前言:我們精心挑選了數篇優質氧化物的化學性質文章,供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發,助您在寫作的道路上更上一層樓。
1、化學性質:能溶于水,放出大量的熱,先形成偏磷酸、焦磷酸等,最終變成正磷酸,在空氣中吸濕潮解,與有機物接觸會發生燃燒,接觸有機物有引起燃燒危險,受熱或遇水分解放熱,放出有毒的腐蝕性煙氣,具有強腐蝕性, 五氧化二磷是磷酸的酸酐;
2、物理性質:相對密度為2、39,相對蒸氣密度5,飽和蒸氣壓0.13千帕,不溶于丙酮、氨水,溶于硫酸。
(來源:文章屋網 )
一、問題的提出
在氧化還原反應的學習中,我們總要講到物質的氧化性和還原性強弱的比較,其一般規律為: 氧化性 還原性
氧化劑>還原劑
氧化劑>氧化產物 還原劑>氧化劑
還原劑>還原產物
在教學中強調這二條規律,并在物質的氧化性和還原性比較中得到應用。但筆者在實際教學過程中發現學生對有一些反應中物質的氧化性或還原性強弱表現出矛盾的性質,甚至懷疑上述規律的正確性。
[問題一]
(1)在氯水中存在反應:Cl2+H2O=HCl+HClO,此反應中Cl2是氧化劑,HClO是氧化產物,所以可推出氧化性Cl2>HClO。
(2)ClO-與Cl-在酸性條件下可發生反應生成Cl2,如漂白粉可與濃鹽酸的反應。此時氧化性HClO>Cl2。那么兩者的氧化性到底誰強?
[問題二]
Mn2+或MnO2能催化H2O2的分解,其反應機理的過程可表示為:
2H2O2+Mn2+=2H2O+MnO2+2H+ ----------------------①
2H++MnO2+H2O2=Mn2++O2+2H2O ----------------------②
由反應①推出氧化性H2O2>MnO2(氧化劑>氧化產物),
由反應②推出氧化性MnO2>H2O2(氧化劑>還原劑),兩者也產生矛盾。
二、問題的思考
上述兩個問題中看起來與前面的規律存在矛盾,其實不然。下面是筆者的一些見解。
1、氯氣溶于水形成氯水溶液,氯氣一部分作為溶質溶于水,一部分與水反應。氯氣與水的反應為可逆反應,平常的氯水溶液是反應達到平衡時的情況。反應Cl2+H2O=HCl+HClO的進行程度如何,我們可從平衡常數看出。
查文獻得:G°(Cl2氣)=0KJ/mol,G°(H2O液)=-237.18KJ/mol,
G°(HCl液)=-131.29KJ/mol,G°(HClO液)=-79.9KJ/mol。
G°=(-131.29-79.9)KJ/mol-(0-237.18)KJ/mol=25.99KJ/mol>0
由G°=-RTlnK°,標準狀態下T=298K,求得平衡常數K°=0.989。
從G°、K°值可看出此反應的正向反應是不自發的,其逆向反應才是自發進行的,即正向進行的反應程度很小,實際上溶解的氯氣只有很小一部分與水反應。這一點還可從反應的標準電極電勢反映:酸性數據表中E°(Cl2/Cl-)=1.36V,E°(HClO/Cl2)=1.63V,所以電動勢E=1.36-1.63=-0.27V<0,即反應應自發向逆向進行。
綜上所述,反應HCl+HClO=Cl2+H2O是自發反應,可從此反應中推斷出HClO的氧化性大于氯氣,而不能逆推。總之氧化性強弱的比較規律適用于自發進行的反應方向,而不適用非自發進行的反應方向。
[啟示一]人們認識事物往往容易被它表面的現象所迷惑,這就要求教師需要注意培養學生通過現象看本質的本領,能深入地去分析思考問題,并解決學習上的問題,培養學生的基本技能和創新精神。
2、催化反應中催化劑在反應前后質量和化學性質不變,但它確實參與了反應,只是反應過程中消耗與生成的量恰好相等,它的作用的內在本質是降低反應的活化能,從而使反應容易發生。問題二就是對催化劑在反應的過程中所產生的問題,如何理解它們的氧化性強弱關系?
在上述二個反應中,我們分析二個反應的電動勢。查酸性數據表得:
E°(MnO2/Mn2+)=1.23V,E°(H2O2/H2O)=1.776V,E°(O2/H2O2)=0.6824V.
對反應:2H2O2+Mn2+=2H2O+MnO2+2H+,反應的標準電極電勢E°=1.776V-1.23V=0.546V>0
對反應:2H++MnO2+H2O2=Mn2++O2+2H2O, E°=1.23V-0.6824V=0.5476V>0
從上面的計算可看出兩個反應的E°都大于0,反應都能自發正向進行。即我們能從反應①推出H2O2>MnO2是正確的,從反應②中也能推出MnO2>O2,但不能由反應②推出MnO2>H2O2,因為一個反應中還原劑體現的是還原性,而它作為氧化劑時的氧化性沒有直接體現。物質的氧化性和還原性,除其本性外,還與反應的外界條件如溫度、濃度、介質的酸堿性等有關系。如在酸性條件下H2O2可氧化Fe(CN)64-成Fe(CN)63-,而堿性條件下Fe(CN)63-可把H2O2氧化。
[啟示二]任何規律、定律、定理的使用都有一定的適用條件和范圍,在使用中不能隨意擴大和延伸,否則得出的結論可能是錯誤的,要培養實事求是的作風和嚴謹的學術意識。
【教材內容分析】
本節課是一節復習課,屬于《物質構成的奧秘》這一主題復習的內容。復習的內容穿插在第二、三、六、八、十、十一單元和第十二單元的課題3,涉及的知識點貫穿在整個九年級教材的始終,但是知識點比較分散,要求層次也不一樣,不利于學生全面學習和形成系統性知識體系。本節課從物質的分類角度對本主題的內容進行整理并作適當拓展,使學生對其有個全面的認識,使知識系統化、網絡化、條理化,為接下來的實際應用作好準備,也為高中階段學生學習物質分類的有關知識作好鋪墊和教學銜接。
【教學設計思想】
本課題的內容較多的涉及到物質分類的概念,即抽象繁雜又枯燥無味。如果過分偏重于對概念定義的解析,將某些概念(如混合物、純凈物等)作機械的比較,不僅脫離了《標準》的要求,而且學生很容易疲勞,產生思維遲鈍,學習化學的興趣就會因此而減弱。因此教學中重在啟發,貴在引導,通過創設生動、豐富的課堂情境,引發學生學習化學的興趣和繼續學習的愿望。因此應注意以下幾點:
1.注意多從學生熟悉的生活常見物質入手,配以多媒體的輔助來設計一些學生感興趣的簡單問題,加深對知識的理解和靈活運用。
2.注意把握好教學的要求并適當加以拓寬,以實現初高中化學教學知識的銜接和遷移,根據學生的實際情況,減少對概念的死記硬背、咬文嚼字,配以分組討論的方式來保持活躍的課堂氣氛,防止學生出現學習的分化。
3.注意知識的積累和整理,形成完整的網絡框架整體,教會學生學會歸納和整理知識,培養學生歸納和整理知識的能力,為學生的后繼學習打好基礎。
【教學目標分析】
知識與技能:
1.知道學過的物質的類別,能從組成上識別各類物質,并再此基礎上加以拓展
2.能對一些物質加以區分,建立起物質分類的初步框架結構
過程與方法
學會運用觀察、識圖等方法獲取信息,學會運用想像、對比、分析、歸納等方法處理加工信息。
情感態度與價值觀
認識科學探究的基本過程和一般方法,體驗探究活動的樂趣,初步建立“世界是物質的,物質是可分的”的辨證唯物主義認識觀。
【重點、難點】
培養學生的觀察能力以及歸納總結的能力。
【教學方法】 講授法、誘思引導法、分析歸納法、自我構建
【教學準備】 PPT幻燈片
【教學過程設計】
[創設問題情境,引導學生猜想,激發學生的探究欲望]
師:下列五種物質:氧氣、銅、二氧化碳、碳酸鈣、硫酸,有哪些分類方法?
生:分組討論,小組匯報。
1.單質:氧氣、銅
化合物:二氧化碳、碳酸鈣、硫酸
2.常溫下是氣體:氧氣、二氧化碳
常溫下是固體:銅、碳酸鈣
常溫下是液體:硫酸
3.含氧元素的物質:氧氣、二氧化碳、碳酸鈣、硫酸
不含氧元素的物質:銅
……
師:評價
師:再給出八種物質:氫氣、二氧化碳、碳酸鈣、硫酸、空氣、石灰水、碳、氧化銅,又有哪些分類方法?
[鼓勵學生根據已有的知識和經驗大膽猜測,鍛煉學生思維的發散性和邏輯性]
生:分組討論,小組代表交流匯報:
1.純凈物:氫氣、二氧化碳、碳酸鈣、硫酸、碳、氧化銅
混合物:空氣、石灰水
2.含氧元素的物質:、二氧化碳、碳酸鈣、硫酸、空氣、石灰水、氧化銅
不含氧元素的物質:氫氣、碳
……
師:到20世紀為止,人類已發現的物質多達3000多萬種,令人眼花繚亂。應如何來研究它們?
生:討論,匯報。(從物質的性質、物質所含元素、物質的類別等不同角度歸類)
[復習已有的知識,為學新知識做好鋪墊]
師:經驗告訴我們,應該根據一定的標準對它們進行分類,然后逐類進行研究,這樣才能收到事半功倍的效果。
師:提供在初中化學中,已經學習過的一系列物質,如水、硫、四氧化三鐵、鎂、鋁、硫酸、石灰水、氫氧化鈉、氯化鈉、碳酸鈉,讓學生說出它們的類別。
[在學生獲得知識的同時,引導學生關注已學的物質]
生:依次說出各物質的類別。
師:為了便于記憶和進一步深化對物質知識的學習,需要按組成和性質對學過的物質進行整理和分類。
生:嘗試總結物質的分類情況。
師:通過下列討論題,提供分類標準:
1.根據“組成物質的種類是否單一”可以將物質分為幾類?
2.在純凈物中,根據“組成元素的種類是否異同”又將如何分類?
3.在單質中,根據性質差異可以如何分類?
4.在化合物中,根據組成差異可以如何分類?
[此處可以拓展:讓學生根據書中介紹酸、堿、鹽的有關知識,初步總結出酸、堿、鹽的基本定義,加強學生對酸、堿、鹽的認識,達到和高中化學教學的有效銜接]
5.在氧化物中根據組成差異如何分?
[此處可以根據不同學生的學習情況,拓展介紹酸性氧化物和堿性氧化物的相關知識,讓學生理解究竟哪些氧化物能夠和對應的酸或堿起反應,有利于學生對酸、堿通性的認識加強,達到和高中化學教學的有效銜接,但是也不宜做過多強調。]
生:分組討論物質的分類并小組代表匯報,更正總結情況。
1.根據物質的分類是否單一,物質可分為純凈物和混合物二類。
2.在純凈物中,根據組成元素的種類是否異同,可分為單質和化合物。
3.在單質中,根據性質差異分為金屬單質和非金屬單質。
4.在化合物中,根據組成差異分為酸、堿、鹽、氧化物。
5.在氧化物中,根據組成差異分為金屬氧化物和非金屬氧化物;根據性質差異分為堿性氧化物和酸性氧化物
[讓學生自己在實踐中去體會分類的標準,有意識的對分類的范圍加以拓展,有效的構建初、高中的知識銜接,此時教師應及時了解學生的情況,以便有針對性的指導]
師:根據大家的討論,歸納出物質的分類,用圖表示。
[學生此時掌握的情況大致正確,已經具備了在此基礎上的分類總結]
【分類一】
【分類二】
[完善學生的思考,培養學生的分析、歸納能力]
師生:評價各種分類圖的優缺點。
[培養學生應用知識解決實際問題的能力,真正達到理解掌握]
師:你能建立下列概念之間的網絡關系嗎?寫出來并說出你的理由。
物質、化合物、純凈物、單質、非金屬、金屬、稀有氣體、
混合物、無機化合物、有機化合物、氧化物、酸、堿、鹽
生:討論交流、結合上述圖示,嘗試構建網絡圖
師:關于物質的分類,你們還有哪些方法?大家通過交流,可能有所收獲!
生:交流討論、小組代表發言
[在交流過程中,引出無機化合物和有機化合物的有關知識,為高中學習提供基礎知識]
師:請將下列物質(能用化學式表示的請用化學式表示)分別對應填入你所編制的網絡關系圖中?
五氧化二磷、鐵、銅、硫、金剛石、硫酸、碳酸鈣、氫氧化鈉、空氣、醋酸、乙醇、石灰水、氯酸鉀、四氧化三鐵、鎂、氦氣、氮氣、純堿、煤、生鐵
生:小組合作,討論完成
師:評價。布置學生課后進一步完善網絡圖,加深對本節課知識的理解。
【教后反思】
本案例主要復習化學物質的分類的相關知識,這一部分知識在初中化學學習過程中要求不高,只要學生有一般性了解即可,尤其是酸、堿、鹽的定義在書中并未涉及,而且物質分類的知識點比較分散,教師在教學過程中可能會照本宣科,不予重視,也不利于學生形成體系,而物質的分類相關知識在高中階段學習時是學生必須掌握的知識點,因此,在本節課的復習教學過程中,充分考慮了以下幾點:
1.利用復習課的特點(學生已經具備了一定的基礎知識和能力,為知識的拓展和提高提供了條件),主要抓住物質間的內在的聯系這一主線,進而加以拓展,建立起物質分類的初步框架結構,使得物質分類的有關知識在本節課中得到細化,形成了完整的網絡框架整體
2.不在是單調的概念復習,而是積極創設問題情境,激發學生的探究欲望,主動構建知識體系,整個教學過程流暢,學生參與率高,學習也不感到疲倦。
3.拓寬介紹了酸、堿、鹽的基本定義形成知識,酸性氧化物和堿性氧化物的有關知識,,為高中階段學生學習物質分類的知識作好鋪墊,有效的構建了在物質分類這一知識點方面的初、高中教學的銜接。