4.1《物質(zhì)性質(zhì)的研究》課件（新人教版-選修6）

1、新課標(biāo)人教版課件系列,《高中化學(xué)》選修6,4.1《物質(zhì)性質(zhì)的研究》,課題一物質(zhì)性質(zhì)的探究,鋁及其化合物的性質(zhì)深度研究,教學(xué)目標(biāo),1、認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在學(xué)習(xí)與研究化學(xué)中的作用2、具有安全意識(shí)，能順利完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)3、能發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和生產(chǎn)、生活中有意義的化學(xué)問題，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究4、能根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)解決化學(xué)問題的實(shí)驗(yàn)方案，并予以評(píng)價(jià)和優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)一、鋁與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究,,1、2Al+3/2O2==Al2O3 △

2、rG0=-1582kJ/mol Mg+1/2O2==MgO △rG0=-569.4kJ/mol 3Fe+2O2==Fe3O4 △rG0=-1015kJ/mol,2、在金屬活動(dòng)順序表中,金屬活動(dòng)性:Mg>Al>Fe,實(shí)驗(yàn)一、鋁與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究,,3、鎂、鋁和鐵三種元素的電離勢(shì)數(shù)值比較 第Ⅰ電離勢(shì) 第Ⅱ電離勢(shì) 第

3、Ⅲ電離勢(shì)Mg 7.646eV 15.035eV Al 5.986eV 18.828eV 28.447eV Fe 7.870eV 16.18eV 30.651eV,從金屬活動(dòng)順序表和△rG0(<0)數(shù)值看,”鋁與氧氣”這個(gè)自發(fā)反應(yīng)最容易發(fā)生. 從離子勢(shì)數(shù)值看,”鋁與氧氣反應(yīng)”要

4、比”鐵與氧氣反應(yīng)”稍容易. 但實(shí)際上鋁在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)最不容易成功. 這是為什么呢?,第一:鋁是活潑金屬，在空氣中能與氧氣生成一種致密的氧化鋁保護(hù)層，使氧氣不能繼續(xù)與鋁發(fā)生反應(yīng)，不采取任何擦除氧化鋁保護(hù)層措施而直接進(jìn)行點(diǎn)火，必定是鋁難于燃燒。 氧化鎂薄膜和氧化鐵薄膜可能都不如氧化鋁薄膜更致密,不能阻止金屬與氧氣的接觸,因此金屬鎂和金屬鐵更容易在氧氣中燃燒.,鋁在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)不容易成功原因,第二:氧氣的濃度偏低或

5、氧氣的量不足而導(dǎo)致燃燒現(xiàn)象不明顯。 一是集氣瓶中收集到氧氣的濃度偏低,不能引起鋁與氧氣的充分反應(yīng); 二是繞有火柴的鋁箔,若過早伸入集氣瓶中,火柴燃燒會(huì)消耗大量的氧氣,致使氧氣濃度降低而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗; 三是集氣瓶容積小而導(dǎo)致氧氣量不足或者鋁箔太多反應(yīng)不充分.,鋁在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)不容易成功原因,,鋁在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)不容易成功原因,案例：標(biāo)號(hào)125mL集氣瓶中充滿氧氣，5cmⅹ2cm鋁箔，實(shí)驗(yàn)?zāi)艹晒?/p>

6、。 原因分析（假設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行該反應(yīng)）5cmⅹ2cm鋁箔質(zhì)量約125mg ;標(biāo)號(hào)125mL集氣瓶實(shí)際裝有氧氣140mL，n（O2）=140÷22400=0.00625mol；該氧氣最多能消耗的鋁箔質(zhì)量是：（0.00625×27×4）÷3=0.225g=225mg.因?yàn)?25mg> 125mg ，所以反應(yīng)能成功進(jìn)行。,啟示：本實(shí)驗(yàn)不僅要關(guān)注鋁箔的大小和形狀，還要關(guān)注集

7、氣瓶的容積。,第三:鋁箔與氧氣的接觸面積太少. 一是沒有掌握好鋁箔的厚度，過厚的鋁箔在一定程度上減少了單質(zhì)鋁與氧氣的接觸 。 二是鋁箔與火柴梗的纏繞方式不正確導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)難以成功。A圖鋁箔與氧氣接觸面積小,另外火柴不能充分燃燒,不能達(dá)到鋁的著火點(diǎn),難以引發(fā)鋁箔燃燒.B圖和C圖正確.,鋁在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)不容易成功原因,,實(shí)驗(yàn)一的注意事項(xiàng):①集氣瓶中氧氣濃度要盡可能大,最好采用排水集氣法收集氧氣.②選擇容積較大的集氣瓶作為反應(yīng)器

8、.(體積與鋁質(zhì)量關(guān)系)③鋁箔以螺旋狀繞緊一根火柴.待火柴燒到2/3以后，火焰能“包圍” 鋁條時(shí)，再迅速將鋁條伸進(jìn)集氣瓶中；鋁條不能太早或太遲伸入集氣瓶；④可以用H2O2溶液與MnO2粉末混合直接在集氣瓶中制O2。(一定要氧氣純度足夠大才開始實(shí)驗(yàn)),方法1：在集氣瓶里放少許30%的雙氧水，準(zhǔn)備少許二氧化錳在實(shí)驗(yàn)時(shí)投入集氣瓶；這樣在實(shí)驗(yàn)前就不需要制備和儲(chǔ)存氧氣，保證在實(shí)驗(yàn)時(shí)有氧可用。,方法2：鋁箔在氧氣中很難燃燒起來，這里用鋁粉代替鋁箔

9、實(shí)驗(yàn)：用脫脂棉或者直接用方便易得的紙巾沾上少許鋁粉，用坩堝鉗夾住在空氣里加熱之，就可以看到火星四射！此時(shí)迅速將二氧化錳投入盛有雙氧水的集氣瓶里，同時(shí)將沾有鋁粉的棉花或紙巾伸入集氣瓶，可以看見鋁在氧氣里劇烈的燃燒，現(xiàn)象明顯，操作簡便！,介紹另外三種“鋁在氧氣中燃燒”實(shí)驗(yàn),介紹另外三種“鋁在氧氣中燃燒”實(shí)驗(yàn),方法3：在石棉板的中央放上2克干燥的過氧化鈉，堆成小丘狀?將鋁粉撒在過氧化鈉上面，使它完全覆蓋過氧化鈉并呈薄薄的一層?然后用噴水器向小

10、堆上均勻地噴上水霧，使過氧化鈉剛潤濕為止?過氧化鈉跟水反應(yīng)產(chǎn)生氧氣并放出熱量，會(huì)使鋁粉著火燃燒? 。,實(shí)驗(yàn)二:鋁表面氧化膜的實(shí)驗(yàn)探究,第一，硫酸銅溶液的濃度要小，最好不要超過課本規(guī)定的0.5mol.L-1。,原因：硫酸銅溶液水解顯酸性。若濃度過大時(shí)，酸性太強(qiáng)，鋁片表面的氧化膜被溶解，與編者的設(shè)計(jì)意圖相悖。,看似簡單但容易失敗的是第21頁步驟（3）：將一塊未擦去氧化膜的鋁片放入20mL0.5mol.L-1CuSO4溶液中，觀察鋁片表面的現(xiàn)

11、象。,實(shí)驗(yàn)二:鋁表面氧化膜的實(shí)驗(yàn)探究,第二，選擇氧化膜完美無損的鋁片做實(shí)驗(yàn)。,原因：如果鋁片表面的氧化膜局部破損，硫酸銅溶液就會(huì)從破損處乘虛而入，與金屬鋁發(fā)生置換反應(yīng)，這樣步驟（2）與步驟（3）的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就相似，與編者的設(shè)計(jì)意圖相悖了。,哪些鋁片的氧化膜是完美無損的？長期露置于實(shí)驗(yàn)室中的小塊鋁片或鋁箔。,有些大塊鋁片表面的氧化膜也完美無損，但要切割后才能使用，切割時(shí)形成新缺口。 灼燒后的鋁片氧化膜也不完整無缺。,,實(shí)驗(yàn)二的注

12、意事項(xiàng):　?、?、CuSO4溶液濃度不要太大?！　　　。?.5mol.L-1較合適）。,②、選擇氧化膜完美無損的鋁片做實(shí)驗(yàn)的步驟（3）。不選擇新切開的小鋁片。不選擇灼燒成的鋁片。,③、鋁片在濃硝酸中鈍化的時(shí)間一定要足夠長久?！　∫?yàn)橐罁?jù)課本第２１頁“鈍化1~2min后”的鋁片，再放在20mL0.5mol.L-1CuSO4溶液中約半小時(shí)后，鋁片表面有明顯的溶解現(xiàn)象，這與編者的編寫意圖不合。,實(shí)驗(yàn)三:鋁配合物的生成,。,最困惑的是第22

13、頁步驟（2）：在另一支試管中（1mLmol.L-1AlCl3溶液）滴加2mL10%NH4F溶液，再滴加1mL3.0mol.L-1NH3.H2O溶液，邊滴加邊振蕩試管，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。,實(shí)驗(yàn)前,我對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象猜測(cè)是: 無明顯現(xiàn)象. 原因之一:中學(xué)階段的銨鹽均易溶于水,故(NH4)3AlF6也易溶于水. 原因之二:課本第21頁的”信息提示”中有離子方程式:Al3++6F-=AlF63-,實(shí)驗(yàn)三:鋁配合物的生成,。

14、,白色沉淀，呈渾濁狀,我的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 加NH4F溶液后出現(xiàn)白色渾濁，加NH3.H2O溶液后仍為白色渾濁。靜置片刻，試管底部出現(xiàn)白色沉淀。,靜置一段時(shí)間后的沉淀，呈粉末狀,實(shí)驗(yàn)三:鋁配合物的生成,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的幾個(gè)猜想與驗(yàn)證： 猜想之一:會(huì)不會(huì)是試劑NH4F和試劑AlCl3的純度不夠，生成了未知名的白色沉淀.,。,一般不會(huì)，但也不敢百分之百確定。,實(shí)驗(yàn)三:鋁配合物的生成,。,實(shí)驗(yàn)三:鋁配合物的生成,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的幾個(gè)猜想與驗(yàn)證：

15、 　猜想之二:白色沉淀會(huì)不會(huì)是Ａｌ（ＯＨ）３沉淀？,因?yàn)镹H4F不穩(wěn)定， NH4F受熱分解成ＮＨ３和ＨＦ，而ＮＨ３與Ｈ２Ｏ生成ＮＨ３．Ｈ２Ｏ，ＮＨ３．Ｈ２Ｏ再與ＡｌＣｌ３溶液作用生成了氫氧化鋁沉淀.,實(shí)驗(yàn)三:鋁配合物的生成,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該白色沉淀是否真的是氫氧化鋁？,把白色沉淀等分成兩份，往其中一份加稀鹽酸，往另一份加氫氧化鈉溶液，結(jié)果白色沉淀都很快溶解。,該白色沉淀很類似于氫氧化鋁的兩性，既能溶解于酸，又能溶解于堿。,實(shí)驗(yàn)三:鋁配合

16、物的生成,氫氧化鋁絮狀沉淀，顆粒較大,六氟鋁酸銨沉淀，顆粒較小，呈粉末狀,能否確定該白色就是氫氧化鋁呢？　　再看一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。,實(shí)驗(yàn)三:鋁配合物的生成,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：１、該白色沉淀是氫氧化鋁的可能性不大，很可能是六氟鋁酸銨［（ＮＨ４）３ＡｌＦ６］。２、六氟鋁酸銨是一種溶解性不大的白色固體。３、六氟鋁酸鈉和六氟鋁酸的溶解性都大于六氟鋁酸銨。,http://paxqcfh.cn.china.cn/selling-leads/detail

17、,1021633870,.html磐安縣渠成氟化有限公司企業(yè)首頁 >> 最新供應(yīng) >> 氟鋁酸銨產(chǎn)品名稱 氟鋁酸銨( (NH4)3AlF6) 氟化鋁銨 分子量 195.00 ，英文名稱 Ammonium Hexafluoroaluminate， Ammonium fluoroaluminate 性狀 白色或淺灰色粉末，微溶于水。,http://cn.made-in-china.com/中國制造網(wǎng)==首頁 &

18、#187; 產(chǎn)品目錄 » 化工 » 農(nóng)藥 » 殺蟲劑 » 氟鋁酸銨（氟化鋁銨）Ammonium Fluoroaluminate(Ammonium Aluminate Fluoride)分子式：(NH4)3AIF6：相對(duì)分子質(zhì)量： 195.09：性質(zhì)：白色或淺灰色粉末。微溶于水。用途：用作剎蟲劑，也用于陶瓷、玻璃工業(yè)及鋁纖焊。,http://www.cesupp.com/chanx.asp?id=

19、-1401653169上海豪申化學(xué)試劑有限公司 首 頁 > 產(chǎn)品類別 > 試劑產(chǎn)品。名 稱：氟鋁酸銨 ; 分子量：195.09 ；性 狀：白色結(jié)晶性粉末，易溶于水，水溶劑能腐蝕玻璃。,實(shí)驗(yàn)三的注意事項(xiàng):　?、?、NH4F溶液要略過量，否則加氨水后，試管中剩余的AlCl3溶液會(huì)與氨水作用后產(chǎn)生白色的氫氧化鋁沉淀。,②、注意NH4F是無機(jī)毒品，注意安全。,③、NaOH溶液濃度不能太大。,實(shí)驗(yàn)四:培養(yǎng)明礬晶體,實(shí)驗(yàn)四的注意事