实验化学专题2.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验化学,专题,2,物质性质的探究,浙江省丽水中学 杨广斌,lsygb2003,课题,1,铝及其化合物的性质深度研究,实验一、铝与氧气反应的实验探究,1,、,2Al+3/2O,2,=Al,2,O,3,r,G,0,=-1582kJ/mol,Mg+1/2O,2,=,MgO,r,G,0,=-569.4kJ/mol,3Fe+2O,2,=Fe,3,O,4,r,G,0,=-1015kJ/mol,2,、,在金属活动顺序表中,金属活动性,:Mg,Al,Fe,实验一、铝与氧气反应的实验探究,3,、,镁,、铝,和铁三种元素的电离势数值比较,第,电离势 第,电离势 第,电离势,Mg,7.646eV,15.035eV,Al,5.986eV,18.828eV,28.447eV,Fe,7.870eV,16.18eV,30.651eV,从,金属活动顺序表,和,r,G,0,(125mg,，所以反应能成功进行。,启示：本实验不仅要关注铝箔的大小和形状，还要关注集气瓶的容积。,第三,:,铝箔与氧气的接触面积太少,.,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。二是铝箔与火柴梗的缠绕方式不正确导致实验难以成功。,A,图铝箔与氧气接触面积小,另外火柴不能充分燃烧,不能达到铝的着火点,难以引发铝箔燃烧,.B,图和,C,图正确,.,铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因,A,B,C,实验一的注意事项,:,集气瓶中氧气浓度要尽可能大,最好采用排水集气法收集氧气,.,选择容积较大的集气瓶作为反应器,.(,体积与,铝质量关系,),铝箔以螺旋状绕紧一根火柴,.,待火柴烧到,2/3,以后，火焰能“包围”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；可以用,H,2,O,2,溶液与,MnO,2,粉末混合直接在集气瓶中制,O,2,。,(,一定要氧气纯度足够大才开始实验,),方法,1,：在集气瓶里放少许,30%,的双氧水，准备少许二氧化锰在实验时投入集气瓶；这样在实验前就不需要制备和储存氧气，保证在实验时有氧可用。,方法,2,：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剧烈的燃烧，现象明显，操作简便！,介绍另外三种“铝在氧气中燃烧”实验,介绍另外三种“铝在氧气中燃烧”实验,方法,3,：在石棉板的中央放上,2,克干燥的过氧化钠，堆成小丘状,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,然后用喷水器向小堆上均匀地喷上水雾，使过氧化钠刚润湿为止,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,。,实验二,:,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。若浓度过大时，酸性太强，铝片表面的氧化膜被溶解，与编者的设计意图相悖。,看似简单但容易失败的是第,21,页步骤（,3,）：将一块,未,擦去氧化膜的铝片放入,20mL,0.5mol.L,-1,CuSO,4,溶液中，观察铝片表面的现象。,实验二,:,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。,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，与金属铝发生置换反应，这样步骤（,2,）与步骤（,3,）的实验现象就相似，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？,长期,露置于实验室中的,小块铝片,或铝箔。,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。,灼烧后的铝片氧化膜也不完整无缺。,实验二的注意事项,:,、,CuSO,4,溶液浓度不要太大。（,0.5mol.L,-1,较合适）。,、选择氧化膜完美无损的铝片做实验的步骤（,3,）。不选择新切开的小铝片。不选择灼烧成的铝片。,、铝片在浓硝酸中钝化的时间一定要足够长久。,因为依据课本第页“钝化,12min,后”的铝片，再放在,20mL,0.5mol.L,-1,CuSO4,溶液中约半小时后，铝片表面有明显的溶解现象，这与编者的编写意图不合。,实验三,:,铝配合物的生成,。,最困惑的是第,22,页步骤（,2,）：在另一支试管中（,1mLmol.L,-1,AlCl,3,溶液）滴加,2mL10%NH,4,F,溶液，再滴加,1mL3.0mol.L,-1,NH,3,.H,2,O,溶液，边滴加边振荡试管，观察实验现象。,实验前,我对该实验现象猜测是,:,无明显现象,.,原因之一,:,中学阶段的铵盐均易溶于水,故,(NH,4,),3,AlF,6,也易溶于水,.,原因之二,:,课本第,21,页的”信息提示”中有离子方程式,:Al,3+,+6F,-,=AlF,6,3-,实验三,:,铝配合物的生成,。,白色沉淀，呈浑浊状,我的,实验现象：加,NH,4,F,溶液后出现白色浑浊，加,NH,3,.H,2,O,溶液后仍为白色浑浊。静置片刻，试管底部出现白色沉淀。,静置一段时间后的沉淀，呈粉末状,实验三,:,铝配合物的生成,对实验现象的几个猜想与验证：,猜想之一,:,会不会是试剂,NH,4,F,和试剂,AlCl,3,的纯度不够，生成了未知名的白色沉淀,.,。,一般不会，但也不敢百分之百确定。,实验三,:,铝配合物的生成,。,实验三,:,铝配合物的生成,对实验现象的几个猜想与验证：,猜想之二,:,白色沉淀会不会是（）,沉淀？,因为,NH,4,F,不稳定，,NH,4,F,受热分解成,和，而,与,生成,，,再与,溶液作用生成了氢氧化铝沉淀,.,实验三,:,铝配合物的生成,实验验证该白色沉淀是否真的是氢氧化铝？,把白色沉淀等分成两份，往其中一份加稀盐酸，往另一份加氢氧化钠溶液，结果白色沉淀都很快溶解。,该白色沉淀,很类似于,氢氧化铝的两性，既能溶解于酸，又能溶解于碱。,实验三,:,铝配合物的生成,氢氧化铝絮状沉淀，颗粒较大,六氟铝酸铵沉淀，颗粒较小，呈粉末状,能否确定该白色就是氢氧化铝呢？再看一个对比实验。,实验三,:,铝配合物的生成,实验结论：,、该白色沉淀是氢氧化铝的可能性不大，很可能是六氟铝酸铵（,）,。、六氟铝酸铵是一种溶解性不大的白色固体。、六氟铝酸钠和六氟铝酸的溶解性都大于六氟铝酸铵。,产品名称 氟铝酸铵,(NH,4,),3,AlF,6,),氟化铝铵 分子量,195.00,，英文名称,Ammonium,Hexafluoroaluminate,，,Ammonium,fluoroaluminate,性状,白色或浅灰色粉末，微溶于水。,cn.made-in-,/,中国制造网,=,首页,产品目录,化工,农药,杀虫剂,氟铝酸铵（氟化铝铵）,Ammonium,Fluoroaluminate(Ammonium,Aluminate,Fluoride),分子式：,(NH,4,),3,AIF,6,：,相对分子质量：,195.09,：性质：,白色或浅灰色粉末。微溶于水。,用途：用作刹虫剂，也用于陶瓷、玻璃工业及铝纤焊。,页,产品类别,试剂产品。名 称：氟铝酸铵,;,分子量：,195.09,；,性 状：白色结晶性粉末，易溶于水，,水溶剂能腐蚀玻璃,。,实验三的注意事项,:,、,NH,4,F,溶液要略过量，否则加氨水后，试管中剩余的,AlCl,3,溶液会与氨水作用后产生白色的氢氧化铝沉淀。,、注意,NH,4,F,是无机毒品，注意安全。,、,NaOH,溶液浓度不能太大。,实验四,:,培养明矾晶体,实验四的注意事项,:,、配制的明矾溶液一定要饱和，每次把母液配成,30,40,的溶液，有利于晶核的快速长大，不至于晶体在室温升高时溶解。否则晶核会被溶解。、选取形状完整的小晶体作为晶核。、溶液饱和度太大产生不规则小晶体附在原晶核之上，晶体不透明；饱和度太低，成长缓慢或溶解。,谢谢！,2007,年,12,月,27,日,