资源简介 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 02s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 :25.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 :d6.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123【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12(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12【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12(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12【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 == 2CuO2CuO +2 CH3CH2OH == 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O(2)氮的氧化物破坏臭氧: NO + O3 == NO2 + O2NO2 + O ==NO + O22. 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A2.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_________________________________。Vt 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)22. 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 10ml2 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+H21200 0C 1L密闭容器中C(CO) C(H2O) C(CO2) C(H2)第一次 t0 0.01 0.01 0 0t末 0.006 0.006 0.004 0.004第二次 t0 0 0 0.01 0.01t末 0.006 0.006 0.004 0.004第三次 t0 0.003 0.003 0.007 0.007t末 0.006 0.006 0.004 0.004CO+H2O(g)===CO2+H2800 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 2NH32NH3 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+nV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O2N2:二是将空气中的O2跟碳作用:C + O2 = CO2,再除去CO2H2: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-1C、v=0.6mol·L-1min-1 D、v=0.01mol·L-1·S-12、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-1C、vy=0.05mol·L-1·s-1 D、vy=0.075mol·L-1·s-13、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+2Q22C+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、1,111、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、B9、BC 10、BD 11、CD 12、C2、 填空题:1、 (1) 2vmol (2)2.25v, 0.5v (3) x+2z=v Y+Z=3V2、 (1) ①3,逆 ② 1(2) 降温,因为正反应是放热反应且是体积减小的反应(不能加压因为与外界大气相通)3、(1)放 (2)2.5合 成 塔氨分离器压缩机循环压缩机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+3O22Al2O33Mg+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↑+H2OMg+2NH4Cl(aq)= MgCl2+2NH3↑+H2↑(水)Mg +Cu2+= Mg2++Cu 2Al+3Cu2+= 2Al3++3Cu3[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=①B. 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/LH2SO43.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 :34.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++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O2.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 4Al3++3NH3.H2O ==3NH4++ Al(OH)3↓2Al(OH)3 ? Al2O3+3H2OAl(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-+2H2O2.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-+2H2O3AlO2-+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++2H2O4.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++2H2OAl3++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++2H2O3.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 ⑤N2A、①② B、②③ C、③④ D、④⑤2、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、③⑤3、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、Si5、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、WO38、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)29、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、③⑤10、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⑤11、下列离子方程式书写正确的是 ( )6A、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++6H2OC、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Zn13、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、Na2SiO314、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)316、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↓+2HCLB、碳酸氢镁和过量石灰水反应:Mg(HCO3)2+Ca(OH)2 MgCO3↓+CaCO3↓+H2OC、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+2H2O19、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W320、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、B6、D 7、A 8、D 9、B 10、B11、D 12、C 13、A 14、C 15、B16、D 17、D 18、D 19、C 20、B21、NaOH,HCL22、强,失电子的难易,失电子的多少23、C、B、D、E、A24、AL>Mg>Fe 25、(1) (2)a≥4b 8(3)3b≤a<4b26、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↑ 9Fe + 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Fe3O46FeO + O2 ?2Fe3O42、氢氧化物Fe(OH)2 、Fe(OH)3Fe(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)24Fe(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)3Fe(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)34、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Fe22Fe3 + + 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 MgCO36、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- 11210、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)313、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+2SO2ZnO+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+Ti10Al+3V2O5高温5Al2O3+6VAl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,CaNa,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。 15C.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)。173: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( ) 18A.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↑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+H2O②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.292.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)-COOHC. 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)4CHOC 果糖 CH2OH(CHOH)3COCH2OHA 蔗糖2、氨基酸=molNaOH=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。第6章 烃 的 衍 生 物第一节 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 + NaOH8.【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)CH3C.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22、 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32) 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C2H62.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. C2H45.150℃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)=1:4C. V(C2H4):V(C4H8)=1:4 D. V(C3H4):V(C4H8)=1:46.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. 3:57.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-COOHC. HOOC-COOH D. CH3COOH9.(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。BrOH + 3Br2 Br OH + 3HBrBr[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、CH3CH2OH2、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、CH3CH2OH6、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?OCH3C-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 OHCH3C-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+H2OCuO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-+2H2OH3N: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)2CH3B CH2=CH(CH2)3CH3C CH3CH=CH-CH=CH-CH3D CH3CH2CH=CHCH2CH32.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—CH2C CH3COCH3 D CH3CH(OH)CH34. 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C3H8C、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 OHC、CH3—CH2—CH—CH2—CH3 D、(CH3)3C—CH2—OH|OH3、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C3H8C、CH2O和C2H4O2 D、C3H8O和C2H6O5、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>C6H5OH2、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H2SO4CH3COOH + 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H2SO4CH3COOC2H5 +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+HOCH2CH2OH⑵生成环状酯练习:HOOC-COOH+HOCH2CH2OH⑶生成聚合物练习:nHOOC——COOH + nHOCH2CH2OH2、羟基羧酸(以 CH3CHCOOH为例)∣OH⑴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+HOC2H5H3COOC2H5 +H2O CH3COOH+HOC2H5或H3COOC2H5 +NaOH → CH3COONa+HOC2H5RCOOR′ +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:CnH2nO22、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 + NaHCOOH + Cu(OH)2HCOOH + CH3OH5、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-XCH2 OHOHv×ρ a×n(H) = × 246g.mol-1 22400ml. mol-1H H H HH C O C H H C C O HH 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OHOHCH CH2CH3CH2 OHCH3OHCH3OHO第五章 烃本章内容编写的特点1.新教材很重视培养学生的科学态度和训练学生的科学方法。例如,甲烷、乙烯、乙炔,教材采用探索结构——分析——推论——实验验证——结论的模式,新教材的安排更合理、更科学。2.新教材中注意运用对比的方法帮助学生理解和记忆有关知识,特别是着对比C—C单键、C=C双键、C≡C三键、和苯环的结构特征,由结构特征引起的各自的化学性质,使学生初步认识到学好有机化学的关键是紧紧抓住官能团的特性。3.新教材重视培养学生的空间想象能力,教材中大量运用了球棍模型和比例模型,以帮助学生了解分子的立体结构和原子的相对位置,使学生更好地认识物质与物质性质之间的关系。4.教材重视演示实验的作用,注意使实验贯穿于教学的各个环节,如新课引入,重点、难点的突破、知识的深入(引导、研讨)、课外活动等,以充分发挥实验教学的综合效益。本章教材为还增加了2个家庭小实验,让学生动手做烷烃的分子模型和催熟水果实验,以增加学生兴趣,培养学生的实践能力。有机物和无机物的区别:性质和反应 有机物 无机物溶解性 多数不溶于水,易溶于有机溶剂,如油脂溶于汽油,煤油溶于苯。 多数溶于水,而不溶于有机溶剂,如食盐、明矾溶于水。耐热性 多数不耐热;熔点较低,(400°C以下)。如淀粉、蔗糖、蛋白质、脂肪受热分解;C20H42熔点36.4°C,尿素132°C。 多数耐热难熔化;熔点一般很高。如食盐、明矾、氧化铜加热难熔,NaCl熔点801°C。可燃性 多数可以燃烧,如棉花、汽油、天然气都可以燃烧。 多数不可以燃烧,如CaCO3、MnCl2不可以燃烧。电离性 多数是非电解质,如酒精、乙醚、苯都是非电解质、溶液不电离、不导电。 多数是电解质,如盐酸、氢氧化钠、氯化镁的水溶液是强电解质。化学反应 一般复杂,副反应多,较慢,如生成乙酸乙酯的酯化反应在常温下要16年才达到平衡。 一般简单,副反应少,反应快,如氯化钠和硝酸银反应瞬间完成。环烷烃环烃芳香烃卤代烃羟基化合物(醇、酚)有机物 烃的衍生物 醚羰化合物(醛、酮)羧酸酯单糖糖类 二糖多糖蛋白质第一节 甲烷[学习目标]1.了解甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构2.掌握甲烷的化学性质、实验室制法和收集方法3.了解取代反应[学习重点]甲烷的化学性质、实验室制法、取代反应[学习难点]甲烷的分子结构,取代反应教学过程:[复习]1.说出甲烷的分子式和物理性质2.画出碳原子的原子结构示意图一、甲烷的分子结构化学式:CH4 电子式:结构式:二:甲烷的性质1:物理性质:无色、无味的气体,不溶于水,比空气轻,是天然气、沼气(坑气)和石油气的主要成分(天然气中按体积计,CH4占80%~97%)。2:化学性质:甲烷性质稳定,不与强酸强碱反应,在一定条件下能发生以下反应:(1)可燃性(甲烷的氧化反应)实验验证(学生实验或演示实验)①CH4通入酸性KMnO4溶液中观察实验现象:不褪色 证明甲烷不能使酸性高锰酸溶液褪色。结论: 一般情况下,性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应(2)取代反应:定义——有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。CH4 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 均不溶于水观察现象:色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红。在室温下,甲烷和氯气的混合物可以在黑暗中长期保存而不起任何反应。但把混合气体放在光亮的地方就会发生反应,黄绿色的氯气就会逐渐变淡,有水上升、有白雾、石蕊试液变红,证明有HCl气体生成,出油滴,证明有不溶于水的有机物生成。常温下 气体 液体 液体 液体化学式 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4名称(俗名)溶解性常温状态用途取代反应与置换反应的比较:取代反应 置换反应可与化合物发生取代,生成物中不一定有单质 反应物生成物中一定有单质反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大 在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动顺序。分步取代,很多反应是可逆的 反应一般单向进行(3)高温裂解:3、用途:甲烷是一种很好的气体燃料,并可用来制取H2、炭黑、乙炔、氯仿、四氯化碳等。练习]1.大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂的原因是 ( )A 有机物都是含碳的化合物B 大多数有机物是非极性分子或弱极性分子C 大多数有机物是以分子形式存在于固体中D 大多数有机物是共价化合物2.在人类已知的化合物中,品种最多的是 ( )A 过渡元素的化合物 B ⅢA族元素化合物C ⅣA族元素化合物 D ⅥA族元素化合物3.下列说法正确的是 ( )A 人们只能从有机体中取得有机化合物,不能利用矿物来合成有机物B 有机物和无机物的组成、结构、性质有严格的区别,它们是不可相互转化的两类物质C 有机物是动植物体内提取的有生命的化合物D 有机物是指含碳元素的化合物,但通常不包括碳的氧化物、碳酸及盐4.某有机物在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水,则此有机物 ( )A 一定含有氧元素 B 一定不含有氧元素C 一定含有碳、氢、氧三种元素D 一定含有碳、氢两种元素,不能确定是否含有氧元素5.大多数有机物分子中的碳原子与碳原子之间或碳原子与其他原子之间相结合的化学键是 ( )A 只有极性共价键 B 只有非极性共价键C 非极性共价键和极性共价键 D 离子键6.只含有C、H两种元素的有机物X、Y,若X中含有C 75%,Y中含C 85.5%,则X、Y的分子式可能是 ( )A CH4,C2H4 B CH4,C2H6C C2H4,C2H6 D CH4,C3H67.某气态有机物在相同温度和相同压强下对氧气的相对密度为1.375,则这种气态有机物的式量为 ( )A 44 B 42 C 38 D 368.1828年,填平无机物和有机物间鸿沟的巨匠乌勒,他将一种无机盐直接转变为有机物尿素[CO(NH2)2],乌勒使用的无机盐是 ( )A NH4NO3 B (NH4)2CO3 C CH3COONH4 D NH4CNO第2节 烷烃教学目的:1、使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。2、 使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。3、 通过同系物、同分异构现象的教学,使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。[学习重点]:烷烃的性质和命名,同分异构体的写法[学习难点]:烷烃的命名,同分异构体的写法教学过程:一:烷烃:结构特点和通式:烃的分子里碳原子间都以单键互相相连接成链状,碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合,达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状,所以又叫饱和链烃,或叫烷烃。(若C-C连成环状,称为环烷烃。)烷烃的通式:CnH2n+2 (n≥1)同系物:定义:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。关于烷烃的知识,可以概括如下:1 烷烃的分子中原子全部以单键相结合,它们的组成可以用通式CnH2n+2表示。2 这一类物质成为一个系统,同系物之间彼此相差一个或若干个CH2原子团。3 同系物之间具有相似的分子结构,因此化学性质相似,物理性质则随分子量的增大而逐渐变化。(烃基:烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基,用“R-”表示;烷烃失去氢原子后的原子团叫烷基,如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基;一价烷基通式为 CnH2n+1- )二:同分异构现象和同分异构体定义:化合物具有相同的化学式,但具有不同结构的现象,叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。如正丁烷与异丁烷就是丁烷的两种同分异构体,属于两种化合物。正丁烷 异丁烷熔点(℃) -138.4 -159.6沸点(℃) -0.5 -11.7我们以戊烷(C5H12)为例,看看烷烃的同分异构体的写法:先写出最长的碳链:C-C-C-C-C 正戊烷 (氢原子及其个数省略了)然后写少一个碳原子的直链:()然后再写少两个碳原子的直链:把剩下的两个碳原子当作一个支链加在主链上:(即)三:烷烃的命名1.习惯命名法:2.系统命名法:系统命名法的命名步骤:⑴ ⑵⑶ ⑷补充内容:1、环烷烃简介:(1)通式:CnH2n;(2)命名:单环烷烃以环上碳原子的数目命名为环某烷。有取代基时,应从较小的基所连接的碳原子开始编号, 如: 环丙烷, 环丁烷,CH3- -CH(CH3)2 1-甲基-4-异丙基环已烷。(3)性质:环烷烃的性质跟饱和链烃相似,能发生取代反应。如: + Cl2 -Cl + HCl ,但是,在环烷烃中,环丙烷、环丁烷的性质跟环戊烷、环已烷的又有所不同。即环丙烷和环丁烷较不稳定,在催化剂等条件下能够发生开环反应,如:2、键线式:戊烷 环已烷 乙烯 2-甲基戊烷烷烃练习1.某烷烃的结构简式为:CH3-CH2-CH2 CH2-CH2-CH3CH3-CH2-CH-CH2 -CH-CH-CH2-CH3CH3-CH2-CH2-CH2-CH-CH2-CH2-CH3这种烷烃主链上的碳原子数为 ( )A 9 B 10 C 11 D 122.某同学写出的下列烷烃的名称中,不正确的是 ( )A 2,3—二甲基丁烷 B 3,3—二甲基丁烷C 3—甲基—2—乙基戊烷 D 2,2,3,3—四甲基丁烷3.同分异构体具有 ( )A 相同的式量和不同的组成 B 相同的分子组成和不同的式量C 相同的分子结构和不同的式量 D 相同的分子组成和不同的分子结构4.下列各组物质属于同分异构体的是 ( )A 2—溴丙烷与2—溴丁烷 B 氧气与臭氧C 2—甲基丙烷与丁烷 D 水与重水5.已知丙烷的二氯代物有四种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目有( )A 2种 B 3种 C 4种 D 5种6.下列说法正确的是 ( )A 凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定是同系物B 两种物质组成元素相同,各元素质量分数也相同,则二者一定是同分异构体C 相对分子质量相同的几种物质,互称为同分异构体D 组成元素的质量分数相同,且相对分子质量相同和结构不同的化合物互称为同分异构体7.下列化学式只能表示一种物质的是 ( )A C3H8 B C4H10 C C2H4Cl2 D CH2Cl28.下列烷烃中,进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同产物的是 ( )A (CH3)2CHCH(CH3)2 B (CH3CH2)2CHCH3C (CH3)2CHCH(CH3)2 D (CH3)3CCH2CH39.含碳原子数小于或等于10的烷烃分子中一卤代物不存在同分异构体的烷烃有( )A 2种 B 3种 C 4种 D 5种10.2,4,6—三甲基—5—乙基辛烷分子中含有 个—CH3原子团;分子中有6个甲基而一卤代物只有一种的烷烃的分子式是 ,结构式是 。11.如果定义有机物的同系物是一系列结构式符合A[W]nB(其中n=0、1、2、3······)的化合物。式中A、B是任意一种集团(或氢原子),W为2价的有机基团,又称为该同系物的系差。同系物化合物的性质往往呈规律性的变化。下列四组化合物中,不可称为同系物的是 ( )A CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3B CH3CH=CHCHO CH3CH=CHCH=CHCHO CH3(CH=CH)3CHOC CH3CH2CH3 CH3CHClCH2CH3 CH3CHClCH2CHClCH3D ClCH2CHClCCl3 ClCH2CHClCH2CHClCCl3 ClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCCl312.“立方烷”是一种新合成的烃,其分子为正立方体结构,其碳架结构如下图示:⑴写出立方烷的分子式: ⑵其二氯代物共有 几种同分异构体第三节 乙烯 烯烃【目的要求】: 1. 使学生掌握乙烯的分子组成、结构式、重要的化学性质和用途;2.学会乙烯的实验室制法和收集方法 。【重、难点】: 乙烯的化学性质和加成反应教学过程1:乙烯的分子结构:分子式:C2H4 电子式:结构式: 结构简式:CH2 = CH2两个C原子和四个氢原子处于同一平面。对比乙烷和乙烯分子中键的参数,你能得到什么结论?乙烷(C2H6) 乙烯(C2H4)键 长(10-10米) 1.54 1.33键 能(KJ/mol) 348 615键 角 109 28ˊ 120 得出结论:C=C的键能和键长并不是C-C的两倍,说明C=C双键中有一个键不稳定,容易断裂,有一个键较稳定。(由于C=C双键在形成时,新成键电子云受原有C-C单键头靠头重叠的电子云的影响,只能肩并肩重叠)一:乙烯的实验室制法:〖引言〗:目前衡量一个国家的工业化水平的标准有三个方面:(1)钢铁工业 (2)汽车工业 (3)乙烯的产量 。可见乙烯工业生产的重要地位,因为它是许多药品、合成材料等产品的母体,与石油工业的发展紧密相连。那么,在实验室如何制取乙烯呢?我们一般要研究反应原理、装置原理和操作原理三个方面。原料:酒精、浓H2SO4 (VC2H5OH:V浓H2SO4=1 :3)(一):反应原理1、由乙醇变成乙烯,从分子组成的角度看,还应有什么产物?(水)2、要从乙醇分子中去掉一个水分子,应选用什么试剂?它在反应中起了什么作用?用量又如何呢?3、从有机物反应的特点来看,你认为要使反应快些,应用什么条件?为何要控制温度在1700左右?(不同温度,产物不同)4、写出反应的化学方程式。5、反应后的混合液为何会变黑,有时还会闻到刺激性气味?(先炭化,碳再和浓硫酸反应产生SO2)(浓H2SO4起催化剂和脱水剂的作用)( 二)、装置原理1、应选用怎样的装置制取乙烯呢?与以前学的哪种制气装置相似?2、为何加入碎瓷片?3、温度计有何作用?温度计的水银球应插在什么位置合适?(瓶底、溶液中、液面上)为什么?4、如何收集?(三)、操作原理1、 安装顺序如何?(由下到上,由左到右)2、 混合液体时是将什么倒入什么中?为什么?(乙醇倒入浓硫酸中)3、 能否在量筒中混合液体?为什么?(否,混合时放热)4、 实验完毕,是先撤酒精灯,还是先撤导管?(先移导管后灭灯)装置: 液+液气收集:排水集气法。操作注意事项:先加酒精、后加浓H2SO4。(乙烯的工业制法:主要从石油炼制厂和石油化工厂所生产的气体里分离出来。)二:乙烯的性质:物理性质:无色稍有气味的气体,比空气轻,难溶于水。化学性质:1:氧化反应(产生黑烟是因为含碳量高,燃烧不充分;火焰明亮是碳微粒受灼热而发光)(PdCl2-CuCl2作催化剂)(2)使高锰酸钾溶液褪色(酸化目的是增强氧化性,因生成高锰酸)2加成反应:加成反应——有机物分里不饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫做加成反应。可使溴水褪色:1,2-二溴乙烷从上述反应可知:乙烯分子里的双键里的一个键易于断裂,两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上,生成了二溴乙烷。(此反应可区别甲烷和乙烯)如:3:聚合反应:由分子量小的化合物(单体)生成分子量很大的化合物(高分子化合物)的反应叫聚合反应。聚合反应中,又分为加聚反应和缩聚反应。由不饱和的单体分子相互加成且不析出小分子的反应,叫加聚反应;单体间相互反应而生成高分子,同时还生成小分子(如水、氨、氯化氢等)的反应叫缩聚反应。乙烯可发生加聚反应:[ CH2- CH2 ]n 聚乙烯聚乙烯是一种重要的塑料,如食品袋。〖讲解〗:加聚反应的实质是:不饱和键的断裂和相互加成不论加成还是聚合,根本原因都是含有不饱和的C=C双键〖讲解〗: 高分子的命名不能用系统命名法,名称“聚乙烯”来源于原料。生活中用来包装食品的塑料袋是聚乙烯,如果将乙烯分子中的一个氢原子用氯原子代替,聚合后成为聚氯乙烯,它就不能用来包装食品了,因为有毒。塑料在高温或长期光照情况下,容易老化,变脆。〖讲解〗:聚合反应中的单体、链节和聚合度单体 链节 聚合度三:乙烯的用途:制取酒精、橡胶、塑料等,并能催熟果实。四:烯烃1结构特点和通式:链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃,叫烯烃。单烯烃的通式:CnH2n(n≥2)二烯烃的通式:CnH2n-2(n≥3)2:烯烃的通性:①燃烧时火焰较烷烃明亮②分子里含有不饱和的双键,容易发生氧化、加成和聚合反应。3:烯烃的命名:与烷烃命名类似,但不完全相同。①确定包括双键在内的碳原子数目最多的碳链为主链。②主链里碳原子的依次顺序从离双键较近的一端算起。③双键的位置可以用阿拉伯数字标在某烯字样的前面。如上面几种的名称如上。又如: CH3CH=CHCH-CH3 4-甲基-2-戊烯CH3下面我们以戊烯为例练习烯烃的同分异构体的写法和命名。(1)CH3CH2CH2CH=CH2 1-戊烯(2)CH3CH2CH=CHCH3 2-戊烯(3) CH3CH2C=CH2 2-甲基-1-丁烯CH3(4)CH3CH=C-CH3 2-甲基-2-丁烯CH3(5) CH2=CH-CH-CH3 3-甲基-1-丁烯CH3(存在着碳链异构和位置异构)练习:1、一种能使溴水褪色的气态烃,标准状况下5.6升的质量10.5为克,这些质量的烃完全燃烧时生成16.8升二氧化碳和13.5克水。求该烃的分子式,并推论它的化学性质。(C3H6)2、用含水5%的酒精100克跟浓硫酸共热制乙烯,可制得乙烯多少升(标准状况)?如果把这些乙烯通过溴水,全部被溴水吸收,理论上溴水至少应含纯溴多少摩?(答:可制乙烯46.2升,含溴2.06摩)3、写出下列烃的名称: CH3(1)CH3CH2CHCH=CHCH2CH2CHCH3 (2)CH3CH2-C-CH2-C-CH2CH3CH2CH3 CH3 CH3 CH2第四节 乙炔 炔烃目标要求:掌握乙炔的结构和主要化学性质重点、难点:乙炔的结构;教学过程:【复习】写出乙烷、乙烯的分子式、电子式、结构式和结构简式。 乙炔的分子组成和结构【思考】⑴.乙炔分子碳碳之间的化学键与乙烯相比,有何不同?⑵.写出乙炔的分子式、电子式、结构式和结构简式。⑶.乙炔的空间结构是什么样的?讨论上述问题,教师利用球棍模型展示乙烯分子去两氢成三键,空间结构变形的情况,并展示比例模型。乙炔的物理性质:乙炔是无色无味的气体,但由于制取原料中有杂质,导致乙炔气体里混有硫化氢等杂质气体,所以我们闻到了特殊的臭味。微溶于水,易溶于有机溶剂。一:乙炔的化学性质1:氧化反应:(1):乙炔燃烧的现象与乙烷、乙烯有何不同,为什么?(2):乙炔通入高锰酸钾溶液中,观察到什么现象?发生了什么反应?〖教师讲解〗:乙炔燃烧火焰明亮且有大量黑烟。明亮是因为燃烧时,一部分碳氢化合物裂化成细微分散的碳颗粒,这些碳粒受灼热而发光,因此乙炔曾作为照明气使用;黑烟是因为乙炔含碳量高,燃烧不充分造成的。〖师生活动〗:总结乙炔的化学性质之一是容易发生氧化反应,表现在两个方面:(1)可以燃烧1、氧化反应 2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O(2)使高锰酸钾溶液褪色乙炔在O2里燃烧时,产生的氧炔焰的温度很高(3000℃以上),可用来切割和焊接金属。2:加成反应:乙炔通入溴水看到何现象?发生了什么反应?生成何物质?如果将溴水换成氢气、氯化氢气体或水能反应吗?为什么?乙烯能聚合成聚乙烯,乙炔也能聚合吗?为什么?H-C≡C-H+Br-Br→H-C=C-H H-C = C-H+Br-Br→ H-C - C-HBr Br Br Br Br Br1,2-二溴乙烯 1,1,2,2-四溴乙烷3、聚合反应:另外,有CH≡CH+HClCH2=CHCl氯乙烯可发生聚合反应:nCH2=CHCl [CH2-CH2]nCl所以,从乙炔可制得聚氯乙烯塑料。提纲和乙炔的预习提纲,按下表设计进行复习和预习。乙烯 乙炔化学式电子式结构式分子内各原子的相对位置 2个碳原子和4个氢原子在 上。 2个碳原子和2个氢原子在 上。物理性质化学性质 燃烧氧化反应 酸性KMnO4溶液加成反应加聚反应溴的四氯化碳溶液 酸性KMnO4溶液主要用途实验室制法结论(化学活动性)相互关系对比乙烷、乙烯和乙炔性质和结构 :乙烷 乙烯 乙炔化学 式 C2H6 C2H4 C2H2电 子 式结 构 式结 构 特 点 C - C(单键),碳原子的化合达“饱和” C = C(双键),碳原子的化合价未达“饱和” (叁键),碳原子的化合价未达“饱和”化 学 活 动 性 稳 定 活 泼 较 活 泼化学性质 取 代 反 应 卤代 —— ——燃 烧 火焰不明亮 火焰明亮,带黑烟 火焰明亮,带浓黑烟氧 化 反 应 KMnO4溶液不褪色 KMnO4溶液褪色 KMnO4溶液褪色加 成 反 应 —— 溴水褪色 溴水褪色聚 合 反 应 —— 能 聚 合 能 聚 合鉴 别 KMnO4溶液不褪色或溴水不褪色 KMnO4溶液褪色或溴水褪色 KMnO4溶液褪色或溴水褪色链烃的分类和通性:分 类 通 式 结 构 通 性 代 表 物饱和链烃 烷 烃 CnH2n+2 -C-C-C- 取 代 CH4不饱和链烃 烯 烃 CnH2n -C-C=C- 氧 化加 成聚 合 CH2=CH2炔 烃 CnH2n-2 -C-C≡C- CH≡CH开拓思考〗:生产中为什么常用氧炔焰来切割或焊接金属,而不用氧烷焰或氧烯焰呢?请观察分析下面的热化学方程式,你发现了什么问题:CH3-CH3(气)+ 7/2 O2(气) 2CO2(气)+ 3H2O(液)+ 1561KJCH2=CH2(气)+ 3 O2(气) 2CO2(气)+ 2H2O(液)+ 1411KJ+ (气)+ 5/2 O2(气) 2CO2(气)+ H2O(液)+ 1300KJ我们发现:等物质的量的甲烷、乙烯和乙炔完全燃烧的后,乙炔所消耗的氧气的物质的量最少,生成水的物质的量也最少。因此,在燃烧时用于提高氧的温度和使水汽化所消耗掉的反应热也最少,所以乙炔焰的温度最高,可达30000C以上。利用其燃烧热可切割或焊接金属。二:炔烃炔烃 。除乙炔外,还有丙炔、丁炔等等。研究教材P129表5-4回答:1.物理性质:(变化规律)2.通式:3.结构特点:4.化学通性(以丙炔为例)⑴氧化反应:⑵加成反应:练习:1、乙烯和丙烯按1∶1(物质的量)加聚生成乙丙树脂,该聚合物的结构简式可能是什么?若不给定比例,可能生成的树脂有哪些?[解:乙烯与丙烯不同的单体间发生加聚有着不同的结合方式。1∶1聚合可能的结构简式为: [ CH2-CH2-CH-CH2 ]n 或 [CH2-CH2-CH2-CH ]nCH3 CH3若不给定比例,可能的结构有4种写法。]2、写出用石灰石、焦炭、食盐、浓H2SO4、水为原料制取聚氯乙烯的化学方程式,说明条件:①CaCO3CaO+CO2↑ ②CaO+3CCaC2+CO↑③CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑ ④NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑⑤CH≡CH+HCl→CH2=CHCl ⑥nCH2=CHCl [ CH2-CH ]nCl3、写出戊炔的同分异构体的结构简式并命名。第五节 苯 芳香烃教学目的:1、 使学生掌握苯的结构式及其重要化学性质。2、 使学生了解苯的同系物在组成、结构、性质上的异同。理解共价单键的可旋转性。教学重点:苯的化学性质。教学难点:苯的化学性质。教材分析 教材着重介绍了芳香烃的概念、苯的分子组成和结构、苯的性质,并结合苯的性质介绍了几种取代反应的类型卤化反应、硝化反应、磺化反应,并通过苯的性质概括出苯的同系物的性质。 苯是芳香烃典型的代表物,苯分子结构中的特殊的化学键决定了苯的化学性质,因此教材在介绍苯的化学性质之前,首先介绍了苯的分子结构,通过苯分子化学键的分析研究引出苯的化学性质,并通过苯与溴的反应、苯的硝化反应、苯的磺化反应的讲解,使学生体会结构决定性质的辨证关系。这样不仅使学生对苯的结构有了深刻的印象,同时对苯的同系物的学习做了铺垫。在学习完苯的性质之后,教材归纳推导出了苯的同系物的通式和性质,符合从个别到一般的教学原则,比较易于学生接受。教法建议 (一)学好苯的知识对学习苯的同系物具有指导作用,苯的结构的研究发现是进行科学探究的很好的素材,一定要很好利用。对本节内容的教学课时分配建议用2课时。为突出重点和难点,建议第一课时重点进行苯的结构的教学,第二课时进行苯和苯的同系物的性质的教学。具体建议如下: (二)在进行苯的物理性质的教学时,可先展示苯的样品。引导学生观察苯的颜色、状态,嗅苯的气味,并将少量苯加在盛水的试管里,观察苯是否溶于水,密度比水大还是比水小?再结合苯的沸点、熔点等实验数据,由学生自己总结出苯的物理性质。 (三)关于苯分子的结构的教学,建议采用探究的方法进行教学。可以从苯的分子式入手。通过讲解苯的发现史,进而设置练习,计算苯的分子组成。进而引出苯的分子式为C6H6。根据苯的分子式,有部分学生会猜想苯的结构中可能有C≡C键或C=C键,并进一步引导学生讨论:用什么方法可以检验苯的分子结构中是否含有C=C键?学生很自然地会想到可用高锰酸钾溶液来检验。演示“在苯中加KMnO4(H+)溶液”实验,通过苯不能使高锰酸钾溶液褪色的实验事实,说明苯分子中没有像乙烯分子中那样的C=C键,用凯库勒式来表示苯分子的结构也不合适,从而进一步引入对苯分子中碳碳之间的键长和键角等物理数据的讨论,并与C—C键的键长及C=C键的键长进行比较,得出苯环上碳碳间的键应是一种介于单键和双键之间的一种特殊的化学键。 凯库勒式所表示的是单、双键交替组成的环状结构,只是由于习惯,凯库勒式的表示方法才沿用于今。最后引出芳香族化合物的概念,并指出苯是最简单、最基本的芳烃。 (四)关于苯的化学性质的教学,重点在取代反应。在演示实验的基础上,重点讲好苯和卤素的取代反应。通过对苯的化学性质的教学,使学生进一步理解由于苯环上碳碳间的键是一种介于单键和双键之间的独特的键,所以苯既能像甲烷那样发生取代反应,也能像乙烯那样发生加成反应。 (五)利用苯的取代反应培养学生的观察、分析和科学探索能力。在演示苯与液溴的取代反应的实验时,要求学生思考以下三个问题: ①实验装置中的导管为什么要这么长? ②导管口为什么在液面上? ③导管口附近出现的白雾是什么?可用什么方法鉴别? 通过对苯的硝化反应方程式的分析,得出硝化反应属于取代反应的结论。 (六)在进行苯的同系物的教学时,除介绍甲苯的结构外,还可以介绍乙苯、丙苯的结构式,并介绍二甲苯的同分异构体的写法和命名方法。苯和苯的同系物的结构及性质的比较是这部分教材的重点。由于它们都具有苯环结构,因此除都能燃烧外,还能进行卤代、硝化等取代反应。但苯的同系物有侧链,通过甲苯和二甲苯能使高锰酸钾溶液褪色的演示实验,说明苯的同系物的侧链易被氧化,而苯没有侧链,不被高锰酸钾氧化,进而说明苯环和侧链是有相互影响的。可以根据苯的性质介绍苯的用途和来源教学过程:开始介绍课题:什么叫芳香烃?在有机化学发展初期,研究得较多的是开链的脂肪族化合物。当时发现从香树脂、香料油等天然产物中得到的一些化合物,在性质上和脂肪族化合物有显著的差异。它们的碳氢含量比(C/H)都高于脂肪族化合物,从组成上看来,它们是高度不饱和的化合物,但是它们却不容易起加成反应,而容易起饱和化合物所特有的取代反应。由于当时还不知道它们的结构,就根据其中许多化合物有香气这一特征,总称为芳香族化合物。芳香族化合物中的碳氢化合物就叫芳香烃。在所学范围内,芳香烃有:苯苯的同系物稠环芳烃苯物理性质:观察后归纳苯的物理性质无色、有特殊气味的液体,比水轻(d=0.87g/cm3),不溶于水,沸点80.1℃,熔点5.5℃。一:苯的分子结构:【讲述】凯库勒是德国化学家。19世纪中期,随着石油、炼焦工业的迅速发展,有一种叫做“苯”的有机物的结构成了许多化学家面临的一个新的难题,凯库勒就是其中的化学家之一。为了探求谜底,他每天只睡三四个小时,工作起来就忘记了休息,黑板、地板、笔记本,甚至是墙壁上,到处都是他写下的化学结构式,但一直没有什么结果。 一天,困顿至极的凯库勒,恍惚见到一条首尾相衔的蛇在眼前飞舞,心神领会中一下悟到了苯的结构式。他事后叙述了这段梦境:“事情进行得不顺利,我的心想着别的事了。我把坐椅转向炉边,进入半睡眠状态。原子在我眼前飞动:长长的队伍,变化多姿,靠近了,连接起来了,一个个扭动着回转着,像蛇一样。看,那是什么?一条蛇咬住了自己的尾巴,在我眼前旋转。我如从电掣中惊醒。那晚我为这个假说的结果工作了一整夜。”在德国化学会成立25周年庆祝大会上,凯库勒报告了自己发现的经过,开玩笑地对人们说:“先生们,让我们学会做梦吧!” 长时间的准备,严密的逻辑思考,山穷水复疑无路时,梦寐以求的结果戏剧性地得到了突破。所谓积之于平时,得之于顷刻,正是灵感对艰苦劳动的一种奖赏。【说明】凯库勒发现苯分子有环状结构的经过,带有传奇般的色彩,据凯库勒本人介绍,那是他在梦中发现的。应该指出,凯库勒能够从梦中得到启发,成功地提出重要的结构学说,并不是偶然的,这与他本人具有广博而精深的化学知识、勤奋钻研的品质和执着追求的科学态度分不开的。 接下来让我们从运用假说的角度,认识凯库勒科学发现的过程。 并简写为 作为苯的结构简式 称为凯库勒式。 为了解释这一结构与某些实验事实的矛盾,凯库勒又提出了补充假说:苯分子中碳碳单键与双键不是固定的,而是以一定的频率快速交替出现: 化学式:C6H6结构式和结构简式:[问].根据化学式,苯是不是饱和烃 为什么 [不是,因其H很少]推测:苯能不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 苯中滴入酸性高锰酸钾溶液;苯与溴水混合结论::苯与一般的不饱和烃在性质上有很大的差异分析:通过这两个实验说明苯的结构特殊。根据研究,认为苯的结构式可以这样表示:HCH-C C-H 或者简写为:H-C C-HCH上面的表示式是由凯库勒于1865年提出,所以叫做凯库勒式。大量实验资料证明凯库勒式的基本观点是正确的,但也发现凯库勒式不能说明苯的全部特性。它的主要缺点表现在下列方面:1 根据凯库勒式,苯的邻位二取代物应当有两种异构体:Br BrBr Br而实际上只有一种;2 根据凯库勒式,苯是含有三个双键的烯烃。一般的烯烃容易氧化和起加成反应,而在同样的实验条件下,苯却不起反应。反之,苯却容易起烷烃所特有的取代反应;3 根据凯库勒式,苯分子中有三个C-C单键和三个C=C双键。一般C-C的长度为1.54左右,C=C为1.34左右。这样苯环就不是一个真正的正六边形。但实验证明,苯分子中碳碳键的长度都是,即比C-C短,比C=C长。因此,从键长看来,苯分子中的碳碳键既不是正常的单键,也不是正常的双键。为了表示苯分子结构这一特点,常用下式来表示苯的结构简式:(表示比例模型)注意:直到现在,凯库勒式的表示方法仍被沿用,但在使用时绝对不应认为苯是单双键交替组成的环状结构。分子的结构式保留了碳碳键.省略了C,H元素符号,C-H键,并不表示单双键交替结构,用下式表示更好:二:苯的化学性质和用途:根据化学式,苯是不是饱和烃 为什么 [不是,因其H很少]你推测苯能不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 1:取代反应:(1)苯跟卤素的反应:Br+ Br2 + HBr注意:①长导管的作用;②导管末端不能插入液面以下的原因;③导管附近形成白雾的原因;④溴苯是密度比水大的无色液体,由于溶解了溴而显褐色。苯的卤代反应Fe+Br2 -Br+HBr (HBr中H哪里来 要弄清.)写苯与氯气在铁催化下反应的方程式(2)苯的硝化反应:NO2+HO-NO2 +H2O1 药品取用顺序:HNO3―H2SO4―苯2 加入苯后不断摇动的原因;3 为什么用水浴加热? a、苯易挥发、硝酸易分解;b、70-80℃时易生成苯磺酸。化学方程式 +HO-NO2 -NO2+H-O-H[讲]硝基苯能被还原成苯胺,苯胺是合成染料的原料-NO2+3Fe+6HCl -NH2+3FeCl2+2H2O(1) 磺化反应:SO3H+ HO-SO3H +H2O-SO3H叫磺酸基,苯分子里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基所取代的反应叫磺化反应。1、 加成反应:(1)苯与氢气的作用:CH2+3H2 CH2 CH2CH2 CH2 (环已烷)CH2(2)苯与氯气作用:+3Cl2C6H6Cl6 (六六六)2、 苯在空气中燃烧:(氧化反应)2 +15O212CO2+6H2O常用的氧化剂如KMnO4、K2Cr2O7+H2SO4、稀硝酸等都不能使苯氧化、这说明苯环是相当稳定的。总之,苯既具有饱和烃的性质,又具有不饱和烃的性质,而且它进行取代反应比饱和烃要容易,进行加成反应比不饱和烃要困难。芳香烃的这种特殊性质叫芳香性。用途:苯是一种很重要的有机化工原料,它广泛用来生产合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、染料、香料等。苯也常用作有机溶剂。练习:1:写出下列反应的化学方程式:CaCO3→CaO→CaC2↓CH3-CH3←CH2=CH2←CH≡CH→CH2=CHCl↓CH2Cl-CH2Cl2、在实验室用下图装置制取溴苯,回答:(1)烧瓶A中装有 、 和铁粉,铁粉在反应中是 。(2)未加入铁粉时 ,当加入铁粉后观察 B到A中 。B管中有 它是 。C出口附近有 ,它是由于形成。(3)导管B起 和 的作用。导管C A不插入水中是因为 。(4)反应完毕,向锥形瓶中滴入AgNO3溶液,有 C 生成;烧瓶A中的液体倒入盛水烧杯中,烧杯底部有 。(5)若改用溴水来制取溴苯,结果会 。三:苯的同系物:1、开始写出苯、甲苯、二甲苯的结构式和结构简式。问:它们的结构有何相似的地点?有哪些相似的性质?为什么?答:根据分子结构决定化性的观点,因为它们都有苯环,所以都能发生取代(卤化、硝化、磺化)和加成(与卤素、氢气)反应。如:CH3 CH3O2N NO2+3HONO3 + 3H2ONO22,4,6-三硝基甲苯(TNT)CH3 COOHKMnO4CH3 COOHKMnO4CH3 COOHCH2CH2CH3 COOHKMnO4由于苯环对甲基的影响,使上面的氢原子活泼易被氧化。2:[讲]用-CH3取代苯分子中的H原子,得到的分子其分子式是C7H8,其结构式是 -CH3称甲苯(实为甲基代苯)再用-CH3取代 -CH3 -CH2CH3 乙苯 (取代甲基上的H) -CH3 -CH3, -CH3 H3C- -CH3CH 3 CH3邻-二甲苯 间-二甲苯 对-二甲苯即化学式是C8H10含有苯环的同分异构体有4种[讲]它们都是苯的同系物,苯的同系物的通式是 CnH2n-6苯的同系物都有与苯相似的化学性质[生板]写出方程式(1) (1)甲苯与液溴,铁作催化剂(1) (2)乙苯与浓硫酸共热[讲]-CH3的存在,使苯环更易发生取代反应.甲苯与浓硫酸浓硝酸共热时苯环上的三个H原子都被取代CH3 CH3+3HO-NO2 O2N- -NO2+3H2ONO2 苯环的存在对-CH3,-CH2CH3(-R)的影响如何呢 请看实验[实验4-16]甲苯,二甲苯与酸性高锰酸钾溶液的反应(实验时要振荡,为什么 )苯环的存在使-CH3变得活泼了,乙烷中有-CH3,但不能使高锰酸钾溶液褪色,但甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,-CH3被氧化了3:苯的同系物的定义和通式:定义:分子里含有一个苯环结构,而烷烃基结合在苯环的旁侧的一系列化合物叫苯的同系物。通式:CnH2n-6 (n≥6)以二甲苯为例介绍苯的同系物的异构和命名。第六节 石油的分馏教学目的:1:使学生了解石油的组成和石油产品的广泛用途。2:使学生初步了解石油的常压分馏和减压分馏以及裂化的原理。3:使学生初步了解我国石油工业的发展概况和节约能源以及防止污染的重要性。教学重点:石油的常压分馏原理及石油产品的用途。教学难点:石油的常压分馏原理。学习过程:天然气 CH4 石油化工是:用石油产品的石油气烃的来源石油 做原料来生产化工产品的工业石油的物性:展示石油样品,观察它的色、态、密度、溶解性并嗅其气味,总结出它的物性:黑色或深棕色粘稠液体,常有绿色或蓝色荧光,比水稍轻,不溶于水,有特殊气味,无固定沸点。石油是由什么组成的呢?石油的成分:1、石油所含的基本元素是碳和氢,两种元素的总含量平均为97-98%(也有达99%的),同时还含有少量硫、氧、氮等。2、石油的化学成分随产地不同而不同。主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混和物。一般石油不含烯烃。3、大部分是液态烃,同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。石油的炼制:开采出来的石油叫做原油。要经过一系列的加工处理后才能得到适合不同需要的各种成品,如汽油、柴油等。原油含水盐类。含水多,在炼制时要浪费燃料,含水量盐多会腐蚀设备。所以,原油必须先经脱水、脱盐等处理过程才能进行炼制。石油的炼制分为:石油的分馏、裂化、重整三种方法。1、石油的分馏:先复习一下随着烃分子里碳原子数增加,烃的沸点也相应升高的知识,然后启发学生如何能把石油组成里的低沸点烃和高沸点烃分离开。(答:给石油加热时,低沸点的烃先气化,经过冷却先分离出来。随着温度升高,较高沸点的烃再气化,经过冷凝也分离出来。)向学生说明原油开始沸腾后温度仍逐渐升高。同时问学生为什么?这说明原油是混合物。工业上如何实现分馏过程呢?主要设备是加热炉和分馏塔。按P137图5-24前半部分介绍,要突出介绍分馏塔的作用。最后总结石油常压分馏产物:溶剂油、汽油、煤油、柴油、重油。接着,提出重油所含的成分如何分离?升温?在高温下,高沸点的烃受热会分解,更严重的是还会出现炭化结焦、损坏设备,从而引出减压分馏的方法。按课本P137图5-24的后半部分介绍减压分馏过程和产物:重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青。石油分馏 常压分馏:得溶剂油、汽油、煤油、柴油、重油减压分馏:得重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青2、裂化:(1)提出石油分馏只能得到25%左右的汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料,产量不高。如何提高轻质燃料的产量,特别是提高汽油的产量?引出石油的裂化。什么叫裂化?裂化——就是在一定条件下,把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。裂化有热裂化和催化裂化:裂化 热裂化:在500℃、20-30大气压进行,可将重油变成轻质油(主要是气油)催化裂化:使用催化剂,在低于热裂化温度下进行,使大分子变成小分子,而小分子则可异构化,从而得到质量较高的汽油。(降低裂化温度、防止结焦)裂化过程举例:3、石油的催化重整:所谓“重整”就是把汽油里直链烃类的分子的结构“重新进行调整”,使它们转化为芳香烃或具有支链的烷烃异构体。目的是提高汽油质量和获得芳香烃。重整需特定的催化剂:一般选用铂或铼,故称铂重整或铼重整或铂铼重整。小结:二:煤的综合利用:1、煤的分类和组成:煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源。分类:煤另外,煤中含少量的硫、磷、氢、氧、氮等元素以及无机矿物质(主要含Si、Al、Ca、Fe)。因此,煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混和物。(煤不是炭)2、煤的干馏:定义:把煤隔绝空气加强热使它分解的过程,叫做煤的干馏。(与石油的分馏比较)煤高温干馏后的产物:从煤焦油可分馏出芳香族化合物,如苯、甲苯、二甲苯、酚、萘、沥青。点燃点燃点燃点燃(气)鉴别方法苯中注意-NO2的写法第八章 合成材料第一节 有机高分子化合物简介【学习目的】1.对材料的类别有大致的印象。2.了解有机高分子化合物的结构特点和基本性质。3.初步了解高分子材料在国民经济发展和现代科学技术中的作用。重点:有机高分子化合物的结构特点和基本性质难点:有机高分子化合物的结构特点和基本性质教学过程:一、有机高分子化合物的分类⑴按来源分 ⑵按结构分⑶按性质分 ⑷按用途分……二、有机高分子化合物的结构特点结 构 线 型 结 构 体 型 结 构举 例溶解性热塑性热固性强 度电绝缘性【讨论】为什么聚氯乙烯塑料凉鞋破裂可以热修补,而电木插座破裂不可以热修补?高分子化合物中的基本概念三、有机高分子化合物的基本性质:反应(举例)单体高聚物链 节聚合度聚合类型加聚反应和缩聚反应的比较:类别 加 聚 反 应 缩 聚 反 应反应物特征产物特征产物种类反应种类每一种小分子化合物都有它的固定不变的相对分子质量。但是,对高分子化合物来说,构成每一个高分子的结构单元的数目并不完全相同,所以研究一个高分子化合物的相对分子质量并无多大实际意义,只研究一种聚合物的相对分子质量的平均值才有意义。五、有机高分子化合物的用途:【巩固练习】1.下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是 ( )A 有机高分子化合物称为聚合物或高聚物,是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应生成的。B 有机高分子化合物的相对分子质量很大,因而其结构复杂C 对于一块高分子材料,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的D 高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类2.将乙烯和丙烯按1:1物质的量之比聚合时,生成聚合物乙丙树脂,该聚合物的结构简式可能是 CH3 ( )A [CH2-CH2-CH2-CH2-CH2]n B [CH2-CH2-CH-CH2] nC [CH2-CH2-CH2-CH] n D [CH2-CH2-CH=CH-CH2]nCH33.现有两种高聚物A、B,A能溶于氯仿等有机溶剂,并加热到一定温度下熔融成粘稠状的液体,B不溶于任何溶剂,加热不会变软或熔融,则下列叙述中不正确的是( )A 高聚物A可能具有弹性,而高聚物B一定没有弹性B 高聚物A一定是线型高分子材料C 高聚物A一定是体型高分子材料D 高聚物B一定是体型高分子材料4.某有机物通过加聚反应生成高聚物,还能水解生成两种有机物,则这种有机物的结构中一定具备的基团有 ( )O H①-OH ②-C=C- ③O=C-OH ④-C=O ⑤R- ⑥-C=OA ①②⑤ B ②③⑤ C ②④⑤ D ①②⑥5.今有高聚物:…-CH2- CH- CH2- CH- CH2- CH-…,C=O C=O C=OO-CH3 O-CH3 O-CH3对此分析正确的是 OCH3 OCH3( )A 其单体是CH2=CH2和H-C=O B 其链节是CH3-CH2-C=OOCH3C 其单体是CH2=CH-C=O D 其高聚物是加聚产物6.设N0代表阿伏加德罗常数,下列叙述中不正确的是 ( )A 在28g聚乙烯树脂中,含有的碳原子个数为2 N0B 在合成28g聚乙烯树脂的单体中,含有的双键数目为N0C 28g聚乙烯树脂完全燃烧时,转移的电子数目为3 N0D 28g聚乙烯树脂中,含有的C-H的数目为4 N0第二节 合成材料【学习目的】1.对常见的合成高分子材料的品种、性能和用途有大致的了解;2.树立牢固的环保观念重点:塑料、合成纤维、合成橡胶的性能和用途难点:塑料、合成纤维、合成橡胶的性能和用途教学过程:一、塑料1.塑料和合成树脂⑴塑料是由 及填料、增塑剂、稳定剂、色料等添加剂组成的。它的主要成分是 。⑵树脂是指 的高聚物。⑶有些塑料基本上是由 所组成的,不含或少含其它添加剂,如: 、 。2.塑料的分类⑴ ( 结构)⑵ ( 结构)3.常见塑料的性能和用途【阅读】表8-2“几种常见塑料的性能和用途”。【练习】写出下列聚合反应的化学反应方程式。⑴由丙烯聚合成聚丙烯⑵由苯乙烯聚合成聚苯乙烯⑶由甲基丙烯酸甲酯合成聚甲基丙烯酸甲酯4.工程塑料、增强塑料、改性塑料的性能应用【阅读】第二部分合成纤维二、合成纤维1.纤维的种类天然纤维 化学纤维、 、 、草类的纤维 用 、 等的 经化学加工而制成的 利用 、 、 和农副产品做原料制成单体再经 反应制成。2.合成纤维⑴常见合成纤维有:⑵性能:⑶用途: 例如:3.特种合成纤维例如:【阅读】第三部分 合成橡胶三、合成橡胶1.合成橡胶是以 、 为原料,以 和 为单位聚合而成的高分子。2.常用的合成橡胶有:特种橡胶有:耐油的 、耐高温和耐严寒的 等3.性能:4.用途:【讨论】1.“白色污染”主要指什么? 结合P214图8-5、P215图8-7举出一些在你周围的“白色污染”。2.塑料废弃物形成污染的主要原因是什么?怎样才能防治“”【课后阅读】P215-P216 粘合剂和涂料,了解新技术在环保中的应用【练习】1.在粘胶纤维、棉花、尼龙、涤纶、腈纶、羊毛中,属于天然纤维的是 ;属于人造纤维的是 ;属于合成纤维的是 。2.当前,我国急待解决的“白色污染”通常是指 ( )A 冶炼厂的白色烟尘 B 石灰窑的白色粉尘C 聚乙烯等塑料垃圾 D 白色建筑材料3.下列合成树脂采用不同的加工方法和添加剂,既可作为塑料又可制成合成纤维的是( )A 酚醛树脂 B 聚氯乙烯树脂C 聚1,3-丁二烯树脂 D 聚丙烯树脂4.下列物质不属于合成材料的是 ( )A 人造纤维 B 顺丁橡胶 C 有机玻璃 D 锦纶纤维5.现有羊毛织物、纯棉织物、锦纶织物三种颜色相同的样品,试简述它们的鉴别方法、现象、结论 。6.下列塑料的合成,所发生的化学反应类型与另外三种不同的是 ( )A 聚乙烯塑料 B 聚氯乙烯塑料 C 酚醛塑料 D 聚苯乙烯塑料7.下列关于废弃塑料制品的处理方法中,最为恰当的是 ( )A 将废弃物切成碎片,混在垃圾中填埋于土壤中B 将废弃物焚烧C 将废弃物倾倒于海洋中D 将废弃物应用化学方法加工成防水涂料或汽油8.合成材料主要的类型有哪些?其合成途径中形成高分子化合物的化学反应类型是什么?它们分别有什么特点?第三节 新型有机高分子材料学习目的】常识性了解新型有机高分子材料重点:功能高分子材料和复合材料难点:功能高分子材料和复合材料教学过程:一:功能高分子材料1.功能高分子材料是指既有 ,又有某些 的高分子材料。2.高分子分离膜和医用高分子材料。⑴高分子分离膜①高分子分离膜是用 的高分子材料制成的薄膜。②功能: 。③用途: 。④发展前景:______________________________________________________________________这将为缓解能源和资源的不足,解决环境污染问题带来希望。⑵医用高分子材料①选材: 。②功能: 。③用途: 。二、复合材料1.复合材料是 的材料。其中一种材料为基体,另一种材料为增强剂。2.性能: 。3.用途: 。三、有机高分子材料的发展趋势1.对重要的通用的有机高分子材料继续进行改进和推广,使它们的性能不断提高,应用范围不断扩大。如 。2.与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强,并取得了一定的进展。如: 、 等。【巩固练习】1.角膜接触镜,俗称隐形眼镜。目前大量使用的软质隐形眼镜,它常用以下哪种材料制成的( )A 有机玻璃 B 硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物C 聚氯乙烯 D 聚甲基丙烯酸羟乙酯2.随着医用高分子材料的发展,人们用人工器官代替不能治愈的器官,人们目前已经制成的人工器官有 ( )①心脏 ②皮肤 ③骨骼 ④肝 ⑤肾 ⑥眼 ⑦喉A 仅①②③ B 仅①②⑥ C 仅②③⑥ D全部3.下列说法中,不正确的是 ( )A 传感膜和热电膜均是功能高分子材料的产品 B 传感膜能将化学能转换成电能C 热电膜能将热能转换成化学能 D 热电膜能将热能转换成电能4.复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高,其主要原因是 ( )A 复合材料的使用可以使导弹能经受超高温的变化 B 复合材料的使用可以使导弹的质量减轻 C 复合材料的使用可以使超高强度的改变 D 复合材料的使用可以使导弹承受温度的剧烈变化5.随着有机高分子材料的研究不断的加强和深入,使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大,下列应用范围是通用高分子材料的最新研究成果的是 ( )A 新型导电材料 B 仿生高分子材料 C 高分子智能材料 D 电磁屏蔽材料6.合成人工心脏的高分子材料主要成分是 ( )A 烯烃共聚物 B 酚醛树脂 C 硅聚合物 D 聚氨酯类聚合物7.随着社会的发展,复合材料是一类新型的有前途的发展材料,目前,复合材料最主要的应用领域是A 高分子分离膜 B 人类的人工器官C 宇宙航空工业 D 新型药物第一章 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 5P +15 2 8 5As +33 2 8 18 5Sb +51 2 818 18 5Bi +83 2 8 18 18 32 52、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:NPAsSbBi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NP。(3) 与H2反应情况:(以N、P为例)3×2×eN2 + 3H22NH3P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PH3PH3 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+6H2O8NH3+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↓+3NH4Cl3NH3·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)2SO44: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1molC 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、CO23).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)NO②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 NO2① 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+4NO2P+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 H2SO4H2S S SO2 SO3 H2SO4HI I2HBr 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+H2O2.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、H2O23.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↑+4H2O4.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↑+ 3H2O5.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====Fe2Fe+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+H2Ob.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+N24: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↑+4H2O6e-+30+7+6+5-10-2000+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4S+KOH(热、浓) = K2S+K2SO3+H2O+2+4+3+7第三章 电离平衡第一节 电离平衡【教材目标】1、通过教学,让学生了解强、弱电解质与结构的关系。2、让学生理解弱电解的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响。3、培养学生分析、归纳问题和灵活应用知识的能力;培养学生的探究能力和表达能力。4、培养学生主动参与、积极探索的良好的学习品性;培养学生的辩证唯物主义观点。【教材重点】1、电离平衡的建立; 2、电离平衡的移动。【教材难点】1、外界条件对电离平衡的影响; 2、学生各种能力的培养。教学过程复习:1、什么叫电解质?什么叫非电解质?2、什么叫强电解质?什么叫弱电解质?3、判断下列,属强电解质的有哪些?属弱电解质的有哪些?NaCl NaOH H2SO4 CH3COOH NH3·H2O Cl2 Cu新课导入:强弱电解质与其结构与其结构上有什么关系?它们在溶液中的电离又是怎样的呢?一、强、弱电解质与结构的关系NaCl、NaOH是由什么键构成的什么化合物?在水溶液里电解质以什么形式存在?HCl是由什么键构成的什么化合物?在水溶液里以什么形式存在?离子化合物(如强碱和大部分盐类)某些具有极性键的共价化合物(如强酸)它们在水溶液里全部以离子形式存在,可用电离方程式表示NaCl = Na+ + Cl-写出Na2SO4,NaOH,H2SO4在水溶液里的电离方程式。CH3COOH,NH3·H2O是由什么键构成的什么化合物?在水溶液里电解质以什么形式存在?某些具有极性键的共价化合物(如弱酸、弱碱和水)弱电解质从溶液导电性认识电解质分类 2.弱电解质的电离过程 弱电解质一般是弱极性化合物 例 表示: 特点:①V电离=V结合≠0 电离平衡 ②部分电离,有离子、分子共存③在达平衡时各浓度保持不变,弱电解质电离:弱极性化合物 部分是自由移动的水合离子。它们在水溶液里部分电离成为离子,部分以分子形式存在,并且是一个可逆的过程。如:CH3COOH CH3COO-+H+NH3·H2O NH4++OH-上述可逆过程进行到一定程度的时候会怎样呢?小结: 补充练习:(课堂完成)1.氨水里有那些分子或离子,Cl2水中有哪些分子或离子 2.下列各种物质的水溶液里,哪种含有Cl- a:NH4Cl b:Cl2水 c: KClO3 3:书写下列电离方程式(水溶液中)NaHCO3 _________ FeCl3 ____________H2SO4 ___________ HCOOH ____________ HF _______________ Ca(OH)2__________二、弱电解的电离平衡以CH3COOH为例:CH3COOH C H3COO-+H+1、开始时V电离和V结合结合怎样变化?2、当V电离=V结合时,可逆过程将达到一种什么样的状态?什么是电离平衡?定义:在一定条件下,弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等,溶液未电离的分子浓度和已电离的离子浓度保持不变的状态叫电离平衡电离平衡的特征:动:V电离=V结合≠0定:外界条件一定,溶液中分子、离子浓度一定变:影响平衡的条件改变,平衡移动。在氨水中存在怎样的电离平衡?向其中分别加入适量的盐酸、溶液、溶液对平衡有什么影响?强电解质:由离子键或极性键构成的化合物,在水溶液中完全电离,过程不可逆,表示用“=”,电解质全部以水合离子形式存在。弱电解质:由极性键构成的共价化合物,在水溶液里部分电离,电离过程是可逆 ,在一定条件下达到电离平衡,表示用“ ”,电解质部分以分子,部分以水合离子形式存在。电离平衡具有化学平衡的共同特点,可以用勒夏特列原理解释相关问题。[讨论]化学平衡建立的条件是什么?若电解质的电离平衡是如何建立的?.电离平衡状态的特征⑴_________________⑵_________________⑶________________⑷_______________[结论]强 电 解 质 弱 电 解 质相 同 点不同点 键 型电 离 度电 离 过 程表 示 方 法电解质在溶液中的微粒形式练习1.写出下列物质的水溶液的电离方程式:A H2CO3 B H2SO4 C NaHSO4 D NaHCO3 E Al(OH)32.某化合物易溶于水,但其水溶液不导电,则该化合物是 ( )A 弱电解质 B 强电解质 C 非电解质 D 不能确定其类型3.体积相同,物质的量浓度相同的下列溶液中,含硫离子最多是 ( )A H2SO4 B H2S C NaHS D Na2S4.下列叙述中,能证明某物质是弱电解质的是 ( )A 熔化时不导电 B 不是离子化合物,而是极性共价化合物C 水溶液的导电能力很差 D 溶液中已电离的离子和未电离的分子共存5.在硫化氢饱和溶液中,加入适量下列试剂后,不能使溶液的酸性增强的是( )A 亚硫酸 B 胆矾 C 氯水 D 盐酸6.醋酸溶液中滴入稀氨水,溶液的导电能力发生变化,其电流强度I随氨水的加入体积V的变化曲线图是 ( )7.1mol下列物质,在水溶液中能电离出3mol离子的是 ( )A H2S B Fe2(SO4)3 C Ba(OH)2 D NaCl8.化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡,故可用作酸碱指示剂:HIn(溶液)(红色)H++In—(溶液无色)浓度为0.02mol/L的下列溶液:①盐酸 ②石灰水 ③NaCl溶液 ④NaHSO4溶液 ⑤NaHCO3溶液 ⑥氨水 其中能使指示剂显红色的是 ( )A ①④⑤ B ②⑤⑥ C ①④ D ②③⑥9.下列溶液中H+浓度为0.01mol/L的是 ( )A 0.01mol/L的CH3COOH B 0.01mol/LHClC 0.01mol/LHF D 0.005mol/LH2SO410.向Na2CO3的浓溶液中逐滴加入稀盐酸,到不再产生二氧化碳气体为止。则在此过程中,溶液中的碳酸根离子浓度的变化趋势 (从下面的选项中选择),有关反应的离子方程式是 。A 逐渐减少 B 逐渐增大C 先逐渐增大,而后逐渐减小 D 先逐渐减小,而后逐渐增大11.已知25℃时醋酸的电离常数为1.8×10—5。计算0.1mol/L的醋酸溶液里的H+的物质的量浓度。第二节水的电离与溶液的pH教学目标:掌握水的电离的概念和电离平衡的移动规律,培养学生应用水的电离平衡进行计算的能力。教学重点:水的电离平衡及影响平衡的因素;有关电离度、水的离子积常数的计算。教学难点:水的离子积,有关PH计算。教学过程设计:[引言] 第47届联合国大会确定每年3月22日是世界水日。旨在使全世界都关心解决淡水资源短缺的问题。我们人类居住的地球上,淡水资源并不丰富,一些水资源已被污染,而世界人口正在迅猛增加,工业正在迅速发展,对水的需求量越来越大,因此水资源短缺的矛盾正日益尖锐。 “世界水日”呼唤地球儿女要珍惜每一滴水,采取节水技术、防治污染、植树造林等多种措施,合理利用和保护水资源。[复习]:1.水分子的空间构型为______型,H—O键的键角为________水是____分子(填“极性”或“非极性”)。2、水的主要物理性质:____________________________。一:水的电离1水是一种极弱的电解质,存在电离平衡:______________________,简写成:____________________。2:在25℃时,纯水中H+和OH-的浓度各等于_____mol/L。则:Kw=[H+][OH-]=____。此常数不仅适用于纯水,也适用于酸性或碱性的稀溶液。3:水的电离:H2O+H2O H3O++OH-简写: H2O H++OH-K= c(H +)c(OH-)c(H2O)已知纯水的物质的量浓度为55.6mol/L,c(H +)·c(OH-)=55.6×KwKw= c(H +)·c(OH-)。(说明水的浓度几乎不变)4:水的离子积通常把Kw叫做水的离子积常数,简称水的离子积,只与温度有关。已知在25℃时,水中的H +浓度与OH-浓度均为1×10-7mol/L,所以在25℃时,Kw= c(H +)·c(OH-)=1×10-7×1×10-7=1×10-14。5:影响水的电离的因素加入酸或碱,抑制水的电离,Kw不变;加入某些盐,促进水的电离,Kw不变;升高温度,电离过程是一个吸热过程,促进水的电离,水的离子积增大,在100℃时,KW=1×10-12。新课的延伸:c(H +)=1×10-7mol/L,溶液一定呈中性吗?说明:溶液或纯水呈中性,是因为溶液中 c(H +)=c(OH-)。纯水中溶液H +、OH-浓度的计算方法:c(H +)=c(OH-)=。25℃时水的离子积常数值;水的离子积常数与温度的关系;往纯水中加入稀盐酸和NaOH溶液后,c(OH-)、c(H +)如何变化?从平衡移动原理加以解释。二:溶液的酸碱性和PH讲述:常温时,由于水的电离平衡的存在,不仅纯水,而且在酸性或碱性的稀溶液中,均存在H +、OH-,且c(H +)·c(OH-)=1×10-14。1、溶液的酸碱性分析:中性溶液中,c(H +)=c(OH-)=1×10-7mol/L;酸性溶液中,c(H +)>c(OH-),c(H +)>1×10-7mol/L;碱性溶液中,c(H +)<c(OH-),c(H +)<1×10-7mol/L。强调:①含水的稀溶液中,H +与OH-共存,H +与OH-的相对多少决定溶液的酸碱性,但二者浓度的积必为常数;②碱性溶液中的c(H +)=/c(OH-) ;同理,酸性溶液中的c(OH-)=/ c(H +)。说明:当我们表示很稀的溶液时,如,c(H +)=1×10-7mol/L,用c(H +)或c(OH-)表示溶液的酸碱性很不方便。2、溶液的PH化学上常用c(H +)的负常用对数表示溶液酸碱性的强弱:PH=lg{c(H +)}计算:纯水中,c(H +)= 1×10-7mol/L , PH=lg{c(H +)}=lg 1×10-7=7;1×10-2mol/LHCl溶液,PH=lg{c(H +)}=lg1×10-2=2;1×10-2mol/LNaOH溶液,c(H +)=1×10-12mol/L,PH=lg{c(H +)}=12;3×10-5mol/LHCl溶液,PH=lg{c(H +)}=5-lg3。强调:①c(H +)=m×10-nmol/L,PH=n-lgm。②溶液酸碱性与PH值的关系中性溶液中,c(H +)=1×10-7mol/L,PH=7;酸性溶液中, c(H +)>1×10-7mol/L,,溶液酸性越强,溶液的PH值越小;碱性溶液中, c(H +)<1×10-7mol/L,PH>7,溶液碱性越强,溶液的PH值越大。③c(H +)、PH、溶液酸碱性的关系c(H ++) 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14PH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14酸碱性 中性 酸性增强 碱性增强为了方便,PH值的范围:0~14, c(H +)或c(OH-)大于1mol/L的溶液,直接用溶液浓度表示溶液酸碱性。新课的延伸:“P”的含义:负常用对数的意思,引入“POH”:POH=lg{c(OH-)},pH+POH= lg{c(H +)}+lg{c(OH-)}= PH=lg{c(H +)}·{c(OH-)}=lg=14练习:1.向纯水中加入少量硫酸氢钠溶液(温度不变),则溶液中的A.酸性增强 B.Kw增大 C.c(OH-)增大 D.c(H+)增大2.能影响水的电离平衡并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的是A.向水中投入一小块金属钠 B.将水加热煮沸C.向水中能入CO2气体 D.向水中加食盐晶体3.关于水的离子积常数,下列说法正确的是A. 水中,c(H+)·c(OH-)=1×10-14B. 纯水中,25℃时,c(H+)·c(OH-)=1×10-14C. 25℃时,任何稀溶液中,c(H+)·c(OH-)=1×10-14D.Kw随温度升高而增大4.与纯水的电离相似,液氨中存在着微弱的电离:2NH3 == NH4+ + NH2-,据此判断以下叙述中错误的是A. 液氯中含有NH3、NH4+、NH2-B. 一定温度下,液氨中,c(NH4+)·c(NH2-)是一个常数C. 液氨的最离达到平衡时c(NH3)= c(NH4+)= c(NH2-)D. 只要不加入其他物质,液氨中一定有c(NH4+)= c(NH2-)5. 水的电离过程为H2O == H+ + OH-,在不同温度下其离子积常数为K(25℃)=1.0×10-14,K(35℃)=2.1×10-14。则下列叙述中正确的是A.c(H+)随着温度的升高而降低 B.在35℃时,c(H+)>c(OH-)C.水在25℃时的电离程度大 D.水的电离是吸热的6.某温度下,纯水中c(H+)=2.0×10-7mol/L,则此时溶液中 c(OH-)= mol/L若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-6mol/L,则 c(OH-)为 mol/L.7:溶液的酸碱性与C(H+)、C(OH—)的关系电解质溶液 对水的电离平衡的影响 溶液中的C(H+) 溶液中的 C(OH—) C(H+)与C(OH—)的比较 25℃C(H+)·C(OH—) 溶液的酸碱性纯水盐酸氢氧化钠第3节 盐类的水解学习目标:1、掌握盐类水解的定义、实质2、掌握盐类水解的类型、规律、能根据盐的组成判断溶液的酸碱性3、掌握影响盐类水解的因数。重点 盐类水解概念、本质难点 盐类水解方程式书写,盐类水解应用和分析教学过程思考1、为什么酸的溶液显酸性、碱的溶液显碱性?2、盐 CH3COONa、Na2CO3、NH4Cl、Al2(SO4)3、NaCl、KNO3的溶液呈什么性?结论:强碱弱酸盐水溶液呈 ,强酸弱碱盐水溶液呈 ,强酸强碱盐水溶液呈 。思考:为什么盐类的组成不同,溶液的酸碱性不同?一:盐类的水解(一)盐的水解1、强碱和弱碱所生成的盐的水解CH3COONa水解方程式离子方程式练习、分析Na2CO3的溶液为什么呈碱性?小结: 。2、强酸和弱碱所生成的盐的水解NH4Cl水解方程式离子方程式问题与讨论1溶液中存在那些电离和电离平衡?溶液中那些离子间相互作用使溶液呈碱性?2溶液中存在那些电离和电离平衡?溶液中那些离子间相互作用使溶液呈酸性?结合以上分析归纳盐类水解的规律:有弱才水解,无弱不水解,谁强显谁性1、强碱弱酸盐水解 2、强酸弱碱盐水解CH3COONa=CH3COO-+Na+ NH4Cl=NH4++Cl-+ +H2O H+ + OH- H2O OH--- + H+? ?CH3COOH NH3·H2OCH3COONa+H2OCH3COOH + NaOH NH4Cl+H2O NH3·H2O + HClCH3COO---+H2O CH3COOH + OH- NH4++ H2O NH3·H2O + H+练习、分析Al2(SO4)3的溶液为什么呈碱性?小结 。思考:什么是盐的水解?盐的水解与酸碱中和反应有和联系?(二)盐水解的实质1:盐的水解:2:注意点:(1) ,(2): ,(3):(4)练习NaClO溶液、KNO3溶液等由强碱和强酸所生成的盐呈什么性?为什么?3:强碱和强酸所生成的盐溶液不水解盐类水解小结: 。盐的水解 实例 是否水解 水解离子 溶液的pH强碱弱酸盐 Na2S、K2CO3、KHCO3、NaHS强酸弱碱盐 NH4Cl、FeCl3、CuSO4强酸强碱盐 NaClO、Na2SO4、KNO3、BaCl2注意:1、弱酸和弱碱所生成的盐也能水解、如CH3COONH4、(NH4)2S水解程度较NH4Cl、CH3COONa大,溶液中存在水解平衡,但不能水解完全。水解后溶液的酸碱性由水解所生成酸碱的相对强弱决定2、组成盐的弱碱阳离子(用M+表示)能水解显酸性,组成盐的弱酸阴离子(用R-表示)能水解显碱性。M+ + H2O == MOH + H+ 显酸R- + H2O ==RH + OH- 显碱性3:弱酸酸式盐溶液酸碱性,取决于酸式根离子的电离程度和水解程度的相对大小。(1)若电离程度大于水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3、NaH2PO4(2)若电离程度小于水解程度,溶液显碱性,如NaHCO3、Na2HPO4例题.有学生做如下实验,将盛有滴加酚酞的NaHCO3(0.1mol/L)的试液微热时,观察到该溶液的浅红色加深;若冷却至室温时则又变回原来的浅红色,发生该现象的主要原因是 。盐类水解的规律:(1)强酸强碱盐 不水解 水溶液呈中性 如NaCl、KNO3(2)强碱弱酸盐 能水解 水溶液呈碱性 如Na2S、Na2CO3(3)强酸弱碱盐 能水解 水溶液呈酸性 如NH4NO3(4)弱酸弱碱盐 能水解 谁强显谁性 如NH4Ac显中性、(NH4)2S显碱性(写出上述所举盐的水解离子方程式)(5)酸式盐的水解:溶液的酸碱性决定于阴离子是以水解为主要过程还是以电离为主要过程。①阴离子是强酸根,如NaHSO4不水解NaHSO4 = Na++HSO4-HSO4- H++ SO42- 本身电离出H+,呈酸性。②阴离子是较强或中强的酸根,电离为主:NaH2PO4 = Na++H2PO4-H2PO4- H++ HPO42- (主要,大)呈酸性H2PO4- +H2O H3PO4 + OH— (次要,小)③阴离子是弱酸根,如NaHCO3以水解为主:HCO3— +H2O H2CO3 + OH— (主要,大)呈碱性HCO3— H+ +CO32—(次要,小)这类盐还有:KHCO3、K2HPO4、KHS等。注意:由于盐类水解的原因,当酸碱是完全中和时,所得溶液不一定是中性。如NH3·H2O与HCl反应。3、书写盐的水解离子方程式时应注意的问题:(1)水和弱电解质应写成分子式,不能写成相应的离子。(2)水解反应是可逆过程,因此要用可逆符号,并不标“↑”、“↓”符号。(Al2S3、Al2(SO4)3例外)(3)多元酸盐的水解是分步进行的,如:CO32—+ H2O HCO3— +OH—HCO3— +H2O H2CO3 + OH—多元碱的盐也是分步水解的,由于中间过程复杂,可写成一步,如:Cu2++2H2O Cu(OH)2 + 2H+Al3++3H2O Al(OH)3 + 3H+二:盐类水解的利用提出实验课题:饱和KCO3溶液和NH4Cl晶体混合 学生分组实验 由实验去检验真理思考:为了同时向土壤施加N、P、K三种元素,对于给定的化肥①碳酸钾②氯化钾③磷酸二氢钙④氨水⑤硫酸铵。最适合的组合是( )实验探究 :探究(一)肥皂的包装袋简介肥皂的成分 推测肥皂性质(提问)为什么用肥皂洗衣服时用温水洗得干净一些?学生进行探究性思考 日常生活与化学知识联系应用(1)思考:不加任何试剂如何除去KNO3溶液中的Fe3+?探究(二) 实验:将1gFeCl3配制成约20mL溶液。 学生分组实验 使学生直观体验实验反馈:为什么有的人配得澄清溶液,而另一些人却得到沉淀? 学生分组讨论,得出结果 通过对比试验,使学生认识到矛盾并去分析解决矛盾1、利用硫酸铝、碳酸氢钠水解原理,制泡沫灭火器2、配制溶液时抑制水解:(浓度的影响)以FeCl3、CuSO4为例加以说明。3、热水碱溶液去油污(温度的影响)小结:⑴盐类水解的实质是水的电离平衡发生移动。⑵只有能与H+或OHˉ结合生成难电离物质的离子,如弱酸阴离子和弱碱阳离子,才能使水的电离平衡发生移动。⑶在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H+或OHˉ生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。⑷盐类的水解反应可以看作是酸碱中和反应的逆反应。⑸水解规律为:“有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,谁强显谁性”。练习1、配制FeCl2溶液时,即要加 ,其作用是 ;又要加 ,其作用2、把AlCl3溶液蒸干后在灼烧,,最后得到的主要固体产物是 ,其理由是(用化学方程式表示,并配以必要的文字说明)3、实验室所有下列试:①Noah溶液、②水玻璃、③Na2S溶液、④Na2CO3溶液⑤ NH4Cl溶液、⑥ 澄清的石灰水、⑦ 浓硫酸,其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是A、①⑥ B、①②③④⑥ C、①②③⑥ D 、①②③④4、为了除去氯化镁酸性溶液中的F2+离子,在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后在加入适量盐酸。这种试剂是 ( )A、氧化镁 B、氢氧化镁 C、碳酸钠 D、碳酸镁5、下列离子分子分别加入,能使水中C(H+)增大的是A、CO- B、CL- C、HCO3- D、NH4+6、物质的浓度相同的三种盐,NaX、NaY、NaZ的溶液,其pH依次为8、9、10,则HX、HY、HZ 酸性由强到弱的顺序是A、HX>HZ>HY B.HZ>HY>HX C.HX>HY>HZ D.HY>HZ>HX7、下列有关盐类水解的说法不正确的是A、盐类的水解过程破坏了纯水的电离平衡B、盐类的水解是酸碱中和反应的逆反应C、盐类水解的结果使盐溶液不一定显中性D、Na2CO3溶液中C(Na+)是C(CO32-)2倍8、加热蒸干下列各物质的溶液,能得到该物质晶体的是A、Na2CO3 B、FeCl3 C、Al(NO3)3 D、Ca(HCO3)29、盐类水解反应的实质是 。10、盐类水解规律是:强酸弱碱盐,其水溶液呈 ;强碱弱酸盐,其水溶液呈 ;强酸强碱盐,其水溶液呈 。11:Al2(SO4)3水解的离子方程式为 。在配制Al2(SO4)3溶液时,为了防止水解应加入少量的 。12:将Mg粉加入NH4Cl溶液中,求产生混合气体的相对分子质量。第四节 酸碱中和滴定[学习目标]1. 理解酸碱中和滴定的原理。2. 初步了解酸碱中和滴定的操作方法。3. 掌握有关酸碱中和滴定的简单计算。[学习重点]酸碱中和滴定的原理教学难点酸碱中和滴定的计量依据及计算教学过程什么叫定性分折什么叫定量分折酸碱中和滴定一:酸碱中和滴定的原理:1.酸、碱反应的本质为:H++OH-===H2O例:HCl+NaOH===NaCl+H2O则:(v为化学计量数)如用A代表酸,用B代表碱,则有:又因c= 所以n=cV则上式可表示为:,如为一元酸和一元碱中和时:由于,则有:c(B)=,因此c(B)的大小就决定于V(A)的大小。二、酸碱中和滴定的操作滴定步骤及误差分析:[实验3—13]用已知浓度的HCl滴定未知浓度的NaOH溶液。1.准备工作:①洗涤锥形瓶。(用水洗净即可,如用待测液润洗,结果会偏大)②洗涤滴定管、检查是否漏水。(滴定管用标准液润洗,否则结果偏大)2.滴定阶段:加液、排气泡、调整液面、加指示剂、滴定、观察、记录、数据处理。重复滴定2~3次。[总结提高]1.通过化学反应掌握滴定原理。2.掌握滴定误差大小的关键V(A)。关于酸碱中和滴定的一些问题1.等当点当滴加的标准溶液和被测物质恰好反应时,这一时刻称为等当点。在酸碱中和滴定中,到达等当点时溶液不一定都是中性的,有时呈酸性、有时呈碱性,这要看中和后生成盐的性质。强酸和强碱的中和滴定,在等当点时溶液呈中性;强碱滴定弱酸,因生成的盐又要水解,在等当点时溶液呈碱性;同理,强酸滴定弱碱,在等当点时溶液呈酸性。2.滴定终点酸碱中和滴定是否达到等当点,在实际操作中通常是用酸碱指示剂的颜色变化来表示滴定的终点。酸碱指示剂颜色变化半分钟不褪色的时刻,即为滴定终点。等当点和滴定终点一般很难吻合,为了减少滴定误差,需要选择合适的指示剂,使滴定终点尽可能接近等当点,这就涉及酸碱中和滴定指示剂选择问题。3.指示剂的选择选择指示剂,必须明确pH的跃迁范围和指示剂的变色范围。中和滴定时,当误差在±0.1%时,即为准确值,由此,当酸碱中和滴定时,少滴0.1%或多滴0.1%时pH的变化范围,即为pH的跃迁范围,由此可得下表:滴定种类 PH跃迁范围强酸强碱互滴 4.30~9.70强碱滴定弱酸 7.74~9.70强酸滴定弱碱 4.00~7.10中和滴定实验结果的分析中和滴定实验是中学化学中的一个重要实验,其实验结果的分析,也是中学化学教学中的一个难点。以往的教材中有一当量定律N1V1=N2V2,对于浓度误差的分析曾有很好的作用,但由于标准单位制的执行等原因,当量浓度的知识已从中学教学中取消,因而新教材上也就砍掉了当量定律这一知识内容,使学生分析起来就变得更困难了。在处理这段内容时,利用学生现有的知识,引入一个新的公式,将物质的量浓度与当量定律有机地结合起来,对学生分析实验结果及浓度计算均有很大帮助。n酸c酸V酸=n碱c碱V碱式中:n——酸或碱中氢原子或氢氧根离子数;c——酸或碱的物质的量浓度;V——酸或碱溶液的体积。当用酸去滴定碱确定碱的浓度时,则:c碱=上述公式在求算浓度时很方便,而在分析误差时起主要作用的是分子上的V酸的变化,因为在滴定过程中c酸为标准酸,其数值在理论上是不变的,若稀释了虽实际值变小,但体现的却是V酸的增大,导致c酸偏高;V碱同样也是一个定值,它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的,当在实际操作中碱液外溅,其实际值减小,但引起变化的却是标准酸用量的减少,即V酸减小,则c碱降低了;对于观察中出现的误差亦同样如此。综上所述,当用标准酸来测定碱的浓度时,c碱的误差与V酸的变化成正比,即当V酸的实测值大于其理论值时,c碱偏高,反之则偏低。即:c碱==BV酸同理,用标准碱来滴定未知浓度的酸时亦然,即c酸=BV碱。下面是用标准酸滴定待测碱而引起的结果变化情况 :实验操作情况 对c碱的影响①开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡 偏高②读数开始时仰视,终止时俯视 偏低③到滴定终点时尚有一滴酸挂在滴定管尖嘴外而未滴入锥瓶 偏高④洗净的酸管未用标准液润洗 偏高⑤洗净的锥瓶用待测碱润洗 偏高⑥不小心将标准液滴至锥瓶外 偏高⑦不小心将待测碱液溅至锥瓶外 偏低⑧滴定前向锥形瓶中加入10 mL蒸馏水,其余操作正常 无影响分析:对于表中①③④⑤⑥各项,标准液的实际用量V 酸均超出其理论所需用量,即体积读数增大。V酸增大,根据c碱=BV酸,则所得待测碱液的浓度c碱的数据较其实际浓度偏高;对于第⑦项V酸实际用量减少,则c碱偏低;对于⑧项,向待测液中加水稀释,虽然稀释后原待测液的浓度减小了,但溶液中OH-的物质的量并未发生变化,因而所需标准酸的体积亦不发生变化,对待测碱液的浓度便不产生影响。在读数时,应将滴定管放正,两眼平视,视线与溶液凹面最低处水平相切。但在实际操作中,可能会出现视线偏高(俯视)或视线偏低(仰视)的情况 ,从而使数据不准而造成误差。值得注意的是,这种情况在量筒、容量瓶和滴定管的读数时均有可能出现,只不过滴定管的零刻度与前两种不同,与量筒恰好相反,读数结果亦相反,先仰视后俯视则导致V酸数据偏小,c碱偏低。现以标准NaOH溶液滴定HCl溶液为例,在分析某一错误操作所得到的结果时,假设其它操作都是正确的。错误操作 测定结果 错误原因①未润洗碱式滴定管 偏高 标准碱被稀释,V碱变大②用待测酸液润洗锥形瓶 偏高 增加了待测酸量,V碱变大③未润洗移液管或未润洗用 偏低 待测酸液被稀释,减小了待测酸于量取酸液的酸式滴定管 液的量,V碱变小④未排除碱式滴定管尖嘴里的气泡 偏高 空气体积代替碱耗体积,V碱变大⑤滴定中锥形瓶内的液体溅出 偏低 待测酸液减少,V碱变小⑥滴定刚停止就读数 偏高 附着在管壁上的碱未流下,V碱变大⑦滴定结束时俯视读数 偏低 V碱变小⑧滴定结束时仰视读数 偏高 V碱变大以HCl滴定NaOH溶液为例,说明滴定操作的要点以HCl滴定NaOH溶液为例,说明滴定操作的要点(1) 在酸式滴定管内注入已知浓度为C1的盐酸标准液至刻度“0”以上,并固定在滴定台上。在滴定管下放一小烧杯,调整液面到“0”或“0”以下某个刻度,记下起始读数V始。注意滴定管下端尖嘴处不应留存有气泡。 (2) 用碱式滴定管或用移液管准确量取一定体积的待测NaOH溶液(V2,C2),注入锥形瓶中,滴入1~2滴酚甲基橙试剂,呈黄色。在锥形瓶下面垫一张白纸,以便观察颜色变化。(3)左手操纵酸式滴定管的活塞,使标准液逐滴滴入锥形瓶中;右手的拇、食、中三指拿住锥形瓶的颈部,不断按同一方向旋转作圆周运动。注意瓶口不能碰滴定管下端尖嘴,瓶底不碰下面垫的白纸。(4)整个滴定过程,左手旋塞,右手摇瓶,眼睛始终注视锥形瓶内指示剂颜色的变化。要做到边滴边振荡,边观察颜色变化。(5)滴定开始时,滴加盐酸的速度可稍快些,但不能成为一股水流。随着滴定的进行,滴入盐酸的速度也应逐渐减慢。滴定中甲基橙由黄色逐渐变为橙色,当接近等当点时,应滴入一滴停下来振荡一会儿,再滴入一滴再停下来振荡一会儿。当滴入一滴盐酸黄色变为橙色,且在半分钟内不变色时,即达到滴定终点。(6)滴定达终点后,必须等待1~2min,让附着在滴定管内壁的溶液流下后,再行读数。记下滴定管内盐酸的读数V终。则消耗盐酸标准液的体积为V1=V终-V始。(7)按上述要求重新操作一次。两次滴定所用盐酸的体积相差不能超过0酸碱中和和滴定指示剂的选择之一(1) 酚酞:酸滴定碱时:颜色由红刚好褪色碱滴定酸时:颜色由无色到浅红色(2)甲基橙:酸滴定碱时:颜色由黄到橙色碱滴定酸时:颜色由红到橙色一般不选用石蕊 酸碱中和和滴定指示剂的选择之二为了减小方法误差,使滴定终点和等当点重合,需要选择适当的指示剂。 强酸与弱碱相互滴定时,应选用甲基橙。强碱与弱酸相互滴定时,应选用酚酞。强酸与强碱相互滴定时,既可选用甲基橙,也可选用酚酞作指示剂。注意,中和滴定不能用石蕊作指示剂。原因是石蕊的变色范围(pH5.0~8.0)太宽,到达滴定终点时颜色变化不明显,不易观察。 酸碱中和滴定指示剂的选择之三常用的指示剂多是弱酸或弱碱,如石蕊;酚酞和甲基橙是比较复杂的有机酸。指示剂的分子和离子具有不同的颜色,酸或碱溶液能影响指示剂的电离平衡,因此在酸或碱溶液中指示剂会显示不同的颜色。中和滴定时选择指示剂应考虑以下几个方面:(1)指示剂的变色范围越窄越好,pH稍有变化,指示剂就能改变颜色。石蕊溶液由于变色范围较宽,且在等当点时颜色的变化不易观察,所以在中和滴定中不采用。(2)溶液颜色的变化由浅到深容易观察,而由深变浅则不易观察。因此应选择在滴定终点时使溶液颜色由浅变深的指示剂。强酸和强碱中和时,尽管酚酞和甲基橙都可以用,但用酸滴定碱时,甲基橙加在碱里,达到等当点时,溶液颜色由黄变红,易于观察,故选择甲基橙。用碱滴定酸时,酚酞加在酸中,达到等当点时,溶液颜色由无色变为红色,易于观察,故选择酚酞(3)强酸和弱碱、强碱和弱酸中和达到滴定终点时,前者溶液显酸性,后者溶液显碱性,对后者应选择碱性变色指示剂(酚酞),对前者应选择酸性变色指示剂(甲基橙)。(4)为了使指示剂的变色不发生异常导致误差,中和滴定时指示剂的用量不可过多,温度不宜过高,强酸或强碱的浓度不宜过大例题:1.用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,选用酚酞作为指示剂,造成测定结果偏高的原因可能是( )A.配制标准溶液的NaOH中混有Na2CO3杂质B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其他操作正确C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用未知液润洗D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液答案:D解析: NaOH ~ HCl1 1V(NaOH)·c(NaOH) V(HCl)·c(HCl)所以c(HCl)=讨论:V(NaOH)、c(NaOH)、c(HCl)的大小,可推知c(HCl)是否会出现误差。对A选项来说,由于等量的NaOH变成Na2CO3后,所需HCl的量减少,所以结果偏低。对B选项滴定终点时,由于滴定管“零”刻度在上,俯视读数变小,仰视读数变大,因为V碱变小,c酸偏低。C选项中,锥形瓶不用待测液润洗,加水不影响测定。D选项中悬挂的液体已包含在V(NaOH)中,使V增大,C(HCl)值偏高。2.用标准的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中,不会引起实验误差的是( )A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,而后装入一定体积的NaOH溶液进行滴定C.用碱式滴定管取10.00 mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入适量蒸馏水进行滴定D.改用移液管取10.00 mL的NaOH溶液,放入锥形瓶后,把移液管尖嘴液体吹去答案:C解析:A中未用标准液润洗,使c酸变小,则V酸偏大,c碱偏高。B中锥形瓶用NaOH润洗,使n碱偏大,耗酸量增大,则结果c碱偏高。C中加水,n碱不变,结果不变。D中尖嘴不应吹去,否则使碱量增加,结果偏高。3.用下列方法测定空气中的污染物含量:将一定体积的空气通入吸收剂,并测定其电导的变化(导体的电阻愈小,它的电导愈大),如测定H2S的含量,若用CuSO4溶液吸收,可测定很大范度范围内的H2S,但电导变化不大;若用浓溴水吸收,仅限于低浓度范围内的H2S,但有很高的灵敏度。现要兼顾吸收容量与灵敏度,测定空气中Cl2的含量,则应选用下列吸收剂中的( )A.Na2SO3溶液 B.KI溶液C.NaOH溶液 D.H2O答案:A解析:溶液电导的变化与溶液中离子浓度有关,离子浓度变大,电导变大,题中给出的4种吸收剂分别与Cl2反应情况如下:Na2SO3+Cl2+H2O===Na2SO4+2HCl(离子数目变大)2KI+Cl2===I2+2KCl(离子数目基本不变)NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O(离子数目基本不变)Cl2+H2O===HCl+HClO(离子数目变大)再兼顾吸收容量,只有A符合题意。中和滴定一、实验目的1.练习中和滴定的实验操作。2.通过实验进一步理解中和滴定的原理和计算方法。3.通过实验培养科学态度和训练科学方法。二、实验用品酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台、白纸。标准的0.2000 mol·L-1 HCl溶液、未知浓度的NaOH溶液、酚酞试液、蒸馏水。三、实验步骤1.调整滴定管。2.把待测液注入锥形瓶。3.滴定。4.洗涤。5.重复滴定,记录数据并计算。四、问题和讨论1.在进行中和滴定时,为什么要用标准液润洗酸式滴定管2~3次?用酸液润洗后,如果再用蒸馏水润洗一次,这种操作是否正确?答:防止滴定管内可能存有水,当加入标准液时将标准液的浓度降低,影响结果准确性。如果用蒸馏水润洗滴定管后,当加入酸溶液后,滴定管中残存的水会使酸的浓度降低,使实验中所消耗的酸的实际体积较理论值大,即使所测的浓度较实际值偏高。2.滴定用的锥形瓶是否也要用待测的碱溶液润洗?锥形瓶装待测液前是否必须保持干燥?为什么?答:滴定用的锥形瓶不能用被滴定的碱溶液润洗。因为若用碱溶液润洗,会使锥形瓶中残留有碱液,在滴定时消耗的酸量会加大,使实验测得的结果比理论值大。锥形瓶不必保持干燥。因为在滴定时,当酸与碱的物质的量正好符合化学反应式所表示的化学计量关系时,即达到滴定终点。这与锥形瓶中是否有水没有关练习1、用.01mol/L的HCl分别跟20mLNaOH溶液和20mL氨水正好反应,消耗盐酸都是20mL,这说明NaOH和氨水的( )A. [OH-]浓度相等 B.PH值相等 C.电离度相等 D.摩尔浓度相等2、将PH=3和PH=11的两种溶液等体积混和,所得溶液的PH值是( )A. 一定等于7 B. 一定不大于7 C.不一定等于7D. 一定不等于7 E.以上答案均不对3、称取工业烧碱11.8克,有生活水平溶液并稀释至1.00升,然后取出20.0毫升,用1.00%(密度1.03g/mL)的硫酸进行中和滴定(假定烧碱中所含杂质不与硫酸作用),滴定至终点时,消耗酸溶液与碱溶液体积比为4:3,求:①硫酸溶液的摩尔浓度;②烧碱溶液的摩尔浓度;③工业烧碱的纯度。(答:①0.105mol/L;②0.280mol/L; ③94.9%)【同步练习】一、选择题(每小题有一个或二个选项符合题意)1、酸碱恰好完全中和时( )A、酸与碱的物质的量一定相等B、溶液呈中性C、酸与碱的物质的量浓度相等D、酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等2、在盐酸滴定NaOH溶液实验中,以甲基橙为指示剂,滴到终点时的颜色变化是:( )A、由黄色变红色 B、由黄色变橙色 C、由橙色变红色 D、由红色变橙色3、用已知浓度的盐酸来测定某Na2CO3溶液的浓度,若配制Na2CO3溶液时所用Na2CO3中分别含有⑴NaOH ⑵NaCl ⑶NaHCO3 ⑷K2CO3杂质时,所测结果偏低的是:( )A、⑴ B、⑵ C、⑵ ⑶ D、⑵ ⑶ ⑷4、有甲、乙、丙三瓶等体积等物质的量浓度的NaOH溶液,若将甲蒸发掉一半水,在乙中通入少量CO2,丙不变。然后以甲基橙为指示剂,用同浓度的H2SO4溶液滴定,完全反应,所需溶液的体积是:( )A、甲=丙>乙 B、丙>乙>甲 C、甲=乙=丙 D、乙>丙>甲5、进行中和滴定时,事先不应使用所盛溶液润洗的仪器是( )A、酸式滴定管 B、碱式滴定管 C、移液管 D、锥形瓶6、有一支50mL酸式滴定管其中盛有溶液,液面恰好在10mL刻度处,现把管内溶液全部流下排出,用量筒承接,该溶液的体积应为( )A、10mL B、40mL C、大于40mL D、小于40mL7、99mL 0.1mol/L HCl和10lmL 0.05mol/L Ba(OH)2溶液混合后 溶液PH值为( )A、1.7 B、10.7 C、11 D、11.38、在等体积等物质的量浓度的一元强酸和一元弱酸中,加入同一强碱溶液,使PH值都等于7时,消耗碱溶液的体积是( )A、相同 B、强酸>弱酸 C、强酸<弱酸 D、无法确定9、甲乙分别为不同浓度的稀氨水,甲比乙的PH值大,用同种盐酸来中和等体积的甲和乙,所需盐酸的体积分别为V甲和V乙,则( )A、V甲=10V乙 B、V乙=10V甲 C、V甲>10V乙 D、V甲<10V乙10、用稀氨水滴定稀H2SO4时应选用的指示剂为( )A、酚酞 B、甲基橙 C、石蕊试液 D、淀粉-KI溶液11、相同物质的量浓度的两种酸HnRO2n及Hn+1RO2n分别与一定量NaOH溶液完全反应时,两种酸的体积比是( )A、n:(n+1) B、1:1 C、(n+1):n D、(n-1):n12、用相同物质的量浓度的盐酸、硫酸、磷酸溶液,分别中和体积相同,浓度相同的氢氧化钠溶液生成正盐,消耗这三种酸的体积比是( )A、1:1:1 B、3:2:1 C、6:3:2 D、1:2:3二、填空题:13、下列中和滴定,应选用的指示剂是:⑴盐酸滴定氨水_________,⑵KOH溶液滴定硫酸________ ,⑶NaOH溶液滴定醋酸________。14、下面是中和滴定过程中,容易引起误差的五个方面,根据题意,用“偏高”,“偏低”或“无影响”填空:⑴仪器润洗:a滴定管用蒸馏水冲洗后,未用标准溶液润洗,使滴定结果_______:b移液管用蒸馏水冲洗后,未用待测液润洗,使滴定结果________:c锥形瓶用蒸馏水冲洗后,再用待测液润洗,使滴定结果________。⑵气泡:a滴定管尖嘴部分滴定前有气泡,滴定终了无气泡,使滴定结果_______:b滴定管尖嘴部分滴定前无气泡,滴定终了有气泡,使滴定结果________。⑶读数:a滴定前平视滴定管刻度线,滴定终了俯视刻度线,使滴定结果_______:b滴定前仰视滴定管刻度线,滴定终了俯视刻度线,使滴定结果________。⑷指示剂选择:a用盐酸滴定氨水,选用酚酞指示剂,使滴定结果_______:b用氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液,选用甲基橙作指示剂,测得醋酸溶液浓度比实际浓度_______。⑸杂质:a用含NaCl杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸,测得盐酸浓度将__________;b用含Na2O杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸,测得的盐酸浓度将__________;c用含Na2CO3杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸,测得的盐酸浓度将_________。三、计算题:15、取未知浓度硫酸10mL进行中和滴定,当滴入25mLNaOH溶液时已过量,再用1 mol/L盐酸回滴,加入5mL正好中和过量的碱。用同样1mol/L盐酸滴定10mL上述NaOH溶液要消耗24mL盐酸,求最初硫酸溶液的质量分数(硫酸浓度密度1.17g/cm3)。16、含食盐的不纯NaOH4.0g溶于水制成1L溶液,为了中和这种溶液10mL,需硫酸4.25mL,若取这种H2SO4 5.0mL,加入稍过量的氯化钡溶液,测得所生成沉淀的质量为0.1165g,这种NaOH的纯度为多少?【提示与答案】一、1D 2B 3D 4C 5D 6C7C 8B 9C 10B 11C 12C二、13⑴甲基橙 ⑵酚酞 ⑶酚酞14、⑴a偏高 b偏低 c偏高 ⑵a偏高 b偏低 ⑶a偏低 b偏低⑷a偏低 b偏低 ⑸a偏高 b偏低 c偏高三、15 23% 16 85%强电解质V(速率)V电离V电离=V结合V结合t(时间)结合电离PAGE10 展开更多...... 收起↑ 资源列表 04-05年高二第七章教案.doc 04-05年高二第五章教案.doc 04-05高二第一章氮族元素.doc 04-05高二第三章教案.doc 04-05高二第二章化学平衡.doc 04-05高二第六章烃的衍生物教案.doc 04-05高二第四章几种重要的金属.doc 高二第八章合成材料教案.doc