天水一中化学实验报告

班级 姓名 同组人 指导教师 日期： 实验题目：钠及其化合物的性质 实验目的

1、通过钠及其化合物的性质实验，加深对碱金属及其化合物性质的认识；

2、初步学会利用焰色反应检验钾离子和钠离子。

实验器材及试剂

器材：______________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 试剂：______________________________________________________________ 实验步骤

一、钠的性质

1、金属钠应怎样取用？将钠放在玻璃片上，用小刀切下绿豆大的一块钠。感觉钠的硬度，观察新切开的钠的光泽以及在空气中的变化。

取用钠的方法：________________________________________________________ 实验现象：____________________________________________________________ 化学方程式：__________________________________________________________

2、在小烧杯里预先倒些水，然后用镊子把切下的钠放入烧杯里，并迅速用玻璃片将烧杯盖好。观察发生的现象。向烧杯里滴几滴酚酞试液，有什么现象发生？ 实验现象：____________________________________________________________ 化学方程式：__________________________________________________________ 离子方程式：_________________________________________________________

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高中化学实验四  碱金属单质及化合物的性质

【实验目的】

1、认识金属钠的物理性质，探究钠与氧气、水反应。

2、了解过氧化钠的物理性质，探究过氧化钠与水、二氧化碳的反应。

3、实验碳酸钠与碳酸氢钠的重要性质。

4、掌握焰色反应的实验操作。

【实验器具】

仪器：玻璃片、小刀、滤纸、镊子、坩埚盖、大烧杯、酒精灯、铁架台（带铁夹）、试管、火柴、铂丝(或光洁无锈铁丝）、酒精灯、蓝色钴玻璃(检验钾时用)

试剂：金属钠、过氧化钠、水、酚酞溶液、碳酸钠、碳酸氢钠、稀盐酸、氯化钠溶液、氯化钾溶液、胆矾粉末。

【实验探究过程与结论】

一、探究钠与过氧化钠的性质

二、探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质

三、焰色反应

1、实验操作

（1）将铂丝用稀盐酸清洗干净，再在无色火焰上灼烧至无色；

（2）蘸取试样（固体也可以直接蘸取）在无色火焰上灼烧，观察火焰颜色，从而判断试样中所含元素种类。

（3）将铂丝再用稀盐酸清洗干净，即可继续做新的实验。

注意：若检验钾元素要透过蓝色钴玻璃观察。因为多数情况下钾离子溶液中常含有钠离子，而钠元素的焰色反应为很浓的黄色，掩盖了钾元素很浅的紫色，导致无法判断)。

2、实验结果

钠元素的焰色为      ，钾元素的焰色为       ，铜元素的焰色为       。

【实验练习】

1．钠着火时，采用哪种来灭火方式最好…………………………………………………（   ）

A、水               B、煤油        C、泡沫灭火器        D、砂子

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元素化合物专题复习

一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，共40分）

1、下列反应或作用中不产生二氧化碳的是（ ）

A、用赤热的木炭还原氧化铜 B、大理石与稀盐酸反应

C、在空气中点燃木炭 D、绿色植物的光合作用

2、常温下，碳的化学性质不活泼。碳单质的下列用途与这一性质有关的是（ ）

A、用碳索笔书写重要文件和资料 B、用金刚石切割大理石

C、用石墨为主要原料制铅笔芯 D、用活性炭脱色制白糖

3、下列物质在空气中完全燃烧，生成两种产物的是（ ）

A、氢气 B、木炭 C、一氧化碳 D、甲醇

4、下列有关物质的用途，由物质的化学性质决定的是（ ）

A、用活性炭吸附有色物质 B、用金刚石作钻头

C、用氢气充灌气球作广告 D、用盐酸除铁锈

5、下列图示中的灭火方法错误的是(

)

6、某校组织学生进行水资源状况调查，调查报告中的下述观点错误的是（ ）

A、地球表面约71%被水覆盖，可利用的淡水资源十分丰富

B、水的污染加重了淡水危机

C、可以考虑海水淡化解决淡水危机，蒸馏法是海水淡化的方法之一

D、节约用水是每个公民的义务

7、下列金属的活动性按由强到弱顺序排列的是（ ）

A、镁锌铁 B、银汞铜 C、镁钠铁 D、铝镁锌

8、下列各组为同一种物质的是（ ）

A、大理石、生石灰 B、火碱、纯碱

C、冰、干冰 D、蓝矾、硫酸铜晶体

9、酸溶液能使紫色石蕊试液变红，是因为酸溶液中含有（ ）

A、氢离子 B、氢分子 C、酸根离子 D、酸分子

10、某混合气体，经分析只含碳、氧两种元素，且氧元素与碳元素的质量比大于8∶3。则混合气体的组成不可能是（ ）

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结合Fe³⁺配合物的颜色变化讨论配合物溶液具有丰富的颜色变化的原因。

完成日期：20##年12月9日

刘树青 戴安婧 刘春宏 刘薇 吴亦歌 徐璐颖

生命科学学院

指导教师：王睿博

一、摘要
       本文主要分析配合物溶液具有丰富颜色的原因，讨论配位场理论和分裂能的定义，产生分裂能的因素，并进一步讨论影响分裂能的一些因素。

二、前言
讨论背景： d区元素化合物呈多姿多彩的颜色，被氧化态，酸度，配体，异构体的不同所影响。他们之所以呈现五颜六色，d-d跃迁吸收能量恰好在可见光区是其内在原因之一。
讨论意义：加深对配合物的了解，了解配位场理论和分裂能的原理。

三、内容

配合物溶液具有丰富的颜色变化的原因

物质之所以呈现不同的颜色，是因为它对可见光(波长为400~750 nm的混合光)的吸收、透射、反射情况的不同。当可见光照射在物质上，全部被吸收则物质呈黑色；若吸收可见光中某些波条的光，同时散射其余波长的光，则物质呈现出散射光的颜色；若完全不吸收可见光，则物质为无色。

一般说来，吸收光的波长愈短，呈现的颜色愈浅;吸收光的波长愈长，呈现的颜色愈深。物质吸收可见光并呈现一定的颜色，是由于构成物质的分子、原子和离子中电子的跃迁。即电子从基态跃迁到激发态时所吸收的能量正处于可见光能量范围19.9×10^-20 ~ 59.6×10^-20J(波数为10000~30000 cm^-1)，它们就能够选择性地吸收可见光中的某种色光而呈现出一定的颜色。

1.配位场理论与分裂能

配位场理论是在晶体场理论的基础上与分子轨道理论相结合而发展起来的一种理论。它涉及d轨道及过渡金属化合物的化学键理论。配位场理论在结构化学中占有很重要的地位，是研究配合物颜色的理论依据。

过渡金属配合物常有一定的颜色。其原因是过渡金属离子常具有未充满的d轨道，它们在配位场的作用下，发生能级分裂。在八面体场中，中心离子d轨道分裂成两组。即能量较高的d_x²和d_x²-y² (称为e_g轨道)、能量较低的 d_xy, d_yz, d_xz(称为t_2g轨道)。这两组轨道的能量差用△₀表示，移为分裂能。

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s区、d区、ds区重要元素及其化合物

(s Block, ds Block, d Block Elements and Compounds)

9.1  s区元素

s区元素中锂(Lithium)、钠(Sodium)、钾(Potassium)、铷(Rubidium)、铯(Cesium)、钫(Francium)六种元素被称为碱金属(alkali　Metals)元素。铍（Beryllium）、镁(Magnesium)、钙(Calcium)、锶(Strontium)、钡(Barium)、镭(Radium)六种元素被称为碱土金属(alkaline earth metals)元素。锂、铷、铯、铍是稀有金属元素，钫和镭是放射性元素。

碱金属和碱土金属原子的价层电子构型分别为ns¹和ns²，它们的原子最外层有1～2个电子，是最活泼的金属元素。

9.1.1  通性

碱金属和碱土金属的基本性质分别列于表9-1和表9-2中。

表9-1碱金属的性质

碱金属原子最外层只有1个ns电子，而次外层是8电子结构(Li的次外层是2个电子)，它们的原子半径在同周期元素中(稀有气体除外)是最大的，而核电荷在同周期元素中是最小的，由于内层电子的屏蔽作用较显著，故这些元素很容易失去最外层的1个s电子，从而使碱金属的第一电离能在同周期元素中最低。因此，碱金属是同周期元素中金属性最强的元素。碱土金属的核电荷比碱金属大，原子半径比碱金属小，金属性比碱金属略差一些。

s区同族元素自上而下随着核电荷的增加，无论是原子半径、离子半径，还是电离能、电负性以及还原性等性质的变化总体来说是有规律的，但第二周期的元素表现出一定的特殊性。例如锂的E^Θ(Li⁺/Li)反常地小。

表9-2碱土金属的性质

s区元素的一个重要特点是各族元素通常只有一种稳定的氧化态。碱金属的第一电离能较小，很容易失去一个电子，故氧化数为＋1。碱土金属的第一、第二电离能较小，容易失去2个电子，因此氧化数为＋2。

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一、空气与氧气 主要考点： 1．常识：空气的污染及其防治， ① 空气的污染成分：粉尘及有害气体（一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮） ② 空气污染的来源：矿物燃料（煤和石油）的燃烧、工厂的废气及其机动车的尾气（主要是一氧化碳） ③ 空气污染的防治：改变燃烧方式，开发新能源，植树造林，增强人们的环保意识 2．了解：空气的成分，氧气的性质及主要用途，氧气的工业制法 ① 空气成分研究的科学家：舍勒和普利斯特里（制得了氧气），拉瓦锡（得出了空气的组成） ② 空气组成研究的反应：红磷在空气中燃烧 4P + 5O2 点燃== 2P2O5 ③ 空气的成分：按体积分数，氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他杂质0.03% 注意：空气中各成分的主要性质及用途（如氮气、惰性气体） ④ 氧气的化学性质比较活泼，在高温条件下能与许多物质发生剧烈的化学反应。主要体现在较强的氧化性，及助燃性 a. 与金属发生反应 2Mg + O2 点燃== 2MgO（注意石棉网的使用）现象：发出耀眼的白光，生成一种白色的粉末状固体； 3Fe + 2O2 点燃== Fe3O4 （注意瓶底留有少量的沙或者水）现象：火星四射，生成一种黑色的固体； 2Cu + 2O2 加热== 2CuO （注意并不是点燃，不能燃烧）现象：红色的铜变成一种黑色的固体 2H2 + O2 点燃== 2H2O（淡蓝色火焰，在干冷烧杯内壁出现水珠） b. 与非金属发生反应 C + O2 点燃== CO2 在空气中燃烧持续红热，在氧气中燃烧发出白光，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体 S + O2 点燃== SO2 在空气中产生淡蓝色火焰，在氧气中产生明亮的蓝紫色火焰，生成一种刺激性气味的气体 4P + 5O2 点燃== 2P2O5 放出大量的白烟 c. 与化合物发生反应 2CO + O2 点燃== 2CO2 （蓝色的火焰）；CH4 + 2 O2 点燃== 2H2O + CO2 （明亮的蓝色火焰） C2H5OH + 3O2 点燃== 2CO2 + 3H2O ；2CH3OH + 3O2 点燃== 4H2O + 2CO2 ⑤ 氧气的主要用途：支持燃烧，提供呼吸（气焊、气割、炼钢、液氧炸弹、呼吸等） ⑥ 氧气的工业制法：分离液态空气法。利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低，使氮气首先从液态空气中蒸发出来，留下的就是液态氧气。 3．掌握：氧气的实验室制法 ① 反应原料：氯酸钾（KClO3，白色）和二氧化锰（MnO2,黑色），或高锰酸钾（KMnO4,紫红色固体） ② 反应条件：加热 ③ 反应原理：2KClO3 2KCl + O2↑；2KMnO4 加热== K2MnO4 + MnO2+ O2↑ ④ 发生装置：铁架台（带铁夹），酒精灯，试管，单孔塞，导管 ⑤ 收集方法：向上排空气法（氧气的密度大于空气）；排水集气法（氧气难溶于水） ⑥ 反应步骤：a. 按照要求安装反应仪器； b. 检验反应装置的气密性； c. 装入反应物质，注意，反应物质为粉末状的，应该用药匙或者纸槽； d. 首先预热，然后对准固体下方固定加热； e．如果用排水法收集，当导管均匀放出气泡的时候开始收集气体； f. 用排水法收集时，反应结束应该首先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯； （否则会使水倒流至试管中，可能使试管破裂） g. 待反应仪器冷却后，进行拆洗。 ⑦ 注意事项： a. 如果反应物品为高锰酸钾时，发生装置中导管口部还需要塞上少量棉花，避免高锰酸钾粉末堵塞导管； b. 试管应略微向下倾斜（防止冷凝水回流，使试管底部破裂），导管应略微深入试管； c. 如果用向上排空气法收集，注意要用磨口玻璃片，并且导管口应该尽量伸入集气瓶底部。 (空气) 1、空气中氧气含量的测定：实验现象：①红磷（不能用木炭、硫磺、铁丝等代替）燃烧时有大量白烟生成，②同时钟罩内水面逐渐上升，冷却后，水面上升约1/5体积。 若测得水面上升小于1/5体积的原因可能是：①红磷不足，氧气没有全部消耗完②装置漏气③没有冷却到室温就打开弹簧夹。 2、法国化学家拉瓦锡提出了空气主要是由氧气和氮气组成的。舍勒和普利斯特里先后用不同的方法制得了氧气。 3、空气的成分按体积分数计算，大约是氮气为78%、氧气为21%（氮气比氧气约为4∶1）、稀有气体（混合

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元素化合物记忆材料——1、无机非金属材料主角—硅

１、硅是良好的 材料，硅最外层 个电子，故化学稳定性很 ． （１）与强碱NaOH反应

（２）与氢氟酸反应

（３）加热和高温下，与一些非金属反应

Si+O2 Si+Ｆ2 2、硅的制备

（1）将石英砂（SiO2）和焦炭在电炉中高温反应生成粗硅和一氧化碳，化学方程式为：

（2）粗硅转变为纯硅：Si(粗)+2Cl2SiCl4+2H2

3、二氧化硅（Si与O按的比例组成的状原子晶体。）SiO2溶于水，熔点 ，硬度 ，学稳定性很 ，与水不反应。

（１）与氢氟酸反应 （雕刻玻璃）【与其它酸不反应】 （２）具有 性氧化物的通性：①与生石灰反应：

②与烧碱溶液反应：

★盛NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞★原因 4、硅酸在水中的溶解度，酸性H2CO3。制备方法：

可溶性硅酸盐＋酸：如Na2SiO3+HCl=

Na2SiO3+CO2+H2O=5、硅酸盐（大多溶于水，化学性质稳定。）

（1）硅酸钠 溶于水，俗称 泡花碱 和 。用于制备硅酸和作 和 。

（2）硅酸盐组成的表示：（二氧化硅和氧化物的组合）

【氧化物的书写顺序】：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水

如：Na2SiO3表示为 Mg3(Si4O5)(OH)12：

6、应用

（1）计算机的芯片的主要成分是 ；目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 ；

（2）长距离联网所使用的传输速度快、信息量大的线路，其材料的主要化学成分为 ，该材料的名称是 。这种材料被埋在地下时，如果裸露在碱性土壤中，会导致断路，用离子方程式说明原因：

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