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1、-无机化学实验教案-第 29 页 实验十六 氯及其化合物实验目的1.了解改进实验装置的方法,增强节能、环保意识;2.验证卤素离子的还原性;3.验证卤素及其含氧酸盐氧化性的强弱。实验内容1.设计微型装置制取氯气、氯水、次氯酸盐、氯酸盐等;2.验证卤素单质的氧化性、卤素离子的还原性强弱;3.验证次氯酸盐、氯酸盐的氧化性。实验重点1.装置改进的设计;2.氯气、氯酸钾性质验证的安全操作。难点 装置改进的设计。实验用品烧杯、橡胶手套、皮筋、青霉素药瓶、注射器、热水壶、淀粉碘化钾试纸、标签、pH试纸、醋酸铅试纸、原液:浓HCl、浓H2SO4 、Br2、水晶体:KMnO4 、NaC1、KBr、KI0.1mo
2、l/L: HCl、FeCl2、MnSO4、CCl4、H2SO46mol/L: NaOH、KOH安全知识1.卤素单质有一定的毒性,注意操作规范,在通风厨内进行。2.实验药品用量要尽量的少,浓盐酸逐滴加入因反应剧烈。3.移取液溴时,需戴橡皮手套。溴水的腐蚀性较液溴弱,在取用时不允许直接倒而要使用滴管。不慎把溴水溅在皮肤上,立即用水冲洗,再用碳酸氢钠溶液或稀硫代硫酸钠溶液冲洗。4.氯酸钾是强氧化剂,实验时应将撒落的氯酸钾及时清除。课时安排3课时教学方法讲解法、演示法、指导法、练习法作业布置撰写本次实验报告;预习过氧化氢、硫的化合物。教学过程实验教学内容一、装配多功能装置 制取氯气、次氯酸钠、氯水等,
3、同时验证卤素单质的氧化性。密闭多功能瓶:将橡胶手套套在烧杯上 。 注射器:浓盐酸2mL。 反应器:7个青霉素药瓶(贴签)KMnO4 晶体1/4平勺(放在外侧,易于观察),KBr溶液1/2V、 KI溶液1/2V、水1/3V、FeCl2溶液1/3V、NaOH溶液70%V、空瓶(放中间)。用橡皮筋捆绑。检查气密性:用手挤压手套的手指,若手套膨胀,说明不漏气。注射器:浓HCl逐滴加入(严禁快速,以防冲料。本装置的缺点:反应条件不温和,不便于控制)。制取Cl2、 NaClO 溶液、氯水等备用。同时验证卤素单质氧化性,观察现象。注:3Cl2 + 6KOH(70-80) = 5KCl + KClO3+ 3H
4、2O等不再有气体产生,用注射器在空瓶中加入脱氯剂Na2S2O3溶液。(此时可先做卤素离子的还原性实验)Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2H2SO4+2NaCl+6HCl比较卤素单质氧化性的强弱。 注:I2萃取在CCl4中,少量I2萃取在CCl4中CCl4层浅红色。随着I2在CCl4中浓度增大,CCl4层颜色逐渐加深,最终为紫色。 KMnO4溶液,随着溶液浓度增大 颜色由 浅红红紫红紫黑色二、验证卤素离子的还原性。 取3只试管,各加入少量(黄豆粒大小)NaC1、KBr 、KI晶体(或饱和溶液),再加入7-8滴浓H2SO4,并分别用pH试纸、湿润淀粉碘化钾试纸、湿润醋酸铅试纸验证产物。三、验证
5、次氯酸盐、氯酸盐的氧化性强弱 取4支试管,分别加入制得的NaClO溶液,再往各试管中分别加入少量HCl(浓), MnSO4、KI、品红溶液,观察反应现象(试剂要尽量少用)。 再取2支试管,分别加入KClO3(s)(黄豆粒大小),再往2试管中分别加入少量HCl(浓), KI溶液,观察反应现象。四、思考题:1.过氧化氢的氧化性没有氯气强,按理说过氧化氢应该不能和盐酸反应。但H2O2的浓溶液,加入金属作催化剂(Fe),反应剧烈,可以生成氯气。与浓度和有关,稀的氧化性的确不如,但是浓度和酸度同时增大时,过氧化氢的氧化性就有可能大于氯气了。2单质碘:紫色?但大块晶体银白色(像锡纸)萃取到 CCl4中:随
6、着浓度增大颜色逐渐加深。教学反思本实验的优点:装置简单,操作安全,现象直观,节能环保。缺点:实验过程中,有些学生滴加浓HCl稍快,造成冲料,导致实验失败,重做了一遍,致使实验时间延长。在以后的教学中,要反复强调控制滴加速度,确保实验成功。在制备氯水时,由于氯气在水中的溶解度不大,未看到黄绿色。由于是密闭容器,不能做燃烧实验,在以后的教学中继续探寻新的方法。 实验十七 过氧化氢、硫的化合物实验目的1.掌握实验室制备过氧化氢的方法;2.掌握H2O2的性质;3.了解硫化物的溶解性;4.掌握过二硫酸盐的氧化性。实验内容1.H2O2的制备;2.设计一组实验,验证H2O2的性质;3.H2O2的鉴定方法;4
7、.验证硫化物的性质。实验重点H2O2与硫化物的性质难点 设计实验实验用品 Na2O2 、pH试纸、乙醚、MnO2、火柴、0.2mol/L:稀硫酸、KI、KMnO4、K2Cr2O7、Na2S2O3、MnSO4、Pb(NO3)2、CuSO4、Na2S、稀HCl、AgNO3 、3mol/L:稀H2SO4、浓盐酸、浓硝酸、过二硫酸钾K2S2O8 、品红溶液、氯水、碘水、电炉。 安全知识 Na2O2、H2O2、K2Cr2O7有强氧化性。课时安排3课时教学方法讲解法、演示法、指导法、练习法作业布置撰写本次实验报告;预习氮的化合物。教学过程一、H2O2的制备 1.原理: 第一步Na2O2+2H2O(冷水)
8、= 2NaOH+H2O2 (冷水:减少H2O2分解) 2H2O2=分解=2H2O+O2 总反应:2Na2O22H2O = 4NaOH+O2) 第二步 2NaOH + H2SO4 + 8H2O+H2O2 = Na2SO410H2O(芒硝)+H2O2 过滤后,溶液含6%-8%的H2O2 。 总反应:Na2O2+ H2SO4 + 10H2O = Na2SO410H2O(芒硝)+ H2O2此实验的 关键步骤是控制温度(若温度高,产物中 H2O2的含量极少甚至没有,温度太低不利于反应的进行。) 2.实验步骤: 大试管中加入Na2O2(约一平勺)、5mL冷H2O后,用冷的2mol/L 稀H2SO4 (约3
9、mL)调至弱酸性(使Na2O2完全反应),pH试纸pH=5-6,过滤后的溶液含6-8% 的H2O2 。分成4份(3份做性质,1份做鉴定)。二、验证H2O2性质。1.原理: 过氧根: 是得到的电子,sp2杂化轨道是直线,p轨道是相碰的椭圆。是两个氧以共价键结合的一个离子团,他们共用了一对电子,所以每个氧原子是7电子的结构,呈-1价,需要左右各一个电子,达到8电子的稳定结构。H2O2 O为-1价,氧化态居中,因此既有氧化性又有还原性。2. 实验试剂: 铁粉、碎瓷片、MnO2、0.2mol/L的稀硫酸、稀HCl、KI 、KMnO4 、品红溶液、pH试纸等。观察现象并写出方程式。注:H2O2 +KI现
10、象与H2O2的量有关3.实验步骤: 向 KI 溶液中滴加 H2O2,溶液变黄生成 KI3 H2O2 + 3KI + 2 H+ = KI3 + 2H2O + 2K+ 继续滴加 H2O,观察溶液颜色变化。三、H2O2的鉴定-过氧链的转移 1.实验步骤: 在试管中加入2mLH2O2溶液,0.5mL乙醚,1mL稀H2SO4,再加3滴K2Cr2O7溶液,观察溶液和乙醚层颜色变化。在条件下,重铬酸钾(K2Cr2O7 ,橙红色,不溶于乙醇,一类致癌物)具有强氧化性,与 H2O2反应可将 -O-O- 转移至重铬酸钾中,生成不稳定过氧化铬CrO5(即CrO(O2)2蓝色,+6价铬),易分解。但易溶于乙醚,若萃取
11、到乙醚层中则相对稳定。为防止其分解,须在冷水中进行。萃取到乙醚层中的CrO5,时间久了,也会分解,生成3价铬,进入水相呈绿色。因此,通常用此方法鉴定Cr2O72-、CrO42-和过氧化物的存在。 2.应用: 交警用经硫酸酸化处理的(CrO3)(与重铬酸钾原理类似)硅胶检查司机呼出的气体,根据硅胶颜色的变化(硅胶中的+6价铬能被酒精蒸气还原为+3价铬,颜色发生变化,同时根据平衡,发现喝的越多一般颜色越深橙黄变灰绿),可以判断司机是否酒驾。 CrO(O2)2 前一个O -2价,后4个O -1价,2CrO42-黄色(K2CrO4)+ 2H+(酸性条件下) = Cr2O72-(橙色)+ H2O +6价
12、二类致癌物致癌 +3价无毒注意:实验室废液不能随意倾倒,需倒入指定器皿。四、硫的化合物的性质1.硫化物的溶解性 取3支试管分别加入MnSO4、Pb(NO3)2、CuSO4溶液各0.5mL 分别滴加Na2S溶液 观察现象。过滤。再分别加入稀盐酸、浓盐酸、浓硝酸。观察溶解情况。注:硫化物的溶解性氢硫酸可形成正盐和酸式盐,酸式盐均易溶于水,正盐中除碱金属(包括NH4+)的硫化物和BaS易溶于水外,碱土金属硫化物微溶于水(BeS难溶),其它硫化物大多难溶于水,并具有特征颜色。CuS 极难溶 CuCl2+H2S=CuS+2HCl(弱酸制强酸)该反应可以发生的原因是硫化铜过于难溶,导致平衡向右移动。HgS
13、 (黑色)仅溶于王水2.过二硫酸盐的氧化性 试管中加入:稀H2SO4 3mL、H2O(3mL)、MnSO4 3滴混合后分成两份。第一份溶液 + (s),第二份溶液 + 硝酸银( 1滴)+ (s)将两份溶液同时水浴加热,观察现象。教学反思验证H2O2的弱酸性时,本实验使用的是普通的pH试纸,有些组制备的H2O2浓度较高或过低,滴加到试纸上,会出现强氧化性或极弱氧化性的现象。以后将使用抗氧化的pH试纸,滴入后发现变色,再撒少许MnO2粉末到试纸上,使颜色再变回去来验证H2O2的弱酸性。实验十八 氮的化合物实验目的掌握铵盐、亚硝酸、亚硝酸盐、硝酸、硝酸盐的性质。实验内容1.氨的制备、性质;2.铵盐的
14、性质;3.亚硝酸及亚硝酸盐的性质;4.硝酸和硝酸盐的性。实验重点 氨的制备;铵盐的性质;亚硝酸及亚硝酸盐的性质;难点 验证氨在水中溶解性的实验实验用品具之试管、试管、烧杯、橡胶管、红色石蕊试纸、火柴、酒精、橡胶塞、NH4Cl、 Ca(OH)2、NaNO3、CuNO3、AgNO3、浓盐酸、浓氨水、NH4HCO3、NH4NO3、3moldm-3H2SO4、饱和NaNO2、0.1moldm-3 KI、0.5moldm-3 NaNO2、0.1moldm-3 KMnO4、浓HNO3、铜片、S粉、澄清石灰水。 安全知识硝酸的强氧化性课时安排3课时教学方法讲解法、演示法、指导法、练习法.作业布置撰写本次实验
15、报告;预习磷及其化合物。教学过程一、氨的制备、性质1.原理: 加热铵盐与碱的混合物: 2NH4Cl+Ca(OH)2= CaCl2+2NH3+2H2O (不能写离子式)或用NH3H2O加热 = NH3H2O(但NH3不纯也不干燥)2. 实验步骤: 称取NH4Cl、Ca(OH)2固体各1g,均匀混合后,装入干燥的具支试管试管,用橡皮塞堵住管口,支管连橡胶管,再连玻璃导管,伸入一干燥的试管,试管口堵棉花:目的是防止NH3与空气对流,确保收集纯净),向下排气法收集NH3,充分预热后,加热。(验满:湿润的红色石蕊试纸或pH试纸)橡皮塞堵管口。二、氨的性质1.用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察现象。2.
16、收满NH3的试管倒扣入水槽中,去掉胶塞,观察现象。3.用2只玻璃棒分别蘸取浓盐酸、浓氨水,靠近。观察现象。三、铵盐的性质 取3只试管分别装入少量的NH4Cl、NH4HCO3、NH4NO3固体(黄豆粒大小),加热,观察现象。四、亚硝酸的制备及其性质1.原理: 通过亚硝酸盐与酸作用而制得。2.实验步骤: 取一支试管,加1mL冷饱和NaNO2(若无现象,加入NaNO2晶体)溶液,再加1mL冷稀H2SO4,观察试管中气相和液相的颜色变化,并解释之。3.性质验证: (1)试管中加入3滴0.5moldm-3 NaNO2,再加3滴0.1moldm-3 KI,观察现象(无现象)。若再加入3滴稀 H2SO4,又
17、有何现象? (2) 试管中加入3滴0.5moldm-3 NaNO2溶液,加12滴0.1moldm-3 KMnO4溶液,有何现象(无现象)?若再加入3滴稀 H2SO4,又有何现象?五、硝酸和硝酸盐的性质1. HNO3的氧化性 取1支试管,加入少量硫粉(米粒大小),滴加浓HNO3,观察现象。 另取1支试管,加入铜片(米粒大小),滴加浓HNO3,观察现象。2.硝酸盐的热分解 三支试管中,分别加入NaNO3、Cu(NO3)2、AgNO3,加热,观察现象,写出反应式。讨论:硝酸根的检验方法1.常规检验硝酸根的方法是向待测溶液中加入铜然后加热,溶液蓝色。2.在试管中加入绿豆粒大FeSO4固体,用少量蒸馏水
18、溶解后,再加入3滴0.1moldm-3 KNO3溶液,摇匀后,将试管斜持,沿管壁慢慢加入约0.5 cm3 浓H2SO4。由于浓H2SO4相对密度比水大,溶液分成两层。观察浓H2SO4 和溶液交接面处棕色环的出现。 其反应如下: Fe2+ + NO3- +4H+ 3Fe3+ + 2H2O + NO Fe(H2O)62+ + NO FeNO(H2O)52+ + H2ONO2- 也能产生同样的反应,因此当有NO2- 存在时,必须除去之。除去方法是在混合液中加入饱和NH4Cl一起加热,反应如下: NH4+ + NO2- N2+ 2H2ONO2-和FeSO4在HAc酸性溶液中生成棕色溶液。用这一反应来鉴
19、定NO2- 的存在(检验NO3-时用浓H2SO4酸化,检验NO2- 使用HAc酸化。) NO2- + Fe2+ + 2HAc NO + Fe3+ + 2Ac- + H2O Fe(H2O)62+ + NO FeNO(H2O)52+ + H2O 棕色环成分是FeNO(H2O)52+配合物,不稳定,微热或振摇它的溶液时“棕色环”立即消失。教学反思在做硝酸盐的热时,NaNO3、CuNO3现象明显,但AgNO3分解需要的温度更高,时间更长,有少数学生未将实验进行到底,在以后的教学中多做强调。实验十九 磷及其化合物实验目的1.了解磷的同素异形体;2.掌握磷的重要化合物及磷酸盐的性质;3.掌握偏磷酸根、磷酸
20、根、焦磷酸根离子鉴定方法。实验内容1.比较磷的同素异形体;2.磷的重要化合物及磷酸盐的性质;3.偏磷酸根、磷酸根、焦磷酸根离子的鉴定。实验重点磷酸盐的性质;偏磷酸根、磷酸根、焦磷酸根离子的鉴定。难点磷酸盐的性质;偏磷酸根、磷酸根、焦磷酸根离子的鉴定。实验用品红磷、白磷、五氧化二磷、pH试纸、0.1mol/L:Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4、AgNO3、Na2CO3;0.5mol/L:CaCl2、H3PO4、HAc; 稀HCl、澄清石灰水、钼酸铵试剂、6mol/L HNO3 、0.5mL0.2mol/LCuSO4、0.1mol/L焦磷酸钠、偏磷酸钠、小刀、火柴、pH试纸、鸡蛋清。安
21、全知识白磷有剧毒,注意操作规范。课时安排3课时教学方法讲解法、演示法、指导法、练习法。作业布置撰写本次实验报告;预习碱金属、碱土金属及其化合物。教学过程一、比较磷的同素异形体观察白磷、红磷的颜色、状态及保存情况二、磷的重要化合物 1. 观察五氧化二磷 白色粉末,易吸潮,强脱水剂。 2.磷酸盐的性质 三类:正盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐。 (1)溶解性(酸碱性)三支试管分别装分别加入适量Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4溶液。测pH值,再分别加入AgNO3溶液,观察现象,测pH值,并解释说明。 (2)在酸中的溶解性三支试管分别加入1mL Na3PO4、Na2HPO4和NaH2PO4溶液各
22、加入0.5mL 0.5mol/LCaCl2溶液 观察现象,前2支试管再分别滴加稀HCl观察现象。 3.三类盐之间的相互转化关系 取1支试管先加入适量澄清石灰水,再逐滴滴加H3PO4,边滴边振荡。观察现象,写出反应式。 再取1支试管先加入适量H3PO4,再逐滴滴加澄清石灰水边滴边振荡。观察现象,写出反应式。 结论: 在强碱环境下,磷酸盐离子(PO43-)会较多;而在弱碱的环境下,磷酸氢盐离子(HPO422-)则较多。在弱酸的环境下,磷酸二氢盐离子(H2PO4-)较为普遍;而在强酸的环境下,则水溶的磷酸(H3PO4)是主要存在的形式。 4.配位性 取0.5mL0.2mol/LCuSO4溶液,逐滴加
23、入0.1mol/L焦磷酸钠:Na4P2O710H2O(又称二磷酸四钠)溶液,观察现象,继续滴加,观察现象,写出反应式。三.偏磷酸根、磷酸根、焦磷酸根离子的鉴定 1.实验步骤: 三支试管分别加偏磷酸钠、磷酸钠、焦磷酸钠溶液,前2支试管中分别用Na2CO3调至中性,再分别滴加少量AgNO3溶液,产生黄色沉淀并能溶于稀 HNO3 的是Na3PO4,产生白色沉淀的是NaPO3和Na4P2O7。写出反应式。 注:偏磷酸、磷酸溶液呈酸性,不利于沉淀产生,加Na2CO3调至中性,防止沉淀转化。Na4P2O7水溶液呈碱性,白沉在溶液中P2O74-转化为PO43-的速率很慢,可直接加AgNO3再取2支试管分别加
24、入NaPO3和Na4P2O7,并分别用HAc调至酸性 + 蛋清,有白色浑浊的是NaPO3,无现象的是Na4P2O7。注:偏磷酸有剧毒,毒性就是偏磷酸根体现的。可以使蛋白质变性后无法恢复来性质。焦磷酸根有很强的配位性,过量的P2O74-能使难溶的溶解形成配离子四、讨论: 1.检验磷酸根的另一种方法 钼酸铵法:在试管中先加入2滴Na3PO4溶液,再加5滴钼酸铵试剂,观察现象。再加2滴稀硝酸,观察现象。写出反应式。注:磷钼酸铵能溶于磷酸盐中,所以在鉴定PO43- 存在时,必须加入过量钼酸铵试剂。教学反思再用钼酸铵法检验磷酸根时,Na3PO4溶液已用完,学生就用H3PO4代替,但不能出现黄色。原因:磷
25、酸溶液呈酸性,不利于沉淀产生,应调至中性,并且要加入过量的钼酸铵试剂。 实验二十 碱金属、碱土金属及其化合物实验目的1.掌握使用金属钠、钾等的安全知识;2.掌握碱金属、碱土金属及其氧化物的性质;3.掌握用焰色反应检验元素的操作。实验内容1.Na、K、Mg单质及其氧化物、氢氧化物的性质;2.少数钠、钾盐的微溶性;3.钙、锶、钡等元素的焰色反应。实验重点掌握碱金属、碱土金属及其氧化物的性质难点钙、锶、钡等元素的焰色反应操作实验用品钠、钾、镁条、铝片、NaO、乙醇、酚酞。0.01 molL-1KMnO4安全知识白磷有剧毒,注意操作规范。课时安排3课时教学方法讲解法、演示法、指导法、练习法。作业布置撰
26、写本次实验报告;预习铝及其化合物。教学过程一、Na、K、Mg单质及其氧化物、氢氧化物的性质1.用镊子取金属Na、K,滤纸吸干表面煤油,切去表面的氧化膜;再取一段镁带,比较Na、K、Mg状态,保存情况等。 2Na、K、Mg与空气中O2的作用 (1)用镊子将小块金属Na 、金属K分别置于玻璃管内(坩埚或石棉网上),酒精灯加热,当开始燃烧时,停止加热,观察反应现象,比较金属Na 、K与O2反应的快慢、剧烈程度。写出反应方程式。 (2)Mg 碱土金属 用坩埚钳夹住一小段镁带,点燃,观察现象,写出反应方程式。 2Mg+O2=2MgO(点燃) 反应剧烈,产生眩目的白光。 3.Na、K、Mg与水作用 (1)
27、在1大试管中加入3-5mL水(钠量大发生爆炸)。观察现象。滴入1滴酚酞,观察现象。 (2)在烧杯中加入水,加入一小块钾,迅速倒扣漏斗)。观察现象。滴入1滴酚酞,观察现象。比较Na、K与水作用的剧烈程度。 (3)取一小段镁带,用砂纸打磨后,放入有冷水的试管中,加入2滴酚酞,观察现象。加热至沸腾,观察现象,写出反应方程式。 4.Na与酸溶液反应 取1只试管,加少量稀HCl溶液,再加小块金属钠Na,1滴酚酞,观察现象,写出反应式。注意:钠和酸反应十分剧烈,极易产生爆炸,在实验中应注意钠的用量和酸的浓度。 5.钠与盐溶液反应 将钠投入CuSO4溶液中,观察现象,并作出解释。 6.Na氧化物的性质 取1
28、支试管,分别加入少量NaO,适量水,观察现象。将溶液分成2份,1份加FeSO4溶液,1份加2滴稀H2SO4酸化,再加KMnO4溶液,观察现象。写出反应式。 7.镁、钙氢氧化物的溶解性 取3支试管分别加入 MgCl2、CaCl2、BaCl2溶液,各加入NaOH溶液,前2支加入HCl溶液,观察现象。 取1支试管,加入 MgCl2溶液,滴入NH3.H2O,再滴加饱和NH4Cl溶液,观察现象。并作出解释。 二、少数钠、钾盐的微溶性。 1支试管中加入NaCl溶液,饱和六羟基锑酸钾NaSb(OH)6溶液,另1试管中加入KCl溶液,饱和酒石酸氢钠溶液。观察钠、钾盐的微溶性盐的生成。如无沉淀产生,可以用玻璃棒
29、摩擦试管内壁(或加入数滴无水乙醇),放置片刻,再观察。也是鉴定Na+存在方法。写出反应方程式。NaCl + KSb(OH)6 = NaSb(OH)6(白色)+ KCl白色结晶状沉淀产生。 KCl + C4H5NaO6 = KHC4H4O6(白色) + NaCl注:鉴定条件:反应是在强碱性介质中进行的。三、钙、锶、钡的焰色反应铁丝盘城螺旋状,在HCl溶液中洗涤后,在酒精灯外焰灼烧,再洗涤,再灼烧,2-3次,灼烧至与灯火焰颜色相同,蘸取BaCl2、溶液,在火焰上灼烧,观察火焰颜色。同样方法,观察CaCl2、SrCl2、KCl溶液在火焰上的颜色,观察火焰颜色。(观察钾的焰色若用蓝色钴玻璃片滤去钾盐中
30、少量钠离子产生的黄色,效果更好)教学反思在做Na与酸溶液反应 为证明钠优先与酸反应,再与水反应,应在稀HCl溶液中先加少量Na,1滴酚酞,观察现象,再加过量的钠,通过现象来解释证明。注意强调:钠和酸反应十分剧烈,极易产生爆炸,在实验中应注意钠的用量和酸的浓度。 在做钠与盐溶液反应时,应加入少量钠,滴加酚酞,观察颜色变化,以证明钠先与水反应。 实验二十一 铝及其化合物实验目的掌握铝单质及其重要化合物的性质。实验内容1.铝的性质;2.Al2O3的性质;3.Al(OH)3的制备及性质;4.铝盐的性质。实验重点Al(OH)3的制备及性质,铝盐的性质。难点Al(OH)3的制备及性质,铝盐的性质。实验用品
31、砂纸、剪刀、酒精、火柴、pH试纸、大废液缸、铝片、Al2O3、硫粉(处理汞)、2%Hg(NO3)2、2 mol L-1:HCl、AlCl3、HNO3;6 molL-1:NaOH安全知识Hg(NO3)2为剧毒。课时安排3课时教学方法讲解法、演示法、指导法、练习法。作业布置撰写本次实验报告;预习铜、银、锌。教学过程一、铝与水、酸、碱反应 1.观察铝片 银白色金属光泽,质地坚韧而轻,有延展性。(在空气中能形成一层防止金属腐蚀的)。 2.铝与水反应试管中加入一小块砂纸打磨过的铝片,加适量水,观察现象。加热至沸腾,观察现象。铝片既不与冷水反应也不与热水反应。而由铝的电极电势可知,理论上铝可以与水反应,从
32、铝的还原性也可推断铝可以与水反应。请思考为什么没有反应? 3.改进实验 将铝丝(铝导线)表面的氧化膜打磨掉,表面滴2滴硝酸汞溶液,或插入硝酸汞溶液中(或HgCl2),几秒钟后取出,铝表面覆盖一层灰白色物质,再将铝丝插入冷水中,此时有大量气体放出。原因:这是因为硝酸汞溶液为强酸弱碱盐,水解呈酸性.可以将铝表面的氧化铝溶解。保护膜被破坏,铝失去氧化铝保护膜的保护作用,而金属铝又溶于液态汞,形成铝汞齐:在下与铝生成铝汞液态合金),这时,铝汞齐表面的铝与水反应。同时,铝汞齐表面的铝也很快被空气中的氧气氧化变成了白色固体氧化铝,而铝汞齐表面的铝因氧化而减少时,铝片里的铝便会不断溶解进入铝汞齐,并继续不断
33、地在表面被氧化成白色的氧化铝,使白色氧化铝在铝表面越积越高。(在实验中,长高的是氧化铝,不是铝汞齐。铝汞齐只是起不断传送铝分子与空气中氧起反应的作用)含汞的废料有剧毒:处理Hg(NO3)2溶液可加入铝箔(保持酸性体系),将其中Hg(NO3)2全部转化为汞,加入硫粉。 4.铝和酸、碱反应取3只试管,分别加入Al片,再分别加入稀HCl、稀HNO3、NaOH溶液,观察现象,写出反应式。二、Al2O3的性质 取2只试管,分别加入适量的氧化铝,再分别加入稀HCl、NaOH溶液,观察现象,写出反应式。三、 Al(OH)3的制备及性质 因为Al(OH)3即与强酸反应,也与强碱(如NaOH)反应,但不与弱酸弱
34、碱反应,所以实验室不用强碱制备Al(OH)3,而用氨水溶性铝盐和氨水反应来制备Al(OH)3AlCl33NH3H2OAl(OH)33NH4Cl 白色胶状沉淀过滤,分为3份到3支试管中。一份用于加热,另两份加入适量水,再分别加入NaOH和HCl溶液,观察现象,写出反应式。四、铝盐与偏铝酸盐 (1)铝盐(水解) 取2只试管分别加入适量Al2(SO4)3、KAl(SO4)212H2O,用pH试纸测溶液的酸碱性,说明原因. 再分别加入适量NaHCO3溶液,观察现象,说明原因。写出反应式。 (2)偏铝酸盐 白色颗粒。易吸湿。极易溶于水,水溶液呈强碱性。NaAlO2是存在于晶体中的成分,本质上可以看作晶体
35、,即由阴阳离子紧密堆积形成的化合物。将氧化铝溶于的烧碱中即可得到该物质。取2只试管,分别加入适量NaAlO2,加水,用pH试纸测其酸碱性,说明原因。再分别滴加稀HCl和稀HNO3,观察现象,写出反应式。与少量酸反应:NaAl(OH)4+HCl(少量)=Al(OH)3+NaCl+H2O与过量酸反应:NaAl(OH)4+4HCl(过量)=AlCl3+NaCl+4H2O教学反思由于硝酸汞溶液浓度低了,致使铝汞齐现象并不很明显。 实验二十二 ds区金属 铜、银、锌、镉、汞实验目的1.掌握ds区金属化合物的性质;2.掌握Cu(I)、Cu(II)重要化合物的生成和性质。实验内容1.铜、锌、镉氢氧化物的生成
36、及热稳定性;2.银氧化物的生成和性质;3.铜、银、锌的硫化物的生成和溶解性;4.铜、银、锌、汞的配合物的形成和性质;5.Cu(I)、Cu(II)重要化合物的性质;6.银镜反应实验重点铜、银、锌的硫化物、配合物的生成和溶解性;Cu(I)、Cu(II)重要化合物的性质。难点铜、银、锌的硫化物、配合物的生成和溶解性;Cu(I)、Cu(II)重要化合物的性质。实验用品酒精、蒸馏水、AgNO3固体、铜粉、浓氨水、浓HCl、浓HNO3;0.1mol/L:CuSO4、ZnSO4、CdSO4;2mol/L:NaOH、HNO3、NH3 H2O、H2SO4、HCl;1mol/LNa2S、乙醛;10%葡萄糖;0.5
37、mol/LCuCl2;6mol/LNaOH。安全知识Cd(OH)2为剧毒,致癌物。安全使用。课时安排3课时教学方法讲解法、演示法、指导法、练习法。作业布置撰写本次实验报告;预习下次实验。教学过程一、铜、锌、镉的氢氧化物的生成和性质取3只试管分别加入3mLCuSO4、ZnSO4、CdSO4溶液,再分别滴入少量NaOH溶液,观察现象,写出反应方程式。分成3份,1份用于加热,观察现象。1份分别加入稀HNO3,1份继续加入40%NaOH溶液,观察现象,写出反应方程式。二、银氧化物的生成和性质 取1只试管加入适量AgNO3溶液,再滴入NaOH溶液,观察现象,写出反应方程式。分成2份,1份加入稀HNO3,
38、1份加入40%NaOH溶液。观察现象,写出反应方程式。三、铜、银、锌硫化物的生成和溶解性取3只试管分别加入适量CuSO4、ZnSO4、AgNO3溶液,分别滴加Na2S溶液,观察现象。写出反应方程式。再将上述每个试管分成3份,分别滴加稀HCl、浓HCl、浓HNO3,观察现象。四、铜、银、锌的配合物的生成和溶解性 取3只试管分别加入适量CuSO4、ZnSO4、AgNO3溶液,逐滴滴加稀NH3H2O至过量,观察现象,写出反应方程式。做了多次实验,氨水与硫酸锌溶液反应,常温,PH=6.5-7.5时生成的不是Zn(OH)2,而是碱式硫酸锌蓝色沉淀,氨水过量时,生成四氨合铜(II)离子,得到深蓝色溶液。五
39、、铜的氧化还原性(Cu(II)的氧化性和Cu(I)的配位性)Cu(II)和Cu(I)在一定条件下可以相互转化Cu(II)Cu(I) 1.Cu2O的生成和性质试管中加入0.5mLCuSO4溶液,滴加过量NaOH溶液,使溶液变为深蓝色,再滴加1mL10%葡萄糖()溶液,微热,观察现象,作出解释。离心机分离,倾去清液,分为2份,1份滴加稀硫酸,1份滴加浓氨水。观察现象。 2.CuCl的生成和性质试管中加入3mLCuCl2溶液,少量铜屑、1mL浓盐酸、加热至沸腾,颜色至深棕色(无绿色)。取几滴此溶液加入3mL蒸馏水中,若出现白色沉淀,迅速将全部溶液倒入100mL蒸馏水中,将白色沉淀洗涤至无蓝色。将沉淀
40、分为2份,1份滴加浓氨水,另1份滴加浓盐酸,观察变化。六、银镜反应 成功关键 试管必须洗干净; 新配制的AgNO3溶液。洗涤试管:在试管里先注入少量NaOH溶液,振荡,然后加热煮沸。把氢氧化钠倒去后,再用蒸馏水洗净。配制银氨溶液:在洗净试管中,注入1mLAgNO3溶液,然后逐滴加入,边滴边振荡,直到最初生成的沉淀刚好溶解为止。即硝酸银的溶液。一种弱氧化剂。又叫多伦试剂,化学式:Ag(NH3)OHXHO 它可将氧化为,并产生金属银于玻璃反应器皿壁上(),常用于制作瓶胆和镜子。还可用于鉴别醛与。该试剂应现配现用,不宜保存,久置易生成易爆的(主要成分为)。银氨试剂中加几滴乙醛溶液,水浴加热,观察现象
41、。写出反应式: C6H12O6+Ag(NH3)2OH C5H11O5COONH4+3NH3+Ag+H2O 教学反思 在做铜、锌配合物的生成和溶解性时,有学生对实验现象的描述非常准确,但从实验报告中所写方程式可以看出,在CuSO4、ZnSO4、溶液,逐滴滴加稀NH3H2O时刚开始产生的蓝色沉淀与白色沉淀,学生误以为是 Cu(OH)2和Zn(OH)2,实为碱式硫酸铜和碱式硫酸锌。实验时,以后教学中应就此强调。 在做硫化铜的溶解性时,有学生在硫酸铜溶液中滴入很少量的硫化钠,虽然现象十分明显。但生成的硫化铜过少,而硫化铜为无定型沉淀,在加入过量的浓盐酸时,硫酸铜与浓盐酸生成的四氯合铜酸使试管内充满绿色
42、,覆盖了极少量的硫化铜的颜色,使得硫化铜无法被观察到。在以后的教学中,应强调加入硫化钠的量。 实验二十三 第一过度系元素 铬、锰、铁实验目的1.了解第一过渡系元素锰化合物的制备;2.掌握第一过渡系元素铬、锰、铁化合物的性质。实验内容1. 铬的化合物的重要性质2.锰()的还原性和锰(IV)、锰(VII)的氧化性2.银氧化物的生成和性质;3.铁化合物的性质实验重点铬(VI)的氧化性;铬(III)的还原性;锰()的还原性和锰(IV)、锰(VII)的氧化性。难点铁的配合物实验用品0.2molL-1:MnSO4、 NaOH、HCl、NH4Cl,MnCl2、(NH4)2S、Na2S、稀醋酸、 KSCN、K
43、4Fe(CN)6、KI、FeCl3;2molL-1(NH4)2Fe(SO4)2;3%H2O2、Na2O2;0.1molL-1KMnO4、K2Cr2O7;3 molL-1:Na2SO3、H2SO4;6 molL-1 NaOH溶液、KOH、CrCl3;浓H2SO4、浓HCl、浓氨水、MnO2固体、蒸馏水、CCl4、碘水、(NH4)2Fe(SO4)2晶体。安全知识铬(VI)为一级致癌物,严禁随意排放课时安排3课时教学方法讲解法、演示法、指导法、练习法。作业布置撰写本次实验报告;预习下次实验。教学过程一、 实验准备 值日生制氯水5mL 备用二、铬的化合物的重要性质 1.铬(VI)的氧化性试管中加入适量
44、的K2Cr2O7,再滴入(NH4)2S溶液,观察现象。若无现象,加几滴稀HCl酸化。写出反应式,将其分成2份,一份滴入稀HCl,另一份滴入NaOH溶液,观察现象 2.Cr2O72-与CrO42-的相互转化 试管中加入适量的K2Cr2O7,再滴入KOH溶液,观察现象。再向溶液中滴加稀HCl,观察现象,写出反应式。 3.Cr(III)的还原性 试管中加入适量的CrCl3和Na2O2溶液,滴加NaOH溶液增强碱性,观察现象。三、锰()的还原性和锰(IV)、锰(VII)的氧化性 1.氢氧化锰的生成和性质取10mL0.2molL-1MnSO4溶液分成四份。 第一份:滴加少量NaOH溶液; 第二份:滴加NaOH,产生沉淀后加入过量的NaOH溶液;第三份:滴加少量NaOH溶液,迅速加入稀HCl;第四份:滴加NaOH溶液,迅速加入NH4Cl溶液,观察现象。写出有关反应方程式。此实验说明Mn(OH)2具有哪些性质? 注:Mn2+(粉红,色极淡,稀溶液中几乎看不到颜色)在酸性至微酸性条件下,无氧化剂时比较稳定,如