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第三单元我们周围的空气
课题:第一节空气的成分
★教学目标
1、通过测定空气中氧气的含量认识空气的组成,学习从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。
2、合社会生活了解空气是一种重要的资源。
3、过验证通风不畅环境中空气与新鲜空气的区别和认识空气质量日报,增强关爱自然的意识和责任。
4、在分析空气组成基础上,初步认识混合物、纯净物的概念。
★重点难点
重点:让学生认识空气对人类和自然界的动植物的重要意义。知道空气是自然资源。
难点:设计实验方案,测定不同环境中空气的成分。
★教学内容分析
空气的成分对于学生来说,不是陌生的内容,空气污染对于人类的危害也是学生经常见闻的,而采用科学的方法测定空气的组成,自己亲手做实验来比较通风不畅的环境与通风良好的环境的空气的质量,会带给学生从未有过的体验,当学生真正认识了空气的成分,了解了空气中各种成分的重要用途,他们自然就会把空气当成一种重要的自然资源来对待。
★教学对象分析
初中三年级的学生认识能力已有了较大的发展,他们的认识由感性向理性深化,因此对于空气成分的认识,已不在满足于小学自然课上“知道空气是物质,空气是由多种成分组成的混合物,空气可供给人和动物呼吸、可供燃料燃烧、空气污染的危害严重”等常识,他们将在更高的层次上认识空气,要思考空气的成份是怎样测定出来的?空气中的这些成份是哪里来的?有什么作用?什么原因会导致空气成分的改变?空气成分改变会产生什么后果?
★实验用品
酒精灯、注射器、玻璃管(内有细铜丝)、火柴、塑料瓶、澄清石灰水
★教学过程
教师活动
学生活动
活动设计意图
课前教师布置研究性课题:
研究性学习—空气中有什么?
空气是我们非常熟悉的物质,我们每时每刻都生活在空气的“海洋”里,离开了空气,一切生命就无法生存。那么你认识空气吗?你觉得空气是单一成分的物质还是多一成分的物质呢?你知道空气中含有那些物质?请你结合生活经验用事实进行说明或者设计实验进行证明。(所需的实验仪器、药品可自己搜集或从实验室借取)
学生结合生活经验和已有的知识储备对空气进行重新审视,较为理性地、科学地整理自己对空气的认识。
结合学生的生活经验、已有的知识,围绕科学的可以激发学生兴趣的课题开展学习,有利于激发学生的学习兴趣和探究欲望。
从学生熟悉的事物入手,进行科学教育。
一、认识空气的组成
1、教师组织学生展示研究成果,倾听学生们的争论和发言,随学生们的表述板书出空气中含有的物质,并时时点头或用贴切的话语对学生们的表现表示赞许。
学生积极、热切地通过多种形式来表述自己对空气的认识。
引导学生在新旧知识经验之间、在日常生活与科学知识之间建立起联系,通过对已有知识经验的运用、改造来学习新知识。
给学生一个空间,让他们自己去发挥;给学生一个机会,他们会还你一个惊喜!
2、教师总结学生们的表述并提出新问题:今天我们的认识需要再深入一步,研究空气中氧气的含量。怎样来测定空气中氧气的含量呢?
[活动天地]
教师引导学生思考测定空气中氧气含量的实验思路:
如何将密闭容器中的氧气消耗掉而有不产生新的气体?如何测得消耗掉氧气的体积?
然后再给学生讲清该实验的反应原理、实验装置、操作要领,最后再把学生的思维扩出去:你还能设计那些实验?(这个问题可留做课外作业,学生们进行研究性学习)
学生讨论并表述观点,在明确实验思路及原理后,学生们以小组为单位进行实验,注意操作要领,观察实验现象,记录实验数据,分析数据,得出结论——氧气大约占空气体积的1/5。
对于本课题的学习,学生们也具备相应的科学知识,所以实验思路、反应原理都不会有太大问题,但是由于刚开始接触化学实验,有些实验操作还有可能出现一些问题,由于刚刚接触探究活动,对探究活动中可能出现的问题也可能估计不足,因此开放的讨论和教师适当的指导很有必要,但总的探究过程可以放开让学生大胆去做。
3、教师引导学生以具体的物质如氧气、空气为例,水到渠成地引出混合物、纯净物的概念。
学生在感受空气成分的基础上认识到空气是一种混合物,而氧气、氮气、二氧化碳等物质为纯净物。
学生处次接触物质分类的知识,对混合物、纯净物的认识不可能非常清晰,教师可多列举一些学生容易辨析的物质让学生进行判断。
二、关注空气质量
1、[实验探究]通风不畅环境中的空气与新鲜空气的区别
教师要引导学生明确:
●采集气体样品的方法
●让学生学会检验二氧化碳
●初步学习通过对比实验获得结论的方法。
学生用自己想到的方法或用书上的方法课前采集操场上空气样品,课上采集教室内空气样品,利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质进行对比实验,通过观察到现象的不同而亲身感受到通风不畅环境中的空气与新鲜空气的区别,增强环保意识。
通过验证通风不畅环境中的空气中含有较多的二氧化碳及一些有害气体,让学生增强环境意识。
因此,教师发动学生课后尽可能多地采集不同环境中空气样品进行对照实验,使学生获得深切的真实感受。
2、[活动天地]认识空气质量日报
这一活动可采用学生自学的方式进行,使学生明确空气质量日报的内容,并引导学生在日常生活中关注空气的指量。
学生自学,认识空气质量日报。
学生自己能解决的问题,教师坚决不要代替;学生自学能学会的问题,教师坚决不讲。在教学中要有意识地培养学生的自学能力。
三、空气是一种重要的资源
这一标题可组织学生自学,多与社会联系,使学生体会到生活中处处有化学,处处离不开化学。
学生自学,小组内进行交流,谈自己对空气是一种重要资源的认识,谈对空气发现史的感受。
课堂小结:
通过“测定空气中氧气含量”和“通风不畅环境中的空气与新鲜空气的区别”两个探究实验,你觉得要研究一个未知问题大致要经过那些步骤?
学生回顾实验,整理思路,进行表述,其他学生相互补充,基本形成一个教完整的步骤:提出问题——做出假设——设计方案——进行实验——收集证据——解释与论证——讨论与交流——得出结论。
学生学习科学的最好方法就是亲身经历科学活动,在次基础上,再对活动过程进行归纳,就可以使学生初步掌握科学探究的方法。
★教学反思
基于学生已有的知识基础和生活经验,将教学的起点挂靠在已知与未知的衔接点上,是我在设计本节课教学时着力考虑的问题。因此,我在课前布置研究性课题——空气中有什么?课堂上让学生尽情地发表他们的高见,教师充分利用学生认识上的不足,不失时机地将问题的焦点集中到如何应用化学反应的方法。
让学生的自主探究活动成为化学课堂教学的主要形式,是设计本节课教学时的基本思想。探究的动因源于问题,探究的功效在于教师的恰当引导。
培养学生收集和处理信息的能力是本节课追求的又一个教学目标,对于“关注空气质量”,“空气是一种重要的资源”等知识的学习,宜采用学生课下收集资料,课上自学教材和相互交流的方式进行。
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10.1常见的酸和碱
教学目标:初步了解什么是酸、碱、盐;能完成简单的探究实验。
过程与方法:在学习了什么是酸后,完成对碱的模拟自主探究,运用实验的方法获取信息,运用比较、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。情感态度与价值观:增强对化学现象的探究欲,发展善于合作,勤于思考的科学精神。
重点:从离子观点了解什么是酸、碱、盐。
难点:运用酸碱指示剂检验酸溶液和碱溶液。
教学过程:
本课题在知识结构上可分为三部分。
首先,从酸碱指示剂的实验,简单地反映酸和碱能与指示剂反应并显示不同的颜色,从而说明酸和碱作为不同类物质具有不同的性质,使学生对酸和碱有一些初步的认识。在此基础上,具体介绍了几种常见酸和碱的性质、用途等,并通过学生总结的方式,简单归纳几种酸和碱各自相似的化学性质。关于酸和碱的腐蚀性是结合具体物质来介绍的;最后,在学生对酸和碱的性质有了一些认识以后,通过酸和碱溶液的导电实验,来说明酸和碱为什么会具有一些共同的性质。
本课题在介绍酸和碱的化学性质时,采用了探究式的写法,目的是使学生能积极参与学习,能根据学过的知识来主动探究未知,从而对这部分内容有更深的认识。
教学建议
1.在介绍常见的酸和碱之前,可以启发学生列举出见过或知道的酸和碱。然后再用指示剂进行实验,实验用的酸和碱也可根据实际情况选择。
2.关于用植物的花等做指示剂的探究活动,可事先让学生准备一些花或果实;应叮嘱学生不要随意采摘公共场所等地的花。
3.关于酸和碱的化学性质,有些反应学生已经学过,如酸与金属的反应、氢氧化钙与二氧化碳的反应、酸碱与指示剂的反应等。教学中可利用教材提供的活动与探究,引导学生回忆、类推,井指导学生进行简单的归纳和小结。
4.对于酸和碱,教材最初介绍酸类物质和碱类物质对没有给出定义,在介绍酸碱溶液导电实验后,也没有直接给酸和碱下严格的定义,只是解释酸和碱为什么具有相似的化学性质,帮助学生认识酸和碱。所以,教学中不要过分强调死记定义,可根据学生的具体情况,从解离的角度介绍酸和碱的定义,但不宜加深和拓宽。
5.关于酸和碱的通性,课程标准没有作出具体的要求,教材只是以讨论的形式让学生从学过的几种物质来进行简单归纳,教师可在教学中进行指导,并在课题小结对做适当总结。
[提问]:试管中的紫色石蕊试液,在不借助任何化学药品的情况下,能否使之变成红色学生演示:向试管中吹气。紫色石蕊试液变成红色。
[追问]:为什么会变色?学生回答:二氧化碳与水反应生成碳酸。
[提问]:除了碳酸,还有其他物质能使紫色石蕊试液变色吗?
探究实验:分别在下表溶液中滴加紫色石蕊试液或酚酞。
加入紫色石蕊试液后溶液的颜色变化加入无色酚酞试液后溶液的颜色变化
食醋
石灰水
盐酸
氢氧化钠溶液
石蕊和酚酞溶液叫酸碱指示剂,它们能跟酸或碱反应而显示不同颜色,
用花卉或果实加酒精浸泡自制指示剂
自制指示剂
在不同溶液中颜色的变化
食醋石灰水盐酸氢氧化钠溶液
一:常见的酸
1:观察盐酸、硫酸的物理性质及主要用途
盐酸硫酸
颜色、状态
打开瓶盖现象
气味
用途
盐酸的颜色和白雾
纯净的盐酸是无色的,但工业品盐酸常因含有杂质而带黄色。盐酸所含的杂质通常是H2SO4、AsC13、FeC13等。这些杂质有的是由原料不纯而带入的,有的是因设备受腐蚀,如铁制设备被酸侵蚀而带入Fe3+,盐酸的黄色主要就是由Fe3+引起的。
观察浓盐酸的挥发性时会看到白雾,学生往往把它叫白烟,这是错误的。雾是液滴悬浮在空气中的现象;烟是固体颗粒悬浮在空气中的现象。
盐酸的用途
盐酸能用于制造氯化锌等氯化物(氯化锌是一种焊药),也能用于从矿石中提取镭、钒、钨、锰等金属,制成氯化物。
随着有机合成工业的发展,盐酸(包括氯化氢)的用途更广泛,如制聚氯乙烯、塑料,用于合成多种有机氯化物,用于水解淀粉制葡萄糖,用于制造盐酸奎宁(治疗疟疾病)等多种有机药剂的盐酸盐等。
胃液里的盐酸
在人的胃液里HCl的质量分数大约是0.45%~0.6%。胃液里的盐酸由胃底腺的壁细胞所分泌,它具有以下的功用:
(1)促进胃蛋白酶的作用,使蛋白质容易水解被人体吸收;
(2)使二糖类物质如蔗糖、麦芽糖水解;
(3)杀菌。
硫酸的用途:
硫酸大量用于清洗钢铁的表面。在钢铁进行冷轧、冷拔和冲压等加工之前,必须清除钢铁表面的氧化铁,否则,在冷轧、冷拔和冲压时氧化铁就可能被压入钢铁中,使钢铁的表面很粗糙,甚至造成废品。氧化铁的存在也会使轧辊或冲模等工具很快被磨损。在金属表面镀镍或镀铬时,也要用硫酸清洗金属表面,否则镀层很容易脱落下来。硫酸还是生产化肥的原料。把氨通入75%硫酸中,可以生成硫酸铵。这个反应放出大量的热,这些热量用来将水分蒸发,便可得到硫酸铵晶体。硫酸铵和尿素都是重要的氮肥。硫酸也是生产过磷酸钙肥料的原料。在石油精炼中,要用浓硫酸除去汽油和润滑油中的杂质──硫化物和不饱和碳氢化合物,每精炼1t石油要用24kg浓硫酸。在有机化工中,硫酸是生产农药敌百虫、以及合成洗涤剂烷基苯磺酸钠的原料。很多基本有机化工原料如甲酸、草酸、柠檬酸、苯酚、乙酸乙酯也要用硫酸做原料
在无机化工生产中,硫酸用于生产氢氟酸、铬酸、磷酸、硫酸铜、硫酸铝、硫酸锌、硫酸镍以及钛白粉、立德粉等颜料。总而言之,在肥料、冶金、石油精炼、农药、炸药、纺织、染料、塑料、油漆、电池、制革、颜料、药品和洗涤剂等工业中,处处都离不开硫酸。
浓硫酸的吸水性
浓硫酸具有吸水性,是由于它能跟水结合生成不同组成的水合物,同时放出热。硫酸的水合物有H2SO4H2O、H2SO42H2O、H2SO44H2O等,当降低硫酸溶液的温度时,这些水合物便以晶体形式析出。
稀释浓硫酸时会放出大量的热,正是由于硫酸跟水结合形成水合物时放出的热量多于它的分子扩散时所吸收的热量之故。
浓硫酸的脱水性
浓硫酸能使蔗糖、淀粉、纤维素等物质失水碳化,并不是因为浓硫酸吸取了有机物内部所含有的水分(结晶水),而是把组成有机物成分里的氢、氧元素的原子按2:1的比率(水的组成比)从有机物里夺取出来,形成硫酸的水合物,同时剩下有机物组成中的碳。对浓硫酸来说,它起了脱水作用,对有机物来说,则发生了碳化现象。
浓硫酸的氧化性
在浓硫酸中,硫酸大都是以分子状态存在的。分子中两个氢原子的半径很小,极化能力很强,很容易钻入硫酸根内部,它们对氧有较强的极化作用,削弱了硫和氧之间的作用,从而大大减弱硫酸根的稳定性。所以硫易被还原,浓硫酸有氧化性。这种氧化性是未电离的硫酸分子的特征。稀硫酸中的硫元素不表现氧化性,这是由于硫酸溶于水后完全电离,硫元素完全是以SO42-形式存在的,SO42-的空间构型近似为正四面体,而且硫原子居于正四面体的中心,2个单位的负电荷属于整个SO42-。这样对称的结构不易受外界作用而极化,所以性质稳定。
2:浓硫酸的腐蚀性
实验放置一会儿后的现象
用玻璃棒蘸浓硫酸在纸上写字
用小木条蘸浓硫酸
将浓硫酸滴到一小块布上
浓硫酸溶于水的实验:
浓硫酸溶于水时,溶液的温度会升高。
提问:实验室中常用稀H2SO4,如何将浓硫酸稀释呢?
【演示】实验“稀释浓硫酸”(可请同学用手接触烧杯外壁)。
[讲解]浓H2SO4溶于水放出大量热。
【提问】为什么切不可将水倒入浓H2SO4中?(请同学参考课有关内容回答)
【板书】浓H2SO4的稀释:酸入水、沿内壁、慢慢搅动。
【提问】浓硫酸为什么可做干燥剂?如果不慎在皮肤或衣服上沾上浓硫酸应如何处理?
3:酸的化学性质:
加入物质稀盐酸中发生的现象和反应式稀硫酸中发生的现象和反应式
滴入紫色石蕊试液
滴入无色酚酞试液
镁
现象现象
反应式反应式
铝
现象现象
反应式反应式
锌现象现象
反应式反应式
铁
现象现象
反应式反应式
铁锈
现象现象
反应式反应式
氧化铜
现象现象
反应式反应式
盐酸和硫酸的检验
检验盐酸和电离时产生Cl-的化合物的试剂是AgNO3溶液和硝酸溶液。其反应原理可用下列化学方程式表示
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
两个反应中生成的AgCl是既不溶于水又不溶于硝酸的白色沉淀
若给某一溶液中加入AgNO3溶液后,得到白色沉淀,再给其中加入硝酸溶液,此白色沉淀又不溶解,则该溶液中一定会有Cl-离子,该溶液不是盐酸就是电离时能产生Cl-的化合物溶液检验硫酸或电离时产生SO42-的化合物的试剂是BaCl2[或Ba(NO3)2或Ba(OH)2]溶液和硝酸。
其反应原理可用下列化学方程式表示:
H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HNO3Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
两个反应中生成的BaSO4是既不溶于水又不溶于硝酸的白色沉淀。
其实用这样的方法只能检验出SO42-离子,但还不能确定溶液一定就是硫酸溶液,要进一步确定是否是硫酸溶液,还要检验H+是否存在。检验H+可用石蕊试液。另取试样溶液,加入石蕊试液后溶液变红,即可证明是硫酸溶液
[小结过渡]:碳酸、稀盐酸、稀硫酸都能使紫色石蕊试液变红色,它们还有其他的共性吗?探究实验:稀盐酸、稀硫酸与锌粒及氧化铜粉末的反应。[小结过渡]:稀盐酸、稀硫酸都能与锌粒及氧化铜粉末反应,由此可见,它们在性质上是有了些共性的。为什么它们会具有一些相似的性质呢?探究实验:氯化钠导电性实验。[提问]:氯化钠溶液为什么会导电?回忆物理中学习的导电的原理,推测氯化钠溶液导电的原因。
酸的通性:酸有相似化学性质的原因:
a:酸溶液能跟酸碱指示剂起反应。
酸能使色石蕊试液变色,色酚酞试液色
b:酸能跟多种活泼金属起反应,通常生成盐和氢气。
金属+硫酸盐+氢气(置换反应)
Zn+H2SO4--Fe+HCl—
金属活动性顺序(要背熟)排在氢前面的
c:酸能跟某些金属氧化物(碱性氧化物)起反应,生成盐和水。
金属氧化物+硫酸盐+水(复分解反应)
Fe2O3+H2SO4--CuO+HCl---
碱性氧化物:
d:酸能跟某些盐起反应,生成另一种酸和另一种盐。
Na2CO3+H2SO4--HCl+MgCO3-
碱+硫酸盐+水(复分解反应)
e:酸能跟碱起中和反应反应,生成盐和水。
H2SO4+NaOH-H2SO4+Cu(OH)2-
日常生活里的酸
人们在购买葡萄、柑桔等水果时,常习惯地问问“酸不酸?”的确,许多未成熟的水果是很酸的,这是因为它含有许多有机酸,如苹果酸、琥珀酸、柠檬酸、酒石酸等。随着水果的成熟,有些酸会逐渐分解,酸味也就随之减轻。有的同学说:“新摘下来的柿子并不酸,倒是涩得舌头发麻。”其实,这也是酸在作怪,这种酸叫鞣酸。可见,酸不一定都有酸味。我们判定一种物质是不是属于酸类,主要是看它的组成和性质。酸也不一定都是液态。例如上面说的鞣酸是淡黄色粉末,硅酸则像白色浆糊,硼酸是白色小片,硬脂酸类似石蜡,纯净的醋酸能形成冰块一样的晶体,故称“冰醋酸”。苦味酸有苦味,甘氨酸、水杨酸有甜味,羊肉的膻气则是挥发性很强的癸酸引起的……。生活中遇到的酸很多。比如食醋,因含有乙酸(俗称醋酸)而具有酸味。醋是常用的调味品。做鱼时,放点儿黄酒和醋,能解鱼腥,味道也更鲜美。烧菜时放点醋,可以使维生素C不受或少受破坏。吃凉拌菜时放点醋,既可调味,又能杀菌;同时还可降低致癌物亚硝酸盐的含量。用浸过醋的布将肉包起来,可使鲜肉不易变质。夏天多吃点醋,有预防肠道传染病的作用。把醋煮沸喷洒在房间中,可以预防感冒。据记载,有一个生产醋的工厂,几十年来只有一两个工人患感冒,原因是车间里的醋酸蒸气保护了工人们的身体健康。日常生活中另一种重要的酸是乳酸。面团发酵时能产生乳酸,加点儿碱(Na2CO3)或起子(NaHCO3),能中和掉乳酸,并产生二氧化碳气体。二氧化碳从面团里钻出来,留下许多小窟窿,使面团蓬松胀大。这就是蒸馒头、烤面包的道理。许多人喜欢吃酸奶、酸菜、泡菜,也都要靠乳酸帮忙。久不活动,偶尔参加一次体力劳动或剧烈运动,常感到腰酸腿疼,这就是因为肌肉中的葡萄糖在新陈代谢中分解成了乳酸,剧烈的活动使肌肉里蓄积了较多的乳酸,故有酸痛之感。酸跟人们的日常生活息息相关。制汽水时加点儿柠檬酸,能起到利尿作用。鸡汤的味道既鲜美,又富有营养,因为里面含有丰富的氨基酸。草酸能帮助你洗掉衣服上的蓝墨水或铁锈。蚊子、蚂蚁叮咬了人的皮肤,因分泌了少量甲酸而使人发痒。口腔里的细菌能产生酸性物质,腐蚀牙齿,造成龋洞。而胃液里极稀的盐酸又有帮助消化和杀灭细菌的作用,但当胃酸过多时,它又使人“烧心”和“返酸水”。总之,日常生活中能接触到各种各样的酸。它们的性质不同,形态各异,有的造福人类,有的也危及人体健康。只有充分认识它们的特性,才能扬长避短,化害为利。
为什么通常用铁桶盛装和运输浓硫酸
浓硫酸的化学性质和稀硫酸不一样,它具有强氧化性、吸水性和脱水性。吸水性是指浓硫酸极易吸收水分,所以可用来作为某些气体的干燥剂。脱水性是指浓硫酸将某些含碳、氢、氧元素的化合物按个数比2:1将氢氧元素脱去(可认为脱H2O)。强氧化性是指金属和浓硫酸反应时不能置换出氢气,而是生成二氧化硫和水等。铁和浓硫酸在常温下接触时,在表面反应形成一层致密的氧化物保护膜,防止浓硫酸继续和铁反应,故常用铁桶来运装浓酸酸。实际上,铁和浓硫酸在加热的条件下反应速度较快。反应方程式为:
2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+2SO2↑+6H2O
盐酸
盐酸是氯化氢气体溶于水生成的酸。在工业上,曾经用氯化钠和浓硫酸作用来生产盐酸。这种方法不但产量低,而且用浓硫酸制取浓盐酸也是不太经济的。因此,从19世纪开始,便建立了电解氯化钠水溶液的工厂。在电解时,阳极上产生氯气,阴极上产生氢气。把氯气和氢气混合起来,便产生氯化氢气体。把氯化氢气体溶解在水中,就可制造盐酸。电解时还产生有用的氢氧化钠,所以这是一种大规模生产盐酸的方法。盐酸也是一种强酸,是无色透明的液体,工业产品中因为含有氯化铁和氯气而带黄色。盐酸中所含的氯化氢容易挥发,当氯化氢气体挥发后遇到空气中的水蒸气时,就会结合成盐酸小液滴而形成酸雾。因此,打开盛盐酸的玻璃瓶的瓶盖时,会冒白烟,而且有强烈的刺激性气味。盐酸的用处不比硫酸少,例如用锡进行焊接时,也要在焊接处涂点焊药,焊锡才能牢固地把金属焊住。把锌片溶解在稀盐酸里,便生成了氯化锌和稀盐酸溶液,它便是最简单的焊药。把焊药涂在要焊接的地方,焊药便与金属表面的锈层(金属氧化物)相互作用,生成溶解于水的氯化物,这样就把锈层除去,金属表面被清理干净,保证焊锡和金属表面牢固地结合在一起。盐酸能使木材变成葡萄糖。木材由纤维素、半纤维素和木质素构成。纤维素是由千万个葡萄糖基用“氧桥”连接而成的物质。如果能找到一把“剪刀”,把“氧桥”剪断,葡萄糖基便会和水结合,生成葡萄糖。这个反应叫做水解反应,盐酸便是剪断“氧桥”的“剪刀”。于是工业上可以用木屑和盐酸制造葡萄糖,进一步还可以通过葡萄糖发酵,分解为酒精和二氧化碳,这种方法可以大大节约粮食。在人体内的胃液里也含有一定量的盐酸,叫做胃酸,它能促进食物消化,并能杀死某些病菌。如果人喝水太多,就会把胃酸冲淡,减弱了杀菌能力,这时病菌侵入人体,就有可能患病。如果胃酸过多,就容易得胃痛病。
硫酸
最早制得的酸和被古代利用的酸大概要算醋了。古人利用空气将发酵的水果汁(实际上就是一种果子酒)氧化来制造醋,即酒被氧化便得到了醋。不过这种醋不是纯的醋酸,而是一种不纯的很稀的醋酸溶液。现在,醋酸并不是最重要的酸,最有用的是硫酸、盐酸和硝酸。实验室一般用石蕊试纸检验酸的存在,酸能将试纸由蓝色变为红色。古时候制造硫酸的方法是,将硫酸铁放在蒸馏器中蒸馏,得到一种油状物的产品,就是硫酸。随着对硫酸需要量的增加,开始用铅室法生产硫酸。所用的原料是硫铁矿,让硫铁矿在铅室中燃烧,与空气反应生成二氧化硫,再用一氧化氮做催化剂(能改变化学反应速率而本身的量和化学性质并不改变的物质),使二氧化硫转化为三氧化硫,三氧化硫溶于水生成硫酸。由于铅不与硫酸发生反应,因此铅不会被腐蚀,所以当时考虑用铅室做反应器。但是生产中所用的铅室很大,需要用很多金属铅建造,成本很高,而且产品硫酸的溶质的质量分数只有82%,不是浓硫酸溶质的质量分数98%,因此铅室法不久就彼淘汰了。现在生产硫酸的方法是接触法,原料仍然是硫铁矿。将硫铁矿在空气中氧化生成二氧化硫,再用五氧化二钒、氧化铁和氧化亚铜做催化剂,将二氧化硫氧化为三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸。所得的硫酸为98%,称为浓硫酸。浓硫酸是一种强酸,是无色透明的液体,具有很强的腐蚀性。如果不小心将浓硫酸溅到衣服上,它会立即使衣服的纤维素碳化,在衣服上出现小洞。浓硫酸有很强的脱水性,把它加到白糖中,糖中的氢原子和氧原子按2∶1的比例(水分子的组成比)脱掉,剩下的是黑色的炭。硫酸大量用于清洗钢铁的表面。在钢铁进行冷轧、冷拔和冲压等加工之前,必须清除钢铁表面的氧化铁,否则,在冷轧、冷拔和冲压时氧化铁就可能被压入钢铁中,使钢铁的表面很粗糙,甚至造成废品。氧化铁的存在也会使轧辊或冲模等工具很快被磨损。在金属表面镀镍或镀铬时,也要用硫酸清洗金属表面,否则镀层很容易脱落下来。硫酸还是生产化肥的原料。把氨通入75%硫酸中,可以生成硫酸铵。这个反应放出大量的热,这些热量用来将水分蒸发,便可得到硫酸铵晶体。硫酸铵和尿素都是重要的氮肥。硫酸也是生产过磷酸钙肥料的原料。在石油精炼中,要用浓硫酸除去汽油和润滑油中的杂质──硫化物和不饱和碳氢化合物,每精炼1t石油要用24kg浓硫酸。在有机化工中,硫酸是生产农药敌百虫、以及合成洗涤剂烷基苯磺酸钠的原料。很多基本有机化工原料如甲酸、草酸、柠檬酸、苯酚、乙酸乙酯也要用硫酸做原料。在无机化工生产中,硫酸用于生产氢氟酸、铬酸、磷酸、硫酸铜、硫酸铝、硫酸锌、硫酸镍以及钛白粉、立德粉等颜料。总而言之,在肥料、冶金、石油精炼、农药、炸药、纺织、染料、塑料、油漆、电池、制革、颜料、药品和洗涤剂等工业中,处处都离不开硫酸。
干燥剂
能除去物质(固体、液体、气体)中水分的物质称为干燥剂。实验室中干燥气体常用的干燥剂有无水氯化钙、氧化钙、五氧化二磷、碱石灰、浓硫酸、分子筛等,适合干燥有机化合物的干燥剂除上所述,还有无水硫酸钙、无水硫酸铜,无水硫酸镁、无水硫酸钠等。对干燥剂的要求有:
(1)和被干燥物质不发生任何化学反应,例如酸性物质不能用碱性干燥剂,碱性物质不能用酸性干燥剂。
(2)干燥速度快,干燥力强。
(3)不溶于被干燥的液体中,例如固体氢氧化钠能溶解于低级醇中。
(4)对有机溶质或溶剂无催化作用,例如强碱性干燥剂氧化钙、氢氧化钠能催化某些醛类或酮类发生缩合、自动氧化等反应。
(5)价格经济,以少量干燥剂即可干燥大量物质。
二:常见的碱:
1:几种常见的碱
物质
性质、用途氢氧化钠(化学式)
俗名:氢氧化钙(化学式)
俗名:
物
理
性
质观察颜色、状态白色固体白色粉末
放在表面皿上一会儿
各取少量加入有水的试管中,并用手摸试管外壁,并观察溶解情况易溶于水微溶于水
化
学
性
质分别滴入紫色石蕊试液或无色的酚酞试液观察
通入CO2后观察现象现象
反应式反应式
滴入无色的酚酞后再滴入盐酸现象现象
反应式反应式
在CuSO4溶液中滴入NaOH,在石灰水中滴入Na2CO3溶液现象现象
反应式反应式
用途
(1)氢氧化钠的物理性质。(l)白色固体,能吸收空气中水分而潮解。(2)极易溶于水,溶解时放出大量热。(3)水溶液有涩味和滑腻感。(4)有强烈的腐蚀性。
NaOH俗称苛性钠、火碱、烧碱的原因,氢氧化钠为何可做干燥剂?
氢氧化钙:由生石灰(CaO)制取熟石灰[Ca(OH)2]CaO+H2O=Ca(OH)2
注意:水要少量滴加,到块状固体刚好成为粉末为止。
用熟石灰制取水溶液。加蒸馏水,不断搅拌得乳状悬浊液、静置、上层清液即为氢氧化钙水溶液,俗称石灰水
氢氧化钙的物理性质。
白色固体(粉末)微溶于水(在水中溶解度随温度升高而减小)有腐蚀性水溶液有滑腻感
(2)碱的通性:
碱有相似化学性质原因:a:碱溶液能使紫色石蕊试液变成蓝色,无色酚酞试液变成红色。b:碱和非金属氧化物(酸性氧化物)反应,生成Ca(OH)2+CO2-2NaOH+CO2-2NaOH+SO2-
酸性氧化物:c:碱和酸发生中和反应,生成2NaOH+H2SO4-
Ca(OH)2+2HNO3-
d:碱与某些盐反应,生成注意:两种反应物必须是溶液,生成物必须要有一种是难溶的。如:NaOH+CuSO4-
NaOH+FeCl3-Ca(OH)2+Na2CO3-
氢氧化钠的用途
(1)制造肥皂。肥皂的主要成分是高级脂肪酸的钠盐,通常用油脂和氢氧化钠为原料经过皂化反应而制成。
(2)精炼石油。石油产品经硫酸洗涤后还含有一些酸性物质,必须用氢氧化钠溶液洗涤,再经水洗,才能得到精制产品。
(3)造纸。造纸的原料是木材或草类植物,这些植物里除含纤维素外,还含有相当多的非纤维素(木质素、树胶等)。加入稀的氢氧化钠溶液可将非纤维素成分溶解而分离,从而制得以纤维素为主要成分的纸浆。
(4)纺织。人造纤维如人造棉、人造毛、人造丝等,大都是粘胶纤维,它们是用纤维素(如纸浆)、氢氧化钠、二硫化碳(CS2)为原料制成粘胶液,经喷丝、凝结而制得。
(5)印染。棉织品用烧碱溶液处理后,能除去覆盖在棉织品上的蜡质、油脂、淀粉等物质,同时能增加织物的丝光色泽,使染色更均匀。
用石灰改良土壤
在土壤里,由于有机物在分解过程中会生成有机酸,矿物的风化也可能产生酸性物质。另外,使用无机肥料如硫酸铵、氯化铵等,也会使土壤呈酸性。施用适量石灰能中和土壤里的酸性物质,使土壤适合作物生长,并促进微生物的繁殖。土壤中Ca2+增加后,能促使土壤胶体凝结,有利于形成团粒,同时又可供给植物生长所需的钙素。
氢氧化钠的保存方法
氢氧化钠在保存过程中一定要注意密封。因为氢氧化钠容易潮解,更重要的是氢氧化钠容易跟空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,这样氢氧化钠就变质了。所以保存固体氢氧化钠或氢氧化钠溶液都要密封。还要注意存放氢氧化钠溶液的玻璃瓶不能用玻璃塞,因为普通玻璃的组成中含有较多的二氧化硅,氢氧化钠能和二氧化硅反应:
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
当水分蒸发后,Na2SiO3(硅酸钠)能使玻璃瓶与瓶塞牢固地粘连在一起,所以实验室中盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶都用胶塞或软木塞。
书写碱的化学式应该注意什么
碱是由金属元素和氢氧根所组成。这是书写碱的化学式的依据。其命名是“氢氧化某”或“氢氧化亚某”。这决定碱的化学式的书写顺序。
具体方法要注意两点:(1)顺序问题:先读的后写;后读的先写。如氢氧化铜,先写金属铜元素后写氢氧根,氢氧根写成OH,而不能写成HO且符号均为大写。
(2)括号问题:如果碱的组成中有一个氢氧根,则不必用括号,用了不仅多余,而且是错误。在碱的组成中有两个以上的氢氧根,则必须用括号,如果不用便是错误。如氢氧化钙的化学式写成Ca(OH)2。
漂白粉
CaCl2与Ca(ClO)2混合物,有效成分为次氯酸钙Ca(ClO)2有效氯约35%,高级品可达70%。是白色粉末,微溶于水,有氯的气味。暴露在空气里会潮解失效。遇水或酒精会分解。在漂白时因稀酸或二氧化碳的作用,使漂白粉生成次氯酸而氧化掉有色有机物。工业上用熟石灰吸收氯气制取。用为漂白、消毒和杀菌剂。
主要成分是次氯酸钙Ca(ClO)2和碱式氯化钙CaCl2Ca(OH)2H2O。漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,它水解后产生次氯酸,因此有漂白作用:
Ca(ClO)2+2H2O→Ca(OH)2+2HClO2HClO→2HCl+O2
HClO+HCl→H2O+Cl2
漂白粉可被二氧化碳分解;在潮湿空气中,会逐渐分解,不易保存。漂白粉的有效氯含量为35%左右。氯气作用于消石灰即得漂白粉。它除作漂白剂外,还可作水的杀菌剂和野外作业中用于制备氯气。商品名称为漂粉精,高级漂白粉的有效氯含量可达70%,由氯气通入氢氧化钙溶液制得,主要成分是Ca(ClO)2,它比普通漂白粉易溶于水,其漂白能力接近纯氯。
溶液的导电性:实验(注意实验现象)
物质(化合物)能否导电溶液能否导电熔化状态物质能否导电
食盐晶体食盐溶液熔化的食盐
硝酸钾晶体硝酸钾溶液熔化的硝酸钾
氢氧化钠晶体氢氧化钠溶液熔化的氢氧化钠
蔗糖晶体蔗糖溶液熔化的蔗糖
酒精溶液水
硫酸溶液
第十单元课题1常见的酸和碱(3)
(课型:预习+展示)
九()班姓名:学号:第组第号
【学习目标】1.掌握和理解氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质和用途。2.归纳和理解碱的化学性质。
【新课学习】
一、酸、碱、盐的简单区分
1、从化学式和名称上简单位区分酸、碱、盐:
下列物质中属于酸(H++酸根)的是(填序号,下同)______;属于碱(金属离子+OH--)的是_______;属于盐(金属离子+酸根)的是__________。
(1)Ca(OH)2;(2)氢氧化钠;(3)磷酸(4)Na2CO3;(5)HNO3;(6)氨水(NH3•H2O)
二、碱的俗名、化学式、物理性质、制取、用途。
1、氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质:
观察[实验10-5]和[实验10-6],阅读书本55-56页,填写下表及表下内容:
俗名物理性质用途
氢氧化钠
()
色固体,具有性,
溶于水,溶解时热。1、可作某些气体的剂
2、生活中可用来除
3、广泛应用于肥皂、石油、造纸、纺织和印染等工业
氢氧化钙
【】
色固体,没有吸水性,
溶于水,溶解不放热。1、材料
2、上凃刷,可防止冻伤和害虫生卵
3、农业上配制成农药(如波尔多液:是石灰乳与配制成的)
4、改良土壤
2、氢氧化钠有强性,不慎沾到皮肤上,应先用冲洗,再涂上。
3、氢氧化钙的制取:
(1)氢氧化钙的水溶液叫_______。其水溶液通入CO2后变,所以用于检验CO2。
(2)制取:生石灰+水→熟石灰,写出化学方程式____________________。
(3)认识生石灰:
化学式俗名物理性质用途
氧化钙____色固体,具有_____性(与水反应),与水反应_____大量的热
作为____剂
3、【归纳】具有吸水性(可作干燥剂)、并且遇水会放热物质:、、。
三、碱的化学性质
1、碱能反应,使其变色。
碱溶液能使紫色石蕊溶液变色,碱溶液能使无色酚酞溶液变色。
2、碱能与反应。(属于反应,都能生成盐+)
Ca(OH)2+CO2==;NaOH+CO2==;
NaOH+SO2==;Ca(OH)2+SO3==;
〖重点理解〗
(1)NaOH固体暴露在空气因为能够吸收空气中的而易潮解,又因为能吸收空气中的而变质,所以NaOH固体必须保存。称量易潮解的物质时,避免沾在纸上,所以必须要放在器皿上称量(如:烧杯、表面皿)。
(2)NaOH固体可能用作气体的干燥剂,能否干燥CO2和SO2气体?为什么?。
(3)盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡皮塞,是因为NaOH能与玻璃成分中的SiO2反应生成粘性的Na2SiO3(水玻璃)等物质使玻璃相互粘结,不易打开,化学方程式为。
四、酸、碱分别有相似的化学性质的原因
观察【实验10-7】,填写下表:
盐酸、硫酸氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液蒸馏水、乙醇
是否导电
含相同的离子
〖结论〗酸具有相似化学性质的根本原因是;
碱溶液具有相似化学性质的根本原因是。
【巩固与反馈】
1.下列各组物质的名称或俗称和化学式表示的是同一种物质的是()
A.熟石灰、消石灰、CaOB.铁锈、氢氧化铁、Fe(OH)3
C.生石灰、消石灰、Ca(OH)2D.烧碱、火碱、NaOH
2、下列关于氢氧化钠的描述中错误的是()
A.易溶于水,溶解时放出大量的热B.对皮肤有强烈的腐蚀作用
C.水溶液能使石蕊溶液变红D.能去除油污,可做厨房的清洁剂
3、固体氢氧化钠必须密闭保存,其原因是()
(1)氢氧化钠有毒;(2)氢氧化钠有腐蚀性;(3)氢氧化钠在空气中会被氧化;(4)氢氧化钠易吸收水分而潮解;(5)氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应。
A.(1)(2)B.(3)(4)C.(4)(5)D.(2)(5)
4、能用氢氧化钠固体干燥的气体是()
A.二氧化碳B.氢气C.二氧化硫D.二氧化氮
5、以下物质在空气中敞口放置,容易变质的是()
A.氧化钙B.碳酸钙C.氯化钠D.蒸馏水
6、若将潮湿的空气依次通过烧碱溶液、浓硫酸和红热的铜网,将会依次除去空气中的______________、______________、______________,最后剩余的气体主要是______________。
7、如图所示,若想小试管(试管中装有水)中分别加入一定量的下列物质,上侧U型管中的液面左高右低,该物质是(),左低右高的是()
A.浓硫酸B.食盐固体C.硝酸铵固体D.氢氧化钠固体
E、生石灰F.氢氧化钠溶液
第十单元课题2酸和碱的中和反应(1)
(课型:预习+展示)
【学习目标】
1、理解盐的概念,掌握中和反应是酸和碱之间发生的反应。
2、了解中和反应在生产生活中的应用。
【温故知新】
1、酸的化学性质(不同的酸化学性质相似,是因为不同的酸溶液中都有相同的)
(1)能与________反应,使其变色。(紫色石蕊:;无色酚酞:)
(2)能与________反应,________________________________(写一个相应化学方程式)
(3)能与________反应,________________________________(写一个相应化学方程式)
(4)(本课增加)能与________反应
2、碱的化学性质(不同的碱化学性质相似,是因为不同的碱溶液中都有相同的)
(1)能与________反应,使其变色。(紫色石蕊:;无色酚酞:)
(2)能与________反应,________________________________(写一个相应化学方程式)
(3)(本课增加)能与________反应
【新课学习】
一、中和反应
1、酸碱之间能发生反应吗?
(1)【演示实验】取一支试管,把稀盐酸和稀的氢氧化钠溶液混合,观察现象。现象是
(2)【阅读】课本60页,了解如何证明酸和碱溶液有无发生反应。
(3)【演示实验】完成【实验10—8】,学生观察,描述现象。
稀氢氧化钠溶液无色酚酞溶液变()色变()色
(4)【思考】
实验中溶液刚好变成无色,氢氧化钠还有吗?。如果有,溶液应该是什么颜色的?如果没有,说明什么问题?
(5)【结论】酸和碱之间发生反应
(6)【讨论】
①用玻璃棒不断搅拌的目的是_________________________________
②在实验中,酚酞溶液起了什么作用?能用紫色石蕊溶液代替酚酞溶液吗?
,
③写出该反应的化学方程式:
2、中和反应:
(1)特征:++
(2)盐的概念:+(举例:)
(3)中和反应的实质:
【阅读】课本60页图10—14,认真分析四种离子(H+、Cl—、Na+、OH—)前后的变化。
【分析】+++++
【结论】实质:
【注意】中和反应属于反应。
(4)写出下列中和反应的化学方程式
Ca(OH)2+HCl====;NaOH+H2SO4====;
Al(OH)3+HCl====;Ca(OH)2+H2SO4====;
(5)【试一试】下列反应中,属于中和反应的是
A.Ca(OH)2+2HNO3===Ca(NO3)2+2H2OB.Fe+HCl===FeCl2+H2↑
C.CuO+H2SO4===CuSO4+2H2OD.Cu(OH)2+H2SO4===CuSO4+2H2O
E.Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2OF.KOH+HCl===KCl+H2O
二、中和反应在实际中的应用
1、阅读课本61页,了解中和反应的应用,然后填空
2、应用:
(1)调节土壤的酸碱性
①酸性土壤:加入中和;②碱性土壤:加入中和。
(2)中和酸碱性废水
①硫酸厂的废水:加入中和,化学方程式:
②印染厂的废水(呈碱性):加入中和
(3)应用到医疗上
①胃酸过多,加入适量的中和【如治疗胃酸过多的药物的主要成分是Al(OH)3】
化学方程式:
②被蚊虫叮咬(含蚁酸),可涂一些含有的物质,如肥皂水、牙膏等。
【小结】中和反应是酸和碱之间发生的反应,中和反应属于复分解反应。
(中和反应不是基本类型,基本类型有:化合反应,分解反应,置换反应、复分解反应)
【试一试】
1、下列物质中,属于盐的是()
A.H2SO4B.CuOC.NaOHD.Na2CO3
2、下列反应中,属于中和反应的是(),属于复分解反应的是(),属于化合反应的是(),属于分解反应的是(),属于置换反应的是()
A.Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑B.H2CO3====H2O+CO2↑
C.Mg(OH)2+H2SO4===MgSO4+2H2OD.CaO+H2O====Ca(OH)2
E.CuO+2HCl===CuCl2+H2OF.NaOH+HNO3===NaNO3+H2O
3、一些国家正在试用碳酸水浇灌某些植物,其作用不合理的是()
A.改良酸性土壤B.改良碱性土壤
C.促进植物光合作用D.在植物上方形成温室
4、在氢氧化钠溶液中加入盐酸,至恰好完全反应,反应见右图。错误的是()
A.氢氧化钠溶液中含有Na+和OH—B.混合时,H+和OH—结合生成了水分子
C.混合时,Na+和Cl—结合成生成了NaCl分子D.酸与碱的反应属于复分解反应
5、用适量盐酸可以将热水瓶胆壁上的水垢【主要成分是Mg(OH)2和CaCO3】除去。写出有关反应的化学方程式:,
6、(2011年湖南衡阳,31题)酸碱中和反应在工农业生产和日常生活中应用十分广泛。如下图所示是氢氧化钠与稀盐酸反应的实验示意图。请据图回答下列问题:
(1)该实验反应的化学方程式为。
(2)玻璃棒在该实验中的作用是,
其目的是。
(3)右图向NaOH溶液滴加酚酞溶液后溶液变成色。滴入稀盐酸溶液刚好变成无色时,溶液中的溶质是,再继续滴加稀盐酸,溶液中的溶质有。
文章来源:http://m.jab88.com/j/89896.html
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