人教版高中化学 《实验化学》课题1 铝及其化合物的性质深度研究课件 苏教选修6.ppt
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1、实验化学专题实验化学专题2 2 物质性质的探究物质性质的探究课题课题1 1 铝及其化合物的性质深度研究铝及其化合物的性质深度研究2021/8/9 星期一1实验一、铝与氧气反应的实验探究实验一、铝与氧气反应的实验探究 1、2Al+3/2O2=Al2O3 rG0=-1582kJ/mol Mg+1/2O2=MgO rG0=-569.4kJ/mol 3Fe+2O2=Fe3O4 rG0=-1015kJ/mol2、在金属活动顺序表中在金属活动顺序表中,金属金属活动性活动性:MgAlFe2021/8/9 星期一2实验一、铝与氧气反应的实验探究实验一、铝与氧气反应的实验探究 3、镁镁、铝、铝和铁三种元素的电离
2、势和铁三种元素的电离势数值比较数值比较 第第电离势电离势 第第电离势电离势 第第电离势电离势Mg 7.646eV 15.035eV Al 5.986eV 18.828eV 28.447eV Fe 7.870eV 16.18eV 30.651eV 2021/8/9 星期一3 从从金属活动顺序表金属活动顺序表和和r rG G0 0(0)(125mg,所以反应能成功进行。所以反应能成功进行。启示:本实验不启示:本实验不仅要关注铝箔的仅要关注铝箔的大小和形状,还大小和形状,还要关注集气瓶的要关注集气瓶的容积。容积。2021/8/9 星期一7 第三第三:铝箔与氧气的接触面积太少铝箔与氧气的接触面积太少.
3、一是没有掌握好铝箔的厚度,过厚的铝箔在一定一是没有掌握好铝箔的厚度,过厚的铝箔在一定程度上减少了单质铝与氧气的接触程度上减少了单质铝与氧气的接触。二是铝箔与火柴梗的缠绕方式不正确导致实验难二是铝箔与火柴梗的缠绕方式不正确导致实验难以成功。以成功。A图铝箔与氧气接触面积小图铝箔与氧气接触面积小,另外火柴不另外火柴不能充分燃烧能充分燃烧,不能达到铝的着火点不能达到铝的着火点,难以引发铝箔燃难以引发铝箔燃烧烧.B图和图和C图正确图正确.铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因ABC2021/8/9 星期一8实验一的注意事项实验一的注意事项:集气瓶中氧气浓度要尽可能大集气瓶中氧
4、气浓度要尽可能大,最好采用排水最好采用排水集气法收集氧气集气法收集氧气.选择容积较大的集气瓶作为反应器选择容积较大的集气瓶作为反应器.(体积与体积与铝质量关系铝质量关系)铝箔以螺旋状绕紧一根火柴铝箔以螺旋状绕紧一根火柴.待火柴烧到待火柴烧到2/3以以后,火焰能后,火焰能“包围包围”铝条时,再迅速将铝条伸铝条时,再迅速将铝条伸进集气瓶中;铝条不能太早或太迟伸入集气瓶;进集气瓶中;铝条不能太早或太迟伸入集气瓶;可以用可以用H2O2溶液与溶液与MnO2粉末混合直接在集气粉末混合直接在集气瓶中制瓶中制O2。(一定要氧气纯度足够大才开始实验一定要氧气纯度足够大才开始实验)2021/8/9 星期一9方法方
5、法1:在集气瓶里放少许:在集气瓶里放少许30%的双氧水,准备的双氧水,准备少许二氧化锰在实验时投入集气瓶;这样在实少许二氧化锰在实验时投入集气瓶;这样在实验前就不需要制备和储存氧气,保证在实验时验前就不需要制备和储存氧气,保证在实验时有氧可用。有氧可用。方法方法2:铝箔在氧气中很难燃烧起来,这里用铝:铝箔在氧气中很难燃烧起来,这里用铝粉代替铝箔实验:用脱脂棉或者直接用方便易得粉代替铝箔实验:用脱脂棉或者直接用方便易得的纸巾沾上少许铝粉,用坩埚钳夹住在空气里加的纸巾沾上少许铝粉,用坩埚钳夹住在空气里加热之,就可以看到火星四射!此时迅速将二氧化热之,就可以看到火星四射!此时迅速将二氧化锰投入盛有双
6、氧水的集气瓶里,同时将沾有铝粉锰投入盛有双氧水的集气瓶里,同时将沾有铝粉的棉花或纸巾伸入集气瓶,可以看见铝在氧气里的棉花或纸巾伸入集气瓶,可以看见铝在氧气里剧烈的燃烧,现象明显,操作简便!剧烈的燃烧,现象明显,操作简便!介绍另外三种介绍另外三种“铝在氧气中燃烧铝在氧气中燃烧”实验实验2021/8/9 星期一10介绍另外三种介绍另外三种“铝在氧气中燃烧铝在氧气中燃烧”实实验验方法方法3:在石棉板的中央放上:在石棉板的中央放上2克干燥的过氧化克干燥的过氧化钠,堆成小丘状钠,堆成小丘状 将铝粉撒在过氧化钠上面,使将铝粉撒在过氧化钠上面,使它完全覆盖过氧化钠并呈薄薄的一层它完全覆盖过氧化钠并呈薄薄的一
7、层 然后用喷然后用喷水器向小堆上均匀地喷上水雾,使过氧化钠刚水器向小堆上均匀地喷上水雾,使过氧化钠刚润湿为止润湿为止 过氧化钠跟水反应产生氧气并放出热过氧化钠跟水反应产生氧气并放出热量,会使铝粉着火燃烧量,会使铝粉着火燃烧 。2021/8/9 星期一11实验二实验二:铝表面氧化膜的实验探究铝表面氧化膜的实验探究 第一,硫酸铜溶液的浓度要小,最好不第一,硫酸铜溶液的浓度要小,最好不要超过课本规定的要超过课本规定的0.5mol.L-1。原因:硫酸铜溶液水解显酸性。若浓度过原因:硫酸铜溶液水解显酸性。若浓度过大时,酸性太强,铝片表面的氧化膜被溶解,大时,酸性太强,铝片表面的氧化膜被溶解,与编者的设计
8、意图相悖。与编者的设计意图相悖。看似简单但容易失败的是第看似简单但容易失败的是第21页步骤(页步骤(3):将):将一块一块未未擦去氧化膜的铝片放入擦去氧化膜的铝片放入20mL0.5mol.L-1CuSO4溶液中,观察铝片表面的现象。溶液中,观察铝片表面的现象。2021/8/9 星期一12实验二实验二:铝表面氧化膜的实验探究铝表面氧化膜的实验探究第二,选择氧化膜完美无损的铝片做实验。第二,选择氧化膜完美无损的铝片做实验。原因:如果铝片表面的氧化膜局部破损,硫原因:如果铝片表面的氧化膜局部破损,硫酸铜溶液就会从破损处乘虚而入,与金属铝发酸铜溶液就会从破损处乘虚而入,与金属铝发生置换反应,这样步骤(
9、生置换反应,这样步骤(2)与步骤()与步骤(3)的实)的实验现象就相似,与编者的设计意图相悖了。验现象就相似,与编者的设计意图相悖了。哪些铝片的氧化膜是完美无损的?哪些铝片的氧化膜是完美无损的?长期长期露置于实验室中的露置于实验室中的小块铝片小块铝片或铝箔。或铝箔。有些大块铝片表面的氧化膜也完美无损,有些大块铝片表面的氧化膜也完美无损,但要切割后才能使用,切割时形成新缺口。但要切割后才能使用,切割时形成新缺口。灼烧后的铝片氧化膜也不完整无缺。灼烧后的铝片氧化膜也不完整无缺。2021/8/9 星期一13实验二的注意事项实验二的注意事项:、CuSO4溶液浓度不要太大。溶液浓度不要太大。(0.5mo
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