去除铁锈的化学方法范文

时间:2023-11-13 17:49:26

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去除铁锈的化学方法

篇1

2、如果是使用的小铁锅生锈,通常都比较浅,我们可以用钢丝球擦除。

3、菜刀生了锈,可以用海绵蘸少许的食用油,轻轻擦除。即可去除铁锈,还有这种铁制的门锁,如果生了锈也可以向锁孔里滴少许的油,即可去除铁锈。

4、煤气灶生锈了,我们可以用钢丝刷,用力的刷,可以去除锈迹。

5、一些比较厚一些铁锈,也可以用铁砂纸,进行打磨去除。

6、除了物理的方法,还有化学方法,家里的食醋也可以用来除锈,铁锅什么的生锈,我们可以用食用醋倒入铁锅,泡一泡,即可除锈。

篇2

关键词:中职;化学教学;质疑能力

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)20-0179-02

《国家长期教育改革和发展规划纲要》强调创新人才的培养要注重学思结合,倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学,在教学的各个环节引导学生开展积极思考,精设问题,激发中职生的质疑能力。中职化学教师要有别于一些充满情感和文学性较强的科目,中职化学的学习有较多的原理和实验,具有较强的理论性和实践性,在一定程度上导致中职生学习化学的困难。笔者结合教学实践,发现在化学教学中激发学生的质疑能力可有效提高教学效果。

一、营造良好的课堂氛围,激发质疑能力

人的生存发展离不开环境的影响,中职生也是如此。在教学过程中,化学教师要按照民主教学的理念,尊重学生的发展,不但要鼓励积极思考、爱提问的学生,而且要营造和谐开放的课堂氛围。在教学过程中,有意制造一些问题引导学生产生质疑,诱发其积极性,让学生为寻求正确答案而主动探究。同时,鼓励学生踊跃发言,针对有争议的问题提出各自的意见和看法,以及分析过程,引导学生从多个角度去分析、解决问题,实现对其思维创新能力的锻炼和培养。

二、培养学生的问题意识,激发质疑能力

研究表明,发现问题是人们进行思维活动的开始,也是开展思维活动的助推力,没有问题的思维是浅层次的思维。因此,在中职化学教学过程中,教师要重视引导学生开展思维活动,激发学生的问题意识和质疑能力。在教学过程中,化学教师要认真挖掘教材,尽力营造问题环境,鼓励和引导学生多方位、多层次地探究问题。人的思维能力来源于问题,有疑问才有思考。用质疑启发学生开展思维,拓展学生思维,指导他们勇于迎接挑战,享受探究问题给自己带来的成就感,可提高学生的质疑能力。

三、转变传统教学模式,激发质疑能力

中职生处在好奇心较强的年龄阶段,教师需要转变传统教学中单一的灌输方式,变讲授教学为动手活动教学。通过实验过程引导学生亲自动手操作,并让他们结合相关化学概念进行总结分析。在将实践和知识相结合的教学过程中,强化学生对化学知识的形象理解,增强实践动手能力,拓展思维,有利于在实践过程中发现问题。另外,在实验活动中,教师应充当的角色是引导者和实验活动的组织者,而非简单示范一次了事,否则只能重回传统教学的路子。可充分发挥学生的主体性,让学生拥有展现自我的空间和平台,使他们敢于动手,亲身参与,主动思考,有效激发质疑能力。例如,在“温度的测量”教学中,让学生上台对一盆热水进行测量,并将各自的测量结果写在黑板上。当学生发现自己与大家的答案不尽相同时,必然会对标准的测量方法产生兴趣,激发起探究欲望。此时,教师再适时引入“多次测量求平均值”的方法显然有较好的效果。

四、精设问题,激发质疑能力

教师应在教学探究中设计有价值的问题,不能在课堂上一言堂,而让学生充当录音笔,只管接收不思考,否则不利于学生学习和思考。值得注意的是,问题要少而精,突出教材重点,解决学习难点,并尽可能激发学生的学习兴趣,善于引导学生积极思考,指导学生去发现问题、探索问题、解决问题,以全面激发学生的质疑能力。另外,提出的问题应符合学生的认知水平,太容易就起不到锻炼和引发思考的作用,太难则无从开口。这就需要教师在平时多关注学生的情况,根据学生现有的知识水平创设符合其认知情况的问题,诱发学生思考。例如,某考题问去除铁锈后溶液的变化,要求写出铁与氯化铁反应生成氯化亚铁的反应方程式。学生都知道酸可以除铁锈这个基本知识,但不会发散思维,以至于束手无策。为了解决这个现象,笔者在教学中,让学生亲自动手做实验,分析实验现象,并提出问题。

五、增强课堂趣味,激发质疑能力

化学教学主要通过实验为主的探究活动,因而在课堂上通过实验吸引学生的注意力,调动他们学习的积极性,让学生充分感受化学学习并不是枯燥无味的,而是神奇、快乐、充满神秘的体验过程。通过实验带动学生浓厚的学习兴趣,激发强烈的求知欲望,帮助学生快而准确地掌握化学基本概念,有利于激发学生的质疑能力。除此之外,还能培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和化学思维模式。例如,在“盐类的水解”教学中,针对“盐溶液是否都呈中性”的问题,将分别盛有3种盐溶液的烧杯置于学生面前,先让学生推断它们的酸碱性,然后指导学生用PH试纸或紫色石蕊试液测试、验证,让学生在主动参与、亲自实践中发现问题,形成认知冲突:盐不能电离出H离子,为什么有的盐溶液却会呈现酸性或碱性。由此激发学生的学习质疑能力和学习激情,并能加深对知识的理解,让学生感受学习的快乐。

六、授予质疑方法,激发质疑能力

“授人以鱼,不如授人以渔。”陶行知说过,教师的责任不在于教,而在教学生学。教学的最终目的,则是在于“不教”。教无定法,然而就中职化学教学而言,教师要积极引导学生敢问、想问、会问,还要授予学生发现问题的方法和提问的技巧,有效提高学生的质疑能力。另外,应引导学生从化学的视角来发现问题、解决问题,运用化学知识来阐述生活中的现象,解释生活中的问题。例如,用石灰浆抹过的墙过一段时间后很坚硬;新买的铝锅,烧过自来水后有黑色斑点;经常雷雨交加的地方禾苗长得很茂盛,引导学生运用化学知识对这些生活中的现象进行深入了解和探究。因此,在教学过程中,教师应授予学生发现问题的方法,鼓舞学生大胆思考,勇于提出问题,表达自己的观点,不要被现有的答案或理论所束缚,这样才有助于激发学生的质疑能力,引导他们在学习过程中层层深入探究。

当前,教育的重要任务是提高人的创新思维和创新能力。人的很多潜能都藏于心灵深处,中职化学教师应积极引导学生质疑,采取正确的方法和技巧教育学生更高效地提出问题、解决问题,促进学生敢于思考、勇于辩驳教师意见,这样思维才能变得更加活跃,才能使中职化学课堂教学异彩纷呈、绚烂多姿。当然,如何在教学中进一步激发学生的质疑能力,还需要教师用与时俱进的精神去探索,去实践,去完善。

参考文献:

[1]徐崇文.学习理论与学习潜能开发―中小学教师读本[M].上海:上海三联书店,2006.

篇3

关键词:高温高湿环境轻钢结构腐蚀措施

中图分类号:TU392.5文献标识码:A文章编号:

引言

钢结构由于具有强度高、自重轻、施工速度快等优点,一直是深受人们喜爱的一种建筑结构型式,但由于钢材料本身存在着耐腐蚀性差,耐热不耐火的缺点,如在工程应用过程中不妥善处理好钢结构的防腐和防火保护问题,将直接影响到工程的安全性和耐久性。

1 钢结构的防腐

1.1影响钢材腐蚀性的主要因素

(1)冶炼方法对钢材腐蚀性的影响

同样的沸腾钢,平炉冶炼的钢材由于其冶炼过程容易控制,钢材质量好,其抗大气腐

蚀性能最好,酸性转炉冶炼的次之,而残渣转炉冶炼的最低。

(2)材冷加工对钢材腐蚀性的影响

冷加工钢材系指经冷轧、冷拔和冷挤压的钢材,由于产生冷加工硬化,故其抗拉强度

和疲劳强度都会有所提高,但抗腐蚀性能却下降。

(3)合金元素对钢材腐蚀性的影响

钢材中所加的合金元素溶解于铁的固溶体中,依据加人的不同合金元素的特征,可以

提高或降低钢材的腐蚀性能。

1.2防止钢材腐蚀的主要方法

(1)改变金属结构的组织

在钢材冶炼过程中增加铜、铬、镍等金属元素提高钢材的抗腐蚀能力,如耐候钢。目前我国在低合金钢中大力发展的钢种一耐侯钢,是一种抗腐蚀性能很好的一个钢种,由于耐候钢暴露在大气条件下时,表面可逐渐形成一层非常致密且附着力很强的稳定锈层阻止外界腐蚀介质的侵人,减缓了金属继续腐蚀的速度。因此耐候钢的应用可大量节约涂漆和维护费用。

(2)钢材表面用金属涂层保护

金属镀层表面处理钢材常采用镀锌、铝或锌铝合金等保护金属的方法。热喷锌、铝技术是采用燃烧火焰、电弧等离子弧作为热源,将喷涂材料加热到塑态和熔融状态,同时在高速气流的加速作用下,是材料呈雾化的颗粒束冲击到经过处理的机体表面上,随之激冷并不断层积而形成涂层的工艺方法。由于钢材表面覆层后,防腐蚀性能大大提高,可使钢材使用寿命延长2-5倍,是节约钢材的有效途径。

(3)钢材表面涂非金属保护层

目前采用较普遍的还是刷防锈油漆,油漆又分底漆、中间漆和面漆。随着世界范围内的工业环保要求越来越高,加上纳米技术在国际化工领域引发的材料革命,对钢结构的防护油漆提出了更高要求,它要是高性能的、环保型的、低涂装成本的及施工便利的。

a)底漆是防腐油漆配套体系中最基础的品种,种类一般有:钝化型、封闭型、转化型、

环保型及环氧富锌底漆,在现代钢结构的底漆防护中,带锈转化底漆及环氧富锌底漆应

用最为广泛。

b)中间漆是底漆和面漆的中间层,它起着承上启下增强屏蔽作用。中间漆一般应用氯磺

化聚乙烯中间漆、过氧乙烯中间漆、醇酸中间漆和玻璃鳞片涂料等。其中玻璃鳞片涂料抗渗能力强,有独立的屏蔽作用。但因目前国内的玻璃鳞片涂料尚处于起步阶段,在质量和品种上和国外尚有一定的差距,所以应用不多。

c)面漆要求耐候性好,能抗紫外线破坏,具有抗氧化、耐候、耐水等特征及装饰作用。面漆的品种很多,其种类有醇酸耐酸漆、醇酸磁漆、聚笨乙烯色漆、氧化橡胶面漆、有机硅耐高温防腐漆、过氯乙烯面漆、环氧沥青防腐漆和聚氨酯等。其中氧化橡胶面和聚氨酯面漆在现代钢结构涂层防护中应用最广。

采用非金属涂料防锈虽然是最常用的方法,但由于非金属涂料的耐久性差,经过一定时期需进行维修,这是非金属涂料的最大缺点。而且在刷涂前需对钢材表面彻底清理,去除铁锈、轧屑等,要花费一定的人力、物力。

(4)水下或地下钢结构采用阴极保护法。

阴极保护法是一种延长阳极寿命保证钢材料不受氯化物等污染环境侵蚀的保护方法。阳极是向钢材料分布抗腐蚀保护电流的硬件,如钦条网。根据美国防腐蚀学会所作的实验,一片活性钦条网阳极的寿命很容易超过75年。目前随着长数阳极的开发,阴极保护系统由于存在安装方法简单,维修费用低等诸多特点,被国内外很多水下和地下工程采用取得了良好的防腐蚀效果。

2 海洋环境腐蚀和钢结构腐蚀情况

海洋环境是非常严酷的腐蚀环境,海洋船舶及海洋工程设施的几乎所有部位都需要进行腐蚀防护,因此海洋防腐蚀涂料所包括的范围非常广泛,且都属于重防腐涂料的范畴,如防锈底漆、船壳漆、甲板漆、内舱漆、集装箱涂料、海港设施及平台涂料、油罐涂料、海水冷却管道及海上输油管道用涂料等 。

2.1 海洋环境腐蚀

海水的平均盐度为3.5% ,加上其它一些杂质和Na + 、Mg2+ 、Ca 2+ 等金属离子与Cl-

S2- 等非金属离子的存在,海水本身就是一种较强的电解质,只要有适当的电极存在,就会形成化学电池,使钢铁等材料受到电化学作用而腐蚀,而且海水中的各种介质也会与钢铁等材料发生化学反应,导致金属底材的腐蚀。海洋腐蚀环境一般分为海洋大气区、飞溅区、潮差区、海水全浸区和海底泥土区5个腐蚀区带。影响海水腐蚀的有化学因素、物理因素和生物因素3类,而且其影响常常是相互关联的,不但对不同的金属影响不一样,即使在同一海域对同一金属的影响也因金属在海水环境中的部位不同而不同 。 处于不同海洋环境下的金属构建物,特别是处于上述5个不同海洋腐蚀区带的钢铁设施,由于其所处工作介质的不同或工作状态的不同,常常会遇到电偶腐蚀、点蚀、溃疡腐蚀、沟状腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、冲刷腐蚀和空泡腐蚀等多种腐蚀形态。

2.2 钢结构在海洋环境中的腐蚀情况

各种钢结构在不同的海洋环境下,腐蚀行为和腐蚀特点有较大的差异 。 钢结构在五大腐蚀区域的腐蚀曲线见图 1。

图 1 钢结构在五大腐蚀区域的腐蚀曲线

从图1的腐蚀曲线看,有3个腐蚀峰值,第1个峰值是在平均线以上的飞溅区,是钢结构腐蚀最严重的区域,也是最严峻的海洋腐蚀环境,原因是由于该区域经常成潮湿表面,表面供氧充足,无海生物污损,长时间润湿表面与短时间干燥表面的交替作用和浪花的冲刷,造成以物理与电化学为主的腐蚀破坏.第2个峰值通常发生在平均低潮线下0.5~ 1.0 m 区域,原因是钢桩在海洋环境中,随着潮位的涨落,在水线上方湿润的钢铁表面供氧总量比水线下方浸在海水中的钢结构表面要充分得多,且彼此构成一个回路,由此成为一个氧浓度差的宏观腐蚀电池,加剧了其腐蚀程度。第3个峰值发生在与海水、海泥交界处下方,但较前2个峰值相对要小 。

3 结语

钢结构的防腐蚀除了采用上述方法,还要注意设计中构件尺度的划分要与防腐蚀工艺相协调,合理避免焊接贴合面等。我国发展钢结构市场前景非常广阔,它符合保护环境和土地资源的国策,钢结构的大量应用,将引发一场新的钢结构防腐技术革命。

参考文献:

[1]工业建筑防腐蚀设计规范.GB500046.

[2]钢结构管道涂装技术规程.YB/T9256.

篇4

关键词 自来水;水质处理;常规检测

中图分类号:TS951文献标识码: A 文章编号:

0 引言

随着经济的迅速发展,环境污染日趋严重,饮用水的污染尤为突出。据世界卫生组织(WHO)调查表明:由于饮用不良水质导致的消化疾病、传染病、皮肤病、糖尿病、癌症、结石病、心血管病等多达100多种,全世界每年有5 000万儿童死亡,3 500万人患心血管病,7 000万人患结石病,9 000万人患肝炎,3 000万人死于肝癌和胃癌。在我国,因为水质污染而引起的各种疾病越来越多,解决水质污染问题迫在眉睫。

1 自来水水质的不安全性主要体现

1.1 水源污染

国家环境部门统计,我国82%的河流受到不同程度的污染:在我国七大水系中,不适合做饮用水源的河段已接近40%:城市水域中78%的河段不适合作饮用水源:约50%的城市地下水受到污染。随着现代工业的飞速发展,水体正受到工业废水,汽车尾气农药等中的苯,酚等有机化学污染及重金属的污染越来越严重。

1.2 自来水输水管网的二次污染

自来水出厂后,经过漫长的输水管网及高楼水塔、水箱等设施,增加的污染物甚多,诸如铁锈、污垢、细菌等,他们相互作用生成许多有毒及致癌物质,因此直接使用很不安全。

2 自来水水质常规处理方法

以地表水为水源时,常规处理主要是去除悬浮物质、胶体物质和病原微生物。在常规处理工艺中,混凝是向原水中投加混凝剂,使水中难以自然沉淀的悬浮物和胶体颗粒相互凝聚,生成大颗粒絮体(伤称矾花),然后在沉淀池中沉淀下来,最后成为污泥排除。也可以在澄清池中同时完成混凝和沉淀过程。过滤是利用颗粒状滤料(加石英砂、白煤等)截留经过沉淀后水中残留的颗粒物,进一步去除水中的杂质,降低水的浑浊度。消毒是饮用水处理的最后一步,向水中加入消毒剂(一般用液氮)来灭活水中的病原微生物。

常规处理工艺对水中的悬浮物、胶体物和病原微生物有很好的去除效果,对无机污染物,如某些重金属离子和少量的有机物也有一定的去除效果。地表水经过常规处理工艺后,出厂水的浑浊度可以降到1NTU以下(运行良好的水厂,出厂水浑浊度可在0.3NTU以下)。对于未受到污染的水源水,常规处理后能够达到生活饮用水的水质标准,其一般化学指标和毒理学指标可以满足对健康的要求。以地下水为水源时,常规处理工艺比较简单,主要是去除水中可能存在的病原微生物。对于不合有其它污染物(如铁、锰、氟、砷等)的地下水,只需消毒就可以达到饮用水水质要求。

在原水浑浊度较低(一般在100度以下)、不受工业废水污染且水质变化不大的情况下,可省去混凝沉淀(或澄清)构筑物,而是采用双层滤料或多层滤料滤池直接过滤。相反,当原水浑浊度高或含砂量大时,应在水厂进水u处增设预沉池或沉砂池再进行常规处理。而在水源受到较严重的污染时,可在砂滤池后再增设生物活性炭滤池。特殊水质需经过特殊处理。地下水一般无需经过常规处理,由泵提升后只经消毒即可作为饮用水,但如含有一定浓度的铁、锰、氟等时,必须有专门的除铁、除锰和除氟处理设施。又如原水硬度过高时,须将硬水加以软化,台盐量不符合要求时,可采取除盐和咸水淡化等处理。

目前水厂饮用水处理主要采用常规处理,即投药、混合、絮凝、沉淀、澄清或气浮、过滤和消毒的工艺流程。常规处理工艺目前仍为世界上大多数国家的水厂所采用,在我国约95%以上的以地表水为水源的自来水厂都是采用常规处理工艺。

3 做好自来水水质安全工作的措施

3.1 加强水质处理管理,做好日常常规检测

安全的自来水要进入寻常百姓家,需要经过自来水厂水源取水、水质管理和二氧化氯药品管理、供水系统管理、生产区安全管理等环节。要让人民群众真正用上优质安全的放心水,就必须把好每一个环节的关。

在取水点、取水井点100m范围内严禁堆放垃圾及有害物质,严禁修建有害、有毒的厂矿企业。公司取水点设有防护标志,井口全部实行封闭管理,取水井点一旦出现水质污染或人为造成水质污染情况,立即暂停取水,同时启动备用井点,及时向市疾控中心、公安部门、市政府汇报,并会同相关部门采取措施,消除污染。待水质检测合格后,再投入使用。

3.2 对水质安全做到勤监测

水质化验人员需全部通过水协资质培训,取得上岗证和健康证,采取二氧化氯自动加药机进行水质消毒,蓄水池采用半地下式全封闭水池,水质检测严格按照国家规定的饮用水卫生标准进行检测。在供水系统的管理方面,公司每半年清洗一次清水池;每季度排放一次城区内的消防栓;对新安装的自来水输水管道进行冲洗,待水质检测合格后才能投入使用;对城区发生主管爆管,首先是将主管进行冲洗干净后才进行恢复处理,确保管网无污染。自来水公司要按照出厂水质综合合格率大于98%,管网末稍水质综合合格率大于98%,管网漏损率小于15%的质量目标要求,坚持接受国家城市水质监测网成都监测站、市、县疾病控制中心以及自来水公司中心化验室四级水质监测,出厂水质必须完全符合国家饮用水卫生标准。

3.3 加强输配水管网的冲洗消毒

新运行管网在投入使用前要彻底冲洗消毒,抢修管线结束后在送水前也要冲洗。另外为全面掌握水质状况,在供水水源、水厂和配水管网上都设立有水质采样控制点,按照国家规定采样化验频次进行分析化验。同时,对水厂出水水质区别地下水和地表水进行水质管理考核,对地下水感官和一般化学指标等4大类35项指标进行细致的监测确保合格,对地表水则要求水质混浊度在1度以下,出厂余氯在0.4mg/L~0.7 mg/L,这都优于国家相关标准。

参考文献

[1]叶秀芳.自来水水质(Fe、Mn)含量统计分析[J].今日科苑,2010(8).

篇5

【关键词】多媒体兴趣效率

【中图分类号】C633.8 文献标识码:B 文章编号:1673-8500(2013)03-0234-02

随着课程的改革,现代信息技术的高速发展,多媒体的应用越来越广泛。多媒体以其图像清晰,动态感强,信息量大,交互灵活的优势,参与到教学中,能充分调动学生的积极性,激发学生的求知欲,活跃学生的思维,拓展学生的想象力,而且在提高课堂效果,优化课堂结构等方面起到了不可估量的作用。

现代化教学媒体已被广泛使用,尤其是在化学教学中,所讲授的化学知识用电教手段阐释,为传统的教学注入了一种活性催化剂,可取得更佳的教学效果。

下面,就我在化学教学实践工作中多媒体的运用浅谈几点体会。

1 创设情景。营造氛围。激发兴趣

多媒体教学可以利用各种教具、学具、投影、电影、录音等媒体,集光、形、色于一体,直观、形象、生动地调动学生的各种学习兴趣。新课开始,用多媒体课件呈现鲜明形象的画面,真实生动的场景,让学生置身其中,迅速进入教学情境中去,所以极大的激发学生动手、动脑参与的欲望,使学生在一种轻松的氛围中进入状态。

在教学“燃烧和灭火”时,用几张代表性图片:做饭、取暖、炼铁、火炬……或一段视频:燃烧的用途等引入课题,学生联想生活中燃烧现象,继而提出问题:物质燃烧到底要满足什么样的条件呢?经过实验探究、讨论交流得出燃烧的条件后,plat展示一栋高层公寓大火的图片场景,提出新问题:灭火的方法和原理?通过创设情境、营造氛围,让学生认识到火灾给人类带来的损失,极大的激发了学生的学习兴趣。最后,放映一段火灾逃生的视频,让学生从中找出片中都采取了哪些逃生的办法。让学生亲历其中,得到体验,便于全身心的投入其中。

2 加强了课堂教学的直观性、趣味性

在初中化学教材中,有部分内容涉及到微观世界,这些内容学生看不见、摸不着,内容比较枯燥、抽象,传统的教学模式缺乏直观感,因此,我们在教学中充分利用多媒体技术,演示微观现象,模拟化学变化过程,提供形象、生动、直观、快速等一般难以观察到的现象,有效的突破了化学教学中微观教学的难点,促进学生对微观概念和原理的理解和掌握,调动了学生学习化学的积极性,培养学生理解问题和分析解决问题的能力。

例如:分子原子教学中“如何用分子原子的观点解释化学反应的实质”,将氧化汞分子的分解过程制作成动画,学生可以清晰地看到氧化汞分子。我用两个大小不同的球分别表示汞原子和氧原子,两个大小不同的球挨在一起表示一个氧化汞分子。加热后氧化汞分子分为两种不同的原子-——汞原子和氧原子,而后无数个汞原子聚在一起构成汞这种物质,氧原子又重新组合成新的分子,这样,学生既理解分子由原子构成,又理解了化学变化的实质是原子的重新组合,而原子本身并没有变化,也理解了原子是化学变化中的最小粒子。通过计算机动画把微观世界宏观化、形象化,收到了理想的教学效果。

3 教学容量大。效率高

计算机教学不仅能把知识更多、更快地传递给学生,还能节约传统的板书时间,开阔知识面,增加信息量,提高课堂效率。通过多媒体辅助手段呈现适当内容的形象资料,用一副副富有生气,富有规律的图案,结合形象思维和逻辑思维,利用多媒体辅助手段同时提供多个问题,让学生边看边思考,极大的激发学生发现问题的兴趣,为积极主动学好化学打下一个稳固的基础。

4 模拟实验及视频播放实验录像

化学实验是化学教学中的重要部分,但初中化学中有些实验的危险性较大,还有的实验无法实际操作。运用现代化教学媒体技术模拟展示这些实验就可以弥补这一不足。还有利用录像,使学生实验操作准确、规范,增强实验的安全性。化学实验的药品绝大多数都有一定的危害性,因此对实验的操作步骤,操作规程要求较高,一旦有误,不仅不能正常进行实验,严重的还会出现意外事故虽然老师在演示时一再强调,但还是有学生听而不见。

5 利用多媒体进行情感教育

多媒体教育使用欢快的音乐、丰富多彩的图形、图像、生动形象的动画以及配音,具有其他教学手段所不能比拟的独特魅力,能有效地引发学生的兴趣,体验学习的快乐,并能使学生潜移默化的受到思想教育。我在课件中结合教材内容,结合学生实际,选好教学资源,创设情境来引起学生的情感共鸣,巧妙渗透情感态度价值观目标。

6 利用多媒体将化学与生活联系起来

篇6

核心总结

1.考查内容

(1)原料的预处理,包括物质的分离、提纯和检验,沉淀的洗涤等。

(2)反应条件的控制,包括温度、压强、催化剂、原料的配比、酸碱性的调节、溶剂的选择等。

(3)化学反应原理,包括离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡、水解平衡等。

(4)绿色化学理念,包括物质的循环利用、废物的处理、原子的利用率、能量的利用等。

(5)化工安全常识,包括防爆炸、防污染、防中毒等。

2.工艺流程

(1)化学工艺流程图:主产品的制备、分离、提纯及定性或定量分析(主线)副产品(分支)循环利用物质(箭头为回头方向),可用图示表示如下:

(2)核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品的分离及提纯。

3.常用操作

(1)原料的预处理

①溶解:包括酸溶(溶解活泼金属)、碱溶(溶解Al、Zn、Be)等,通常酸溶时使用稀硫酸、稀盐酸、浓硫酸等,碱溶时使用NaOH溶液等。

②灼烧和煅烧:灼烧的温度一般较低(相当于酒精灯加热);煅烧的温度较高,常使一些杂质高温下氧化、分解等。

③研磨:适用于有机物的提取。

(2)反应条件的控制

①控制溶液的酸碱性:其目的是使某些金属离子形成氢氧化物沉淀――pH的控制。调节pH所需的物质一般应满足:①能与H+反应,使溶液pH增大;②不引入新杂质。例如,若除去CuCl2溶液中混有的FeCl3,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。

②反应环境:有些反应的产物易被空气中的O2氧化、与空气中的某种气体发生反应、易发生水解等,这时需要采取措施进行保护。例如,制取无水MgCl2时,要在HCl气流中加热MgCl2・6H2O,防止MgCl2发生水解。

③加热:一般是加快化学反应速率或促进平衡向某个方向移动。

④降温:防止某物质在高温时熔解或为使化学平衡向某个方向移动。

⑤趁热过滤:防止某些物质在温度降低时从溶液中结晶析出。

⑥有机溶剂洗涤:降低某些物质的溶解,减少这些物质在水洗过程中的损失。(3)分离与提纯的方法

①常用物理方法

方法适用范围实验装置操作要点应用举例注意事项过滤常用于不溶性固体与液体的分离①过滤操作可概括为“一贴、二低、三靠”; ②过滤后若溶液仍然浑浊,应重新过滤一遍除去粗盐水中的泥沙过滤时,不能用玻璃棒搅拌漏斗中的液体蒸发、结晶(重结晶)①固体与液体分离;②固体与固体(均溶于水,但溶解度受温度变化影响不同)分离①蒸发溶液结晶;②冷却热饱和溶液结晶;③当析出大量晶体时就应熄灭酒精灯,利用余热蒸发至干①草木灰浸出液提取钾盐;②KNO3和NaCl的结晶分离;③从苦卤中提取KCl①蒸发皿中的溶液不超过蒸发皿容积的2/3;②加热过程中要不断搅拌,以免溶液溅出蒸馏分馏沸点不同的液体组分形成的混合物的分离①按照“先左后右、自下而上”的原则组装仪器;②先接通冷却水,后加热①海水的蒸馏(淡化);②石油的分馏;③分离乙醇和乙酸乙酯①温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处;②烧瓶中放少量碎瓷片,以防液体暴沸;③冷凝管中冷却水从下口进,上口出萃取分液常用于互不相溶的两种液体混合物的分离①检查分液漏斗是否漏水;②加萃取剂、振荡、静置、分液①用CCl4萃取碘水中的碘;②溴苯和水、硝基苯和水的分离①先检验分液漏斗是否漏水;②上层溶液从上口倒出,下层溶液从下口放出洗气

(溶解)用于除去气体中的杂质气体①连接实验装置;②检验装置的气密性用饱和NaCl溶液除去Cl2中混有的HCl气体①洗气瓶中液体不能太少;②注意气体的流向“长进短出”升华分离易升华的物质先向圆底烧瓶中加冷水,再点燃酒精灯碘、萘的提纯NH4Cl受热分解(类升华)为化学变化,不同于升华现象渗析胶体与溶液中的溶质分离将要提纯的胶体装入半透膜中,将半透膜袋系好,浸入蒸馏水中除去淀粉胶体中的NaCl①半透膜没有破损;②渗析的时间要充分盐析胶体从混合物中分离出来向胶体溶液中加入无机轻金属盐(或铵盐)的浓溶液,充分搅拌、静置、过滤①硬脂酸钠溶液中加入食盐细粒;②鸡蛋白溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液所加无机轻金属盐(或铵盐)的浓度要大, 可选用饱和溶液②常用化学方法

化学方法一般是同时考虑到各组分及杂质的化学性质及特点,利用其差异性加以分离、提纯,常用方法有:

化学方法操作原理应用举例沉淀法加入沉淀剂,将杂质转化为沉淀而除去用BaCl2溶液除去NaCl中混有的Na2SO4气化法将杂质转化为气体而除去用盐酸除去NaCl中混有的Na2CO3热分解法用加热的方法除去易分解的物质①除去Na2CO3中混有的NaHCO3;②除去NaCl中混有的NH4Cl酸碱溶解法利用杂质在酸或碱溶液中溶解而除去①用稀盐酸分离CuS与FeS;②用盐酸或NaOH溶液除去SiO2中的Al2O3氧化还原法将还原性的杂质氧化或氧化性的杂质还原①用灼热的CuO除去CO2中混有的CO;②用灼热铜粉除去N2中混有的O2直接转化法利用某些化学反应,将杂质直接转化为所需物质①用Cl2除去FeCl3中混有的FeCl2;②用铁粉除去FeCl2中混有的FeCl3水解法杂质存在水解平衡时,可加入合适试剂破坏水解平衡,使杂质转化为气体或沉淀而除去除去MgCl2中的FeCl3,可先加MgO、Mg(OH)2、MgCO3等,再过滤体验高考

【例1】(2013・浙江高考)利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下:

已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题:

(1)用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有。

A.去除油污B.溶解镀锌层

C.去除铁锈D.钝化

(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是。

(3)由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,其原因是。

(4)Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离?(填“能”或“不能”),理由是。

(5)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000 mol・L-1的K2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取g K2Cr2O7(保留4位有效数字,已知MK2Cr2O7=294.0 g・mol-1)。配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有(用编号表示)。

①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦移液管

(6)滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

命题立意:本题以利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO的制备流程图为载体,综合考查了Zn及其化合物的性质、胶体的制备及性质、溶液的配制、氧化还原滴定及误差分析等知识,侧重考查考生的综合分析能力、化学实验操作能力、迁移应用能力。

解析:(1)由于“Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似”, 用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮,除了除去表面的油污外,还能将镀层金属锌溶解。

(2)由Zn(OH)2沉淀制取ZnO的反应:Zn(OH)2ZnO+H2O可知,调节溶液A的pH产生Zn(OH)2絮状沉淀后,为制取ZnO需要得到Zn(OH)2沉淀,然后要将Zn(OH)2沉淀进行洗涤净化,除去杂质,再经灼烧就可得到纯净的ZnO。考虑到Zn(OH)2的性质与Al(OH)3相似,也为絮状沉淀物,过滤的速度较慢,这里采用抽滤,加快过滤速度。

(3)由制备流程图可知,B溶液中含有Fe2+和Fe3+,由B溶液制得Fe3O4胶体粒子的过程中还需加热,所以须持续通入N2的目的是为了防止Fe2+被氧化。

(4)Fe3O4胶体粒子的直径较小,减压过滤时能透过滤纸,因此不能采用减压过滤法实现固液分离。

(5)称取K2Cr2O7的质量为m(K2Cr2O7)= 0.01000 mol・L-1×0.2500 L×294.0 g・mol-1=0.7350 g。

用K2Cr2O7固体配制溶液时,要用电子天平称量固体质量,并在烧杯中溶解,然后转移到容量瓶中,不需要用于量取液体体积的量筒和移液管。

(6)若滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则滴定过程中,读取K2Cr2O7标准溶液的体积偏大,测得Fe3O4中的二价铁含量偏大。

答案:(1)A、B

(2)抽滤、洗涤、灼烧

(3) N2气氛下,防止Fe2+被氧化

(4)不能胶体粒子太小,抽滤时容易透过滤纸

(5) 0.7350③⑦

(6)偏大

名师点评:分析化学工艺(或模拟化学工艺)流程问题时,要明确整个流程及每一部分的目的,仔细分析每步发生的反应及得到的产物,结合基础理论与实际问题思考,同时要注意答题的模式与要点:①要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。②要精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。③要看清所问问题,不能答非所问,并注意语言表达的科学性。

在答题时应特别注意,这类试题中各小问之间往往没有联系,前一问回答不了,并不一定会影响后面问题的回答。

【例2】(2013・全国高考Ⅰ)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2),导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

回答下列问题:

(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为。

(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式:。

(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是。

(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式。

(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式。

(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是。在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有(填化学式)。

命题立意:本题以回收锂离子电池的正极材料中的某些金属资源的工艺流程图为载体,综合考查了元素的化合价、Al及其化合物的性质、离子方程式、氧化还原反应、试剂的选择、电池反应式等问题,侧重考查考生的综合分析能力、信息加工处理能力和迁移应用能力,题目的难度较大。

解析:(1)LiCoO2中的氧元素是-2价,Li元素是+1价,根据化合物中各元素化合价的代数和为0,可推测Co元素显+3价。

(2)在“正极碱浸”过程中,正极发生的反应为正极材料中的铝箔与NaOH溶液之间的反应,故离子方程式为2Al+2OH-+2H2O2AlO-2+3H2或2Al+2OH-+6H2O2Al(OH)-4+3H2。

(3)反应物LiCoO2中加入H2SO4、H2O2后,反应的生成物中有Li2SO4、CoSO4,说明此反应为氧化还原反应,Co元素化合价降低,所以H2O2中的O元素要升高,即产生O2。另外在酸浸的过程中,H2O2自身也能发生分解,故发生的反应有:2LiCoO2+3H2SO4+ H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O和2H2O22H2O+O2。盐酸既具有酸性又具有还原性,若用盐酸代替硫酸,则Cl-会被氧化成Cl2,从而造成环境污染。

(4)根据流程图可知,“沉钴”加入的沉淀剂是NH4HCO3,产生的沉淀是CoCO3,根据反应特点即可写出此反应的化学方程式:CoSO4+2NH4HCO3CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2。

(5)根据题意可知,在充电时负极的电极反应为:6C+xLi++xe-LixC6,则放电时LixC6是反应物,发生氧化反应生成C,而Li1-xCoO2与LiCoO2相比,Li1-xCoO2中的Co元素的化合价较高,可知Li1-xCoO2为反应物,电极反应为:Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+6C。

(6)在锂电池中Li作负极,在放电过程中失去电子变成Li+从负极脱出,进入溶液,经过电解质溶液向正极移动。根据整个流程图可知,回收的金属化合物有:Al(OH)3、 CoCO3、Li2SO4。

答案:(1)+3

(2)2Al+2OH-+2H2O2AlO-2+3H2或2Al+2OH-+6H2O2Al(OH)-4+3H2

(3)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O、2H2O22H2O+O2有氯气生成,污染较大

(4)CoSO4+2NH4HCO3CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2

(5)Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+6C

(6)Li+从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)3、 CoCO3、Li2SO4

名师点评:分析化学工艺(或模拟化学工艺)流程问题的技巧:

①浏览全题,确定该流程的目的――由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物;

②了解工艺流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用;

③分析流程图并思考:从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理?每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的?

【例3】(2013・广东高考)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:

(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)

(1)电解精炼银时,阴极反应式为;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学反应方程式为。

(2)固体混合物B的组成为;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为。

(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:CuO+Al2O3高温CuAlO2+。

(4)若银铜合金中铜的质量分数为635%,理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为mol CuAlO2,至少需要1.0 mol・L-1的Al2(SO4)3溶液L。

(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。

命题立意:本题以银铜合金切割废料回收银并制备铜化工产品的工艺流程图为载体,综合考查了电解精炼银、Ag与稀硝酸的反应、NO与O2的反应、铝及其化合物的转化、离子方程式、氧化还原方程式的配平、化学实验基本操作、化学计算等问题,侧重考查考生的综合应用能力、化学实验操作能力和简单计算能力。

解析:(1)迁移应用教材中电解精炼铜的原理,在电解精炼银时,粗银作阳极,电极反应式为Ag-e-Ag+;纯银作阴极,电极反应式为Ag++e-Ag,AgNO3溶液为电解质溶液。根据流程图可知,滤渣A和稀硝酸反应生成了NO(在空气中被氧气氧化生成红棕色的NO2)。

(2)根据固体B煅烧后得到的产物中含有Al、Cu两种元素,结合Cu(OH)2和Al(OH)3两种物质开始分解的温度,可知固体B的主要成分为Al(OH)3和CuO。在制备过程中必须控制NaOH的量,一旦过量则会发生反应:Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O。

(3)该反应为氧化还原反应,Cu元素由+2价变为+1价,Cu元素被还原,而Al元素的化合价未发生变化,根据氧化还原反应规律,必定有一种元素被氧化,从而判断氧化产物为O2,再根据得失电子守恒、原子守恒,配平相应的化学方程式。

(4)根据元素守恒可知,银铜合金中Cu的物质的量为n(Cu)=5000 g×635%63.5 g・mol-1=50 mol,根据元素守恒可知,CuAlO2的物质的量也为50 mol,然后再根据CuAlO2中的Cu和Al的物质的量之比1∶1,可知需要硫酸铝溶液的体积是25 L。

(5)CuSO4从饱和溶液中结晶析出生成CuSO4・5H2O(胆矾),由CuSO4溶液制备胆矾的一般步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

答案:(1)Ag++e-Ag2NO+O22NO2

(2)Al(OH)3和CuOAl(OH)3+OH-AlO-2+2H2O

(3)424O2

(4)50 25

(5)蒸发浓缩、冷却结晶

名师点评:本题的考点分布较广,横跨高中化学必修1和选修4两个模块,考查了元素及其化合物、化学基本理论及化学实验基础知识。元素及其化合物的考查落点于Ag与稀硝酸的反应、NO与O2的反应、Al(OH)3的性质及转化等内容。化学实验基础知识的考查,落点于胆矾的制备。在强化考生对科学探究过程的理解的同时,考查化学实验基础操作,突出考生的科学探究能力和科学素养。第(3)问有一定的难度,要求考生根据氧化还原反应规律确定另一种生成物,再配平该氧化还原反应方程式。

【例4】(2013・四川高考)明矾石经处理后得到明矾[ KAl(SO4)2・12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示:

焙烧明矾的化学方程式为:

4KAl(SO4)2・12H2O+3S2K2SO4 +2Al2O3+9SO2+48H2O

请回答下列问题:

(1)在焙烧明矾的反应中,还原剂是。

(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是。

(3)A12O3在一定条件下可制得AlN,其晶体结构如右图所示,该晶体中Al的配位数是。

(4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是。

(5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时:

①2SO2(g) +O2(g)2SO3(g)ΔH1=-197 kJ/mol

②H2O (g)H2O(l)ΔH2=-44 kJ/mol

③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)ΔH3=-545 kJ/mol

则SO3 (g)与H2O(l)反应的热化学方程式是。

焙烧948 t明矾(M=474 g/mol ),若SO2 的利用率为96%,可生产质量分数为98%的硫酸t。

命题立意:本题以明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺流程为载体,综合考查了氧化还原反应、化学实验基本操作、晶胞结构及原子配位数、原电池及电池反应式、盖斯定律及热化学方程式、化学计算等问题,侧重考查考生的读图识图能力、综合分析能力和迁移应用能力。

解析:(1)分析焙烧明矾的化学方程式可知,明矾中部分S元素的化合价降低,而S单质在反应中元素的化合价升高,故还原剂为S单质。

(2)从滤液中得到K2SO4晶体的方法为蒸发结晶,涉及蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤。

(3)分析题给晶胞结构可知,每个Al原子周围等距离且最近的N原子有4个,故其配位数为4。

(4)放电时,Al作负极,失去电子被氧化,NiO(OH)在正极得到电子被还原,根据得失电子守恒及元素守恒写出化学方程式:Al+3NiO(OH)+ NaOH+H2ONaAlO2+3Ni(OH)2。

(5)根据盖斯定律,由1/2×(③-①)-②可得目标热化学方程式:SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)ΔH=-130 kJ/mol。948 t明矾生成SO2的物质的量为n(SO2) =4.5×106 mol,故质量分数为98%的硫酸的质量为m(H2SO4)=(4.5×106 mol×96%×98 g・mol-1)÷98%=432×106g=432 t。

答案:(1)S(硫)

(2)蒸发结晶

(3)4

(4)Al+3NiO(OH)+NaOH+H2ONaAlO2+3Ni(OH)2