第一篇:鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)教案
鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)教案
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示,了解鋁的顏色狀態(tài)等物理性質(zhì)。
2、通過(guò)自己動(dòng)手做試驗(yàn),懂得鋁能還原氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)
3、進(jìn)一步理解氧化還原反應(yīng)
過(guò)程與方法
1、通過(guò)觀看教師演示鋁熱反應(yīng),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
2、通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手做試驗(yàn),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和語(yǔ)言描述能力。
3、通過(guò)鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)法驗(yàn)證物質(zhì)的性質(zhì)。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、了解鋁熱反應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用
2、通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度。
重點(diǎn):鋁的化學(xué)性質(zhì) 難點(diǎn):鋁與氧化鐵的反應(yīng) 教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)法、演示法 教學(xué)過(guò)程
問(wèn)題情境
教師在實(shí)驗(yàn)室里演示如下實(shí)驗(yàn)
①將兩張圓形濾紙分別疊成漏斗狀,在底部剪一個(gè)小孔,用水潤(rùn)濕,在跟另一個(gè)紙漏斗套在一起,使四周都有四層;
②將漏斗架在鐵架臺(tái)上,漏斗下面鋪上一層沙土 ③用藥匙取一勺鋁粉,四勺鋁粉均勻混合,倒入紙漏斗,再在粉末表面均勻撒上少量氯酸鉀。④用酒精點(diǎn)燃打磨好的鎂條,迅速將燃著的鎂條插入混合粉末中,觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象:鎂條劇烈燃燒,固體混合物發(fā)生微小爆炸同時(shí)底部漏斗被燒穿,有熔融物掉落。上述實(shí)驗(yàn)中掉落的熔融物是什么? 學(xué)生活動(dòng) 作出假設(shè)
1.熔融物可能是鐵; 2.熔融物可能是鋁;.......實(shí)驗(yàn)探究
用吸鐵石靠近已經(jīng)凝固的熔融物,發(fā)現(xiàn)該凝固的熔融物吸附在吸鐵石上。獲得結(jié)論
學(xué)生討論、交流的基礎(chǔ)上獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1、該反應(yīng)產(chǎn)生的熔融物是鐵。
2、反應(yīng)中鎂條燃燒產(chǎn)生大量的熱量,觸發(fā)了鋁與氧化鐵的反應(yīng),并且該反應(yīng)放出大量的熱量,是生成的鐵單質(zhì)熔融。教師總結(jié)
該熔融物的確是鋁與氧化鐵反應(yīng)生成的鐵,而且在實(shí)際生活中,該反應(yīng)被用于鐵軌與鐵軌之間焊接。
板書(shū)設(shè)計(jì)
鋁熱反應(yīng)
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜やX熱反應(yīng)的操作過(guò)程、反應(yīng)現(xiàn)象,了解鋁熱反應(yīng)在生活中的應(yīng)用
2、實(shí)驗(yàn)原理:
高溫
2Al + Fe2O3 =
2Fe + Al2O3
3、實(shí)驗(yàn)儀器和藥品:鋁粉、氧化鐵、鎂條、氯酸鉀、濾紙、鐵架臺(tái)、酒精燈、沙土 實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
①將兩張圓形濾紙分別疊成漏斗狀,在底部剪一個(gè)小孔,用水潤(rùn)濕,在跟另一個(gè)紙漏斗套在一起;
②將漏斗架在鐵架臺(tái)上,漏斗下面鋪上一層沙土 ③用藥匙取一勺鋁粉,四勺鋁粉均勻混合,倒入紙漏斗,再在粉末表面均勻撒上少量氯酸鉀。④用酒精點(diǎn)燃打磨好的鎂條,迅速將燃著的鎂條插入混合粉末中,觀察現(xiàn)象。
4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果:有熔融物產(chǎn)生,并放出大量的熱
第二篇:實(shí)驗(yàn)16 乙酸乙酯皂化反應(yīng) 教案
河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙
實(shí)驗(yàn)16 乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)及活化能的測(cè)定
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.了解測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)的一種物理方法—電導(dǎo)法。2.了解二級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn),學(xué)會(huì)用圖解法求二級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)。3.掌握DDS―11C型電導(dǎo)率儀的使用方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理
乙酸乙酯皂化反應(yīng):CH3COOC2H5+Na++OH ˉ
→ CH3COOˉ +Na++C2H5OH
它是二級(jí)反應(yīng),其速率方程式可表示為:
dx?k(a?x)(b?x)
dt式中: x為時(shí)間t時(shí)產(chǎn)物的濃度,a、b分別為乙酸乙酯、氫氧化鈉的初始濃度,k為反應(yīng)的速率常數(shù)。
1x若A和B兩物質(zhì)初始濃度相同,即a=b,積分得:
k??
ta(a?x)以x對(duì) t作圖,若所得為一條直線,則證明是二級(jí)反應(yīng),并可以從直線的斜率求a?x出k。
乙酸乙酯皂化反應(yīng)中,導(dǎo)電離子有OH-、Na+和CH3COO-,由于反應(yīng)體系是很稀的水溶液,可認(rèn)為CH3COONa是全部電離的,因此反應(yīng)前后Na的濃度不變,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,僅僅是導(dǎo)電能力很強(qiáng)的OH-逐漸被電導(dǎo)能力弱的CH3COO-所取代,致使溶液的電導(dǎo)逐漸減小,因此可用電導(dǎo)率儀測(cè)量皂化反應(yīng)進(jìn)程中電導(dǎo)率隨時(shí)間的變化,從而達(dá)到跟蹤反應(yīng)物(或產(chǎn)物)濃度隨時(shí)間變化的目的。
因此,對(duì)乙酸乙酯反應(yīng)來(lái)說(shuō),反應(yīng)物與產(chǎn)物只有NaOH與NaAc是強(qiáng)電解質(zhì),若在稀溶液反應(yīng),則有:
初始時(shí)溶液的電導(dǎo)率 ?0?B1a
t=?(反應(yīng)完畢)時(shí)溶液的電導(dǎo)率???B2a
時(shí)間t時(shí)溶液的總電導(dǎo)率?t?B1(a?x)?B2x
B1、B2是與溫度、電解質(zhì)性質(zhì)、溶劑等因素有關(guān)的比例常數(shù);?0為;?t為;??為。?0??t?
由此三式可得: x??????????a???0+將其代入上面速率方程式得:
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???t
k?1?0
at?t???重新排列得:
?t?1?0??t????
akt因此,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定不同時(shí)間溶液的電導(dǎo)率?t和起始溶液的電導(dǎo)率?0,然后以?t對(duì)?0??tt作圖為一直線即為二級(jí)反應(yīng),由直線的斜率即可求出反應(yīng)速率常數(shù)k,再由兩個(gè)不同溫度下測(cè)得的速度常數(shù)k(T1)、k(T2),求出該反應(yīng)的活化能。不同溫度下的速率常數(shù)k(T1)和k(T2),按阿侖尼烏斯公式可以計(jì)算出該反應(yīng)的活化能Ea:
k(T2)
?a?R(T2T1)lnT2?T1k(T1)
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1.恒溫水浴的調(diào)節(jié)
本實(shí)驗(yàn)測(cè)定兩個(gè)溫度下的速率常數(shù),恒溫水浴的溫度分別調(diào)節(jié)至(25.0±0.2)℃、(35.0±0.2)℃。調(diào)溫操作在溫度控制器面板上,升溫過(guò)程需注意溫控器顯示溫度與水浴槽中溫度計(jì)顯示溫度的差異,應(yīng)以溫度計(jì)讀數(shù)為準(zhǔn)。
2.電導(dǎo)率儀的調(diào)節(jié)
電導(dǎo)率儀的校正:首先打開(kāi)電導(dǎo)率儀電源開(kāi)關(guān),使其預(yù)熱5min左右,將電極插入蒸餾水中,將溫度旋鈕旋至室溫讀數(shù),并檢查常數(shù)旋鈕刻線是否與該電極的電導(dǎo)池常數(shù)一致,旋轉(zhuǎn)量程選擇檔至×103檔,將測(cè)量/校正按鍵按至校正一端,旋轉(zhuǎn)調(diào)整旋鈕,使指針指向滿刻度處。
電導(dǎo)率的測(cè)定:校正后,將電極從蒸餾水中取出,用濾紙吸干電極外表的水,將電極插入已經(jīng)恒溫好的溶液中,檢查電極極板全部沒(méi)入溶液中,將測(cè)量/校正按鍵按至測(cè)量一端,待指針?lè)€(wěn)定,讀取數(shù)據(jù)。
3.溶液起始電導(dǎo)率?0的測(cè)定
用移液管吸取25m1 0.02mol/dm3氫氧化鈉溶液移入一潔凈、干燥的錐形瓶中,移取25m1電導(dǎo)水稀釋一倍,(稀釋原因?)蓋上膠皮塞(防止空氣中的CO2溶入溶液改變NaOH
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濃度),混合均勻,置于恒溫水浴中恒溫10min。
將電導(dǎo)電極用蒸餾水洗凈,用濾紙吸干表面水滴,然后插入已恒溫的NaOH稀溶液中,測(cè)定其電導(dǎo)率?0,測(cè)后的溶液蓋上膠皮塞留作后面使用。
4.溶液?t的測(cè)定
另取兩個(gè)錐形瓶,用移液管分別吸取25ml 0.02mol/dm3的Na0H溶液和25ml 0.02mol/ dm3的乙酸乙酯溶液分別移入瓶中,蓋好膠塞,放入恒溫水浴中恒溫10min。然后迅速將乙酸乙酯溶液倒入盛有氫氧化鈉溶液的錐形瓶中,(可否將氫氧化鈉溶液倒入乙酸乙酯溶液的錐形瓶中?)在恒溫條件下混合并搖勻溶液,同時(shí)開(kāi)始記時(shí)(此時(shí)注意蓋好膠皮塞,以防空氣中的CO2溶入溶液對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生干擾),之后把已經(jīng)校正、洗干凈的電導(dǎo)電極插入到溶液中,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行6min時(shí)測(cè)電導(dǎo)率一次,并在8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min、30min時(shí)各測(cè)電導(dǎo)率一次,記錄電導(dǎo)率?t及時(shí)間t。
5.另一溫度下?0和?t的測(cè)定
調(diào)節(jié)恒溫槽的溫度為(35.0±0.2)℃,用第3步留下的溶液測(cè)定?0,然后另配溶液按步驟4測(cè)定?t。但在測(cè)定時(shí)?t是按反應(yīng)進(jìn)行到4min、6min、8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min、30min時(shí)測(cè)其電導(dǎo)率。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將電導(dǎo)電極用蒸餾水洗凈,插入裝有蒸餾水的錐形瓶中保存,同時(shí)將用過(guò)的錐形瓶用蒸餾水洗凈,倒扣在桌面上。
四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):
1.恒溫溫度以水浴槽中溫度計(jì)讀數(shù)為準(zhǔn);
2.用濾紙吸干電極外表的水份時(shí),注意不要將濾紙插入電導(dǎo)池的金屬極板之間,以防損傷極板。
3.將電極插入溶液中測(cè)定前一定檢查電極極板要全部沒(méi)入溶液中,否則會(huì)影響電導(dǎo)率數(shù)值。
4.讀取溶液電導(dǎo)率時(shí),需注意電導(dǎo)率數(shù)值與反應(yīng)時(shí)間一一對(duì)應(yīng)好。
5.測(cè)定兩個(gè)溫度下的電導(dǎo)率時(shí),?0溶液可重復(fù)使用,?t溶液必須重新配制。3.計(jì)算乙酸乙酯皂化反應(yīng)的活化能Ea
Ea?R(T2T1k(T2))ln?46.90kJ/mol T2?T1k(T1)
六、思考題
(1)如果乙酸乙酯與氫氧化鈉起始濃度不同,應(yīng)如何計(jì)算k值?
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河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙
CH3COOC2H5 + NaOH →
CH3COO Na
+ C2H5OH t = 0
a
b
0
0 t = t
a-x
b-x
x
x 其速率方程式可表示為:
當(dāng)a≠b,積分,tdx=k∫dt ∫0(a?x)(b?x)0xdx?k(a?x)(b?x)
dt積分式:
1a-blnb(a?x)=kt
a(b?x)以lnb(a?x)對(duì) t作圖,從直線的斜率求出k。
a(b?x)(2)如果乙酸乙酯和氫氧化鈉溶液為濃溶液,能否用此法求k值? 不能.因?yàn)橹挥性谙∪芤褐须妼?dǎo)率與濃度呈線性關(guān)系。
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第三篇:氯氣與鐵反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的小教案
氯氣與鐵反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的小教案
【引入】氯氣是很活潑的非金屬單質(zhì),具有很強(qiáng)的氧化性。氯氣能與大多數(shù)金屬化合,生成金屬氯化物。如鈉、鐵、銅等都能在氯氣中燃燒?!景鍟?shū)1】 原理:2 Fe + 3 Cl2
FeCl3 講:氯氣與鐵的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單,我們需要的是一集氣瓶氯氣,一個(gè)坩堝鉗,和蒸餾水和酒精燈。實(shí)驗(yàn)雖簡(jiǎn)單,但做實(shí)驗(yàn)時(shí)每一個(gè)步驟都是要規(guī)范的,大家以后在實(shí)驗(yàn)室里做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候也要注意這一點(diǎn)。
步驟:用坩堝鉗夾住一束鐵絲,灼熱后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。然后把少量水注入集氣瓶中,用玻璃片蓋住瓶口,振蕩,觀察溶液的顏色。(提醒學(xué)生觀察集氣瓶中的現(xiàn)象)
問(wèn):如果老師在灼燒鐵絲后慢慢將它深入集氣瓶中,我們還可能觀察到明顯的燃燒現(xiàn)象嗎?
學(xué)生答:能/不能。
講:其實(shí)鐵絲灼燒后要立刻、迅速放入集氣瓶中。以為鐵絲降溫快,使其在氯氣中的燃燒現(xiàn)象不明顯。
問(wèn):實(shí)驗(yàn)過(guò)程中大家觀察到什么現(xiàn)象?
學(xué)生答:紅熱的鐵絲劇烈燃燒,集氣瓶中充滿棕黃色的煙;溶于水后溶液呈棕黃色
【板書(shū)2】
現(xiàn)象
分析
紅熱的鐵絲劇烈燃燒,集氣瓶中充滿棕黃色的煙
氯氣和鐵反應(yīng),煙實(shí)際是FeCl3晶體
溶于水后溶液呈棕黃色
FeCl3 水溶液呈黃色
總結(jié):氯氣能與鐵反應(yīng),而且反應(yīng)生成的是FeCl3
第四篇:鋁三角教案
第三講 鋁及其化合物
第三課時(shí) 用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3+、Al(OH)
3、AlO-2之間轉(zhuǎn)化關(guān)系
一.Al3+、Al(OH)
3、AlO-2之間轉(zhuǎn)化關(guān)系 【課堂練習(xí)】寫(xiě)出下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式
①氯化鋁溶液與氨水反應(yīng):_________________________________________________ ②氯化鋁溶液與少量的氫氧化鈉:___________________________________________ ③氯化鋁溶液與偏鋁酸鈉溶液混合:_________________________________________ ④氫氧化鋁與過(guò)量的氫氧化鈉溶液混合:_____________________________________ ⑤氯化鋁溶液與過(guò)量的氫氧化鈉溶液混合:____________________________________
⑥偏鋁酸鈉溶液中通入過(guò)量的二氧化碳:_______________________________________ ⑦偏鋁酸鈉溶液中滴加少量的鹽酸:____________________________________________ ⑧氫氧化鋁與鹽酸混合:_________________________________________________ ⑨偏鋁酸鈉溶液中加入過(guò)量的鹽酸:____________________________________________ 【知識(shí)歸納】Al3+、Al(OH)
3、AlO-2之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
Al
3+
AlO-2 Al(OH)3
【知識(shí)運(yùn)用】
二.與Al(OH)3沉淀生成有關(guān)的計(jì)算及圖像分析
(1)把強(qiáng)堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al)溶液中至過(guò)量
①現(xiàn)象:先有_____________________,③ 圖 像
然后_____________________。
②有關(guān)反應(yīng):
A→B:_________________________________ B→D:_________________________________
3+(2)把鋁鹽(Al)溶液逐滴加入到強(qiáng)堿溶液中至過(guò)量
①現(xiàn)象:先__________________________,③ 圖 像
然后________________________。
②有關(guān)反應(yīng):
A→B:Al+4OH===AlO2+2H2O B→C:Al+3AlO2+6H2O===4Al(OH)3↓(3)把強(qiáng)酸溶液逐滴加入到AlO2溶液中至過(guò)量
①現(xiàn)象:先______________________,③ 圖 像
隨后____________________。
②有關(guān)反應(yīng):
A→B:____________________________ B→D:____________________________(4)向強(qiáng)酸溶液中逐滴加入AlO2溶液至過(guò)量
①現(xiàn)象:先無(wú)明顯現(xiàn)象,③ 圖 像 反應(yīng)一段時(shí)間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀。②有關(guān)反應(yīng):
A→B:4H+AlO2===Al+2H2O B→C:Al+3AlO2+6H2O===4Al(OH)3↓
(5)向明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至過(guò)量
①現(xiàn)象:先有白色沉淀生成,然后部分沉淀溶解。
③ 圖
像 ②有關(guān)反應(yīng):
O→A:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4 A→B:2Al(OH)3+K2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2KAlO2+4H2O
(6)往等物質(zhì)的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過(guò)量 ①現(xiàn)象:開(kāi)始出現(xiàn)白色沉淀 ③ 圖 像 ?后沉淀量增多?沉淀部分溶解 ②有關(guān)反應(yīng):
O→A:Al+3OH===Al(OH)3↓,Mg+2OH===Mg(OH)2↓ A→B:Al(OH)3+OH===AlO2+2H2O -
-2+-3+-3+-+-
3+
--3+-3+-
-3+【知識(shí)運(yùn)用】
第五篇:《金屬與酸和水的反應(yīng)、鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)》參考教案
第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)
第2課時(shí) 金屬與酸和水的反應(yīng) 鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)
【教學(xué)目標(biāo)】:
1、通過(guò)學(xué)習(xí)鈉、鋁、鐵分別與水的反應(yīng),找出與水反應(yīng)的相同點(diǎn)和差異
2、根據(jù)鈉、鋁、鐵與水的反應(yīng)情況差異,找出其本質(zhì)原因 【教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)】:鈉與水的反應(yīng)、鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng) 【教學(xué)過(guò)程】
【板書(shū)】
二、金屬與水的反應(yīng)
【講述】鈉除了能與氧氣反應(yīng)之外,能否跟水反應(yīng)呢?其他的金屬能否與水反應(yīng)呢?這節(jié)課我們就來(lái)探究金屬與水反應(yīng)的問(wèn)題。我們來(lái)做一下鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),看看鈉到底能不能跟水反應(yīng)呢?反應(yīng)又能生成什么物質(zhì)?
【演示實(shí)驗(yàn)1】 在小燒杯中加入約1/2的水,滴入1~2滴酚酞溶液,將切好的鈉投入到水中,蓋上表面皿,觀察現(xiàn)象。
★觀察時(shí)應(yīng)注意幾方面內(nèi)容:鈉在水中的哪個(gè)部位反應(yīng),形態(tài)有何變化,如何運(yùn)動(dòng),發(fā)出怎樣的聲音,溶液顏色有何變化?
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
1、鈉投入水里后,浮在水面上
2、鈉立即跟水反應(yīng),并有氣體產(chǎn)生,同時(shí)鈉熔化成閃亮的小圓球。
3、小圓球在水面上向各個(gè)方向迅速游動(dòng)
4、有嘶嘶的聲音發(fā)出,最后小圓球消失
5、反應(yīng)后的滴有酚酞的水溶液變紅色 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
1、因?yàn)殁c的密度比水小。
(浮)(熔)(游)
2、鈉與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng),且鈉的熔點(diǎn)較低
3、鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體,推動(dòng)小球迅速游動(dòng);
4、產(chǎn)生的氫氣與水摩擦、與空氣中的氧氣化合、反應(yīng)放熱等,從而發(fā)出響聲。(響)
5、說(shuō)明鈉與水反應(yīng)生成了堿
(NaOH)
(紅)【說(shuō)明】:①鈉與水的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),鈉是還原劑,水是氧化劑,其
/ 6
電子轉(zhuǎn)移:
失去2×e0+1-,被氧化2Na + 2H2O2NaOH + H2↑-得到2×e,被還原+10
②鈉與水的反應(yīng)是鈉原子和水電離出來(lái)的氫離子反應(yīng)即該反應(yīng)屬于離子反應(yīng)。
其離子方程式: 2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
③鈉的保存:實(shí)驗(yàn)室中的鈉需保存在煤油中,其原因有:(1)鈉與空氣中的氧氣反應(yīng);(2)鈉與水反應(yīng);(3)鈉不與煤油反應(yīng),且其的密度大于煤油的密度。
【思考】根據(jù)金屬活潑順序,鈉排在銅的前面,那么金屬鈉能否從CuSO4溶液中置換出單質(zhì)銅?推測(cè)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象。
【演示實(shí)驗(yàn)2】在燒杯中加入約20ml的CuSO4溶液,將切好的鈉投入到其中,蓋上表面皿,觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象:除鈉與水的反應(yīng)現(xiàn)象外,還產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀
【結(jié)論】鈉與鹽溶液反應(yīng)不能置換出金屬,實(shí)際上是將鈉投入鹽溶液中,首先鈉與水反應(yīng),然后生成的氫氧化鈉再與鹽反應(yīng)生成難溶的堿。
【問(wèn)題討論】
1、鈉既能與氧氣反應(yīng),又能與水反應(yīng),那么鈉應(yīng)該如何保存呢?
隔絕空氣,保存在煤油中
2、已知鈉和四氯化碳不能反應(yīng),四氯化碳的密度比鈉大,那么鈉能否保存在四氯化碳中?
不能保存在四氯化碳中,浮在上面
3、鈉著火應(yīng)該怎么撲滅?用水行嗎?泡沫滅火器呢?
鈉能與水反應(yīng),同時(shí)產(chǎn)生易燃的氫氣并放出大量的熱,鈉也能在二氧化碳中燃燒,所以鈉著火,不能用水、泡沫滅火器、干粉滅火器滅火,應(yīng)用沙子壓滅。
鈉是活潑金屬,能夠和水反應(yīng),那么鐵能否和水反應(yīng)呢?平常我們何以用鐵鍋來(lái)煮水,說(shuō)明鐵是不能和冷水和熱水反應(yīng)的。但是能否與水蒸氣反應(yīng)呢?閱讀課本P50的內(nèi)容。
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【科學(xué)探究】
可用以下三種實(shí)驗(yàn)裝置中的任意一種探究鐵與水蒸氣的反應(yīng)。
【思考】鐵與水的反應(yīng)中,如果將實(shí)驗(yàn)中的還原鐵粉換成鐵片或鐵釘,反應(yīng)能否發(fā)生?
不能,鐵釘與水蒸氣的接觸面積小?!拘〗Y(jié)】金屬與水反應(yīng)的規(guī)律是:
(1)K、Ca、Na等金屬和冷水作用,生成可溶性堿和H2。2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑
(2)Mg和冷水反應(yīng)緩慢,與沸水迅速反應(yīng),Al與冷水很難反應(yīng),與沸水能反應(yīng),生成不溶性堿和氫氣。
Mg + 2H2O === Mg(OH)2 + H2↑
(3)Zn、Fe、Sn、Pb和高溫水蒸氣反應(yīng),生成不溶性氧化物和H2。3Fe + 4H2O(g)=== Fe3O4 + 4H2 Zn + H2O(g)=== ZnO + H2
(4)Cu、Hg、Ag、Pt、Au不與水反應(yīng)。【板書(shū)】
三、鋁與鹽酸及氫氧化鈉溶液的反應(yīng) 【實(shí)驗(yàn)3—4】鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應(yīng) 現(xiàn)象:均有氣泡產(chǎn)生
方程式: 2Al+6H+=2Al3++3H2?
(常溫下與遇濃H2SO4,濃HNO3鈍化,加熱時(shí)反應(yīng)不放出H2?)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2?
【講述】Al與NaOH反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Al的表面有一層氧化膜(氧化鋁),能與NaOH反應(yīng)而除去,從而使鋁裸露出來(lái)與水反應(yīng)生成Al(OH)3,Al(OH)3和NaOH
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反應(yīng)生成NaAlO2,促進(jìn)Al和水的反應(yīng)而溶解,因此水是氧化劑。該反應(yīng)也可以分兩步寫(xiě)出:
2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑ 2Al(OH)3+2NaOH=2NaAlO2+4H2O 失6e-2Al + 2NaOH + 6H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑+ 4H2O得6e-
【應(yīng)用】鋁制容器不宜蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間盛放酸性、堿性或咸的食物?!菊n外閱讀】鋁對(duì)人體的毒性效應(yīng)
鋁是自然界最常見(jiàn)的元素,也是地殼中分布廣泛,含量高達(dá)8.8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),僅次于氧和硅,多以硅鋁酸鹽的形式存在于礦物、巖石、粘土和土壤中,在生物體內(nèi)鋁的含量很少,被稱為微量元素。過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)認(rèn)為鋁是無(wú)毒元素,鋁對(duì)環(huán)境的污染,對(duì)人類(lèi)健康的影響一直未被引起注意,但隨著近代對(duì)鋁礦的開(kāi)采,煉鋁工業(yè)的發(fā)展,鋁及鋁的合金和化合物已遍及國(guó)防、科研、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個(gè)部門(mén),并已進(jìn)入千家萬(wàn)戶。這一方面給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)了現(xiàn)代化的舒適和方便,但也給人類(lèi)生活帶來(lái)了一定的危害。
長(zhǎng)期以來(lái)鋁一直被認(rèn)為是無(wú)毒元素,鋁制烹調(diào)器皿、含鋁膨松劑、發(fā)酵粉、凈水劑的使用也均未發(fā)現(xiàn)鋁的直接毒性,大劑量的口服含鋁藥物也無(wú)顯著的毒性反應(yīng),也就是說(shuō)鋁無(wú)直接的毒性效應(yīng)。但近幾年的研究表明,鋁可以擾亂生物體的代謝作用,造成長(zhǎng)期地、緩慢地對(duì)人類(lèi)健康的危害。
鋁對(duì)土壤的污染可引起對(duì)植物的毒性效應(yīng),鋁對(duì)水體的污染可引起對(duì)水生生物的毒性效應(yīng),這些毒性效應(yīng)也可間接對(duì)人體產(chǎn)生毒性效應(yīng)。下面就鋁對(duì)人體直接產(chǎn)生的毒性加以簡(jiǎn)述:
一、鋁進(jìn)入人體的渠道
1、含鋁凈水劑的使用
自19世紀(jì)末葉美國(guó)首先將硫酸鋁用于給水處理以來(lái),一直被廣泛應(yīng)用,在最早時(shí)中國(guó)人也有用明礬凈水的習(xí)慣。目前世界各國(guó)水廠多采用鋁鹽(如硫酸鋁、明礬、聚硫酸鋁、聚氯化鋁)對(duì)飲用水進(jìn)行凈化,這些可溶性酸性的水(用漂白粉或氯氣消毒的自來(lái)水)更易使Al3+溶出隨飲用水進(jìn)入人體。1983年美國(guó)國(guó)家環(huán)保局對(duì)200個(gè)水廠調(diào)查表明,用硫酸鋁作為混凝劑的50%水廠自來(lái)水中含鋁量在 4 / 6
0.12mg/L以下,未處理的水為0.96mg/L。1986年美國(guó)自來(lái)水協(xié)會(huì)調(diào)查表明,25%的水廠自來(lái)水均含鋁0.2mg/L,處理水為0.25mg/L,而自來(lái)水中含鋁量高達(dá)0.41mg/L的水廠中82%為用石灰調(diào)pH值,鋁含量平均為0.026mg/L的水廠只有35%的石灰調(diào)pH。這表明水的凈化處理技術(shù)對(duì)自來(lái)水中鋁的殘留量有很大的影響。
2、含鋁膨松劑的作用
目前常用的膨松劑有明礬和磷鋁酸鈉(Na3Al(PO)4)2,在制作油條、粉絲等膨化食品時(shí)加入,隨食用Al3+進(jìn)入人體。
3、鋁制炊具的不當(dāng)使用
在使用鋁制炊具時(shí)接觸酸(醋)、堿、鹽等也可以使大量Al3+溶出進(jìn)入食物中。又如我們習(xí)慣用鋁鍋燒開(kāi)水,此水中鋁含量大于216?g/L,最高可達(dá)4631?g/L,比自來(lái)水和鐵壺煮水高出9~190倍。
4、飲茶及含鋁藥劑的使用
飲茶雖有利健康,但多種茶葉中含鋁量也很高,如綠茶含403.31?g/L,紅茶已含485.79?g/L,花茶含319.06?g/L,在茶葉的泡制過(guò)程中Al3+會(huì)溶出進(jìn)入人體。血液透析時(shí)透析液含鋁多,也可引起鋁在體內(nèi)滯留;長(zhǎng)期使用氫氧化鋁胃藥也會(huì)造成鋁在人體內(nèi)的蓄積,但這不是主要的。
二、鋁對(duì)人體的毒性效應(yīng)
正常人體含鋁量50~100mg,人體攝入的鋁99.7%來(lái)自食品、飲水和飲料,每天從飲食中攝取鋁平均45mg左右。進(jìn)入胃腸道的鋁吸收率為0.1%,大部分隨糞便排出體外,少量的鋁經(jīng)腸道吸收人體。近10年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)了鋁的毒性,并引起了重視。普遍認(rèn)為鋁的毒性主要表現(xiàn)為對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害,臨床上鋁中毒的表現(xiàn)主要有鋁性腦病、鋁性胃病和鋁性貧血等,老年性癡呆癥的發(fā)生增多就與鋁在體內(nèi)的積累有關(guān),醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)該病的病人腦組織中含有高濃度的鋁。將AlCl3注入貓腦等動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)。原因是神經(jīng)元吸收鋁后,鋁進(jìn)入神經(jīng)核內(nèi),改變了細(xì)胞的骨架,影響染色體而產(chǎn)生病變,造成蛋白質(zhì)的生化代謝的紊亂,導(dǎo)致癡呆病的發(fā)生。
鋁在人體內(nèi)還能干擾磷的代謝,鋁在腸道內(nèi)可與磷酸鹽形成不溶性的AlPO4,阻止腸道對(duì)磷的吸收,從而使血液中和其它組織內(nèi)磷的總量送還和,磷
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在生物體內(nèi)起著舉足輕重的作用,磷的缺少會(huì)引起機(jī)體的代謝紊亂,也會(huì)影響機(jī)體對(duì)鈣的吸收,造成機(jī)體脫鈣的現(xiàn)象,最終導(dǎo)致骨軟化癥。另外,Al3+能取代重要酶及生物分子上的Mg2+,與生物配體形成比Mg2+更穩(wěn)定的化合物,抑制Mg2+依賴酶的活性。Mg2+對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用,低鎂時(shí)神經(jīng)肌肉興奮性增強(qiáng),因此,一旦Al3+取代Mg2+,將引起機(jī)體代謝的不平衡,造成神經(jīng)系統(tǒng)等各方面的疾患。
總之,鋁在人體中引起的毒性是緩慢的,長(zhǎng)期的,不易覺(jué)察的,但是一旦發(fā)生代謝紊亂的毒性反應(yīng),則后果是嚴(yán)重的,是不可恢復(fù)的。
三、控制鋁對(duì)人體危害的有效途徑
(1)迄今為止,自來(lái)水工業(yè)普遍采用鋁鹽凈化飲用水,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)方法制得飲用水含量比原水一般高出1~2倍,這對(duì)人體可能構(gòu)成一定的不良影響,因此水的凈化處理技術(shù)有待于進(jìn)一步改進(jìn)。
(2)少施或不施酸性化肥如硫銨[(NH4)2SO4],氯化銨(NH4Cl)等,降低土壤的酸度,使Al3+盡量少釋放,以免影響作物的生長(zhǎng)。我國(guó)在這方面也多有改進(jìn),多生產(chǎn)尿素、碳銨等中性肥料和腐植酸類(lèi)肥料。
(3)鋁對(duì)環(huán)境的污染與酸雨有關(guān),我國(guó)南方等地酸雨現(xiàn)象比較突出,酸雨可使工業(yè)含鋁污泥和土壤中的鋁轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄凿X,從而給作物帶來(lái)毒害及水體污染。我國(guó)正發(fā)展排煙脫硫的化學(xué)方法,控制SO2的排放,以便減少酸雨的降落。
(4)改良不合理的飲食習(xí)慣,盡量減少Al3+的人口渠道,丟掉傳統(tǒng)油條膨松劑的使用,治療胃病的藥物盡量避開(kāi)Al(OH)3的制劑,改用胃動(dòng)力藥。
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