绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇氯酸的化学性质范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
2.过程与方法:通过学生自己分析、制订研究方案、动手做实验,培养其表达、观察、分析能力。让学生掌握分析、制订实验方案、抽象概括的科学方法。
3.情感态度与价值观:通过实验,增强同学们对身边化学现象的好奇心和探究欲,培养学生学习化学的兴趣;培养学生敏锐的观察能力。
二、教学重点及难点
重点:氯的单质和化合物的性质。
难点:氯气与水反应后产物的检验。
三、设计思路
从氯气的重要用途引入,使学生明确氯气对工农业生产和生活起到的重要作用。从氯气用于自来水处理出发,展开氯气与水的反应,进而延伸到氯气与碱溶液的反应。
四、教学过程
[导入]由表示氯气主要用途的树状图片引入本节课的研究对象――氯气,通过对图片的简单分析,使学生意识到我们的生活是离不开氯气的。对图片作简单解释。
[过渡]氯气为何与水处理有联系呢?在实际生活中,氯气又是怎样与水处理建立联系的呢?大家通过接下来的学习就可以找到问题的答案。首先回忆一下氯气是一种什么样的气体。
[板书](一)氯气的物理性质
[板书](二)氯气的化学性质
与金属单质
与非金属单质
[设问]那氯气在水中的溶解度大不大呢?
[演示实验]用一支100mL针筒抽取80mL氯气,然后抽取20mL水,振荡。
[思考与讨论]学生观察现象,并进行描述。
[板书]氯气能溶于水,常温下,一体积水约能溶解二体积氯气。
[过渡]氯气溶于水中是和氧气溶于水一样,还是和二氧化碳溶于水会有一部分生成碳酸类似呢?
[学生小组实验]利用桌上的试剂和仪器装置完成P42活动与探究的实验,并记录现象及结论。
[交流与讨论]展示学生记录的实验现象及结论,分析得出结论:是一种新的物质,具有漂白性。学生通过实验推出可能具有漂白性的是一种新的物质。
[叙述]这种未知的物质就是HClO,我们叫它次氯酸,具有漂白性,它能够使一些有机色素褪色,还具有杀菌、消毒作用,很多地方使用的自来水就是用氯气消毒的。
[设问]既然氯气和水能够发生反应,为什么新制的氯水还会是黄绿色的呢?
[思考与讨论]猜测可能的原因。
[叙述]氯气在与水反应的同时,它们反应生成的盐酸和次氯酸会反应重新变成氯气和水,像这样的化学反应,我们叫它可逆反应,在书写化学方程式时,把“等号”改写成“可逆符号”。
[板书]氯气与水反应(学生书写化学反应方程式)。
[过渡]生活中一般不会直接使用氯气或次氯酸进行消毒。
[媒体]氯水光照分解的实验录像。
[板书]次氯酸见光分解(学生书写化学反应方程式)。
由于次氯酸盐比次氯酸稳定,在工业生产和生活中,多用次氯酸盐和碳酸、盐酸等发生反应制取次氯酸。
[过渡]如何将氯气转换成次氯酸盐呢?
[思考与讨论]学生可能猜测将氯气与碱固体或溶液反应,或其他。
[板书]氯气与一些碱溶液反应(学生书写化学反应方程式)。
[叙述]氯化钙和次氯酸钙就是我们熟知的漂白粉的主要成分,工业上就是利用这个反应制取漂白粉的。
[设问]我们夏天去游泳池游泳,游泳池就是用漂白粉消毒的,生活中用的84消毒液能够杀菌、消毒。这些次氯酸盐怎样在使用过程中变成次氯酸呢?
[思考与讨论]学生猜测次氯酸盐转变成次氯酸的可能途径。
[板书]漂白粉生效(学生书写化学反应方程式。)
[板书](三)氯气的用途
[叙述]氯气的用途,呼应开头。
[过渡]现在大家可以为自己解释氯气为何能与水处理建立联系?在实际生活中氯气又是怎样与水处理建立联系的呢?
[思考与讨论]根据氯气的物理、化学性质解决该问题。
[交流与讨论]要求学生根据本节课所学内容解决下列问题:
1.大家在生活中有没有这样的经验,养鱼的人都是把自来水盛放在容器中,放置几天,甚至是在太阳下晒一晒,这是为什么呢?
2.新制的氯水和久置的氯水中所含有的物质相同吗?
[练习]
1.如果我们在做实验时,或工业生产中,由氯气作为尾气排除,我们该怎么办呢?
答案:可用碱液进行吸收。
2.氯气是有毒气体,曾被德国法西斯制成毒气弹用于侵略战争。当这种毒气弹顺风爆炸时,通常可选用的防御办法是( ②④ )
①人躲到低洼的地方去 ②人躲到较高的地方去
③多饮豆浆和牛奶 ④用沾有肥皂水的软布蒙面
3.下列微粒中,能起漂白的作用的是( D )
2.使学生掌握氯气的化学性质及在实验中制取氯气的原理和方法。
3.使学生掌握氯离子的检验方法。
4.通过引导学生观察、分析实验现象,培养学生的观察和分析问题的能力。
教学重点
氯气的化学性质
实验准备
烧瓶、分液漏斗、导管、橡皮塞、铁架台、烧杯、集气瓶、水槽、试管、试管架、坩埚钳、红色布条、砂布、塑料片、培养皿。
教学方法
实验探索——研讨总结——练习提高
教学过程
第一课时
[引言]
前面我们学习了碱金属元素,知道碱金属元素是几种在原子结构和性质上都具有一定相似性的金属元素。这一章我们将要学习几种在原子结构和性质上都具有一定相似性的非金属元素——卤素,它包括F、Cl、Br、I、At等五种元素。卤素及其化合物的用途非常广泛。
[投影](第四章章图)
卤素中最主要的单质是氯气。这一节我们学习氯气,让我们先来学习氯气的性质和用途。
[板书]第一节氯气
一、氯气的性质和用途
(一)物理性质
[引导学生观察]集气瓶中氯气的颜色、状态、嗅气味。
[板书]黄绿色气体、有刺激性气味、有毒、易液化
(二)化学性质
[讲解]氯气的化学性质是否活泼呢?物质的宏观性质是由物质的微观结构决定的,大家回忆一下氯的原子结构示意图。
[提问]1.根据氯的原子结构,推断氯气的化学性质是否活泼?它具有强还原性还是强氧化性?为什么?
2.写出金属钠和氯气反应的化学方程式,并指出哪个是氧化剂?哪个是还原剂?
[板书]1.与金属反应
2Na+Cl22NaCl
[讲解]氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有强氧化性,能与活泼金属反应,氯气能否跟不活泼金属反应呢?让我们通过实验来回答这个问题。
[学生实验]铜在氯气里燃烧(让学生动手实验、观察,自己分析得出结论,并写出反应的化学方程式)。
[板书]Cu+Cl2CuCl2
[讲解]CuCl2溶于水,同学们可观察到不同的颜色,这与溶液中溶质的浓度有关。当CuCl2溶液中溶质的浓度较大时,溶液呈绿色,当CuCl2溶液中溶质的浓度较小时,溶液呈蓝色。
[练习]
实验事实证明,在一定条件下,氯气可跟多种金属直接化合。写出氯气跟下列金属反应的化学方程式:(板书化学方程式)
1.跟铝反应:___________________
2.跟镁反应:___________________
氯气能跟多种金属直接化合,那么氯气能否跟非金属反应呢?下面让我们来做H2在Cl2中燃烧的实验。
[板书]2.与某些非金属反应
[学生实验]H2在Cl2中燃烧(讲解操作要求和注意事项后,由学生动手实验,观察、描述现象,并写出反应的化学方程式)
[板书]H2+Cl22HCl
H2+Cl22HCl
[讲解]纯净的H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰,生成HCl气体,HCl具有刺激性气味,极易溶于水。HCl的水溶液叫做氢氯酸,亦称盐酸。同学们观察到的白雾就是HCl气体跟空气中的水蒸气结合所形成的盐酸小液滴(酸雾)。盐酸是重要的化工原料。
[讨论]
1.比较Cu在Cl2中燃烧与H2在Cl2中燃烧现象的共同点。
2.燃烧是否一定要有O2参加?比较铁、硫、碳在O2中燃烧与Cu、H2等在Cl2中燃烧的现象,找出共同特点,并由此推论什么叫燃烧?
3.工业上用H2、Cl2合成HCl时,应选择什么条件?理由是什么?(选择安全的点燃条件和连续地合成HCl)
[练习]
实验证明,在一定条件下,Cl2还可跟P、S、C等非金属直接化合。试写出下列反应的化学方程式:
1.P在Cl2(不足量)里燃烧生成PCl3
2.P在Cl2(过量)里燃烧生成PCl5
3.C跟Cl2在一定条件下化合生成四氯化碳
[讨论]
金属、非金属跟Cl2化合时,氯元素的化合价如何变化?表现了氯气的什么性质?
[小结]
Cl2是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,有毒。Cl2是一种化学性质很活泼的非金属单质,具有强氧化性,能跟多种金属、非金属直接化合。Cl2可用于合成盐酸,自来水常用它来消毒、杀菌。
Cl2还有哪些重要化学性质和用途?在实验室又如何制取?Cl-如何检验?将在下一节课中学习。
[课外活动]
通过查阅资料,列出Fe、Na、Cu、C、S、H2、CO、C2H5OH的颜色、状态、密度、沸点等物理性质,并通过实验,记录它们燃烧是否有火焰。想一想,火焰的产生跟上述哪种物质性质有关?
已知物质燃烧时,中心温度一般在1000℃左右,燃烧时产生火焰的物质在此温度下是什么状态?由此推论,物质燃烧呈什么状态时便可产生火焰。
第二课时
[复习提问]
1.灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶里,有何现象?写出反应的化学方程式。
2.在空气中点燃氢气,然后伸入盛有氯气的集气瓶里,有何现象?写出反应的化学方程式。
3.Fe、S、C在O2中燃烧,以及H2、Cu在Cl2中燃烧,有何共同特点?
[引导学生阅读]氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它能跟多种金属单质、金属单质化合,它能否跟某些化合物反应呢?请同学们阅读课本中氯气与水反应的有关内容,并回答下列问题:
1.写出Cl2与H2O反应的化学方程式。
2.次氯酸有何重要化学性质和用途?
[板书]3.氯气与某些化合物反应
Cl2+H2O==HCl+HClO
[演示]次氯酸的漂白作用([实验4-4])。
[讨论]Cl2可以使湿润的有色布条褪色,不能使干燥的有色布条褪色,这个事实说明什么?
[引导学生阅读]
在演示实验4-4时,多余的Cl2用氢氧化钠溶液吸收,那么Cl2跟NaOH溶液反应时生成了什么物质?市售的漂白粉和漂粉精的有效成分是什么?漂粉精的生产原理、漂白原理又是什么?请同学们阅读课本中氯气与碱反应的有关内容。阅读后用化学方程式回答下列问题:
1.Cl2跟NaOH溶液反应。
2.工业上用Cl2与石灰乳作用制取漂粉精。
3.漂粉精为什么具有漂白、消毒作用?
[板书]Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3+2HClO
[讨论]存放漂粉精时应注意哪些问题?
[讲解]Cl2的性质如此重要,用途又这么广泛,那么在实验室怎样制取Cl2呢?
[板书]二、氯气的实验室制法
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2
[演示][实验4-5](边演示、边讲解制取Cl2的反应原理,装置原理,操作程序,收集方法和尾气吸收)。
[提问]Cl2在跟金属、非金属单质以及某些化合物反应时,往往有氯化物生成,其中可溶性氯化物溶于水时,一般能电离出Cl-。那么,怎样检验这些可溶性的氯化物呢?它跟我们在初中化学里所学的检验盐酸中Cl-的方法类似,请同学们回忆一下盐酸中Cl-的检验方法。
[板书]三、Cl-的检验
[实验]检验盐酸、NaCl溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液中的Cl-,并用Na2CO3溶液做对比实验。
[练习]写出上述反应的离子方程式
[板书]Ag++Cl-==AgCl
2Ag++CO32-==Ag2CO3
Ag2CO3+2H+==2Ag++CO2+H2O
二、教学目标
(一)知识与技能:
1.了解氯气的物理性质,掌握氯气与金属、非金属反应的化学性质;
2.认识氯气能溶于水,掌握氯气跟水的反应,了解氯水可用来漂白杀菌,掌握次氯酸的化学性质,掌握漂白粉的制法,认识氯气是一种活泼的非金属单质。
(二)过程与方法:
1.充分利用实验现象、生产实践等引导学生发现问题、解决问题。
2.以探究活动为主线,不断发现问题,运用分组实验、讨论交流等学习方法,再对学习素材进行比较分析与归纳概括,使学生从中不断获取新知。
(三)情感态度与价值观:
1.通过探究实验,了解实验探究的过程和一般方法,形成化学实验操作的基本技能,知道化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。
2.通过对氯气性质的推测、实验的验证,进而进行分析,最终树立学生科学的学习态度。
三、学情分析
学生在知识与技能方面,学生还未接触过氯气的性质,对此还比较生疏,过程与方法上,学生能通过观察实验的现象,分析可能发生的化学反应,具有一定的分析能力。通过平时的观察看来,高一学生已经具备一定的实验分析以及探究的能力。
四、教学策略选择与设计
演示实验、动画配合讲解,让学生在活动中,直观地感受到氯气的强氧化性和漂白性等。
五、教学重点及难点
1.氯气的化学性质,化学方程式书写;
2.氯气与水反应及次氯酸的化学性质。
六、教学过程
【引入】长沙的一家毛纺厂发生了氯气泄漏。
红网长沙6月24日讯(记者 李慧芳 通讯员 余笑 汤艳)“位于岳麓区观沙岭郊外的长沙市毛纺厂内发生了毒气泄露……”
【学生活动】观察氯气泄漏情况,以及消防队员的所采取的一系列措施,推测氯气可能具有的性质。
【思考】你从以上的事件中得到了哪些与氯气有关的信息?
【展示】展示一瓶氯气,既然氯气有毒,如何来闻氯气的气味?
【学生】观察氯气的颜色状态,其中一学生用扇闻法闻氯气的气味,得出结论:氯气是黄绿色的,有刺激性气味的气体。
【讲述】消防人员用木塞堵上漏气口。而且消防人员还不断地用水枪向空中逸散的氯气喷水。
【提问】消防人员为什么要用水枪向空中不断地喷水呢?
【学生讨论】水可以吸收氯气:可能是溶解(物理过程),可能是反应(化学过程),或者两者都有。
【提问】氯气会和水发生化学反应吗?
事故现场附近的油菜花一夜之间全部褪色。是什么使油菜花褪色呢?
【实验探究】将干燥的有色布条和湿润色布条分别放入两瓶充满氯气的集气瓶中。
【提问】湿润的布条褪色,干燥的布条没有褪色,说明了什么呢?
【学生】说明干燥的氯气不能使有色布条褪色
【讲述】通过氯水的外观(黄绿色)初步判断,氯气能溶于水。
数据:25℃时,一体积的水可以溶解2体积的氯气,氯气溶于水后的溶液我们称之为氯水。
氯气和水反应可以生成盐酸和次氯酸。Cl2+H2O==HCl+HClO
【提问】起漂白作用的是盐酸还是次氯酸呢?
【实验】将盐酸滴在有色布条上,布条不褪色。
【讲述】干燥的氯气和盐酸都不具有漂白作用,那么其漂白作用的一定就是次氯酸了。次氯酸是一种具有强氧化性的弱酸,具有漂白、杀菌、消毒等作用。
【讲述】
事故现场禁止火种……“氯气与石灰水发生反应后的生成物不会再对空气、土壤、水等环境构成危害。”……
【提问】事故现场为什么要禁止火种?
氯原子的最外电子层上有7个电子,在化学反应总容易结合1个电子。
氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,能与多种金属和非金属直接化合。
【演示实验氯气与Na、Fe、Cu金属反应
【学生】观察实验,描述实验现象:钠与氯气在常温下可以反应,生成白色的烟。2Na+Cl2==2NaCl;铁丝剧烈燃烧,产生棕红色的烟。2Fe+3Cl2=2 FeCl3;红热的铜在氯气里剧烈的燃烧,使集气瓶里充满棕黄色的烟。生成的溶液呈蓝绿色。Cu+Cl2=CuCl2
【多媒体展示】氯气与氢气的反应
纯净的氢气可以在氯气中安静的燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾产生。反应生成的气体是HCl,它在空气中与水蒸气结合,呈现雾状。H2+Cl2=2HCl
【提问】通过H2在Cl2中燃烧的实验,你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识?
【总结】燃烧:任何发光、发热的剧烈的化学反应叫做燃烧。
燃烧不一定要有氧气参加。燃烧是发光、发热的剧烈的化学反应
【讲述】事故现场禁止火种……“氯气与石灰水发生反应后的生成物不会再对空气、土壤、水等环境构成危害。”……
【提问】氯气跟石灰水发生了什么反应?
【学生】2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
【提问】学以致用,读完这则新闻之后,以后遇到类似事故你会怎么办呢?
【作业】①请一一列出你的处理措施以及之所以这样处理的原因,写在通用本上。
②查阅资料,有条件的同学去氯气生产工厂参观,了解实验室制取氯气的原理、方法以及当今工业上生产氯气的原理,分析两种情况原理不同的原因。
③阅读课本P44“拓展视野”,自学“新型灭菌消毒剂――二氧化氯。
④完成《省编作业本》。
七、教学评价设计
一、选择题
1.下列属于化学变化的是( )
A、溴从溴水中挥发出来
B、碘的升华 C、氯水受光照后褪色
D、溴水加苯后溴水层褪色
2.下列关于氯水的叙述,正确的是( )
A、新制氯水中含有Cl2和H2O分子
B、新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C、光照氯水时不会有气体逸出
D、氯水放置数天后酸性减弱
3.下列反应(已略去反应条件)中,不属于氧化还原反应的是( )
A、3Cl2 + 6KOH=5KCl+KClO3+3H2O
中图分类号:G630 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2013)-04-0208-01
分层教学在初中化学教学中有针对性地进行,教师必须充分研究学生的特征,然后把特征相近的学生归结为同一“层次”,使我们的教学具有针对性,避免盲目性。分层教学是根据常规的课堂教学,根据学生的实际情况,设计不同层次的教学目标,根据教学大纲的要求,定出不同层次的教学目标给相应的学生使用。如在教学中可以重点放在基础较差的那一“层次”的学生使用。并强化这一层次的学生落实达纲目标。“提高目标”重点供达纲后的中等生使用,而“高水平目标”供学有余力的优等生使用。重点拓宽优等生的知识面,训练严密的思维能力。例如,人教版的初中《化学》第六章《碳和碳的化合物》的第二节《单质碳的化学性质》。
一、在教学目标方面呈现分层
1.了解:(1)单质碳在常温下化学性质稳定及这一性质在日常生活中的作用,但是随着温度的升高,碳的活动性大大增强,能跟多种物质反应;(2)碳的各种单质的物理性质有很大的差异,但它们的化学性质基本相同;(3)化学反应中的放热或吸热现象。
2.理解:木炭还原氧化铜的实验现象。
3.掌握:(1)碳单质的可燃性;(2)碳单质的还原性;(3)常温时的稳定性。“提高目标”:①通过比较碳和氢气的化学性质,加深对碳和氢气的化学性质的掌握及运用;②用所学的知识及提供的材料,推断某物质中是否存在单元素;③含杂物质在化学反应中的初步计算。
4.高水平目标:(1)从失氧得氧的角度来分析碳和二氧化碳的反应堆是否属于氧化还原反应;(2)碳跟金属氧化物反应时,碳被氧化为二氧化碳还是一氧化碳的讨论。
二、在课堂提问中呈现分层
在课堂上通过教师的提问和学生的回答,能直接反馈教学目标落实得如何。但由于学生的基础及能力参差不齐。这就要求教师设计的问题要具有“层次性”。根据问题的难易、繁简而有的放矢地让不同的层次的学生作答,避免问答的随意性和盲目性。在教学中所提的问题,让优等生或中等生回答,如果问题太容易,没有给他们“跳一跳,摘果子”的机会,就不可能在原有的基础上使他们的“最近发展区”得到开拓。所提的问题让后进生回答,如果问题太难,他们会无所适从,从而产生畏惧甚至抗拒的心态,打击了他们学习的兴趣。因此,课堂提问,对于不同层次的学生,要从不同的角度去设计问题让他们作答。让不同层次的学生都能真正体会到成功的喜悦,从而增强学习的信心。例如,要求学生写出加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的化学方程式,我们可以根据学生的实际,设计不同的层次的提问,供不同层次的学生回答:1.氯酸钾(KClO3)在催化剂二氧化锰(MnO2)作用直下,加热分解生成氯化钾(KCl)和氧气(O2);2.氯酸钾在催化剂的作用下,加热分解生成氯化钾和氧气;3.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物;写出实验室用氯酸钾制取氧气的化学方程式。
1、沙子最一般的成分为二氧化硅(sio2),通常为石英的形式,因其化学性质稳定和质地坚硬,足以抗拒风化。但其成分还是会因当地岩石种类及状况而不同。
2、化学性质比较稳定。不跟水反应。是酸性氧化物,不跟一般酸反应。气态氟化氢跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。跟热的浓强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。二氧化硅的性质不活泼,它不与除氟、氟化氢以外的卤素、卤化氢以及硫酸、硝酸、高氯酸作用(热浓磷酸除外)。
(来源:文章屋网 )
2.了解氯气的用途.
3.掌握实验室制取氯气的原理和方法.
【重、难点】:氯气的化学性质
【教学方法】:观察实验---理解原理---比较归类---串成知识线条
【课时安排】:第一课时做完所有实验,讲完氯气与水的反应,余下为第二节时。
【教学过程】:
l引入:由氯原子的电子层结构引出氟、溴、碘、砹具有相似的电子层结构
和化学性质,成为一个自然族,称为卤族.
l演示实验:观察一瓶氯气,闻味(注意方法”扇”和”飘”),再到入水振荡.
l学生回答:氯气的物理性质(1)色、味、态(介绍毒性)
(2)密度:比空气大
(3)水溶性:可溶(体积比1:2)
(4)熔、沸点:-101C;-34.6C
(与氧气-218C;-183C和氢气-259C;-252C比较)
l演示实验:钠和铜分别在氯气中燃烧
l学生回答:实验现象
l教师讲解:反应原理(注意氯元素的化合价变化)、装置、操作
及有关拓展内容
l演示实验:1.氢气在氯气中安静燃烧和混合光照爆炸.
2.红磷在氯气中燃烧.
l学生回答:实验现象(回忆对比氢气和氧气的反应)
l教师讲解:反应原理及有关拓展内容
l教师讲解:1.氯气与水反应的原理,分析氯元素化合价的变化;
2.次氯酸的强氧化性和用途.
l演示实验:次氯酸使色布褪色
l思考讨论:1.氯水与液氯是否为同一物质?有何区别?
2.新制氯水与久置氯水在成分上有何区别?
3.实验中起漂白作用的是氯气还是次氯酸?
(第二节时)
l复习引入:复习氯气与水反应的化学方程式,引入与碱的反应.
l教师讲解:1.氯气与碱反应的原理及拓展;
2.漂白粉的制取与应用等.
l小结:氯气的化学性质及性质活泼的原因.
l学生自学:氯气的用途
l教师讲解:实验室制取氯气的药品,结合药品状态及反应条件,回忆实验室
制取氧气和氢气的装置,启发思考选择装置,根据性质选择集气
和尾气处理装置.
l思考讨论:1.反应物用稀盐酸代替浓盐酸行吗?
2.为何用分液漏斗而不用长颈漏斗?
3.一套完整的制取气体的装置应包括哪四大部分?
4.实验室制取的氯气中会含有少量HCl气体和H2O,为什么?
如何除去?应先除什么后除什么?为什么?
l教师讲解:氯气的工业制法(氯碱工业)
【板书设计】:
一.一.氯气的性质
1.1.物理性质
(1)色、味、态:黄绿色有刺激性气味的气体
(2)密度:比空气大
(3)水溶性:能溶于水(常温下,1体积水约能溶解2体积氯气)
常压,-34.6C
(4)易液化:氯气液氯
2.2.化学性质
(1)(1)与金属的反应
点燃点燃
2Na+Cl2===2NaCl(白烟)Cu+Cl2===CuCl2(棕黄色烟)
点燃
推广:2Al+3Cl2===2AlCl3(白烟)
点燃
2Fe+3Cl2===2FeCl3(棕褐色烟,注意:不生成FeCl2)
lCuCl2溶液的颜色随溶液浓度的不同而略有不同。
CuCl2溶液
浓溶液稀溶液
黄色黄绿色绿色蓝色
(2)(2)与非金属的反应
点燃
H2+Cl2===2HCl(苍白色火焰,工业制HCl原理)
光照
H2+Cl2===2HCl(爆炸)
点燃
2P+3Cl2===2PCl3(液体)
三氯化磷(白色烟雾)
PCl3+Cl2===PCl5(固体)
五氯化磷
l燃烧(广义定义):指任何发热发光的剧烈的化学反应。
(3)与水的反应
氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应,
大部分是以Cl2分子状态存在于水中。
Cl2+H2O===HCl+HClO(次氯酸)
注意:(1)在新制的氯水中存在的微粒有:H2O、Cl2、H、Cl、HClO、ClO、OH;
久置氯水则几乎是盐酸溶液
①一元弱酸,比H2CO3弱
光
(2)HClO的基本性质②不稳定,2HClO===2HCl+O2
③强氧化性;
④漂白、杀菌能力,使色布、品红溶液等褪色,
故氯水可用作自来水消毒。
(4)(4)与碱的反应
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制漂白粉)
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(吸收氯气)
注意:
(1)(1)Cl2与H2O和Cl2与碱的反应是有密切联系的:
Cl2+H2O===HCl+HClO
NaOHNaOH
NaCl+H2ONaClO+H2O
结果:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
但两者又有很大区别:
Cl2+H2O的反应很不完全,Cl2与H2O可大量共存,
而Cl2+2NaOH的反应则快而完全,Cl2与碱不能大量共存。
(2)(2)漂白粉
①制取反应:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
②主要成分:CaCl2、Ca(ClO)2
③有效成分:Ca(ClO)2
④用途:杀菌消毒,漂白
⑤使用方法:与稀酸混合。只有将Ca(ClO)2转化成HClO才能
表现其漂白杀菌作用。
比HClO强的酸(H)
Ca(ClO)2HClO
Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO
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:
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO
光
2HClO===2HCl+O2
所以应置于避光干燥处保存。
小结:
1.1.是一种很活泼的非金属单质,具有助燃的性质。
2.2.氯气所发生的化学反应的基本规律是:
得2个电子
Cl2Cl
它的化学活性是由其原子最外层7个电子(易得电子)的结构决定的。
二.二.氯气的用途:重要的化工原料
三.三.氯气的实验室制法
1.药品及原理:MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+2H2O+Cl2
2.2.仪器装置:发生装置---收集装置---吸收装置
3.实验步骤:检密—装药—固定—加热—收集
4.收集方法:向上排空气法(或排饱和食盐水法)
5.尾气处理:用碱液吸收
在实际纺织品检测过程中,棉/再生纤维素纤维混纺纺织品的定量比例已大大提高[1]。然而,GB/T 2910.6—2009《纺织品 定量化学分析第6部分:粘胶纤维、某些铜氨纤维、莫代尔纤维或莱赛尔纤维与棉的混合(甲酸/氯化锌法)》对甲酸/氯化锌的储存时效性无详细描述。在实际检验工作中,为避免不必要的试验误差,甲酸/氯化锌溶液一般是现配现用,这种缺陷严重降低了纺织品检测的效率。本文针对甲酸/氯化锌溶液储存时效性进行研究,以找到其最佳的储存方法和储存时间,减少日常试验中配制甲酸/氯化锌溶液的次数,提高棉/再生纤维素纤维定量分析的效率。
1 试验部分
1.1 试验仪器
纤维细度分析仪,具塞三角烧瓶(250mL),恒温水浴锅,恒温烘箱,电子天平。
1.2 试验药品
甲酸/氯化锌试剂:20g无水氯化锌(质量分数≥98%)和68g无水甲酸加水至100 g;试验中,此试剂一次配制5000mL,装于棕色瓶内,密闭存放于避光阴凉通风处。
稀氨水溶液:取20 mL浓氨水(密度0.880 g/mL),用蒸馏水稀释至1 L。
1.3 试样
棉纤维(标准贴村)、粘纤(标准贴村)、棉/粘混纺纺织品。
1.4 试验方法
1.4.1 粘纤溶解试验
用不同储存时间的甲酸/氯化锌试剂按照GB/T 2910.6—2009规定方法(溶解时间除外)[2]溶解粘纤,记录不同储存时间的甲酸/氯化锌完全溶解粘纤所需时间。
1.4.2 棉修正系数d值试验
用不同储存时间的甲酸/氯化锌试剂按照GB/T 2910.6—2009规定方法[2]对棉纤维进行溶解,计算其对棉的修正系数d值。
1.4.3 棉/粘混纺验证试验
用不同储存时间的甲酸/氯化锌试剂按照GB/T 2910.6—2009规定方法[2]对已预处理的棉/粘混合样进行平行试验,不间断进行5天。计算混合样中棉的净干百分比,并计算其与第一天试验结果之间的绝对误差W,单位%。
2 结果与讨论
2.1 粘纤溶解试验
表1是不同储存时间的甲酸/氯化锌溶液在GB/T 2910.6—2009的试验条件下对粘纤的溶解情况。甲酸/氯化锌储存第一天表示当天配当天用,储存第二天表示配制后的第二天,后续时间类推。
表1 不同储存时间的甲酸/氯化锌溶液对粘纤的溶解状况
从表1中分析可知,储存3至5天中,粘纤在甲酸/氯化锌溶液中15min左右便可完全溶解,接近第一天所用时间。而8至13天中,完全溶解时间便接近20min。在15天左右,粘纤便不能在标准规定的20min中内完全溶解。试验结果初步说明甲酸/氯化锌溶液在通风避光阴凉棕色瓶内可储存,且前5天内,其对粘纤的溶解能力与第一天相当。
2.2 棉d值试验
表2是不同储存时间的甲酸/氯化锌溶液在GB/T 2910.6—2009的试验条件下对棉的d值的影响。
表2 不同储存时间的甲酸/氯化锌溶液对棉修正系数d值的影响
从表2中第6天数据可以看出,此时所求的d值波动较大,且没有达到1.03,说明甲酸/氯化锌溶液经储存6天后,其对棉纤维的溶损能力有所下降。而表中前5天所求棉d值均在1.03左右,与标准中规定的棉d值相近。
2.3 棉/粘混纺验证试验
用储存后的甲酸/氯化锌溶液对准备好的棉/粘混合样进行平行试验,结果见表3。用显微镜观察法对每次试验后剩余物进行检查,发现每次混合样中粘纤都是完全溶解。
从表3中数据可知,5天储存时间中,每天试验所得棉净干百分比的均值最大偏差为0.41%,远远小于标准规定的1%。这说明甲酸/氯化锌溶液在5天储存时间内对棉/粘混合样进行定量分析具有很好的一致性。
3 结论
本文设计3个试验研究了日常工作中甲酸/氯化锌溶液的储存时效性。试验结果表明,甲酸/氯化锌溶液在储存5天内对粘纤在20分钟之内均能很好地溶解;对棉的溶损一致,都接近GB/T 2910.6—2009中的1.03;并且可以准确地对棉粘混合样进行定量分析,试验结果有很好的稳定性,可操作性强。试验结果对从事纺织品成分检测工作的试验人员具有一定的参考价值。
“富集在海水中的元素――氯”是人教版高中化学必修1第四章非金属及化合物中第二节内容,元素化合物知识作为中学化学内容的重要组成部分,在学生高中化学学习中占有重要地位。高中新课程标准中对元素化合物的处理,突破了传统的物质中心模式,不再自追究从结构、性质、存在、制法、用途等方面的全面系统地学习研究物质,而是从学生已有的经验出发,引导学生学习身边的常见物质入手,将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中。氯元素是周期表中第三周期的典型代表,在自然界中有广泛的存在,对生产生活与环境保护有着重要而广泛的影响,从学生熟悉的生活学习本节内容也就轻而易举。
学生在学习本节课内容之前已经学习过金属及其化合物和非金属硅元素的相关知识,同时也学习过氧化还原反应的有关内容,运用氧化还原知识和物质分类思想来学习氯气的性质也顺利成章。
二、教学过程
环节一:创设情镜引入新课
播放海洋视频:美丽的大海
播放文字资料:我国是一个海洋大国,海洋国土面积300多万平方公里。海洋含有丰富的生物、物理、化学资源,、黄岩岛争端问题不断升级,除外,关键还因海洋中的丰富资源。海洋中含盐3%,主要为NaCl,此外因还有MgCl2、MgSO4等盐类,致使海水既咸又苦,不能直接饮用。所以说,海洋是包括NaCl在内的巨大的资源宝库。如果将海洋中的盐全提取出来,铺在地球的陆地上,可使陆地平均升高150m。引入课题海水中含有丰富的氯元素。
板书:第二节富集在海水中的元素――氯
氯元素与我们的生活有着密切联系,让同学们说出生活中常见的含氯的物质。
环节二:生活中的含氯物质
投影展示:生活中常见的含氯化合物,图片资料和分子式,如生理盐水、84消毒液、漂白粉、聚氯乙烯、合成杀虫剂等。
氯元素与我们的生活有这么重要的联系,同学们一定想知道氯单质――氯气的有关性质。
环节三:感知氯气的物理性质
展示刚制备好的一瓶氯气,请同学们观察其颜色和状态。让学生说出其颜色:黄绿色,状态:气体;气味:刺激性气味;密度(让学生根据相对分子质量判断):比空气大,溶解度:能溶于水(1:2),毒性:有毒,易液化为液氯。
特别强调闻有毒气体气味时应该注意方法:用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔。让学生代表上讲台上闻氯气气味。
补充说明:现在实验室制取的氯气就是236年前舍勒发现时生成的方法,简单介绍所取化学反应原理。
环节四:探究氯气的化学性质
引导同学们画出氯原子结构示意图,分析氯原子最外层7个电子,易得一个电子,具有强氧化性,表现为典型的非金属性,运用分类思想对比学过的氧气、硅的性质推测氯气可能有的化学性质。
1.氯气与金属反应
学生写出氯气与Na、Fe、Cu反应的化学方程式,并标出反应前后Cl化合价的变化。(3学生去黑板上写)
(1)与Na反应:2Na+Cl2■2NaCl
(2)与Fe反应:Fe+3Cl2■2FeCl3
(3)与Cu反应:Cu+Cl2■CuCl2
【结论】氯气化学性质很活泼,可与大多数金属在点燃或加热的条件下直接化合。
2.氯气与非金属反应
(1)H2在Cl2中燃烧
教师演示:H2在Cl2中燃烧的现象,写出反应的化学方程式。
现象:纯净的氢气在氯气中能够安静的燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾。
反应化学方程式:H2+Cl2■2HCl
【讲解】纯净的H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰,生成HCl气体,HCl具有刺激性气味,极易溶于水。HCl的水溶液叫做氢氯酸,亦称盐酸。同学们观察到的白雾就是HCl气体跟空气中的水蒸气结合所形成的盐酸小液滴(酸雾)。盐酸是重要的化工原料。
【思考】如果将氢气与氯气先混合后,经强光照射,结果还一样吗?
(2)H2与Cl2混合光照
教师演示:H2与Cl2混合光照
现象:混合气体经强光照射发生爆炸。
【结论】条件不同,反应剧烈程度不同。
【思考交流】金属、非金属跟氯气化合时,氯元素的化合价如何变化?运用氧化还原理论分析表现氯气的什么性质?
学生分析后教师总结:这些反应中,氯元素价态都从0价降低到-1价。氯气在反应中都作氧化剂。
教师强调:一般地,氯气将金属氧化为最高价态如铁、铜。体现了氯气的强氧化性,它还可以与其它具有还原性的化合物(如KI)反应。
氯与水反应区别于其它非金属性质,也是学生学习的难点,用探究方法学习比较好。
3.氯气与水反应
实验探究一:氯气的溶解
教师演示实验操作步骤:
(1)装有氯气的针筒。
(2)用针筒抽取水,记录此时氯气与水体积。
(3)充分震荡,对比氯气与水的体积。
教师展示:氯水,请同学们观察氯水颜色并思考。
(1)氯水为什么呈黄绿色?
(2)氯气的水溶液称为氯水,氯气在水中到底发生了怎样的变化?氯水中含有哪些溶质?
实验探究二:氯水的成分
学生实验:新制氯水分别滴硝酸银溶液、pH试纸、紫色石蕊溶液中,观察现象。
学生经过实验探究,思考交流,提问学生对氯水的成分进行分析:
氯水呈黄绿色,说明含有________,氯水使蓝色石蕊试纸先变红,说明有______。
后褪色,说明,氯水加到硝酸银溶液中出现白色沉淀,说明有________。
归纳总结得出如下结果:氯气的水溶液称为氯水,氯水因溶有氯气而呈黄绿色。根据实验现象学生可推出新制的氯水的成分Cl2、H+、Cl-。次氯酸学生推不出来,只能教师讲解,溶解在水中的部分氯气能与水发生反应,生成盐酸和次氯酸。
氯气与水反应的方程式:H2O+Cl2■HClO+HCl
教师引导学生分析该反应的氧化剂、还原剂。
教师讲解:次氯酸的三性
①弱酸性(比碳酸还弱,离子方程式中要写分子式)
②不稳定性(光照易分解):2HClO■2HCl+O2
③强氧化性(漂白、杀菌)
【思考交流】
(1)新制的氯水中具有漂白性的物质是Cl2,还是Cl2与H2O反应的产物?
(2)新制的氯水为什么能使紫色石蕊溶液先变红后褪色?
(3)新制的氯水久置后性质会发生怎样的变化?
实验探究三:氯水的漂白性本质
实验:将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入干燥的氯气中,观察并比较实验现象。
现象:氯气不能使干燥有色布条褪色,能使湿润的有色布条褪色。
分析:干燥的氯气不具有漂白性,氯水的漂白性实质是氯气与水反应生成的HClO。HClO具有强氧化性,所以HClO具有漂白性,并具有杀菌消毒作用。次氯酸是很弱的酸,不稳定,只存在于水溶液中,在光照下分解放出氧气。
由于HClO的分解,使Cl2和水逐渐反应,直至氯水失效,因此氯水要现用现制,保存在棕色试剂瓶中。久置氯水成分为稀盐酸。
4.与碱反应
根据氯气与水的反应原理,推测氯气与NaOH、石灰水能否发生反应?若反应,写出反应方程式。请一学生上讲台书写。
教师引导:氯气的含氯化合物对人类社会发展有极大促进作用,如禽流感消毒,可用5%漂白粉溶液喷洒于动物圈舍、笼架、饲槽及车辆等进行消毒。2003年春,我国出现重大“非典”(SARS)疫情,严重危及人民生命安全。而含氯的“84消毒液”对SARS病的冠状病毒具有较好的消毒作用。
但是如果不能正确使用会危害人类,产生不良后果。
【学以致用】一旦发生大量氯气泄露,我们应该怎样自救?
请大家阅读文字材料,小组讨论后给出结论。
【材料1】2005年,京沪高速淮安段,一辆槽罐车与一辆迎面驶来的大货车相撞后翻倒在地,槽罐车上满载的约32吨液态氯气快速泄漏。事故发生后,组织周围居民(顺逆)风撤离,并尽量将居民安置在附近的某些(低高)处;消防战士则迅速向解放车头喷和喷洒已稀释的溶液(水和NaOH溶液)。
课题1空气
一、空气成分的研究史
1、18世纪70年代,瑞典科学家舍勒和英国的化学家普利斯特里,分别发现并首先制得氧气。
2、法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具,用定量的方法研究了空气的成分,第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
二、空气中氧气成分的测定:(考点一)
1、装置图(见书P27)
2、实验现象:红磷燃烧发出黄色火焰,放出热量,产生大量白烟,水倒流入集气瓶,约占集气瓶容积的1/5。
3、实验结论:说明空气不是单一的物质;氧气约占空气总体积的1/5。
4、注意事项:A、所用的红磷必须过量,过少则氧气没有全部消耗完
B、要等集气瓶(装置)冷却后才能打开弹簧夹,
C、装置的气密性要好,(否则测量结果偏小),
D、要先夹住橡皮管,然后再点红磷(否则测量结果偏大)。
思考:可否换用木炭、硫磺等物质?如能,应怎样操作?
答:不能用木炭或蜡烛(燃烧产生气体,瓶内体积变化小),不能用铁(铁在空气中不能燃烧)
5、实际在实验中测得的结果比真实值小,其原因可能是A红磷量不足;B装置气密性差;C未冷却至室温就打开止水夹;D、没有预先在导管中装满水
6.实验后剩余气体的性质(氮气):难溶于水,不能燃烧也不支持燃烧
三、空气的主要成分(考点二)
(按体积分数):氮气(N2)78%,氧气(O2)21%(氮气比氧气约为4:1),稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主,属于混合物。
空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质
体积分数78%21%0.94%0.03%0.03%
四、物质的分类:纯净物和混合物(考点三)
1、纯净物:由一种物质组成的,“纯净”是相对的,绝对纯净的物质是没有的,只要杂质含量低,不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。
2、混合物:两种或多种物质组成的.
特点:物质相互间没有发生化学反应,各物质都保持各自的性质。
五、空气的污染及防治。(考点五)
1、造成空气污染的物质:有害气体:(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2))和烟尘。
2、污染来源:化石燃料的燃烧,化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
课题2氧气
考点一、氧气的物理性质
1、色、味、态:通常情况下,是无色无味的气体;
2、密度:标准状况下,密度为1.429g/L,略大于空气。(可用向上排空法)
3、溶解性:氧气不易溶于水。(可用排水法收集),
4、三态变化:降温后,氧气可以变为淡蓝色的液体,甚至淡蓝色雪花状固体。
考点二、氧气的化学性质
(一)与非金属(碳、硫、磷)的反应
1、木炭(黑色固体)燃烧
实验现象:在氧气中:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成一种无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
做木炭燃烧实验时,燃烧匙应慢慢从瓶口向瓶底伸入(充分利用瓶内的氧气)。
2、硫粉(淡黄色)燃烧:
实验现象:在空气中:发出微弱的淡蓝色火焰;放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
在氧气中:发出明亮的蓝紫色的火焰,放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
实验时,要在瓶底装少量水(吸收二氧化硫,防止污染空气)。
(二)与金属(镁、铁)的反应
1、镁带(银白色固体)在空气中燃烧
实验现象:剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色粉末状固体。
2铁丝(银白色固体)在氧气中燃烧
实验现象:剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体。
注意:集气瓶底部铺少量的细沙或少量的水,防止瓶底炸裂。
(三)与某些化合物(蜡烛、甲烷)的反应——产物均为:二氧化碳和水
实验现象:比空气中燃烧剧烈,发出白光,内壁出现水珠,澄清石灰水变浑浊
(四)其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下,与氧气发生缓慢的氧化反应,成为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。
如:动植物新陈代谢,金属的锈蚀,食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。
总结:
氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定的条件下,能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中,氧气提供氧,称为氧化反应。氧气是常见的氧化剂;具有氧化性。
考点三、氧气的用途
(1)、供给呼吸:医疗上急救病人,登山、潜水、航空、宇航提供呼吸;
(2)、支持燃烧:炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂
考点四、反应类型:
①:化合反应:由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
可表示为:A+B+……E(简称“多合一”)
②:分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
可表示为:ABA+B+……。(简称:“一变多”)
课题3实验室制取氧气
考点一、工业制法(分离液态空气法)
空气
(1)具体过程
考点二、氧气的实验室制法(化学变化)
1、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
A、药品:、高锰酸钾(暗紫色固体)、氯酸钾(白色固体)与二氧化锰(黑色粉末)
B、原理:①加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):
化学方程式:2KClO3
注意:MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用
②加热高锰酸钾:
D、操作步骤:查、装、定、点、收、离、熄。
a、若用排水集气法收集气体,当有连续均匀气泡时再收集,刚排出的是空气;
b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气)
用排水法收集时,导管放在集气瓶口
E、易错事项:
a).试管口略向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部
b).导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。
c).用高锰酸钾制取氧气时,试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。
d).实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
F、收集方法:
①排水法(不易溶于水)
②向上排空法(密度比空气大)
G、检验、验满
检验:用带火星的木条伸入集气瓶内,发现木条复燃,说明是氧气;
验满:用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。
考点三、催化剂:
1、概念:在化学反应中能改变其他物质的反应速率(加快或变慢),但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
2、特点:两不变(质量、化学性质)、一改变(反应速率)
注意:①催化剂不能改变生成物的质量,不能决定反应的进行
②催化剂不是反应物、又不是生成物
中图分类号 X937 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)082-0220-01
松香作为一种化工原料,广泛应用于各个部门,它是我国林产化学工业中最重要的产品之一,是一种重要的天然产物,也是一种可再生资,我国是世界上最大的脂松香生产和出口国家。我国松香除可满足国内需要外,每年还有十几万吨出口,更由于我国气候适宜,劳动力充足,脂松香的发展具有广阔的应用前景,近几年每年出口量均在30万吨至35万吨之间波动,去年以来由于出口量萎缩,松香的出口价格迅速大幅上升,达到年平均8200元/吨,最高价格达到9000元/吨,高额的经济利润驱使着众多的企业、私营主不顾先天存在的火灾危险性、不顾国家的有关法律规定,非法经营生产,一旦发生火灾往往很难扑救,给国家和人民生命财产造成巨大的损失。下面从几个方面详细介绍松香的性质和用途,就其火灾危险性做了分析。
1 松香的物理性质和化学性质
1.1 松香的物理性质
松香是一种天然树脂(生松香),原料来自于可再生的松林资源——松树中的松脂。松脂从化学成分来说,它是树脂酸溶解在萜烯中的-种溶液。松脂加工后可以得到松香(主要组分为树脂酸)和松节油(主要组分为萜烯)。按原料来源和加工方法的不同,松香可分为:脂松香、木松香、浮油松香。天然松树树脂通过不同的加工方式得到的非挥发性的天然树脂称为松香。它是一种具有多种成分的混合物,其成分因松树种类不同而略有差异,主要由树脂酸组成,另有少量脂肪酸和中性物质。据分析,在一般的松香中,树脂酸的含量为85.6~88.7%,脂肪酸含量为2.5~5.4%,中性物质的含量为5.2~7.6%。由松脂制得的松香是一种透明而硬脆的固体,折断面似贝壳状,且有玻璃光泽,颜色由原料的品质和加工工艺而定,一般为浅黄色至红棕色,是一种具有热塑性的玻璃体物质。它可溶于多种有机溶剂,如乙醇、乙醚、丙酮、苯、二硫化碳、松节油等,但不溶于水,其相对密度为1.05~1.10,软化点在72℃以上。松香具有易结晶的特性,结晶现象就是在厚而透明的松香块中形成树脂酸的结晶体,使松香变得混浊而不透明。结晶松香的熔点较高,达110℃~135℃,难于皂化,在一般有机溶剂中有再度结晶的趋向,致使在肥皂、造纸、油漆等工业中降低了使用的价值。
1.2 松香的化学性质
松香易被大气中的氧所氧化,尤其在较高温度或粉末状时更易氧化,松香极细的微粒与空气混合极易发生爆炸。在隔绝空气的条件下,将松香加热到250℃~300℃时,松香被裂解而生成松香油,松香油易燃烧。松香是由多种树脂酸组成,其化学性质决定于树脂酸所能产生的各种反应。树脂酸分子具有两个化学反应中心,即双键和羧基。由于树脂酸的双键反应和羧基反应,使松香易于异构化,对空气的氧化作用比较敏感,并具有加成、歧化、氢化、聚合、氨解、酯化、成盐、脱羧等反应。利用这些反应,可以将松香加以改性,制成一系列的改性松香,提高松香的使用价值。如利用歧化反应,可生产歧化松香;利用聚合反应,可生产聚合松香;利用氢化反应,可生产氢化松香;利用加成反应,可生产出马来松香等等。这些松香的改性产品,性质稳定,在各种工业中的应用更为广泛。
2 松香的主要用途
1)肥皂工业。松香与纯碱或烧碱一起蒸煮,形成松香皂。松香皂具有很大的去污力,易溶于水,能溶解油脂,易起泡沫。松香具有粘性,可使肥皂不易开裂和酸败变质。
2)造纸工业。松香在造纸工业上用作抄纸胶料。松香与苛性钠制成松香钠皂,即胶料,胶料与纸浆混合并加入明矾,使松香成为不溶于水的游离树脂酸微粒附着在小纤维上,当纸浆在干燥圆筒上滚压加热时,松香软化填充在纤维之间,这种作用叫“上胶”或“施胶”。纸张“上胶”后,可增强抗水性,防止墨水渗透,改善强度和平滑度,减少伸缩度。
3)油漆涂料工业。松香易溶于各种有机溶剂,而且易成膜,有光泽,是油漆涂料的基本原料之一。松香在油漆中的作用是使油漆色泽光亮,干燥快,漆膜光滑不易脱落。
4)油墨工业。松香在印刷油墨中主要用作载色体,并增强油墨对纸张的附着力。油墨中若不用松香,印制成的墨迹就会色调呆滞,模糊不清。
5)粘合剂工业。以松香酯和氢化松香酯为基本原料的粘合剂,常用作热熔性粘合剂、压敏粘合剂和橡胶增粘剂。
6)橡胶工业。松香在橡胶工业上用作软化剂,可增加其弹性。歧化松香钾皂可作合成橡胶的乳化剂。
7)食品工业。氢化松香与多元醇作用,可制得一种食用松香酯,用于制造口香糖和泡泡糖。
8)电气工业。用松香35%与光亮油65%配制成绝缘油在电缆上用作保护膜,起绝缘及耐热作用。松香和电木以及其他人造树脂相混合用作绝缘清漆。此外,电池封口用的火漆,电珠粘合用的油膏粉均含有松香。
3 松香的火灾危险性
松香由于其燃点低,火灾危险性大,属于易燃固体的范围。凡是燃点较低,对热、撞击、摩擦敏感,易被外部火源点燃,燃烧迅速,并可能散发出有毒烟雾或有毒气体的固态物质称为易燃固体。按照其燃点的高低、易燃性的大小又分为一级易燃固体和二级易燃固体,在《危险化学物品的分类》中,松香又属于二级易燃固体,其在物理作用或者化学作用的条件下都可能有巨大的火灾危险性。物理作用因素可包括热学因素(如火种、热源)、机械力(如摩擦、撞击、震动)、高能辐射(如激光、红外辐
射)等,化学作用因素可包括氧化剂、氧化性酸、还原剂等。松香的火灾危险性主要为下面几个方面:
1)燃点低,极易燃烧。松香燃点390℃,爆炸下限15毫克/升(粉尘)在常温下只要有很小能量的着火源就能引起燃烧。遇明火常会引起强烈、连续的燃烧,燃烧速度比较快。
2)受到外部因素影响比较大。松香除受到外部火种、热源能引起燃烧外,受摩擦、震动、撞击等也可能引起燃烧。
3)与化学物质接触危险性比较大。遇到氧化剂或酸类(特别是氧化性酸)反应剧烈,会发生燃烧爆炸。氧化剂如:氯酸盐、硝酸盐、高氯酸盐、或高锰酸盐等酸类如:硫酸、高氯酸、硝酸、磷酸等。
4)燃烧产物复杂、有毒。松香属于脂类物质,其燃烧产物比较复杂,产物中有一氧化碳、硫化氢等有毒气体,有刺激性味道,常常拌有黑色的浓烟。
参考文献
随着素质教育的广泛开展和深入进行,探究性学习成为教育界关注的热点问题。科学探究是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容,探究性学习所带来的不仅仅是一个学习方法的改变,而是关系到我们民族科学素质提高的大问题。国务院在关于基础教育改革和发展的决定中明确指出:“教育是科教兴国的奠基工程,对提高中华民族素质、培养各级各类人才、促进社会主义现代化建设,具有全局性、基础性、先导性作用。”开展探究性学习是搞好基础教育的需要,是培养新型人才的需要,是建设现代化国家宏伟基业的需要。我们必须认真对待,全力以赴,开展好探究性学习工作。下面就化学课堂教学中如何开展探究性学习谈谈自己的认识。
1.想方设法培养学生兴趣。在教学中,充分利用投影、录像、实验探究、室外探索等直观或现实手段,创设问题情境,启发学生思维,激发学生学习兴趣,让他们在感受问题、探究问题的过程中,产生问题意识。
(1)运用音像素材,拓宽学生视野,培养学生的问题意识。在化学教学内容中,往往会涉及到许多具体的物质、现象和化工生产过程,这里面有实验室中见不到的物质,有课堂上无法演示的实验,有生活中很难接触到的化工生产。对于一些较复杂、有危险、要求高、时间长的实验,不适合课堂演示,就拍成录像,在课堂上播放。这样,既保证了实验的真实性和直观性,又便于观察实验现象。在教学过程中,根据教学内容的需要,有针对性地放映教学录像,不仅可以活跃课堂气氛,激发学生兴趣,更能引发学生对问题的思考。例如在学习“空气的污染与防治”的内容时,播放我国部分大中城市的空气污染实况,及在国际上造成影响的几大空气污染事件的新闻录像。学生看完录像后,提出问题:造成空气污染的原因是什么?空气污染对人类的生活有哪些影响?如何解决空气污染问题……此举既培养了学生的问题意识,又让学生认识到环境保护的重要意义。