器材:充滿氣體的氣球、底部刺孔的扁平塑料瓶、水、量筒、橡膠薄膜,小瓶
重點:
(1)了解壓縮氣體的獲得過程。
(2)了解壓縮氣體在實際生活中的應用,并能運用所學的知識解釋這些現象。
難點:綜合應用氣體的實驗定律來解釋生活實際中的壓縮氣體的應用問題。
3、情感、態度與價值觀:
(1)通過了解壓縮氣體在生活中非常普遍的運用,感悟科學、技術與社會發展之間的關系。
(2)通過對生活實際中壓縮氣體的應用實例的分析和討論,激發學習興趣,體會從生活到物理,再從物理到生活的思想方法。
(3)通過實驗和討論,體會分工合作在實驗中的作用,增加合作意識。
2、過程與方法:
(1)通過對“扁平塑料瓶實驗”的分析和研究,明白一定質量的氣體,如果溫度不變,減小氣體的體積就能獲得壓縮氣體。
(2)通過氣體實驗定律的復習,明白一定質量氣體,如果體積不變,升高氣體的溫度就能獲得壓縮氣體。
(3)運用所學的氣體實驗定律,通過學生間的交流與討論,分析并解釋大客車車門的開關結構、宇航員的宇航服和沉浮子等生活實際現象中的物理原理。
1、知識與技能:
(1)知道壓縮氣體,知道壓縮氣體在實際生活中有著非常廣泛的應用。
(2)知道獲得壓縮氣體的兩種方式:保持一定質量的氣體溫度不變,減小氣體的體積;保持一定質量的氣體體積不變,升高溫度,以獲得壓縮氣體。
“壓縮氣體的應用”這節是這一章《分子和氣體定律》的最后一節的內容,是在學習了氣體的兩條實驗定律--玻意耳定律和查理定律后,應用兩條氣體的實驗定律解釋實際生活中的具體問題。
學習本節的知識需理解氣體的兩條實驗定律,即玻意耳定律和查理定律,理解氣體的體積和溫度發生變化時,氣體的壓強會隨之發生變化。一定質量的氣體,在溫度一定時,減小氣體的體積可以增加氣體的壓強;在體積一定時,升高溫度可以增加氣體的壓強。
本節教學中,首先通過一些生活中具體的實例引入壓縮氣體的概念,然后,讓學生動手實驗--“扁平塑料瓶實驗”,明白一定質量的氣體,保持溫度不變并減小其體積,就可以獲得壓縮氣體。通過對氣體實驗定律的復習,知道一定質量的氣體,當體積不變時,通過升高溫度的方法也可以獲得壓縮氣體。然后,再運用這一知識解釋大客車車門開關結構和宇航員的宇航服問題,以及解釋高壓鍋的問題。并指導學生動手制作沉浮子,體會和解釋潛水艇的工作原理。
本節教學中,從對壓縮氣體的實際運用,感悟科學、技術和社會發展之間的關系,體會從生活到物理,再從物理到生活的物理思想方法。
鐵及鐵的化合物應用廣泛,如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。(1)寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式__________。
(2)若將(1)中的反應設計成原電池,請畫出原電池的裝置圖,標出正、負極,并寫出電極反應式。正極反應______,負極反應___________。
(3)腐蝕銅板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的濃度均為0.10 mol·L-1,請參照下表給出的數據和藥品,簡述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+
的實驗步驟: 。
|
氫氧化物開始沉淀時的pH |
氫氧化物沉淀完全時的pH |
Fe3+ Fe2+ Cu2+ |
1.9 7.0 4.7 |
3.2 9.0 6.7 |
提供的藥品:Cl2 濃H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu |
(4)某科研人員發現劣質不銹鋼在酸中腐蝕緩慢,但在某些鹽溶液中腐蝕現象明顯。請從上表提供的藥品中選擇兩種(水可任選),設計最佳實驗,驗證劣質不銹鋼易被腐蝕。有關反應的化學方程式 、 劣質不銹鋼腐蝕的實驗現象: 。
解析:本題第三問涉及應用FeCl3水解的知識除雜的問題,欲一起除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+,應該首先將Fe2+氧化為Fe3+,然后加入氧化銅調節溶液的pH,氧化銅與Fe3+水解生成的H+反應,促進Fe3+水解平衡正向移動生成Fe(OH)3沉淀而除去。
(二)促進FeCl3水解
3、如何配制Fe(OH)3膠體?
將12 mL飽和FeCl3溶液滴入20 mL沸水中,繼續加熱至紅褐色為止;瘜W方程式:
4、如何除去MgCl2溶液中少量的FeCl3?
可以利用FeCl3的水解反應,向溶液中加入氧化鎂、碳酸鎂等,消耗FeCl3水解產生的HCl,促進FeCl3水解,生成MgCl2,這樣既不引入新的雜質,又能將FeCl3轉化為Fe(OH)3沉淀除去。
5、實驗中手不慎被玻璃劃破,FeCl3溶液為何能夠應急止血?
血液是一種膠體,其中的血液膠體微粒帶負電荷,遇到FeCl3溶液(溶液中含有帶正電荷的Fe(OH)3膠粒)將其電荷中和掉,使血液膠體發生聚沉,從而起到止血的作用。
(一)抑制FeCl3水解
1、實驗室如何配制FeCl3溶液?
為了抑制FeCl3水解,將FeCl3固體溶于較濃的鹽酸中,然后用蒸餾水稀釋至所需要的濃度。
2、加熱FeCl3溶液能得到無水FeCl3固體嗎?如何得到無水FeCl3固體?
FeCl3溶液中存在FeCl3的水解平衡,加熱促進其水解,又由于生成的氯化氫氣體不斷揮發,使水解趨于完全,生成的Fe(OH)3在灼燒時發生分解反應2Fe(OH)3 Fe2O3十3H2O,最終得到的是Fe2O3,而得不到無水FeCl3固體。
要想得到無水FeCl3固體,需要抑制FeCl3水解,可以將FeCl3溶液在HCl氣流中蒸干。
FeCl3屬于強酸弱堿鹽,溶于水后Fe3+發生水解,使溶液顯酸性。
FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,離子方程式為Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+。實驗測得,FeCl3的水解程度較大,在加熱或稀釋條件下,水解平衡正向移動,如果加入電解質會影響到溶液中H+濃度,也會影響FeCl3的水解程度。FeCl3溶液的水解以及水解平衡的移動在實際中有很多應用,是高考的熱點之一。
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