t
T1
T2
A%
正反应放热
C%
t
P1
P2
m+n=p+q
三、某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图:
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
t
B%
T2P2
T1P2
T1P1
m+n
正反应吸热
P
A%
500℃
200℃
四、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图:
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
T
A的转化率
1.01*107Pa
1.01*106Pa
1.01*105Pa
正反应放热m+n>p+q
正反应放热m+n
T
C%
1.01*106Pa
1.01*105Pa
1.01*104Pa
四、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图:
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
正反应吸热m+n>p+q
P
A%
300℃
200℃
正反应吸热m+n=p+q
四、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图:
对于2A(g)+B(g) C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化,图中Y轴可能表示:
A、B物质的转化率
B、正反应的速率
C、平衡体系中的A%
D、平衡体系中的C%
P
Y
100℃
200℃
300℃
A、D
五、其它:
T
v
v逆
v正
T1
T2
正反应吸热
T
v
v正
v逆
正反应吸热
T
C%
450℃
正反应放热
P
A%
P1
m+n
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)第6章 烃 的 衍 生 物 V变大 ↓ ↓ > → ↑ ↑ P。
第一节 溴乙烷 卤代烃
教学目标
1、 掌握溴乙烷的结构、性质。
1、 掌握消去反应的概念。
1、 掌握卤代烃的物理性质随碳原子数递增的变化规律。
教学重点:
1:溴乙烷的结构、性质
2:卤代烃的物理性质随碳原子数递增的变化规律。
教学难点:
卤代烃的物理性质随碳原子数递增的变化规律。
常见的官能团:_____________________________________________________(写结构简式和名称)。
注意:①“官能团”与“基”的区别。②“基”与“根”的区别。
归纳:①“官能团”_____“基”,但“基”________“官能团”。如-COOH_________________
______________,但-CH3________________________________。
②“基”与“根”的比较
基(羟基) 根(氢氧根)
电子式
电性
存在于
注意:-OH中的“短线”表示___________。
本章在引言中就介绍了官能团的概念,并且强调了官能团与性质的关系。在后面各节中介绍各衍生物性质时,又结合具体实例,通过对物质结构的分析、实验和事实验证等对这种关系进行反复论证。这样,前后呼应,使官能团的作用体现于这一章的始终。具体地可这样理解:
(I)
(II)
一:溴乙烷
1.分子结构及特点(结构式及断键方式)
⑴结构式
________________________________________
注意:应将断键方式与相关的化学性质对应起来。
⑵官能团:__________。
2.物理性质
溴乙烷是____色_____体,沸点_____。_____溶于水,密度比水____。
3.化学性质
有机物结构决定性质。
⑴水解反应
化学方程式______________________________________________
⑵消去反应
化学方程式______________________________________________
思考:C(CH3)3-CH2Br能否发生消去反应?
讨论:卤代烃发生水解反应和消去反应的条件。
归纳:①水解反应条件:强碱的_______溶液。
②消去反应:1)强碱的_____溶液;2)消去反应发生在______的碳原子上,这些碳原子上一个连接卤原子,另一个至少连接一个_____原子。
二:卤代烃:
卤代烃
1.分类
⑴按分子中卤原子个数分:_____________________________________________。
⑵按所含卤原子种类分:_____________________________________________。
⑶按烃基种类分:_____________________________________________。
练习:下列卤代烃中:①CH3CH2Br、②CH3Cl、③CH2=CHCl、④CCl4、⑤ 、
⑥ 、⑦
其中属于卤代芳香烃的有______________(填序号,下同);属于卤代脂肪烃的有_______
______________;属于多卤代烃的有____________________;属于溴代烃的有____________。
2.物理性质
归纳:①常温下呈气态的卤代烃有:____________________________________________,其他为液态或固态。
②密度比水小的卤代烃有:_________________________________。
3.化学性质
与溴乙烷相似
练习:写出2-溴丁烷发生消去反应后生成物的结构简式。
4.制法
⑴烷烃卤代
⑵不饱和烃加成
思考:①制取CH3CH2Br可用什么方法?其中哪种方法较好?为什么?
②实验室制取溴乙烷的化学方程式如下:
CH3CH2OH+NaBr+H2SO4—→CH3CH2Br+NaHSO4+H2O,为什么这里的硫酸不能使用98%的浓硫酸,而必须使用80%的硫酸?
③在制得的CH3CH2Br中常混有Br2,如何除去?
练习
1.【复习题】写出下列化学方程式
(1)甲烷与氯气光照:
(2)苯与液溴在Fe的作用下反应:
(3)苯与浓硝酸、浓硫酸共热:
2.【思考题】溴乙烷的水解反应
(1)溴乙烷在水中能否电离出Br-, 它是否为电解质 加硝酸银溶液是否有沉淀
(2)溴乙烷与NaOH溶液混合后振荡,其上层清液直接加硝酸银溶液有何现象 为什么
(3)水解后的上层清液中加入HNO3,酸化后再加AgNO3溶液有何现象?为什么
(4)完成(3)中的有关化学方程式
3.【练习题】写出下列化学方程式
(1)CH3CH2CH2Cl和NaOH溶液混合:
(2)NaOH乙醇溶液混合加热:
4.【练习题】下列反应是消去反应吗?若不是,是何种反应类型?
5.【复习题】
(1)如何制取纯净的溴乙烷?
(2)CH3Br能发生消去反应吗?
(3)如何利用溴乙烷制取CH2Br-CH2Br?
6.【阅读思考题】
1.饱和一卤代烃的通式为 。
2.溶解性:卤代烃难溶于 ,易溶于 。
3.一氯代烷烃随碳原子数的增多,沸点逐渐 。
4.相同碳原子数的一氯代烷烃的同分异构体沸点如何变化?
5.比较含相同碳原子数的烷烃与一氯代烷烃的沸点、密度 并指出烷烃与一氯代烷烃随原子数增多在沸点、密度上的变化有何异同点
7.【练习题】写出R-CH2-CH2-X发生水解反应和消去反应的化学方程式。
(1)R-CH2-CH2-X + H2O
(2)R-CH2-CH2-X + NaOH
8.【思考题】什么样的卤代烃不能发生消去反应?
9.【练习题】下列卤代烃能发生消去反应且有机产物可能有两种的是 ( )
10.【例题】书写同分异构体
(1)写出C5H12同分异构体的结构简式。
(2)写出C5H11Cl同分异构体的结构简式。
第二节 乙醇 醇类
教学目标
1:掌握乙醇的结构、性质与用途。
2:了解乙醇的工业制法掌握几种常见的醇的性质与用途。
教学重点:
1:乙醇的结构、性质。
2:几种常见的醇的性质
教学难点:
乙醇的结构、性质。
一、乙醇
1、分子结构 H H
结构式: H—C—C—O—H 结构简式:
官能团: H H
思考:—OH与OH-有何区别?
2、物理性质
乙醇俗称 ,是一种无色、透明、有 的液体,密度比水小易挥发,能溶解多种 和 ,跟水以任意比互溶;工业酒精含乙醇约96%(体积分数),含乙醇99.5%以上的叫无水乙醇,通常利用无水 来检验酒精中是否含水,用工业酒精和 混合蒸馏制取无水酒精。
3、化学性质
⑴、与活泼金属反应Na、K、Mg ( 号键断裂)
反应方程式:
思考:此反应比Na与水反应要 得多,说明乙醇羟基上的氢很难电离,乙醇属于
。此反应可测定有机物分子中的羟基(或活泼氢原子)的数目。
⑵、与氢卤酸反应( 号键断裂)
反应方程式:
⑶、分子间脱水( 号键断裂)
反应方程式:
⑷、消去反应( 号键断裂)
反应方程式:
思考:醇消去反应的规律?
⑸、氧化反应( 号键断裂)
①燃烧:
②脱氢:
思考:A、乙醇能否使酸性高锰酸钾溶液褪色?B、醇脱氢的规律?
⑹、酯化反应( 号键断裂)
反应方程式:
4、用途:
5、工业制法
⑴、发酵法
⑵、乙烯水化法
思考:你认为上述哪种方法好?
⑶卤代烃水解 :
R-Cl + H2O R-OH + HCl
二、醇类
1、定义 。
2、通式
饱和一元醇: 。
3、分类
①按羟基个数分
②按烃基是否饱和分
③按烃基类别分
4、通性
三、几种重要的醇
1、甲醇
甲醇又称木精,易燃,有酒精气味,与水、酒精互溶,有毒,饮后会使人眼睛失明,量多使人致死。
2、乙二醇
结构简式:
乙二醇是无色、粘稠、有甜味的液体,凝固点低,可作内燃机抗冻剂,同时是制造涤纶的原料,舞台上的发雾剂。
3、丙三醇
结构简式:
丙三醇 俗称 ,没有颜色,粘稠,有甜味,吸湿性强——制印泥、化装品:凝固点低——防冻剂;制硝化甘油——炸药。
【典型例题】
例1、乙醇分子中不同的化学键如上图关于乙醇在不同反应中断裂键的说明不正确的是( )
A.和金属反应①键断裂 B.在Ag催化下和O2反应键①③断裂
C.和浓硫酸共热140℃时,键①或键②断裂,170℃时键②⑤断裂
D.和氢溴酸反应键①断裂
例2、化学式为C4H10O的醇,能被氧化,但氧化产物不是醛,则该醇的结构简式是( )
A.C(CH3)3OH B.CH3CH2CH(OH)CH3
C.CH3C(OH)(CH3)2 D.CH3CH(CH3)CH2OH
例3、今有组成为CH4O和C3H8O的混合物,在一定条件下进行脱水反应,可能生成的有机物的种数为( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
例4、分子式为C5H12O的饱和一元醇,其分子中含有两个—CH3,两个—CH2—,一个
—CH—和一个—OH,它可能结构有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
例5、一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得CO、CO2和水的总质量为27.6g,若其中水的质量为10.8g,则CO的质量为( )
A.4.4g B.2.2g C.1.4g D.在2.2g与4.4g之间
练习
1、能用来检验酒精中是否含有水的试剂是( )
A.硫酸铜晶体 B.无水硫酸铜 C.浓硫酸 D.金属钠
2、一定量的饱和一元醇与足量的金属钠反应,可得到2.24L(标况)将等量的该醇完全燃烧生成CO2 26.4g,该醇是( )
A.1-丁醇 B.1-戊醇 C.1-丙醇 D.2-丙醇
3、0.2mol某有机物和0.4molO2,在密闭容器中燃烧后,产物为CO2、CO、H2O,产物经过浓硫酸后,浓硫酸增重10.8g,通过灼热的CuO充分反应后,使CuO失重3.2g,最后通过碱石灰,碱石灰增重17.6g,若同量该有机物与9.2g钠恰好反应。计算并回答(1)写出有机物的结构简式和名称。(2)举出两种主要用途。
第三节 有机物分子式和结构式的确定
教学目标
使学生了解确定有机物实验式、分子式的方法,掌握有关有机物分子式确定的计算。
重点、难点 烃的衍生物的分子式和结构式的确定。
教学过程:
复习提问:1、分子式可以表示什么意义?
2、有机化学中如何确定碳氢元素的存在?
教授新课:
1:最简式和分子量确定分子式。
通过测定有机物中各元素的质量分数,确定有机物的最简式,再依据有机物的分子量来确定分子式。
例1 :某有机物中含碳40%、氢6.7%、氧53.3%,且其分子量为90,求其分子式。
该有机物中C、H、O的原子个数比为N(C):N(H):N(O) = 1:2:1 。因此,该有机物的最简式为CH2O。设其分子式为(CH2O)n 。又其分子量为90,故有:n=3 。即其分子式为C3H6O3 。
例2:课本P156例1略。
注意:(1)某些特殊组成的最简式,在不知化合物相对分子质量时,也可根据组成特点确定其分子式。例如最简式为CH3的在机物,其分子式可表示为(CH3)n ,仅当n=2时,氢原子已达饱和,故其分子式为C2H6 。同理,最简式为CH3O的有机物,当n=2时,其分子式为C2H6O2
(2)部分有机物的最简式中,氢原子已达饱和,则该有机物的最简式即为分子式。例如最简式为CH4、CH3Cl、C2H6O、C4H10O3等有机物,其最简式即为分子式。
1、 据各元素原子个数确定分子式。
通过测定有机物中各元素的质量分数,再结合分子量,可以确定有机物中各元素的原子个数,从而写出分子式。
例3:吗啡分子含C: 71.58% H: 6.67% N :4.91% , 其余为氧,其分子量不超过300。试确定其分子式。
解:由已知条件可知含氧为16.84%,观察可知含N量最少,据原子量可知,含N原子的个数最少,可设含n个N原子,则吗啡的分子量为14n/4.91% = 285n<300,即吗啡含有1个N,分子量为285。则吗啡分子中:
N(C)=17 N (H)=19 N (O)=3 吗啡的分子式为C17H19NO3
例4:P156例2
2、 据通式确定分子式
烷烃通式为CnH2n+2,烯烃通式为CnH2n,炔烃通式为CnH2n-2,苯及同系物的通式为CnH2n-6,饱和一元醇的通式为CnH2n+2O等,可以根据已知条件,确定分子中的碳原子数(或分子量)再据通式写出分子式。如某烃含氢元素17.2%,求此烃的分子式。该烃分子中各元素的原子个数之比为N(C)/ N (H) = 2:5根据烃的通式,C、H原子个数有三种情况。(1)烷烃:n/(2n+2)<1/2 ;(2)烯烃:n/2n = 1/2 ;(3)炔烃和芳香烃:n/(2n-2)和n/(2n-6)均>1/2 。
本题N(C)/ N (H) = 2:5,符合(1)则有n/(2n+2)=2/5,n=4,所以烃的分子式为C4H10
《讨论》:通过计算确定有机物的分子式需要哪些必要数据?
(1)有机物相对分子质量
(2)有机物中各元素的质量关系
质量比,质量分数,通式。
4.确定有机物分子式的其它方法。
1) 根据化学方程式确定分子式:P157例3
2) 商余法确定分子式
若已知有机物的式量、耗氧量、电子数,均可据的式量(14)、耗氧量(1.5)、电子数(8)确定有机物的分子式。如:
(1)某烃的式量是128,则128/14=9^2,则此烃则此烃含9个CH2和2个H,其分子式为C9H20, C10H8(注意:余2为烷烃,除尽为烯烃,差2为炔烃,差6为苯及同系物)
(2)某烃1mol充分燃烧耗氧7.5mol则7.5/1.5=5,则此烃分子含5个CH2,其分子式为C5H10,由等量变换(4个H耗氧量与1个C同)可得变式C6H6。若1mol某烃充分燃烧耗氧8mol,则8/1.5=5^0.5,5表示此烃分子含有5个CH2,0.5表示除5个CH2外的原子或原子团耗氧0.5,应为2个H,因此该烃分子式为C5H12。(注意:余0.5为烷烃,差0.5为炔烃,除尽为烯烃)
(3)某烃分子中含42个电子,则42/8=5^2,5表示该烃含5个CH2,2表示余2个电子即表示除5个CH2外还有2个H,其分子式为C5H12,由等量变换(6个H含电子数与1个C同)可得变式C6H6。(注意:余2为烷烃,差2为炔烃,除尽为烯烃)
二、通过实验确定乙醇的结构式
1、乙醇的分子式为C2H6O,其结构可能有两种:
2、要确定是哪种结构,可以利用乙醇能与Na反应,测定产生的H2的量,确定乙醇与氢的物质量的比来确定乙醇中可被置换的H原子的个数,而确定结构式。实验装置如图所示:
A:操作顺序:
1)、组装:从上到下,从左到右
2)、检查气密性:(方法......)
3)、加药品:先加烧瓶中的钠,再往分液漏斗中加入一定量的乙醇,并放置在烧瓶上,往广口瓶中加入水。
4)、反应、收集、读取数据。
B:数据处理:
C:实验时注意:(1)金属钠要过量。(2)加入乙醇时要缓慢。(3)读数时要冷至室温,并使量筒中液面与广口瓶中液面平齐。
一:有机物分子式的确定
1.直接法
如已知物质的Mr及元素质量分数ω(x),则___________________________。
2.最简式法
先根据元素的质量分数,求得最简式,再利用分子量与最简式的关系,求得分子式。
3.燃烧通式法
确定有机物分子式的常用技巧及思维方法
1.差量法
2.平均组成法
3.极端思维法
4.归一法
5.十字交叉法
【过关演练】
一、选择题
1.某混合气体由两种气态烃组成,取2.24L该混合气体完全燃烧后得到4.48L二氧化碳(气体已折算为标准状况)和3.6g水,则这两种气体可能是( )
A. CH4和C3H8 B. CH4和C3H4 C. C2H4和C3H4 D. C2H2和C2H6
2.将一定量的有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收,经过滤得到沉淀20g,滤液质量比原石灰水减少5.8g,该有机物可能是 ( )
A. 乙烯 B. 乙二醇 C. 乙醇 D. 甲酸甲酯
3.10mL某气态烃,在50mL氧气里充分燃烧,得到液态水和体积为35mL的混合气体(所有气体体积都是在同温同压下测定的)。则该气态烃可能是 ( )
A. 甲烷 B. 乙烷 C. 丙烷 D. 丙烯
4.在20℃,某气态烃与氧气混合充入密闭容器中,点燃爆炸后,又恢复到20℃。此时容器内气体的压强为反应前的一半,经氢氧化钠溶液吸收后,容器内几乎成真空。此烃的分子式可能是 ( )
A. CH4 B. C2H6 C. C3H8 D. C2H4
5.150℃时1L混合烃和9LO2混合置于密闭容器中充分燃烧完全反应后恢复至150℃容器内压强增大8%,则该混合烃的组成是 ( )
A. V(CH4):V(C2H6)=1:1 B. V(C2H4):V(C4H10)=1:4
C. V(C2H4):V(C4H8)=1:4 D. V(C3H4):V(C4H8)=1:4
6.乙烷和丙烷的混合气体完全燃烧后,产物通过浓H2SO4,浓H2SO4增重2.04g,然后通过Na2O2,Na2O2增重2.24g,混合气体中乙烷和丙烷的体积比为 ( )
A. 1:1 B. 2:3 C. 3:2 D. 3:5
7.若甲烷分子中的四个氢原子都被苯基取代,得到 分子,对该分子的
描述,不正确的是 ( )
A. 该分子的化学式为C25H20 B. 分子中所有碳原子一定在同一平面上
C. 物质属于芳香烃 D. 一卤代物共有三种
8.一定质量的某有机物和足量Na反应可得到VAL气体,同质量的该有机物与足量纯碱反应,可得到相同条件下VBL气体,若VA>VB,则该有机物可能是 ( )
A. HO-CH2-COOH B. HO-CH2-CH2-COOH
C. HOOC-COOH D. CH3COOH
9.(2001全国高考)某有机物X能发生水解反应,水解产物为Y和Z。同温同压下,相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同,化合物X可能是 ( )
A. 乙酸丙酯 B. 甲酸乙酯 C. 乙酸甲酯 D. 乙酸乙酯
10.(2001上海高考)2001年9月1日将执行国家食品卫生标准规定,酱油中3-氯丙醇(ClCH2CH2CH2OH)含量不得超过1PPm。相对分子质量为94.5的氯丙醇(不含 结构)
共有 ( )
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
二、填空题
11.请写出六种你学过的有机化合物的结构简式,这些化合物燃烧后产生的CO2和H2O(g)的体积比符合如下比值(各写三种):
⑴V(CO2)/V(H2O气)=2的有_____________________________________。
⑵V(CO2)/V(H2O气)=0.5的有_____________________________________。
12.400K,1.01×105Pa时,2L烃A的蒸气能在mL氧气中完全燃烧,反应后体积增至(m+4)L(体积在同前条件下测定)。
⑴烃A的组成上应满足的条件是________________________。
⑵当m=15时,该烃可能的分子式为___________________________。
⑶若A在常温常压下为气态,m的取值范围是_____________________。
13.某有机物A广泛存在于许多水果内,尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多。已知A的分子量为134,其碳的含量为35.8%,氢的含量为4.5%,氧的含量为59.7%。该化合物具有如下性质:
④A在一定温度下脱水生成的链状化合物可和溴水发生加成反应:
试回答:
⑴A的分子式为________________。
⑵对A的分子结构可作出的判断是_______________。
a.肯定有碳碳双键 b.有两个羧基 c.有一个羟基 d.有-COOH官能团
⑶有机物A的结构简式(不含-CH3)为_____________________。
⑷有机物在一定温度下的脱水产物和溴水反应的化学方程式
_____________________________________________________________________________。
14.(1999上海高考)化合物A(C8H17Br)经NaOH醇溶液处理后生成两种烯烃B1和B2。B2(C8H16)经过①用臭氧化处理,②在Zn存在下水解,只生成一种化合物C。C经催化氢化吸收一摩尔氢气生成醇D(C4H10O),用浓硫酸处理D只生成一种无侧链的烯烃E(C4H8)。已知:
试根据已知信息写出下列物质的结构简式:
A:_______________________________ B2:____________________________________
C:_______________________________ E:______________________________________。
15.(1994全国高考)A、B两种有机化合物,分子式都是C9H11O2N。
⑴化合物A是天然蛋白质的水解产物,光谱测定显示,分子结构中不存在甲基(-CH3)。
化合物A的结构式是________________________。
⑵化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃一硝化后的唯一产物(硝基连在芳环上)。
化合物B的结构式是________________________。
16.(1995年全国高考)有机化合物A、B分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种。如果将A、B不论以何种比例混合,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变。那么,A、B组成必须满足的条件是___________
________________________________________________。
若A是甲烷,则符合上述条件的化合物B中,分子量最小的是(写出分子式)_________,并写出分子量最小的含有甲基(-CH3)的B的2种同分异构体结构简式:
_____________________________________________________________。
第四节 苯酚
教学目标
1.知识目标:使学生掌握苯酚的分子结构、重要性质、了解苯酚的用途。
2.能力目标:培养学生观察分析能力,加深对分子中原子团相互影响的认识,培养学生辩证唯物主义观点。
教学重点
苯酚的分子结构和化学性质。
教学难点
苯酚的化学性质与物质结构的关系。酚羟基与醇羟基的区别。
教学过程:[板书] 第二节 苯酚
[讲述引入新课] 化学是一门以实验为基础的自然科学,下面我们通过几个试验来探索苯酚的性质。
讲述:今天我给大家介绍一种重要的化工原料,在工农业生产上和医药上经常使用。大家到手术室里常闻到一种气味,家庭的药皂中也可闻到一种特殊的气味,这种物质是什么呢?今天我们就来学习它。
一、实验导入
实验序号 主要操作 实验导视
实验1 取少许苯酚放入试管中,在滴加少水(观察色、味、态)
实验2 向上述浑浊溶液中的加NaOH溶液
实验3 苯酚和浓溴水的反应
实验4 苯酚和FeCl3溶液的反应
实验完毕后,请同学们收拾好药品、和仪器。
针对上述实验现象,请同学们看书自学。
二、读书提纲
1、苯酚分子结构如何?它与醇类结构有和区别?
2、苯酚有那些物理性质?
3、苯酚与NaOH溶液反应的现象如何?说明苯酚具有怎样的性质?
4、苯酚溶液分别与浓溴水及FeCl3溶液反应的现象如何?
5、苯酚分子中原子团之间是怎样相互影响的?
(学生自学、讨论,教师巡视指导)
三、师生讨论
请同学们针对上述问题展开讨论。
师:请同学们回忆苯酚的物理性质。
生:回答。
[板书]一、物理性质
1、 色、态、味。
2、 溶解性。
3、 毒性(进行安全教育)。
[师设问]
(1)苯酚的浑浊溶液中滴加NaOH溶液有何现象
生:溶液由浑浊变澄清。
(2)根据上述现象请你预测苯酚可能具有怎样的性质?
生:酸性。
(3)苯酚为什么具有酸性?
(追问)物质的性质是由什么决定的?
生:结构。
[过渡] 下面我们共同研究苯酚的分子结构。
[板书]二、苯酚的分子结构
分子式 结构式 结构简式
师:苯酚与醇类物质的主要区别是什么?你认为苯酚的化学性质与乙醇是否相同?
生:羟基与苯环直接相连,它的化学性质与乙醇是不完全相同的。
[板书]三、苯酚的化学性质
过渡:从实验二我们判断苯酚的水溶液具有酸性,那么苯酚的水溶液为什么显酸性呢?
师:引导、启发
生:讨论、归纳,苯环对羟基的影响使羟基上氢原子易电离,其水溶液呈酸性。
[板书]1.苯酚与NaOH溶液的反应
OH + NaOH ONa + H2O
师:启发 苯酚水溶液的酸性如何 你怎样用事实来证明它酸性的强弱呢
生:激烈讨论(联系旧知识培养能力)
师:鼓励学生多提出问题,大胆设想,不怕出错。
难点突破:你能否用现有药品证明苯酚的酸性强弱(实验仪器中已放好:石蕊试液,CO2发生的简易装置)
生:总结(1)在苯酚溶液中滴加几滴石蕊试液,不变色。
(2)向苯酚钠溶液中通入足量的CO2,有浑浊出现。
[板书]2.苯酚与浓溴水的反应
师:向苯酚溶液中滴加浓溴水,现象如何?
生:生成白色沉淀。
引导:苯和液溴与苯酚和浓溴水哪个反应更易发生?为什么?
师:事物之间是普遍联系的,原子团之间也不例外。
生:总结 羟基对苯环的影响,使苯环上三个氢原子变活泼而易被取代。
Br
OH + 3Br2 Br OH + 3HBr
Br
[板书]3.苯酚和FeCl3溶液的反应
师:现象如何?
生:无色变成紫色。
师:有何实际意义?
生:可用于鉴别和检验苯酚。
[板书] 四、苯酚的用途
思考题:1.结合所学知识举两例说明有机物分子中原子团之间是相互影响的。
2.为什么乙醇和苯酚分子中都有羟基,苯酚具有酸性而乙醇的水溶液无酸性?
课堂检测:
选择题(每题只有一个正确答案)
1、下列物质属于酚类的是 ( )
A、 B、 C、 D、CH3CH2OH
2、往下列溶液中滴入FeCl3溶液,不反应的是( )
A、NaCl B、NaOH C、KSCN D、
3、关于苯酚的叙述中正确的是( )
A、苯酚的水溶液能使石蕊试液变红
B、苯酚的浓溶液对皮肤有腐蚀性
C、苯酚的水溶液具有强酸性
D、苯酚的溶解度随温度升高而增大
4、下列物质不能跟溴水反应的是( )
A、 B、 C、CH2=CH2 D、
5、下列物质不能跟金属钠反应的是( )
A、 B、 C、 D、CH3CH2OH
6、下列物质中能跟NaOH溶液反应的是( )
A、 B、 C、 D、CH3CH2OH
第五节 乙醛 醛类
目的要求:1.使学生掌握乙醛的结构式,主要性质和用途
2.使学生掌握醛基和醛类的概念,了解甲醛的性质和应用
3.了解酚醛树脂的制备方法,用途以及缩短聚反应的概念
重点:乙醛的加成反应与乙醛的氧化反应
难点:乙醛的加成反应与乙醛的氧化反应
教学过程:
【复习】乙醇的催化氧化反应方程式
O
-C-H 是醛基 简写-CHO(不能写成-COH,为什么 )
醛基中有C,故CH3CHO称乙醛
醛: 叫醛.醛类的通式是
一.乙醛
1.乙醛的物理性质
名称 分子式 相对分子质量 沸点 溶解性
丙烷 C3H8 44 -42.7。C 不溶于水
乙醇 C2H6O 46 78.5。C 互溶于水
乙醛 C2H4O 44 20.8。C 互溶于水
【讨论】这三种物质的物理性质的不同的原因是什么
2.乙醛的化学性质
(1)加成反应
【复习】什么是加成反应?
O
CH3C-H分子中有C=O双键,C=O双键在一定条件下也能发生加成反应
O 催化剂 OH
CH3C-H +H2 CH3CH2
乙醇脱氢生成乙醛,乙醛加氢变成乙醇.
[明确]醛基不能与卤素单质加成, 这点与C=C双键不同
(2)氧化反应
得氧去氢 氧化反应
去氧得氢 还原反应
CuO+H2=Cu+H2O
CuO失去O,H2得到O,是O的得失.
氧化 氧化
CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH
还原 还原
①银氨溶液的配制:
1mL2%AgNO3+2%NH3·H2O Ag++NH3·H2O=AgOH+NH4+
再滴加NH3·H2O,观察,溶解 AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
H3N:Ag+:NH3 形成配位键.生成的为二氨合银离子
强调:①银氨溶液的配制方法;
②银镜反应;
③水浴加热的目的;
④成镜的基本要求;
⑤检验醛基及制镜与制瓶胆。
另:i银镜反应的银氨溶液要求现用现配,且配制时不充许NH3·H2O过量,即先取AgNO3溶液后滴加稀氨水,使生成的AgOH刚好完全溶解为止,否则将产生易爆炸的物质。
ii.乙醛与氢氧化银氨溶液反应时,1mol乙醛可以还原出2molAg来,而甲醛的反应则可以置换出4molAg,因为第一步生成的甲酸中仍然有醛基存在而进一步发生反应。
iii.有的书认为,在制备奶氢溶液过程中,氨水由于变成氢氧化银氨而使溶液碱性增强。实际并不然,生成的OH-(ii反应)又与NH+4(I反应)重新结合生成NH3·H2O,单从碱性强弱考虑,反应由于消耗了一部分NH3·H2O,溶液碱性有所降低。
【思考】银氨溶液显什么性 是酸性还是碱性
银氨溶液的溶质是什么
再滴加乙醛溶液,水浴加热,观察有 生成
方程式:
【讨论】①醛基(-CHO)生成物(Ag)有何量的关系
②银镜如何洗去
【思考】配制Cu(OH)2时,在药品的用量上有什么要求
方程式:
【实验6-8】乙醛与氢氧化铜悬浊液(斐林试剂)反应
Cu2++2OH—= Cu(OH)2↓
强调:①反应现象为有红色沉淀产生;
②说明Cu2O与CuO的不同;
③氧化剂不是氢氧化铜,而是氢氧化铜悬浊液;
④可以用来检验醛基的存在。
思考:氢氧化铜悬浊液与乙醛溶液混合加热,出现了黑色沉淀,原因是什么?
强调:氢氧化铜悬浊液是氢氧化铜悬浮于氢氧化钠溶液中所得的混合物。
3.乙醛的用途
制乙酸 2CH3CHO+O22CH3COOH
制丁醇等
4.乙醛的工业制法
三、乙醛的制备方法:
1 乙炔水化法:
2 乙烯氧化法:
乙醇的催化氧化:
【讨论】三种方法的优缺点?哪种方法是常用方法?
【练习】
1.烯烃在一定条件下发生氧化反应时,C=C双键断裂,RCH=CHR`可发生氧化成RCHO和R`CHO,在该条件下,下列烯烃分别被氧化后,产物中可能有乙醛的是( )
A CH3CH=CH(CH2)2CH3
B CH2=CH(CH2)3CH3
C CH3CH=CH-CH=CH-CH3
D CH3CH2CH=CHCH2CH3
2.下列物质在催化剂作用下氧化的生成物能发生银镜反应的是 ( )
A 1-丙醇 B 2-丙醇
C 丙醛 D 乙醇
3.正丙醇蒸气与空气混合,通过加热的铜网,生成一种化合物,与该化合物互为同分异构体的是 ( )
A CH3CH2OCH3 B CH3C—CH2
C CH3COCH3 D CH3CH(OH)CH3
4. 总质量一定时,不论以任何比例混合,完全燃烧生成CO2与H2O的量多为定值的是 ( )
A、 和C2H2 B、C2H4和C3H8
C、CH2O和C2H4O2 D、C3H8O和C2H6O
二.醛类
HCHO CH3CHO CH3CH2CHO CHO
【思考】上述醛的名称
(1)饱和一元醛的通式是什么
(2)当n= 才有 同类同分异构体
(3)C5H10O属于醛的同分异构体并命名
1.甲醛的性质
甲醛用于合成酚醛树脂
方程式:
【思考】该反应断了什么键 生成了什么键
缩聚反应:
[练习]写方程式
(1)CH3CH2CHO的银镜反应
(2) CHO与新制Cu(OH)2共热
(3)HCHO合成聚甲醛
(4)HCHO与O2催化氧化
(5)苯酚与乙醛制酚醛树脂
比较:等物质的量完全燃烧耗氧:CnH2nO与CnH2n-2
等物质的量完全燃烧产物比相同:CnH2nO与CnH2n
强调:饱和一元脂肪醛同系物之间物理性质递变,化学性质相似。
简单介绍甲醛:最简单的醛,又叫蚁醛。
物性:HCHO,无色气体,极溶于水,有强烈刺激性气味。35%~40%的水溶液叫做福尔马林。
用途:有机合成、农药,水溶液具有杀菌与防腐能力,浸制标本。还可用于氯霉素、香料及染料。
2.了解丙酮的性质
CH3COCH3 -CO- 羰基 “羰”是新造字(形音分别取自碳氧)
-CO- 若连H即为醛基. 酮的通式是R-CO-R’ -CO-为酮的官能团
[练习]写方程式
(1)CH3COCH3与H2加成
(2)CH3CH2CHCH3的催化氧化(将产物命名)
OH
[问]CH3CH2CHO与CH3COCH3两物质是什么关系 它们的水溶液如何鉴别
【练习】
1.下列化合物分子中不含双键的是 ( )
A 苯甲醛 B 乙醛 C 甘油 D 二氧化碳
2.某醇C5H11OH氧化时生成酮,该醇发生消去反应时只生成一种烯烃,则该醇的结构简式是 ( )
A 、CH3─CH─CH(CH3)2 B 、CH3(CH)2─CH─CH3
| |
OH OH
C、CH3—CH2—CH—CH2—CH3 D、(CH3)3C—CH2—OH
|
OH
3、某一元醛发生银镜反应,生成21.6g银,再将等质量的醛完全燃烧生成13.44g的CO2(标准状况),则该醛可能是 ( )
A、丙醛 B、丁醛 C、己醛 D、苯甲醛
4、总质量一定时,不论以任何比例混合,完全燃烧生成CO2与H2O的量多为定值的是 ( )
A、 和C2H2 B、C2H4和C3H8
C、CH2O和C2H4O2 D、C3H8O和C2H6O
5、各为0.1mol的丙醛、丙醇、丙烷、丙烯完全燃烧时,消耗氧气最多的是( )
A、丙醛 B、丙醇 C、丙烷 D、丙烯
6、在硫酸铜溶液中加入适量的氢氧化钠溶液后,在此溶液中加入福尔马林、加热,依次观察到的现象是
其化学方程式为 ,此放应用于检验 基的存在,医学上常用于检验糖尿病人的尿中含糖的多少,说明糖中可能含有 基。
7、把不饱和烃在催化剂作用下,用臭氧氧化,则生成有羰基的化合物。现把一定量的以组成为C4H8表示的不饱和烃的混合气体(A)用上说方法氧化,生成0.5mol酮,1.5mol醛(其中含有甲醛0.7mol),另外,把1.0mol混合气体(A)进行加氢反应,可生成1.0mol饱和烃的混合气。
(1)写出所有这些氧化生成物的结式 、 、
、 。
(2)、加氢放应所生成的异丁烷的物质的量为 mol
(3)、混合气体(A)中各种气体成分的物质的量之比由小到大的顺序为
(4)混合气体(A)在标准状况下得体积是 。
第6节 乙酸 羧酸
目的要求:1、使学生掌握乙酸的酸性和酯化反应等化学性质,理解酯化反应的概念;
2、使学生了解酯的水解,并了解书乙酸的酯化与乙酸乙酯的水解是一对可逆反应;
3、使学生了解羧酸的简单分类、主要性质和用途。
重点:乙酸的酸性和乙酸的酯化反应
难点:乙酸的酸性和乙酸的酯化反应
教学过程:
复习:1、乙醛的氧化反应
2、乙酸的的物理性质、分子式、酸性及用途。
说明:醋酸、冰醋酸、冰乙酸名称的来历。
乙酸的结构简式:CH3COOH,官能团为:—COOH。
强调:乙酸的化学性质主要就是由其官能团所羧基决定。
一、乙酸的化学性质
1、乙酸的酸性
强调:乙酸是酸,具有酸的一切通性(让学生例举乙酸与石蕊试液、金属铝、氧化镁、氢氧化铜、碳酸钠、碳酸钙反应)
设问:乙酸的酸性强弱如何呢?
【实验6-9】乙酸溶液与碳酸钠粉末反应
CH3COOH + Na2CO3 → CH3COONa + CO2↑+ H2O
说明:⑴乙酸的酸性比碳酸强;
⑵CH3COOH>H2CO3>C6H5OH
2、乙酸的酯化反应
【实验6-18】在浓硫酸存在下,乙酸与乙醇加热反应生成乙酸乙酯
浓H2SO4
CH3COOH + C2H5 OH CH3COOC2H5 +H2O
△
强调:⑴酯化反应的反应机理(历程):酸脱羟基醇脱氢
浓H2SO4
验证:CH3COOH+H18OC2H5 CH3CO18OC2H5 +H2O
△
⑵浓硫酸的作用:催化剂、吸水剂;
⑶碳酸钠溶液的作用:除去乙酸乙酯中的乙酸(为什么导管口不能接触液面);
⑷此反应为可逆反应,逆反应为水解反应,增大水解反应程度所用试剂是强碱
浓H2SO4
CH3COOC2H5 +H2O CH3COOH+C2H5OH
△
⑸如何除去乙酸乙酯中的乙酸?碳酸钠溶液,萃取后分液。
拓展延伸:
1、多羟基醇与多羟基羧酸反应的方式:
⑴成链状的酯
练习:HOOC-COOH+HOCH2CH2OH
⑵生成环状酯
练习:HOOC-COOH+HOCH2CH2OH
⑶生成聚合物
练习:nHOOC——COOH + nHOCH2CH2OH
2、羟基羧酸(以 CH3CHCOOH为例)
∣
OH
⑴分子内脱水成酯
⑵分子间生成链状酯
⑶分子间生成环状酯
⑷分子间生成聚酯。
酯
结构:RCOOR′,R、R′饱和烃基,通式为CnH2nO2,
物理性质:香味,存在于花草与水果中,密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂,也可作溶剂。
化学性质:在无机酸碱存在下的水解反应
【实验6-18】乙酸乙酯在水、稀硫酸、氢氧化钠溶液存在下的水解反应。
发现:一段时间后的水解程度:氢氧化钠溶液>稀硫酸>水
H3COOC2H5 +H2O CH3COOH+HOC2H5
H3COOC2H5 +H2O CH3COOH+HOC2H5
或H3COOC2H5 +NaOH → CH3COONa+HOC2H5
RCOOR′ +H2O RCOOH+HOR′
强调:浓硫酸有利于酯化反应的进行,氢氧化钠溶液等有利于水解反应的发生。
RCOOR′+NaOH → RCOONa+HOR′
[数 据]:
物 质 沸点(0C) 密度(g/mL) 水溶性
乙 酸 117.9 1.05 易溶
乙 醇 78.5 0.7893 易溶
乙酸乙酯 77 0.90 微溶
②馏出液中是否有乙酸和乙醇?
③饱和碳酸钠溶液的作用是什么? ,
、 。
④为什么产生蒸气的导管口要在饱和碳酸钠溶液的液面上?
⑤浓硫酸的作用是什么? .
[思 考]: 在上述这个酯化反应中,生成物水中的氧原子是由乙酸分子中的羧基上的羟基提供,还是由乙醇分子的羟基提供?
写出反应的方程式:
二、羧酸
1、定义: 。
常见羧酸:HOOC-COOH——乙二酸
—COOH——苯甲酸
高级脂肪酸:硬脂酸、软脂酸、油酸
饱和一元脂肪酸:CnH2nO2
2、分类:
(1)根据与羧基相连的烃基的不同可分为:
(2)根据羧酸分子中羧基的数目分为
3、饱和一元脂肪羧酸的通式:
强调:1、与烃基饱和的酯同分异构,如C4H8O2(6种)
2、化学性质:酸性、酯化反应
3、甲酸
HCOOH,HO-CHO
强调:⑴甲酸结构中含有醛基,具有强还原性
⑵甲酸的酯也含有醛基R-O-CHO,也有还原性;
⑶甲酸的盐也具有强还原性。
4、甲酸分子式: 结构式: 结构简式:
[完成下列反应的化学方程式]:
HCOOH + Na
HCOOH + Cu(OH)2
HCOOH + CH3OH
5、高级脂肪酸定义:
俗 名 硬 脂 酸 软 脂 酸 油 酸
结构简式
是否饱和
状 态
溶 解 性
新课的延伸:
1、已知, —CH3 —COOH
以 对二甲苯和乙烯为主要原料,合成聚酯纤维。
2、已知丙酮可以与氢氰酸发生加成反应,—CN可以水解生成—COOH
用丙酮与氢氰酸为原料,合成聚2-甲基丙烯酸甲酯 。
实验]:
a、现象:
b、反应方程式:
c、酯化反应定义: 。
又是 反应(反应类型)。
水解
水解
还原
酯化
氧化
氧化
水解
酯
RCOOR’
羧酸
RCOOH
醛
R-CHO
醇
R-OH
卤代烃
R-X
CH2 OH
OH
v×ρ a
×n(H) = × 2
46g.mol-1 22400ml. mol-1
H H H H
H C O C H H C C O H
H H H H
酯
水解
酯化
氧化
水解
水解
还原
水解
氧化
氧化
醛
羧酸←——卤代烃——→醇
酯化
OH
OH
CH CH2
CH3
CH2 OH
CH3
OH
CH3
OH
O
PAGE
9
中学化学教学网 http://www.huaxue.org(共5张PPT)
氮族元素
氨 铵盐
第二课时
复习:
1、简述NH3的物理性质。
物理性质:颜色、状态、密度、溶解性、熔沸点;其他如硬度、导电导热性、升华等。
2、简述NH3的化学性质,并写出相应的化学反应方程式。
3、简述实验室制取氨气的试剂、反应原理、发生装置主要仪器、收集方法、检满方法、常用干燥剂。
4、实验室还可以如何快速得到氨气?
复习:
5、某混合气体可能有CO、CO2、NH3、H2、HCl和水蒸气中的一种或几种,当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,则可断定该混合气体中一定有( )
A、HCl, CO2, H2 B、CO, H2, H2O
C、CO, H2, NH3 D、HCl, CO, H2O
A
二、铵盐 NH4+:
1、铵盐的物理性质:
易溶于水的无色晶体。
写出NH4+的电子式。
H
[ H N H ]+
H
4 个H原子完全等同,NH4+呈正四面体构型。
2、铵盐的化学性质:
(1)易分解:
一般生成氨和相应的酸。
*问题1:氯化铵受热时的现象是升华吗?
*问题2:为什么铵肥施用时要埋在土下并
及时灌水?
(2)与碱反应:
NH4++OH-=NH3·H2O==NH3 +H2O
*注意1:铵盐与碱固体间反应时不能写离
子方程式。
*注意2:铵盐与碱溶液间反应时浓溶液或加热产生氨气,稀溶液不加热生成NH3 H2O。
二、铵盐 NH4+:
3、NH4+的检验:
讨论后回答:操作(试剂)、现象、结论。
取少量样品与碱混合于试管中共热,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则证明样品中含有NH4+;或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟产生,则证明样品中含有NH4+。
练习:课本P13习题。(共5张PPT)
氮族元素
氨 铵盐
第一课时
一、氨 NH3:
写出分子式、电子式、结构式、空间构型。
1、氨的存在、物理性质:
无色刺激性气味的气体。
喷泉实验
— 极易溶于水(相似相溶、氢键),氨水是弱碱。
易液化(氢键),液氨气化时吸收大量热
—致冷剂。
*氨水的密度小于水的密度,所以氨水的浓度越大,密度越小。
一、氨 NH3:
2、氨的实验室制法:
“强碱制弱碱”:2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3 +2H2O
问题1:原料试剂用溶液还是固体?为什么?
问题2:用怎样的发生装置?决定因素是?
问题3:如何收集氨气?怎样检验是否集满?
问题4:氨气对人体有害吗?如何尾气处理?
问题5:如何干燥氨气?
用碱石灰、干燥管
*浓H2SO4、无水CaCl2、P2O5 均与NH3反应。
注意1:铵盐不能用NH4NO3或(NH4)2CO3。因为它们本身受热要分解。
注意2:消石灰不能用NaOH、KOH代替。因为它们易潮解结块,不利于NH3产生;高温下腐蚀试管。
一、氨 NH3:
3、氨的化学性质:
(1)与水反应:
NH3 + H2O NH3 · H2O NH4+ + OH-
氨水中存在哪些粒子?
*涉及氨水浓度时,氨水的溶质是NH3,而
不是NH3 · H2O。
(2)与酸反应:写出NH3分别与HCl、HNO3、
H2SO4反应的化学方程式。
*与挥发性酸如HX、HNO3在空气中相遇形
成白烟是NH3的检验方法之一。
*NH3检验之二 —湿润的红色石蕊试纸变蓝。
一、氨 NH3:
3、氨的化学性质:
问题1:根据化合价分析NH3还应有的性质?
问题2:通常最低价非金属元素被氧化后的
产物是什么?
(3)-3价氮的还原性:
a.在纯氧中燃烧:4NH3+3O2==2N2+6H2O
b.催化氧化:
4NH3+5O2 == 4NO+6H2O
*将烧红的铂丝接近锥形瓶中浓氨水的表面,会看到铂丝持续红热、并有少量白烟产生的现象。铂丝持续红热的原因是 ,写出产生白烟的有关反应方程式。
Pt
*已知在一定条件下NH3能被Cl2氧化,写出可能的化学反应方程式。
2NH3+3Cl2 = N2+6HCl
当NH3足量时:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl(共15张PPT)
铁和铁的化合物
台州中学 陈友胜
2004年12月9日
回忆
1、铁在元素周期表中的位置如何?
回忆
位于第四周期,第Ⅷ族 是典型的过渡金属
1、铁在元素周期表中的位置如何?
2、铁的常见化合价有哪些?
0价、+2价、+3价
Fe
+2
Fe
0
Fe
+3
Fe
+3
Fe
+2
Fe
0
请写出能够实现转化的离子或化学方程式(越多越好!!!)
一、知识网络
①
②
③
④
①
②
③
④
氧化剂
氧化剂
氧化剂
还原剂
Fe
+3
Fe
+2
Fe
0
一、知识网络
Fe
+3
Fe
+2
Fe
0
小结
强
强
弱
氧化剂
氧化剂
氧化剂
还原剂
Fe
+3
Fe
+2
Fe
0
讨论:各价态的铁体现何性?
只有还原性
既有氧化性又有还原性
只有氧化性
强
强
弱
氧化剂
氧化剂
氧化剂
还原剂
1、实验室要配制并保存FeSO4溶液时应注意什么?如何检验FeSO4是否变质?
二、知识应用——配制
二、知识应用——离子检验
1、铜在常温下不跟稀硫酸和氢氧化钠等反应,但在制备印刷电路时常用FeCl3作为“腐蚀液”,其反应原理是 。
2、将铁粉投入到盛有Cu2+、Ag+、Fe3+的溶液中,反应完毕时(1)若烧杯底部有铁粉剩余,则溶液中一定不含有的金属离子是 ;
(2)若烧杯底部没有铁粉剩余,则溶液中一定含有的金属离子是 ;
(3)若溶液中不含有Cu2+时,则一定不含有的金属离子是 。
Fe2+
Ag+, Fe3+ , Cu2+
Ag+,Fe3+
二、知识应用——共存
Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
1、下列物质反应结束后一定有+3价铁生成的是( )
①过量的Fe与稀HNO3反应;
②Fe与过量稀H2SO4反应;
③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸;
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中。
(A)只有① (B)只有①③
(C)只有③ (D)全部
C
2、溶液中一定含有+2价铁的是( )
D
二、知识应用——制备
谢 谢大家 指 导 !(共13张PPT)
铁
铁
铁
铁
铁
铁和铁的化合物
第二课时
复习回顾:
(1)镁、铝和铁的性质有哪些异同点?
(2)氯化镁、氯化铝、氯化铁的性质有哪些异同点?
(3)铁、镁和铝的冶炼方法有什么不同之处?
(4)铁有哪些常见的氧化物?它们分别跟盐酸反应的化学方程式?
三、铁的氢氧化物:
思考:
若将NaOH
溶液滴到FeCl3
溶液中有
什么现象?若滴加到FeCl2
溶液中呢?
请同学们写出相应的化学方程式。
铁的化合物
2、氢氧化物[Fe(OH)2 Fe(OH)3]
实验:向FeCl3溶液中滴入NaOH,观察实验现象,写出离子方程式。
Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓(红褐色)
实验:新制FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,注意把滴管伸入液面以下,观察实验现象,写出方程式。
Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓(白色)
铁的化合物
白色沉淀在空气中放置,观察颜色变化:
白色----绿色----灰绿色----红褐色,写出反应的方程式:
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
生成的4Fe(OH)2和4Fe(OH)3都是不溶性碱,都能与酸反应,写出离子方程式。
铁的化合物
3、亚铁盐和铁盐
①绿矾 (FeSO4·7H2O)
制法:铁屑加稀硫酸---浓缩—冷却—绿色晶体。
用途:分析化学上常用作还原剂,制蓝黑墨水、染料,杀虫剂等。
②三氯化铁 (FeCl3)
铁的化合物
制法:铁屑与氯气直接反应
2Fe+3Cl2==2FeCl3 或
Fe+HCl再通Cl2---浓缩---冷却--FeCl3·6H2O
问1:向FeCl3溶液中投入镁粉,可能发生的反应有:
问2:Fe3+能使淀粉-KI试纸变蓝,写出反应离子方程式。
Fe2+和Fe3+离子的检验
①Fe3+的检验:
a目测:黄色溶液
b滴入氨水或烧碱等碱性溶液:
现象:红褐色沉淀。方程式:
Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓(红褐色)
c加KSCN溶液:
现象:溶液呈血红色
Fe3+ + SCN-== [Fe(SCN)]2+
黄色 无色 血红色
Fe2+和Fe3+离子的检验
② Fe2+的检验
a目测:浅绿色溶液
b滴入氨水或烧碱等碱性溶液:
现象:白色沉淀,在空气中立刻转化成灰绿色,最后变成红褐色。
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
白色 红褐色
直 接 观 色
与KSCN
与苯 酚
显色反应
利 用
的氧化性
利 用
与 铜 片
与 淀 粉
KI 试 纸
鉴 别方 法
小结:
浅 绿 色
棕 黄 色
血 红 色
不显红色
不显紫色 显 紫 色
无明显现象
Cu被腐蚀
溶液变绿色
试纸不变蓝 试纸变蓝色
利用沉淀反应
与 作用
白色沉淀迅速变灰
绿色最后呈红褐色
立即产生红褐
色沉淀
练 习:
有一黄色固体A,经燃烧得红色粉末B和使
溴水褪色的气体,将 B 溶于盐酸得溶液C,
将C分成两份,其中一份加入NaOH溶液后
得红褐色沉淀D;向另一份中加入足量铁粉
得溶液E,将E也分成两份:一份中加入
NaOH溶液得白色沉淀F,F在空气中经一
系列变化最终变为D;另一份中加入氯水又
生成含C的溶液。则
A.
B.
C
D.
E.
F.
用 溶液可以腐蚀印刷线路
板,请解释并写出离子方程式,
若想从废液中回收铜,应如何
操作?最后可得什么物质?
思考:
总结:
氧化性
还原性
还原性
氧化性
铁 三 角第二节 氨
授课人:程为民
[教学目标]
1、使学生了解氨的物理性质,掌握氨的化学性质。
2、使学生了解极性分子与非极性分子的概念。
3、通过实验培养学生观察能力和分析问题、解决问题的能力。
[教学重点]
氨的分子结构和化学性质。
[教学难点]
分子的极性;氨与水的反应。
[教学方法]
启发、讲解、练习。
[教学手段]
多媒体与实验结合。
[教学过程]
一、氨的分子结构
问1:写出氨的化学式、电子式、结构式?
问2:NH3分子中,N原子与3个H原子空间排列如何?
问3:N-H键是极性键还是非极性键?
引入:极性分子和非极性分子的概念。
小结:分子极性判断规律。
问4:NH3是极性分子还是非极性分子?
练习题见课件。
二、氨的物理性质
[展示氨的样品] 观察并小结氨的物理性质?
引入:氨在水中的溶解性如何 引入氨的喷泉实验。
三、氨的化学性质
1、氨与水的反应
问1:实验现象?
问2:形成喷泉的原因?得出什么结论?
问3:烧瓶内的溶液为什么变红?得出什么结论?
问4:如果用湿润的红色石蕊试纸接触氨,会发生什么变化?为什么?
2、氨与氯化氢的反应
请两位学生做实验,观察现象。
小结:氨能与酸反应生成相应的盐。
问1:写出氨与硫酸的反应的化学方程式?
3、氨与氧气的反应(氨的催化氧化)
NH3中氮元素为-3价,处于最低价态,因而具有还原性。
在一定条件下,能与氧化剂发生反应。写出氨与氧气反应的化学方程式并介绍该性质在工业中的应用。
四、氨的用途
填写表格,掌握性质与用途的关系。
五、知识小结
本节课知识小结见课件。
六、巩固练习
练习题见课件。(共9张PPT)
铁
铁
铁
铁
铁
铁和铁的化合物
第一课时
位 置
结 构
性 质
第四周期
第VIII族
还原性
金属性
Fe
14
2
1、铁的物理性质:
1.银白色,有金属光泽,质软;
2.具有良好的延展性;
3.是电和热的良导体;
,
4.密度是7.86g/
,
沸点是2750
熔点1535
;
5.特性:能被磁体吸引,具铁磁性.
2、铁的化学性质:
2、与某些盐溶液反应,如
溶液等。
3、与酸反应:
a.与非氧化性酸反应,如盐酸、稀硫酸。
b.与氧化性酸反应,如硝酸、浓硫酸。
1、常温下发生钝化,不反应
2、加热时可以反应。
1、与非金属反应,如
等。
4、与水反应:
高温
常温下通常不与水反应
高温时可以反应,方程式:
练习
1、区分还原铁粉和氧化铜粉末的最简单
方法是?
2、下列物质可用铁桶盛装的是:
A、
B、
C、
D、
3、将铁粉撒入下列溶液中充分反应后,
溶液的质量增加但无气体放出的是:
A、
B、
C、
D、
名 称
俗 称
化学式
色 态
化合价
水溶性
类 型
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
共 性
与酸
与 还
原剂
铁 红
磁性氧化铁
黑色 粉末
红棕色粉末
黑色晶体
+ 2
+ 3
+ 2,+ 3
不 溶
不 溶
不 溶
碱 性 氧 化 物
都能与酸反应。如
都能被还原。如
高温
二、铁的氧化物:
练习:
在烧制砖瓦时,用粘土做成的坯
经过焙烧后,铁的化合物转化成
-------而制得红色砖瓦;若烘热后
期从窑顶向下慢慢浇水,窑内会
产生大量的--------气体,它们把该
红色物质还原成黑色的化合物是
---------,同时还原未烧的碳得青
色砖瓦。第七章 糖类 油脂 蛋白质
——人类重要的营养物质
糖类、油脂、蛋白质是人类重要的营养物质,也是重要的工业原料。因此,本章的知识与生产和生活实际有密切的联系。学生通过本章的学习,能够提高科学素质,丰富生活常识,有利于学生正确地认识和处理有关饮食营养、卫生健康等日常生活问题。
从知识的内在联系来看:本章是烃的衍生物有关知识的延续和发展,即从单官能团的物质延续和发展到多官能团的物质,从小分子延续和发展到高分子。同时本章又是第八章的前期知识准备,通过淀粉、纤维素、蛋白质等天然高分子的学习,为学习合成高分子作好铺垫
第一节 葡萄糖 蔗糖
教学目标 1、了解糖类的组成与结构特征;2、掌握葡萄糖的结构、性质及用途;3、掌握蔗糖与麦芽糖的性质及用途;4、了解食品添加剂与人体健康;5、密切化学与生活的关系,激发学生学习化学的兴趣。
教学重点 葡萄糖、蔗糖的性质及用途
教学难点 葡萄糖的性质
教学过程:
[回忆]人类的食物可分为几类 我们已经学习过哪一类
[阅读课文]了解什么是糖类,碳水化合物的名称的由来,为什么人们开始将这类物质称为碳水化合物.
糖类
首先学习糖类,日常生活中人们一说到糖就认为是甜的,其实不然,如粮食、纸张、棉花等均属于糖类。而甜的物质也不一定是糖,如:糖精,其甜度是蔗糖的400倍左右,不属于糖类。
糖类的定义
具有多烃基醛结构、多烃基酮结构或者能够水解生成多烃基醛结构和多烃基酮结构的物质叫糖类。
由于糖类物质都是由C、H、O三种元素组成的,且分子中H、O原子个数比大多数为2:1,可用通式Cn(H2O)m表示,因此糖类又称碳水化合物。
说明:通式中的n、m可以相同,也可以不同。通式只反应出大多数糖的组成,不反应它们的结构特点,学习中应注意以下几个问题:
(1)糖分子中的氢、氧原子并不是结合成水的形式存在。
(2)有些碳水化合物中氢、氧原子个数比并不是2:1。如鼠李糖(C6H12O5)
(3)有些符合Cn(H2O)m通式的物质并不是糖类。如:甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(CHOOCH3)。
碳水化合物这个名称只是习惯叫法,早已失去了原来的意义。
[讨论]1.:糖中是否含有碳单质与水 2.:是不是所有的糖都符合通式Cm(H2O)n
3:.是不是符合上述通式都是糖 举例说明
糖的分类:
糖类的主要代表物
类 别 结构特征 主 要 性 质 重要用途
单糖 葡萄糖( )
果糖C6H12O6 葡萄糖的同分异构体 白色晶体,易溶于水,有甜味(比蔗糖甜) 食品
二糖 蔗糖C12H22O11 食品
麦芽糖C12H22O11 食品
多糖 淀粉(C6H12O5)n 由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物 食品、制___________、乙醇
纤维素(C6H12O5)n 纺织、造纸、制_________、人造纤维
单糖
定义:不能水解生成更简单的糖为单糖,单糖中最简单的是葡萄糖。
一、葡萄糖
1.葡萄糖的组成和结构
组成:C6H12O6
结构:
葡萄糖为多羟基醛
2:葡萄糖的物理性质:葡萄糖是无色(或白色)晶体,溶于水,有甜味.。
[讨论1]根据葡萄糖的结构,葡萄糖属于哪类物质
[讨论2]根据葡萄糖的结构,葡萄糖具有哪些性质 [醛的性质与醇的性质]醛与醇具体有哪些性质
3:葡萄糖的化学性质
(1)因含有醛基:
①能与银氨溶液发生银镜反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-
CH2OH (CHOH)4COO—+NH4++3NH3+2Ag+H2O
②被新制Cu(OH)2氧化
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+ 2H2O
(新制的)
例1、把氢氧化钠和硫酸铜溶液加入某病人尿液中,微热时如果观察到红色沉淀,说明尿液中含有( )
A.食醋 B.白酒 C.食盐 D.葡萄糖
③与H2发生加成反应
(己六醇)
(2)因含有羟基:与酸发生酯化反应
4:葡萄糖与过量的 CH3COOH反应.
5.:存在 用途
存在:葡萄糖存在与蜂蜜及带有甜味的水果中。
用途:(1)制镜工业、热水瓶胆镀银 (2)制糖、制药工业 (3)维持人类生命的营养物质葡萄糖在人体内的代谢是非常复杂的过程,需要酶、高能化合物和无机盐等的参加,并且在不断摄取和消耗、储存和释放出的过程中起着提供能量以及转变成别的重要物质等的生理作用。)
[讨论]我们咀嚼馒头时会有甜味,是什么原因
制法:淀粉水解
淀粉 葡萄糖
二:蔗糖 麦芽糖
葡萄糖在植物体内,经酶的作用,可以失去一个水分子,形成低聚糖——蔗糖或麦芽糖。
1:蔗糖:
蔗糖的分子式是C12H22O11。无色晶体,溶于水。我国南方从甘蔗、北方从甜菜制取蔗糖。
用对比的实验说明蔗糖的水解性:取两个试管分别放入少量蔗糖(最好用化学纯的蔗糖),溶解后,一个试管中加稀硫酸(1:5),置于水浴中受热。过几分钟后取出,用浓碱中和。另一个试管只是蔗糖溶液,然后在两试管中分别滴加配好的银氨溶液,放入水浴,取出
观察其变化。
操 作 现 象 结 论
蔗糖溶液与银氨溶液受热 无变化 蔗糖分子中无自由醛基存在
蔗糖加酸水解中和后再与银氨溶液受热 有银镜反应发生 蔗糖水解后,溶液中存在有还原性的简单的糖
蔗糖水解后有还原性:
葡萄糖 果糖 (都有还原性)
以上实验表明一个分子的葡萄糖和一个分子的果糖,失去一个分子水后成蔗糖。在蔗糖分子中,原葡萄糖的醛基被打破,把两种单糖连结起来,成为蔗糖分子,故在蔗糖分子中无自由的醛基。在性质上表现出无救灾原性,称为非还原性糖。
即:
1 蔗糖无醛基,属非还原性糖,不能发生银镜反应。
2 能发生水解反应。水解后能发生银镜反应。
蔗糖的化学性质——蔗糖水解 (蔗糖在H2SO4存在下加热水解)
[讨论]蔗糖能否发生银镜反应?水解后的产物能不能发生银镜反应,能不能在所得的水溶液中直接加入银氨溶液或新制的Cu(OH)2 为什么 若不能,应如何做
如何操作
[思考]a:.如何鉴别葡萄糖和蔗糖?
B:如何判断蔗糖已经水解?部分水解?
2:麦芽糖:是蔗糖的同分异构体。
a:分子式为C12H22O11
[思考]蔗糖与麦芽糖是什么关系?
[阅读]了解麦芽糖的性质.
b.麦芽糖的化学性质
[思考]如何鉴别蔗糖与麦芽糖
①麦芽糖可看作是由两个相同的单糖——葡萄糖经缩去一分子水而形成的二糖。一分子的葡萄糖用醛基连接两个葡萄糖外,仍有一个自由醛基存在。故麦芽糖为还原性糖。
②麦芽糖能发生水解反应:
葡萄糖
注:蔗糖、麦芽糖的异同:
(1)组成相同(分子式相同),水解后都能生成两个单糖。水解后都能与银氨溶液反应,与新制Cu(OH)2反应,都具有多羟基的性质。
(2)结构不同。蔗糖是由葡萄糖和果糖各一个分子失去一分子水缩合而成的;麦芽糖则是由二个葡萄糖分子缩掉一个水分子而成。蔗糖分子中没有自由醛基,麦芽糖有自由醛基。蔗糖为非还原性糖,麦芽糖为还原性糖。
(3)蔗糖和麦芽糖互为同分异构体。蔗糖是无色晶体,麦芽糖是白色晶体,麦芽糖不如蔗糖甜。
c.麦芽糖的制备
蔗糖与麦芽糖的比较
蔗 糖 麦 芽 糖
分子式样
有无-CHO
是否是还原性糖
水解产物
制备 植物提取 淀粉水解
关系 都是二糖且互为同分异构体
鉴别
练习:
1、葡萄糖是一种单糖的原因是( )
A.在糖类中含碳原子数最少 B.分子中只有1个醛基
C.不能再水解成更简单的糖 D.糖类中结构最简单
三:食品添加剂
阅读教材]1.何谓食品添加剂?
2.食品添加剂的分类?
3.如何使用食品添加剂?过多使用,有何危害?
第二节 淀粉纤 维素
教学目标1.使学生了解淀粉、纤维素的重要性质。
2.使学生了解淀粉、纤维素的主要用途,以及它们在日常生活和工业生产等
方面的重要意义。
教学重点:淀粉和纤维素的水解反应。
教学难点:淀粉和纤维素的水解反应。
教学过程:
【引入课题】第一节我们了解了葡萄糖、蔗糖和麦芽糖这在三种单糖的结构、性质及作用,下面我们来学习淀粉和纤维素这两种多糖。多糖是食物的主要成分,是生命一刻不可缺少的物质,和人生最有关系的两个多糖是淀粉和纤维素。 【板书】第二节 淀粉 纤维素
淀粉和纤维素的通式是,但各自分子中的n值不同。二者不是同分异构体。 【板书】一、淀粉 【板书】1.物理性质 【讲述】(1)淀粉是白色、无气味、无味道的粉末状物质,不溶于冷水(在热水里淀粉颗粒会破裂,有一部分淀粉溶解在水里,另一部分悬浮在水里,形成胶状淀粉糊,这一过程称为糊化作用),糊化是淀粉食品加热烹制时的基本变化,也就是常说的食物由生变熟。(2)多咱植物的各部分 组织内均含有淀粉,但主要是储藏在种子及根内。考古学家发现几千年前的麦粒,仍然可以发芽,表明淀粉的结构在这样长的一段时间内,都没发生变化。 【板书】2.化学性质 【演示】(实验7-4)提醒学生仔细观察实验现象并解释看到的现象。其中稀硫酸的作用是什么? 学生活动【观察并回答】1. 加酸的试管中发生银镜反应,说明水解产物中有醛基。 2. 没加酸的试管中呈现蓝色,说明淀粉没水解。3. 稀硫酸是催化剂。 教师活动:【演示分析】使学生总结归纳出淀粉的化学性质。 【板书】(1)不显还原性。不发生银镜反应。(2)特征颜色反应。淀粉遇 水呈现特征蓝色。(3)水解反应。 【讲述】淀粉通常不显还原性,在催化剂(如酸)存在和加热条件下可逐步水解,生成一系列比淀粉分子小的化合物,最后生成葡萄糖。 【板书】3.用途(1)重要的食物 (2)在工业上用于制葡萄糖和酒精 【讲述】淀粉在淀粉酶的作用下,先转化为麦芽糖,再转化为葡萄糖。葡萄糖受到酒曲里的酒化酶的作用,转化为乙醇。
【板书】
【板书】二、纤维素 1.物理性质:(1)纤维素是白色、无气味、无味道具有纤维状结构的物质。(2)不溶于水,也不溶于一般有机溶剂。 2.化学性质:【演示】(实验7-5)提醒学生仔细观察实验现象。90%的浓硫酸的作用是什么?说明了什么?请学生归纳纤维素的化学性质。
【讲述】纤维素不显还原性,其分子中的每一个单元中有3个醇羟基,表现出醇的一些性质,可发生酯化反应,纤维素水解产物是葡萄糖,所以有以上实验现象。
【板书】【师生共同总结】(1)不显还原性。不发生银镜反应。(2)水解反应。
(3)酯化反应(含羟基)。如:制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯。 【观察讨论并回答】(1)有红色沉淀生成,说明纤维素水解产物中具有醛基。(2) 90%的浓硫酸是催化剂。3)说明纤维素比淀粉水解难。(4)结论:纤维素不显还原性,但能水解。 【板书】3.用途【指导阅读】课本185页2.纤维素用途帮助学生总结归纳纤维素的用途。【讲述】(1)纤维素的一个最大用途就是造纸。滤纸几乎都是由纯的纤维素组成。制普通的纸是在纤维素中加了填充剂,然后再加明矾及胶等,以防止用墨水写字时,墨迹扩散。(2)在人体消化道内虽不能消化,全部排泄出来,但同时又是必不可少的,因为它可以帮助肠子蠕动,否则排泄就非常困难。在反刍动物的消化道内,有分解纤维的酶,因此对类动物,它具有营养价值。师生共同总结:淀粉、纤维素的异同。
【阅读总结】纤维素用途:(1)纺织工业、造纸(2)电影胶片(纤维素乙酸脂=硝酸纤维)(3)油漆、火药(4)在人体消化过程中起重要作用。
【归纳总结】
属性名 称 同 异
淀粉纤维素 1.化学式均为2.本身不显还原性。3.均能水解为葡萄糖。4.均是多糖。5.都是混合物。 1.二者结构分子中n值不同。2.结构不同(纤维素中含醇羟基)3.淀粉能遇碘水变蓝。4.二者既不是同系物,也不是同分异构体。
第三节 油脂
教学目标:
1. 学习观察油脂的组成、结构、重要的性质和用途。
1. 感受人体的重要营养物质(油脂、糖、蛋白质),油脂的消化与吸收。
1. 能体验到肥皂的工业制法、肥皂的去污原理等联系生活实际的知识。
4. 由油脂消化吸收的学习,从生活走向化学,体现学科间综合的教学思想
教学重点:油脂的化学性质
教学难点:油脂的组成与结构
教学过程:
1.什么是高级脂肪酸?
2.硬、软脂酸与油酸的烃基是否饱和?
3.简述不饱和烃基的化学性质?
4.甘油(丙三醇)的结构简式如何表示?
5.什么是酯?
6.酯如何命名?
7.酯的化学性质?
1. 答:①羧酸——由烃基与羧基相连构成的有机化合物分子统称为羧酸。②根据羧到分子中羧基的数目,羧酸可分为一无羧酸、二无羧酸、多无羧酸。
③高级脂肪酸——在一无羧酸里,酸分子的烃基含有较多碳原子的叫做高级脂肪酸。
高级脂肪酸的通式为 。
2. 答:硬、软脂酸的烃基饱各。
油酸的烃基不饱和。
3. 答:①氧化反应 ②加成反应 ③聚合反应 ④加聚反应
4. 答:
5. 答:酯——酸和醇起反应脱水后生成的一类有机化合物。
6. 答:根据酸和醇的名称来命名为“某酸某酯”。
7. 答:水解反应——酯在酸性或碱性条件下能发生水解反应,而且在碱性条件下更好。
【导入】
1. 写出油酸与甘油发生酯化反应的化学反应方程式。
【回答】
2. 指出产物中有机物的类别和命名。
师:由植物的种子榨出的油,动物的脂肪榨出的油就是我们今天学习的油脂类物质,虽然它与我们朝夕相处,大家对它的了解有多少呢?
[教师:展示油、脂肪实物,观察色、味、态]
生:观察回答 脂肪:白色、香味、固态。油:黄色(褐色)、香味、液态
[(增加实验)生甲:上讲台做油、脂肪溶解性实验。分别向盛有苯、汽油、水的三支试管中滴入少量的花生油观察,分别向盛有苯、汽油、水的三支试管中滴入少量的脂肪油观察]
生甲:(1)油脂比水轻(2)油脂易溶于有机溶剂、不溶于水。
一:油和脂肪:
油脂的物理性质
1. 密度比水小2. 不溶于水,易溶于有机溶剂3. 粘度较大4. 油腻感5. 好溶剂
6. 熔点低
1. 油——在室温下,植物油脂通常呈液态叫做油。 2. 脂肪——在室温下,动物油脂通常呈固态,叫做脂肪。 【过渡】油脂是重要的供能物质。油”所含“烃基”的饱和度低,则其熔点低,常温下呈液态。(2)“脂肪”所含“烃基”的饱和度高,则其熔点高,常温下呈固态。所以,可以采用“加氢”的方法,把饱和度低的烃其变成饱和度高的烃基,从而将“油”变“脂肪” 二:油脂的化学性质: 1. 氢化反应(加成反应、硬化反应)
应用:工业上常利用油脂的氢化反应把多种植物油转变成硬化油。
2. 水解反应
(1) 碱性水解(皂化反应)
总式:
皂化反应——油脂在碱性条件下的水解反应叫做皂化反应。
硬脂酸钠是肥皂的有效成分。
(2) 酸性水解
应用:工业以油脂为原料制高级脂肪酸和甘油。
三:肥皂和洗涤剂 1. 制皂过程
2. “肥皂”的去污原理
3. “肥皂”与“合成洗涤剂”的比较
4. “合成洗涤剂”的优点、缺点及发展方向
第4节 蛋白质
教学目标:1.掌握氨基酸的结构、性质
2.掌握蛋白质的性质
教学重点:氨基酸的结构、性质
教学难点:氨基酸的结构、性质
教学过程:
一:蛋白质的组成
1:组成元素:
2:蛋白质的相对分子质量很大,从 到
3:水解的最终产物------氨基酸---是蛋白质的基石
氨基酸:
1:命名
2:几种常见的氨基酸
氨基酸的组成:
羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸(即在一种分子中氨基和羧基同时存在)。它是蛋白质水解后的产物。如:
甘氨酸(氨基乙酸) 丙氨酸(氨基丙酸)
苯丙氨酸() 谷氨酸()
这些都是氨基酸,即羧酸分子中,氢原子(离羧基最近的碳原子的氢原子)被氨基所取代。
3:氨基酸的性质
物理性质:晶体,熔点200-300℃,可溶于水,不溶于乙醚。
化学性质:—NH2碱性 —COOH酸性
(1) 两性:
+ NaOH→+ H2O
+ HCl→[ ]Cl—
(2):缩合反应
一分子氨基酸中的氨基与另一分子氨基酸中的羧基,消去一个水分子,经缩合反应而生成的产物叫肽。如两分子氨基酸可缩合成二肽:
二:蛋白质的性质
1. 盐析
2. 变性
(1) 加热
(2) 重金属盐
(3) 酸、碱
(4) 紫外线
(5) 苯酚、甲醛、酒精
(6) 碘酒
3. 黄蛋白反应
4. 灼烧是有烧焦的羽毛气味
三:蛋白质的用途
1:营养物质
2:制皮革
3:动物胶、白明胶、感光片
4:酪素塑料
四:酶
酶的催化作用具有以下特点:
1:条件温和、不需加热。
2:具有高度的专一性。
3:具有高效的催化作用。
酶作催化剂的优点:
(1)脱离生物体不会失去催化能力;
(2)条件温和、不需要加热;
(3)反应速度快、效率高;
(4)具有专一性、无副反应。
练习:1.氨基酸 R-CH(NH2)-COOH含氮13.59%,则R的相对分子质量为 ( )
A.103 B.89 C.45 D.29
2.下列各种酸中,能生成酸式盐的是 ( )
A.丙烯酸 B.草酸 C. 甘氨酸 D.谷氨酸
3.1965年我国科学家合成了结晶牛胰岛素,它是
A.氨基酸 B.高级脂肪酸 C. 人造纤维 D.蛋白质
4.在强碱溶液中,α-氨基乙酸存在的主要形式是 ( )
A. CH2(NH2)-COOH B. CH2(NH2)-COOH
C. CH2(NH2)-COO— D.CH2(NH3+)-COO-
5.下列各组物质不属于同分异构体的是 ( )
A.甘氨酸和硝基乙烷 B.麦芽糖和葡萄糖 C.苯甲醇和邻甲苯酚 D.乙醇和乙醚
蛋白质测试题
班级____________姓名______________ 学号____________
一、选择题(每题有1-2个正确答案)
1、互为同分异构体,且可以用银氨溶液将两者区分开的是( )
(A)丙酸和乙酸甲酯 (B)蔗糖和麦芽糖
(C)淀粉和纤维素 (D)苯甲酸和苯甲醛翰林汇
2、使蛋白质因氧化而变性起到杀菌消毒作用的药物是( )
(A)苯酚 (B)福尔马林 (C)食盐 (D)漂白粉翰林汇
3、只有一种物质与题干中的3种物质组成一类,把它选出来。
氯乙烷,硬脂酸甘油酯,淀粉( )。
(A)蔗糖 (B)酚醛树脂 (C)葡萄糖 (D)乙酸翰林汇
4、葡萄糖是一种单糖的主要原因是( )。
(A)糖类中含碳原子数最少;
(B)不能再水解成更简单的糖;
(C)分子中只有一个醛基;
(D)糖类中结构最简单。翰林汇
5、天然皮革的主要成分是( )。
(A)脂肪类物质; (B)变性而凝固的蛋白质;
(C)酚醛树脂; (D)多聚糖。翰林汇
6、下列试剂能用来鉴别某丝织物是蚕丝编织的是( )。
(A)碘酒;(B)AgNO3; (C)浓HNO3;(D)浓盐酸。翰林汇
7、把1.蔗糖,2.淀粉,3.蛋白质,4.油脂在稀H2SO4存在的条件下分别进行水解,最后生成物只有一种有机物的是( )。
(A)1和2; (B)只有2;(C)2,3,4;(D)只有4。翰林汇
8、下列反应中生成或断裂的不是C—N键的是( )。
(A)浓H2SO4和浓HNO3混合液和苯作用(60℃);
(B)由棉花制得纤维素硝酸酯;
(C)蛋白质水解生成-氨基酸;
(D)氨基乙酸脱水(分子间),生成肽。翰林汇
9、下列关于蛋白质的叙述中,不正确的是( )。
(A)蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质析出,虽再加水,也不溶解;
(B)人工合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的;
(C)重金属盐能使蛋白质凝结;
(D)浓HNO3使皮肤呈黄色是由于浓HNO3与蛋白质发生了颜色反应。翰林汇
10、葡萄糖作为营养剂供给人体能量,在体内发生主要的反应是( )。
(A)氧化反应 (B)取代反应(C)加成反应 (D)聚合反应翰林汇
11、下列不属于蛋白质变性的是( )。
(A)加热消毒医疗器械; (B)用稀福尔马林浸泡种子;
(C)用波尔多液防治作物病虫害;(D)鸡蛋白溶液中加入食盐溶液变浑浊。翰林汇
12、在一定条件下能与浓H2SO4,浓HNO3混酸反应而不生成酯的是( )。
(A)纤维素; (B)甲苯; (C)甘油; (D)洒精。翰林汇
13、下列化合物含有氨基的是( )。
(A)NH4Cl; (B) 肽; (C)盐酸甘氨酸;(D)甲酸铵。翰林汇
14、要使蛋白质从溶液中析出,而又不改变它的性质,应加入( )。
(A)饱和Na2SO4溶液; (B)稀NaOH溶液;
(C)CuSO4溶液; (D)浓H2SO4。翰林汇
15、下列物质中属于高分子化合物的是( )
(A)棉花 (B)油脂 (C)淀粉 (D)蔗糖翰林汇
二、填空题
1、淀粉、纤维素的分子组成可表示为 ,它们水解的最终产物是 ,它们的分子量 ,不属于 。翰林汇
2、将淀粉和稀H2SO4混合并水浴加热。回答下列各题:
(1)如何用实验证明淀粉已经开始水解,但并未完全水解?指出所用到的试剂的名称____________;
(2)水浴加热的优点为____________。翰林汇
3、下列过程均用到H2SO4,请指出H2SO4所起的作用。
(1)纤维素和60%H2SO4混合共热后溶解,____________;
(2)纤维素和浓H2SO4,浓HNO3混合共热,____________;翰林汇
4、脂肪、淀粉、蛋白质称为人类三大营养物质,它们共同的性质都能发生________反应。我们从食物中摄取的蛋白质,在胃液中的胃蛋白酶和胰液中的胰蛋白酶作用下经________反应,生成________,它被人体吸收后重新结合成人体所需要的各种________,人体内各组织的蛋白质不断地分解,最后主要生成________排出人体外。翰林汇
5、纤维素完全燃烧生成1体积CO2,需消耗同温同压下的O2________体积。翰林汇
6、纤维素的化学式可表示为:(C6H10O5)n,n值的含义是表示 ,在每个葡萄糖单元中含有 羟基。翰林汇
7、果糖的分子式是 ,从结构看果糖属于 。翰林汇
8、3.42g蔗糖与3.24g淀粉混合并完全水解,水解的产物中葡萄糖与果糖的质量比是________。翰林汇
三、简答题
1、做蔗糖水解实验:在试管内加少量的蔗糖溶液,再加3~5mL稀H2SO4,小心煮沸几分钟后冷却。取少量冷却液加入装有新制Cu(OH)2浊液的试管中,加热到煮沸,无红色沉淀生成,简要说明原因(实验失败原因)。翰林汇
2、完成下列反应的化学方程式。
淀粉在淀粉酶作用下生成麦芽糖,麦芽糖再进一步制得葡萄糖翰林汇
3、要求用两种不同的方法来鉴别淀粉溶液和鸡蛋白溶液。
翰林汇
四、计算题
1、取某有机物A17.1g,在稀硫酸作用下恰好与0.9g水反应,生成等质量、等物质的量的两种物质B和C共0.1mol。B和C均可被氧化,但C的分子结构中无醛基。
(1)确定B和C的分子量
(2)确定B和C的结构简式
(3)确定A的名称翰林汇
2、某氨基酸分子中含有9个氢原子,式量147,取这种氨基酸0.318g 溶于水,加入0.2mol/L NaOH 溶液21.6ml恰好中和。若该氨基酸是天然蛋白质的水解产物,经计算确定该氨基酸的结构简式。翰林汇
蛋白质测试题〈答卷〉
一、选择题
1、B 翰林汇2、 D 翰林汇3、 A 翰林汇4、 B 翰林汇5、 B 翰林汇6、 C 翰林汇7、 B 翰林汇8、 B 翰林汇9、 A 翰林汇10、 A 翰林汇11、 D 翰林汇12、 B 翰林汇13、 B 翰林汇14、 A 翰林汇15、 AC 翰林汇
二、填空题
1、 (1)(C6H10O5)n;(2)葡萄糖;(3)不相同;(4)同分异构体。
翰林汇2、 (1)碘水、NaOH溶液,银氨溶液。
(2)有利于控制温度,受热均匀
3、3略。翰林汇4、 略。翰林汇5、 1
翰林汇6、 (1)葡萄糖单元的个数;(2)3个。
7、(1)C6H12O6;(2)多羟基酮,是葡萄糖的同分异构体。
8、3:1
三、简答题
1、淀粉水解是在酸性溶液中进行一般用稀H2SO4做催化剂,,而用新制
Cu(OH)2悬浊液检验醛基是否存在的还原性实验,条件必须是在碱性溶液中,要得到应有效果,必须先把水解时酸化的酸化的酸要中和且碱要过量。而此实验中未把H2SO4中和更谈不上碱过量因此失败。
2、2(C6H10O5)n 淀粉+nH2OnC12H22O11麦芽糖
C12H22O11 麦芽糖+H2O2C6H12O6葡萄糖
3、加碘水(淀粉溶液变蓝);加浓硝酸并加热(鸡蛋白溶液中产生黄色沉淀)
四、计算题
1、B、C的分子量=
B 葡萄糖 CH2OH(CHOH)4CHO
C 果糖 CH2OH(CHOH)3COCH2OH
A 蔗糖
2、氨基酸=mol
NaOH=0.0216×=0.00432mol
因为氨基酸和NaOH物质的量比1:2,所以氨基酸分子中有2个羧基。
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中学化学教学网 http://www.huaxue.org第四章几种重要的金属
1、 金属的通性
金属元素位置:金属的概述:
1.金属在元素周期表中的位置金属元素在周期表中位于左下方,占4/5.从外层电子排布来看,大多数金属元素原子最外电子只有1-2个.某些金属(如Sn,Pb,Bi等)虽然有4-5个电子,但它们的电子层数较多,原子半径大,原子核对核外电子吸引力小,容易推动电子,这就从本质上解释了金属的物理通性和化学通性。越靠近分界线则可能表现出部分非金属原子结构:最外层一般1--3个电子,原子半径相对较大物理性质:大多数银白色固体,有金属光泽、有延展性、能导电、导热
2.金属的几种分类方法:
从颜色分
从密度分
从含量分
重金属盐一般有毒.
3.金属的共性:
金属晶体中的金属离子与自由电子之间存在较强的作用可以用这一点解释金属的导电性,导热性,延展性,硬度和熔点。金属晶体是靠金属离子跟自由电子之间存在较强的作用使许多金属离子相互结合在一起而形成的。
讨论: 金属为什具有导电性、导热性、延展性?
4.金属的特性
(1)熔点最高:W(3410℃);最低Hg(-39℃)
(2)密度最大:Os(22.45g/cm3);最小:Li(0.53 g/cm3)
(3)硬度最大:Cr(9);最小:Na(0.4)
(4)延展性最好:Au,可制成万分之一毫米的金箔。
(5)导电导热性最好:Ag,Cu次之,Al第三。
[例题分析]:
1.下列叙述中正确的是 ( )
A.某物质中只含有一种元素,该物质一定是纯净物。
B.某晶体中含有阳离子,则一定含有阴离子.
C.任何原子都是由质子,中子和电子组成.
D.同位素的化学性质基本相同.
2.用乙醚(分子构成)作溶剂溶解由金属钠,石墨和一种分子晶体所组成的固体混和物,可能溶解的是( )
A.分子晶体 B.分子晶体和钠 C.石墨和钠 D.钠 [学生练习]
在核电荷数1-18的元素中,其单质属于金属晶体的有: 。金属中,密度最小的是: ,地壳中含量最多的是 ,熔点最低的是 ,具有两性的元素是 ,单质的还原性最强的是 . 1
化学性质:
1.和非金属反应
2.与水、酸、盐的反应
3.少数与强碱溶液反应
[过渡]金属的还原性弱强与结构、在周期表中的位置有关,与金属活动顺序大致相同,下面从金属化学性质的几方面看一下部分金属的主要化学性质。
金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属原子失电子 ---------------------------------
在空气跟O2反应
跟水反应
跟酸反应
跟盐反应
跟碱反应
金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属原子失电子 _____ 依次减小,还原性减弱_______________________________
在空气跟O2反应 易被氧化
跟水反应 常温
跟酸反应 剧烈
跟盐反应 位于金属活动顺序前面的金属可以将后面金属从其
跟碱反应 A1等具两性的金属可与碱反应
第一节镁和铝
● 教学目的要求
1、 使学生了解金属的通性。
2、 使学生了解名的物理性质和用途。
3、 使学生掌握镁和铝的化学性质。
4、 使学生了解铝的几种重要化合物。
5、 使学生初步了解合金。 2
●教学重点、难点
教学重点:镁和铝的化学性质、氢氧化铝的两性。
教学难点:氢氧化铝的两性。
一.镁和铝的物理性质
由镁和铝在元素周期表中的位置归纳镁和铝的结构及其物理性质.
镁 铝
最外层电子数 2 3
原子半径大小 1.6×10-10m(大) 1.43×10-10m(小)
熔点/沸点(℃) 645/1090 660.4/2467
密度(g/cm3) 1.738 2.7
硬度 2.0 2-2.9
合金:合金指由两种或两种以上析金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质.一般来说,合金的熔点比它的各成份金属的熔点都低.如:铝合金.
二.镁和铝的化学性质
Mg-2e-→Mg2+ Al-3e-→Al3+
说明:1.[实验4-5]铝箔在氧气中燃烧,条件:点燃;现象;注意点.
2. [实验4-6]铝与碱反应产物的检验.
3. [实验4-7]镁与CO2反应的注意点
4.铝热反应用蔗糖与氯酸钾的混合物滴入浓硫酸;现象;注意点
铝粉与某些金属氧化物的混和物叫铝热剂,在高温下发生铝热反应.利用铝热法可冶炼钒,铬,锰,也可焊接钢轨.
镁的化学性质 铝的化学性质
2Mg+O22MgO 4Al+3O22Al2O3
3Mg+N2 Mg3N2 Mg3N2+6H2O==3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 2Al+3S=Al2S3 Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
Mg+2H2O= Mg(OH)2+H2↑
2Mg+CO2 2MgO+C 2Mg+SO2MgS 2nAl+3M2On6M+nAl2O3 (M=Fe,V,Cr等)
Mg+2H+=Mg2++H2↑与氧化性酸发生复杂反应 2Al+6H+=2Al3++3H2↑常温遇浓硫酸、浓硝酸钝化
镁与碱不反应 2Al+2NaOH+3H2O==2NaAlO2+3H2↑+H2O
Mg+2NH4Cl(aq)= MgCl2+2NH3↑+H2↑(水)Mg +Cu2+= Mg2++Cu 2Al+3Cu2+= 2Al3++3Cu
3
[例题分析]
1.将相同质量的镁条分别在①氧气②空气③N2④二氧化碳中燃烧.燃烧后所得产物的质量是( )
A. ②<①<③<④ B. ④=③=②=①
B. ③<②<①<④ D.③<①<②<④
[解析]:空气中有1/5的氧气,4/5的氮气.
可用“变换化学式法” .设镁均为1mol,则与氧气反应生成1 molMgO;在氮气中燃烧时生成Mg3N2 ,1在CO2燃烧生成均为1在空气中燃烧时生成和的混合物,其中镁的物质的量为由于镁的物质的量相同,因此比较生成固体的质量即可比较它们的化学式不同的部分的相对原子质量.
2.某无色透明的溶液,能与铝反应放出氢气,但不与镁反应.该溶液中可能大量存在H+,Ba2+,Cu2+,OH-,SO42-,Cl-,CO32-,NO3-.试根据上述性质推断:该溶液中肯定存在的离子是 ;可能存在的离子是 ;不存在的离子是 .
3.简答为什么不能用干粉灭火剂(主要成份为NaHCO3)来扑灭燃烧的镁粉
[学生练习]:
1.某无色透明的溶液,跟金属铝反应时放出H2,试判断下列离子:Mg2+,Cu2+,Ba2+,H+,Ag+,SO42-,SO32-,HCO3-,OH-,NO3- .何者能存在此溶液中
(A)当生成Al3+时可存在 ;
(B)当生成AlO2-时可存在 .
2.将等物质的量的镁和铝混合,取四份等质量的该混合物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.3mol/LHCl B. 4mol/LHNO3 C.8mol/LNaOH D.18mol/LH2SO4
3.在两份体积相同的NaOH和稀硫酸溶液中分别加入过量铝粉,充分反应后,在相同状况下,若放出氢气的体积相同,则两溶液的物质的量浓度之比是
A. 3 :1 B. 1 :3 C. 3 :2 D. 2 :3
4.将镁铝硅的混和物分为等质量的两份.一份跟足量的NaOH溶液反应,另一份跟足量的HCl反应,最终产生的H2一样多.则镁与硅物质的量之比是
A.2 :1 B.4:1 C.1 :1 D.3 :1
三、铝的重要化合物
1.氧化铝(Al2O3)
概述:白色难熔物,是冶炼铝的原料,是一种比较好的耐火材料
Al2O3:两性氧化物,能跟强酸、强碱反应,不跟水反应。
写出Al2O3分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式.
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
2.氢氧化铝[Al(OH)3] 氢氧化铝处于中强碱向弱酸过渡的位置,所以它可能既有弱碱性,又有弱酸性(即两性)。
Al(OH)3:几乎不溶于水,白色胶状;能凝聚水中的悬浮物,有吸附色素的性能。
实验室制法:[实验4-5]铝盐与氨水反应 4
Al3++3NH3.H2O ==3NH4++ Al(OH)3↓
2Al(OH)3 ? Al2O3+3H2O
Al(OH)3具有两性氢氧化物的性质,既能与强碱反应又能与酸反应,但Al(OH)3沉淀不溶于氨水。
[实验4-6]
[实验1]在硫酸铝溶液中逐渐滴入氢氧化钠溶液观察所发生的现象,并画出溶液中析出沉淀的量与加入氢氧化钠的量的关系图.
[实验2]在上述所得澄清溶液中再加入盐酸又有什么现象 写出有关的离子方程式,并画出生成沉淀的量与加入盐酸的量的关系图
氢氧化铝为什么具有两性?
[讲述]我们还可以用酸、碱的电离以及平衡移动的原理简单加以解释,氢氧化铝虽然难溶于水,但在水中仍有微量溶解,存在溶解平衡;氢氧化铝是弱电解质,可发生两种形式的电离,存在两个电离平衡。
[引导讨论]根据平衡移动的原理说明:当往氢氧化铝里加入酸或强碱时,上述三个平衡如何移动?
[追问]氢氧化铝是否既有酸性,同时又具有碱性?
[强调]氢氧化铝和酸反应时表现为弱碱;和强碱反应时表现为弱酸,酸和碱这对矛盾既对立又统一地存在于氢氧化铝中,在不同的条件下,突出表面了某一方面的性质。
Al(OH)3电离方程式:H2O+AlO2-+H+ Al(OH)3 Al3++3OH-
Al(OH)3的两性实验,也可采取以下方式
[指导实验]
1.将NaOH溶液逐滴滴入到AlCl3溶液中,直至过量。
2.将AlCl3溶液逐滴滴入到NaOH溶液中,直至过量。
3.将盐酸逐滴到 NaAlO2溶液中,直至过量。
4.将NaAlO2溶液中,直至过量。
[问题]请描述实验现象,并写出离子方程式。
回答:
1.先产生白色絮状沉淀,当NaOH过量时沉淀消失。
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
2.先产生沉淀,振荡后消失,当AlCl3过量时,产生的沉淀不再消失。
4OH-+Al3+=AlO2-+2H2O
3AlO2-+6H2O+Al3+=4Al(OH)3↓
3.先产生白色絮状沉淀,当HCl过量时沉淀消失。
AlO-2+H++H2O=Al(OH)3↓
Al(OH03+3H+=Al3++2H2O
4.先产生沉淀,振荡后消失,当NaAlO2过量时,产生的沉淀不再消失。
4H++AlO-2=Al3++2H2O
Al3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓
转化关系
(1)Al3++3OH=Al(OH)3↓
Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH+4
(2)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(3)Al3++4OH-=AlO-2+2H2O
(4)AlO2-+H++H2O=AlOH)↓ 5
(5)Al(OH03+3H-=Al3++3H2O
(6)AlO-2+4H+=Al3++2H2O
3.硫酸铝钾KAl(SO4)2 铝盐与碱反应 [提问]什么是复盐?如何领会复盐的概念? (学生回答)[板书]复盐KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-- [指出]复盐概念的引入丰富了我们对盐的认识。 [提问]明矾的成分是什么?为什么可以作净水剂? 练习】
一、选择题:
1、镁粉在焰火,闪光粉中是不可少的原料,工业制造镁粉将镁蒸气在气体中冷却。下列可作为冷却气体的是 ( )
①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2
A、①② B、②③ C、③④ D、④⑤
2、下列物质中,不属于纯净物的是 ( )
①重水 ②双氧水 ③硬水 ④硫酸 ⑤氢溴酸 ⑥蒸馏水
A、①③ B、③④ C、①⑤ D、③⑤
3、铝热反应说明了 ( )
A、铝的还原性大于铁,且反应时放出大量的热
B、铝比铁熔点低 C、铁、铝易形成合金
D、反应需要加热,所以铝热反应是吸热反应
4、下列晶体中,金属离子与自由电子之间作用最强的是 ( )
A、Na B、Mg C、Al D、Si
5、下列单质中,能跟烧碱溶液反应,但不能生成H2的是 ( )
A、硅 B、氟气 C、铝 D、钠
6、在两个烧杯中,各加入相同体积3摩/升的硫酸溶液,随后分别置于天平左右两个托盘上,调节天平,使之平衡,此时向两个烧杯中分别加入10.8克Mg、Al反应完毕后,天平两端将会 ( )
A、不平衡,放铝的一端托盘上升 B、不平衡,放镁的一端托盘上升
C、仍保持平衡 D、无法确定
7、用铝热法从下列氧化物中还原出物质的量相同的各金属,耗铝最少的是( )
A、Cr2O3 B、MnO2 C、V2O5 D、WO3
8、一定量时的盐酸分别与下列物质完全反应,所得溶液浓度最小的是 ( )
A、Mg B、MgO C、MgCO3 D、Mg(OH)2
9、在①浓盐酸 ②浓硝酸 ③浓硫酸 ④稀硫酸 ⑤稀硝酸等物质中,能用铝槽车盛装的是 ( )
A、①②③ B、②③ C、②④ D、③⑤
10、高温超导体中,铊(T1)是组成成分之一,已知铊和铝是同族元素,关于铊的性质的推断,可能错误的是 ( )
①是银白色的软质金属 ②能生成+3价的离子化合物 ③T1(OH)3和A1(OH)3一样是两性的 ④与稀硝酸作用生成硝酸盐 ⑤与CL3反应生成盐
A、①和② B、只有③ C、④和⑤ D、②与⑤
11、下列离子方程式书写正确的是 ( )6
A、硫酸铝中加入过量氨水:AL3++3OH- AL(OH)3↓
B、氢氧化铝跟盐酸反应:2AL(OH)3+6H+ 2AL3++6H2O
C、硫酸铜与氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42- BaSO4↓
D、偏铝酸钠溶液与适量稀硝酸反应:ALO2-+H++H2O AL(OH)3↓
12、将两种金属单质组成的混合物11克加到足量的稀H2SO4中,最终可得到11.2升H2(标况下),则这两种金属可能是 ( )
A、Zn和Fe B、Ag和Mg C、AL和Cu D、Mg和Zn
13、下列物质的溶液中通适量CO3气体,不产生白色沉淀的是 ( )
A、ALCL3 B、Ca(OH)2 C、NaALO2 D、Na2SiO3
14、下列各组水溶液中,有暂时硬度的水是 ( )
A、K-、Na-、HCO3-、Cl-、SO42-
B、K-、Mg2-、Cl-、Na-
C、Na-、HCO3-、CL-、Mg2-
D、Ca2-、Na-、CL-、NO3-
15、下列各物质属于复盐的是 ( )
A、Cu2(OH)2CO3 B、KCL·MgCL3·6H2O C、NaHSO4 D、AL2(SO4)3
16、向明矾溶液里滴入Ba(OH)2溶液,当SO42-沉淀完全时,铝元素的存在形式是( )
A、一部分AL(OH)3沉淀,一部分以AL3+形式存在于溶液中
B、一部分为AL(OH)3沉淀,一部分以ALO2-形式存于溶液中
C、全部为AL(OH)3沉淀
D、几乎全部以ALO2-形式存在于溶液中
17、已知部分被氧化的镁1.6克和足量的盐酸反应,在标况下生成H21.12升。在跟盐酸反应前被氧化的镁是 ( )
A、1.2克 B、0.64克 C、0.4克 D、0.24克
18、下列化学方程式正确的是 ( )
A、适量CO2通入氯化钙溶液中:CaCL3+CO2+H2O CaCO3↓+2HCL
B、碳酸氢镁和过量石灰水反应:Mg(HCO3)2+Ca(OH)2 MgCO3↓+CaCO3↓+H2O
C、把氯水放在阳光下:2CL2+2H2O 4HCL+O2↑
D、碳酸氢钙溶液中加入NaOH溶液:Ca(HCO3)2+2NaOH CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
19、把等质量的金属镁分别放在①纯氧气中 ②空气中 ③二氧化碳中,充分燃烧,得到固体物质的总质量分别为W1、W2、W3,三者的大小关系是 ( )
A、无法判断 B、W1一定小于W2 C、W3一定大于W2 D、W1等于W3
20、下列化合物中不易潮解的是 ( )
A、CaCL2固体 B、Na2CO3晶体 C、MgCL 2固体 D、NaOH固体
二、填空题:
21、只用 一种试剂就可鉴别Na+、Mg2-、AL3-三种离子
只用 一种试剂就可鉴别Na2S、Na2CO3、NaALO2、Na2SiO3、NaNO3五种药品。
22、镁、铝在反应时分别失去2个、3个电子,但镁的金属性比铝要 ,这说明金属性主要取决于 。而与 无直接关系。
23、下列图象中,纵坐标为沉淀物的量,横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量,试按题意将相应的字母序号填入表中: 7
溶液 加入物质 答案序号
氯化铝溶液 加入过量氨水
饱和石灰水 通入过量CO2气体
含少量NaOH的偏铝酸钠的溶液 通入过量CO2气体
含少量NaOH的偏铝酸钠溶液 逐滴加入稀盐酸
MgCL2、ALCL3的混合液 逐滴加入NaOH溶液至过量
24、在相同条件下,将Mg、AL、Fe分别投入质量相同且足量的稀盐酸中,反应结束后三种溶液的质量仍相同,则投入的Mg、AL、Fe三者的质量大小关系为
25、在m毫升b摩/升ALCL3溶液中加入等体积a摩/升NaOH溶液。
(1)当a≤3b时,生成AL(OH)3沉淀的物质的量是 。
(2)当a,b满足 条件时,无沉淀生成。
(3)当a,b满足 条件时,有沉淀生成,生成AL(OH)3沉淀的质量是
。
三、计算题:
26、AL(OH)3、MgCO3及NaHCO3的混合物32.4加入过量盐酸,生成CO3气体4.48升(标况下);继续向反应后的溶液中加入过量NaOH溶液,生成5.8克白色沉淀。求该混合物中三种物质的质量百分含量。
27、向铝粉和过氧化钠的混和物中加入足量水振荡,当混和物全部溶解后,得到无色透明溶液并放出7克气体,向该溶液中滴加5摩/升的盐酸,有白色胶状沉淀生成,当滴加到280毫升时,沉淀恰好溶解,求原混和物铝和过氧化钠的物质的量之比为多少?
【练习答案】
1、C 2、D 3、A 4、C 5、B
6、D 7、A 8、D 9、B 10、B
11、D 12、C 13、A 14、C 15、B
16、D 17、D 18、D 19、C 20、B
21、NaOH,HCL
22、强,失电子的难易,失电子的多少
23、C、B、D、E、A
24、AL>Mg>Fe 25、(1) (2)a≥4b 8
(3)3b≤a<4b
26、AL(OH)3%=48.15%
MgCO3%=NaHCO3%=25.93%
27、1:2
第二节 铁和铁的化合物
●教学目的要求
1、 使学生掌握铁的化学性质。
2、 使学生理解铁盐和亚铁盐的相互转变。
3、 使学生了解铁的氧化物和氢氧化物。
4、 使学生掌握铁离子的检验方法。
●教学重点、难点:
教学重点:铁的化学性质;铁盐和亚铁盐的转换;Fe3+离子的检验方法 。
教学难点:Fe3+和 Fe2+ 的相互转化
教学过程:
复习主族元素,过渡元素概念
主族元素------由长周期和短周期共同组成的一纵行ⅠA→ⅦA、0族
过渡元素------ⅢB→ⅡB族包括镧系和锕系的60多种元素
铁在周期表中的位置及原子结构
26Fe位于周期表中第四周期Ⅷ族、Fe在参加化学反应时可失去2e,也可失去3e,失3e时,不仅最外层失去2e,而且次外层也失去1e,象铁那样,在参加化学反应时,不仅可失去最外层电子,而且也可以失去次外层的部分甚至全部电子-----过渡元素特征之一。
一:铁的性质:
1物理性质:银白色金属(粉末时为黑色)ρ=7.86,溶点1535℃沸点2750℃。能被磁体所吸引,易磁化。
2化学性质:位于氢之前,比较活泼、显 + 2, + 3价.
(1).和非金属反应
3Fe + 2O2 Fe3O4(装置放水或砂垫底) 2Fe + 3Cl2 2FeCl3(棕色的烟) Fe + S ? FeS
还可与溴、I2等非金属反应。
(2).和水反应
3Fe + 4H2O == Fe3O4 + 4H2
在高温下反应。常温和一般加热都不反应。
(3).和酸反应
Al、Fe在冷浓HNO3 、H2SO4中钝化,但加热时仍可反应。
硫酸厂用钢瓶贮硫酸,硝酸厂用铝容器装硝酸
Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑ 9
Fe + 2H + == Fe2+ + H2↑
Fe + HNO3热,稀)------Fe 3+ +
铁过量时生成Fe2+
(4).和盐反应
Fe + CuSO4== Cu + FeSO4 Fe + 2 Fe 3+== 3 Fe2+
归纳Fe→Fe2+ 、 -Fe 3+
练习:
1)关于铁的叙述中正确的是( )
A、铁是地壳中含量最多的金属元素。
B、铁是人类发现和使用最早的金属。
C、铁既能在氧气中燃烧,又能与高温水蒸汽反应。
D、铁在干燥的空气中易生锈。
2)把5.6g铁粉加到200ml1mol/L的HNO3溶液中,充分振荡后的情况是( A、铁完全被氧化。B、铁部分被氧化C、铁全部被氧化为Fe2 + D、铁全部被还原为Fe3 +
二:铁的化合物(氧化物,氢氧化物,盐)
1、氧化物{FeO、Fe2O3、Fe3O4、(FeOFe2O3)}
氧化亚铁 三氧化二铁 四氧化三铁
颜色 黑色 红棕色 黑色有磁性
俗称 铁红 磁性氧化铁
溶解性 不溶 不溶 不溶
与酸反应 盐酸
稀硝酸
HI
与还原剂的反应(如氢气、铝等)
稳定性
FeO不稳定,受热转变成Fe3O4
6FeO + O2 ?2Fe3O4
2、氢氧化物Fe(OH)2 、Fe(OH)3
Fe(OH)2白色,不稳定,易被氧化红褐色Fe(OH)3
制备:用可溶性的亚铁盐与碱反应。Fe2 + + 2OH- == Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3白色→绿→灰→红褐色
Fe(OH)3红褐色,不稳定易分解为Fe2O3
制备用可溶性的铁盐与碱反应。Fe3 + + 3OH- == Fe(OH)3
Fe(OH)3 + 3HCl == FeCl3 + 3H2O(碱性)
2Fe(OH)3 == Fe2O3 + 3H2O(不稳定性) 10
氢氧化亚铁 氢氧化铁
物理性质
与酸反应 盐酸
稀硝酸
HI
稳定性
制备
3、铁盐和亚铁盐
FeCl2、、FeSO47H2O 、FeCl3、Fe2(SO4)3
4、Fe2 +的相互转变Fe3 + Fe2 + Fe3 +
Fe2 + Fe3 +
1)Fe3 + 具有一定的氧化性 Fe
可被Fe、 I-、S2- 、Cu等还原为Fe2
2Fe3 + + Fe == 3Fe2 + (在Fe3 + 溶液中,加入Fe,Fe溶解而无气体)
2Fe3 + + Cu == 2Fe2 + + Cu2 +(用FeCl3溶液腐蚀铜,印刷电路)
2Fe3 + + 2I- == Fe2 ++ I2 (Fe3 + 能使KI淀粉试纸变蓝)
2)Fe2 + 具有一定的还原性,
可被H2SO4、HNO3、Cl2、O2等氧化为Fe3 +
2Fe2 + + Cl2 == 2Fe3 + + 2Cl—(Cl2、Br2可氧化Fe2 + )
5Fe2 ++ MnO4- + 8H + == 5Fe3 ++ 5Mn2 + + 4H2O
(Fe2 + 可使KMnO4溶液褪色)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3 (Fe(OH)2不稳定)
2Fe2 + + H2O2 + 2H + == 2Fe3 + + 2H2O (双氧水可氧化Fe2 + )
12FeSO4 + 3O2 == 2Fe2O3 + 4Fe2(SO4)3 (久置的FeSO4被氧化)
练习 1.用绿矾配FeSO4溶液为什么要加少量铁粉和稀H2SO4
2.如何除去FeCl3中的FeCl2 如何除去FeCl2中的FeCl3
三:Fe2 +、Fe3 + 的检验
1、试剂KSCN或NH4SCN 11
与Fe3 +作用呈血红色,与Fe2++作用无变化加氯水变血红色
Fe3+ + 3SCN-- == Fe(SCN)3
(络离子-----由二种不同的离子或由一种离子和一种分子形成的一类复杂离子.[Fe(SCN)]2 + [Ca(NH3)6]2 + 、[Ag(NH3)6] +、 [Fe(CN)6]3-)
2、碱溶液
Fe2 +盐:白色沉淀变灰绿色最后变红褐色
Fe3 +盐:红褐沉淀色沉淀
练习1.向KCl、MgCl2、NH4Cl、FeCl2、FeCl3、AlCl3溶液分别逐滴加入浓烧碱溶液,各发生什么现象 写出有关反应的离子方程式.
2.把绿色晶体A制成溶液,分装在二支试管,在一支试管中滴入BaCl2和稀HCl,立即产生白色沉淀,在另一试管中滴入NaOH溶液,产生白色沉淀,白色沉淀立即变成绿色再变成灰色最后变红褐色,把红褐色沉淀溶于盐酸,加入KSCN溶液,立即呈现血红色,试判断A是什么物质 写出有关反应的离子方程式.
课堂练习:
1、除去物质中所含杂质(括号内为杂质),选择正确的试剂和方法,并写出离子反应方程式
①Fe2O3 [Fe(OH)3] 试剂: 方法: 离子反应: 。
②Fe2O3 [ Al2O3 ] 试剂: 方法: 离子反应: 。
③FeCl3 [ FeCl2 ] 试剂: 方法: 离子反应: 。
④FeCl2 [ FeCl3 ] 试剂: 方法: 离子反应: 。
⑤FeCl3 [ FeBr2 ] 试剂: 方法: 离子反应: 。
⑥Fe [ Al ] 试剂: 方法: 离子反应: 。
2、当少量的钠、镁等金属着火时,宜用的灭火器材是( )
A 泡沫灭火器 B 干粉(NaHCO3)灭火器 C 沙子 D 水
3、下列物质能跟镁反应并产生氢气的是( )[1995全国]
A.甲酸溶液 B 氢氧化钠溶液 C 氯化铵溶液 D 碳酸钠溶液
4、不能用铝热法制备的金属是 ( ) [1990上海]
A 铬 B 铁 C 锰 D 镁 E 钒
5、为了除去氯化镁酸性溶液中的铁离子,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后再加入适量的盐酸。这种试剂是( ) [1991全国]
A. NH3·H2O B NaOH C Na2CO3 D MgCO3
6、下列各组离子在溶液中大量共存的是( )[1994全国]
A Na+ Mg2+ Cl- AlO2- B SO32- SO42- H+ K+
C Fe2+ Fe3+ Cu2+ Cl- D S2O32- SO42- H+ Na+
7、在pH=1的溶液中,可以大量共存的是( ) [1995全国]
A Na+ K+ Cl- S2- B Cl- Mg2+ SO42- Al3+
C Na+ K+ NO3- AlO2- D S2O32- SO42- K+ Na+
8、下列各组离子,在强碱性溶液中可以共存的是( )[1996全国]
A Na+ K+ Cl- HSO3- B Na+ Ba2+ NO3- AlO2-
C K+ Cl- NO3- NH4+ D Na+ K+ ClO- S2-
9、下列各组离子,在强碱性溶液中可以共存的是( )[1997全国]
A ClO- S2 Cl- AlO2- B NH4+ Na+ K+ Ba2+
C S2- Cl- Br- CO32- D SO32- SO42- HCO3- NO3- 112
10、下列各组离子既可以大量共存,而且加入氨水后也不产生沉淀的( ) [1999全国]
A Na+ Ba2+ Cl- SO42- B AlO2- K+ OH- NO3-
C NH4+ SO42- H+ Al3+ D Cl- NO3- H+ CH3COO-
11、若在加入铝粉能放出氢气的溶液中,分别加入下列各组离子,可以共存的是[96安徽]
A Cl- SO42- Mg2+ HCO3_ B K+ Cl- NO3- Na+
C Na+ NO3- NH4 CO32- D K+ OH- NO3- AlO2-
12、将下列四种铁的化合物溶于盐酸,滴加硫氢化钾溶液没有颜色变化,再加入氯水即呈红色的是 ( ) [1992全国]
A FeS B Fe2O3 C FeCl3 D Fe2(SO4)3
13、某溶液中有NH4+ 、Mg2+ 、Fe2+ 和Al3+四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的离子是( ) [1996全国]
A NH4+ B Mg2+ C Fe2+ D Al3+
14、由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L,则混合物中一定含有的金属是( ) [1998全国]
A 锌 B 铁 C 铝 D 镁
15、两种金属的混合物共15g,跟足量的盐酸反应时,恰好得到11.2L氢气(标况)。下列各组金属不能构成上述条件的混合物的是( ) [1991全国]
A 镁和银 B 铜和锌 C 铝和铁 D 镁和铝 金属单质及化合物的化学性质
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
与水反应 与冷水剧烈反应,生成碱与H2 与沸水反应 与高温水蒸气反应,生成氧化物与H2 不反应
与普通酸 反应生成H2与盐(变价金属生成低价离子) 不反应
与氧化性酸 剧烈反应 常温钝化 剧烈反应 常温钝化 剧烈反应 加热或不加热反应 不反应,只与王水反应
与氧气 迅速反应,有时生成过氧化物或超氧化物 常温氧化膜,点燃或加热反应 生锈,加热反应 常温氧化膜,点燃或加热反应 受热即反应 不反应
氧化物与水反应 迅速反应,生成强碱 缓慢反应 不反应
氢氧化物碱性 强碱 中强碱 两性 弱碱 水中不存在
氢氧化物稳定性 受热不分解,稳定 受热分解,向右分解温度渐低,Cu(OH)2常温下即能分解
金属离子与强碱 不反应 都能反应生成弱碱沉淀,Zn(OH)2,Al(OH)3都能溶过量的强碱中
金属离子与氨水 不反应 都能反应生成弱碱沉淀,Zn(OH)2,Cu(OH)2,AgOH 都能溶过量的氨水中
第3节 金属的冶炼
● 教学目的要求
1、使学生了解金属冶炼的一般原理。
2、常识性介绍金属回收的重要意义,树立资源保护意识。
●教学重点、难点:
教学重点:金属冶炼的一般原理。
教学难点:不同金属的不同冶炼方法。
.教学过程
引导学生浏览网站中“我国古代冶金技术”;“常见的金属矿石”两部分内容,提出,我国古代的冶金技术已经达到很高的水平,比如大家看到的精美的青铜器就是一个例证。
提出问题:金属在自然界存在有游离态也有化合态,那么如何从化合态的矿石中的金属冶炼出来呢?这就是本节课我们要一起来学习和探讨的内容。
一:金属的冶炼
1.提出问题让学生思考:
(1)你能否给金属的冶炼下一个定义?
(2)金属冶炼的原理是什么?
(3)金属冶炼一般要经过那几个步骤?
(4)金属冶炼有哪些方法?你们觉得金属活动顺序与金属冶炼方法有没有联系呢?如果有,有什么规律吗?
(5)在热还原法中还原剂通常是与金属氧化物反应,如果矿石不是氧化物而是硫化物或碳酸盐时,怎么办?
(6)用焦炭和氢气作为还原剂有什么区别(优缺点),如果要冶炼纯度很高的金属一般要选用什么还原剂?用Al作为还原剂一般用于冶炼哪些金属?
2.引导学生进行学习,并提供适当帮助和指导,对学生学习中碰到的问题,作个别辅导。14
对典型的问题答案进行展示:
问题(4):通常将矿石在空气中煅烧成氧化物,再用还原剂还原
如用硫铁矿炼铁:
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
金属冶炼的一般规律:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法 热还原法 热分解法 物理提取法
1.直接加热法
2HgO?2Hg+O2↑
2.还原法
(1)H2还原法 WO3+3H2高温W+3H2O
(2)C,CO还原法
这种方法应用最多 Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 2ZnS+3O2高温2ZnO+2SO2
ZnO+C高温Zn+CO↑ ZnO+CO高温Zn+CO2 PbCO3高温PbO+CO2↑
PbO+CO高温Pb+CO2
(3)Na,Mg,Al还原法
Na+KCl高温NaCl+K(其它象Rb,Cs等都用此法生产)
4Na+TiCl4高温4NaCl+Ti 4Mg+TiCl4高温2MgCl2+Ti
10Al+3V2O5高温5Al2O3+6V
Al还可还原Co,Cr,Mn等难熔金属
3.电解法(最强的氧化还原方法)
电解法冶炼四种金属,即Na,Mg,Al,Ca
Na,Ca是共同生产的
2NaCl2Na+Cl2↑ MgCl2Mg+Cl2↑ 2Al2O34Al+3O2↑
从菱锌矿提取锌:
ZnCO3 ===ZnO+CO2↑ ZnO+CO===Zn+CO2↑
[例1]关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中,正确的是( )
A.金属元素仅存在于矿物中。
B.金属元素存在于矿物和动物体內,但植物体內不含。 15
C.少数金属元素以游离态存在,大多数金属元素以化合态存在。
D.金属元素不仅存在矿物中,动物和植物体內也存在少量金属元素。
[分析] 金属在自然界的分布很广,无论是矿物,还是动植物体內,或多或少地都含有金属元素。这些金属元素除了少数化学性质不活泼以游离态存在外,大多数化学性质较活泼的金属,
在自然界以化合态存在。 故选C 、D。
[例2] 下列化学方程式,能用于工业上冶炼金属镁的是( )
A.2Na + MgCl2 2NaCl + Mg B.MgCl2 (熔化) Mg+ Cl2 ↑
C.2MgO2Mg + O2 ↑ D.MgO + CMg + CO ↑
[分析] 工业上冶炼镁不能用比镁还昂贵的钠作原料去还原MgCl2,可采用电解MgCl2 (熔化)的方法。若用氧化镁为原料,也不能采用高温分解法,因为镁属于活泼金属,其氧化物熔点很高(2800℃)。可用焦炭在高温下去还原氧化镁而得到镁。故选 B 、D。
第四节 原电池原理及应用
●教学目的要求
1、 使学生理解原电池原理。
2、 常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池。
3、 使学生了解金属的电化学腐蚀。
●教学重点、难点:
教学重点:原电池原理。
教学难点:金属的电化学腐蚀。
教学过程
[引言] 前几节我们学习了有关金属的知识,了解了铁和铜的性质。铁是比较活泼的金属,能溶于稀硫酸,铜是不活泼金属,不溶于稀硫酸。如果我们把铁和铜连接在一起,同时放到稀硫酸中,会发生什么现象呢?下面我们做这个实验。
[学生实验] 见教材图4-20。
[提问] 大家看到了什么现象?
[讲述] 把铁丝和铜丝的上端连接在一起,放入稀硫酸中,在金属丝中的电子流动,构成一个小电池,我们叫它原电池。下面我们就来研究原电池的原理及应用。
[板书]一:原电池原理及应用
[学生实验] 用锌片、铜片、稀硫酸按下列要求做实验。
实验步骤 现象
锌片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸锌片和铜片之间连电流表用干电池判断电流的方向
16
[设疑]
1. 锌片和铜片分别插入稀硫酸有什么现象发生?
2. 锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,铜片上为什么有气泡产生?
3. 锌片的质量有无变化?溶液中c(H+)如何变化?
4. 写出锌片和铜片上变化的离子方程式。
5. 电子流动的方向如何?
[学生讨论]
[板书]
锌片 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应
铜片 2H++2e-=H2 还原反应
电子由锌片经导线流向铜片
[讲述] 我们知道,物质发生反应时,常伴有化学能与热能、光能等的相互转化。例如,镁条在空气中燃烧的化学反应,伴有放热、发光等现象。这说明化学能转变为热能和光能。那么,我们做的这个实验是化学能转变为哪种能呢?
[学生回答]
[教师总结] 这种化学能转变为电能的装置叫做原电池。
[板书]原电池的定义:化学能转变为电能的装置。
[讲述] 这一现象早在1799年被意大利的物理学家伏打捕捉到并加以研究,发明了世界上第一个电池——伏打电池。
学生填写下表
电极 电极材料 电极反应 反应类型 得失电子的粒子 电子流动方向
负极 锌片 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应 Zn原子 Zn片 Cu片
正极 铜片 2H++2e-=H2 还原反应 H+离子
[引导思考] 原电池的两极材料如何选择呢?
电极 电极材料 反应类型 电子流动方向
负极 还原性较强的金属 氧化反应 负极向外电路提供电子
正极 还原性较弱的金属 还原反应 正极从外电路得到电子
[板书]
1:组成原电池的条件。
1 有两种活性不同的金属(或一种是非金属导体)。
2 电极材料均插入电解质溶液中。
3 两电极相连形成闭合电路。
1. 原电池的原理:较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)流向较不活泼的金属(正极)。
17
3:
装置特点:
化学能转化为电能
反应原理:
氧化反应
形成条件:
(1)两个活泼性不同的电极
(2)电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应)
(3)形成闭合回路(或在溶液中接触)
[例1]下列叙述中正确的是( )
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。
B.由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。
C.马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。
D.铜锌原电池工作时,若有13克锌被溶解,电路中就有0.4mol电子通过。
[分析] 两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池,但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属,例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池中,活动金属中的电子流向不活动的电极,因此活动金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池,铁较锡活泼,铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作时,锌负极失电子,电极反应为Zn –2e==Zn2+,1molZn失去2mol电子,0.2mol锌(质量为13克)被溶解电路中有0.4mol电子通过。故选D。
[例2] 把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时,A为负极;C、D相连,D上有气泡逸出;A、C相连时A极减轻;B、D相连,B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为( )
A.A>B>C>D B.A>C>B>D C.A>C>D>B D.B>D>C>A
[分析]金属组成原电池,相对活泼金属失去电子作负极,相对不活泼金属作正极。负极被氧化质量减轻,正极上发生还原反应,有物质析出,由题意得活泼性 A>B、A>C、C>D 、D>B,故正确答案为B。
[例3]电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应是: Zn + 2 OH- -2e=ZnO + H2O Ag2O +H2O + 2e=2Ag +2 OH-
下列判断正确的是( )
A.锌为正极,Ag2O为负极。 B.锌为负极,Ag2O为正极。
C.原电池工作时,负极区溶液PH减小。 D.原电池工作时,负极区溶液PH增大。
[分析]本题考查原电池和PH的概念。
原电池中失去电子的极为负极,所以锌为负极,Ag2O为正极。B是正确答案。因为 Zn + 2 OH- -2e=ZnO + H2O ,负极区域溶液中[OH-] 不断减少,故PH减小,所以C也正确。故选B、C。
[例4]下列五种金属制品镀层破损后,金属腐蚀速度最快的是( ) 18
A.镀铝塑扣 B.食品罐头盒(镀锡) C.白铁水桶(镀锌) D.镀银铜质奖章
[分析]关键是看镀层破损后,暴露出的金属和镀层能否形成原电池,形成原电池时金属是否是负极。A中塑料不被腐蚀;B中铁为原电池的负极加快铁的腐蚀;C中锌为原电池负极,铁为正极被保护;D中铜为原电池的负极,加快铜的腐蚀。但由于铁比铜更容易失去电子,所以腐蚀最快的是B中的铁。故选B。
二:化学电源:
教材安排从实验事实入手介绍铜-锌原电池的化学原理,然后简单介绍几种化学电池,再以原电池原理来探讨金属腐蚀的原因,并根据这些原因寻找金属防护的方法。这样,由实践到理论,再用理论指导实践,并从正反两方面来加深对原电池的认识。因此,在进行这部分內容的教学时,应充分利用教材的这种编排顺序,启发学生进行探索式的思维,培养学生的思维能力和自学能力。
[讲述]人们应用原电池的原理制作了许多电池,如干电池、蓄电池以及供人造地球卫星、宇宙火箭、空间电视转播站使用的高能电池,等等。干电池在我们日常生活中的应用越来越广泛。干电池中有汞电池(纽扣式电池)、碱电池(普通电池)、锰电池(车用电池)之分,一般都含有对人体有害的汞和锰。干电池被埋入地下,二价锰在缺氧而有二氧化碳的条件下变成水溶性碳酸氢盐,污染水源,使饮用者锰中毒。不同类型的干电池均含有汞,随便焚烧干电池,会引起汞污染。因此,不要把废干电池与可燃性垃圾混在一起进行焚烧,而应将它们分拣出来,作为不可燃垃圾妥善处理,更不可向周围环境和水源乱扔干电池。
1:干电池
一般是普通的锌一锰电池,石墨棒是正极,外壳做为负极
碱性锌一锰电池的特点和优点:
2:铅蓄电池
构造:
优点:
镍一镉电池用于:
银一锌电池:
3:锂电池:
优点:
用于:
4:新型燃料电池
氢氧燃料电池:
燃料电池的优点:
废旧电池的回收:
三:金属的电化学腐蚀:
1金属腐蚀是指:
2:金属腐蚀的本质:
3:化学腐蚀:
概念:
化学腐蚀是金属跟氧化剂之间的氧化还原反应。
4:电化学腐蚀
概念:。
负极:
正极:
5:金属的防护 18
有色金属(除Fe,Cr,Mn以外的金属)
轻金属(密度小于 4.5g/cm3如K,Ca,Be,Mg,Al等)
重金属(密度大于 4.5g/cm3如Cu,Fe,Sn,Pb等)
黑色金属(Fe,Cr,Mn)
常见金属(如Fe,Al,Cu等)
稀有金属(如锆,铌,钼等)
失e沿导线传递,有电流产生
原 电 池
强氧化剂:如稀HNO3、Cl2、O2等
Fe Fe3 +
还原剂 : 如Zn等
弱氧化剂:H+、Cu2+、Fe3+等
Fe Fe2 +
还原剂:Zn等
光
6e
电解质溶液
移动
阳离子
Zn-2e Zn2+
不继溶解
铜锌原电池
负极
正极
还原反应
2H++2 H2↑
PAGE
2
中学化学教学网 http://www.huaxue.org(共7张PPT)
第二节
水的电离与
溶液的pH
(第一课时)
一、水的电离:
定量角度分析,水的电离有什么特征?
一定温度下,在纯水和稀溶液中:
c(H+)·c(OH-)=KW(常数)
25℃时, c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1。
KW=10-14
讨论: 纯水中有没有电离平衡?
写出水的电离方程式。
在纯水及任何稀溶液中,
2H2O?H3O++OH-
可简写为:H2O ? H+ + OH-
讨论:
1、在纯水中加入酸(或碱)时,对水的电离有怎样的影响?
2、给纯水加热,其中c(H+)、c(OH-)如何变化?
3、在c(H+)=10-2的盐酸中,OH-浓度是多少?其中水电离出来的H+浓度是多少?
4、试计算当H+浓度分别为10、7、10-1、10-3、10-5、10-7、10-9、10-13、10-15mol/L时,OH-离子的浓度是多少?
二、溶液的pH
当溶液中H+、OH-浓度很小时,表示或比较溶液的酸碱性较繁,怎么处理?
pH = - lgc(H+)
试计算当H+浓度分别为10、7、10-1、10-3、10-5、10-7、10-9、10-13、10-15mol/L时,溶液的pH是多少?
试分析溶液的酸碱性跟pH的关系
c(H+) 越大,酸性越强,pH越小;pH改变1个单位,c(H+) 改变10倍。
c(H+)>c(OH-),酸性,常温下,pH<7
c(H+)
c(H+)=c(OH-),中性,常温下,pH=7
讨论:
1、常温下,稀溶液中,pH+pOH=
2、你认c(H+)在什么范围内,用pH来表示溶液的酸碱性比较方便?(共7张PPT)
中和滴定
第 四 节
(第二课时)
复习回顾:
(1)中和反应的本质是什么?
(2)为什么利用中和反应能进行化学定量测定?
(3)中和滴定实验的关键是什么?酸碱指示剂怎么选择?
(4)中和滴定验中实际上要测定的数据是什么?
二、酸碱中和滴定实验操作
1、滴定前的准备
洗涤仪器、装标准溶液、量待测溶液的体积、指示剂选择
1、滴定前滴定管的准备:
洗涤---查漏---润洗---注液---赶气泡---调液
润洗:用标准液或待测液分别润洗酸式滴定管和 碱式滴定管。
问:滴定前为什么要润洗?
调液:调节液面至零或零刻度线以下。如果尖嘴部分有气泡,要排出气泡。
读数:视线和凹液面最低点相切。
2、锥形瓶的准备:
3、滴定: 滴定至终点---记数---重复1-2次---计算。
洗涤,注入(用滴定管)一定体积的溶液(待测液或标准液)到锥形瓶中,滴加2-3滴指示剂。
滴定过程中注意:
左手:控制活塞(活塞朝右,滴液先快后慢)
右手:持锥形瓶,不断旋转。
眼睛:
锥形瓶中的颜色变化。
滴定的速度。
滴定终点判断:溶液颜色发生变化且在半分钟内不褪色。
计算:根据nc酸V酸=nc碱V碱进行计算。
问:某同学用0.1mol/L的NaOH标准液滴定某浓度的HAc溶液。
1、指示剂的选择————————。
设计滴定方法:①用碱滴定酸,②用酸滴定碱。你认为用哪一种方法更合理,说明理由。
2、这位同学做了三次平行实验,其结果如下表,根据表中数据计算此醋酸溶液的浓度。
实验编号 待测醋酸的体积(mL) 滴定前读数
(mL) 终点读数
(mL)
1 25.00 0.00 24.30
2 25.00 12.00 36.36
3 25.00 14.00 38.32
三、酸碱中和滴定中的误差分析
产生误差的途径:操作不当,滴定终点判断不准等。
1、滴定管未润洗。
根据原理:待测量的计算式。
c 未 = c 未 =
c标·V标
V未
c标·V标
V未
偏高 偏低
2、锥形瓶未润洗。
无影响 无影响
滴定管内是标准液,锥形瓶内是未知液
滴定管内是未知液,锥形瓶内是标准液
3、锥形瓶润洗。
偏高 偏低
4、滴定管开始有气泡,滴定毕气泡消失
偏高 偏低
5、滴定过程中有液滴滴在瓶外
偏高 偏低
6、滴定毕读数时俯视
7、滴定前仰视,滴定毕俯视
8、向锥形瓶里注入一定体积溶液的滴定管未润洗
9、向锥形瓶内注入溶液毕读数时俯视
10、向锥形瓶内注入溶液时,有气泡随溶液一起逸出。
11、滴定过程中用洗瓶将溅在锥形瓶内壁的溶液冲洗下去
12、用KOH配置标准液时,称取的KOH中含有KCl,测定HCl溶液的浓度结果?
13、滴定后,滴定管尖端挂有液滴未滴入锥形瓶中。
14、锥形瓶不干燥,含有少量蒸馏水。(共16张PPT)
第三节
影响化学平衡的条件
(第一课时)
阅读课本42-44页,思考:
1、什么叫化学平衡的移动?化学平衡移动研究的对象,导致化学平衡移动的直接原因是什么?
2、影响化学平衡移动的外界条件有哪些?它们是怎么影响化学平衡移动的?
1、化学平衡移动研究的对象
可逆化学反应的化学平衡状态
化学平衡是有条件的动态平衡,当影响化学平衡的条件改变时,原来的平衡被破坏,进而在新的条件下逐渐建立新的平衡,这个原平衡向新平衡的转化过程叫做化学平衡的移动
举例:已知氯水中存在如下平衡:
Cl2+H2O HCl+HClO。常温下,在一个体积为50ml的针筒内吸入40mL氯气后,再吸入10mL的水。写出针筒中可能观察到的现象。若将此针筒长时间放置,又可以看到何种变化?试用平衡的观点加以解释。
一、浓度对化学平衡的影响
实验2-3,请观察实验现象,总结实验结论
结论:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使化学平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。请解释原因。
注意:固体物质和纯液体无所谓浓度,其量改变,不影响平衡。
练习 Fe(NO3)2溶液呈浅绿色,其中存在着下列平衡:
Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+
往该溶液中滴加盐酸,发生的变化是
(A) 平衡向逆反应方向移动
(B) 平衡向正反应方向移动
(C) 溶液由浅绿色变成黄色
(D) 溶液由浅绿色变为深绿色
二、压强对化学平衡移动的影响。
对于有气体参加的可逆反应来说,气体的压强改变,也能引起化学平衡的移动。
问题1:压强变化对正、逆反应的速率有什么影响?增大或减小压强平衡怎么移动?
问题2:无气体参加的反应或反应前后气态物质的分子数相等的反应,改变压强,平衡能否发生移动?
练习 在一定的温度和压强下,合成氨反应 3H2+N2 2NH3达到平衡时,下列操作平衡不发生移动的是( )
(A) 恒温恒压充入氨气
(B) 恒温恒压充入氮气
(C) 恒温恒容充入氦气
(D) 恒温恒压充入氦气
注意3:加入惰性气体后平衡体系是否发生移动,取决于平衡体系所占据的体积是否发生变化。若在恒容的条件下加入惰性气体,它并不能引起体系中其它物质的浓度改变,所以平衡不移动;若在恒压情况下加入惰性气体,必然引起平衡体系占据的体积增大,体系中其它物质的浓度发生变化,使平衡发生移动。
复习:
对平衡N2+3H2 2NH3 ,如果在恒温恒容下加入氮气,平衡向——移动。
(2)如果在恒温恒容下加入氨气呢?加入氩气又怎么样呢?
(3)如果需要增加氢气的转化率,可以有什么办法?
(4)如果增大压强,正反应速率——,逆反应速率——,氮气的转化率——。
三、温度对化学平衡的影响
任何反应都伴随着能量的变化,通常表现为放热或吸热;所以温度对化学平衡移动也有影响。
演示实验2-4
说明升高温度,平衡向吸热反应的方向移动;降低温度平衡向放热反应的方向移动。请思考原因
这是因为在升温时,吸热反应比放热反应速率增加的多,降温时吸热反应比放热反应速率减小的多的缘故。
练习:可逆反应2A+B 2C,
在不同压强及温度下达成平衡时
,c的百分含量情况如图所示。回答
600℃
400℃
200℃
压强
C%
(1)该反应的正反应是————热反应,逆反应是气体体积————的反应。
(2)若c是气态,则A为——态,B为——态。
(3)若B为固态,则A为——态,c为——态。
(4)若A、C都是固态,则B为——态。
浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动的原理,也叫勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如温度、压强或浓度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
思考:加催化剂能否使化学平衡发生移动?为什么?
四、化学平衡移动的应用。
1、判断物态---由于压强的改变,根据平衡移动的方向,可以判断反应物或生成物的状态。
2、判断系数----由压强的改变,根据平衡移动的方向,可以判断方程式中反应物和生成物之间的计量系数的大小关系。
3、判断反应热----由温度的改变,根据平衡移动的方向,可以判断正反应或逆反应是放热还是吸热。
4、判断转化率----根据条件改变对化学平衡的影响,可以判断达到新的平衡时某反应物转化率的提高或降低以及平衡体系中某组分百分含量的变化。
催化剂能够同等程度的改变正逆反应的速率,所以使用催化剂不能使平衡发生移动,但是可以改变达到平衡所需要的时间。
练习 1、能引起化学平衡移动的是( )
A、化学反应速率发生了变化。
B、有气态物质参加的反应达到平衡后,改变了压强。
C、由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的变化。
D、可逆反应达到平衡后,使用催化剂。
2、在密闭容器中,反应2HI == H2+I2(正反应吸热),当达到平衡时,欲使混合气体颜色加深,可采取的措施有( )
A减小容器体积 B降低温度
C加入催化剂 D恒容下充入HI气体
3、等物质的量的A B C D四种物质混合,发生如下反应:
aA( )+bB( ) cC(s)+dD( )
当反应进行到一定时间后,测的A减少nmol ,B减少n/2mol,C增加3n/2mol,D增加nmol,此时达到了平衡状态。
(1)该反应的各系数a —— b —— c—— d——
(2)若只改变压强,反应速率发生变化,但平衡不发生移动,则A——态,B——态,C——态。
(3)若只升高温度,反应一段时间后,测知四种物质的量又达到相等,则该反应是——反应。(共19张PPT)
要点·疑点·考点
1、化学平衡的移动
(1)须是可逆反应(讨论平衡移动的前提)
(2)移动是个过程,与时间有关,要有始态、终态(旧、新平衡)
(3)外部条件必然发生改变
(4)平衡移动结果是浓度发生改变
2、平衡移动方向的判断
实质是v(正)与v(逆)相等被打破,平衡才被破坏
注意:①反应速率、平衡浓度改变了,平衡不一定发生移动 ②百分含量改变了,平衡一定发生移动
3、影响化学平衡的条件与平衡移动原理
化学平衡移动原理和运用
4、理解平衡移动原理:
(1)“减弱”的双重含义
定性角度:平衡移动的方向为减弱外界改变的方向
定量角度:移动的结果只是减弱了外界条件的变化,而不能完全抵消外界条件的变化量
(2)分清“三个变化量”
A.条件改变时的量变
B.平衡移动过程中的量变
C.原平衡与新平衡的量变
(3)适应其他体系
(4)不能用勒沙特列原理解释:
A.催化剂的使用
B.ΔV(g)=0的可逆反应
C.外界条件的改变对平衡的影响与生产要求不完全一致(如合成氨温度选用)
化学平衡移动原理和运用
1.二氧化氮存在下列平衡:2NO2 N2O4 ΔH<0,在测定NO2的相对分子质量时,下列条件中较为适宜的是 ( )
A.温度130℃、压强3.03×105Pa
B.温度25℃、压强1.01×105Pa
C.温度130℃、压强5.05×104Pa
D.温度0℃、压强5.05×104Pa
化学平衡移动原理和运用
C
2.某温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡,测得平衡时A、B、C物质的量之比n(A)∶n(B)∶n(C) =2∶2∶1,若保持温度不变,以2∶2∶1的物质的量之比再充入A、B和C,下列判断中正确的是 ( )
A.平衡向正反应方向移动
B.平衡不会发生移动
C.C的质量分数增大
D.C的质量分数可能减少
化学平衡移动原理和运用
AC
3.下列事实不能用勒沙特列原理来解释的是 ( )
A.往H2S水溶液中加碱有利于S2-增多
B.加入催化剂有利于氨的氧化反应
C.高压有利于合成NH3的反应
D.500℃左右比室温更有利于合成NH3的反应
4.三难溶银盐:Ag2CrO4(桔红色)、AgCl、Ag2S其溶解度依次减少,设计实验证明。
化学平衡移动原理和运用
BD
【解析】根据溶解度小的物质可以转化为溶解度更小的物质原理解题。在Ag2CrO4沉淀中加入NaCl饱溶液,沉淀变白色,继续加入Na2S溶液。沉淀又变黑。
5. (1999年上海市高考题)可逆反应:
3A(气) 3B( )+C( ) ΔH>0,
随着温度升高,气体平均相对分子质量有变
小趋势,则下列判断正确的是 ( )
A. B和C可能都是固体
B. B和C一定都是气体
C. 若C为固体,则B一定是气体
D. B和C可能都是气体
化学平衡移动原理和运用
CD
要点·疑点·考点
1、类型:
纵坐标——浓度、质量分数、转化率
横坐标——时间、T/P
2、图像识别:
(1)坐标含义:坐标代表的物理量要搞清,单位是什么?是反应物、生成物,原点是否为0?
(2)曲线三点一走向:起点、转折点、终点(转折点是特殊点——解题重要依据;走向为变化趋势)
课 前 热 身
6. 就反应:N2+3H2 2NH3,绘图:
①增大 c(N2)同时减少c(NH3)
②同条件下,200Pa、500Pa
③200Pa、500Pa两条平衡曲线
④未使用催化剂
要点·疑点·考点
1、化学平衡计算类型:
(1)求浓度(起始、转化、平衡);
(2)求转化率;
(3)求反应压强或体积的变化;
(4)求混合气体的密度或相对分子质量;
(5)求化学计量数;
(6)有关等效平衡的计算
2、化学平衡计算的解题万能钥匙——“始、变、平”三段分析法
mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g)
起始量 a b 0 0
变化量 x nx/m px/m qx/m
平衡量 a-x b-nx/m px/m qx/m
课 前 热 身
7.同温同压下,当反应物分解8%时,总体积也增加8%的是 ( )
A.2NH3(g) N2(g)+3H2(g)
B.2NO(g) N2(g)+O2(g)
C.2N2O5(g) 4NO2(g)+O2 (g)
D.2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)
8.将a mol N2和b mol H2混合充入密闭容器内,在适当条件下反应达到平衡时,生成c mol NH3,则平衡混合气体中NH3的体积分数是
( )
A.c/(a+b+c) B.c/(a+b-c)
C.2c/(a+3b-2c) D.2c/(a+3b+2c)
A
B
9.加热N2O5按下式分解:
N2O5(g)=N2O3(g)+O2(g) N2O3(g)=N2O(g)+O2(g)
在容积为2 L的密闭容器中将4 mol N2O5加热至t℃达到平衡,O2的浓度为2.5 mol·L-1,N2O5的浓度为0.7 mol·L-1,则t℃时的N2O3平衡浓度为 。
0.1 mol·L-1
能力·思维·方法
【10】下图为装有活塞的密闭容器,内盛22.4mLNO。若通入11.2mL氧气(气体体积均在标准状况下测定),保持温度、压强不变,则容器内的密度( )
A.等于1.369 g/L
B.等于2.054 g/L
C.在1.369 g/L和2.054 g/L之间
D.大于2.054 g/L
D
【11】 (1999年广东高考题)在5 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体,在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g) =2C(g),达到平衡时,在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的5/6,则A的转化率为 ( )
A. 67% B. 50% C. 25% D. 5%
B
【12】 (1999年全国高考题)X、Y、Z为三种气体,把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中,发生反应X+2Y 2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为 ( )
A.(a+b)/5×100%
B.2(a+b)/5b×100%
C.2(a+b)/5×100%
D.(a+b)/5a×100%
。
B
延伸·拓展
【13】 在一6L的密闭容器中,充入3 L X(g)和2 L Y(g),在一定条件下发生反应:
4X(g)+3Y(g)=2Q(g )+nR(g),达平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小1/3,则该反应式中的n值是 ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
D(共18张PPT)
原电池原理
原电池 ,金属的腐蚀和防护
1.
本节要点
构成原电池的条件?
3.
原电池的工作原理?
什么是原电池?
4.
原电池的正负极和电子流向如何判断?
2.
⑴将Zn片插入H2SO4溶液中有什么现象?为什么?
⑵ 将Cu片插入H2SO4溶液中有什么现象?为什么?
演示讨论
⑷若将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中,有什么现象?为什么?
⑶将一Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶液中,有什么现象?为什么?
原电池演示
⑸导线间接一电流计有何现象产生?为什么?
⑹用一干电池连接电流计验证电子流向,确定Zn片, Cu片的正负极是怎样的?
1
化学能
转化为
的
装置
就叫
原电池。
把
电能
什么是原电池?
一、原电池
2.构成原电池的条件是什么?
(1)有两个相连的电极
导体;
相连的形式可以多种多样的;
电极材料可以多种多样。
两种活泼不同的金属。
一种金属与一种非金属(如石墨)。
也可以两电极都是其它材料。
哪种是负极?
电极本身都参与反应吗?
哪个是负极?
电极本身参与反应吗?
哪个是负极?
电极本身一定参与反应吗?
(3)在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。
(必定是放热反应)
正极、负极、电解质溶液构成闭合回路
(2)两电极都接触电解质溶液(酸、碱、盐)
把化学能转化为电能的装置。
闭合电路
电极相连
接触电解质溶液
自发的氧化还原反应分两处进行
3、简单原电池的正负极和电子流向如何判断?
负极(–):
电 子
电 流
是不活泼金属或非金属,
正极(+):
是活泼金属,
本身失去电子,
发生氧化反应。
进电子 ,
本身不反应,
得电子发生还原反应。
是溶液中的阳离子
要用到金属活动性顺序表:
注意:
K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au…
活泼性,还原性依次 减弱。
4、原电池的工作原理什么?
氧化反应
Zn-2e=Zn2+
铜锌原电池
电解质溶液
失e,沿导线传递,有电流产生
还原反应
2H++2e- =H2↑
阴离子
阳离子
总反应:
负极
正极
2H++2e- =H2↑
Zn-2e- =Zn2+
Zn+2H+=Zn2++H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(离子方程式)
(化学方程式)
电极反应
正极:
负极:
(氧化反应)
(还原反应)
阳离子
②正负两极上进出电子总数相等,根据电子守恒原理可进行许多有关电极反应的计算。
③原电池反应跟直接反应差别:
反应速率加快;一般只有一个电极直接参加反应。
①原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正(氧化)、负(还原)两极进行,负极上失去的电子流入正极,从而产生电流。
明确以下几点
④利用原电池原理 可制作各种电池,如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池……。
练习
⒈
判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由;若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式.
①
②
③
(×)
(×)
(∨)
2H++2e-=H2↑
负极:
总反应:
正极:
Zn-2e-=Zn2+
Zn+2H+=Zn2++H2↑
⑤
④
(∨)
(∨)
负极:
正极:
总反应:
正极:
负极:
总反应:
Zn-2e- =Zn2+
2H++2e- =H2↑
Zn+2H+=Zn2++H2↑
Fe-2e - =Fe2+
Cu2++2e- =Cu
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
⑦
⑥
(×)
(∨)
负极:
正极:
总反应:
Zn-2e-=Zn2+
Cu2++2e-=Cu
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
或 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
⑧
⑨
(×)
(∨)
负极:
正极:
总反应:
Fe-2e- =Fe2+
2H++2e-=H2↑
Fe+2H+= Fe2++H2↑
或 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
2.
如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中,使之平衡;小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象是
3。
试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池
⑴
Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
⑵
2Fe3++Fe=3Fe2+
( D )
( Zn∣AgNO3∣C )
( Fe∣Fe2(SO4)3∣C )
A. 铁圈和银圈左右摇摆不定;
B. 保持平衡状态;
C. 铁圈向下倾斜;
D. 银圈向下倾斜;
本节要点:
1,原电池概念。
2,构成原电池的条件。
3,原电池的正负极和电子流向判断。
4,原电池的工作原理。
小 结(共12张PPT)
等 效 平 衡
江苏省兴化中学 经志俊
什么是等效平衡?
在一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒
压),对同一可逆反应,起始加入各物质的
物质的量不同,但达到化学平衡时,同种物
质的体积分数 相同,这样的平衡称为等效平衡。
等效平衡建成条件的讨论
A
B
C
D
平衡时D的体积分数
起始
充入
2mol
1mol
0
0
a%
0
0
3mol
1mol
a%
1mol
0.5mol
1.5mol
0.5mol
a%
4mol
2mol
0
0
b% (a<b)
在一定温度下,一个容积固定的密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),根据下表有关数据分析恒温、恒容下等效平衡建成的条件。
在一定温度下,一个压强恒定的密闭容中发生反
应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),根据下表有关数据
分析恒温 恒压下等效平衡建成的条件。
A
B
C
D
平衡时D的体积分数
起始
充入
2mol
1mol
0
0
a%
1mol
0.5mol
1.5mol
0.5mol
a%
4mol
2mol
0
0
a%
2mol
2mol
0
0
b% (a≠b)
等 效平衡的建成条件
一、等温等容
由不同的起始态均转换为从正反应开始的起始态,各反应物的物质的量分别相同。
二、等温等压
由不同的起始态均转换为从正反应开始的起始态,各反应物的物质的量之比相同。
等效平衡习题讨论
1、某温度下,向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,
使之反应合成氨,平衡后测得NH3的体积分数为m, 若温
度不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后NH3的体
积分数仍为m,若N2、H2、 NH3 起始物质的量用X、Y
Z表示,应满足:(1)温度、容积恒定。
①若X=0,Y=0,则Z=_____
②若X=0.75,Y=_____ ,Z=_______
③ X、Y、Z应满足的一般条件是_________________。
(2)温度、压强恒定:
①若X=0,Y=0,则Z______
②若X=0.75,Y=_____,Z_________
③X、Y、Z应满足的一般条件是________________。
2
2.25
0.5
2X+Z=2; 6Y+Z=6
> 0
2.25
≥ 0
X=0、Y=0、Z > 0;
X:Y=1:3、Z≥ 0
2、在一个密闭容器中充入1molNO2,建立如
下平衡2NO2(g) N2O4(g),测得NO2转化率
为a%,保持温度容积不变,再充入1molNO2,
待新平衡建立后,又测得 NO2转化率为b%。
试比较a、b值的大小。
b > a
2molNO2
1molNO2
1molNO2
1molNO2
2molNO2
a%
a%
a%
b%
PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g);
2HI(g) H2(g)+I2(g)
分散叠加法
3、如图A、B两个容积相等的密闭容器,A能保持恒温恒容,B能保持恒温恒压,现要在两侦察人器中进行如下反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g) (A、B两个容器温度相等)
(1)取2molC和1molD放入A中
与取6molA和2molB放入A中,
达到平衡时C%_______大。 B
(填前者、后者、一样。下同)
(2)取2molC、1molD及1mol不参加反应的惰
性气体放入A中,取2molC、1molD放入容器B中,
达到平衡时D的转化率________大。
A
后者
后者
在一定温度下,容积固定的密闭容器中发
生反应:A(g)+B(g) 2C(g),下列两种情况下,
平衡建立后混合气体中的C%是否相等?
A、起始充入2molA、1molB
B、起始充入4molA、2molB
2molA
1molB
2molA 2molA
1molB 1molB
2molA 2molA
1molB 1molB
4molA
2molB
4、在一个容积不变的密闭容器中,保持一定温度进行以下反应:H2(g)+Br2(g) 2HBr(g),已知加入1molH2和2molBr2时,达平衡时生成amol HBr(见下表已知项)。在相同条件下,且保持平衡时各组分的体积分数不变,对下列编号(1)~(3)的状态,填写表中空白。:
编号
起始状态
平衡时HBr
物质的量 mol
H2
Br2
HBr
已知
1
2
0
a
(1)
2
4
0
(2)
0
1
0.5a
(3)
m
n(n≥2m)
2a
0.5
2(n-2m)
(n-m)a
再 见
2003年10月(共8张PPT)
有机专题复习
(有机知识网络整理)
HOCH2CH2OH
BrCH2CH2Br
CH2=CH2
CH3CH2OH
C2H5OC2H5
CH CH
CH3CH3
CH3CHO
CH3CH2Br
CH3COOH
CH3CH2ONa
CH3COOC2H5
有机物转化网络图一
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
CH2=CHCl
[CH2-CHCl]n
23
24
-NO2
-Br
-SO3H
-NO2
O2N-
NO2
CH3
CH2Cl
-Cl
-CH3
-Cl
-CH3
-COOH
-OH
-ONa
-Br
Br-
Br
OH
显色反应
有机物转化网络图二
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
一、与Br2反应须用液溴 的有机物包括:
烷烃、苯、苯的同系物—取代反应。
二、能使溴水褪色 的有机物包括:
烯烃、炔烃—加成反应。
酚类—取代反应—羟基的邻、对位。
醛(基)类—氧化反应。
有机反应及其反应类型整理:
三、能使酸性KMnO4褪色 的有机物包括:
烯烃、炔烃、苯的同系物、醇类、苯酚、醛(基)类—氧化反应。
四、与浓硫酸 反应的有机物包括:
苯的磺化—作反应物—取代反应。
苯的硝化—催化、脱水—取代反应。
醇的脱水—催化、脱水—消去或取代。
醇和酸的酯化—催化、脱水—取代反应。
有机反应及其反应类型整理:
五、能与H2加成 的有机物包括:
烯烃、炔烃、含苯环、醛(基)类—也是还原反应。
有机反应及其反应类型整理:
六、能与NaOH溶液 反应的有机物包括:
卤代烃、酯类—水解—取代反应。
(卤代烃的消去用NaOH醇溶液)
酚类、羧酸类—中和反应。
七、能与Na2CO3 反应的有机物包括:
甲酸、乙(二)酸、苯甲酸、苯酚等;
能与NaHCO3 反应的有机物包括:
甲酸、乙(二)酸、苯甲酸等。
—强酸制弱酸。
八、能与金属Na 反应的有机物包括:
含-OH的物质:醇、酚、羧酸。
有机反应及其反应类型整理:(共8张PPT)
镁和铝
第三课时(氢氧化铝性质、 合金)
复习回顾
氧化镁、氧化铝性质相比较有什么不同之处?
氢氧化铝、氢氧化镁的性质相比较有什么不同之处?
(1)物理性质:白色胶状物质, 具有一定的吸附作用
(2) 化学性质—— “铝三角”
有关方程式:
Al3++OH- → Al3++NH3·H2O →
AlO2-+H+ → AlO2-+CO2 →
Al(OH)3+H+ → Al(OH)3+OH- →
有关系数比例关系:
2、练习:现有1.65mol的H2SO4 , 3.3mol的NaOH及足量Al , 下列实验方法得到Al(OH)3的量最多的是 :
H+ OH-
a、Al——→ Al3+ ——→T·M·
OH- H+
b、Al——→AlO2- ——→T·M·
H+
c、Al——→Al3+
OH- →T·M·
Al——→AlO2-
有关Al(OH)3的制备问题的讨论:
1、由AlCl3出发制Al(OH)3 用哪种试剂较好,由NaAlO2出发呢?
有关氢氧化铝的计算问题:
例1:向100mL 1mol/L AlCl3 溶液中加入____mol NaOH , 生成沉淀3.9 g。
法一:一般方程式分析法。(既:量的讨论)
法二:图形分析法。
法三:方程式直接配平法。
AlCl3中滴加NaOH NaAlO2中滴加HCl HCl中滴加NaAlO2 NaOH中滴加AlCl3
有关Al3+、AlO2-图形分析实例:
例2:将一定量的Mg、Al投入100mL,一定的物质的量浓度的HCl中,合金全部溶解。向所得溶液中滴加5mol/L的NaOH至过量,生成的沉淀的质量与加入NaOH的体积的关系如图所示。求:
(1)合金中Mg、Al的质量分别是多少?
(2)原HCl的物质的量浓度?
20 160
19.4
11.6
(g)
(mL)
例3:根据已知条件作图
向含等物质的量的MgCl2、AlCl3溶液中
滴加入NaOH溶液。
向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液.
例4:Al2O3和MgO的混合物mg滴入1mol/L的盐酸溶液500ml,反应完全后,再向其中滴入NaOH溶液,生成的沉淀量和滴入的NaOH的量的关系如图:
6.8g
2.9g
a b c
(1)写出相 应的方程式
(2) Mg的含量
(3)a,b,c 的值
三、合金
定义:由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
特点:①合金的性质不是各成分金属性质的总和。
②合金的熔点、密度一般比各成分的金属低。
③合金的硬度一般比各成分的金属大。
④合金的化学性质也和各成分金属不同。最早的合金是___________,最常见、用量最大的合金是_____________。
青铜
钢
铝土矿的提纯问题的讨论:
铝土矿
Al2O3(Fe2O3、SiO2)
加HCl
AlCl3、FeCl3
SiO2
足量NaOH(aq)
NaAlO2
Fe(OH)3
通入过量CO2
Al(OH)3
加NaOH
NaAlO2、Na2SiO3
Fe2O3
足量HCl(aq)
AlCl3、NaCl
H2SiO3
通入过量NH3
Al(OH)3
注: 上为可溶成分
下为难溶成分(共11张PPT)
第二节化学平衡
化学平衡状态(化学平衡)
指在一定条件下的可逆反应里正反 应速率和逆反应速率相等,反应混合物中的各组分的浓度不变的状态。
化学平衡的特征:
(1)逆:可逆反应
(2)等: v正=v逆
(3)定:反应混合物各组分 浓度保持不变
(4)动:动态平衡
( 5) 变:条件改变,平衡发生移动
(6) 同:不同途径可以达到相同的化学平衡状态
同一物质的消耗量等于生成量
讨论:课本P40页
增加高炉的高度后,反应物的浓度、温度等条件并没有改变。增加高炉的高度,只是增加了CO与铁矿石的接触时间,由于条件不变,当平衡建立后反应混合物的组分不随时间的变化而变。
学生讨论:如何判断可逆反应达到平衡状态?
(请从化学平衡的特征入手)
1、由V(正)=V(逆)来判断,注意要转化为用同一物质表示的正、逆两方向的物理量值
2、由浓度不变来判断。
【例1】 在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)达到平衡的标志是 ( )
A. C的生成速率与C分解的速率相等
B. 单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolB
C. A、B、C的浓度不再变化
D. A、B、C的分子数比为1:3:2
AC
【例2】 下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是( )
A. 反应容器内压强不随时间变化 B. P和S的生成速率相等
C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存 D. 反应容器内总物质的量不随时间而变化
B
【例3】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是 ( )
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量
BC
① 正反应速率等于逆反应速率(同一物质)
②各成分的百分含量保持不
③ 各物质的浓度不变
④ 各物质的转化率不变
⑤ 对于气体系数和前后不相等的反应,压强保持不变
化学平衡的标志
等效平衡问题:
外界条件相同时,可逆反应不论从正反应开始,还是从逆反应开始,还是正反应和逆反应同时开始,途径虽然不同,只要起始浓度相当所建立的平衡是等效平衡,可以达到相同的平衡状态。
起始加入量
2molSO2
1molO2
0molSO3
起始加入量
0molSO2
0molO2
2molSO3
分两次加入量
2molSO2
1molO2
初始加入的物料均按方程式折算成完全相等的反应物或生成物,能够
达到与原始起始浓度相同才能形成等效平衡
【例4】在一定温度下,把1molCO和2molH2O通入一个密闭容器中,发生如下反应:CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g),一定时间后达到平衡,此时,CO的含量为p%,若维持温度不变,改变起始加入物质的物质的量,平衡时CO的含量仍为p%的是( )
A. 1molCO2 、2molH2
B. 0.2molCO2 、0.2molH2 、0.8molCO、 1.8molH2O
C. 1molCO2、1molH2O
D. 1molCO2 、1molH2、1molH2O
BD
我的老师
学生练习 P83(共18张PPT)
金属的冶炼
磁铁矿
蓝铜矿
钛合金
金属的冶炼
自然界中的金属大都以化合态存在
用化学的方法把化合态的金属变成游离态
要考虑的问题
矿石的富集
合适的冶炼方法
如何精炼
铁矿石的开采
铁矿石的种类
磁铁矿
赤铁矿
冶炼方法的选择
简单,实用,节省的原则
1、热分解法 有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。 在金属活动性顺序表中,位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解。
2HgO == 2Hg + O2↑
2Ag2O == 4Ag + O2↑
2.热还原法
多数金属的冶炼过程属于热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等。
高温
高温
高温
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
WO3+ 3 H2 == W+3H2O
Cr2O3+2 Al == 2Cr+Al2O3
2Al2O3====4Al+3O2↑
2NaCl====2Na+Cl2↑
3.电解法
在金属活动性顺序中,钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强,这些金属都很容易失去电子,因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来,而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
电解
电解
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag
电解法
热还原法
热分解法
不同金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag
金属的精制
(1)粗铜做阳极
(2)阳极:比铜活泼的金属
和铜失e-,如:Cu-2e-= Cu2+ Zn-2e-=Zn2+
阴极: Cu2+和比Cu2+得电子能力强的金属离子得e- Cu2++2e-=Cu
精铜做阴极
(3)阳极上比铜不活泼的金属成为杂质,
沉淀于阳极底部,成为阳极泥,
电解质溶液中的Cu(NO3)2浓度降低。
金属的回收和资源保护
练习:
1、用纯净的铝土矿、二氧化锰作为原料,如何制取金属锰?
2、从海水中提取金属镁的生产步骤有: ①浓缩结晶;②加熟石灰;③加盐酸; ④过滤;⑤熔融电解.正确的生产步骤是 。
练习:
3、根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置,回答以下问题:
①反应过程中发生的现象是 ;
②塑料袋的作用是 。
练习:
4、不太活泼的金属元素硝酸盐在受热分解时金属元素将转变为其氧化物或单质。在通风橱中给盛有少量硝酸汞固体的试管加热,最后试管中( )
A、留下银白色的液体
B、留下少量白色硝酸汞固体
C、留下红色氧化汞固体
D、无剩余物
练习:
5、冶炼金属一般有下列4种方法: ①焦炭法②水煤气法(或CO、H2法) ③活泼金属置换法④电解法,4种方法在工业上均有应用。古代有(I)火烧孔雀石炼铜(II)湿法炼铜,
现代有(III)铝热法炼铬(IV)从光卤石中炼镁,下列对这四种金属制备方法的分类中不正确的是( )
A、 (I) ① B、(II) ②
C、 (III) ③ D、(IV) ④
如何为能源的
节约和环境保护作
出自己的贡献?
作业:(共34张PPT)
2003年名师课堂辅导讲座—高中部分
李华
高级教师
一、教学目的:
1、了解化学反应的可逆性,理解化学平衡的涵义。
2、掌握达到平衡的标志。
3、学会判断化学反应是否达到平衡。
4、掌握等效平衡的一些知识。
一、化学平衡的概念。
在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫化学平衡状态。它的建立与反应途径无关,从正反应或逆反应开始都可以建立平衡状态。
二、达到平衡的标志:
1、逆:化学平衡研究的对象是可逆反应,可逆反应不能进行到底,即反应过程中反应物(生成物)不能全部转化为生成物(反应物)。
2、“动”达到平衡时,V正=V逆≠0,即化学平衡是动态平衡,正反应和逆反应仍在继续进行。
3、等V正=V逆它的具体含义有两个方面
(1)用同一种物质来表示反应速率时,该物质的生成速率与消耗速率相等。即单位时间内生成与消耗某反应物(生成物)的量相等。
(2)用不同种物质来表示反应速率时速率不一定相等但必须符合两方面
(i)表示两个不同的方向。
(ii)速率之比=浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比=化学方程式中相应的化学计量数之比。
例:下列说法中,可以证明反应N2+3H2
2NH3已达到平衡状态的是( )
A 1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成
B 1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂
C 1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂
D 1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成
分析:A、N≡N断裂代表正反应速率,H-H键形成代表逆反应速率,且比值为1:2,正确。
B、N≡N断裂,H-H断裂都只代表逆反应速率,错误。
C、N-H键断裂代表逆反应速率,N≡N断裂代表正反应速率,且ΔN2:ΔNH3=1:2,∴正确
D、表示反应速率的方向一致,∴错误。
答案:A、C
4、定:因为V正=V逆≠0,所以同一瞬间,同一物质的生成量等于消耗量。总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量,物质的量浓度,各成分的百分含量(体积分数、质量分数),转化率,等不随时间变化而变化。或在反应过程中,某一直在变化的物理量,(如M、ρ、p、T等)
某一时刻保持不变即达到了平衡。有气体参与的可逆反应:
(1)从反应混合气体的平均相对分子质量M考虑
(I)若各物质均为气体
对于非等摩反应,如2SO2+O2 2SO3,M一定可做为平衡标志。
对于等摩反应,H2+Cl2=2HCl,M一定不能做为平衡标志。
(II)若有非气体参与,无论等摩非等摩反应,如C(s)+O2(g) CO2(g),
CO2(g)+C(s) 2CO(g),M一定可标志达到平衡。
(2)从气体密度考虑
(I)当反应前后各成分均为气体时
恒容:ρ总为恒值,不能做平衡标志。
恒压:等摩反应,ρ总为恒值,不能作平
衡标志。
非等摩反应,ρ为一定值时,可做
为平衡标志。
(II)当有非气体物质参与时
恒容:ρ为一定值时,可作平衡标志。
恒压:ρ为一定值时,可作平衡标志。
(3)从体系内部压强考虑:因为恒容、恒温条件下,n(g)越大则压强p就越大,则无论各成份是否均为气体,只需考虑Δn(g)。
当Δn(g)=0,即等摩反应则p为恒值,不能作平衡标志。
Δn(g)≠0,则当p一定时,可做平衡标志。
(4)从体系内部温度考虑:当化学平衡尚未建立成平衡发生移动时,反应总要放出或吸收热量,若为绝热体系,当体系内温度一定时,则标志达到平衡。
练习1:可逆反应。2HI(g) H2(g)+I2(g)在密闭容器中进行,当下列4项中某项不取随时间变化时,才能说明反应已达平衡( )
A 容器内压强 B 平均相对分子质量
C 各组分浓度 D 混合气体颜色
分析:该反应是一个气体体积不变的反应,在任何情况下,混合气体的质量、物质的量,平均相对分子质量保持不变,在恒容下,气体的密度保持不变;在恒温、恒容下,气体压强很难不变。反应混合物中只有I2(g)有颜色,混合气体的颜色不变,说明I2(g)的浓度不变,反应达到平衡。
答案:C D
注意:对于反应前后气体体积不变的反应,通常不能用物质的量、容器的压强,气体的密度平均相对分子质量等是否变化作为判断平衡状态的标志。
练习2:在一定条件下,反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g)达到平衡状态的标志是( )
A 单位时间内生成2n molA,同时生成n molD
B 容器内的压强不随时间而变化
C 单位时间内生成n molB,同时消耗1.5n molC
D 容器内混合气体密度不随时间而变化
分析:A:生成A指逆反应方向,生成D指正反应方向 符合化学计量数比,∴A正确。
B:由于此反应为等摩反应,压强始终不变,所以此反应压强不能做为平衡的标志。
C:生成B的方向指逆反应方向,消耗C的方向也指逆反应方向,方向一致,C错误。
D:由于此反应物质皆为气体,且又是等摩反应,所以密度始终不变,此反应密度不能做为平衡的标志。
答案:A
练习3:
在一定条件下,化学反应N2+3H2 2NH3达到平衡,下列说法正确的是( )
A 容器内平均相对分子质量不随时间变化
B N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
C N2减少的速率和NH3减少的速率之比为1:2
D 气体体积为初始体积的
分析:由于M= 而此反应又为非等摩反应,M不随时间变化相当于C固定,∴M可做为平衡的标志,∴A正确。
B、由于物质的浓度变化量之比=化学方程式计量比,所以若N2、H2、NH3以1:3:2的比例投料,则任何状况下N2:H2:NH3的浓度比都等于1:3:2。
C、N2的减少指正反应,NH3的减少指逆反应, ∴C正确。
D、由于此反应体积减少的量恰好为原来初始体积的一半,所以任何状况下气体体积都为初始体积的 ∴D错误。
∴答案为A、C
练习4:在一定条件下,反应2NO+O2 2NO2达到平衡的标志( )
A NO、O2、NO2分子数目比是2:1:2
B 反应混合物中各组成物质的浓度相等
C 混合气体的颜色不再发生变化
D 混合气体的平均相对分子质量不变
分析:若起始投料NO:O2:NO2=2:1:2,任何状态下NO、O2、NO2分子数目之比都为2:1:2 ∴A错误。
B、平衡的标志是浓度固定,而不是浓度相等,所以B错误。
C、混合气体的颜色是由NO2的浓度决定,颜色不再发生变化,说明NO2的浓度固定,∴C正确。
D、由于体系中物质皆为气体,且该反应为非等摩反应,所以平均分子量可以做为平衡标志,∴D正确。 答案:C、D
练习5:在2NO2 N2O4的可逆反应中,下列状态属平衡状态的是( )
A V正=V逆≠0时的状态
B NO2全部转变成N2O4的状态
C [NO2]=[N2O4]的状态
D N2O4不再分解的状态
E 混合物中,NO2的百分含量不再改变的状态
F NO2的分子数与N2O4分子数的比值为2:1的状态
G 体系的颜色不再发生变化的状态
分析:化学反应达到平衡时,V正=V逆,但反应仍在进行,反应速率不为零,故A正确。
平衡时,各组分的百分含量保持不变,但并不一定存在[NO2]等于[N2O4],或二者分子数之比为2:1的情况,所以C、F错误,E正确。
由于该反应是可逆反应,反应不能进行到底,达平衡时,存在着反应物与生成物共存的体系。故B错误。
对于2NO2 N2O4这个具体的反应而言,由于NO2呈棕色而N2O4无色,达平衡时各组分的百分含量保持不变,体系的颜色也就不再改变。
答案:A、E、G
5、变:改变影响化学平衡的条件,平衡就被破坏,正逆反应速率不再相等,平衡发生移动,直至建立新的平衡。
6、化学平衡的建立与反应的途径无关。
同一可逆反应,只有条件相同(即温度、压强相同)并按化学方程式计量数的相应量配比,使容器中总质量保持不变,则无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或正、逆反应同时开始,最终都会达到同一平衡状态。
二、等效平衡
1、对于同一可逆反应,当外界条件不变时,反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始都可建立同一平衡状态。
2、等效平衡类型
(1)恒温恒容时非等摩反应,物料相当。如2SO2+O2 2SO2,恒容时,充入2molSO2、1molO2和充入2molSO3时等效。
练习:在一定温度下,把2mol SO2和1mol O2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2+O2 2SO3,当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态,现在该容器中维持温度不就,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。如a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同,请填写下列空白:
催化剂
Δ
(1)若a=0,b=0,则c= ______ 。
(2)若a=0.5,则b= ______和c= ______。
(3)a、b、c必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a,c另一个只含b,c___________ ____________。
解题思路:有关气体的物质的量不论取何值,都把它转化成最初给定气体的物质的量,若其值与题干给出的量相同,则符合题意。
①根据恒容非等摩反应,物料相当C=2。
② a=0.5mol与最初给定的物质的量2mol差1.5mol,因为SO2和SO3的化学计量数相等:C=1.5mol。又∵O2与SO3的化学计量数之比为1:2,∴b+ =1 ∴b=0.25mol。
③把a、b、c转化为最初给定的物量的量,即C→0,则SO2、O2分别为2mol、1mol即等效,也就是说必须符合a+c=2 b+ =1。
答案:(1)c=2 (2)b=0.25 c=1.5
(3)a+c=2 2b+c=2
(2)恒温恒容时的等摩反应,恒温恒压时的等摩与非等摩反应。由于这三种情况改变浓度,平衡不移动,符合物料比即可。
如VL带活塞的容器,保持t℃和1标准大气压,分别投入2mol N2和5mol H2,4mol N2和10mol H2建立平衡时,两容器中NH3质量分数相等。
点评:同学们可以在理解的基础上记住以下“等效平衡”规律:在定温,定容条件下,只改变起始时加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数比换算成化学方程式同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则平衡等效。
在定温、定压下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数换算成化学方程式同一半边的物质的量之比与原平衡相同,到达平衡后与原平衡等效。(共21张PPT)
有机专题复习
(有机基本概念)
一、命名下列物质: OH
1、CH3CH2CHCH2CH3 2、CH2CHCHCH3
CH3CHCH3 OH CH2CH2CH3
3、CH3-O-CH3 4、
CH3
5、CH3CHCH2CHO O2N- -NO2
CH3
NO2
6、CH2OOCCH3 7、COOCH3
CH2OOCCH3 COOCH3
二、下列物质中:
1、
2、CH2=CHCH=CH2
-CHCH3
CH3
-CH2CH3
3、
-CH=CH2
4、
5、(CH3)3COH
6、CH2CHCH2
OH OHOH
7、CH3CH2CCH2CH3
CH2
-COOCH3
8、
-CH2OH
9、
10、COOCH3
COOCH3
11、CH2=CHCOOCH2CH3
12、(CH3)2CHCOOCH(CH3)2
属于芳香族化合物的是 。
1、3、4、8、9
二、下列物质中:
1、
2、CH2=CHCH=CH2
-CHCH3
CH3
-CH2CH3
3、
-CH=CH2
4、
5、(CH3)3COH
6、CH2CHCH2
OH OHOH
7、CH3CH2CCH2CH3
CH2
-COOCH3
8、
-CH2OH
9、
10、COOCH3
COOCH3
11、CH2=CHCOOCH2CH3
12、(CH3)2CHCOOCH(CH3)2
属于芳香烃的是 。
1、3、4
二、下列物质中:
1、
2、CH2=CHCH=CH2
-CHCH3
CH3
-CH2CH3
3、
-CH=CH2
4、
5、(CH3)3COH
6、CH2CHCH2
OH OHOH
7、CH3CH2CCH2CH3
CH2
-COOCH3
8、
-CH2OH
9、
10、COOCH3
COOCH3
11、CH2=CHCOOCH2CH3
12、(CH3)2CHCOOCH(CH3)2
属于苯的同系物的是 。
3
二、下列物质中:
1、
2、CH2=CHCH=CH2
-CHCH3
CH3
-CH2CH3
3、
-CH=CH2
4、
5、(CH3)3COH
6、CH2CHCH2
OH OHOH
7、CH3CH2CCH2CH3
CH2
-COOCH3
8、
-CH2OH
9、
10、COOCH3
COOCH3
11、CH2=CHCOOCH2CH3
12、(CH3)2CHCOOCH(CH3)2
属于乙烯的同系物的是 。
7
二、下列物质中:
1、
2、CH2=CHCH=CH2
-CHCH3
CH3
-CH2CH3
3、
-CH=CH2
4、
5、(CH3)3COH
6、CH2CHCH2
OH OHOH
7、CH3CH2CCH2CH3
CH2
-COOCH3
8、
-CH2OH
9、
10、COOCH3
COOCH3
11、CH2=CHCOOCH2CH3
12、(CH3)2CHCOOCH(CH3)2
属于乙醇的同系物的是 。
5
二、下列物质中:
1、
2、CH2=CHCH=CH2
-CHCH3
CH3
-CH2CH3
3、
-CH=CH2
4、
5、(CH3)3COH
6、CH2CHCH2
OH OHOH
7、CH3CH2CCH2CH3
CH2
-COOCH3
8、
-CH2OH
9、
10、COOCH3
COOCH3
11、CH2=CHCOOCH2CH3
12、(CH3)2CHCOOCH(CH3)2
属于乙酸乙酯的同系物的是 。
12
三、同分异构体的书写:
(一)给出分子式,写出符合某条件的 可能结构。
1、C7H16主链为5个碳原子的结构有 。
2、分子式为C7H8O,分子中有苯环的有机物同分异构体有 。
3、分子组成为C5H12O,能发生催化氧化生成同碳原子数的醛的醇有 。
4、分子组成为C7H16O的属于醇的同分异构体中,不能发生催化氧化的有 。
三、同分异构体的书写:
(一)给出分子式,写出符合某条件的 可能结构。
5、某羧酸衍生物A,其化学式为C6H12O2,已知:
又知C和E都不能发生银镜反应。则A的可能结构有 。
三、同分异构体的书写:
(一)给出分子式,写出符合某条件的 可能结构。
6、邻甲基苯甲酸有多种同分异构体,其中属于酯类,且结构中含有苯环和甲基的同分异构体有 。
三、同分异构体的书写:
(一)给出分子式,写出符合某条件的 可能结构。
7、酯A的化学式为C5H10O2,
A+H2O 醇B+羧酸C,若
(1)A能发生银镜反应,A的可能结构有 ;
(2)B D E,E能发生银镜反应,A的可
能结构有 ;
(3)B与C的相对分子质量相等,A的可能结
构有 ;
(4)B的醇类异构体与C的羧酸类异构体数目
相等,A的可能结构有 。
稀H2SO4
[O]
[O]
三、同分异构体的书写:
(二)有关等位H 或等位C 的问题:
1、某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃的分子式可以是( )
A.C3H8 B.C4H10 C.C5H12 D.C6H14
2、(CH3CH2)2CHCH2CH(CH3)2的一氯代物的有 种。
三、同分异构体的书写:
(二)有关等位H 或等位C 的问题:
3、联三苯的结构是 ,其一氯代物(C8H13Cl)有 种。
4、立方烷的结构是 ,其二氯代物的同分异构体有 种 。
三、同分异构体的书写:
(二)有关等位H 或等位C 的问题:
5、已知萘分子的结构是 ,则
(1)萘的一氯代物的同分异构体有 种;
(2)二氯代萘有 种;
(3)硝基萘磺酸有 种。
三、同分异构体的书写:
(三):给出若干个基团进行组合。
1、C11H16 的苯的同系物中, 只含有一个支链, 且支链上含有两个“—CH3”的结构有四种, 写出其结构简式.
三、同分异构体的书写:
(三):给出若干个基团进行组合。
2、四种原子基团:一个 -C6H4-,一个 -C6H5,一个 -CH2-,一个 -OH 。由这四种基团一起组成的属于酚类物质的有
。
有机物的物理性质整理归纳:
一、关于沸点:
1、同系物的沸点随着分子量的增加(即C原子个数的增大)而升高。
2、同分异构体的沸点随支链越多沸点越低
3、衍生物的沸点高于相应的烃;
4、常温下呈气态的物质有:
C≤4的烃,CH3Cl,CH3CH2Cl,HCHO
常温下呈固态的有:苯酚,草酸,硬脂酸,软脂酸。
二、关于溶解性:
1、憎水基团:--R(烃基)
2、亲水基团:羟基,醛基,羧基。
3、难溶于水的物质:烃,卤代烃,酯类,硝基化合物。
4、易溶于水的物质: (低碳)醇、醚、醛、羧酸。
5、苯酚溶解的特殊性:
6、常见的防水材料:聚氯乙烯,聚酯等高分子材料。
7、吸水保水材料:尿不湿。
三、关于密度:
1、一般烃的密度都随C原子数的增大而增大,卤代烃则相反!如:一氯代烷的密度随C原子数增大而减小。
2、常温下呈液态的有机物中,不溶于水而浮于水面(密度比水小)的有:
不溶于水而沉在水下(密度比水大)的有
烃、酯
溴代烃、 硝基化合物。(共17张PPT)
海南省农垦中学陈良兴
1、可逆反应或不可逆反应都可以研究速率
2、通常指的是平均值,而不是即时速率
3、化学反应速率无有负值
4、对一反应的速率利用不同物质来表示时, 各数值与其方程式前系数成正比
5、对纯固体或纯液体,可认为浓度始终不变
1、化学反应速率的计算;
2、影响化学反应速率的因素:
(1)内因
(2)外因
①浓度
②压强
③温度
④催化剂
例 1
例 2
例 3
例 4
例 5
考试要求:
平衡
例 2
例 3
例 4
例 5
返回
右图表示800℃ 时A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t是到达平衡状态的时间。试回答:
(1) 该反应的反应物是_____________。
(2) 该反应的化学反应方程式为_____________。
(3) 若达到平衡状态的时间是2分钟,A物质的平均反应速率为___________。
例 3
例 4
例 5
返回
在2A + B ====3C + 4D反应中,表示该反应速率最快的是( )
A VA = 0.5 mol·L-1·S-1
B VB = 0.3 mol ·L-1·S-1
C VC = 0.8 mol·L-1·S-1
D VD= 1 mol L-1·S-1
例 4
例 5
返回
在室温下,反应速率最慢的反应是
A.H2 + F2 → HF
B.H2 + Br2 → HBr
C.Ag+ + Cl- → AgCl
D.H+ + OH- → H2O
下列判断正确的是( )
A. 0.1mol·L-1浓度的盐酸和0.1mol/L浓度的醋酸分别与2mol·L-1 NaOH反应的速率相同。
B. 0.1mol/L HCL和0.1mol/L HNO3分别与大 小相同的大理石反应的速率相同。
C. Mg和Fe与0.1mol·L-1 HCL反应速率相同。
D. 大理石与大理石粉分别与0.1mol·L-1 HCL反应的速率相同。
例 5
返回
在500 ml的密闭容器中装入1.5 mol
H2、0.5 mol N2和0.05 mol NH3。已知
V( H2 )=0.3 mol·L-1·min-1 , 求3分
钟末时H2、N2、NH3的物质的量浓度。
返回
二、化学平衡
考试要求:
1,达到平衡的标志,化学平衡状态的特点。
2,影响平衡的因素;
例 1
例 2
例 3
例 4
例 5
可逆反应:A(气)+3B(气) == 2C (气)在一定条件下达到平衡状态的标志有:
①C生成的速率与C分解的速率相等。
②单位时间内生成C的物质的量与C分解的物质的量相等。
③单位时间内生成n mol A,同时生成2n mol C;或单位时间内生成3n mol B,同时生成2n mol C。
④A、B、C三种物质的浓度不再变化。
⑤A、B、C三种物质的物质的量之比不再变化。
继续
⑥A、B两种反应物的转化率不再变化。
⑦A的生成速率(或消耗速率)与B的消耗速率(或生成速率)之比为1∶3。
⑧A的消耗速率与C的消耗速率之比为1∶2,或B的消耗速率与C的消耗速率之比为3∶2。
⑨密闭容器内的压强不再变化。
⑩反应混合气体的平均分子量不再变化。等等。只要符合其中之一,该可逆反应就是达到了平衡状态。
返回
在一定温度下,反应A2(气) +B2(气)气)达到平衡的标志是( )
A. 单位时间内生成n mol的A2同时生成n mol的AB
B. 容器内总压不随时间变化
C. 单位时间内生成2n mol AB同时生成n mol B2
D. 单位时间生成n molA2的同时生成n mol的B2
反应NH4HS(S) === NH3(g) + H2S(g) 在某一温度下达到平衡,下列各种情况中,能使平衡发生移动的是( ) A. 减少部分NH4HS固体 B. 压强温度不变充入少量Ar C. 容积、温度一定、充入He D. 温度、压强、容积一定充入SO2
条件改变
平衡移动的方向
平衡移动的结果
增大(反应物)
正反应 (右)
(反应物)减小
减小(生成物)
正反应(右)
(生成物)增大
增大压强
气体体积缩小(右)
体系压强减小
升高温度
吸热反应(左)
体系温度降低
同学们再见
二○○四年五月二十八日(共8张PPT)
电离平衡
第一节
(第一课时)
电解质:
在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。
非电解质:
在水溶液里或熔融状态下不能够导电的化合物。
讨论:把化合物分成电解质与非电解质的根本标准是什么?
一定条件下能否电离:
水溶液里或熔化状态能电离-----电解质
水溶液里或熔化状态不能电离----非电解质
为什么有的化合物能电离? 有的化合物不能电离?为什么化合物中有的部位能电离?有的部位不能电离?
化合物中原子间都是以共价键或离子键结合在一起。离子键都能电离,但只有部分共价键能电离。
水溶液中:离子键、部分共价键能电离。熔化状态下:离子键能电离。
试分析:NaHSO4、Na2CO3、NH3.H2O等物质的电离情况。
(1)下列物质中是否含有离子?
NaCl晶体、熔融NaCl、NaOH溶液、HCl气体、液态HCl、盐酸、蔗糖(C12H22O11)、冰醋酸、SiO2晶体、酒精、SO3晶体、H2SO4溶液。
(2)下列物质是否属于电解质?
HNO3、KOH、Ba(OH)2、KCl、 Na2O、Na2O2 NH4Cl、H2O、SO2、SO3、NH3、Cl2、Cu。
(3)根据你的体会,理清共价化合物、离子化合物与电解质、非电解质之间的关系。理清酸、碱、盐、氧化物等跟电解质、非电解质之间的关系。
强电解质:
弱电解质:
在水溶液里或熔融状态下全部电离成离子的电解质(其离子无 分子化倾向)。包括大多数盐类、强酸、强碱。
在水溶液里部分电离成离子的电解质(其离子有分子化倾向)包括弱酸(如HAc、H2S)、弱碱(如NH3·H2O)、水。
NaCl = Na++Cl-
HAc H++Ac-
强电解质和弱电解质
强电解质 弱电解质
物质结构 离子键、
极性键 极性键
物质类别 大多数盐类、强酸、强碱 弱酸、弱碱、水等
电离条件 熔融或溶于水 溶于水
电离程度 完全 部分
溶液中粒子 离子 离子分子共存
讨论:
1、硫酸钡、氢氧化铁、氢氧化铝等难溶物质属于弱电解质还是强电解质?
2、NH3、NH3.H2O,SO2、H2SO3分别属于弱电解质质还是强电解质?
溶液的导电能力跟电解质的强弱有无必然的联系?
电离方程式书写跟离子方程式书写有哪些差别?第四节 原电池原理及其应用
教学目标:
1. 知识目标:
(1)初步掌握原电池的基本化学原理及构成原电池的条件
(2)掌握原电池的电极确定方法及简单电极反应式的书写
2、能力目标:
提高观察能力、分析和解决问题能力,培养创新思维。
3、思想目标:
进行对立统一规律教育,培养学生科学的世界观和方法论。
教学重点、难点:原电池的工作原理
教学方法:实验探究,讨论、计算机辅助
教学过程:
教师活动 学生活动 设计意图
[引课]展示电池。这是什么?它的工作原理是什么?这就是本节课我们要研究的课题。 从生活现象入手,激发学生兴趣。
[板书]第四节 原电池原理及其应用
[讨论]1、锌片和铜片平行地浸入盛有稀硫酸的烧杯中观察到了什么现象?如何解?释? 片和铜片用导线连接后,插入稀硫酸中,铜片上有什么现象?两极上发生了什么反应?写出总反应方程式。 为什么铜片上产生了气泡?电路中的电流是怎么形成的?如何判断正负极?4、从能量转变的观点分析这是一种什么装置? [分组实验]①把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸溶液的烧杯里②再用导线把锌片和铜片连接起来,观察到有什么不同现象?③在导线中间接入一电流计,观察指针是否偏转?④用电流表测量五号电池的正极、负极与电流表指针的偏转方向关系。 培养学生的动手能力,分析,解决问题的能力。
[微观模拟] 锌片失电子变成离子进入溶液,锌片附近聚集着阳离子吸引溶液中阴离子。电子通过导线流向铜片,铜片上聚集着电子,吸引溶液中的阳离子。导线中电子定向移动,溶液中离子定向移动形成电流。 观察,思考。 通过微观模拟,加强学生的认识。
[思考讨论]根据原电池原理分析下列装置从理论上讲①哪些装置有电流产生?标出原电池的正、负极,说出电极反应式。② 哪些装置无电流产生?为什么?Zn||H2SO4||Zn Cu||H2SO4||Cu Zn||H2SO4||Ag Zn||H2SO4||Pt Zn||H2SO4||C Zn||CuSO4||AgZn||乙醇||Ag Zn||汽油||Pt 讨论,思考。 考查学生对原电池原理的理解与应用
[板书]3. 原电池的形成条件(1)有两种活泼性不同的金属或导体;(2)必须有电解质溶液;(3)电极相互连接 思考,记录。 训练学生的归纳总结能力
[思考] 将反应Zn+2H+=Zn2+ +H2 设计成一个原电池。画出装置图,并写出电极反应方程式。[投影]各种电池图片 讨论,画出装置。 通过设计完成本节的教学任务
练习下列装置属于原电池的是:( )将A、B、C、D四块不同的金属片浸入稀硫酸,导线两两相连可组成原电池。若A、B相连形成原电池时,A为负极,C、D相连形成原电池时,C为负极,A、C相连形成原电池时,C极有大量的气泡产生,D、B相连形成原电池时,B极有大量的气泡产生。则这四种金属的活动性由大到小的顺序是( ) A、C>A>B>D B、A>B>C>DC、A>C>D>B D、D>B>A>C 3、一个原电池的总反应式是Zn+Cu2+=Cu+Zn2+,该反应的原电池的正确组成是( ) 正极 负极 电银质溶液(A) Zn Cu CuCL2(B) Cu Zn CuCL2(C) Zn Cu ZnCL2(D) Cu Zn ZnCL2
小结:(1)理论上,任何一个氧化还原反应都可以设计成一个化学电池——原电池。 (2)原电池的组成: 正极:发生还原反应的场所, 负极:发生氧化反应的场所(电极材料本身可能参加电极反应);电解质溶液; 闭合回路。(共20张PPT)
原电池原理的应用
锂电池
本节要讨论的内容
5、原电池的应用
二、金属的腐蚀和防护
一、原电池
1、什么是原电池?
2、构成原电池的条件是什么?
3、原电池的正负极和电子流向如何判断?
4、原电池的工作原理是什么?
5.
原电池的应用
(1)制作干电池、蓄电池、高能电池等。
(2)比较金属活动性强弱。
例1:
下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是
C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极;
A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙溶解,甲
上有H2气放出;
B.在氧化–还原反应中,甲比乙失去的电子多;
D.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强;
(C)
比较反应速率
⑶
例2 :
下列制氢气的反应速率最快的是
粗锌和 1mol/L 硫酸;
B.
A.
纯锌和1mol/L 硫酸;
纯锌和18 mol/L 硫酸;
C.
粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。
D.
( D )
⑷
比较金属腐蚀的快慢
例3:
下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是
(5)
(2)
(1)
(3)
(4)
例4:
下列装置中四块相同的Zn片,放置一段时间后腐蚀速
率由慢到快的顺序是
(4)
(2)
(1)
(3)
判断溶液pH值变化
⑸、
例5:
在Cu-Zn原电池中,200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后,从装置中共收集到 0.168L升气体,则流过导线的电子为———— mol,溶液的pH值为_________?(溶液体积变化忽略不计)
0.2
解得:
y =0.015 (mol)
x =0.015 (mol)
=
=3.75× 10﹣ 4(mol/L )
∴pH =-lg3.75 ×10-4
=4 -lg3.75
答:……
-0.015
根据电极反应:
正极:
负极:
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e- =H2↑
得:
2 2 22.4
x y 0.168
解:
0.2×0.125×2
c(H+)余
∴
2H+ —— 2e——H2↑
4 -lg3.75
0.015
二、
问题讨论
(1).
(2).
金属的腐蚀和防护
判断下列装置是否为原电池?若是, 指出电极名称并写出电极反应式。
若将Fe棒C棒粉碎掺在一起制成一光亮的Fe-C合金棒,插在HCl里,则是否构成了原电池?若是,电极反应是什么?长期放置,铁棒表面会有什么变化?
(3)
(4)
(5)
钢铁腐蚀的本质是什么?什么是钢铁的析氢腐蚀
和吸氧腐蚀?为什么常以后者为主?
生产上常采取哪些金属防腐措施?
钢铁及其制品通常为含碳的铁合金,若在潮湿的
环境里或浓度较大的环境里长期放置,常易生锈
变红,原因是什么?
钢铁表面形成的微小原电池示意图
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
知识总结
1、
2、
金属阳离子
失e-
氧化反应
金属腐蚀的类型
化学腐蚀
电化腐蚀
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
(常见普遍)
㈠.
金属腐蚀
金属原子
金属腐蚀的本质:
3、
金属腐蚀:
是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应(氧化—还原)而腐蚀损耗的过程。
4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
Fe2O3 · nH2O
(铁锈)
通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜呈酸性。
水膜呈中性或酸性很弱。
CO2+H2O?H2CO3 ? H++HCO 3-
电极反应
负极Fe(- )
Fe-2e=Fe2+
2Fe-4e=2Fe2+
正极C(+)
2H++2e=H2↑
O2+2H2O+4e=4OH-
总反应:
Fe+2H+=Fe2+↑
2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
联系
㈡
钢铁腐蚀的防护:
例6:
改变金属的内部组织结构:如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢。
⒈
A.
C.
铜的金属活动性比氢小,因此不宜被氧化;
B.
D.
它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金;
2000年5月,保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝:铜铸的牛首、猴首和虎首,普通铜器时间稍久容易出现铜绿,其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]这三件1760年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈,下列对起原因的分析,最可能的是
环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去;
( D )
它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金;
2.金属表面覆盖保护层
3.电化学保护法
原理:
原理 :
如油漆、油脂等,电镀(Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化
物薄膜)作保护层。
隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。
——牺牲阳极的阴极保护法
形成原电池反应时,让被保护金属做正极,不反应,起到保护作用;而活泼金属反应受到腐蚀。
牺牲阳极的阴极保护法示意图
练 习
1。
如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
(1)
若液面上升,则溶液呈 性,发生
腐蚀,电极反应式为:负极: ,
正极: ;
若液面下降,则溶液呈 性,发生
腐蚀,电极反应式为:负极:
正极: 。
(2)
中性或碱性
吸氧
Fe–2e-=Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH-
酸性
析氢
Fe–2e-=Fe2+
2H++2e-=H2↑
2、
分析右图,按要求写出有关反应方程式:
(1)、铁棒上的电极反应式为:
(2)、碳棒上的电极反应式为:
(3)、溶液中发生反应的化学方程式:
3、
镍—镉可充电电池可发生如下反应:
Cd+2NiO(OH)+2H2O
由此可知,该电池的负极材料是
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
放电
充电
A. Cd,
( D )
B. NiO(OH),
D. Ni(OH)2
C. Cd(OH)2
2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
O2+2H2O+4e-=4OH-
2Fe–4e-=2Fe2+
4.盐酸与锌片反应时,若加入可溶性醋酸铜
〔(CH3COO)2Cu〕,将产生两种影响生成速率的因素,其
一是: ,
其二是:
;
5.有M、N两种金属,分别与盐酸反应,产生H2速率相近,试设计一个实验比较M、N两种金属的活泼性。
H+与CH3COO-结合生成CH3COOH,使H+浓度减小,从而减慢了反应速率。
Zn置换出Cu形成了原电池,从而加快了反应速率
原电池小结
定义
形成条件
正负极名称和电子流向判断
工作原理(氧还反应,熟写电极反应式)
应用
分析各种电池。
比较金属活动性强弱
比较反应速率
比较金属腐蚀的快慢
判断溶液pH变化
金属的腐蚀和防护
原电池
腐蚀(定义、本质、类型)
腐蚀防护(常见三种方法)
(从活泼性比较、电子得失、氧还反应等多角度判断)
题型
(三点记住)(共18张PPT)
盐类水解
第三节
(第二课时:水解的应用)
一、复习
1、写出下列物质的水解的方程式,并说明水解程度的相对大小和溶液的酸碱性。NH4Cl、NaAc、Fe(NO3)3、K2S、NaHCO3、NaHSO3、(NH4)2SO3
(NH4)2HPO4。
2、总结水解的规律,说明水解反应的影响因素。
规律:有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱双水解;谁强显谁性,同强显中性。
盐类水解的应用
1、判断溶液的酸碱性
Na2CO3、NaAc溶液显————性,———的————性强。同理AlCl3、CuCl2溶液显什么性
Na2CO3和NaHCO3溶液酸碱性如何,谁的酸碱性强?
对弱酸弱碱盐需要具体判断。
2、判断溶液中离子浓度的大小。
a、多元弱酸盐,如Na2S,KH2PO4、KHCO3溶液。
b、混合溶液,如NH4Cl--NH3·H2O(1:1)
混合。
NH3·H2O的电离大于NH4+的水解,所以溶液显碱性。
c、物料守衡:即原子个数或质量的守衡。如:HAc,NaHCO3溶液, NH4Cl和NaCl混合溶液。
d、电荷守衡—电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性的。即阴离子所带的负电荷总数一定等于阳离子所带的正电荷总数。
如:H Ac和NaAc的混合溶液,Na2CO3溶液。
2、表示0.1mol/LNaHCO3溶液中有关微粒的浓度关系式正确的是 ( )
(A)c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-)
(B)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CO32-) +c(HCO3-)
(C)c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)
(D)c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(OH-)
(E)c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)
在Na2S的水溶液中存在着多种离子和分子,下列关系不正确的是 ( )
(A)c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
(B)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S2-)+c(HS-)
(C)c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
(D)c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
3、双水解的应用—泡沫灭火器的原理。
泡沫灭火器内玻璃桶内盛硫酸铝溶液、铁桶内盛碳酸氢钠溶液,说明反应原理,并说明为什么把硫酸铝放在玻璃桶内,把碳酸氢钠放在铁桶内?
讨论:分析课本后溶解表中“—”的含义。
双水解反应:两种盐单独水解时,一个显较强的酸性,一个显较强的碱性,但毕竟水解程度都很小,不能进行到底;若混合时,则因彼此互相促进而进行到底。常见能发生双水解的有:Al3+,Fe3+,AlO2-
HCO3-,S2-,ClO-等。
问:用盐类水解的知识解释Al3+和AlO2-在溶液中为什么不能共存。
注意:但并不是所有的弱碱阳离子和弱酸阴离子都双水解,如NH4Ac,(NH4)2CO3
4、离子的大量共存要考虑盐类的水解。
离子的共存要考虑盐类的双水解,如Al3+和CO32-(HCO3-), Al3+和S2-,Fe3+和CO32-(HCO3-), Al3+和AlO2-在水溶液中都不能大量共存。但不是所有弱碱阳离子和弱酸阴离子都要双水解而不能共存, NH4Ac,(NH4)2CO3。
5、在实际生产和生活中的运用。
(1)配制溶液:容易水解的盐溶液配制时要抑制水解以防止浑浊。
问:①为什么配制AlCl3溶液时要加入适量的盐酸?
②配制Al2(SO4)3怎么做,要配制NH4Cl呢?
(2)蒸发结晶:若希望通过蒸发结晶来得到溶质晶体,则要考虑水解因素。
问:将AlCl3溶液加热蒸发,最终析出的固体是什么?为什么?那么如何使AlCl3析出?如果是蒸发Al2(SO4)3和Na2CO3溶液有什么不同?
(3)、用盐溶液来代替酸碱
例如:“焊药”—金属焊接时常用于除去金属表面的氧化膜,常用ZnCl2、NH4Cl。
问:制Al(OH)3时没有氨水可用什么溶液来代替?
问:金属镁与水反应比较困难,若加一些NH4Cl马上产生大量气体?为什么?写出相应的 方程式。
Mg+2NH4Cl=MgCl2+2NH3 +2H2
(4)试剂瓶的选用:
说明盛放Na2S Na2CO3的试剂瓶不能用玻璃塞的原因,NaF溶液能否用玻璃瓶?
(5)除杂:
除去KNO3溶液中少量的Fe3+离子可用加热的方法?
(6)化肥的使用——草木灰不能和铵态氮肥混合使用,为什么?
(7) 明矾能够用来净水的原理
一些特殊情况分析
完成下列方程式:
FeCl3+ AgNO3==
CuSO4+ Na2S==
ZnSO4+ Na2S ==
3Fe(NO3)3+3AgCl
Na2SO4+CuS
Na2SO4+CuS
有些盐在加热时水解程度增大甚至能进行到底。如煮沸含有Mg(HCO3)2的硬水。
问:AlO2-和HCO3-能否大量共存 (共16张PPT)
盐类的水解
(第一课时)
第三节
什么叫酸性溶液、碱性溶液?
根据你的了解,下列各种盐的溶液属于酸性溶液还是碱性溶液?
(1)氯化钠 (2)硫酸钠 (3)硝酸钾
(4)醋酸钠 (5)氯化铵 (6)硫酸铁
(7)碳酸钠 (8)氟化钠 (9)醋酸铵
用最简单的方法测定的这些水溶液的酸碱性。
结果:盐溶液有的显酸性、有的显碱性、也有的显中性。
以NaF为例分析进行分析:
问题1:氟化钠溶液中有哪些离子存在?哪些离子可以相互结合?
问题2:F-跟H+的结合对水的电离平衡有什么影响?对溶液的酸碱性有什么影响?写出总的离子方程式。
结论:F-+H2O?HF+OH- 溶液显酸性
以氯化铵、醋酸铵、氯化钠为例再作分析,哪种盐也有类似的变化?
结论:弱酸强碱盐、弱碱强酸盐、弱酸弱碱盐有类似的变化,强酸强碱盐没有这种变化。
盐类的水解:在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
定义1:盐的离子和水电离出来的H+或OH-结合生成弱酸或弱碱。
定义2:盐的离子使水的电离平衡移动,使盐溶液显示不同程度的酸性、碱性或中性。
定义2:中和反应的逆反应。
盐+水 酸+碱
水解
中和
请给盐类水解反应的实质下个定义?
讨论:
1、哪些盐能发生水解,哪些盐不能发生水解,请加以总结?盐水解后显酸性或碱性,有什么规律?请结合下列各种盐加以讨论:KF、(NH4)2SO4、NH4Ac、NaCl、KNO3。
2、根据你的知识基础分析一下,盐的水解反应程度大小如何?举一下判断的依据。
3、如果要比较不同盐水解的程度、水解后溶液的酸性(或碱性)强弱,你有什么办法?
记忆规律:
规律1、谁弱谁水解,谁强显谁的性
规律2、一般盐的水解程度很小
规律3、可根据水解产物的电离程度比较
水解反应的程度。
练习:下列哪些离子能发生水解?
Ba2+ Al3+ NH4+ H+ Cu2+ OH- CO32-
SO32- SO42- S2- HS- HCO3- ClO4- ClO- HPO42-
练习:写出 NH4Cl、Al2(SO4)3、NaF、 Na2CO3、Na2S、NH4CN的水解方程式。
注意:盐类水解的程度不大,用“?” 表示, 不会产生气体和沉淀,不用“?”或“?”符号。
多元弱酸的水解是分步进行的,如Na2CO3溶液中CO32-的水解。思考哪一步水解程度大?
问题研究1:弱酸酸式盐溶液的酸碱性怎么研确定?NaHCO3?NaHSO3?
HCO3- ?H++CO32- 电离过程
HCO3-+H2O?H 2CO3 +OH- 水解过程
结论:分两种情况
a、电离程度大于水解程度显酸性,如NaHSO3,NaH2PO4等。
b、水解程度大于电离程度显碱性,如NaHCO3、Na2HPO4等。
问题研究2:弱酸弱碱盐水溶液的酸碱性怎么确定?以NH4Ac 、(NH4)2SO3为例?
NH4++H2O NH3·H2O+H+
Ac-+H2O HAc + OH-
最后溶液的酸碱性取决于组成盐的酸根对应的酸的酸性和阳离子对应的碱的碱性的相对强弱。
a、酸强于碱-----酸性,如(NH4)2SO3;
b、碱强于酸----碱性,如 NH4F;
c、酸碱相当-----中性,如NH4Ac。
问题研究3:影响盐类水解有哪些因素?
主要因素: 盐本身的性质。
外界条件:温度,浓度,外加酸碱。
问:对0.1mol/LNaAc溶液,如果其它条件不变,①升高温度将使溶液的酸碱性如何变化?②加水稀释对Ac-离子的水解有何影响,溶液的pH值如何变化?③加入同浓度的盐酸对水解又有何影响,加同浓度的NaOH又将如何呢?
温度---水解反应是吸热的,升温有利于盐的水解。
浓度---浓度越小,水解程度越大。
外加酸碱
外加酸碱要促进或抑制盐的水解,如果盐离子水解呈酸性,那么加酸抑制水解,加碱促进水解;反之亦然。
例题:在FeCl3稀溶液中 已知存在如下水解平衡,填写下列表格
Fe3++3H2O ?Fe(OH)3+3H+
条件 移动方向 H+数 pH值 Fe3+的水解率 现象
升温
通HCl
加水
加NaHCO3
2、现测得某浓度Na2HPO4的溶液的pH是8,以下推理合理的是:
(A)HPO42-离子水解程度大于电离程度。
(B)HPO42-离子水解程度小于电离程度。
(C)溶液中c (HPO4-)
§2-2 化学平衡
小吴制作
一、化学平衡的建立
例:食盐溶于水
未溶的溶质
已溶的溶质
V溶
V结晶
当V溶=V结晶 :溶质达到溶解平衡,溶液饱和。
结 论:溶解平衡是一个动态平衡。
例:某 1L密闭容器中,一定温度下,CO与H2O反应:
C(CO)= 0.01mol , C(H2O) = 0.01mol:
CO + H2O CO2 + H2
高温
起 始: 0.01 0.01 0 0
平 衡: 0.005 0.005 0.005 0.005
思考:
反应是否已经停止进行?
t
v
0
时间
反
应
速
率
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V(正):物质的消耗速度
V(逆):物质的生成速度
(一)化学平衡是一个动态平衡
V(正)= V(逆) [ V(消耗)= V(生成)]
(二)化学平衡状态
1、定义:指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应
的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
2、特征:逆、等、动、定、变
逆:可逆反应;
等: V(正)= V(逆) = 0 ;
动:动态的平衡;
定:平衡状态时反应混合物中各组分的浓度保持一定;
变:当浓度、温度、压强等条件改变时,平衡发生移动
同:条件相同,某一可逆反应无论是从正反应开始还是
从逆反应开始,最终均可达到同一平衡状态。
[例题分析]:
平衡一:在某 1L密闭容器中,充0.01mol CO和0.01mol H2O
一定温度下,CO与H2O反应,一定时间后达到化学平衡。
平衡二:在某 1L密闭容器中,充0.01mol H2和0.01mol CO2
一定温度下,CO与H2O反应,一定时间后达到化学平衡。
0.01mol CO和 H2O
平衡一
0.01mol H2和 CO2
平衡二
等效平衡
可 能 的 情 况 举 例 是否达到平衡
1.混合物
体系中
各成分
的含量 ①各物质的物质的量或物质的量分数一定
②各物质的质量或质量分数一定
③各气体的体积或体积分数一定
④总体积、总压强、总物质的量一定
2.正逆反
应速率
的关系 ①单位时间内消耗m molA,同时生成mmol A
②单位时间内消耗了n molB,同时消耗p mol C
③V(A):V(B):V(C): V(D) = m : n : p : q
④单位时间内生成n mol B,同时消耗q mol D
是
是
是
否
是
是
否
是
例题2:对于密闭容器中的可逆反应:
mA(g)+ nB (g) pC (g) + q D (g)
根据你对化学平衡概念的理解,判断下列各种情况下,是否达到平衡状态。
可 能 的 情 况 举 例 是否达到平衡
3.压强
①其他条件不变, m + n = p + q时,总压力一定
②其他条件不变, m + n = p + q时,总压力一定
4.平均分子量
M
① m + n = p + q时,M 一定
② m + n = p + q时,M 一定
5.温度
其他条件一定时,体系温度一定
6.体系密度
其它条件一定时,密度一定
7.其他
组成成分有颜色时,体系颜色不再变化
是
否
是
否
是
否
是
二、化学平衡常数(选学内容)
1、定义:在一定的温度下,可逆反应达到化学平衡时,生
成物浓度的乘积除以反应物浓度的乘积所得到的值是个常数,
这个常数就叫化学平衡常数。用k表示。
2、表达式: m A + n B = p C + q D
[c( C )]p [c ( D)]q
[c( A )]m [c ( B)]n
K=
3、意义:
一、化学平衡的建立
(一)化学平衡是一个动态平衡
V(正)= V(逆) [ V(消耗)= V(生成)]
(二)化学平衡状态
1、定义:指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应
的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
2、特征:逆、等、动、定、变
[本课小结]:
二、化学平衡常数
[c( C )]p [c ( D)]q
[c( A )]m [c ( B)]n
K=
1.在一定温度下,可逆反应 X(g) + 3Y (g) 2Z(g)达到平衡的标志是 ( )。
A.Z生成的速率与Z分解的速率相等
B.单位时间生成 a mol X,同时生成3a mol Y
C.X、Y、Z的浓度不再变化
D.X、Y、Z的分子数比为1:3:2
[课堂练习]:
A 、C
2.在一定温度下,在1L容器中amolSO2与bmolO2反应达到平衡时有c mol SO2发生了反应,试填写空格:
①生成 mol SO2;
②O2的转化率 ;
③平衡时容器内气体总物质的量为 mol;
④平衡体系中SO2的百分含量(体积比) ;
⑤平衡浓度c(SO2) = mol·L—1,c (O2)= mol·L—1,
c(SO2)= mol· L—1。
C
c/2b
a + b – c/2
2c/(2a + 2b – c)
a– c
b– c/2
c
增大
3.在SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g)的平衡体系中,加入18O构成的氧气,当平衡发生移动后,SO2中18O的含量 (填增大、减少或不变),原因是 。
课 程 结 束
作业: P41 二、 三
预习: 影响平衡的条件中学海泛舟系列资料 WWW. 上中,下精品学科资料
电 离 平 衡
一、概念辨析
1、电解质和非电解质 凡是在水溶液里或熔化状态下能够 的 叫做电解质。凡是在水溶液里和熔化状态下 的 叫做非电解质。
理解时注意:
①电解质和非电解质都是对化合物而言,单质和混合物既不是 也不是 。
② 是判断其是否是电解质的依据。但要注意有些物质其水溶液虽能导电,但它们并非电解质。如 溶于水均能导电,但并不是它们本身能电离出自由离子,而是它们与H2O反应的生成物 能电离出离子而导电,所以 不是电解质。
2、强电解质和弱电解质
强 电 解 质 弱 电 解 质
定 义 在水溶液中 电离成离子 在水溶液中 电离成离子
电离过程
溶质微粒
常见物质 强酸 强碱 大多数盐 某些金属氧化物 弱酸 弱碱 两性氢氧化物 极少数盐 水
举例 H2O
二、弱电解质的电离平衡
1、弱电解质的电离平衡是指 的状态。
2、特点: 动—— 电离平衡是动态平衡
定── 平衡体系中,离子浓度和分子浓度保持一定
变── 外界条件(T、C)改变,平衡发生移动
3、电离方程式的书写:强电解质用“=”,弱电解质用“ ”
(1)多元弱酸的分步电离,分步书写,且第一步电离为主,各步方程式不可叠加。
H2S─ H3PO4─
(2)多元弱碱,分步进行,但一步书写到位:Mg(OH)2─
(3)多元强酸酸式盐一步书写到位:NaHSO4─
(4)多元弱酸酸式盐:NaHCO3─
(5)两性氢氧化物的电离(以氢氧化铝为例):
4、电离平衡移动的条件:
①浓度:稀释时,平衡向 移动;
②温度:温度越高,电离程度越 ;
③加入相关离子导致平衡中离子或分子的浓度减少平衡向 移动。
以0.1mol/L CH3COOH溶液为例:CH3COOH CH3COO-+H+ △H>0
平衡移动方向 平衡移动方向 [H+] H+数目 导电能力
加水
升温
加NaOH(固)
加H2SO4(浓)
加CH3COONa(固)
5、电离平衡常数(K)
(1)定义:一定温度(T)下,弱电解质在稀溶液达电离平衡时,溶液中各组分浓度之间的关系跟化学平衡一样。对一元弱酸或一元弱碱来讲,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积,跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数,简称电离常数。用K表示(酸、碱电离常数分别用Ka、Kb表示)。
一元弱酸:HA H++A-
一元弱碱:BOH B++OH-
(2)影响K值大小的因素
内因:弱电解质的本性。
其它条件不变时,T↑时,K ;(因为 )
外因:
其它条件不变时,c↑时,K ;
(3)意义:相同温度(T)下,用K的大小来衡量弱电解质的相对强弱。
同一类型的弱电解质在相同温度下,K越大,弱电解质的电离能力越 。
三、水的电离和溶液的pH值
1、水的电离
水是极弱的电解质,能微弱地电离出H+和OH-,存在着电离平衡。在25℃时,水中C(H+)和C(OH-)的乘积为1×10-14。25℃时,Kw= ,Kw只随温度的升高而 ,无论是中性、酸性、碱性的稀溶液中都有[H+]·[OH-] == KW。
2、溶液浓度C mol/L、[H+],电离度α、PH值之间的关系
n元强酸 [H+] 一元弱酸
n元强碱 [OH-] 一元弱碱
3、测定pH值的常用方法
⑴酸碱指示剂
⑵pH试纸:使用方法
⑶pH计:最精确
4、溶液混和后的PH值的计算
(1)强酸与强酸溶液混和,先求 ,再求PH值
[H+]=
若等体积混和,且原溶液PH值相差≥2时,PH混≈
(2)强碱与强碱溶液混和,先求 ,通过[H+]=,再求PH值。
[OH-]=
若等体积混和,且原溶液PH值相差≥2时,则PH混=
(3)强酸与强碱溶液混和:
①若酸过量:[H+]=
②若酸碱正好完全反应:PH=
③若碱过量则[OH-]=.再求[ H+]和PH值。
(4)未标明酸碱的强弱,如把PH=3与PH=11的溶液等体积混和后,若二者为强酸强碱PH= ;若为弱酸强碱,则 有余,PH ,若强酸弱碱混和则 有余,PH 。
四、.盐类的水解
1、实质:在溶液中盐的离子跟水所电离出来的 结合成弱电解质而破坏水的电离平衡,使溶液中[H+]、[OH-]发生变化,使盐溶液显示一定的酸碱性。
几类水解反应情况比较
盐的类型 举例 溶液的酸碱性
强碱弱酸盐
强酸弱碱盐
强酸强碱盐
2、规律: 有弱即解,无弱不解,双弱大解,越弱越解,谁强显谁性
3、影响因素:内因:盐的本性。
①盐的离子对应的酸或碱越弱,则越 水解,如 ;
②多元弱酸正盐的离子比其对应的酸式盐的离子 水解,如 ;
③同种元素的离子,离子电荷越高,则越 水解,如 。
外因:浓度:溶液越 ,水解程度越大。
温度:水解是吸热反应, 温有利于水解。
酸碱度:加酸碱对盐的水解有 或 作用。
4、应用:(1)判断盐溶液的酸碱性和PH值。 (2)盐溶液中各种离子浓度的比较。
(3)某些盐溶液的配制。 (4)胶体的制备。
(5)加热浓缩盐溶液时,能否得到相应的固体盐。 (6)某些盐溶液之间的反应。
(7)镁铝等较活泼金属跟强酸弱碱生成的盐溶液的反应。
五、酸碱中和滴定
1、酸碱中和滴定概念: 叫做酸碱中和。滴定的原理:n元酸与 n′元碱恰好完全中和时:n C酸 V酸 = n′C碱 V碱
如果用A代表一元酸,用B代表一元碱,可以利用下列关系式来计算未知碱(或酸)的物质的量浓度:CB=
2、酸碱中和滴定实验
实验仪器:
实验药品: 、 、
实验步骤: ⑴查:检查两滴定管是否漏水和堵塞;
⑵洗:
⑶盛:调:用小烧杯分别取盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中,并赶走气泡,调节滴定管中液面高度,在“ ”ml之间,并记下读数。
⑷取:从碱式滴定管中放出25.00mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中,滴入2滴酚酞试液,将锥形瓶置于酸式滴定管下方,并在瓶底衬一张白纸。
⑸滴定:左手 ,右手 ,边滴入盐酸,边不断摇动锥形瓶,眼睛 。
⑹记:当看到加一滴盐酸时,锥形瓶中溶液红色突变无色时,停止滴定,准确记下盐酸读数,并准确求得滴定用去的盐酸体积。
⑺算:整理数据进行计算。
电离平衡专题一:电离平衡、水的电离与溶液的pH
1、 判断电解质、非电解质;强电解质、弱电解质
1、下列物质中,属于强电解质的是 ;属于弱电解质的是 ;属于非电解质的是 。(填序号)
①氨气 ②氨水 ③硫酸钡 ④氯气 ⑤醋酸铵 ⑥铜 ⑦水 ⑧酒精 ⑨甲酸 ⑩福尔马林
( )2、下列说法一定正确的是
A、强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强
B、投入水中,导电性较弱,故它是弱电解质
C、弱电解质溶液中存在两种共价化合物分子
D、氯水能导电,所以也是电解质
( )3、下列反应的离子方程式正确的是
A、氨气通入醋酸溶液中:CH3COOH +NH3 =CH3COO- + NH4+
B、澄清石灰水跟盐酸反应:Ca(OH)2 +2H+ =Ca2+ +2H2O
C、硫氢化钠溶液中加入溴水:S2- +Br2 = S +2Br-
D、氯气溶于水:Cl2 +H2O = 2H+ +Cl- + ClO-
E、等物质的量的硫酸氢钠和氢氧化钡溶液反应:HSO4- + Ba2+ +OH- =BaSO4↓+H2O
二、弱电解质的电离平衡
( )4、甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是
A、0.1mol/L甲酸溶液的pH约为2
B、甲酸能与水以任意比例互溶
C、10mL 1mol/L甲酸恰好与10mL1mol/LNaOH的溶液完全反应
D、在相同的条件下,甲酸的导电性比一元强酸溶液的弱
( )5、现有H+ 浓度相同的醋酸溶液和盐酸,分别用蒸溜水稀释,至原体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的H+ 浓度仍然相等,则m和n的关系是
A、m > n B、m = n C、m< n D、无法确定
( )6、在相同温度时100ml0.01mol/L的醋酸溶液与10ml0.1mol/L的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是
A、中和时所需的氢氧化钠的量 B、电离平衡常数
C、.氢离子的物质的量 D、醋酸的物质的量
( )7、物质的量浓度相同的盐溶液:NaX、NaY、NaZ,其溶液的pH按NaX、NaY、NaZ的顺序依次增大,则它们对应的三种酸HX、HY、HZ的强弱顺序是:
A、HX HY HZ B、HX HZ HY
C、HX HY HZ D、HX HZ HY
( )8、在-50℃时液氨存在着下列平衡:2NH3 NH4+ + NH2-,平衡时,阴阳离
子浓均为1×10-15mol/L ,下列有关氨离子的正确的是
A、-50℃时,其离子积为1×10-15 B、-50℃时,其离子积为1×10-30
C、-50℃时,在液氨中加入少量NaNH2并溶解后,液氨的离子积将变大
D、-50℃时,在液氨中加入少量NH4Br并溶解后,液氨中的[NH4+]不再等于[NH2-]
( )9、在一定温度下难溶盐AgCl的饱和溶液中,Ag+与Cl-的物质的量浓度类似于[H+]与[0H-]的关系,即[Ag+][Cl-]=Ksp(常数).在下列溶液中:
(1)20mL浓度为0.1mol/L的(NH4)2CO3溶液;
(2)30mL浓度为O.02mol/L的CaCl2溶液;
(3)40mL浓度为O.03mol/L的盐酸;
(4)10mL水;
(5)50mL浓度为0.05mol/L的AgNOs溶液,则
AgCl的溶解度由大到小的顺序为
三、水的电离与溶液的pH值
补充知识点:
1、①相同物质的量浓度的酸溶液,pH值顺序为多元强酸 < 一元强酸 < 弱酸。
②相同物质的量浓度的碱溶液,pH值顺序为多元强碱 > 一元强碱 > 弱碱。
③pH值相同的酸溶液,则酸的物质的量浓度顺序为弱酸 > 一元强酸 >多元强酸。
④pH值相同的碱溶液,则碱的物质的量的浓度顺序为弱碱 > 一元强碱 > 多元强碱。
2、稀释定律:稀释前后,溶质的物质的量不变(溶质的质量也不变),即C2 =C1 。
注意:稀释前后,溶质所含离子的量不一定守恒。
对强电解质而言:c(离子)1V1=c(离子)2V2
对弱电解质而言:c(离子)1V1≠c(离子)2V2
pH值的变化 强 酸 强 碱 弱 酸 弱 碱
稀释10倍 增1 减1 增大值〈1 减小值〈1
稀释100倍 增2 减2 增大值〈2 减小值〈2
无限稀释 ≈ 7(<7) ≈7(>7) ≈ 7(<7) ≈ 7(>7)
3、强碱与强碱、强酸与强酸等体积混合
例1、将pH=1和pH=3的盐酸等体积混合后,求其pH值。
∵[H+]混
∴
经验规律:两者pH值的差值≥2的两种强酸,等体积混合液的pH值等于“原小值+0.3”。如pH=1与pH=4、5、6的盐酸混合,pH值均为:1+0.3=1.3。
例2、将pH=12和pH=10的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH值。
∵[OH-]混
∴
故PH=14-=11.7
经验规律:两者pH值的差值≥2的两种强碱,等体积混合液的pH值等于“原大值-0.3”。如pH=12与pH=10、9、8的NaOH混合,pH值等于:12-0.3=11.7。
( )10、99℃时,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2,下列叙述不正确的是。( )
A.此时水的离子积Kw=1×10-14。
B.水电离出的[H+]=1×10-10 mol/L。
C.水的电离度随温度升高而增大。
D.[Na+]=[SO42-]
( )11、在室温下,向饱和的H2S溶液中缓慢通入SO2气体,溶液的pH值随通入SO2气体体积的变化曲线合理的是:
( )12、分别将等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸等体积混合,加入足量镁,产生的体积(同温同压下测定)的变化图示如下:
其中正确的是:
A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④
( )13、下列溶液中与的NaOH溶液的pH值相同的是
A.把pH=6的盐酸稀释1000倍。
B.把pH=10的Ba(OH)2溶液稀释10倍。
C.把10毫升 H2SO4溶液与10毫升的NaOH溶液相混合。
D.把pH=8的NaOH溶液稀释10倍。
( )14、在常温下10mL pH=10的KOH溶液中,加人pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7(假设反应前后体积不变),则对反应后溶液的叙述正确的是
A c(A-)=c(K+) B c(H+)=c(OH-)<c(K+)<c(A-)
C V总≥20mL D V总≤20mL
( )15、将PH试纸用蒸馏水湿润后,去测定某溶液的PH值,该溶液的PH值将会 A.偏高 B.偏低 C.不变 D.上述三种情况均有可能
16、⑴pH=2的某酸稀释100倍后,其PH 4(用大于、小于、等于表示)
⑵pH=12某强碱1mL加水稀释到100mL后溶液的pH是
⑶pH=10氢氧化钠和pH=13的氢氧化钡溶液等体积混和后的pH是
⑷pH=2的硫酸与PH=11的烧碱等体积混和后的pH是
⑸pH=2的盐酸与PH=11的氢氧化钡等体积混和后的pH是
17、PH相同的①H2SO4 ②HCl ③CH3COOH ④H2S 按物质的量浓度由小到大排列
18、有两瓶pH=12的碱溶液,一瓶是强碱,一瓶是弱碱。现有石蕊试液、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水而无其它试剂。简述如何用简便的方法判断哪瓶是强碱。
电离平衡专题二:盐类水解和中和滴定
一、盐类水解:
1、水解方程式的书写书写:
⑴ 用分子式表示
⑵一般地,单水解程度 ,故水解方程式用“ ”连接,且生成物中:难溶物 标↓,易挥发性产物 标↑,易分解产物 分解。
⑶双水解若既生成沉淀又生成气体,则一般进行的比较完全,故进行到底的双水解方程式用“ ”连接。
2、多元弱酸盐 水解, 且以第 步水解为主,各步水解方程式 叠加;
例如:碳酸钠溶于水,水解离子方程式为
3、多元弱酸的酸式盐既 ,又 ,溶液酸碱性由_________ ____来决定,在常见的酸式盐溶液中: 呈弱酸性, 呈弱碱性。多元强酸的酸式盐因 而显 性,如 。
例如: NaHCO3溶于水的所有反应为__________________ _______________ _
4、弱酸弱碱盐相对而言水解程度比上述两者大,但大多水解仍不彻底。
5、极少数化合物遇水分解,如Al2S3 、Mg3N2等,故不可用湿法制备这类物质。
Mg3N2 + H2O- Al2S3 + H2O-
CaC2 + H2O— C2H5ONa + H2O—
6、电解质溶液中的守恒关系
(1)电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中:n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-)推出:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
(2)物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中n(Na+)∶n(C)=1∶1,推出:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
(3)质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物;NH3、OH-、CO32-为失去质子后的产物,故有以下关系:c(H3O+)+c(H2CO3)=c(NH3)+c(OH-)+c(CO32-)。
7、盐类水解的应用
(1)常见弱碱盐的溶液(或结晶水合物)蒸干、灼烧情况及无水物获得方法
常见的弱碱盐 蒸干、燃烧情况 无水物的获得
盐酸的弱碱盐
硫酸的弱碱盐
硝酸的弱碱盐
(2)用于研究某些溶液的酸碱性或用于判断某些溶液中的离子浓度的大小
如:同物质的量浓度的下列溶液PH值由大到小排列______________________
a、NaCl b、K2CO3 C、KHCO3 d、NaHSO4 e、(NH4)2SO4 f、NH3·H2O
(3)用于分析某些实验现象
如:将Mg条投入NH4Cl溶液中有气泡产生,且有刺激性气味和可燃性。反应的化学方程式为
(4)少数易水解的离子可用水解法除去:如Fe3+、Al3+
(5)溶液配制常要考虑水解因素
如:配制Fe2(SO4)3溶液时:加少量___ _ _以防 ;
配制FeCl2溶液时:加少量____ __以防______,并加少量______以防______。
(6)明矾净水利用了水解原理:
(7)肥施用要防止因水解而引起肥效下降
①草木灰不能与(重)过磷酸钙混和施用。
解释(用反应式方程式表示)
②草木灰不能与铵态氮肥混和施用(双水解)。
解释(用反应方程式表示)
(8) 泡沫灭火机原理——双水解
原料: 放在铁筒内, 放在玻璃筒内。
反应原理:
关于双水解应注意:
①下图实线相连的考虑双水解,虚线相连的不考虑双水解。
NH4+ Al3+ Fe3+(Fe2+、Cu2+)
S2- CO32- AlO2-(CH3COO-)
②下列离子间不发生双水解反应,而发生复分解反应
Ag+ (Cu2+、Zn2+、Fe2+、Pb2+) + S2- —
Ag+ + CO32-( SO32- \ PO43-)—
③下列离子间不发生双水解反应,而发生氧化还原反应:
Fe3+ + S2- (少量)─ Fe3+ + S2- (大量)─
④少数盐的离子间双水解反应较微弱,不能进行到底,故它们在水溶液中仍能较大量共存。如
( )1、物质的量浓度相同的下列物质,在指定的离子浓度的比较中错误的是
A.:
B.:
C.:
D.:
( )2、向100 mL0.2 mol/L的NaOH溶液通入气体448 mL(标准状况),所得溶液中各种离子浓度大小顺序是:
A.
B.
C.
D.
( )3、已知 H2PO4- 以电离为主.在0.1mol/L的NaH2PO4溶液中,下列微粒浓度关系不正确的是
A、c(Na+)+c(H+)=c(OH-) +c(H2PO4- )+2c(HPO42-)+3c(PO43- )
B、 c(H3PO4)+c(H+)=c(OH-) +c(HP42-)+2c(PO43-)
C、c(Na+)=c(H2PO4- )+3c(PO43-)+2c(HPO42-)+c(H3PO4)
D、c(Na+) > C(H2PO4) >c(H+) > c(HPO42-) > c(H3PO4)
( )4、在25。C时,pH等于11的 NaOH 溶液和NaCN溶液中,水的电离程度大小的比较正确的是
A.相等 B.前者比后者大11倍
C.后者是前者的101 D.后者是前者的108
( )5、下列物质的溶液加热蒸发至干、灼烧,所得固体的成分不相同的是
A、FeCl2 、 FeCl3 B、Na2CO3 、 NaHCO3
C、NaAlO2 、AlCl3 D、Mg(HCO3)2 、 MgCl2
6、SOCl2是一种液态化合物,沸点为77℃.在盛有10mL水的锥形瓶中,小心地滴加8~10滴SOCl2,可观察到剧烈反应,液面上有自雾形成,并有带刺激性气味的气体逸出.轻轻振荡锥形,等白雾消失后,往溶液中滴加AgN03溶液,有不溶于HNO3的白色沉淀析出。
(1)根据上述实验,写出SOCl2和水反应的化学方程式.
(2)AlCl3溶液蒸干灼烧得不到无水AlCl3,而用SOCl2与AlCl3·6H2O混合共热,可得到无水AlCl3其原因是
二、酸碱中和滴定:
用标准的0.200mol/LHCl溶液去滴定25.00mLNaOH溶液,若操作中没有任何误差,消耗标准酸液的体积为12.5mL。现出现下列情况时,测定的结果是偏高还是偏低?
(一)误差分析:在其它操作正确的前提下,仅于此项进行讨论。(填:“偏大”、“偏小”或“影响”)
1、酸式滴定管
( )(1)酸式滴定管用水洗后,未用标准溶液润洗就装入标准溶液。
( )(2)未将盛标准液的酸式滴定管尖嘴的气泡排除就开始滴定,滴定结束时,尖嘴充满液体。
( )(3)快速滴定,立即读数。
( )(4)滴定结束时,滴定管尖嘴留有一滴酸液。
2、锥形瓶( )(1)滴定前,锥形瓶用水洗后,又用待测液洗。
( )(2)滴定过程中摇动锥形瓶时,不慎将瓶内溶液溅出一部分。
( )(3)滴定时,向锥形瓶中加入少量水
( )(4)指示剂滴加过多
3、碱式滴定管 ( )(1)碱式滴定管用水洗后,未用待测液润冼。
( )(2)取待测液时,未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除。取液后,滴定管尖嘴充满溶液。
4、读数( )(1)酸式滴定管:读数时,滴定前仰视,滴定后俯视。
( )(2)碱式滴定管:读数时,滴定前平视,滴定后仰视。
5、含杂质
( )(1)在配制待测氢氧化钠溶液过程中,称取一定质量的氢氧化钠时,内含少量的氢氧化钾,用标准盐酸溶液进行滴定。
( )(2)同上情况,若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠,结果如何?
(二)应用:
1. 为测定工业烧碱中NaOH的质量分数(烧碱的纯度),做了如下试验,回答题中各问:
(1)称量5.2g烧碱:调整托盘天平的零点后,左盘放上一枚5g的砝码,将游码拨到0.2g处,然后往天平右盘上缓缓倒入烧碱颗粒,当天平达到平衡时,停止加烧碱.以上称量过程中,有两处错误:一是____________;二是___________.
(2)配溶液:把称得的烧碱放入烧杯里, 加适量蒸镏水溶解, 用玻璃棒搅拌,完全溶解后,冷却,将溶液沿玻璃棒转入1000mL容量瓶里, 然后往容量瓶里加蒸镏水, 振荡容量瓶里的溶液使混合均匀,然后缓缓把蒸镏水注入容量瓶直至液面接近刻度线2cm~3cm处, 改用胶头滴管加水到瓶颈刻度处, 使溶液的凹面正好和刻度相平.把容量瓶塞好, 反复摇匀后, 倒入刚刚用水洗净的试剂瓶里备用.配溶液过程中有两处主要错误:一是________________,这会造成测定的NaOH含量值(偏高、偏低) ______;二是____________________,这会造成测定的NaOH含量值_________________.
(3)滴定准备:用水洗净锥形瓶,再用待测的NaOH溶液冲洗2~3次,然后用刚刚以蒸镏水洗净的碱式滴定管准确量取20mLNaOH溶液注入锥形瓶里.这个操作过程也有两处错误:一是_____________________;二是____________________.
(5)按称得烧碱的实际质量和滴定实验数据计算烧碱含NaOH的质量分数NaOH%=_________.
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中学海泛舟系列资料 WWW.:COM 版权所有@中第二章 化学平衡
第1节 化学反应速率
学 习 目 标
1:了解化学反应速率的概念和表示方法。
2:了解决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质;了解浓度对化学反应速率的影响。
3,了解改变化学反应速率的意义
4,学会化学反应速率计算的方法
5:正确认识浓度、压强、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响。
重点 化学反应速率的概念,表示方法。
难点:外界条件对化学反应速度的影响
教学过程:
1:师生共同回顾以下两个实验:(1)Na、K分别和水反应的对比实验;(2)Mg、Al分别和同浓度同体积盐酸反应的对比实验。
2.:提出问题讨论:(1)怎样判断反应的快慢?(2)通过对实验现象的观察你能否判断出一个反应比另一个反应快多少吗?
【明确】1.为了定量的描述化学反应的快慢,我们需要一个能定量描述化学反应快慢的量。
2. 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的量。
化学反应速率的表示方法
【讨论】在物理上用单位时间内物体运动的距离来表示物体运动的快慢,那么在化学上怎样定量的表示化学反应进行得快慢呢?
一、化学反应速率
1.定义:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。
若浓度用物质的量(C)来表示,单位为:mol/L,时间用t来表示,单位为:秒(s)或分(min)或小时(h)来表示,则化学反应速率的数学表达式为:
V == △C/ t 单位是:mol/(L·s) 或 mol/(L·min) 或 mol/(L·h)
化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的量变化来表示,通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,其数学表达式可表示为
【例题】在2L的密闭容器中,加入1mol和3mol的H2和N2,发生 N2 + 3H2 2NH3 ,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求该反应的化学反应速率。
解: N2 + 3H2 2NH3
起始量(mol): 1 3 0
2s末量(mol): 1-0.2 3-0.6 0.4
变化量(mol): 0.2 0.6 0.4
则 VN2==0.2/2×2==0.05 mol/(L·s) VH2==0.6/2×2==0.15 mol/(L·s)
VNH3==0.4/2×2==0.1 mol/(L·s)
【明确】理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题:
1.上述化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。
2.无论浓度的变化是增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值。
3.对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同,但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。
4.在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即:
VN2 :VH2 : VNH3 ==== 1 :3 :2
5.对于在一个容器中的一般反应 aA + bB == cC + dD来说有:
VA :VB :VC :VD === △CA :△CB :△CC :△CD === △nA :△nB :△nC :△nD
==== a :b :c :d
6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质来比较。例如:
可逆反应A(g)+ B(g) C(g)+ D(g) ,在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是( )
A. VA==0.15mol/L·min B. VB==0.6 mol/L·min C. VC==0.4 mol/L·min D.VD==0.01 mol/L·s
对化学反应速率要注意以下几个问题:
1、物质浓度是物质的量浓度以mol/L为单位,时间单位通常可用s、min、h表示,因此反应速率的与常见单位一般为mol/(l·s)、mol/(l·mon)或mol/(l·h)。
2、化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示,一般是以最容易测定的一种物质表示之,且应标明是什么物质的反应速率。
3、用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同,但表达的意义是相同的,各物质表示的反应速率的数值有相互关系,彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算:
对于反应来说,则有。
4、一般说在反应过程中都不是等速进行的,因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。
二、外界条件对化学反应速率的影响:
(一)在其它条件不变的情况下,浓度对化学反应速率的影响
【表征性抽象】当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大反应的速率。
【原理性抽象】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢?
(明确)当增加反应物的浓度时,活化分子的数量增加,有效碰撞的频率增大,导致反应速率增大。
【对结论的再理解】1.一个反应的速率主要取决于反应物的浓度,与产物的浓度关系不大 2.对于可逆反应aA +bB cC + dD来说,正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度,与C、D两种物质的浓度关系不大。而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度,与A、B两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大,不会影响逆反应的速率。3.固体和纯液体的浓度是一个常数,所以增加这些物质的量,不会影响反应的速率。
【应用】1.用饱和食盐水代替水制乙炔,以减缓太快的反应速率。
2. 制Fe(OH)2时,通过降低NaOH溶液的含氧量(给溶液加热)来降低Fe(OH)2被氧化的速率。
(二)在其它条件不变的情况下,压强对化学反应速率的影响
【提出问题】压强是怎样对化学反应速率进行影响的?
【收集事实】途径:已有的实验知识
(提出以下几个实验)对比
1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验。
2. CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3。
3. SO2 与O2在一密闭容器内反应生成SO3。
(讨论)给上述三个反应的容器加压,三个反应的反应物的浓度是怎样变化的?
【事实的处理】列表比较
编号 反应物的状态 加压后反应物浓度变化 加压后反应的速率变化
1
2
3
【表征性抽象】对于有气体参加的反应来说,当温度一定时,增大体系的压力,反应速率会加大。
【原理性抽象】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率?
(明确)1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说,如果气体的压强增大到原来的2倍,气体的体积就缩小到原来的一半,单位体积内的分子数就增多到原来的2倍,即体系中各个物质的浓度都增加,所以化学反应速率增大。相反,减小压强,气体的体积就扩大,浓度减小,因而反应速率减小。
2.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时,由于改变压强对它们的体积改变很小,因而它们的浓度改变也很小,可以认为压强与它们的反应速率无关。
【结论的再理解】1.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时,应最终落实到浓度上,将压强问题转化为浓度问题。
2. 对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说,增大体系的压强,反应物和生成物的浓度都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大。
(三)在其它条件不变的情况下,温度对化学反应速率的影响
【提出问题】温度是怎样对化学反应速率进行影响的?
【收集事实】途径:1.观察演示实验。 2. 回顾过去已有的化学知识和所掌握的实验事实。
『演示实验』10ml同浓度的Na2S2O3溶液分别在不同温度下与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的对比实验
『复习回顾』1. Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况的对比。
2. Mg条分别与冷水和沸水的反应情况的对比。
【实验事实的处理】1.化学用语化(写方程式)
(1) Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O
或 S2O32- + 2H+ == SO2 + S↓+ H2O
(2)Cu + 2H2SO4(浓)=== CuSO4 +2 SO2↑+2 H2O
(3 )Mg +2H2O === Mg(OH)2 + 2H2↑
2. 表格化
(1)同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的对比表
编 号 0.1mol/L的Na2S2O3 0.1mol/L的H2SO4 反应温度 (℃) 反应中出现浑浊的时间 (秒)
1 10ml 10ml 冷水
2 10ml 10ml 热水
(2)Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况对比表
编号 Cu与浓硫酸在常温条件下反应 Cu与浓硫酸在加热条件下反应
1
2
(3)Mg条分别与冷水和沸水的反应情况对比表
编号 Mg条与冷水反应 Mg条与热水反应
1
2
【表征性抽象】在其它条件不变的情况下,升高温度,化学反应要加快。经过实验测定,温度每升高10℃,反应速率通常要增大到原来的2~4倍。
【原理性抽象】为什么升高温度会使反应速率加快?
(明确)当反应物浓度一定时,分子总数一定,升高温度,反应物分子的能量增高,是活化分子的百分比增大,因而活化分子数量增多,有效碰撞频率增大,所以,反应速率加大。
【对结论的再理解】对于可逆反应来说,升高体系的温度,反应物和生成物中的活化分子数都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大。
【应用】1.在实验室进行化学反应时,常常通过给反应物加热来增大反应的速率。
2. 合成氨工业中,是在500℃的条件下进行反应,以加快反应进行的速度。
3. 为防止食品变质,我们将食品放入冰箱中保存,以降低食品变质的速率。
(四)催化剂对化学反应速率的影响
【提出问题】催化剂是怎样影响化学反应速率的?
【收集事实】途径:1.观察演示实验。2.回顾已有知识
(演示实验)过氧化氢分解的对比实验
(复习回顾)用KClO3制氧气的实验
【实验事实的处理】1.写化学方程式
(1) 2H2O2 == 2H2O + O2↑
(2) 2KClO3 == 2KCl +3O2↑
2. 列表对比
(1)过氧化氢分解实验的对比表
编号 无催化剂时的反应情况 有催化剂时的反应情况
1
2
(2)用KClO3制氧气实验的对比表
编号 无催化剂时的反应情况 有催化剂时的反应情况
1
2
【表征性抽象】催化剂能加快化学反应速率。
【原理性抽象】为什么催化剂能加快化学反应速率?
(明确)当温度和反应物浓度一定时,使用催化剂可使反应途径发生改变,从而降低了反应的活化能,使得活化分子的百分比增大,因此活化分子的数目增多,有效碰撞频率增大,故化学反应速率加大。
【对结论的再认识】1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径,不改变反应的结果。例:
(1)在加热条件下: 2Cu + O2 == 2CuO
2CuO +2 CH3CH2OH == 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O
(2)氮的氧化物破坏臭氧: NO + O3 == NO2 + O2
NO2 + O ==NO + O2
2. 能加快反应速率的催化剂叫正催化剂;能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。
3. 对可逆反应而言,正催化剂使正、逆反应速率都加快,且加快的程度相同。相反,负催化剂使正、逆反应速率都减小,且减小的程度相同。
【应用】催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位。大约85%的反应需要催化剂。尤其是现代大型化工业、石油工业中,很多反应还必须使用性能良好的催化剂。例;接触法制硫酸工业。
【课堂练习】1.要使在容积恒定的密闭容器中进行的可逆反应2A(气)+B(固)== 2C(气)+Q(Q>0)的正反应速率显著加快,可采用的措施是(不考虑固、气态间的接触面积)( )
A.降温 B.加入B C.增大体积使压强减小 D.加入A
2.把除去氧化膜的镁条放入一定浓度的稀盐酸的试管中,发现H2的生成速度V随时间t变化如图。其中t1——t2速度变化的原因是___________________ ;t2——t3速度变化的原因是_________________________________。
V
t 1 t 2 t 3
【实验事实的处理】1.写化学方程式或离子方程式
(1.) Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O
或 S2O32- + 2H+ == SO2 + S↓+ H2O
(2.) 2Mg + O2 ===2MgO
(3.) CaC2 + H2O === C2H2↑+ Ca(OH)2
2. 列表对比
(1)不同浓度的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸反应的对比实验表
编号 Na2S2O3溶液 水 硫 酸 出现浑浊的时间(秒)
1 10ml 0 10ml
2 5ml 5ml 10ml
(2).镁条分别在空气中和纯氧中燃烧的情况对比表
编号 镁条与空气反应 镁条与纯氧气反应
现象
速率
(3)电石分别在水中和饱和食盐水中反应的情况对比表
编号 电石与水的反应 电石与饱和食盐水的反应
现象
速率
第二节 化学平衡
【教学目标】
1、学习化学平衡的观点
2、体验理解化学平衡的特征
3、结合平衡是相对的、有条件的、动态的,让学生感受辩证唯物主义论点
4:了解浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。
5:掌握用化学平衡的移动原理来定性定性地分析化学平衡问题。
6:了解平衡移动原理的重要意义,学会解决问题的科学方法。
【教学重点】 化学平衡状态的特征,化学平衡移动原理
教学难点:化学平衡概念的建立
教学过程:
一、化学平衡状态:
定义:在一定条件下,可逆反应中正反应速率与逆反应速率相等,反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态,叫做化学平衡状态。
特点:“动、定、变”特点: 动:化学平衡是一种动态平衡v(正)=v(逆)。 定:条件不变时,各组分浓度保持不变。 变:条件改变时,化学平衡发生移动。 平衡建立:在一定条件下,反应应是从一定速率开始的,而逆反应是从零开始的,随时间推移,正、逆反应速率相等,反应达到平衡。
①反应物与生成物处于动态平衡,V正=V逆
②反应物与生成物浓度保持一定,百分组成保持一定;(或说反应物与生成物的含量 保持一定)
③影响平衡的外界条件改变,平衡状态即被破坏,发生平衡移动。
为了使学生较好地理解动态平衡的含义,还可以引用适当的比喻。例如:当水槽中进水和出水的速度相等时,槽内水量保持不变;当商场在一定时间里进出人数相同时,商场内人数保持不变等。
实验步骤如下:
(1) 出示天平和装了水的一个矿泉水瓶Ⅰ,等待静止平衡,不动时称为平衡状态;
(2)一个空矿泉水瓶剪去上部,下部刺一个小孔;
(3)按图4所示向Ⅱ空瓶内不断倒水,使它出现与Ⅰ瓶水 位等高的状态,而且保持这一水位。告诉学生这时水位不变了,也可以称为平衡了。请思考Ⅰ与Ⅱ两种平衡有何不同。
[学生得结论] Ⅰ为静态平衡,Ⅱ为动态平衡。
不可逆反应:在同一条件下,不能同时向两个方向进行的反应。可看成正、逆反应的趋势差别很在,反应“一边倒”。
CO+H2O(g)===CO2+H2
1200 0C 1L密闭容器中
C(CO) C(H2O) C(CO2) C(H2)
第一次 t0 0.01 0.01 0 0
t末 0.006 0.006 0.004 0.004
第二次 t0 0 0 0.01 0.01
t末 0.006 0.006 0.004 0.004
第三次 t0 0.003 0.003 0.007 0.007
t末 0.006 0.006 0.004 0.004
CO+H2O(g)===CO2+H2
800 0C 1L密闭容器中
C(CO) C(H2O) C(CO2) C(H2)
第一次 t0 0.010 0.010 0 0
平衡 0.005 0.005 0.005 0.005
第二次 t0 0 0 0.010 0.010
平衡
练习一:对于可逆反应2SO2+O2===2SO3:下列那种情况达到了化学平衡状态?
1、反应容器内,SO2、O2、SO3 共存时的状态
2、SO2的分解速率等于SO3的生成速率的状态。
3、单位时间内,每消耗2molSO2同时生成1molSO2。
4、单位时间内,每消耗1molSO2同时消耗2molSO3。
练习二:下列说法对不对,为什么?
1、 可逆反应达到化学平衡时,反应停止了,所以各组分浓度不变了。
2、 可逆反应达到化学平衡时,反应物浓度等于生成物浓度
3、 可逆反应达到化学平衡时,即使改变温度条件,平衡状态也不会改变。
二、化学平衡及特征
1、定义
2、注意点(1) (2)
(3)
3、特征
4、标志 (1)微观标志
(2)宏观标志
规律(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
[练习]
1、可逆反应和不可逆反应:
可逆反应:在同一条件下,能同时向正、逆两个方向进行的反应。如:
N2+3H2 2NH3+Q N2O4 2NO2 - Q
不可逆反应:在同一条件下,不能同时向两个方向进行的反应。可看成正、逆反应的趋势差别很在,反应“一边倒”。
正、逆反应是相对的:
N2+3H2 2NH3
2NH3 N2+3H2
问:点燃氢气和氧气的混合物可剧烈地化合生成水,电解水时又可生成氢气和氧气,这是不是一个可逆反应?为什么?
接问:可逆反应能否进行到底?(不能),因而对于任何一个可逆反应都存在一个反应进行到什么程度的问题。
练习:
1.可以说明密闭容器中可逆反应P +Q R + S 在恒温下已达平衡的是( B )
A.容器内压强不随时间变化 B.P和S生成速率相等
C.R和S的生成速率相等 D.P、Q、R、S的物质的量相等
2.在1大气压390℃时,可逆反应:2NO2 2NO+O2达到平衡,此时平衡混合气体的密度是相同条件下H2密度的19.6倍,求NO2的分解率。(答:34.6%)
第三节 化学平衡的条件
学习目标:
1:了解浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。
2:掌握用化学平衡的移动原理来定性定性地分析化学平衡问题。
3:了解平衡移动原理的重要意义,学会解决问题的科学方法。
重 点:化学平衡移动原理
教学过程:
复习:
1.下列说法中,可以充分说明P(g)+Q(g)R(g)+S(g)在恒温下已达到平衡的是 ( )
A反应容器内的压强不随时间变化 B、反应容器内P、Q、R、S四者共存
C.P、S的生成速率相等 D、反应容器内的总物质的量不随时间变化
2.某温度,在一2L密闭容器中,A、B、C三种物质的物质的量随时间的变化曲线入图。则;反应物是 ;生成物是 ;。T时刻表明
该反应的化学方程式为 。(用A、B、C代表物质)
什么叫化学平衡的移动
影响化学平衡的条件:
化学平衡状态是与外界条件有关的。外界某种条件改变时,使正、逆反应速率不等,平衡混合物中各组成物质的百分含量(或浓度)也随之改变,原来的平衡被破坏直到建立新条件下的另一种平衡状态。这种改变的过程,叫化学平衡的移动。
影响化学平衡的重要条件有:浓度、压强、温度。
(1)浓度对化学平衡的影响:
以FeCl3 + 3KSCN为例说明。
结论:在其它条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;反之,则向逆反应方向移动。
浓度的变化 v正 v逆的变化 结果 平衡移动 平衡移动结果
增大反应物浓度
减少反应物浓度
增大生成物浓度
减少生成物浓度
(2)压强对化学平衡的影响:
压强改变 v正 v逆的变化 结 果 平衡移动 平衡移动结果
增大压强
减小压强
结论:在其它条件不变的情况下,增大压强会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减小压强,会使平衡向着气体体积增大的方向移动。
(3)温度对化学平衡的影响:
以2NO2 N2O4+Q为例说明。
结论:在其它条件不变的情况下,温度升高,会使化学平衡商着吸热反应的方向移动;温度降低,会使化学平衡向着放热反应的方向移动。
温度改变 v正 v逆的变化 结果 平衡移动 平衡移动结果
升高温度
降低温度
(4)关于催化剂:因使正、逆反速率同等程度地加快,故不能使平衡发生移动。但能缩短达到平衡的时间。
勒沙特列原理:
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
4.催化剂对反应速率的影响
(1)内容:使用催化剂可以改变反应速率。
注意:①这里的改变包括加快或减慢。加快反应的为正催化剂,减慢反应的为负催化剂
②催化剂具有选择性,不同反应有不同的催化剂。
③催化剂不能改变化学反应(例如:不能改变生成物的量)
④可逆反应中催化剂对正逆反应的改变程度相同
⑤催化剂有一定的活化温度,不同催化剂的活化温度不同。
思考:在用氯酸钾分解制氧气时加入二氧化锰后能否提高氧气的量?
(2)解释:使用催化剂能够降低反应能量,这样就会有更多的反应物分子成为活化分子,大大提高单位体积内活化分子的百分率,从而成千上万倍地增大化学反应速率。
5.其它因素的影响
固体颗粒大小:颗粒越小,接触面积越大,反应速率越大。
光、电磁波、激光、紫外线、超声波:都是给体系供能,通常是加快反应。
溶剂的性质也能改变化学反应速率。
小结:外因对化学反应速率影响的微观解释(填“增大”或“不变”)
影响因素 单位体积内分子总数 活化分子百分数 单位体积内活化分子数 单位体积单位时间有效碰撞次数 化学反应速率
增大浓度
增大压强
升高温度
正催化剂
[例1]对于可逆反应:2SO2+O2 2SO3+Q,下列说法哪些是正确的,为会么?
(1)达到平衡时,反应物和生成物的浓度相等;
(2)达到平衡时,SO2、O2、SO3的浓度之比为;
(3)加入催化剂V2O5可以缩短到达平衡的时间;
(4)由于反应前后分子数不同,所以改变体系压强影响化学平衡(缩小体积);
(5)对于放热反应,升高温度正反应速率减小,逆反应速率增大,所以平衡向左移动。
解:(3)、(4)正确。
化学反应速率、化学平衡、平衡移动三者之间的关系
以一般反应:mA(气)+n B(气)= p C(气)+qD(气)+Q(千焦)通式为例来讨论浓度,温度,压强,催化剂等对三者的影响极其规律。
反应特征 改变条件 v—t图象 改变条件瞬间 达到平衡前 平衡移动方向 达到新平衡
v正 v逆 v正与v逆的关系 A转化率 B转化率
Q>0 升高温度 ↑ ↑ < ← ↓ ↓
降低温度
Q < 0 升高温度 ↑ ↑ > → ↑ ↑
降低温度
m+n
V变小
增大压强
减小压强
m+n=p+q 加入惰性气体 V不变 — — = — — —
V变大 ↓ ↓ = — — —
V变小
增大压强
减小压强
m+n>p+q 加入惰性气体 V不变 — — = — — —
V变大 ↓ ↓ < ← ↓ ↓
V变小
增大压强
减小压强
注:用“=”表示相等 “↑”表示升高或增加 “↓”表示降低或减少 “—”表示无关或不变 “V”表示体积 “v”表示速率
第四节 合成氨条件的选择
目的要求:
使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件。
使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。
教学过程
一:合成氨条件的选择
工业上用N2和H2合成氨: N2+3H2 2NH3+Q
从反应速率和化学平衡两方面看,选择什么样的操作条件才有利于提高生产效率和降低成本呢?
从速率看,温度高、压强大(即N2、H2浓度大)都会提高反应速率;
从化学平衡看,温度低、压强大都有利于提高N2和H2的转化率。
可见,压强增大,从反应速率和化学平衡看都是有利于合成氨的。但从生产实际考虑,压强越大,需要的动力越大,对材料的强度和设备的制造要求越高,将使成本增大。故一般合成氨厂采用的压强是20~50MPa帕斯卡。
而温度升高,有利于反应速率但不利于N2和H2的转化率。
如何在较低的温度下保持较大转化率的情况下,尽可能加快反应速率呢?选用合适的催化剂能达到这个目的。那么,较低的温度是低到什么限度呢?不能低于所用催化剂的活性温度。目前使用的催化剂是以铁为主体的多成分催化剂——又称铁触媒。其活性温度为450℃~550℃,即温度应在450~550℃为宜。将来如制出活性温度更低、活性也很在的新型催化剂时,合成氨使用的温度当然比现在要低,转化率就能更高了。
选择适宜的条件:根据N2+3H2 2NH3+Q这一反应的特点,运用化学反应速
率和化学平衡的理论来选择适宜条件。该反应为可逆、体积减小、正反应为放热等特点。
(1)适宜的压强:为何强调适宜?压强越大、有利于NH3的合成,但太大,所需动力大,材料强度高,设备制造要求高,成本提高,选择2×107~5×107Pa压强。
思考:工业上生产H2SO4:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)为何不采用加压方法?(因为在常压下SO2的转化率已达91%,不需要再加压)
(2)适宜的温度:温度越低越有利于NH3的合成,为何还要选择5000C高温?因为温度越低,反应速率越小,达平衡时间长,单位时间产量低,另外5000C时,催化剂活性最大。
(3)使用催化剂
(4)及时分离出NH3,并不断补充N2和H2(N2要过量,提高成本较高的H2转化率)
小结:合成氨的适宜条件:
压强:20~50MPa帕斯卡
温度:500℃左右
催化剂:铁触媒
2、合成氨工业简述:
合成氨工业主要是原料气中的氢气和氮气合成氨的过程。我们先从原料气谈起。
(1)原料气的制备、净化和压缩:
一是将空气液化,蒸发,使它分离为N2和O2
N2:
二是将空气中的O2跟碳作用:C + O2 = CO2,再除去CO2
H2:将水蒸气通过赤热的煤层(或焦炭层):
C + H2O(气) △ CO + H2
在催化剂存在下:CO + H2O(气) CO2 + H2
在制取原料气的过程中,常混有不同数量的其他杂质,而合成氨所需要的是纯净的N2和H2,所以必须将这些杂质除去,否则会使合成氨所用催化剂“中毒”,清除杂质的过程叫做原料气的净化。
由于氨的合成是在高压下进行的,所以在氨的合成之前,还需要将N2、H2混合气体用压缩机压缩至高压。
(2)氨的合成:
N2+3H2 2NH3+热 在合成塔中进行
水冷器
N2、H2
混合气体
液
氨
循环气体
(此图边讲边画)
(3)氨的分离:
从合成塔里出来的混合气体通常含15%左右的氨。为了使氨从没有起反应的N2和H2里分离出来,要把混合气体通过冷凝器,使氨液化,然后在气体分离器里把液态氨分离出来,导入液氨贮罐。由气体分离器出来的气体,经过循环压缩机,再送到合成塔里去,以便充分利用原料。
练习:
一:选择题(每小题有1~2个正确答案)
1、对于反应A2+3B2 2AB3以下表示的反应速率中,速率最大的是
A、vA=0.4mol·L-1min-1 B、vB=0.8mol·L-1min-1
C、v=0.6mol·L-1min-1 D、v=0.01mol·L-1·S-1
2、在2L密闭容器中,盛有2mol X和2molY物质进行如下反应:
X(s)+3Y(g) Z(g),当反应进行到10s后,测得生成0.5mol Z,这期间的平均反应速率为
A、vX=0.05mol·s-1 B、vX=0.025mol·L-1·s-1
C、vy=0.05mol·L-1·s-1 D、vy=0.075mol·L-1·s-1
3、现有三个体积相等的密闭容器中都进行如下反应:
CO2+H2 CO+H2O(g),反应所处的温度相同,但反应的起始浓度不同,其中甲:
[H2]=[CO]=amol 乙:[CO2]=amol [H2]=2amol 丙[CO2]=[H2]=[H2O]=amol,达到平衡时,CO的浓度由大到小的顺序排列正确的是
A、丙>甲>乙 B、甲>乙>丙 C、乙>丙>甲 D、乙>甲>丙
4、在一个固定体积的密闭容器中,放入mmol的A和nmol的B,发生如下反应:
mA(g)+nB(g) PC(g),平衡时C的浓度是wmol·L-1,若维持容器的体积不变,起始时放入amolA、bmolB和cmolC,要使平衡时C的浓度仍为wmol·L-1,则a、b、c必须满足的条件是
A、a:b:c=m:n:p B、a:b=m:n和
C、和 D、a=, c=和c=
5、对处于化学平衡的体系,以化学平衡与化学反应速率的关系可知:
A、化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动。
B、化学平衡发生移动时、化学反应速率一定变化。
C、正反应进行的程度大、正反应速率一定大。
D、只有催化剂存在下,才会发生化学反应速率变化,而化学平衡不移动的情况。
6、在PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g),达到平衡后,其它条件不变,向平衡体系中加入37Cl2,达到新平衡后,含37Cl的PCl3的物质的量与原平衡相比
A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定
7、下列事实不能用勒沙特列原理说明的是
A:往氢硫酸溶液中加入盐酸,[S2-]降低。
B:温度不变时,敞口久置于空气中的饱和KNO3溶液含有晶体析出。
C:在合成氨的工业生产中,使用较高的温度有利于提高产量。
D:在密闭容器中,水面上方的蒸气压强随温度升高而增大。
8:下列平衡:C2H2+H2 C2H4……① 2CH4 C2H4+2H2……②当降低温度时,①式
向右移动,②式向左移动,试判断下列式中C+2H2 CH4+Q1 2C+H2 C2H2+2Q2
2C+2H2 C2H4+2Q3 Q1、Q2、Q3的大小顺序为
A、Q1>Q2>Q3 B、Q1> Q3> Q2 C 、Q2> Q1 >Q3、 D、Q2>Q3 >Q1
9、在CuCl2水溶液中存在如下平衡:[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O能使黄绿
(蓝) (绿)
色CuCl2溶液向蓝色转化的操作是
A、蒸发浓缩 B、加水稀释 C、加入AgNO3 D、加入食盐晶体
10、反应A(g)+xB(g) yC(g),将A与B按体积比1:x混合反应当A的转化率是50%时,反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的(同温同压),则x、y的值可能是
A、3,4 B、3,2 C、3,3 D、1,1
11、在容积一定的密闭窗口中,反应A B(g)+C(s)达平衡,若继续升高温度,容器内气体的密度增大,下列判断正确的是
A、 压强对该反应的平衡移动没有影响
B、 在平衡体系中加入C,混合气体平均分子量增大
C、 若正反应为吸热反应,则A为非气态
D、 若正反应为放热反应,则A为气态
12、 某温度下,反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)+Q,在一带有活塞的密闭容器中达到平衡,
下列说法不正确的是
A、 恒温压缩体积,平衡不移动,颜色加深
B、 恒压迅速充入HI,开始时正反应速率减小
C、 恒容,升温正反应速率减小
D、 恒容,充入H2,I2的百分比含量降低
二:填空
1、t0C在VL密闭容器中加入vmol N2和3vmol H2,当反应N2+3H2 2NH3达平衡时,
混合气体中N2、H2、NH3分别为A、B、Cmol,仍在t0C,若只改变起始物的加入量,但要维持A、B、C值不变,则在N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示,应满足的条件是
(1) 若X=0,Y=0,则Z=_______
(2) 若X=0.75vmol,则Y=________ Z=________
(3) X、Y、Z应满足的一般条件,用X、Y、Z的方程式表示式是
______________________________、________________________。
2、在一定温度下,把2体积
N2和6体积H2通入一个带有活
塞的容积可变的容器中,活塞的
一端与大气相通,发生反应
N2+3H2 2NH3+Q达到平衡,测得混合气体为7体积
(1)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2、NH3体积,若反应达到平衡后,混合气体中各物质的百分含量仍与上述平衡完全相同,那么:
1 若a=1, c=2则b=_____,在此情况下,反应起始时将向_____方向进行。
2 若规定起始时反应向逆方向进行,则C的取值范围是______________
(2)在上述装置中,若起始时的a、b、c值均与(1)相同,但需控制平衡后混合气
体为6.5体积,则可采取措施是______,其原因是______。
3、在一个容积不变的反应容器中,要求通过调节体系的温度使下列反应达到平衡时保
持容器内气体总物质的量为12mol,A(g)+2B(g) 2C(g)。现向反应器中加入6.5molA,X molB,2.0 molC.
(1)若x=5.5时,需要降低体系温度使反应在平衡时达到题设条件,则正反应为_____热反应。
(2)欲使起始反应维持向逆方向移动,则x取值范围是__________
【答案】
1、 选择题
1、 D 2、AD 3、D 4、B 5、B 6、A 7、C 8、B
9、BC 10、BD 11、CD 12、C
2、 填空题:
1、 (1) 2vmol (2)2.25v, 0.5v (3) x+2z=v Y+Z=3V
2、 (1) ①3,逆 ② 1
相通)
3、(1)放 (2)2.5
氨分离器
压缩机
循环压缩机
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中学化学教学网 http://www.huaxue.org第一章 氮 族 元 素
氮族元素的通性:
1、原子结构:
元素符号 原子结构
相同点:最外层均为5个电子
不同点:从上到下,核电荷数增大,电子层数增多,原子半径增在
N +7 2 5
P +15 2 8 5
As +33 2 8 18 5
Sb +51 2 818 18 5
Bi +83 2 8 18 18 32 5
2、性质上的相似性:
(1)能获得3个电子,在气态氢化物中化合价都是价 RH3
(2)最高价氧化物的化合价都是+5,最高价氧化物为R2O5,其对应水化物为H3RO4或HRO3,呈酸性。
3、性质的递变规律:
N
P
As
Sb
Bi
金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
原子半径逐渐增大
根据结构上的不同点,总结性质上的递变规律:
(1) N和P有较显著的非金属性;砷有非金属性,也表现一些金属性;而锑铋已表现出明显的金属性,有金属光泽,能导电。
(2) 与O2反应情况(以N、P为例)
2×2e
(难化合)
4×5e
(易化合)
可见,其还原性N
(3) 与H2反应情况:(以N、P为例)
3×2×e
N2 + 3H22NH3
P很难与H2直接化合为PH3
其氧化性N>P,非金属性N>P。
(4) NH3 PH3 AsH3 SbH3
稳定性逐渐减弱
(5) HNO3 H3PO4 H3AsO4 H3SbO4 HBiO4
酸性减弱
提问:氮族元素和同周期的氧族元素及卤族元素相比,谁的非金属性较强?为什么?举例说明。
( P S Cl
非金属性渐强
P与H2很难直接化合成PH3
PH3 H2S HCl
稳定性渐强 )
氮族元素
氮族元素位于元素周期表中的第VA族,包括:N、P、As、Sb、Bi五种元素。
(1)原子结构 相同点:原子最外层都有5个电子。
不同点:电子层数不同,从N至Bi电子层数增多,原子半径依次增大
(2)性 质 相似性: 主要化合价-3、+3、+5价,最高价氧化物R2O5,气态氢化物RH3
递变性: 1、非金属性依次减弱,金属性依次增强。
2、最高价氧化物对应水化物的酸性减弱。
3、气态氢化物的稳定性依次减弱,还原性增强。
4、单质熔沸点先升高后降低。原因是氮、磷、砷的单质均是分子晶体,随分子量的增大晶体的熔点升高,锑和铋的晶体是金属晶体,随离子半径的增大,晶体中金属键减弱,晶体的熔、沸点降低。
第一节 氮和磷
[学习目标]
1.了解氮族元素的相似性和递变规律
2.掌握氮气的化学性质
3:了解磷的性质;了解氮气和磷的用途;
4、增强学生环保意识。
[学习重点]
氮族元素的相似性和递变规律;氮气的化学性质
教学过程:
一:氮 气
1:物理性质:纯净的N2是一种无色无味的气体,难溶于水,在空气中约占总体积的78%。
2:结 构:氮气三键的键能高达946KJ/mol,键能大,分子结构稳定,化学性质不活泼。[工业制N2 ( http: / / www.wmgz. / neinet / wugao1 / wugao / huaxuezu / web / wanshanjiaoshi / web / 8 / flash / gongyezhidanqi.swf )]
3:化学性质:常温下,N2的化学性质很不活泼,可代替稀有气体做保护气,但在高温、放电、点燃等复条件下,N2能与H2、O2、ⅡA族的Mg、Ca等发生化学反应。
(1):与H2反应: (2):与O2反应:
(3):与活泼金属反应:
4:讨论:你认为防治氮的氧化物污染环境的关键是什么?
5:、氮气的用途:(1) (2) (3)
二、磷
问题1:你所学过的属于互称同素异形体的物质有哪些?
白磷和红磷是磷的同素异形体
2、磷的化学性质
(1)磷与氧气的反应
回忆初中做的红磷和白磷燃烧实验,这个实验说明: ,反应化学方程式为 。少量的白磷可保存在 ,P2O5是 的白色粉末,是常用的 ,溶于热水生成 。
化学方程式 。
(2)与氯气反应:
现象: , 化学方程式
(3)磷的相互转化
三、磷的用途
第二节 氨 铵盐
教学目的:使学生了解氨的物理性质,掌握氨的化学性质及实验室制法,铵根离子的检验。
教学重点:氨的化学性质
教学难点:氨的化学性质,氨气的实验室制法。
1、 教学过程:
[提问]1.在农业生产上经常施用什么氮肥?
1. 接近氨水和NH4HCO3化肥时,能闻到什么气味?
[讲述]常用的氮肥有氯化铵、硫酸铵、碳酸氢铵等,总称铵盐。接近氨水或碳酸氢铵时,闻到的刺激性气味是氨的气味,我们这节的内容就是氨和铵盐。
[板书] 第二节 氨 铵盐
一、氨
[板书]1.氨的物理性质:
[展示]展示一瓶氨气、引导学生观察色、态、密度(与空气相比较)并闻气味。
[提问]你认为NH3是否易溶于水?依据是什么?(相似相溶)
[演示][实验1-13]:氨易溶于水。
讨论:为什么水不能充满整个烧瓶。
原因可能有以下几点:1、所收集的氨气不纯净。2、瓶塞不紧,漏气,如果瓶塞不紧可能使实验完全失败。3、烧瓶潮湿
[提问]为什么会变红色?为什么会形成喷泉?
结论:NH3极易溶于水,且溶于水和水反应生成碱。
[讲述]氨气也是一种易液化的气体,降温或加压就可使之变为无色液体。 因此氨常用作致冷剂。氨的性质
物理性质:常温常压下为无色有刺激性气味的气体,密度小于空气(标况时为g/L=0.771克/升),易液化-33.5OC(易液化的气体有:氯气、二氧化硫、氨气),易溶于水(1:700,可进行喷泉试验)(气体在水中的溶解度:CO2、Cl2、SO2、H2S、HCl、NH3、O2、N2),氨的水溶液称为氨水(试分析氨水中所含微粒种类),氨水密度小于水,其密度随浓度增大而减小(酒精与之相同,硫酸、盐酸都与之相反)。
思考:
1) 3X%氨水与X%的氨水等体积混合后溶液的浓度大于?等于?小于?2X%
2) 3X%硫酸与X%的硫酸等体积混合后溶液的浓度大于?等于?小于?2X%
[学生活动]根据以上讲述总结NH3主要物理性质。
[板书]色、味、密度、溶解性(1:700)、易液化、易挥发。
[提问]闻氨气气味时,若吸入过量氨气,对人体有何害处?
[讲述]氨气对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用,不慎接触过多的氨气而出现病状,要及时吸入新鲜空气和水蒸气,并用大量水冲洗眼睛。
2:氨的分子结构:
[学生活动]写出NH3分子的电子式和结构式,判断氨分子中化学键是什么键?氨分子是什么分子 ?
[讲述]经实验测定,氨分子呈三角锥形结构,N-H键之间的夹角为107°18′。氨分子
是极性分子。N—H是极性共价键,经实验测定,氨分子呈三角锥形(出示比例模型),N位于锥顶,三个H位于锥底。每两个N—H间的夹角是107°18′。显然氨分子中正负电荷的分布不对称,它是极性分子。
物质名称 化学式 电子式 结构式 空间构型
氨 NH3 H-N-H H 三角锥形键角107 18’
3.氨的化学性质:
(1): NH3与水的反应:
[设疑]那么为什么氨水显碱性呢?
[板书]NH3+H2O====NH3·H2 O====NH+OH—(可逆反应)
一水合氨
NH3+H2O===NH3·H2O NH3·H2O一元弱碱:NH3·H2O===NH4++OH-。NH3·H2O不稳定,加热易分解NH3·H2O==NH3↑+H2O。
辨析:NH3是非电解质,NH3·H2O是弱电解质。SO2、CO2是非电解质,H2SO3、H2CO3是弱电解质
所含微粒种类 物质成分 能否导电 能否使干燥的红色石蕊试纸变蓝
液氨
氨水
[讲述]NH3溶于水,大部分与水形成一水合氨,而一水合氨小部分电离成NH和OH—,所以氨水显碱性。
[提问]1.氨水和液氨有何区别
2.氨水中存在哪些粒子
3.氨水应如何保存
(2):与酸反应:酸+NH3——铵盐(NH3与HCl的反应)
与HCl反应:NH3+HCl===NH4Cl
实验:[演示][实验1—14]
现象:浓氨水和挥发性强酸相遇产生白烟,这是因为:氨水中挥发出的NH3分子与酸中挥发出的溶质如(HCl、HBr、HI、HNO3)相遇生成铵盐固体微粒。
NH3+HCl=NH4Cl(白烟)
NH3+HNO3=NH4NO3(白烟)
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 (无白烟)
[提问]生成的“白烟”是什么物质 是如何生成的 用浓HNO3代替浓盐酸能否产生相同的现象 为什么 氨水和H2SO4能否反应 学生回答后,引导学生写出氨气与盐酸,硝酸,硫酸及用氨水吸收CO2的方程式。
(3):氨与氧气反应: 4NH3+5O2===== 4NO+6H 2O(放热反应催化氧化,用于制硝酸)
[讲述]这个反应叫氨的催化氧化,是工业上制HNO3的第一步反应,引导学生分析反应中化合价的升降,指出氧化剂、还原剂,标出电子转移数。
[小结]:氨水的主要性质: 挥发性, 弱碱性,NH3的还原性
还原性
专题一:氨的催化氧化实验
按下图进行实验,度解释到的现象,并写出有关化学方程式。
现象及原因:
a) 红棕色气体产生 原因:
b) 有烟生成 原因:
c) 铂丝保持红热 原因:
化学方程式
d)
e)
f)
g)
注意:氨对多种金属都具有强烈的腐蚀作用,一般将不能直接用金属器皿保存。
①空气——演示实验
4NH3+5O2 4NO+6H2O+Q
(丝红热,说明反应放热)
( 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO NH3+HNO3=NH4NO3 )
现象:红热;红棕色气体;冒白烟。
②纯氧气
4NH3+3O2(纯) 2N2+6H2O 伴有黄绿色的火焰
2NH3+3Cl2=N2+6HCl 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
(应用:检验管道中的氯是否有泄漏)
2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O (黑色的粉末变成红色)(联想氢气、碳、一氧化碳与氧化铜的反应)
氮氧化物——归中反应
4NH3+6NO5N2+6H2O
8NH3+6NO27N2+12H2O
归中反应小结:
NaH+H2O— C+CO2加热
S+H2SO4(浓) 加热 H2S+SO2—
H2S+H2SO4(浓)— H2S+H2SO4(浓) 加热
Na2SO3+Na2S+H2SO4—
HCl(浓)+Ca(ClO)2— HCl(浓)+KClO3—
氧化性:
2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑
(联想:2Na+H2O=2NaOH+H2↑) NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑
(联想:NaH+H2O=NaOH+H2↑ Mg3N2+6H2O=2NH3↑+3Mg(OH)2↓ )
(4):与盐反应
1)盐+NH3·H2O——碱+盐(两者发生复分解反应):
例:NH3·H2O+MgCl2==== NH3·H2O+Al2(SO4)====
3NH3·H2O+AlCl3=Al(OH)3↓+3NH4Cl
3NH3·H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NH4+
3NH3+3H2O+AlCl3=Al(OH)3↓+3NH4Cl 3NH3+3H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NH4+
8NH3+CaCl2=CaCl2·8NH3 4NH3+CuSO4=CuSO4·4NH3
注意区分氨水和氨气的化学性质的表达 (也可做银氨溶液)
4氨的用途:
一种重要的化工产品。是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱(的重要原料。在有机合成工业(如制合成纤维、塑料、染料、尿素等)中,氨也是一种常用的原料。氨还可用作制冰机智中的致冷剂。(P11)
候德榜制碱:重点讲解清楚工业流程,和两个重要环节——1、为什么会有NaHCO3析出(四种盐的溶解度比较,数据查表得:)。2、为什么通入氨气必须放在通入二氧碳之前(气体的溶解度比较)
尿素:化学式CO(NH2)2,是已知氮肥中氮的含量最高的氮肥。是人类第一次用无机物合成的有机物。
性质特点 易液化 易溶于水跟水反应 跟酸反应 跟氧气反应
主要用途 作致冷剂 制氨水 制铵盐 制硝酸
5:氨的制备
a) 工业制法:N2+3H22NH3(注意条件,特别是温度)
b) 实验室制法
i. 药品:固体氯化氨与硝石灰(碱石灰)。
ii. 原理:NH4Cl+Ca(OH)2===CaCl2+2NH3+2H2O(
思考1:为什么不在相应的溶液中进行。
思考2:能否用离子方程式:NH4++OH-===NH3+H2O表示该反应过程。
iii. 装置:发生、净化、收集、尾气处理
发生:与氧气相同。
净化:主要杂质为水蒸气,选用试剂为碱性干燥剂(如:碱石灰、烧碱、生石灰)或中性于燥剂(如:硅胶、硫酸铜),不能用酸性干燥剂(如:浓硫酸、五氧化二磷、浓磷酸),也不能用与之能发生配全反应的盐(如:氯化钙)。
收集:只能用向下排空气法收集。并在收集NH3的试管口塞一团棉花,其作用是防止对流,影响纯度。
验满:1、 2、
尾气外理:用水吸收尾气,其装置如图:,为什么用一个倒置的漏斗?
二:铵盐
1:铵盐受热分解
(NH4)2SO4===2NH3+H2SO4 NH4HCO3===NH3+CO2+H2O
(1):挥发性酸的铵盐:
NH4Cl?NH3↑+HCl↑ (NH3+HCl=NH4Cl) (假升华现象)
NH4HCO3 ?NH3↑+H2O+CO2↑
特殊的:NH4I?NH3↑+H2↑+I2↑
注意:
a:NH4NO3的分解时可能发生氧化还原还应,产生复杂产物(如:N2O、N2、 NH3)。NH4NO3在受热或撞击时会发生爆炸:2NH4NO3===2N2+O2+H2O,要注意使用时的安全。
b:NH4I受热时会有紫色气体产生。
(2):不挥发性酸的铵盐:
(NH4)3PO4?H3↑+H3PO4
(NH4)2SO4?NH3↑+NH4HSO4
特殊的:NH4NO3?N2O↑+2H2O (170℃~260℃)
2NH4NO3?2N2↑+2O2↑+4H2O (>300℃)(硝酸铵炸药爆炸原理)
2:铵盐跟碱反应:
所有氨盐遇碱都可以生成氨气。氨盐+碱——氨气+水+新盐 或 氨盐+碱——一水合氨+新盐
(NH4)2SO4+Ba(OH)2==2NH3 ↑ + 2H2O + BaSO4↓
2NH4Cl+Ca(OH)2?CaCl2+2NH3↑(固体不写离子方程式)
NH4Cl+NaOH?NH3↑+NaCl+H2O(浓溶液)
NH4Cl+NaOH=NH3·H2O +NaCl(稀溶液)
铵盐与碱共热可产生氨气,作为检验铵离子的方法
3:与浓硫酸共热:2NH4Cl+H2SO4(浓) ? 2HCl↑+(NH4)2SO4
4:铵盐的共性
均是离子化合物,离子晶体;均是易溶于水的无色晶体;与碱反应(固体或溶液)时,固体状态(不写离子方程式);溶液较稀生成一水合氨;溶液较浓或加热生成氨气
5:比较NH3→NH4+
⑴键能;⑵键角;⑶空间构型;⑷电性;⒂质子数;⑹质量(相对分子质量);⑺化学性质
NH3 NH4+
键能
键角
空间构型
电性
质子数
化学性质
6:随堂检测:
1).在1L1mol/L的氨水中(D)
A含有1molNH3分子 B 含NH3和NH4+之和为1mol
C 含 D 含NH3、NH4+、NH3·H2O 之和为1mol
(原子守恒)
2)某无色混合气体依次通过浓H2SO4和Na2O2,若气体体积不断减少,最后颜色变深,则原混合气体的成份可能是(B)
A H2、Cl2、H2S B NH3、NO、CO2 C NH3、O2、NO D HCl、NO2、CO2
3).把含硫酸铵和硝酸铵的混合液分成两等份。一份加入bmol NaOH并加热,恰好把NH3全部赶出;另一份需消耗cmol BaCl2沉淀反应恰好完全,则原溶液中NO3- 的浓度为(B)
A B C D (电荷守恒)
第三节 硝酸
教学目的:
1、掌握硝酸的制备。
2、牢固掌握硝酸的重要性质。
3、能熟练进行有关硝酸生成的计算,通过习题教学,培养学生思维的敏捷性、多向性和严密性。
教学重点:
1、硝酸的不稳定性和强氧化性。
2、有关硝酸生成的计算。
教学难点:
考题中发现硝酸的存在,并用强氧化性解题。
教学过程:
1:HNO3中N处于最高的+5价态,但N元素是较强的非金属元素,有明显的得电子倾向,上述存在的矛盾使得HNO3里的+5价的N力求降低价态,这是HNO3具有氧化性的原因。所以,浓硝酸见光分解的不稳定性,实质上是+5价N的强氧化性。
2:HNO3浓度越大,氧化性越强,在反应中N的化合价不必降得较低,就能将还原剂氧化;HNO3浓度越小,氧化性越弱,在反应中N的化合价需要降得更低,才能将还原剂氧化。
一,硝酸的物理性质
色 味 态 密度 熔沸点 挥发性 浓硝酸 发烟硝酸
二,硝酸的化学性质
1,酸的通性
酸通性中的氧化性: (1)石蕊试液:红 褪色
(2)+金属:无H2产生
(3)+低价碱性氧化物 产生高价盐
(4)+低价碱
(5)+盐:若产生新酸或新盐有还原性,则会继续发生氧化还原反应
2:不稳定性
硝酸见光或受热分解的化学方程式。
不稳定性:4HNO3===4NO2+O2+2H2O
硝酸溶液通常呈现黄色是由于其分解产物NO2溶入其中所致,可以通过向其中通入空气(或氧气)除去,发生的反应方程式:4NO2+O2+2H2O===4HNO3
[小结]①久置的硝酸常呈黄色,是由于分解生成的NO2溶于硝酸的缘故。
②实验室制HNO3时,不强热而用微热,是尽可能减少硝酸分解。
易挥发性
只用蓝色石蕊试纸鉴别三瓶失去标签的液体:浓HCl、浓H2SO4、浓HNO3。
[演示]各取少量试液分放于三支试管,分别用玻璃棒蘸取试液滴到湿润的蓝色石蕊试纸上(湿润的试纸先放在点滴板上),再加热。
[小结]①浓硝酸:变红色→红色褪去(具有酸性、氧化性)
②浓硫酸:变红色→变黑色 (具有酸性、脱水性)
③浓盐酸:变红色→红色不变(具有酸性)
强酸性
写出硝酸与下对物质反应的离子方程式:
①NH3 H2O ②Ba(OH)2 ③CuO ④Na2CO3 ⑤Ca(HCO3)2
[讲解]硝酸的强酸性,可从理论上加以说明,硝酸是强电解质,在水溶液中几乎完全电离成H十和NO3一。
[讨论]只用铜丝鉴别三瓶失去标签的液体:浓HCl、浓H2SO4、浓HNO3。
[演示]各取少量试液分放于三支试管,分别插入铜丝。
[小结]浓硝酸:立即反应,产生红棕色气体,溶液变蓝色 (具有强氧化性)
浓硫酸:无现象,加热后产生刺激性气体,溶液变蓝色(具有强氧化性)
浓盐酸:无现象,加热后仍无现象 (非氧化性酸)
2:强氧化性(不论稀、浓)本质:HNO3中的+5价N元素具有很强的得电子能力。
完成下列化学方程式:
①Cu+HNO3(浓)—— ②Cu+HNO3(稀)——
③Mg+HNO3(极稀)——N2O或NH4NO3 ④Fe+HNO3(稀,过量) ——
⑤Fe(过量) +HNO3(稀) —— ⑥C+HNO3(浓) ——
⑦FeO+HNO3(稀) —— ⑧Na2SO3+HNO3(稀) ——
⑨H2S+HNO3(稀) ——
强氧化性:
能与绝大多数金属(除Pt、Au)或非金属(S、C、P),及很多还原性化学物如(SO2、SO32-、H2S、S2-、Fe2+、HI、I-),其氧化性随浓度的增大而增强,浓硝酸的强氧化性可以使石蕊试液、试纸退色。
规律:①HNO3(浓)NO2 HNO3(稀)NO
②硝酸越浓,其氧化性就越强。
③还原剂一般被氧化成最高价态。
①实验室制取硝酸的装置中不能用橡皮接头和橡皮塞,而用特制的曲颈甑。这是因为橡胶中含有不饱和的双键,具有还原性,被硝酸氧化而腐蚀。
②常温下,浓硝酸对铁、铝等金属有钝化作用。故用铁槽车运输浓硝酸。
③除Pt、Au等少量金属外,其余金属几乎都能与硝酸反应,其反应的一般规律如下:不产生氢气,浓硝酸主要被还原成NO2,稀硝酸主要被还原成NO。
中学化学有关HNO3氧化性表现的认识,包括以下范围:
浓HNO3 NO2
① Cu + + H2O + NO3-盐
(Zn—Ag) 稀HNO3 NO等
(1)与金属反应
②Fe、Al + 冷、浓HNO3发生“钝化”;热与①同
③Pt、Au溶于“王水”(HNO3:HCl=1:3)
(2)与非金属反应:如C + HNO3(浓)==== ↑+ ↑ +
S+6HNO3===H2SO4+2H2O+4NO2
P+5HNO3===H3PO4+H2O+5NO2
(3)与还原性化合物反应(如:SO2、H2S、HBr、HI、Fe2+等)氧化
H2S -——S或H2SO4 SO2——H2SO4 SO32-——SO42- Fe2+——Fe3+ I---——I2
写出浓硝酸与氧化亚铁的化学反应方程式,在反应中浓硝酸体现了什么性质?
结论:
说明:浓硝酸对皮肤、衣物、纸张等都有腐蚀作用,所以使用硝酸(特别是浓硝酸)时,一定要格外小心,注意安全。万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再用小苏打水或肥皂洗涤。
氧化性强弱比较: 浓HNO3 > 浓H2SO4
稀HNO3 > 稀H2SO4
冷、浓HNO3 钝化
Fe、Al +
热、浓HNO3 产物复杂
Pt、Au 能溶解于王水(浓HNO3 :浓HCl = 1:3)
(2)与非金属反应: C + 4HNO3 == 4NO2↑+ CO2↑+ 2H2O
(3)与还原性化合物反应: SO2 SO3 H2SO4
H2S S SO2 SO3 H2SO4
HI I2
HBr Br2
金属与硝酸的反应除可以生成NO2、NO外,也可能生成N2、NH4NO3,一般而言随硝酸浓度越高产物中氮的化学价越高。
三大强酸的性质比较表
酸 物理性质要点 受 热 与 金 属 反 应 与非金属反应(+ C) 遇蓝色石蕊试纸 表现氧化性的结构成分 酸根离子的检验原理
与Cu反应 与Fe反应 与Al反应
硝酸 浓 冷:热: 冷:热:
稀
硫酸 浓 冷: 冷:
稀
盐酸
4. 注意硝酸具有酸的通性之中的特殊性(HNO3既表现了酸性,又表现了氧化性)
酸的通性 硝酸的特殊性
(1)酸使石蕊变红 浓硝酸使石蕊变红,加热会漂白
(2)酸 + 碱(3)酸 + 碱性氧化物 若碱、碱性氧化物中金属为低价态时,会被硝酸氧化得到高价盐
(4)酸 + 盐 新酸 + 新盐 盐具有还原性(如:Fe2+、SO32-、的盐)或所生成的酸具有还原性(如:H2S、HBr、HI)会被氧化
(5)酸 + 金属 盐 + 氢气 金属不能置换HNO3中的氢(可认为H被HNO3氧化为H2O)
5. 利用HNO3的强氧化性检验NO3-:
硝酸盐(晶体或浓溶液) + H2SO4(浓) + Cu 黄棕色气体NO2
先生成HNO3
(1)硝酸能氧化哪些金属?那种液体具有更强的氧化性可以使金、铂溶解?
(2)能否用硝酸与活泼金属反应制H2
(3)什么样的酸能使铁、铝等金属钝化?有何应用?
(4)硝酸和铜反应中,硝酸表现什么性质?
硝酸的用途:制王水,可造造炸药、染料、塑料、硝酸盐等;在实验它是一种重要的化学试剂。
第四节 氧化还原反应方程式的配平
教学目标:1)掌握用化合价升降法配平各种类型的氧化还原反应。
2)判断氧化还原反应的各种类型,总结氧化还原反应有关规律。
教学重点: 用化合价长降法配平氧化还原反应议程式的原则和步骤。
教学内容和过程:
复习:
1、 氧化还原反应概念:
2、 氧化还原反应类型:(依据氧化剂与还原剂反应方式分为三类)
a) 分子间的氧化还原反应:
b) 分子内的氧化还原反应:
c) 自身氧化还原反应(歧化反应):
氧化还原反应的配平
1、 配平依据:“三守恒”得失电子守恒、质理守恒、电荷守恒
2、 配平步骤:1)划好价2)列变化3)求总数4)配系数
说明:
a) “划好价”:1)C2O4H2 CH3COOH 2)NaH CaH2 NaBH4 3)BrCl BrF3 4)Fe3O4 Pb3O4 5)Na2S2O3 FeS2 Na2SX Na2S2O8 6)Na2O2 H2O2 BaO2 7)CrI3 K2Cr2O7 KCrO3 8)CuS Cu2S Cu3P 9)KMnO4 K2MnO4 MnO2 MnCl2。
b) 配平的一般规律:
i. “配系数”:用依据“质量守恒”、“电荷守恒”进行观察法。
ii. “配系数”:一般从右向左配,有时也会从左向右配如归中反应的配平
iii. “求总数”:对集合原子优先配平:如HCl Cl2 Cu3PCuSO4 P4H3PO4 在计算得失电子最小公倍数前,应先处理好“2、3、4”
如:KMnO4+2HCl——KCl+Cl2+MnCl2+H2O
对歧化反应和归中反应一般使用先分后合的拆项配平法
如:Cl2+NaOH——NaCl+NaClO+H2O
2.常见的氧化剂与还原剂
常见还原剂 常见氧化剂
(1)活泼金属单质,如K、Na、Mg、Al等 (1)活泼非金属单质,如:F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3等
(2)非金属离子,含低价态元素的化合物和某些非金属单质,如S2-、H2S、SO、I-、HI、HCl、NH3、CO、H2、Si、C等 (2)含较高价态元素的化合物如:HNO3、H2SO4、KClO3、KMnO4、MnO2、HClO、NO2等
(3)低价阳离子,如Fe2+、Cu+、Sn2+等 金属性较弱的正高价阳离子,如:Fe3+、Cu2+、Ag+、Sn4+
某些物质既可作氧化剂又可作还原剂,如:Na2O2、H2O2
3.氧化还原反应实质的表示方法
(1)电子得失法即双线桥法
在化学方程式中表示原子或离子得失电子的结果,在线上标出得失电子的数目。一般失电子的一方写在上面,得电子的一方写在下面,一定要写出得失电子总数。箭头由反应物指向生成物,即氧化剂指向还原产物,还原剂指向氧化产物。
4H2O
在化学方程式中表示原子或离子间电子转移情况,在线上标出电子转移总数,但不写得、失。
如:3Cu+8HNO3====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
4.氧化还原反应的一般规律
(1)、相等规律
在一个氧化还原反应中,氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。或者说氧化剂化合价降低总数等于还原剂化合价升高总数。
根据这个规律,我们可以进行氧化还原反应方程式的配平以及有关氧化还原反应的计算。
(2)表现性质规律:
①某种元素处于最高价态时,则含有该元素的物质就具有氧化性。因为在氧化还原反应中,该元素的化合价只能降低,不可再升高。例如:KMnO4、H2SO4、HNO3、FeCl3、F2(无正价)等。
②某种元素处于最低价态时,则含有该元素的物质就具有还原性。因为在氧化还原反应中,该元素的化合价只能升高而不可再降低。例如:HCl、Na(无负价)、Na2S等。
③某元素处于中间价态时,则含有该元素的物质,即具有氧化性又具有还原性。因为在一定条件下,该元素的化合价可能升高或者降低。例如:C、S、Fe、SO2等。
④金属单质只具有还原性。非金属单质多数既具有氧化性又具有还原性。少数只具有氧化性。
⑤含同种元素相邻价态的两物质之间不发生氧化还原反应。例如:C与CO、CO与CO2、Cl2与HCl、浓H2SO4与SO2等均不能发生氧化还原反应。
(3)性质强弱规律:
氧化性:氧化剂强于氧化产物;还原性:还原剂强于还原产物。例如:2FeCl3+Cu====2FeCl2+CuCl2,氧化性:Fe3+>Cu2+,还原性:Cu>Fe2+。
(4)反应先后规律:
在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中最强的还原剂作用;同理,在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。
根据这个规律,可判断氧化还原反应发生的先后次序,写出相应的化学方程式。例如:把Cl2通入FeBr2溶液中,Cl2的强氧化性可将Fe2+,Br—氧化,由于还原性Fe2+>Br—,所以,当通入有限量Cl2时,根据先后规律,Cl2首先将Fe2+氧化;但Cl2足量时,方可把Fe2+、Br—一并氧化。离子方程式可分别表示为:2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl—,2Fe2+ + 4Br— +3Cl2 = 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl—。
(5)价态归中规律
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价 + 低价 中间价”的规律。也可归纳为:两相靠,不相交。
根据这个规律:便于我们判断氧化产物和还原产物,标明电子转移关系。
例如:KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2↑+ 3H2O 而不是KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2↑+ 3H2O
5.氧化性、还原性强弱比较
(1)根据原子结构:原子半径大;最外层电子少,其单质易失电子,还原性强;原子半径小,最外层电子多,其单质易得电子,氧化性强。氧化性还原性的强弱并不决定于得失电子的数目而决定于得失电子的难易程度。
金属单质的还原性看金属活动顺序表:
K Ba Ca Mg Al Mn Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱
非金属离子的还原性强弱看非金属活动顺序表倒过来的顺序:
S2->I->Br->O2->Cl->F-
非金属单质的氧化性看非金属活动顺序: F2>Cl2>O2>Br2>I2>S
金属离子的氧化性看金属活动顺序表倒过来的顺序。例如下列几种阳离子氧化性由强到弱的顺序是:Ag+>Cu2+>Fe2+>Al3+>K+(注:Fe3+>Cu2+)
(2)根据反应条件:是否加热、温度高低,有无催化剂等,如:由2H2SO3+O2====2H2SO4(快) 2Na2SO3+O2== =2Na2SO4(慢) 2SO2+O2=======2SO3可知还原性:H2SO3>Na2SO3>SO2
(3)根据反应剧烈程度:如Cu与浓HNO3反应剧烈,Cu与稀HNO3反应微弱,故氧化性浓HNO3>稀HNO3。
(4)根据不同氧化剂在同一物质反应后,还原剂中相关元素价态高低:如Fe+S====Fe
2Fe+3Cl2=====2FeCl3,3Fe+2O2==== Fe3O4,故氧化性Cl2>O2>S。
此外某些物质的氧化性、还原性与溶液的浓度、温度、酸碱度也有关。浓度:如MnO2只与浓盐酸反应生成Cl2,不与稀盐酸反应。温度:如浓H2SO4与Cu常温不反应,加热则反应。酸碱度:如KClO3能氧化盐酸中的Cl-→Cl2,而不能氧化NaCl中的Cl-;在中性溶液中Fe2+与NO可共存但在H+存在的条件下Fe2+与NO不共存等。
(2)电子转移法即单线桥法
在化学方程式中表示原子或离子间电子转移情况,在线上标出电子转移总数,但不写得、失。
如:3Cu+8HNO3====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
箭头由反应物指向反应物,即箭头由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。
6.氧化还原方程式的配平
(1)配平依据:在氧化还原反应中,得失电子总数相等或化合价升降总数相等。
(2)配平步骤:“一标、二找、三定、四配、五查”,即标好价,找变化,定总数,配系数、再检查。”
①确定氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物的化合价
②用观察法找出元素化合价的变化值
③用化合价升降总数相等的原则确定化学计量数。
④调整计量数,用观察法确定化合价无变化的物质的计量数,同时将单线改成等号。
⑤检查核实各元素原子个数在反应前后是否相等。对于用离子方程式表示的氧化还原方程式还必须核对反应前后离子的总电荷数是否相等。
(3)配平技法
①奇数配偶法:如S+C+KNO3——CO2+N2+K2S,反应物KNO3中三种元素原子数均为奇数,而生成物中三种元素的原子数均为偶数,故可将KNO3乘以2,然后观察法配平得1,3,2,3,1,1。此法适于物质种类少且分子组成简单的氧化还原反应。
②逆向配平法:即先确定生成物的化学计量数,然后再确定反应物的化学计量数。例如:
由于S的化合价既升又降,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的计量数为1,然后再确定S的化学计量数为3。此类方法适宜于一种元素的化合价既升高又降低的氧化还原反应,即歧化反应。
③零价法:配平依据是还原剂中各元素化合价升高总数等于氧化剂中各元素化合价降低总数,此法适宜于还原剂中两种元素价态难以确定但均属于升高的氧化还原反应。例如:Fe3P+HNO3——Fe(NO3)3+NO+H3PO4+H2O,因Fe3P中价数不好确定,而把Fe、P皆看成零价。在相应的生成物中Fe为+3价,P为+5价,所以价态升高总数为3×3+5=14,而降低的价态为3,最小公倍数为42,故Fe3P的计量数为3,HNO3作氧化剂部分计量数为14,然后用观察法配平得到:3,41,9,14,3,16。
④1·n法(不用标价态的配平法)
本法往往用于多元素且有氧元素时氧化还原反应方程式的配平,但不能普遍适用。其法是先把有氧元素的较复杂反应物的计量数设为1,较简单的设为n。然后,a.丢掉氧,用观察法来调整其它项的计量数。b.再由a得的系数根据氧原子数相等列出方程求出n值,c.将n值代入有n的各计量数,再调整配平。
例如:KI+KIO3+H2S——I2+K2SO4+H2O设KIO3的化学计量数为1,KI的化学计量数为n。
a.nKI+1KIO3+H2S——I2+K2SO4+H2O
b.列方程(根据氧原子数相等)
3=×4+ 解之n=
c.代入n值:
KI+KIO3+H2S——I2+K2SO4+H2O
将分数调整为整数得1,5,3,3,3,3。
有时也可以把没氧的复杂项定为1,如配平
1Na2Sx+nNaClO+(2x-2)NaOH——xNa2SO4+nNaCl+H2O
据氧原子相等列方程:
n+2x-2=4x+x-1 解之n=3x+1
将n值代入得:
1,(3x+1),2(x-1),x,(3x+1),(x-1)
⑤有机配平法:配平时先假定H、O的化合价分别为+1,-2,C的化合价要根据有机物的分子式定出其平均化合价(分子中各元素化合价的代数和为零),其它配平步骤同化合价升降法。如KMnO4+H2SO4+H2C2O4——CO2+MnSO4+K2SO4+H2O的计量数为2,3,5,10,2,1,8。
小结:
氧化还原反应的配平重点注意以下几点:
1:“集合原子”应做到优先配平。
2:先拆后合的拆项配平法中,需要拆的项是那些在反应中化合价既升高又降低(既作氧化剂又作还原剂)的物质。
3:整体法配平法中,选择把哪第个化合价升降过程“捆绑”作为一个过程是关键,选择时一定要把在反应中存在固定物质的量之比的升降过程过程进行“捆绑”,不存在固定物质的量之比的升降过程就不能进行“捆绑”。如S+KNO3+C——K2S+CO2+N2
4:离子反应配平:关键在于能否充分利用“电荷守恒”
5:缺项配平:注意两点:★如果是化学后应方程式其缺项一般为:水、酸、碱。如果是离子反应方程式其缺项般为:水、H+、OH-。★在离子反应方程式配平其缺项时如有两种可能如(H2O、H+)或(H2O、OH-),还应考虑离子共存的问题如:
Cu2++FeS2+囗____——Cu2S+SO42-+Fe2++囗____
可有两种选择:(14、5、12H2O、7、3、5、24H+)或(14、5、24OH-、7、3、5、12H2O)后一种配平由于OH-与Cu2+不能共存所以不正确。
第五节 有关化学方程式的计算
教学目标:1)使学生掌握反应物中有一种物质过量的化学计算。
2)使学生掌握多步化学反应的计算。
3)掌握守恒法的应用。
学习重点:反应物中有一种过量的计算
教学内容和过程:
[讨论]如何根据化学方程式中各物质间的定量关系,由所给反应物的量求算生成物的量,或由生成物的量求算反应物的量?一般分为几步完成?
一般步骤是:
写:
找:
列:
解:
[例1]8molH2与6molO2充分反应,求生成水的质量。
[讨论]此题的特点是什么?按一般步骤,应以哪一种物质为标准?分别计算之。
[例2]向30ml2mol/LNaOH溶液中加入20ml1mol/LH2SO4溶液后,再滴入2~4滴紫色石蕊试液。通过计算说明加入紫色石蕊试液后溶液应显什么颜色。
[讨论]以两种物质分别作为标准,计算结果是否相同,为什么?
1、 过量计算
过量计算题的特征:
1:同时给出两种反应的量。
2:仅给出的反应物的总量。
3:给出的反应物和另一种生成物的量。
2、 多步化学反应计算
催化剂
Δ
△
盐 + 水
生成
生成
本身
本身
实质
表象
发生
发生
具有
具有
氧化产物
还原产物
氧化反应
还原反应
被氧化
被还原
化合价升高
化合价降低
氧化性
还原性
还原剂
失电子
得电子
氧化剂
产物
反应
过程
性质
物质
失3×2e-(化合价升高被氧化)
得2×3e-(化合价降低被还原)
如:3Cu+8HNO3====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
6e-
+3
0
+7
+6
+5
-1
0
-2
0
0
0
+4
(还原产物)
得电子 还原反应
(氧化产物)
失电子 氧化反应
强氧化剂+强还原剂 ==== 弱还原剂 + 弱氧化剂
得5e
-
失5e
-
得6e
-
失6e
-
△
催化剂
△
+2
+2、+3
点燃
+3
点燃
6e-
0
-2
化合价降低2
+4
化合价升高4
S+KOH(热、浓) = K2S+K2SO3+H2O
+2
+4
+3
+7
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§3-1 盐类水解
一、盐类水解
1、定义
盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
小结:有弱才水解,无弱不水解;
都弱都水解,越弱越水解;
强者定性!
⑴含弱酸阴离子的盐: CH3COO - CO3 2- F - S 2- PO4 3-等
⑵含弱碱阳离子的盐: NH4+ Al3+ Cu2+ Fe3+ Ag+等
水解的结果:促进了水的电离,使溶液呈酸碱性
2、水解的特点:
⑴是中和反应的逆反应,存在水解平衡
⑵吸热反应,溶质微粒数增多
⑶属于复分解反应
⑷水解程度很小,故水解产物极少,盐溶液的酸碱性极弱
盐 + 水 酸 + 碱
水解
中和
CH3COO - + H2O CH3COOH + OH- -热
1
2
3、水解反应的方程式书写
1、一般用“ ”
2、一般不用“ ↑、↓ ”
3、多元弱酸根离子的水解分步写,一般只写第一步
4、多元弱碱阳离子的水解一步到位
6、多元弱酸的酸式酸根离子水解与电离共存
例、书写下列物质水解的化学方程式和离子方程式
CuCl2、NaF 、NH4Cl、 Na2CO3 Mg3N2、Al2S3
5、双水解进行到底的,用“ ↑、↓ ”,均一步到位
4、水解平衡的影响因素
(一)内因:盐的本性(越弱越水解)
对应的酸越弱
酸越难电离
水解后OH-浓度大
PH值大
酸根离子与H+的
结 合 能 力 越 强
碱性强
①、不同弱酸对应的盐
NaClO NaHCO3
NH4Cl MgCl2 AlCl3
对应的酸
HClO H2CO3
<
>
碱 性
②、不同弱碱对应的盐
对应的碱
酸 性
>
>
NH3 · H2O Mg(OH)2 Al(OH)3
<
<
③、同一弱酸对应的盐
Na2CO3 NaHCO3
对应的酸
HCO3 - H2CO3
<
>
碱 性
∴ 正盐的水解程度 酸式盐的水解程度
>
④、多元弱酸对应的酸式盐:一般来说,水解趋势大于电离趋势
( NaH2PO4和NaHSO3 例外)
Na3PO4 Na2HPO4 NaH2PO4 H3PO4
Na2SO3 Na2SO4 NaHSO3 NaHSO4
PH值
> > >
> > >
⑤、弱酸弱碱盐: 水解程度较大
(能生成沉淀或气体的双水解可以 进行到底)
(二)外因:压强与催化剂对水解平衡无影响
CH3COO - + H2O CH3COOH + OH- -热
1
2
水解反应的特点: ①吸热 ②溶质微粒数增多
(与电离过程相同)
①、温度:升温促进水解,降温抑制水解
CH3COONa的酚酞溶液加热后颜色:
加深
②、浓度:
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3 H+ -热-
1
4
加水稀释,促进水解, [H+]减小
加AlCl3固体,促进水解, [H+]增大
二、盐类水解的应用(定性)
(一)、某些盐溶液的配制与保存
FeCl3 :加少量稀盐酸
FeCl2 :加少量稀盐酸和铁屑
NH4F溶液 :铅容器或塑料瓶
:加相应的酸或碱
(二)、某些物质的用途
(1)用盐作净化剂:明矾、FeCl3 等
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 (胶体) + 3H+
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 (胶体) + 3H+
胶体可以吸附不溶性杂质
+6的铁具有强氧化性,其还原产物水解生成Fe(OH)3 胶体具有吸附性。
Cl2 +2Fe2+ 2Fe3+ + 2Cl-
Cl2 + H2O H+ + Cl- + HClO
(2)用盐作杀菌剂: Na2FeO4、氯气和绿矾混合 等
(3)用盐作洗涤剂:Na2CO3、C17H35COONa 等
CO32 - + H2O HCO3 - + OH-
C17H35COO - + H2O C17H35COOH + OH-
加热,平衡左移,碱性增强,去污效果好
(4)肥料的混用
Ca(H2PO4)2 NH4+ K2CO3
(酸性)
(酸性)
(碱性)
NH3↑
Ca3(PO4)2 ↓
(5)Na2SiO3和NH4Cl混合:加速凝结
SiO3 2- + 2NH4+ + 2H2O H2SiO3 ↓ + 2NH3· H2O
(6)Al2(SO4)3 和NaHCO3溶液反应: 用于泡沫灭火器
2Al3+ + 3CO32 - + 3H2O 2Al(OH)3 ↓ + 3CO2↑
Al3+ + 3HCO3 - Al(OH)3 ↓ + 3CO2↑
速度快、耗盐少
玻璃筒
铁筒
NaHCO3
Al2(SO4)3
(三)、判断溶液的酸碱性(相同温度、浓度下)
NaHCO3 Na2CO3 NaClO CH3COONH4 Na2SO4
Na2HPO4 NaH2PO4 NaHSO3 NaHSO4 AgNO3
(四)、某些盐的无水物,不能用蒸发溶液或灼烧晶体的方法制取
AlCl3溶液
蒸干
Al(OH)3
灼烧
Al2O3
MgCl2·6H2O
Mg(OH)2
MgO
△
△
晶体只有在干燥的HCl气流中加热,才能得到无水MgCl2
FeCl3 溶液
Fe(NO3)3 溶液
Fe2(SO4)3 溶液
CuSO4·5H2O
Na2CO3·10H2O
Na2CO3 溶液
Na2SO3 溶液
Ca(HCO3)2 溶液
Fe2O3
Fe2O3
Fe2(SO4)3
Na2CO3
Na2CO3
CuO
Na2SO4
CaCO3
(五)、溶液中微粒浓度
以CH3COONa为例:
1、一个不等式(除水外)
[Na+ ] > [CH3COO - ] >>[OH-]> [CH3COOH]>> [H+]
2、三个守恒
(1)物料守恒:是指某一成份的原始浓度应该等于该成份
在溶液中各种存在形式的浓度之和。
在晶体中[Na+ ] [CH3COO -]
在溶液中[Na+ ] = [CH3COO - ] + [CH3COOH]
[Na+ ] + [H+] = [CH3COO - ] + [OH-]
(2)电荷守恒:是指溶液中所有阳离子所带的正电荷数等于溶液中
所有阴离子所带的负电荷数。整个溶液呈电中性。
注意:电中性:不是[H+] = [OH-],而是正电荷数=负电荷数
[CO32 -]和2 [CO32 -]不同:离子浓度、电荷浓度。
(3)水电离的OH- 与H+守恒
[Na+ ] = [CH3COO - ] + [CH3COOH]
[OH-] = [H+] + [CH3COOH]
[Na+ ] + [H+] = [CH3COO - ] + [OH-]
溶质物料守恒式
溶剂物料守恒式
电荷守恒式
在纯水中 [H+] [OH-]
[OH-] = [H+] + [CH3COOH]
HCO3 - + H2O H2CO3 + OH-
NaHCO3溶液
HCO3 - CO32 - + H+
NaHCO3 Na+ + HCO3 -
[Na+ ] = [HCO3 - ] + [H2CO3 ] + [CO2 ] + [CO32 -]
[Na+ ] + [H+] = [OH-] + [HCO3 - ] + 2 [CO32 -]
[OH-] = [H+] + [H2CO3 ] -[CO32 -]
H+守恒
Na2HPO4溶液
HPO4 2- + H2O H2PO4 - + OH-
HPO4 2- PO4 3- + H+
Na2HPO4 2Na+ + HPO4 2-
H2PO4 - + H2O H3PO4 + OH-
[Na+ ] + [H+] = [OH-] + 2[HPO4 2- ] + [H2PO4 - ] +3[PO4 3- ]
[Na+ ] = [HPO4 2- ] + [H2PO4 - ] +[H3PO4 ] +[PO4 3- ]
1
2
[OH-] +[PO4 3- ] = [H+] + [H2PO4 - ] + 2[H3PO4 ]
OH-守恒
H+守恒
Na2S溶液
Na3PO4溶液
[OH-] = [H+] + [HPO4 2- ] + 2[H2PO4 - ] + 3[H3PO4 ]
H+守恒
[Na+ ] = [S 2- ] + [HS - ] +[H2S ]
1
2
[Na+ ] + [H+] = [OH-] + 2[S 2- ] + [HS - ]
[OH-] = [H+] + [HS - ] + 2[H2S ]
H+守恒
[Na+ ] = [PO4 3- ] +[HPO4 2- ] + [H2PO4 - ] +[H3PO4 ]
1
3
[Na+ ] + [H+] = [OH-] + 3[PO4 3- ] + 2[HPO4 2- ] + [H2PO4 - ]
(六)、解释某些现象或事实
(1)某些氢前金属、不溶性盐溶于盐溶液产生气体
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
Mg + FeCl3
Mg + 2H+ Mg2+ + H2 ↑
或:3Mg + 2Fe3+ + 6H2O 3Mg2+ + 2Fe(OH)3 ↓ +3H2 ↑
CaCO3 + NH4Cl
NH4+ + H2O NH3· H2O + H+
CaCO3 + 2H+ Ca2+ + CO2↑ + H2O
(2) 不能用湿法制取弱酸弱碱盐
2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O 2Al(OH)3 ↓ + 3H2S↑ + 6NaCl
2Al + 3S Al2S3
(3)弱酸根离子与弱碱阳离子不能大量共存
Al3+与AlO2- 、 CO32 - 、 HCO3 - 、 S2 - 、 HS -
Fe3+与AlO2- 、 CO32 - 、 HCO3 - 、
例题分析
1、在CH3COONa溶液中 滴加醋酸,溶液的酸碱性如何变化?
解:碱性→中性→酸性。当n(CH3COO - ) : n(CH3COOH )
=1:1 时,一般以电离为主。PH=7时 [Ac-]= [Na+ ] 。
2、 已知NaClO和NaHCO3两种溶液的PH值相等,
比较其浓度大小?
ClO- + H2O HClO + OH-
HCO3 - + H2O H2CO3 + OH-
NaClO<NaHCO3
Cmol/L 多
Cmol/L 少
3、100ml 0.4mol/L CH3COONa+ 200ml 0.1mol/LHNO3
2 CH3COONa
1 HNO3
1 CH3COONa
1 NaNO3
1 CH3COOH
2Na+ 1NO3-
1CH3COO - (几乎不水解)
1 0.01 0.01
CH3COOH CH3COO - + H+
[Na+ ] > [CH3COO - ] > [NO3- ]> [CH3COOH]> [H+] > [OH-]
4、某溶液可能含有Na+、Mg2+、H+、Ag+、Cl-、HCO3-、
OH-、NO3-,加Al产生氢气,分析溶液组成情况。
碱性:肯定有Na+ 可能有Cl-、 OH-、NO3-
酸性:肯定没有HCO3- 、 OH- 、 NO3- 、 Ag+
2 Al + 6 H+ 2Al3+ + 3H2↑
2 Al + 2 OH- + 2H2O 2AlO2- + 3H2↑
分析:
注意:强酸与弱碱的反应情况
HCl + NH3·H2O = NH4Cl + H2O
“恰好完全反应”与“溶液呈中性”两句话的区别
PH≠7
碱肯定过量
1mol 1mol 1mol
有关指示剂的选择
强酸强碱反应的终点:酚酞或甲基橙
强酸 + 弱碱 : 甲基橙
弱酸 + 强碱 : 酚酞
5、10 mL、 0.1 mol/L HAc溶液加水稀释时有关量的变化:
[HAc]
[OH-]
[H+]
n(H+)
α
[Ac-]
Kw
PH
↓, ↓, ↓ ↑ ↑ ↑ ↑ -
[H+]
[HAc]
=
n(H+)
n(HAc)
[OH-]
[HAc]
n(Ac-) + n(HAc)
1mmol
[H+]
[Ac-] + [HAc]
=
n (H+)
n(Ac-) + n(HAc)
[H+] -( [OH-]+ [Ac-] )
[OH-]+ [Ac-]
[HAc]
[H+]
[HAc]
=
0(共39张PPT)
“等效平衡” 的解题方法
金陵中学 陈益
基础回顾
教材P39-40
CO+ H2O(g) CO2+H2
将0.01 molCO和0.01 mol H2O(g)通入容积为1L的密闭容器里,在催化剂存在的条件下加热到800℃,结果生成了0.005 mol CO2和0.005 mol H2,而反应物CO和H2O(g)各剩余0.005 mol。如果温度不变,反应无论进行多长时间,容器里混合气体中各种气体的浓度都不再发生变化。
实验证明,如果不是从CO和H2O(g)开始反应,而是各取0.0l molCO2和0.0l mol H2,以相同的条件进行反应,生成CO和H2O(g),当达到化学平衡状态时,反应混合物里CO、H2O(g)、CO2、H2各为0.005 mol,其组成与前者完全相同。
催化剂
高温
CO+ H2O(g) CO2+H2
催化剂
高温
起始Ⅰ
(mol)
0.01 CO
0.01 H2O(g)
0.00CO2
0.00 H2
平衡Ⅰ
(mol)
0.05 CO
0.05 H2O(g)
0.05CO2
0.05 H2
800℃,1L:
起始Ⅱ
(mol)
0.00 CO
0.00 H2O(g)
0.01CO2
0.01 H2
0.05 CO
0.05 H2O(g)
0.05CO2
0.05 H2
化学平衡的建立与途径无关,即可逆反应从反应物方向开始,还是从生成物方向开始,只要条件不变,都可以达到同一平衡状态。
在一定条件下(定温、定容或定温、定压)的可逆反应,当达到化学平衡时,同种物质的浓度相同,这样的平衡称为等同平衡;同种物质的含量(物质的量或气体体积或质量百分数)相同,这样的平衡称为等效平衡。
例1 在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量。如果a、b、c取不同的值,它们必须满足一定的关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的物质的量仍与上述平衡时完全相同。填写下列空白:
(1)若a=0,b=0,则c= 。
(2)若a=0.5,则b= ,c= 。
(3)a、b、c取值满足的一般条件是(用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c) 、 。
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
起始Ⅰ(mol)
2 SO2
1 O2
0.00 SO3
平衡Ⅰ(mol)
x SO2
y O2
zSO3
T℃,VL:
起始Ⅱ(mol)
0 SO2
0 O2
2 SO3
x SO2
y O2
zSO3
起始Ⅲ(mol)
0.5 SO2
O2
SO3
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
T℃,VL:
起始 (mol)
a SO2,b O2 ,c SO3
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
a
b
c
0
b+c/2
a+c
2
1
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
a
b
c
a+c
0
0
2b+c
2
2
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
T℃,VL:
a+c=2(S守恒)
2a+2b+3c=2×2+1×2 (O守恒)
a+c=2
2b+c=2
对于一般可逆反应,在定温定容条件下,只改变起始时加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等同。
转化思想:
把各物质都有的起始状态转化为只有反应物或只有生成物的起始状态 ,从而使问题变得单一和明了。
练习1 将2 mol SO2和2 mol SO3气体混合于某固定体积的密闭容器中,在一定条件下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达平衡。平衡时SO3为w mol。相同温度下,分别按下列配比在相同体积的容器中反应,反应达平衡时,SO3物质的量仍为w mol的是( )
A.2 mol SO2+1 mol O2
B. 4 mol SO2+1 mol O2
C. 2 mol SO2+1 mol O2+2 mol SO3
D. 3 mol SO2+1.5 mol O2+1 mol SO3
2 mol SO2+2 mol SO3 4 mol SO2+1 mol O2
B.4 mol SO2+1 mol O2
D. 3 mol SO2+1.5 mol O2+1 mol SO3
4 mol SO2+2 mol O2
C. 2 mol SO2+1 mol O2+2 mol SO3
4 mol SO2+2 mol O2
A.2 mol SO2+1 mol O2
练习2 某恒温恒压下,向可变容积的密闭容器中充入3 L A和2 L B,发生如下反应:
3A(g)+2B(g) xC(g)+yD(g)
达到平衡时,C的体积分数为w%,若维持温度、压强不变,将0.6 L A、0.4 L B,4 L C、0.8 L D作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为w%,则x,y的值分别为( )
A.x=3,y=1 B.x=4,y=1
C.x=5,y=1 D.x=2,y=3
假设4 L C和0.8 L D完全转化为A、B,转化生成的A、B加上加入的A、B等于最初加入的A、B:
例2 (2004·北京理综)在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
已知H2和I2的起始浓度均为0.10 mol·L—1时,达平衡时HI的浓度为0.16 mol·L—1。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol·L—1,则平衡时H2的浓度(mol·L—1)是
A. 0.16 B. 0.08 C. 0.04 D. 0.02
解析 若H2和I2的起始浓度均为0.10 mol·L—1时
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
起始:0.10 mol·L—1 0.10 mol·L—1 0
变化:0.08mol·L—1 0.08mol·L—1 0.16mol·L—1
平衡: 0.02mol·L—1 0.02mol·L—1 0.16mol·L—1
c(H2)=0.10
c(I2)=0.10
c(H2)=0.20
c(I2)=0.20
c(H2)=0. 02
c(I2)=0. 02
c(HI)=0.16
c(H2)=0. 04
c(I2)=0. 04
c(HI)=0.32
起始1
体积V
平衡1
体积V
起始2
体积
1/2V
平衡2
体积
1/2V
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
若H2和I2的起始浓度均增加一倍,即为0.02mol·L—1时,则平衡时H2和I2的的浓度也应增加一倍,即为:0.02mol·L—1×2=0.04mol·L—1。故选C。
答案 C
例3 (2004·天津理综)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1mol O2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后改变下述条件,SO3气体平衡浓度不改变的是
A. 保持温度和容器体积不变,充入1mol SO3(g)
B. 保持温度和容器内压强不变,充入1mol SO3(g)
C. 保持温度和容器内压强不变,充入1mol O2(g)
D. 保持温度和容器内压强不变,充入1mol Ar(g)
n(SO2)=2
n(O2)=1
起始1
体积V
平衡1
体积V'
起始2
体积
1.5V
平衡2
体积
1.5V'
n(SO2)=x
n(O2)=y
n(SO3)=z
n(SO2)=3
n(O2)=1.5
n(SO2)=1.5x
n(O2)=1.5y
n(SO3)=1.5z
平衡3
体积
V'
2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)
n(SO2)<1.5x
n(O2)<1.5y
n(SO3)>1.5z
A. 保持温度和容器体积不变,充入1mol SO3(g)
恒压
恒压
压缩
n(SO2)=2
n(O2)=1
起始1
体积V
平衡1
体积V'
起始2
体积
1.5V
平衡2
体积
1.5V'
n(SO2)=x
n(O2)=y
n(SO3)=z
n(SO2)=3
n(O2)=1.5
n(SO2)=1.5x
n(O2)=1.5y
n(SO3)=1.5z
2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)
B. 保持温度和容器内压强不变,充入1mol SO3(g)
恒压
恒压
n(SO2)=x
n(O2)=y
n(SO3)=z
平衡1
体积V'
2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)
C. 保持温度和容器内压强不变,充入1mol O2(g)
n(SO2)=x
n(O2)=y
n(SO3)=z
平衡1
体积V'
2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)
D. 保持温度和容器内压强不变,充入1mol Ar(g)
n(SO2)>x
n(O2)>y
n(SO3)
体积V
假设思想:
将平衡建立的过程虚拟为若干个过渡状态,判断平衡状态的等同性。
注意
1.反应进行的条件:
等温、等压;等温、等容;
2.可逆反应的特征:
反应前后气体分子数是否变化。
练习3 如图所示,向A中充入1mol X和lmo1 Y,向B中充入2mol X和2mol Y,起始Va=Vb=a L,在相同温度和有催化剂的条件下,两容器中各自发生下列反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g); △H >0,达到平衡时,VA=1.2aL。则:
(1)反应开始时,B容器中化学反应速率_______A容器中的化学反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)A容器中X的转化率为__________,且B容器中X的转化率__________A容器中X的转化率;(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)打开K一段时间达到新平衡时,A的体积为____________(连通管中气体体积不计) 。
A
B
X(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g); △H >0,
起始:
1molX,1molY
2molX,2molY
(1)反应开始时,B容器中化学反应速率_______A容器中的化学反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”);
大于
A
B
X(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g); △H >0,
起始:
1molX,1molY
2molX,2molY
平衡:
A
B
1.2aL
(2)A容器中X的转化率为__________,且B容器中X的转化率__________A容器中X的转化率;(填“大于”、“小于”或“等于”);
40%
大于
A
B
X(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g); △H >0,
起始:
1molX,1molY
2molX,2molY
平衡:
A
B
3.6aL
(3)打开K一段时间达到新平衡时,A的体积为____________(连通管中气体体积不计) 。
2.6L
练习4 (2003·全国化学)I.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:
A(气)+B(气) C(气)
(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为 mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol。
(3)若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是y mol和3a mol,则x= mol,y= mol。
平衡时,B的物质的量 (选填一个编号)
(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol
(丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于2mol
作出此判断的理由是 。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是 。
n(A)=1
n(B)=1
等温(T)
等压(p)
n(A)=1-a
n(B)=1-a
n(C)=a
起始'
平衡'
n(A)=3
n(B)=3
n(A)=3-3a
n(B)=3-3a
n(C)=3a
等温(T)
等压(p)
起始
平衡
A(g)+B(g) C(g)
(3)到达平衡后,C的物质的量是3a mol,则当C起始物质的量为0时,A、B起始物质的量应分别为3mol。
A(气) +B(气) C(气)
开始(mol) x 2 1
开始(mol) x+1=3 3 0
平衡(mol) y 3-3a 3a
即x=2,y=3-3a
[提示:将(2)的结论逆用,平衡时C为3a mol,即相当于开始时放入3molA和3molB。]
若3a>1,B的物质的量小于2mol;若,B的物质的量等于2mol;若3a<1,B的物质的量大于2mol,故选丁。
(4)在(3)的平衡混合物中再加入3molC,平衡状态与(1)、(2)、(3)相同,C的物质的量分数可由(1)计算,
得 。
II.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
(5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与(1)小题中的a进行比较 (选填一个编号)。
(甲)a<b (乙)a>b (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是 。
n(A)=1
n(B)=1
等温(T)
等压(p)
n(A)=1-a
n(B)=1-a
n(C)=a
平衡'
n(A)=1
n(B)=1
等温(T)
等容(V)
起始
平衡
A(g)+B(g) C(g)
n(A)>1-a
n(B)>1-a
n(C)(5)因为(5)小题中容器容积不变,而(1)小题中容器的容积缩小,所以(5)小题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应,故反应达到平衡后a>b,应选乙。
起始'
练习5 在一密闭容器中,保持一定温度,进行如下反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。
已知加入lmolN2和3mol H2,在恒压条件下,达至平衡时生成amol NH3,[见下表中编号(1)的一行];在恒容条件下,达到平衡时生成bmolNH3[见下表中编号(4)的—行]。若相同条件下,达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变,请填空:
(1)(2)(3)为恒温恒压条件下的等效平衡,即只需满足起始比例相同;(4)(5)(6)为恒温恒容条件下的等效平衡,即通过方程式的计量数折算后各物质的物质的量与原平衡对应相等。
(2)9 3a (3)0.4 1.2 y=3x(x≥0;z≥0) (x、y、z不同时为0。)
(5)2 (6)0.75 0.5 2x+z=2 2y+3z=6 >
练习6 (2003·理综—新课程卷)某温度下,在一容积可变的容器中,反应
2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是
A.均减半 B.均加倍
C.均增加1mol D.均减少1mol
答案 C
2A(g)+B(g) 2C(g)
n(A)=4
n(B)=2
n(C)=4
n(A)=2
n(B)=1
n(C)=2
n(A)=8
n(B)=4
n(C)=8
保持温度和压强不变
A.均减半
V
V/2
2V
B.均加倍
C.均增加1mol
n(A)=4
n(B)=2
n(C)=4
V
n(A)=4+1
n(B)=2+0.5
n(C)=4+1
V+V/4
n(A)=4-1
n(B)=2-0.5
n(C)=4-1
V-V/4
D.均减少1mol
2A(g)+B(g) 2C(g)
保持温度和压强不变(共13张PPT)
铁
铁
铁
铁
铁
铁和铁的化合物
第二课时
复习回顾:
(1)镁、铝和铁的性质有哪些异同点?
(2)氯化镁、氯化铝、氯化铁的性质有哪些异同点?
(3)铁、镁和铝的冶炼方法有什么不同之处?
(4)铁有哪些常见的氧化物?它们分别跟盐酸反应的化学方程式?
三、铁的氢氧化物:
思考:
若将NaOH
溶液滴到FeCl3
溶液中有
什么现象?若滴加到FeCl2
溶液中呢?
请同学们写出相应的化学方程式。
铁的化合物
2、氢氧化物[Fe(OH)2 Fe(OH)3]
实验:向FeCl3溶液中滴入NaOH,观察实验现象,写出离子方程式。
Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓(红褐色)
实验:新制FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,注意把滴管伸入液面以下,观察实验现象,写出方程式。
Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓(白色)
铁的化合物
白色沉淀在空气中放置,观察颜色变化:
白色----绿色----灰绿色----红褐色,写出反应的方程式:
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
生成的4Fe(OH)2和4Fe(OH)3都是不溶性碱,都能与酸反应,写出离子方程式。
铁的化合物
3、亚铁盐和铁盐
①绿矾 (FeSO4·7H2O)
制法:铁屑加稀硫酸---浓缩—冷却—绿色晶体。
用途:分析化学上常用作还原剂,制蓝黑墨水、染料,杀虫剂等。
②三氯化铁 (FeCl3)
铁的化合物
制法:铁屑与氯气直接反应
2Fe+3Cl2==2FeCl3 或
Fe+HCl再通Cl2---浓缩---冷却--FeCl3·6H2O
问1:向FeCl3溶液中投入镁粉,可能发生的反应有:
问2:Fe3+能使淀粉-KI试纸变蓝,写出反应离子方程式。
Fe2+和Fe3+离子的检验
①Fe3+的检验:
a目测:黄色溶液
b滴入氨水或烧碱等碱性溶液:
现象:红褐色沉淀。方程式:
Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓(红褐色)
c加KSCN溶液:
现象:溶液呈血红色
Fe3+ + SCN-== [Fe(SCN)]2+
黄色 无色 血红色
Fe2+和Fe3+离子的检验
② Fe2+的检验
a目测:浅绿色溶液
b滴入氨水或烧碱等碱性溶液:
现象:白色沉淀,在空气中立刻转化成灰绿色,最后变成红褐色。
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
白色 红褐色
直 接 观 色
与KSCN
与苯 酚
显色反应
利 用
的氧化性
利 用
与 铜 片
与 淀 粉
KI 试 纸
鉴 别方 法
小结:
浅 绿 色
棕 黄 色
血 红 色
不显红色
不显紫色 显 紫 色
无明显现象
Cu被腐蚀
溶液变绿色
试纸不变蓝 试纸变蓝色
利用沉淀反应
与 作用
白色沉淀迅速变灰
绿色最后呈红褐色
立即产生红褐
色沉淀
练 习:
有一黄色固体A,经燃烧得红色粉末B和使
溴水褪色的气体,将 B 溶于盐酸得溶液C,
将C分成两份,其中一份加入NaOH溶液后
得红褐色沉淀D;向另一份中加入足量铁粉
得溶液E,将E也分成两份:一份中加入
NaOH溶液得白色沉淀F,F在空气中经一
系列变化最终变为D;另一份中加入氯水又
生成含C的溶液。则
A.
B.
C
D.
E.
F.
用 溶液可以腐蚀印刷线路
板,请解释并写出离子方程式,
若想从废液中回收铜,应如何
操作?最后可得什么物质?
思考:
总结:
氧化性
还原性
还原性
氧化性
铁 三 角(共101张PPT)
高二化学元素化合物及实验复习
2003、6
复习思路
气态氢化物 单质 氧化物 对应的水合物 相应的盐
HCl Cl2 HClO NaClO Ca(ClO)2
H2S S SO2 H2SO3 Na2SO3
SO3 H2SO4 Na2SO4
NH3 N2 NO HNO3 NaNO3
NO2 HNO2 NaNO2
PH3 P P2O5 H3PO4 Ca3PO4 CaHPO4
HPO3 Ca(H2PO4)2
CH4C CO CO2 H2CO3 Na2CO3 Ca(HCO3)2
SiH4Si SiO2 H2SiO3、H4SiO4 Na2SiO3
非金属知识主线
一、两条主线
1、物质主线:气态氢化物 ← 单质 → 氧化物 → 氧化物对应的水化物(酸)→ 盐
2、知识主线:
二、两条反应规律
1、离子反应规律:依据复分解反应规律
2、氧化还原反应规律:依据得失电
子能力的大小
三、两个复习方法
1、系列复习法:如单质系列、氧化物系列……
2、比较复习法:如同主族比较、同周期比较……
四、两个落实
1、记忆落实:需要记住或背下来的一定要做到记熟、记准
2、书写落实:熟练准确地写出元素符
号、化学式、化学方程式、离子方
程式、电子式等化学用语
五、应该掌握的知识内容
(一)非金属元素在元素周期表中的位置及结构特征:
大部分非金属元素位于元素周期表的右上方,最外层电子数一般均大于、等于4。但氢元素在元素周期表的左上方,最外层只有一个电子。
(二)非金属单质:
1、代表物:C、Si、N2、P、S、Cl2
2、主要物理性质:
颜色——石墨、晶体硅、磷(红磷、
白磷)、S、F2、Cl2、Br2、I2均有颜色
状态——根据名称确定。
溶解性——只有X2单质溶于水并与水反应。
毒性 —— X2都有毒(食盐加碘不是加
单质碘,而是碘的化合物)
与盐反应
与金属的反应 与非金属的反应
与酸反应
X 与氧化物反应
与水反应 与碱反应
与有机化合物反应
3、主要化学性质:
(1)单质氧化性:按F2、Cl2、Br2、I2、 S顺序依次减弱。
(2)阴离子的还原性:按F-、Cl-、Br -、I-、S2 - 顺序依次增强
(3)可与水反应,但产物不同:
X2+H2O = HX+HXO (X = Cl、Br、I)
F2与水反应特殊直接放出氧气
特殊:2F2+2H2O=4HF+O2 (F2与NaCl水溶液反应不能置换出Cl2)
(4)可与碱反应(只要求Cl2、Br2):X2+2NaOH = NaX+NaXO
(X = Cl、Br、I、S、Si)
特殊:2F2+4NaOH=4NaF+O2+2H2O
*Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
*3S+6NaOH+=2Na2S+Na2SO3+3H2O
S2-
<
(5)能发生氧化还原反应
(三)气态氢化物
1、代表物:CH4、NH3、H2O、H2S、HF、HCl
2、物理性质:
(1)颜色:均为无色
(2)气味:有刺激性气味的是:NH3、HF、HCl 有臭鸡蛋气味的是:H2S
(3)溶解性:极易溶于水的是:HX、NH3 能溶于水的是H2S(1:2.6) 不溶于水的是CH4
(4)毒性:HF、H2S均为剧毒气体
3、化学性质:
(1)稳定性:按周期表从左到右、从下到上稳定性渐强
(2)还原性:按周期表从上到下、从右到左还原性渐强
(3)水溶液的酸碱性:属于强酸的是:HCl、HBr、HI 属于弱酸的是:HF、H2S 呈碱性的是:NH3
(四)非金属氧化物
1、代表物:CO、CO2、SiO2、NO、NO2、 P2O5、SO2、SO3
2、物理性质:
(1)颜色:SO3——白色,其余为无色
(2)气味:SO2 —— 刺激性气味,
(3)状态:常温下:SiO2——晶体, P2O5、SO3——固体,余为气态。
(4)溶解性:CO2、SO2、SO3——溶于 水,与水反应;CO不溶于水。
(5)毒性:SO2、CO均为大气污染物,有毒气体。
3、化学性质:
(1)通性:因为CO2、SO2、SO3是酸酐,所以具有酸性氧化物的通性,可以跟水、碱性氧化物、碱反应;
(2)氧化还原性: ①只有氧化性的是:SO3、CO2 ②只有还原性的是:CO
③有双重性的是:SO2 —— 以还原性为主
(3)特性:SO2 —— 具有漂白性,可使品红溶液褪色。
(五)含氧酸
1、代表物:H2CO3、H2SO4、H2SO3、HClO、HClO4。
2、物理性质:H2SiO3、H3PO4常温下是固体,H2SiO3不溶于水。
3、化学性质:
(1)通性:具有酸的通性,属于强酸—HNO3、H2SO4、HClO4,余之均为弱酸。
(2)氧化还原性: ①具有强氧化性的是:HClO、HNO3、浓H2SO4
②H2SO3具有双重性,以还原性为主
(3)稳定性:H2CO3、H2SO3、
HClO常温下分解。
(4)特性:浓H2SO4有吸水性、脱
水性、强氧化性
(六)盐
1、溶解性含无氧酸盐(见溶解性表)
2、稳定性
(1)铵盐一般不稳定,重点掌握
△
NH4Cl == NH3↑+HCl↑
△
(NH4)2CO3 == 2NH3↑+CO2↑+H2O
△
NH4HCO3 == NH3↑+CO2↑+H2O
(2)碳酸盐:
正盐:易溶性盐难分解,例:Na2CO3
难溶性盐加热能分解, 高温
例:CaCO3 == CaO+CO2↑
△
MgCO3 == MgO+CO2↑ 光照或△
酸式盐均易分解,例:2NaHCO3 == Na2CO3+H2O+CO2↑
(3)卤化银受热或见光分解 光
例:2AgBr ==2Ag+Br2↑
(4)硝酸盐受热分解,反应复杂,不要求掌握
3.氧化还原性
(1)具有强氧化性的盐:KMnO4和次氯酸盐
(2)NO3-在酸性溶液中有强氧化性,在非酸性溶液中无氧化性。
例如:S2-与NO3-可以共存,但S2-、NO3-、H +不能共存,它们发生氧化还原反应。
(3)亚硫酸盐中硫元素为+4价,所以亚硫酸盐既有氧化性又有还原性,以还原性为主,在酸性条件下才有弱氧化性。
例如:S2-、SO32-可共存,但是S2-、SO32-、H+不能共存,发生氧化还原反应:
2S2- + SO32- + 6H+ =3S↓+3H2O含+4价硫元素的化合物(SO2、H2SO3、SO32-)都有双重性,当遇到氧化剂时,表现出还原性,遇到强还原剂时表现出氧化性。
4.正盐与酸式盐的相互转化
正盐与酸式盐在一定条件下可以相互转化,向正盐中加入酸,引入H+,正盐转化为酸式盐向酸式盐中加入碱,引入OH-,中和H+,使酸式盐转化为正盐,碳酸氢盐还可以通过加热分解转化为正盐。
卤族
1.氯水的成分和性质(新制、长久放置)
2.溴水褪色的各种反应
(1)无机物:与具有还原性的物质反应S2-、SO32-、I-、金属
(2)有机物:与不饱和键反应(烯、炔等)与酚类、醛类、不饱和酸等;裂解裂化气。
(3)其它:与碱、水等;与有机试剂萃取
落实!!
(1)物理性质的递变
(2)卤族单质的氧化性
(3)卤族的氧化还原性
(4)卤素阴离子的还原性规律
(5)卤化氢的酸性和还原性规律
(6)同种卤素含氧酸的酸性规律
(7)同种卤素含氧酸的氧化性规律
(8)卤化银的溶解性和稳定性规律
3.卤素及其化合物的性质的递变规律
①碘遇淀粉变蓝 ②碘的升华
③HF酸是弱酸,但有腐蚀玻璃的性质,保存在塑料瓶中
④溴常温下是液体(有挥发性,应该水封或蜡封)
⑤F2在阴暗、冷处可以与氢气爆炸
⑥卤族的钙盐只有氟化钙不溶解于水,其它都溶解于水。
⑦卤化银只有氟化银可以溶解在水中,其它都不溶解于水中。
⑧溴化氢、碘化氢不能够应用浓硫酸直接制备
4.卤素单质和化合物特性归纳
热稳定性:上 下 稳定性减弱
还原性: 上 下 稳定性增强
酸性: 上 下 稳定性增强
5卤化氢和氢卤酸的性质
拟卤素:
(CN)2、(SCN)2 CN-、SCN-
卤素互化物:ICl、BrCl
6类卤化合物
氧气与臭氧的比较:O3、O2 相互转化
与水的反应、产生氢气的反应
水在化学性质上的作用
双氧水的知识H2O2
硫化物的溶解性:Na2S、K2S、
(NH4)2S溶解于水和酸
6.浓硫酸的氧化性和稀硫酸的氧化性的区别:H+、SO42-
氧族:落实!!
隐含离子共存问题
7硫化氢、二氧化硫的有关计算
8物质的漂白性规律:生成不稳定的无色物质,加热后可以恢复原来的颜色,遇到具有氧化性的物质漂白作用降低或丧失。
9硫酸与金属反应的一般规律:浓、稀、加热、常温、金属活动性氢前氢后(钝化)
10工业制硫酸的十个“三”(会考不要求)
11浓硫酸的吸水性和脱水性:本身含有水与不含水的区分
12浓硫酸的干燥作用:不能够干燥碱性气体,不能够干燥还原性物质如硫化氢、碘化氢 等
1氮氧化合物的溶解计算
2浓、稀硝酸与金属、非金属反应的规律
3氨、液体氨、氨水、铵盐的区别
4化学肥料
氮肥 钾肥 磷肥 复合肥料、微量元素肥料
氮族:落实!!
1.碳的同素异形体
2.活性炭的吸附作用
3.硅胶的应用(给信息的问题)
4.玻璃的成分(氧化物和盐的改写)
5.硅及化合物的特性
6.二氧化硅与二氧化碳的物理性质的比较和解释
碳族:落实!!
7 .一氧化碳的还原能力和处理
金属复习思路
金属的分布
1.金属元素原子最外层电子数的特征
2.金属元素原子半径比同周期的非金属元素半径大(稀有气体除外)
3.金属失电子还原能力强
4.金属固体为金属晶体(常温下Hg是液体)
金属在周期表中的位置及结构特征
金属的分类
按常见价态分
按冶金工业分(黑色与有色)
按密度分(大于4.5和小于4.5)
按存在丰度分(地壳含量)
金属的物理性质
通性:导电、导热、延展、
金属光泽
特性:常温下为液体、颜色
合金:
合金的概念(金属与金属、金属与非金属)混合物
合金的特点(硬度大、熔点一般低)
常见的合金(K与Na合金、Mg与Al
合金、Fe与Mn合金、Fe与C合金)
金属的化学性质
1与非金属反应(化学活动性不同反应的剧烈程度不同)注意价态的变化
2与水反应(注意反应条件、注意金属的活动性)
3与酸反应(注意氧化性酸和非氧化性酸、注意浓度、注意温度)产物、钝化
4与碱反应(铝、锌)
5与盐反应(注意强换弱、注意高价态变化为低价态)
6与某些氧化物反应(高熔点的氧化物可以
与铝形成铝热剂)
金属与酸反应的定量关系和规律
定量规律
1金属与酸反应失电子的物质的量==产生氢原子的物质的量
2当参加反应的金属与产生氢气的质量差相等时,则反应后两溶液质量增加相等
3相同物质的量的金属与足量的酸反应产生氢气的量之比==反应后对应金属呈现的化合价之比
4相同质量的金属与足量酸反应产生氢气的量之比==其金属失1mol电子时质量的倒数比
5若产生相同量的氢气,需要金属的物质的量之比==反应后对应金属呈现的化合价的倒数比
6若产生相同量的氢气,需要金属的质量==失1mol电子时金属的质量比
应用守恒方法可以计算
7.金属的冶炼
(1)冶炼的方法
电解--电解一般是活泼金属制备
加热--一般是不活泼的金属制备
置换--注意很活泼的金属不能够在盐的水溶液中置换
物理方法--一般是最不活泼的金属的制备
(2)冶炼的原理(Mn+→M0)
9.金属的活动性和金属性的比较
(1)金属活动性是指金属单质在水中生成水合离子的倾向(钙与水)
(2)金属性是指金属元素的原子失电子的倾向
(3)一般金属活动性强的元素,金属
性越强。(有反例如Ca)
8.金属的焰色反应(检验方法)
10.金属之最
(1)生活应用最多的金属 铁 (2)地壳中含量最多的金属 铝
(3)最活泼的金属 铯 (4)最硬的金属 锇
(5)熔点最高的金属 钨 (6)熔点最低的金属 汞
(7)最重的金属 锇 (8)延性最好的金属 铂
展性最好的金属 金
(9)金属最好的杀菌 银 (10)最稳定的金属 金
1.苏式三兄弟
2.氧化钠与过氧化钠的比较和性质的不同
3.碳酸钠与碳酸氢钠的性质的不同
4.有关混合物的计算(氧化钠与过氧化钠、碳酸钠与碳酸氢钠)
5.烧碱的一系列的反应特性
碱金属落实!!
铝的两性、氧化铝的两性、氢氧化铝的两性
1.制备氢氧化铝的十二种方法
2.氢氧化铝的沉淀的计算
3.水垢的主要成分、危害
钙与铝落实!!
铁铜落实!!
二价铁与三价铁的转换
二价铁与三价铁的鉴别规律
三价铁的显色反应
反应条件不同现象的不同
加入试剂顺序不同现象不同
物质的颜色
铁的氧化物的比较
铁的两种氢氧化物的性质和制备
Fe
Fe 3+
Fe 2+
加入的试剂(选择什么试剂)
加入试剂的方法(正反滴人)
现象(准确描述)
检验(物理方法与化学方法)
化学实验复习
方法和要点
气体制备和性质; 基本操作和仪器
试剂保存和洗涤; 仪器的组装和拆卸
检验和分离; 各种试纸使用和现象
㈠常用仪器名称、用途及使用方法
类别 名称 主要用途 使用方法和注意事项
容
器
与
反
应
器 需
垫
石
棉
网
加
热 烧杯
锥形瓶
烧瓶 平底
圆底
蒸馏
可
直
接
加
热 试管
坩埚
蒸发皿
燃烧匙
计
量
器 量
器 量筒
托盘天平
温度计
移液管
滴定管
容量瓶
容
器 不
能
加
热 广口瓶
细口瓶
滴瓶
集气瓶
干燥管
洗气瓶
胶头滴管
蒸馏水瓶
酒精灯
漏斗 普通漏斗
分液漏斗
长颈漏斗
安全漏斗
其
它
仪
器 过滤器
冷凝管
启普发生器
量气装置
研钵
⑴溶解:固体、液体
⑵加热:固体、液体、水浴
⑶过滤
⑷萃取与分液
⑸蒸发
⑹分馏
⑺配制溶液:一定质量分数、一定物质的量浓度
⑻分离
⑼提纯(除杂)
㈡化学实验基本操作
⑽试纸的使用:种类、使用
⑾洗涤(玻璃器皿洗净的标准)
原则: 不用手直接接触药品; 不直接闻药品
气味; 不尝药品味道。
方法:
固体__ 粉末状或颗粒状药品,用药匙取
用;条状或块状药品用镊子取用。
液体__少量:用胶头滴管;一定量:用量筒或滴定管;多量:用倾倒法。瓶塞朝上放于桌
面上,试剂瓶标签对着掌心,瓶口紧挨
着容器口,使液体缓缓沿容器壁流下。
常用试剂的取用
钠钾贮于装有煤油的瓶中 用镊子取出,用滤纸吸去煤油,放在玻片上用小刀切割,剩下的应放回瓶中,不得随意丢弃。
白磷 贮于装有水的瓶中 用镊子取出,放在水中切割,剩下的应放回瓶中,不得随意丢弃
氢氧化钠 置于瓶中密封,存放在干燥处,取时应迅速,瓶塞需塞紧密封
过氧化钠 置于瓶中密封,存放在干燥器中,取时应迅速,用后密封,再放回干燥器中
电石 置于瓶中密封,存放在干燥处,取时应迅速,瓶塞需塞紧密封
药品保存取用
浓氨水 瓶塞塞紧,存放在阴凉处 慢慢打开盖,瓶口不宜对人
浓硝酸 贮于棕色瓶中,存放在阴凉处 慢慢打开盖,瓶口不宜对人
氢氟酸 贮于聚乙烯塑料瓶中, 取用时不能用玻璃器皿,存放在阴凉处
硝酸银 贮于棕色瓶中,存放在阴凉处
溴 贮于棕色瓶中,存放在阴凉处,装瓶时,加少量水防止溴挥发,密封保存 取用时用滴管伸入底部吸取
直火加热:用酒精灯或喷灯外焰直接加热试管,坩埚,蒸发皿内的物质
垫石棉网或铁丝网加热:加热烧杯或烧瓶内的物质时,为使温度均匀以防破裂,常用石棉网或铁丝网。
水浴加热:可控制反应温度且保证受热均匀。
加热所用的仪器:加热液体药品常用试管,烧杯,烧瓶,蒸发皿等。
加热固体药品常用试管,坩埚;
加热
加热方法
注意事项
若容器外有水,加热前应先擦干水;勿使容器底部接触酒精灯灯芯;加热时,应先均匀受热,再固定在药品部位加热;停止加热时,应等容器冷却后,再将其取下放在桌面上;有些仪器禁止受热,如量器等。
固体___为加速溶解速度,常将颗粒较大的固体研磨成粉状(有些固体不能研磨,如硝酸铵,研磨敲击可能引起爆炸),并采取搅拌,振荡或加热的方法。
液体___液体的溶解应注意是否有大量热放出,若有,为防止飞溅出液体,常采用密度大的加到密度小的液体里去的方法。将液体沿玻棒倾倒,边倒边搅拌,如浓硫酸的稀释。
气体___图1用于吸收溶解度较小的气体;图2用于吸收溶解度较大的气体;倒置的漏斗既
可防止倒吸,又可加速溶解且能提高吸
收效率。有时亦可用图3来代替。
溶解
图1 图2 图3
(三)药剂洗涤原则:
仪器的洗涤
洗涤原理
利用所选试剂的物理性质,将粘附物质溶解而除去;
利用所选试剂的化学性质,使粘附物质与所选试剂反应生成可溶物而除去。
洗涤方法
用毛刷蘸洗涤剂刷洗,再用水冲洗,最后用蒸馏水清洗2∽3次。
洗净标准
容器内壁上附着的水膜均匀,既不聚成水滴,也不成股下流。
碱性气体:NH3、中性:H2、O2、CO有机物;
酸性气体:CO2、SO2、HCl、H2S、NO2、CL2…
碱性干燥剂有 可干燥 。
中性干燥剂有 可干燥 。
酸性干燥剂有浓H2SO4 还有 。
(四)实验中的基本知识
⒈气体干燥剂:
⒉不易在空气中敞口放置的试剂(原因、怎样保存)
⑴易挥发、易升华
⑵易吸水
⑶易吸收二氧化碳
⑷易被氧化
⑸易见光分解
⑹易燃易爆
⒊掌握常见气体检验:(方法、现象、原理)
写出实验室制下列气体的化学方程式(离子方程式)
氧气、氨气、甲烷 、氯气 、氯化氢 、乙烯、二氧化碳 、氢气、 乙炔、硫化氢、
二氧化硫 、二氧化氮、一氧化氮
O2、Cl2、H2、N2;H2S、HCl、NH3、CH4、C2H4、C2H2;CO2、CO、NO2、NO、SO2
仪器的装配,连接和顺序
仪器的装配和连接
仪器的装配和连接,包括以下几种基本操作:
把玻璃管插入带孔橡皮塞;连接玻璃管和橡皮管;在容器口塞橡皮塞。
组装整套仪器时,通常遵循从左到右,从下到上的顺序进行。
气密性的检验、药品的放置、
制备气体、除去杂质、干燥、
反应或收集、尾气处理或转化
气密性的检查
将已连接好的装置的导管的一端插入水中,两手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,则装置不漏气;有时也可用酒精灯微热。
仪器的拆卸
仪器的拆卸顺序一般与装配顺序相反。在有热源加热的情况下拆卸时,应注意防止倒吸。
常见气体制取和收集:
⑴固+固 气 可以制备的气体
⑵固+液 气 可以制备的气体
⑶固+液 气 可以制备的气体
制取 收集 尾气吸收
实验室气体制备(见表)
物质 原理 装置 收集 尾气吸收 备注Cl2 氧还原 2Cl-Cl2↑强氧化剂
MnO2+4HCl= △ =MnCl2+Cl2↑+2H2O
烧瓶、分液漏斗固+液气①向上排空气②排饱和食盐水NaOH溶液①不能用稀HCl②可用KMnO4、Ca(ClO)2等与浓HCl或H2SO4、MnO2和NaCl
烧瓶、分液漏斗
固+液
HCl 复分解反应
高沸点酸制 (浓) + 2NaCl低沸点酸
H2SO4(固) ==== 2HCl↑+Na2SO4
H2SO4(浓) + NaCl(固) ==== NaHSO4+HCl↑ 气 向上排空气 水
倒挂漏斗 ①不能用溶液
②温度对产物影响
③可用浓H2SO4和浓HCl加热制HCl
烧瓶、分液漏斗
固+液
SO2 复分解反应
稳定性酸制不稳定性酸
H2SO4 + Na2SO3 === Na2SO4 + H2O + SO2↑ 气 向上排空气 NaOH溶液 不能用稀溶液
启普发生器
块状固体+液
H2 氧化还原反应2H++2e =H2↑ 气 ①向下排空气
②排水 / 不能用浓H2SO4和HNO3
启普发生器
块状固体+液
CO2 同制SO2
CaCO3 + 2HCl === CaCl2 +H2O+CO2↑ 气 向上排空气 / 不能用稀H2SO4
启普发生器
块状固体+液
H2S 复分解反应
强酸制弱酸
FeS + 2H+ === 2Fe2+ + H2S↑ 气 向上排空气 NaOH或CuSO4溶液 不能用浓H2SO4和HNO3
△
MnO2/△
氧化还原反应
- 4e =
2↑
大试管
O2 2KClO3 ==2KCl +3O2↑
2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑ 固+固 气 ①向上排空气
②排水 / 可用Na2O2与H2O或H2O2和MnO2制O2
2
△
复分解反应
大试管
固+固
NH3 强碱制弱碱
2NH4Cl +
Ca(OH)2 ===
CaCl2 +
2NH3↑+2H2O 气 向下排空气 水
倒挂漏斗 可用浓NH3水加热或浓NH3水加固体NaOH制NH3
NO氧化还原反应HNO3+3e → NO↑
3Cu + 8HNO3==3Cu(NO3)2+2NO↑+ 4H2O
烧瓶、分液漏斗固 + 液 → 气排水气球/
NO2氧化还原反应HNO3+e→NO2↑
Cu+4HNO3 == Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O烧瓶、分液漏斗固 + 液 → 气向上排空气 NaOH溶液/
同制HCl
△
HNO3 H2SO4(浓) + NaNO3(固) ==NaHSO4+HNO3↑ 曲颈甑不要求 向上排空气 水 ①不能用稀溶液
②不能强热,因HNO3易分解
气体制备掌握:
(1)原料(2)原理(3)原理(4)收集方法(5)尾气处理 (6)先除杂后干燥的原则
常用干燥剂的选择
酸性干燥剂:浓H2SO4、P2O5,不能干燥NH3
碱性干燥剂:碱石灰(NaOH、CaO)、固体NaOH,不能干燥酸性气体
中性干燥剂:CaCl2,不能干燥NH3、CaCl2+8NH3 === CaCl2·8NH3
强氧化性干燥剂:浓H2SO4,不能干燥H2S、HBr、HI
不能用无水CuSO4做干燥剂,因为CuSO4吸水
率很低
工业制HNO3用浓H2SO4或Mg(NO3)2做吸
水剂
(1)用棕色瓶的(见光易分解的试剂):浓HNO3、AgNO3、AgBr、AgI,新制氯水 等
(2)用塑料瓶的:HF
实验室常见试剂保存方法
对试剂瓶的要求:
对瓶塞的要求:
(1)不能用玻璃塞的:碱性溶液
(2)不能用橡胶塞的:溴水、酸、有机溶剂、KMnO4、浓酸等
需封存的:
(1)需液封的:水封——液溴、白磷(少量)煤油封——K、Ca、Na
(2)需密封的
易挥发:浓NH3水,浓HCl、I2(不能用铁盖)
易潮解、易吸水:固NaOH,无水CaCl2、H3PO4、P2O5、浓H2SO4、Na2O2、P2O5, CaC2, CaO、无水CuSO4, FeCl3·6H2O, MgCl2·6H2O等。
易被氧化:亚硫酸、亚硫酸盐、亚铁盐,活
泼金属单质,白磷,氢硫酸,苯酚等。
易吸收CO2:石灰水、水玻璃、碱石灰、漂白粉、Na2O2、CaO, NaOH等。
易风化的试剂:Na2CO3·10H2O,Na2SO4·10H2O等。
见光或受热易分解的试剂:
这类试剂应用棕色瓶盛放且置于冷,暗处。
如氨水,双氧水,AgX、AgNO3, HNO3、等。
易挥发或升华的试剂:这类试剂应置于冷,暗处密封保存。碘,萘等。
易挥发的试剂:浓氨水,浓盐酸,浓硝酸,液溴,乙酸乙酯,二硫化碳,四氯化碳,汽油等。
危险品:这类试剂应分类存放并远离火源。
易燃试剂:遇明火即可燃烧的有汽油,苯,乙醇,酯类物质等有机溶剂和红磷,硫,镁,硝酸纤维等。能自燃的有白磷。
本身不可燃但与可燃物接触后有危险的试剂有:高锰酸钾,氯酸钾,硝酸钾,过氧化钠、过氧乙酸等。
易爆试剂:有硝酸纤维,硝酸铵等。
剧毒试剂:氰化物,汞盐,黄磷,氯化钡,硝基苯等。
强腐蚀性试剂:强酸,强碱,液溴,甲醇,苯酚,氢氟酸,醋酸等。
有些试剂不宜长久防置,应随用随配。如硫酸亚铁溶液,氯水,氢硫酸,银氨溶液等。
常见离子检验(方法、现象、原理)
H+、NH4+、Mg 2+、Al 3+、Na+、K+、Fe 2+、Fe 3+、Cu 2+、Ba 2+、Ag+
OH-、Cl-、Br-、I-、S 2-、SO42-、SO32-、CO32-、HCO3-
有机物类别检验
卤代烃中卤原子 、不饱和烃(烯、炔)、苯酚、 醛基(还原糖)
甲酸 、* 淀粉、苯的同系物、* 蛋白质、* 淀粉水解程度检验
鉴定:
⑴验证元素 ⑵证明葡萄糖的C、H、O组成 ⑶证明油酸是不饱和羧酸
加入试剂顺序与现象的不同;或加入的量不同结果不同;或条件不同产物不同:十组
配制银氨溶液、盐酸与碳酸钠、
盐酸与硅酸钠、氯化铁与硫化钠、
二氧化碳与氢氧化钠、硫化氢与碱、
碳与氧、钠与氧、二氧化硫与碱等
化学实验中的先与后
还原氧化物
排水收集的气体(加热)
反应时是除水在先还是在后
配制溶液时的先与后
二.除杂的思路与原则 物质的提纯与除杂是学生们经常犯的错误之一,在分析此类习题时应该从以下几个方面考虑: 1.提纯物质的基本原则是: (1)加入的试剂只跟杂质发生作用。
(2)提纯物质过程不能引人新的杂质。
(3)杂质与试剂反应生成的产物容易分离出来。
(4)提纯过程做到方法简单(先物理方法后化学方法),现象明显,分离容易,所得产物纯度高。
(5)尽可能将杂质转化为原料
(6)恢复被提纯物质原来的组成和状态。
应该归纳为:不减、不增、易分、复原。
2.提纯的常用的方法:
物理方法:过滤法、重结晶法、蒸馏法法、升华法、渗析法、萃取法、干燥法。
化学方法:置换法、沉淀法、热分解法、络合法、互变法、逸出气体法、酸碱反应法。每种方法如何使用应该根据题意考虑。
祝同学们
取得好的成绩