高中化学铁的化合物(精选8篇)
1.高中化学铁的化合物 篇一
全国高中化学优质课现场说课教学设计<铁的重要化合物>
铁的重要化合物庾志成广东广雅中学,广州
一、教材分析1.根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,介绍金属化合物的主要性质。本节课的知识是铁的化学性质知识的延伸和发展。教材从铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝为引入,以及在介绍铁的氧化物时,列举了氧化铁作为涂料在生活中的常见应用,说明了研究铁及其化合物的意义与价值。在介绍铁的氧化物、铁盐和亚铁盐性质时,以实验探究为手段,重点介绍了Fe(OH)2的、Fe2+的还原性与Fe3+的氧化性。2.教材内容编排注意与第一、二章知识的衔接。本节课教材内容突出了课程标准中要求的铁的化合物的主要性质,并且注意与已学知识的联系与衔接,引导学生主动运用已有知识分析和解决新的问题,并逐步形成较为系统的知识网络:(1)与“物质分类”知识的衔接。本节对钠、铝、铁、铜四种重要金属的化合物的性质按氧化物、氢氧化物和相应盐的顺序编写。同类化合物的性质有许多相似性,这样编排便于从一类化合物的性质中找出共性,形成规律性的知识,有利于对同类其他化合物的认识和推断。例如:碱性氧化物与酸反应,碱与酸反应,这些通性在教材中都是直接一笔带过,没有安排相应实验来介绍。(2)与“离子反应”知识的衔接。离子反应代表了反应的实质,教材“学与问”栏目中要求学生根据Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱,写出它们与酸反应的离子方程式,以及Fe2O3、FeO与酸的反应、铁盐和亚铁盐性质均以离子方程式书写,充分体现了与“离子反应”知识的衔接。(3)与“氧化还原反应”知识的衔接。Fe3+与Fe2+相互转化的实质就是发生氧化还原反应,这是本节课一个重点内容。教材以实验探究的形式,引出了Fe3+遇到强还原剂、Fe2+遇到强氧化剂的变化,正是利用化合价变化来对反应类型进行判断。3.通过对实验探究获取知识与培养能力教材介绍Fe(OH)2的制备与性质、Fe3+离子检验、Fe2+与Fe3+相互转化等知识的介绍,主要通过实验探究的方法,引导学生思考实验现象背后所反映的物质性质。做好几个教材安排的几个实验,有助于培养学生的实验观察与分析能力。
二、教学目标1.知识与技能目标(1)了解铁的氧化物和铁的氢氧化物的物理性质。(2)初步掌握铁的氧化物和铁的氢氧化物的化学性质,通过对灰绿色沉淀成因的分析,使学生认识+2价铁的化合物易被氧化的性质。(3)知道溶液中Fe3+的检验方法。(4)知道Fe3+与Fe2+之间能够相互转化,能从氧化还原的角度分析转化发生的条件。2.过程与方法目标(1)初步学会从物质分类和氧化还原的角度研究物质性质的方法。(2)通过对铁的化合物氧化还原性的预测,初步学会用氧化还原反应理论研究物质氧化还原性。(3)通过对铁的化合物实验演示与探究活动,初步学会通过实验研究物质化学性质的思路和方法。(4)通过对“氢氧化亚铁”制备实验条件的思考与交流,初步培养学生综合分析问题的能力。3.情感态度目标(1)通过实验现象的观察,培养学生实事求是的科学品质。(2)体验学习过程中新旧知识的衔接和运用,逐步培养学生主动运用知识、迁移知识解决实际问题的意识。
三、教学策略1.运用分类的方法,根据物质所属类别(金属氧化物、碱、盐)预测物质性质2.整合实验过程,设计问题情景进行引导、启发式教学本节课安排了3个实验,氢氧化铁与氢氧化亚铁的制备、Fe3+离子的检验以及Fe3+与Fe2+的转化。相对而言本节课实验的内容较多,而不管是Fe(OH)2的性质或是Fe2+与Fe3+的转化,均涉及到+2铁元素的还原性这一特点,以及都使用到Fe2+溶液。为此,笔者在授课过程中,通过对把“Fe(OH)2的制备与性质实验”、“Fe3+离子的检验”和“Fe2+与Fe3+的转化”三个实验进行整合,同时设计了几个问题情景,以起到优化课堂效率,形成知识系统的作用。同时,通过问题情景的创设,能够引导学生对实验现象进行分析与思考,发挥学生课堂学习的主动性。
四、教学过程【学生活动】阅读课文关于铁的氧化物的介绍,利用分类法归纳FeO、Fe2O3、Fe3O4的性质,填写以下表格:Fe2O3FeOFe3O4俗称铁红磁性氧化铁化合价+3+2+
3、+2色、态红棕色粉末黑色粉末黑色晶体用途涂料、炼铁磁性材料与酸反应(碱性氧化物)【学生实验1】氢氧化铁、氢氧化亚铁的制备与Fe3+离子检验(整合实验)实验步骤:① 取两支试管分别加入2mLFeCl3溶液,另取两支试管分别加入2mL新制FeSO4溶液(在大烧杯加入铁钉与稀硫酸反应得到,并保持Fe与H2OS4反应不断进行,放在公共药品台上,学生自行取用)。② 先往两支FeSO4溶液中滴加氢氧化钠溶液和KSCN溶液(动作要迅速),观察与记录现象。再往两支FeCl3溶液中滴加氢氧化钠溶液和KSCN溶液,观察与记录现象。操作与现象新制FeSO4溶液FeCl3溶液滴加NaOH溶液滴加KSCN溶液【问题情景1】阅读课文,结合实验现象,思考与讨论:1.利用KSCN溶液,可以根据什么现象检验溶液中Fe3+的存在?Fe2+离子遇到KSCN会产生相同的现象吗?2.FeSO4溶液滴加KSCN溶液一段时间后,再次观察溶液的颜色,出现了什么变化?该变化说明了什么?由此你可以得出什么结论?3.Fe(OH)2沉淀是什么颜色?为什么往FeSO4溶液中滴加NaOH溶液后生成的沉淀会出现颜色变化?【师生小结】1.含Fe3+的溶液遇KSCN溶液变红,Fe2+离子没有此现象,利用这一反应可以检验Fe3+的存在。2.含Fe2+离子的溶液放置一段时间后,与KSCN溶液会出现红色,证明生成了Fe3+,由此说明Fe2+溶液容易被空气中的O2氧化为Fe3+。3.Fe(OH)2为白色絮状沉淀,但在空气中因被氧气氧化会而迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的Fe(OH)3沉淀。【问题情景2】1.从Fe2+被O2氧化为Fe3+,体现了Fe2+的什么性质?除了O2,还有哪些物质可以氧化Fe2+?2.若要实现从Fe3+转为Fe2+的变化,需要加入什么物质?【学生实验2】Fe2+与Fe3+的转化,按照教材P61科学探究进行实验,观察与记录实验现象。【问题情景3】结合实验探究的现象,思考与讨论:1.Fe3+与铁粉充分反应后的产物是什么?如何证明?2. 回忆前面有关Fe2+的实验,为什么用Fe与稀硫酸制备FeSO4溶液,并保持铁过量?3. 实验中如何判断Fe3+已充分反应?反应不充分对实验结果有何影响?【师生小结】1.以铁粉为还原剂,可以将Fe3+还原为Fe2+,此时溶液与KSCN不变红,说明溶液中已无Fe3+离子。加入氯水后溶液重新变红,说明前面反应的产物是Fe2+,遇到氯水后重新被氧化为Fe3+。2.Fe与稀硫酸制备FeSO4溶液,并保持铁过量,可以防止溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化。3.往FeCl3溶液中加入铁粉充分振荡试管,一段时间后仍有铁粉过量,说明溶液中已无Fe3+(已充分反应)。若反应不充分,滴加KSCN后溶液会出现红色,不能证明Fe3+已被铁粉还原。【问题情景3】学生课后思考与讨论通过学习我们指导,Fe2+离子和Fe(OH)2中+2价的铁均易被氧化。根据所学的知识,思考:利用FeSO4溶液和NaOH溶液时,如何通过实验条件的控制,制备较纯净的Fe(OH)2白色沉淀?-->
2.高中化学铁的化合物 篇二
《 化学课程标准 》 的第四部分 “ 实施建议” 第二条明确指出:要“充分利用现代信息技术, 提高教学质量和效率。 ”“翻转课堂”正好在这方面具有优势:“翻转课堂”的实施, 可以增加课堂时间, 有大量时间针对教学重点、难点进行创创摇摇新新摇摇教学, 如小组讨论、分组实验、交流互动和创新实验设计等等, 更更有效地帮助学生解决学习过程中的困惑。 其次, 翻转课堂能很好地做到因材施教, 将学生知识内化的过程设置在课堂上, 通过老师帮助或同学协助完成练习, 掌握知识, 实现个性化教学[1]。 从而把学生推向更高水平, 实现学生成绩的提升。
中学化学实验探究类的课程, 对于老师而言, 是一个很矛盾的问题。 虽然已倡导新课改多年, 但在高考压力下, 学生和老师时间紧、任务重, 为了节省时间, 大多数老师采用讲实验的方式上化学实验课, 学生也只是需要记住实验现象与结果即可, 学生自己动手探究实验的机会少之又少。 为改变这一现状, 笔者尝试“翻转课堂”教学, 通过这种方式节省出了课堂上的学习时间, 此时便可将实验的重点、难点利用探究实验来突破, 让学生自己动手设计实验方案并动手操作, 获得结论。 通过这样的设计方式, 学生不仅掌握了相应知识, 更锻炼了动手实践能力, 符合新课改的要求。
一、翻转课堂在化学探究教学中的实施方法
“翻转课堂”对学生的学习过程进行了重构, 教学依据以课程标准为主;教学目标由“会学”转变为“想学”;课前预习由课本转化为学生更乐于接受的教学资源; 课堂结构打破时空界限, 生活处处是课堂;课堂性质由传授为主到展示为主, 重点培养学生的成就感; 课堂上的师生合作发展到整个学习过程中学生与技术的合作、生生合作、师生合作, 等等, 主要分为“自主学习”环节和 “知识内化”环节。
1.课前“自主学习”环节的实施方法
(1) 制作课前的微课
微课是实施整个教学的基础和前提。笔者结合教学目标和教学设计, 将实验课前的理论基础知识及演示实验录制成教学视频 (如表1) , 制作该微课是为了能较轻松地突破难点, 缩短授课时间。 既能满足课堂教学的需要, 又便于学生课后继续学习和探究。
(2) 完成课前 “自主学习任务单”
翻转课堂模式下, 为了提高学生利用微课学习的有效性, 学习目标 (1) 学习铁的氧化物、氢氧化物的主要性质及氢氧化物的制法; (2) 掌握Fe3+的检验及氧化性, 明确Fe2+设计课前“自主学习任务单”是必不可少的。美国心理学家奥苏伯尔说:“影响学习的最重要的原因是学生已经知道了什么, 我们应当根据学生原有的知识状况去进行教学。”在设计课前“自主学习任务单”时, 要充分考虑学生的认知水平, 考虑不同层次的学生, 根据教学内容, 兼顾题量和难度。笔者设计的“自主学习任务单”分为必做题和选做题。必做题要求人人都做, 选做题称之为“学霸题”, 激发有能力的学生挑战的欲望, 提高趣味性。如表2所示。教学过程设计意图实验前的理论知识讲解帮助学生先有理论知识的储备观看实验视频观察实验现象, 为随后的探究做准备完成学案对教学内容的及时反馈学生设计探究实验帮助学生更深层次理解教学内容
学生完成课前“自主学习”环节后, 教师还可以利用在线辅导的方式为学生提供帮助, 也能及时了解学生的自主学习情况, 为第二天的课上学习做好准备。
2.课堂上“知识内化”环节的教学方法和活动设计
(1) 诊断式教学引导学生实现“课堂内化”
诊断式教学是通过诊断性方法了解学生的发展水平, 发现学生在学习中出现的问题, 以此为依据对学生进行针对性的教学指导, 从而达到因材施教的一种教学方式[2]。 我为后进生在集体中提供获得成功的机会。 比如, 课堂提问对后进生适当浅些, 作业、考试成绩以进步为准设立进步奖等。 总之, 即使后进生只有微小的进步, 也应当给予肯定, 让他们在班里和家中都体验到学习取得进步的喜悦。
(2) “课堂内化”环节的课堂活动设计
知识内化阶段则是在课堂上通过互动完成的, 针对学生的学习困难, 给予有效辅导, 同时通过小组合作学习、探究学习, 促进知识的吸收与内化。 这样, 课堂不再是预设的过程, 而是生成的过程[3]。 (如表3)
二、“翻转课堂”的教学反馈与思考
《铁的重要化合物 》的 “翻转课堂”教学经笔者在不同类型班级进行教学实践, 获得如下教学反馈。
1.通过此类方式进行教学, 学生有更多时间参与到小组讨论和动手实验操作中, 学习兴趣较高。
2.一个月后, 进行考试测评, 大多数学生依然能保持80分以上, 学生对知识点的理解更透彻, 学习效率也更高。
“翻转课堂” 这种新教学模式在一些地方或学校广受欢迎, 笔者将这种教学模式应用于高中化学探究教学, 并通过调查问卷和月考成绩分析, 初步表明, 该模式应用于探究教学中, 更能够提高学生学习兴趣, 加强学生的堂上训练, 达到良好的教学效果。 但是, 由于一些成绩不理想的学生自律能力不强, 学生的参与意识与能力较薄弱, 在课堂上开展探究学习的过程中, 有时也会出现学生讨论的氛围不够热烈的情况。 因此, 对于“翻转课堂”中如何鼓励并选取有效的策略支持所有学生都能够积极参与到合作学习中, 值得我们进一步思考与研究。
摘要:文章以“铁的重要化合物”的教学为例, 将“翻转课堂”应用于高中化学探究教学中。该模式按照课前“自主学习”和课堂上“知识内化”两个阶段完成探究活动, 并通过问卷调查进行了反思。
关键词:翻转课堂,化学探究教学,教学应用
参考文献
[1]王素珍.例析高中化学“翻转课堂”与“传统课堂”教学之利弊[J].化学教育, 2014 (19) :28-32.
3.解读中考化学的热点——铁的冶炼 篇三
一、以铁的冶炼为背景,加强铁的知识学科内的整合
例1(江苏扬州市)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。公元1世纪时,铁在我国已经广泛使用。如图为工业炼铁的主要设备——高炉。请你回答下列问题:
(1)铁在地壳中含量居所有金属元素的第 位。
(2)高炉炼铁过程中,CO与铁矿石反应主要发生在炉部,试写出赤铁矿(Fe2O3)与CO反应的化学方程式。
(3)铁矿石在高炉中冶炼后,得到含较多碳、硫、磷、硅等的生铁。生铁的含碳量范围为。
(4)生铁经过进一步冶炼可得到钢,全世界每年被腐蚀损失的钢铁约占全年总产量的十分之一。请列举两种生产中防止钢铁生锈的方法。
①;②。
解析本题以铁的冶炼为背景,将初中化学中许多铁的零散知识有机的整合在一起。考查到铁在地壳中的含量、CO还原Fe2O3化学方程式的书写、生铁的含碳量的范围以及防止钢铁生锈的方法等。在解答(1)时要注意审题,题目中是考查铁在地壳中含量居所有金属元素的第几位,而不是地壳中的第几位;在(3)中防止钢铁生锈的方法很多,原理应以隔绝氧气与水为主,本题解答合理皆可。
答案(1)二;(2)Fe2O3+3CO 高温2Fe+3CO2;(3)2%~4.3%;(4)覆盖氧化膜;涂抹油;镀上其他金属等(合理皆可)。
点拨如今的中考化学试题的考查,不再是注重某一知识点,而是加强了学科内的知识整合。这就要求我们学生要学会整理知识,注重知识的前后联系,形成知识的网络结构,在遇到相关问题时,能够准确的提取有用的信息解决问题。
二、以铁的冶炼实验为基础,注重实验探究能力的培养
例2(重庆市)化学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原理。
(1)加热Fe2O3之前要先通一会儿CO,目的是。
(2)方框中连接的是C和D,导管接口的连接顺序为a→()→()→(),如果导管连接错误,后果是 。
(3)玻璃管A中发生反应的化学方程式为 ,用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的生铁在组成上的最大区别是 。
解析本题是对铁的冶炼原理与实验操作的综合考查。主要考查了CO还原Fe2O3的实验步骤、装置的连接、尾气的处理、化学方程式的书写、生铁与铁的区别等,CO是可燃性气体,与氧气混合后点燃可能会爆炸,因此在实验中要先排尽装置中的空气。对装置C、D分析,尾气进入装有氢氧化钠溶液的C,其中的二氧化碳气体能被吸收,但CO不与溶液反应,因此将要被收集在瓶中,瓶中部分的溶液将被“压”到D装置中,所以导管接口的顺序是d、b、e。
答案(1)排尽玻璃管中的空气,防止加热时发生爆炸。(2)d;b;e;CO排入空气中会污染空气。(3)Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2;“炼”得的铁不含碳,工业上的生铁含有碳。
点拨实验探究题是中考化学命题的热点,在考查双基的同时,注重了对学生分析问题、解决问题以及动手能力的培养。解答时要审清题意,提炼信息,再结合已有的知识与实验技能,有序思考,灵活运用。不仅灵活应用本学科的基本知识、技能和方法,还要学会迁移相关学科(如数学、物理、生物等学科)的知识、技能和方法。
三、以铁的冶炼为“题眼”,突破物质框图式推断
例3(江苏南通市)工业上以大理石和赤铁矿为主要原料可以制取B和G,其转化关系如右图所示,已知D、G的主要成分为单质。
试回答下列问题:
⑴写出工业制取的两种物质的化学式:
B 、G。
⑵写出下列反应的化学方程式:
反应②:;
反应③:;
检验气体C:。
解析本题是一道框图推断题,解答的关键,要找准解题的突破口,即“题眼”。在初中化学反应条件中涉及到高温的主要有:碳酸钙高温分解、木炭与二氧化碳反应、CO还原Fe2O3等。根据这几个涉及到高温条件的化学反应,碳酸钙高温分解是一种反应物生成两种物质;木炭与二氧化碳反应是两种反应物生成一种物质;而CO还原Fe2O3是两种反应物生成两种生成物。所以A是CaCO3;B是CaO;C是CO2;D是C;E是CO;F是Fe2O3;G是Fe。
答案(1)CaO;Fe;(2)CO2+C 点燃 2CO;
Fe2O3+3CO 高温2Fe+3CO2;
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
点拨框图推断题是近年来中考的常客,具有知识面广、开放度大、综合性强的特点。这类题突出考查学生分析推理能力、逻辑思维能力和综合应用能力。解答的关键要寻找到解题突破口,选点突破。常见的“题眼”有:组成特征、反应现象、反应条件、转化关系等。本题就从“反应条件”来突破的。
四、以铁的冶炼为题干,注重化学计算与生产实际相结合
例4(四川自贡市)某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t,试计算:
(1)该3000 t生铁中含纯铁多少吨?
(2)该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多少吨?(计算结果保留整数)
解析本题以炼钢厂炼铁为题干,使化学计算不是机械的数字与技巧计算,而是与生产实际结合在一起。此题是反应物赤铁矿石与生成物生铁都是含有杂质,由于生铁中含杂质5%,所以纯铁含量为95%,纯铁质量为3000t×(1-5%)=2850t;需要赤铁矿石的质量可以通过化学式计算或根据化学方程式计算都可以解答。
答案(1)生铁中含纯铁2850t;(2)需赤铁矿石的质量为4790t。
点拨化学计算与生产实际相结合,使计算不再机械、单调,这类试题的解答使学生在运用化学知识的同时感受化学的价值,激发学习兴趣,从而更多地关心周围的环境、生活中的化学现象,更好地理解、解决相关的一些化学问题,具有一定的实际应用意义。
五、以铁的冶炼为情境,注重试题的创新性与开放性
例4(安徽巢湖市)我省发展钢铁产业有独天独厚的条件:马鞍山是全国最重要的钢铁生产基地之一,庐江有在全国都数得上的高品质的磁铁矿石,两地的交通也便利。常见的铁矿石有:磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、褐铁矿(主要成分是Fe2O3·3H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、黄铁矿(主要成分是FeS2)。
请回答下列问题:(1)你认为上述几种铁矿石中理论上最适宜炼铁的两种矿石为,理由是。
(2)请你利用下图中所提供的3个数据,自拟一道有关化学方程式的计算题,并写出解答过程。
解析本题是一道创新、开放性计算题。良好的情境、新颖的问题,给了学生很大的思维空间。利用题目中给出的几种铁矿石的主要成分,从多角度来选择适宜炼铁的两种矿石,这些角度的选择是开放的,我们可以从铁的含量来选择,可以从环境污染角度等选择。题(2)中给出3个数据让我们自行命题,给了我们很大的发挥空间,我们可以从不同的角度来编制试题解答,但一定要是自己最有把握的试题与解答。
答案(1)磁铁矿、赤铁矿,铁的含量高,有害元素少,冶炼时所产生的污染少。
(2)生产56kg含杂质3%的生铁需要含氧化铁80%的赤铁矿石多少kg?97kg(合理皆可)
点拨创新、开放性试题,打破了思维定势,让学生发现和探究出新的问题。解决开放性问题的方法不是惟一的,通过发散思维,不同的同学可能会有不同的解题方案,这类试题对于拓宽同学们的知识面,改善同学们的思维品质,培养同学们的创新意识将会产生积极的作用。
(责任编辑 陈方炜)
4.铁的性质的化学教案 篇四
1.了解铁在人类生活中的重要作用,以及我国钢铁工业的发展简况。
2.了解铁的重要物理性质。
3.掌握铁跟氧气,酸及硫酸铜溶液发生反应的化学现象和相应的化学方程式。
教学重点
1.铁的化学性质。
2.对铁化学性质比较活泼的理解。
实验用品
试管、铁钉、蒸馏水、植物油、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜
教学过程
阅读:课本相关内容。
讲解:1993年全年可产钢8800万吨以上,比1949年增产560倍。但我国成为产钢强国还有不少差距,如品种不全,质量不高,钢材产量中钢板,钢管所占比重与发达产钢国比约低30%,钢铁工业有待于提高。我国现在虽已成为世界第四大产钢国,但人均钢铁占有量还很低,彻底改变钢铁生产落后面貌的重任,落在青少年肩上。
板书:
一、铁的物理性质
银白色金属光泽,质软,有良好的延展性,密度7.86g/cm3,熔点1535℃,沸点2750℃,铁还是电和热的导体。
二、铁的化学性质
提问:
1.铁在什么情况下最易生锈?
2.为什么铁生锈后不及时除去,会加速生锈速度?
3.怎样防止铁制品生锈?
阅读:课本相关内容。
板书:铁+氧气(潮湿)→铁锈(主要是氧化铁)
讲述:铁在氧气中燃烧时火星四射,生成黑色固体。
板书:3Fe+2O2Fe3O4(化学反应)
实验:铁跟酸反应
讲述:通过实验可以看到,铁与酸接触后,立即发生化学反应,在大量氢气生成的同时,试管中液体颜色由无色变为浅绿色(FeCl2或FeSO4溶液的颜色)。
板书:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(置换反应)
实验:铁与硫酸铜溶液的.反应
注意铁丝表面红色物质的生成和溶液颜色变化。
讲述:铁丝表面生成的红色物质是铜。
板书:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(置换反应)。
注意:Fe的化合价为+2价。
练习:铁与氯化铜反应的化学方程式。
阅读:湿法冶金原理。
讨论:把一定质量的铁粉放入硫酸铜中,过一段时间,可观察到什么现象?溶液质量怎样变化?固体质量怎样变化?
5.初三化学教案铁的性质的内容 篇五
初三化学教案——铁的性质
教学目标:
1、使学生了解铁的物理性质。
2、要求学生初步掌握铁跟氧气、酸及硫酸铜溶液发生反应的实验现象和相应的化学反应方程式,使学生知道铁是一种化学性质比较活泼的金属。
3、使学生对铁及铁制品锈蚀的原理和一般防锈方法有一些常识性的认识。
4、通过我国钢铁工业生产发展的历史对学生进行爱国主义教育。
教学重点:
铁的化学性质
教学难点:
1、对“铁是一种化学性质比较活泼的金属”的理解。
2、铁与其他物质反应的化学方程式。
教学方法:
设疑、实验引探法
媒体选择:
实物,演示实验,投影仪,录像
教学过程:
引入新课:
本节课,我们将重点研究日常生活中接触最多,用途最广泛的金属。钢铁是人类生产和生活的重要材料,钢铁的发展和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。我国是最早使用铁的国家之一,,我国的钢产量超过一亿吨,跃居世界第一。日常生活中的铁制品一般不是纯铁,我们研究的是纯铁的性质。
讲授新课:
一、铁的物理性质
展示:铁锭
观察:锻面的颜色
讲解:1、银白色,有金属光泽
演示实验:请学生将铁丝和铁片弯曲,并用钳子将铁丝剪断
设疑:从这个实验,说明铁的硬度如何?
学生讨论后小结:2、质软
设疑:将铁“抽丝”、“打片”,可做出各种规格的铁板,各种型号的铁丝、钢筋,说明铁的延性和展性如何?
讲解:3、铁有良好的延展性
设疑:用铁锅炒菜,手会感到锅很烫;用铁做导线,手一碰就有可能触电;这两个实验说明铁的什么性质?
讲解:4、铁有良好的导电和导热性能
设疑:将铁块放在水中会下沉,说明铁的什么性质?
讲解:5、铁的密度比水大,约是7.86g/cm3
讲解:大家都熟悉水有三态:固态冰、液体水和水蒸气。铁也一样,当温度达到目的535℃以上时,固态的铁就会熔化成铁水,成为流动的液体。再升温到场2750℃以上时,液态的铁也会气化,成为气态的铁。
(投影仪)练习:
填空:1、色、泽、硬度( ) 2、密度、熔沸点( )
3、延性、展性( ) 4、导电、传热性( )
(学生阅读课文填空后小结)
我们学习任何一种金属都可按金属的色泽、硬度、密度、延展性、导电和导热性能、熔点和沸点的顺序去思考、记忆是十分有益的。
(过渡):以上我们探索了铁的物理性质,下面我们一起来探索铁的化学性质。
二、铁的化学性质
(讲解)在前面的学习中,我们已学过铁的一些化学性质,如铁可以在纯氧中燃烧。
1、铁跟氧气的反应
(提问)回忆铁在氧气中燃烧的实验现象并写出相应的化学方程式。
(请学生回答)
(提问)镁条在空气中能剧烈燃烧,铁丝在空气中能燃烧吗?
(学生讨论后小结,以反应条件不同来说明铁的活动性不如镁)
(小结)铁是一种化学性质比较活泼的金属。
(拿出十天前组织学生做的课外实验)
(图像略)
(观察):三只试管中铁钉的变化情况
(设疑):第一只试管中铁钉生锈,第二只试管中铁钉没有生锈,说明铁在什么条件下容易生锈。
(小结)(1)在含水分的空气中铁与水、氧气反应,生成铁锈。
(2)在隔绝空气的情况下,铁不易与水反应。
(3)在常温下,干燥的空气中,铁很难跟氧气反应。
实验二、三、四中铁生锈,同时试管中水位上升至试管的1/5处。
(提问)如何防止铁生锈呢?
(阅读)课文第120~121页。
2、铁跟酸反应
3、演示实验6~1
(观察)有气泡放出,溶液由无色变为浅绿色。
板演:Fe+2HCL=FeCL2+H2
(浅绿色)
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
(浅绿色)
(投影仪上比较以下实验)Mg、Zn、Fe、Cu分别和硫酸反应的速度和剧烈程度。
(讨论)比较金属活动性不同,Mg>Zn>Fe>Cu
(小结)铁是一种化学性质比较活泼的金属。
(录像)从离子型化合物形成的角度模拟反应的变化过程。
4、铁跟硫酸铜溶液的反应
演示实验6~2 魔术:“魔刀杀血”,将一把光亮的匕首刺入硫酸铜溶液中,一会儿抽出。
(观察)铁钉表面覆盖着一层红色的铜,溶液颜色变成浅绿色。
(板演)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(浅绿色) (红色)
(讲解)早在西汗时期,我国劳动人民就已经发明铁能从某些含铜化合物中置换出铜,在宋朝已将这个方法应用于生产,成为现代湿法冶金的先驱。
(讨论)如果将5.6g铁投入足量的硫酸铜溶液中,完全反应后,溶液质量增加还是减少?为什么?
本节小结:
铁是一种化学性质比较活泼的金属。
作业布置:
课本习题1、2、4
板书设计
第一节 第六章 铁
铁的性质
铁的物理性质
一、铁的化学性质
1、铁跟氧气的反应
3Fe+2O2=Fe3O4
铁生锈的条件:铁在潮湿的空气中跟氧气反应生成铁锈。
2、铁跟酸反应
Fe+2HCL=FeCL2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑
3、铁跟硫酸铜的反应
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(小结)铁是一种化学性质比较活泼的金属,在一定条件下可与多种物质(
氧气、酸、某些盐溶液)发生化学反应。
教后记:
1、在引导学生理解铁“在一定条件”,可以跟“多种非金属单质”及“某些化合物”发生化学反应。
2、写每一个化学方程式都要使学生想到反应现象,如何用化学式表示它们等等,只有不断训练学生这样思考问题,掌握正确的书写程序,才能真正掌握和运用化学方程式。
教学目标:
1、使学生了解铁的物理性质。
2、要求学生初步掌握铁跟氧气、酸及硫酸铜溶液发生反应的实验现象和相应的化学反应方程式,使学生知道铁是一种化学性质比较活泼的金属。
3、使学生对铁及铁制品锈蚀的`原理和一般防锈方法有一些常识性的认识。
4、通过我国钢铁工业生产发展的历史对学生进行爱国主义教育。
教学重点:
铁的化学性质
教学难点:
1、对“铁是一种化学性质比较活泼的金属”的理解。
2、铁与其他物质反应的化学方程式。
教学方法:
设疑、实验引探法
媒体选择:
实物,演示实验,投影仪,录像
教学过程():
引入新课:
本节课,我们将重点研究日常生活中接触最多,用途最广泛的金属。钢铁是人类生产和生活的重要材料,钢铁的发展和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。我国是最早使用铁的国家之一,19,我国的钢产量超过一亿吨,跃居世界第一。日常生活中的铁制品一般不是纯铁,我们研究的是纯铁的性质。
讲授新课:
一、铁的物理性质
展示:铁锭
观察:锻面的颜色
讲解:1、银白色,有金属光泽
演示实验:请学生将铁丝和铁片弯曲,并用钳子将铁丝剪断
设疑:从这个实验,说明铁的硬度如何?
学生讨论后小结:2、质软
设疑:将铁“抽丝”、“打片”,可做出各种规格的铁板,各种型号的铁丝、钢筋,说明铁的延性和展性如何?
讲解:3、铁有良好的延展性
设疑:用铁锅炒菜,手会感到锅很烫;用铁做导线,手一碰就有可能触电;这两个实验说明铁的什么性质?
讲解:4、铁有良好的导电和导热性能
设疑:将铁块放在水中会下沉,说明铁的什么性质?
讲解:5、铁的密度比水大,约是7.86g/cm3
讲解:大家都熟悉水有三态:固态冰、液体水和水蒸气。铁也一样,当温度达到目的535℃以上时,固态的铁就会熔化成铁水,成为流动的液体。再升温到场2750℃以上时,液态的铁也会气化,成为气态的铁。
(投影仪)练习:
填空:1、色、泽、硬度( ) 2、密度、熔沸点( )
3、延性、展性( ) 4、导电、传热性( )
(学生阅读课文填空后小结)
我们学习任何一种金属都可按金属的色泽、硬度、密度、延展性、导电和导热性能、熔点和沸点的顺序去思考、记忆是十分有益的。
(过渡):以上我们探索了铁的物理性质,下面我们一起来探索铁的化学性质。
二、铁的化学性质
(讲解)在前面的学习中,我们已学过铁的一些化学性质,如铁可以在纯氧中燃烧。
1、铁跟氧气的反应
(提问)回忆铁在氧气中燃烧的实验现象并写出相应的化学方程式。
(请学生回答)
(提问)镁条在空气中能剧烈燃烧,铁丝在空气中能燃烧吗?
(学生讨论后小结,以反应条件不同来说明铁的活动性不如镁)
(小结)铁是一种化学性质比较活泼的金属。
(拿出十天前组织学生做的课外实验)
(图像略)
(观察):三只试管中铁钉的变化情况
(设疑):第一只试管中铁钉生锈,第二只试管中铁钉没有生锈,说明铁在什么条件下容易生锈。
(小结)(1)在含水分的空气中铁与水、氧气反应,生成铁锈。
(2)在隔绝空气的情况下,铁不易与水反应。
(3)在常温下,干燥的空气中,铁很难跟氧气反应。
实验二、三、四中铁生锈,同时试管中水位上升至试管的1/5处。
(提问)如何防止铁生锈呢?
(阅读)课文第120~121页。
2、铁跟酸反应
3、演示实验6~1
(观察)有气泡放出,溶液由无色变为浅绿色。
板演:Fe+2HCL=FeCL2+H2
(浅绿色)
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
(浅绿色)
(投影仪上比较以下实验)Mg、Zn、Fe、Cu分别和硫酸反应的速度和剧烈程度。
(讨论)比较金属活动性不同,Mg>Zn>Fe>Cu
(小结)铁是一种化学性质比较活泼的金属。
(录像)从离子型化合物形成的角度模拟反应的变化过程。
4、铁跟硫酸铜溶液的反应
演示实验6~2 魔术:“魔刀杀血”,将一把光亮的匕首刺入硫酸铜溶液中,一会儿抽出。
(观察)铁钉表面覆盖着一层红色的铜,溶液颜色变成浅绿色。
(板演)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(浅绿色) (红色)
(讲解)早在西汗时期,我国劳动人民就已经发明铁能从某些含铜化合物中置换出铜,在宋朝已将这个方法应用于生产,成为现代湿法冶金的先驱。
(讨论)如果将5.6g铁投入足量的硫酸铜溶液中,完全反应后,溶液质量增加还是减少?为什么?
本节小结:
铁是一种化学性质比较活泼的金属。
作业布置:
课本习题1、2、4
板书设计
第一节 第六章 铁
铁的性质
铁的物理性质
一、铁的化学性质
1、铁跟氧气的反应
3Fe+2O2=Fe3O4
铁生锈的条件:铁在潮湿的空气中跟氧气反应生成铁锈。
2、铁跟酸反应
Fe+2HCL=FeCL2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑
3、铁跟硫酸铜的反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(小结)铁是一种化学性质比较活泼的金属,在一定条件下可与多种物质(氧气、酸、某些盐溶液)发生化学反应。
教后记:
1、在引导学生理解铁“在一定条件”,可以跟“多种非金属单质”及“某些化合物”发生化学反应。
6.高中化学铁的化合物 篇六
【教学目的】1.了解铝的几种重要化合物的性质。2.理解Al(OH)3的两性。
【教学重点及难点】Al(OH)3的两性。【教学方法】实验探究法
【教学用品】:KAl(SO4)2·12H2O晶体、石蕊试液、试管、滴管、蒸馏水、0.5mol·L-1 Al2(SO4)3溶液、氨水、2 mol·L-1 HCl 2 mol·L-1 NaOH 【教学过程】
[提问]加热铝锅中的水,水跟铝为什么不反应?未打磨的铝片放到碱溶液中,为什么不即刻冒出气泡? [多媒体展示]铝元素在地壳中的含量。[板书]
二、铝的重要化合物 1.氧化铝(Al2O3)
(1)物理性质:白色难溶的固体,其熔点很高,是红宝石、蓝宝石的主要成分。
[复习]酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物的概念,Al2O3是哪类氧化物?
[实验]氧化铝的化学性质:取氧化铝粉末,分别滴加盐酸和氢氧化钠溶液。
[结论] 氧化铝是两性氧化物。
[学生活动]写出Al2O3与强酸、强碱反应的离子方程式。Al2O3+6H+==2Al3++3H2O Al2O3+2OH-== 2AlO2+H2O [板书](2)化学性质:
和酸反应: Al2O3 +6HCl == 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 6H+ ==2Al3+ + 3H2O 和碱反应: Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O
Al2O3 + 2OH-=== 2AlO2-+ H2O 氧化铝是两性氧化物
[讲述]氧化铝可用来制造耐火坩锅、耐火管、耐高温的实验仪器。[板书](3)用途:用来制造耐火坩锅、耐火管、耐高温的实验仪器。[过渡]氧化铝对应的水化物是什么?实验室如何制氢氧化铝? [演示][实验3—4]在Al2(SO4)3溶液中滴加氨水至过量 [板书]2.氢氧化铝
(1)物理性质:白色胶状物质,几乎不溶于水,有强的吸附性,能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素。(2)制备: Al3++3NH3·H2O = Al(OH)3↓ + 3NH4+
[实验3—8]将上面制得的Al(OH)3分装在两支试管里,向一支试管中滴加2mol·L-1 HCl,向另一支试管里滴加2mol·L-1 NaOH,边加边振荡。[讲述]Al(OH)3既可溶于HCl,又可溶于NaOH溶液。
观察并分析实验现象,得出结论:Al(OH)3只能溶于强酸、强碱,不能溶于弱酸或弱碱。
[提问]根据Al(OH)3以上性质,可以用什么方法制备Al(OH)3? 结论:用铝盐和弱碱溶液(氨水)反应。[板书](3)化学性质:
与酸反应:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O 与碱反应: Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
Al(OH)3 + OH-= AlO2-+ 2H2O 氢氧化铝属于两性氢氧化物
氢氧化铝只与强酸、强碱反应,不与弱酸、弱碱反应(4)不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解。
2Al(OH)3 = Al2O3+3H2O [过渡]下面我们再介绍一种日常生活中见过的铝盐 [板书]3.硫酸铝钾[KAl(SO4)2] [展示]明矾晶体
7.高中化学铁的化合物 篇七
1. 多种感官协同记忆策略
科学实验表明,人的各种感官受到的刺激都会在大脑中留下痕迹,当多种感官参与,多种刺激叠加后,能增强识记的效果。许多物质的性质、存在、制法和用途等元素化合物知识,学生自己阅读教材或者听教师讲授,往往很容易看懂或听明白,但却难以在头脑中留下深刻的印象。实际情况经常是学生“一听就会,转眼就忘”。因此,应充分调动各种感觉器官(眼、耳、口、鼻、手、脑,等等)对物质及其变化进行全面的观察和体验。观察时不仅要用眼看,而且要用鼻闻耳听,甚至用手摸。只有多种感官协调配合,才能达到一面准确观察的目的。如观察一瓶氯气时,可指导学生看氯气的颜色、状态,闻氯气的气味,听氯气与氢气混合光照的爆炸声。做过氧化钠与水反应实验时,引导学生注意用眼睛去看,用耳朵去听,用手去感知试管外壁的变化。像这样多种感官并用,从而从各个方面明确感知化学事实,增强其记忆的鲜明、准确程度。
[案例1]以金属钠与水的反应为例,说明如何运用多种感官协同记忆策略学习金属钠的化学性质:
将一小块钠投入盛有蒸馏水的小烧杯中。观察实验现象。学生讨论并回答。
(1)钠熔成一个光亮的小球,浮在水面上———说明钠的熔点低、密度比水小。
视觉:熔点低、密度比水小。
(2)小球四处游动,并发出嘶嘶响声———说明有气体放出,推动小球四处游动。
听觉:反映剧烈,有气体放出。
(3)小球逐渐变小,最后消失。
视觉:反应快,金属钠反应完;触觉:接触小烧杯外壁,微热,反应放热。
(4)向反应后的溶液中滴加几滴酚酞溶液,观察现象。
视觉:溶液变红———说明有碱性物质NaOH生成。
(5)钠和水反应生成的气体可能是什么,怎么检验呢?可能是H2或O2,可以用一支小试管收集,靠近火焰,若能产生轻微的爆鸣声则是H2。
听觉:反映剧烈,有气体H2放出;嗅觉:气体气味是无味。
运用多种感官协同记忆策略要求学习者在学习元素化合物知识时,不能仅仅停留在听明白的层次上,一是要善于观察,将所学内容与身边的事物或现象联系起来,以加深记忆;二是要勤于动手,尽量创造条件自己动手做实验,既可以利用实验课进行实验,又可以设计简易装置进行家庭小实验、课外实验等,通过做实验来学化学[1]。更重要的是,在实验中不能仅仅动手操作,在动手的同时还需要用眼、用耳朵去观察,在观察的同时积极动脑思考,将实验、观察与思维三者有机地结合起来。这样,既可以通过对实验的操作和观察获得丰富的感性认识,又可以通过对实验的思考认识事物的本质和内在联系,使枯燥的元素化合物知识的学习变得生动深刻,增进学生的记忆[1]。
2. 精加工策略
精加工策略是一种通过形成新旧信息之间的附加联系,使新信息更有意义,从而促进对新信息的理解与记忆的策略。精加工策略可以使学生更好地理解和记住元素化合物知识,并在原有的认知基础上,进行有意义的添加、构建或者重组。如常见的类比法、比较法、究因法等。已有的研究表明,能否运用精加工是成功学习者与非成功学习者的重要区别[1]。
(1)类比法。类比法是依据两个(或两类)不同对象在某些属性上的相同或相似,将一个对象的特殊属性迁移到另一个对象上去,从而做出可能判断的逻辑推理方法,它是精加工的重要方法。例如,氯水、二氧化硫、过氧化钠、活性炭都具有漂白性,教学时可将它们的漂白原理给学生进行类比分析,通过类比。学生知道氯水、过氧化钠的漂白是由于过氧化氢有强氧化性使有色物质褪色,二氧化硫的漂白是其和品红发生加合反应使品红褪色,活性炭的漂白是因其有很大的表面积有较强的吸附性使有色物质褪色。
(2)比较法。比较法是对两种或两种以上易混淆的相关事物进行对比分析的一种方法。比较也是一种常用的精加工方法。例如,在学习碳酸钠与碳酸氢钠时,把物理性质(颜色、状态、水溶性)、化学性质(热稳定性、与酸、与碱、与盐反应的情况)、检验方法采用比较,可以对二者理解得更深透。经过比较后,既掌握了元素化合物知识之间的差异,又可以使所学的知识条理化、系统化,也更易于掌握新知识。
(3)究因法。究因法就是通过分析推理而加深对新知识的理解的方法。这种方法在元素化合物知识学习中具有重要的地位。例如,在卤素复习中,先让学生自行整理卤素知识,然后教师指导学生找出知识主线———Cl2的化学性质。利用精加工学习策略中的对比、类比法推出其余卤素的知识,通过分析———“为什么卤素元素化学性质相似?”“为什么物理性质有递变规律?”,从而引申到元素周期律的问题,并对其他几族元素知识的学习起了一个示范作用。从已有知识的网络扩展到整个元素知识的大网络。类似这样利用分析、推理解决新问题,可以提高学生分析问题、解决问题的能力。
精加工是学生学习元素化合物知识的重要策略,教师要引导学生从简单的精加工策略学习入手,逐渐加大难度,过渡到能根据元素化合物模块内容的特点较为综合地进行精加工。同时要注意控制教学的节奏,给学生留有思考的余地与时间,为他们创造能够进行精加工的条件。
3. 联系和对比策略
元素化合物知识在教学中最突出的矛盾是如何克服内容繁,头绪多的困难。为了解决这个矛盾,最好的办法是要找到知识的内在联系,即突出知识的纵向联系和横向对比[2]。
尽管元素化合物知识内容相对庞杂,但是它们并非是一些孤立知识点的简单堆砌,相反它们之间存在着一定的内在联系[1]。将外观上看来好像孤立的凌乱的知识,依靠在一定条件下的化学反应和互相转化,突出知识的纵向联系,把知识连成线。例如在复习硫及其化合物的性质和制法的基础上认识:H2S—S—SO2—SO3—H2SO4的化学反应,互相转化,以及化合价的变化等。同样在学完其他元素化合物以后也可以作类似的探索和研究。例如氮及其化合物:NH3—N2—NO—NO2—HNO3的化学反应,互相转化以及化合价的变化。
在研究元素化合物知识纵向联系的基础上,如果再运用横向对比,不仅可以使知识连成线,而且可以结成网。例如可以将上述两条知识体系中的相应物质进行比较,即H2S和NH3, S和N2, SO2和NO2, H2SO4和HNO3,从它们的性质及化合价等方面进行比较,加深对两个体系的认识。此外作为横向比较的内容除了在各种元素及其化合物之间进行外,在其他方面进行比较的内容还是很多的。例如,氢气和一氧化碳,一氧化碳和二氧化碳,二氧化氮和二氧化硫,盐酸、硫酸和硝酸等物质之间的性质比较,都有利于学生掌握知识的内在联系,提高学习质量和加强记忆。
在重视和认识元素化合物知识的联系和对比时,还应注意反应条件的联系和对比。因为相同的反应物在不同的浓度、温度、压强和催化剂等条件的影响下,生成物可以不同,有时甚至可以影响反应能否发生和进行。要注意纠正学生只记反应结论,忽视反应条件的错误倾向[2]。
4. 组织策略
美国心理学家布鲁纳认为,人类记忆的首要问题不是储存而是检索,而检索的关键则在于结构组织。如果知识在头脑中无条理地堆积的话,不但检索提取它存在困难,而且迟早会被遗忘。如果能够把零散的知识组织成结构整体,则将大大增强记忆的牢固性,并提高检索提取的效率。
元素化合物知识内容多、分布广、材料琐碎,再加上不容易记忆,学生常常感到知识杂乱无章,如果在学习过程中不注意及时整理、归纳,而是简单、机械地记忆在头脑中,就会导致学习的困难。经常遇到的情况是:学生感觉都记住了,但在解决问题时却束手无策,难以提取所需要的知识。孤立、零散的知识在头脑中堆积越多,越不利于提取,无法提取的知识就变成了僵化的、无价值的知识,无法用它去解决任何问题[1]。
组织策略指将元素化合物知识按照一定的线索进行整理、归类或编码,使信息由繁到简、由无序到有序贮存在头脑中,它不仅能有效地利用于材料的识记与提取,而且能有效地加强与提高对知识的理解与表达。组织策略是优秀学生的常用策略,优等生比学习困难生更善于使用组织策略[3]。
(1)记忆的组块化策略。心理学的研究表明,人记忆的信息容量是有限的,米勒认为短时记忆的信息容量为7+2个组块,这个数量是相对恒定的。例如,有一列数字1951199218491948199419851979,以孤立的数字来记,28个组块,超过了短时记忆的容量,难记;但如果将它组块化为1951, 1992, 1849, 1948, 1994, 1985, 1979,则只有7个组块,容易记。在化学教学中,教师要适时地引导学生将元素化合物知识组块化,提高学生记忆的速度与效率。
(2)聚类组织法。聚类法有利于学习者将新学知识相互联系、构成一个整体,形成一种结构,因此是一种有效的学习策略。例如,在化学推断题中,再和一些其他化学信息联在一起,要求判断A、B是什么物质。学生往往无从下手,教师可引导学生一起归类出A、B物质的可能情况:
通过前后联系,强化学生的记忆,提高学生解决问题的能力。
(3)纲要组织法。在元素化合物教学中,引导学生组织学习材料纲目要点,可减少记忆负担,有利于抓住化学学习材料的精髓,把握其本质要点。纲要是“大容量”的知识组块,能使学生的思维具有整体性、跳跃性,有助于问题解决能力的提高。例如,运用标题纲要策略比较晶体熔沸点高低,归纳组块:
总之,元素化合物的学习策略,重在学法的指导和典型知识的归纳、总结,有序检索、储存,并关注各类知识间的渗透,以提高学生综合能力为目的。
摘要:元素化合物知识是指反映物质的性质、存在、制法和用途等多方面内容的知识, 为促进学生对元素化合物知识的学习, 教师在实践教学中应根据化学知识的特点和学生的学习规律, 教会学生学习化学的策略。
关键词:中学化学教学,元素化合物知识,学习策略
参考文献
[1]刘知新.化学教学论[M].北京:高等教育出版社, 2004.
[2]王祖浩, 王磊.化学课程标准 (实验) 解读[M].武汉:湖北教育出版社, 2004.
8.高中化学铁的化合物 篇八
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式___________________________。
(3)写出一个由D生成B的化学方程式____________________________________。
(4)将5 mL0.10 mol·L—1的E溶液与10 mL0.10 mol·L—1的NaOH溶液混合。
①写出反应的离子方程式__________________________________________;
②反应后溶液的pH ____7(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是 ;
③加热反应后的溶液,其pH_____(填“增大”、“不变”或“减小”),理由是_______________。
答案.(8分)(1)H2+SH2S(写成可逆反应也正确)(2)H2SO3 + 2H2S=3S + 3H2O(3)C+2H2SO4(浓)CO2 ↑+2SO2 ↑+2H2O(其他合理答案也给分如Cu+ 2H2SO4(浓)CuSO4 +SO2↑+ 2H2O等)(4)①H2SO3 +2OH- = SO32- + 2H2O ②大于 Na2SO3溶液中SO32-发生水解使溶液显碱性 ③增大 升高温度促进Na2SO3溶液的水解 【知识动脉】 知识框架 1. 氯气及其化合物相互转化关系 2.硫及其化合物相互转化关系 3.氮及其化合物相互转化关系 4.硅及其化合物之间的相互转化关系 一、氯及化合物(一)氯气 1.氯 原子结构示意图:
核外电子排布式:
在周期表中位置:
2.氯气性质(1)物理性质:
(2)化学性质:(完成下列方程式)与非金属的反应(在氢气中燃烧)与金属的反应(Fe、Cu)与水的反应 与碱的反应(NaOH、Ca(OH)2)与盐的反应(Na2SO3、FeCl2、NaBr)3.制备及应用 工业制法:(电解饱和食盐水)实验室制法:(浓盐酸与二氧化锰加热)【例1】:(1)现有一瓶饱和氯水倒扣于水槽中,当日光照射到盛有氯水的装置时,可观察到平底烧瓶内有气泡产生,放置一段时间后,溶液颜色变浅,产生上述现象的原因是(请用相关的反应方程式和简要文字说明)。
(2)在氯水中存在多种分子和离子,也可以通过实验的方法加以确定。下列说法错误的是()A.加入含有NaOH的酚酞试液,红色褪去,说明有H+离子存在 B.加入有色布条后,有色布条褪色,说明有HClO分子存在 C.氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有C12分子存在 D.加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl—离子存在 解析与评价:根据氯水中存在的7种微粒、溶解平衡和化学平衡的角度去分析。要注意到Cl2无漂白性,氯水有漂白性的原因是氯水中存在HClO分子。
(1)氯气溶于水时发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,光照时2HClO2HCl+O2↑,产生气体,同时使氯气与水反应的平衡向正反应方向移动,消耗Cl2,使溶液颜色变浅。(2)在氯水中加入NaOH溶液,红色褪去的原因是由于HClO的强氧化性而漂白,可以用下列实验加以验证,在褪色后的溶液中再加入NaOH溶液,发现溶液仍为无色。
答案:(1)氯气溶于水时发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,光照时2HClO2HCl+O2↑,产生气体,同时使氯气与水反应的平衡向正反应方向移动,消耗Cl2,使溶液颜色变浅(2)、A 【变式训练1】浓H2SO4和KClO3反应生成具有爆炸性的黄绿色气体ClO2,反应的方程式如下:
KClO3+H2SO4==KHSO4+HClO3,3HClO3==HClO4+H2O+2ClO2,2ClO2==Cl2+2O2(1)ClO2也能像Cl2一样在强碱(如NaOH)溶液中发生反应,其化学方程式是____________。
(2)设计一个实验确定ClO2分解产物中O2与Cl2的体积比为2∶1:_____________________。
答案:⑴6ClO2+6NaOH==NaCl+5NaClO3+3H2O(2)用排饱和食盐水法收集一试管气体,倒扣于NaOH溶液中,振荡一会儿,观察试管中所剩气体占试管总体积的分数。
解析:此题是一道信息给予题,考查的知识点是卤素与碱的反应和实验设计。由于Cl2与NaOH反应的化学方程式是:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,信息提供:“ClO2也像Cl2一样在强碱溶液中反应”,但在ClO2中,氯元素为+4价,歧化后的价态变化较大。由于Cl2能与碱液反应而O2不能,可用碱液吸收法测定Cl2和O2的体积。
例2.(09年天津理综·9)(18分)海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:
、。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、、、或H2、。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br,其目的为。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称:。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:。
④C中液体产生颜色为。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是。
答案:(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其其他合理答案中的任意两种(2)Cl2 NaOH NaClO(3)富集溴元素(4)Br2+SO2+2H2O=4H+++2 强酸对设备的严重腐蚀(5)①冷凝管 ②Br2腐蚀橡胶③控制温度计b的温度,并收集59℃的馏分④深红棕色 分液(或蒸馏)(二)氯的化合物(HCl、HClO)1.盐酸:物理性质:
化学性质:(具备酸的通性)能使指示剂变色:
与活泼金属反应:
与碱反应:
与盐反应:
2.次氯酸及次氯酸盐(HClO) 电子式:
性 质:弱酸性(用方程式解释):
不稳定性(用方程式解释):
强氧化性(漂白性):
例3.(08年上海化学·13)已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:3NaClO→2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是()A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3 C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4 【变式训练2】氯胺(NH2Cl)在中性或酸性条件下是一种有效的强力消毒剂,据此判断,氯胺在水溶液中因水解产生的物质是()A.HClO和HCl B.NH4C1和HCl C.NH4Cl和HClO D.NH4Cl和HClO3 二、硫及化合物(一)硫 1.硫 原子结构示意图:
核外电子排布式:
在周期表中位置:
2.硫性质(1)物理性质:
(2)化学性质:(完成下列方程式)与非金属的反应(在氧气、氢气中燃烧)与金属的反应(Fe、Cu)与碱的反应(热NaOH、Ca(OH)2)(二)硫的化合物 1、硫的氧化物(SO2、SO3)SO2的性质:(1)物理性质:
(2)化学性质:
与氧气的反应 与水的反应 与H2S的反应 与Cl2和H2O的反应 与氢氧化钠的反应 漂白性(注意与Cl2漂白性的区别)SO3的性质:(1)物理性质:
(2)化学性质:
与水的反应 与氢氧化钠的反应 2、硫酸 浓硫酸的性质:(1)物理性质:
(2)化学性质:
吸水性(实验)脱水性(实验)强氧化性(实验)(与C的反应、与Cu的反应)浓硫酸的制备:三设备:
三阶段:
三原理:
例4:不论以何种比例混合,将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙溶液中,一定能产生沉淀的组合是 序号 甲 乙 丙 ① CO2 SO2 石灰水 ② HCl CO2 石灰水 ③ CO2 SO2 Ba(NO3)2 ④ NO2 SO2 BaCl2 ⑤ CO2 NH3 CaCl2 A.②③④ B.②③④⑤ C.①②④ D.①②③④ 解析与评价:SO2是酸性氧化性,能和碱反应生成盐和水,SO2有较强的还原性,遇氧化性试剂易被氧化生成。本题若忽略了在酸性条件下离子的氧化性会漏选③,若未注意题干中“一定”两字会多选⑤。对于①,由于石灰水过量,因此必有CaCO3和CaSO3沉淀,对于②,同样由于石灰水过量,因此必有CaCO3沉淀生成,对于③,CO2气体与Ba(NO3)2不反应,SO2气体通入Ba(NO3)2溶液后,由于溶液酸性增强,SO2将被离子氧化生成,因此有BaSO4沉淀生成,对于④,NO2和SO2混合后,SO2将被NO2氧化成SO3,通入BaCl2溶液后有BaSO4沉淀生成,对于⑤,当NH3过量时溶液中有CaCO3沉淀生成,发生反应的化学方程式为:2NH3+CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl,当NH3不足时,最终无沉淀生成,发生反应的化学方程式为:2NH3+2CO2+CaCl2+2H2O=Ca(HCO3)2+2NH4Cl 答案:D 【变式训练3】在①H2S ②SO2 ③CO ④Cl2 ⑤HI ⑥CO2六种气体中,属于酸酐的是_______;
能使品红溶液褪色的是_______;
通入石蕊试液先变红后褪色的是_______,只变红不褪色的是_______;
能使碘化钾淀粉试纸变蓝的是_______;
能与溴水反应的是_______。(填序号)答案:②⑥ ②④ ④ ①②⑤⑥ ④ ①②⑤ 解析:SO2、CO2分别是H2SO3和H2CO3的酸酐。SO2能使品红溶液褪色,而Cl2与水反应产生的HClO既能使品红褪色,又能使石蕊试液先变红色后褪色,能使石蕊试液变红的气体还有H2S、SO2、HI、CO2等酸性气体 与KI作用产生I2的气体是氯气,具有氧化性。能与溴水反应的气体是H2S、SO2、HI等 例5.(09年北京理综·28)(15分)以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整 4 +11O2 2Fe2O3+8SO2(2)接触室中发生反应的化学方程式是。
(3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母)。
a.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎 b.过量空气能提高SO2的转化率 c.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率 d.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁(4)每160 g SO3气体与H2O化合放出260.6 kJ的热量,该反应的热化学方程式是。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的SO2 和铵盐。
① SO2 既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2 吸收Br2的离子方程式是。
②为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00 mL相同浓度的NaOH溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解),该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量 部分测定结果:
铵盐质量为10.00 g和20.00 g时,浓硫酸增加的质量相同;
铵盐质量为30.00 g时,浓硫酸增加的质量为0.68 g;
铵盐质量为40.00 g时,浓硫酸的质量不变。
计算:该铵盐中氮元素的质量分数是 %;
若铵盐质量为l5.00 g,浓硫酸增加的质量为。(计算结果保留两位小数)解析与答案:(15分)(1)FeS2(2)2SO2+O22SO3(3)abd(4)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130.3kJ·mol-1(5)①SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42- ②14.56 2.31g 变式训练4、(09年全国理综卷I·27)(15分)浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)+CCO2↑+2H2O+2SO2↑ 请从下图中选用所需仪器(可重复使用)组成一套进行该感应并检验出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他、固液试剂自选(连接和固体仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。
选用仪器(填字母)加入试剂 作用 答案:
C B A A A 浓硫硫和木炭 无水硫酸铜 品红 酸性KMnO4 澄清石灰水 产生反应物 检验是否有水 检验SO2 除去SO2 检验CO2的存在 三、氮及其化合物(一)氮气高考资源网 1.氮气物理性质:
氮气的电子式:________,两个氮原子间通过_______个共用电子对形成共价键,并且破坏这种共价键,需要_________,因此氮气化学性质不活泼很难和其他物质发生化学反应。
2.氮气的化学性质(完成下列方程式)和H2反应 和O2反应 和Mg反应 [思考题]:
①Mg在空气燃烧,主要固体产物有? ② 相同质量的镁,分别在纯氧中、空气中、纯氮气中燃烧,得到的固体产物质量分别为W1、W2、W3,这三者的大小关系为? 3、氮的固定 将游离态的N2转变为化合态氮的方法,统称为氮的固定 氮的固定有三种途径:
(1)生物固氮:
(2)自然固氮:
(3)人工固氮:
(二)、氮的化合物 1、氨及铵盐(1)氨气:分子结构:
电子式 结构式 分子极性 物理性质:
化学性质:
与水反应 与酸作用生成铵盐(硫酸、硝酸、盐酸的反应方程式):
与盐溶液 NH3 + H2O + Fe3+ —— NH3 + H2O + Al3+ —— Ag+ + NH3 + H2O —— NH3 + H2O + CO2 + NaCl—— 与非金属的反应(O2、Cl2)实验室制NH3 1.实验原理(实验室制法):
(溶液还是固体?)2.实验装置:
,与制取 完全相同。
3.收集:
NH3 应使用 法,要得到干燥的NH3可选用 ___做干燥剂。
4.检验:
小结:①氨水中存在哪些微粒: ②什么能在浓氨水中加入NaOH固体可制取NH3? ③氨水成分与液氨是否相同?给氨水加热,[]、电离度如何变化?若煮沸呢 例6.试回答制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)图1 图2 ⑴收集氨气应使用 法,要得到干燥的氨气可选用 做干燥剂。
⑵用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是。该实验的原理是。
⑶如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法。
解析与评价:本题以氨气的物理性质中极易溶于水为考察背景是常考容易题。(1)由于氨气极易溶于水,收集时通常采用向下排气方法,干燥氨气宜选用碱石灰;
(2)喷泉实验主要原理是容器的内外产生压强差,1中是通过氨气溶于水使烧瓶内压强减小而出现喷泉;
(3)中要想产生喷泉,可以将烧瓶内的氨气压入烧杯中,先增大烧瓶内压强使氨气与水接触,进而使烧瓶内压强减少而出现喷泉。
答案:(1)向下排气方,碱石灰;
(2)将胶头滴管内的水挤入烧瓶内;
(3)用热毛巾覆于烧瓶顶部。
【变式训练5】下列气体与对应的液体不能进行喷泉实验的是()A.NH3和水 B.HCl和水 C.Cl2和水 D.CO2和NaOH溶液 【变式训练6】有关氨的说法不正确的是()A.NH3是4核10电子极性分子,三角锥型,具有还原性 B.NH3极易溶于水,可做喷泉实验,氨气易液化,液氨可用作制冷剂 C.氨气是非电解质,氨水是电解质 D.蘸有浓盐酸玻璃棒遇氨气可产生白烟 例7.(09年全国理综Ⅱ·28)(15分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是,发生反应的化学方程式是。
(2)B中加入的物质是,其作用是。
(3)实验时在C中观察到得现象是,发生反应的化学方程式是。
(4)实验时在D中观察到得现象是,D中收集到的物质是,检验该物质的方法和现象是。
解析与评价:本题以氨气的制备,氨气的性质为考察要点,属于中档题。(1)、制备氨气的药品NH4Cl和Ca(OH)2,(2)干燥氨气用碱石灰(或CaO),(3)主要描述固体粉末的颜色变化,方程式见答案。(4)、描述D中的现象重点强调出现无色液体,氨气检验方法。
答 案:(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)碱石灰(或CaO)除去NH3气流中的水汽(3)黑色粉末部分逐渐变为红色 2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu(4)出现无色液体 氨水 用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝 【变式训练7】(09年上海化学·4)用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是 ①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加 ③氯化铵分解吸收热量,降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气 A.①② B.③④ C.③④ D.②④ 答案:B(2)铵盐高考资源网 物理性质:
[思考]:写出电子式:
NH4Cl(NH4)2S 化学性质:(完成下列方程式)水 解:请写出NH4+在D2O中水解的离子方程式 与碱反应:铵盐与碱反应离子反应 △ 不稳 定性:热稳定性差,受热易分解:
△ NH4Cl—— NH4HCO3—— 铵根检验:
例8.用加热方法可分离的一组物质是()A.氯化铵和消石灰 B.碳铵和过氧化钠 C.碘和食盐 D.硝酸铵和硫酸钠 【变式训练8】(05上海)对于某些离子的检验及结论一定正确的是()A.加入盐酸产生无色气体,将气体通入石灰水中,溶液变浑浊,一定有 B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 C.加入氢氧化钠并加热,产生气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有 D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+ 3.氮的氧化物及其性质 ①氮的氧化物的种类、、、、、其中HNO3的酸酐是、HNO2的酸酐是 ②NO、NO2的性质、制法 物理性质 NO通常为、的气体,微溶于水。
NO2、气味 气体。
化学性质 NO和氧气的反应:
NO2和水反应:
NO2和N2O4的相互转化:
NO2和NaOH溶液反应:
NO2具有较强的氧化性,能______SO2;
能使湿润的淀粉KI试纸______。
NO、NO2的制取 实验室制取NO的方程式为 ;
用______法收集。
实验室制取NO2的方程式为 ;
用______法收集。
氮的氧化物溶于水的计算 计算依据(用方程式表示)例9.(1)标况下,盛有NO2和N2以1:1混合气体的试管倒扣在水中,充分反应后余气体积占原体积的多少。
(2)将10mLNO和NO2混合气体缓慢通入倒立于水槽中的盛满水的试管中,充分反应后,有5mL剩余气体,求原混合气体NO和NO2的体积比。
解析与评价:(1)、假设试管体积为V,VNO2=0.5V,VN2=0.5V,由于3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余气体总体积为:V剩余=0.5V+1/6V=2/3V。
(2)、剩余气体应为NO,设10ml气体中NO体积为V1, NO2体积为V2,则有V1+V2=10,V1+1/3V2=5,求解得V1=2.5,V2=7.5,V1:V2=1:3.答 案:(1)2/3V,(2)、V1:V2=1:3.【变式训练9】(1)一定条件下,16mlNO和O2混合充满试管倒扣水中余气为2ml求NO占原气体的多少(2)将12mlNO2和O2的混合气体通入足量的水中,充分反应后余气2ml(气体均在相同状态下测定)求原各气体的体积 答案:(1)分为两种情况讨论:当2ml为NO时,NO占原气体的5/8, 当2ml为O2时,NO占原气体的1/2.(2)分为两种情况讨论:当2ml为NO时,VNO2=10.8 VO2=1.2 当2ml为O2时,VNO2=8 VO2=4 ③氮的氧化物对空气的污染与防治 4.硝酸的性质(一)物理性质:
(二)化学性质:
●不稳定性:在常温下见光或受热就会分解,硝酸越浓就越,反应方程式:
[思考]久置的试剂颜色变化的较多。
①.如:Na2O2、、Fe2+ 化合物、AgX、AgNO3等。为什么? ②下列呈现黄色的原因是 ①久置的硝酸常呈黄色,如何去掉浓硝酸的黄色? ②碘化钾溶液和氢碘酸溶液久置均变黄 ③工业盐酸呈现黄色 ④纸张变黄 ⑤硝酸沾在皮肤上,皮肤变黄 ●强酸性(具有酸的通性)思考、如何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? ①浓硝酸:现象: 原因 ②浓硫酸:现象: 原因 ③浓盐酸:现象: 原因 [讨论]只用铜丝鉴别三瓶失去标签的液体:浓HCl、浓H2SO4、浓HNO3。
●强氧化性(完成下列反应方程式)①Cu+HNO3(浓)②Cu+HNO3(稀)③Mg+HNO3(极稀)—Mg(NO3)2+ N2O + H2O(配平,且标明电子转移方向和数目)Mg+HNO3(极稀)— Mg(NO3)2+ NH4NO3 + H2O(配平,且标明电子转移方向和数目)④Fe+HNO3(稀,过量)⑤Fe(过量)+HNO3(稀)⑥C+HNO3(浓)⑦FeO+HNO3(稀)⑧Na2SO3+HNO3(稀)⑨SO2+HNO3(稀)●与有机物的反应(完成下列反应方程式)①与甲苯硝化反应 ②与丙三醇酯化反应 ③遇某些蛋白质显色反应 思考:现有稀HCl、稀H2SO4、稀HNO3、浓硝酸,请问如何除去附在试管壁上的银? 那么用浓硝酸好?还是稀硝酸好?(从污染和消耗酸的量来考虑)(三)、硝酸的用途 是一种重要的化工原料:
制炸药、染料、塑料、硝酸盐等。
【规律总结】高考资源网 ①除Pt、Au等少数金属外,其余金属几乎都能与硝酸反应。
②常温下,浓硝酸对铁、铝等金属有钝化作用。故用 运输浓硝酸。
③硝酸与金属反应时,硝酸的还原产物与硝酸的浓度和金属的还原性有关,一般来说,浓硝酸还原为,稀硝酸还原为。
④硝酸与非金属反应时,非金属单质被氧化为相应的。
⑤王水:
混合后所得溶液,可以溶解所有金属包括Pt、Au 四、无机非金属材料----硅(一)硅 1.存在:自然界中仅有 态存在,地壳里硅的含量居第 位。
2.晶体结构:晶体硅与金刚石结构相似:属于 晶体,该晶体中每个硅原子以 键与 个硅原子相连构成一个小正四面体,以此为单元向空间无限延伸构成空间网状结构。由于,晶体硅的熔沸点或硬度均低于或小于金刚石。
3.物理性质:
【例10】下列物质:①H3O+②晶体硅 ③金刚石 ④CH4 ⑤NH4+ ⑥CHCl3 ⑦NH3,其中晶 体或分子的空间结构均不属于正四面体的是()A.①③⑤ B.②④⑥ C.①⑥⑦ D.①⑤⑦ 4.化学性质:(完成下列方程式)常温下(F2、HF和强碱)加热或高温下(O2、Cl2反应)5.工业制备:
思考与交流:硅和铝有哪些相同点、不同点?(二)二氧化硅 1.二氧化硅的晶体结构 在SiO2晶体中一个Si原子跟四个O原子形成 个共价键,即每1个Si原子周围结合 个O原子,同时每个O原子跟 个Si原子相结合。二氧化硅晶体中Si原子与O原子以 的比率组成立体网状结构的原子晶体。晶体中1个Si原子与周围的4个O原子形成 结构 2.物理性质:
3.化学性质:
a.弱氧化性:
b.具有酸性氧化物的通性:
c.与酸反应:SiO2+HF---4.用途:_______________________________________________ 例11.下列说法正确的是()A.二氧化硅溶于水显酸性,所以二氧化硅属于酸性氧化物 B.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸 C.二氧化碳通入水玻璃可能得到原硅酸 D.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强(三)硅酸、原硅酸 1.硅酸(H2SiO3)、原硅酸(H4SiO4)的性质:
2.硅酸(H2SiO3)的制备:高考资源网 (四)硅酸盐 1.硅酸钠水溶液叫水玻璃。在空气中会变质,反应式为:。
2.硅酸盐氧化物表示法:金属氧化物·SiO2·H2O 硅酸钠(Na2SiO3)可表示为:
;
正长石(KAlSi3O8)可表示为:。
高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]可表示为:
;
3.硅酸盐的用途:
a.土壤保肥 b.硅酸盐产品:
硅酸盐产品 主要原料 设备 反应原理 主要成分 特性 水泥 玻璃 陶瓷 不作要求 不作要求 例12.不能用磨口玻璃瓶贮存的一组物质是()A.溴水 氯水 碘水 B.氢溴酸 盐酸 氢硫酸 C.浓硫酸 浓硝酸 浓盐酸 D.NaOH溶液 Na2CO3溶液 水玻璃 【高考真题】.(09年江苏化学·3)下列所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是 a b c A Al AlCl3 Al(OH)3 B HNO3 NO NO2 C Si SiO2 H2SiO3 D CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO 答案:B 2.(09年全国理综Ⅱ·6)物质的量之比为2︰5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是 A.1︰4 B.1︰5 C.2︰3 D.2︰5 答案:A 3.(09年全国理综Ⅱ·28)(15分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是,发生反应的化学方程式是。
(2)B中加入的物质是,其作用是。
(3)实验时在C中观察到得现象是,发生反应的化学方程式是。
(4)实验时在D中观察到得现象是,D中收集到的物质是,检验该物质的方法和现象是。
答案:(15分)(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(其他合理答案也给分)(2)碱石灰(或CaO)除去NH3气流中的水汽(3)黑色粉末部分逐渐变为红色 2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu(4)出现无色液体 氨水 用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝 用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝 4.(09年浙江理综·28)[15分]单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:①四氯化硅遇水极易水解;
②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
③有关物质的物理常数见下表:
物质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸点/℃ 57.7 12.8 — 315 — 熔点/℃ -70.0 -107.2 — — — 升华温度/℃ — — 180 300 162 请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式。
(2)装置A中g管的作用是 ;
装置C中的试剂是 ;
装置E中的h瓶需要冷却的理由是。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:
5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O ①滴定前是否要滴加指示剂?(填“是”或“否”),请说明理由。
②某同学称取5.000g残留物后,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×10-2 mol/L KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是 答案:[15分](1)MnO2+4H++2Cl―Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)平衡压强,使液体顺利流出并防止漏气;
浓硫酸;
产物SiCl4沸点低,需要冷凝收集;
(3)Al、P、Cl;
(4)①否;
KMnO4溶液的紫红色可指示反应终点;
②4.480%;
【感 悟】非金属相关考察题目广泛,有选择题,填空题(实验,推断,工业流程图题,元素化合物综合题,计算题等),从09高考试题看多属于中等难度试题,在做题时必须兼顾知识与技能的统一,灵活使用所学知识,审清题意。
【课后练习】 1.下图是年世界环境日主题宣传画《啊!地球出汗了》,这幅宣传画所揭示的全球主要环境问题是 A.酸雨 B.臭氧层空洞 C.温室效应 D.光化学烟雾 2.为了探索月球上是否存在生命的痕迹,首先要分析月球岩中是否包藏有碳氢化合物。科学家用氘盐酸即DCl的D2O溶液处理岩石样品,收集放出的气体加以分析,结果只发现有一些气态碳氘化合物。试推断该碳氘化合物是 A.岩石中的碳酸盐与氘盐酸反应的产物 B.岩石中的碳酸氢盐与氘盐酸反应的产物 C.岩石中的碳化物与氘盐酸反应的产物 高考资源网 D.岩石中的碳氢化合物与氘盐酸反应的产物 3.下面对氯气的叙述正确的是 A.氯气可使湿的红布条褪色,所以氯气具有漂白性 B.氯气没有漂白性,但通入品红溶液中,品红褪色 C.过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁 D.闻其气味时要小心,将集气瓶放在鼻孔下直接闻 4.烧瓶中放入铜片和稀硝酸,用酒精灯加热来制取较纯净的一氧化氮,反应开始后发现烧瓶中充满棕红色气体,这时的操作应是 A.立即接上收集容器,用向上排空气法收集 B.待烧瓶中红棕色消失后,用向上排空气法收集 C.立即用排水法收集 D.待烧瓶中红棕色气体消失后,用排水法收集 5.下列说法中不正确的是 A.普通玻璃呈淡绿色是由于含Fe2+ B.坩埚、蒸发皿都属于陶瓷制品 C.唐“三彩”是一种玻璃制品 D.高温下硅酸钙比碳酸钙稳定 6.含FeS2A%的黄铁矿W吨,在用接触法硫酸的过程中,损失硫C%,可制得浓度为B%的硫酸为 A.吨 B.吨 C.吨 D.吨 7.下列对溴化钠的描述中,正确的是 A.是一种可溶于水的晶体,熔点较高 B.跟AgNO3溶液反应将生成白色沉淀 C.跟浓硫酸反应是制取溴化氢气体的常用方法 D.其工业制法之一是将金属钠跟单质溴反应 8.下列各组物质中,每一种物质都能使溴水褪色的是 A.AgNO3溶液、CCl4、碘水 B.Na2SO3溶液、FeCl3溶液、H2S溶液 C.FeCl2溶液、KOH溶液、镁粉 D.NaOH溶液、CO气体、氯水 9.O2-由于离子半径较小,且带2个负电荷,在水中会强烈地吸引并结合水中的H+而生成OH-,下列反应中不包含此步变化的是 A.Na2O+H2O=2NaOH B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ C.12Fe2++3O2+6H2O=8Fe3++4Fe(OH)3↓ D.Ag2O+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]++2OH-+3H2O 10.向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是 A.NaCl Na2SO4 B.NaCl NaBr Na2SO4 C.NaCl Na2SO4 I2 D.NaCl NaI Na2SO4 11.次氯酸盐最大的用途是漂白和消毒。这类漂白剂氧化能力是以“有效氯”的含量来标志。“有效氯”的含量定义为:从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比,常以百分数表示。请问纯LiClO的“有效氯”为 A.121% B.100% C.89% D.21% 12.用浓硫酸吸收SO3可以得到H2SO4•SO3。用mg98%的H2SO4充分吸收SO3后再进行稀释,可得到98%的硫酸的质量为 A.2.42mg B.2.22mg C.2.02mg D.1.98mg 13.下列离子方程式不正确的是 A.银氨溶液中加入足量盐酸产生沉淀:
[Ag(NH3)2]+++3H++=AgCl↓+2+H2O B.在亚硫酸钡沉淀中加入稀硝酸后,沉淀不溶解:
3BaSO3+2H++2=3BaSO4↓+2NO↑+H2O C.碳酸钠溶液中通入少量SO2:
2+SO2+H2O=2+ D.氧化铁可溶于氢碘酸:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 14.NH3和O2混合气体100mL通过红热的铂丝,充分反应后的混合气体再通过足量水最终收集到10mL残留气体,则原混合气体中O2体积不可能是(气体体积在相同条件下测定)A.12.5mL B.21.5mL C.64.2mL D.70.0mL 15.(1)少量的Mn2+可以催化分解H2O2,其反应的机理可简单解释为:
试写出上述2步反应的离子方程式_________________(2)对于CO中毒、心肌梗塞、冠心病或小儿肺炎等危重患者都要采用吸氧治疗。普通医务室中没有氧气瓶,但一般都有消毒用的30%的H2O2溶液。同时还有可选用的试剂为:KMnO4、HCl、H2SO4、MnO2、Mg、CuSO4、NaCl、葡萄糖。请写出一种使H2O2中氧完全释放出来的理想反应方程式______________________________。
16.氰(CN)2的结构式为N≡C—C≡N,其化学性质与卤素(X2)很相似,化学上称之为拟卤素。(CN)2和水反应可生成HCN和HCNO;
(CN)2的氧化性比Br2弱,比I2强。
(1)下列有关反应的化学方程式不正确的是(填选项标号)。
A.(CN)2和NaOH溶液反应:(CN)2+2NaOH==NaCN+NaCNO+H2O B.MnO2和HCN反应:MnO2+4HCNMn(CN)2+(CN)2↑+2H2O C.向KCN溶液中加入碘水:I2+2KCN==2KI+(CN)2 D.在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2:Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2(2)HCN的电子式为,按电子云重叠方式分类分子内化学键类型为_________________,碳原子的杂化类型为____________。
(3)处理含(其中C为+2价)的工业废水常用氧化,生成的(其中C 为+4价)元素,反应的离子方程式如下:
a+b+c=dCNO-+eN2↑+f+b+cH2O 上述化学方程式可能的配平系数有多组,请回答:
①方程式中e : f的值为(填选项标号)。
A.1 B.1/2 C.2 D.不能确定 ②若d=e=1, 则b=。
17.试依据下列事实,作出有关的结论。
(1)硅的非金属性特征大于金属特征,而锗的金属特征大于非金属特征,_____。(2)金刚石是电的绝缘体,石墨可以导电,而C60可作为制超导体材料,____________。
(3)在常温下硅的化学性质不活泼,但自然界中却没有单质硅存在,__ _。
(4)硅酸钠溶液中通入CO2气体时,可生成难溶于水的酸—硅酸,_ ___。
(3)碳单质的三种同素异形体:骨架型的金刚石、层型的石墨及球形的球碳分子,试确定那一种物质易在火山喷发口附近发现,_________________________________。
18.已知A、B、C、D、E为中学化学常见物质,A、B、C、D、E中均含有同一种元素,A、C均为气体,E为液体,下图中箭头上的反应物和反应条件均已略去(1)当A与E反应生成B和C时,则A、E共同含有乙元素。生成的C气体易液化。常温常压下D是气体,冰水冷却D时变成无色晶体,此无色晶体的化学式是。根据所学的氧化还原反应知识判断:在A~E各物质中,在一定条件下能与D发生氧化还原反应的物质有(填字母)。D溶于纯净的E时,能按物质的量比1:1化合,生成物的化学式可表示为(写成化合物、复合物或氧化物形式均可)。试描述气体C的物理性质_____________。
(2)当A与E发生化合反应时,能观察到空气中形成大量的白烟,则A、E共同含有甲元素。通过上述描述可知:A的化学式为,E的化学式为。当小心加热A与E化合时的生成物F时,可得到一种无色无味的气体G(G和CO2具有相同的原子数目和电子数目)和一种无色无味的液体H,写出F分解生成的G+H的化学方程式。
19.某课外小组欲通过实验证明方铅矿分解所得白色粉末中含有氧元素,设计以下的实验装置:
在实验或改进实验中,可能发生的化学反应如下:
PbO+CPb+CO↑,2 PbO+C2Pb+CO2↑,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O [Cu(NH3)2]Ac+CO+2NH3 [Cu(NH3)4]Ac·CO △H<0。请回答以下问题:
(1)在装置A中不断鼓入氮气的作用是,能否用空气代替氮气?,其理由是。
(2)在实验过程中,未见B装置中有白色沉淀生成,说明在装置A中发生反应的化学方程式是,证明氧化铅里含有氧元素的实验事实是。
(3)若使实验更具有说服力,通过增添设备和药品,设计一个更加严密的改进实验方案是。
(4)若没有木炭粉和氮气,改用氢气行吗?,实验的装置和药品又将做怎样的调整?____________。
20.将23.9 g表面已锈蚀成铜绿〔Cu2(OH)2CO3〕的铜片投入120 mL一定浓度的硝酸中,充分反应后,硝酸被还原成NO2和NO,反应后溶液中H+为0.160 mol。往反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,滤出沉淀,洗涤,干燥后得到29.4 g蓝色固体。求:(1)铜片中单质铜的质量分数;
(2)铜片与硝酸充分反应后,溶液中NO3-的物质的量浓度(假设反应前后溶液的体积不变)【参考答案】 1.C 2.C 3.C 4.D 5.C 6.A 7.A 8.C 9.B 10.AB 11.A 12.B 13.D 14.B 15.(1)H2O2 + Mn2+ = MnO2 + 2H+ H2O2 +MnO2 + 2H+ = H2O + Mn2+ +O2↑(2)5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑ 16.(1)CD(2)sp 2个σ键和2个π键(3)①B ②6 17.(1)表明同主族元素性质是递变的。(2)表明C60与石墨具有某种类似的结构。(3)说明在自然条件下,硅不如其化合物稳定。(4)表明硅酸的酸性比碳酸弱。(5)三种物质中金刚石在火山口易被发现,因为该处温度高、压力大,有利于破坏石墨中的化学键,有条件形成金刚石。
18.(1)SO3 A和B H2S2O7或H2SO4·SO3或2SO3·H2O SO2是无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,易溶于水,有毒(2)NH3 HNO3 NH4NO3N2O↑+2H2O。
19.(1)N2可将实验装置内的空气排净,并作为动力源将PbO与C反应生成的气体,赶入B、C两个实验装置处。不可用空气体代替N2,空气中的O2可与灼热的炭反应,且空气中还含有CO2、H2O等含氧化合物,均可导致实验失败。
(2)PbO+CPb+CO↑,在装置C处可见一氧化碳燃烧产生的淡蓝色火焰。(3)可在装置B后串联一个内盛[Cu(NH3)2]Ac溶液的洗气装置,吸收一氧化碳,反应完毕,取出吸收液加热解吸,用排水取气法收集放出的气体,通过进一步实验证明该气体是一氧化碳。
(4)可用H2代替N2和木炭,PbO+H2Pb+H2O,用无水CuSO4吸收生成的水,证明氧化铅中含有氧元素。装置B应改用内盛CuSO4白色粉末的干燥管。
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