8×106(年) (4－7)
也可以根据元素从海水中的输出量计算，但是由于数据的准确度不够，都只能得到近似的结果。海水中元素的逗留时间大致在102～108年之间。
海水的更新时间在温跃层(平均1 ( http: / / www.21cnjy.com )00 m)以上平均为几十年，而在深层则为1000年左右。如果元素逗留时间大于更新的时间，则在整个海洋中的分布应当是均匀的；如果小于更新的时间，其分布应当是不均匀的。但是有些元素如P、N、Si虽然逗留时间较长，由于生物参与了这些元素的循环，在海洋中也造成了不均匀的分布。
3.微量元素
海水中除了14种主要元素(O、H、C ( http: / / www.21cnjy.com )l、Ca、Mg、S、K、Br、C、S、Sr、B、Si、F)浓度大于1×10-6mg/kg外，其余所有元素的浓度均低于此值，因此可以把这些元素称为“微量元素”。当然，这仅是对海水的组分而言，与通常意义的“微量元素”不同。例如，Fe和Al在地壳中的含量很高，而在海水中含量很低，它们是海水中的微量元素。
海水中的微量元素过去研 ( http: / / www.21cnjy.com )究不多，现在则因为它们和环境污染有重要关系，研究日益广泛，例如IDOE计划调查污染本底值和污染物迁移等。海水中的微量元素的循环和平衡过程是极为复杂的。其来源主要有河流的输入、大气沉降、海底热泉等，它在海水中涉及的平衡有络合、螯合、氧化还原平衡、生物吸收、颗粒物的吸附与解吸等。微量元素的循环为海洋化学研究提供了研究的新内容。
对海水微量元素的研究 ( http: / / www.21cnjy.com )首先是分析测定问题。有些方法的灵敏度虽然很高，但是不一定能得到正确的结果。因为海水中微量元素的含量极低，有些甚至低于蒸馏水中的含量，所以采样、储存，以及容器的污染都会产生很大的误差。为此，首先要避免沾污，采样过程要防止污染，样品的前处理和分析测定均应在洁净实验室进行，也要考虑容器、试剂等对测定结果的影响。另外，要经常进行实验室的互校工作，以保证测定质量。
微量元素在海水中的存在形式和形态
元素在海水中的存在形式和形态与其在海洋的地球化学、生物及化学过程有密切关系，如Cr在海水中以形式存在较为稳定，而以Cr3+形式则易被吸附沉淀到海底沉积物中。又如海水中的Cd有四种形式：Cd2+、CdCl+、、，颗粒物和胶体对不同形式的Cd的吸附和离子交换显然是不同的。不同形式的金属毒性也大不相同，Cr6+毒性大于Cr3+，Cu2+和Cu(OH)+毒性大于有机络合的铜，甲基汞的毒性远大于无机汞。溶于海水中的自由离子及有机、无机络合物在水体中比在悬浮物和颗粒物中更稳定。因此对海水中微量元素的形态研究十分重要。一般微量元素在海水中的形态可以分为以下几种类型：
（1）弱酸在海水中的解离；
（2）变价元素在海水中的氧化还原平衡；
（3）微量元素在海水中的有机和无机络合物；
（4）生物合成的有机物；
（5）海水中的有机物及无机颗粒物。
Stumm(1975)把海水中的微 ( http: / / www.21cnjy.com )量金属元素按照粒子大小分为七种形式，Florence(1976)也根据测定过程把海水中的微量元素分为各种不同形态。但是这些划分都比较粗略，还有待于继续进行理论研究和实际调查。
向海洋要水
20世纪90年代以来，水资源危机日益突出，世界许多国家都直接或间接地加入了海水淡化技术的发展潮流。
从全球范围来看，目前世界淡化水日产 ( http: / / www.21cnjy.com )量已达到2 700万立方米，并以10％～30％的年增长率攀升。供养的人口不仅有中东若干国家，而且还有美国、俄罗斯、日本、意大利等许多发达国家的部分地区。天津大学化学工程研究所王世昌教授介绍，世界蒸馏淡化厂（多级闪蒸）的最大规模已达到30万吨/天，该装置建在阿联酋的阿布扎比，与73.2万千瓦的发电厂联建；海水反渗透淡化厂的最大规模达到11万吨/天，位于沙特阿拉伯的Jeddah，而地表水反渗透淡化厂规模达到38万吨/天，位于美国的科罗拉多。
海水淡化装置20世纪90年代年销 ( http: / / www.21cnjy.com )售额达到近百亿美元，而且增幅不减。其中，美国和日本分别占有大约30％的市场份额。80年代初才起步的韩国也已在中东获得若干套日产万吨级蒸馏海水淡化装置的机会。相比之下，我国海水淡化进展缓慢，在整个40年的发展过程中每跨一步都要经历10年之久。1958年，我国海水淡化以电渗析法起步，1965年开始研究反渗透技术，1975年开始研究大中型蒸馏技术。1986年，批准引进建设日产3 000吨的电厂用多级闪蒸海水淡化装置，1997年建成舟山日产500吨海水反渗透淡化装置。造成我国海水淡化进展缓慢的根本原因在于观念过于保守，思路上进入了误区，担心海水淡化技术不可靠，成本高不可攀等。
关于海水淡化的技术问 ( http: / / www.21cnjy.com )题，国家液体分离膜技术研究中心高从阶院士认为，海水淡化经过半个多世纪的发展，从技术上讲，已经比较成熟，大规模地把海水变成淡水，已经在世界各地出现，主要是海湾地区。目前主要海水淡化方法有反渗透（SWRO）、多级闪蒸（MSF）、多效蒸发（MED）和压气蒸馏（VC）等，而适用于大型的海水淡化的方法只有SWRO、MSF和MED。
多级闪蒸就MSF ( http: / / www.21cnjy.com )技术本身来看近年来有所进展，但无重大突破。主要进展有单机容量进一步扩大，最高可达4.5万～5.7万m3/天；运行管理方面开发了DROPS软件，可协调运行参数，使系统最佳化，并降低运行费用；采用新型聚羧酸酯防垢剂，兼具抑垢和分散作用，可使MSF在95～110 ℃下运行，且用量少，对环境影响小；试用高级奥氏不锈钢代替镍基合金，以提高运行可靠性，减少停车维修，降低成本。
低温多效蒸馏（L ( http: / / www.21cnjy.com )T-MED） MED为30年代的淡化方法，由于结垢和腐蚀等问题，且由于50年代MSF的出现，使之停滞不前。尽管美、日等国投入大量资金改进提高，但市场占有份额仍不足10％。LT－MED操作温度在60～70 ℃使结垢和腐蚀有所减缓，可使用较廉价的材料，以降低成本。一些改进工作有塔式设计，混凝土外壳，增加效数，采用热泵式及水电联产等。通常能耗在5 kWh/m3～7 kWh/m3淡水，该技术在利用废热造水方面有一定的市场。
反渗透（SWRO）RO用膜和组件也相 ( http: / / www.21cnjy.com )当成熟，组件脱盐率可高达99.5％，SWRO工艺过程也较成熟，有约20年的经验积累，已成为海水制取饮用水最廉价的方法。近年来，功交换器和压力交换器的开发成功使能量回收效率都高达90％以上，从而使SWRO的能耗在4kWh/m3淡水左右，进一步增强了SWRO的竞争力，1998年又提出纳滤（NF）和SWRO与MSF相结合的研究开发，以及高压和高回收率SWRO法等，这使海水综合利用率进一步提高。近几年国际海水淡化指标中，SWRO以投资最低，能耗最低，成本最低，建造周期短等优势而屡屡中标。
至于海水淡化的成本问题，王世昌教授 ( http: / / www.21cnjy.com )认为，大型海水淡化吨成本一般在1美元左右或以下。按照市场经济的法则与当前自来水价格相比，在许多国家都相差无几或接近持平。如作为丰水国家的美国，自来水的价格为0.44～0.52美元/吨（1995年），澳大利亚为0.9～1.16美元/吨。对于我国目前沿海地区的一些远距离引水工程其费用除了直接工程费之外，还有被引水地区的间接损失，如果都计入自来水成本，而国家不给予补贴，则水费恐怕也不比淡化水低。至于一些工业用的高质水，其制水成本现在已经超过了海水淡化方案的制水成本。
据了解，目前国际上共同的认识是： ( http: / / www.21cnjy.com )多级闪蒸、低温多效蒸馏和反渗透必将决定海水淡化的未来，这是过去40年研究发展得出的结论，也就是说，未来40年这三种淡化装置都会继续建设。
本章复习题答案
1.答案：BC
2.答案：B
3.答案：A
4.答案：D
5.答案：BD
6.答案：C
点拨：先求出NH4Cl的物质的量，再根据比例求出KCl和K2SO4的物质的量，最后求出其质量。
7.答案：（1）错误。没指明是标准状况。
（2）错误。溶液的体积不是1 L。
（3）错误。标准状况下水是固体。
（4）正确。
8.答案：5% 0.28 mol·L-1
9.答案：
( http: / / www.21cnjy.com )
10.答案：n（KOH）=0.2 mol·L-1×0.050 L=0.01 mol
m（KOH）=0.01 mol×56 g·mol-1=0.56 g
称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀、贴标签。
11.答案：设350 mL溶液中K2SO4的质量为x。
则有
x=37.76 g
n（K2SO4）==0.22 mol
c（K2SO4）==0.44 mol·L-1
答：稀释后溶液中K2SO4的物质的量浓度为0.44 mol·L-1。第一章 从实验学化学
单元规划
化学是一门以实验为基础的科学，要 ( http: / / www.21cnjy.com )让学生学好化学，首先要了解化学学科的这一特征，并引导学生通过实验去学习化学。实验是了解物质性质的最好方法，也是认识元素周期律的最佳途径；通过实验可以感受化学反应与能量的关系，认识并研究能量的利用问题；通过实验还能切实了解材料、环境、绿色化学等问题。教科书把化学实验列为第一章体现了课程标准所反映的教学思想。此外，教科书不仅把“化学实验”作为专题内容，还把它安排在第一章，突出了化学实验的基础性，既起到与初中化学实验以及化学知识的衔接，又为高中化学新知识的学习穿针引线，通过实验把学生引入化学世界，由此决定了本章教学内容的基础性和重要性。
第一节：化学实验基本方法。在强调化 ( http: / / www.21cnjy.com )学实验安全性的基础上，通过“粗盐的提纯”实验，复习过滤和蒸发等操作。对于蒸馏，则是在初中简易操作的基础上，引入使用冷凝管这一较正规的操作。在复习拓宽的基础上又介绍了一种新的分离和提纯方法——萃取。本节还结合实际操作引入物质检验的知识。这样由已知到未知，由简单到复杂，逐步深入。
第二节：化学计量在实验中的应用。在 ( http: / / www.21cnjy.com )化学基本概念的基础上，通过实验介绍一定物质的量浓度溶液的配制方法。溶液的配制方法是化学实验基本方法和技能，也是对化学知识的应用。而物质的量的有关知识，作为化学实验中的计量来呈现，从而突出实验主题。
教学重点
1.掌握溶解、过滤、蒸发等基本操作，掌握蒸馏、萃取等分离方法。
2.理解物质的量的概念，掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法和应用。
教学难点
物质的量概念及一定物质的量浓度溶液的配制。
课时安排
第一节 化学实验基本方法 3课时
第二节 化学计量在实验中的应用 3课时
复习课 1课时
第一节 化学实验基本方法
整体设计
从容说课
本节从实验室安全注 ( http: / / www.21cnjy.com )意事项入手，主要提醒学生从实验室规则、安全措施和正确的操作方法等方面重视安全问题。并通过让学生讨论一些实际问题而加深对实验安全的认识。
初中化学已经介绍了药品的取用、 ( http: / / www.21cnjy.com )物质的加热、仪器的洗涤、天平的使用等基本操作，也介绍了过滤、蒸发等分离方法。本节选择“粗盐的提纯”实验，其目的是：（1）学生已经做过粗盐的提纯实验，在此，从学生的经验出发，既可起到复习的作用，又可降低实验的难度，逐步深入；（2）粗盐的提纯实验中包含着较多的分离操作，而且过滤是所有分离方法中最常用的，有必要让学生掌握；（3）粗盐经溶解、过滤后所得的滤液并不只是NaCl的溶液，仍然含有少量可溶性杂质，需要进一步检验并除去。这样就可以利用这一实验进一步介绍离子检验的方法。
蒸馏的操作在初中只介绍了简 ( http: / / www.21cnjy.com )易的方法，在此进一步介绍实验室较正规的操作方法，比初中有所提高。而且本节最后介绍了萃取这一新的分离方法，让学生对分离和提纯的方法有更进一步的认识，同时使实验技能进一步提高。
教学重点
混合物的分离与离子的检验
教学难点
物质检验试剂的选择，蒸馏、萃取的操作，分离与提纯过程的简单设计
课时安排
3课时
第1课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.了解实验安全的重要性。
2.了解一些常见安全事故的处理方法。
过程与方法
学会正确的操作方法。
情感、态度与价值观
认识实验安全的重要性，树立严谨的科学实验态度，掌握正确的科学实验方法。
教学重点
实验安全常识
教学难点
常见安全事故的处理方法
教具准备
多媒体课件，投影仪，一些常用危险化学品的标志图、卡片
教学过程
导入新课
师：在初中阶段，我们已经接 ( http: / / www.21cnjy.com )触了化学，知道它是一门有趣的学科，与我们的生活密切相关。美国著名化学家、诺贝尔化学奖获得者西博格教授曾说过：“化学——人类进步的关键”，也许我们对这句话的含意还知之甚少，相信随着我们知识的丰富，你一定会同意西博格教授的观点，并对化学有一个全新的认识。
从今天开始，我们将在初中化学学习的基 ( http: / / www.21cnjy.com )础上，去学习更多的化学知识，并学会用它解决更多的化学问题，解释更多的实验现象。只要我们带着探究的眼光去看，带着创新的精神去想，我们就会发现高中的化学更精彩！
化学是一门以实验为基础的自然科学，无论是学习还是研究化学经常要进行实验，因此，我们就从实验学化学。
［板书］第一章 从实验学化学
推进新课
师：“千里之行始于足下”，让我们就从化学实验基本方法学起吧。
［板书］一、化学实验基本方法
师：小明同学对化学实验有着强烈的好奇心，这不，他在家中进行了KMnO4制O2的实验，让我们一起来看看吧。
［多媒体设置情景］
一位学生用固体加热制气体，实验结束后，先撤去酒精灯，结果水倒吸至热试管中，引起试管炸裂。
师：我们一起来分析一下，为什么会出现这样的结果呢？
生：小明未将导管先从水槽中取出就撤去酒精灯，引起水倒吸至热的试管中，导致热的试管遇冷水炸裂。
师：无论是在化学实验室还是在家中进行实验或探究活动，必须注意安全，这是实验顺利进行和避免受到意外伤害的保障。
［板书］（一）化学实验安全
师：我们在初中曾经 ( http: / / www.21cnjy.com )学习过一些基本的化学实验操作，如固体和液体药品的取用、物质的加热以及一些基本仪器的使用等，在这些基本操作中要注意哪些安全问题呢？
［思考与交流］
1.安全取用药品的注意事项有哪些？
2.用酒精灯加热的安全注意事项有哪些？
［多媒体展示］
1.安全取用药品的注意事项
实验室里所用的药 ( http: / / www.21cnjy.com )品，很多是易燃、易爆、有腐蚀性或有毒的，因此，在使用时一定要严格遵照有关规定和操作规程，保证安全。为此，要注意以下几点：
(1)不能用手接触药品，不要把鼻孔凑到容器口去闻药品（特别是气体）的气味，不得尝任何药品的味道。
(2)注意节约药品，应该严格按照实验规 ( http: / / www.21cnjy.com )定的用量取用药品。如果没有说明用量，一般应按最小量取用：液体取1~2 mL，固体取用量为盖满试管底部。
(3)实验剩余的药品既不能放回原瓶，也不要随意丢弃，更不要拿出实验室，要放入指定的容器内。
2.用酒精灯加热的安全注意事项
(1)在使用前，要先检查灯里有无酒精。向灯内添加酒精时，不能超过酒精灯容积的2/3。
(2)在使用时，要注意几点：绝对禁止向 ( http: / / www.21cnjy.com )燃着的酒精灯里添加酒精，以免失火；绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴去吹。不要碰倒酒精灯，万一洒出的酒精在桌上燃烧起来，不要惊慌，应立即用湿布扑盖。
师：要做到实验安全，应注意哪些问题呢？
［板书］1.遵守实验室规则。
2.了解安全措施。
3.掌握正确的操作方法。
师：当你走进化学实验室时，首先要认真阅读并牢记实验室的安全规则。下面是我校实验室的安全规则。
［多媒体展示］
1.实验室是学生进行化学知识学习和科学探究的场所，必须严肃、认真。
2.在进入实验室前必须要熟悉和遵守实验安全总则。
3.了解实验室水、电、气（煤气）总 ( http: / / www.21cnjy.com )开关的地方，了解消防器材（消火栓、灭火器等）、紧急急救箱、紧急淋洗器、洗眼装置等的位置和正确使用方法以及安全通道。
4.了解实验室的主要设施及布局，主要仪器设备以及通风实验橱的位置、开关和安全使用方法。
5.做化学实验期间必须穿长袖、过膝的衣裤，戴防护镜或自己的近视眼镜（包括隐形眼镜）。长发（过衣领）必须扎短或藏于帽内，不准穿拖鞋。
6.严禁将任何灼热物品直接放在实验台上。
7.产生危险和难闻气体的实验必须在通风橱中进行。
8.取用化学试剂必须小心，在使用腐蚀性、有毒、易燃、易爆试剂（特别是有机试剂）之前，必须仔细阅读有关安全说明。
9.一切废弃物必须放在指定的废物收集器内。
10.使用玻璃仪器必须小心操作，以免打碎、划伤自己或他人。
11.禁止在实验室内吃食品、喝水、咀嚼口香糖。实验后，吃饭前，必须洗手。
12.实验后要将实验仪器清洗干净，关好水、电、气开关和做好清洁卫生。实验室备有公用手套供学生使用。
13.一旦出现实验事故，如灼伤、化学试剂溅撒在皮肤上，应及时用药处理或立即用冷水冲洗，被污染的衣服要尽快脱掉。
14.实验室所有的药品不得携带出室外。用剩的有毒药品要还给教师。
15.在化学实验室进行实验不允许嬉闹、高声喧哗，也不允许带耳机边听边做实验。
16.实验结束后，由老师签字，方可离开实验室。
17.任何有关实验安全问题，皆可询问老师。发生事故，必须立即报告，即时处理。
师：遵守实验室规则是我们进行安全实验的前提，同时我们还得了解一些安全措施。
［多媒体播放］
1.危险化学药品在存放和使用时的注意事项。
2.一些常用危险化学品的标志：
( http: / / www.21cnjy.com )
［思考与交流］
1.你能举出你曾经历过或了解的发生安全问题的例子吗？
2.从这些例子中你能小结要注意哪些安全问题吗？
分小组讨论，教师参与小组讨论。
每小组选代表发言：
1.曾经历过的安全事故：
生：NaOH溶液溅到皮肤上；药品不小心溅到眼中；热容器遇冷水炸裂；玻璃仪器破裂划破手指；在家中点燃硫磺中毒。
……
2.注意的安全问题
生：倾倒溶液时应用玻璃棒引流。搅 ( http: / / www.21cnjy.com )拌时应用玻璃棒轻轻搅拌。在橡皮塞上安装玻璃导管时应用布包着导管。热的容器不能直接放在实验台上。有毒溶液或有毒气体参与的反应要在通风橱中进行。
……
师：在实验中我们由于这样或那样的原因，偶尔会遇到一些“小麻烦”，如果一旦“出事了”，我们如何去处理这些事情呢？
［学生表演］
1.情景设置：一位学生用一燃着的酒精灯去引燃另一酒精灯，结果有酒精洒在桌上并着起火来。
实验模拟：在表面皿中放些酒精并点燃，让学生学会正确的灭火方法。
2.情景设置：一位学生在稀释浓硫酸时，将水一下子倒入浓硫酸中，结果浓硫酸迸溅到皮肤上。
实验模拟：在白木棍上滴些浓硫酸，让学生学会药品沾到皮肤上的处理方法。
3.情景设置：一位学生在搅拌NaOH溶液时，不小心将NaOH迸溅到眼中。
实验模拟：在一布娃娃眼中滴些水，让学生学会药品滴入眼中的处理方法。
4.情景设置：一位学生在用乳胶管连接两根玻璃导管时，不小心划破了手指。
实验模拟：用布包着蘸有水的海绵，让学生学会划伤事故的处理方法。
师：通过以上分析，我们可以知道，良好的实验习惯是实验顺利进行和实验取得成功的保证。要想做好化学实验必须注意以下几点：
1.实验前做好预习，熟悉实验的内容，制定实验的方案，了解安全操作事项，检查实验的仪器和药品。
2.实验时要认真观察与记录、分析实验现象并得出结论。
3.掌握实验程序：实验名称→实验目的→实验药品与装置→实验操作步骤→实验结果。
师：随着我们学习的深入，遇到的实验也越来越多，希望同学们能在注意安全的前提下，认真做好每一个实验。
［多媒体展示问题］
在化学实验中必须注意安全操作，下列实验操作或事故处理方法正确的是：
①在点燃H2、CO、CH4等易燃性气体前，必须检验气体的纯度。
②在稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒搅拌。
③浓硫酸对皮肤有腐蚀性，如不慎沾到皮肤上，应用较多的水冲洗，再涂上硼酸液。
④给试管中的液体加热时，液体不超过试管容积的1/3。
⑤点燃添满酒精的酒精灯。
布置作业
1.除了我们在课堂上讨论的安全措施外，请查资料了解更多的安全措施。
2.请查资料了解还有哪些危险化学品的标志。
板书设计
一、化学实验基本方法
（一）化学实验安全
1.遵守实验室规则。
2.了解安全措施。
3.掌握正确的操作方法。
活动与探究
1.上网查找资料，了解化学实验室安全还有哪些注意事项。
2.进行化学实验必须注意实验安全，对于下列实验事故，你是如何处理的？
（1）不慎将酸溅到眼中。
（2）不慎将浓碱溶液沾到皮肤上。
（3）如果酒精灯不慎失火。
（4）遇到有毒气体泄漏。
随堂练习
一、选择题
1.下列盛放试剂的方法正确的是（ ）
A.浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中
B.汽油或煤油存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中
C.碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口玻璃塞的棕色玻璃瓶中
D.硝酸银溶液存放在配有磨口玻璃塞的棕色玻璃瓶中
答案:D
2.下列实验操作正确的是（ ）
A.将氢氧化钠固体放在滤纸上称量
B.用10 mL量筒量取8.58 mL蒸馏水
C.用加热高锰酸钾分解制O2时，试管口应略向上倾斜
D.配制一定浓度稀硫酸时，应将浓硫酸慢慢加入水中，边加入边搅拌
答案:D
3.下列实验操作中，主要不是从安全因素考虑的是（ ）
A.酒精灯在不使用时，必须盖上灯帽
B.给试管里的固体加热时，试管口应略向下倾斜，外壁干燥后再预热
C.给试管里的液体加热时，试管口应略向上倾斜（约45°角），外壁干燥后再预热
D.用氢气还原氧化铜时，应先通一会儿氢气，再加热氧化铜
答案:A
4.下列实验操作正确的是（ ）
A.把没用完的药品倒回原试剂瓶中保存
B.配制稀硫酸时，先在量筒内放好水，再缓缓地加入一定量的浓硫酸
C.用天平称量药品质量时，先加质量大的砝码，再加质量小的砝码
D.用排水取气法收集气体时，导管应插入试管底部
答案:C
5.下列做法有错误且危险的是（ ）
A.用钢瓶储运干燥的液氧
B.碳酸钠饱和溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶中
C.用质量分数为30％的过氧化氢溶液消除面部色斑
D.当不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时，应立即用大量水冲洗
答案:C
6.化学实验中的安全意识是重要的科学素养。下列实验操作或事故处理中，不正确的是（ ）
A.稀释浓硫酸时，应将水沿器壁慢慢注入浓硫酸中，并不断搅拌
B.将酒精灯熄灭后，再向其中补充酒精至适量
C.皮肤上不慎沾上浓硫酸，应先用布拭去再用大量水冲洗
D.汽油着火时，应立即用沙子扑灭
答案:A
7.2005年3月29 日，京沪高速 ( http: / / www.21cnjy.com )公路淮安段，发生一起违章驾驶相撞，使槽罐车中32 t液氯快速泄漏，造成大批人员伤亡、大片农田被毁和重大经济损失的恶性案件。对于在事故发生时的下列各种应急处理，你认为正确的是（ ）
A.附近居民切忌惊慌，用毛巾护住口鼻，朝顺风方向逃逸或向避风的沟塘低洼处转移
B.要快速地将翻落的氯槽罐安全起吊，并用碱液稀释中和泄漏的液氯
C.液氯的流淌速度很慢，居民不必惊慌，可以放心地撤退到家中，关紧门窗
D.检修或现场抢救时，如果没有防毒面具，可以佩戴用浓的烧碱溶液浸泡过的湿口罩
答案:B
8.下列说法正确的是（ ）
A.铅笔芯的主要成分是金属铅
B.CO气体有毒，在生有炉火的居室中多放几盆水，可吸收CO
C.含磷洗衣粉的大量使用会造成水体富营养化
D.绿色食品是指使用过化肥和农药生产出来的农副产品
答案:C
二、填空题
9.下列有关化学实验操作中“先”与“后”的说法正确的是___________(填字母编号)。
A.高锰酸钾加热制备氧气，用排水法收集满氧气后，先移出导管，后撤酒精灯
B.给试管加热时，先给试管均匀加热，然后固定局部加热
C.大量碱液流到桌子上，先用稀醋酸溶液中和，后用抹布抹去
D.点燃可燃性气体（如H2、CO、CH4等）时，先检验气体纯度，后点燃
E.在测定溶液的pH时，先用蒸馏水湿润pH试纸，然后用玻璃棒蘸取溶液点在试纸中部，再与标准比色卡比较
答案:ABCD
10.指出在使用下列仪器（已经洗涤干净）或用品时的第一步操作：
①石蕊试纸（检验气体）：_________________________________。
②容量瓶：_________________________________。
③集气瓶（收集氯化氢）：_________________________________。
④托盘天平：_________________________________。
答案:①先用蒸馏水润湿试纸 ②检查容量瓶是否漏水 ③检查集气瓶是否干燥 ④检查游码是否在零刻度
第2课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.食盐提纯的基本操作。
2.常用离子检验方法。
过程与方法
1.初步学会物质的检验、分离和提纯的基本实验技能。
2.学会规范性地进行化学实验的方法。
情感、态度与价值观
加强对化学实验的体验，获得对实验科学方法的正确认识。
教学重点
1.食盐提纯过程中的过滤与蒸发操作
2.离子的检验方法与检验顺序
教学难点
离子的检验
教具准备
多媒体课件、投影仪、铁架台、漏斗、烧杯、酒精灯、蒸发皿
教学过程
导入新课
师：在我们日常生活中经常会遇到 ( http: / / www.21cnjy.com )将混合物分离的情况，如淘米是淘去米中的沙子，洗菜是洗去菜上的泥土等。自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在。为了利用其中某一组分或研究其性质，常需要从混合物中将某物质分离出来。这节课我们就来学习混合物的分离和提纯的常用方法。
［板书］ 二、混合物的分离和提纯
推进新课
师：我们都听过“吹尽黄沙始见金”，你知道淘金者是怎样将金子从沙中淘出来的吗？
（多媒体播放淘金录像）
［思考与交流］
1.通过淘金录像，你能不能说出淘金者是利用什么性质将金子从沙里分离出来的？
生：沙子和金子的密度不 ( http: / / www.21cnjy.com )同。沙子的密度比金子的密度小，用水淘去沙子，剩下的是金子。2.如果有铁屑和铜屑的混合物，你能用哪些方法将铁屑分离除去？
生：用淘金的方法将铁屑和铜屑分离；用磁铁将铁吸出，剩下的就是铜；加些盐酸，Fe能与盐酸反应而铜不与盐酸反应；剩下的就是铜。
……
师：在工业生产和科研中常用到物 ( http: / / www.21cnjy.com )质的分离与提纯。例如，研究某一种酸、碱、盐或金属的性质，要用较纯的试样；又如，我们日常食用的精盐，就是将粗盐中的杂质除掉后得到的。在工业生产中，分离和提纯物质要用到多种大型设备，但所依据的原理与我们在实验室中常用的方法大致相同，而且，工业设备设计时的数据往往要靠小型实验来提供。
师：在分离和提纯物质时，要除掉杂质。化学上所指的杂质都是有害和无价值的吗？你能举例说明吗？
生：不一定，如上题中要除去铜中的铁 ( http: / / www.21cnjy.com )，铁就不是有害的。淘金者淘去的沙子也是有用的。有些杂质是有害的。如除去蔬菜上残留的农药，农药就是有害的物质。
……
师：常用的分离和提纯方法有哪些？
生：过滤；
蒸发；结晶；洗气瓶洗气；用酸除去杂质；用H2还原CuO以除去Cu中混有的CuO。
师：这些方法是依据什么性质进行分离和提纯的？
生：物理性质；溶解性、密度、溶解度；化学性质；有些物质能与酸反应，有些物质能与碱反应；有些物质具有氧化还原性。
师：分离和提纯的方法有多种，在遇到具体问题时，我们要学会选用正确的分离与提纯的方法。下面我们先利用初中学过的方法来提纯粗盐。
［板书］1.过滤和蒸发
［多媒体展示］
用海水晒盐或用井水、湖水煮盐，得到的粗盐中含有较多的杂质，如不溶性的泥沙，可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等。
师：如何除去食盐中混有的泥沙？
生：由于食盐能溶于水而泥沙不溶于水，故可用溶解过滤的方法除去泥沙。
师：在进行过滤操作时，要使用哪些仪器？
生：铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸。
师：在进行过滤操作时要注意哪些问题？
生：滤纸要紧贴漏斗； ( http: / / www.21cnjy.com )向漏斗中加入溶液时，要用玻璃棒引流；玻璃棒要靠在三层滤纸处；漏斗下端要紧靠烧杯内壁；滤纸要低于漏斗边缘；溶液要低于滤纸边缘。
［多媒体展示］
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
图1 图2
师：得到的滤液中含有食盐，如何得到食盐晶体？
生：蒸发所得的滤液。
师：在蒸发操作中要使用哪些仪器？
生：带铁圈的铁架台、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯。
师：在蒸发操作中要注意哪些问题？
生：热的蒸发皿不能直接放在实验台上，以免烫坏实验台或遇实验台上冷水引起蒸发皿炸裂，如果确要立即放在实验台上，要垫上石棉网；
在加热至有大量食盐析出时，要改用小火加热；
在蒸发过程中要不断搅拌。
（多媒体展示实验装置）
师：搞清了原理和注意事项后，下面我们就来观察完成这个实验。
［多媒体展示］
[实验1-1]
实验名称：粗盐的提纯
实验目的：除去粗盐中混有的泥沙
实验药品与装置：
4 g粗盐、12 mL水、铁架台（带铁圈）、烧杯、玻璃棒、滤纸、酒精灯、漏斗、蒸发皿
实验步骤（请写出具体操作方法及现象）
实验步骤 实验现象
（1）溶解：称取约4 g粗盐加到盛有约12 mL水的烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌，直至粗盐不再溶解为止
（2）过滤：将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过滤器中，过滤器中的液面不能超过滤纸的边缘。若滤液浑浊，再过滤一次
（3）蒸发：将滤液倒入蒸发皿中，然后用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅拌溶液，待出现较多固体时停止加热
师：下面请同学们分组，按照我们刚才分析的实验步骤进行实验。
[学生分组实验]
师：对各小组实验情况进行评价。 ( http: / / www.21cnjy.com )刚才有一组同学的实验速度比较快，当其他组的NaCl还没有溶解时，这组同学的NaCl已经溶解了。请大家思考在实验时如何加快溶解速度？
生：将食盐研碎；
在溶解过程中不断搅拌；
可以加热促进食盐溶解。
师：回答得很好，在实验中我们常用研碎固体物质、不断搅拌和适当加热的方法加速物质溶解。
师：通过本实验你还能得到哪些结论？
生：通过过滤可以除去液体中不溶性杂质；蒸发也可以分离某些物质。
师：回答得很好。请同学们思考： ( http: / / www.21cnjy.com )利用上述方法制得的食盐是不是就是纯净的NaCl？可能还有什么杂质没有除去？用什么方法可以检验出它们呢？
［多媒体展示］
海水的主要成分
海水中的成分可以划分为五类：
1.主要成分(大量、常量元素)：指海水中浓度大于1×10-6mg/kg的成分。属于此类的有阳离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+和Sr2+五种，阴离子有Cl-、、Br-、（）、F-五种，还有以分子形式存在的H3BO3，其总和占海水盐分的99.9％，所以称为主要成分。
由于这些成分在海水中的含量较大，各成分的浓度比例近似恒定，生物活动和总盐度变化对其影响都不大，所以称为保守元素。
海水中的Si含量有时也大于1 m ( http: / / www.21cnjy.com )g/kg，但是由于其浓度受生物活动影响较大，性质不稳定，属于非保守元素，因此讨论主要成分时不包括Si。
2.溶于海水的气体成分，如氧、氮及稀有气体等。
3.营养元素(营养盐、生源元素)：主要是与海 ( http: / / www.21cnjy.com )洋植物生长有关的元素，通常是指N、P及Si等。这些元素在海水中的含量经常受到植物活动的影响，其含量很低时，会限制植物的正常生长，所以这些元素对生物有重要意义。
4.微量元素：在海水中含量很低，但又不属于营养元素者。
5.海水中的有机物质：如氨基酸、腐殖质、叶绿素等。
师：通过上述资料我们可以看出 ( http: / / www.21cnjy.com )：利用上述方法制得的固体中还含有可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等杂质。我们如何检验它们呢？
生：看书P7“资料卡片”，并讨论。
师：在进行物质检验时，我们采取的步骤是什么？
生：先对试样的外观进行观察，确 ( http: / / www.21cnjy.com )定其颜色、状态、气味等；当试样是固体时，有时需要先将少量试样配成溶液，观察溶解后溶液的颜色、在溶解过程中有无气体产生、有无沉淀生成以及沉淀的颜色等。
师：当试样是固体时，为何要先配成溶液？
生：固体配成溶液后反应物之间接触充分，溶液间反应比较快。
师：有些固体溶解后会变成离子，离子间的反应比较快。
师：展示CaCl2、MgCl2、Na2SO4固体样品，将它们溶解后配成溶液。
生：观察NaCl溶液与上述三种溶液外观。
师：CaCl2、MgCl2、Na2SO4溶液与NaCl溶液在外观上没有什么区别，在它们溶于水的过程中也没有明显的变化。要想检验它们的存在，我们可以通过检验溶液中的离子来确定某些物质的成分。下面我们利用化学方法来检验[实验11]得到的盐中是否含有。
师：可利用离子间的特征反应对离子进行检验，如利用生成气体、沉淀、溶液颜色变化等明显的实验现象进行离子的确定。请同学们参考P7“资料卡片”，思考如何检验。
生：交流讨论。
师：哪位同学来说说如何检验？
生：用稀硝酸酸化的BaCl2溶液。
师：为什么要用稀硝酸酸化？这是为了排除杂质离子的干扰。看看“资料卡片”中还有哪些离子能与Ba2+生成沉淀？
生：还有也会与Ba2+生成沉淀
师：除了BaCl2外，还能否选用其他含Ba2+的试剂？
生：还可以选用Ba(NO3)2溶液。
师：行是行，但同学们别忘了，当用硝酸酸化和加入Ba(NO3)2溶液时，溶液中又引入硝酸根离子。怎么办？
生：用盐酸酸化的BaCl2溶液。
师：很好。
师：能否将[实验1-1]中的NaCl固体全溶于水后，直接加入酸化的BaCl2溶液？
生：不能，因为检出后整个溶液中又引入杂质离子，不能再做其他用途了。
师：很好。在检验试样或配好的试样 ( http: / / www.21cnjy.com )溶液中是否含有某种物质时，每次应取少量进行检验，不能将检测试剂一次加入全部待检验试样或配好的试样溶液中。
［多媒体展示］
[实验12]
实验名称：的检验
实验目的：检验实验1-1中所得NaCl中是否含有
实验药品与装置：
0.5 g实验11中所得的食盐、2 mL水、BaCl2溶液、稀盐酸、试管、胶头滴管
实验步骤
1.取实验11得到的盐约0.5 g放入试管中，向试管中加入约2 mL（两滴管）水配成溶液。
2.滴入几滴稀盐酸溶液
3.滴入几滴BaCl2（氯化钡）溶液
实验现象：
生：分组实验，观察现象。
师：利用与Ba2+反应生成白色沉淀的现象，我们可以检验出上述食盐中确实含有。Na2SO4与BaCl2反应后，除生成BaSO4沉淀外，还生成什么物质？你能利用原子守恒写出这个反应的化学方程式吗？
生：除生成BaSO4沉淀外还能生成NaCl。
［板书］Na2SO4+ BaCl2====BaSO4↓+2NaCl
师：通过上述简单的溶解、过 ( http: / / www.21cnjy.com )滤和蒸发操作得到的盐中仍含有可溶性杂质CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐等。利用化学方法，我们也可以检验出上述盐中的其他离子。实际上，在提纯粗盐时，将不溶性杂质过滤后还应进一步除去这些可溶性杂质。请同学们思考如何除去这些可溶性杂质。
［多媒体展示］
1.化学方法除杂的原则是：不增（不引入新的杂质）、不减（不损耗样品）、易分（容易分离）、易复原（变化后再回到目标物）。
2.除杂的思路：选择那些易与杂质反应生成气体或沉淀的物质为试剂，然后再根据“不增”的原则确定加入试剂顺序。
3.为将杂质除尽，所加除杂试剂一般应过量。
［思考与交流］
生：
杂质 加入试剂离子 离子方程式
硫酸盐 稀硝酸酸化的BaCl2
MgCl2 OH-、
CaCl2 OH-、、
师：在上述试样中所含的Ca2+、Mg2+浓度很小，若生成微溶物，不易将它们除去，因此我们最好选用生成完全不溶物的试剂。
生：除去Mg2+可选用NaOH溶液；除去Ca2+可选用Na2CO3溶液。
师：能不能选用KOH溶液呢？
生：不能，因为选KOH溶液将引入K+杂质。
师：所选试剂的加入顺序如何？
［板书］
师：从上述图表可以看出：在除去Ca2+、Mg2+、的同时又引入了、OH-。有什么方法将它们除去？
生：继续加入盐酸。
师：很好，加入盐酸后，可将与OH-除去，但又会引入H+。谁也不想买来的食盐里混有盐酸吧！
生：再加些NaOH中和过量的盐酸。
师：这好像是在和面：水多了加些面，面多了加些水。什么时候能正好呢？
生：NaCl溶液呈中性，盐酸呈酸性，所以加入的盐酸只要使溶液呈中性就可以了。
师：很好，怎样知道溶液呈中性了呢？
生：测溶液的pH。
师：什么时候测呢？
生：加入一定量盐酸后不断测溶液的pH。
师：除了上述加入试剂顺序外，还能不能有其他顺序？
生：先加入NaOH，再加入 ( http: / / www.21cnjy.com )BaCl2，然后加入Na2CO3，最后加入盐酸；先加入Na2CO3，再加入NaOH，然后加入BaCl2，最后加入盐酸；
先加入BaCl2，再加入Na2CO3，然后加入盐酸，最后加入NaOH……
师：这些方案有些是可行的，有些是行不通的。下面我们就按各自的方案分组实验，用事实来说话。
生：按各自设计的方案进行分组实验。
师：第二个设计的方案中引入杂质Ba2+。实验进行到现在，得到的NaCl基本上较为纯净了。请同学们写出上述反应的有关化学方程式。
生：MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl
CaCl2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaCl
课堂小结
这节课我们重点学习了物质分离和 ( http: / / www.21cnjy.com )提纯的基本操作——过滤和蒸发，同时还初步学习了用化学方法检验离子的基本原理和方法。下节课我们将继续学习另外两种分离与提纯方法：蒸馏和萃取。
板书设计
二、混合物的分离和提纯
1.过滤和蒸发
Na2SO4+BaCl2====BaSO4↓+2NaCl
MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl
CaCl2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaCl
活动与探究
1.常用的分离与提纯方法还有哪些？
2.实验员在课前临时给化学老 ( http: / / www.21cnjy.com )师准备了一套实验药品：NaOH溶液、氨水、CuSO4溶液、AgNO3溶液、稀HNO3溶液。由于时间仓促，所有的试剂瓶上都没有贴上标签。但这位老师在实验时每次都能准确地选取药品，他辨认药品的方法是怎样的呢？
随堂练习
一、选择题
1.限用一种试剂即可区别Na2S、Na2SO3、Na2CO3三种溶液，应选用（ ）
A.BaCl2 B.NH3·H2O C.AgNO3 D.HCl
答案:D
2.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为（ ）
A.加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
B.加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
C.加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
D.加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
答案:D
3.某溶液含有较多的Na2 ( http: / / www.21cnjy.com )SO4 和少量的Fe2(SO4)3，若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:①加适量H2SO4 溶液；②加金属Na；③结晶；④加过量NaOH；⑤加强热脱结晶水；⑥过滤。正确的操作步骤是（ ）
A.②⑥③ B.④⑥①③ C.④⑥③② D.②⑥①③⑤
答案:B
4.为实现我国2000年消除碘缺乏病的目标,卫生部规定食盐必须加碘,其中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在。已知溶液中可以与I－发生如下的反应：+5I-+6H＋====3I2+3H2O，据此反应，可用试剂和一些生活中常见的物质进行试验，证明在食盐在存在着。可供选用的物质是:①自来水 ②蓝色石蕊试纸 ③碘化钾淀粉试纸 ④淀粉 ⑤食糖 ⑥食醋 ⑦白酒。进行上述实验时必须使用的物质是( )
A.①③ B.③⑥ C.②④⑥ D.①②④⑤⑦
答案:B
二、填空题
5.Cu+在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧 ( http: / / www.21cnjy.com )化还原反应生成Cu2+和Cu。现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH试纸,而没有其他试剂。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。___________________。
答案:取少量该红色产物放入稀硫酸中(振荡)，若溶液变为蓝色,说明产物中有Cu2O;若溶液不变色,说明产物中无Cu2O。
6.我市某企业排放的废水中约含有15%的Fe ( http: / / www.21cnjy.com )SO4、7%的H2SO4、0.50%的Ag2SO4、0.34%的Al2(SO4)3及一些污泥。某研究性学习课题组为了帮助该企业科学处理污水，拟利用该厂的废铁屑（有少量锈斑）、烧碱溶液和硫酸处理此污水，回收FeSO4·7H2O和Ag。经查阅资料，FeSO4和Al2(SO4)3在水中的溶解度如下：
温度/℃ 0 10 20 30 40 50
FeSO4溶解度/g 15.6 20.5 26.5 32.9 40.2 48.6
Al2（SO4）3溶解度/g 31.2 33.5 36.4 40.4 45.7 52.2
Ⅰ.完成得到Ag的实验方案：
(1)将带有锈斑的废铁屑先后用热的烧碱溶液和热水进行洗涤，以洗去油污。
(2)将工厂废水过滤，用少量水洗涤滤渣，洗涤液并入滤液后保留待用。
(3)向(2)滤液中加入稍过量的洗涤过的废铁屑，其中发生反应的离子方程式是_____________。
(4)_______________________________________，分离出Ag。
Ⅱ.完成除去Al3+，得到主要成分为FeSO4·7H2O晶体的实验方案。
(5)将第(3)步与第(4)步所得滤液混合后 ( http: / / www.21cnjy.com )，加入少量硫酸至混合液的pH为3～4后，_______________________________________，滤出FeSO4·7H2O晶体。
答案:（3）Fe+2Ag+F ( http: / / www.21cnjy.com )e2+====+2Ag，Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O， Fe+2Fe3+====3Fe2+， Fe+2H+====Fe2++H2↑
（4）将(3)的滤渣溶入足量的稀硫酸过滤，滤液保留待用
（5）将溶液加热、蒸发浓缩、冷却结晶
第二节 化学计量在实验中的应用
整体设计
从容说课
本节内容物质的量、气体摩 ( http: / / www.21cnjy.com )尔体积和物质的量浓度是中学化学三个重要的物理量。物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，单位是摩尔，简称摩，符号是mol。
物质的量这个词学生初次接受，难以理 ( http: / / www.21cnjy.com )解，为了加强学生的直观感觉，可结合实际导入对不同的物质量度单位不同进行比较说明。小米只能按斤，不能按粒；钻石的单位是“克拉”等。化学是研究物质变化的，物质发生化学变化的实质是分子、原子之间的反应，能否找一个物理量，把宏观质量与微观微粒数联系起来——这就是物质的量的意义。物质的量既不能理解为质量，也不能理解为数量，它是衡理物质微粒数多少的物理量。
本节内容分为三部分。第一部分着 ( http: / / www.21cnjy.com )重介绍物质的量、物质的量的单位及摩尔质量，后两部分介绍气体摩尔体积和物质的量浓度，并分别介绍有关概念的简单计算。物质的量在化学方程式计算中的应用不要在本节内容中出现，目的是减轻学生学习本节内容的负担，又有利于学生理解、巩固和运用有关概念。
本节概念较多，理论性较强， ( http: / / www.21cnjy.com )而且都很抽象。限于学生接受能力，不能要求学生在本节中对这部分内容理解得很透，只能要求学生在学习本节知识时，对所学知识基本理解。在讲述难度比较大的一些概念时，如物质的量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等，尽量用简洁的语言介绍概念，尽可能多地利用比喻性描述和直观教具，以帮助学生理解和记忆。
教学重点
1.物质的量及其单位摩尔
2.气体摩尔体积
3.物质的量浓度的定义及配制一定物质的量浓度的溶液
教学难点
物质的量及其单位摩尔
课时安排
4课时
第1课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.使学生了解物质的量及其单位，了解物质的量与微观粒子数之间的关系。
2.使学生了解学习物质的量这一物理量的重要性和必要性。
3.使学生了解阿伏加德罗常数的含义。
过程与方法
1.培养学生的逻辑推理、抽象概括的能力。
2.培养学生的计算能力，并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。
情感、态度与价值观
1.使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一。培养学生尊重科学的思想。
2.调动学生参与概念的形成过程，积极主动学习。
3.强调解题规范化，单位使用准确，养成良好的学习习惯。
教学重点
物质的量及其单位摩尔
教学难点
物质的量概念及其理解
教具准备
多媒体课件、投影仪、烧杯、铝片、硫磺、镁、铜
教学过程
导入新课
师：钻石早在4000多年 ( http: / / www.21cnjy.com )前就被人类发现，事实上它已在地表蕴藏亿万年。由于它所散发出来的光泽永恒灿烂，在远古法老时代，钻石是贵族独有的珍宝，渐渐地，钻石被用来象征爱情的坚贞不渝。关于它的传说也美丽得令人心动，希腊人说钻石是星星坠落地面的碎片，也传说它是天神的眼泪。不论是怎样的传说，现在钻石对于我们来说都是一种美丽的代表。你知道钻石的重量单位是什么吗？
生：是克拉。
师：你知道克拉是怎么来的吗？
［多媒体展示］
克拉的由来
珠宝精巧、贵重，用普通的方式计量很不准确，所以，人们一直想办法去寻找最准确的计量单位，最方便适用的砝码。
拿什么来衡量宝石的重量呢？许多 ( http: / / www.21cnjy.com )民族的祖先不谋而合，都想到用当地常见的植物种子。当然，这样的种子不能太大也不能太小，重要的是必须颗粒均匀，基本一致。
欧洲许多国家最初是用它们盛 ( http: / / www.21cnjy.com )产的大麦来作砝码。但是各地区出产的大麦大小不同，重量差异大，用它称宝石，常常发生争端。后来，考虑到大多数宝石来自东方，干脆找一种东方的种子来作统一标准，可以免去许多口舌。挑来挑去，挑中了在地中海地区遍地生长的金合欢树的种子。因为希腊人叫这种种子为“克拉”，就把它作为宝石的重量单位。
克拉是宝石的重量单位，1克拉 ( http: / / www.21cnjy.com )等于0.2 g。当然，这种标准并不是一下子就为各国接受，尽管欧洲各国早就同意用合欢种子即“克拉”作为称量宝石的砝码，但是，各地合欢树上结的克拉重量不同，就是同一株树上的也会有差异。因此，在相当长的一个历史时期，各国所用的“克拉”表示的重量略有不同。例如：巴黎—0.205 g，伦敦—0.205 30 g，佛罗伦萨—0.197 20 g，马德里—0.205 39 g，柏林—0.205 44 g，阿姆斯特丹—0.205 70 g，里斯本—0.205 39 g，法兰克福—0.205 77 g，维也纳—0.206 13 g，威尼斯—0.207 70 g，印度—0.207 35 g。
这种各行其是的混乱局面极不利于 ( http: / / www.21cnjy.com )宝石的国际贸易，故而，制定统一的计量标准势在必行。直到1907年，在巴黎召开的国际计量委员会第四次大会上，正式通过将标准克拉定为0.200 g。其精确度定到小数点以后两位，自第三位起忽略不计。
师：通过阅读我们 ( http: / / www.21cnjy.com )知道一粒合欢树的种子的质量是0.2 g，那么一千粒、一万粒、一亿粒这种树种的质量我们马上就能求出来。反过来，若我们称量出一定量树种的质量，我们也会很快就能求出树种的数目。在化学实验室做实验时，取用的药品无论是单质还是化合物，都是可以用器具称量的。而物质间发生的化学反应是原子、离子或分子间按一定的数目关系进行的，对此，不仅人们的肉眼看不到，也难以称量。那么，可称量物质与原子、离子或分子之间有什么联系呢？能否用一定数目的粒子集体为单位来计量它们之间的关系呢？这一节课我们就来学习第二节——化学计量在实验中的应用。
［板书］第二节 化学计量在实验中的应用
推进新课
师：取一杯水，对同学说：“老师这儿有一杯水，老师想知道这杯水里有多少个水分子，现在让你们来数，能数得清吗 ”
生：数不清，10亿人数一滴 ( http: / / www.21cnjy.com )水里的水分子，每人每分钟数100个，日夜不停，需要3万多年才能数清。现在有一杯水，不知有多少滴，所以更是数不清了。
师：是啊，要是一 ( http: / / www.21cnjy.com )个个地去数一杯水中分子的数目，全世界的人都来数，几辈子也数不完。但如果老师告诉你18 g水里含有6.02×1023个水分子，你能求出一杯水中分子的数目吗？
生：先称量烧杯中水的质量，然后除以18再乘以6.02×1023就可以得到水分子数目了。
师：这样一来我们就不用一个个去数水分子也能知道它的数目了。是不是18 g的铝也含有6.02×1023个铝原子？让我们来算算。
［多媒体展示］
H2O Al
1个分子或原子的质量/g 2.990×10-23 4.485×10-23
相对分子质量或相对原子质量 18 27
生：由于1个水分子和1个铝原子质量不同，所以不用算也可知18 g的铝中含有的铝原子数肯定不等于6.02×1023。
按表中给出的数据，算出27 g铝中含有6.02×1023个铝原子。
师：其他粒子是不是也有这种关系呢？
［多媒体展示］
粒子符号 物质的式量 每个粒子的质量（g/个） 该物质含有的粒子数（个） 该物质质量（g）
C 12 1.993×1023 12
Fe 56 9.032×10-23 56
H2SO4 98 1.628×10-22 98
生：这些粒子的质量以克为单位，在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时，所含粒子的数目都是6.02×1023。
师：如果我们把含有6.02 ( http: / / www.21cnjy.com )×1023个粒子的任何粒子集体，定义为一个物理量，以后我们就可以通过质量或其他物理量来计算出某种物质所含指定粒子的数目了。这个物理量就是我们今天要学习的物质的量。
［板书］一、物质的量的单位——摩尔
师：提到物理量同学们不会感到陌生。你们学习过的物理量有哪些呢？
生：质量、长度、温度、电流等，它们的单位分别是千克、米、开、安（培）。
［多媒体展示］
国际单位制的7个基本单位：
物理量 单位名称 单位符号
长度 米 m
质量 千克 kg
时间 秒 S
电流 安[培] A
热力学温度 开[尔文] K
发光强度 坎[德拉] Cd
物质的量
师：在初中我们已经接触了以上几种物理量，那么你知道物质的量含义是什么吗？它的符号是什么吗？
生：物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。它的符号是n。
［板书］物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。它的符号是n。
师：每个物理量都有单位，你知道物质的量的单位是什么吗？它是怎么规定的？
生：物质的量单位是摩尔。我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔，摩尔简称摩，符号mol。
师：物质的量是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集体，它的单位是摩尔。在使用物质的量这个物理量时，我们要注意以下几点。
［多媒体展示］
使用物质的量注意事项：
1.物质的量表示物质所含指定粒子的多少，这四个字是一个整体，不得简化或增添任何字，物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。
2.物质的量用符号“n”表示。
师：日常生活中用打表示1 ( http: / / www.21cnjy.com )2个。“打”就是一定数目的物品的集合体。宏观是这样，微观也是这样，用固定数目的集合体作为计量单位。科学上，物质的量用6.02×1023的集合体作为计量单位，它就是“摩尔”。1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。这是为了纪念伟大的科学家阿伏加德罗。这个常数的符号是NA，Na的近似值是6.02×1023 mol-1。
［板书］单位——摩尔 符号：mol
师：1 mol小麦约含有6.02×1023个麦粒。这句话是否正确，为什么？
生：不正确。因为物质的量及 ( http: / / www.21cnjy.com )其单位摩尔的使用范围是微观粒子。因此在使用中应指明粒子的名称。6.02×1023是非常巨大的一个数值，所以宏观物体不使用物质的量和摩尔。
师：很好。例如，地球上的人口总和是109数量级，如果要用物质的量来描述，将是10-14数量级那样多摩尔，使用起来反而不方便。
［板书］使用范围：微观粒子
［多媒体展示］
课堂练习
判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）1 mol氧。
（2）0.25 mol CO2。
（3）摩尔是7个基本物理量之一。
（4）1 mol是6.02×1023个粒子的集合体。
（5）0.5 mol H2含有3.01×1023个氢原子。
（6）3 mol NH3中含有3 mol N原子，9 mol H原子。
生：（1）错误。没 ( http: / / www.21cnjy.com )有指明粒子的种类。改成1 mol O，1 mol O2都是正确的。因此使用摩尔作单位时，所指粒子必须十分明确，且粒子的种类用化学式表示。（2）正确。（3）错误。物质的量是基本物理量之一，摩尔只是它的单位，不能把二者混为一谈。（4）错误。6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值，二者不能简单等同。（5）错误。0.5 mol H2含有0.5×2＝1 mol H原子，所含氢原子数为6.02×1023 mol-1×1 mol＝6.02×1023。（6）正确。3 mol NH3中含有3 mol×1＝3 mol N原子，3 mol×3＝9 mol H原子。
［多媒体展示］
填空：
（1）1 mol O中约含有_________________个O；
（2）3 mol H2SO4中约含有_______________个H2SO4，可电离出_______________mol H＋；
（3）4 mol O2含有_________________mol O原子，_________________mol质子；
（4）10 mol Na+中约含有_________________个Na＋。
生：（1）6.02×1 ( http: / / www.21cnjy.com )023 （2）3×6.02×1023 6 （3）8 8×8＝64（因为1 mol O原子中含有8 mol质子） （4）10×6.02×1023
师：通过上述练习，同学们可以自己总结出物质的量、粒子个数和阿伏加德罗常数三者之间的关系。
生：物质的量（n）、粒子个数（N）和阿伏加德罗常数（Na）三者之间的关系：
用符号表示：n=。
［板书］物质的量（n）、粒子个数（N）和阿伏加德罗常数（NA）三者之间的关系用符号表示：n=
师：学到现在同学们一定有个问题：阿伏加德罗常数这个数值非常巨大，科学家们是怎样得到的呢？课后探讨。
布置作业
1.0.5 mol水中含有个_____________水分子。
2.2 mol水中含有_____________个水分子，_____________个氢原子。
3.1 mol H2SO4中含有_____________个H2SO4分子，_____________个硫酸根离子。
4.1 mol HCl溶于水，水中存在的溶质粒子是什么 它们的物质的量各是多少
5.1个水分子中有_____________个电子，1 mol H2O中呢
板书设计
第二节 化学计量在实验中的应用
一、物质的量的单位——摩尔
物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。它的符号是n。
单位——摩尔 符号：mol
使用范围：微观粒子
物质的量（n）、粒子个数（N）和阿伏加德罗常数（Na）三者之间的关系：
用符号表示：n=
活动与探究
阿伏加德罗常数的测定与原理
阿伏加德罗常数的符号是Na,单位是每摩（mol-1），数值是Na=(6.022 137 6±0.000 003 6)×1023 mol-1
阿伏加德罗常数由实验测定。它的测定精 ( http: / / www.21cnjy.com )确度随着实验技术的发展而不断提高。测定方法有电化学当量法、布朗运动法、油滴法、X射线衍射法、黑体辐射法、光散射法等。这些方法的理论依据不同，但测定结果几乎一样，可见阿伏加德罗常数是客观存在的重要常数。例如：用含Ag+的溶液电解析出1 mol的银，需要通过96 485.3 C（库仑）的电荷量。已知每个电子的电荷量是1.602 177 33×10-19 C,则
Na==6.022 136×1023mol-1
下面着重介绍单分子膜法测定阿伏加德罗常数的操作方法。
实验目的
1.进一步了解阿伏加德罗常数的意义。
2.学习用单分子膜法测定阿伏加德罗常数的原理和操作方法。
实验用品
胶头滴管、量筒（10 mL）、圆形水槽（直径 30 cm）、直尺。
硬脂酸的苯溶液。
实验原理
硬脂酸能在水面上扩散而形成单分子层， ( http: / / www.21cnjy.com )由滴入硬脂酸刚好形成单分子膜的质量m及单分子膜面积s，每个硬脂酸的截面积A，求出每个硬脂酸分子质量m，再由硬脂酸分子的摩尔质量M，即可求得阿伏加德罗常数Na。
实验步骤
1.测定从胶头滴管滴出的每滴硬脂酸的苯溶液的体积。
取一尖嘴拉得较细的胶头滴管，吸入硬脂酸的苯溶液，往小量筒中滴入 1 mL，然后记下它的滴数，并计算出 1滴硬脂酸苯溶液的体积V1。
2.测定水槽中水的表面积
用直尺从三个不同方位准确量出水槽的内径，取其平均值。
3.硬脂酸单分子膜的形成
用胶头滴管（如滴管外有溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液，用滤纸擦去）吸取硬脂酸的苯溶液，在距水面约 5 cm处，垂直往水面上滴一滴，待苯全部挥发，硬脂酸全部扩散至看不到油珠时，再滴第二滴。如此逐滴滴下，直到滴下一滴后，硬脂酸溶液不再扩散，而呈透镜状时为止。记下所滴硬脂酸溶液的滴数d。
4.把水槽中水倒掉，用清 ( http: / / www.21cnjy.com )水将水槽洗刷干净后，注入半槽水，重复以上操作两次。重复操作时，先将滴管内剩余的溶液挤净，吸取新鲜溶液，以免由于滴管口的苯挥发引起溶液浓度变化而带来实验误差。取三次结果的平均值。
5.计算
（1）如称取硬脂酸的质量为m，配成硬脂酸的苯溶液的体积为V，那么每毫升硬脂酸的苯溶液中含硬脂酸的质量为m/V。
（2）测得每滴硬脂酸的苯溶液的体积为V1，形成单分子膜滴入硬脂酸溶液的滴数为（d-1）（详见注释），那么形成单分子膜需用硬脂酸的质量为：
V1(d-1)·
（3）根据水槽直径，计算出水槽中水的 ( http: / / www.21cnjy.com )表面积S。已知每个硬脂酸分子的截面积A=（2.2×10－15）cm2，在水面形成的硬脂酸的分子个数为S/A。
（4）根据（2）和（3）的结果，可计算出每个硬脂酸分子的质量为：
（5） 1 mol硬脂酸的质量等于28 ( http: / / www.21cnjy.com )4 g，即M=284 g·mol-1 ，所以 1 mol硬脂酸中含有硬脂酸的分子个数，即阿伏加德罗常数Na为：
NA=
注释：当最后一滴硬脂酸溶液滴下后 ( http: / / www.21cnjy.com )，这滴溶液在水面呈透镜状，说明这滴溶液没有扩散，即没有参与单分子膜的形成。这时单分子膜已经形成完毕，应停止滴入溶液，所以，在计算形成单分子膜所需硬脂酸溶液的滴数时，应将最后一滴减掉，即滴数计为d-1。
说明：
一、实验成功标志
根据实验数据计算的阿伏加德罗常数NA在（5-7）×1023范围内为成功。
二、失败征象
实验测定的阿伏加德罗常数数量级不等于1×1023。
三、原因分析
1.因为苯是易挥发的溶剂，故在配制、使用硬脂酸苯溶液的过程中因为苯的挥发，造成浓度的变化会造成实验误差。
2.在测量每滴硬脂酸苯溶液体积时是连续 ( http: / / www.21cnjy.com )滴液的，在形成单分子膜时的滴液是间歇的，同时，滴管内液体多少不同，手捏胶头的力不同这些因素，均可导致液滴的大小不均匀。
3.水槽洗涤不干净，将会造成很大的误差。
4.水槽水面直径测量不准确也会造成误差。
四、注意问题
1.苯中有少量的水，可用无水氯化钙或氧化钙除去。
2.配好待用的硬脂酸苯溶液一定要严加密封，防止苯的挥发。在使用过程中要随时加塞塞住。
3.在使用胶头滴管滴液时，均要采取垂直滴入法，以保持液滴大小均匀。
4.在形成单分子膜的过程中，应保持水面平静，防止单分子膜重叠。
5.水槽的洗涤：每做完一次实验，一定要把水槽 ( http: / / www.21cnjy.com )洗涤干净。否则，第二次实验所需硬脂酸苯溶液的滴数将明显减少，因为残留在水槽内的硬脂酸分子会占据部分水面。洗涤方法：用自来水充满水槽，让水从水槽边溢出，反复2~3次即可。
随堂练习
一、选择题
1.若规定12C的相对原子质量为100，下列各项发生变化且为原来的12/100的是（ ）
A.氧的相对原子质量 B.H2O的摩尔质量
C.阿伏加德罗常数 D.98 g硫酸的物质的量
答案:D
2.在无土栽培中，需配制一定量 ( http: / / www.21cnjy.com )含50 mol NH4Cl、16 mol KCl和24 mol K2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制，三者的物质的量依次是（单位为mol）（ ）
A.2、64、24 B.16、50、24
C.32、50、12 D.64、2、24
答案:D
3.摩尔是（ ）
A.国际单位制的一个基本物理量
B.表示物质质量的单位
C.计量微观粒子的物质的量的单位
D.表示6.02×1023个粒子的集体
答案:C
4.下列各组物理量，都不随取水量的变化而变化的是( )
A.水的沸点；蒸发水所需热量
B.水的密度；水中通入足量CO2后溶液的pH
C.水的体积；电解水所消耗的电量
D.水的物质的量；水的摩尔质量
答案:B
5.超导材料为具有零电阻及反磁性的 ( http: / / www.21cnjy.com )物质，以Y2O3、BaCO3和CuO为原料、经研磨烧结可合成一种高温超导物YBa2Cu3Ox，现欲合成0.5 mol此高温超导物，依化学剂量比例，需取Y2O3、BaCO3和CuO的物质的量分别为（ ）
A.0.50，0.50，0.50 B.0.25，1.0，1.5
C.0.50，1.0，1.5 D.1.0，0.25，0.17
答案:B
二、填空题
6.随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定的精确度也越来越高。现有一种简单可行的测定的方法，具体步骤为：
(1)将固体NaCl细粒干燥后，准确称取m g NaCl固体并转移到定容仪器A中；
(2)用滴定管向A仪器中加苯，不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度，计算出NaCl固体的体积V cm3。
请回答下列问题：
①步骤(1)中A仪器最好使用_____________(填序号)。
A.量筒 B.烧杯 C.容量瓶 D.试管
②步骤(2)中用酸式滴定管还是用碱式滴定管__________，理由是____________________。
③能否用水代替苯__________，理由是__________。
④已知NaCl晶体中，靠得最 ( http: / / www.21cnjy.com )近的Na+与Cl-间的平均距离为a cm(如下图)，用上述测定方法测得的阿伏加德罗常数NA的表达式为__________。
( http: / / www.21cnjy.com )
答案:①C ②酸式滴定管 碱式滴定管的橡胶会溶于苯
③不能 NaCl溶于水，不能测出NaCl固体的体积 ④NA=
第2课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.使学生了解摩尔质量的概念。了解摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系。
2.使学生了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系，掌握有关概念的计算。
3.进一步加深理解巩固物质的量和摩尔的概念。
过程与方法
1.培养学生的逻辑推理、抽象概括的能力。
2.培养学生的计算能力，并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。
情感、态度与价值观
1.使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一。培养学生尊重科学的思想。
2.强调解题规范化，单位使用准确，养成良好的学习习惯。
教学重点
摩尔质量的概念和相关计算
教学难点
摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系
教具准备
多媒体课件、投影仪
教学过程
引入新课
师：什么是物质的量？什么是摩尔？它们的使用范围是什么？
生：物质的量是表示物质所含粒子多少的 ( http: / / www.21cnjy.com )物理量，摩尔是物质的量的单位。每摩尔物质都含有阿伏加德罗常数个粒子，阿伏加德罗常数的近似值为6.02×1023 mol-1。物质的量和摩尔都只适用于表示微观粒子，不能用于表示宏观物体。在使用物质的量时应该用化学式指明粒子的种类。
师：既然物质的量是联系微观粒子和宏 ( http: / / www.21cnjy.com )观物质的桥梁，那么如何通过物质的量求出物质的质量呢？也就是说1 mol物质的质量到底有多大呢？我们先填写下面的表格，看是否可以从这些数据中得出有用的结论。
［多媒体展示］
粒子符号 物质的相对分子质量 每个粒子的质量/g 1摩尔物质含有的粒子数/个 1摩尔物质质量/g
H2O 2.990×10-23
Al 4.885×10-23
C 1.993×10-23
Fe 9.032×1023
H2SO4 1.628×10-22
Na+ 3.821×10-23
OH- 2.824×10-23
生：讨论、计算、填表。
［多媒体展示］
H2O的相对分子质量是18，1 mol水含6 ( http: / / www.21cnjy.com ).02×1023个水分子，质量是18 g，Al的相对原子质量为27， 1 mol铝含6.02×1023个铝原子，质量是27 g。 C的相对原子质量为12，1 mol碳原子含有6.02×1023个碳原子，1 mol碳原子的质量为6.02×1023个×1.993 g/个=12 g。同理Fe的相对原子质量是56，1 mol铁原子含6.02×1023个铁原子，是56 g。H2SO4的相对分子质量是98，1 mol硫酸含6.02×1023个硫酸分子，是98 g。电子质量过于微小，因此失去或得到电子的质量可忽略不计，所以Na+的式量是23，1 mol钠离子含有6.02×1023个钠离子，是23 g。OH-的式量为17，1 mol氢氧根离子含6.02×1023个氢氧根离子，是17 g。
师：由以上计算结果可得出什么规律？
生：1 mol任何原子 ( http: / / www.21cnjy.com )的质量以克为单位时在数值上等于这种原子的相对原子质量。1 mol任何分子的质量以克为单位时在数值上等于这种分子的相对分子质量。1 mol任何离子的质量以克为单位时在数值上等于这种离子的式量。
师：此处还可以用其他方法引入得出结论。例如：通过推导得出。试试看，你能吗？
生：讨论、研究
［多媒体展示］
( http: / / www.21cnjy.com )
师：因为任何一种原子的相对原子质量， ( http: / / www.21cnjy.com )是以12C质量的1/12为标准所得的比值。所以，1 mol任何原子的质量比就等于它们的相对原子质量比。由此我们可求出x值和y值。
计算得出x=16 y=32
由以上的计算和推导你能得出怎样的结论呢？
生：1 mol任何 ( http: / / www.21cnjy.com )原子的质量，若以克为单位，在数值上等于其相对原子质量。那么由原子构成的分子，1 mol分子的质量应该在数值上等于其相对分子质量。而对于离子，由于电子的质量很小，可以忽略不计。因此1 mol任何离子的质量以克为单体时，在数值上等于这种离子的式量。
师：很好，这就是我们这节课要学习的摩尔质量的概念。
［板书］2.摩尔质量
师：为什么1 mol任何物质的质量以克为单位时，在数值上等于该物质的式量？我们以C12原子和O16 原子为例来进行讨论。
生：讨论、探究
生：相对原子质量是 ( http: / / www.21cnjy.com )以12C质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比值。如氧的相对原子质量是16。一个碳原子的质量跟一个氧原子的质量之比是12∶16，因1 mol碳原子与1 mol氧原子含有的原子数相等，都约为6.02×1023，所以1摩尔碳原子质量跟1摩尔氧原子质量之比也应该是12∶16。1 mol碳原子质量是12 g，那么1 mol氧原子质量就是16 g，同理1 mol任何原子的质量就是以克为单位，数值上等于该种原子的相对原子质量。
师：你回答得很好，这是分析了原子，那么对于分子或者其他物质呢，又该怎样呢？
生：思考、讨论
生：对于由分子构成的物质，由 ( http: / / www.21cnjy.com )于分子是由原子构成的，相对分子质量是各种元素的相对原子质量之和，因此1mol任何分子的质量就是以克为单位，数值上等于该分子的相对分子质量。离子是通过原子失去或得到电子形成的，电子质量微小，可忽略不计，所以1 mol任何离子的质量在数值上等于该离子的式量。根据以上分析得出1mol任何物质的质量，以克为单位，数值上等于该物质的式量。
师：我们学习了摩尔质量的概念，那么它在具体化学计算中又有什么用呢？
［多媒体展示］
课堂练习
1.填写下列空白：
（1）1 mol Cu质量是_____________克。
（2）1 mol O2质量是_____________克。
（3）1 mol CO2质量是_____________克。
（4）1 mol Cl-质量是_____________克。
（5）1 mol Na+质量是_____________克。
（6）1 mol NaCl质量是_____________克。
生：1 mol Cu是64 g； ( http: / / www.21cnjy.com )1 mol O2是32 g；1 mol CO2是44 g；1 mol Cl-为35.5 g；1 mol Na+是23 g；1 mol NaCl质量为58.5 g。
师：通过刚才的分析和计算，我们知道摩尔质量在数值上和相对原子质量或相对分子质量相等。你能否给摩尔质量下个定义呢？它的单位是什么？
生：1 mol物质的质量就叫该物质的摩尔质量。
师：有一定道理，如果不是1 ( http: / / www.21cnjy.com ) mol的物质，我们能不能求该物质的摩尔质量呢？例如1 mol H2O的质量是18 g，那么0.5 mol H2O的质量就是9 g，用9除以0.5得到的数值也是18。哪位同学能给摩尔质量下个更科学的定义呢？
生：我们将单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
师：很好！也就是说物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量之比。摩尔质量的符号是M，常用的单位为g·mol-1。
［板书］（1）定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。符号M。
（2）单位：g·mol-1。
（3）数值：等于物质或粒子的式量。
［多媒体展示］
课堂练习
2.回答下列问题：
（1）O2的摩尔质量是多少？
（2）H2SO4的摩尔质量是多少？
生：（1）M（O2）=32 g·mol-1；
（2）M(H2SO4)=98 g·mol-1。
［多媒体展示］
课堂练习
3.下列物质各多少克？含粒子数多少个？
（1）100 mol H2O （2）0.1 mol OH-
生：（1）100 mol H2O质量是1 800 g，含有6.02×1025个H2O分子。
（2）0.1 mol OH-质量是1.7 g，含6.02×1022个OH-。
4.下列物质的物质的量是多少？含有多少个粒子？
（1）90 g水 （2）56 g氮气
生：（1）90 g水物质的量为5 mol，含5×6.02×1023个H2O分子；
（2）56 g氮气物质的量为2 mol，含2×6.02×1023个N2分子。
师：通过以上练习，能不能总结出物质的质量、物质的量、摩尔质量三者间的关系？
生：物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量之比。
［板书］
3.物质的量（mol）=
符号表示：n=
师：根据物质的质量和摩尔质 ( http: / / www.21cnjy.com )量可求出物质的量，反之根据物质的量和摩尔质量也可求出物质的质量。如果再结合我们上节课学习的物质的量的定义，你能找出物质的质量（m）、粒子数（N）与物质的量（n）三者之间的关系吗？
生：mn
［多媒体展示］
[例题剖析]
(例1)24.5 g H2SO4的物质的量是多少？
师：我们可以通过H2SO4的相对分子质量，得知H2SO4的摩尔质量。然后利用关系式n=计算出24.5 g H2SO4的物质的量。
［板书］解：H2SO4的相对分子质量为98，摩尔质量为98 g·mol-1。
n(H2SO4)==0.25 mol
答：24.5 g H2SO4的物质的量为0.25 mol。
［多媒体展示］
(例2)71 g Na2SO4中含有Na+和的物质的量各是多少？
师：Na2SO4的电离方程式为：Na2SO4====2Na++
从Na2SO4的电离方程式中我们可以看出，1 mol Na2SO4可以电离出2 mol Na+和1 mol 。
我们可以利用n=的关系，首先计算出71 g Na2SO4的物质的量，然后再计算出Na+和的物质的量。
［板书］解：Na2SO4的相对分子质量为142，摩尔质量为142 g·mol-1。
=0.5 mol
则Na+的物质的量为1 mol，的物质的量为0.5 mol。
答：71 g Na2SO4中含有Na+的物质的量为1 mol，含的物质的量为0.5 mol。
师：通过以上例题，明确解这类题的步骤和方法。在今后的计算中应该注意解题规范，养成良好的学习习惯。
［多媒体展示］
练习1.19.6 g H2SO4中，氧元素的质量是多少克？
生：氧元素是所有氧原 ( http: / / www.21cnjy.com )子的总称。由已知条件可先求出H2SO4的物质的量，再根据如下关系：H2SO4~4O求出氧原子的物质的量，进而求出氧元素的质量。
生：19.6 g H2SO4中，氧元素的质量是12.8 g。
［多媒体展示］
练习2.多少克硫酸所含的分子数与3.65 g 10%盐酸所含的HCl分子数相等？
生：要满足二者分子数相等，只要满足二者的物质的量相等即可。
解：设质量为x的硫酸所含分子数与3.65 g 10%盐酸所含HCl分子数相等。
（硫酸）（盐酸）x=0.98 g
答：0.98克硫酸所含的分子数与3.65 g 10%盐酸所含HCl分子数相等。
师：解此类题的思路是：找准不同物质间的物质的量关系，然后列方程求解。
［多媒体展示］
课堂检测题
0.2 mol KClO3中所含的Cl原子数与多少克CaCl2中所含的Cl-个数相等？
（参考答案：11.1 g）
板书设计
二、摩尔质量
1.1 mol物质的质量
1 mol任何粒子或物质的质量是以克为单位，在数值上都与该粒子相对原子质量或相对分子质量相等。
2.摩尔质量
（1）定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号M。
（2）单位：g·mol-1或kg·mol-1
（3）数值：等于物质或粒子的式量
物质的量（mol）=
符号表示：n=
三、关于物质的量的计算
（－）依据
1.准确掌握物质的量、摩尔、摩尔质量等概念。
2.掌握好有关物质质量（m）、物质的量（n）和粒子数（N）之间的关系。
mnN
活动与探究
物质所含粒子数与物质质量之间有什么关系？如何进行相互的换算？
随堂练习
一、选择题
1.设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（ ）
A.0.5 mol O2含氧原子数为0.5NA
B.1.8 g的NH+4中含有的电子数为NA
C.48 g O3含有的氧原子数为3NA
D.2.4 g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
答案:BC
2.阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1。下列叙述正确的是（ ）
A.1 mol H2O2中含NA个H2和NA个O2
B.氧气和臭氧的混合物16 g中约含有6.02×1023个氧原子
C.25 ℃时，含40 g氢氧化钠的溶液中约含有6.02×l022个氢氧根离子
D.0.5 mol CH4中约含有3.01×1024个电子
答案:BD
二、填空题
3.0.4 g H2在足量O2中燃烧能生成____________mol H2O？
答案:0.2
4.20 g A和14.6 g B完全反应生成12.4 g C和0.2 mol D,则D的摩尔质量为____________。
答案:112 g·mol-1
5.20 g 中核外电子数比质子数多了3.01×1023个,则A的相对原子质量为____________。
答案:32
三、计算题
6.0.5 mol CO和CO2混合气体质量为18 g,求混合气体中CO和CO2的物质的量之比。
答案:1∶1
第3课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.理解气体摩尔体积的概念，掌握有关气体摩尔体积的计算。
2.理解阿伏加德罗定律，掌握阿伏加德罗定律的应用。
3.理解气体摩尔体积和阿伏加德罗定律的关系。
过程与方法
1.通过气体摩尔体积的教学，培养学生分析问题的能力。
2.通过有关计算，使学生理解气体的分子数与物质的量的关系。
情感、态度与价值观
1.经过分析推出气体摩尔体积，使学生感到获取新知识的乐趣。
2.通过计算使学生理解阿伏加德罗定律的实质。
教学重点
1.气体摩尔体积
2.阿伏加德罗定律
教学难点
阿伏加德罗定律的应用
教学过程
复习提问
1.0.25 mol CO2与_____________g H2O含的分子数相等。
2.1.8 g H2O含有的氢原子数与_____________g CH4中含有的氢原子数相等。
学生回答略。
师：不同物质若含有的分子 ( http: / / www.21cnjy.com )数相同，则两种物质的物质的量一定相同。但若求不同物质中同一元素的原子数，除考虑物质的量外，还得考虑不同物质的分子中含该原子的个数。我们可得到这样的结论，只要物质的量相同，组成物质的微粒数一定相同。那么，当物质的微粒数相同，物质所具有的体积相同吗？
［问题］计算1 mol Fe、Al、H2O在20 ℃时的体积。
已知：20 ℃ Fe、Al、H2O的密度分别为7.8 g·cm-3 2.7 g·cm-3 1 g·cm-3
生：V(Fe)=7.2 cm3
V(Al)==10 cm3
V(H2O)==18 cm3
师：三种物质的微粒数相同，但体积不同，体积不同的原因是什么？
生：组成三种物质的微粒数相同，都是1 mol；但三种微粒Fe、Al与H2O的大小不同，所以三种物质的体积不同。
师：由计算知，对于液体、固体物质，其体积大小由组成物质的微粒多少和微粒体积的大小决定。
［板书］二、气体摩尔体积
推进新课
对气体物质，当温度、压强相同时，气体的分子数相同，体积是否也不同呢？
师：在标准状况下(0 ℃、1 ( http: / / www.21cnjy.com )01 kPa)氢气、氧气、二氧化碳的密度分别为0.089 9 g·L-1、1.429 g·L-1、1.977 g·L-1。1 mol这三种气体在标准状况下的体积各为多少？
生：
V(H2)==22.4 L
V(O2)==22.4 L
V(CO2)==22.3 L
师：在相同条件下(同温、同压 ( http: / / www.21cnjy.com ))物质的量相同的气体，具有相同的体积。在标准状况下(0 ℃、101 kPa)1 mol任何气体的体积都约是22.4 L。
［板书］
1.气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积叫气体摩尔体积。符号为Vm。
Vm=(V为标准状况下气体的体积，n为气体的物质的量)
单位：L/mol或(L·mol-1) m3/mol或(m3·mol-1)
2.原因
师：为什么标准状况下相同物质的量的任何气体，具有相同的体积？
生：气体分子间的距离很大， ( http: / / www.21cnjy.com )是分子直径的10倍，所以气体的体积是由分子间的平均距离决定的，与分子的大小无关。在同温同压下，任何气体分子间的平均距离相同，所以当物质的量相同时，其体积相同。
师：对于气体只要温度、压强相同，气体分子间的平均距离就相同，所以相同物质的量的任何气体一定具有相同的体积。
［板书］
3.阿伏加德罗定律
同温、同压下相同体积的任何气体都含有相同的分子数。
师：气体具有相同分子数，物质的量是否相同呢？
生：分子数相同，物质的量相同。
师：同温、同压下，体积相同的 ( http: / / www.21cnjy.com )任何气体物质的量相同，分子数相同。温度在0 ℃，压强为101 kPa时1 mol气体的体积为22.4 L。
［板书］
4.计算
①公式：n=
［例题剖析］
(例1)在标准状况下，2.2 g CO2的体积是多少？
师：由公式V=nVm，只要求出CO2的物质的量n，体积可求出。
Vm=22.4 L·mol-1，M(CO2)=44 g·mol-1。
［多媒体展示］
解：V(CO2)=nVm=×22.4 L·mol-1=1.12 L
答：体积为1.12 L。
［练习］在标准状况下，测得1.92 g某气体的体积为672 mL。计算此气体的相对分子质量。
［多媒体展示］
生：M=，n=。
解：n==0.03 mol
M==64 g·mol-1
该气体的相对分子质量为64。
答：相对分子质量为64。
(例2)相同状况下，10 mL X ( http: / / www.21cnjy.com )2气体与5 mL Y2恰好完全反应，生成10 mL A气体，则A气体的分子式为_____________。
师：根据阿伏加德 ( http: / / www.21cnjy.com )罗定律和质量守恒定律，10分子X2共含有20个X，5分子Y2共含有10个Y，生成10分子A气体，A的分子式为X2Y。
［学与问］
如何理解同温、同压下，气体的体积比等于物质的量比等于分子数比？
生：因为温度同压下气体的摩尔体积相同，所以同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比。
［多媒体展示］
课堂检测题：
1.判断下列叙述正确的是( )
A.标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L
B.1 mol气体的体积约为22.4 L
C.1 mol氢气和1 mol氧气体积相同
D.标准状况下，1 mol氧气和氮气混合气体(任意比)的体积约为22.4 L
答案:D
2.下列叙述不正确的是( )
A.10 mL氧气和10 mL二氧化碳含有相同的分子数
B.0.5 mol水和0.5 mol一氧化碳含有相同的分子数
C.同温、同压下10 mL氮气和10 mL一氧化氮含有相同的原子数
D.1 mol铁和1 mol铜常温下含的原子数相同但体积不同
答案:A
板书设计
二、气体摩尔体积
1.气体摩尔体积
①定义：单位物质的量的气体所占的体积，符号Vm
②单位：L·mol-1或m3·mol-1
③计算：Vm=
2.阿伏加德罗定律
同温、同压下，相同体积的任何气体都含有相同分子数。
活动与探究
1.物质的量、摩尔质量、质量、气体体积、粒子数之间关系如何？
2.气体体积与物质的量、摩尔体积的关系？
随堂练习
一、选择题
1.下列说法中，正确的是（ ）
A.1 mol O2的质量是32 g，它所占的体积是22.4 L·mol-1
B.22.4 L O2中一定含有6.02×1023个氧分子
C.标准状况下，20 mL NH3跟60 mL O2所含的分子个数比为1∶3
D.18 g H2O在标准状况下所占的体积约为22.4 L
答案:C
2.相同物质的量的各固体或液体的体积并不相同，其主要原因是（ ）
A.粒子的大小不同 B.粒子的质量不同
C.粒子间距离不同 D.粒子间作用力不同
答案:A
3.下列有关气体体积的叙述，正确的是( )
A.一定温度、压强下，气态物质体积的大小由构成气体的分子大小决定
B.一定温度、压强下，气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定
C.不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
答案:B
4.在同温、同压下1 mol Ar和1 mol F2具有相同的（ ）
A.质子数 B.质量 C.原子数 D.中子
答案:A
5.在两个容积相同的容器中，一个盛有HCl气体，另一个盛有H2和Cl2的混合气体。在同温、同压下，两容器内的气体一定具有相同的（ ）
A.原子数 B.密度 C.质量 D.质子数
答案:A
6.质量相等的两份气体样品，一份是CO，另一份是CO2，这两份气体样品中，CO与CO2所含氧原子的原子个数之比是（ ）
A.1∶2 B.1∶4 C.11∶14 D.11∶28
答案:C
二、填空题
7.某气体的摩尔质量是M ( http: / / www.21cnjy.com )g·mol-1，分子数为x，在标准状况下所占的体积是V L，质量是m g。某元素原子的摩尔质量是A g·mol-1，原子个数是Y，阿伏加德罗常数为NA。试说明下列各式表示的意义。
（1）_________________； （2）_________________;
(3)_________________; (4)_________________;
(5)_________________; (6)_________________。
答案:(1)该气体一个分子的质量
（2）该气体的物质的量
（3）该元素一个原子的质量
（4）该元素原子的物质的量
（5）标准状况下该气体的密度
（6）该气体的物质的量
第4课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.使学生理解物质的量浓度的概念。
2.使学生掌握有关物质的量浓度概念的计算。
3.使学生掌握溶液的质量分数和物质的量浓度的换算。
4.使学生初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法。
过程与方法
1.在概念的教学中，培养学生的思维能力。
2.通过有关物质的量浓度计算的教学，培养学生的计算能力。
3.通过配制一定物质的量浓度溶液的教学，培养学生的观察和动手实验能力。
情感、态度与价值观
1.与初中知识衔接，使学生感到获取新知识、新方法的喜悦。
2.通过实验激发学生学习化学的兴趣，培养学生严谨求实的科学作风。
教学重点
物质的量浓度的概念、有关物质的量浓度概念的计算、一定物质的量浓度溶液的配制方法
教学难点
1.溶液的物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算
2.气体溶质的物质的量浓度的计算
3.正确配制一定物质的量浓度的溶液
教具准备
烧杯、容量瓶、量筒、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、药匙、洗瓶、多媒体课件
教学过程
导入新课
师：我们知道溶液有浓、稀之分，那么如何定量地表示溶液的浓稀程度呢？
生：用浓度，在初中学过用溶质的质量分数表示溶液的浓度。
师：溶质的质量分数是如何定义的，你能写出溶质质量分数的表达式吗？
生：溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比，表达式：
溶质的质量分数=×100%
师：质量相同、溶质的质量分数也相同的任何溶液里，含有溶质的质量相等，但是溶质的物质的量相同吗？请举例说明。
生：不同。例如100 g ( http: / / www.21cnjy.com ) 20%的NaCl溶液中含有20 g NaCl，即含有0.342 mol NaCl，而同样质量分数的KNO3溶液中含有20 g KNO3，但溶质的物质的量却为0.198 mol。
师：在使用溶质的质量分数时 ( http: / / www.21cnjy.com )有不便之处。例如：在科学实验和工农业生产中，人们在使用溶液时，一般都量取溶液的体积，而较少去称量其质量。此外物质在发生化学反应时，反应物的物质的量之间有一定的比例关系，比质量关系要简单多了。所以有必要学习另外一种表示浓度的方法。是用溶液的体积和溶质的物质的量表示的。本节就学习这种表示溶液组成的物理量——物质的量浓度。
［板书］三、物质的量浓度
推进新课
师：什么是物质的量浓度呢 请同学们阅读课本上的有关内容。
生：阅读P15有关物质的量浓度的定义。
［板书］定义：以单位体积溶液里所含溶 ( http: / / www.21cnjy.com )质B的物质的量来表示的溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。用符号cB表示，单位mol·L-1（或mol/L）。
表达式：cB=
师：请同学们讨论，如果将1 mol NaCl溶于1 L水中所得溶液的物质的量浓度是1 mol·L-1吗？
生：不是。因为将1 mol NaCl溶于1 L水后，所得溶液的体积不是1 L。
师：1 L 58.5 g NaCl溶液的物质的量浓度是不是1 mol·L-1？
生：不是。因为58.5 g NaCl溶液中溶质的物质的量不是1 mol。
师：从1 mol·L-1NaOH溶液中取出100 mL，取出的溶液中NaOH的物质的量浓度是多少？哪些量变了，哪些量没变？
生：还是1 mol·L-1。因为溶液是均一的。溶液的物质的量浓度没变，但溶质的物质的量减少了。
师：若两种不同溶质的溶液， ( http: / / www.21cnjy.com )体积相同，物质的量浓度也相同，溶质的物质的量如何？质量如何？例如：1 L 1 mol·L-1的氯化钠溶液与同体积同物质的量浓度的盐酸。
生：溶质的物质的量相同，而质量不同。
师：对于这个新概念，我们要注意其中的几个要点：
1.溶质是用物质的量而不是用质量表示。
2.是溶液的体积，并非溶剂的体积。
3.单位：mol·L-1或mol/L。
4.从某溶液取出任意体积的溶液，其物质的量浓度都相同，但所含溶质的物质的量因体积不同而不同。（溶液是均一、稳定的）
［多媒体展示］
溶质的质量分数 物质的量浓度
定义 用溶质的质量占溶液质量的百分比表示的浓度 以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度
表达式 溶质的质量分数（w）=×100% 物质的量浓度（cB）=cB=
特点 溶液的质量相同，溶质的质量分数也相同的任何溶液里，含有溶质的质量都相同，但是溶质的物质的量不相同 溶液体积相同，物质的量浓度也相同的任何溶液里，含有溶质的物质的量都相同，但是溶质的质量不同
实例 某溶液的浓度为10％，指在100 g溶液中，含有溶质10 g 某溶液物质的量浓度为10 mol·L-1，指在1 L溶液中，含有溶质10 mol
师：我们已经掌握了物质的量浓度的定义，下面我们再用练习加强对这个概念的理解。
［多媒体展示］
练习：
1.用40 g NaOH配成2 L溶液，其物质的量浓度_______mol·L-1。
2.58.5 g NaCl配成500 mL溶液，其物质的量浓度_______mol·L-1。
3.2 mol NaOH配成200 mL溶液，其物质的量浓度为_______mol·L-1。
4.物质的量浓度为2 mol·L-1的硫酸溶液250 mL，含硫酸的物质的量为_______mol。
师：我们知道了物质的量与质量的关系，以及用溶质物质的量和溶液体积来表示溶液的组成，就可以在实验室配制一定物质的量浓度的溶液了。
［多媒体展示］
(例1)配制500 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液需要NaOH的质量是多少？
师：题中已知溶液的体积和物质的量浓度，可以用公式：cB=求出溶质的物质的量，然后再用公式n=求出溶质的质量就可以了。
［多媒体展示］
解：500 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中NaOH的物质的量为：
n(NaOH)=c(NaOH)·V〔NaOH (aq)〕 aq表示某种物质的水溶液
=0.1 mol·L-1×0.5 L=0.05 mol
0.05 mol NaOH的质量为：
m(NaOH)=n(NaOH)·M(NaOH)=0.05 mol×40 g·mol-1=2 g
师：2 g的NaOH可以用天平来称量，但是500 mL溶液的体积怎么量呢？
生：将2 g NaOH溶于50 ( http: / / www.21cnjy.com )0 mL水中。不可以的。因为这样所得溶液的体积就不是500 mL了。可将少量NaOH溶于水后，然后再将溶液的体积配成500 mL。
师：用什么仪器呢？烧杯行吗？
生：不行，烧杯是粗略测量体积的仪器。
师：要想准确量取溶液的体积，我们有一个较为精密的仪器叫容量瓶。下面请同学们分组观察容量瓶，并查资料了解它的使用注意事项。
生：观察容量瓶，查资料。
［多媒体展示］
容量瓶的使用
1.容量瓶的体积固定，有不同规格(100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等)。
2.使用前须检验容量瓶是否漏水。
3.溶液温度与容量瓶上标定温度一致时，所取液体的体积最标准。
4.溶液液面接近刻度线1～2 cm时，须用胶头滴管加水至刻度线。
师：演示如何检查容量瓶是否漏水。
师：能否直接在容量瓶中溶解？
生：不能，NaOH溶于水后放热，会引起测量溶液体积不准。
师：好了，有了这些知识准备，我们就可以配制一定物质的量浓度的溶液了。
［多媒体展示］
实验15
配制100 mL 1.00 mol·L-1NaCl溶液。
（1）计算需要NaCl固体的质量：____________g。
（2）根据计算结果，称量NaCl固体。
（3）将称好的NaCl固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解。
（4）将烧杯中的溶液注入容量瓶，并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次，洗涤液也都注入容量瓶。轻轻晃动容量瓶，使溶液混合均匀。
（5）将蒸馏水注入容量瓶，液面离容量瓶颈刻度线下1~2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度相切。盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
( http: / / www.21cnjy.com )
生：分组实验
[学与问]
1.为什么要用蒸馏水洗涤烧杯，并将洗涤液也注入容量瓶？
2.如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外，最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的大了还是小了？
3.你是用什么仪器称量NaCl固体的？如果是托盘天平，你称量的质量是多少？与计算量一致吗？为什么？
[分组讨论]
生：因为烧杯还有残留的溶质。小了。因为溶质的物质的量变小了。
师：实验做完了，请同学们小结配制一定物质的量浓度溶液的步骤好吗？
生：配制步骤：（1）计算，（2）称量，（3）溶解，（4）移液，（5）洗涤，（6）定容，（7）摇匀。
［板书］2.配制步骤：（1）计算，（2）称量，（3）溶解，（4）移液，（5）洗涤，（6）定容，（7）摇匀。
师：以上我们分析了在配制过程中需注意的问题。若在配制操作中有以下行为，将会对配制结果造成什么样的影响呢
［板书］3.误差分析
［多媒体展示］
配制步骤 错误操作 n V c
①计算 计算结果m=5.85 g，称5.9 g
②称量 砝码生锈（没有脱落）
少量NaCl沾在滤纸上
③溶解 为促进NaCl溶解而加热，将热溶液转移至容量瓶中
④转移 溶质溶解放热，溶液未冷
玻璃棒在刻度线上引流
⑤洗涤 未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
⑥定容 仰视
超过刻度线，吸出一部分水
⑦摇匀 摇匀后液面下降，补充水
⑧装瓶 试剂瓶刚用蒸馏水洗过
师：分析误差时，要根据c＝，围绕操作行为对n与V的影响来分析。
师：我们在实验室做化学实 ( http: / / www.21cnjy.com )验或进行科学研究时，需要根据不同的情况选择不同浓度的溶液进行实验。所以，在实验室不仅用固体物质来配制溶液，还经常要将浓溶液稀释成不同浓度的稀溶液。
［思考与交流］
1.以硫酸为例，讨论不同浓度的溶液在性质上可能会出现什么差异。
2.如果将5 mL浓硫酸稀释为20 mL的稀硫酸，得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含H2SO4的物质的量相等吗？能说出你的理由吗？
师：在用浓溶液配制稀溶液时，常用下面的式子计算有关的量：
［板书］c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)
师：请同学们思考，如何用18 mol·L-1浓硫酸配制100 mL 1 mol·L-1稀硫酸溶液？
生：先求出浓硫酸的体积。利用稀释前后溶质的物质的量不变可求出浓硫酸的体积为5.6 mL。
师：小结实验中注意事项
①计算浓H2SO4的体积V。
②浓H2SO4的正确稀释方法。
③向容量瓶中转移溶液时，要待溶液冷却后再进行。
［课堂小结］
配制一定物质的量浓度的溶液，最主要的仪器是容量瓶，其配制步骤与所需仪器与配制一定质量分数的溶液是不同的。
板书设计
物质的量浓度
1.定义：以单位体积溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。用符号cb表示，单位mol/L（或mol·L-1）
表达式：cB=
2.配制步骤：（1）计算，（2）称量，（3）溶解，（4）移液，（5）洗涤，（6）定容，（7）摇匀。
3.误差分析
活动与探究
体积可以简单加和吗？
我们做这样两个实验：（1）取一支 ( http: / / www.21cnjy.com )100 mL量筒，精确量取蒸馏水50 mL，另取一支50 mL量筒，精确量取无水酒精50 mL，然后把50 mL无水酒精倒入盛有50 mL水的100 mL的量筒中，混合均匀再读数，结果并不正好是100 mL，而只是96.7 mL。显然，在形成混合溶液时，总体积减少了，这里是50+50＜100。
能够相互混溶的两种液体的体积不具 ( http: / / www.21cnjy.com )有加和性，这是物质分子间具有空隙的有力证明。当酒精和水混合后，这两种分子互相钻入对方分子的空隙里。另外，物质分子之间总是有相互作用的。由于水分子与酒精分子的作用力不同于水分子间的作用力和酒精分子间的作用力，也会使分子与分子间的空隙发生改变。因而，总体积的减小，绝不是有一部分水分子或酒精分子消失了。
实验（2）：在盛有50 ( http: / / www.21cnjy.com )mL冰醋酸的烧杯里，慢慢加入50 mL苯。冰醋酸的密度1.05 g·cm-3，苯的密度是0.879 g·cm-3，冰醋酸比苯重，所以冰醋酸在下层，苯在上层，用彩笔在烧杯外壁做一记号，以标出混合前液面的高度。混合均匀后总体积比它们混合之前体积之和还要大。也就是说，在这里，50+50＞100。
这又是什么原因呢 ( http: / / www.21cnjy.com ) 这是由于苯和冰醋酸混合后，苯分子与醋酸分子之间的吸引力，比苯分子间的吸引力和醋酸分子间的吸引力都要弱，导致苯与冰醋第四章 非金属及其化合物
单元规划
本章主要讨论硅、氯、硫和氮等 ( http: / / www.21cnjy.com )典型非金属元素及其重要化合物的性质，安排在第三章“金属及其化合物”之后，是常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是学生今后继续学习化学的基础，也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。
第一节：硅及其化合物，安排在第一节，突出了硅是一种新材料的作用。通过本节学习，有利于培养学生关心社会、热爱生活的习惯。
第二节：氯——一种重要的非金属。不仅与人类生产、生活联系密切，而且在化学教学中的地位更是举足轻重。
第三节：硫、氮的氧化物，第四节：氨 ( http: / / www.21cnjy.com )、硝酸、硫酸更是打破了原来的知识体系，突出了科学的分类方法，加强了环保教学。有利于培养学生的社会责任感。
本章具有巩固离子反 ( http: / / www.21cnjy.com )应、氧化还原反应等基本知识的作用。在第三章的基础上，进一步介绍元素化合物知识和研究方法，为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料，是学生认识元素周期律、元素周期表知识的重要基础。
本章在选材上着眼于这几 ( http: / / www.21cnjy.com )种元素的单质及其重要化合物的主要性质，在知识安排上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，利用辩证的观点理解事物的两面性，从而使学生认识到常见无机物在生活和生产中的应用，以及与人类和环境的辩证关系。这是新教材与旧教材一点重要区别，更是新课程、新课标理念的重要体现。例如，二氧化硅与硅酸盐产品的应用及其发展，氯气的性质与应用及其可能存在的问题，氨、硝酸和硫酸的性质及广泛用途，酸雨的形成等。这些内容不仅增强了学生的学习兴趣，而且培养了学生的科学态度和辩证唯物主义世界观。另外，通过科学史话——“氯气的发现和确认”的学习，不仅使学生了解到科学家严谨、求实的科学态度，而且还让学生在学习的过程中体会到科学发明的艰辛。有利于培养学生勇于探索、勇于实践、勇于创新的精神，更有利于对学生进行思想品德教育。这也是新课程、新课标理念的重要体现。科学视野——“新型陶瓷”“信使分子——NO”等让学生了解最新的科研成果，可以激发学生对学习化学的兴趣，有助于培养学生理论联系实际的能力。有利于培养学生的社会责任感。
教学时，要引导学生充分利 ( http: / / www.21cnjy.com )用已有的知识学习新知识，努力做到温故知新。在第二章中学生对分类方法已有所了解，本章选取几种典型的非金属元素，它们与离子反应、氧化还原反应联系密切，教学时最好从离子反应、氧化还原反应等不同角度来理解和认识所涉及的化学反应，从新反应的角度巩固氧化还原反应的有关概念。使学生在第一章学到的分类方法，应用到氧化还原反应的分类中去，并能初步了解氧化还原反应的重要性。
非金属及其化合物知识 ( http: / / www.21cnjy.com )受课时所限，不可能像过去那样分章详细介绍，只能相对集中，因此在设计教科书结构时，对教学内容进行了精选和整合。为了使学生对非金属及其化合物有一个整体的了解，本章对代表性元素各有侧重地选择有重要价值的单质及其化合物让学生学习、研究。在编排顺序上，将存在和用途十分广泛的元素硅及其化合物、典型的非金属元素氯及其化合物分节编写，并想方设法在节的标题上都尽可能地突出其重要性，例如：1.无机非金属材料的主角——硅;2.富集在海水中的元素——氯。首先使学生在感官上受到强烈的刺激,留下深刻的第一印象。使学生了解到该节元素及其化合物的重要性质或存在或用途。将与当代环境关系十分密切的硫和氮的氧化物、用途广泛的两种酸——硫酸和硝酸以及氨分别合节编写，有分有合，突出重点，加强联系和对比。从知识的编排上就给学生提供了培养归纳能力、比较能力的平台。把两种重要的酸硫酸和硝酸放在一起学习，有利于学生从新的角度掌握知识，有利于培养学生的能力，有利于教学中突出重点、突破难点。
增强学习的探究性、亲历性和体验 ( http: / / www.21cnjy.com )性。元素化合物的性质来自观察、实验和经验，是新教材的又一大亮点。本章通过多处“实验”“思考与交流”“学与问”“实践活动”“科学探究”以及习题等的设计，大大增加学生活动，学生的学习自主性得到了更多体现，真正体现了以学生为主体的新课程观。例如，第三节中“用水吸收二氧化氮”的科学探究，让学生通过实验现象的观察与分析，感受过程的变化，寻找变化的原因，感悟对工业上生产硝酸的启迪，从中体验探究的乐趣，学会探究的方法。
注重化学知识与科学精神、 ( http: / / www.21cnjy.com )人文精神的渗透与融合。本章所涉及的单质和化合物与社会、生活、健康、环境的关系十分密切，教科书在这方面有比较充分的体现。但与以往教科书明显不同的是，不过分强调知识的逻辑顺序，在注意知识内在逻辑的同时，突出了知识与社会、生活、健康、环境的联系，并将科学精神和人文精神融合其中。化学科学技术与人类的关系从来没有像现在这样密切和严峻：化学对人类文明作出了巨大贡献，而人们对化学的误解却越来越深，与化学的关系越来越疏远——“化肥越施越多，食品越来越难吃，空气越来越脏，水越来越臭”。这一切的一切，好像都归罪于化学。化学及化学工作者受到了前所未有的挑战!作为基础科学教育课程的化学必须面对这一现实，化学工作者，尤其是广大的化学教师，更要勇于挑战，要肩负起时代的重任，用科学的态度来看待化学的功与过，用科学的方法去解决存在的问题。这也是新教材的主旨之一：培养学生的社会责任感!本章在介绍几种典型的非金属元素的单质及其重要化合物的主要性质与应用时，不回避某些物质可能对环境、健康等带来的负面影响，并指出化学在解决这些问题时可能的方向和作用，这有助于培养学生的辩证唯物主义的态度和价值观。
结构决定性质，性质决定用途，性质 ( http: / / www.21cnjy.com )决定物质的制备方法。教材在编排时仍然紧紧抓住这条线索，使学生在掌握氯气及重要的氯化物的性质时，初步形成对元素化合物知识学习的一般方法。为今后的元素及其化合物的学习打下坚实的基础。与以前的旧教材相比，新教材非常注重对物质的重要用途的介绍，体现了学以致用的原则。在教学时，教师也要时刻牢记这条主线。要教给学生以方法，真正做到“授人以鱼，不如授人以渔”，使新教材的时代功用发挥得更突出、更明显，使新教材更具有吸引力和时代感，而且更有利于激发学生学习化学的兴趣，更有利于培养学生的求知欲与探究、创新精神。
教学重点
氯、氮、硫、硅等非金属单质及其化合物的化学性质。
教学难点
通过对几种典型非金属性质的学习，初步了解非金属的通性，并形成分析问题、归纳问题的能力。通过基本实验，培养学生的实验能力。
课时安排
第1节 无机非金属材料的主角——硅 2课时
第2节 富集在海水中的元素——氯 2课时
第3节 硫和氮的氧化物 3课时
第4节 氨 硝酸 硫酸 3课时
复习课 2课时
第一节 无机非金属材料的主角——硅
整体设计
从容说课
硅是一种重要的非金属元素， ( http: / / www.21cnjy.com )在地壳中含量丰富，仅次于氧，含量为26.3%。而且，硅的氧化物及硅酸盐是构成我们赖以生存的地球岩石的主要成分。同时，由于硅酸盐及其化合物广泛的用途及诱人的发展前景，所以，把硅放在本章的第一节来介绍、学习。
新教材对本章的编排也与旧教材有很大的不同：
1.顺序不同。
新教材是按二氧化硅和硅酸→硅酸盐 →硅单质编排的，而旧教材是按单质、化合物、性质、用途的顺序编排的。
之所以如此安排是力求体现新课改 ( http: / / www.21cnjy.com )的精神：培养学生的科学素养，培养学生的探究能力。因为，在自然界二氧化硅（沙子的主要成分）大量存在，它与人们的生产、生活联系密切。学生对其用途、性质有一定的了解，学生从已有的用途入手，很容易想到：二氧化硅有这样的用途，那么，它的性质怎样？这样，就自然而然地引起了学生的兴趣，激发了学生的求知欲，减少了学习上的障碍。
2.要求不同。
新教材从用途入手学习重要的性质，注 ( http: / / www.21cnjy.com )重培养能力，使学生在主动参与中学习知识，在主动探究中学习知识。而旧教材过于强调知识的灌输，忽略了能力的培养。本节抓住重点化学性质而不是面面俱到，这样，节省了时间，有利于学生掌握更多的知识，有利于扩大知识面，最终达到提高科学素养的目的。
具体建议：
1.从用途入手，掌握二氧化硅、硅酸盐的化学性质。
通过引导学生联系实际，了解用途，通过观察图片，增强感性认识，为进一步学习打下基础。
2.采用对比的方法学习。
教学时，建议把CO2 ( http: / / www.21cnjy.com )和SiO2进行比较，通过复习CO2的性质，温故知新，学习SiO2的性质。同时，也可以把CaCO3和CaSiO3，硅酸和碳酸，C和Si进行比较。
3.做好演示实验，增强感性认识。
实验是学习化学的重 ( http: / / www.21cnjy.com )要手段，不仅有利于学生掌握知识，更有利于培养能力。要做好教材中的两个实验，引导学生观察思考，也可以根据实际情况设计探究实验，培养探究能力。例如：可以让学生设计实验证明硅酸的酸性比碳酸弱。
另外，还可以根据“科学视野”指导学生查阅资料，了解传统的硅酸盐材料与新材料的联系与区别，培养学生主动学习的意识。
本节教学重点：二氧化硅的用途、性质。
本节教学难点：二氧化硅的晶体结构、硅酸盐的多样性。
课时安排：2课时
第1课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.了解硅在自然界中的含量、存在、用途。
2.了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质。
3.了解硅的基本性质。
4.初步培养学生自主查阅资料的能力。
5.使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能。
过程与方法
1.自主学习，培养学生自学能力。
2.活动探究，通过硅与碳、二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的归纳能力、比较能力。
情感、态度与价值观
1.培养学生学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。
2.通过对硅及其用途的学习使学生热爱自然，热爱化学。
教学重点
二氧化硅的用途、性质，硅酸的性质
教学难点
二氧化硅的性质、结构
教具准备
多媒体、投影仪、水晶石、一段光缆、试管、烧杯、胶头滴管、启普发生器、NaOH溶液、Na2SiO3溶液、HCl、H2SO4溶液
教学过程
导入新课
（多媒体播放幻灯片）
1.锦绣中华——巍巍昆仑山
——气势磅礴的东岳泰山
——奇峰峻岭的黄山
2.广袤的土地——塔克拉玛干大沙漠
——美丽的长江三角洲
师：我们生存的地球，她坚硬的地壳是由什么构成的？岩石，构成岩石的主要成分是硅酸盐及硅的氧化物。
（多媒体投出课题：无机非金属材料的主角——硅）
师：从古至今，在无机非金属材料中，硅一直都扮演着主要的角色。
［多媒体播放幻灯片］中国古代的瓷器
推进新课
师：硅的原子结构示意图为：
硅与碳原子结构相似，在反应中，硅既不容易失去电子，也不容易得到电子，主要形成四价的共价化合物。
师：硅在自然界中主要以二氧化硅及硅酸盐的形式存在，最常见的沙子中，就含有硅的氧化物——SiO2。
［板书］一、二氧化硅和硅酸
师：请同学们思考：在自然界中有大量游离态的碳，但却没有硅，这说明了什么？
（多媒体投影资料长片 SiO2、CO2的稳定性比较）
［板书］1.二氧化硅（SiO2）
生：看书，了解SiO2的俗名、在地壳中的含量。
［活动与探究］
思考：C、Si原子结构相似，形成的氧化物CO2、SiO2性质却有很大的差别，请思考，这主要是什么原因构成的？
生：CO2是气体，SiO2是固体。
C、Si原子结构有相似之处， ( http: / / www.21cnjy.com )最外层都只有4个电子，但形成的氧化物性质却不同，可能是Si、C的结构不同造成的。可能是SiO2、CO2的结构不同。
（多媒体动画［SiO4］的正四面体结构）
［知识拓展］
（多媒体动画“干冰”的空间结构示意图）
师：SiO2与CO2的性质有明显差别，其根本原因在于它们的空间结构不同。
师：展示水晶、玛瑙、石英坩埚、一段光缆。
师：水晶是自然界中 ( http: / / www.21cnjy.com )六方柱状的透明晶体，玛瑙的成分也是SiO2，它们除了一些常见的可作饰物等用途外，SiO2在工业上用途也非常广泛，例如：以石英为材料而制成的光导纤维在电信行业的应用等。
（多媒体播放幻灯片SiO2的用途）
师：结合已有的关于水晶、沙子主要成分也是SiO2的知识，请同学们思考：
SiO2的物理性质有哪些，化学性质有哪些，并注意与CO2作比较。
二氧化硅 二氧化碳
化学式
物理性质
化学性质
可能的解释
师：常识告诉我们SiO2难溶于水，熔点很高，化学性质也很稳定。现在让我们通过实验来证明。
［活动与探究］
SiO2分别与盐酸、H2SO4、HNO3、HF（氢氟酸）反应
现象、方程式 结 论
SiO2 HCl
H2SO4
HNO3
HF
师：HF是唯一可以与SiO2反应的酸。
［板书］SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O
师：一般玻璃都是光滑、透明的，但是 ( http: / / www.21cnjy.com )，同学们也常见到一些玻璃制品,如玻璃镜、门窗等画有许许多多美丽的图案，这些图案是怎么“绘上”去的呢？——就是利用氢氟酸和SiO2反应的原理。
师：已知SiO2是酸性氧化物，结合初中的知识，请同学们说出SiO2还可能具有哪些性质？
讨论：
生：与碱反应。与碱性氧化物反应。
师：请分别写出CO2、SiO2与H2O、CaO、Na2O、Ca（OH）2 、NaOH反应的化学方程式。
生：CO2+Na2O====Na2CO3
CO2+CaO====CaCO3
CO2+H2O====H2CO3
SiO2+Na2O====Na2SiO3
SiO2+CaO====CaSiO3
CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O
CO2+Ca（OH）2====CaCO3↓+H2O
SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
SiO2+Ca（OH）2====CaSiO3+H2O
SiO2+H2O不反应
师：SiO2具有酸性氧化物的通性，与碱反应生成盐和水。
［例题剖析］
（例1）玻璃的主要成分之一是二氧化硅。能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是( )
A.烧碱 B.纯碱 C.氢氟酸 D.盐酸
师：请同学们思考，并解释其原因。
生：选AC，因为，烧碱和氢氟酸都能与玻璃中的二氧化硅反应；选C，因为，烧碱和二氧化硅反应需要加热，所以，只选C而不选A。
师（总结）：正确的答案应该为C。因为，在常温下，虽然烧碱和二氧化硅能反应：
SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O，但该反应的速率很慢，不适于进行玻璃加工。
氢氟酸（HF）能和SiO2发生反应：SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O，利用这个反应可以进行玻璃雕花。
解答：C
［板书］2.硅酸
师：SiO2难溶于H2O，其对应的水化物叫硅酸，硅酸也难溶于水。在实验室里用可溶性的硅酸盐与其他酸反应而制得。
［活动与探究］
把稀盐酸滴加到Na2SiO3溶液中，可能发生什么现象？该反应的原理是什么？
生：分组做实验41，并完成下表
现象
结论
反应方程式
反应原理
［知识拓展］
把稀H2SO4加入到Na2SiO3溶液中，又会产生什么现象？
现象
结论
反应方程式
反应原理
［活动与探究］
1.把CO2通入Na2SiO3溶液中，会发生什么现象？
师：打开一袋装食品，取出里面一小包展示给同学们看，并问：这是什么？
生：保鲜剂 干燥剂
师：干燥剂。有的是生石灰，有的是“硅胶”，什么是“硅胶”呢？请看书P76。
［例题剖析］
（例2）CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是( )
A.氯化钙溶液 B.石灰水 C.饱和碳酸钠溶液 D.硅酸钠溶液
师：请一个同学回答并简要解释其原因。
生：选A。CaCl2+CO2 +H2O→不反应，B中通入CO2产生CaCO3沉淀，C中会产生NaHCO3沉淀，D中会析出硅酸沉淀。
师（总结）：分析得很好。
解答：A
［知识拓展］
如果把上题改成“足量的CO2通入下列各溶液中，可能产生沉淀的是”则又选什么？
生：选CD。
师（总结）：解题时，要注意审题，要能够举一反三。
答案：CD
（例3）下列氧化物按其形成的含氧酸酸性递增顺序排列的是( )
A.SiO2
C.CO2师：还是请同学们先分析。
生：几种酸性氧化物所形成的酸分别为： ( http: / / www.21cnjy.com )H2SiO3、H2CO3、H3PO4、H2SO4。其中，硫酸为强酸，磷酸为中强酸，碳酸、硅酸为弱酸。但是，硅酸的酸性最弱，所以，应该选B。
师：正确。
解答：B
［课堂小结］
本节课我们学习了一种重要的非金属元素 ( http: / / www.21cnjy.com )硅及其化合物二氧化硅和硅酸，了解了SiO2的重要性质及用途。知道了晶莹透明的水晶、五彩斑斓的玛瑙与普通沙子的化学成分并没有什么两样。知道了SiO2在当前信息时代、IT产业中的重要作用。化学知识可以帮助我们认识、了解世界，我们也可以用学过的化学知识进行发明、创造，造福人类。
板书设计
第一节 无机非金属材料的主角——硅
第1课时
一、二氧化硅和硅酸
1.SiO2
（1）SiO2的存在：
（2）SiO2的结构：
（3）SiO2用途：
（4）SiO2的性质
①物理性质：
②化学性质：
2.硅酸
(1)性质：①NaOH，②加热
（2）用途：
3.小结：SiO2的性质、SiO2的用途
活动与探究
1.用本节课所学的知识，在一玻璃片上用氢氟酸雕刻出美丽的图案，图案自行设计。
（提示：可以先在一玻璃片上涂上一层石蜡，然后画出图案，把氢氟酸滴在图案上，过一段时间，去掉石蜡，观察）
2.上网查找资料：SiO2的用途。
3.利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱，完成一份实验报告。
附：实验报告示例
实验名称__________________日期__________天气__________
实验目的
实验原理
实验仪器及药品
实验步骤 实验现象 解释、化学方程式
1
2
3
4
随堂练习
1.下列物质中主要成分不是二氧化硅的是( )
A.硅胶 B.水晶 C.玛瑙 D.硅石
答案:A
2.可以用来制取半导体材料（如大规模集成电路）的是（ ）
A.二氧化硅 B.粗硅 C.高纯硅 D.硅酸盐
答案:C
3.NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在（ ）
A.具有玻璃塞的细口瓶中 B.具有玻璃塞的广口瓶中
C.带滴管的滴瓶中 D.具有橡胶塞的细口瓶中
答案:D
4.二氧化硅属于酸性氧化物，理由是( )
A.Si是非金属元素 B.SiO2对应的水化物是可溶性弱酸
C.SiO2与强碱反应生成盐和水 D.SiO2不能与酸反应
答案:C
5.下列物质中，能够与NaOH溶液反应的是（ ）
A.碳酸钠 B硅酸钠 C.二氧化硅 D.氢氧化铝
答案:CD
6.在SiO2+3CSiC+2CO↑反应中，氧化剂和还原剂的质量比为（ ）
A.36∶30 B.60∶36 C.2∶1 D.1∶2
答案:D
7.现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验（每一步试剂均过量），由此可以推知硬铝的组成为（ ）
A.Al、Cu、Mg、Si、Mn B.Al、Mg、Si、Zn
C.Al、Fe、C、Cu D.Al、Si、Zn、Na
答案:A
8.用多种方法鉴别Na2CO3和SiO2 ( http: / / www.21cnjy.com )两种白色粉末物质(注：①能够写化学方程式的写出化学反应方程式；②鉴别方法可以不用填满，若序号不够也可以自己再添)。
①_____________________________________________________________________________。
②_____________________________________________________________________________。
③_____________________________________________________________________________。
答案:①焰色反应法：焰色反应为黄色的是Na2CO3，余者为SiO2
②酸液产气法：分别取少许 ( http: / / www.21cnjy.com )待测粉末，滴加稀盐酸，能够产生气体的是Na2CO3,不反应的是SiO2。化学方程式：Na2CO3＋2HCl====2NaCl＋H2O＋CO2↑
9.为了测定人体新陈代谢呼出气体中C ( http: / / www.21cnjy.com )O2的体积分数，某学生课外小组设计了如下图的实验装置。实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2，准确测量瓶Ⅰ中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积（实验时只用嘴吸气和呼气）,请填空。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)图中瓶Ⅱ的作用是___________________________________________。
(2)对实验装置尚有如下四种建议，你认为合理的是______________。（填代号）
A.在E处增加CaCl2干燥管 B.在F处增加CaCl2干燥管
C.在E和F两处增加CaCl2干燥管 D.不必增加干燥管
(3)将插入溶液的管子下端改成具有多孔的 ( http: / / www.21cnjy.com )球泡（图中的Ⅲ），有利于提高实验的准确度,其理由是________________________________________________。
(4)实验时先缓缓吸气， ( http: / / www.21cnjy.com )再缓缓呼气,反复若干次，得如下数据:瓶Ⅰ溶液增重a g,收集到的气体体积（标准状况）为b L,该呼出气体中CO2的体积分数是（列出算式）________________。
(5)实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果，猛吸时会________________。猛呼时会________________。
答案:（1）除去吸入空气中的CO2
（2）D
（3）可增大气体与溶液的接触面积，使气体中的CO2被充分吸收
（4）×100%
(5)把瓶Ⅰ中的NaOH溶液吸入口中 把瓶Ⅱ中的NaOH溶液吹出瓶外
第2课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.了解硅酸盐的重要用途及组成。
2.了解硅的重要用途，了解硅单质的物理性质。
3.掌握Na2SiO3的化学性质。
过程与方法
通过自主学习、探究，培养学生自主学习的能力。在教师的指导下，通过上网查阅资料培养独立查阅资料的能力。
情感、态度与价值观
学习有关“陶瓷”的知识，了解中华民族的传统文化，培养学生爱国主义情感。通过硅及其化合物重要用途的学习，激发学生学习化学的兴趣。
教学重点
硅酸盐的性质及重要用途、硅的用途
教学难点
硅晶体结构，硅酸盐的组成
教具准备
多媒体课件、实物投影仪、烧杯、胶头滴管、酒精灯、火柴、镊子、蒸馏水、Na2SiO3溶液、手机芯片、玻璃片、石棉、水泥、砂纸、砂轮
教学过程
导入新课
〔多媒体播放课件〕
1.驰名世界的中国瓷器：景德镇陶瓷
2.举世闻名的万里长城
3.世界奇迹——三峡大坝
4.世界大都市上海——东方明珠、发展日新月异的浦东新区、深圳特区……
5.笔记本电脑，超大规模集成电路芯片
推进新课
师：刚才我们所观看 ( http: / / www.21cnjy.com )的幻灯片，从远古的陶瓷、秦砖汉瓦，到现代的摩天大楼，迅速发展的信息产业，无一不与硅酸盐、硅及其化合物有着密切的联系。这一切的一切，无一不在影响、改变着我们的生活，这一切的一切也都充分展示了硅及硅酸盐经久不衰的魅力！体现了它们重要的用途！
师：硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，在自然界分布极为广泛。
师：展示Na2SiO3、玻璃片、水泥、石棉，取一小团石棉、少量水泥于小烧杯中，加入少量的水，搅拌，观察现象。
取少量水泥，加入稀盐酸，观察。
取一玻璃碎片，在酒精灯上灼烧，观察变化。
生：由上述实验及我们的生活常识可以知道：硅酸盐结构很复杂，一般不溶于水，性质也很稳定。做［实验42］
取两片滤纸，分别用蒸馏水和饱和Na2SiO3溶液润湿，之后，同时分别用镊子夹住放在酒精灯的外焰上点燃，观察现象。
干滤纸 用蒸馏水润湿 用Na2SiO3溶液润湿
现象
结论
师：请同学们结合课本及上述实验，对Na2SiO3的性质及用途加以总结。
生：（1）Na2 ( http: / / www.21cnjy.com )SiO3是一种钠盐，易溶于水。（2）Na2SiO3具有一定的黏性，可作黏合剂。 （3）Na2SiO3可作防火剂。（4）Na2SiO3俗名水玻璃。（5）Na2SiO3可作肥皂的填充剂。
师：展示实验盛放NaOH、Na2SiO3、稀盐酸、稀H2SO4的试剂瓶，请同学们比较其瓶塞的不同。
生：不同之处是：NaOH、Na2SiO3溶液的试剂瓶塞是橡皮塞；而HCl、H2SO4溶液的瓶塞为玻璃塞。
［知识拓展］
师：NaOH、Na2CO3溶液瓶塞相同,都是橡皮塞而不是玻璃塞。你能推测可能是什么原因造成的吗？请讨论。
生：Na2CO3溶液可能也和玻璃 ( http: / / www.21cnjy.com )反应；Na2CO3溶液某方面性质可能与NaOH溶液相似，能与玻璃中的某些成分反应；Na2CO3溶液可能也与NaOH相似，显很强的碱性，也能与玻璃中的SiO2反应；NaOH能与玻璃中的SiO2反应，生成具有一定黏性的Na2SiO3溶液，使瓶塞易被粘住，不易打开。
师（总结）：同学们刚才分析得很好，也很有道理！现在我们共同来分析一下NaOH、 Na2CO3的组成。它们都是离子化合物，且所含的金属阳离子都相同，因此，不同的性质应该由不同的阴离子所引起，即的某些方面的性质可能与OH-的某些方面性质相似。而以后的进一步学习会使我们明白这个道理：正是由于在水溶液中产生了大量的OH ，使Na2CO3溶液也具有较强的碱性，能和玻璃中的SiO2反应，生成具有一定黏性的Na2SiO3溶液，易把瓶塞粘住，而不易打开。
同理，大家可以进一步分析、探究：盛K2CO3溶液的试剂瓶塞用的是橡皮塞还是玻璃塞？
生（齐答）：应该是橡皮塞。
师：展示K2CO3溶液的试剂瓶——真是橡皮塞！
师：同学们从初中乃至从小学就开始学习英语。“China”一词大家都知道它的汉语翻译是“中国”，可是，同学们知道它的最根本的含义吗？
生：我知道！它的本意指的是“瓷器”。
师：对！中华民族是一个勤劳、善良 ( http: / / www.21cnjy.com )、勇于创造的民族！中华民族有着五千年光辉、灿烂的文明！也只有五千年的文化底蕴，才能孕育出中华民族的智慧，才能磨炼出一双双巧夺天工之手！才能为世人捧出一件件精美绝伦的陶瓷制品！
［多媒体播放］
1.陕西半坡出土的人面鱼纹彩陶盆
2.精美的清代花瓶
师：请同学们举例说明我们日常生活中有哪些物品是陶瓷制成的？各有什么优良的性能？
生：碗、火锅、卫生洁具。电源开关、贴墙壁的瓷砖。高压线上挂的瓷环绝缘器。
……
师：同学们所举的事例， ( http: / / www.21cnjy.com )都是传统的硅酸盐陶瓷，它们有很多优良性能，为我们的生活、为人类的科技进步作出了很大的贡献。受传统陶瓷某些特殊性能的启发，科技工作者在此基础上进行了一次又一次的创新，又研制出了许多种组成不同、性能更特殊的新型陶瓷。
生：看书，教材P79：科学视野——新型陶瓷。
［多媒体播放］
无机非金属材料家庭中的重要一员——新型陶瓷。
［知识拓展］
参考教材P79，另外，指导学生查阅资料补充。
师：硅酸盐种类繁多，结构也很复 ( http: / / www.21cnjy.com )杂，为了方便起见，也为了便于同学们理解，通常用氧化物的形式来表示硅酸盐的组成：硅酸盐中的Ｓi元素，以SiO2的形式表示，金属元素如Na、Ｋ、Ｍg、Ａl、Ca等，以它们常见的氧化物形式表示，Ｈ元素以Ｈ2Ｏ的形式表示。
方法：（1）找出组成元素
（2）写成氧化物的形式
（3）注意原子守恒
（4）检查有无遗漏
［例题剖析］
（例1）正长石的组成，可表示成KAlSi3Ox，则x=_________，用氧化物的形式表示的组成为_______________。
师：请同学们先自主分析，求解。可以讨论。
［实物投影仪展示部分学生练习］
师（总结分析）：根据化合物中各元素的正负化合价代数和必为零，有
1×(+1)+1×(+3)+3×(+4)+x(-2)=0，x=8
按化合价规则可把KAlSi3O8改写成二氧化硅与金属氧化物的形式：
K2O·Al2O3·3SiO2或K2O·Al2O3·6SiO2
（例2）矿泉水一般是由岩石风化后 ( http: / / www.21cnjy.com )被地下水溶解其中可溶部分生成的。风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。如钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土〔Al2Si2O5(OH)4〕的反应为：
2KAlSi3O8+2H2CO3+9H2O====2K+++4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4
这个反应能够发生的原因是____________________________________。
生：由反应方程式可 ( http: / / www.21cnjy.com )以知道，该反应不是氧化还原反应，是复分解反应。因此，不能用氧化还原反应的原理去分析解释，只能从复分解反应的规律去寻找答案。方程式左边有H2CO3，右边生成物有H4SiO4，符合强酸制备弱酸的原理。
师（总结分析）：很好，此反应可看成酸和盐之间的复分解反应，此反应能够发生的原因是较强的酸生成较弱的酸。
解答：碳酸酸性比硅酸强。
师：展示砂纸、砂轮、变压器的硅钢片。
师：这些都是具有特殊功能的含硅的物质。
生看书：教材P78~79
［板书］三、硅单质
师：虽然硅的化合物很多，随处可见，而且从远古时期人类就已经学会加工和使用陶瓷，但是硅的单质却到很晚——18世纪上半叶才制备出来。
［多媒体播放］
硅的制备历史
师：展示晶体Si及晶体Si的结构模型，引导学生观察并归纳、总结。
生：（归纳总结）
（1）Si晶体结构为正四面体形。
（2）单质Si有晶体硅和无定形硅两种。
（3）有金属光泽、灰黑色固体。
（4）熔点高（1 410 ℃）、硬度大、质脆。
（5）良好的半导体材料。
（6）有很广泛的用途。
（7）常温下化学性质不活泼。
师（进一步总结、完善）：同学们请把书翻到 ( http: / / www.21cnjy.com )后面元素周期表。看一看与Ｓi位于同一横行的左边元素及右边元素各是什么？由此能否体会出Ｓi的半导体性质？
生：同一横行中，Ｓi左边的元素 ( http: / / www.21cnjy.com )为钠（Na）、镁（Ｍg）、铝（Ａl），都是金属元素；Ｓi右边的元素分别为磷（Ｐ）、硫（Ｓ）、氯（Ｃl）、氩（Ａr），为非金属元素，Ｓi位于其中间。金属易导电，而非金属单质一般不易导电。因此，可以理解Ｓi的导电性介于导体和绝缘体之间，为半导体。
［多媒体播放］
［课堂小结］
师：本节课我们学习了硅酸盐的 ( http: / / www.21cnjy.com )重要用途及性质，了解了硅酸钠的特性——耐火。知道了Ｓi单质的重要用途。从结构上、从周期表的位置，进一步理解了Ｓi的性质。21世纪人类所面临的重大问题之一：能源危机。而从书上我们了解到Ｓi是极具发展前景的新能源材料。同学们，随着人们对Ｓi及其化合物的认识越来越深刻，随着科学技术的不断发展，我们有理由相信Ｓi及其化合物会对人类作出更大的贡献，给人类带来更大的惊喜！
（多媒体回放 Ｓi及硅酸盐的重要用途）
板书设计
二、硅酸盐
1.定义：
2.用途（记住用途）：
3.性质：
4.代表：Na2SiO3
三、硅单质
1.结构：
2.周期表中位置：
3.用途：
4.性质：①O2 ②F2 ③NaOH ④HF（Si的特殊性）
小结：
活动与探究
1.玻璃的形成
有这样一个古老的传说：有一群波斯 ( http: / / www.21cnjy.com )商人贩卖一车一车的纯碱（Na2CO3），晚上在大海边上宿营休息。夜间海边刮起了大风，怎么办？商人们就想在海边的沙滩上生火取暖。于是他们就从车上搬下大碱块，用大碱块把火围了起来形成一个一个的大火盆，在篝火边商人们睡着了。等到天亮，商人们又要赶路了。当他们想把大碱块搬上车时，眼前的情形让他们惊呆了：大碱块和沙子熔在了一起，形成了一大块坚硬透明的固体！这是什么原因造成的？你能帮助他们解释么？
反应方程式 解释
2.从教材上的一句话“光电池是极有发展前景的新型能源”，请你分析这一句话的含义。
随堂练习
1.下列不属于传统硅酸盐产品的是（ ）
A.玻璃 B.水泥 C.光导纤维 D.陶瓷
答案:C
2.下列不是水玻璃用途的是（ ）
A.玻璃 B.木材防火剂
C.纸板黏胶剂 D.建筑装饰材料
答案:A
3.钢筋混凝土强度大，常常用来 ( http: / / www.21cnjy.com )建造高楼大厦、桥梁涵洞、高速公路等，在现代社会中发挥着举足轻重的作用，下面是钢筋混凝土的主要成分的是（ ）
A.水泥、沙子和钢筋 B.水泥、沙子、碎石和钢筋
C.水泥、碎石和沙子 D.水泥、沙子、碎石和水
答案:B
4.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（ ）
A.CO2→H2CO3 B.SiO2→Na2SiO3
C.Na2O2→Na2CO3 D.SiO2→H2SiO3
答案:D
5.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( )
A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
答案:B
6.某无色溶液中加入过量盐酸有沉淀产生，过滤后向滤液中加入过量氨水又有沉淀产生，下列溶液中符合此条件的是（ ）
A.Ag+、Al3+、K+ B.、、K+
C.Ag+、Cu2+、Na+ D.Ag+、Ba2+、Na+
答案:AB
7.下列说法不正确的是( )
A.3CaO·Al2O3是水泥主要成分之一
B.Na2O·CaO·6SiO2是普通玻璃的组成
C.玻璃没有固定的熔点
D.欲观察氢气燃烧的火焰颜色，可采用普通玻璃管作燃烧管
答案:D
8.下列离子方程式，正确的是（ ）
A.澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2++2OH-+CO2====CaCO3↓+H2O
B.碳酸钠溶液中加入二氧化硅：+SiO2====+CO2↑
C.二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2 +2OH-====+H2O
D.硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3+2OH-====+2H2O
答案:CD
9.用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：
（1）计算机芯片的主要成分是____________。
（2）光导纤维的主要成分是____________。
（3）目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是____________。
（4）用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为_________的化合物。
答案:(1)硅（或Si或单晶硅）
(2)二氧化硅（或SiO2） (3)硅（或Si）
(4)铝硅酸盐（或硅铝酸盐）
10.某学生兴趣小组想利用高岭土（其主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O）制作新型净水剂的试验。试验程序如下：
( http: / / www.21cnjy.com )
其中滤液C就是欲求的净水剂。试回答下列问题：
（1）写出混合物A，滤液C和沉淀D的主要成分：
A：__________________，C：__________________，D：__________________。
（2）写出高岭土与纯碱熔融的两个化学方程式________________________。
（3）该试验中，熔融高岭土可以选用的坩埚有____________。
A.玻璃坩埚 B.瓷坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚
答案:（1）NaAlO2和Na2SiO3 AlCl3 H2SiO3
（2）Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑；SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
（3）D
习题详解
1.答案:(1)⑧⑩ (2)⑤⑥⑦⑨ (3)①②③④
点拨：①②③④属于硅酸盐产品；⑤⑦⑨的主要成分是SiO2，⑥中用到SiO2；用到硅单质的是⑧⑩。
2.答案：
材料 物理性质 化学性质
玻璃 硬度高、耐磨损，耐高温，较脆 化学性质很稳定
陶瓷 硬度高、耐磨损，耐高温 化学性质很稳定
3.答案：Na2SiO3+H2SO4+H2O====Na2SO4+H4SiO4↓ H4SiO4====H2SiO3+H2O
4.答案：B
5.答案：普通玻璃、石英和陶瓷都含有SiO2，可与烧碱发生反应：SiO2+2NaOH====Na2SiO3
+H2O
6.略
7.答案：SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
8.答案：晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，主要应用于信息技术和光电池等方面。
9.答案：（1）还原剂 （2）氧化还原反应（化合反应） 氧化还原反应（置换反应） 还原剂
（3）沙滩上有大量的沙子，其主要成分是SiO2，用C或H2进行还原后得Si单质，可用到计算机等电器上。
点拨：（1）在SiO2与C的反应中C的化合价由0变为+2，故C在此反应中作还原剂。
（2）在Si与Cl2的反应中Si的 ( http: / / www.21cnjy.com )化合价由0升高到+4，而Cl的化合价由0降到-1，故是氧化还原反应，也属化合反应；在SiCl4与H2的反应中H的化合价由0升到+1，故此氧化还原反应（也属置换反应）中H2是还原剂。
11.答案：(1)n(Na2O)==0.21 mol n(CaO)==0.21 mol
n(SiO2)==1.255 mol
n(Na2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)=1∶1∶6
氧化物表示为：Na2O·CaO·6SiO2
(2)设需纯碱、石灰石和石英的质量分别为x、y、z
Na2CO3 ~ Na2O CaCO3 ~ CaO
106 62 100 56
x·95% 10 t×13%×31 y×80% 10 t×11.7%×31
x=72.52 t y=80.96 t
需SiO2：10 t×75.3%×31÷95%=245.72 t
答：需纯碱72.52吨，需石灰石80.96吨，需石英245.72吨。
12.略
第二节 富集在海水中的元素——氯
整体设计
从容说课
氯及其化合物知识作为本章第 ( http: / / www.21cnjy.com )二节教学内容，其设计意图是：1.氯是一种比较典型的、重要的非金属元素。教科书选择氯气的性质、用途以及Cl-的检验等内容进行比较全面的学习和研究，不但可以让学生了解典型非金属单质及其化合物的性质，而且对学生全面认识化学元素，尤其是了解其他非金属元素及其化合物的性质，形成正确的观点、掌握正确的学习方法等具有重要的作用。2.氯是富集在海水中的一种元素，资源丰富。而且食盐、漂白粉等含氯的化合物大家都非常熟悉，与日常生活比较贴近，学习时,容易使学生产生一种亲近感，有一种似曾相识的感觉,容易产生强烈的求知欲望,有效地降低了学习的难度，较好地体现了一种人文关怀。3.通过本节的学习,可以培养学生的归纳能力、举一反三的能力、自主学习的能力。而自主学习的能力又是一切能力的基础，也是教学的最高境界——教是为了不教。
理论联系实际，突出知识的重 ( http: / / www.21cnjy.com )要用途，是本节编排的一个特色。重点知识判断的重要依据之一就是实用性。氢气在氯气中的燃烧是工业上制盐酸的重要方法，氯气与水反应是氯气用于自来水消毒的原理所在，离子检验是化学实验的重要内容，也是一项重要的基本技能。因此，这些重点知识的学习对学生知识与能力的发展有非常重要的作用。而氯气的实验室制法，与现实联系不多，实际用途不大，而且，尾气氯气的毒性比较大，容易对环境造成污染，容易使学生产生一种不正确的认识及一种恐惧感，不利于学生以后对实验的学习及掌握。因此，在新教材中就删去了“氯气的实验室制法”。这样，就使学生的注意力顺着教材的顺序，自然而然地转移到用途上来，体现了编者的意图。教材中把有关“氯气的实验室制法”放到“科学史话”中作了介绍，而且是以探究的形式让学生自己去写反应方程式，既化解了难点，又培养了学生的探究能力，真是一举两得。
另外，教材在内容上也体现了对立 ( http: / / www.21cnjy.com )统一规律和辩证唯物主义观点。例如，氯气是有毒气体，但它可用于自来水消毒，而且是重要的化工原料。通过学习可以使学生认识到只有学好知识，正确运用，才能化弊为利，才能让自然资源更好地为人类服务。
教师在教学中，要因势利导， ( http: / / www.21cnjy.com )注意设计好探究性问题，以增强教学的启发性和探究性，培养学生的探究能力。例如：对于氯气与水的反应、氯气与碱的反应这些教学难点，建议首先向学生提出问题：请你根据已掌握的Cl2的性质猜测，Cl2与H2O反应可能形成的产物是什么？并设计各种实验方案，证明你的假设是否成立。通过假设、设计、验证、得出结论后，再用下列问题进行情境迁移：（1）根据Cl2与H2O的反应设想一下，如果将Cl2通入NaOH溶液中会发生怎样的反应？（2）在工业上，Cl2与消石灰反应可以制得漂白粉，其有效成分是什么？起漂白作用的物质是什么？若学生的基础较好，此时可应用下列问题继续进行深入探究：往NaOH溶液中滴加酚酞溶液，再逐滴滴加氯水，会有什么现象？实验中酚酞褪色的原因是什么？是因为Cl2与碱发生了反应，还是因为氯水中含有的HClO起了漂白作用？你是否能设计实验证明哪种猜测是对的呢？在此过程中，教师应充分调动学生主动参与探究学习的积极性，引导学生通过实验、观察、调查、收集资料、阅读、讨论、辩论等多种方式进行学习，培养学生提出问题、分析问题，以及通过实验解决问题的能力。
本节内容主要包括三部分：一是活泼的黄绿色气体——氯气；二是氯离子（Cl-）的检验；三是卤素简介。
教学重点
氯气的性质
教学难点
氯气与H2O、NaOH的反应，Cl－的检验
课时安排
2课时
第1课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.了解氯元素的存在，掌握氯气的物理性质、化学性质。
2.培养学生的归纳能力、推理能力、实验能力。
过程与方法
1.引导学生自主学习，了解教材的知识编排顺序：由存在到性质、到用途。
2.在教师的指导下完成一系列实验。
3.探究与活动:氯气与金属、非金属的反应。
情感、态度与价值观
使学生形成勇于创新的习惯，培养创新能力。
教学重点
氯气的化学性质
教学难点
Cl2与水反应、与氢氧化钠反应
培养探究能力、创新能力、归纳能力
教具准备
多媒体课件、投影仪、烧杯、集气瓶（盛有Cl2）、水槽、导气管、火柴、红色的布条、鲜花瓣、蒸馏水
教学过程
导入新课
师：同学们，我们一日三餐的调味品中最不能缺少的是什么
生：食盐!
师：海水为什么是咸的
生：因为海水中含有大量的盐。
师：我们常说的“盐卤点豆腐”，其中的“盐卤”又是什么 从这一节课开始，我们就来学习与它们有关的知识。
（多媒体投出标题——2 富集在海水中的元素——氯）
（多媒体播放大海的画面、盐厂的一角）
（多媒体播放2004年重庆天源化工厂氯气泄漏的场景）
推进新课
师：请同学们打开课本，并翻到最后一页——元素周期表。找出氯元素在周期表中的位置——第几行，第几列。
氯元素位于周期表中第3行第7列。
结构决定性质。氯原子很活泼，容易与另一个氯原子结合成Cl2。
［板书］一、活泼的黄绿色气体——氯气
1.原子结构
（多媒体播放科学史话 氯气的发现和确认）
（多媒体播放瑞典化学家舍勒事迹介绍）
师：请大家看书P83：思考与交流
提问学生回答第1题
生：科学家需要有一种献身精神。
真理的发现需要经过漫长、曲折的道路。
在搞科学研究时，不能凭主观想象，更不能迷信一些所谓的权威。……
师：请3名学生上黑板 ( http: / / www.21cnjy.com )写出第2题的化学反应方程式。然后，再请3名学生分析、点评、分析所书写的化学反应方程式的理论依据。由此，培养学生的探究能力、创新能力。
师：展示一瓶新制备的氯气，引导学生观察其颜色，指导学生学会闻有毒气体的方法。
生：非常难闻的气味；强烈的刺激性气味。
师（小结）：氯气是一种黄绿色的、具 ( http: / / www.21cnjy.com )有强烈刺激性气味的气体，有毒。在闻有毒的气体时鼻孔不能直接靠近瓶口，要用手轻轻地在瓶口扇动，使少量气体飘进鼻孔。
师：氯气是很活泼的非金属单质，具有很强的氧化性。氯气能与大多数金属化合，生成金属氯化物。例如：Na、Fe、Cu等都能在氯气中燃烧。
请同学们回忆：什么叫化合价 Na、Fe、Cu的化合价分别是多少
根据已学过的知识，试分别写出Na、Fe、Cu这三种金属在氯气中燃烧的方程式。
师：检查学生所写的方程式，并选取具有代表性的练习，用实物投影仪投出，让大家分析讨论。
生：Na+Cl2====NaCl Fe+Cl2====FeCl2 Cu+Cl2====CuCl2
师：正确的化学方程式应为：
2Na+Cl2====2NaCl
2Fe+3Cl2====2FeCl3
Cu+Cl2====CuCl2
师：氯气也能与大多数非金属化合。
［实验43］
师：演示氢气在氯气中燃烧，引导学生观察现象。
现象 化学方程式
（1）安静地燃烧
（2）苍白色的火焰
（3）瓶口有大量的白雾
生：看书P83思考与交流：氢气在氯 ( http: / / www.21cnjy.com )气中燃烧，在瓶口所产生的现象与打开浓盐酸试剂瓶塞所产生的现象有什么相似之处 有一股白烟产生。有白雾产生。有白色的烟雾产生。
师：（总结）正确 ( http: / / www.21cnjy.com )的描述应该是白色的雾。烟和雾是不同的。烟：由固体小颗粒形成的叫烟；由小液滴形成的叫雾。H2在Cl2中燃烧生成HCl，HCl极易溶于水，吸收空气中的水蒸气形成了盐酸小液滴。浓盐酸容易挥发，产生了HCl气体，因此，两者现象相同。
［例题剖析］
（例1）已知KMnO4与浓盐酸在常温下反 ( http: / / www.21cnjy.com )应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.①和②处 B.②处 C.②和③处 D.②③④处
师：请同学们先分析、讨论。
生：①错，因为缺少酒精灯。②错，因为氯气通过NaOH溶液时，被吸收。……
教师精讲：本题考查了学生对实验装置的观察能力、对新信息的处理能力以及对实验的分析评价能力。
由题意可知：“KMnO4与 ( http: / / www.21cnjy.com )浓盐酸在常温下反应能产生Cl2”说明不需要加热，故不需要酒精灯，所以①装置是正确的。②中Cl2通入NaOH溶液，Cl2能与NaOH反应而被吸收。③中进气管短，会把浓硫酸排出来，也是错误的。④中试管是密闭的，随着压强的增大，容易弹出胶塞，也是错误的。对于④，有一部分同学没有观察到错误，原因是对④的作用不清楚、观察不仔细。
解答：D
［活动与探究］
师：在初中我们是如何定义燃烧的 现在通过H2在Cl2中燃烧的实验，你有什么新的认识
生：原定义（1）可燃物（2）与氧气接触。而本实验中无氧气参加。有单质参与，属于化合反应。
［知识拓展］
1.课后查阅资料，给燃烧下一个比较完整的定义。
2.Na、Fe、Cu都能在氯气中燃烧，完成这些实验，你需要准备那些仪器 请设计出实验方案，写出必要的实验步骤，记录实验现象并比较其异同。
师：在菜市上，我曾经听到过 ( http: / / www.21cnjy.com )这样的一段对话：“李大婶，今天早上你家的自来水感觉到有什么异味没有 有啊!肯定是上边又来检查了，自来水中又多放药了呗!”同学们，你知道自来水中为什么要放药 自来水中放的是什么药 请同学们看书P84。
（多媒体播放自来水厂有关消毒的生产流程）
思考：（1）什么叫氯水 250 ℃时1体积的水能溶解几体积的Cl2
（2）250 ℃时1体积的水能溶解几体积的CO2
板书：Cl2+H2O====HCl+HClO
师：HClO有很强的氧化性，能杀死水中的病菌，起到很好的消毒作用。HClO是一种不稳定的弱酸，光照下易分解2HClO2HCl+O2↑
［合作探究］
结合初中有关溶液的知识，试分析氯水的成分。
［实验44］氯水的漂白作用
师：同学们分成3组，分别用红纸、蓝色的干布条、红色的鲜花瓣放到氯水中，观察有关现象，并解释。
现象 结论与解释
1 红纸颜色逐渐变浅，后褪成无色 氯水中有HClO，具有漂白性
2
3
［实验45］干燥的氯气能否漂白
师：同学们再分成3组，分别用干红纸、干蓝色的布条、红色的鲜花瓣放到干燥的氯气瓶中。
现象 结论与解释
1
2
3
结论：干燥的氯气不能漂白，漂白的实质是氯水中的HClO起作用。
师：为什么红色的鲜花在干燥的氯气中褪色了？
生：鲜花中会有水分。
师：久置的氯水是否还有漂白性？为什么？
生：没有漂白性了；因为HClO不稳定，在久置的过程中分解了。
［例题剖析］
（例2）对某宇航员从外星球空间大气层中取回的气体样品进行有关实验并记录如下：
①将气体样品溶于水，发现其主要成分气体A易溶于水；
②将A的浓溶液与固态高锰酸钾混合反应生成黄绿色气体B，B通入烧碱溶液中生成两种钠盐；
③A的稀溶液与锌粒反应生成气体C，C与B组成的混合气体经光照后生成气体A，实验测得反应前后气体的体积不变；
④实验测得气体C的相对分子质量为2。
根据以上实验事实回答下列问题：
(1)写出化学式：A____________，B____________，C____________。
(2)写出有关反应的化学方程式：
①____________________________________________________________；
②____________________________________________________________；
③____________________________________________________________；
④____________________________________________________________。
(3)科研资料表明：如果该星球中 ( http: / / www.21cnjy.com )有生命活动，那么这些生物可能要从该星球上原始的液态氨的海洋中产生，那里的液氨相当于地球上的水，据此推测该星球上是否有生命活动，并简述你的理由。
生：由题意，B为黄绿色气体，则一 ( http: / / www.21cnjy.com )定为氯气，根据④实验测得气体C相对分子质量为2，可确定C为氢气。又根据A易溶于水，且A的稀溶液与Zn粒反应生成气体C，C与B组成的混合气体经光照后生成气体A，且测得反应前后气体的体积不变，可以推断出A为HCl。
教师精讲：同学们分析得很好，抓住了题中所给 ( http: / / www.21cnjy.com )的一些本质特征。本题属于无机推断题。在解此类题时，要注意以下几个环节：（1）仔细审题，去掉文字性的描述，找出与化学学科有关的信息；（2）想方设法寻找突破口：根据物质的特殊的颜色、气味、特殊的状态、特殊的反应加以逐步地确定；（3）采用灵活多变的思维方式：正向思维、逆向思维、发散思维，要在“重重包围”“重重障碍”之中“杀出一条血路”；（4）注意检查。推出结果后，再根据题中的条件，逐一核对，防止有与题设矛盾的地方。
解答：(1)HCl Cl2 H2
(2)①2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
③Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑
④H2+Cl2====2HCl
(3)没有；假如该星球上有生命活动，那么就应有大量的液态氨存在，不可能有HCl气体，因为NH3和HCl能发生化学反应。
［课堂小结］
这节课我们学习了Cl2的 ( http: / / www.21cnjy.com )性质：与金属反应、与水反应，懂得了生活中的一些科学道理。随着我们学习的深入，我们会掌握更多的知识，并利用这些知识为生活服务。下节课我们将继续学习Cl2的其他性质。
板书设计
第二节 富集在海水中的元素——氯
一、活泼的黄绿色气体——氯气
1.原子结构
2.物理性质
3.化学性质：（1）与金属反应
（2）与水反应
4.用途：活动与探究
1.H2在Cl2中燃烧时瓶口所产生的现象与打开浓盐酸试剂瓶所产生的现象为什么相同
2.氯气有毒，但是为什么又用它来给自来水消毒
3.到本市自来水公司做一次调查，了解自来水公司是如何给自来水消毒的。
4.人在“死海”中为什么不会下沉
5.上网查找资料（或查词典《化工辞典》王箴主编，化工出版社），了解当前国内、国际上可以用于自来水消毒的试剂有哪些。
附调查表
调查对象 主要了解ｘｘｘ市自来水消毒车间
调查目的 １.主要了解ｘｘｘ市自来水消毒车间所用消毒试剂的情况
调查内容 1.ｘｘｘ市自来水公司简要生产流程2.ｘｘｘ市自来水消毒车间生产流程3.车间的概况(请负责人介绍)4.用于自来水消毒的化学试剂 ①名称： ②用量： ③用途：5.新型化学展望
调查后记
问题与建议
随堂练习
1.海水中含量最多的离子是（ ）
A.钠离子 B.氯离子 C.钙离子 D.镁离子
答案:B
2.关于氯气的叙述，下列正确的是（ ）
A.氯气不能溶解于水，所以可用排水法收集氯气
B.氯气在自然界中既可以以化合态存在，也可以以游离态存在
C.氯气是一种黄绿色、有毒的气体
D.氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物
答案:C
3.下列物质中，不能使干燥有色布条褪色的是（ ）
A.干燥Cl2 B.氯水
C.NaClO溶液 D.Na2O2与水反应后的溶液
答案:A
4.下列氯化物中，不能通过单质之间直接制取的是（ ）
A.FeCl2 B.FeCl3 C.CuCl D.CuCl2
答案:AC
5.用自来水养金鱼时，通常需要将自来水晒一段时间，再注入鱼缸，原因是( )
A.提高水温 B.增加水中的含氧量
C.除去水中少量的次氯酸 D.用紫外线杀死水中的细菌
答案:C
6.自来水可以用氯气消毒。如果实验室中临时 ( http: / / www.21cnjy.com )没有蒸馏水，可以用自来水配制某些急需的药品，但有些药品若用自来水配制，则明显会导致药品变质。下列哪些药品不能用自来水配制（ ）
A.Na2SO4 B.NaCl C.AgNO3 D.AlCl3
答案:C
7.下列有关氯气的叙述正确的是( )
A.钠和磷都可以在氯气中燃烧，都产生白色烟雾
B.红热的铁丝、铜丝都可以在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟
C.纯净的氢气可以在氯气中安全燃烧，发出苍白色火焰
D.氯气可用于漂白，这是氯气具有漂白作用
答案:BC
8.从1897年英国首次使用氯气对给 ( http: / / www.21cnjy.com )水管网消毒以来，氯气用于自来水消毒已经经历了100多年的历史。目前，我国大多数城市仍然采用氯气消毒法对自来水进行净化、消毒。氯气之所以长期用于自来水消毒，原因是（ ）
A.氯气有毒，可以毒死细菌、病毒
B.氯气具有刺激性气味，可以熏死细菌、病毒
C.氯气与水反应生成具有强氧化性的HClO，可以杀死细菌、病毒
D.氯气用于自来水消毒的工艺简单、成熟，易于操作，且成本低
答案:CD
第2课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.进一步掌握氯气的化学性质——与NaOH反应。
2.掌握Cl-的检验方法。
3.培养学生的观察能力、归纳能力、推理能力、分析比较能力、实验能力。
过程与方法
1.引导学生自主学习、探究Cl2的性质、用途。
2.在教师的指导下完成一系列实验。
3.探究与活动:探究Cl-的检验方法。
情感、态度与价值观
1.使学生形成勇于创新的习惯、培养创新能力。
2.通过对Cl2性质两面性的学习，培养学生辩证唯物主义的观点。
教学重点
氯气与NaOH反应、Cl-的检验
教学难点
Cl-的检验
教具准备
多媒体课件、投影仪、广口瓶、集气瓶（盛有Cl2）、试管、胶头滴管、NaCl溶液、Na2CO3溶液、AgNO3溶液等
教学过程
导入新课
复习引入
师：上节课我们学习了氯气的部分化学性质——与金属反应、与水反应。
请同学们写出氯气与Na、Mg、Al、Fe、H2O反应的化学反应方程式。之后，教师总结。
师：这节课我们继续学习新课——氯气与碱溶液反应、Cl-的检验。
（多媒体投出标题——2 富集在海水中的元素——氯）
（多媒体播放一游泳馆动画片）
师：同学们，你们在游泳馆游泳时，水质怎样 游泳馆是怎样给水消毒的 是直接用Cl2吗
生：是 不是 ……
师：请同学们自己看书。
思考：为什么不用Cl2
生：（1）Cl2在水中的溶解度不大。
（2）生成的HClO不稳定。
（3）使用不方便。
（4）效果不理想。
［活动与探究］
师：根据Cl2与水的反应原理，试写出Cl2与NaOH反应的化学方程式。
教师检查学生书写的情况。
［板书］Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
师：稳定性：NaClO > HClO，NaClO虽然也会分解，但是，它的水溶液在低温下存放三年才分解一半左右。
师：请写出Cl2和Ca（OH）2溶液反应的化学方程式。
（多媒体播放游泳馆用漂粉精消毒的动画片）
［活动与探究］
漂粉精漂白红纸、蘸有蓝墨水的棉花。
红纸 蓝色的棉花
现象
结论
师：看书，了解氯气的重要用途。
（多媒体播放幻灯片——氯气的用途）
（例1）国家游泳池水质标准：
游离性余氯 0.3～0.5 mg·L-1
pH 6.5～8.5
浑浊度 ≤5度
细菌总数 ≤1 000个/mL
大肠菌群 ≤18个/mL
硫酸铜剂量 0.25～0.50 mg·L-1，最大加药量不超过1.0 mg·L-1
*游离性余氯：包括ClO-及HClO等。
请参考表中有关信息回答以下问题：
(1)游泳池一般用漂粉精作为消毒剂，漂粉精的 ( http: / / www.21cnjy.com )有效成分是Ca(ClO)2，其消毒原理是_________________________________。
(2)池中加入硫酸铜的目 ( http: / / www.21cnjy.com )的是_________________________________，如果加入硫酸铜的剂量过大会对人体产生有害作用，其原因是什么 _________________________________。
(3)某游泳池注满水，水的总体积为 ( http: / / www.21cnjy.com )1.50×103 m3，该游泳池消毒一次所用的漂粉精，理论上需用多少升标准状况下的氯气和多少克氢氧化钙来制取 (列式计算)(池水的密度为1.00 g·cm-3，游离性余氯按ClO- 0.50 mg·L-1计)
生：(1)Ca(ClO)2水解产生的HClO具有强氧化性，可以杀灭细菌和病毒。
(2)加入硫酸铜的目的是为了增加水的蓝色。
对不起，我不知道。
师：没关系，请坐。还有哪位同学可以回答？
生：加入硫酸铜的目的是为了抑制游泳池中藻类的生长。硫酸铜属重金属盐，进入人体内，可以使人中毒。
教师精讲：(3)小题属于理论联系实际问题，根据有关的反应方程式，找出关系式即可以求解。
由：2Cl2+2Ca(OH)2====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
得关系式：Cl2 ~ Ca(OH)2 ~ ClO－
1 mol 74 g 51.5 g
n(Cl2) m〔Ca(OH)2〕 1.50×103×0.5 g
74 g∶51.5 g =m〔Ca(OH)2〕∶1.50×103×0.5 g
解之得：m〔Ca(OH)2〕＝1.08×103 g
1 mol∶74 g =n(Cl2)∶1.08×103 g
解之得： n(Cl2)＝14.6 mol
V(Cl2)=14.6 mol×22.4 L·mol-1 =327 L
答案：(1)Ca(ClO)2水解产生的HClO具有强氧化性，可以杀灭细菌和病毒
(2)为了抑制游泳池中藻类的生长 硫酸铜属重金属盐，进入人体内，可以使体内蛋白质变性，从而使人中毒
(3)V(Cl2)=327 L m〔(Ca(OH)2〕＝1.08×103 g
小结：随着新教材改革的不断 ( http: / / www.21cnjy.com )深入，化学高考命题中已明显地体现了由原来的考查知识变为重视能力考查，实际应用性情景题大幅度增加，与生物、物理学科简单知识的综合也常有出现。因此，在高一的教学中也可以适当地进行这类题的训练，以逐步培养学生的能力，以适应时代和高考的要求。本题就是要应用简单的生物知识和化学知识解决游泳池的消毒、杀菌问题。
所以，在平时的教学中要 ( http: / / www.21cnjy.com )有意识地围绕教材中的实际问题、科普知识去设计问题，让学生觉得学有所用，以提高学生的学习兴趣，同时在训练中注重学生心理素质的训练，不要被信息题中的无关信息影响了情绪，干扰了解题思路。
师：氯气是一种有毒的气体，曾经被法西斯用作化学武器。开了战争史上使用化学武器的先例。
氯气的毒性主要表现为损伤人的喉黏膜和肺，严重时可以因窒息而亡。
（多媒体播放重庆天原化工厂氯气泄漏画面）
（多媒体播放淮安氯气泄漏画面）
师：科学技术是一把双刃剑， ( http: / / www.21cnjy.com )就像人们可以利用核能发电来为人类服务，而作为核武器，则会给人类带来灾难一样，化学技术和化学品也具有两面性。氯气和氯的化合物在生产、生活中有十分广泛的用途，但是，有时因为使用不当或者其他原因而给人类带来严重的后果，甚至是意想不到的灾难。例如，近来，就有研究表明，使用氯气给自来水消毒时，会产生有致癌作用的物质如三氯甲烷（CHCl3）。因此，在发达国家有的已用更好的替代品如二氧化氯（ClO2）、臭氧（O3）等。
［板书］二、氯离子（Cl-）的检验
师：请同学们按照实验46要求完成实验
实验现象 解释或化学方程式
加入AgNO3溶液后 加入稀硝酸后
稀盐酸
NaCl溶液
Na2CO3溶液
自来水
蒸馏水
思考：根据上述实验结果，检验Cl-时，为什么还要再滴加稀硝酸溶液
生：由上述实验可以知道A ( http: / / www.21cnjy.com )g2CO3也是不溶于水的白色沉淀，但是，Ag2CO3易溶于稀硝酸，所以，还要再滴加稀硝酸溶液加以进一步确定。
［例题剖析］
（例2）现有三种白色粉末，分别是：Na2CO3、Na2SO4、NaCl。请设计实验把它们一一区别开来。
分析：物质的鉴别，一般是根据它们 ( http: / / www.21cnjy.com )的重要的性质、典型的特征，如：沉淀、气体、颜色、气味等。解题时，要认真审题。对于离子化合物，要认真分析其组成，看其阴离子或阳离子是否相同。想一想这些离子有哪些特征反应，然后，根据实验的要求正确取样、溶解、实验等。
在要求叙述实验的步骤时，要做到以下几点：
（1）原理正确
（2）条理清楚
（3）步骤简洁
（4）术语规范
本题中三种盐的阳离子相同，因此，必须从分析阴离子的特征入手：既可以与Ca2+、Ba2+反应形成沉淀，又可以与H+反应放出CO2气体；可以与Ba2+、Ag+形成沉淀；Cl-可以与Ag+形成沉淀，在此基础上，可以作出正确的判断。
解答：
（1）分别取少量样品溶于适量的蒸馏水中配成溶液，并分盛于三支试管中。
（2）再分别取少量上述溶液于另外三支试管中。
（3）取少量稀盐酸分别加入（2）中的三支试管中。
（4）若发现有气体放出的一支试管，则对应的物质为Na2CO3溶液。
（5）另取（1）中未检出的两种溶液分别放于两支试管中。
（6）向（5）中试管中分别加入BaCl2溶液。
（7）有白色沉淀生成的一支试管，则对应的物质为Na2SO4，余下的一种，则为NaCl溶液。
生：看书P86科学视野：成盐元素——卤素
［知识拓展］
师：F、Cl、Br、I原 ( http: / / www.21cnjy.com )子最外层都有7个电子，结构相似，其单质的化学性质也相似。请类比氯气的性质，试推导F2、Br2、I2可能的化学性质。
生：它们都能与Na、H2、H2O反应。
师：它们与Na、H2、H2O反应的产物及条件会不会完全相同呢
生：不应该完全相同——毕竟是不同的物质。它们可能与Na、Mg、Al、Fe、H2O反应。
师：根据刚才同学们推测的可能的性质，请分别写出F2、Br2、I2与Na、Mg、Al、Fe、H2O的化学反应方程式。
生：（1）F2+2N ( http: / / www.21cnjy.com )a ====2NaF F2+Mg====MgF2 3F2+2Al====2AlF3 3F2+2Fe====2FeF3 F2+H2O====HF+HFO （2）Br2+2Na====2NaBr Br2+Mg====MgBr2 3Br2+2Al====2AlBr3 3Br2+2Fe====2FeBr3 Br2+H2O====HBr+HBrO （3）I2 +2Na====2NaI I2 +2MgMgI2 3I2+2Al====2AlI3 3I2+2Fe====2FeI3 I2+H2O====HI+HIO
师：同学们的类比能力比较强，大部分的反应方程式是正确的。其中
F2+H2O====HF+HFO
3I2+2Fe====2FeI3
两反应方程式是错误的，F2的氧化性非常强，可以置换出水中的氧元素而形成O2放出；而I2的氧化性比F2、Cl2、Br2弱，不能形成FeI3。
正确的反应方程式为：
2F2+2H2O====4HF+O2
I2 +Fe====FeI2
师：卤素原子的结构 ( http: / / www.21cnjy.com )相似导致性质相似，结构不同导致性质不同。在进行类比推理时，既要考虑到相似的一方面，也要考虑到不同的一方面，力争做到全面分析，正确判断。
（例3）向NaBr、NaI、Na2SO3混合溶液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成可能是( )
A.NaCl Na2SO4 B.NaCl NaBr Na2SO4
C.NaCl Na2SO4 I2 D.NaCl NaI Na2SO4
师：请同学们先自行分析讨论。
生：选A，因为氯气是强氧化剂，可以把Br-、I-、全部氧化，分别生成Br2、I2、。
充分灼烧后，I2升华，Br2挥发，所以A正确。选A、B，因为题中“通入一定量氯气”并未指明氯气的量是多少，是不足还是足量，因此应该分两种讨论：①氯气足量；②氯气不足。当氯气足量时，A项正确，当氯气不足时，应该先氧化还原性强的离子。三种阴离子的还原顺序为：＞I-＞Br-。当氯气不足时，只氧化、I-，而Br-不被氧化，所以，B项也正确。
师：两位同学都根据自己的理解，提出了自己的答案，大家认为哪一个是正确的呢？
生：（齐声）第2个正确！
师：（总结）大家讨论、分 ( http: / / www.21cnjy.com )析得很好。无论是做哪种形式的练习，首先要做到认真审题，找出关键的描述，有时甚至是关键的字、词。对于选择题，还具有其自身的特点：有选项可以供选择。因此，要结合选项，分析其特点，找出其可能的规律，该排除的要果断地排除，迅速地作出判断。这样既可以提高解题的正确率又可以大大提高解题的速度。
例如，在本题中，A、C两项很快就能作出判断，因此，解题的精力就应该主要放在B、D两项上。
因为三种阴离子的还原顺序为：＞I-＞Br-。D项中I-未被氧化而Br-却被氧化了，与氧化还原反应的基本规律不符，所以，D项是错误的。
［课堂小结］
这节课我们学习了氯气和氢氧 ( http: / / www.21cnjy.com )化钠的反应、氯离子的检验，了解了卤族元素的氧化性的强弱规律，要从氧化还原反应的角度去分析、理解氯气的化学性质。Cl-的检验是本节课的重点、难点，在以后的学习中我们还会经常用到它。因此，要求能够掌握并熟练应用。
板书设计
二、Cl2的化学性质、Cl－的检验
（一）Cl2的化学性质
1.与H2O反应
2.与NaOH反应
3.与Ca(OH)2反应（重要用途）
（二）Cl-的检验
1.试剂：AgNO3、稀HNO3
2.现象：白色沉淀，不溶于稀硝酸
3.干扰:Ag2CO3（注意）
三、卤素
1.结构相似，性质相似
2.结构不同，性质不同
3.氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
活动与探究
1.设计实验证明氧化性：Cl2>Br2>I2。
原理 Cl2+2NaBr====Br2+2NaClBr2 +2NaI====I2+2NaBr
仪器 试管、胶头滴管、新制饱和氯水、NaBr溶液、NaI溶液、苯 现象：结论：
步骤1 取一支试管，加入少量NaBr溶液，向其中加入适量新制备饱和的氯水，振荡，再加入适量苯，振荡，观察 现象：结论：
2 取一支试管，加入少量NaI溶液，向其中加入适量新制备饱和的氯水，振荡，再加入适量苯，振荡，观察 现象：结论：
3 取一支试管，加入少量NaI溶液，向其中加入适量溴水，振荡，再加入适量苯，振荡，观察 现象：结论：
4 取一支试管，加入少量NaCl溶液，向其中加入适量溴水，振荡，再加入适量苯，振荡，观察 现象：结论：
结论
随堂练习
1.可以用于除去氯气中水蒸气的干燥剂是（ ）
A.碱石灰 B.浓硫酸 C.无水氯化钙 D.固体烧碱
答案:BC
2.检验一瓶氯水是否已经完全变质，可以采用的试剂是( )
A.硝酸银溶液 B.酚酞试剂 C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊试剂
答案:D
3.下列说法不正确的是( )
A.AgBr见光会分解，可用作制作感光材料
B.碳酸氢钠受热会分解，可用作糕点发酵粉
C.氯气有毒，不能用于对自来水消毒杀菌
D.钠钾合金常温条件下呈液态，可用作原子反应堆的导热剂
答案:C
4.市场上出售的“84”消毒液，其商品标示上 ( http: / / www.21cnjy.com )有如下文字：（1）本品为无色溶液；（2）使用时可加水稀释；（3）可对铁制餐具、衣物进行消毒，可漂白浅色衣物。根据上述内容，你认为该消毒液可能是( )
A.碘酒 B.氯水 C.次氯酸钠溶液 D.高锰酸钾溶液
答案:C
5.下列各组物质中，仅用水及物质间相互反应就能区别的一组是（ ）
A.Na2O2 Al2(SO4)3 MgCl2 K2CO3
B.BaCl2 Na2SO4 CaCO3 KOH
C.AgNO3 NaCl KCl CuCl2
D.Fe2(SO4)3 K2CO3 KHSO4 BaCl2
答案:AD
6.制取漂白液的化学方程式是：Cl2＋2NaOH====NaCl＋NaClO＋H2O，该反应的氧化剂与还原剂之比为（ ）
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶2
答案:A
7.下列离子方程式，正确的是（ ）
A.向氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2++Cl2====Fe3++2Cl-
B.氯气通入冷的氢氧化钠溶液中：Cl2+2OH-====Cl-+ClO-+H2O
C.铝片跟氢氧化钠溶液反应：Al＋2OH-====＋H2↑
D.金属铝溶于盐酸中：Al＋2H+====Al3+＋H2↑
答案:B
8.溴（Br）与氯同属“卤族 ( http: / / www.21cnjy.com )”元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性强，下面是根据氯的性质对溴的性质的预测，其中不正确的是（ ）
A.溴单质只具有氧化性
B.溴单质常温下为液态，但极容易挥发为溴蒸气
C.溴原子外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性
D.溴离子可以用AgNO3酸性溶液来检验
答案:A
9.（1）如图所示，将氯气依次通 ( http: / / www.21cnjy.com )过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶，可观察到的现象是____________________________________。
( http: / / www.21cnjy.com )
（2）为防止氯气尾气污染空气，根据氯水显酸性 ( http: / / www.21cnjy.com )的性质，可用___________________溶液吸收多余的氯气，原理是（用化学方程式表示）______________________________________。
根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收 ( http: / / www.21cnjy.com )工业氯气尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是___________________（填化学式）,长期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体是___________________（用字母代号填）。
A.O2 B.Cl2 C.CO2 D.HClO
（3）据“北方网”报道，20 ( http: / / www.21cnjy.com )04年4月15日至16日，位于重庆市江北区的天源化工总厂相继发生氯气泄漏和爆炸事故。截至记者发稿时，已有9人在事故中失踪死亡，3人受伤，15万人被紧急疏散。当人们逃离爆炸现场时，可以用浸有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子，最适宜采用的该物质是______________。
A.NaOH B.NaCl C.KBr D.Na2CO3
答案:（1）潮湿的有色布条褪色而干燥 ( http: / / www.21cnjy.com )有色布条不褪色 （2）氢氧化钠（NaOH） 2NaOH+Cl2====NaClO+NaCl+H2O Ca(ClO)2 C （3）D
10.小明在阅读《化学课外补充材 ( http: / / www.21cnjy.com )料（高一）》时，注意到该书中的下列描述：浓盐酸和次氯酸钙能发生反应并产生氯气，反应为Ca(ClO)2+4HCl(浓)====CaCl2+2Cl2↑+2H2O。
小明设计了如下图的装置验 ( http: / / www.21cnjy.com )证上述反应原理。已知：胶头滴管中装浓盐酸，A试管装次氯酸钙，B广口瓶装饱和食盐水，C试管装KI淀粉溶液，D烧杯装饱和石灰水。回答下列问题：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）在小明设计的验证实验过程中，D装置的作用是__________________________________。
（2）根据浓盐酸和次氯酸钙反应原理 ( http: / / www.21cnjy.com )和小明的设计思路，装置C将预期可见的现象是__________________，发生反应的化学方程式为______________________________________。
（3）实验时，小明将家里放置 ( http: / / www.21cnjy.com )较长时间的漂白粉（有效成分为次氯酸钙）置于A试管中，进行上述实验，实验过程中发现C装置无明显现象，装置D中出现浑浊。请你帮助小明分析上述现象和实验失败的原因（涉及化学反应的，必须用化学方程式表示）。
答案:（1）吸收尾气
（2）溶液变蓝 2KI+Cl2====2KCl+I2（I2遇淀粉变蓝）
（3）CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑ CO2+Ca（OH）2====CaCO3↓+H2O
失败的原因：漂白粉已经变质。
Ca（ClO）2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO 2HClO2HCl+O2↑
习题详解
1.答案:氯气溶于水发生反应：Cl2+H2O====HCl+HClO,HClO具有强氧化性，能杀灭水中的病菌。
点拨：主要考查氯气的化学性质，氯气用于自来水的消毒，主要是因为氯气与水发生反应生成的HClO具有强氧化性，能杀灭水中的病菌。
2.答案：
实验现象 解释或化学方程式
滴入AgNO3溶液 白色沉淀 AgNO3+HCl====AgCl↓+HNO3
滴在蓝色石蕊试纸上 先变红后很快褪色 氯水具有酸性和漂白性
滴入红墨水 褪色 氯水具有漂白性
点拨：主要考查氯水的成分，氯水中含 ( http: / / www.21cnjy.com )有的粒子有：H2O、Cl2、HClO、H+、ClO-、Cl-和极少量的OH-。氯水分别滴加到不同溶液中，会表现氯水中不同离子的性质。
3.答案：CaCO3CaO+H2O CaO+H2O====Ca（OH）2 2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(C
lO)2+2H2O
点拨：主要考查氯气与碱的反应。
4.答案：D
点拨：主要考查物质的强氧化性与漂白性。
5.答案：C
点拨：主要考查燃烧的定义：凡是剧烈的发光发热的反应都叫燃烧。
6.答案：B
7.答案：C
8.答案：Ca(ClO)2，优点是漂白粉的性质比氯水稳定，可以较长时间放置。
点拨：主要考查漂白粉的成分及使用时与氯水优缺点比较。
9.答案：观察包装袋是否密封，漂白粉中有无结块，注意使用期限，现买现用，购买之后应密闭保存在干燥的地方等。
点拨：主要考查漂白粉的漂白原理：次 ( http: / / www.21cnjy.com )氯酸盐与酸发生复分解反应释放出HClO而起漂白作用，但HClO又不稳定容易分解，长时间放置或处理不当会使其变质。因此，购买前应注意是否变质。
10.答案：应十分小心，不要吸入氯气，不要把氯气大量排放到空气中去等。
点拨：主要考查氯气的毒性及物理性质。
11.答案：（1）氯气会随风飘散，所以逆风方向氯气浓度低。（2）使NaOH与Cl2反应
Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
12.答案：（1）Cl2+2KBr====Br2+2KCl、Cl2+2KI====I2+2KCl
（2）Br2+2KI====I2+2KBr
点拨：主要考查卤素单质的性质（氧化性的比较）
13.答案：（1）取极微量尝味道；（2） ( http: / / www.21cnjy.com )加入醋酸或盐酸，看有无气体放出；（3）溶于水后加入CaCl2（或BaCl2）溶液，看有无沉淀产生；（4）用pH试纸测其溶液的pH；（5）分别溶于水后滴入酚酞溶液，看是否变红,等等。
点拨：主要考查生活中常见的化学物质，通过实验了解其化学性质并能运用化学知识解释一定的生活现象。
14.答案：设需MnO2的质量为x
MnO2~Cl2↑
87 g 71 g
x 4×100 mL×2.91×10-3 g·mL-1
x=1.43 g
答:理论上需MnO2 1.43 g。
（2）在反应中MnO2只能与浓盐酸反应生成Cl2，盐酸变稀后，反应会终止。
15.建议：（1）可以以小组形式 ( http: / / www.21cnjy.com )进行；（2）到附近厂矿、农技单位进行调查；（3）教师可适当介绍网站和书籍，如《化工辞典》（王箴主编，化工出版社）、google、baidu等。
第三节 硫和氮的氧化物
整体设计
从容说课
本节从人们熟悉的空气质量日报提 ( http: / / www.21cnjy.com )出相关的4个问题，然后教科书安排了三部分内容，第一部分是二氧化硫和三氧化硫的性质，第二部分是二氧化氮、一氧化氮的性质，第三部分是二氧化硫和二氧化氮对大气的污染。
环境保护问题已越来 ( http: / / www.21cnjy.com )越为世界各国所重视，环境意识已成为当代人类文化素质的重要组成部分，根据课程标准“关注人类面临的与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力”的要求，加强环境教育，提高学生的环境意识，帮助学生正确认识环境和环境问题。二氧化硫和二氧化氮是造成大气污染的主要气体，大气质量与二氧化硫、二氧化氮的含量有关。因此，在本章中，把这二者单独作为一节来学习。
本节内容编排有以下特点：
1.主题明确 本节的主题是了解环境污 ( http: / / www.21cnjy.com )染的原因和树立环境保护意识，教科书从空气质量日报引出环境问题，最后教学内容落实到二氧化硫和二氧化氮对大气的污染，给自然环境、人类的正常生活和工农业生产带来的危害，以及防治环境污染的方法等。总体的思路是先弄清楚有关污染物的性质，然后让学生了解引起大气污染的原因，从而引导学生形成参与解决环境问题的意识。
2.内容新颖 本节中空气质 ( http: / / www.21cnjy.com )量日报、信使分子——NO、火箭为什么能飞上天、防治酸雨的措施、雨水pH的测定等都是比较新的内容，而且是与生产、生活联系密切的化学问题。在教学中要充分利用这些知识，或进行适当的扩充，以达到拓宽学生视野的目的。
3.呈现方式灵活 本节除文字叙述外 ( http: / / www.21cnjy.com )，还安排了“实验”“学与问”“科学探究”“实践活动”等，提供了“资料卡片”“科学视野”等阅读材料，体现了课程标准提出的“精心创设学生自主活动和积极探究的情景，引导学生积极参与探究过程，获取知识，获得亲身体验，学会合作与分享，提高探究欲望”的要求，努力达到有计划、有步骤地培养学生的科学探究能力的目的。
教学建议如下：
与卤素相比，第ⅣA、ⅤA、ⅥA ( http: / / www.21cnjy.com )族元素性质的递变幅度更为明显，其中典型的非金属元素是硫、氮、磷、碳、硅，复习这一部分内容时，根据知识体系，建议强调以下内容：
(1)回顾硫、氮元素及其化合物的转化关系，熟练掌握化学反应原理。
硫、氮元素是多变价元素，每种价态参与一种 ( http: / / www.21cnjy.com )或多种物质的组成，搞清它们的转化关系是复习本专题内容的知识基础。教师可让学生根据“主干知识整合”中硫、氮元素及化合物转化关系的框图，写出各步反应的化学方程式，注明反应条件，明确采用这种反应条件的原因，叙述反应现象。有的转化关系的实现可能不止一个反应，此时要突出重点，突破难点，联系题目，体现化学反应在试题中的应用，为以后解题打下知识基础。
(2)充分发挥物质结构理论对性质的指导作用。
本专题涉及的非金属及化合物的 ( http: / / www.21cnjy.com )晶体类型有原子晶体和分子晶体，由于结构类型不同，造成相邻元素的单质及化合物的性质有很大差别。例如CO2和SiO2属同族相邻元素的最高价氧化物，原子晶体的SiO2决定了其熔、沸点、硬度、溶解性与分子晶体的干冰有极大差别；金刚石与晶体硅，都属于原子晶体，但由于C—C键与Si—Si键键能的差别，造成二者物理性质的差别也十分明显；CH4、SiH4、H2S、PH3、NH3分子的极性差别，是影响其溶解度的重要因素。
(3)加强环保教育，增强环保意识。
能源和环保是当今世界的热门话题，也是高考的热 ( http: / / www.21cnjy.com )点。本节内容涉及的一些物质对环境产生污染，是对学生进行环保教育的好机会，教师应抓住这一时机，从污染的原因、途径、防护措施、题目应用等多角度进行分析，同时也使学生对掌握该专题元素及其化合物知识有很大帮助。
1.努力体现以学生为主体的教学 ( http: / / www.21cnjy.com )思想。教科书一开始利用空气质量日报提出4个问题，激发学生思索，使学生较快地投身于学习情景中。在教学中一方面要开好头，另外在“实验”“科学探究”“实践活动”中要注意激发学生求知的欲望，多让学生参与，把教学活动开展得有声有色。例如，在学习二氧化硫时，可以提出二氧化硫中硫元素的化合价为多少及其所属氧化物的类型是什么等问题，预测二氧化硫的化学性质并以实验验证。建议安排下列活动：（1）根据二氧化硫中硫为+4价，居于中间价态，推出二氧化硫既有氧化性又有还原性；二氧化硫是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。（2）联系酸、碱、盐、氧化物间的相互转化关系和氧化还原反应的有关知识设计验证方案。（3）师生共同讨论验证方案的可行性。（4）学生分组实验：二氧化硫与水（滴加紫色石蕊溶液）、二氧化硫与氢氧化钠溶液（滴加酚酞溶液）、二氧化硫与品红溶液。（5）记录现象，教师引导学生分析得出结论等。
2.准确把握教学要求。对于二氧化硫，教科书简 ( http: / / www.21cnjy.com )要介绍了硫与氧气反应生成二氧化硫；二氧化硫有难闻的气味，能溶于水，水溶液显酸性，以及二氧化硫的漂白性等。教学中不要提高要求，避免增加学生的负担。至于二氧化硫漂白作用的机理、反应的生成物，考虑到学生的接受能力，教科书没有介绍。要提醒学生注意SO2+H2OH2SO3是可逆反应，这是学生第一次接触可逆反应的概念，建议说明这一概念的含义，为学生今后接触更多的可逆反应，以及学习化学平衡等奠定基础。对于学生基础比较好的学校，建议在讨论SO2的漂白性时，从反应原理上和次氯酸的漂白作用进行比较，使学生注意它们的区别。
3.采用辅助教学手段，体现新教科书的特色。 ( http: / / www.21cnjy.com )例如，对于NO与O2的反应，建议利用录像来展示，使学生不但能看到气体颜色的变化，而且能看到气体体积的变化。然后从体积变化的定量数据中讨论原因，学习有关的知识。对于NO2与水的反应，建议有条件的学校采用边讲边实验；若不采用边讲边实验，可以利用实物投影等教学手段，以弥补演示实验的不足，提高直观教学效果。
4.要培养学生的环境保护意识。对于SO2和N ( http: / / www.21cnjy.com )O2对大气污染的教学，可以指导学生阅读课文，引导学生了解SO2和NO2的产生、危害以及防治的措施等。然后根据SO2、NO2的利用和对大气的污染，开展如何评价SO2、NO2的讨论。这样既巩固了SO2和NO2的有关知识，又培养了学生利用化学知识化害为利的科学思想。
教学重点
二氧化硫与水的反应，二氧化氮与水的反应，二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
教学难点
可逆反应，二氧化氮与水的反应
课时安排
3 课时
第1课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.了解二氧化硫的物理性质；了解可逆反应的概念；掌握二氧化硫的化学性质；了解三氧化硫的化学性质。
2.培养学生用新概念重新理解旧知识的能力（可逆反应的概念）；培养学生设计实验、动手实验、观察现象，并根据实验现象得出可能的规律的能力。
过程与方法
1.通过SO2的结构和价 ( http: / / www.21cnjy.com )态，分析其可能有的性质，并设计实验来证明，激发学生学习化学的兴趣、探索新知识的欲望，且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。
2.使学生初步掌握研究物质的方法——结构分析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、分析现象、得出结论，再辩证地分析结论的适用范围。
通过复习酸性氧化物的通性，介绍SO3的化学性质。
情感、态度与价值观
结合二氧化硫的组成、结构和性 ( http: / / www.21cnjy.com )质关系的教学过程，对学生进行事物联系和发展的普遍规律的观点的教育；通过动手实验，使其体会理论上的理解和亲手实验的不同，而且实验不总是每次都能成功，分析教训、总结经验，培养学生科学研究的态度，认真仔细、实事求是的作风；通过录像介绍中国内外环境污染的惨痛教训，对学生进行防止环境污染、保护环境的教育，使其意识到自己的义务和责任。
教学重点
二氧化硫的化学性质
教学难点
研究某物质的程序和方法
教具准备
多媒体、两试管SO2气体、试管、水槽、烧杯、石棉网、酒精灯、铁架台、品红试液、KMnO4溶液、溴水
教学过程
导入新课
点击网页：www.zhb./quality/airs.php3
（用多媒体播放当天的空气质量日报）
( http: / / www.21cnjy.com )
师：请看当天空气质量日报的污染指数及首要污染物、空气质量级别、空气质量状况。
生：首要污染物有二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒。
师：今天我们共同讨论关于二氧化硫的问题。
［板书］第三节 硫和氮的氧化物
一、二氧化硫和三氧化硫
［实物展示］粉末状硫及块状硫。
师：我们在初中阶段学习过的硫有何物理、化学性质呢？
生：（学生讨论，用多媒体小结）
物理性质：黄色固体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2,易升华等。
与铁生成硫化亚铁、与铜生
成硫化亚铜，也可以和活泼的金属反应；硫在空气中或氧气中可以燃烧生成SO2，可以与非金属反应。
( http: / / www.21cnjy.com )
1.SO2的物理性质
［演示1］课前收集好的一试管二氧化硫，观察颜色，闻气味，与空气密度比较。
师：请同学们总结一下二氧化硫的物理性质。
（由学生总结后，再启发学生思考其溶解性）
师：我们可以通过怎样的实验证明SO2的溶解性呢？（学生思考探索，设计实验方案，讨论可行性，然后由一名同学上台演示实验）
［演示2］将一集满SO2的试管倒置于水槽中，晃动、观察。
师：这个实验说明什么问题呢？（学生讨论实验，交流讨论结果）
［多媒体］二氧化硫的物理性质
状态：气体 颜色：无色 气味：有刺激性
沸点：－10 ℃ 毒性：有毒 密度：比空气大
溶解度：易溶于水，在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO2。
［演示3］把刚才实验的试管用橡皮塞塞上后，取出水面，再用pH试纸测酸碱性（或者直接加入紫色的石蕊试液）。
( http: / / www.21cnjy.com )
生：观察溶液的颜色改变，思考讨论可能的原因。
师：经测量pH<7，说明溶液呈酸性， ( http: / / www.21cnjy.com )这是由于SO2溶于水和H2O反应生成H2SO3。这同CO2溶于第二章 化学物质及其变化
单元规划
１.地位和功能
如果说第一章是从化学学科研究手段—— ( http: / / www.21cnjy.com )化学实验方面展开化学科学的话，那么，本章则是从化学学科内容方面展开化学科学。作为从学科内容方面使学生认识化学科学的起始章，是连接义务教育阶段《化学》《科学》与高中化学的纽带和桥梁，对于发展学生的科学素养，引导学生有效地进行高中阶段的化学学习，具有非常重要的承前启后的作用。“承前”意味着要复习义务教育阶段化学的重要内容，“启后”意味着要在复习的基础上进一步提高和发展，从而为化学必修课程的学习，乃至整个高中阶段的化学学习奠定重要的基础。因此，本章在全书中占有特殊的地位，具有重要的功能，是整个高中化学的教学重点之一。
2.内容结构
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化学物质及其变化是化学科学的重要研 ( http: / / www.21cnjy.com )究对象。对于多达千万种的化学物质和为数更多的化学反应，人们要想认识它们的规律性，就必须运用分类的方法，分门别类地进行研究。这既反映了化学科学的发展规律，也符合学生的认知规律。因此，对化学物质及其变化的分类是本章的一条基本线索。考虑到学生在进入高中化学学习时，一般都需要复习初中的知识，如化学基本概念和原理、物质间的化学反应等。因此，把化学反应与物质分类编排在高中化学的第二章，使学生对物质的分类、离子反应、氧化还原反应等知识的学习，既源于初中又高于初中，既有利于初、高中知识的衔接，又有利于学生运用科学过程和科学方法进行化学学习，立意更高。
从化学物质的分类来看，纯净物的分类在 ( http: / / www.21cnjy.com )初中已初步介绍过，这里主要是通过复习使学生进一步系统化。溶液和浊液这两种混合物虽然初中也涉及过，但是，还没有从分散系的角度对混合物进行分类。因此，分散系和液态分散系的分类、胶体及其主要性质是高中化学的新知识。胶体的性质表现在很多方面，这里只是从胶体与溶液区分的角度，涉及胶体的丁达尔效应。
从化学反应的分类来看， ( http: / / www.21cnjy.com )本章涉及化学反应分类的三个标准：（1）反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少，按此标准划分，可将化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应，这四种反应学生在初中已经学习过，这里主要是通过复习使学生进一步系统化；（2）反应中是否有离子参加；（3）反应中是否有电子转移。后两种分类初中没有涉及过，因而是高中化学的新知识。离子反应和氧化还原反应在高中化学学习中将大量涉及，因此，这两种反应是重要的基础知识，是本章的重点内容。
教学重点
离子反应、氧化还原反应。
教学难点
离子反应、氧化还原反应。
课时安排
第一节 物质的分类 2课时
第二节 离子反应 2课时
第三节 氧化还原反应 2课时
复习 2课时
第一节 物质的分类
整体设计
从容说课
一、教学分析
根据课程标准“能根据物质的组成和性 ( http: / / www.21cnjy.com )质对物质进行分类”的要求，本节从分类的角度出发，安排了“简单分类法及其应用”和“分散系及其分类”这两部分内容。
分类是把某些特征相似的物 ( http: / / www.21cnjy.com )体归类到一起的方法，它是学习和研究化学物质及其变化的一种常用科学方法。运用分类的方法不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化，还可以通过分门别类的研究，发现物质及其变化的规律。教科书通过“图书馆中分类陈列的图书”的图片，使学生直接感受分类的标准和分类的好处。通过“思考与交流”栏目中两个问题的讨论，引导学生尝试用不同的方法对化学物质及其变化进行分类，使学生感悟到分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。为了使学生能够运用分类法进行学习，教科书又列举了“交叉分类”和“树状分类”这两种常用的、具体的分类方法，并安排了“实践活动”来加深学生对这两种分类方法的了解，让学生进一步体验到“掌握方法比死记硬背更有效”。
胶体是物质的一种存在形式 ( http: / / www.21cnjy.com )，是一种混合物体系。因此，胶体知识与学生以前所学的知识有所不同，它研究的不是某种物质所特有的性质，而是物质的聚集状态所表现出来的性质。这对学生而言是一个较为陌生的领域，是学生通过分类思想来研究物质、观察物质新的切入点。教科书根据这一特点，结合分类方法介绍了按照分散质和分散剂所处的状态得出9种分散系，然后从分散质粒子的大小引出了胶体的概念，再通过实验对胶体与溶液、浊液的探究，得出胶体的重要性质——丁达尔效应。目的是使学生在了解胶体的这一重要性质的基础上，认识到物质的性质不仅与物质的结构有关，还与物质的存在状态有关，从而拓宽学生的视野。值得注意的是，教科书最后有意识地点明了胶体化学原理和方法与纳米科技发展的关系，让学生理解化学的基本原理和高科技的发展是息息相关的。
对于胶体这部分内容，教科书只介绍了丁达尔效 ( http: / / www.21cnjy.com )应，至于渗析和布朗运动并未涉及，胶体的介稳性、电泳现象和胶体的聚沉也只是在“科学视野”栏目中点到为止，并不要求作具体的展开。所以，在进行教学时，要注意把握好知识的深度和广度，在了解胶体概念与丁达尔效应的基础上，重点突出分类的方法。具体建议如下：
１.关于简单分类法及其应用的教学
教科书第一次引入“简单分类 ( http: / / www.21cnjy.com )法及其应用”，其目的是使学生认识科学方法对于化学科学研究和化学学习的重要性，但在教学中可能会遇到一定的困难。因此，建议在“思考与交流”活动中，引导学生对具体的化学物质和化学反应从不同角度进行分类。例如：
案例1 按照物质的组成和性质，对纯净物进行分类，作出树状分类图。然后选择下列合适的物质填在物质类别上。
O2、Cu、H2SO4、Ba(OH)2、KNO3、CO2、空气、含镁60%的MgO
案例2 对下列化学反应进行分类：
（1）硫在氧气里燃烧
（2）红磷在氧气里燃烧
（3）铁丝在氧气里燃烧
（4）铝箔在氧气里燃烧
（5）蜡烛在氧气里燃烧
对上述五个化学反应可以从不同的角度进行分类。
分类标准1：是不是化合反应：化学反应（1）（2）（3）（4）为一类，都是化合反应。
分类标准2：反应物的特点：化学反应（1）（2）为一类，都是非金属与氧气反应；化学反应（3）（4）为另一类，都是金属与氧气反应；
学完本章全部内容后，还可以对上述反应继续进行分类。
分类标准3：是不是氧化还原反应：化学反应（1）（2）（3）（4）（5）都是氧化还原?反应。
在思考与交流过程中，要使学生感悟到进行分类的目的和意义。同时了解到对于化学物质及其变化，依据不同的标准，可以有不同的分类。
2.关于分散系和胶体概念的教学
学习分散系这一部 ( http: / / www.21cnjy.com )分内容，首先要突出分类的方法，教科书已经列举了按照分散质或分散剂所处的状态，它们之间可以产生9种组合方式，但没有具体的例证。教科书要求通过学生的“思考与交流”活动来完成，这对学生有一定的难度。例如，学生无法理解合金属于固体分散质和固体分散剂组成的分散系，空气属于气态分散质和气态分散剂组成的分散系。因此，教师要充分利用学生已有的知识与生活经验，从分类的角度加以积极引导与完善。
对于丁达尔效应，要把学生 ( http: / / www.21cnjy.com )在初中学过的悬（乳）浊液、溶液的有关知识及日常生活中接触到的有关事实、现象等联系起来。通过教科书中的“科学探究”活动，把胶体与溶液作对比，使学生在观察、比较的过程中认识胶体本身的特殊性。为避免学生从氢氧化铁胶体（红色）和硫酸铜溶液（蓝色）颜色不同去思考丁达尔效应，可以补充食盐溶液和淀粉溶胶的对比实验。观察丁达尔效应时，可以同时把溶液和胶体都放在入射光的“通道”上，比较哪一种液体有丁达尔效应。通过比较，引导学生抓住粒子直径大小这个关键，正确认识溶液、浊液、胶体的本质特征。
关于胶体的聚沉，教科 ( http: / / www.21cnjy.com )书以“科学视野”的方式呈现，在教学中也可以适当介绍。首先应让学生认识胶体具有介稳性，主要是因为同种胶粒带同种电荷，而同种电荷会互相排斥，要使胶体聚沉，就要克服排斥力，消除胶粒所带的电荷。然后可让学生展开讨论，提出消除胶粒所带电荷的方案，从中肯定合理的方案。
研究胶体的概念时，教师可以通过“ ( http: / / www.21cnjy.com )如果空气中没有气溶胶，我们的环境将会是什么样”等问题组织讨论，让学生充分发表自己的意见，相互交流，互相争论，最后得出：“光照下无丁达尔效应——空间变得一团漆黑——人类难以生存”的结论。这样的教学方式能充分发挥学生的主体作用，激发学生的创新思维，从而加深对知识的记忆、理解和应用。
二、活动建议
【科学探究】
实验所用的FeCl3溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )要饱和但不能浑浊。烧杯里蒸馏水煮沸后，滴加FeCl3溶液要不断振荡，但不宜用玻璃棒搅拌，也不宜使液体沸腾时间过长，以免生成沉淀。所得胶体应透明、呈红褐色。
做丁达尔效应的实验时，也可 ( http: / / www.21cnjy.com )预先用木板或硬纸板做一个暗箱，暗箱用带小孔的隔板分为大小两室，小室装一个100 W的灯泡，大室可并排放置两个烧杯，同时大室侧面要留有可看到两烧杯的观察孔。实验时，两烧杯中一个放胶体，另一个放溶液，注意在溶液中不要混有灰尘或胶体。
三、问题交流
【思考与交流1】
１.提示：请参考“本章说明”中的“内容结构”。
2.提示：如图书馆中的图书分类收藏，大型商场中的物品分类，网络中的信息分类，化学中分散系的分类，生物中对各个物种的分类，等等。
意义：能够提高人们工作、学习的效率，使人们更快、更便捷地达到目的等。
【思考与交流2】
按照分散质或分散剂的聚集状态（气、固、液）来分，有9种类型：
分散质 分散剂 实例
气 气 空气
液 气 云、雾
固 气 烟
气 液 泡沫
液 液 牛奶、酒精的水溶液
固 液 糖水、油漆
气 固 泡沫塑料
液 固 珍珠（包藏着水的碳酸钙）
固 固 有色玻璃、合金
教学重点
了解常见化学物质及其变化的分类方法
教学难点
胶体性质的应用
课时安排
2课时
第1课时
教学设计
三维目标
知识与技能
１.了解分类的方法：交叉分类法和树状分类法。
2.了解胶体及分散系的概念；了解胶体与其他分散系的区别；了解胶体的重要性质和实际应用。
3.实验能力的培养。培养学生根据实验现象探究、分析、推理和判断的能力。
过程与方法
１.引导学生自主学习，引导学生对具体的化学物质和化学反应从不同角度进行分类。
2.在教师的指导下完成科学探究实验1、2、3。
情感、态度与价值观
１.通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感。
2.培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度。
3.对知识进行分类的方法是简单易行的科学方法。
教学重点
了解常见化学物质及其变化的分类方法
教学难点
胶体的概念及性质
教学过程
导入新课
我们在学习语文时，查字典、查成语等等，还有我们用键盘输入时，要用到智能ABC输入法、五笔字型输入法等等。
师：为什么我们能顺利查到生字、生词，还可以快速地输入文字呢？
生：给文字进行了分类处理。同样给汉字分类，分类的方法也有多种。
师：很好。
推进新课
引言：分类是把某些特征相似 ( http: / / www.21cnjy.com )的物体归类到一起的方法，它也是学习和研究化学物质及其变化的一种常用科学方法。运用分类的方法不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化，还可以通过分门别类的研究，发现物质及其变化的规律。现在我们开始学习物质的分类。
［板书］第二章 化学物质及其变化
第一节 物质的分类
[思考与交流]
教材24页
对化学物质进行分类：________________________________
对化学反应进行分类：________________________________
请从其他方面收集一些应用分类法的例子，讨论对它分类的目的和意义。
[学生自学]
阅读课本24~25页。
师：哪一种是采用多种分类方法？哪一种是采用再分类的方法？它们的名称是什么？
生：第一种采用多种分类方法，叫做交叉分类法。第二种采用再分类的方法，叫做树状分类法。
[师生总结]分类方法：
[板书]分类方法１.交叉分类法；2.树状分类法。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
［合作探究］１.如果根据酸的分子里是 ( http: / / www.21cnjy.com )否含有氧原子，可以把酸分成含氧酸和无氧酸两类；根据酸分子电离时所能生成的氢离子的个数，可以把酸分成一元酸、二元酸、三元酸等。请用盐酸、硝酸、氢硫酸、硫酸制作一张交叉分类图。
( http: / / www.21cnjy.com )
2.石油是一种极其重要的资源，是发展 ( http: / / www.21cnjy.com )国民经济和国防建设的重要物资。通过石油炼制，可以得到汽油、煤油、柴油等燃料和多种机器所需要的润滑油及许多气态烃等产品。石油产品已广泛地应用到国民经济各部门。请你利用下表为石油产品及用途制作一张树状分类图。
石油分馏的产品及用途
分馏产品 分子所含碳原子数 沸点范围 用途
溶剂油 C5～C8 30～150 ℃ 在油脂、橡胶、油漆生产中作溶剂
汽油 C5～C11 220 ℃以下 飞机、汽车以及各种汽油机燃料
航空煤油 C10～C15 150～250 ℃ 喷气式飞机燃料
煤油 C11～C16 180～310 ℃ 拖拉机用燃料、工业洗涤剂
柴油 C15～C18 200～360 ℃ 重型汽车、军舰、轮船、坦克、拖拉机、各种高速柴油机燃料
重油 润滑油（锭子油、机油、汽缸油等） C16～C20 360 ℃以上 机械上的润滑剂，减少机械磨损、防锈
凡士林 液态烃和固态烃混合物 润滑剂、防锈剂、制药膏
石蜡 C20～C30 制蜡纸、绝缘材料
沥青 C30～C40 铺路、建筑材料、防腐涂料
石油焦 主要成分是C 制电极、生产SiC等
3.这些活动对你学习化学和学会应用分类法是否有帮助？是否同意掌握方法比死记硬背更有效？
［课堂小结］
分类方法１.交叉分类法；2.树状分类法。
板书设计
第二章 化学物质及其变化
第一节 物质的分类
分类方法１.交叉分类法；2.树状分类法。
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活动与探究
归纳日常生活中你所接触到的物质的分类，体会对物质进行分类的重要意义。
随堂练习
请同学们从不同的角度对化学反应进行分类。
参考答案：
1.按反应物、生成物形式变化划分（四种基本类型）
2.按是否有电子转移（表现在反应中是否有元素化合价的升降）
3.按反应进行程度
4.按是否有离子参加反应离子反应
5.按反应的热效应划分
第2课时
教学设计
三维目标
知识与技能
１.了解胶体及分散系的概念；了解胶体与其他分散系的区别；了解胶体的重要性质和实际应用。
2.实验能力的培养。培养学生根据实验现象探究、分析、推理和判断的能力。
过程与方法
在胶体的学习中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。
情感、态度与价值观
１.通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感。
2.培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度。
教学重点
胶体的概念及性质
教学难点
胶体的概念及性质
教具准备
3只100 mL的小烧杯、蒸馏水、CuSO4溶液、泥水、FeCl3饱和溶液、胶头滴管、激光笔（或手电筒）
教学过程
教学推进
[学生自学]阅读P25最后一段并对分散系进行分类。
师：什么是分散系？
生：回答
［板书］分散系
师：对分散系进行分类是树状分类还是交叉分类？
生：交叉分类
师：根据分散质或分散剂所处的状态，它们之间有几种组合方式？
请同学们画出分类图。
［板书］（请一位学生画在黑板上）
学生完成并讨论。
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9种分散系
［思考与交流］
师：请试着举出日常生活中常见的分散系的实例，并讨论交流。
生：讨论并交流。
答案：见从容说课的［思考与交流2］
师：对以上9种分散系 ( http: / / www.21cnjy.com )，取出分散剂是液态（包括水）的分散系进行再分类。分类的依据是分散质粒子的大小。请同学们阅读P26第三段、第四段，画出溶液、胶体、浊液的分类图。
生：自学并试着画分类图。
［板书］（请一位学生画在黑板上）
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教学推进
师：溶液和胶体怎样区别呢？
[科学探究]
１.Fe(OH)3胶体的制备
将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾 ( http: / / www.21cnjy.com )，向沸水中加入1~2 mL饱和FeCl3溶液，继续加热至溶液呈红褐色，停止加热。将所得到的Fe(OH)3胶体与CuSO4溶液、泥水比较。
2.把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，分别用激光笔照射杯中的液体，从与光束垂直的方向观察，记录实验现象。
学生完成下列表格：
光束照射时的现象 是否产生丁达尔效应
Fe(OH)3胶体
CuSO4溶液
师：通过探究，同学们可以得出区别溶液和胶体的方法。
［板书］结论：可以用丁达尔效应区分溶液与胶体。
过滤后的现象
Fe(OH)3胶体
泥水
师：哪位同学可以举出一些日常生活中常遇到的胶体？
同学讨论回答：
生：土壤胶体；牛奶；墨水；烟雾；水泥；烟水晶。
……
[课堂总结]
师：（微笑）同学们回答得很好。通过大家所举的实例，我们可以看出:在日常生活中胶体的用途十分广泛。
师：本节课我们主要学习 ( http: / / www.21cnjy.com )了分散系的概念，进一步了解了胶体的定义，学习了胶体的性质，知道了溶液、胶体、浊液的本质区别在于其粒子的大小，学习了胶体的一些重要用途，为我们进一步学习打下了基础。
（由学生完成，教师引导学生归纳、比较，完成下表）
分散系 溶液 浊液 胶体
分散质粒子的直径 <100 nm >100 nm 1~100 nm
分散质粒子 单个小分子或离子 巨大数目的分子集合体 许多分子的集合体或高分子
实例 酒精、氯化钠溶液 石灰乳、油水 Fe(OH)3胶体、淀粉溶胶
性质 外观 均一、透明 不均一、不透明 均一、透明
稳定性 稳定 不稳定 较稳定
能否透过滤纸 能 不能 能
能否透过半透膜 能 不能 不能
鉴别 无丁达尔效应 静置沉降或分层 丁达尔效应
板书设计
分散系
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9种分散系
( http: / / www.21cnjy.com )
活动与探究
1.将FeCl3饱和溶液逐滴加入沸 ( http: / / www.21cnjy.com )水中，制得Fe（OH）3溶胶，为了除去其中所含的盐酸，得到较纯净的Fe（OH）3胶体，应该采取的措施是（ ）
A.加入NaOH溶液中和
B.加入AgNO3溶液，反应后进行过滤
C.插入石墨电极，通入直流电进行电泳后再过滤
D.装入半透膜中，扎紧袋口，将其全部浸入蒸馏水中，并每隔一定时间更换蒸馏水
2.在日常生活、生产中，您应用本节课的有关知识解决或解释了哪些实际问题。
例如：在豆浆里加入盐卤（主要成分是MgCl2）或石膏（CaSO4·2H2O）为聚沉剂，使其中的蛋白质和水等物质一起聚沉而成豆腐。
明矾净水是利用明矾水解后产生的带正电荷的氢氧化铝胶体粒子与带负电荷的水中悬浮物、泥沙等聚沉达到净化水的目的。
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
随堂练习
１.下列关于胶体的说法正确的是（ ）
A.胶体外观不均匀 B.胶体粒子直径在1～100 nm之间
C.胶粒不能通过滤纸 D.胶体不稳定，静置后容易产生沉淀
答案:B
2.溶液、胶体和浊液这三种分散质的根本区别是（ ）
A.是否为大量分子或离子的集合体 B.分散质粒子直径的大小
C.能否透过滤纸或半透膜 D.是否均一、稳定、透明
答案:B
3.关于胶体和溶液的区别，下列叙述正确的是（ ）
A.溶液呈电中性，胶体带有电荷
B.溶液中的溶质粒子不带电，胶体中分散质粒子带有电荷
C.通电后，溶液中溶质粒子分别向两极移动，胶体中分散质粒子向某一极移动
D.溶液与胶体的本质区别在于分散质粒子直径大小，前者小于1 nm，后者介于1～100 nm之间
答案:D
4.下列关于Fe(OH)3胶体的说法不正确的是（ ）
A.Fe(OH)3溶胶与硅酸溶胶混合将产生聚沉现象
B.Fe(OH)3胶体在电场作用下向阳极运动
C.Fe(OH)3胶体粒子不停地做布朗运动
D.光线通过Fe(OH)3溶胶时会发生丁达尔效应
答案:B
5.用下列方法来制备溶胶，可行的是（ ）
①0.5 mol·L-1 BaCl ( http: / / www.21cnjy.com )2溶液和等体积2 mol·L-1硫酸相混合并振荡 ②把1 mL饱和三氯化铁溶液滴加入20 mL沸水中，边加边振荡 ③把1 mL水玻璃加入10 mL 1 mol·L-1盐酸中，用力振荡
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
答案:C
6.有一胶体溶液，在电泳时它的胶体 ( http: / / www.21cnjy.com )粒子向阳极移动；将这胶体溶液分别加入下列物质①蔗糖 ②硫化钠 ③硅酸胶体 ④氢氧化铁胶体中，不发生聚沉的是（ ）
A.①和② B.②和③ C.①和③ D.①和④
答案:C
7.下列事实与胶体的性质有关的是（ ）
①用盐卤点豆腐 ②用明矾净水 ③医药上用三氯化铁止血 ④江河入海口形成三角洲
A.①② B.①②④ C.①②③ D.全部
答案:D
8.用半透膜把分子或离子从胶体溶液中分离出来的方法叫（ ）
A.电泳 B.电解 C.聚沉 D.渗析
答案:D
9.向氢氧化铁溶胶中逐渐加入一种液体，先使溶胶发生聚沉而沉淀，继续加入该液体又使沉淀溶解。这种液体是（ ）
A.KOH溶液 B.氨水 C.稀盐酸 D.NaCl溶液
答案:C
习题详题
1.②⑧ ①④ ⑤ ⑥ ⑦⑩ ⑨
2.根据酸能电离出的H+数目分为
3.答案：由单质构成的混合物：合金、钢，由化合物构成的混合物：煤、石油
点拨：混合物又可分为由单质构成的 ( http: / / www.21cnjy.com )混合物或由化合物构成的混合物。例由单质构成的混合物：合金（Mg、Al合金）、钢（Fe、C）等；由化合物构成的混合物：煤、石油等。
4.答案：科学文献分类法的应用。
点拨：分类法对于研究庞大化学物质有着重大意义，如分类法对于化学科学文献的查找资料等。
5.答案：
分散系 分散质粒子大小 主要特征 举例
浊液 ＞100 nm 不均一、不稳定 泥浆
溶液 ＜1 nm 均一、稳定、透明 NaCl溶液
胶体 1 nm＜胶体粒子＜100 nm 均一、较稳定、透明 Fe(OH)3胶体
点拨：主要利用课本中介绍的几种分散系的概述，即可完成表格内容。
6.BD
7.答案：（1）胶体区别于其他分散系的本质特征是胶粒直径在1~100 nm之间。
（2）明矾净水
点拨：明矾净水原理是利用胶体的性质（聚沉）。
备课资料
1.树状分类法
单质 金属 冶金分类 黑色金属 Fe,Cr,Mn
有色金属 除Fe,Cr,Mn外的金属
按密度分类 轻金属 Na,Mg,Al等
重金属 Fe,Cu,Hg,Ag等
常规分类 常见金属 Fe,Al,Cu等
稀有金属 Zr,Nb,Mo等
非金属 有多种不同的分类方式，其中包括稀有气体
氧化物 不成盐氧化物 NO,CO等
成盐氧化物 酸性氧化物 SO2,CO2等
碱性氧化物 Na2O,CaO等
两性氧化物 Al2O3,ZnO等
化合物 碱 溶解度大小 可溶性碱 NaOH等
难溶性碱 Fe(OH)3等
碱性强弱 强碱 KOH,NaOH等
弱碱 NH3·H2O,?Fe(OH)3等
酸 是否含有氧元素 含氧酸 H2SO4等
无氧酸 H2S等
可电离出H+数目 一元酸 HCl,HClO等
二元酸 H2SO4，H2S等
三元酸 H3PO4等
氧化性（酸根） 强氧化性 HNO3,浓H2SO4等
非氧化性 HNO3,H2SO4等
酸性 强酸 稀硫酸，盐酸等
弱酸 H2S，HClO等
盐 正盐 Na2SO4等
酸式盐 NaHSO4等
碱式盐 Cu2(OH)2CO3等
复盐 KAl(SO4)2等
络盐 Ag(NH3)2Cl ,Fe(SCN)3等
有机物 有机化学部分再研究
混合物 溶液，胶体，浊液
2.
混合物 状态 固体 玻璃，合金等
液体 雪碧等
气体 空气等
挥发性 易挥发 酒等
难挥发 硫酸铜溶液等
颜色 有 高锰酸钾溶液等
无 氯化钠溶液
熔点 高沸点 浓硫酸等
低沸点 碘酒等
其他方面
3.相关的资料
化学物质的分类
化学物质是化学运动 ( http: / / www.21cnjy.com )的物质承担者，也是化学科学研究的物质客体。这种物质客体虽然从化学对象来看只是以物质分子为代表，然而从化学内容来看则具有多种多样的形式，涉及许许多多物质。因此，研究化学物质的分类就显得非常重要。
按照物质的连续和不连续（分立的）形式 ( http: / / www.21cnjy.com )，首先可以把化学物质分为连续的宏观形态的物质，如各种元素、单质与化合物，以及不连续的微观形态的物质，如由分子、离子、原子构成的物质。
（1）化学粒子的分类
化学粒子的种类也是纷繁多 ( http: / / www.21cnjy.com )样的。根据现代化学的研究成果，我们可以把它们分为原子、分子、离子、自由基、胶粒、络合粒子、高分子、活化分子、活化配位体化合物和生物大分子等等。这些物质粒子中的每种粒子都有其自身的组成和结构。它们之间是有区别的，然而又是相互联系的。
原子被看作是化学变化中保持本性不变的最小粒子。
分子是由原子构成的粒子，是化学运动的主要承担者，在化学反应中发生质变。
离子是原子（或原子团）失去或得到电子形成的带电粒子。
自由基是含有未配对电子的不带电荷的物质粒子。它主要是从有机化合物分子进行分解而形成的，又称游离基。
胶粒是在分散体系中线性大 ( http: / / www.21cnjy.com )小介于1～100 nm（1 nm=10-7 cm）的带电分散质粒子。它是由分子聚集成的胶核和离子组成的复杂粒子。
络合离子现今通称为配位粒子。它是由中心离子（或原子）与其他一些粒子（离子或分子）通过配位键结合起来的带电荷的或电中性的复杂粒子。
高分子则是由大量 ( http: / / www.21cnjy.com )原子以共价键结合起来的大分子。相对分子质量高达几千到几百万（而一般有机化合物相对分子质量约在500以下）。如以来源划分，可分为天然高分子化合物（如蛋白质、淀粉和纤维素等）和合成高分子化合物（如塑料、合成橡胶、合成纤维等）；如以组成和结构划分，又可分为由同一结构单元（单体分子）多次重复联结成的高聚物高分子（如聚乙烯、聚丙烯等），以及由不同结构单元形成，并具有特殊生命功能的生物高分子（如蛋白质和核酸等）。
随着化学科学的发展，本世纪以来又相继发现了诸如活化分子、活化配位体化合物等一些新的物质粒子。
在上述这些化学粒子中，原子是基础，原子核外的电子是桥梁，其他粒子则是以原子为基础通过电子的转移、结合（配对）、接受而形成的。
研究化学粒子的分类，可以充分证明 ( http: / / www.21cnjy.com )化学粒子多样性的统一，具有重要意义。这是我们确立化学科学在自然科学体系中的地位和在化学科学内部进行分类的重要基础。化学粒子是化学研究内容所包含的物质客体。它使化学同物理学和生物学等学科相区别；同时这些学科又从不同角度研究一些相同的化学粒子，又使化学同物理学和生物学等学科发生联系和相互过渡。在化学科学的内部，随着人们对化学粒子多样性的深入研究，不断分化出许多新的分支学科。例如19世纪在原子分子学说的基础上，人们把化学分成无机化学和有机化学等；后来发现了配位粒子，人们就从其中分化出配位体化学；再往后又分化出研究离子行为的电化学和溶液化学，研究胶粒及其组成的分散体系的胶体化学，研究高分子物质的高分子化学，研究生物大分子行为的生物化学等。可以预料，随着化学的发展，还会发现新的化学粒子，人们对化学粒子分类的研究，也必将日益深入。
（2）化学元素的分类
化学物质的宏观连续状态，可以分为单质和化合物两大类，而它们又都是由元素构?成的。
人类认识的元素目前已达112种。其中有94种是在自然界中已找到的天然元素，18种是人造元素。
对元素的分类早在19世 ( http: / / www.21cnjy.com )纪初就开始研究了。在门捷列夫之前已有不少化学家从事过化学元素的分类研究。例如波登科弗、格拉法斯通、杜马、尚古都等人从各个角度出发对元素进行分类。或以元素电化序为分类标准，或以原子价，或以相对原子质量顺序为分类标准等，其中比较重要的分类成果是“三素组”“八音律”和“迈尔曲线”。
“三素组”是1829年由段柏莱纳 ( http: / / www.21cnjy.com )创立的。他把已知元素中的十五种分作五组，每组中包含着三个性质相似的元素，故称“三素组”。他指出在三个同组的元素中，中间元素的相对原子质量等于前后相邻的两个元素相对原子质量的算术平均值。而英国人纽兰兹则试着把元素按相对原子质量大小的顺序排列起来。1865年他发现“第八个元素是第一个元素的某种重复，就像音乐中八度音程的第八个音符一样”，被称为元素分类的“八音律”。德国化学家迈尔经过细致的分类研究，指出“元素的性质为相对原子质量的函数”。他把相对原子质量作为横坐标，以原子体积为纵坐标，绘成了原子体积曲线，结果是相似的元素在曲线上都占据着类似的位置。如此，显示了原子体积和相对原子质量的函数关系。这就是著名的迈尔曲线。
1869年，门捷列夫在前 ( http: / / www.21cnjy.com )人工作的基础上，着重研究了对元素的综合性分类。他指出“不管人们愿意不愿意……在元素的质量和化学性质之间一定存在某些联系……因此就应该找出元素特性和它们相对原子质量之间的关系”。他把当时已知的63种元素进行分类，首次创立了元素周期表（下表）。
下表是门捷列夫第一次发表的元素周期系（1869年）
OпъITъCиCTEмъIэпEHTOBъ
OCHOBaHHOйHaиXъaTOMHOMъBъCъиXиMичeCKOMъCXOДCTBъ。
Ti=50 Zr=90 =180.
V=51 Nb=94 Ta=182.
Cr=52 Mo=96 W=186.
Mn=55 Rh=104.4 Pt=197.4
Fe=56 Ru=104.4 Ir=198，
Ni=Co=59 Pl=106.6 Os=199.
H=1 Cu=63.4 Ag=108 Hg=200.
Be=9.4 Mg=24 Zn=65.2 Cd=112
B=11 Al=27.4 =68 Ur=116 Au=197？
C=12 Si=28 =70 Sn=118
N=14 P=31 As=75 Sb=122 Bi=210？
O=16 S=32 Se=79.4 Te=128？
F=19 Cl=35.5 Br=80 I=127
Li=7 Na=23 K=39 Rb=85.4 Cs=133 Tl=204.
Ca=40 Sr=87.6 Ba=137 Pb=207.
？=45 Ce=92
？Er=56 La=94
？Yt=60 Di=95
？In=75.6 Th=118？
门捷列夫第一次对元素 ( http: / / www.21cnjy.com )作了本质性的分类。后来由于人类认识的元素越来越多，特别是19世纪末物理学的一系列新发现，使莫斯莱把门捷列夫的分类又推向新的水平。至今人们已对元素的分类形成了更加完备的认识。元素周期律是应用化学分类方法取得成功的典范。
通过上述资料我们可以看出， ( http: / / www.21cnjy.com )门捷列夫先是根据不同元素的相对原子质量对元素进行分类，为后人进一步研究物质的分类指明了方向，周期律的发现，奠定了无机化学的结构理论的基础，为无机化学的进一步研究作出了巨大的贡献。
4.
分散系 分散质粒子大小 主要特征 举例
丁达尔效应 布朗运动 外观稳定性
浊液 >100 nm 多数能 多数能 不均一，不稳定 泥水
溶液 <1 nm 否 否 均一，稳定 硫酸铜溶液
胶体 介于１~100 nm之间 能 能 介稳性 氢氧化铁胶体
5.（1）可以用丁达尔效应区分溶液与胶体。
（2）有时也可以利用胶体的聚沉来鉴别溶液与胶体。第三节 氧化还原反应
整体设计
从容说课
氧化还原反应是中 ( http: / / www.21cnjy.com )学化学的重点内容，也是中学化学的难点内容。教材把氧化还原知识安排到第二章，在教学过程中，应遵照教学规律采用分步推进的方法，而不能简单采用“一步到位”的方法。在这一节只要求学生在初中的基础上，能用化合价升降和电子转移的观点初步理解氧化还原反应，以及了解常见的氧化剂和还原剂，理解氧化还原反应中有关概念的对立统一关系。有关氧化还原反应的配平及其计算的知识在本节不要涉及。
教学过程从复习初中四种基本类型的反应，以及氧化反应和还原反应（从得氧、失氧角度）入手，通过对两个反应（Fe2O3+3CO2Fe+3CO2和CuO+H2Cu+H2O）的讨论，引出从化合价升降和电子得失的角度理解氧化还原反应，推出氧化还原反应的概念和化学反应的分类。
根据教材特点，采用复习—讨论 ( http: / / www.21cnjy.com )—归纳和小结的方法。注意引导学生在复习初中化学的基础上提出问题，并深入讨论。在讨论的基础上对初中所学的知识进行深化和拓宽，归纳和小结出有关新知识的学习方法。
节胜利对于氧化还原反应，在本节教学中， ( http: / / www.21cnjy.com )只要求学生知道氧化还原反应中，某些元素的化合价反应前后发生了变化；氧化还原反应的实质是有电子转移（得失或偏移）。使学生初步了解“双线桥”“单线桥”标电子转移的方向和总数，不要引入配平氧化还原方程式，氧化剂氧化性强弱、还原剂还原性强弱的判断等。氧化剂、还原剂也最好限于课标教材中出现的氧化剂和还原剂，不要作过多的补充及扩展。
教学重点
1.氧化还原反应的概念及实质
2.氧化剂、还原剂在氧化还原反应中发生的反应
教学难点
氧化还原反应规律的应用。
课时安排
2课时
第1课时
教学设计
三维目标
知识与技能
１.从得氧和失氧的分类标准认识氧化还原反应的概念。
2.从化合价变化的分类标准认识氧化还原反应的特征。
3. 培养学生用概念去分析问题、解决问题的能力，培养学生的归纳能力、推理能力。
过程与方法
１.重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。
2.培养学生的思维能力。
3.探究与活动，氧化还原反应概念的发展。
情感、态度与价值观
对学生进行对立统一等辩证唯物主义观点的教育，使学生形成勇于创新的习惯、培养创新能力。
教学重点
探究氧化还原反应的概念及其发展
教学难点
氧化还原反应的特征
教学准备
多媒体课件、投影仪
教学过程
导入新课
人类的衣、食、住、行 ( http: / / www.21cnjy.com )，生物体的产生、发展和消亡，化工生产约50%以上的化学反应等等都涉及氧化还原反应。氧化还原反应与我们的生活、生命、生产有着十分重要的关系，例如，研究燃烧中的化学反应、能量变化、燃烧效率及产物对环境的影响等问题与本节知识有密切关系。下面我们就讨论氧化还原反应这一问题。
师：初中学习的燃烧是指可燃物与空气中氧气发生的发光、放热的氧化反应，现在我们来进一步研究。请同学们举出氧化反应和还原反应的实例。
[板书]第三节 氧化还原反应
推进新课
师：引导学生思考交流（学生填写此表）。
引导学生讨论氧化反应和还原反应的概念。
氧化还原反应方程式 氧化反应 还原反应 分类标准 氧化反应和还原反应是否同时发生
CuO+H2Cu+H2O H2跟O2结合生成H2O的过程称为H2的氧化反应 CuO跟H2反应失去O的过程，称为CuO的还原反应 得氧、失氧的角度 是
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
生：得出以下结论
[板书]根据反应中物质是否得到氧或失去氧，把化学反应分为氧化反应和还原反应。
分类标准：得失氧的情况。
氧化反应：得到氧的反应。
还原反应：失去氧的反应。
师：在复习化合价概念的基础上，请分析填写下列表格：
氧化还原反应方程式 反应前后化合价升高的元素 反应前后化合价降低的元素 是否属于氧化还原反应 氧化反应与化合价升降的关系 还原反应与化合价升降的关系 是否只有得氧、失氧的反应才是氧化还原反应
CuO+H2Cu+H2O
2Mg+O22MgO
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
2Al2O34Al+3O2↑
2H2O22H2O+O2↑
Mg+2HCl====MgCl2+H2↑
Mg+2H+====Mg2++H2↑
Fe+CuSO4====Cu+FeSO4
Fe+Cu2+====Cu+Fe2+
师：CuO+H2Cu+H2O
１.在以上反应中，氧化铜发生氧化反应还是还原反应？依据是什么？
2.标出反应中各元素的化合价，从中分析三种元素化合价各有什么变化。
小结初中氧化反应、还原反应的知识后，引导学生把氧化还原反应跟化合价变化联系起来。
［合作探究］
2Na+Cl22NaCl
H2+Cl22HCl
这两个反应虽没有氧的得失，但是氧化还原反应，为什么？哪种物质发生氧化反应，哪种物质发生还原反应？为什么？
［课堂小结］
上述［合作探究］讨论后，得出：
物质所含元素的化合价发生 ( http: / / www.21cnjy.com )变化的一类反应一定是氧化还原反应。所含元素的化合价升高的物质发生氧化反应；所含元素化合价降低的物质发生还原反应。
板书设计
第三节 氧化还原反应
一、氧化还原反应
１.定义：根据反应中物质是否得到氧或失去氧，把化学反应分为氧化反应和还原?反应。
2.两类标准：
（1）得失氧的情况
氧化反应：得到氧的反应。
还原反应：失去氧的反应。
（2）化合价升降情况
所含元素的化合价升高的物质发生氧化反应；所含元素化合价降低的物质发生还原?反应。
凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。
活动与探究
下列反应中哪些是氧化还原反应？发生氧化、还原反应的各是什么物质？
2NaBr+Cl2====2NaCl＋Br2
2NaOH+H2SO4====Na2SO4+2H2O
MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2↑
Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO
随堂练习
１.下列各类反应中，全部是氧化还原反应的是（ ）
A.分解反应B.化合反应
C.置换反应D.复分解反应
答案:C
2.下列各说法正确的是（ ）
A.在氧化还原反应中，某元素由化合态变为单质，此元素可能被还原，也可能被氧化
B.在氧化还原反应中，元素化合价升高的反应是还原反应
C.在氧化还原反应中，元素化合价降低的反应是氧化反应
D.化合物分解的产物有单质，则该分解反应必属于氧化还原反应
答案:AD
3.下列反应中属于氧化还原反应，但反应类型不属于四个基本反应类型的是…（ ）
A.Fe2O3+3H2SO4====Fe2(SO4)3+3H2O B.CuO+H2Cu+H2O
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 D.H2+SH2S
答案:C
第2课时
教学设计
三维目标
知识与技能
１.应用电子转移的观点进一步理解氧化还原反应。
2.应用电子转移的观点判断、分析氧化还原反应，并能举例说明化学反应中元素化合价的变化与电子转移的关系。
3.认识氧化还原反应中各有关物质的相互关系。
过程与方法
１.经过对氧化还原反应探究的过程，理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。
2.能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神。
情感、态度与价值观
１.发展学习化学的兴趣，乐于探究氧化还原反应的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。
2.树立辩证唯物主义的世界观，养成求真务实、勇于创新、积极实践的科学态度。
教学重点
1.氧化还原反应的实质
2.氧化剂、还原剂
教学难点
1.氧化还原反应的实质
2.培养探究能力、思维能力、归纳能力
教具准备
多媒体课件、投影仪
教学过程
导入新课
【投影】
１.什么叫氧化反应？什么叫还原反应？
生：氧化反应：元素化合价升高的反应。
还原反应：元素化合价降低的反应。
2.请判断下表中的反应是不是氧化还原反应，分析反应前后元素化合价的变化。
氧化还原反应方程式 编号 得氧、失氧 化合价变化 是否属于氧化还原反应
CuO+H2Cu+H2O （1）
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 （2）
2Na+Cl22NaCl （3）
H2+Cl22HCl （4）
生：（1）和（２）是物质得氧、失氧 ( http: / / www.21cnjy.com )的化学反应，反应前后元素化合价发生了变化，是氧化还原反应。（3）和（4）反应中没有氧的得失，但反应前后元素化合价发生了变化,也是氧化还原反应。
师：（3）和（4）也是氧化还原反应，那么，反应前后元素化合价的变化与电子得失又是什么关系？这就要从微观的角度上认识氧化还原反应。
推进新课
师：请同学们写出H、O、Ne、Na、Mg、Cl、Ar原子结构示意简图。
生：
１.化合物NaCl的形成过程
师：请大家看书P36：让学生回答化合物NaCl的形成过程。
生：钠原子最外层有一个电子 ( http: / / www.21cnjy.com )，在化学反应中易失去一个电子达到像氖原子电子层的稳定结构，氯原子最外层有7个电子，在化学反应中易得一个电子达到像氩原子电子层的稳定结构，钠原子把一个电子先给了氯原子，从而使Na原子变为Na+,Cl原子变为Cl-,Na+和Cl-相互作用形成NaCl。
[投影]NaCl的形成过程（见下图）。
( http: / / www.21cnjy.com )
氯化钠形成示意图
2.化合物HCl的形成过程
师：请大家看书P36~37：提问学生回答化合物HCl的形成过程。
生：氢原子最外层为一个 ( http: / / www.21cnjy.com )电子，因最外层是K层，希望获得一个电子变为稳定结构，氯原子最外层为7个电子，同样希望获得一个电子达到稳定结构，但二者争夺电子能力相差不大，都未能将对方的电子夺取过来，只好各拿出一个电子组成一对电子，这对电子为两个原子共有，所以氢原子和氯原子是靠共用电子对形成氯化氢分子的。但由于氯原子吸引电子能力强，电子对偏向于氯原子，偏离氢原子，从而使氯原子一方略显负电性，氢原子一方略显正电性。
[投影]HCl分子的形成过程。
( http: / / www.21cnjy.com )
学生讨论：在化合物中，化合价是如何确定的？
［投影］请学生填写下表：
化合物 正价 负价 价数 标出化合价
NaCl 失电子，电子显正价 得电子，电子显负价 一个原子得失电子数目
HCl 电子对偏离，显正价 电子对偏向，显负价 一个原子与其他原子共用电子对数目
[知识拓展]
师：元素的化合价变化与电子得失或电子对偏移有什么关系？
生：在氧化还原反应中，得电子（或电子对偏向）表现为所含元素化合价降低，失电子（或电子对偏离）表现为所含元素化合价升高。
师：氧化还原反应的实质是什么？
生：氧化还原反应的实质是电子发生转移（电子的得失或电子对偏移）。
师：根据元素的化合价变化与电子得失或电子对偏移的关系，从电子得失的角度分析什么是氧化反应、还原反应？
生：失去电子的反应为氧化反应，得到电子的反应为还原反应。
［板书］二、氧化还原反应的概念
［合作探究］
［板书］１.氧化反应（被氧化）：指反应物中的某元素失电子、化合价升高的反应过程。
师：上述概念应从哪几方面理解？
生：(1)氧化反应的对象是反应物中的某元素；
(2)氧化反应的本质是元素的原子失去电子；
(3)氧化反应的特征是元素化合价升高；
(4)氧化反应对反应过程而言。
［板书］2.还原反应（被还原）：指反应物中某元素得电子、化合价降低的反应过程。
师：上述概念应有哪几方面理解？
(1)还原反应的对象是反应物中的某元素；
(2)还原反应的本质是元素的原子得到电子；
(3)还原反应的特征是元素化合价降低；
(4)还原反应对反应过程而言。
［板书］3.氧化还原反应：凡是有电子转移的反应叫氧化还原反应。
师：如何认识氧化还原反应中各有关物质？
［板书］三、氧化剂、还原剂
1.氧化剂：指反应物中含得电子元素的物质。
师：上述概念应从哪几方面理解？
生：（1）氧化剂是指反应物；
（2）其本质是得电子，特征为化合价降低。
（3）氧化剂具有氧化性。
2.还原剂：反应物中含有失电子元素的物质。
师：上述概念应从哪几方面理解？
生：（1）还原剂指反应物；
（2）其本质为失电子，特征是化合价升高。
（3）还原剂具有还原性。
3.常见氧化剂、还原剂
师：常见氧化剂：常见非金属单质如O2、Cl2、Br2等；常见元素最高价化合物如KMnO4、HNO3、浓H2SO4等。
常见还原剂：金属单质如Fe、Cu、Zn等；常见元素最低价化合物如Na2S、KI等。
［设问］元素的最高价有氧化性，最低价有还原性，中间价态具有何种性质？
生：元素的中间价态 ( http: / / www.21cnjy.com )既具有氧化性，又具有还原性，其化合物既可作氧化剂，又可作还原剂。如：Fe只作还原剂，FeCl3只作氧化剂，Fe2+既可作氧化剂，又可作还原剂。
［课堂小结］
本节课我们进一步学习了氧化还原反应的知 ( http: / / www.21cnjy.com )识，认识了氧化还原反应的本质是电子的转移，要求同学们能够理解氧化还原反应的发展历史:从得氧、失氧，到化合价变化，到电子?转移。
［板书］四、氧化还原反应的本质是电子转移；氧化还原反应的特征是化合价变化。
“氧化”与“还原”既对立又统一。
[学与问]化合反应、分解反应、置换反应与氧化还原反应的相互关系
( http: / / www.21cnjy.com )
板书设计
二、氧化还原反应概念
１.氧化反应（被氧化）
2.还原反应（被还原）
3.氧化还原反应
三、氧化剂、还原剂
1.氧化剂
2.还原剂
3.常见的氧化剂、还原剂
四、氧化还原反应的本质是电子转移；特征是化合价变化。“氧化”与“还原”既对立又统一。
活动与探究
氧化还原反应在日常生活、工农业生产中都有广泛的应用，请调查列举在日常生活、工农业生产中运用的氧化还原反应的实例。
提示：日常生活中：煤、煤气、天然气的燃烧，酿酒，炒菜，食物的腐败，食物在人体中被消化，人和动物的呼吸等。
工业生产中：金属的冶炼、石油化工、合成氨工业、三酸二碱的生产、日用化工、电镀、干电池、蓄电池及尖端的空间技术上用的高能燃料电池等。
农业生产中：植物的光合作用、施入土壤中的肥料发生的变化、土壤结构中的许多物质发生的变化、农药的制取等。
随堂练习
１.在S2-、Fe2+、Fe ( http: / / www.21cnjy.com )3+、Mg2+、S、I-、H+中，只有氧化性的是_____________，只有还原性的是_____________，既有氧化性又有还原性的是__________________________。
答案:Fe3+、Mg2+、H+ S2-、I- Fe2+、S
2.以下关于化学反应KClO3+6HCl====KCl+3Cl2+3H2O中，电子转移的方向和数目的叙述正确的是（ ）
A.由转移,共6e- B.由转移,共5e-
C.由转移,共6e- D.由转移,共5e-
答案:B
3.已知下列两氧化还原反应：
O2+4HI====2I2+2H2O Na2S+I2====2NaI+S
试比较三种单质的氧化性强弱顺序_______________________。
答案:O2＞I2＞S
4.单质X和Y相互反应生成X2+Y2 ( http: / / www.21cnjy.com )-，现有下列叙述：①X被氧化 ②X是氧化剂 ③X具有氧化性 ④Y2-是还原产物 ⑤Y2-具有还原性 ⑥X2+具有氧化性 ⑦Y的氧化性比X2+氧化性强，其中正确的是（ ）
A.①②③④ B.①④⑤⑥⑦
C.②③④ D.①③④⑤
答案:B
5.在3Cu+8HNO3=== ( http: / / www.21cnjy.com )=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O的反应中，有6.4 g铜被氧化，参加反应的HNO3的质量是____________g，被还原的HNO3质量是____________g。
分析：铜和参加反应的HNO3的量的关系是：
3Cu ～ 8HNO3
3×64 8×63
6.4 g x x=16.8 g
铜和被还原的HNO3的量的关系是：
3Cu ～ 2HNO3
3×64 2×63
6.4 g y y=4.2 g
答案：16.8 4.2
6.对于反应Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑,HCl是____________。
对于反应MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O,HCl是。
答案:氧化剂 还原剂
7.以下反应中属于氧化还原反应的是（ ）
A.Fe+CuSO4====FeSO4+Cu
B.2NaOH+H2SO4====Na2SO4+2H2O
C.CuO+2HCl====CuCl2+H2O
D.CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O
答案:A
8.标出下列反应中的氧化剂、还原剂。
①2CO+O22CO2
②2H2O2H2↑+O2↑
③2KClO32HCl+3O2↑
答案:氧化剂：①O2 ②H2O ③KClO3
还原剂：①CO ②H2O ③KClO3
习题详题
1.答案：电子 氧化还原 失去 氧化 还原 得到 还原 氧化
2.答案：Cl2、O2、KMnO4、HNO3、浓硫酸、FeCl3 Al、Zn、Fe C、H2、CO等
3.答案：氧化 S+O2SO2 还原
点拨：高温时水蒸气与碳发生反应：C+H2OCO+H2，其中C元素化合价升高，C为还原剂；H元素化合价降低，H2O为氧化剂。同理硫在氧气中燃烧，硫作还原剂。
4.C
5.D
6.答案：C
点拨：判断一个反应是否是氧化还原反应 ( http: / / www.21cnjy.com )，关键看其中是否有元素化合价发生变化，A、B、D中均无元素化合价发生变化，只有C项中O元素由-1价分别变为-2价和0价。
7.答案：C B
点拨：四个反应中HCl中Cl元素发生变化的是C项，由-1价变为0价，被氧化；HCl中H元素发生变化的是B项，由+1价变为0价，被还原。
8.答案：BC
点拨：铁与CuSO4的反应中：Fe+CuSO4====FeSO4+Cu，铁元素化合价升高，铁作还原剂，被氧化。
9.
答案：(1)氧化剂：O2；还原剂：H2
(2)氧化剂：O2，还原剂：P
(3)氧化剂、还原剂均为KClO3
(4)氧化剂、还原剂均为HgO
(5)氧化剂：WO3；还原剂：H2
点拨：(1)在2H2+O22H2O中，H元素化合价升高，H2作还原剂，O元素化合价降低，O2作氧化剂；(2)同理，P为还原剂，O2为氧化剂；(3)在反应2KClO32KCl+3O2↑中，Cl元素化合价降低，O元素化合价升高，故KClO3既为氧化剂又为还原剂；(4)同(3)，HgO既为氧化剂又为还原剂；(5)H2还原WO3类似H2还原CuO，WO3作氧化剂，H2作还原剂。
10.答案：①C+O2CO2
②2C+O22CO
③2CO+O22CO2
④CO2+C2CO
⑤CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O
⑥CaCO3CaO+CO2↑
其中①②③④为氧化还原反应，⑤ ( http: / / www.21cnjy.com )⑥为非氧化还原反应。①中O2为氧化剂，C为还原剂；②中O2为氧化剂，C为还原剂；③中O2为氧化剂，CO为还原剂；④中CO2为氧化剂，C为还原剂。
11.答案：氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中有着重要意义。
①工农业生产：植物光合作用、呼吸作用、肥料在土壤中的变化；冶炼金属、工业合成氨、石油炼制等；
②日常生活：干电池、蓄电池等。第三节 用途广泛的金属材料
整体设计
从容说课
能量问题、能源问题、环境问题是21世纪人类面临的三大问题。为了体现教材的时代性，在新教材中新增加了本节内容。
材料发展的历史从生产力的 ( http: / / www.21cnjy.com )侧面反映了人类社会发展的文明史，因此，历史学家往往根据当时有代表性的材料将人类社会划分为石器时代、青铜器时代和铁器时代等。人们在烧制陶瓷的实践中，熟练地掌握了高温加工技术，利用这种技术来冶炼矿石，逐渐冶炼出铜及其合金青铜，这是人类社会最早出现的金属材料。
第二次世界大战后， ( http: / / www.21cnjy.com )各国致力于恢复经济、发展工农业生产，对材料提出质量小、强度高、价格低等一系列新的要求。具有优异性能的工程塑料部分地代替了金属材料，合成纤维、合成橡胶、涂料和胶黏剂等都得到相应的发展和应用。合成高分子材料的问世是材料发展中的重大突破，从此，以金属材料、陶瓷材料和合成高分子材料为主体，建立了完整的材料体系，形成了材料科学。金属材料在一个国家的国民经济中占有举足轻重的位置，因为金属材料的资源比较丰富，已积累了一整套相当成熟的生产技术，有组织，大规模生产的经验，产品质量稳定，价格低廉、性能优异。此外，金属材料自身还在不断发展，传统的钢铁工业在冶炼、浇铸、加工和热处理等方面不断出现新工艺。新型的金属材料如高温合金、形状记忆合金、储氢合金、永磁合金、非晶态合金相继问世，大大扩展了金属材料的应用范围。
鉴于金属材料在国民经济中的 ( http: / / www.21cnjy.com )重要地位和日常生活中的广泛应用，编写一节金属材料的内容，以体现教科书内容的时代性，反映教学与生产、生活实际的联系。通过这一节的教学，让学生了解金属材料的发展历史、重要作用和面临的挑战，通过激发学生的爱国热情和社会责任感来提高学生的求知欲。这是一节全新的内容，阅读性比较强。
教学时要注意以下几个方面：
1.通过金属材料发展史及有关的知识，使学生初步认识合理使用金属材料的意义
学生过去对有关金属材 ( http: / / www.21cnjy.com )料的知识了解不多，金属材料究竟包含哪些材料？它们有哪些功能？主要应用在哪些方面？学生对这些问题不太清楚，对金属材料的学习也就不可能有兴趣，也就达不到本节的教学目的。教师在教学中应该作一些介绍，或让学生互相交流，教师补充，让学生对金属材料形成一个初步概念。
金属材料的基本元素 ( http: / / www.21cnjy.com )是金属。因此，笼统地说，金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性，耐热、耐寒，可铸造、锻造、冲压和焊接，还有良好的导电性、导热性和铁磁性，因此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。金属材料可分为两大类：钢铁和非铁金属（或有色金属）。
为了提高钢铁的强度、硬度、耐磨性 ( http: / / www.21cnjy.com )和耐腐蚀性等性能，常用的合金元素有Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、Nb、B等，形成了形形色色的合金铸铁或合金钢。
非铁合金大体可分为：轻合金 ( http: / / www.21cnjy.com )（铝合金、钛合金、镁合金、铍合金等）、重有色合金（铜合金、锌合金、锰合金、镍合金等）、低熔点合金（铅、锡、镉、铋、铟、镓、汞及其合金）、难熔合金（钨合金、钼合金、铌合金、钽合金等）、贵金属（金、银、铂、钯等）和稀土金属等。其中应用最广的是铝合金。据统计，协和式超音速飞机全部结构的71%是用特殊的铝合金制造的；高速火车、汽车等交通工具对铝型材的用量需求不断加大；建筑装饰用的铝材越来越多，既漂亮又耐腐蚀；电力系统和家用电器中铝导线的用量超过铜导线；铝箔可用于包装食品和香烟；铝合金还可用作电容器等。
2.介绍金属材料面临的挑战，激发学生的社会责任感
近一二十年来，金属材料的发展受到了巨 ( http: / / www.21cnjy.com )大的压力，这种压力来自外部和内部两个方面。就外部来讲，从20世纪中期开始，高分子材料的崛起，尤其是工程塑料从性能到应用许多方面已能和传统的金属材料相抗衡，加上原料丰富、价格便宜，产量以惊人的速度增长。与此同时，先进陶瓷材料也崭露头角，特别是在现代电子工业中占有重要地位。因此，材料领域从金属材料的一统天下转变为金属、陶瓷、高分子材料三足鼎立的新格局。从内部来讲主要是能源、资源和环境三个方面。金属材料的近百年的大力发展，某些主要的金属矿产资源日渐紧张，高品位的金属矿产减少很快，低品位的矿产使能源消耗和成本增加。金属工业是能源的最重要消耗者，也是严重的环境污染者。这些问题对金属材料今后的发展提出了有力的挑战。应对措施：一是对已有的金属材料要最大限度地提高它的质量，挖掘它的潜力，使其产生最大效益。近些年来，金属材料的制造技术有非常迅速的进步，先进的冶炼技术、精炼技术、铸造技术、连铸连轧技术、成型加工技术和热处理技术在不断提高，微量杂质的技术、微量元素的合金化技术有所创新。二是开拓金属材料的新功能，以适应更高的使用要求。超高强度钢、超低碳不锈钢等新的合金钢和新的有色合金应运而生。三是加强废旧金属的回收和再利用。通过对金属材料面临的挑战和应对措施的初步介绍，可提高学生的社会责任感，有志者会明确自己努力的方向，会奋发学习，将来去承担更大的社会责任。
3.积极开展社会调查活动，提高学生对金属材料的认识，增强其社会活动能力
通过开展社会调查 ( http: / / www.21cnjy.com )活动，去了解金属材料的组成、来源、价格和用途，从不同角度增加对金属材料的认识。尤其是通过家庭房屋的装潢，将性能和成本作为选材的重要条件去考虑。社会调查活动需要认真组织，有调查目的、调查计划、调查内容、调查记录、调查总结和结果评价，以使活动收到预期的效果。
4.开展多种形式的交流活动，培养学生的互助合作精神
教科书中安排了角色扮 ( http: / / www.21cnjy.com )演活动，这种活动学生会比较感兴趣。学生根据自己所扮演的角色，去了解这种角色的心声，然后进行交流，可以提高对某一问题的认识。这种活动既可以培养学生收集、整理资料的能力，又可以培养学生发表自己见解的能力，还可以培养学生的合作精神等。
三维目标
知识和技能
（1）要求学生掌握常见合金的重要用途。
（2）初步认识合理使用金属材料的意义。
过程和方法
采用讨论、社会调查、思考与交流、角色扮演等多种方法进行教学。
情感、态度和价值观
（1）介绍金属材料面临的挑战，激发学生的社会责任感。
（2）积极开展社会调查活动，提高学生对金属材料的认识，增强其社会活动能力。
（3）开展多种形式的交流活动，培养学生的互助合作精神。
教学重点
常见合金的重要作用。
教学难点
金属材料的正确选用。
课时安排
1课时
教学过程
导入新课
什么叫合金？合金具有哪些特性？有哪些用途？
学生思考回答：合金是在金属中 ( http: / / www.21cnjy.com )加热熔合某些金属或非金属制得具有金属特征的金属材料。不同的合金具有不同的性能，主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑性、耐腐蚀性等方面。例如，不锈钢抗腐蚀性好，用来做医疗器械、炊具等；硬铝强度和硬度好，用来制门窗，也用于制火箭、飞机、轮船等；青铜强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀，用于制机器零件，等等。
师：回答得很好，合金除了具有以上特点外还具有以下性质：
（1）合金的硬度一般比它的各成分金属要大。
（2）多数合金的熔点比它的各成分金属要低。
（3）改变原料的配比或改变生成合金的条件，可以得到不同性能的合金。
推进新课
今天我们介绍几种合金。
[板书] （一）用途广泛的金属材料
常见合金的重要应用
1.铜合金
阅读教材思考：（1）铜合金的分类（青铜、黄铜、白铜）。
（2）各种铜合金的组成（青铜：铜锡合金；黄铜：铜与锌的合金，还含有少量锡、铅、铝等；白铜：含镍、锌及少量锰）。
【多媒体投影】
（1）铜材
以纯铜或铜合金制成各种形状 ( http: / / www.21cnjy.com )包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法，铜材中板材和条材有热轧的和冷轧的；而带材和箔材都是冷轧的；管材和棒材则分为挤制品和拉制品；线材都是拉制的。
（2）黄铜
黄铜是铜与锌的合金。最简 ( http: / / www.21cnjy.com )单的黄铜是铜锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量较高，其强度也较高，塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。
为了改善黄铜的某种性能，在二元黄铜的基 ( http: / / www.21cnjy.com )础上加入其他合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性，稍降低塑性。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和大气腐蚀的能力，因此称为“海军黄铜”。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性；在锰黄铜中加铝，还可以改善它的性能，得到表面光洁的铸件。黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。
(3)青铜
青铜是历史上应用最早的一种合金， ( http: / / www.21cnjy.com )原指铜锡合金，因颜色呈青灰色，故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能，大部分青铜内还加入其他合金元素，如铅、锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素，所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜，它们不仅价格便宜，还具有所需要的特种性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。此外还有成分较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜和白铜（铜镍合金）以外的铜合金均称为青铜。
锡青铜有较高的机械性能， ( http: / / www.21cnjy.com )较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能；对过热和气体的敏感性小，焊接性能好，无铁磁性，收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性，有良好的流动性，无偏析倾向，可得到致密的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素，可进一步改善合金的各种性能。青铜也分为压力加工和铸造产品两大类。
(4)白铜
以镍为主要添加元素的 ( http: / / www.21cnjy.com )铜基合金呈银白色,称为白铜。铜镍二元合金称普通白铜，加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜，纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。
2.钢
师：钢的分类方法较多，（1）按照 ( http: / / www.21cnjy.com )品种，划分为普通碳素钢、低合金钢、低硅钢、一般碳素结构钢、合金结构钢、合金弹簧钢、轴承钢等。（2）综合划分为普通钢和优质钢两大类。（3）按照规格，划分为大、中、小三类。我们教材按照化学成分分成两类，即碳素钢和合金钢。
提问：（1）碳素钢按什么分成哪几类？各具有哪些性能？
归纳讲解：钢是以铁、碳为主要成分 ( http: / / www.21cnjy.com )的合金，它的含碳量一般小于2.11%。钢是经济建设中极为重要的金属材料。碳钢是由生铁冶炼获得的合金，除铁、碳为其主要成分外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。碳钢具有一定的机械性能，又有良好的工艺性能，且价格低廉。因此，碳素钢获得了广泛的应用。碳素钢：按含碳量又可分为低碳钢（含碳量≤0.3%），韧性、焊接性好，强度低；中碳钢（0.3%＜含碳量＜0.6%)，强度高、韧性及加工性好；高碳钢（含碳量≥0.6%），硬而脆，热处理后弹性好。
（2）合金钢中含哪些元素？
师：随着现代工业与科学技术的迅速 ( http: / / www.21cnjy.com )发展，碳钢的性能已不能完全满足需要，于是人们研制了各种合金钢。合金钢是在碳钢基础上，有目的地加入某些元素（称为合金元素，如：铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等）而得到的多元合金。合金钢具有优良的性能。
过渡：合金的用途非常广泛，你愿意不愿意对关于合金的课题进行一次调查，并写出关于合金的一篇小论文。
[实践活动]给学生提供一些课题，例如
课题一：合金的性质与成分有什么关系？改变某些合金的成分后，合金的性质会不会改变？
课题二：合金有哪些用途？
课题三：常用设备上使用了哪些纯金属和合金？
……
[投影范例] 1.形状记忆合金
形状记忆合金是在20世纪6 ( http: / / www.21cnjy.com )0年代初期发现的，它是一种特殊的合金，有一种不可思议的性质，即使把它揉成一团，一旦达到一定温度，它便能在瞬间恢复到原来的形状。由镍和钛组成的合金具有记忆能力，称为NT合金。
首先将预先加工成某 ( http: / / www.21cnjy.com )一形状的这种NT合金，在300～1 000 ℃高温下热处理几分钟至半小时，这样NT合金就会记忆被加工成的形状。以后在室温下无论形状怎样变化，一旦将它的温度升至一定温度时，它就会恢复成原来被加工成的形状。
形状记忆合金的结构尚未完 ( http: / / www.21cnjy.com )全探明，为什么金属会记住某些固定形状的问题也还没有完全搞清楚。据科学家推测，金属的结晶状态，在被加热时和冷却时是不同的，虽然外表没有变化，然而在一定温度下，金属原子的排列方式会发生突变，这称为相变。能引起记忆合金形状改变的条件是温度。分析表明，这类合金存在着一对可逆转变的晶体结构。如含有Ti和Ni各为50％的记忆合金，有两种晶体结构，一种是菱形的，另一种是立方体的，这两种晶体结构相互转变的温度是一定的。高于这一温度，它会由菱形结构转变为立方体结构；低于这一温度，又由立方体结构转变为菱形结构。晶体结构类型改变了，它的形状也就随之改变。
具有这种形状记忆效应的合金，除镍钛合金外，还先后发现铜锌、金镉、镍铝等约20种合金。其中“记忆力”最好的是NT合金。
形状记忆合金的应用范围广泛，除了可用 ( http: / / www.21cnjy.com )于温度控制装置、集成电路引线、汽车零件与机械零件外，由于其与生物体的相容性好、耐蚀性强，还可用于骨折部位的固定、人造心脏零件、牙齿矫正等医用材料。
由于NT合金成本昂贵，目前正在研制廉价的铜系形状记忆合金。
[投影范例]
2.磁性材料在许多过渡金属元素和它 ( http: / / www.21cnjy.com )们的化合物中，由于有未成对的d电子存在，所以具有顺磁性，可以被磁场所吸引。Fe、Co、Ni等金属则具有铁磁性，铁磁性物质和顺磁性物质一样，也会被磁场所吸引，但磁场对铁磁性物质的作用力要比顺磁性物质大得多。同时，铁磁性的固体物质在磁场中被磁化以后就已经永磁化了，也就是说，在外加磁场不存在时仍保留磁性。而顺磁性物质只有在外加磁场存在时才表现出磁性。并不是所有含未成对电子的金属都是铁磁性的，如锰有5个未成对电子，铁有4个未成对电子，铁有铁磁性而锰却不具有铁磁性。具有铁磁性的一个必要条件是在晶格中顺磁性的原子之间的距离要正好合适。如果原子靠得太紧密，相邻原子中由于未成对电子占用的轨道会重叠而使自旋相反的电子配对；如果原子相距太远，则一个原子中的未成对电子的自旋就不能与相邻原子中电子的自旋取得一致。
非铁磁性金属可以通过制成各种 ( http: / / www.21cnjy.com )合金而成为铁磁性的合金。常用的铁磁性合金有硅铁(含硅4％～5％)、FeNi合金、FeNiCo合金等。在磁性材料方面，含有某些稀土金属的永磁铁是目前最强的永久磁性材料，已广泛应用于近代各个技术部门，如制造微型电机、各种微波设备、航空和宇宙航行的仪器等。
现在，一些工业先进国家正在致力于钕铁硼永磁材料的科研与生产。
[投影范例] 3.金属多孔材料
这类材料是采用事先加工好的球状或不规 ( http: / / www.21cnjy.com )则的金属(Ti、Mo、W等)粉末，经过压型、烧结等工艺，使金属颗粒既能熔接起来，又能保持由表及里、纵横交错、相互贯通的众多小空隙。这类材料除具有一般金属的性能外，最突出的是透过性强，过滤性能高，经久耐用。适用于制过滤器、流体分布和渗透装置等，也适于作消音和减震材料。随着科学技术的发展，孔径为0.1 μm以下的金属多孔材料过滤膜，已普遍用于同位素分离技术、原子反应堆的排气技术、消音器、减震器、催化剂、热交换器、燃料电池的电极等方面。
[投影范例]
4.贵金属
人们常把化学性质极不活泼的 ( http: / / www.21cnjy.com )金属称为贵金属。它们集中在元素周期表中第Ⅷ族、第ⅠB族的下部，包括钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、银(Ag)、金(Au)等。贵金属的特点是密度大、熔点高、化学性质稳定。块状贵金属在常温下都不与氧反应，它们对酸的化学稳定性特别高。由于贵金属显示出化学惰性，在地壳中它们可以游离态存在，所以金和银成为人类最早认识的贵金属。
贵金属主要用于化学工业及电气 ( http: / / www.21cnjy.com )工业方面。例如，制造各种反应容器、蒸发皿、坩埚、电极、铂网等；铂和铂铑合金制成热电偶常用于高温的测定；铂铱合金可用来制造仪器零件、钢笔等。金和银还经常被制成金币、银币、纪念币和首饰等；黄金储备量还能表示出一个国家的经济实力。
过渡：我们了解了金属及合金的性质，那么在实际生活中如何使用呢？
[板书]（二）正确使用金属材料
思考与交流：如何选用材料？
［例题剖析］
（例1）某家庭准备装修窗 ( http: / / www.21cnjy.com )户，可使用的材料有：木材、钢铁、铝合金、塑钢等，请你调查每种材料的性能、价格、制造或安装成本、利弊，进行分析。你认为选用哪种材料比较好？说说你的理由。
提示：选材需要考虑以下几个方面：
（1）主要用途 （2）外观 ( http: / / www.21cnjy.com ) （3）物理性质（密度、硬度、强度、导电性） （4）化学性质（对水的作用、耐腐蚀性） （5）价格 （6）加工难度 （7）日常维修等
可以让学生对自己家庭或某一单位的 ( http: / / www.21cnjy.com )装潢根据以上提示的几个方面进行调查，写出调查报告，再让学生对学校某会议室提出装潢意见。比一比谁的装潢设计最合理、最美观、最有创意。
[实践活动] 针对是否应该停止使用铝 ( http: / / www.21cnjy.com )制饮料罐的问题，让学生自选扮演角色，准备好表达自己看法的材料，开一次辩论会。角色扮演要求学生转变角色，真正从所扮演角色的角度去考虑问题，并参加辩论。这可以使学生逐步学会站在他人的立场思考问题，对于培养学生倾听别人的意见，尊重、关心和爱护他人的情感是很有利的。
［多媒体投影］
[科学视野] 稀土元素及其应用
在元素周期表中，第ⅢB族第六周期 ( http: / / www.21cnjy.com )57号元素的位置上，包括从镧到镥15种元素，称为镧系元素。镧系元素和钇称为稀土元素(广义的稀土也包括钪)，这是18世纪沿用下来的名称，因为当时认为这些元素稀有，它们的氧化物既难溶又难熔，因而得名。稀土元素性质相似，并在矿物中共生，难以分离。
稀土元素具有特殊的物质结构，因而具有优异的物理、化学、磁、光、电学性能，有着极为广泛的用途。
(1)结构材料
在钢铁中加入适量稀土金属或稀土金属的化合物，可以使钢得到良好的塑性、韧性、耐磨性、耐热性、抗氧化性、抗腐蚀性等等。
(2)磁性材料
稀土金属可制成永磁材 ( http: / / www.21cnjy.com )料，稀土永磁材料是20世纪60年代发展迅速的新型功能材料。如SmCO5、Sm2CO17、Sm2Fe 17N x等磁性能优良的材料。
稀土金属能制成磁光存储记录材料，用于生产磁光盘等。
(3)发光材料
稀土金属的氧化物可作发光材料， ( http: / / www.21cnjy.com )如彩色电视机显像管中使用的稀土荧光粉，使画面亮度和色彩的鲜艳度都提高许多。金属卤化物发光材料能制成节能光源。稀土金属还能制成固体激光材料、电致发光材料等，电致发光材料可用于大面积超薄型显示屏。
(4)贮氢材料
用稀土金属制成的贮氢材料广泛用于高容量充电电池的电极。
(5)催化剂
在石油化工中，稀土金属主要用于 ( http: / / www.21cnjy.com )作催化活性高、寿命长的分子筛型的催化剂，可以用于石油裂化、合成橡胶等工业。近来，科学家正致力于研究用稀土金属作为汽车尾气净化的催化剂。
(6)超导材料
北京有色金属研究总院发明的“混合稀土钡铜氧超导体”为高温超导体的研究和应用开拓一种新的途径，荣获第23届国际发明展览会金奖。
(7)特种玻璃
在石英光导纤维中掺入某些稀土金属，可大大增强光纤的传输能力。
在玻璃工业中，用稀土金属作澄清剂 ( http: / / www.21cnjy.com )、着色剂，可以使玻璃长期保持良好的透明度。玻璃中若加入某些稀土金属的氧化物可使玻璃染成黄绿色、紫红色、橙红色、粉红色等。稀土金属化合物也常用于陶瓷的颜料。
(8)精密陶瓷
在陶瓷电容器的材料中加入某些稀土金属，可提高电容器的稳定性、延长使用寿命。
(9)在农、林、牧、医等方面的应用
稀土金属元素可制成微量元素肥料，促 ( http: / / www.21cnjy.com )进作物对氮、磷、钾等的吸收。施用混合稀土肥料后，小麦、水稻、棉花、玉米、高粱、油菜等可增产10％左右，红薯、大豆等可增产50％左右。稀土金属可制成植物生长调节剂、矿物饲料添加剂等。但是，稀土金属对作物作用机制，以及长期使用对环境、生理等的影响还需作更深入的研究。
(10)在环境保护方面的应用
最近，硝酸镧在环境保护方面得到 ( http: / / www.21cnjy.com )应用，它可以很有效地除去污水中的磷酸盐。含磷酸盐的污水如果被排放到自然水中去，会促使水藻增殖，使水质恶化。
(11)引火合金
稀土金属可以用来作引火合金 ( http: / / www.21cnjy.com )，例如，作民用打火石和炮弹引信。打火石一般含稀土金属70%左右，而其中铈又占了40%，以铈为主的混合轻稀土金属与粗糙表面摩擦时，其粉末就会自燃。
［例题剖析］
（例2）铝与氢氧化钠等强碱溶液反应生成氢气，镁却不能，为什么？
分析：镁和铝都是比较活泼的金属，在一定条件下，它们都可以和水反应，置换出水中的氢，镁跟冷水便能缓慢地反应，加热时反应更加显著，铝和沸水也能微弱地反应，但现象不甚明显，这一方面是因为镁的金属活动性较铝相对较强，另一不可忽略的原因是它们的氢氧化物虽然都难溶于水，但Mg(OH)2较Al(OH)3的溶解性较大，所以与水反应时生成的Mg(OH)2在镁条表面的覆盖面要小，尤其是在加热的条件下但（加热时水的电离程度较大）在像氢氧化钠等强碱条件下，情况就不一样了，在强碱溶液中Mg(OH)2的溶解度大为减小了，水中的H+浓度也减小了，因此镁和强碱溶液不反应，而铝则不然。由于Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，它可溶解于强碱溶液，即Al(OH)3+OH－====+2H2O，所以在强碱溶液中，Al始终处于和H2O直接接触的化学环境中，尽管强碱溶液中H+浓度较水中小，但我们看到，Al在氢氧化钠溶液中，其表面产生H2的现象较为明显，反应速率较快，这也从一个侧面反映出Al具有两性。
（例3）某无色透明溶液，可能由H+，Ba2+，Mg2+，OH－，，Cl－，，的若干离子组合而成，它能与铝作用，且只有氢气产生，请填写以下空白：
（1）若原溶液呈明显的碱性，则除OH－外，溶液中还可能大量存在的离子有___________________________。
（2）若原溶液呈明显的酸性，则除H+外，溶液中还可能大量存在的离子有___________________________。
教师精讲：Al和强酸(H+)溶液及强碱(OH－)溶液都可反应产生H2：
2Al+6H+====2Al3++3H2↑ 2Al+2H2O+2OH-2====+3H2↑
若原溶液呈“明显碱性”，首先H+不可能大量存在；由于Mg(OH)2为难溶氢氧化物，所以Mg2+也不可能大量存在，因为溶液一定呈电中性，所以溶液中一定存在Ba2+，因BaSO3和BaCO3都是难溶于水的物质，所以和也不可能大量存在。可能大量存在的离子是：Ba2+、Cl-、。
若原溶液呈“明显酸性”则首先OH－不可能大量存在；其次是弱酸根离子和不能大量存在（+2H+====H2O+SO2↑ +2H+====H2O+CO2↑）；最为隐蔽的是，若大量存在，则原溶液和Al反应产生的气体中至少还有氮的氧化物气体(NOx)，这与题设“只放出H2”抵触，因此也不能大量存在。可能大量存在的离子是Mg2+、Ba2+、Cl-。
［课堂小结］
本节讨论了合金的特点、组成 ( http: / / www.21cnjy.com )和性质，通过铜合金、合金钢的学习加深了学生对合金的认识，同时通过对我国合金的发展和现状的了解培养学生的社会责任感，明确了自己努力的方向，可以鼓励学生奋发学习，将来去承担更大的社会责任。积极开展社会调查活动，提高学生对金属材料的认识，增强其社会活动能力，开展多种形式的交流活动，培养学生的互助合作精神。
板书设计
第三节 用途广泛的金属材料
（一）用途广泛的金属材料
常见合金的重要应用
（二）正确选用金属材料
1.用途
2.物理性质
3.化学性质
活动与探究
1.保险丝是电工工具箱中一种必备的物品,请你调查一下保险丝的组成及性能,并完成下表。
品名 保险丝
种类
规格
性能
组成
正确使用方法
2.利用家中的常用物品，设计实验方案，比较普通的菜刀和不锈钢菜刀的耐腐蚀性能。
普通菜刀 不锈钢菜刀
合金组成
放到水中 1天
2天
3天
……
放到食盐水中 1天
2天
3天
……
放到食醋中 5分钟
10分钟
20分钟
结论
习题详解
1.答案：物理 化学 机械 大 低 原料 配比 工艺
2.答案：青铜
3.答案：钢 碳素钢 合金钢
4.提示：从外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等方面分析作答。
点拨：某种金属能否成为一 ( http: / / www.21cnjy.com )种应用广泛的材料，主要取决于其物理性质和化学性质。物理性质如外观、密度、硬度、导电性、导热性、延展性等，化学性质如与水的作用，耐腐蚀性等，当然除此之外还要考虑到其价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等诸多方面。
5.提示：从导电性、密度、价格等方面分析作答
点拨：高压电缆材料如铜线、铝线、钢芯铝线等的选取主要考虑到其导电性能、密度、价格等因素。
7.答案：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
氧化剂：Fe2O3 还原剂：CO
8.答案：汽车外壳、发动机：Fe;钢筋：Fe；电线：Cu或Al;广告牌骨架：Fe；易拉罐：Al。
这些产品用这些金属制造，也主要是考虑到其物理性质与化学性质、价格、加工难度等方面的影响。
9.答案：铝合金窗：Mg\,Al;电风扇：铁（Fe)；太阳能底座：Fe;炒勺：Fe(或Al)暖气片：Fe;水龙头：Fe;斧头、钳子：Fe。
主要成分为Fe的制品如暖气片、水龙头等腐 ( http: / / www.21cnjy.com )蚀较快，使用寿命较短；而其他斧头、钳子、电风扇等铁制品腐蚀相对慢一些，使用寿命较长；另外一些铝制品及不锈钢制品，腐蚀更慢，其使用寿命相对来说很长。
一般失去使用价值的废旧金属制品采取回收处理，再将其熔化，并掺入其他元素或物质，改善其内部结构，又可以重新利用。
10.答案：设有100 g磁铁矿石，
则Fe的质量分数为：×100%=55%
100 t×55%÷96%×360=20 625 t
答：这种矿石中铁的质量分数为55%，理论上96%的生铁年产量为20 625吨。第三章 金属及其化合物
单元规划
本章介绍的是元素 ( http: / / www.21cnjy.com )及其化合物的知识。在第二章“化学物质及其变化”中学生已经学习了物质的分类方法，在此基础上学习本章知识，有利于学生巩固上章的知识，有利于学生对本章内容编排体系的了解，也有利于对本章知识的学习，起到了承上启下的作用。
本章主要介绍了钠、镁、铝 ( http: / / www.21cnjy.com )、铁等典型金属元素及其重要化合物的性质。这些知识与生活联系密切，便于学生掌握。金属元素在周期表中占绝大多数，因此学习好本章知识对以后的学习有很大的帮助。本章共分三节。
第一节：金属的化学性质，根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属单质主要性质。
第二节：几种重要的金属化合物，本节 ( http: / / www.21cnjy.com )按钠、铝、铁三种重要金属化合物的性质的顺序编写，使知识结构非常系统，有利于学生形成规律性知识网络，有利于学生的掌握。
第三节：用途广泛的金属 ( http: / / www.21cnjy.com )材料，通过金属材料发展史及有关的知识，使学生初步了解合金的性质及认识合理使用金属材料的意义。通过对“用途广泛的稀土金属”的学习，可以大大激发学生的爱国热情，有利于培养学生的社会责任感和使命感。
本章介绍金属元素化合物知识和研 ( http: / / www.21cnjy.com )究方法，为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料，是学生认识元素周期律、元素周期表知识的重要基础。在选材上着眼于几种金属元素的单质及其重要化合物的主要性质，在知识安排上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，利用辩证唯物主义的观点理解事物的两面性，从而使学生认识到常见无机物在生活和生产中的应用，以及与人类和环境的辩证关系。例如，通过实验介绍钠、镁、铝、铁等单质及其化合物的性质，用途广泛的金属材料等，不仅可以增强学生的学习兴趣，而且有利于培养学生的科学态度和辩证唯物主义世界观。通过科学视野“未来金属——钛”“过氧化钠的特殊用途”等，让学生了解最新的科研成果，有助于培养学生理论联系实际的能力。
教学时要复习初中 ( http: / / www.21cnjy.com )化学中金属的有关知识，做好与新课的衔接，引导学生充分利用已有的知识学习新知识。本章选取的几种典型金属元素，它们的化学性质与离子反应尤其是氧化还原反应联系密切，教学时要从离子反应、氧化还原反应等不同角度来理解和认识所涉及的化学反应，从新角度巩固氧化还原反应的有关概念。
在教学时，要充分运用实验，突出化学的学科特征，增强学习的探究性和体验性。要让学生通过实验进一步巩固元素化合物的性质。
由于镁、铝、铁等金 ( http: / / www.21cnjy.com )属在日常生活中应用广泛，所以应尽可能地采用探究式、讨论式、问题式教学法，在教师的指导下，让学生主动参与到学习中去，获取更多的感性认识。本章通过“实验”“思考与交流”“学与问”“实践活动”“科学探究”以及“习题”等的设计，使学生活动得到增强，体现了学生学习上的主体性。同时，也培养了学生的自主学习能力，为以后的学习打下了扎实的基础。
本章也和其他章节一样， ( http: / / www.21cnjy.com )设置了大量的插图、实验、科学探究和实践活动，使教科书更具有可读性、娱乐性和趣味性。漂亮的插图及“科学视野”无时不散发出时代的气息，对学生更具有吸引力，有利于激发学生学习化学的兴趣和有利于培养学生的社会责任感。
教学重点
钠、镁、铝、铁等金属单质及其化合物的化学性质。
教学难点
通过对几种典型金属性质的学习，初步了解金属的通性，并培养分析问题、归纳问题的能力。通过基本实验，培养学生的实验能力。
课时安排
第一节 金属的化学性质 2 课时
第二节 几种重要的金属化合物 3课时
第三节 用途广泛的金属材料 1课时
复习课 1课时
第一节 金属的化这性质
整体设计
从容说课
新课程标准要求“根据生产 ( http: / / www.21cnjy.com )、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用”。金属单质的性质是金属元素性质的反映，是了解金属化合物性质的基础。本节不像以往教科书按一种金属一节进行描述，而是将钠、铝、铁、铜等几种重要的金属作为一节进行介绍。初中化学中介绍的金属主要是铝、铁和铜，金属的性质以物理性质为主，化学性质只提及铝与氧的反应，同时介绍了金属活动性顺序，使学生初步了解金属与酸或盐溶液反应的规律。本节“金属的化学性质”是在初中介绍的金属和金属材料的基础上，进一步加深和提高。金属种类选了“钠、铝、铁、铜”，具有代表性：两种主族元素、两种副族元素；一种非常活泼的金属，两种较活泼金属，一种不活泼金属；除钠外，其他三种金属都是常见金属，学生有感性的认识，能与日常生活中金属的应用相结合。学生对金属的化学性质主要通过实验、图片和讨论等途径获得。教科书中安排的实验有：钠在空气里缓慢氧化，钠加热时的氧化，钠与水的反应，铝与盐酸或NaOH溶液的反应，铝箔在酒精灯上加热和铁跟水蒸气的反应等。实验操作与图片展示相结合，可以加深实验的印象，增强实验的效果。实验过程中的现象和结论不是由老师告诉学生，也不在教科书中叙述，而是由学生自己得出，这样有利于学生独立思考，提高学生的分析能力和归纳总结能力。几种金属的化学性质集中介绍，有利于金属性质的比较，如钠、铝与氧反应的学习结合生活中铁与氧的反应，可以对金属与氧气反应有一个整体的了解，并能认识到金属与氧气的反应情况与金属的活泼性有关。如钠与水的实验，现象比较多，为了更好地让学生观察实验现象，进行探究性学习，教科书设计了“观察提示”，改变了以前的教科书中把所有的现象都叙述的清清楚楚的做法，引导学生自己得出钠的密度、熔点、反应程度、反应产物及反应过程中的能量变化等相关结论，这样有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
教学过程中可以从以下几个方面入手：
1.复习初中化学中金属的有关知识，做到温故而知新。
引导学生回忆初中化学中金属的化学 ( http: / / www.21cnjy.com )性质和金属活动性顺序的有关知识，让学生讨论并归纳日常生活中有关金属性质的应用。例如，铝锅可以用来做饭，体现了铝的哪些性质和用途？铁比铝容易生锈等。
2.做好演示实验，增强示范性。
演示实验不仅是学生学习化学知 ( http: / / www.21cnjy.com )识的重要途径，也是培养学生实验技能的行之有效的方法。学生只有在具备一定的基础知识和基本技能之后，才能进行探究学习。尤其是一些难度较大的实验、有一定危险性的实验，教师更是要先做好演示，之后再指导学生自己动手做。例如，钠与水的反应，经验告诉我们，做这个实验时学生往往切大块的钠，容易引发事故。
3.开展讨论式教学，体现学生学习中的主体性。
在课堂上不仅要善于用 ( http: / / www.21cnjy.com )问题启发学生思考，还应该积极调动学生学习的积极性，让学生主动地提出问题，积极讨论。例如，对于金属钠在空气中缓慢氧化，最后会得到什么物质？在整个过程中有什么现象发生？这样可以激发其学习的积极性、主动性，有利于培养思维能力。
4.积极开展科学探究活动，让学生体验科学探究的过程。
5.做好探究实验，培养探究能力。
对于较简单的实验、较安全的 ( http: / / www.21cnjy.com )实验，要放手让学生做，以培养其动手能力，增强学习的效果。例如，铝与酸、碱的反应。在探究教学中，要注意开放性。既然是探究，各种情况都有可能出现，学生也可能得出不同的，甚至违反常规的结论，在探究中这些都属于正常的。学生提出的方案越多，思考的角度就越广。取众人所长，考虑的问题就越全面，设计的方案就越完美。教师对探究的评价应注意策略，多肯定学生好的方面，对于违反常规的设计，也不要立即否定，要鼓励学生质疑，引导学生分析原因或重新再试。
6.运用归纳、比较的学习方法，培养学生归纳能力、比较能力。
在学习了金属与氧气的反应、 ( http: / / www.21cnjy.com )与水的反应、与NaOH溶液的反应以后，要运用比较、归纳、分析、综合等方法找出金属的共性。同时也让学生注意钠、铝、铁分别与氧气、与水的反应各不相同，它们之间存在差异。然后，可以根据反应程度的差异总结出不同金属与氧气、与水反应的情况与金属活动性的关系，用金属的活动性来说明钠、铝、铁、铜的性质。同时还要让学生了解铝能够与NaOH溶液反应，但这不是所有金属共同具有的性质，而是少数金属的特性。通过比较、归纳，使学生了解金属的一般化学性质和个别金属的特性，从而对金属的化学性质有一个整体的认识。
教学过程中，要采取灵活多变的教学方法，如：实验探究法、实验法、观察、分析法、启发式教学法等。
同时，还要充分发挥学生主体作用，调动学生的学习积极主动性，做好探究性实验，培养探究能力。
教学重点
钠的氧化和钠与水的反应，铝与NaOH溶液的反应
教学难点
钠与水反应、铝与NaOH溶液反应的实验现象观察
课时安排
2课时
第1课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.掌握钠、镁、铝、铁的重要性质，认识钠是一种活泼的金属。
2.了解钠、镁、铝、铁的存在及用途。
过程与方法
1.采用实验探究法，按照思考、交流、实验、观察、分析、得出结论的方法进行启发式教学。
2.发挥学生主体作用，做好探究性实验。
情感、态度与价值观
1.通过介绍钠的用途，如制取过氧化钠，指出化学工业在国民经济中的地位，激发学生报效国家的责任感。
2.通过介绍铝的冶炼，培养学生勇于探索的科学精神和严格求实的科学态度。
3.通过动手实验，体验化学的奥妙，激发学生学习兴趣。
教学重点
钠的氧化和钠与水的反应
教学难点
钠与水反应实验现象的观察
教具准备
多媒体及课件，钠、过氧化钠、铝箔 ( http: / / www.21cnjy.com )、还原铁粉、酚酞、盐酸、氢氧化钠、肥皂液、水、试管架、试管、玻璃片、小刀、镊子、滤纸、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、酒精灯、砂纸、烧杯、酒精喷灯、棉花、火柴、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、图片。
教学过程
导入新课
五千年前人类进入青铜器时代 ( http: / / www.21cnjy.com )，三千年前进入铁器时代，20世纪铝合金成为仅次于铁的金属材料。金属在人类社会发展、改善人类生活方面起着重要的作用。金属和它的化合物有着截然不同的性质，例如：铝是一种常见金属，具有金属的通性（导电性、导热性、延展性），高温时可以燃烧，而氧化铝却耐高温，为什么？本章就来讨论它们的性质。
推进新课
[板书]第一节 金属的化学性质
思考与交流：1.举例说明金属能发生哪些化学反应。
生：金属与氧气的反应;金属与酸的反应;金属与一些盐溶液的反应……
教师精讲：金属可以与非金属反应、可以与酸反应、可以与水反应、可以与某些盐反应等等。
如：2Mg+O2====2MgO
3Fe+2O2Fe3O4
Fe+CuSO4====Cu+FeSO4
2.多媒体投影课本图3-2
分析：图3-2四幅图分别是铝丝与CuSO4溶液反应形成铜树、镁条燃烧、铜丝与AgNO3溶液反应形成银树、镁条与盐酸反应。
思考与讨论：镁条燃烧发生了什么反应？铜树、银树是怎样形成的？这些反应有什么特点？它们各属于什么反应类型？写出相应反应的化学方程式。
[板书]置换反应
2Al+3CuSO4====3Cu+Al2(SO4)3
Cu+ 2AgNO3====2Ag+Cu(NO3)2
Mg+2HCl====MgCl2+ H2↑
化合反应
2Mg+O2====2MgO
[板书]（一）金属与氧气的反应
[实验3-1]切开金属钠前先观察钠的表面，以便与切后进行比较。切割金属钠在玻璃片上进行。
[观察现象]生：取出的金属钠表面有一灰黄色 ( http: / / www.21cnjy.com )层，切开后的切口处露出银白色光泽；切口在空气中露置一会儿，会逐渐变暗；久置表面还会形成溶液，再变成白色粉末。
讲解：实验说明，钠具有金属光泽，质软。放置后，钠表面逐渐变暗生成新物质。
[实验改进]（1）取两支口径不同 ( http: / / www.21cnjy.com )而长短适当的试管，一支试管较小，可以紧密地放到另一支试管里而不留下较多空隙。先在口径较大的试管里注入1 mL洁净的煤油，取金属钠一小块（黄豆大小），除去表面已经发生变化的部分，露出金属光泽，放入盛有煤油的试管里。在试管底部缓缓加热，等钠熔化后，插入较小口径的试管，把钠压挤在两个试管之间，成为一个薄层，钠的颜色和光泽就清楚地显现出来。然后在两支试管口间的缝隙涂上石蜡，以隔绝空气。这样可使钠的光泽在较长的时间内不至消失。
（2）选取一根管壁较薄的玻璃 ( http: / / www.21cnjy.com )管，用布包裹着玻璃管像使用钻孔器一样，慢慢地钻入大的钠块里，使管中填有一段银白色的金属钠。用玻璃棒把钠推到管的中央，然后用蜡封好玻璃管的两端，样品可以长期保存和使用。
[实验3-2]
实验现象：钠先熔化后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，最后生成的固体呈淡黄色。
讲解： (1)钠的燃烧实验在 ( http: / / www.21cnjy.com )坩埚里进行比较规范。在石棉网上或蒸发皿里进行也比较安全，而且现象的能见度较大。如在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，还可以看到烧杯壁上附着的淡黄色的Na2O2。
（2）做此实验时应注意，钠开始燃烧后立即撤掉酒精灯。
[板书]2Na+O2Na2O2
[小结]活泼金属容易与氧气反应生成氧化膜，氧化膜疏松就不能保护内层金属（如铁等），氧化膜致密就可以保护内层金属不被继续氧化（如铝、镁等）。
提问：点燃镁条时为什么要用砂纸打磨？
思考回答：镁条表面覆盖着致密的氧化膜，阻止内部金属继续被氧化，因此要用砂纸打磨。
［科学探究1］首先提出“铝与氧气 ( http: / / www.21cnjy.com )能否反应”的问题，然后分析若能反应应控制的条件，如：选铝块、铝条还是铝箔？需不需要加热？再分别用未打磨的铝箔和已打磨的铝箔在火焰上加热。铝箔厚度要适当。太薄，用砂纸打磨除去氧化膜时难以操作或铝箔破损。打磨时用精细砂纸较易打磨。
现象：将未打磨的铝箔在酒精灯火焰上加热，发现 ( http: / / www.21cnjy.com )铝箔发红蜷缩，变暗失去光泽，熔化不落下（表面有氧化膜，因此不能燃烧）。将已打磨的铝箔在酒精灯火焰上加热，发现铝箔也蜷缩，变暗失去光泽，熔化不落下（打磨后铝箔表面又很快形成氧化膜，阻止了铝的燃烧）。可让学生讨论若要观察到铝的燃烧应采取哪些措施。例如，增大铝与空气（或火焰）的接触面，将铝粉撒到火焰上；提高反应的温度，即将铝箔略卷，尖端夹一根火柴，然后将火柴引燃，把火柴和铝箔一起伸入到氧气瓶中，均可观察到耀眼的白光。
[小结]铝容易被氧化，使铝表面形成致密的氧化膜。
［科学探究2］将打磨过的铝箔（或在酸中处理后，用水洗净）加热至熔化，观察现象。
现象：熔化的铝仍不滴落。
分析：铝的性质活泼，打磨过的铝在空气中又很快生成一层新的氧化膜。
应用：铝制品可以较长时间使用。
讲述：铁、铝或铜制水壶可用来烧水，说明这几种金属与热水不反应，是不是所有金属都不与水发生反应呢？
[板书]（二）金属与水的反应
［实验3-3］
说明：(1)钠与水的反应若在烧 ( http: / / www.21cnjy.com )杯中进行，可让学生完成，但烧杯口上应盖一张塑料片，以防止钠反应时钠块或液体飞溅伤人。应提示学生观察反应时钠所处的部位、形态、钠球的运动和大小变化情况、周围水雾的产生和发出的响声，以及溶液的颜色变化等。如果教师演示，最好用玻璃水槽代替烧杯，用投影仪投影，以利于学生观察实验现象。
（2）补充钠与水反应收集气体的实验，以验证反应生成的气体是氢气。
[实验现象]生：钠浮在水 ( http: / / www.21cnjy.com )面，熔成小球并在液面上迅速游动;钠球周围有水雾，有时可能有火花，或伴有爆鸣声;钠球在反应中逐渐变小，最后消失;滴加酚酞的溶液变成红色。
[结论]金属钠可以与水反应（生成碱和氢气）。
思考：金属钠应如何保存？
（师生活动）大量金属钠应密闭保存，少量钠要保存在煤油中（钠不与煤油反应且密度较煤油大）。
思考：钠有哪些物理性质？
[师生小结]金属钠质地较 ( http: / / www.21cnjy.com )软，可以用刀切割。切开外皮后，可以看到钠的“真面目”——呈银白色，具有美丽的光泽。钠是热和电的良导体，密度0.97 g·cm-3，比水的密度还小，能浮在水面上，熔点 97.81 ℃，沸点 882.9 ℃。
[深入]能与冷水反应的金属除钠外，还有钾、铷、铯、钙等，镁可以与热水反应。试写出金属钾、钙与水反应的方程式。
［科学探究］
先让学生用生活中的事例说明铁不能与冷 ( http: / / www.21cnjy.com )水或热水反应。再提出若继续提高温度能否进行反应等问题展开讨论（如将铁块烧红插入水中，或将铁粉与水蒸气在高温下反应等），逐渐引入到铁粉与水蒸气反应的主题。
铁粉与水蒸气反应，应 ( http: / / www.21cnjy.com )从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气反应、反应产物的检验等环节讨论反应装置的设计。即导出教材“铁与水蒸气反应”的实验装置，如下图左。课堂上若演示一下更能调动学生学习的积极性，演示时反应要在喷灯加热的条件下进行，硬质玻璃管中的铁粉应与石棉绒混合。在此基础上再提出，用三支试管如何改进反应装置，总结改进后的方案（如下图右）。最后介绍教科书中的实验装置，讨论该装置各部分的作用和装置的优点，然后用此装置进行演示。
( http: / / www.21cnjy.com )
铁粉与水蒸气的反应装置图
说明：教科书中介绍的是用 ( http: / / www.21cnjy.com )一支试管完成铁粉与水蒸气反应的实验，试管底部塞有一团潮湿的棉花，在湿棉花左边放有铁粉，蒸发皿中放肥皂水（或在水中加几滴洗涤剂）。整套装置试管口应低于试管底。铁粉与湿棉花的距离可近一些，加热时用一盏酒精灯先后加热两处。反应产生的气体导入到肥皂水中吹成氢气泡，再用燃着的火柴去点燃，可发出爆鸣声。这一实验所用的时间短且很安全。
注意：（1）铁粉不需 ( http: / / www.21cnjy.com )要与石棉绒混合，因改用酒精灯加热，温度比用喷灯加热时低。（2）酒精灯应先在放湿棉花的位置上加热一会儿，待试管底部温度略高，且有部分水形成蒸汽时，再将酒精灯移至放铁粉的位置加热，可防止发生倒吸现象。（3）加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中，最初插入时吹起的是空气泡。肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气泡太小，点燃时难以有较大的爆鸣声。（4）实验结束时，应先从肥皂水中撤出导管，再移去燃着的酒精灯。
现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。
结论：铁可以与高温水蒸气反应。
反应方程式：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2(g)
[小结]活泼金属可以与冷水反应，较活泼金属（如镁、铁）可以与热水或水蒸气发生反应。
［例题剖析］
（例1）把贮存在煤油里的金属钠取出后，切取一小块投入水中。往反应后的水溶液中加入酚酞试液，呈红色。试回答下列问题：
(1)能用小刀切开金属钠，截面的色泽很快消失，这说明什么？
(2)钠投入水中有哪些主要现象？这说明钠哪些性质？
(3)在反应后的水溶液里加入酚酞试液，显红色，这是为什么？
生：(1)说明金属钠很软。钠 ( http: / / www.21cnjy.com )表面呈银白色光泽。由于钠的化学性质很活泼，表面很快被氧化而失去光泽变暗。(2)金属钠熔化成小球，在水面游动并发出“嘶嘶”声，不久小球消失。这些现象说明钠的密度比水小。钠能与水剧烈反应，且是放热反应，放出的热量使未反应的金属钠熔化成液态形成小球状，这也说明钠的熔点较低；由于钠浮在水面，表面接触部位先发生反应，放出的氢气推动小球游动，但受力不均故小球不断滚动。由于水遇到熔融的小球迅速汽化而发出声音。(3)钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，使溶液呈碱性，所以酚酞显红色。
（例2）对于下列有关金属钠的叙述，正确的是（ ）
A.由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属
B.1个钠原子能失去1个电子，1个镁原子能失去2个电子，所以镁的还原性比钠强
C.钠能把钛、锆等金属从熔融卤化物里还原出来
D.0.5 L 1 mol ·L-1的盐酸分别与 1 mol 钠、镁、铝反应，所生成的氢气的量相等
教师精讲：金属钠的化学性质非常活泼，具 ( http: / / www.21cnjy.com )有很强的还原性，按理金属钠能把较不活泼的金属从它们的盐中置换出来，但若是盐溶液，钠首先要和溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠继续与盐溶液发生复分解反应。如钠投入FeCl3溶液中的化学反应为：
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
FeCl3+3NaOH====Fe(OH)3↓+3NaCl
因此，钠与盐溶液反应，不会有金属单质被钠置换出来。
若盐是熔融状态，则金属钠能将较不活泼的金属置换出来。如钠可以把钛、锆、铌、钽等金属从它们的熔融卤化物中置换出来。题中A项错误，C项正确。
B项中比较钠、镁两种金属的还原性强弱，物 ( http: / / www.21cnjy.com )质还原性的强弱是由其失电子的能力大小所决定的，与失电子多少无关。由于钠原子的半径比镁原子的半径大，因此钠原子中原子核与最外层电子间的相互作用较弱，最外层的1个电子易失去，故还原性钠强于镁，B项错误。
D项中所述金属与酸反应的本质是金属把H+还原成氢气放出，呈不同化合价的金属与酸反应消耗H+的量和生成氢气的量有如下规律：
呈+1价的1 mol 金属(如Na)能还原1 mol H+，生成1 mol 氢原子，即 0.5 mol 氢气；
呈+2价的 1 mol 金属(如Mg)能还原2 mol H+，生成2 mol 氢原子，即 1 mol 氢气；
呈+3价的1 mol 金属(如Al)能还原3 mol H+，生成3 mol 氢原子，即 1.5 mol 氢气。
D项中的盐酸只含 0.5 mol H+，因此酸为不足量，金属过量，生成氢气的量应按酸计算，酸完全反应均生成0.5 mol 氢原子，即 0.25 mol 氢气，但忽视了剩余的钠还能与溶液中的水反应生成氢气(水能微弱电离出H+，H2OH++OH-，故钠与水反应的本质同样是与H+反应)，故1 mol 钠与盐酸反应能生成0.5 mol 氢气。1 mol 钠、镁、铝分别与盐酸反应生成的氢气的量的关系应是n(Na)＞n(Mg)=n(Al)，所以D项错误。
答案：C
（例3）把一块表面已部分被氧化的钠 0.77 g放入 10 g水中，得到标准状况下氢气 224 mL。求
(1)若将金属钠表面的氧化物均视为氧化钠，试求该氧化钠的质量。
(2)所得溶液中溶质的质量分数和该溶液的物质的量浓度(溶液的密度为 d g·cm-3)。
教师精讲：根据题意，一块表面为Na2O的钠块 0.77 g投入10 g水中，发生如下反应：
①Na2O+H2O====2NaOH②2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
由题给H2的体积，通过② ( http: / / www.21cnjy.com )式可计算出钠的质量以及Na2O的质量。计算溶质质量分数时，要注意溶质是NaOH，而溶液的质量等于 10.77 g减去氢气的质量。
解析：(1)设金属钠质量为x，与水反应生成NaOH的质量为y。
2Na + 2H2O====2NaOH + H2↑
2×23 g 2×40 g 22 400 mL
x y 224 mL
列比例式后解得x=0.46 g y=0.8 g
由此可得m(Na2O)=0.77 g-0.46 g=0. 31 g。
(2)设 0.31 g Na2O与水反应生成NaOH的质量为z。
Na2O +H2O ====2NaOH
62 g 2×40 g
0.31 g z
列比例式后解得z=0.4 g
NaOH的质量分数为：
×100%=11.37%
c(NaOH)×40 g·mol-1=11.37%×1 000 d g·L-1
c(NaOH)=2.84 d mol·L-1
答案：(1)氧化钠的质量为0.31 g
(2)氢氧化钠的质量分数为11.37％，氢氧化钠的物质的量浓度为 2.84 d mol ·L-1
［课堂小结］本节课我们讨论了金属的 ( http: / / www.21cnjy.com )两个化学性质:（1）金属与氧气的反应;（2）金属与水的反应。我们共同完成了3个验证性实验和2个探究性实验，通过实验、实验现象观察、实验现象的分析，明确了金属的性质，同时有意识地锻炼观察能力和思维能力。
板书设计
第一节 金属的化学性质
（一）金属与氧气的反应
4Na+O2====2Na2O(常温下变暗)
2Na+O2Na2O2 (黄色火焰)
淡黄色固体
4Al+3O22Al2O3
(二）金属与水的反应
2Na+2H2O（g)====2NaOH+H2↑
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
活动与探究
1.取一支小试管，向其中加入等体积的水和煤油，然后把一小块Na放入到试管中，可以观察到什么现象？并解释。
现象
解释
结论
随堂练习
1.下列关于金属钠的叙述正确的是（ ）
A.钠是金属，所以难熔
B.钠是金属，所以硬度较大
C.钠的氧化物的对应水化物是可溶性强碱
D.固态钠不能导电，液态钠可以导电
答案:C
2.将2.3 g钠投入97.7 g水中，反应完毕后，溶液的质量分数（ ）
A.大于4% B.小于4%
C.等于4% D.大于2%，小于4%
答案:A
3.金属钠分别与下列各溶液反应，既有沉淀生成又有气体产生的是（ ）
A.氯化钡溶液 B.硫酸钾溶液
C.氯化铁溶液 D.硝酸钾溶液
答案:C
4.把一小块金属钠投入滴有石蕊试液的水中，下列对所产生现象的描述，不正确的是（ ）
Ａ.钠浮在水面上 Ｂ.钠熔成小球，并在水面上迅速游动
Ｃ.有气泡放出 Ｄ.水溶液变成红色
答案:D
5.写出下列化学方程式，若是氧化还原反应，标出电子转移的方向和数目。
(1)将钠投入水中_____________________________________________：
(2)在Na2O中加水：_____________________________________________
(3)铁在高温下与水蒸气反应_____________________________________________
答案:(1)====2NaOH+H2↑
(2)Na2O+H2O====2NaOH
(3)O(g)Fe3O4+4H2
第2课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.掌握铝和NaOH溶液的反应。
2.通过查阅资料、社会调查、思考和交流等方法进行社会实践活动。
过程与方法
1.加强实验教学，按照观察、思考、分析、交流方式进行教学。
2.发挥学生主体作用进行实践活动。
情感、态度与价值观
1.通过社会实践活动激发学生报效国家的责任感。
2.通过介绍铝的冶炼，培养学生勇于探索的科学精神和严格求实的科学态度。
3.通过动手实验体验化学的奥妙，激发学生学习的兴趣。
教学重点
铝与NaOH溶液的反应
教学难点
铝与NaOH溶液反应的实验分析
教具准备
多媒体及课件、铝箔、酚酞、盐酸、氢氧化钠溶液、试管架、试管、镊子、砂纸、导管、图片
教学过程
导入新课
上节课我们介绍了钠、镁、钙、铁等金属与非金属、水反应的情况，请写出钙、铁分别与水反应的方程式。
Ca + 2H2O====Ca(OH)2+ H2↑
3Fe+4H2O（g）Fe3O4+ 4H2
推进新课
[板书]（三）铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
［实验3-4］铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应
提问：实验中有何现象发生？
回答：铝分别放入盐酸、NaOH溶液中后，铝逐渐减少且有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰。
反应式： 2Al+ 2NaOH + 2H2O====2NaAlO2+3H2↑
2Al+6HCl 2====AlCl3+3H2↑
小结：铝既可以与盐酸反应又可以与氢氧化钠溶液反应。
注意：若要检验铝分 ( http: / / www.21cnjy.com )别与盐酸、NaOH溶液反应放出的气体是氢气，盐酸和NaOH溶液的浓度应稍偏大，如可用6 mol ·L-1的盐酸和30%的NaOH溶液。还要保证氢气产生的一定速率和一定数量。将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰，但不明亮，用爆鸣的检验方法成功率比较高。铝片不宜太纯。在反应中可观察到开始反应较慢，后来渐渐加快，这是因为开始时是铝表面的氧化膜先发生作用，氧化膜反应完以后才有H2产生，而且随着反应的进行，温度升高，反应速率也加快。
应用：铝制容器不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物。
［实践活动］
提示：1.让学生在课外用卡片的形式把提出的问题收集并汇总，然后分类。
2.把学生的分类情况和自己选择研究、调查的问题的结果以书面形式上交。
3.把结果张贴或在课堂上交流，教师对学生参加这次活动的情况要作出评价。
问题举例：①金属都有光泽吗？铁块上的灰色是光泽吗？
②观察铁粉为什么看不见银白色光泽？
③哪些金属在自然界中以游离态存在？实验室有金属钠单质，可以说钠在自然界以游离态存在吗？
④为什么有的金属只有一种化合价，而有的金属有多种化合价？
⑤铁有银白色光泽，为什么铁又称为黑色金属？
⑥铝的导电性比铜的差，为什么电力工业上常用铝做导线？
……
[多媒体投影示例]金属的分类
人们根据金属的密度， ( http: / / www.21cnjy.com )把金属分为重金属和轻金属。重金属的密度大于4.5 g·cm-3，轻金属的密度小于4.5 g·cm-3。冶金工业上还常常把金属分为黑色金属与有色金属。黑色金属有三种：铁、锰、铬。它们或它们的合金的表面常有呈灰黑色的氧化物，所以称这类金属为黑色金属。除铁、锰、铬以外的金属称为有色金属。
有色金属又可以分为九大类：
(1)重金属：铜、铅、锌等。
(2)轻金属：铝、镁等。
(3)轻稀有金属：锂、铍等。
(4)难熔稀有金属：钨、钛、钒等。
(5)稀散金属：镓、锗等。
(6)稀土金属：钪、钇及镧系元素等。
(7)放射性金属：镭、锕等。
(8)贵金属：金、银、铂等。
(9)碱金属：钾、钠等。
（分类可以有不同的标准，如金属可按存在状态、密度、颜色、活泼性等分类，对学生提出的问题也可以用不同的标准进行分类）
［例题剖析］
（例1）将等物质的量的镁和铝相混合，取等质量该化合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后放出氢气最多的是（ ）
A.3 mol ·L-1HCl B.4 mol ·L-1HNO3
C.8 mol ·L-1NaOH D.18 mol ·L-1H2SO4
教师精讲：在镁、铝混 ( http: / / www.21cnjy.com )合物中加入硝酸和浓硫酸都不产生氢气。加入氢氧化钠溶液，只有铝与之反应生成氢气，镁不反应。加入盐酸，镁和铝都与盐酸反应生成氢气，所以氢气量最多。故应选A。
答案：A
（例2）有镁、铝混合粉末10. ( http: / / www.21cnjy.com )2 g，将它溶于500 mL 4 mol ·L-1的盐酸里，若要使沉淀质量达到最大值，则需要2 mol ·L-1的氢氧化钠溶液的体积为（ ）
A.1 000 mL B.500 mL
C.100 mL D.1 500 mL
教师精讲：依题意，先写出有关化学方程式：
Mg + 2HCl====MgCl2 + H2↑
2Al + 6HCl====2AlCl3 +3H2↑
MgCl2 +2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl
AlCl3 +3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl
依化学方程式知当镁、铝全部 ( http: / / www.21cnjy.com )以氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，即沉淀质量达到最大值时，溶液中溶质只存在NaCl,即此时n(NaOH)=n(HCl)。
n(NaOH)=0.5 L×4 mol ·L-1=2 mol ,V(NaOH)==1 L=1 000 mL。因此本题答案为A。
答案：A
［课堂小结］
本节课我们讨论了铝的化学性质，认 ( http: / / www.21cnjy.com )识了铝既可以与强酸反应又可以与强碱反应，借助这些知识，我们可以解释日常生活中遇到的实际问题。课后请大家将你感兴趣的问题，通过上网或到图书馆查资料后，写成论文，同学间互相交流。
板书设计
铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
( http: / / www.21cnjy.com )
活动与探究
1.在金属活动顺序表中，Mg位于Al之前，请你设计实验证明Mg的金属活动性比Al强。
方案一：Mg、Al分别在空气中点燃
Mg Al
准备 用砂纸去掉表面的氧化膜 用砂纸去掉表面的氧化膜
现象
结论
备注 观察时注意戴防护镜
方案二：Mg、Al分别与稀盐酸反应
Mg Al
现象 相同
不同
结论
随堂练习
1.下列金属分别与足量盐酸反应，得到等质量的氢气，所需金属的质量最少的是（ ）
A.Mg B.Al C.Fe D.Zn
答案:B
2.地壳中所含质量分数最大的金属元素是（ ）
A.Mg B.Al C.Si D.Fe
答案:B
3.两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，同温、同压下放出相同体积的气体，则两份铝片的质量之比为（ ）
A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.1∶6
答案:A
4.有镁、铝混合物粉末5.4 g，将它溶 ( http: / / www.21cnjy.com )于500 mL 2 mol ·L-1的盐酸中，若要使沉淀量达到最大值，则需加入1 mol·L-1 NaOH溶液的体积为（ ）
A.1 000 mL B.500 mL C.100 mL D.1 500 mL
答案:A
5.将铝粉放入烧碱溶液充分反应，放出氢气。若在反应过程中有1.5 mol 电子发生转移，则参加反应的水为（ ）
A.9 g B.18 g C.0.5 mol D.1.8 mol
答案:AC
6.少量金属钠投入到CuSO4溶液中，正确的反应方程式是（ ）
（1）2Na + CuSO4====Na2SO4 + Cu↓ （2）Cu + 2H2O====Cu(OH)2+ H2↑
（3）2Na+ 2H2O====2NaOH + H2↑ （4）2NaOH + CuSO4====Cu(OH)2↓+ Na2SO4
A.①③ B.①② Ｃ.③④ D.①
答案:C
7.把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加铁粉的质量相同，则原溶液中H+与的物质的量浓度之比为（ ）
Ａ.1∶4 Ｂ.2∶7 Ｃ.1∶2 Ｄ.3∶8
答案:A
8.将钠和铝的混合物0.2 mol 溶于足量的盐酸中，产生3 136 mL (标准状况下)氢气，则钠和铝的物质的量之比为（ ）
A.1∶3 B.3∶1 C.4∶1 D.1∶4
答案:C
9.将一块镁铝合金溶于过 ( http: / / www.21cnjy.com )量盐酸后，溶液中应有_____________离子；接着加入过量氢氧化钠溶液后，溶液中_____________减少了，_____________增加了；继而再加入过量盐酸，溶液中_____________减少了，_____________增加了。
答案:H+、Cl-、Mg2+ 、Al3+（OH-） H+、Mg2+、Al3+ 、OH-、Na+ 、OH- H+、Cl-、Mg2+、Al3+
10.某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H2，试判断下列离子：Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、、、、OH-、，哪些可能是构成此溶液的成分？
（1）生成Al3+时，可能存在_____________。
（2）当生成时，可能存在_____________。
答案:(1)Mg2+、H+、
(2)OH-、Ba2+、
习题详解
1.答案：保存于煤油中 因为钠很容易与空气中的O2发生反应。
4Na+O2====2Na2O 2Na+O2Na2O2 2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
点拨：钠的化学性质很活泼，能与O2反应，能与H2O反应,因此将钠保存在煤油中（ρ钠>ρ煤油）。
2.答案：B
点拨：Na燃烧时生成Na2O2。
3.答案：B
点拨：Al在空气中能与O2反应生成Al2O3。
4.答案：D
点拨：此类题目可用举反例法。C选项，最外层 ( http: / / www.21cnjy.com )只有1个电子的元素除Na、K外，还有H，H属非金属元素；D选项为Na，属金属元素；A、B选项的中心词是物质，物质与元素是两个不同的概念，物质是由元素组成的。
5.答案：D
6.答案：A
7.答案：（1）3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(2)2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑ 2Al+6H+====2Al3++3H2↑
(3)2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O====2+3H2↑
(4)Zn+CuCl2====Cu+ZnCl2 Zn+Cu2+====Cu+Zn2+
8.答案：Al与NaOH发生如下反应：
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
2×27 g 3×22.4 L
5.4 g V(H2)
即V（H2）=6.72 L(标准状况)
9.答案：①相同质量的Mg、Al与盐酸反应可由关系：
Mg ~ H2↑ 2Al ~ 3H2↑
24 g 1 mol 2×27 g 3 mol
1 000 g n (H2) 1 000 g n(H2)
即相同质量时，Al放出氢气多。
②相同体积（假定各为1 000 cm3）的Mg、Al而质量分别为1 738 g、2 700 g，则有：
Mg ～ H2↑ 2Al ～ 3H2↑
24 g 1 mol 2×27 g 3 mol
1 738 g n(H2) 2 700 g n(H2)
答:相同质量时，Al放出氢气多，相同体积时，也是Al放出氢气多。
10.铝是自然界中含量最多 ( http: / / www.21cnjy.com )的金属，铝与氧气反应放出大量的热，所以用铝作燃料是可行的；但是铝的金属活泼性比较强，欲从含铝的矿物中把铝提炼出来比较困难，目前采用电解法生产铝，电解需要消耗大量的电能；因此就目前条件下，将铝作燃料还不具备现实条件。
11.提示：铝的金属活动性比铁强，从铝矿石中提炼出铝比从铁矿石中提炼出铁困难。第二节 几种重要的金属化合物
整体设计
从容说课
元素有两种存在状态：化合态、游离 ( http: / / www.21cnjy.com )态。第一节介绍的金属单质是元素存在的游离态，本节介绍的金属化合物是元素的化合态。在自然界中金属元素基本上都以化合物的形式存在，因此，既要了解金属单质的化学性质，又要学习它们的化合物的性质。
本节按钠、铝、铁三种重要 ( http: / / www.21cnjy.com )金属化合物性质的顺序编写。按这样的顺序编写，可以使钠、铝、铁化合物的性质知识更加系统化，更有利于学生的掌握。
根据课程标准的要求，对钠、铝、铁的化合物性质的介绍仍以化学性质为主，而对于它们的物理性质则不作详细介绍。
本节内容在编排上有以下特点：
1.实验多，有利于培养学生的感性认识。
2.图片较多，有利于激发学生的学习兴趣。
3.表格多，有利于培养学生的探究能力、自主学习能力。
新课标的精神在本节得到了充分的体现。
教学过程中要注重以下几个方面问题：
1.认真做好每一个实验，充分发挥实验的功能。
本节有六个实验，两个 ( http: / / www.21cnjy.com )科学探究，一个实践活动，是实验数量最多的一节。有条件的学校完全可以把本节课放到实验室去上，在教师的指导下让学生自己动手完成实验。这样，不仅使学生有效地掌握知识，同时也培养了学生的观察能力、动手能力，而且课堂气氛活跃，学生主动学习、快乐学习，体现了人文关怀。例如，对Fe(OH)2转变为Fe(OH)3的实验，只有通过自己实验，才能准确观察到由白色到灰绿色到红褐色的转变，才能形成深刻的印象。又例如，Al2O3、Al(OH)3性质特殊且重要，是典型的两性氧化物和两性氢氧化物，通过实验认真观察，并结合前面学习过的离子反应知识，写出离子反应方程式，这样，既巩固了旧知识又学习了新知识，一举两得。本节的实验都比较安全，且简单容易做，让学生自己动手做实验，由于容易成功，可以极大地增强学生的自信心，有利于学生以后进一步学习，认真做好每一个实验，充分发挥实验的功能，让学生热爱实验，热爱化学这正是我们的最高追求。
2.运用比较的方法，全面理解各种金属的各类化合物的性质。
新教材分别介绍钠、铝、铁的 ( http: / / www.21cnjy.com )重要化合物，知识系统，规律性强，有利于学生掌握。因此，要积极引导学生采用不同的方法进行归纳、比较。例如，可以让学生仿照教材的列表法进行比较，也可以让学生讨论，评选出最佳方案供大家参考，有助于体现学生的主体意识。
Na2CO3和NaHCO3的比较，Fe3+ ( http: / / www.21cnjy.com )和Fe2+的比较，教材中已有表格。建议补充Na2O和Na2O2的比较，Fe(OH)3和Fe(OH)2的比较表格，使学生通过其性质的比较，分辨其异同，更好地掌握知识。
3.正确指导学生观察图画和阅读资料，充分发挥图画、资料的功能。
本节有12幅图画用来配合 ( http: / / www.21cnjy.com )和丰富教学内容，在这些图画中，有晶体的图片，有物质的制取和用途的图片，有配合实验展示现象的图片。例如，Na2CO3和NaHCO3溶液的性质、氢氧化铁和氢氧化亚铁的生成、焰色反应等。要引导学生仔细观察这些图画，找出图画中所包含的丰富的信息，加深学生对相关知识的认识。
4.指导学生认真填好各个表格。
本节表格比较多，为培养学生 ( http: / / www.21cnjy.com )归纳能力、比较能力提供了基础。在教学时要认真引导学生，在独立思考和认真观察实验的基础上完成每一个表格。同时，为了培养学生良好的发散思维习惯，可以组织学生对每一份表格进行补充、完善，以培养学生的探究能力、自主学习的能力。同时亦可以使学生所学知识系统化。
5.多采用讨论式教学法、问题式教学法。
为了更好地调动学生的学习积极性和主动性，可以针对重点问题，教师给出提纲，让学生讨论。
例如，（1）Al2O3、Al(OH)3为什么都具有两性？
（2）Fe(OH)2向Fe(OH)3的转化过程中，为什么会呈现出不同的颜色？
（3）哪些试剂可以实现下列转化？
为了促进学生主动地学习，可以鼓励学生大胆地提 ( http: / / www.21cnjy.com )出问题。在学生提出问题的过程中促进学生思考，促进学生去自学、去搜集资料、去解决自己想要了解的问题。爱因斯坦曾经说过：“提出问题有时比解决问题更重要。”如学了Fe(OH)2、Fe(OH)3后知道铁元素有+2、+3价，学生可能会问：铁的氢氧化物只有两种，为什么铁的氧化物会有三种？在Fe3O4中，难道铁元素还有第三种价态吗？Al2O3、Al(OH)3为什么都具有两性？等等。不论学生提出的问题有多少，质量有多高，我们都可以从学生的问题中了解学生的思想、学生的认识水平，同时这些问题也可以提供大量的教学素材，有利于生动活泼的课堂教学模式的形成。
教学重点
氧化铝、氢氧化铝、氢氧化铁的性质；Fe3+和Fe2+的相互转化
教学难点
两性氢氧化物概念的形成;Fe3+和Fe2+的相互转化
课时安排
3课时
第1课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.掌握Na2O和Na2O2性质的异同。
2.掌握Na2CO3和NaHCO3性质的异同及二者之间的相互转化。
3.掌握焰色反应的实验操作方法及钠、钾的焰色。
过程与方法
1.列表比较Na2O和Na2O2的性质。
2.充分利用教材已有表格，使学生比较掌握Na2CO3和NaHCO3的性质。
3.通过实物展示、实验演示和学生实验相结合的方法，填充表格。并适时启发、诱导使学生加深认识，深化理解达到巩固知识之目的。
4.通过对比分析、讨论归纳和实验探究，夯实知识基础，突破教学难点。
情感、态度与价值观
1.通过对钠的重要化合物性质的学习，激发学生学习化学的热情，树立为社会的发展、人类的进步而努力学习的责任感。
2.通过Na2O2和Na2O、Na2C ( http: / / www.21cnjy.com )O3和NaHCO3性质的学习，对学生进行辩证唯物主义教育。培养学生思维能力和综合分析能力，培养学生实验技能。
教学重点
Na2O2的性质，Na2CO3和NaHCO3性质比较，焰色反应及实验操作。
教学难点
Na2O2的化学性质，Na2CO3和NaHCO3的相互转化。
教具准备
投影仪、Na2O ( http: / / www.21cnjy.com )2、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、酚酞试液、蒸馏水、澄清石灰水、2 mol ·L-1盐酸、酒精灯、铁架台（带铁夹）、试管（带胶塞）、玻璃导管、药匙、胶头滴管、铂丝（或无锈铁丝)、脱脂棉、玻璃管、石棉网、三脚架
教学过程
师：上一节课我们学习了钠、铝、铁的单质的性质，请大家回顾，钠、铝、铁都可以和哪些物质发生化学反应。
学生活动：
1.钠、铝、铁和非金属单质的反应（Cl2、O2等）
2.与水的反应 2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
3.与酸的反应 Fe+2HCl====FeCl2+H2↑
2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑
4.Al与碱的反应 2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
[过渡]大家回答得很全面,多数金属单质都可以很容易转化为化合物,生成金属氧化物、氢氧化物及盐。本节课我们就来学习几种重要的金属化合物。
[板书]第二节 几种重要的金属化合物
(一)钠的重要化合物
师：自然界中有没有游离态的钠？为什么？同学们知道钠的哪些化合物？
生：没有；因为钠的性质很活泼；钠的化合物有：NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4、Na2O等。
师：钠元素以化合态存在于自然界。Na ( http: / / www.21cnjy.com )OH是一种重要的碱，初中我们已学过它的性质及重要应用，本课时我们主要来学习钠的氧化物及钠的几种重要的盐。
[板书]1.氧化钠和过氧化钠
师：大家回忆一下上节课我们做过的实验，新切开的钠暴露在空气中发生哪些变化？
生：新切开的钠呈银白色金属光泽，在空气中很快变暗，后来钠的断面逐渐变潮湿又逐渐出现白色固体，最终会变成白色粉末。
师：大家回答得很好，新切开的钠 ( http: / / www.21cnjy.com )的断面很快变暗，是钠被空气中的氧气氧化为白色的氧化钠（Na2O），氧化钠是一种碱性氧化物，它的化学性质有哪些呢？
生：与水反应、与酸性氧化物反应、与酸反应。
投影表格，指导学生边听讲边把相关的知识填充起来，亦可指名板演。
物质性质 Na2O Na2O2
颜色、状态
与水反应
与CO2反应
是否是碱性氧化物
氧元素的化合价
师：今天我们再来认识一种新的钠的氧化物——过氧化钠（Na2O2）。
[投影]展示过氧化钠样品的颜色和状态，同时填充表格相关栏目。
师：Na2O2的性质是否与Na2O一样呢，我们共同观察下面的演示实验。
［实验35］：教师取少量Na ( http: / / www.21cnjy.com )2O2装于试管，滴加蒸馏水，观察现象；用带火星的木条检验生成的气体；让几个同学用手轻摸试管；向反应后的溶液中滴入酚酞，引导学生观察现象。
师：过氧化钠与水反应都生成了什么物质？你是如何知道的？
生：生成了O2，因为带火星木条燃烧起来；有NaOH生成，因为反应后的溶液使酚酞变红色。
师：用手轻摸试管感觉到了什么？说明什么问题？
生：试管烫手，说明反应放出了大量的热。
师：你能完成该反应的化学方程式吗？
生：各自写化学方程式于表格中相应位置（教师指名板演）。
师：我们再来观察下面的实验。
［操作］教师把石棉网置于三脚架上，并放 ( http: / / www.21cnjy.com )一团脱脂棉，将半药匙过氧化钠放在脱脂棉上，并简单地包一下，然后用胶头滴管滴加蒸馏水，脱脂棉剧烈燃烧起来。
师：过氧化钠和CO2的反应是怎样的呢？
［操作］同上，用玻璃管向包住Na2O2的脱脂棉上吹气，脱脂棉燃烧起来。
师：过氧化钠和CO2反应会生成什么物质？试写化学方程式（指名板演）。
生：有O2生成，有Na2CO3生成。
师：Na2O2和Na2O的性质有何异同？Na2O2是否是碱性氧化物？Na2O2中的氧元素的化合价是多少？请大家讨论后回答。
生：都能与水、与CO ( http: / / www.21cnjy.com )2反应。Na2O2的反应中生成了O2，Na2O的反应中无O2放出。Na2O2不是碱性氧化物。Na2O2中的氧元素显-1价。
师：大家回答得很好。N ( http: / / www.21cnjy.com )a2O2不是碱性氧化物，属于过氧化物，因为它与水、酸性氧化物及酸反应有O2生成；Na2O2中的氧元素显-1价。
教师显示同学完成的表格投影，归纳讲评。
师：根据Na2O2的性质，能否说出Na2O2的一项用途，大家讨论。
生：过氧化钠可用于呼吸面具中或潜水艇中作为氧气的来源；实验室可以用Na2O2和水制取少量的O2。
［例题剖析］
例题.在120 ℃ ( http: / / www.21cnjy.com )、1.01×105 Pa时，4.76 g二氧化碳和水蒸气的混合气体，缓慢通入37.16 g足量过氧化钠中，充分反应，固体物质的质量变为 40 g。
求： (1)混合气体中二氧化碳和水蒸气的物质的量。
(2)若将上述 4.76 g混合气体通入 60 mL 2 mol ·L-1氢氧化钠溶液中，充分反应后，求生成物的物质的量。
教师精讲：CO2与Na2O2反应，以 ( http: / / www.21cnjy.com )及H2O与Na2O2反应均使固体物质质量增加，这与题给固体质量从 37.16 g变为 40 g，增加 2.84 g相关，可运用化学方程式通过“质量差量法”列式计算出两种气体的物质的量。
另外，4.76 g + 37.16 g - 40 g=1.92 g，1.92 g即是生成的氧气的质量，同样可以计算出两种气体的物质的量。
将CO2、H2O气体通入一定量的NaOH溶液中，可能发生的反应是：
①2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O
②NaOH+CO2====NaHCO3
若NaOH与CO2物质的量比为2∶1时，按①式进行，生成物为Na2CO3；
若NaOH与CO2物质的量比为1∶1时，按②式进行，生成物为 NaHCO3；
若NaOH与CO2物质的量比介于2∶1和1∶1之间，按①②式进行，生成物为Na2CO3和NaHCO3。
解析： (1)设混合气体中CO2、H2O的物质的量分别为x、y。
2Na2O2 + 2CO2==== 2Na2CO3+O2 固体净增
2 mol 1 mol 56 g
2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑ 固体净增
2 mol 1 mol 4 g
解得 x=0.1 mol y=0.02 mol
(2)NaOH和CO2的反应为：
2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O
NaOH+CO2====NaHCO3
n(NaOH)=2 mol ·L-1×0.06 L=0.12 mol
n(CO2)= 0.1 mol
两者之比介于2∶1和1∶1之间，故生成物为Na2CO3和NaHCO3。
2NaOH + CO2==== Na2CO3+H2O
2 mol 1 mol 1 mol
0.12 mol 0.06 mol 0.06 mol
Na2CO3 + CO2 + H2O====2NaHCO3
1 mol 1 mol 2 mol
0.04 mol 0.04 mol 0. 08 mol
生成Na2CO3的物质的量=0.06 mol -0.04 mol =0.02 mol ，NaHCO3为 0.08 mol。
答案：(1)混合气体中含CO2 0.1 mol ，水蒸气0.02 mol。
(2)生成物中Na2CO3 0. 02 mol，NaHCO3 0. 08 mol。
[板书]2.碳酸钠和碳酸氢钠
[科学探究]碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
[投影]学生实验并完成下列表格：
Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性：
步骤 1 g Na2CO3 1 g NaHCO3
①加1 mL水
②加10 mL 水
③加2滴酚酞溶液
初步结论
[演示实验]Na2CO3和NaHCO3的热稳定性实验，观察现象，并完成下列表格。
现象 发生反应的化学方程式 结论
Na2CO3 ─
NaHCO3 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
思考：Na2CO3和NaHCO3还有没有其他的性质？请同学们讨论并进行总结。
生：Na2CO3和NaHCO3都可 ( http: / / www.21cnjy.com )以与Ca(OH)2反应，NaHCO3还可以与NaOH反应;Na2CO3和NaHCO3都可以与盐酸反应;Na2CO3可以与CaCl2反应。
师：同学们总结得很好。能否实现Na2CO3和NaHCO3的相互转化呢？请同学们思考。
生：在Na2CO3的溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液中通入过量的CO2气体可以转化为NaHCO3,在NaHCO3的溶液中加入适量的NaOH，可以转化为Na2CO3;如果NaHCO3呈固态可以通过加热使其转化为Na2CO3。
[设疑]回答很全面，那么如何除去Na2CO ( http: / / www.21cnjy.com )3中的NaHCO3？又如何除去NaHCO3中的Na2CO3 请课后思考，并完成有关反应的化学方程式。
[设疑]如何鉴别Na2CO3和NaHCO3两种物质？
生：向两种溶液中分别加入 ( http: / / www.21cnjy.com )CaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3;分别置于大试管中加热，有气体生成，且气体能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3。
讲述：碳酸钠粉末遇水生成 ( http: / / www.21cnjy.com )含有结晶水的碳酸钠晶体——水合碳酸钠（Na2CO3·?x?H2O）,碳酸钠晶体在干燥的空气里容易逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末。碳酸钠和碳酸氢钠虽然都属于盐类，但它们的溶液都显碱性，这就是它们被作为食用碱的原因。
[过渡]我们在观察钠燃烧时，发现火焰呈黄色，节日燃放的烟花五彩缤纷。这在化学上叫焰色反应。
[板书]3.焰色反应
金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈特殊的颜色,在化学上叫做焰色反应。
［实验3-6］演示碳酸钠溶液和碳酸钾溶液的焰色反应,观察现象。
生：碳酸钠的火焰呈黄色,透过蓝色钴玻璃观察碳酸钾火焰呈紫色。
[设疑]焰色反应应如何操作 有何用途
生：做焰色反应实验前，铂丝（或无锈铁丝）应灼烧到无色。也可先用盐酸清洗，再灼烧至无色。焰色反应用于鉴别金属元素。
教师总结：焰色反应的操作步骤可概括为：洗、蘸、烧、看……
[实验改进]
（1）用甲醇配制金属盐溶液，装入喷雾器向火焰处喷射，焰色明显。
（2）将粉笔先吸足酒精，再点燃，在火焰上进行焰色反应实验，现象很明显。
实验现象：焰色反应的颜色为：钠盐呈黄色、钾盐呈紫色、钙盐呈砖红色、锶盐呈洋红色、铜盐呈绿色。
板书设计
第二节 几种重要的金属化合物
（一）钠的重要化合物
1.氧化钠和过氧化钠
物质性质 Na2O Na2O2
颜色、状态 白色粉末 淡黄色粉末
与水反应 Na2O+2H2O====2NaOH 2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2====Na2CO3 2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2
是否碱性氧化物 是 不是
氧元素化合价 -2 -1
2.碳酸钠和碳酸氢钠
（1）Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性
（2）Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
（3）Na2CO3和NaHCO3的其他的性质
3.焰色反应
（1）铂丝（或无锈铁丝）：
（2）操作：洗、蘸、烧、看……
（3）注意事项：观察钾的焰色要透过蓝色钴玻璃片。
活动与探究
1.小苏打片是一种常见的治疗胃酸过多的药物，试设计实验证明小苏打片中含有NaHCO3。
实验目的 验证小苏打片中含有NaHCO3
实验原理 NaHCO3的化学性质及焰色反应
仪器及药品 研钵 药匙 小烧杯 玻璃棒 铁架台 ( http: / / www.21cnjy.com ) 铁夹 酒精灯 大试管 小试管 玻璃导管及胶塞 澄清石灰水 小苏打片 稀盐酸 铂丝 蒸馏水
步骤1 取3~5片小苏打片研碎
步骤2 装入大试管，固定在铁架台上，加热；将生成的气体通入澄清石灰水中
步骤3 取3~5片小苏打片研碎，放入小烧杯加水溶解
步骤4 用处理好的铂丝蘸取溶液在酒精灯上灼烧，观察焰色
现象及结论
随堂练习
1.在一定温度下，向饱和的烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原来温度，下列说法正确的是( )
A.溶液中Na+浓度增大，有O2放出 B.溶液pH不变，有H2放出
C.溶液中Na+数目减少，有O2放出 D.溶液pH增大，有O2放出
答案:C
2.（2007山东聊城期中，13）物质的量 ( http: / / www.21cnjy.com )均为1 mol的下述物质，长期放置于空气中(最终物质不考虑潮解情况)，最后质量增加的大小关系是( )
①氧化钠 ②过氧化钠 ③氢氧化钠 ④亚硫酸钠
A.①=③>②>④ B.①>②>④>③
C.③>①=②>④ D.④>③>②>①
答案:B
3.（2007山东临沂一模，12）向0.1 mol·L-1 NaOH溶液中通入过量CO2后，溶液中存在的主要离子是( )
A.Na+、 B.、
C.Na+、 D.Na+、OH-
答案:C
4.可以用来断定碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠的实验方法是( )
A.加热时有无气体放出
B.滴加盐酸时有无气泡放出
C.溶于水后，滴加稀的氯化镁溶液看有无白色沉淀生成
D.溶于水后，滴加澄清石灰水，看有无白色沉淀生成
答案:C
5.呼吸面具中有Na2O2，可吸收CO2放出O2，若用超氧化钾（KO2）代替Na2O2也可起到同样的作用。
（1）写出KO2与CO2反应的化学方程式：________________________。
（2）1 kg Na2O2和1 kg KO2分别和CO2反应，生成的O2的体积比（同温、同压下）为________________。
（3）等物质的量的CO2分别与足量的Na2O2、KO2反应，生成的O2的体积比（同温、同压下）为_______________。
（4）你认为选用_____________作补氧剂更合适，理由是__________________________。
答案:(1)4KO2+2CO2====2K2CO3+3O2
(2)0.6∶1
(3)1∶3
(4)KO2 因为KO2释放出的氧气多
6.（1）NaHCO3溶液中混有Na2CO ( http: / / www.21cnjy.com )3，为除去Na2CO3，可以通入足量的_____________，化学方程式为__________________________。
（2）NaOH溶液中混有Na2 ( http: / / www.21cnjy.com )CO3，可以加入适量的_____________，反应的离子方程式为__________________________。
答案:（1）CO2 CO2+Na2CO3+H2O====2NaHCO3
(2)Ca(OH)2 Ca2++====CaCO3↓
7.把A克NaHCO3固体加热分解一段时间后，固体质量变为B克，求：
（1）生成Na2CO3的质量。
（2）当B为_____________时，表示NaHCO3完全分解。
答案:（1）（A-B）g (2)B=53A/84
8.将28.6 g碳酸钠盐的结晶水合物(Na2CO3·xH2O)加热至完全失去结晶水，得到无水化合物10.6 g，试求x的值。
答案:x=10
第2课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.掌握Al2O3、Al(OH)3的两性。
2.掌握Al(OH)3的制备方法。
3.通过实验和计算的教学，培养学生的观察能力、动手能力及分析、解决问题的能力。
过程与方法
1.通过演示实验和学生实验相结合的方法，使学生理解、掌握Al2O3和Al(OH)3的两性及Al(OH)3的制备方法。
2.结合演示实验使学生理解Al(OH)3生成及溶解的有关图象，并能灵活分析解决一般的计算问题。
3.通过启发、诱导和实验探究，突破教学难点。
情感、态度与价值观
1.通过Al2O3、Al(OH)3、明矾性质和用途的教学，激发学生学习化学的热情，树立为社会、为人类的进步而努力学习的责任感。
2.通过Al2O3、Al(OH)3的两性说明元素性质的递变性，对学生进行辩证唯物主义教育。
3.结合Al(OH)3生成和溶解的图象及相关计算，培养学生思维能力和综合分析能力。
教学重点
Al2O3、Al(OH)3的两性、Al(OH)3生成和溶解的图象及计算。
教学难点
Al(OH)3生成和溶解的图象及相关计算。
教具准备
0.5 mol·L-1 Al2(SO4)2溶液、2 mol·L-1 盐酸、2 mol·L-1 NaOH溶液、氨水、试管、胶头滴管、铝条
教学过程
师：共同回顾钠的重要化合物的性质（主要是Na2O2和NaHCO3）
生：Na2O2和水反应 ( http: / / www.21cnjy.com )生成NaOH和O2；Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2；NaHCO3受热分解或者与NaOH反应可以转化为Na2CO3;向Na2CO3溶液中通CO2可以生成NaHCO3。
师：通过钠和铝在周期表中的位置及钠和铝单质的性质，分析钠和铝的金属活动性强弱并举出事实根据。
生：钠比铝活动性强；钠与冷水剧烈反应，铝与水不能直接反应可以说明。
过渡： 钠和铝同属第三周期元素，本课时我们来共同学习铝的重要化合物。
[板书]（二）铝的重要化合物
1.氧化铝
讲述：氧化铝是铝元素在地壳中的具体存在形式，铝元素是地壳中含量最多的金属元素，铝元素只能以化合态存在于自然界中。
（1）Al2O3的物理性质
难溶于水，熔点很高，是比较好的耐火材料，也是工业炼铝的原料。
（2）Al2O3的化学性质
演示：将铝条分别插入盐酸中和NaOH溶液中仔细观察反应现象。
师：哪位同学可以描述一下有关实验现象？
生：铝条分别插入两溶液中并不立即产生气泡，都是过一会儿才有气体生成。
师：大家思考为什么要过一会儿才看到气泡呢？
生：因为铝表面存在一层致密的Al2O3薄膜，只有Al2O3薄膜被反应掉以后，才会看到气泡。
[板书]Al2O3+6HCl====2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O
指名板演两反应的离子方程式
Al2O3+6H+====2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-====2+H2O
师：［设疑］什么是酸性氧化物？什么是碱性氧化物？Al2O3是酸性氧化物还是碱性氧化物？
生：只能与碱反应生成盐和水的氧化物为 ( http: / / www.21cnjy.com )酸性氧化物;只能与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物;Al2O3既是酸性氧化物，又是碱性氧化物。
［讲述］该同学说法不妥，既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。Al2O3是一种典型的两性氧化物。
［板书］两性氧化物：
［板书］2.氢氧化铝
①Al(OH)3的实验室制备
［演示］实验37向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水，引导学生观察实验现象。
［板书］Al2(SO4)3+6NH3·H2O====2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
［指名板演离子方程式］Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH+4
［指导观察］ 生成的Al(OH)3是一种白色絮状沉淀；继续加氨水，沉淀不溶解。
讲述：Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。
［板书］ ②Al(OH)3的化学性质
［演示］ 实验3-8
将［实验3-7］制得的Al(OH)3沉淀分装在两支试管里，分别加入盐酸和NaOH溶液，边加边振荡，观察现象。
［实验现象］Al(OH)3沉淀中加盐酸或NaOH溶液，沉淀都溶解。
[板书] Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O
Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+ 2H2O
指导学生写出反应的离子方程式：Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O;
Al(OH)3+OH-====+2H2O
师：大家思考，实验室制Al(OH)3为什么用氨水而不用NaOH溶液？
生：Al(OH)3能溶于NaOH溶液。
思考：什么是两性氢氧化物？
生：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物为两性氢氧化物。
师：Al(OH)3对热也不稳定，受热能分解为氧化铝和水。
[板书]2Al(OH)3Al2O3+3H2O
［探索］铝盐和偏铝酸盐与酸碱溶液反应的图象。
（1）AlCl3和NaOH反应
[演示]向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量。现象为：先产生白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解。反应方程式：AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl，Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+2H2O,离子方程式为：Al3++3OH－====Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH－====+2H2O,图象如下图（1）。
[演示]向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量。
现象为：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反应方程式为：AlCl3+4NaOH====NaAlO2+3NaCl+2H2O,3NaAlO2+AlCl3+6H2O====4Al(OH)3↓+3NaCl，离子方程式为：Al3++4OH－====+2H2O,3+Al3++6H2O====4Al(OH)3↓。图象如下图（2）。
（2）NaAlO2和HCl
[演示]向NaAlO2溶液中滴加盐酸溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )至过量，现象为：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解。反应的化学方程式为：NaAlO2+HCl+H2O====NaCl+Al(OH)3↓，Al(OH)3+3HCl====AlCl3+
3H2O，离子方程式为:+H++H2O====Al(OH)3↓，Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O，图象如下图（3）。
[演示]向盐酸溶液中滴加NaAlO2溶液至过 ( http: / / www.21cnjy.com )量，现象为：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反应的方程式为：NaAlO2+4HCl====NaCl+AlCl3+2H2O,3NaAlO2+AlCl3+6H2====
O4Al(OH)3↓+3NaCl，离子方程式为：+4H+====Al3++2H2O，3+Al3++6H2O====
Al(OH)3↓图象如下图（3）。
( http: / / www.21cnjy.com )
思考1：向AlCl3溶液中滴加氨水至过量和向NaAlO2溶液中通入CO2气体至过量，有何现象？其图象应该怎样画？
点拨：向AlCl3溶液中 ( http: / / www.21cnjy.com )滴加氨水至过量时溶液中出现沉淀且不消失；向NaAlO2溶液中通入CO2至过量，溶液中出现白色沉淀且不消失。AlCl3+3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH4Cl，NaAlO2+2H2O+CO2====Al(OH)3↓+NaHCO3。
思考2：写出往明矾〔KAl(SO4)2〕溶液中加入少量氢氧化钡溶液和过量氢氧化钡溶液的离子方程式。
分析:2Al3+++3Ba2++6OH―====3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
2Ba2++4OH―+Al3++====2BaSO4↓++2H2O
[例题剖析]
（例1）实验室如何从含有少量的SiO2和Fe2O3杂质的Al2O3混合物中提取纯净的Al2O3
分析:混合物的三种氧化物中SiO2为酸性氧 ( http: / / www.21cnjy.com )化物，Fe2O3为碱性氧化物，Al2O3为两性氧化物。根据它们的性质差异，除去杂质制取纯净Al2O3的过程可表示为：
为确保混合物中的Al2O3不损失，关键的操作步骤是（3），因此NaAlO2与酸反应必须使之能完全转化为Al(OH)3，故反应（3）中以通入过量CO2为宜，反应式为:+2H2O+CO2====Al(OH)3↓+，Al(OH)3不溶于H2CO3。若反应中加入的是其他强酸如盐酸，则常由于难于控制盐酸的用量，使溶液中的可能因为加入的盐酸不足量而没有完全转化为Al(OH)3沉淀，或者又由于加入的盐酸过量而使生成的Al(OH)3部分溶解，其结果都造成混合物中的Al2O3因实验操作不慎而损失。加HCl溶液反应式表示为：
+H++H2O====Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O
通过上述例题的分析应明确，由铝盐(Al3+)或偏侣酸盐() 制取Al(OH)3，在实验中应采用向铝盐溶液加稍过量氨水或向偏铝酸盐溶液中通入过量的CO2的方法。
（例2）准确称取b g铝土矿 ( http: / / www.21cnjy.com )（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）样品，放入盛有100 mL H2SO4溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol ·L-1 NaOH溶液，产生沉淀的质量
m(g)与所加NaOH溶液的体积V(mL )的关系如右图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）试求H2SO4溶液的物质的量浓度。
（2）若b=2.75，求铝土矿中各成分的质量分数。
（3）b值的范围是_____________，在这个范围内，b值越大，_____________的含量越少。
教师精讲：本题提供了观察能力 ( http: / / www.21cnjy.com )和思维能力等考查的很好情景。从题给图象看出，当向滤液中加入NaOH溶液时，开始并无沉淀产生，这告诉我们，首先发生的反应是OH－+H+====H2O，可推出，100 mL H2SO4溶液在与?b? g铝土矿反应后应当有剩余，另外，从沉淀产生到沉淀达最大量，发生的反应为：
Al3++3OH－====Al(OH)3↓ Fe3++3OH－====Fe(OH)3↓
而Al3+和Fe3+是H2SO4与Al2O3、Fe2O3反应所得，即
Al2O3+6H+====2Al3++3H2O Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O
不难看出关系式：3H+Al3+3OH－ 3H+Fe3+3OH－，也就是说35 mL 10 mol·L-1的NaOH溶液完成了对100 mL H2SO4溶液的完全中和。
从加入35 mL NaOH溶液到加入45 mL NaOH溶液，完成的是Al(OH)3+OH－====+2H2O，所以图示沉淀量减少直至Al(OH)3完全溶解。若提供b的具体数据，则样品中各物质的质量可得。
关于b值范围的讨论，实质 ( http: / / www.21cnjy.com )上是关于在完成b g铝土矿样品中Al2O3和Fe2O3之后，过量H2SO4的讨论。在b g样品中，Al2O3的物质的量为0.050 mol 已成事实，溶解0.050 mol Al2O3需H2SO40.150 mol 。知100 mL H2SO4溶液中H2SO4的物质的量为0.175 mol。
（1）假设b g铝土矿中没有 ( http: / / www.21cnjy.com )Fe2O3，则H2SO4过量0.175 mol －0.150 mol =0.025 mol ，则中和0.025 mol H2SO4需10 mol ·L-1 NaOH溶液5 mL 。但事实上b g铝土矿中有Fe2O3，故b＜5。
（2）假设b g铝土矿中没有SiO2，则F ( http: / / www.21cnjy.com )e2O3的物质的量为（b g－0.05 mol ×102 g· mol-1 ）÷160 g·mol-1 ≈0.005 6 mol 。溶解该Fe2O3还需H2SO4 0.005 6 mol ×3≈0.017 mol 。这样，尚剩余H2SO4的物质的量为：
0.175 mol －0. ( http: / / www.21cnjy.com )150 mol －0.017 mol ≈0.008 mol 。中和剩余0.008 mol H2SO4需10 mol ·L-1的NaOH溶液1.60 mL ，但事实上b g铝土矿中有SiO2，故b＞1.60。
答案：（1）1.75 mol ·L-1
（2）w(Al2O3)=85%,
w(Fe2O3)＝10%,w(SiO2)=5%
（3）1.60＜b＜5 Fe2O3
［课堂小结］
铝及其化合物的知识在 ( http: / / www.21cnjy.com )历年高考试题中出现较多，如在离子共存、离子方程式、物质的鉴别与推断题等题中大量出现；此外，一些定量计算，实验以及在日常、生活、生产中的应用也常出现。解这类题的关键是铝元素的两性，即Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与酸反应，又能与碱反应。
板书设计
（二）铝的重要化合物
1.氧化铝
Al2O3+6HCl====2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O
两性氧化物：
2.氢氧化铝
①制备：Al2（SO4）3+6NH3·H2O2Al（OH）3↓+3（NH4）2SO4
②性质：Al（OH）3+3HCl====AlCl3+3H2O
Al（OH）3+NaOH====NaAlO2+2H2O
两性氢氧化物：
2Al（OH）3Al2O3+3H2O
活动与探究
今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：
①2Al + 3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaOH====2Al(OH)3↓+3Na2SO4
②2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
2NaAlO2+H2SO4+2H2O====2Al(OH)3↓+Na2SO4
上述哪一种方法比较节约试剂？
参考答案：第②种方法比较节约试剂。
随堂练习
1.已知Ba［Al(OH)4］2 ( http: / / www.21cnjy.com )可溶于水。如右图表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加入Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.a~b时沉淀的物质的量：Al(OH)3比BaSO4多
B.c~d时溶液中离子的物质的量：［Al(OH)4］-比Ba2+多
C.a~d时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于Al(OH)3
D.d~e时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH-
答案:BD
2.在AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水至溶液呈碱性，下列图中，能表示该反应产生的沉淀质量W与加入氨水的体积V关系正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
答案:C
3.（2007山东临沂模拟，2 ( http: / / www.21cnjy.com )）将铝和过氧化钠混合溶于足量的水中，得到澄清溶液，同时产生3.5 g气体，向所得溶液中加入200 mL 3.5 mol·L-1的盐酸，先有沉淀出现，随后沉淀恰好溶解，则Al和Na2O2的物质的量之比为( )
A.1∶2 B.1∶4 C.11∶2 D.2∶11
答案:A
4.向100 mL 0.25 mol·L-1 ( http: / / www.21cnjy.com )的AlCl3溶液中加入金属钠完全反应，恰好生成只含NaCl和Na［Al(OH)4］的澄清溶液，则加入金属钠的质量是( )
A.3.45 g B.2.3 g C.1.15 g D.0.575 g
答案:B
5.向20 mL某物质的量浓度 ( http: / / www.21cnjy.com )AlCl3溶液中滴入2 mol·L-1 NaOH溶液时，得到Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积（mL）关系如右图所示，试回答下列问题：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）图中A点表示的意义是___________________________。
（2）图中B点所示的意义是___________________________。
（3）上述两步反应用总的离子方程式可表示为___________________________。
（4）假若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g，则此时用去NaOH溶液的体积为_________________。
答案:(1)加入NaOH溶液15 mL时，沉淀达到最多，质量为0.78 g。
（2）当NaOH溶液达到20 mL时，生成的沉淀恰好全部溶解。
（3）Al3++4OH-====+2H2O
(4)7.5 mL或17.5 mL
6.物质的分离和提纯有多种方法。物质分离、提纯方案的设计在科学研究和工业生产中占有十分重要的地位。
(1)工业上冶炼铝的原料是铝土矿(主要成分是Al2O3，杂质为Fe2O3、SiO2等)。某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下：
（1）写出X、Y的化学式：X______________，Y______________。
（2）通入过量CO2时反应的离子方程式为____________________________。
答案:(1)HCl NaOH
(2)+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+
7.(2007山东临沂模拟，20)现有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们是AlCl3和NaOH溶液。现做如下实验：
(1)取400 mL甲溶液与120 mL乙溶液反应产生1.56 g沉淀；
(2)若取120 mL甲溶液与440 mL乙溶液反应，也产生1.56 g沉淀；
(3)若取120 mL甲溶液与400 mL乙溶液反应产生3.12 g沉淀。
由此可知甲是______________溶液，乙是______________溶液，甲溶液的物质的量浓度是______________，乙溶液的物质的量浓度是______________。
答案:AlCl3 NaOH 0.500 mol·L-1 0.500 mol·L-1
8.将1 mol ·L-1 AlCl ( http: / / www.21cnjy.com )3溶液100 mL 加入过量氨水中，可得到Al(OH)3沉淀多少克？若取上述AlCl3溶液100 mL 加入到100 mL 某焰色反应为黄色的X物质的溶液中，恰好完全反应，得Al(OH)3沉淀31.2 g，请判断X为何物质，溶液的物质的量浓度为多少？
答案:7.8 g;X为NaAlO2,3mol·L-1
第3课时
教学设计
三维目标
知识与技能
1.了解FeO、Fe2O3、Fe3O4的性质和应用。
2.掌握Fe2+、Fe3+的检验方法及相互转化。
3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备和性质。
4.通过演示和学生实验，培养学生的观察能力、动手能力及分析综合能力。
过程与方法
1.利用列表比较的方法，掌握铁的重要化合物的性质。
2.通过实物展示、演示和学生实验相结合的方法，启发、诱导学生突破难点、巩固重点。
情感、态度与价值观
1.结合铁的重要化合物性质的教学，对学生进行辩证唯物主义教育。
2.通过启发、诱导、观察、动手、讨论，提高学生思维能力和灵活分析、解决问题的能力。
教学重点
铁的氧化物、氢氧化物的性质
教学难点
Fe(OH)2的制备，Fe2+、Fe3+的相互转化
教具准备
投影仪、FeCl3溶液、FeS ( http: / / www.21cnjy.com )O4溶液、2 mol·L-1 NaOH溶液、氨水、2 mol·L-1盐酸、KSCN溶液、FeO、Fe2O3、Fe3O4、铁粉、氯水、试管、胶头滴管、药匙
教学过程
师：上一课时我们学习了铝的重要化合物 ( http: / / www.21cnjy.com )，请大家回顾Al2O3和Al(OH)3有哪些重要的化学性质？实验室怎样制备Al(OH)3 为何不用NaOH溶液制备Al(OH)3
生：Al2O3、Al(OH)3都具有两性，既能与酸反应生成盐和水，也能和碱反应生成盐和水。
实验室常用氨水和铝盐溶液反应制备Al(OH)3;不用NaOH溶液是因为Al(OH)3能被NaOH溶液溶解。
师：铁是过渡元素中的主要代表元素，前面我们了解了铁单质的有关性质，这一节课我们共同学习铁的重要化合物。
［板书］ （三）铁的重要化合物
师：大家回顾前面我们学习钠和铝的重要化合物时的学习次序是怎样的？
生：先学习氧化物，再学习氢氧化物，最后学习盐的代表。
师：很好，铁的重要化合物的学习次序与前面是一致的。
［板书］1.铁的氧化物
［投影］铁的氧化物性质比较表，备填（表一）
FeO Fe2O3 Fe3O4
颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
溶解性 不溶于水 不溶于水 不溶于水
俗名 — 铁红 磁性氧化铁
与酸反应 FeO+2H+====Fe2++H2O Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O —
铁的化合价 +2 +3 +2、+3
重要用途 6FeO+O22Fe3O4 制红色油漆和涂料、炼铁 —
教师出示铁的三种氧化物让学生观察，并分别验证其溶解性、与酸反应等性质，讲解分析，依次填充表格（也可指名板演）。
［总结］ FeO、Fe2O3是碱性氧化物 ( http: / / www.21cnjy.com )，都能与酸反应生成盐和水，Fe3O4是一种复杂的化合物，可以看作是FeO·Fe2O3，但Fe3O4是纯净物不是混合物。
［板书］2.铁的氢氧化物
师：根据铁元素的常见化合价，铁应该有哪些氢氧化物？
生：有Fe(OH)2和Fe(OH)3。
［投影］ 出示铁的氢氧化物性质比较表，备填（表二）
物质制法、性质 Fe(OH)3 Fe(OH)2
实验室制备 Fe3++3OH-====Fe(OH)3↓ Fe2++2OH-====Fe(OH)2↓
颜色、状态 红褐色固体 白色固体、在空气中迅速变灰绿最终变红褐色
溶解性 不溶于水 不溶于水
与酸反应 Fe(OH)3+3H+====Fe3++3H2O Fe(OH)2+2H+====Fe2++2H2O
稳定性 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3
教师边讲解、边演示、边填表（也可以让学生填写）。
师：Fe(OH)2在空气中极易被氧化，实验室中如何采取一定措施制得白色的Fe(OH)2沉淀呢？大家讨论。
生：把胶头滴管插入溶液深处滴 ( http: / / www.21cnjy.com )加NaOH溶液，因为溶液深处溶解的O2较少;用煮沸的蒸馏水配制FeSO4、NaOH溶液，煮沸可以使溶解的O2被赶出；配好的FeSO4溶液上面滴加少量汽油，隔绝空气，防止FeSO4被氧化。
师：同学们回答得很好，以上都是实验中常采取的措施，还有一些方法可采用，参见随堂练习。
［例题剖析］
（例1）(2007山东东营模拟，22)用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________________________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用____________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉 ( http: / / www.21cnjy.com )淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是________________________。
方法二：在如右图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是_____________________。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是_____________________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀， ( http: / / www.21cnjy.com )在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是__________________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_________________________。
解析：首先要抓住氢氧化亚铁 ( http: / / www.21cnjy.com )的性质，即易氧化，遇氧气迅速生成氢氧化铁。方法一是教材中的方法，为防止氧化，胶头滴管反常规操作，或在溶液中加入还原性物质如铁粉。
方法二将原来的方法进行了改 ( http: / / www.21cnjy.com )进，去掉了原有的胶头滴管，创设了新情景，要求学生在已经掌握制备氢氧化亚铁的实验操作及实验原理的基础上，说明方法二制备氢氧化亚铁的原理，同时也考查了对启普发生器的原理的理解。
答案：方法一：(1)稀H2SO4、铁屑
(2)煮沸
(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
方法二：(1)稀H2SO4、铁屑
(2)NaOH溶液
(3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹
(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，外界空气不容易进入
3.铁盐和亚铁盐
［投影］出示FeCl3溶液和FeCl2作性质比较表
(表三)
物质性质 FeCl2溶液 FeCl3溶液
颜色 浅绿色 棕黄色
加KSCN溶液 无明显现象 Fe3++3SCN-====Fe(SCN)3变红色
加NaOH溶液 Fe2++2OH-====Fe(OH)2↓生成的白色沉淀迅速变灰绿，最终变红褐色 Fe3++3OH-====Fe(OH)3↓红褐色
加氯水 2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-变黄色再加KSCN溶液变红 —
加铁粉 —— 2Fe3++Fe====3Fe2+棕黄变浅绿再加KSCN溶液不变红
教师边讲边演示，组织同学依次填充表格内容。
讲述：Fe2+Fe3+
(1)Fe2+Fe3+
师：Fe2+转化为Fe3+，化合价升高，应投入氧化剂与亚铁盐反应，常用的氧化剂有哪些呢？Fe2+具有什么性质呢？
生：Cl2、O2(教师补充HNO3、KMnO4、H2O2等)，Fe2+具有还原性。
师：Fe3+Fe2+铁的化合价降低，应投入还原剂与铁盐溶液反应，常用的还原剂有哪些呢？上述转化说明Fe3+有什么性质呢？
生：金属单质（教师补充，S2-、I-、H2S都有较强还原性），Fe3+具有氧化性。
［小结］ 铁三角
( http: / / www.21cnjy.com )
［例题剖析］
（例2）将Fe粉、Cu粉、FeCl ( http: / / www.21cnjy.com )3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有______________。
(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有______________。
(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有______________，一定有______________。
(4)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有______________。
解析：该题属物质共存问题，解答该题应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互间能发生反应的物质，就不可能(大量)共存。该题涉及的反应有：
①Fe+2FeCl3====3FeCl2
②Fe+CuCl2====Cu+FeCl2
③Cu+2FeCl3====2FeCl2+CuCl2
(1)若Fe粉有剩余，则容器中就不可能有Fe3+、Cu2+，因为它们能发生上述①②反应。
(2)若CuCl2有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有Fe2+、Fe3+，一定有Fe2+。
(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu，可能有Fe2+。
(4)若FeCl3有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu。
答案：
(1)Fe3+、Cu2+
(2)Fe2+、Fe3+或Cu、Fe2+
(3)Fe、Cu Fe2+
(4)Fe、Cu
点评:此题实质是对“铁三角” ( http: / / www.21cnjy.com )的考查。解题时要掌握单质铁、铜、锌等金属和Fe2+具有还原性，不能在强氧化性条件下存在；Cu2+、Fe3+、H+等具有氧化性，不能在强还原性条件下存在。通过已知条件，结合可能发生的反应，进行对金属离子和金属单质的判断，有时还要考虑金属(如Zn、Fe、Cu)与Fe3+反应的先后顺序。
板书设计
（三）铁的重要化合物
1.铁的氧化物
铁的氧化物性质比较（见表一）
2.铁的氢氧化物
铁的氢氧化物性质比较（见表二）
3.铁盐和亚铁盐（见表三）
小结：铁三角（见图）
活动与探究
1.AlCl3、Al2(SO4)3净水效果比较。
把混有少量泥沙的浑浊水分别加入到3支试管中，向其中2支试管中分别加入AlCl3、Al2(SO4)3溶液，振荡，静置，观察。
不加试剂 加入AlCl3 加入Al2(SO4)3
2分钟
4分钟
6分钟
结论
2.FeCl3、Fe2(SO4)3净水效果比较。
把混有少量泥沙的浑浊水分别加入到3支试管中，向其中2支试管分别加入FeCl3、Fe2(SO4)3溶液，振荡，静置，观察。
不加试剂 加入AlCl3 加入Al2(SO4)3
2分钟
4分钟
6分钟
结论
随堂练习
1.将8 g铁片放入100 mL 硫酸铜溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液中，当溶液中的Cu2+全部被还原时，“铁片”的质量变为8.2 g，则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为（ ）
A.0.5 mol ·L-1 B.0.25 mol ·L-1
C.0.025 mol ·L-1 D.0.125 mol ·L-1
答案:C
2.下列各组离子能大量共存于同一溶液中的是（ ）
A.Fe2+，Ca2+，，Cl－ B.Fe3+，NH+4，Cl－，I－
C.Fe2+，H+，，Cl－ D.Fe3+，Na+，，OH－
答案:A
3.铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤 ( http: / / www.21cnjy.com )液中加入适量的硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为（ ）
A.Fe(OH)3；Fe2O3 B.Fe(OH)2；FeO
C.Fe(OH)2；Fe(OH)3；Fe3O4 D.Fe2O3；Fe(OH)3
答案:A
4.把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入 ( http: / / www.21cnjy.com )过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为（ ）
A.70％ B.52.4％ C.47.6％ D.30％
答案:A
5.某溶液中含有大量Fe2+、Fe3+、M ( http: / / www.21cnjy.com )g2+和NH+4，其c(H+)=10－2 mol ·L－1。在该溶液中可以大量存在的阴离子是（ ）
A. B. C.SCN－ D.
答案:A
6.在氯化铁、氯化铜和盐酸混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是（ ）
A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+
答案:C
7.用Fe与含a mol H2SO4的稀 ( http: / / www.21cnjy.com )硫酸恰好完全反应，FeO与含b mol H2SO4的稀硫酸恰好完全反应，混有少量FeO的Fe与含c mol H2SO4的稀硫酸恰好完全反应，并欲制得等量的绿矾，则下列关系正确的是（ ）
A.a=b=c B.a＞b＞c C.b＞a＞c D.c＞b＞a
答案:A
8.A、B、C、D、E、F六种 ( http: / / www.21cnjy.com )物质，它们的组成中有一种元素是相同的。现有以下事实：①A、B都难溶于水，A在空气中易氧化成B；②B受热可分解生成C；③足量的F加入到D的溶液中，充分振荡后生成了浅绿色的E溶液；④往D的溶液中滴入AgNO3溶液，可生成难溶于稀HNO3的白色沉淀，往KSCN溶液中滴入D的溶液振荡呈红色。据上述事实，(1)推断A~F的化学式分别为A.____________、B.____________、C.____________、D.____________、E.____________、F.____________。
(2)请写出①③涉及的化学方程式。
答案:(1) Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3 FeCl3 FeCl2 Fe
(2)①4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 ③2FeCl3+Fe====3FeCl2
习题详解
1.答案：2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2
2.答案：强酸 强碱 两性 两性
点拨：Al2O3和Al(OH)3是 ( http: / / www.21cnjy.com )典型的两性物质，都既能与强酸反应又能与强碱反应。其中Al2O3为两性氧化物，Al(OH)3为两性氢氧化物。
3.答案：产生白色沉淀 沉淀不溶解 产生白色沉淀 沉淀溶解变为澄清溶液
点拨：在MgCl2溶液中加入少量NaOH溶液，发生反应：Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓，故有白色沉淀生成；继续加入NaOH溶液，Mg(OH)2不溶解；在AlCl3溶液中加入少量NaOH溶液，发生反应Al3++3OH-====Al(OH)3↓，产生白色沉淀，继续加入NaOH溶液，Al(OH)3会继续与其反应：Al(OH)3+OH-====+2H2O，沉淀会溶解变为澄清溶液。
4.答案：D
点拨：A选项中，Na与H2O反应生成 ( http: / / www.21cnjy.com )NaOH和H2;B选项中Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2；C选项中Ca(OH)2和Na2CO3溶液反应生成NaOH和CaCO3;D选项中的两种物质不反应。
5.答案：B
点拨：Al3+可以在酸性条件下 ( http: / / www.21cnjy.com )存在，在碱性条件下会生成Al(OH)3，选项中，Cl-、H+、Na+都可与Al3+共存，OH-能与Al3+反应生成Al(OH)3。
6.答案：B
点拨：Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应生成BaSO4白色沉淀；与MgCl2溶液反应生成Mg(OH)2白色沉淀，符合题干要求。
7.答案：C
点拨：检验FeCl2是否变质，主 ( http: / / www.21cnjy.com )要是看Fe2+是否被氧化为Fe3+，即直接检验溶液中Fe3+的存在。选择NaOH可以与Fe3+生成红褐色沉淀Fe(OH)3，但其中Fe2+会生成Fe(OH)2沉淀，Fe(OH)2会由白色变灰绿色最终会变成红褐色的Fe(OH)3，会干扰实验；Fe粉也可以与Fe3+反应而溶解其中，但现象不易观察；石蕊不能作为检验Fe3+的试剂；只有KSCN溶液是最好的检验Fe3+的试剂，加入若呈现血红色，则证明Fe3+存在，反之而不能。
8.答案：D
9.答案：D
10.答案：被氧化：2FeCl2+Cl2====2FeCl3
被还原：Zn+FeCl2====ZnCl2+Fe
11.答案：Cu+2FeCl3====2FeCl2+CuCl2 Cu元素化合价由0变为+2，Fe元素由+3价变为+2价
点拨：刻制印刷电 ( http: / / www.21cnjy.com )路板是工业利用Cu与FeCl3溶液的反应进行生产的，其反应原理为：Cu+2FeCl3====2FeCl2+CuCl2，离子反应：Cu+2Fe3+====2Fe2++Cu2+。Cu元素化合价由0变为+2，被氧化；Fe元素从+3价降到+2价，被还原。
12.答案：先生成白色沉淀，后迅速变灰绿色，最后变为红褐色 FeSO4+2NaOH====Fe(OH)2
↓+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3
点拨：在FeSO4溶液中加入NaO ( http: / / www.21cnjy.com )H溶液，会发生反应：Fe2++2OH-====Fe(OH)2↓，Fe(OH)2为白色沉淀，但它很容易被空气中的O2氧化，即4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3↓,但颜色变化是由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
13.答案：设NaHCO3受热分解生成Na2CO3的质量为x
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
2×84 106
33.6 g x
x==21.2 g
Na2CO3物质的量为=0.2 mol
答：剩余21.2 g Na2CO3,物质的量为0.2 mol。
14.略浙江省绍兴市诸暨市草塔中学2014-2015学年高二上学期12月月考数学试卷（理科）【解析】