2018年秋高中化學(xué) 主題2 物質(zhì)性質(zhì)及反應(yīng)規(guī)律的研究 課題1 研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法課件1 魯科版選修6.ppt

課題1 研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解鋅及其化合物的性質(zhì)，特別是氧化鋅和氫氧化鋅的兩性。 2.了解苯酚、甲醛的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。 3.熟練掌握研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法。,一、鋅及其化合物性質(zhì)的研究 1實驗?zāi)康?通過實驗研究金屬鋅、氧化鋅、氫氧化鋅、氯化鋅等含鋅物質(zhì)的性質(zhì)。,自主學(xué)習(xí),2鋅及其化合物性質(zhì)的研究活動原理 金屬鋅是常見金屬，鋅元素是人體必需的_元素之一，是人體多種_的核心組成部分。鋅及其化合物的性質(zhì)與_及其化合物的性質(zhì)相似，我們可通過具體的思維程序：“預(yù)測性質(zhì)(包括_、_、_、_、兩性)分析可以與哪些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)選擇具體的試劑通過實驗活動總結(jié)歸納性質(zhì)”來探究鋅及其化合物的性質(zhì)。,蛋白質(zhì),鋁,微量,氧化性,還原性,酸性,堿性,思考感悟 1.如何區(qū)別Zn(OH)2和Al(OH)3兩種固體？ 【提示】 Zn(OH)2和Al(OH)3都是兩性氫氧化物，都能溶于強酸和強堿溶液，但Zn(OH)2能溶于過量的氨水，而Al(OH)3則不溶。故可以取固體少許于試管中加入過量的氨水，能溶解的是Zn(OH)2，不溶的為Al(OH)3。,二、有機化合物性質(zhì)的研究 1實驗?zāi)康?通過實驗研究苯酚和甲醛的化學(xué)性質(zhì)。 2苯酚性質(zhì)的研究活動原理 苯酚的結(jié)構(gòu)簡式為_或_，純凈的苯酚是_色晶體，具有特殊氣味，熔點是43 ，_ 以上和水以任意比互溶，空氣中易被氧化，根據(jù)其結(jié)構(gòu)(有苯環(huán)、官能團OH)推測其性質(zhì)，并用實驗驗證。,C6H5OH,65,無,3甲醛性質(zhì)的研究活動原理 甲醛易溶于_和_，結(jié)構(gòu)式為 _，甲醛分子中含醛基，依據(jù)醛基的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，預(yù)測甲醛性質(zhì)并用實驗加以驗證。,水,乙醇,2把濃溴水滴入到苯酚溶液中有時看不到白色沉淀，或產(chǎn)生的白色沉淀在振蕩試管時消失，原因是什么？在做苯酚與溴的反應(yīng)時應(yīng)注意什么問題？ 【提示】 苯酚與溴反應(yīng)生成的三溴苯酚難溶于水，易溶于有機溶劑，也易溶于苯酚。當(dāng)產(chǎn)生的三溴苯酚比較少或苯酚過量時，產(chǎn)生的沉淀溶于苯酚，故看不到沉淀或振蕩時沉淀消失。做實驗時應(yīng)采用過量的濃溴水滴加到苯酚溶液中或向溴水中滴加苯酚溶液，生成的三溴苯酚不會溶解。,自主體驗 1一些易燃易爆化學(xué)試劑的瓶子上應(yīng)貼“危險警告標(biāo)簽”以警示使用者。下面是一些危險警告標(biāo)簽，則實驗室對盛裝苯酚的試劑瓶上，所貼標(biāo)簽應(yīng)是( ) Aab Bac Ccd Dde 解析：選B。苯酚有毒，它的濃溶液對皮膚有強烈的腐蝕性。,2下列關(guān)于氧化物的敘述中，正確的是( ) A酸性氧化物都可以跟強堿溶液反應(yīng) B與水反應(yīng)可生成酸的氧化物都是酸性氧化物 C金屬氧化物都是堿性氧化物 D不能跟酸反應(yīng)的氧化物一定能和堿反應(yīng) 解析：選A?？捎梅蠢ǎ珺項NO2為例外；C項有Mn2O7、CrO3等例外；D項有CO、NO等既不能與酸反應(yīng)，又不與堿反應(yīng)。,3下列有關(guān)銀鏡反應(yīng)實驗的說法正確的是( ) A試管先用熱燒堿溶液洗，然后用蒸餾水洗滌 B向2%的稀氨水中滴入2%的硝酸銀溶液，制得銀氨溶液 C可采用水浴加熱，也能直接加熱 D可用濃鹽酸洗去銀鏡,解析：選A。銀鏡反應(yīng)實驗成功與否與試管是否潔凈有很大關(guān)系。先用堿液洗滌試管，主要是除去油垢，A為正確說法。配制銀氨溶液時，是將2%的氨水逐滴加到2%的AgNO3溶液中且邊滴邊振蕩，直到最初的沉淀恰好溶解為止，B說法錯誤。銀鏡反應(yīng)實驗一定是水浴加熱，C說法錯誤。濃鹽酸不能洗去銀鏡，應(yīng)用稀HNO3洗滌，D為錯誤說法。,課堂互動講練,1鋅的物理性質(zhì) 純鋅是銀白色、有金屬光澤、質(zhì)軟、熔、沸點低的固體，在空氣中放置表面會呈現(xiàn)灰色“生銹”。 2鋅的化學(xué)性質(zhì) (1)常溫下與空氣中的CO2、H2O、O2反應(yīng)而“生銹” 4Zn2O23H2OCO2= ZnCO33Zn(OH)2,(2)加熱條件下與大多數(shù)非金屬反應(yīng),(3)金屬Zn與酸和堿反應(yīng) 與酸反應(yīng)(非氧化性酸：鹽酸、稀H2SO4) Zn2HCl= ZnCl2H2 與堿反應(yīng) Zn2NaOH2H2O= Na2Zn(OH)4H2 四羥基合鋅酸鈉 也可以和弱堿氨水反應(yīng)：Zn4NH32H2O=Zn(NH3)42H22OH 而Al無此性質(zhì)，可以用于Al、Zn分離除雜。,(4)與鹽的置換反應(yīng) 與不活潑的金屬鹽溶液反應(yīng)將其置換出來 如：ZnCuCl2= ZnCl2Cu 3氧化鋅 (1)物理性質(zhì)：白色粉末，幾乎不溶于水，俗稱鋅白，用于白色涂料。ZnO有收斂性和殺菌性，常用做醫(yī)療上的軟膏。如：用于涂抹傷口促進(jìn)愈合。,(2)化學(xué)性質(zhì)：氧化鋅是兩性氧化物，能與酸反應(yīng)生成鋅鹽和水，也能與強堿反應(yīng)生成四羥基合鋅酸鹽。 ZnO2HCl=ZnCl2H2O ZnO2NaOHH2O=Na2Zn(OH)4,4氫氧化鋅 (1)氫氧化鋅是兩性氫氧化物，既可與酸反應(yīng)生成鋅鹽和水，又可與強堿反應(yīng)生成四羥基合鋅酸鹽，也能溶于氨水，其反應(yīng)的離子方程式分別為： Zn(OH)22H=Zn22H2O Zn(OH)22OH=Zn(OH)42 四羥基合鋅酸根離子 Zn(OH)24NH3=Zn(NH3)422OH,5氯化鋅 (1)物理性質(zhì)：白色易潮解的固體，在水中的溶解度很大，吸水性強，常用做脫水劑、催化劑。,(2)化學(xué)性質(zhì)： 水解：易水解，溶液顯酸性，其濃溶液可用于金屬焊接時除去表面的氧化物。 ZnCl22H2OZn(OH)22HCl 與堿反應(yīng)：與適量的堿反應(yīng)可以生成Zn(OH)2。 ZnCl22NaOH= Zn(OH)22NaCl,測定一定質(zhì)量的鋁鋅合金與強酸 溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的體積，可以求 得合金中鋁和鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?，F(xiàn)有下 列實驗用品：中學(xué)化學(xué)實驗常用儀器 、800 mL燒杯、100 mL量筒、短頸 玻璃漏斗、銅網(wǎng)、鋁鋅合金樣品、濃鹽酸、水。按圖示裝置進(jìn)行實驗，回答下列問題(設(shè)合金樣品完全反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體體積不超過100 mL)。,(1)補充下列實驗步驟，直到反應(yīng)開始進(jìn)行(鐵架臺和鐵夾的安裝可省略)： 將稱量后的合金樣品用銅網(wǎng)小心包裹好，放在800 mL燒杯底部，把短頸漏斗倒扣在樣品上面。 _。 _。 _。 (2)合金樣品用銅網(wǎng)包裹的目的是 _。,【解析】 其步驟是：將稱量后的合金樣品用銅網(wǎng)小心包裹好，放在800 mL燒杯底部，把短頸漏斗倒扣在樣品上面。往燒杯中注入水，直至水面沒過漏斗頸。在 100 mL量筒中注滿水，倒置在盛水的燒杯中(量筒中不應(yīng)留有氣泡)，使漏斗頸伸入量筒中。燒杯中水面到杯口至少保留約100 mL空間。將長頸漏斗(或玻璃棒)插入燒杯并接近燒杯底部，通過它慢慢加入濃鹽酸，至有氣體產(chǎn)生。另外合金樣品用銅網(wǎng)包裹的目的顯然是防止反應(yīng)時樣品漂浮。,【答案】 (1)往燒杯中注入水，直至水面浸沒過漏斗頸 在100 mL量筒中裝滿水，倒置在盛水的燒杯中，使漏斗頸插入量筒中(燒杯中水面至杯口至少預(yù)留100 mL空間) 將長頸漏斗(或玻璃棒)插入燒杯并接近燒杯底部，通過它慢慢加入濃鹽酸，至有氣體產(chǎn)生 (2)使樣品在反應(yīng)時能保持在燒杯底部適當(dāng)?shù)奈恢?或答避免反應(yīng)時樣品漂浮),【規(guī)律方法】 這是一道典型的實驗操作程序設(shè)計題。為確保合金中各組分金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)的準(zhǔn)確測定，必須設(shè)計出簡捷、嚴(yán)密、合理正確的操作程序。,變式訓(xùn)練1 有下列四組物質(zhì)，如果把某組物質(zhì)中的后者逐滴加入到前者中至過量，將出現(xiàn)“先產(chǎn)生白色沉淀，后白色沉淀溶解”的現(xiàn)象，這組物質(zhì)是( ) A稀硫酸、氯化鋇溶液 B硫酸亞鐵溶液、氫氧化鈉溶液 C氯化鈉溶液、硝酸銀溶液 D氯化鋅溶液、氫氧化鈉溶液,溶液逐滴加入到硫酸亞鐵溶液中，現(xiàn)象是生成白色沉淀并迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色沉淀，發(fā)生的反應(yīng)方程式是：Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，B不符合。硝酸銀溶液逐滴加入到氯化鈉溶液中只產(chǎn)生白色沉淀：AgCl=AgCl，C不符合。氫氧化鈉溶液逐滴加入到氯化鋅溶液中，發(fā)生的反應(yīng)是：Zn22OH=Zn(OH)2，Zn(OH)22OH=Zn(OH)42，先產(chǎn)生白色沉淀，后白色沉淀溶解。,1苯酚的化學(xué)性質(zhì) (1)羥基上的反應(yīng),注意：不管CO2是否過量都生成NaHCO3，不能生成Na2CO3。,(2)取代反應(yīng)(鑒定酚類反應(yīng)),(4)顯色反應(yīng)(鑒定酚類反應(yīng)) 酚類物質(zhì)遇Fe3，溶液呈特征顏色。苯酚溶液中滴入FeCl3溶液，溶液呈紫色。 (5)用途：合成染料、藥劑、制炸藥、電木塑料、用做防腐消毒劑等。,2苯酚的性質(zhì)研究實驗程序及注意事項 (1)實驗程序,(2)注意事項 做苯酚與NaOH溶液反應(yīng)的實驗時應(yīng)用苯酚的濁液，根據(jù)溶液由渾濁變澄清判斷反應(yīng)的發(fā)生。 關(guān)于苯酚與Na的反應(yīng)，由于水跟鈉反應(yīng)，故應(yīng)用熔融的苯酚。不能用苯酚溶液，且鈉塊要小。 關(guān)于苯酚與溴水的反應(yīng)，最好是向溴水中滴加苯酚溶液，因為生成的三溴苯酚易溶于苯酚溶液。,含苯酚的工業(yè)廢水處理的流程圖如下： (1)上述流程里，設(shè)備中進(jìn)行的是_操作(填寫操作名稱)。實驗室里這一步操作可以用_進(jìn)行(填寫儀器名稱)。,(2)由設(shè)備進(jìn)入設(shè)備的物質(zhì)A是_， 由設(shè)備進(jìn)入設(shè)備的物質(zhì)B是_。 (3)在設(shè)備中發(fā)生的化學(xué)方程式為_。 (4)在設(shè)備中，物質(zhì)B的水溶液和CaO反應(yīng)后，產(chǎn)物是NaOH、H2O和_，通過_操作(填寫操作名稱)可以使產(chǎn)物相互分離。 (5)上圖中能循環(huán)使用的物質(zhì)是C6H6、CaO、_、_。,【思路點撥】 解答本題要注意以下兩點： (1)正確理解流程圖的含義和各試劑作用。 (2)熟練掌握苯酚的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。 【解析】 本題實質(zhì)上為苯和苯酚混合物的分離，同時涉及相關(guān)物質(zhì)回收利用中的一系列變化，掌握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及各種分離方法的適用范圍是解答本題的前提。,綜合分析整個操作過程可知：設(shè)備用苯萃取廢水中的苯酚，得到苯酚的苯溶液(因苯酚易溶于苯而不易溶于水)。設(shè)備用于分離苯和苯酚，為此需加入NaOH水溶液，使苯酚變?yōu)楸椒逾c而溶于水中，再用分液法與苯分離。設(shè)備是為了將苯酚鈉變?yōu)楸椒?，考慮到經(jīng)濟成本和環(huán)境因素，通入CO2氣體較為理想。設(shè)備是為了綜合利用副產(chǎn)物NaHCO3，加入CaO可轉(zhuǎn)化為反應(yīng)所需的原料NaOH，而另一生成物CaCO3在設(shè)備中又可轉(zhuǎn)化為反應(yīng)所需的原料CO2和CaO。這樣可提高經(jīng)濟效益，降低環(huán)境污染。,【答案】 (1)萃取(或萃取、分液) 分液漏斗 (2)苯酚鈉(C6H5ONa) NaHCO3 (3)C6H5ONaCO2H2OC6H5OHNaHCO3 (4)CaCO3 過濾 (5)NaOH水溶液 CO2,變式訓(xùn)練2 (2011年湖北黃岡高二質(zhì)檢)僅用一種試劑即可將酒精、苯酚溶液、己烯、甲苯等4種無色液體區(qū)分開來，這種試劑是( ) AFeCl3溶液 B溴水 CKMnO4 D金屬鈉 解析：選B。首先要熟悉4種液體和4種試劑互相反應(yīng)的情況，才能作出準(zhǔn)確的判斷。FeCl3溶液只與苯酚反應(yīng)顯紫色，不與其他物質(zhì)反應(yīng)。溴水與酒精,不反應(yīng)，也不分層；與苯酚反應(yīng)生成白色沉淀；與己烯發(fā)生加成反應(yīng)后分為無色的兩層；與甲苯發(fā)生萃取現(xiàn)象分為兩層，上層橙紅色，下層無色，因此，溴水可作為鑒別試劑。KMnO4 溶液作為強氧化劑，酒精、己烯、苯酚、甲苯都可以被其氧化，而使其退色。金屬鈉可與含羥基的物質(zhì)酒精、苯酚溶液反應(yīng)生成H2，與己烯和甲苯都不反應(yīng)。有機物的鑒別一般要考慮以下幾個方面：有機物的溶解性、密度；有機物的燃燒情況；有機物的官能團及特征實驗現(xiàn)象(常用的有機試劑)；有時也可以利用特征的顯色反應(yīng)。,2關(guān)于甲醛的幾點說明 (1)甲醛是最簡單的醛，通常把它歸為飽和一元醛，但它又相當(dāng)于二元醛，如圖所示。,在與弱氧化劑的反應(yīng)中，每摩爾HCHO最多可還原出4 mol 的Ag或2 mol的Cu2O，這都是乙醛還原能力的2倍。 (2)甲醛是典型的氣態(tài)醛(通常狀況下)。其他的醛中，除乙醛沸點20.8 外，其余皆為液態(tài)或固態(tài)(通常狀況)。 (3)甲醛有毒，在使用甲醛或與甲醛有關(guān)的物質(zhì)時，要注意安全及環(huán)境保護。,3實驗程序,4.注意事項 試管潔凈，AgNO3溶液和氨水的濃度以2%為宜，而且最好現(xiàn)用現(xiàn)制，用熱水浴加熱一分鐘左右，時間不能過長。,下列說法錯誤的是( ) A向甲醛的水溶液中滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液，可以看到高錳酸鉀溶液顏色消失 B向2 mL硫酸銅的濃溶液中滴加幾滴氫氧化鈉溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀后加入少量甲醛溶液，加熱煮沸后，出現(xiàn)磚紅色沉淀 C向盛有少量銀氨溶液的試管中加入幾滴甲醛溶液，振蕩后，水浴加熱，試管內(nèi)壁出現(xiàn)銀鏡 D向雞蛋清溶液中滴加少量甲醛溶液后，可以看到有蛋白質(zhì)析出,【解析】 甲醛分子中的醛基具有還原性，能被強氧化劑酸性高錳酸鉀溶液氧化，故可以看到高錳酸鉀溶液顏色消失；甲醛也能與弱氧化劑新制Cu(OH)2和銀氨溶液發(fā)生反應(yīng)，現(xiàn)象分別是出現(xiàn)磚紅色沉淀和銀鏡，但甲醛與新制Cu(OH)2的反應(yīng)需要在堿性的環(huán)境里進(jìn)行，而B項中NaOH溶液明顯不足，故最終不會出現(xiàn)磚紅色沉淀；甲醛能使蛋白質(zhì)變性，所以向雞蛋清溶液中滴加少量甲醛溶液后，會有蛋白質(zhì)析出。 【答案】 B,【規(guī)律方法】 (1)配制銀氨溶液時，應(yīng)防止加入過量的氨水，并且必須現(xiàn)配現(xiàn)用，不可久置。(2)制取氫氧化銅時，要向氫氧化鈉溶液中滴入少量硫酸銅溶液，氫氧化鈉溶液應(yīng)過量，且質(zhì)量分?jǐn)?shù)要大一些，這樣制得的氫氧化銅能加快乙醛的氧化，使現(xiàn)象明顯。,變式訓(xùn)練3 醛可以跟亞硫酸氫鈉飽和溶液發(fā)生加成反應(yīng)，生成物是水溶性的羥基磺酸鈉： RCHONaHSO3RCH(OH)SO3Na 該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在通常條件下有70%90%向正反應(yīng)方向轉(zhuǎn)化。 (1)若氯苯中混有雜質(zhì)苯甲醛，欲將此雜質(zhì)全部除去，可采用的試劑是_等，其分離方法是_。 (2)若使CH3CH(OH)SO3Na全部變成乙醛，可采用的試劑是_，其分離方法是_。,解析：由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，所以要使苯甲醛全部除去，應(yīng)使此反應(yīng)正向進(jìn)行，可加入足量的飽和NaHSO3溶液，由于氯苯不溶于水，所以可通過分液而分離。CH3CH(OH)SO3Na要再變成乙醛，則應(yīng)加入一試劑與NaHSO3反應(yīng)使反應(yīng)逆向進(jìn)行。所以可以加堿中和生成的NaHSO3，如NaOH等，也可以加入Na2CO3溶液與NaHSO3中的H反應(yīng)。 答案：(1)飽和NaHSO3溶液 分液 (2)NaOH溶液 蒸餾,常見加熱方法 1直接加熱 適用于對溫度無準(zhǔn)確要求且需快速升溫的實驗，包括隔石棉網(wǎng)加熱和不隔石棉網(wǎng)加熱。 2熱浴 直接加熱造成被加熱儀器受熱不均勻或溫度難以控制時，可采用間接加熱。間接加熱包括水浴、油浴和沙浴加熱。中學(xué)化學(xué)中常用的是水浴加熱。 (1)水浴的作用： 易于控制溫度；被加熱儀器受熱均勻。,探究整合應(yīng)用,(2)中學(xué)化學(xué)中常用水浴加熱的實驗有： KNO3溶解度的測定(溫度計插入溶液中)； 銀鏡反應(yīng)(不用溫度計)； 酯的水解(溫度計插入水浴中)； 硝基苯的制取(溫度計插入水浴中)； 酚醛樹脂的制備； 蔗糖的水解實驗(沸水浴)； 纖維素的水解實驗(沸水浴)。,3加熱儀器及注意事項,