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文档简介
上海科学技术出版社高中化学一年级第一学期全套PPT课件从葡萄干面包原子模型到原子结构的行星模型“非半弗,则不动,说在端……”一.从古典原子论到葡萄干面包模型“一尺之棰,日取其半,万世不竭”惠施——即惠子1.我国战国时期墨翟——即墨子万物是由大量的不可分割的极小微粒构成的,即由“原子”构成,物质只能分割到原子为止。德谟克利特公元前5世纪2、德谟克利特:古希腊哲学家古典原子论英国物理学家和化学家
,近代原子论,近代化学之父道尔顿3.十九世纪初,道尔顿1803年,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为原子是微小的不可分割的实心球体。道尔顿的原子论:化学元素均由不可再分的微粒构成,这种微粒称为原子;原子在一切化学变化中均保持其不可再分性;同一元素的原子在质量和性质上都相同,不同元素的原子在质量和性质上都不相同;不同元素化合时,这些元素的原子按简单整数比结合成化合物阿伏伽德罗提出了分子学说,其基本论点是:(1)
许多气体分子是由两个原子组成的,如氧气、氮气,它们绝非是单原子的。(2)在同温、同压下,同体积的气体有同数个分子。1904,J.J.Thomson1897年,J.J.Thomson发现了原子中存在电子,人们认识到原子是由更小的微粒构成的4.汤姆逊的原子模型--葡萄干面包模型原子是一个小球体,内部充满均匀分布的带正电的流体,球内液体中掺杂有若干电子,这些电子等间隔地排列在与正电球同心的圆周上,并以一定的速度作圆周运动。电子的总电量与液体的总电量等值反号,原子对外显电中性。
二、从X射线到元素放射性的发现
X射线的发现--1895年伦琴
天然放射性的发现--1896年贝克勒尔
(暗示出原子也存在内部结构)
电子的发现--1897年汤姆逊
(明确地揭示了原子是可分割的)
αβγ粒子的发现--1905年卢瑟福
(进一步揭示了原子的内部结构)
5.十九世纪末伦琴德国物理学家发现X射线6.十九世纪末贝克勒尔法国物理学家发现铀的放射性
电子的发现和元素的放射性现象说明了原子不是不可再分的微粒,原子还可以再分,原子是有结构的。卢瑟福英国物理学家1.射线(带正电)粒子:氦原子失去电子后的正离子(He2+)
射线(带负电)电子流2.做了著名的:粒子散射实验3.提出“原子结构的行星模型”7.二十世纪初辐射粒子实质带点情况电量穿透力α辐射β辐射Γ射线辐射粒子实质带点情况电量(单位电荷)穿透力α辐射氦核流带正电≈4弱β辐射电子流带负电1/1836强Γ射线电磁波呈电中性≈0很强α粒子β粒子γ粒子原子是有结构的,原子可以再分为带正电的粒子与带负电的电子。放射性实验结论一放射性实验结论二(1)原子内部并非是充满的,它的大部分空间是空虚的;(2)它的中间有一个体积很小质量较大的带正电的核,原子的全部正电荷以及它99%以上的质量都集中在这个核上;(3)带负电的电子则以某种方式分布于核外的空间中。卢瑟福的原子模型--行星模型原子是由带正电的质量很集中的很小的原子核和核外面运动着的带负电的电子组成的体系,就象行星绕太阳运转一样。发展历程原子模型主要科学家提出模型的依据发展历程原子模型主要科学家提出模型的依据古典原子论Democritus思辨近代原子论JohnDalton实验,思辨葡萄干面包模型JosephThomson电子的发现行星模型ErnestRutherfordα粒子散射实验
科学的发展就是一部历史,人类在认识自然的过程中,经历了无数的艰辛,正是因为有了无数的探索者,才使人类对事物的认识一步步地走向深入,也越来越接近事物的本质。
补充
虽然,卢瑟福的行星模型能成功地解释一些现象,但它立即遭到全世界大多数科学家反对。因为根据经典物理理论,任何作加速运动的电荷都要辐射电磁波,这必然引起两种后果:新的问题:两个问题?2、电子不停的,连续的辐射电磁波,电磁波的波长会发生连续的变化,因此,所有的原子都应发射连续光谱。1、不断辐射能量,电子将沿螺旋线渐渐趋近原子核,最后落到核中而湮没。波尔原子模型
电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。波尔模型示意图玻尔原子轨道模型☺薛定谔
电子云模型:
现代物质结构学说现代量子力学模型著名的薛定谔方程式:电子云现代量子力学学说☺现代科学家们在实验中发现,电子在原子核周围有的区域出现的次数多,有的区域出现的次数少,就像“云雾”笼罩在原子核周围。因而提出了“电子云模型”。电子云密度大的地方,表明电子在核外单位体积内出现的机会多,反之,出现的机会少。电子云☺原子结构和相对原子质量1、什么叫元素?决定元素种类的是什么?思考:2、什么叫原子?原子的构成微粒是什么?原子是否是电中性?3、什么叫原子的相对原子质量?一、原子的构成:原子原子核核外电子质子中子{{1个质子带一个单位正电荷1个电子带一个单位负电荷中子不带电构成原子的粒子和性质构成原子的粒子电子原子核质子中子电性和电量1个电子带一个单位负电荷1个质子带一个单位正电荷不显电性
质量/kg9.041×10-31
1.6726×10-27
1.6748×10-27相对质量
1/18361.0071.008
说明:①质子与中子相比较,中子略重。②在原子中,原子核占的空间虽然很小,但原子的质量主要集中在原子核身上。③核电荷数(Z)=质子数=核外电子数
如果忽略电子的质量,将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来,所得的数值,我们称之为质量数。XAZ——元素符号质量数——
核电荷数——(核内质子数)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)离子:带电的原子或原子团。离子阳离子阴离子(带正电荷的离子)(带负电荷的离子)H+、O2–、Cl–
、S2–、Na+、Mg2+、Al3+OH–
、NH4+、SO42–、NO3
–质子数>电子数质子数<电子数A——代表质量数;Z——代表核电荷数(即质子数);b——代表离子所带电荷数;a——代表化合价;c——代表一个分子中的原子个数.AZ+aXb+--c--1.氧原子的质量数为16,质子数为8,那么它的中子数是多少?2.钠原子的质量数为23,中子数为12,那么它的质子数是多少?核外电子数是多少?3.硫的二价阴离子的核外电子数是18,中子数为17,那么它的质量数是多少?练习:4、下列微粒中(其中p表示质子,n表示中子,e-表示电子)A、12p、12n、10e-B、14p、14n、14e-C、17p、18n、17e-D、17p、20n、17e-E、17p、18n、18e-F、17p、20n、18e-属于原子的是()属于阳离子的是()属于阴离子的是()属于同一种元素的是()思考:用元素符号表示下列微粒1、质子数为1,中子数为0,电子数为1;2、质子数为1,中子数为1,电子数为1;3、质子数为1,中子数为2,电子数为1;H11H21H31氕(H)氘(D)氚(T)二、同位素:1、定义:具有相同质子数和不同中子数的同一种元素的原子互称为同位素。2、特征:(1)质子数相同而中子数不同(质量数不同);(2)化学性质几乎相同;(3)在天然存在的某种元素里,不论是游离态还是化合态,各种同位素所占的原子百分率(丰度)一般是不变。三、相对原子质量:1、原子的相对原子质量以一个碳126C原子质量的1/12作为标准,任何一个原子的真实质量跟一个碳—12原子质量的1/12的比值,称为该原子的相对原子质量。M=m(X)m(12C)×1/122、原子的近似相对原子质量忽略电子的质量,将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来,所得的数值。也称之为质量数。质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)3、元素的相对原子质量指该元素所对应的各种同位素的相对原子质量按其所占的原子百分率(丰度)计算的平均值。M=M1×a%+M2×b%+···4、元素的近似相对原子质量指该元素所对应的各种同位素的近似相对原子质量(即质量数)按其所占的原子百分率(丰度)计算的平均值。A=A1×a%+A2×b%+···练习:某文献资料上记载的相对原子质量数据摘录如下:35Cl34.96975.77﹪35Cl3575.77﹪37Cl36.96624.23﹪37Cl3724.23﹪平均
35.453平均
35.485试回答下列问题:(1)34.969是表示
(2)35.453是表示
(3)35是表示(4)35.485是表示(5)24.23﹪是表示揭开原子核外电子运动的面纱
电子在原子核外很小的空间内作高速运动,其运动规律跟一般物体不同,它们没有确定的轨道。因此,我们不能同时准确地测定电子在某一时刻所处的位置和运动的速度,也不能描画出它的运动轨迹。如何描述原子核外电子的运动状态?核外电子运动状态1第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层
KLMNOPQ
在含有多个电子的原子里,电子的能量并不相同。能量低的电子通常在离核近的区域运动,能量高的电子通常在离和核远的区域运动。通常用电子层来表示这种离核远近的不同区域。能量逐渐升高
1氢H1
2氦He2
3锂Li21
4铍Be22
5硼B23
6碳C24
7氮N25
8氧O26
9氟F27
10氖Ne28
11钠Na281核电荷数元素名称元素符号K层L层M层核外电子排布规律规律1:各电子层最多可容纳的电子数为
2n2(n表示电子层序数):
电子层序号1234…
n电子层符号最多容纳e计算式KLMN…2×122×222×322×42…281832…
2n2
为什么?
11钠Na281
12镁Mg282
13铝Al283
14硅Si284
15磷P285
16硫S286
17氯Cl287
18氩Ar28819钾K2881核电荷数元素名称元素符号K层L层M层N层
2氦He2
18氩Ar288
10氖Ne2836氪Kr28188
54氙Xe2818188
86氡Rn281832188稀有气体核电荷数元素名称元素符号K层L层M层N层O层P层规律2:最外层电子数不超过8个(K
层为最外层时则不超过2个)。∵当最外层电子数达到8(K层为最2个),就达到稀有气体的稳定结构。注:稀有元素各层均达饱和,都是稳定电子层结构。
2氦He2
18氩Ar288
10氖Ne2836氪Kr28188
54氙Xe2818188
86氡Rn281832188稀有气体核电荷数元素名称元素符号K层L层M层N层O层P层规律3:次外层电子数不超过18,倒数
第三层电子数不超过32。规律4:核外电子总是尽先排在能量低的电子层,然后再由里到外依次排在能量逐渐升高的电子层里。注:应用时要相互联系,不能孤立地理解。原子核外电子排布结构示意图电子式结构示意图:
Al+13823核电荷数核外电子层数每层电子数最外层电子数“+”不要忘记1~18号元素原子结构示意图请写出下列微粒的结构示意图NaNa+CaCa2+ClCl-OO2-练习1:下列原子结构示意图是否正确?练习2:已知A、B两元素的原子都有三层电子层,A元素的M层电子数=K层电子数,B元素的M层电子比A的M层电子多5个,推断A、B各是什么元素?ХХХХA:MgB:Cl电子式:用小黑点(或х)表示元素原子最外层电子排布。
Al·······Na·Mg··SiP·····S········Cl·····Ar········原子:离子:阳离子:简单阳离子由于在形成过程中已失去最外层电子,所以其电子式就是其离子符号本身。例如:Na+,K+
,Mg2+,Ca2+,Ba2+
,Al3+复杂的阳离子(例如NH4+)除应标出共用电子对、非共用电子对等外,还应加中括号,并在括号的右上方标出离子所带的电荷。离子:阴离子:标出电子对,加中括号,并在括号的右上方标出离子所带的电荷。例如:HO::::请写出下列微粒的电子式NaNa+CaCa2+ClCl-OO2-核外10电子的微粒:分子:CH4、NH3、H2O、HF原子:Ne阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+阴离子:F-、O2-、N3-、OH-、NH2-核外18电子的微粒:分子:SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、H2O2原子:Ar阳离子:K+、Ca2+阴离子:Cl-、S2-、P3-、HS-已知五种元素的核电荷数大小顺序为A<B<C<D<E。A原子与D原子的最外层电子数相等,D原子与E原子的核外电子数相同。D与C两种元素形成化合物D2C,D+离子与C2-离子的核外电子数相同,在1molD2C中共有30mol的电子。B与A两元素可形成含4个原子核共10个电子的分子。E原子与C原子的最外层电子数相同。试回答下列问题:(1)写出五种元素的元素符号,A是
,B是
,C是
,D是
,E是
。(2)写出D+离子的结构示意图,写出C2-离子的电子式。(3)由以上一种或两种元素形成的多种微粒都含有10个电子,写出这些微粒的化学符号:①分子
,②阳离子
及
,③阴离子
及
。习题NHONaSH2ONa+NH4+O2-OH-第一章打开原子世界的大门
复习课件1.3揭开原子核外电子运动的面纱1.1从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型1.2原子结构和相对原子质量古代原子学说观察、猜测事实、推测大量实验道尔顿原子论结论电子与放射现象的发现实验修正原子可分结论原子结构模型结论α粒子轰击金箔实验、推测1.1从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型一、原子的构成原子原子核核外电子(Z个)质子(Z)个中子N个(X)1.原子的构成:2.构成原子微粒间关系:核电荷数=核内质子数=核外电子数质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)1.2原子结构和相对原子质量一、原子的构成3.原子的表示方法:AZX原子核核外电子Z个质子Z个中子数(A-Z)个判断:有人说目前已发现的元素有一百多种,所以已发现原子也有一百多种,这种说法是否正确,为什么?二、同位素:什么是元素?决定元素种类的是原子结构的那一部分?1.元素:把具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子叫元素。二、同位素:2.同位素:把质子数相同,中子数不同的同一类元素中的不同原子互称为同位素。11H21H31H126C146C136C3517Cl3717Cl23592U23492U23892U3.放射性同位素的应用放射性同位素放疗探测金属缺陷研究化学反应机理育种保存食物三、相对原子质量1.定义:科学上把C-12(
)原子实际质量的1/12作为标准,用其它原子的实际质量和这个标准的比值,叫作该原子的相对原子质量。126C即:标准===1.661×10-24gC-12实际质量121.933×10-23g12氧原子相对原子质量==15.990≈162.656×10-23g
1.661×10-24g2.元素的相对原子质量:是元素中各种同位素的相对原子质量,根据其所占的原子百分率计算而得的平均值。称为元素平均相对原子质量。即:A=A1×a1%+A1×a2%+......+An×an%3.元素的近似相对原子质量:是元素中各种同位素的质量数与其所占的原子百分率(丰度)乘积之和。称为元素近似相对原子质量。即:Cl=35×75.77%+37×24.23%=35.45∽1.设某元素某原子核内质子数为m,中子数为n,则下列诊断正确的是()A.不能由此确定该元素的相对原子质量B.这种元素的相对原子质量为n+mC.若碳原子质量为W,此原子的质量为(m+n)WgD.核内中子的总质量小于质子的总质量练习A用电子层表示电子能量不同和离核远近不同1.核外电子具有能量。在多电子原子里,电子能量并不相同:能量低的电子——离核近的区域运动能量高的电子——离核远的区域运动2.电子层------原子中能量不同的电子的运动区域电子层数、离核距离、能量高低之关系如下所示:
1234567低高
K
LMN离核距离:
能量:OPQ近远电子层序数(n):1.3揭开原子核外电子运动的面纱1)
每一层最多容纳的电子数为2n23.核外电子排布规律:
核外电子总是尽先排在能量最低的电子层里,只有能量最低的电子层排满后,电子才会由里向外即从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布。2→8→32→18→50···→2n22)最外层不超过8个电子(当K层为最外层时,不超过2个)3)次外层不超过18个电子,倒数第三层不超过
32个电子(即排满K层才排L层,排满L层才排M层-------).4)能量最低原理:4.原子结构示意图2+86原子核核电荷数即质子数电子层层内电子数--------描述原子结构的化学用语如氧原子的结构示意图如下所示:5.元素原子的最外层电子数与元素性质之间的关系1)金属元素原子的最外层电子数一般较少(<4),在化学反应中容易失去电子。金属元素的化合价=相应元素原子的最外层电子数2)非金属元素原子的最外层电子数一般较多(>4),在化学反应中容易得到电子。①非金属元素的最低负化合价=8-相应元素原子的最外层电子数②非金属元素的最高正化合价=相应元素原子的最外层电子数3)稀有元素原子最外层(各电子层)已达稳定结构(最外层电子数为2或8),它们化学性质稳定。
用小点即“●”或小叉即“×”来表示元素原子或离子的最外层上电子,并写在相应原子或离子符号周围的式子。6.电子式:如:氢原子的电子式:H·氧原子的电子式:或O··:O::::镁原子的电子式:··Mg7.离子:原子或原子团失去或得到电子后形成的带电荷的微粒。阳离子①原子或原子团(R)失去电子或—ne②原子或原子团(R)阴离子得到电子或+ne如:Na失去1个电子或-eNa+Mg失去2个电子或-2eMg2+NH4+(钠离子)(镁离子)(铵根离子)H+(氢离子)Al3+(铝离子)Fe3+Fe2+Cu2+(铁离子)(亚铁离子)(铜离子)(Rn+)(Rn—)2.下列原子结构示意图中,正确的是()3.某元素原子的原子核外有三个电子层,M层有4个电子,该原子核内的质子数为()A.14B.15C.16D.17A.B.C.D.BA练习4.有A、B、C、D四种元素,已知A元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,B元素的原子核外有3个电子层,最外层电子数是电子总数的1\3,C元素的原子核内无中子,D元素的次外层电子数是最外层电子数的8倍。1)写出A、B、C、D四元素的元素符号及名称。2)写出由A、B、C三种元素形成化合物的化学式:,由A、C、D三元素形成的化合物的化学式:A:O氧元素B:P磷元素C:H氢元素D:Na钠元素H3PO4NaOH5.下列微粒的结构示意图中,错误的是()A.2+188氯原子8B.氧离子2+88C.氟离子2+98D.碳原子2+64A6.根据2+982+1282+1082+88的微粒结构示意图,下列说法中错误的是()A.它们是不同元素的微粒B.它们都是离子C.它们都具有电子层的稳定结构D.它们的核外电子排布相同B7.原子A的核电荷数是n,A2—和B3+的电子层结构相同,则B的核电荷数是()A.n+3B.n+1C.n+5D.n—5C8.下列电子式中,错误的是()A.
Ne::::B.Na+C.
S::::2-D.
Cl·:::C谢谢以食盐为原料的化工产品一、海水晒盐问题:如何从海水中得到食盐海水晒盐
海洋中含氯化钠高达4×1016t,可用盐田法取得固体氯化钠。盐田法:利用太阳能,蒸发浓缩海水使食盐结晶出来盐田我国是海水晒盐产量最多的国家,也是盐田面积最大的国家,我国有盐田37.6万公顷,年产海盐1500万吨左右(其中100万吨出口)约占全国原盐产量的70%,目前,我国的海盐产量位居世界之首。晒盐思考与讨论
为了使得到的粗盐中除氯化钠外含杂质较少,实际生产中卤水(析出了盐类的海水称为卤水)的密度范围应控制在什么范围内?
1.21-1.26g/ml思考与讨论
经结晶法得到的粗盐,除氯化钠外还含有哪些物质?
怎样提纯呢?含MgCl2MgSO4KClMgBr2和难溶性物质等再重结晶
如何精制食盐水,以除去硫酸钙、硫酸镁、氯化镁等杂质?难溶物过滤NaClCaSO4MgCl2MgSO4BaCl2(过量)NaOH(过量)BaSO4过滤除去NaClCaCl2NaOHBaCl2Mg(OH)2过滤除去NaClCaSO4Na2SO4NaOHNa2CO3(过量)精制的食盐水HCl(适量)pH=7NaClNaOHNa2CO3CaCO3BaCO3过滤除去先加过量BaCl2、Na2CO3、NaOH、再适量HCl也可粗盐的提纯
-走进实验室所用的仪器?实验步骤?溶解、过滤、蒸发、洗涤过滤的目的是?洗涤晶体的目的是?除去不溶性杂质除去晶体表面少量可溶性杂质。烧杯、玻璃棒、量筒、过滤组件装置、蒸发组件装置。思考与讨论为什么10g粗盐要量取30ml左右水来溶解?35.9g/100gH2O过滤操作中要注意些什么?蒸发到即将干时,为什么要停止加热或用小火加热?200C时氯化钠溶解度一贴二低三靠防止晶体飞溅思考与讨论为什么用少量水洗涤结晶物能除去其中少量的可溶性杂质?
粗盐提纯中几次用到玻棒,每次使用的作用各是什么?
三次使用;1.溶解(搅拌)2.过滤(引流)3.蒸发(搅拌)可溶性杂质能溶解在洗涤水中,随洗涤水的流动而离开晶体你知道海水里前十位元素的含量吗思考与讨论两瓶无色液体:氯化钠和水怎样鉴别?
①测密度②测沸点③用硝酸银溶液④蒸发⑤焰色反应……氯、钠、镁、硫、钙;钾、溴、锶、硼、锂。【本课要点】电解饱和食盐水的化学原理工业上如何精制食盐水实验室电解饱和食盐水的装置电离方程式中国现代化工之母—氯碱工业电解饱和食盐水(氯碱工业)通过结晶得到的粗盐还含有可溶性杂质,如:MgCl2、MgSO4、CaSO4、KCl、MgBr2等杂质,在氯碱工业中电解饱和食盐水,需进一步提纯粗盐以除去钙离子、镁离子、硫酸根离子。电解饱和的食盐水可以得到氯气、氢气和氢氧化钠,大部分食盐用来制氯气、氢气、烧碱和纯碱。上海氯碱总厂离子膜电解车间实验与观察电解饱和食盐水有关的化学方程式2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2
↑+H2↑电解阴极+(接直流电正极)-(接直流电负极)饱和食盐水阳极阴极:
阳极:阳极C阴极Fe(阴极区)有气泡;滴入酚酞后阴极附近溶液呈红色。有气泡;滴入酚酞后阳极附近溶液仍无色,湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。动手做一做1.用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极生成的气体2.用小试管收集阴极生成的气体,作点燃试验。现象淀粉碘化钾试纸变蓝Cl2+2KI→2KCl+I2现象发出轻微的“卟”声,管内有淡蓝色的火焰思考
某直流电源失去正负极标志,如何用化学的方法检出其正负极?用该直流电源电解氯化钠水溶液,并在两极附近滴入酚酞溶液,变红的一极所接的电源为负极介绍电离方程式的写法1.可用电离方程式表示酸、碱、盐的电离2.强酸(硫酸、盐酸、硝酸等)、强碱(氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡等)、盐在水溶液中完全电离用“→”表示(强碱、盐在熔融时也能电离)3.除上述物质以外的酸、碱(即弱酸、弱碱)部分电离用“”表示练习写出下列物质的电离方程式硫酸、醋酸、硫酸铝、氯化镁、氢氧化钠、氢氧化钡、溴化钠、水、*碳酸、*碳酸氢钠、答案NaHCO3Na++HCO3--HCO3
H++CO32-NaOHNa++OH-MgCl2Mg2++2Cl-Ba(OH)2Ba2++2OH-NaBrNa++Br-H2OH++OH-H2SO42H++SO42-Al2(SO4)32Al3++3SO42-HAcH++Ac-H2CO3H++HCO3--HCO3
H++CO32-【本课要点】氯化氢的性质氯化氢气体的工业及实验室制法实验室制、取氯化氢气体的装置实验室制、取气体的装置气体的净化装置及吸收装置检验极易溶于水的气体的装置工业上用氢气在氯气中燃烧制备氯化氢。盐酸——氯化氢的水溶液易挥发的一元强酸,在水中氯化氢全部电离电离方程式:HCl→H++Cl-
重要的化工基本原料——盐酸和烧碱实验与观察1.观察一瓶氯化氢气体的颜色和状态2.打开集气瓶上的玻璃盖,小心嗅闻它的气味,并观察瓶口有什么现象发生记录___________________________3.用一条湿润的蓝石磊试纸接近瓶口,观察现象记录____________________________有刺激性气味,瓶口有白雾氯化氢的物理性质蓝石蕊试纸变红4.氯化氢的水溶性实验现象______________________________
解释____________
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由于氯化氢极易溶于水,当胶头滴管里的水射入烧瓶中后,瓶中的氯化氢迅速溶解在水中,使瓶内的压强瞬间减小,烧杯里的水在大气压力的作用下被压入烧瓶中,形成喷泉;烧瓶中的液体含盐酸,盐酸能使紫石蕊试液变红。氯化氢的物理性质形成喷泉;紫石蕊试液变红探究与实践
实验室制氯化氢气体反应原理NaCl+H2SO4NaHSO4+HCl(NaCl+NaHSO4Na2SO4+
HCl)(工业上制氯化氢的化学方程式
H2+CI22HCI)微热点燃强热(浓)设计实验室制氯化氢的装置反应物状态反应条件实验室制氧气实验室制二氧化碳实验室制氯化氢固+固加热固+液常温固+液加热提供装置见后固+固加热型固+液常温型固+液或液+液加热型气体收集装置气体的净化装置气体的吸收装置氢氧化钠一元强碱,在水中全部电离成钠离子和氢氧根离子
NaOH→Na++OH-
氢氧化钠的用途
海水中的氯Cl2的物理性质状态:气体(常温常压);颜色:黄绿色;味:刺激性;溶解性:能溶于水(VH2O:VCl2=1:2),其水溶液称为氯水;
熔沸点:易液化(1atm下,-34.6℃;或者常温下加压到6atm)为黄色油状的液氯,-101℃为固态;毒性:有毒。极易溶于水(1:100),eg.HCl、NH3易溶于水(1:40),eg.SO2(1:40)能溶于水(1:1左右),eg.CO2(1:1)、H2S(1:2.6)、Cl2(1:2.26)难溶于水(1:0.1),eg.H2、O2、CO关于气体在水中溶解性的知识归纳氯气泄露时的紧急处理措施:将人群迎风向高处疏散;带上用肥皂水、NaHCO3或Na2CO3溶液浸过的口罩;用高压水枪向空中喷洒稀碱溶液,但不能用NH3(刺激性气味太强)。Cl2的化学性质1.Cl2和金属的反应:(1)Cl2和Na的反应:
2Na+Cl22NaCl
现象:剧烈燃烧,发出黄光,生成白色固体,放出大量的热。点燃(2)Cl2和铁的反应:
2Fe+3Cl22FeCl3
现象:铁在Cl2中燃烧,生成褐色的烟(FeCl3),放出大量的热。
注:通常情况下,干燥的氯气或液氯与铁不反应,因此可用钢瓶储存液氯。点燃(3)Cl2和铜的反应:
Cu+Cl2CuCl2
现象:铜在Cl2中燃烧,生成棕黄色的烟(CuCl2),放出大量的热。点燃小结:与变价金属反应,均生成该金属的最高价氯化物;大多数金属在灼热或点燃的条件下,都能与氯气发生反应生成氯化物。问题讨论什么叫燃烧?
可燃物跟空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应叫做燃烧。
可燃物是否一定有氧气才能燃烧呢?
金属钠和铜,非金属氢气和红磷都可以在氯气中燃烧,这四个反应有何相同的现象?发光发热的剧烈的化学反应叫做燃烧。2.Cl2和非金属的反应:(1)Cl2和H2的反应:
H2+Cl22HCl
现象:H2在氯气中安静地燃烧,火焰呈苍白色,瓶口有白雾产生。
H2+Cl22HCl
现象:强光照射时,H2和Cl2迅速化合生成HCl气体,放出大量的热,并发生爆炸。点燃光照(2)Cl2和磷的反应:
2P+3Cl22PCl3(无色小液滴)Cl2不足
2P+5Cl22PCl5(固体小颗粒)Cl2充足现象:磷在氯气中燃烧,产生白色的烟雾。点燃点燃(3)Cl2和水的反应:氯气的水溶液叫做氯水。
H2O+Cl2HCl+HClO
可逆反应:同时向正、逆两个方向进行的化学反应。[探究:]氯气溶于水,并进行如下几个实验:问:新制的氯水呈________颜色;推得新制的氯水中含有_______将新制氯水滴入AgNO3溶液中有
推得新制的氯水中含有________将新制氯水滴入Na2CO3溶液中有
推得新制的氯水中含有________将紫色石蕊滴入新制氯水中
(回顾盐酸滴入紫色石蕊中),推得新制的氯水中含有_____________________将干、湿两纸条放入盛氯气的集气瓶中;说明氯分子_____漂白性。浅黄绿色
氯分子Cl-H+含有一种漂白的微粒没有H2O+Cl2HCl+______HClO白色沉淀气泡先变红后褪色1.不稳定性光照
2HClO
2HCl+O2↑光照HClO的性质氯水要低温避光保存在棕色、细口、磨砂塞玻璃瓶中。2.强氧化性HClO的性质由于HClO具有强氧化性,遇到有色物质时,能破坏其中的有机色质,因而可漂白、杀菌消毒。3.弱酸性HClO是一元弱酸,其酸性比碳酸还弱。
新制氯水
久置氯水分子:
Cl2、H2O、HClO离子:
H+、Cl-、ClO-、OH-分子:
H2O离子:
H+、Cl-、OH-酸性、强氧化性、能漂白、消毒、光照时HClO分解酸性、无漂白、消毒作用比一比氯水在长期放置的过程中,溶液的酸性增强,氧化性减弱,颜色变浅。1.将氯水分别加到下列溶液中(A)紫色石蕊试液;(B)FeCl2溶液;(C)AgNO3溶液;(D)Na2CO3溶液,观察有何变化,写出有关的化学方程式。2.下列关于氯水的叙述,正确的是()A.新制氯水中只含氯水和水分子B.新制氯水可是蓝色石蕊试纸先变红后褪色C.光照氯水有气泡逸出,该气体是氯气D.氯水放置数天后pH将变大(A)先变红,后褪色;(B)溶液颜色由浅绿色变为黄色,2FeCl2+Cl2→2FeCl3(黄色)(C)有白色沉淀生成,AgNO3+HCl→AgCl↓+HNO3(D)有气泡产生,Na2CO3+2HCl→2NaCl+CO2↑+H2OB(4)Cl2和碱的反应:常温:2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O
因此,实验室中常用NaOH溶液来吸收氯气的尾气。加热:6NaOH+3Cl25NaCl+NaClO3+3H2O△漂粉精由于次氯酸盐比次氯酸稳定,且容易储存,因此工业上常用Cl2和Ca(OH)2生产漂粉精:
2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O有效成分:Ca(ClO)2用途:杀菌消毒,漂白使用方法:与稀酸比HClO强的酸(H+)混合。(潮湿环境?)
只有将Ca(ClO)2转化成HClO才能表现其漂白杀菌作用。Ca(ClO)2+2CO2+2H2O→Ca(HCO3)2+2HClOCa(ClO)2+2HCl(稀)→CaCl2+2HClO漂粉精的漂白原理Ca(ClO)2+2CO2+2H2O→Ca(HCO3)2+2HClO
2HClO→2HCl+O2↑
所以应置于避光干燥处保存。⑥失效原因及保存方法:在潮湿的空气中会慢慢变质失效,原因是:光为什么工业上通常用消石灰跟氯气反应制消毒剂,而不用烧碱和氯气反应呢?1.烧碱腐蚀性大2.烧碱昂贵3.烧碱与氯气的反应剧烈,危险性高+××NaClO+HCl→HClO+NaClNaClO+2HCl→
NaCl+Cl2↑+H2O+HClO+HCl→Cl2↑+H2O→Cl2的实验室制法1、原理:MnO2+4HCl(浓)→MnCl2+Cl2↑+2H2O2、药品:二氧化锰、浓盐酸3、仪器及装置:4、收集:向上排空气法5、尾气处理:玻璃导管通入氢氧化钠溶液中6、除杂:饱和食盐水7、干燥:浓硫酸或无水CaCl2△1、原理:MnO2+4HCl(浓)→MnCl2+Cl2↑+2H2O2、药品:二氧化锰、浓盐酸3、仪器及装置:固+液→气4、收集:向上排空气法5、尾气处理:玻璃导管通入氢氧化钠溶液中6、除杂:饱和食盐水7、干燥:浓硫酸或无水CaCl2△△MnO2+4HCl(浓)→MnCl2+Cl2↑+2H2O△MnO2+2NaCl+3H2SO4
(浓)→MnSO4+Cl2↑+2NaHSO4+2H2O△除HCl除水干燥的Cl2尾气吸收通常,实验室还用下列反应制取氯气:2KMnO4+16HCl(浓)→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑
+8H2OKClO3+6HCl(浓)→KCl+3Cl2↑+3H2O注:上述反应中均使用浓盐酸,用稀盐酸不能制得氯气。工业制氯气:电解饱和食盐水。2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2↑通电气体摩尔体积计算下列1mol不同固体和液体物质的体积
物质物质的量(mol)质量(g)密度(g/ml)体积(ml)
Fe1mol7.8Al1mol2.7H2O1mol1.0H2SO41mol1.847.210.01853.356271898
物质物质的量(mol)质量(g)密度(g/L)体积(L)H21mol0.0893O21mol1.429CO21mol1.977Cl21mol3.168232447122.422.422.322.4计算下列1mol不同气体的体积(0℃,101.3kPa)1.1mol不同固体或液体物质,体积
;
2.,1mol不同气体的体积不同几乎相同相同状态下(同温同压)?结论:讨论:从微观角度来分析,物质的体积由哪些因素决定?一、影响物质体积的因素(微观):1、微粒数目2、微粒大小3、微粒间的距离1、为什么1mol不同固体或液体物质的体积不同?思考:2、为什么同温同压下1mol不同气体的体积几乎相同?温度压强固体物质液体物质气体物质小大气体分子之间的距离约是分子自身大小的10倍。同温同压下,结论:物质的量相同的气体,其体积也相同。二、气体摩尔体积1、定义:2、符号:3、公式:L/mol或L·mol-1Vn4、单位:气体摩尔体积约为22.4L/mol0℃,标准状况(S.T.P)101.3kPa下,1mol任何气体的体积基本相同在同温同压下,单位物质的量气体所占的体积VmVm=同温同压下,判断下列说法是否正确,为什么?(1)标况下,1mol任何水的体积约为22.4L。说法错误。水在标准状况下不是气体。(2)1mol二氧化碳占有的体积约为22.4L。说法错误。未指明气体的所处的外界条件。(3)任何条件下,气体的摩尔体积都约为22.4L/mol。说法错误。在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4L/mol(5)标准状况下,0.3mol的CO和0.7mol的CO2混合气体的体积约为22.4L。说法正确。(4)1mol氢气和1mol氮气体积相等说法错误。未指明气体体积是否在相同条件下测定(1)气体摩尔体积仅仅是针对气体而言的(2)气体在不同状况下气体摩尔体积是不同的,在标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol(3)同温同压下,气体的体积只与微粒数目有关,与气体种类无关(无论是纯净气体或混合气体)5、注意点:练习:1.标准状况下,44.8LH2的物质的量是;44.8LO2的物质的量是;2.标准状况下,3.01×1023个H2所占的体积约为;11.2LCO2中含有个CO2分子3.在标准状况下,2.2gCO2的体积是______.2mol2mol11.2L3.01×10231.12L(1)17.6g甲烷在标准状况下体积占多少升?练习1:(2)标准状况时,含3.01×1023个二氧化碳分子的气体体积是多少?1、定律:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。(1)使用范围:气体(单一气体或混合气体)(2)“三同”定“一同”:
同T、同P、同V同n(N)三、阿伏加德罗定律2.阿伏加德罗定律的推论:推论1:同温同压下,任何气体的
体积之比等于物质的量之比——=——=——(T,P一定)n2V2V1n1N1N2推论2:同温同压下,任何气体的
密度之比等于摩尔质量之比(T、P一定)
ρ1
M2——=——M1ρ2(相对密度:D)例2:下列气体在同温同压下密度最大的是()(A)O2
(B)NH3
(C)H2S(D)Cl2D例1
(1)关于同温同压下等体积的N2O和CO2的叙述:①质量相同;②碳原子数与氮原子数相等;③所含分子数相等;④所含质子总数相等。其中正确的有________________。③④①例3、在一定温度和压强下,1体积X2(气)跟3体积Y2(气)化合生成2体积气态化合物A,则化合物A的化学式是()A、XY3B、XYC、X3YD、X2Y3分析:(1)由阿伏加德罗定律的推论:同温、同压下,V1/V2=n1/n2,得:n(X2):n(Y2):n(A)=1:3:2(2)由物质的量之比=化学方程式各物质前的系数比,反应的化学方程式可表示为:X2+3Y2=2A。(3)根据质量守恒定律,可知A的分子式为XY3。A例4:某气体在同温同压下对空气的相对密度为0.966,求该气体的式量。D=空气1MM=(空气)r1r则M1=29g/mol×0.966=28g/mol=0.966已知M(空气)=29g/mol例5.在标准状况下,测得1.92g的某气体的体积为672ml,求这种气体的式量。解法1:解:标准状况下,该气体的物质的量为n=V/Vm=0.672L/22.4L/mol=0.03mol摩尔质量M=m/n=1.92g/0.03mol=64g/mol解法2:解:标准状况下,该气体的密度为
=m/V=1.92g/0.672L=2.86g/L标准状况下,Vm=22.4L/mol,则该气体的摩尔质量为
M==64g/molr(标)r(标)×Vm=2.86g/L×22.4L/mol答.该气体的式量为64计算未知气体的式量1.已知标准状况下气体的体积V与质量m2.相对密度法:D==则M1=D×M2M2M1r2r13.M=r(标)×VmM=mV/22.4思考题:在空气中N2、O2、Ar的体积分数分别为78%,21%,约1%,求空气的平均式量.从海水中提取溴和碘地球上溴资源的分布情况
溴是海洋元素,地球上99%的溴分布在海水中,陆地上溴的储量只占地球上溴的总储量的1%。溴的提取海水提溴的步骤海水中溴的浓度比较低,怎么办?我们需要的是游离态的单质溴,而海水中的溴是以什么形态存在的呢?我们应选择什么物质作为氧化剂呢?得到的单质溴如何从海水中提取出来呢?
阅读课本并思考Cl2+2Br-
→2Cl-+Br2从海水中提取溴和碘一、从海水中提取的元素--溴和碘
1、海水提溴Cl2+2Br-→2Cl-+Br2浓缩氧化提取海水卤水溴水粗溴纯溴精制溴蒸气水封液溴2、溴(Br2
)的性质颜色:状态:气味:密度:溶解性:特性:保存:深棕红色液体(常温下)有刺激性气味比水大微溶于水1.微溶于水却易溶于有机溶剂2.易挥发棕色瓶,用水液封3、碘(I2
)的性质颜色:状态:密度:溶解性:特性:紫黑色晶体比水大微溶于水1.微溶于水却易溶于有机溶剂2.易升华3.使淀粉变蓝
水CCl4碘单质学生实验:取二份等量的碘单质(少量)分装于2支试管中,再分别往2支试管中加入3mL水、四氯化碳,振荡,观察现象。橙黄色紫红色实验探究碘的溶解性实验探究分别取3mL碘水于两支试管中,然后往两支试管中分别加入1mL酒精、四氯化碳,振荡,观察现象。颜色试剂实验现象碘水棕黄色酒精碘水棕黄色四氯化碳(CCl4)不分层,浅棕色溶液分层,下层溶液呈现紫红色如何把碘单质从水中分离出来?比较水和CCl4的密度大小?CCl4层4、萃取
利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同的性质,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液提取出来的方法,叫做萃取。
萃取分液是一种常见的分离物质的方法。4、萃取萃取剂的选择:(1)溶质在萃取剂中的溶解度很大,要远大于溶质在原溶剂中的溶解度。(2)萃取剂必须与原溶剂互不相溶,要上下分层。[探究与深化]看一看,想一想:溴水中加入四氯化碳、苯等有机溶剂,振荡。颜色试剂实验现象溴水橙黄色四氯化碳(CCl4)溴水橙黄色苯溶液分层,下层溶液呈现橙红色.溶液分层,上层溶液呈现橙红色.比较水和苯的密度大小?CCl4层苯层水汽油(苯)四氯化碳溴碘橙黄色橙红橙红棕黄色紫红紫红上层下层总结碘在海水中含量太低,仅有60μg/L目前还不能直接从海水中提取碘。海洋植物,如海带、马尾藻等有吸附碘离子的特殊能力,它们能把海水中的碘富集到是海水中的10万倍以上。所以通常从海带或马尾藻中提取碘。碘的提取海带提碘的步骤讨论并设计如何从海带中提取碘?5、海带提碘干燥海带海带灰滤液(含碘离子)碘水碘的CCl4溶液固体I2灼烧溶解过滤氧化萃取分液蒸馏Cl2+2I-→2Cl-+I2检漏装液振荡分液静置分液[练习与评价]将溴水和下列试剂混合振荡,静置后下层为橙色的是()
A.酒精B.苯
C.四氯化碳D.汽油碘缺乏症是目前已知的导致人类智力障碍的主要原因。为解决这一全国性问题,我国已经开始实施“智力工程”。最经济可行的措施是()
A.食盐加碘(盐)B.面包加碘(盐)C.大量食用海带D.注射含碘药剂
CA海水提溴溴是一种贵重的药品原料,可以生产许多消毒药品。例如大家熟悉的红药水就是溴与汞的有机化合物,溴还可以制成熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等。地球上99%以上的溴都蕴藏在汪洋大海中,故溴还有“海洋元素”的美称。据计算,海水中的溴含量约65毫克/升,整个大洋水体的溴储量可达100万亿吨。大海是溴的“故乡”。早在19世纪初,法国化学家就发明了提取溴的传统方法(以中度卤水和苦卤为原料的空气吹出制溴工艺),这也是目前工业规模海水提溴的惟一成熟方法。此外,树脂
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