1、 1教学内容金属资源的存在1、地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海水中,除很少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余的都以化合物的形式存在。2、工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属。常见的金属矿石有:矿石 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 黄铁矿 铝土矿 黄铜矿 辉铜矿主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 FeS2 Al2O3 CuFeS2 CuS2铁的冶炼1、 工业炼铁的原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气。2、 工业炼铁的原理:利用一氧化碳作还原剂,将铁从铁的氧化物中还原出来,如:3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO24 CO + Fe3O4 3Fe + 4CO2炼铁
2、设备:高炉2【注意】工业炼铁中的还原剂是一氧化碳,不是碳单质。焦炭的作用主要体现为:产生还原剂(一氧化碳)和产生热量,提高炉温。用化学方程式可表示为: C + O2 CO2 CO2 + C 2 CO石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣而除去。工业炼铁的主要反应原理不是置换反应,且工业炼铁炼出的不是纯铁,而是生铁。工业上炼铁时用一氧化碳作还原剂,一方面反应物为气体,能与铁矿石充分接触,可加快反应速率;另外生成的二氧化碳气体又能与碳反应生成一氧化碳,可循环使用,节约成本。一氧化碳还原氧化铁的实验:实验现象:红色粉末逐渐变为黑色,澄清的石灰水变浑浊,尾气点燃产生蓝色火焰。【注意事项】先通入
3、一氧化碳气体,排尽装置内的空气,然后再点燃酒精灯,防止一氧化碳与空气混合加热后发生爆炸。实验完毕后要先撤酒精喷灯,继续通入一氧化碳气体,直到玻璃管冷却,一是防止高温下的铁与空气接触,被再次氧化;二是还可防止澄清石灰水倒吸。尾气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以尾气要收集或点燃,以防直接排放污染大气。含杂质物质的相关化学方程式的计算1、化学方程式表示的各物质的质量关系是纯净物间的质量关系。当反应物或生成物中含有杂质时,必须先将它们换算成纯物质的质量,才能代入化学方程式进行计算。2、有关含杂质物质的化学反应计算的一般步骤:将含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量;将纯物质的质量代入化学方程式计算;3
4、将计算得到的纯物质的质量换算成含杂质物质的质量。100 t 含氧化铁质量分数为 80%的赤铁矿石,理论上可炼出含铁 96%的生铁的质量是( )A. 56 t B. 58.3 t C. 70 t D. 72.9 t探究铁生锈条件的实验设计试管 1 试管 2 试管 3铁钉生锈 铁钉不生锈 铁钉不生锈铁生锈的实质是铁与空气中的氧气和水发生化学反应,铁只与水或只与氧气接触不易生锈。铁锈主要成分是 Fe2O3xH2O,具有疏松多孔的结构,铁制品生锈后,应及时清除铁锈。防止铁生锈的措施保持铁制品表面的干燥和洁净;在铁制品表面喷漆、涂油、烧制搪瓷等,隔绝空气和水;在铁制品表面镀上一层其它耐腐蚀金属,如锌、铬
5、等,还可以通过化学方法使铁制品表面形成致密的氧化膜,如烤蓝。改变金属的组成和结构,如加入铬、镍等金属制成不锈钢。拓展:铁生锈是缓慢氧化,反应过程中会放出热量,人们利用这一点在生活中用来制暖手宝;另外,铁生锈时消耗氧气和水,人们常用铁粉作食品保鲜剂。铁锈结构疏松,不能隔绝空气和水,不能起到防锈的目的,铁制品表面的铁锈应及时清除。而铝“生锈”时表面形成的致密的氧化膜可以隔绝空气,可防止金属腐蚀,不能除去。铁在食盐水中生锈的速率会加快,因此切过咸菜的菜刀若没有及时清洗,过一晚上就会生锈。二、金属资源的保护措施1、防止金属生锈42、回收利用废旧金属3、有计划合理地开采矿物4、寻找金属替代品铁在与氧气和
6、水同时接触时才能生锈,因此在设计实验探究铁生锈的条件时,可采用控制变量法,使铁钉只与氧气、只与水、与氧气和水同时接触,比较现象得出结论。溶液知识点一 溶液的形成及组成1、定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成的均一、稳定的混合物。2、溶液的特征均一性:是指溶液中任意一部分的组成和性质完全相同。稳定性:是指外界条件不变时(温度、溶剂量、气体压强等),溶液长时间放置不会分层,也不会析出固体物质或放出气体。溶液是混合物3、 溶液的组成:溶液由溶质和溶剂组成。被溶解的物质叫溶质(可以是固体、液体或气体),能溶解其他 物质的物质叫溶剂(如水、汽油、酒精等)注意:溶液的质量等于溶质质量与溶剂质量之和
7、;但溶液的体积不一定等于溶质的体积与溶剂的体积之和。4、 溶质和溶剂的判断5液液型溶液类型 气液型 固液型无水 有水溶质 气体 固体 量少 非水物质溶剂 液体 液体 量多 水5、 溶液的命名溶液由溶质和溶剂组成,它的命名中包含溶质和溶剂,一般读成“某溶质的某溶剂溶液”,如白磷的二硫化碳溶液,氯化钠的水溶液,不过当溶剂为水时常把溶剂略去,如硝酸银溶液中的溶剂(水)略去了。【易错提示】溶液具有均一性和稳定性,但具有均一性和稳定性的物质不一定是溶液,可能是纯净物,如水,酒精等。溶液不一定都是无色的,如硫酸铜溶液显蓝色,氯化亚铁溶液呈浅绿色,高锰酸钾溶液是紫红色的。溶液由溶质和溶剂组成,但是溶液不一定
8、是由一种溶质和溶剂组成,如海水、饮料等溶液中的溶质,就有多种。水是一种常见的溶剂,但不是唯一的溶剂,汽油、酒精等也可作溶剂。溶液中未溶解的物质不能计入溶液质量。当两种液体互相溶解时,通常把量多的一种叫做溶剂,量少的叫做溶质,如果其中有一种是水,常把水作为溶剂。溶质在溶液中有的以分子形式存在,如酒精、蔗糖等,有的以离子形式存在,如氯化钠。【拓展】当一种物质分散到另一种物质中发生化学变化时,溶质的成分会发生相应的改变,如氧化钙与水混合后发生化学反应生成氢氧化钙,那么得到的是氢氧化钙溶液,锌与稀硫酸恰好完全反应后得到的是硫酸锌溶液。【方法规律】判断某物质是溶液的标准:均一性、稳定性、混合物。符合这
9、3 个条件的物质一定是溶液,当一种物质能溶解到另一物质中时,就能形成溶液。如碘能溶于酒精,在酒精中就能形成溶液。判断溶液中的溶质和溶剂,要根据该溶液的形成方法来区别对待:当一种(或几种)物质只是简单地溶解分散到另一种物质中形成溶液,那么溶质就是被溶解的物质,如氯化氢气体溶于水,得到稀盐酸;当一种6物质与另一物质发生化学反应时,产生的新物质又能溶解形成新的溶液,那么溶质就是反应后产生的新物质了。如稀盐酸与碳酸钙完全反应后得到的是氯化钙溶液。其他特殊的,如胆矾(CuSO 45H2O)溶于水后得到 CuSO4 溶液,胆矾中的结晶水变为溶剂的一部分。知识点二 物质溶解时的吸热或放热现象物质在溶解时通常
10、会伴随着热量的变化,因此会使溶液的温度发生改变。大多数物质溶于水溶液温度无明显变化,如氯化钠;有些物质溶于水时溶液温度升高,如氢氧化钠、氧化钙、浓硫酸等。有些物质溶于水时溶液温度降低,如硝酸铵。【拓展】物质在溶解过程中发生了两种变化,一种是溶质的分子(或离子)在水分子的作用下向水中扩散,这一过程吸收热量;另一种是扩散的溶质的分子(或离子)和水分子作用,生成水合分子(或水合离子),这一过程放出热量,溶解过程中的温度变化:扩散过程中吸收的热量水合过程中放出的热量,溶液温度降低;扩散过程中吸收的热量水合过程中放出的热量,溶液温度升高;扩散过程中吸收的热量水合过程中放出的热量,溶液温度几乎不变;知识点
11、三 乳化现象小液滴分散到液体里形成的混合物叫乳浊液,乳浊液不稳定,易分层,乳化作用能够增强乳浊液的稳定性。如在植物油中加入洗涤剂后,植物油被分散成无数的小油滴,而不能聚成大的油珠,从而使油和水不再分层,这种现象称之乳化现象【易错提示】乳浊液经“乳化” 后形成的并不是溶液,仍是乳浊液,因为乳化只是使植物油等分散成无数细小的液滴存在于水中而不聚集成大的油珠。汽油清洗油污时,是汽油溶解油污,形成的是溶液,与洗洁精清洗油污原理不同。乳浊液所起的作用称为乳化作用溶液、悬浊液、乳浊液的比较项目 溶液 悬浊液 乳浊液一种或几种物质分散到另一 固体小颗粒悬浮在液体 小液滴悬浮在液体中形7定义 种物质里,形成的
12、均一、稳定的混合物中形成的混合物 成的混合物分散物质的溶解性 溶 不溶 不溶分散物质的状态 固、液、气 固 液分散在溶剂里的粒子 分子或离子 许多分子的聚集体 许多分子的聚集体现象 透明、均一 浑浊、不均一 浑浊、不均一久置现象 不变(稳定) 沉淀 分层相同点 混合物乳浊液是小液滴分散到另一种液体里形成的混合物,不具有均一性和稳定性。溶液是物质以分子或离子形式分散到另一种物质中形成的混合物,具有均一性和稳定性。下列关于溶液、乳浊液的描述中正确的是( )A. 植物油溶于汽油得到的混合物属于乳浊液B. 可用过滤的方法将溶液和乳浊液中的分散物质分离出来C. 植物油分散到水中形成的混合物不稳定,久置后
13、会分层D. 用洗洁精清洗油污得到的混合物属于溶液日常生活中除去油污的方法很多,下列现象不属于乳化现象的是( )A.修车工用汽油洗去手上的油污 B.用洗发精洗去头发上的油脂C.用洗面奶洗去皮肤上的油脂 D.用洗洁精洗去餐具上的油污下列利用了乳化原理的是( )A.用汽油除去衣服上的油污 B.用酒精洗去残留在试管内壁的碘C.用洗洁精除去餐具上的油污 D.用盐酸除去水垢(主要成分:碳酸钙)下列有关溶液的叙述中,正确的是( )溶液都是无色透明的;溶液中各部分都是均一稳定的; 溶液中的溶剂一定是水;气体、液体、固体均可作溶质;任何条件下的溶液都是稳定的;两种液体互溶时,量少的一定是溶质; 在溶液中进行的化
14、学反应速率快;硬水、泥水、油水、矿泉水都是溶液;溶质在溶解的过程中,有的放出热量,有的吸收热量;均一、稳定的液体一定是溶液。8A. B. C. D. 溶液在工业生产和科学研究中具有广泛的用途,下列关于溶液的说法正确的是( )A. 面粉与水混合一定形成溶液 B. 溶液都是无色透明的C. NH4NO3、NaCl、CaO 三者分别溶于水,所得溶液的温度逐渐降低D. 溶液是由溶质和溶剂组成的混合物用水做试剂,不可能区分开来的一组物质是( )A.石灰石、氯化钠、氢氧化钠 B.植物油、酒精、浓硫酸C.硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸钠 D.氯化钾、硝酸铵、硫酸钠溶解度知识点 1 饱和溶液与不饱和溶液1. 饱和溶液与
15、不饱和溶液的概念饱和溶液:在一定温度下,向一定量的溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液不饱和溶液:在一定温度下,向一定量的溶剂里加入某种溶质,当溶质还能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。强调两个前提:一定温度下一定量的溶剂。2. 判断溶液是否饱和的方法判断溶液是否饱和的简单方法:往溶液中加入原溶质,若不继续溶解,则为饱和溶液;若能继续溶解,则为不饱和溶液。含有未溶解的固体的溶液为该温度下该固体物质的饱和溶液。3. 饱和溶液与不饱和溶液的相互转化一般情况下:不饱和溶液 饱和溶液 (大多数固体物质的溶液)增加溶质、蒸发溶剂或降温增加溶剂或升温
16、9一定温度下:饱和石灰水 不饱和石灰水4. 饱和溶液和不饱和溶液与浓稀溶液的关系对于不同溶质来说,饱和溶液和不饱和溶液与浓稀溶液没有必然的关系。对于同一物质来说,在同一温度下,饱和溶液一定比不饱和溶液浓5. 结晶结晶:溶液中的溶质以晶体的形式从溶液中析出的过程。结晶的方法冷却热饱和溶液。如从硝酸钾的饱和溶液中得到硝酸钾晶体。蒸发溶剂。如从海水中提取食盐。【易错提示】饱和溶液或不饱和溶液要强调,是在“一定温度、一定量溶剂中”,因为一旦温度、溶剂量改变了,饱和溶液(或不饱和溶液)就可能会变成不饱和溶液(或饱和溶液)。一定温度下,某物质的饱和溶液只是不能继续溶解原来的溶质,但可以溶解别的物质,如往一
17、定温度下的饱和食盐水中加入硝酸钾固体,可看到固体逐渐溶解,因此一定要强调是哪种物质的饱和溶液。饱和溶液与不饱和溶液间转化的一般与特殊规律:任何饱和溶液在添加溶剂时一定可以变成不饱和溶液,升温后不一定能变成不饱和溶液,如饱和的石灰水;同理所有的不饱和溶液可通过添加溶质或蒸发溶剂变成饱和溶液,但降温不一定能得到饱和溶液。饱和(或不饱和)溶液强调的是在一定条件下溶质能否继续溶解,即溶解的最大限度;浓溶液或稀溶液强调的是在一定量溶液中所溶解的溶质的多少,因此两者之间没有必然的联系,饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液。【方法规律】一定条件下判断溶液是饱和溶液的方法:一是溶液中有未溶解的固体
18、溶质,且溶质质量不再减少;二是加入原溶液中的溶质,加入的溶质不再继续溶解。改变溶液的温度、溶质、溶剂的质量可使饱和溶液与不饱和溶液相互转化,不过要注意一般规律与特殊情况,如改变温度时一般的饱和溶液升高温度会变成不饱和溶液,但是饱和石灰水升温,却变成饱和溶液,并析出晶体。降温升温10下列关于饱和溶液的说法中,正确的是( )A. 在一定温度下,向 KNO3 饱和溶液中加 KNO3 晶体,溶液质量增大B. 饱和溶液是指在任何时候都不能再溶解同种溶质的溶液C. 在一定温度下,饱和的氯化钠溶液中不能再溶解蔗糖D. 改变条件可以使不饱和溶液变成饱和溶液下列说法正确的是( )A. 在一定温度下,不能再溶解某
19、种物质的溶液是饱和溶液B. 在一定量的溶剂中,还能再溶解某种物质的溶液是不饱和溶液C. 一定温度下某溶质的饱和溶液不能再溶解任何物质D. 析出晶体后剩余的溶液一定是该温度下该溶质的饱和溶液室温下,向一定量的氯化钠溶液中加入 10g 氯化钠固体,充分搅拌后,尚有部分固体未溶解,加入 10g 水后,固体全部溶解。下列判断正确的是( )A. 加水前一定是饱和溶液 B. 加氯化钠前可能是饱和溶液C. 加水后一定是饱和溶液D. 加水后一定是不饱和溶液要使一杯接近饱和的硝酸钾溶液变成饱和溶液,下列做法不能实现的是( )A.降低溶液温度 B.加入较多同温度下的硝酸钾饱和溶液,搅拌均匀C.恒温蒸发一定量的水 D.再加入一些硝酸钾氢氧化钙的溶解能力随温度升高而减小。要想把一瓶接近饱和的石灰水变饱和,具体措施有:加入氢氧化钙; 升高温度; 降低温度; 加入水;蒸发水其中措施正确的是A B C D