九年级化学金属冶炼(共9篇)
教学目标
1、了解一些常见金属矿物(铁矿、铝矿等)的主要成分。
2、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法;
2、知道工业炼铁的原理、设备及原料。
3、掌握一氧化碳还原氧化铁实验的装置及注意事项 过程与方法:
1、通过对工业上铁的冶炼原理的探讨与研究,培养学生运用知识于实际生活的能力;
2、提高学生分析和解决实际问题的能力及创新思维能力。
3、认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。情感态度与价值观:
1、通过对钢铁、青铜等合金知识的介绍,培养学生的爱国主义情感;
2、通过对冶铁原理的分析,培养学生安全操作意识和良好的环保意识。教学重点
1.“一氧化碳与氧化铁反应”的演示实验。2.含杂质物质的化学方程式的计算; 教学难点
1.铁的冶炼原理;
2.工业炼铁的化学原理、设备及原料 教学过程
引入:上节课我们学习了金属的性质,了解铁、铝、铜等一些金属的物理性质和化学性质。那么大家知道这些金属是怎么来的吗?在自然界能找到这些金属吗?他们是以什么形式存在的?阅读课本,回答下面问题:
一、常见的金属矿物
1、地壳中铁的含量在金属中居于第几位?自然界中铁元素以何种形式存在?
2、你知道的铁矿石有哪些?我国的铁矿主要分布在哪些地区?
3、就你所知的历史知识,你知道我国劳动人民早在什么时期就发明了炼铁和使用铁器了?
4、人类冶炼最多、在生产生活中应用最广泛的金属是什么? 引导学生从地壳中铁的含量,自然界中铁元素的存在形式,我国铁矿的类型及基地分布情况等方面进行讨论。
既然铁在日常生活和国民生产中的地位如此重要,那么,我们有必要了解和掌握以铁矿石为原料冶炼出铁的反应原理及过程。
二、铁的冶炼
今天我们以主要成分为Fe2O3的赤铁矿为例,来学习研究如何实现铁的冶炼。
【探究问题1】铁矿石是怎样炼成铁的?
【探究问题2】探究实验的装置(提示从反应物的状态和反应的条件等考虑)中CO与Fe2O3的反应——实验室炼铁的反应原理。并思考下列问题:
实验中为什么要先通一段时间CO,再加热Fe2O3 澄清石灰水的作用是什么?实验中会出现什么现象? 点燃从尖嘴管口排出气体的目的是什么?
实验结束前应如何操作,才能保证得到较纯净的铁粉? 如何验证实验中产生了铁? 1.实验步骤: ①检验装置的气密性; ②装入药品并固定;
③向玻璃管内通入一氧化碳气体; ④给氧化铁加热; ⑤停止加热; ⑥停止通一氧化碳。
⑦将黑色粉末倒在白纸上,看其能否被磁铁吸起。(CO:早出晚归酒精灯:迟到早退)
2.实验现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,澄清的石灰水变浑浊,高温
尾气燃烧并产生蓝色火焰。黑色粉末可以被磁铁吸引。或用3CO+Fe2O3======2Fe+3CO2
三、工业炼铁
炼铁的原理:在高温条件下,利用焦炭与氧气反应生成的还原剂一氧化碳从铁矿石中将铁还原出来。
主要反应:2C+O2======2CO2(C+CO2===2CO)
高温
3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2
高温
CaCO3===CaO+CO2↑
高温
CaO+SiO2==CaSiO3(炉渣——可用于制水泥)尾气主要成分:CO和CO2(需经处理后再排放)引入:金属冶炼还有哪些方法?
1、热分解法
常用于不活泼金属(Hg、Ag等)的冶炼。
2、电解法2Al2O3通电4Al+3O2↑ 2NaCl通电2Na+Cl2↑ 在金属活动性顺序中,K、Na、Ca、Al等活泼金属的还原性很强,都很容易失去电子,因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来,只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
3、湿法冶金(金属)
用活泼金属将一些不太活泼的金属从其盐溶液中置换出来。适于处理金属含量较低和组分比较复杂的原料,如有色金属和稀有金属。
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 高温
义务教育阶段的化学新课程以“提高学生的科学素养”作为课程理念, 以建构主义学习理论为基础, 提倡从学生已有的经验出发创设能体现化学、技术、社会、环境相互关系的学习情景, 让学生主动地体验科学探究的过程, 使学生在知识的形成和应用过程中形成科学态度, 学习科学方法, 在“做科学”的实践中培养学生的科学探究能力和创新能力。[1]
然而传统教学以行为主义学习理论为基础, 强调教师是教学的中心, 是教学过程的设计者、组织者和训练者, 学生是知识的接受者, 在教师创设的情境中被动地接受知识。传统教学在教学过程中过分注重书本知识的传授, 脱离了学生的直接经验, 忽视了学生的体验和情感, 不利于培养学生的创新精神和实践能力。
探究式教学是指从学科领域或现实生活中选择和确立主题, 在教学中创设类似于学术研究的情境, 使学生通过独立自主地发现问题、设计实验方案、进行实验、收集与处理信息、表达与交流等探索活动, 获得知识, 培养能力, 发展科学精神和科学素养的过程。[2]它具有以下几个方面的特征:学习者围绕科学性问题展开探究活动;学习者获取可以帮助他们解释和评价科学性问题的证据;学习者要根据事实证据形成解释, 对科学性问题做出回答;学习者通过比较其他可能的解释, 特别是那些体现出科学性理解的解释, 来评价他们自己的解释;学习者要交流和论证他们所提出的解释。[3]
与传统的教学方式不同, 探究式教学把学生真正置于学习的主体地位, 通过学生积极主动地进行探究性学习, 使学生的主体性、能动性和创造性得以不断生成、发展和提升, 对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。探究式教学遵循了学生认知的一般规律, 使学生在获得知识和技能的同时也获得了科学探究的训练, 体验到了探究真理的乐趣, 形成和发展了探究问题的能力, 获得了自由、充分、和谐发展, 彰显了基础教育课程改革的新理念。
二、化学课堂教学中探究式教学的应用
科学探究既是一种重要的学习方式, 又是义务教育阶段化学课程的重要内容。科学探究活动涉及提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、搜集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。[4]探究式教学对培养学生的科学探究能力具有重要的作用, 下面就以《金属的化学性质》 (九年级化学·下册) 课题为例, 谈谈如何应用探究式教学对学生的科学探究能力进行培养。
1. 创设情境, 培养提出问题的能力。
爱因斯坦说过:提出一个问题比解决一个问题更重要, 解决问题也许仅仅是一个数学或实验上的技能而已, 提出问题则是创造性思维的表现。对于中学生来说, 能否发现、提出问题主要取决于教学中教师问题情境的创设。问题情境的创设有多种方法, 但一定要从化学学科教学目标出发, 并结合学生的学习实际与社会、生活经验, 这样更能激发学生的积极性。
在《金属的化学性质》的教学中, 我通过设计一些与金属的性质有关的问题情境来培养学生提出问题的能力。先让学生说说铁、铝等金属材料在生活和生产中的用途, 再由用途联系性质来展开教学。通过提问“‘真金不怕火炼’说明金具有什么性质”, 引导学生学习金属与氧气反应的知识。通过情境的创设, 激发学生的思维, 使他们有追根溯源的欲望。
2. 猜想与假设, 培养科学思维能力。
恩格斯说:“只要自然科学在思维着, 它的发展形式就是假设。”学生提出问题后, 教师应尽量在问题情境中引导学生不断产生假设, 并围绕假设进行探究, 引导学生将原有的各种片断知识、素材从各个不同的角度加以改装组合, 从中发现内在的联系, 逐渐形成科学的学习方法。
在教授本课题的两大重点问题“金属与酸溶液的反应”、“金属与盐溶液的反应”时, 传统的教学方法是让学生照方抓药, 依据给出的实验方案逐步验证, 缺乏让学生主动思考的过程, 不利于学生问题意识的培养。探究式教学则不然, 它不仅强调学生实验技能的培养, 更注重学生科学思维能力的培养, 包括猜想与假设能力。在本课题中, 为了培养学生的科学思维能力, 我先让学生依据已有知识和经验提出自己的猜想, 并要求学生说出猜想的依据, 设计验证猜想的方案, 讨论验证猜想的方法。学习“金属与酸溶液的反应”时, 我先让学生回忆锌与稀硫酸的反应, 再提出问题:“是否所有的金属都能与盐酸或稀硫酸反应生成氢气?”然后组织学生讨论, 让学生提出自己的假设和验证假设的实验方案, 猜想:若所给金属与酸反应, 应观察到什么现象?不能反应, 又应观察到什么现象?怎样证明产生的气体为氢气?学习“金属与盐溶液的反应”时, 我先让学生回忆铁与硫酸铜溶液的反应, 再提问:“是否所有的金属都能与另一种金属的化合物溶液反应?”然后要求学生根据所给药品讨论得出实验方案, 并推测若能反应, 应观察到什么现象, 若不能反应, 又应观察到什么现象。这样, 通过联系已有知识和经验进行合理的猜想与假设, 培养了学生科学思维的能力。
3. 进行实验, 培养实验技能与实事求是的科学态度。
验证是学生确立自己的假设是否成立的关键。验证的方法一般以实验为主, 要以实验中观察到的科学事实为依据来判断假设的科学性。当实验事实与假设不相符时, 学生可再进行讨论或向教师提出疑问, 教师则要引导学生找出问题的根源所在, 并适当增加知识素材, 指导学生重新假设验证。
本课题中, 在猜想和实验设计方案完成后, 就让学生以小组为单位, 进行实验探究。在学生进行实验时, 教师充当向导, 引导学生观察并如实记录实验现象。
4. 解释与结论, 培养信息处理及交流与合作能力。
教学活动就是一种特殊的交往活动, 在这种特殊的认知活动中, 教学过程成为师生间、学生间信息传递的互动过程, 也是师生间、学生间情感交流的人际交往的过程。学生正是在这样的交往与合作中得到发展。
本课题中, 当学生实验完毕后, 我首先要求学生自主分析实验现象, 得出实验结论, 以培养他们的信息处理能力。然后组织学生在小组内和小组间进行交流, 阐释实验现象, 论证实验结果。在表述实验结果时同组成员之间可互为补充, 不同组成员之间互相交流、质疑, 以培养他们的表达能力、交流能力和合作能力。在这个教学环节中, 大部分的学生能根据实验现象得出“有些金属能与盐酸或稀硫酸发生置换反应生成氢气, 有些金属则不能;有些金属能将另一种金属从它的化合物溶液中置换出来, 有些则不能”的实验结论。在学生的交流与讨论中, 少部分学生还能够根据上述两个结论提出新的问题:“金属与酸溶液的反应需要什么条件?金属与盐溶液的反应又需要什么条件?”从而引发新一轮的“解决问题”的学习——金属活动性顺序的教学。
又引导学生分析在金属与酸溶液反应的实验中, Mg、Zn、Fe、Cu、H在金属活动性顺序表中位置, 得出金属与酸溶液发生置换反应的规律;分析在金属与盐溶液反应的实验中, Cu、Al、Ag、Fe在表中的位置, 得出金属与盐溶液发生置换反应的规律。
5. 学以致用, 培养科学应用能力。
教师的教学要贴近学生的生活, 贴近社会实际, 要让学生真切地感受知识的实际意义, 体会到学科知识不是书本的教学, 而是广泛渗透和应用到现实生活和社会实际之中, 学会“学以致用”。
在本课题教学即将结束时, 我又结合生活中的不法分子利用假“银元”骗取钱财的事实, 出示假“银元” (实际为铝) , 要求学生用所学的化学知识辨出真伪。通过讨论, 学生得出多种方法, 如利用密度、硬度及金属与盐溶液反应的规律等。然后我又让学生动手实验, 验证他们的方法是否正确, 通过“思”与“做”, 既让学生学到了知识, 又提高了学生将所学知识应用于生活实践的实际应用能力, 真正做到学科学、用科学。
在探究式教学课堂上, 学生思维非常活跃, 讨论热烈, 表现出对化学的强烈兴趣。探究性教学培养了学生的思维能力、分析解决问题的能力和实验技能, 提高了学生的综合素质, 极大地调动了学生自主学习的积极性, 也使学生在做科学的过程体验到了学习的乐趣与成功的愉悦。
参考文献
[1]教育部.义务教育化学课程标准[M].北京:北京师范大学出版社, 2011.
[2]陈志伟等编.中学科学教育[M].浙江:浙江大学出版社, 2001.
[3]戢守志编译.[美]美国国家科学教育标准[M].北京:科学技术文献出版社, 1999.
(一)知识与技能
1.初步认识常见金属与盐溶液的置换反应,能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
2.能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单地判断,并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
(二)过程与方法 通过探究金属和化合物溶液的反应,判断金属活动性顺序。
(三)情感态度与价值观 在实验操作中,获得科学方法的体验,养成实事求是的科学精神和严谨的科学态度,激发学习化学兴趣
二、教学重点
1.金属和化合物溶液反应
2.探究金属活动性顺序
三、教学难点 判断金属活动性强弱
四、教学准备 教学设备(投影仪,计算机)、试管、试管架、铝片、铁片、铜片、硝酸银溶液、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液
五、教学过程 环节
教师活动 新课导入3分钟 通过对金属化学性质的学习,你能说出用哪些化学方法可以鉴别金和铜锌合金。还有没有其他的方法来鉴别呢?
学生活动 学生回忆上节课学习的金属和氧气、酸反应,回答鉴别真假黄金的方法。
设计意图 复习旧知识,引入新知识。
新课教学25分钟 铁和硫酸铜溶液能够发生反应,那么铁能和其他金属化合物的溶液反应吗? 其他金属能和硫酸铜溶液反应吗?
教师在学生实验时进行指导。金属和化合物溶液能够反应,说明了什么?
展示金属和酸反应,金属和化合物溶液反应的方程式,从中找出共同点,得出置换反应的定义。学生猜想并设计实验探究金属和化合物溶液的反应。
实验结束后,根据现象填写实验报告。学生讨论得出金属和化合物溶液能够反应,说明金属比化合物中的金属活泼。总结出金属和盐酸、稀硫酸反应,金属和化合物溶液的反应是置换反应。培养学生猜想能力、实验操作能力、观察能力及分析问题的能力。体会实验探究的一般过程,体验探究学习的乐趣。在实验探究活动中,体验到互助、合作的快乐。在交流和表达中提高学生的语言交流能力。
经过大量的实验,得出常见金属的活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au。根据刚才的实验结合金属活动顺序表,你能获得哪些信息?
学生思考,讨论后回答: 金属活动性顺序从左到右依次减弱,排在氢前面的`金属能够把盐酸、稀硫酸中的氢置换出来,排在前面的金属能把后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。培养学生分析问题、概括总结的能力。判断金属活动性强弱的方法有几种?
学生回忆本节课内容后,回答
(1)与氧气反应。根据与氧气反应的难易和剧烈程度判断。
(2)与盐酸或稀硫酸反应。根据能否反应、反应剧烈程度判断。
(3)与另一种金属化合物溶液反应。
根据金属能否和金属化合物的溶液反应。概括第一课时和本课时所学知识,培养学生分析问题、解决问题的能力。
学完本课题,你还可以用哪些化学方法鉴别黄金的真伪呢?
学生回答:将样品置于硝酸银溶液(硫酸铜等只要是排在金前面锌后面的金属的盐溶液均可)中,表面有灰黑色物质(红色物质)出现,则是假黄金,无现象是真金。让学生体会到化学来源于生活,并服务于生活。
课堂小结2分钟 金属的化学性质
1.和氧气反应
2.和盐酸或稀硫酸反应
3.和某些化合物溶液反应
4.置换反应
5.金属活动顺序表 金属活动性顺序从左到右依次减弱,排在氢前面的金属能够把盐酸、稀硫酸中的氢置换出来,排在前面的金属能把后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来(钾、钙、钠除外)。
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本单元主要介绍了铁、铝、铜等重要金属和合金。教材内容包括金属的物理性质(如导电性、导热性等),金属的化学性质(如与氧气、盐酸等反应)以及反应的规律性知识(如金属活动性顺序),金属资源的利用(如铁的冶炼以及冶炼时有关杂质问题的计算),金属资源的保护(如金属的腐蚀和防护、废旧金属的回收利用)等。教材比较集中地介绍了金属和金属材料的有关内容,涉及的范围很广,包括了它们的性质、用途和资源保护等多方面的内容,与以往的初中教材相比,体现了义务教育阶段化学学习的全面性;注意从学生的生活经验和实验事实出发,采用对比的方法,引导学生亲自感受纯金属与合金的性质、金属与氧气以及盐酸等反应的不同,以加深学生对物质的性质与物质用途的关系的了解,认识到金属既有通性,又有各自的特性;注重对学生学习能力的培养,尤其注意对一些重点内容(如置反应、金属活动性顺序、金属腐蚀的条件等)采用探究的方式,通过实验,层层引导,深入讨论,并归纳得出结论;在活动与探究的过程中,注意激发学生的学习兴趣,培养学习能力,同时使他们获得新知识;注意对学生进行金属资源保护意识的教育,注意介绍一些新科技成果如形状记忆合金等,以事实来说明化学学习的价值。
本单元教学重点:铁、铝、铜等金属和合金的重要性质和用途,金属活动性顺序,有关化学方程式计算中的杂质问题计算,铁锈蚀的条件及其防护,合理利用金属资源的意识。
本单元教学难点:对金属活动性顺序的初步探究,对铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究,有关化学方程式计算中的杂质问题计算。
在本单元教学中,要注意以下几个方面:
1、课堂教学生活化
在教学中,一方面从学生的生活经验和已有知识背景出发,联系生活讲化学,把生活经验化学化、化学问题生活化,体现“化学源于生活、寓于生活、用于生活”的思想,以此来激发学生学习化学的兴趣,学会运用化学的思维方式去观察、分析、认识社会,去解决日常生活中和其他科学学习中的问题,为学生的终身可持续性发展奠定良好的基础。另一方面,在教学中突出学生主体地位,弘扬个性。
例如,在课题1的教学中,课前可以由学生收集一些常见的金属材料,由实物或事实入手,使学生认识金属材料与日常生活以及社会发展的关系,并进而引入到对金属的物理性质的教学。在课题2的教学中,可以通过对一些实例和习题的讨论和分析,让学生感受金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中的重要应用。在课题3的教学中,关于地球上及我国的用心
爱心
专心 金属资源情况的教学,可以结合地理课的有关内容,利用矿物标本或实物照片、图表等进行教学,应鼓励学生主动查找有关资料,并在课内外进行交流。我国冶炼铁的历史及解放前后我国钢铁工业的发展等内容的教学,也可以采用相似的教学方法。
2、学习方式重探究
运用科学探究的学习方式学习化学知识,是新课程课堂教学的一个亮点。新的教学理念强调课堂教学不仅仅是为了让学生获得知识,更重要的是要引导学生主动参与知识的获取过程,学习科学探究的方法。本单元教学中要注意根据不同内容采用不同的探究形式。
例如,在课题1的教学中,采用“基本问题驱动——对比实验——收集整理数据——分析作出结论——解释基本问题”的探究形式,探讨“为什么目前纯金属只有90余种,但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种?”这一基本问题,使学生认识物质组成的改变会使其性能发生改变的重要依据。在课题2的教学中,采用“实验——收集整理数据——分析讨论——发现规律”的探究形式,探究金属活动顺序和转换反应发生的条件。在课题3的教学中,采用“发现问题——提出假设——制定方案——实施方案——收集整理数据——结论——解释——交流”的课内外相结合的探究形式,探究金属的腐蚀及其防护的知识。
在学生探究学习过程中,教师的组织和引导作用非常重要。尤其要注意控制相似的实验条件,在实验的基础上组织好讨论,对实验现象进行正确对比和分析,这是学生的探究学习活动能否成功的重要保证。
3、知识拓延多发散
在对本单元知识进行拓展和延伸时,要注意思维的发散性训练。例如,在课题1的教学中,引导学生对“物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素,在考虑物质的用途时,还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。”这一问题的认识时,要引导学生从多个角度思考问题,重点组织好教材中的“讨论”,对有些讨论题应说出不止一个理由。也可以结合当地的实际情况提出一些学生感兴趣的讨论题。
同时,要注意学习方式的多样性。例如,“金属之最”以及“形状记忆合金”这些内容可以引导学生进一步查阅有关资料,办一期化学小报或墙报等。钢的淬火和回火实验具有很强的趣味性,且简单易做,应鼓励学生课外尝试去做。关于金属资源保护的教学,可以利用电化教学手段,将教材中的一些矿物可供开采的年限图制成投影片或计算机软件等,并配合用心
爱心
专心 其他资料,使学生强烈感受矿物资源是有限的,以及保护金属资源的重要性。废旧金属的回收利用是每个学生都随手可做的事情,可结合本课题未的“调查与研究”,使学生了解废旧金属回收的意义,并积极主动地去做。有关金属的腐蚀和防护的“活动与探究”,可以鼓励学生开动脑筋设计出多种方案,允许多种方案同时试验,以小组或个人等多种方式活动。本单元小结可以按照教材中所给的思路,采用讨论、填表和填空等多种方式进行。
4、知识应用重归纳
让学生感受金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中的重要应用,并认识金属活动性顺序可以作为有关金属能否在溶液中发生置换反应等的判断依据,可以通过对一些实例和习题的讨论和分析进行归纳,也可以结合课题2的复习和小结进行。
化学方程式计算中的杂质问题计算是一类在实际生产中具有重要意义的计算,讨论这一类计算题的解法时,关键是归纳出解题思路:即有关化学方程式的计算都是纯物质的计算,要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。可以视情况进行课堂练习,当堂讨论和评析一些错误的解法以及出现错误的原因,以加深学生的理解。
用心
爱心
【提问】图片中的制品主要由什么材料制成?
【讲解】金属材料包括纯金属以及它们的合金。
【新课引入】本单元我们就来学习金属和金属材料。
【展示】本节课的知识要点
【板书】第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
【设问】根据生活经验,你所知道的金属有哪些?你见过哪些金属制品?
我所知道的金属
【学生回答、交流】
【小结】金属的种类有很多,而我们最常见的金属有铁、铝和铜。
【展示】铜和铁是人类使用较早的金属,我国劳动人民在商代就制造出精美的青铜器,春秋战国时期就会冶铁和炼钢。铝的利用要比铜和铁晚得多,那仅仅是100多年前的事情。但由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能,现在世界上铝的年产量已超过了铜,位于铁之后,居第二位。
【板书】一、金属的物理性质
【过渡】下面,我们就以铜、铁为例,来对金属的物理性质进行探讨。
【活动与探究】学生分组进行
1、观察它们的颜色和光泽。
2、感觉一下同体积不同金属块的质量大小,由此判断它们的密度大小。
3、试试不同金属片是否容易被弯曲、折断,并感觉它们硬度是否相同。
4、用电池和小灯泡等试试他们能否导电,并比较灯泡的亮度是否相同。
5、用手拿着金属片的.一端,在酒精灯火焰上方烘烤它的另一端(注意:时间不要长,防止烫伤),试试它能不能传热。
【学生实验探究、完成报告、交流讨论;教师巡视】
学生汇报、交流,教师板书】
【实验1的结论】金属都有颜色、有光泽。
【实验2和实验3的结论】不同金属的密度、硬度不同。金属能被弯曲,而且不易折断。
【实验4的结论】金属具有导电性,不同金属的导电能力各不相同。
【实验5的结论】金属具有导热性。
【学习情景】展示细铜丝、薄铜片等。
【介绍】抽成细丝的性质为延性,打轧成薄片的性质为展性。金属的延展性决定了金属一般具有良好的机械强度。
【教师总结并板书】有颜色和光泽,常温下为固态(汞除外);不同金属的密度、硬度不同;金属有良好的导电性、导热性和延展性,且熔点较高。
【讨论】
1、制造飞机和制造机器底座,对所用金属的密度和硬度会有什么要求?
2、电炉丝是用金属钨制成的,你认为它利用了钨的哪些性质?
【过渡】金属不仅具有以上共性还有各自的特性。
【投影】一些金属物理性质的比较。(P3 表8-1)
【学生分析比较汇报】
【介绍】金属之最(课本P4)
【讨论】投影展示:
1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制?
2、银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?
3、为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?如果用锡制的话,可能会出现什么情况?
4、用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质?
【学生分组讨论后汇报交流】
【总结】用途主要由性质决定。还需考虑价格、资源,是否美观,使用是否便利,废料是否容易回收利用以及对环境的影响等。
【转折】展示飞机图片,思考制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝?
【设疑】那么,什么是合金?合金的性质与其组分金属有何不同?合金的应用范围怎样?我们常用的合金有哪些?哪些合金最有前途?
【阅读】课本P4—5《合金》的内容。
【设问】我们应该怎样定义合金?谈谈你的看法。
【归纳】1、合金是在金属中加热熔合某些金属(或非金属)形成的具有金属特征的物质。
【介绍】生铁和钢。
【比较】2、合金与组成它们的金属性质比较。
【实验探究】实验8-1(备注:焊锡和锡的比较课外完成)
1、比较黄铜片和铜片的光泽、颜色。
2、将黄铜片和铜片互相刻划,比较它们的硬度。
【过渡】合金的熔点与其组分金属相比,又有何特点呢?下面我们以焊锡为例,进行实验。
【演示实验8-2】如图8-6所示,将绿豆粒大的焊锡、锡和铅放置在铁片上,加热铁片的中心部分,观察,比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度。
【总结】合金的很多性能与组成它们的纯金属存在差异,从而使合金更容易适合于不同的用途。
【讲解】3、合金比纯金属具有更广泛的用途。
【展示】几种常见合金的主要成分、性能和用途(课本P6)。
【过渡】合金在人类生活和生产中具有极为广泛的应用,尤其是在科学技术日益发展的今天,新的金属和合金一直在被不断的发展和应用。例如,钛和钛合金就是近30年来引起人们普遍重视和关注的一种新型金属材料。
【板书】4、钛和钛合金 新型金属材料
【展示】钛和钛合金、新型金属材料的有关资料。
【小结】课本P7。
【布置课外作业】习题4、5
【做一做】家庭小实验——淬火与回火
课后小结
1.金属具有很多共同的物理性质。例如,常温下它们都是固体(汞除外),有金属光泽,大多数为电和热的优良导体,有延展性,密度较大,熔点较高。
2.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
3.金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金,其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高,抗腐蚀性能等也更好,因此,合金具有更广泛的用途。
板书
第八单元 金属和金属材料
课题一 金属材料
一、金属的物理性质
有颜色和光泽,常温下为固态(汞除外);
不同金属的密度、硬度不同。
有良好的导电性、导热性和延展性,熔点较高;
二、合金
1、合金是在金属中加热熔合某些金属(或非金属)形成的具有金属特征的物质。
2、合金与组成它们的金属性质比较(存在差异,体现优异)。
3、合金比纯金属具有更广泛的用途。
4、新型金属材料
钛和钛合金
形状记忆合金
熔盐电解是将混合物溶解在熔盐中电解。先前最好的例子就是铝的电解生产。化合物Al2O3从铝土矿中提取出来,溶解在有Na3AlF6、AlF3和CaF2组成的熔盐当中。电解的产物是熔融铝和二氧化碳,后者的产生主要是碳阳极的消耗。主要铝的生产是在一个叫做霍尔电解槽的反应器中进行的。另外,经过电解的化合物可以从废物中提取。熔盐过程溶解原料的能力与溶解在水中相比有了很大的提高,高的溶解能力导致高的极限电流密度,反过来,使生产能力也提高了。
1 冶金新工艺的现状
由铁矿石到钢的过程既是能源密集型又是资本密集型,因此到目前为止已经主要集中于通过增加效率来降低操作成本。目前的炼钢技术,包括三个主要操作单元:炼焦、高炉还原炼铁、转炉炼钢。炼焦产生的挥发性有机化合物,包括一氧化碳以及颗粒状排放物;高炉产品包括矿渣、烟气粉尘、大量的二氧化碳;转炉生产大量一氧化碳必须在排出大气前烧掉。显然,传统的冶炼过程需要大量的工业碳,会对环境产生大量的污染,从更广泛的环境的角度看,必须寻找一种全新的策略来提取金属而不使用碳。
目前现有的只有两种碳替代技术:用氢直接还原和电解水溶液提取。从安全的角度来看使氢不具吸引力,而水电解的生产效率非常低。为了解决这些问题,就需要一种新的炼钢过程:氧化铁溶解在熔融氧化物溶液然后电解,从而得到纯铁和氧气。在这样的条件下,电解炼钢的过程明显的优于传统的技术,不需要焦炉、高炉和转炉,这就消除了生产废水。此外,由于钢中硫的主要来源是煤炭中所含的杂质硫,缺乏碳的过程意味着电解钢不含硫。
在熔融氧化物中氧化铁高的溶解度会极大的提高生产率,与其直接相关的是电解槽电流密度。在铝电解生产铝的过程中,反应核心容器的电流密度大约为1A/cm2。这种限制导致氧化铝浓度必须保持在大约为1%为宜。
在电解生产炼钢的熔融氧化电解液中预计氧化铁的浓度将在10到20%。由于极限电流密度的范围与浓度直接相关,这意味着我们可以期望这种熔体去维持10~20A/cm2的电流密度。这种生产速度远远超过任何当代的电解技术,包括最现代的铝电解。这样一个戏剧性的上升可能是由于电解质化学的选择从未在金属行业中应用。事实上,这种卓越的生产力可以以一种环保的方式获得,表明环境保护和商业盈利目的并不是一定矛盾。生产不锈钢的例子就是佐证。
直接电解尤其适合生产不锈钢。事实上,即使今天的经济支持滥用工业碳,换句话说,碳作为一种化学试剂,电解生产的不锈钢看起来还是很迷人。考虑到中间合金的组成含有80%的铁和20%的铬。这将作为300系列不锈钢中加镍的出发点,以及对400系列不锈钢。也就是说,单电极,液态金属阴极在底部,固体阳极在上部,工作中的能源效率约为35-40%。最糟糕的选择是其中所有的电力是由电燃煤发电机组提供。每吨煤含2600万英BTU的热量,可以换算成2,400kWh电。
这些数据表明,如果有人用直接电解适量的氧化铬、铁的氧化物生产铁铬合金,估计能源需求是1.5千瓦小时/磅金属。当把电解和常规的技术相比较制备相同的铁铬合金,即在电弧炉中将废钢料和铬铁合金混合,估计能源需求是1.9千瓦小时/磅金属。显然,这些结果支持直接电解。另外,传统工艺消耗大量的碳,每磅金属制品约消耗0.75磅。直接电解过程不需要焦碳。直接电解与常规的技术相比还有其他的优势。考虑到在电弧炉内铬铁合金包含相当于5%的碳!这些碳也必须在随后的操作单元中去除,如通入氩气,但是不能完全去除碳。这是由于在不锈钢中碳低于一定的浓度就会丢失铬。因为这个原因,制造超低碳不锈钢是非常困难的。相反,这里所讲的直接电解炼钢,不需要碳,因此可以生成几乎不含碳的液态金属产品,并且也不含硫。在今天的不锈钢商业中,人们尽最大的努力去寻找方法以减少碳的含量,冶金学者一致认为当合金中含有较低的间隙杂质碳与氮,就可以获得期望的高性能。
为什么过去没有人开发熔融氧化物作为电解质呢?有三个方面的原因。首先,成本。碳是廉价的,向大气中排放二氧化碳几乎没有处罚。其次,数据库是不够的。很少有文献信息介绍熔融氧化物的理化性质。第三,目前还有艰难的材料与电解槽主要因素相适应的问题。当前冶金学相关人员,正在积极研发寻找一种不含碳的阳极来解决材料问题。
2 直接电解熔融氧化物:概念
广阔电解提取冶金可以描述如下。几乎所有常规的熔盐电解技术都是使用卤化物电解质和碳质阳极。与此相关的都伴随着对环境的影响。作为“清洁”的替代选择,用熔融氧化物电解液和不含碳阳极。这允许使用金属氧化物供料,避免了为准备合适的供给料而氯化或氟化的需要,因此命名直接电解。直接电解熔融氧化物是将金属氧化物分解成熔融金属和氧气。考虑到资源回收的问题,直接电解具有巨大潜力。金属氧化物的原料可以由矿物“集中”供给,在这种情况下,直接电解使用原金属或金属氧化物为原料;也可以电解冶金和化学废料供给,这时,直接电解完全是一个垃圾处理和回收的过程。采用无碳电极的过程,既避免了所需的能源消耗大的碳电极的制造和保证避免温室气体的排放,同时金属副产品同步回收。往电解槽内加料和获得产品可以用这样的方式来实现连续运行。这个概念也适用于其他多种化学物质包括钛、铁合金(包括不锈钢)、稀土金属和铀。这个过程在具体的实现时,所需要的温度高于现行运行的任何现代电解技术(氧化物比卤化物具有较高的熔点),也被交替称为火法电解。
对直接电解的需要可以从两个角度构画它的前景:最主要的是从矿石中提取原金属,回收冶金和化学废物。每一种都有它自己的特色,显然他们都能提高能源利用率。
2.1 金属提取
萃取、精炼及回收金属涉及的过程都是能源密集型。此外,这种过程是典型的资源密集型和资本密集型,产生的副产品也不利于生态环境。最重要的是,提取过程都是很早以前(炼铁高炉和铝电解槽都超过了100年的历史)在一个工业环境中发展来的,和今天是有很大不同的。例如,在这一过程开始的时候,能源是很便宜的,资本成本也是廉价的。几乎没有任何环境法规去遵守,当工作人员的健康和安全被损害时,企业也不会受到法律诉讼的威胁。因此,大部分当代冶金是基于集约用碳,要么是用做还原剂,或用做电极,无论如何,这都是消耗不可再生资源的过程。
2.2 冶金和化学废物污染
当前大部分的固体的工业废料是以金理二氧化硫排放、提炼出金属中的硫,都会增加能量消耗,提高运营成本,并通过使用更多的单元操作,提高资本成本。属氧化物的形式存在的,其中有一些是水溶性,因此对环境造成了威胁。我们现在面临着巨大的任务使这东西具有化学惰性,这样做所需的能量是惊人的。工艺中缺少的,不仅是高效率能源利用,还有可接受的生产能力,即空间/时间的收益。例如,铬酸盐渣含有水溶性的六价铬离子。在熔融氧化物中高温电解有能力减少六价铬,并回收金属铁和铬。许多情况下这些含量超过当前最富裕的矿体含量。换句话说,金属的产生的价值可以支付这种金属被回收的费用。
如上所述,直接电解熔融氧化物在过去一直尝试,但依赖于碳棒做阳极。目前的区别体现是缺少碳。这是关键概念的成功实施。之前有学者研究了这个问题,并需找一个非消耗性的碳电极用于铝电解槽阳极。这项工作的结果之一是已开发的一种选材和测试方法。这种方法很一般,提供了对材料的问题的洞察力远远超出了铝电解槽的局限。这个方法是基于一种系统的过程,因此需要综合考虑各种类型的化学反应,而产生的于电池关键要素之间(阴极、阳极、井壁)和电解液、电池产品。重新审视使用熔融金属氧化物作为电解质媒介用于回收金属的希望之光如上面所述的方法,导致直接无碳电解的概念诞生。在这个新概念的基础是上识别,在高温下,某些氧化物本身是电子导体的可以作为阳极,例如铁酸盐和钛酸盐。同时,融化的这些相同的氧化物不一定是电子,而是可以修改以适当的溶剂形成多组分的解决方案,以便使离子液体能维持电解过程。
直接电解的潜在应用都是金属冶炼和废物处理。候选金属钛,铁合金(包括铬铁合金和锰铁等铁合金)稀土金属和铁(钢)。估计数据表明,钛的价格可减少高达50%因为加工效率的提高,特别是降低能源消耗:直接电解由目前技术用的16千瓦时/磅减少到6千瓦时/磅。没有人可以制造原始不锈钢———所有的不锈钢都是由铁铬合金(在碳弧炉中制得)与钢废料(由装有碳电极的电弧炉制的)。直接电解具有将含有铁和氧化铬的混合氧化物转换成高品质的原始不锈钢(超低碳硫)的能力,这样比当前的技术使用更少的能量。锰具有显著的力学性能和耐腐蚀性。不幸的是,目前锰提取技术产生易碎的产品,因为产品含有比较高的有害污染物,特别是碳等。直接电解具有生产高纯度,低碳锰的能力。它能够设计成整个数组排列的高性能合金。
摘要:熔盐电解提取金属是一种成熟的技术─世界主要的铝生产的方式。熔盐电解的独特性质也使它成为处理多种形式废弃物的出色媒介。一个新的概念—电解熔融氧化物,期望作为“清洁”的金属提取技术。
关键词:熔盐电解,熔融氧化物,概念
参考文献
[1]张密林主编.熔盐电解镁锂合金[M].科学出版社,2009.7.
[2]陈利生,余宇楠主编.金属铝熔盐电解[M].冶金工业出版社发行部,2010,10.
考点1 常见酸的主要性质和用途,认识酸的腐蚀性。
酸类物质具有一些相似的化学性质是因为它们溶于水后产生的阳离子全部都是氢离子(H+)。
一、盐酸、硫酸的性质比较
盐酸(氢氯酸)
硫酸
物理性质
纯净的浓盐酸是无色液体,有刺激性气味,有酸味,浓盐酸易挥发出氯化氢气体,跟空气中水蒸气作用,呈白雾。
纯净浓硫酸是无色、粘稠、油状液体,不易挥发,有很强的腐蚀性,溶于水时放出大量的热。
(酸的通性)化学性质
(1)能跟酸碱指示剂作用
盐酸使紫色石蕊试液变红色,无色酚酞遇盐酸不变色。
稀硫酸能使紫色石蕊试液变红色,无色酚酞遇稀硫酸不变色。
(2)能跟活泼金属反应生成盐和氧气
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Zn+H2SO4(稀)= ZnSO4+H2↑
Mg+H2SO4(稀)= MgSO4+H2↑
(3)能跟金属氧化物反应生成盐和水
CuO+2HCl=CuCl2+H2O
Fe2O3+6HCl == FeCl3 +3H3O
CuO+H2SO4+CuSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
(4)能跟碱反应生成盐和水
NaOH + HCl = NaCl+H2O
Cu(OH)2+2HCl==CuCl2+2H2O
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(5)能跟某些盐反应生成新盐和新酸
HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl
H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑
用途
重要的化工原料,除锈、制某些试剂和药物
重要化工原料,生产化肥、农药,精炼石油、除锈等,
l 浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸的特性
(1)浓盐酸:具有挥发性,在空气中易形成白雾。
(2)浓硫酸:具有吸水性(可作为干燥剂);脱水性(化学变化,使有机物碳化);强氧化性(与金属反应不生成氢气)。
(3)浓硝酸:具有挥发性,在空气中易形成白雾,强氧化性,与金属反应不生成氢气而生成水。
考点2 常见碱的主要性质和用途,认识碱的腐蚀性。
碱类物质具有一些相似的化学性质是因为它们溶液中存在的阴离子全部都是氢氧根离子(OH-)。
1、氢氧化钠特性
氢氧化钠固体暴露在空气易吸收空气中的水蒸气而潮解,因此可作某些气体的干燥剂。同时还吸收空气中的二氧化碳而变质,所以氢氧化钠必须密封保存。
2、相关干燥剂的选择
原则:干燥剂与被干燥的气体不发生化学反应。如浓H2SO4可干燥O2、H2、CO2、SO2、HCl等气体,但不能干燥NH3(碱性气体);NaOH固体可干燥O2、H2、NH3等气体,但不能干燥CO2、SO2、HCl等酸性气
俗称
氢氧化钠 俗称火碱、烧碱、苛性钠
氢氧化钙 俗称熟石灰、消石灰
物理性质
氢氧化钠 白色固体,极易溶于水,溶解时放热,其水溶液有涩味和滑腻感,易吸收空气中水蒸气而潮解。
氢氧化钙 白色粉末状固体,微溶于水,水溶液俗称“石灰水”。
化学性质 ( 碱的通性)
(1)能跟酸碱指示剂作用
NaOH溶液能使紫色石蕊试液变蓝色,使无色酚酞试液变红色
石灰水能使紫色石蕊试液变蓝色,使
无色酚酞试液变红色
(2)能跟非金属氧化物反应生成盐和水
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O
(3)能跟酸反应生成盐和水
NaOH+HCl=NaCl+H2O
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O
(4)能跟某些盐反应生成新碱和新盐
2NaOH+CuSO4=Cu(OH) 2↓+Na2SO4
3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl
Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH十CaCO3 ↓
用途
氢氧化钠 化工原料,用于制肥皂、造纸、纺织等工业
氢氧化钙 广泛用于建筑材料、制火碱、漂白粉配农药波尔多液等,改良酸性土壤
考点3 会用酸碱指示剂和pH试纸检验溶液的酸碱度。
1.酸碱指示剂:能跟酸或碱的溶液作用而显示不同颜色的物质,如石蕊和酚酞试液。
2.pH—表示溶液酸碱性的强弱程度。数值0—14之间。最简单的测试溶液pH的方法是使用pH试纸:将一小块pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液滴在批pH试纸上,将pH试纸显示的颜色和标准比色卡比较,得出溶液的pH值。
3.溶液的酸碱度
⑴ pH 溶液的酸碱度常用pH来表示。pH的范围通常在_0----14_之间。
⑵ 改变溶液pH 的方法:
①使溶液的pH 增大要加入碱溶液或金属氧化物或是水;
②使溶液的pH 减小要加入酸溶液或水。
4.溶液酸碱性对生命活动和农作物生长的影响。
(1)中和反应:酸和碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应。
(2)测定人体内或排出的液体的pH,可以了解人体的健康状况。
(3)许多化工生产需在一定的酸碱性的溶液中进行。
(4)测定雨水的酸碱性可以了解空气的污染情况。
(5)农作物一般在中性或接近中性的土壤中生长
九年级化学质量守恒定律
第一节
质量守恒定律
1质量守恒定律
参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
1.质量守恒定律应用于化学变化,不能应用于物理变化,一切化学变化都遵循质量守恒定律。
2.质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。
3.化学反应中,各反应物之间要按一定的质量比相互作用,因此参加反应的各物质的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。
4.不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”。
2质量守恒的原因
从微观上看,在化学反应前后,原子的种 类、数目、质量不变。
3质量守恒定律的应用
1.求某个反应物或生成物的质量;
计算时要考虑是否有气体参加反应,或者生成物中是否有气体,气体的质量不能遗漏。
2.推断反应物或生成物的组成(化学式);
3.判断反应物是否全部参加了反应。
4化学反应前后
一定不变——(宏观)反应物和生成物的总质量、元素的种类和质量。
一定不变——(微观)原子的种类、数目、质量。
一定改变——(宏观)物质的种类。
一定改变——(微观)分子的种类。
可能改变——分子总数、元素化合价。
第二节
书写化学方程式
1化学方程式
用化学式表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2化学方程式的意义
1.质的方面:表明反应物、生成物和反应条件。
2.量的方面:
①各物质间反应时的微粒个数比;
②各物质间反应时的质量比。
质量比等于化学方程式中各物质的相对分子质量与化学计量数乘积的比。所求质量比不用约分。
3化学方程式的读法(意义)
以下面的方程式为例:
2H2 + O2 = 2H2O
4 : 32 : 36
1.氢气和氧气在点燃的条件下反应,生成水。
2.每2个氢分子和1个氧分子在点燃的条件下恰好完全反应,生成2个水分子。
3.每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃的条件下恰好完全反应,生成36份质量的水。
⑴书写化学方程式要遵守的原则:
①必须以客观事实为基础;
②必须遵守质量守恒定律。
⑵写化学方程式时常出现的错误:
1.不尊重科学实验,随意臆造化学式或事实上不存在的化学反应。
2.不遵守质量守恒定律、没有配平或计量数不是最简比。
3.化学式书写错误。
4.写错或漏写反应条件。
5.错标或漏标“↑”(气体生成符号)、“↓”(沉淀符号)。
“↑”:如果在反应物中没有气体,而生成物中有气体,那么应该在生成气体的化学式后面标“↑”。
“↓”:在初中阶段,只有在溶液中发生反应时生成沉淀,才在生成沉淀的化学式后标“↓”。
4配平
在化学式前填上适当的化学计量数,使式子左、右两边的每一种元素的原子个数都相等。
1.一般情况下,可以按照“最小公倍数”法配平。
2.如果化学方程式中有单质,一般留到最后配平。
3.配平时一般从最复杂的化学式入手。但配平一氧化碳还原金属氧化物反应的化学方程式时,一般从一氧化碳入手。
4.刚开始配平,可以让化学计量数是分数。配平结束后“=”两边的化学计量数翻倍,全部变为整数即可。
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发布人:黎德斌
审核人:黎德斌发布部门:人力资源科 阅读量:342 发布时间:2011-11-03 10:15 发布范围:公司办公室、总工办、...审核时间:2011-11-03 10:17
广西佛子矿业有限公司苍梧县有色金属冶炼有限公司(国招工启事:本公司冶炼厂根据生产发展需要,现公开招聘各车间操。条件如下:男性,初中以上文化、18--35周岁,遵纪守法,身体苦耐劳的人员。有机修、电修经验以及复退军人优先聘用,技术熟练到38周岁。月薪2000元左右,并按规定缴纳五险一金。
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截止时间:2011年11月15日
电话:0774--2661232
一、选择题 ( 本题包括20 个小题, 每小题2 分, 共40 分)
1. 诗词是民族灿烂文化的瑰宝。下列著名诗句中只含有物理变化的是 ()
A. 野火烧不尽, 春风吹又生
B.粉身碎骨浑不怕, 要留清白在人间
C.夜来风雨声, 花落知多少
D. 春蚕到死丝方尽, 蜡炬成灰泪始干
2. 下列物质中, 属于氧化物的是 ()
A.O3B.Cu (OH) 2C.Ca O D.NH4NO3
3. 下列关于空气的说法中, 错误的是 ()
A.空气质量报告中所列的空气质量级别越小, 空气质量越好
B.空气中的CO2含量过多是导致温室效应的主要原因
C. 按质量计算, 空气中约含氮气78% , 氧气21% , 其他气体和杂质约占1%
D. 空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应, 曾被称为“惰性气体”
4. 核电站中可用硼酸 ( H3BO3) 吸收中子, 阻断核辐射。硼酸中硼元素的化合价是 ()
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
5. 下列做法正确的是 ()
A.厨房煤气管道漏气, 马上打开抽风机
B.冬天关闭门窗用煤炉取暖
C.实验桌上少量酒精着火, 迅速用湿布盖灭
D.炒菜时油锅着火, 立即浇水灭火
6.“绿色化学”有助于解决环境污染问题。下列做法不符合“绿色化学”理念的是 ()
A.因地制宜, 大力发展风力发电
B.废旧电池集中回收, 并填埋处理
C.大力发展公共交通, 提倡绿色出行
D.使用可降解塑料, 减少“白色污染”
7 . 古代“银针验毒”的原理是4 Ag + 2 H2S + O2=2 X + 2 H2O , X的化学式为 ()
A.Ag2O B.Ag S C.Ag2O2D.Ag2S
8. 在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质, 在一定条件下充分反应, 测得反应前后各物质的质量分数如下图所示。下列说法正确的是 ()
A. 丙可能是单质
B.在该反应中丁一定没有参加化学反应
C.该反应是化合反应
D. 甲和乙的质量之和一定等于生成丙的质量
9 . 下列说法正确的是 ()
A.燃烧是人类最早利用的化学反应之一
B.可燃物温度达到着火点即可燃烧
C. 图书档案起火宜用水基型灭火器扑灭
D.不慎碰倒酒精灯, 酒精在桌面燃烧, 用水来灭火
10.关于电解水的实验中, 以下说法的是 ()
A. 该实验可以证明水是由氢元素和氧元素组成的
B.该实验可以证明在化学变化中分子可以分成原子
C.实验中产生的氢气和氧气的质量比为2∶1
D.试管1中的气体是氢气
11 . 已知某氮氧化合物中氮元素和氧元素的质量比为7 ∶ 16 , 则该化合物是 ()
A.NO2B.N2O C.NO D.N2O3
12 . 分析推理是化学学习过程中的常用方法, 下列推理正确的是 ()
A. 物质和氧气发生的反应是氧化反应, 所以发生氧化反应一定有氧气参加
B. 分子、原子可以构成物质, 所以物质一定是由分子、原子构成的
C. 可燃物燃烧时温度需要达到着火点, 所以可燃物的温度达到着火点一定能燃烧
D. 化合物是含有不同元素的纯净物, 所以含有不同种元素的纯净物一定是化合物
13.下列有关元素符号“Cu”表示的意义中的是 ()
獉獉A.一个铜原子B.一个铜元素
C.铜D.铜元素
14. 用如下所示装置探究燃烧的条件, 有关该实验的说法正确的是 ()
A. 该实验只能得出燃烧需要氧气这一结论
B. 该实验使用了相同的可燃物
C.该实验现象是铜片上的白磷不燃烧, 红磷燃烧
D.该实验说明燃烧需要达到可燃物的着火点
15 . 氢氧化钠溶液能和二氧化碳反应, 右图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等, 不能完成的实验是 ()
A. 气体从b端通入, 收集氧气
B. 瓶内装有澄清石灰水, 检验氧气中是否混有二氧化碳
C.瓶内装有氢氧化钠溶液, 吸收一氧化碳中混有的二氧化碳
D.在a端接量筒, 瓶内装满水, 测量气体的体积
16. 节能减排对发展经济、保护环境有着重要意义。下列措施不符合“节能减排”理念的是 ()
17. 走进化学实验室, 同学们能够学会最基本的操作。以下操作不正确的是 ()
A. 读取液体体积B. 倾倒液体
C.过滤D.制取二氧化碳
18.以下事实对应的解释错误的是 ()
19.下列化学用语所表达的意义正确的是 ()
A.Mg—镁B.2Na—2个钠元素
C.3Fe2+—3个铁离子D.4N2—4个氮原子
20. 人在剧烈运动后, 血液中会产生较多的乳酸 ( 化学式为C3H6O3) , 使肌肉酸痛。放松一段时间后, 由于乳酸与吸入的氧气反应生成二氧化碳和水, 从而使肌肉的酸痛感消失。下列关于乳酸的表述不正确的是 ()
A.乳酸是由碳元素、氢元素、氧元素组成的
B.乳酸的相对分子质量为90
C.乳酸中碳元素与氢元素的质量比为1∶2
D.乳酸中碳元素的质量分数为40%
二、填空题 ( 共20 分)
21. ( 6 分) 江西龙虎山因特有的丹霞地貌被誉为“中国红石公园”, 其红色砂砾岩由石灰岩、氢氧化铁、石膏等成分组成。请用恰当的化学用语表示下列带点部分:
(1) 石灰岩中含有的______________。
(2) 石膏主要成分硫酸钙中含有的__________。
(3) 岩石呈红色是含氢氧化铁所致, __________。
22. (6分) (1) 除去水中难溶性固体杂质的操作是__________。
(2) 生活中既能降低水的硬度, 又能杀菌消毒的方法是__________。
(3) “水是生命之源”。下列关于水的说法正确的是_________。
A.水是化合物, 是维持生命必不可少的物质
B.水是一种很好的溶剂, 能维持人体的体液平衡
C.水是人体主要的供能物质
D.水中氧元素含量很高, 能提供人体所需的氧气
23. (8分) 空气是一种宝贵的自然资源。
( 1) 右图是测定空气中氧气体积分数的实验示意图。
①实验时, 取下橡皮塞, 点燃红磷迅速伸入集气瓶中并塞紧橡皮塞, 待反应结束装置冷却至室温后, 打开弹簧夹, 能观察到的现象是______________________________________________________________。
②若实验测得空气中氧气的含量偏低, 可能的原因是________________ (填序号) 。
A.使用的红磷量不足B.装置气密性不好
C.实验中弹簧夹没有夹紧
( 2) 目前人类使用的主要能源是三大化石燃料, 包括煤、石油和天然气。
①燃烧化石燃料会使空气中二氧化碳含量增加, 造成的环境问题是___________, 不仅如此, 还会造成资源的浪费。因此, 我们既要节约使用化石燃料, 又要开发利用新能源。
②我国已经开发和推广使用乙醇汽油, 其中含乙醇10% , 使用这种乙醇汽油的好处是___________ ( 写出一点) 。
三、实验题 ( 共26 分)
24 . ( 14 分) 根据下列装置图, 按要求回答有关问题:
( 1) 写出图中带有标号仪器的名称: a_____________________。
(2) 实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳应选用的装置为_________ (填序号) , 检验二氧化碳已经收集满的方法是_____________。
( 3) 实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取并收集较干燥的氧气时, 应选用的装置是_________ ( 填序号) , 反应的化学方程式为_________________________;
若实验室用加热高锰酸钾的方法制取并用排水法收集氧气, 停止加热时, 应先将导管移出水面, 然后再___________________。
( 4) 实验室还可以用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气。常温下, 在试管中分别加入下列物质, 把带火星的木条伸入试管, 不能使木条复燃的是_______________。
A. 5 m L 5 % 的过氧化氢溶液
B. 5 m L 5 % 的过氧化氢溶液和少量二氧化锰
C.5 m L 5%的过氧化氢溶液和少量硫酸铜溶液
D.5 m L 5%的过氧化氢溶液和少量红砖粉末
25 . ( 12 分) 下列装置用于实验室中CO2的制备、净化、检验, 最后收集一瓶干燥的CO2。请回答下列问题:
( 1) 对实验室制取二氧化碳药品选择的探究实验, 记录如下:
从制取和收集的角度分析, 一般选择第______ ( 填序号) 组药品, 所发生反应的化学方程式为__________________________。
(2) C装置用于检验二氧化碳气体, 则C中所盛放的物质是______________, 发生反应的化学方程式是______________。
(3) 反应过程中将弹簧夹关闭, 在A中观察到的现象是_____________________________________。
(4) E收集方法说明二氧化碳具有的物理性质是____________________________。
四、计算题 ( 共14 分)
26 . ( 6 分) 在现代生活中, 人们越来越注重微量元素的摄取。碘元素对人体有着至关重要的作用。
上图是某地市场销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分说明, 请回答下列问题:
(1) “食用碘盐”属于_____________ (填“纯净物”或“混合物”) 。
(2) 碘酸钾 (KIO3) 中钾元素、碘元素的质量比是___________。
( 3) 碘酸钾 ( KIO3) 中碘元素的质量分数是____________。 ( 计算结果精确到0. 1% )
27. ( 8 分) 用100 g KCl O3和Mn O2的混合物制取氧气, 反应前测得Mn O2占混合物总质量的25% , 反应一段时间后, 又测得Mn O2占30% 。求: 此时分解的KCl O3的质量是多少? 制得的氧气的质量是多少?
参考答案
1.C;2.C;3.C;4.C;5.C;6.B;7.D;8.C;9.A;10.C;11.A;12.D;13.B;14.D;15.A;16.D;17.A;18.D;19.A;20.C。
21. (1) Ca; (2) SO2-4; (3) 。
22. (1) 过滤; (2) 煮沸; (3) AB。
23. (1) ①烧杯中的水倒流入集气瓶内, 约到刻度1处②AB
(2) ①温室效应②节省石油资源。
24. (1) 集气瓶
(2) BC将燃着的木条放在集气瓶口, 若木条熄灭则二氧化碳已集满
(4) A
25. (1) ③Ca CO3+2HCl=Ca Cl2+H2O+CO2↑
(2) 澄清石灰水CO2+Ca (OH) 2=Ca CO3↓+H2O
(3) A中锥形瓶内液面下降, 长颈漏斗内液面上升
(4) 二氧化碳的密度比空气的大。
26 (1) 混合物; (2) 39∶127; (3) 59.3%。
27解:反应前:
Mn O2的质量为100g×25%=25g;KCl O3的质量为100g-25g=75g。
反应后:
混合物的质量为25g÷30%≈83.3g;生成氧气的质量为100g-83.3g=16.7g。
设已分解的KCl O3的质量为x。
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