论文化学论文(精选10篇)
高中化学实验安全之危险化学品总结
在高中化学实验中,对于药品、试剂的了解,特别是对于危险药品、试剂的了解和安全使用的学习,是一个尤为引以重视的教育教学环节。所谓危险化学品,是指具有易燃、易爆、有毒、有腐蚀性等特性,会对人(包括生物)、设备、环境造成伤害和侵害的化学品。一般而言,危险化学品具有能够燃烧、爆炸、毒害、腐蚀、放射性等危险性质,在与人或某些物品接触时,或在受到摩擦、撞击、接触火源、遇水(或受潮)、强光照射、高温等外界条件的影响时,能够引起强烈的燃烧、爆炸、侵蚀、中毒、烧伤、灼伤,甚至致命等灾害性事故。所以在购取、保管、使用各类危险化学品的过程中,我们必须严格按照相关的法律规定及药品操作流程、规则,谨慎地按照产品说明书照章办事。
高中化学实验中所涉及到的危险化学品是有限的,我们只有在系统地分析、总结了各类危险化学品的性质特点、保存方法和注意事项等相关知识后,才能更安全合理、高效环保地开展各类危险品的相关化学实验。大体上讲,高中化学可能用到的危险化学品分为以下几类:易燃类危险化学品、易爆类危险化学品、有毒类危险化学品、有腐蚀性危险化学品、强氧化性危险化学品等。
一、易燃类危险化学品
易燃类危险化学品包括易燃液体药品、易燃固体药品、易燃气体药品、易自燃药品、遇水易燃药品等。1.易燃液体药品
性质特点:沸点低、易挥发,遇明火易燃烧;其蒸气与空气的混合物达到爆炸极限范围,遇明火、火星、电火花等均能发生猛烈的爆炸。常见的这类药品有“汽油、苯、甲苯、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、乙醛、氯乙烷、CS2、乙酸乙酯” 等。
保存方法:密封保存,置于阴凉处避光保存,且要远离火源和氧化剂,同时应注意保持通风。2.易燃固体药品-性质特点:着火点低、易点燃,受热、摩擦、撞击或遇强氧化剂等,可引起剧烈连续的燃烧、爆炸;其蒸气或粉尘与空气混合达到一定程度,遇明火、火星、电火花能剧烈燃烧或爆炸。常见的这类药品有“硫磺、镁粉、锌粉、铝粉、赤磷、萘、樟脑、硝化纤维” 等。
保存方法:密封置于阴凉处避光保存,远离火源,同时注意通风。另外要跟氧化剂分开
存放。3.易燃气体药品
性质特点:撞击、受热可引起燃烧;与空气按一定比例混合,则会爆炸。常见的这类药品有“氢气、乙炔、甲烷”等。
注意事项:使用时注意通风。如为钢瓶气,不得在实验室存放。
4.易自燃药品
性质特点:在适当温度下跟空气接触被空气氧化、放热、达到着火点而引起自燃。常见的这类药品有“白磷(白磷同时又是剧毒品)”等。保存方法:少量白磷保存在盛水的试剂中,白磷全部浸没在水下,加塞,保存于阴凉处。使用时注意不要与皮肤接触,防止体温引起其自燃而造成难以愈合的烧伤。5.遇水易燃药品
性质特点:与水激烈反应,产生可燃性气体并放出大量热,此反应热会引起燃烧。常见北京学易星科技有限公司 版权所有@学科网 学科网()全国最大的教学资源网站!的这类药品有“钾、钠、碳化钙、磷化钙、硅化镁、氢化钠” 等。
保存方法:存放于密闭容器中,置于阴凉干燥处。少量钾、钠应放在盛煤油的试剂瓶中,使钾、钠全部浸没在煤油里,加塞存放。保存于煤油中的时候,切勿与水接触。
二、易爆类危险化学品
性质特点:摩擦、震动、撞击、碰到火源、高温都会引起引起强烈反应,放出大量气体和能量,即产生猛烈的爆炸。常见的这类药品有“三硝基甲苯、硝化甘油、硝化纤维、苦味酸、硝酸铵、雷汞” 等。
保存方法:置于于阴凉、黑暗处避光保存,装瓶单独存放在安全处,要保证轻拿轻放。使用时要避免摩擦、震动、撞击、接触火源。为避免造成有危险性的爆炸,实验中的用量要尽可能少些。
三、有毒类危险化学品
性质特点:剧毒,少量侵入人体(误食或接触伤口)引起中毒,甚至死亡。常见的这类药品有“氰化钾、氰化钠等氰化物,三氧化二砷、硫化砷等砷化物,六氯环己烷,升汞及其他汞盐” 等。汞和白磷等均为剧毒品,人体摄入极少量即能中毒致死。可溶性或酸溶性重金属盐以及苯胺、硝基苯等也为毒品。
保存方法:剧毒品必须锁在固定的铁橱中,专人、专柜保管,现用现领,剩余物统一回收,并购进和支用都要有明白无误地做好记录。一般毒品也要妥善保管,使用时要严防摄入和接触身体。
四、有腐蚀性危险化学品
性质特点:具有对衣物、人体等有强腐蚀性。触及物品造成腐蚀、破坏,触及人体皮肤,引起化学烧伤。常见的这类药品有“浓酸(包括有机酸中的甲酸、乙酸等)、氟化氢、固态强碱或浓碱溶液、液溴、苯酚” 等。
保存方法:盛于带盖(塞)的玻璃或塑料容器中,置于低温阴凉处。不要与氧化剂、易燃易爆药品放在一起。使用时勿接触衣服、皮肤,严防溅入眼睛中造成失明。
五、强氧化性危险化学品
性质特点:具有强氧化性,遇酸、受热、与有机物、易燃药品、还原剂等混合时,因易发生反应引起燃烧甚至是爆炸。常见的这类药品有“过氧化钠、过氧化钡、过氧化氢、过硫酸盐、硝酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐、氯酸盐” 等。
保存方法:置于阴凉通风处。使用时要注意其中切勿混入木屑、炭粉、金属粉、硫、硫化物、磷、油脂、塑料等易燃物。不得与酸类、易燃品、爆炸品、还原剂等存放在一起。
关键词:化学课程,化学教学,新特点
化学课程标准是我国义务教育阶段化学课程改革的一个重要文件, 其鲜明特征是以培养学生的科学素养为宗旨, 构建了新的课程目标体系, 打破了按学科体系组织教学内容的传统框架, 立足于学生学习方式的转变, 大力倡导科学探究。
目前, 中学化学教学仍是“教师为中心”占主导地位, “请讲多练”相当普遍, 基本的程式是“课时训练———单元训练———专题训练———综合训练”。在这一过程中, 出现大量习题重复演练, 耗费了师生大量的时间和精力。同时出现另一个现象, 教师对化学知识点的覆盖、挖掘、延伸和扩展, 偏离了课程本身的要求, 又极大地加重了学生的学习负担, 学习失败感不断地困扰着相当比例的学生。
为从根本上改变这种状况, 新课程十分重视学生的可接受性, 采取“降低要求, 删除难点, 分散融合”等方法, 删除了繁难的内容, 增加了大量对学生未来发展真正有用的化学知识, 充分体现化学在人类生活、社会发展和科学技术等方面的重要作用, 减少那些远离实际的教学内容, 力求将身边的化学现象用生动、浅显的语言揭示其规律, 促使学生真正走近化学、喜爱化学。
课程内容不再简单地依据学科知识系统来组织, 而是对化学史实、化学概念、化学原理、化学实验、化学问题进行提炼和整合, 通过“科学探究”、“身边的化学物质”、“物质构成的奥秘”、“物质的化学变化”、“化学与社会发展”这五个学习领域, 结合学生已有的经验、社会生活的实际、人与自然的关系和学科的发展来选取和建构最基础的、发展最需要的化学知识, 突出科学探究过程, 强调科学方法教育, 并有明确的目标要求。各个主题突出从学生生活中切入本学科的学习, 教学资源来源于生产、生活及社会的各个领域, 这种切入方式能让学生在学习的过程中逐步认识到化学和日常生活、生产及社会的密切联系, 从而激发学习的兴趣和强烈的求知欲望。例如, 《身边的化学物质》设备了四个主题《地球周围的空气》、《水与常见的溶液》、《金属与金属矿物》、《生活中常见的化合物》等, 都是学生在日常生活、小学自然常识的学习中熟悉的内容, 学生学起来倍感亲切与自然。
努力从化学的视角去展示社会的可持续发展, 培养学生对自然和社会的责任感, 是化学课程标准的又一显著特征。比如, “化学与社会发展”这个学习领域, 以能源、资源、材料、健康、环境为线索, 引导学生体会化学与社会发展的关系, 认识化学在提高人类生活质量方面所起的积极作用。课程标准涉及空气污染及防治、水资源保护、无土栽培、金属冶炼和利用、废弃金属回收、化肥鉴别、酸雨来源及危害、土壤改良、石油加工、海水淡化、合成材料、微量元素等多方面的化学知识和活动要求, 开阔了学生的视野, 强化了化学在促进社会发展和改善公民生活方面所起的作用。
化学离不开实验, 初中化学新教材几乎每一节课都有实验。有专家指出, 在教学中, 无论怎样强调实验都不过分, 但实验不是为训练某一技能, 验证某个知识而设置的, 化学实验是学生进行科学探究的重要手段, 为此, 新课程增加了探索性实验, 减少了验证性的实验, 融入化学学科的研究方法, 引入真实的、充满魅力的、开放性的化学问题, 将教学过程和问题解决结合起来, 使学生的自主学习、探究性学习成为可能, 变“听化学、记化学、练化学”为“看化学、做化学、用化学”。
为了改变传统的讲授型、灌输型的教学模式, 课程标准提供给学生更多的科学探究的机会, 活动与探究建议多达73条, 而教学大纲列出的演示实验和学生实验仅44个, 选做实验和专题实验16个。
《化学教学》是改革开放以来,创办较早的中等教育类学术期刊,正如她的办刊理念“探索化学教学改革,引领教师专业发展”一样,成为中学化学教师研究教学、研究考试、共同提高业务水准和教学质量的重要工具书。阅读和研究她刊出的关于教学研究、实验研究、原创试题研究的文章,对我们的教学和研究及高考备考等都有着较强的指导作用。
2008年高考上海卷第12题:取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色。则下列说法错误的是
A. b电极是阴极
B. a 电极与电源的正极相连接
C. 电解过程中,水是氧化剂
D. b 电极附近溶液的pH变小
《化学教学》杂志2008年第4期,陈凯老师等撰写的“试纸上的微型电解实验”[1], 详细阐述了在pH试纸上浸泡Na2SO4溶液、NaCl溶液,在湿的碘化钾—淀粉试纸上用铅笔芯做电极进行电解的实验现象。指出:“在pH试纸上浸泡Na2SO4溶液,发现铅笔芯与试纸接触端各呈现两个微小的有色同心圆,其中阳极附近极内圈pH约为3,外圈pH约为5;阴极附近pH约11,外圈pH约9”;“在pH试纸上浸泡NaCl溶液,阳极附近极与试纸接触处呈现一个双色同心圆,内圈为白色,主要是由于C
漂白的原因;外圈为红色,pH约为1,主要是Cl2溶于水产生H+所致,阴极呈现深绿色,pH约13”。
阅读“试纸上的微型电解实验”,通过上述分析可知,题设情景及所给的选项中,D选项自然符合题意。
还是在这一期,“好题赏析”栏目刊登了余方喜老师的“无机消毒剂制备的化工生产流程题(二)”[2], 以高锰酸钾的工业制备的一种方法为知识依托,而设计的一个原创实验题,本题框图及第(4)问如图2所示。
“(4)若不考虑物质循环与制备中的损失,则1 mol MnO2可制得_____mol KMnO4。”
这个题恰好也与2008年理综全国I卷的第26题有很大相似。相比之下,有如下差异:其一,一个是实验室制备,一个是工业生产;其二,在流程上,一个是用空气做氧化剂,一个是用KClO3做氧化剂,在解题思维方面,一个着重于氧化还原反应、离子反应等化学用语及化学基本计算;一个重点考查化学实验原理、实验基本操作,与化学基本计算相联系,余方喜老师的题所涉及的知识比高考题广,高考题的设问比余方喜老师的问题深,更有冲击力,两个题在设问上可以相互映衬、相互补充、相互转化。有一点是要指出的,余方喜老师的原创题是刊登在08年第4期上,认真研究这个题,其中所设计的“问题(4)“与2008年高考题26题第(2)小题就计算的核心问题可以说是高度相似,即:3MnO2—2KMnO4。如果能够及时地将本期《化学教学》加以研究,对问题进行适当改造之后,熔入综合训练中去,对提升学生的各种能力是大有帮助的。
因此,在平时的教学和学习中,只要不断加强教育教学理论学习,及时收集和整理《化学教学》杂志上的各个栏目,在“课程改革”和“教师论坛”中学习新的教育教学理论或吸收先进的教学方法,并运用于个人的教学实践中去;在“实验与创新”中学习和研究新的实验方法,力争取得更佳的实验效果;在“教学设计”中借鉴他人对新课标、新教材展开研究的优秀教研成果和课程资源,通过再创造而形成适合自身特点的教学设计和课程资源;把别人的“研究性学习探索”成果创造地应用课外探究活动中去;通过学习和研究“考试研究”、“试题研究”,将新信息、新题型、新实验等优秀科研成果,根据具体实际加以改造和转化,落实到平时的教学和训练中去,定能取得事半功倍的效果。所以,只要我们平时注重学习和研究,不断提高个人的教学和研究水平,就能达到发展教师、发展学生、发展学校的目的。
参考文献:
[1]陈凯等.试纸上的微型电解实验,化学教学,2008(4):10~11.
[2]余方喜.无机消毒剂制备的化工生产流程题(二),化学教学,2008(4):封三.
向玉耀 余文芝
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本文题目:高三化学教案:工业化学及化学反应进行的方向
3.2 化学平衡
(7工业化学)
【归纳与整理】
一、工业化学------合成氨的工业
1.原料气的准备
思考 怎样以空气、水和煤为原料,制备硝酸铵。写出有关化学反应方程式。
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
2.合成氨工业条件的选择
请根据反应特点:N2 + 3H2 2NH3(△H0),说明合成氨工业选择合适条件的依据。
改变条件 化学反应速率 化学平衡 生产措施
浓度
压强
温度
催化剂
总结合成氨的条件:______________________________________。
3.合成氨反应达平衡时平衡混合物中NH3所占的体积分数[ n(N2): n(H2)= 1 : 3 ]
压强(MPa)
温度(℃)0.1 10 20 30 60 100
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.2 52.0 64.2 71 84.2 92.6
400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4
*根据上表中的有关数据,计算在500℃、20MPa条件下合成氨反应达到平衡时,N2的转化率为_________;列出由NH3的体积分数(a %)计算N2的转化率的一般表达式_________。
二、化学反应进行的方向
1.自发过程
(1)含义:在一定条件下不借助外部力量就能自动进行的过程。
(2)特点: ① 体系趋向于从 状态转变为 状态。
② 在密闭条件下,体系趋向于从 状态转变为 状态。
2.化学反应方向的判据
(1)焓判据
① 用 判断反应进行的方向。
② 焓减原理:自发反应的H 0,绝大多数放热反应都能自发进行,且反应放出的热量越多,体系能量降低得也越多,反应越完全。
(2)熵判据
① 用 判断反应进行的方向。自发反应的S 0
② 熵:描述体系 的物理量,用符号S表示
③ 熵增原理:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大。大多数熵增加反应都能自发进行,且反应的熵增加越多,体系混乱度增加越多,反应越完全。产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应,熵变通常都是正值(△S 0),为熵增加反应。
④ 熵的大小:在同一条件下,不同物质的熵不同;同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关,同一种物质,三种状态下,熵值的大小顺序为:气态 液态 固态
(3)焓判断和熵判断的复合判据(自由能变化):
△ G=△HT △S H-T0 反应
H-TS = 0 反应
H-T0 反应
在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向H-T0 的方向进行,直至达到平衡状态。
【例1】化学工业在国民经济中占有极其重要的地位,江苏省是国内最早的硫酸生产基地之一。
(1)硫酸生产中,根据化学平衡原理来确定的条件或措施有(填写序号)。
A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎 B.使用V2O5作催化剂
C.接触室中不使用很高的温度 D.净化后炉气中要有过量的空气
E.接触氧化在常温下进行 F.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
(2)在537℃时,往容积可变的密闭容器中充入2molSO2(g)、1molO2(g),此时容器的体积为200L,压强为1.01105Pa。向容器中加入固体催化剂,并保持恒温恒压,发生反应:
2SO2 + O2 2SO3,达到平衡时,平衡气体中SO3的体积分数为0.91。试回答下列问题:
①从理论上看,压强增大,平衡向正反应方向移动,SO2的转化率增大。但工业上二氧化硫催化氧化采用常压而不用高压,主要的原因是。
②保持上述温度和压强不变,若向容器中只充入2molSO3,并加入固体催化剂,则平衡时SO2的体积分数是,此时平衡混合气体的体积是。
③温度仍保持537℃,容器的体积保持200L不变。充入amol SO2和bmolO2,并加入固体催化剂,反应达到平衡时,SO3的体积分数仍为0.91,体系压强为1.01105Pa。若a:b=2:1,则a=。
(3)硫酸工业的尾气中含有少量的SO2,常加氨水吸收后再加硫酸回收SO2,同时得到化肥硫酸铵,硫酸铵溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序为。
【基本练习】
化学反应进行的方向
1.下列过程是非自发的是
A.水由高处向低处流 B.天然气的燃烧
C.铁在潮湿空气中生锈 D.室温下水结成冰
2.自发进行的反应一定是
A.吸热反应 B.放热反应
C.熵增加反应 D.熵增加或者放热反应
3.下列说法正确的是
A.凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非自发的
B.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减少或不变
C.自发反应在恰当条件下才能实现
D.自发反应在任何条件下都能实现
4.250℃和1.01105Pa时,反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.76kJ/mol,自发进行的原因是
A.是吸热反应 B.是放热反应
C.是熵减少的反应 D.熵增大效应大于能量效应
5.以下自发反应可用能量判据来解释的是
A.硝酸铵自发地溶于水
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6 kJ/mol
C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H= +74.9 kJ/mol D.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)△H= +56.7kJ/mol
6.下列反应中,熵减小的是
A.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
C.2CO(g)=2C(s)+O2(g)D.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)
工业化学
1.乙酸蒸气能形成二聚分子:2CH3COOH(g)(CH3COOH)2(g),△H0。现欲测定乙酸的式量,应采取的措施是
A.高温低压 B.低温高压 C.低温低压 D.高温高压
2.有平衡体系CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g),△H0。为了增加甲醇的产量,工厂应采取的正确措施是
A.高温、高压 B.适宜温度、高压、催化剂
C.低温、低压 D.低温、高压、催化剂
3.将物质的量之比为1:3的N2和H2混合,在一定条件下进行合成氨反应 N2 + 3H2 2NH3,请说明采取下列措施,对化学平衡所产生的影响。
(1)使用催化剂_____________________;
(2)及时分离出NH3_______________________;
(3)等温等容条件下充入少量的稀有气体___________________________;
(4)等温等压条件下充入少量的稀有气体___________________________。
参考答案
1【解析】D
2【解析】D 3【解析】C
4【解析】D
5【解析】B
6【解析】C
工业化学
1【解析】A
2【解析】B
3【解析】(1)逆向移动
以上仅是我个人的一点想法。
再摘一篇网上的文章,希望学习进步!
怎样学好化学~~~ 一些同学化学学习困难、成绩不好的原因,其中很重要的一条,是这些同学不重视化学课本的阅读,或者缺乏科学的阅读方法。他们既没有课前预习的习惯,也没有课后复习的习惯,全部的化学学习就靠上课听听老师讲,看看老师的演示实验和随大家一起进实验室做做实验,老师布置了作业,这才打开课本,看看题目,不管正确与否,做了交差了事,对于这些同学来说,似乎课本只是提供作业题目的“习题集”,他们不是在认真阅读的基础上,有准备地进行习题练习,而是遇到解答不出来的题目时,才不得已翻翻书,把课本当成解题的一种参考书。平时不读书,临时“抱拂脚”,考前课本苦苦地死记硬背一通,如此应考当然心中无数,缺乏功底,成绩自然不佳。同学们,学习化学应切实以课本为根本,熟悉它,研究它,把它读懂读会,这是最基本的,也是最根本的化学学习方法。搞好化学阅读,同样有个方法和技巧问题。一是应当采用默读的方式。这是因为默读比朗读速度快,默读比朗读更有利于理解阅读的内容。一般来说,朗读有助于背诵,而默读有助于理解。同学们所进行的化学阅读主要要求理解,对于要求记忆的内容也不要死记硬背,而是在理解的基础上记忆。二是应当按一定的程序阅读。这个程序以“粗读-细读-精读”较有效。如预习时候读课文的初读,即粗浅的阅读。其目的有三:一是对要学的教材内容有一个初步的了解;二是找出与新课有关的已学过的知识;三是对新课有哪些疑难问题。自己边读、边想、边分析综合。又如课堂上老师安排学生自学,需要阅读。这种阅读是在预习的基础上,在教师出示本节教学目标的情况下,是在老师指导下的深入阅读,要系统钻研教材,要做到细读以致精读。这种课堂阅读一般要注意做到“三要”:一要根据本课的重点难点,确定重点阅读的内容,使阅读具有更明确的目的性和针对性。二是钻研关键词语,思考和理解问题的实质。三是手脑并用,以提高思维能力和强化记忆及找出疑难和问题。
三、应当有选择的阅读。这一般用在复习中的阅读。复习阅读是建立在预习阅读和课堂阅读基础上的一种归纳、巩固性阅读。它不是前两种阅读的简单重复,而是带有一定分析和对比综合概括性质的更深层次的阅读,要紧扣课文中心和重点内容、结合课堂学习情况有选择的阅读。这种阅读可用在课后阅读、单元复习和总复习的阅读。
离子键和共价键的比较
离子键 |
共价键 |
|
概念 |
带相反电荷离子之间的相互作用 |
原子间通过共用电子对形成的相互作用 |
成键粒子 |
阴、阳离子 |
原子 |
成键实质 |
静电作用:包括阴、阳离子之间的静电吸引作用,电子与电子之间以及原子核与原子核之间的静电排斥作用 |
静电作用:包括共用电子对与两核之间的静电吸引作用,电子与电子之间以及原子核与原子核之间的静电排斥作用 |
形成条件 |
活泼金属与活泼非金属化合 |
一般是非金属与非金属化合 |
2.化学键与化学反应
旧化学键的断裂和新化学键的形成是化学反应的本质,是反应中能量变化的根本。
3.物质的溶解或熔化与化学键变化
(1)离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。
(2)共价化合物的溶解过程
①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。
②有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离,形成阴、阳离子,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。
③某些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。
(3)单质的溶解过程
某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的共价键被破坏,如Cl2、F2等。
4.化学键对物质性质的影响
(1)对物理性质的影响
金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高,就是因为其中的共价键很强,破坏时需消耗很多的能量。
NaCl等部分离子化合物,也有很强的离子键,故熔点也较高。
(2)对化学性质的影响
N2分子中有很强的共价键,故在通常状况下,N2很稳定,H2S、HI等分子中的共价键较弱,故它们受热时易分解。
5.化学键与物质类别
(1)化学键的存在
(2)化学键与物质的类别
除稀有气体内部无化学键外,其他物质内部都存在化学键。
相关阅读:化学键的分类
离子键带相反电荷离子之间的互相作用叫做离子键(Ionic Bond),成键的本质是阴阳离子间的静电作用。两个原子间的电负性相差极大时,一般是金属与非金属。例如氯和钠以离子键结合成氯化钠。电负性大的氯会从电负性小的钠抢走一个电子,以符合八隅体。之后氯会以-1价的方式存在,而钠则以+1价的方式存在,两者再以库仑静电力因正负相吸而结合在一起,因此也有人说离子键是金属与非金属结合用的键结方式。而离子键可以延伸,所以并无分子结构。
原子相互得失电子,形成离子键的过程离子键亦有强弱之分。其强弱影响该离子化合物的熔点、沸点和溶解性等性质。离子键越强,其熔点越高。离子半径越小或所带电荷越多,阴、阳离子间的作用就越强。例如钠离子的微粒半径比钾离子的微粒半径小,则氯化钠NaCl中的离子键较氯化钾KCl中的离子键强,所以氯化钠的熔点比氯化钾的高。定义:离子键是由正负离子之间通过静电作用而形成的,正负离子为球形或者近似球形,电荷球形对称分布,那么离子键就可以在各个方向上发生静电作用,因此是没有方向性的。离子键概念:带相反电荷离子之间的相互作用称为离子键。成键微粒:阴离子、阳离子。成键本质:静电作用。静电作用包括阴、阳离子间的静电吸引作用和电子与电子之间、原子核与原子核之间的静电排斥作用。(一吸,两斥)成键原因:①原子相互得失电子形成稳定的阴、阳离子。②离子间吸引与排斥处于平衡状态。③体系的总能量降低。存在范围:离子键存在于大多数强碱、盐及金属氧化物中。一个离子可以同时与多个带相反电荷的离子互相吸引成键,虽然在离子晶体中,一个离子只能与几个带相反电荷的离子直接作用(如NaCl中Na+可以与6个Cl-直接作用),但是这是由于空间因素造成的。在距离较远的地方,同样有比较弱的作用存在,因此是没有饱和性的。化学键的概念是在总结长期实践经验的基础上建立和发展起来的,用来概括观察到的大量化学事实,特别是用来说明原子为何以一定的比例结合成具有确定几何形状的、相对稳定和相对独立的、性质与其组成原子完全不同的分子。开始时,人们在相互结合的两个原子之间画一根短线作为化学键的符号 ;电子发现以后 ,19G.N.路易斯提出通过填满电子稳定壳层形成离子和离子键或者通过两个原子共有一对电子形成共价键的概念,建立化学键的电子理论。
量子理论建立以后,1927年 W.H.海特勒和F.W.伦敦通过氢分子的量子力学处理,说明了氢分子稳定存在的原因 ,原则上阐明了化学键的本质。通过以后许多人 ,特别是L.C.鲍林和R.S.马利肯的工作,化学键的理论解释已日趋完善。化学键在本质上是电性的,原子在形成分子时,外层电子发生了重新分布(转移、共用、偏移等),从而产生了正、负电性间的强烈作用力。但这种电性作用的方式和程度有所不同,所以又可将化学键分为离子键、共价键和金属键等。离子键是原子得失电子后生成的阴阳离子之间靠静电作用而形成的化学键。离子键的本质是静电作用。由于静电引力没有方向性,阴阳离子之间的作用可在任何方向上,离子键没有方向性。只要条件允许,阳离子周围可以尽可能多的吸引阴离子,反之亦然,离子键没有饱和性。不同的阴离子和阳离子的半径、电性不同,所形成的晶体空间点阵并不相同。共价键1.共价键(Covalent Bond)是原子间通过共用电子对(电子云重叠)而形成的相互作用。形成重叠电子云的电子在所有成键的原子周围运动。一个原子有几个未成对电子,便可以和几个自旋方向相反的电子配对成键,共价键饱和性的产生是由于电子云重叠(电子配对)时仍然遵循泡利不相容原理。电子云重叠只能在一定的方向上发生重叠,而不能随意发生重叠。共价键方向性的产生是由于形成共价键时,电子云重叠的区域越大,形成的共价键越稳定,所以,形成共价键时总是沿着电子云重叠程度最大的方向形成(这就是最大重叠原理)。共价键有饱和性和方向性。2.原子通过共用电子对形成共价键后,体系总能量降低。共价键的形成是成键电子的原子轨道发生重叠,并且要使共价键稳定,必须重叠部分最大。由于除了s轨道之外,其他轨道都有一定伸展方向,因此成键时除了s-s的σ键(如H2)在任何方向都能最大重叠外,其他轨道所成的键都只有沿着一定方向才能达到最大重叠。 共价键的分类共价键有不同的分类方法。(1) 按共用电子对的数目分,有单键(Cl—Cl)、双键(C=C)、三键(N≡N,C≡C)等。(2) 按共用电子对是否偏移分类,有极性键(H—Cl)和非极性键(Cl—Cl)。(3) 按提供电子对的方式分类,有正常的共价键和配位键(共用电子对由一方提供,另一方提供空轨道。如铵根离子中的N—H键中有一个属于配位键)。(4) 按电子云重叠方式分,有σ键(电子云沿键轴方向,以“头碰头”方式成键。如C—C。)和π键(电子云沿键轴两侧方向,以“肩并肩”方向成键。如C=C中键能较小的键.C=C
中有一个σ键与一个π键。)等3.旧理论:共价键形成的条件是原子中必须有成单电子,自旋方向必须相反,由于一个原子的一个成单电子只能与另一个成单电子配对,因此共价键有饱和性。如H原子与Cl原子形成HCl分子后,不能再与另外一个Cl形成HCl2了。4.新理论:共价键形成时,成键电子所在的原子轨道发生重叠并分裂,成键电子填入能量较低的轨道即成键轨道。如果还有其他的原子参与成键的话,其所提供的电子将会填入能量较高的反键轨道,形成的分子也将不稳定。 像HCl这样的共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。化合物分类1.离子化合物:由阳离子和阴离子构成的化合物
原子之间依靠化学键组成有机小分子。大部分盐(包括所有铵盐),强碱,大部分金属氧化物,金属氢化物。 活泼的金属元素与活泼非金属元素形成的化合物中不一定都是以离子键结合的,如AICI3、FeCl3、BeCl2等不是通过离子键结合的。非金属元素之间也可形成离子化合物,如铵盐都是离子化合物。2.共价化合物:主要以共价键结合形成的化合物,叫做共价化合物。非金属氧化物,酸,弱碱,少部分盐,非金属氢化物。3.在离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键。在共价化合物中一定不存在离子键。
金属键1.概述:化学键的一种,主要在金属中存在。由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成。由于电子的自由运动,金属键没有固定的方向,因而是非极性键。金属键有金属的很多特性。例如一般金属的熔点、沸点随金属键的强度而升高。其强弱通常与金属离子半径成逆相关,与金属内部自由电子密度成正相关(便可粗略看成与原子外围电子数成正相关)。2.改性共价键理论:在金属晶体中,自由电子作穿梭运动,它不专属于某个金属离子而为整个金属晶体所共有。这些自由电子与全部金属离子相互作用,从而形成某种结合,这种作用称为金属键。由于金属只有少数价电子能用于成键,金属在形成晶体时,倾向于构成极为紧密的结构,使每个原子都有尽可能多的相邻原子(金属晶体一般都具有高配位数和紧密堆积结构),这样,电子能级可以得到尽可能多的重叠,从而形成金属键。上述假设模型叫做金属的自由电子模型,称为改性共价键理论。这一理论是19德鲁德(drude)等人为解释金属的导电、导热性能所提出的一种假设。这种理论先后经过洛伦茨(Lorentz,1904)和佐默费尔德(Sommerfeld,1928)等人的改进和发展,对金属的许多重要性质都给予了一定的解释。但是,由于金属的自由电子模型过于简单化,不能解释金属晶体为什么有结合力,也不能解释金属晶体为什么有导体、绝缘体和半导体之分。随着科学和生产的发展,主要是量子理论的发展,建立了能带理论。
定域键只存在于两个原子之间的共价键。只包含定域键的多原子分子可以看成是由相对独立的两个原子之间的化学键把原子连接起来形成的,这是忽略了相邻化学键的影响,而把描述双原子分子中化学键的方法用到多原子分子的定域键上。如乙烯中有一个C-C和四个C-H σ键、一个C-C π键。定域键具有比较恒定的键性质。例如一定类型定域键的键长、键偶极矩、键极化度、键力常数、键能等在不同分子中近似保持不变。因此,分子的有关广延性质可近似表示为相应的键性质之和。定域键的这种特点在化学中得到广泛的应用,例如从键能计算分子的原子化能近似值。这种模型较好地反映了由键上电子云所确定的分子性质如键能、键长、键角、键偶极、键极化度等。 这种围绕两个原子的分子轨道成为定域轨道。
极性键在化合物分子中,不同种原子形成的共价键,由于两个原子吸引电子的能力不同,共用电子对必然偏向吸引电子能力较强的原子一方,因而吸引电子能力较弱的原子一方相对的显正电性。这样的共价键叫做极性共价键,简称极性键。
举例:HCl分子中的H-Cl键属于极性键有一个简单的判断极性键与非极性键的方法,比较形成该化合物中各原子的原子量,一般来说,相对原子质量越大的原子吸引电子能力更强。但是要注意,有极性键构成的化合物,不一定是极性化合物,例如甲烷,它就是有极性键的非极性分子(原因是正负电荷中心重合)。
非极性键由同种元素的原子间形成的共价键,叫做非极性共价键。同种原子吸引共用电子对的能力相等,成键电子对匀称地分布在两核之间,不偏向任何一个原子,成键的原子都不显电性。非极性键可存在于单质分子中(如H2中H—H键、O2中O=O键、N2中N≡N键),也可以存在于化合物分子中(如C2H2中的C—C键)。非极性键的键偶极矩为0。以非极性键结合形成的分子都是非极性分子。存在于非极性分子中的键并非都是非极性键,如果一个多原子分子在空间结构上的正电荷几何中心和负电荷几何中心重合,那么即使它由极性键组成,那么它也是非极性分子。由非极性键结合形成的晶体可以是原子晶体,也可以是混合型晶体或分子晶体。例如,碳单质有三类同素异形体:依靠C—C非极性键可以形成正四面体骨架型金刚石(原子晶体)、层型石墨(混合型晶体),也可以形成球型碳分子富勒烯C60(分子晶体)。举例:Cl2分子中的Cl-Cl键属于非极性键
一、回顾化学史中的“批判精神”, 帮 助 学 生 养 成 学习的科学态度
心理学研究发现, 学生在充满学习 热情的时 候, 思维活跃, 身心放松, 学习的效率比较高。因此, 我们要不断地给化学课堂添加一些“佐料”, 增添学生学习探究的正能量。我在化学教学中, 经常给学生讲一些化学家勇于向当时的权威挑战, 坚持研究, 最终在化学领域有所建树的故事, 帮助学生形成锲而不舍、坚持真理的精神品质。
例如, 教学“走进化学世界”这部分内容时, 我和学生一起阅读了近代化学之父拉瓦锡的故事。斯塔尔的燃素说理论在十八世纪中期以前一直有着不可动摇的地位, 该理论认为一切燃烧的过程都是物体吸收或释放燃素的过程。1772年, 拉瓦锡发现, 硫燃烧后形成的氧化物不但质量没有比先前的硫减少, 反而增加了。他初步推断燃烧时空气中有部分气体被固定下来。后来, 拉瓦锡又用汞做类似的实验, 验证了自己的猜测。他提出新的燃烧系统理论, 推翻了风靡一时的燃素说, 建立了自己的科学成果。帮助学生养成持之以恒、实事求是等科学态度是一项长期的系统工程, 需要我们有计划、有步骤地对学生进行耳濡目染。在这一过程中, 我们要善于倾听学生真实的想法, 切忌教师向学生强硬灌输自己的理解和观点。
二、借助化学史中的“具体细节”, 促 进 学 生 对 化 学核心知识的理解
教材中部分化学知识离我们的生活世界较远, 学生一下子难以理解和接受。加涅的信息加工学习理论认为, 学习过程要经过动机、领会、习得、保持等几个阶段。信息加工就是要让信息还原为丰富的发展过程, 展示其中的细节环节。这样, 学习者才能对信息进行 再加工, 并长期存储。在再加 工过程中, 细节决定 着学习的 品质。加工得越细, 学生的理解也就越深刻, 存储的时 间越长。我在化学课堂教学中, 经常根据教学内 容, 选择化学史中相关 的“研究细 节”, 丰富学生 学习的背 景环境, 推动学生的认知发展。
例如, 在学习“质量守恒定律”这部分内容 时, 我给学生介绍了质量守恒定律的发现过程。早在1756年到1908年之间, 俄国的罗蒙诺索夫、法国的拉瓦锡等化学家就发现, 把锡放在密闭的容器里煅烧, 生成了氧化锡, 但容器里的物质的总质量在煅烧前后并没有发生变化。但由于受客观条件的限制, 科学家们的猜想并没有得到科学的验证。直到19世纪末, 兰多尔特用 很精密的 天平证明了这一猜想的正确性。我在讲解中特别提醒学生注意:整个化学 反应过程 都是在“密 封”状态下进 行的, 这是为什么呢?通过对细节的提问进一步突出了质量守恒定律的关键因素与本质特征, 为学生的理解提供了有力的感性上的支撑。我们在知识形成的重点之处, 如果能放“慢镜头”, 延长学生体验和感受的时间, 对促进学生认识的发展是很有益的;如果能抓住难点问题, 从不同的侧面进行诠释, 充分凸显细节问题, 让学生在细节组合中实现对认知过程的全方位把握, 这样的学习才是有价值的。
三、展示化学史中的“意外发现”, 帮 助 学 生 形 成 留心观察的品格
英国化学家戴维说:“我的那些最重要的发现 是在不经意之间获得的。”化学是一门以实验为基础的学科。在实验过程中, 许多我们意想不到的问题会随时出现, 有的能促进我们的认识发展, 有的则阻碍着探究的进一步前行。面对实验中旁逸斜出的问题与现象, 我们是视而不见, 还是留心 观察、积极对 待?答案当然 是后者。我们一方面要以实验事实为依据, 尊重科学, 尊重事实, 不盲目偏信现成的结论;另一方面, 要正视实验中的新问题, 仔细观察、乐于研究, 开展一些对比性、探究 性实验。为了培养学生这种细心观察、积极探索的科学学习的精神, 我经常给他们讲一些科学家如何抓住稍纵即逝的问题, 潜心钻研, 最终解决问题的经历。
例如, 在学习元素周期表的时候, 我和学生 谈到了居里夫人发现“镭”的曲 折过程。居里 夫人先是 相继找到了“铀盐”“铀射线”, 然后又认识到铀并不是唯一能发射射线的化学元素, 进而又发现了一种放射性强度极大的沥青铀矿, 并在此基础上发现了“钋”和“镭”。其中多次的实验均以失败告终, 未能取得预期的效果, 居里夫人却在仔细观察与不断的探究中, 收获了意外的惊喜, 发现了更为有价值的成果。
一、创设“课堂超市”,营造自主学习的氛围
1. 自选学习内容。对学生易接受、感兴趣的内容,教师可放手鼓励学生自主学习、互相探讨。如在《化学变化中的定量关系》教学中,教师可先安排学生自学,初步掌握“化学反应中各物质的质量关系”简单的内容,然后让学生看例题,体会运用化学方程式求化学变化中反应物(生成物)质量的计算步骤,并尝试去解与例题类似的习题等,教师只在行间巡视,解答学生提出的疑问,发现学生出现的问题,结合学生出现的共性问题,教师作重点强调,最后,总结根据化学方程式进行计算的解题格式和注意事项。这样不仅节约了宝贵的课堂时间,而且重难点突出。
2. 自选学习方法。不同学生往往会选择不同的学习方法。如在新课学习中,少数优生会通过课前自学而基本掌握了要学的内容,课堂上可允许他们去自主探究、拓宽、加深。而学困生则一般都缺乏自学能力,他们更习惯于在师生互动、生生互动中学习,因此必须要求他们在课堂上认真听讲。
又如课堂笔记的记录,教师要充分认识学生之间学习方法的差异,并尊重他们的选择。只要有利于知识的接受、能力的提高,都应加以肯定、给予支持。同时对学生中存在的那些不良学习习惯、方法应及时予以纠正。
3. 自选合作学习对象。课堂上,传统的合作学习较多的是按座位就近组合,虽然方便易行,但这种随机的组合常常会由于各对象之间缺少太多的共性而难以形成默契、达成共识。为弥补其不足,老师可以让学生按照个人兴趣、爱好及亲密程度合理地自由组合。这样,各对象之间个性差异小、共同语言多,思维易放开,有利于快速、高效地完成学习任务。
二、创设“作业超市”,激发自主创新
1. 自选作业题。教师在布置作业时,除了设计必做题外,还应根据教学内容、学生特点设计一些分别适合于各层次学生的选做题,供各类学生选做。对必做题,应简单容易,努力让每个学生都能做对。对选做题,为了能吸引更多学生的参与,要把握好几个“度”:难度低、一看就会做则无法调动思维的积极性,过难、学生做不出则体会不到成功的乐趣。应遵循“跳一跳,够得着”的原则,让更多的人经过努力思考或与别人合作后完成解答。跨度,题目既要紧扣教学内容及中心环节,又要注重新旧知识的内在联系、前后衔接。梯度,题目设计要由易而难、由简入繁、由浅入深,层层推进、逐步深入。这样,每个学生都可以根据自己的实际情况合理选择。
2. 给自己布置作业。教师还可以视具体情形,尝试进一步放开手脚,由学生为自己布置作业。刚开始时,可给他们列出作业提纲。如在学习了《燃烧的条件》后,老师可向学生提供这样的作业提纲:(1)想一想:燃烧的条件是什么?(2)结合生活实际或查资料:如果一支燃烧的蜡烛熄灭,有哪些方法?(3)试一试:结合所列举的方法,能否归纳出“灭火”的原理。再如学习了《化合物中各元素的质量关系》后,可以让学生做这样的作业:(1)自己编写几道题目求纯净物的相对分子质量、各元素的质量比、某元素的质量分数等。(2)自己先完成,然后同桌之间交换完成。(3)完成后,同桌之间再交换批改。学生不仅巩固了已学的内容,同时也提前预习了后面的知识。时间长了再进一步放手,让学生自列提纲。学生根据自身的水平能力为自己“量身定做”作业。这样的作业更具灵活性、针对性,更有利于自主探究、开拓创新精神的培养。
三、创设“评价超市”,促进自我完善
1、二氧化碳使得紫色石蕊变红是因为生成了碳酸?
这是一个可逆过程?
干燥的二氧化碳不能使石蕊试纸变红
2、一氧化碳和氧化铁反应条件是高温生成的二氧化碳不用加上升符号。
3、乳浊液和悬浊液不是溶液!
4、盐中不一定含金属元素(如铵盐)
5、不溶水和稀硝酸的白色沉淀是AgCl和BaSO4
6、乳浊液和悬浊液不是溶液!
7、盐中不一定含金属元素(如铵盐)
8、不溶水和稀硝酸的白色沉淀是AgCl和BaSO4
9、氧化物是有两种元素组成的(其中一种是氧元素)所以高锰酸钾不属于氧化物
10、硫磺淡黄色粉末、易燃、于空气中燃烧火焰为淡蓝色、纯氧为蓝紫色,并伴有刺鼻气体产生(SO2)
常见化学反应:
1、基本反应类型:
化合反应:多变一
分解反应:一变多
置换反应:一单换一单
复分解反应:互换离子
2、常见元素的化合价(正价):
一价钾钠氢与银,二价钙镁钡与锌,三价金属元素铝;
一五七变价氯,二四五氮,硫四六,三五有磷,二四碳;
一二铜,二三铁,二四六七锰特别。
3、实验室制取氧气的步骤:
“茶(查)、庄(装)、定、点、收、利(离)、息(熄)”
“查”检查装置的气密性
“装”盛装药品,连好装置
“定”试管固定在铁架台
“点”点燃酒精灯进行加热
“收”收集气体
“离”导管移离水面
“熄”熄灭酒精灯,停止加热。
4、用CO还原氧化铜的实验步骤:
“一通、二点、三灭、四停、五处理”:
“一通”先通氢气,“二点”后点燃酒精灯进行加热;“三灭”实验完毕后,先熄灭酒精灯,“四停”等到室温时再停止通氢气;“五处理”处理尾气,防止CO污染环境。
5、电解水的实验现象:
“氧正氢负,氧一氢二”:正极放出氧气,负极放出氢气;氧气与氢气的体积比为1:2。
6、组成地壳的元素:养闺女(氧、硅、铝)
7、原子最外层与离子及化合价形成的关系:
“失阳正,得阴负,值不变”:原子最外层失电子后形成阳离子,元素的化合价为正价;原子最外层得电子后形成阴离子,元素的化合价为负价;得或失电子数=电荷数=化合价数值。
8、化学实验基本操作口诀:
固体需匙或纸槽,一送二竖三弹弹;
块固还是镊子好,一横二放三慢竖。
液体应盛细口瓶,手贴标签再倾倒。
读数要与切面平,仰视偏低俯视高。
滴管滴加捏胶头,垂直悬空不玷污,
不平不倒不乱放,用完清洗莫忘记
托盘天平须放平,游码旋螺针对中;
左放物来右放码,镊子夹大后夹小;
试纸测液先剪小,玻棒沾液测最好。
试纸测气先湿润,粘在棒上向气靠。
酒灯加热用外焰,三分之二为界限。
硫酸入水搅不停,慢慢注入防沸溅。
实验先查气密性,隔网加热杯和瓶。
排水集气完毕后,先撤导管后移灯。
9、金属活动性顺序:
金属活动性顺序由强至弱:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu(按顺序背诵)钾钙钠镁铝锌铁锡铅(氢)铜汞银铂金
金属活动性顺序表:
(初中)钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金。
10、“十字交叉法”写化学式的口诀:
3.硫酸根离子:1)用硝酸钡和稀硝酸(钡离子会和硫酸根离子结合成硫酸钡,生成沉淀,但由于碳酸钡也不溶于水,所以要用稀硝酸,当没有气体生成时,所检验物质中就含硫酸根离子了)
2)用稀盐酸和氯化钡(钡离子会和硫酸根离子结合成硫酸钡,生成沉淀,但由于碳酸钡也不溶于水,所以要用稀盐酸,同时氯化银也不溶于水,因此要先加稀盐酸,这样,银离子会和氯离子结合成氯化银,生成沉淀,此时溶液中就没有银离子,再加氯化钡,生成沉淀的就只有硫酸钡了)
4.银离子:用氯化钠(银离子会和氯离子结合成氯化银,生成沉淀)
5.氢离子:1)活泼金属(有氢气生成,现象会产生气泡)
2)酸碱指示剂:紫色石蕊试剂(石蕊变红)
3)金属氧化物:如带锈的铁钉(铁锈会退去)
6.氢氧根离子:酸碱指示剂:无色酚酞(酚酞变红)
7.铁离子:1)溶液中呈淡黄色
2)用氢氧化钠(铁离子和氢氧根离子结合成氢氧化铁,生成红褐色沉淀)
8.亚铁离子:溶液中呈浅绿色
9.铜离子:1)溶液中呈蓝色
2)用氢氧化钠(铜离子会和氢氧根离子结合成氢氧化铜,生成蓝色沉淀)
10.铵根离子:用碱和和湿润的红色石蕊试纸(铵根离子和碱反应生成呈碱性的氨气,使石蕊试纸变蓝)
11.钡离子:用稀硫酸(钡离子会和硫酸根离子结合成硫酸钡,生成沉淀)