金屬元素化學(xué)剖析

1、金屬元素化學(xué)金屬元素化學(xué)教學(xué)與課程設(shè)計(jì)吉林大學(xué) 徐家寧2012年4月 元素性質(zhì)教學(xué)都是描述性的講元素性質(zhì)教學(xué)都是描述性的講授，怎樣把枯燥無(wú)味的教學(xué)內(nèi)容講授，怎樣把枯燥無(wú)味的教學(xué)內(nèi)容講好，對(duì)學(xué)生有吸引力，需要主講教好，對(duì)學(xué)生有吸引力，需要主講教師花大力氣精心準(zhǔn)備，巧妙設(shè)計(jì)，師花大力氣精心準(zhǔn)備，巧妙設(shè)計(jì)，講出特色。講出特色。 每位主講教師都有對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)每位主講教師都有對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)獨(dú)到的理解，不可能千篇一律。下獨(dú)到的理解，不可能千篇一律。下面，總結(jié)一下自己多年無(wú)機(jī)金屬元面，總結(jié)一下自己多年無(wú)機(jī)金屬元素化學(xué)教學(xué)的點(diǎn)滴體會(huì)，定有許多素化學(xué)教學(xué)的點(diǎn)滴體會(huì)，定有許多謬誤之處，僅供參考。謬誤之處，僅供參考。 一

2、、一、元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合三、三、課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合四、四、精心設(shè)計(jì)精心設(shè)計(jì) 講出特色講出特色五、五、潛移默化進(jìn)行環(huán)保與科普教育潛移默化進(jìn)行環(huán)保與科普教育課程設(shè)計(jì)的思路 原子結(jié)構(gòu)理論原子結(jié)構(gòu)理論 屏蔽效應(yīng)屏蔽效應(yīng) 鉆穿效應(yīng)鉆穿效應(yīng) NaBiO3 、 PbO2 為強(qiáng)氧化劑為強(qiáng)氧化劑 BiCl5 不存在，不存在，PbCl4 易爆炸，易爆炸，TlI3 不穩(wěn)定不穩(wěn)定 惰性電子對(duì)效應(yīng)：惰性電子對(duì)效應(yīng)：6s 軌道電子鉆穿效應(yīng)強(qiáng)軌道電子鉆穿效應(yīng)強(qiáng) 受到屏蔽效應(yīng)小受到屏蔽效應(yīng)小 一、一、金屬元素教

3、學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合 元素基本性質(zhì)：元素基本性質(zhì)：半徑，電負(fù)性半徑，電負(fù)性, , 電離能，親和能電離能，親和能 CuF2 難溶，難溶，CuCl2 易溶易溶 F-半徑小，半徑小，Cl- 半徑大；晶格能半徑大；晶格能 CuF2 CuCl2 SnF4 固態(tài)，離子晶體；固態(tài)，離子晶體； SnF 2.02； SnCl4 液態(tài)，分子晶體；液態(tài)，分子晶體； Sn Cl 1.20一、一、金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合 原子結(jié)構(gòu)理論原子結(jié)構(gòu)理論一、一、金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合 化學(xué)鍵理論化學(xué)鍵理論 離子晶體：離子晶體：晶格能，離子極化晶格能

4、，離子極化 SnCl2 固態(tài)，離子晶體。固態(tài)，離子晶體。Sn2+ 極化能力弱極化能力弱 SnCl4 液態(tài)，分子晶體。液態(tài)，分子晶體。Sn4+ 極化能力強(qiáng)極化能力強(qiáng) MnO mp 1839，離子晶體，離子晶體 MnO2 200 分解分解 Mn2O7 mp 5.9，分子晶體，分子晶體 離子極化的結(jié)果離子極化的結(jié)果一、一、金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合 化學(xué)鍵理論化學(xué)鍵理論 離子晶體：離子晶體：晶格能，離子極化晶格能，離子極化 雜化軌道理論雜化軌道理論 Ni (CN)42- 正方形正方形 dsp2 雜化雜化 Ni (CN)52- - 三角雙錐三角雙錐 dsp3 雜化雜化 Zn(

5、CN)42- 四面體四面體 sp3 雜化雜化 化學(xué)鍵理論化學(xué)鍵理論一、一、金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合 姜泰勒效應(yīng)姜泰勒效應(yīng) Cu (NH3)42+ + 正方形正方形 PtCl42- - 正方形正方形 AuCl4- - 正方形正方形 配位化合物配位化合物 晶體場(chǎng)理論晶體場(chǎng)理論一、一、金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合一、一、金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng) 電極電勢(shì)電極電勢(shì) Cu Ag Au 還原性還原性 Cu 溶于溶于 NaCN 溶液，放出溶液，放出 H2 E (Cu+/ Cu)0.52 V，Cu(CN)

6、2- - K穩(wěn)穩(wěn)1020 Ag 在通入空氣下溶于在通入空氣下溶于 NaCN 溶液溶液 E (Ag+/ Ag)0.80 V ，Ag(CN)2- - K穩(wěn)穩(wěn)1021 Cu(CN)2- - 與與 Ag(CN)2- - 穩(wěn)定常數(shù)相近穩(wěn)定常數(shù)相近 一、一、金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng) 電極電勢(shì)電極電勢(shì) Cu Ag Au 還原性還原性 Au 在通入空氣下溶于在通入空氣下溶于 NaCN 溶液溶液 E (Au+/ Cu)1.69 V Au(CN)2- - 穩(wěn)定常數(shù)大，穩(wěn)定常數(shù)大，K穩(wěn)穩(wěn)1038一、一、金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合 化學(xué)反

7、應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率 KMnO4 酸性條件下向酸性條件下向 KMnO4 溶液中通入溶液中通入 H2S 反應(yīng)生成單質(zhì)反應(yīng)生成單質(zhì) S 固態(tài)的固態(tài)的 S 與與 KMnO4 反應(yīng)則很慢反應(yīng)則很慢 MnO2 酸性條件下酸性條件下 K2S2O8 與與 Mn2+ 反應(yīng)反應(yīng) 不加不加 Ag+ ，反應(yīng)速度慢，停在，反應(yīng)速度慢，停在 MnO2 加加 Ag+ 催化，反應(yīng)速度快，生成催化，反應(yīng)速度快，生成 MnO4- -一、一、金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合金屬元素教學(xué)與基礎(chǔ)理論結(jié)合 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率 二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 主講教師應(yīng)熟悉實(shí)驗(yàn)教學(xué)主講教師應(yīng)熟悉實(shí)驗(yàn)教學(xué) 熟悉實(shí)驗(yàn)

8、教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)熟悉實(shí)驗(yàn)教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié) 都開(kāi)出了哪些類型的實(shí)驗(yàn)都開(kāi)出了哪些類型的實(shí)驗(yàn) 對(duì)元素性質(zhì)實(shí)驗(yàn)了如指掌對(duì)元素性質(zhì)實(shí)驗(yàn)了如指掌 熟知課本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差別熟知課本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差別二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 課本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差別課本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差別 快速生成的快速生成的 Ag 沉淀為粉末沉淀為粉末 黑色黑色 2 Ag+ + H2O2 2 Ag + O2 + H2O Ag+ + Fe2+ Ag + Fe3+ 2 Ag+ + Sn2+ 2 Ag + Sn4+ 緩慢生成的緩慢生成的 Ag 排列整齊為晶體排列整齊為晶體 銀白色銀白色 銀鏡的生成銀鏡的生成 2 A

9、g(NH3)2+ + C5H11O5CHO + 2 OH- - 2 Ag + C5H11O5COO- - + NH4+ + 3 NH3 + H2O二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 課本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差別課本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差別二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 課本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差別課本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差別 單質(zhì)單質(zhì) S 黃色黃色 新生成的新生成的 S 乳白色乳白色 向向 Na2S2O3 溶液中滴加稀鹽酸溶液中滴加稀鹽酸 Na2S2O3 + 2 HCl SO2 + H2O + S（乳白色）（乳白色） 向向 Na2S 溶液中通入溶液中通入 SO2

10、 5 SO2 + 2 Na2S + 2 H2O 3 S + 4 NaHSO3 二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 課本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差別課本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差別 單質(zhì)碘單質(zhì)碘 I2 紫色晶體紫色晶體 大塊晶體大塊晶體 銀白色銀白色 AgBr 淺黃色淺黃色 新生成的新生成的 AgBr 乳白色乳白色 Ag+ + Br- - 2 AgBr 二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 課本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差別課本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差別 TiCl3 的還原性的還原性 理論上理論上 TiCl3 可將可將 CuCl2 還原還原 將將 TiCl3 溶液與溶液與 CuCl2

11、混合混合 卻觀察不到卻觀察不到 CuCl 的生成的生成 結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 Hg2+ 極化能力強(qiáng)，變形性大極化能力強(qiáng)，變形性大 HgI2 溶解度小溶解度小 向向 Hg(NO3)2 溶液中滴加溶液中滴加 KI 溶液，先生成紅色的溶液，先生成紅色的 HgI2 沉淀沉淀 Hg2+ + 2 I- - HgI2（紅色）（紅色） 繼續(xù)加入繼續(xù)加入 KI 溶液，紅色溶液，紅色 HgI2 沉淀逐漸消失，沉淀逐漸消失， 最后得到無(wú)色溶液最后得到無(wú)色溶液 HgI2 + 2 I- - HgI42- -（無(wú)色）（無(wú)色） 結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授

12、金屬元素性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 Hg2+ 極化能力強(qiáng)，變形性大極化能力強(qiáng)，變形性大 HgI42- - 穩(wěn)定穩(wěn)定 結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 Cu(NH3)4SO4 溶液緩慢滴加稀溶液緩慢滴加稀 H2SO4 先生成淡藍(lán)色沉淀先生成淡藍(lán)色沉淀 2 Cu(NH3)4SO4 + 3 H2SO4 + 2 H2O Cu(OH)2 CuSO4+ 4 (NH4)2SO4 H2SO4 過(guò)量過(guò)量，沉淀溶解生成藍(lán)色溶液沉淀溶解生成藍(lán)色溶液 Cu(OH)2 CuSO4 + H2S

13、O4 2 CuSO4 + 2 H2O 結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 Cu(NH3)4SO4 溶液緩慢滴加稀溶液緩慢滴加稀 H2SO4 結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 CuCl2 溶液的顏色溶液的顏色 濃溶液濃溶液 黃色黃色 CuCl42- - 稀溶液稀溶液 藍(lán)色藍(lán)色 Cu(H2O)42+ CuCl22H2O 晶體溶于水實(shí)驗(yàn)：晶體溶于水實(shí)驗(yàn)： 向盛向盛 CuCl22H2O 固體的試管中緩慢滴加水，依固體的試管中緩慢滴加水，依 次觀察到：黃色、黃綠色

14、、綠色、藍(lán)綠色、藍(lán)色次觀察到：黃色、黃綠色、綠色、藍(lán)綠色、藍(lán)色 顏色連續(xù)變化的原因是溶液中顏色連續(xù)變化的原因是溶液中 黃色黃色 的的 CuCl42 和藍(lán)色的和藍(lán)色的 Cu(H2O)42+ 相對(duì)量不同所致。相對(duì)量不同所致。 二者比例相當(dāng)時(shí)溶液為二者比例相當(dāng)時(shí)溶液為 綠色綠色。 結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 CuCl2 溶液的顏色溶液的顏色 結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 MnO2 與濃與濃 H2SO4 作用作用 反應(yīng)產(chǎn)物是反應(yīng)產(chǎn)物是 Mn2(SO4

15、)3 還是還是 MnSO4 ？ 4 MnO2 + 6 H2SO4 2 Mn2(SO4)3 + 6 H2O + O2 2 MnO2 + 2 H2SO4 2 MnSO4 + 2 H2O + O2 結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 MnO2 與濃與濃 H2SO4 作用作用 實(shí)驗(yàn)：將濃實(shí)驗(yàn)：將濃 H2SO4 和和少量少量 MnO2 置于試管中置于試管中 水浴加熱半小時(shí)，將試管于室溫靜置冷卻半小時(shí)水浴加熱半小時(shí)，將試管于室溫靜置冷卻半小時(shí) 現(xiàn)象：試管上部為透明的紫色現(xiàn)象：試管上部為透明的紫色 說(shuō)明有說(shuō)明有 Mn3+ 產(chǎn)物產(chǎn)物 Mn2

16、(SO4)3 生成生成 4 MnO2 + 6 H2SO4 2 Mn2(SO4)3 + 6 H2O + O2 2 Mn2(SO4)3 + 2 H2O 4 MnSO4 + 2 H2SO4 + O2 結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 MnO2 與濃與濃 H2SO4 作用作用 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果反應(yīng)可寫成根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果反應(yīng)可寫成 4 MnO2 + 6 H2SO4 2 Mn2(SO4)3 + 6 H2O + O2 2 Mn2(SO4)3 + 2 H2O 4 MnSO4 + 2 H2SO4 + O2 結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元

17、素性質(zhì)二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 Cr(OH)3 灰藍(lán)色？灰綠色？灰藍(lán)色？灰綠色？ CrCl3 與適量與適量 NaOH 作用作用 CrCl3 + 3 NaOH Cr(OH)3 + 3 NaCl CrCl3 與氨水作用與氨水作用 CrCl3 + 3 NH3 + 3 H2O Cr(OH)3 + 3 NH4Cl Cr(OH)3 灰藍(lán)色，分離即可灰藍(lán)色，分離即可 CrCl3 與與 NaOH 作用，若作用，若 NaOH 略過(guò)量略過(guò)量 有綠色有綠色 Cr(OH)4- - 生成部分掩蓋沉淀顏色生成部分掩蓋沉淀顏色 NaOH 量不足則綠色的量不足則綠色的 CrCl3 掩蓋沉淀顏色

18、掩蓋沉淀顏色 結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 Cr(OH)3 灰藍(lán)色？灰綠色？灰藍(lán)色？灰綠色？ 結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 CrO5 生成與性質(zhì)生成與性質(zhì) CrO5 藍(lán)色，水中分解速度快藍(lán)色，水中分解速度快 K2CrO7 和和 H2O2 濃度不能太小濃度不能太小 K2CrO7 濃度不低于濃度不低于 1 moldm- -3 H2O2 濃度不低于濃度不低于 5 % CrO5 萃取進(jìn)入乙醚中分解慢萃取進(jìn)入乙醚中分解慢 不要誤以為只在乙醚中生成不要誤以

19、為只在乙醚中生成 CrO5 CrO5 2 C2H5O ？ 結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)講授金屬元素性質(zhì)二、二、課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合 CrO5 生成與性質(zhì)生成與性質(zhì)三、三、課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合 化學(xué)就是創(chuàng)造化學(xué)就是創(chuàng)造 創(chuàng)造新物質(zhì)，創(chuàng)造人類美好生活創(chuàng)造新物質(zhì)，創(chuàng)造人類美好生活 推動(dòng)人類文明和社會(huì)進(jìn)步推動(dòng)人類文明和社會(huì)進(jìn)步 金屬在人類文明史上重要地位金屬在人類文明史上重要地位 銅器時(shí)代銅器時(shí)代 鐵器時(shí)代鐵器時(shí)代三、三、課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合三、三、課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合 工業(yè)

20、生產(chǎn)流程由原料和產(chǎn)品的性質(zhì)決定工業(yè)生產(chǎn)流程由原料和產(chǎn)品的性質(zhì)決定 金的提?。ń鸬奶崛。ˋu 以單質(zhì)分布在礦砂中）以單質(zhì)分布在礦砂中） 汞齊法汞齊法 用汞處理?yè)剿慕鸬V石粉，生成金汞齊。用汞處理?yè)剿慕鸬V石粉，生成金汞齊。 加熱將汞加熱將汞蒸發(fā)掉，得海綿金。蒸發(fā)掉，得海綿金。 金的提?。ń鸬奶崛。ˋu 以單質(zhì)分布在礦砂中）以單質(zhì)分布在礦砂中） 氰化法氰化法 用稀的用稀的 NaCN 溶液處理金礦石粉，金溶入水相溶液處理金礦石粉，金溶入水相。 4 Au + 8 CN- - + 2 H2O + O2 4 Au(CN)2- - + 4 OH- - 用用 Zn 還原還原 Au (CN)2- - 得得 Au

21、 2 Au(CN)2- - + Zn 2 Au + Zn(CN)42- -三、三、課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合 工業(yè)生產(chǎn)流程由原料和產(chǎn)品的性質(zhì)決定工業(yè)生產(chǎn)流程由原料和產(chǎn)品的性質(zhì)決定三、三、課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合 工業(yè)生產(chǎn)流程由原料和產(chǎn)品的性質(zhì)決定工業(yè)生產(chǎn)流程由原料和產(chǎn)品的性質(zhì)決定 鋅的冶煉（鋅的冶煉（ 閃鋅礦有效成分為閃鋅礦有效成分為ZnS ） 焙燒得焙燒得 ZnO（有（有 CdO 雜質(zhì)）雜質(zhì)） 2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2 用用 C 還原得粗產(chǎn)還原得粗產(chǎn)品品 Zn（有有 Cd 雜質(zhì)雜質(zhì)） ZnO + C Zn +

22、CO 鋅的冶煉（鋅的冶煉（ 閃鋅礦有效成分為閃鋅礦有效成分為ZnS ） 生產(chǎn)電解生產(chǎn)電解 Zn（除去除去 Cd 雜質(zhì)雜質(zhì)） 將焙燒得到的將焙燒得到的 ZnO 溶于溶于硫酸硫酸，再加，再加 Zn 粉粉除去除去 Cd Cd2+ + Zn Cd + Zn2+ 電解電解 ZnSO4 得到純度高的金屬鋅。得到純度高的金屬鋅。三、三、課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合 工業(yè)生產(chǎn)流程由原料和產(chǎn)品的性質(zhì)決定工業(yè)生產(chǎn)流程由原料和產(chǎn)品的性質(zhì)決定三、三、課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合 工業(yè)生產(chǎn)流程由原料和產(chǎn)品的性質(zhì)決定工業(yè)生產(chǎn)流程由原料和產(chǎn)品的性質(zhì)決定 銻的冶煉（銻的冶煉（

23、輝銻礦有效成分為輝銻礦有效成分為 Sb2S3 ） 用鐵粉還原用鐵粉還原 Sb2S3 + 3 Fe 2 Sb + Fe2S3 轉(zhuǎn)化為氧化物，再轉(zhuǎn)化為氧化物，再用用 C 還原還原 2 Sb2S3 + 9 O2 2 Sb2O3 + 6 SO2 Sb2O3 + 3 C 2 Sb + 3 CO 溶于溶于 Na2S 后再電解后再電解 Sb2S3 + 3 Na2S 2 Na3SbS3三、三、課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合 工業(yè)生產(chǎn)流程由原料和產(chǎn)品的性質(zhì)決定工業(yè)生產(chǎn)流程由原料和產(chǎn)品的性質(zhì)決定 銻的冶煉（銻的冶煉（ 輝銻礦有效成分為輝銻礦有效成分為 Sb2S3 ）三、三、課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活

24、實(shí)際結(jié)合課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合 PbO2 NiO(OH) 原電池原料（氧化性）原電池原料（氧化性） 鉛蓄電池鉛蓄電池 電池符號(hào)電池符號(hào) () Pb | H2SO4 ( c ) | PbO2 ( + ) 電池反應(yīng)電池反應(yīng) PbO2 + Pb + 2 H2SO4 2 PbSO4 + 2 H2O 鎳氫電池鎳氫電池 電池符號(hào)電池符號(hào) （-）PtH2KOHNi(OH)2NiO(OH)（+） 電池反應(yīng)電池反應(yīng) 2 NiO(OH) + H2 2 Ni(OH)2 三、三、課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合 PbO2 NiO(OH) 原電池原料（氧化性）原電池原料（氧化性）三、三、課堂教學(xué)

25、與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合 化學(xué)鍍化學(xué)鍍 鎳單質(zhì)和化合物的性質(zhì)鎳單質(zhì)和化合物的性質(zhì) 金屬金屬 Ni 抗腐蝕性強(qiáng)，表面光亮抗腐蝕性強(qiáng)，表面光亮 利用利用 Ni2+ 弱氧化性和弱氧化性和 NaH2PO2 還原性還原性 H2PO2- - + Ni2+ + H2O Ni + HPO32- - + 3 H+ 高純鎳的制備高純鎳的制備 Ni(CO)4 受熱易分解受熱易分解 制備高純度制備高純度 Ni Ni(CO)4 Ni + 4 CO三、三、課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合課堂教學(xué)與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 講出自己的觀點(diǎn)講出自己的觀點(diǎn) 與學(xué)生

26、共同探討與學(xué)生共同探討 主講教師要善于從不同的結(jié)論中選擇主講教師要善于從不同的結(jié)論中選擇 鼓勵(lì)學(xué)生從不同觀點(diǎn)出發(fā)討論問(wèn)題鼓勵(lì)學(xué)生從不同觀點(diǎn)出發(fā)討論問(wèn)題 四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 離子化合物與元素電負(fù)性差（離子化合物與元素電負(fù)性差（ ） 一般判斷一般判斷 1.7 發(fā)生電子轉(zhuǎn)移發(fā)生電子轉(zhuǎn)移 形成離子鍵形成離子鍵 1.7 不發(fā)生電子轉(zhuǎn)移不發(fā)生電子轉(zhuǎn)移 形成共價(jià)鍵形成共價(jià)鍵 應(yīng)注意到有很多例外（離子極化的影響）應(yīng)注意到有很多例外（離子極化的影響） ZnCl2 離子化合物離子化合物 ZnCl 1.51四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 離子化合物

27、與元素電負(fù)性差（離子化合物與元素電負(fù)性差（ ） CuCl2 離子化合物離子化合物 CuCl 1.26四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 離子化合物與元素電負(fù)性差（離子化合物與元素電負(fù)性差（ ） SnCl2 離子化合物離子化合物 SnCl4 共價(jià)化合物共價(jià)化合物 SnCl 1.20 Si F4 共價(jià)化合物共價(jià)化合物 Si F 2.08四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 離子晶體導(dǎo)電離子晶體導(dǎo)電 導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)導(dǎo)電的實(shí)質(zhì) 離子本身被電解離子本身被電解 / 離子迅速平衡電荷保持電中性離子迅速平衡電荷保持電中性 而不是離子定向遷移而不是離子定向遷移 HCl

28、共價(jià)化合物，溶液也導(dǎo)電共價(jià)化合物，溶液也導(dǎo)電 在溶液中容易解離出可電解的離子在溶液中容易解離出可電解的離子 CuSO4 離子化合物，溶液導(dǎo)電離子化合物，溶液導(dǎo)電 電解時(shí)電解時(shí)若兩個(gè)電極都是若兩個(gè)電極都是 Cu 一個(gè)電極一個(gè)電極 Cu 變成變成Cu2+進(jìn)入溶液再?gòu)牧硪浑姌O析出進(jìn)入溶液再?gòu)牧硪浑姌O析出 若用惰性電極電解若用惰性電極電解 一個(gè)電極析出一個(gè)電極析出 Cu，另一電極放出另一電極放出 O2四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 離子晶體導(dǎo)電離子晶體導(dǎo)電 四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 AlCl3 與與 AuCl3 AlCl3 是離子化合物還是

29、共價(jià)是離子化合物還是共價(jià)化合物化合物 ? 氣相時(shí)氣相時(shí) 有雙聚分子有雙聚分子 Al2Cl6 四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 AlCl3 與與 AuCl3 AlCl3 是離子化合物還是共價(jià)是離子化合物還是共價(jià)化合物化合物 ? Al sp3 雜化雜化 有單電子的雜化軌道與有單電子的雜化軌道與 Cl 成成 3 個(gè)個(gè) 鍵鍵 空的雜化軌道接受空的雜化軌道接受 Cl 的對(duì)的對(duì) 電子對(duì)形成電子對(duì)形成 配鍵配鍵 四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 AlCl3 與與 AuCl3 AlCl3 是離子化合物還是共價(jià)是離子化合物還是共價(jià)化合物化合物 ? 可理解可理解

30、為為 分子中分子中形成形成 2 個(gè)個(gè)三中心三中心 四電子的四電子的 氯橋鍵氯橋鍵 結(jié)構(gòu)：可以看做兩個(gè)結(jié)構(gòu)：可以看做兩個(gè) 共邊的四面體共邊的四面體 分子中有二個(gè)互相垂分子中有二個(gè)互相垂 直的平面直的平面AlAl Cl ClClClClCl四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 AlCl3 與與 AuCl3 AlCl3 是離子化合物還是共價(jià)是離子化合物還是共價(jià)化合物化合物 ? 晶體為離子化合物晶體為離子化合物 Al3+ 的配位數(shù)為的配位數(shù)為 6 熔點(diǎn)時(shí)（熔點(diǎn)時(shí)（192.4 ） 鍵型轉(zhuǎn)化為共價(jià)鍵鍵型轉(zhuǎn)化為共價(jià)鍵 成為為二聚體成為為二聚體 Al 的配位數(shù)為的配位數(shù)為 4 AlAl

31、ClClClClClCl四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 AlCl3 與與 AuCl3 AlCl3 是離子化合物還是共價(jià)是離子化合物還是共價(jià)化合物化合物 ? 更高溫時(shí)為氣態(tài)單分子更高溫時(shí)為氣態(tài)單分子 平面三角形結(jié)構(gòu)。平面三角形結(jié)構(gòu)。ClAlClCl四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 AlCl3 與與 AuCl3 AlCl3 與與 AuCl3 結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn) AuCl3（dsp2 雜化）雜化） 氣態(tài)、晶態(tài)總是二聚體氣態(tài)、晶態(tài)總是二聚體 兩個(gè)平面四邊形共邊兩個(gè)平面四邊形共邊 共一個(gè)平面共一個(gè)平面ClAuClClClAuClClAlAl C

32、lClClClClCl AlCl3 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 二聚體：互相垂直的平面二聚體：互相垂直的平面四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 Cr3+ 在溶液中能生產(chǎn)氨的配合物嗎？在溶液中能生產(chǎn)氨的配合物嗎？ 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) NH3NH4 Cl 溶液溶液 pH9.25 Cr(OH)3 Ksp10- -31 Cr(NH3)63+ K穩(wěn)穩(wěn) 查不到查不到 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 盛盛 CrCl3 溶液試管中溶液試管中加入過(guò)量加入過(guò)量 NH3NH4 Cl 溶液溶液 灰藍(lán)色沉淀灰藍(lán)色沉淀 水浴加熱一段時(shí)間，上部透明紫紅色，下部沉淀水浴加熱一段時(shí)間，上部透明紫紅色，下部沉淀 上部生成上部生成 NH3 和和 H

33、2O 混配型的配離子混配型的配離子 為什么？為什么？ Cr (NH3)63+ 黃色黃色 Cr (H2O)63+ 紫色紫色 四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 Cr3+ 在溶液中能生產(chǎn)氨的配合物嗎？在溶液中能生產(chǎn)氨的配合物嗎？四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 AlCl3 與與 PCl5 常溫常溫固態(tài)，固態(tài)，都是離子化合物，但有本質(zhì)不同都是離子化合物，但有本質(zhì)不同 AlCl3 AlCl離子鍵離子鍵 PCl5 PCl 共價(jià)鍵共價(jià)鍵 PCl4 + PCl6 - -四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 Co(OH)Cl 能生成嗎？能

34、生成嗎？ CoCl2 與與 NaOH 反應(yīng)反應(yīng) 向向 CoCl2 溶液試管中溶液試管中加入過(guò)量加入過(guò)量 NaOH 溶液溶液 生成藍(lán)色沉淀，放置一段時(shí)間沉淀轉(zhuǎn)化為粉紅色生成藍(lán)色沉淀，放置一段時(shí)間沉淀轉(zhuǎn)化為粉紅色 將等體積、等濃度將等體積、等濃度 CoCl2 與與 NaOH 混合混合 現(xiàn)象同上。說(shuō)明沉淀為現(xiàn)象同上。說(shuō)明沉淀為 Co(OH)2 不是不是 Co(OH)Cl CoCl2 與與 氨水氨水 反應(yīng)反應(yīng) 向向 CoCl2 溶液試管中溶液試管中加入適量加入適量 氨水氨水 生成生成綠色綠色沉淀，放置一段時(shí)間沉淀顏色不變。沉淀，放置一段時(shí)間沉淀顏色不變。 沉淀可能是沉淀可能是 Co(OH)Cl ？四、

35、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 Co(OH)Cl 能生成嗎？能生成嗎？四、四、精心設(shè)計(jì)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)內(nèi)容 講出個(gè)人特色講出個(gè)人特色 適當(dāng)融入一些活躍課堂氣氛的內(nèi)容適當(dāng)融入一些活躍課堂氣氛的內(nèi)容 Cu Ag Au 單質(zhì)單質(zhì) 顏色的代表：紫銅色顏色的代表：紫銅色 銀白色銀白色 金黃色金黃色 價(jià)值的載體：銅錢價(jià)值的載體：銅錢 銀元銀元 金幣（金條）金幣（金條） 榮譽(yù)的象征：銅牌榮譽(yù)的象征：銅牌 銀牌銀牌 金牌金牌 尊貴的體現(xiàn)：布達(dá)拉宮金屋頂尊貴的體現(xiàn)：布達(dá)拉宮金屋頂 金身大佛金身大佛 維也納金色大廳維也納金色大廳五、五、潛移默化進(jìn)行環(huán)保與科普教育潛移默化進(jìn)行環(huán)保與科普教育 關(guān)注

36、環(huán)境保護(hù)關(guān)注環(huán)境保護(hù) 倡導(dǎo)綠色化學(xué)倡導(dǎo)綠色化學(xué) 重金屬環(huán)境事件重金屬環(huán)境事件 今年初今年初 云南龍江河鎘污染事件云南龍江河鎘污染事件 Cd 重金屬重金屬劇毒，骨痛癥，致癌劇毒，骨痛癥，致癌 水俁病水俁病 日本一家氮肥廠排出含汞的廢水日本一家氮肥廠排出含汞的廢水 轉(zhuǎn)化為甲基汞，致轉(zhuǎn)化為甲基汞，致 1000 多人中毒死亡多人中毒死亡 骨痛病骨痛病 日本富山縣的一些鉛鋅礦在采礦和冶煉中日本富山縣的一些鉛鋅礦在采礦和冶煉中 排放廢水，廢水在河流中積累了重金屬鎘。排放廢水，廢水在河流中積累了重金屬鎘。 人飲用或食用含鎘河水澆灌生長(zhǎng)的糧食、蔬菜人飲用或食用含鎘河水澆灌生長(zhǎng)的糧食、蔬菜 病病癥：癥：骨骼畸形、劇痛，身長(zhǎng)縮短，骨脆易折骨骼畸形、劇痛，身長(zhǎng)縮短，骨脆易折 五、五、潛移默化進(jìn)行環(huán)保與科普教育潛移默化進(jìn)行環(huán)保與科普教育 關(guān)注環(huán)境保護(hù)關(guān)注環(huán)境保護(hù) 倡導(dǎo)綠色化學(xué)倡導(dǎo)綠色化學(xué) 重金屬環(huán)境事件重金屬環(huán)境事件 含金屬產(chǎn)品濫用含金屬產(chǎn)品濫用 前幾年前幾年 美白化妝品添加美白化妝品添加 汞汞 來(lái)源：廣州化工廠生產(chǎn)來(lái)源：廣州化工廠生產(chǎn) Hg2Cl2 鈦金項(xiàng)鏈鈦金項(xiàng)鏈 包治百?。堪伟俨?？ 盜用了鈦金屬親骨性概念盜用了鈦金屬親骨性概念 Ti 及其化合物無(wú)任何療效。及其化合物無(wú)任何療效。五、五、潛移默化進(jìn)行環(huán)保與科普教育潛移默化進(jìn)行