前言:我们精心挑选了数篇优质氧化物的化学性质文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
1、化学性质:能溶于水,放出大量的热,先形成偏磷酸、焦磷酸等,最终变成正磷酸,在空气中吸湿潮解,与有机物接触会发生燃烧,接触有机物有引起燃烧危险,受热或遇水分解放热,放出有毒的腐蚀性烟气,具有强腐蚀性, 五氧化二磷是磷酸的酸酐;
2、物理性质:相对密度为2、39,相对蒸气密度5,饱和蒸气压0.13千帕,不溶于丙酮、氨水,溶于硫酸。
(来源:文章屋网 )
一、问题的提出
在氧化还原反应的学习中,我们总要讲到物质的氧化性和还原性强弱的比较,其一般规律为: 氧化性 还原性
氧化剂>还原剂
氧化剂>氧化产物 还原剂>氧化剂
还原剂>还原产物
在教学中强调这二条规律,并在物质的氧化性和还原性比较中得到应用。但笔者在实际教学过程中发现学生对有一些反应中物质的氧化性或还原性强弱表现出矛盾的性质,甚至怀疑上述规律的正确性。
[问题一]
(1)在氯水中存在反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,此反应中Cl2是氧化剂,HClO是氧化产物,所以可推出氧化性Cl2>HClO。
(2)ClO-与Cl-在酸性条件下可发生反应生成Cl2,如漂白粉可与浓盐酸的反应。此时氧化性HClO>Cl2。那么两者的氧化性到底谁强?
[问题二]
Mn2+或MnO2能催化H2O2的分解,其反应机理的过程可表示为:
2H2O2+Mn2+=2H2O+MnO2+2H+ ----------------------①
2H++MnO2+H2O2=Mn2++O2+2H2O ----------------------②
由反应①推出氧化性H2O2>MnO2(氧化剂>氧化产物),
由反应②推出氧化性MnO2>H2O2(氧化剂>还原剂),两者也产生矛盾。
二、问题的思考
上述两个问题中看起来与前面的规律存在矛盾,其实不然。下面是笔者的一些见解。
1、氯气溶于水形成氯水溶液,氯气一部分作为溶质溶于水,一部分与水反应。氯气与水的反应为可逆反应,平常的氯水溶液是反应达到平衡时的情况。反应Cl2+H2O=HCl+HClO的进行程度如何,我们可从平衡常数看出。
查文献得:G°(Cl2气)=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°,标准状态下T=298K,求得平衡常数K°=0.989。
从G°、K°值可看出此反应的正向反应是不自发的,其逆向反应才是自发进行的,即正向进行的反应程度很小,实际上溶解的氯气只有很小一部分与水反应。这一点还可从反应的标准电极电势反映:酸性数据表中E°(Cl2/Cl-)=1.36V,E°(HClO/Cl2)=1.63V,所以电动势E=1.36-1.63=-0.27V<0,即反应应自发向逆向进行。
综上所述,反应HCl+HClO=Cl2+H2O是自发反应,可从此反应中推断出HClO的氧化性大于氯气,而不能逆推。总之氧化性强弱的比较规律适用于自发进行的反应方向,而不适用非自发进行的反应方向。
[启示一]人们认识事物往往容易被它表面的现象所迷惑,这就要求教师需要注意培养学生通过现象看本质的本领,能深入地去分析思考问题,并解决学习上的问题,培养学生的基本技能和创新精神。
2、催化反应中催化剂在反应前后质量和化学性质不变,但它确实参与了反应,只是反应过程中消耗与生成的量恰好相等,它的作用的内在本质是降低反应的活化能,从而使反应容易发生。问题二就是对催化剂在反应的过程中所产生的问题,如何理解它们的氧化性强弱关系?
在上述二个反应中,我们分析二个反应的电动势。查酸性数据表得:
E°(MnO2/Mn2+)=1.23V,E°(H2O2/H2O)=1.776V,E°(O2/H2O2)=0.6824V.
对反应:2H2O2+Mn2+=2H2O+MnO2+2H+,反应的标准电极电势E°=1.776V-1.23V=0.546V>0
对反应:2H++MnO2+H2O2=Mn2++O2+2H2O, E°=1.23V-0.6824V=0.5476V>0
从上面的计算可看出两个反应的E°都大于0,反应都能自发正向进行。即我们能从反应①推出H2O2>MnO2是正确的,从反应②中也能推出MnO2>O2,但不能由反应②推出MnO2>H2O2,因为一个反应中还原剂体现的是还原性,而它作为氧化剂时的氧化性没有直接体现。物质的氧化性和还原性,除其本性外,还与反应的外界条件如温度、浓度、介质的酸碱性等有关系。如在酸性条件下H2O2可氧化Fe(CN)64-成Fe(CN)63-,而碱性条件下Fe(CN)63-可把H2O2氧化。
[启示二]任何规律、定律、定理的使用都有一定的适用条件和范围,在使用中不能随意扩大和延伸,否则得出的结论可能是错误的,要培养实事求是的作风和严谨的学术意识。
【教材内容分析】
本节课是一节复习课,属于《物质构成的奥秘》这一主题复习的内容。复习的内容穿插在第二、三、六、八、十、十一单元和第十二单元的课题3,涉及的知识点贯穿在整个九年级教材的始终,但是知识点比较分散,要求层次也不一样,不利于学生全面学习和形成系统性知识体系。本节课从物质的分类角度对本主题的内容进行整理并作适当拓展,使学生对其有个全面的认识,使知识系统化、网络化、条理化,为接下来的实际应用作好准备,也为高中阶段学生学习物质分类的有关知识作好铺垫和教学衔接。
【教学设计思想】
本课题的内容较多的涉及到物质分类的概念,即抽象繁杂又枯燥无味。如果过分偏重于对概念定义的解析,将某些概念(如混合物、纯净物等)作机械的比较,不仅脱离了《标准》的要求,而且学生很容易疲劳,产生思维迟钝,学习化学的兴趣就会因此而减弱。因此教学中重在启发,贵在引导,通过创设生动、丰富的课堂情境,引发学生学习化学的兴趣和继续学习的愿望。因此应注意以下几点:
1.注意多从学生熟悉的生活常见物质入手,配以多媒体的辅助来设计一些学生感兴趣的简单问题,加深对知识的理解和灵活运用。
2.注意把握好教学的要求并适当加以拓宽,以实现初高中化学教学知识的衔接和迁移,根据学生的实际情况,减少对概念的死记硬背、咬文嚼字,配以分组讨论的方式来保持活跃的课堂气氛,防止学生出现学习的分化。
3.注意知识的积累和整理,形成完整的网络框架整体,教会学生学会归纳和整理知识,培养学生归纳和整理知识的能力,为学生的后继学习打好基础。
【教学目标分析】
知识与技能:
1.知道学过的物质的类别,能从组成上识别各类物质,并再此基础上加以拓展
2.能对一些物质加以区分,建立起物质分类的初步框架结构
过程与方法
学会运用观察、识图等方法获取信息,学会运用想像、对比、分析、归纳等方法处理加工信息。
情感态度与价值观
认识科学探究的基本过程和一般方法,体验探究活动的乐趣,初步建立“世界是物质的,物质是可分的”的辨证唯物主义认识观。
【重点、难点】
培养学生的观察能力以及归纳总结的能力。
【教学方法】 讲授法、诱思引导法、分析归纳法、自我构建
【教学准备】 PPT幻灯片
【教学过程设计】
[创设问题情境,引导学生猜想,激发学生的探究欲望]
师:下列五种物质:氧气、铜、二氧化碳、碳酸钙、硫酸,有哪些分类方法?
生:分组讨论,小组汇报。
1.单质:氧气、铜
化合物:二氧化碳、碳酸钙、硫酸
2.常温下是气体:氧气、二氧化碳
常温下是固体:铜、碳酸钙
常温下是液体:硫酸
3.含氧元素的物质:氧气、二氧化碳、碳酸钙、硫酸
不含氧元素的物质:铜
……
师:评价
师:再给出八种物质:氢气、二氧化碳、碳酸钙、硫酸、空气、石灰水、碳、氧化铜,又有哪些分类方法?
[鼓励学生根据已有的知识和经验大胆猜测,锻炼学生思维的发散性和逻辑性]
生:分组讨论,小组代表交流汇报:
1.纯净物:氢气、二氧化碳、碳酸钙、硫酸、碳、氧化铜
混合物:空气、石灰水
2.含氧元素的物质:、二氧化碳、碳酸钙、硫酸、空气、石灰水、氧化铜
不含氧元素的物质:氢气、碳
……
师:到20世纪为止,人类已发现的物质多达3000多万种,令人眼花缭乱。应如何来研究它们?
生:讨论,汇报。(从物质的性质、物质所含元素、物质的类别等不同角度归类)
[复习已有的知识,为学新知识做好铺垫]
师:经验告诉我们,应该根据一定的标准对它们进行分类,然后逐类进行研究,这样才能收到事半功倍的效果。
师:提供在初中化学中,已经学习过的一系列物质,如水、硫、四氧化三铁、镁、铝、硫酸、石灰水、氢氧化钠、氯化钠、碳酸钠,让学生说出它们的类别。
[在学生获得知识的同时,引导学生关注已学的物质]
生:依次说出各物质的类别。
师:为了便于记忆和进一步深化对物质知识的学习,需要按组成和性质对学过的物质进行整理和分类。
生:尝试总结物质的分类情况。
师:通过下列讨论题,提供分类标准:
1.根据“组成物质的种类是否单一”可以将物质分为几类?
2.在纯净物中,根据“组成元素的种类是否异同”又将如何分类?
3.在单质中,根据性质差异可以如何分类?
4.在化合物中,根据组成差异可以如何分类?
[此处可以拓展:让学生根据书中介绍酸、碱、盐的有关知识,初步总结出酸、碱、盐的基本定义,加强学生对酸、碱、盐的认识,达到和高中化学教学的有效衔接]
5.在氧化物中根据组成差异如何分?
[此处可以根据不同学生的学习情况,拓展介绍酸性氧化物和碱性氧化物的相关知识,让学生理解究竟哪些氧化物能够和对应的酸或碱起反应,有利于学生对酸、碱通性的认识加强,达到和高中化学教学的有效衔接,但是也不宜做过多强调。]
生:分组讨论物质的分类并小组代表汇报,更正总结情况。
1.根据物质的分类是否单一,物质可分为纯净物和混合物二类。
2.在纯净物中,根据组成元素的种类是否异同,可分为单质和化合物。
3.在单质中,根据性质差异分为金属单质和非金属单质。
4.在化合物中,根据组成差异分为酸、碱、盐、氧化物。
5.在氧化物中,根据组成差异分为金属氧化物和非金属氧化物;根据性质差异分为碱性氧化物和酸性氧化物
[让学生自己在实践中去体会分类的标准,有意识的对分类的范围加以拓展,有效的构建初、高中的知识衔接,此时教师应及时了解学生的情况,以便有针对性的指导]
师:根据大家的讨论,归纳出物质的分类,用图表示。
[学生此时掌握的情况大致正确,已经具备了在此基础上的分类总结]
【分类一】
【分类二】
[完善学生的思考,培养学生的分析、归纳能力]
师生:评价各种分类图的优缺点。
[培养学生应用知识解决实际问题的能力,真正达到理解掌握]
师:你能建立下列概念之间的网络关系吗?写出来并说出你的理由。
物质、化合物、纯净物、单质、非金属、金属、稀有气体、
混合物、无机化合物、有机化合物、氧化物、酸、碱、盐
生:讨论交流、结合上述图示,尝试构建网络图
师:关于物质的分类,你们还有哪些方法?大家通过交流,可能有所收获!
生:交流讨论、小组代表发言
[在交流过程中,引出无机化合物和有机化合物的有关知识,为高中学习提供基础知识]
师:请将下列物质(能用化学式表示的请用化学式表示)分别对应填入你所编制的网络关系图中?
五氧化二磷、铁、铜、硫、金刚石、硫酸、碳酸钙、氢氧化钠、空气、醋酸、乙醇、石灰水、氯酸钾、四氧化三铁、镁、氦气、氮气、纯碱、煤、生铁
生:小组合作,讨论完成
师:评价。布置学生课后进一步完善网络图,加深对本节课知识的理解。
【教后反思】
本案例主要复习化学物质的分类的相关知识,这一部分知识在初中化学学习过程中要求不高,只要学生有一般性了解即可,尤其是酸、碱、盐的定义在书中并未涉及,而且物质分类的知识点比较分散,教师在教学过程中可能会照本宣科,不予重视,也不利于学生形成体系,而物质的分类相关知识在高中阶段学习时是学生必须掌握的知识点,因此,在本节课的复习教学过程中,充分考虑了以下几点:
1.利用复习课的特点(学生已经具备了一定的基础知识和能力,为知识的拓展和提高提供了条件),主要抓住物质间的内在的联系这一主线,进而加以拓展,建立起物质分类的初步框架结构,使得物质分类的有关知识在本节课中得到细化,形成了完整的网络框架整体
2.不在是单调的概念复习,而是积极创设问题情境,激发学生的探究欲望,主动构建知识体系,整个教学过程流畅,学生参与率高,学习也不感到疲倦。
3.拓宽介绍了酸、碱、盐的基本定义形成知识,酸性氧化物和碱性氧化物的有关知识,,为高中阶段学生学习物质分类的知识作好铺垫,有效的构建了在物质分类这一知识点方面的初、高中教学的衔接。