时间：2023-05-30 09:39:34
关键词：硫酸铜；氢氧化钠；溶液反应；实验探究
文章编号：1005C6629（2015）9C0039C03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
1 引言
硫酸铜与氢氧化钠溶液的反应是中学化学常见的反应，人教版九年级教材中就有在氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液，生成氢氧化铜，加热后分解成氧化铜的实验[1]。但从文献[2，3]中发现，硫酸铜与氢氧化钠溶液的滴加顺序不同，生成的产物也不同，只有在较小浓度的氢氧化钠溶液中滴加2%的硫酸铜溶液，或在2%的硫酸铜溶液中滴加较大浓度的氢氧化钠溶液，才能生成氢氧化铜，否则随反应物浓度不同生成碱式硫酸铜或四羟基合铜酸钠。本文依据这个原理，设计了几个探究实验。
2 探究实验一
探究实验一采用将硫酸铜溶液注入氢氧化钠溶液中的方法，探究少量硫酸铜与大量氢氧化钠反应的结果。
2.1 试剂与仪器
（1）实验试剂：12%的硫酸铜溶液、10%的氢氧化钠溶液。
（2）实验仪器：铁架台、铁夹、针筒、胶水滴管、50mL螺口瓶、试管、烧杯、酒精灯。
2.2 实验装置
在螺口瓶中加入约45mL氢氧化钠溶液。将胶水滴管与针筒连接（如图1），并吸取约5mL硫酸铜溶液。搭建铁架台，并将针筒固定在铁架台上（如图2）。
2.3 实验内容
将针筒活塞缓慢向下压，将硫酸铜溶液缓慢注入氢氧化钠溶液中。实验时室温13℃。
2.4 实验结果
随着硫酸铜溶液的注入，螺口瓶内出现蓝色固体。当硫酸铜溶液以较快速度注入时，固体颗粒较小，当硫酸铜溶液以较慢速度注入时，蓝色固体从胶水滴管口逐渐“生长”出来，并随着硫酸铜溶液的增加而增大。
盖上螺口瓶盖子，振荡数次后，蓝色沉淀颜色不变。取少量沉淀到试管中加热，蓝色沉淀很快变黑。
3 探究实验二
实验二采用将氢氧化钠溶液注入硫酸铜溶液中的方法，探究少量氢氧化钠与大量硫酸铜反应的结果。
3.1 试剂与仪器
与2.1相同。
3.2 实验装置
实验装置将实验一中氢氧化钠溶液换为硫酸铜溶液、硫酸铜溶液换为氢氧化钠溶液即可（如图3）。
3.3 实验内容
将针筒活塞缓慢向下压，将氢氧化钠溶液缓慢注入硫酸铜溶液中。实验时室温13℃。
3.4 实验结果
注入氢氧化钠溶液后，螺口瓶内出现蓝色固体。随着氢氧化钠溶液的增加，蓝色固体体积不断扩展。振荡数次后蓝色固体很快变得松散，静置后，固液分层，沉淀颗粒较细，且显现出较浅的蓝绿色（如图4）。
取少量沉淀加热至沸腾，沉淀颜色继续变浅，且由蓝绿色变为浅绿色。
4 实验结果讨论
注入反应物的顺序不同，会引起反应物浓度的不同。
实验一的反应发生时，氢氧化钠过量而硫酸铜不足量，混合生成深蓝色的氢氧化铜沉淀，振荡后结构不易松散，加热即分解为黑色氧化铜沉淀：
实验二的反应发生时，硫酸铜过量而氢氧化钠不足量，生成颜色较浅的碱式硫酸铜（实际生成的是碱式硫酸铜与氢氧化铜的复合物）沉淀，振荡后结构立即松散，加热不易分解：
4CuSO4+6NaOH=Cu4（OH）6SO4+3Na2SO4
因此，硫酸铜与氢氧化钠反应时，反应物浓度不同对生成物影响很大。
5 异常现象探究
5.1 实验一中异常现象
5.1.1 异常现象
在实验一中，如果加入的硫酸铜很少，振荡螺口瓶后，部分沉淀溶解，静置后瓶内溶液呈蓝色。
5.1.2 分析与推测
当氢氧化钠过量时，生成的氢氧化铜与氢氧化钠继续反应，生成不同于氢氧化铜与硫酸铜的新物质――四羟基合铜酸钠。
5.1.3 推测的检验
取少量蓝色溶液，加入铝粉反应，产生气体。反应结束后，蓝色溶液变为无色，瓶底和液面上出现夹杂红色的黑色固体。取出固体，加入盐酸后，红色固体不溶解，黑色固体溶解，溶液变蓝。因此，加入铝粉后生成了氧化铜和铜，原蓝色为四羟基合铜酸钠溶液。
5.2 实验二中异常现象
5.2.1 异常现象
在实验二中，绝大部分沉淀振荡后变得松散，且颜色变为浅蓝绿色，但是仍有少量亮蓝色沉淀粘在螺口瓶瓶底，且颜色不变（如图4瓶底深色固体）。在清洗螺口瓶时，发现瓶底亮蓝色沉淀较难洗去。
5.2.2 分析与推测
在实验二反应进行时，固体生成物从胶水滴管口一直延伸到瓶底。由于氢氧化钠浓度较高，密度较大，部分氢氧化钠顺着固体生成物直接落入瓶底，使瓶底形成较高浓度的氢氧化钠。这时再与硫酸铜反应，反应条件已经不是硫酸铜过量了，而可能是氢氧化钠过量。实验二中难以洗去的沉淀颜色与实验一中沉淀生成条件相似，且颜色相似，推测该沉淀为氢氧化铜沉淀。
5.2.3 推测的检验
将瓶底沉淀刮下后放入试管，加少量水后加热。蓝色沉淀很快变成黑色氧化铜。
因此，瓶底蓝色沉淀是氢氧化铜，这个异常现象验证了硫酸铜溶液浓度大时生成碱式硫酸铜，氢氧化钠溶液浓度大时生成氢氧化铜的结论。
6 趣味实验设计
6.1 趣味实验一
准备8%的硫酸铜溶液和20%的氢氧化钠溶液，先将氢氧化钠溶液倒入试管中，再用滴管沿试管壁加入硫酸铜溶液。由于氢氧化钠密度大，沉在试管底，硫酸铜与氢氧化钠交界处生成氢氧化铜，硫酸铜浮在氢氧化铜上。氢氧化铜固体下端与高浓度氢氧化钠接触，部分生成蓝色四羟基合铜酸钠溶液，因此，试管内最终会由上到下分为硫酸铜、氢氧化铜、四羟基合铜酸钠、氢氧化钠四层。
轻轻振荡后，上层硫酸铜与氢氧化钠混合，生成碱式硫酸铜，瓶内会出现由上到下蓝绿色沉淀、浅蓝色沉淀、亮蓝色沉淀、深蓝色溶液的分层。
6.2 趣味实验二
在氢氧化钠溶液中注入硫酸铜溶液时，生成颜色鲜艳的亮蓝色固体。根据注入硫酸铜速度快慢的不同，生成固体的形态也各不相同（如图5）。
因此，可以在烧杯中装入氢氧化钠溶液，在不同位置（如：在液面上直接滴加、伸入液面下某一位置滴加等），用不同注射仪器（如：带有胶水滴管的针筒、胶头滴管、吸管等），以不同速度注入硫酸铜溶液，可以形成不同形态的蓝色固体，创作属于自己的“水下世界”。
参考文献：
[1]胡美玲主编.义务教育课程标准实验教科书・化学（九年级上册）[M].北京：人民教育出版社，2006：28.
论文关键词：浓盐酸，浓硫酸，浓硝酸
高中阶段，三种浓酸即浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸随着反应进行，则会逐渐变稀，从而表现出性质及现象结论的差异性，这类题型在相应章节学习及高中复习中频繁出现，近几年高考试题中也有所体现，这也是许多学生解决此类问题中极易忽视、极易出错的知识点，这里有必要将其进行归纳整理，供高中学习及复习中作以参考。
一、关于浓盐酸随反应的进行而变稀的情况
常见反应：实验室制取氯气，即反应为：MnO2 +4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
反应特点：随反应的进行浓盐酸逐渐变为稀盐酸，二氧化锰不再参于化学反应。
常考知识点及结论：
（1）1molMnO2 与含4molHCl的浓盐酸共热，两者均有剩余，因为MnO2 与稀盐酸
不反应。
（2）1molMnO2 与含4molHCl的浓盐酸共热，所得Cl2小于2mol
（3）1molMnO2 与含4molHCl的浓盐酸共热，则被氧化的HCl小于2mol
例1、1molMnO2 与含4molHCl的浓盐酸共热，在不考虑HCl挥发的情况下，得到标准状况下的氯气其体积为（ ）
（A）44.8L(B)22.4L (C)小于22.4L(D)大于44.8L
解析：本题从所给出答案来分析，充分考虑了随反应进行，浓盐酸则变为稀盐酸，实际得到氯气应小于1mol浓盐酸，即体积标准状况应小于22.4L ，正确答案应为(C)。
例2、实验室制取氯气
（1）将过量MnO2与20mL12mol/L的盐酸混合加热，充分反应后生成的Cl2明显少于0.06mol，其主要原因是①②
（2）为提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是
解析：20mL 12mol/L的盐酸完全反应理论上产生氯气应为0.06mol，但由于盐酸受热极易挥发，且随反应的不断进行，盐酸的浓度逐渐在变小，当变为稀盐酸后不再与二氧化锰反应，所以产生的氯气小于0.06mol，针对上述原因，可采取：将浓盐酸缓缓滴入、用小火加热等措施，以提高浓盐酸的利用率。
例3、实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制得氯气，下列说法正确的是（气体体积在标准状况下测定）()
(A)若提供0.4molHCl，MnO2不足量，则可制得Cl2 22.4L
(B)若提供0.4molHCl，MnO2过量，则可制得Cl2 22.4L
(C)若有0.4molHCl参与反应，则可制得Cl2 22.4L
(D)若有0.4molHCl被氧化，则可制得Cl2 22.4L
解析：解答本题一方面仍需考虑浓盐酸随反应进行变稀的问题，另一方面要紧扣题中的“参与反应”及“被氧化”等关键词的正确理解，本题正确答案应为(C)。
二、关于浓硫酸随反应进行而变稀的情况
常见的两种类型：
1、不活泼金属与浓硫酸的反应
高中阶段最常见的反应：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
反应特点：随反应的进行浓硫酸逐渐变为稀硫酸，铜不再参于化学反应。
常考知识点及结论：
（1）1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸共热，两者均有剩余，因为Cu 与稀硫酸不反
应。
（2）1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸共热反应，生成SO2,n(SO2)＜1mol，即所得二
氧化硫标准状况下的体积V(SO2)＜22.4L。
（3）1molCu与含2molH2SO4 的浓硫酸共热反应，则被还原的硫酸n(H2SO4)＜1mol。
2、活泼金属与浓硫酸的反应
（1）当活泼金属为锌时
反应：Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2OZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
常考知识点及结论：
①1molZn与含2molH2SO4的浓硫酸共热，随反应进行浓硫酸转化为稀硫酸，稀硫
酸又与锌反应，产生气体为混合物，即二氧化硫和氢气。
② 当锌过量时，涉及的离子反应方程式有两个：
Zn+2H2SO4(浓)Zn2＋+SO42－+SO2↑+2H2O Zn+2H＋=Zn2＋+H2↑
③实验结论分析中，必须注意有两种气体，一种为无色无味可燃性气体；一种为无
色有刺激性气味，且能使品红褪色的气体。
（2）当活泼金属为可变价态铁时
反应特点：①常温下铁在浓硫酸中则会发生钝化。
②当加热条件下且铁过量时，则有如下三个反应：
2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
常考知识点及结论有（即反应产物的判断及产物量值的计算）：
①铁与浓硫酸共热且铁过量时，产生混合气体，其成分为二氧化硫与氢气论文开题报告范文。
②当≤时，铁粉少量浓盐酸，最终产生的盐为硫酸铁。
③当≥时，铁粉过量，最终产生的盐为硫酸亚铁。
④当<<时，铁粉部分过量，最终产生的盐为混合物即硫酸铁与硫酸亚铁。
其产物的计算可通过元素守恒及得失电子守恒来求解。
例4、向50ml18mol/LH2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的硫酸的物质的量为（）
(A) 小于0.45mol(B)等于0.45mol
(C) 在0.45mol 与0.90mol之间(D)大于0.90mol
解析：本题属于不活泼金属与浓硫酸的反应，由反应：Cu +H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O，从理论上讲，被还原的硫酸应占参加反应硫酸的，即0.45mol ，但由于随反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，铜与稀硫酸不再反应，所以本题应选(A)。
三、关于浓硝酸随反应进行而变稀的情况
常见反应：Cu + 4HNO3(浓)=Cu(NO3)2 +2NO2 ↑+2H2O
3Cu + 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO↑+ 4H2O
反应特点：随反应的进行浓硝酸逐渐变为稀硝酸，铜继续参于与稀硝酸的化学反应。
常考知识点及结论：
(1)浓硝酸与常见不活泼金属铜反应时，若铜过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为
二氧化氮，但随反应的进行，硝酸则变稀，其还原产物为一氧化氮，最终便得混合气体，在计算中可利用氧化还原反应得失电子守恒规律求解有关铜、硝酸和混合气体之间的量值关系，硝酸与其它金属（过量）反应情况与此类似。
(2)当铜过量时。其离子反应方程式为：
Cu + 4H＋+2NO3－=Cu2＋+ 2NO2 ↑+ 2H2O
3Cu + 8H＋+2NO3－=3Cu2＋+ 2NO↑+ 4H2O
(3)考查关于向过量铜与硝酸反应后的混合液中继续加稀盐酸或稀硫酸后，铜会继续
溶解的问题的解释及有关计算。这类问题的解释及有关计算中始终依据离子反应方程式：3Cu + 8H＋+2NO3－=3Cu2＋+ 2NO↑+ 4H2O来进行，一般不用铜与稀硝酸反应的化学方程式，因为这样就会涉及到循环反应，特别复杂。
（4）考查关于离子共存：NO3－的水溶液无氧化性，当溶液中有大量H＋时，则NO3－
表现氧化性，它与Fe2+、S2+、I－、SO32－等不能大量共存。
例5、在某100mL混合酸中c(HNO3)=0.4mol/L 、c(H2SO4)=0.2mol/L，向其中加入
2.56g铜粉，待充分反应后，溶液中c(Cu2＋)为( )
(A)0.15mol/L (B)0.30mol/L(C)0.225mol/L (D)无法计算
解析：n(Cu)=0.04mol、n(NO3－)=0.04mol、n(H＋)=0.08mol，由反应3Cu + 8H＋+2NO3－=3Cu2＋+ 2NO↑+ 4H2O可知：Cu2＋、NO3－均过量，生成n(Cu2＋)应以n(H＋)为标准进行计算，则n(Cu2＋)=0.03mol，所以本题答案应选(B)。
例6、向浓硝酸中加入铜片
（1）开始的反应方程式为
（2）若铜有剩余，则反应将要结束时的反应方程式为
（3）待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸浓盐酸，这时铜片又有气体产生，原因是
（4）若将12.8gCu跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时共产生气体为5.6L（标准状
况下测得），则所消耗的硝酸的物质的量为 ，所得气体的平均相对分子质量为
解析：开始反应的化学方程式为：Cu+ 4HNO3(浓)=Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O，加
入稀硫酸后，H＋与溶液中的NO3－结合成HNO3，又与过量的铜反应，0.2molCu反应后，生成0.2molCu(NO3)2，5.6L混合气体其物质的量为0.25mol，依氮元素守恒知：所以消耗硝酸的总量为n(HNO3)=0.2mol×2 + 0.25 = 0.65mol，所得气体的平均相对分子质量M= ，设生成NO和NO2的物质的量分别为x、y， 则：x HN(+5)O3→xN(+2)O得3x mol电子,yHN(+5)O3→yN(+4)O2得y mol电子，所以有，便得，代入得M= =41.2。
例7、向浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液中的颜色变化应该是（ ）
(A)颜色变浅 (B)变为红色 (C)没有变化(D)变为棕黄色
解析：Fe(NO3)2溶液逐渐滴加稀盐酸，则发生下列反应3Fe2＋+NO3－+ 4H＋=3Fe3＋+NO↑+2H2O，溶液颜色则变为棕黄色（Fe3＋的颜色），所以本题应选(D)。
随着新课程改革的逐步推行，探究性教学和学习日益受到广大教育工作者的关注。如何在课堂上实施探究教学？如何引导学生去认识问题并解决问题？本文结合“测定硫酸铜晶体中结晶水的含量”的学生实验，谈谈如何引导学生对测定硫酸铜晶体中结晶水的含量的实验进行误差分析。
一、探究实验教学的指导思想和基本模式
新课程标准指出，科学探究的要素可以概括为提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等。据此确定该学生实验课的指导思想是：以学生为主体，以能力培养为核心，以过程为线索，以实验为基础，以发现问题、研究问题、解决问题为形式，充分体现新课程改革精神。
二、探究实验教学的选材与实施
理论、实验、计算等都蕴涵着丰富的探究内容，教师可以根据教材实际和学生认知规律，充分挖掘教材中科学探究的内涵，围绕某一研究活动进行整个单元的教学或复习，进行课内课外的相互延伸。在形式上，教师应注意探究情境的创设，寻求探究的切入口，给学生创设一个轻松、愉悦的学习氛围，激发学生主动探究。以上述学生实验课为例，学生刚刚学完元素、化合物、化学计算的相关知识，具备了探究的知识基础，因此，开展探究性实验教学，在培养学生实验的过程中，体验探究，培养能力。
三、“测定硫酸铜晶体中结晶水的含量”
学生已经学习了化学式、相对分子质量计算、元素百分含量的计算等，具备了这节学生实验课所需基本知识。我把这节实验课的重点放在了学生对实验误差造成原因的思考和探究上，培养学生实验动手能力和仔细观察、认真实验的探究精神。
1. 理论讲解
（1）对硫酸铜晶体和硫酸铜粉末的基本认识
（2）理论计算
从化学方程式看出，有250克的硫酸铜晶体，理论上会有160克的硫酸铜粉末产生，90克的水会形成水蒸气，扩散到大气中去。
换句话说：硫酸铜晶体在坩埚中加热，里面的结晶水会以气态形式逸出，剩下的就是硫酸铜粉末，我们只要通过实验测算出硫酸铜晶体和硫酸铜粉末的质量差就可以利用这个关系，算出硫酸铜晶体中水的百分含量，从而算出一个硫酸铜晶体中有多少个结晶水。
2. 实验操作
（1）第一次实验时，对实验进行修改，与教材上不同之处：
①不提供干燥器；②不提供研钵；③不提供坩埚，提供蒸发皿
（2）学生自己动手实验
按照八年级科学教科书中的步骤进行学生实验，在实验过程中要求学生做到：认真观察蒸发皿中药品的变化，思考什么原因可能会导致实验误差的产生？
学生观察：①由蓝色固体变成了白色粉末；②有白色的水雾产生；③可以听到爆裂声音；④有物体飞溅出来；⑤在冷却过程中有点蓝色物质出现； ⑥不知道什么时候已经把结晶水全部排出；⑦加热时，用玻璃棒搅拌，结果被粘了出来。
通过计算，学生讨论可以发现：③④⑤⑥⑦都是形成误差的主要原因。
有了误差之后该怎么办？学生通过相互讨论，自主学习和思考，得出减少误差的方法：
针对③： 原因是块状固体在加热过程中形成局部高温，加热过猛致使物体飞溅出来；
解决方法：将硫酸铜晶体碾成粉末，用小火慢慢加热，避免出现局部高温。
针对④： 原因是爆裂使物体被甩出来，蒸发皿两边的壁太低；
解决方法：用小火慢慢加热，将蒸发皿换成坩埚，将硫酸铜晶体碾成粉末。
针对⑤： 原因是白色的硫酸铜粉末吸收了空气中的水蒸气；
解决方法：将加热后的硫酸铜粉末放在干燥器中降温。
针对⑥：解决方法是重复加热称量，两次称量质量差须小于0.1 g。
针对⑦：解决方法是称量好之后就不能再进行搅拌等导致药品质量变化的操作。
3. 讨论与思考
测定硫酸铜晶体中结晶水的含量的实验中，引起实验误差的操作有：
①所用坩埚未经干燥或壁上沾有加热后分解的杂质；②硫酸铜晶体没有研碎；③加热时，一是由于受热不均匀而出现爆溅现象；二是加热不完全，固体尚未全部变白；④坩埚没有放入干燥器中冷却；⑤加热要充分但不“过火”（否则CuSO4会分解）。
关键词 波尔多液；性质；配制；使用；问题
中图分类号 S482.2 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2014）09-0163-01
波尔多液的化学名称为碱式硫酸铜，是最早发现和应用的保护剂之一，其有效成分是碱式硫酸铜。到目前为止，在防治植物病害上仍起着一定的作用。现将其性质、配制及使用方法总结如下。
1 波尔多液的性质
波尔多液为无机杀菌剂（无机铜制剂），是用硫酸铜、生石灰和水按一定比例配制而成的一种天蓝色、带碱性的胶状悬浮液。配制好的药液放置后，悬浮的碱式硫酸铜小颗粒就会产生沉淀，放置时间过久就会沉淀、结晶，药液性质发生变化，降低植物上的附着力（粘附力），宜现配现用。
波尔多液粘着性好，喷在植物的表面可形成1层薄膜而不易被雨水冲失，残效期长，一般可达15 d左右，是一种很好的保护性杀菌剂，喷洒到植株上后，形成1层保护药膜，以微粒状附着在植物和病菌表面，经空气、水分、二氧化碳及作物病菌分泌物的作用，慢慢地转化成可溶性铜（释放出铜离子）而起杀菌作用，但使用不当易引起药害。
2 波尔多液的配制及使用
2.1 常见配制类型
波尔多液属低毒农药，对人、畜基本无毒，不同种类的果树及其他植物、不同的喷药时期及不同的病害对波尔多液的敏感程度不一样。配制时，比例也有不同，波尔多液常用的剂型及硫酸铜、生石灰和水的配合量有以下几种：①少量式。用1份硫酸铜、0.25～0.40份生石灰、200份水配制而成；②半量式。用1份硫酸铜、0.5份生石灰、200份水配制而成；③等量式。用1份硫酸铜、1份生石灰、200份水配制而成；④倍量式。用1份硫酸铜、2份生石灰、200份水配制而成；⑤多量式。用1份硫酸铜、2.5份以上（一般多用3～4份）生石灰、200份水配制而成；另外，也可根据不同植物、不同病害的需要对波尔多液的浓度进行调整（对年用水量进行增减），灵活应用。
2.2 根据植物对铜和石灰的敏感程度确定使用剂型
使用剂型可根据果树及植物对铜和石灰的敏感程度加以确定。例如：对铜敏感的果树有桃、梨、苹果、李、柿子等，这些果树一般不宜施用含铜量高的波尔多液，特别是桃、李在生长季节施用，会引起严重的药害，造成大量的落果。因此，只能喷布倍量式或多量式波尔多液，或在冬季或在早春施用；对石灰敏感的葡萄，只能喷布少量式或半量式波尔多液。少量式波尔多液游离的铜离子浓度大，对植物不安全，易产生药害；半量式波尔多液比较安全，很少发生药害；等量式或多量式波尔多液，除对石灰敏感的葡萄外，一般是安全无药害的；少量式、半量式波尔多液药效来的快，有效期短，随着石灰配比量增多，药效则相应地较缓慢，有效期则相应地增长一些；等量式或多量式波尔多液对果树的附着力比少量式、半量式强，甚至附着在果实上直到上市销售，造成污染。
2.3 配制方法
波尔多液质量的好坏，除与硫酸铜和生石灰质量的好坏有关外，更重要的是与配制方法有一定的关系，一般配制的方法有2种：一是两液对等配制法。用青蓝色有光泽的硫酸铜晶体和质量好的生石灰，分别用少量的水消化生石灰和少量热水溶解硫酸铜，然后分别加入全量水的1/2，制成硫酸铜液和石灰液，分别盛于桶内，将2种液体同时缓慢注入第3个容器内，边加注入边搅拌即成。此法配制的波尔多液质量好，防病效果好。以200倍等量式波尔多液为例说明：先用10 kg水将1 kg生石灰化开，加水90 kg酿成石灰液，再用5 kg热水将1 kg硫酸铜完全溶解，加水95 kg酿成硫酸铜液，将2种液体同时缓慢地注入第3个容器内，边注入边搅拌即成[1-2]。二是硫酸铜液注入石灰乳配制法。以9/10的水量溶解硫酸铜，用1/10的水量消化石灰（搅成石灰乳），然后将稀硫酸铜液缓慢地注入到浓石灰液中，边倒入边搅拌即成。以200倍等量式波尔多液为例说明：用20 kg水将1 kg生石灰化成石灰乳，再用180 kg水将1 kg硫酸铜溶解成稀硫酸铜液，缓慢将硫酸铜倒入石灰乳中，边倒入边搅拌即成[1-2]。
现在部分地区的农户由于受条件的限制，配制波尔多液时，往往没有按照操作规程进行配制，而是因陋就简、草率了事，最常见的错误配法是：先在能盛15 kg的桶里化开石灰，然后倒入能盛200 kg水的铁桶中，加入50～150 kg水不等，然后将硫酸铜一边加水溶解一边倒入石灰液中，边倒边搅拌，最后将没有完全溶解的硫酸铜晶体也倒入石灰液中，然后用清水补满200 kg的桶，仅搅拌几下即可，甚至还有个别的将石灰液向硫酸铜液中倒入，这2种配法均不能起到应有的作用，既腐蚀了容器，又降低了药效，还又容易产生药害。
2.4 使用范围
波尔多液的使用范围较广，可防治苹果、梨轮纹病、炭疽病、褐斑病，苹果霉心病、煤烟病、蝇粪病、梨黑星病、褐斑病及黑斑病，葡萄黑痘病、炭疽病、霜霉病、褐斑病，桃细雨菌性穿孔病、疮痂病及炭疽病，李红点病，柿圆斑病、角斑病、炭疽病，黄瓜霜霉病等多种病害。
3 注意事项
使用和配制波尔多液时应注意以下几个问题[3-4]：一是配制时绝对不能将石灰乳倒入硫酸铜溶液中，否则会产生络合物（似棉絮状或下豆腐脑状）沉淀，降低药效，产生药害。二是波尔多液为保护性杀菌剂，应在发病前也就是病菌侵入寄主前喷布，不能与肥皂液、松脂合剂、石硫合剂、矿物油乳剂混用，也不能与多数有机磷农药和代森锌等杀菌剂混用，喷过石硫合剂的果园要经7～10 d，喷过矿物油乳剂的果园要经30 d才能喷波尔多液。三是在果实采收前15～20 d停止施用，以免污染果面，药液要现配现用，不能贮存在金属容器内，以免腐蚀。四是梨园、桃园生长期喷布波尔多液后，由于杀伤叶螨、锈螨和介壳虫等的寄生菌天敌，易导致叶螨、锈螨和介壳虫成灾，因而施用波尔多液后，应立即喷布杀蚧、杀螨剂，桃、李、杏、柿及鸭梨对铜敏感，尽量用其他杀菌剂或倍量式波尔多液[5]。五是波尔多液不宜在阴湿和露水未干时喷布，否则会使铜离子渗入到植物的体内，引起严重的药害。盛夏高温时喷布波尔多液，破坏树体水分的平衡，灼伤叶片可使植株缺水枯萎。六是波尔多液不宜在花期使用。
4 参考文献
[1] 柳伟，唐吉玲.配制和使用波尔多液存在问题的调查[J].中国果树，1999（3）：44-45.
[2] 叶春祥，高洪岐.防治果树病害不可替代的波尔多液[J].北方果树，2008（3）：73-74.
[3] 杨明江，刘照银.果园使用波尔多液注意事项[J].农业知识：瓜果菜，2007（8）：19.
关键词：硫酸铜晶体；结晶水含量；恒重条件；坩埚；实验探究
文章编号：1005C6629（2016）10C0051C04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
硫酸铜晶体结晶水含量的测定是高中和大学一年级学生无机化学实验中的一个重要实验，本实验的目的是了解结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法[1，2]，掌握电子天平、沙浴加热、干燥器等的使用方法，理解恒重操作的含义和方法。
本实验是将一定量的硫酸铜晶体（m1）置于已灼烧至恒重的坩埚中，260～280℃沙浴加热至硫酸铜晶体由蓝色变为白色，然后把坩埚移入干燥器中，冷却至室温，称量无水硫酸铜的质量（m2），重复加热、冷却、称量，直至两次称量之差很小（本实验要求Δm≤1mg），以确定硫酸铜晶体脱水完全，则m1-m2即为结晶水的质量。假设硫酸铜晶体的化学式为CuSO4・xH2O，根据
可计算得到x值，从而得到结晶水的含量。
当然硫酸铜晶体结晶水含量的测定还有其他方法，林敏[3]用微波加热使硫酸铜晶体脱水至恒重，陈浩[4]通过色度传感器运用吸光光度法分析硫酸铜溶液的浓度，从而测出硫酸铜晶体中结晶水的含量。
按照教材内容[5，6]，在本实验中恒重操作是影响实验成功与否的关键实验条件之一。它包括两个方面，一个是恒重坩埚，以保证盛放硫酸铜晶体的坩埚和盛放无水硫酸铜的坩埚质量相同；另一个是恒重无水硫酸铜，以保证硫酸铜晶体脱水完全，两次称量之差Δm≤1mg。实验过程中学生需要多次重复加热、冷却、称量，以达到恒重条件的要求，然而有的学生的样品加热很长时间仍为淡蓝色，不能完全变为白色，更达不到恒重条件的要求。许多学生在这一步耗费的时间较长，甚至出现比较大的误差，出现这种情况的主要原因就是温度和时间没有控制好。那么恒重操作所需要的加热温度和时间到底是怎样的对应关系？
为了更好地指导学生实验，本文探讨了沙浴加热温度和时间对硫酸铜晶体脱水的恒重条件、在此过程中加和不加坩埚盖对恒重条件，以及用酒精灯代替酒精（煤气）喷灯对空坩埚恒重条件的影响。
1 实验部分
1.1 试剂和仪器
试剂：硫酸铜晶体为分析纯
仪器：酒精灯、酒精喷灯、坩埚、KDM型调温加热套
1.2 恒重坩埚
1.2.1 酒精喷灯恒重坩埚
将一洗净的坩埚及坩埚盖置于泥三角上，小火烘干后，用酒精喷灯氧化焰灼烧至红热，将坩埚冷却至略高于室温，再用坩埚钳将其移入干燥器中，冷却至室温，取出，用电子天平称量。重复加热、冷却、称量，直至恒重。
1.2.2 酒精灯恒重坩埚
将酒精喷灯恒重过的坩埚重新水洗，在酒精灯外焰上加热烘干并灼烧，灼烧一定时间后放于干燥器中冷却至室温，取出，用电子天平称量。重复加热、冷却、称量。
1.3 硫酸铜晶体脱水
1.3.1 不同温度、不同加热时间坩埚内样品的质量变化
本实验研究了在不同温度条件下（260～ 300℃），沙浴加热不同时间（10～60min），坩埚内硫酸铜晶体的质量变化。在4～5个已经恒重的坩埚内，准确加入1.0000±0.0001g研细的五水硫酸铜晶体，将这4～5个坩埚均放在沙浴上，使其3/4的体积埋入沙中，再在靠近坩埚的沙中插入温度计（300℃），它的底端应与坩埚底部大致处于同一深度。将沙浴慢慢升温至210℃，然后小心升温至指定温度（260～300℃），此时开始计时，10min、20min、30min、40min、60min时，依次取出一个坩埚移入干燥器内，冷却至室温。用滤纸将坩埚外部擦干净，在电子天平上称量。
1.3.2 加和不加坩埚盖对硫酸铜晶体脱水的影响
在280℃的加热温度下，按1.3.1的步骤，测量在不同加热时间下，加和不加坩埚盖，坩埚内样品随时间的质量变化。
2 结果和讨论
2.1 恒重坩埚
关键词：铜与浓硫酸反应；实验设计
文章编号：1005-6629(2012)8-0048-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
铜与浓硫酸反应的实验是中学化学教学的一个重要演示实验。为成功地做好该实验，有许多化学教师同仁对实验进行了有益的探索和改进，所介绍的实验方案中最大的亮点是设计了能够随意调控铜与浓硫酸的接触的方法，从而达到控制反应进程的目的。但从使用的情况来看，仍有美中不足，如存在装置复杂、准备繁琐、操作不便、实验现象不够明显等问题。为了达到绿色环保、现象明显、操作简便、能重复操作和有效调控反应进行等目的，笔者设计了新的如下实验装置。
1 实验用品
广口瓶、玻璃导气管、T形管、止水夹、橡皮塞、酒精灯、双球干燥管、铜丝、浓硫酸、NaOH溶液、品红溶液、蒸馏水。
2 实验装置
实验装置如图l所示。
双球干燥管通过T形管与广口瓶相连接；广口瓶(内装NaOH溶液)在实验时起到吸收尾气和充当装置底座的作用。T形管的上端连接一段带玻璃珠的乳胶管，通过操作玻璃珠的开关，可利用外界大气压来平衡实验装置内部的气压，防止倒吸。铜丝的一端从干燥管的出气管口伸入球泡B内，再设法把伸入端弯拆成一定角度使之能插入浓硫酸中。露在管外的铜丝和带有止水夹的乳胶管相连，包裹在乳胶管内的铜丝，借助铜丝与乳胶管内壁之间的摩擦力，可使铜丝固定在一定位置而不随意转动。
3 实验操作
(1)按图1所示搭建好装置，检验装置的气密性。
(2)广口瓶内加入适量NaOH溶液，在双球干燥管的球泡A内加入适量品红溶液，球泡B内加入适量浓硫酸。
(3)关闭止水夹，先用酒精灯加热干燥管球泡B内的浓硫酸(在加热浓硫酸时铜丝转向上，不和浓硫酸接触)，当浓硫酸加热到接近沸腾(此时可以看到试管中有大量气泡并产生白雾)时，用手指捏住乳胶管内的铜丝使之转动至铜丝向下与浓硫酸接触，反应立即发生，并产生大量气泡。
(4)当观察到品红溶液开始褪色时，转动铜丝向上与浓硫酸分离，同时撤掉酒精灯。在此过程中，如发现广口瓶内的NaOH溶液发生倒吸(沿导管缓慢上升)时，可立即挤捏玻璃珠让空气进入广口瓶中，防止溶液倒吸。
(5)当观察到干燥管球泡A内的品红溶液接近完全褪色，打开止水夹，用洗耳球从乳胶管口向装置内吹入空气，以排尽干燥管中的SO2尾气让广口瓶中的NaOH溶液吸收。
(6)用酒精灯加热干燥管球泡A内褪色的品红溶液，溶液又恢复为红色，证明反应中产生的气体是SO2。
(7)取出铜丝，浸入稀硫酸中，铜丝表面的黑色固体溶解，溶液变为蓝色，即Cu丝与浓硫酸共热时被氧化为CuO；取下双球干燥管，倒出管中的溶液，用滴管吸蒸馏水注入球泡B内附着的白色固体上，溶液变为蓝色，证明白色固体是无水硫酸铜。由此可推断出铜与浓硫酸反应方程式为：
Cu+H2SO4(浓)=CuO+SO2+H2O(加热)
CuO+HzSO4=CuSO4+H2O
4 实验优点
4.1 具有简约性
本实验中的广口瓶和干燥管均起到了一器二用(广口瓶内装碱液用于吸收有害气体，同时广口瓶又充当了整个装置的底座；双球干燥管的球泡分别用于铜与浓硫酸反应和验证SO2使品红褪色的容器)的作用，实验所需仪器少，仪器组装简单，减轻了准备实验的负担。
4.2 具有可控制性
通过铜丝的灵活转动，可根据需要随时停止反应，避免药品浪费；通过乳胶管内的玻璃珠的开关，可平衡实验装置内部气压，从而能有效防止倒吸，让实验的安全性有了保障。
4.3 具有环保性
仪器的连接可保证装置的气密性完好，产生的SO2，尾气能被广口瓶中的氢氧化钠溶液完全吸收，拆卸装置或换班实验时不会产生污染。
4.4 具有直观性
用双球干燥管作反应器，由于架设位置高，便于学生集中注意力清楚地观察管中的反应现象。
参考文献：
【1】普通高中课程标准卖验教科书化学1(必修)【M】.北京：人民教育出版社，2010：101
【2】王春.铜与浓硫酸反应的实验探究改进【J】化学教育。2009，(10)：58－59
1.知识目标
(1)掌握硝酸的物理性质(易溶于水、挥发性)。
(2)掌握硝酸的化学性质(不稳定性、强氧化性和强酸性)。
2.能力和方法目标
(1)通过有关硝酸强氧化性的实验，提高对实验现象的观察分析能力，提高根据实验现象进行推理分析的能力;
(2)通过从酸的一般通性到硝酸的性质的推理分析，提高运用复分解规律、氧化还原反应理论解决问题的能力。
3.情感和价值观目标
(1)通过硝酸跟硫酸、盐酸等的对比和分析，对学生进行辩证唯物主义教育。
(2)通过硝酸的用途让学生对化学为提高人类生活作出贡献有一个感性的认识。
[教学重点、难点]硝酸的强氧化性。
[教学过程]
[引言]硝酸是中学化学常见的三大强酸之一，现在老师手中拿着的是一瓶浓硝酸，请同学们仔细观察，观察后总结一下你从中可以判断出硝酸具有哪些物理性质。(以此为落点让学生边观察边作简单的推理分析，提高学生的观察能力和根据实验现象推出结论的推理能力)
[板书]
1.硝酸的物理性质
(1)无色(观察硝酸溶液的颜色得出);
(2)有刺激性气味(打开瓶塞可嗅到);
(3)易溶于水(观察瓶中标签浓硝酸的浓度为65%可得出);浓度大于98%的硝酸会在空气产生大量的白雾，故称为发烟硝酸。
……
[教师引导]我们可以断定硝酸具有酸的通性，请同学们根据酸的通性来分析解决下列问题，并把结果填信表格中：
推测可能现象有关反应的化学方程式
硝酸跟氧化钙反应
硝酸跟碳酸钙反应
硝酸跟氢氧化铝、氢氧化钠反应
硝酸跟金属铝、铁、铜反应
硝酸溶液中滴入酚酞试剂
[学生分析时可能出现的情况]估计绝大部分学生对前三个问题都能得出正确结论，对于后两个问题，可能会出现多种不同的结论。这正是后面进一步探究硝酸的氧化性创设了问题情景。
[板书]
2.硝酸的化学性质
(1)酸的通性------强酸
[教师活动]盐酸、硫酸跟铁和铜等金属反应情况?试推断铁、铜跟硝酸反应反应情况。
[实验演示]
A.稀硝酸中投入铁片、稀硝酸中投入铜片
B.浓硝酸中投入铁片、浓硝酸中投入铜片
C.浓硝酸跟投入铁片并加热
[学生观察并分析]
铁、铜跟稀硝酸都能在常温下反应产生气体(引导学生分析研究实验中产生的气体是不是氢气?)。铁片跟浓硝酸在常温下没有明显的反应现象，铜片跟浓硝酸反应产生一种红棕色的气体、同时溶液显蓝色。
[师生共同研究得出结论]
硝酸具有强氧化性，浓、稀硝酸都可跟不活泼金属(活泼金属当然能反应)反应，反应中一般不产生氢气，冷的浓硝酸遇铁、铝等要发生钝化作用。
硫、碳等非金属单质遇硝酸能否发氧化还原反应?
亚硫酸钠、硫酸亚铁等还原性较强的化合物遇硝酸能否发生氧化还原反应?
[实验研究]
D.焦炭投入热浓硝酸中
E.硫酸亚铁溶液中滴入浓硝酸溶液
[板书]
(2)具有强氧化性。反应规律如下：
还原产物范围
浓硝酸一般NO2不活泼金属、碳等非金属单质、某些还原性较强的化合物
稀硝酸一般是NO
硝酸强氧化性的其它方面的表现：热浓硝酸遇酸碱指示剂会起漂白作用，铁、铝等金属遇冷浓硝酸会起钝化作用。
[学生练习]
写出铜跟浓、稀硝酸反应的化学方程式。写出硫、碳跟浓硝酸反应的化学方程式。
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
C+4HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H2O
S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2+3H2O
[教师展示]一瓶久置变质的浓硝酸、一瓶未变质的浓硝酸，让学生观察颜色并进行比较。
[学生观察结果]变质硝酸显黄色。
[教师引导]试分析久置浓硝酸为什么会变黄色?
[师生共同分析]硝酸分解会生成二氧化氮，二氧化氮易溶于水，使溶液显黄色。
[板书]
(3)硝酸是一种不稳定性的酸，见光、受热易分解。
4HNO34NO2+O2+2H2O
所以保存硝酸时要注意避光、放在阴暗和低温处。
[总结巩固]试比较硝酸、硫酸、盐酸三大强酸在性质的异同点：
色、态刺激性挥发性氧化性
硝酸
盐酸
硫酸
[巩固练习]
1.将足量的NO2和一定量的SO2混合气体通入氯化钡中，产生的沉淀()。
(A)不可能是亚硫酸钡(B)一定是亚硫酸钡
(C)一定是硫酸钡(D)一定是亚硫酸钡和硫酸钡
2.常温下，下列溶液中能溶解铁的是()。
(A)稀硝酸(B)浓硝酸(C)浓盐酸(D)浓硫酸
3.常温下，在VL密闭容器中有amolNO气体，压强为bkPa，若再充入amolO2，保持温度不变，反应后容器的压强是()。
(A)1.5bkPa(B)2bkPa(C)略小于1.5bkPa(D)略大于1.5bkPa
4.下列盛放试剂的方法，错误的是()。
(A)把硝酸放在棕色试剂瓶中，并放置在阴暗处
(B)把硝酸银放在棕色试剂瓶中
(C)把氢氧化钠溶液放在带橡胶塞的玻璃瓶中
(D)把氢氟酸放在玻璃瓶中
5.取三张蓝色石蕊试纸湿润后贴在玻璃片上，然后按顺序分别滴加65%硝酸溶液、98%的硫酸溶液、新制氯水，三张试纸最终变成()。
(A)白、红、白(B)红、黑、白
(C)红、红、红(D)白、黑、白
6.常温下，能溶于浓HNO3的单质是()。
(A)Al(B)Fe(C)Ag(D)Au
7.制取相同质量的硝酸铜，消耗硝酸最多的是()。
(A)Cu+HNO3(浓)(B)Cu+HNO3(稀)
(C)CuO+HNO3(D)Cu(OH)2+HNO3
8.在某100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是：0.4mol·L-1、0.1mol·L-1。向该混合液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(mol·L-1)是()。
(A)0.15(B)0.225(C)0.35(D)0.45
9.6.4g铜与过量的硝酸(8mol·L-160mL)充分反应后，硝酸的还原产物有NO、NO2，反应后溶液中所含H+离子为nmol，此时溶液中所含NO3-的物质的量为()。
(A)0.28mol(B)0.31mol(C)(n+0.2)mol(D)(n+0.4)mol
(A)Al(B)Fe(C)Ag(D)Au
10.纯净的浓硝酸是无色的，但保存不当则呈黄色，这是由于________，其化学方程式为_______________________。为了除去所含的杂质，所采用的方法是______________，有关化学方程式为_______________。实验室贮存浓硝酸的方法是_________________。
11.用如图所示装置(气球内先充有空气)进行铜与稀硝酸反应的实验，请填写下列空格。
(1)实验开始时，先将烧瓶加热，其目的是____________________________________。
(2)在不断摇动烧瓶的条件下，使反应充分进行。可观察到的4个主要现象：
①铜丝逐渐减小，但不完全消失，且表面有气泡生成;
②气球先略变大，在摇动情况下变小，而后又变大;
③__________________________________________;
④__________________________________________。
(3)在摇动情况下，导致气球变小的有关反应的化学方程式为_______________________。
参考答案：
1C，2AC，3C，4D，5D，6C，7A，8B，9C。
1矿石性质
试验所用铜精矿粒度为－45μm占80％，主要元素分析结果见表1。铜精矿含铜、金、银、锌等矿物，砷质量分数较高，达到4．56％。工艺矿物学研究结果表明：铜精矿中金属矿物约占86％，脉石矿物含量不多；金属矿物以硫化铜矿物为主，其次是闪锌矿、黄铁矿，少量方铅矿；砷主要以硫砷铜矿形式存在；所有矿物的单体解离度均较高，不低于90％；脉石矿物以石英和碳酸盐矿物为主，黏土矿物绢云母等含量较少。
2试验原理与方法
2．1试验原理
试验采用碱性硫化钠浸出法脱除铜精矿中的砷，其主要反应为2Cu3AsS4＋3Na2S 2Na3AsS4＋3Cu2S。含砷硫化铜矿物与硫化钠反应，生成可溶性硫代砷酸钠进入浸出液，固液分离后得到低砷铜精矿和滤液（含有砷和金）。滤液中的金可利用离子交换法回收，滤液循环使用或冷却后得硫代砷酸钠结晶体。硫代砷酸钠经过氧化得到砷酸钠，砷酸钠与铁反应，得到稳定的砷酸铁（固砷）。主要反应如下：
2．2试验方法
除砷试验在1L圆底四口烧瓶中进行，采用恒温搅拌器加热搅拌浸出。将铜精矿加入四口烧瓶中，加入一定量水，在搅拌条件下加入一定量硫化钠和氢氧化钠，然后加热，控制一定温度，浸出一定时间。浸出结束后过滤，浸出液分析砷和S2－质量浓度，浸出渣分析砷质量分数，计算砷脱除率。对以上述方法得到的浸出液补加一定量硫化钠后，再进行铜精矿除砷试验。
3结果与讨论
3．1湿法除砷
3．1．1硫化钠用量对砷去除率的影响
试验条件：液固体积质量比＝5∶1，ρ（NaOH）＝20g／L，温度100℃，搅拌浸出4h。硫化钠用量对砷去除率的影响试验结果如图1所示。由图1可知：浸出渣中的砷质量分数随硫化钠用 量 （即S2－质 量 浓 度）的 增 大 而 降 低；当ρ（S2－）达到78g／L时，浸出渣中的砷质量分数降低至0．4％以下。砷质量分数小于0．5％的铜精矿即满足铜冶炼要求，因此，选择S2－质量浓度78g／L进行后续条件试验。
3．1．2反应温度对砷去除率的影响
试验条件：ρ（NaOH）＝20g／L，ρ（S2－）＝78g／L，液固体积质量比5∶1，搅拌时间4h。温度对砷去除率的影响试验结果如图2所示。由图2可知：随反应温度升高，浸出渣中砷质量分数下降；当反应温度达到90 ℃后，继续升高反应温度，砷去除率不再变化。综合考虑，反应温度选择90℃。
3．1．3反应时间对砷去除率的影响
试验 条 件：液 固 体 积 质 量 比＝5∶1，ρ（NaOH）＝20g／L，ρ（S2－）＝78g／L，温度90℃，搅拌浸出。搅拌时间对砷去除率的影响试验结果如图3所示。由图3可知：随反应时间延长，砷脱除率提高；反应3h后，再延长浸出时间，砷脱除率提高的不明显。综合考虑，反应时间选择3h。
3．1．4综合条件试验
在以上优化条件基础上进行综合条件试验。试验条件：铜精矿质量100g，液固体积质量比5∶1，ρ（NaOH）＝20g／L，ρ（S2－）＝78g／L，温度90℃，搅拌浸出3h。试验结果见表2。可以看出，砷脱除率达97．51％，浸出渣中砷质量分数降低至0．11％，硫化钠耗量240kg／t矿以下。
3．2浸出液循环利用
碱性硫化钠浸出液中含有大量硫化钠和硫代砷酸钠，必须经过无害化处理后才能达标排放。根据文献 ［11］，碱性溶液中砷（以硫代砷酸盐和砷酸盐形式存在）的饱和质量浓度可达30g／L左右。除砷浸出液循环利用不仅可以减少废水处理费用，而且可以充分利用其中未反应的硫化钠，因此，进行了除砷浸出液循环利用试验。试验条件与综合试验条件一致，试验结果如图4所示。图4表明：只要浸出液中S2－质量浓度足够高，其循环利用不影响砷的脱除率，浸出渣中的砷质量分数可降至0．5％以下；但是硫化钠耗量较大，约500kg／t矿，其原因可能是由于S2－质量浓度较高，部分S2－发生了氧化等副反应。浸出液循环至第10次后，冷却、静置时开始析出晶体。常温（25℃）下，砷的饱和质量浓度达30．28g／L，与文献［11］相一致。
3．3固砷
除砷浸出液经过冷却结晶得到硫代砷酸钠。硫代砷酸钠属于剧毒物质，易溶于水，与酸反应生成砷硫化物，因此，须进行无害化处理。砷只有以砷酸铁形式才能稳定存在于自然界中，因此，必须将硫代砷酸钠中的砷转化为砷酸铁。有专利介绍，硫代砷酸盐与黄铁矿一起在高压釜中压力氧化固砷，其固砷率较高，但是高压氧化固砷成本较高，约35．61美元／t矿石。因此，尝试在常压下进行氧化—铁盐固砷试验。试验在500 mL四口烧瓶中进行。试验条件：150mL浸出液（ρ（As）＝7．37g／L），调节pH≈10．0，温度85℃，鼓入空气常压氧化7h，后调节pH至4．0，加入30g硫酸铁，搅拌0．5h后过滤，得到450mL滤液。测得滤液中砷质量浓度为1．7g／L，固砷率为30．80％。
1铁的去除
1．1沉淀除铁
根据溶液中铁的浓度，可以选择水解沉淀法和黄钠铁矾沉淀法除铁［3］。水解沉淀法主要依据的是各种物质在不同条件下水解生成氢氧化物沉淀，进而与溶液中的其他离子分离。根据氢氧化物的溶度积，可以计算不同金属离子开始沉淀和结束沉淀时的pH（表1）。但由于共沉淀等原因，沉淀物中会包裹部分有价金属，特别是形成絮状沉淀物时，如氢氧化铁，夹带有价金属更多。有价金属损失比较多时需要进行洗涤，或用其他溶液浸泡。溶液中铁离子质量浓度低于2g／L时，可以采用水解沉淀法去除，其优点是方法简单、容易控制、处理成本低；但当铁离子质量浓度超过2g／L后，选择形成沉降性能更好的黄钠铁矾法则效果更好。如果溶液中有亚铁离子存在，最好先用双氧水或次氯酸钠将亚铁离子氧化成铁离子，再沉淀去除。
1．2萃取除铁
萃取法除铁在近年来得到了广泛应用。铁（Fe3＋）是最容易被萃取的金属之一，几乎各种类型的萃取剂都能萃取铁，并使铁优于其他金属进入有机相。有机磷酸类萃取剂是应用价值较高、研究 较多的 铁的萃取 剂，如TBP、P204、P507、Cyanex272等，无论是在盐酸体系、还是硫酸体系中，对铁都有很好的优先萃取效果，如图1，2所示。但是因为铁很容易被萃取，被萃取后的铁离子与萃取剂结合紧密，因此要采用高酸溶液（6mol／L的盐酸）才能将其反萃取下来。
2铜、锌的去除
2．1沉淀法去除铜、锌
早期的研究［4］中，对铜锌杂质基本上都是采用沉淀法去除。以硫化氢为沉淀剂，铜、锌以硫化物形式沉淀出来。广州铜材厂［5］针对生产标准阴极铜钟产生的副产物硫酸镍中存在铜、铁、锌杂质问题，采用水解中和法除铁、硫化氢沉淀法除铜锌、浓缩法除钙工艺，但镍回收率较低。后改为采用P204萃取法，成本大大降低，并且硫酸镍产品品质提高。安徽铜都铜业金昌冶炼厂［6］（中科铜都粉体新材料股份有限公司的前身）采用传统方法，分4步去除粗硫酸镍中的杂质———氧化水解除铁，硫化氢沉淀除铜、锌，浓缩除钙，氟盐除钙镁，然后2次结晶，分别得到电池级硫酸镍和电镀级硫酸镍产品。
2．2萃取法去除铜、锌
铜的萃取剂很多，国外尤多，基本由几家大型公司生产，如General Mills公司生产的LiX64、LiX65N、LiX70、LiX71、LiX73，Henkel公司生产的LiX860、LiX622、LiX6022、LiX864、LiX865、LiX84、LiX984及LiX973，Shell公 司 生 产 的SME529、SME530，Zeneca公 司 生 产 的P5100、P5200、P5300、PT5050、M5615、M5397、M5640，美 国 阿 希 兰 化 学 公 司 生 产 的Kelex100、Kelex120，美国联合化学公司生产的MAC－45、MOC－55TD、MOC－100TD。国内方面，北京矿冶研究总院研制的BK－992以及中科院上海有机化学研究所研制的特效铜萃取剂N902也得了广泛应用。吴芳等［7］采用M5640研究了从高浓度硫酸镍溶液中萃取分离铜，结果表明，99．9％的Cu2＋被萃取，Ni 2＋萃取率少于0．5％，Cu2＋、Ni 2＋分离较为完全。BK－992是北京矿冶研究总院研发的一种铜萃取剂，与LIX984具有相似的结构与性能，是羟酮肟和羟醛肟的复配物，属于螯合萃取剂，其萃取能力强、萃取速度快、无毒，而且价格较为便宜（比Lix984便宜1／3），生产合成工艺清洁。郭华军等［8］采用BK－922进行试验，结果表明，随着水相pH的升高，铜萃取率显著增大：当pH小于4．0时，镍、钴离子基本不被萃取；而当pH大于4．0时，部分镍、钴离子进入有机相，并且随pH增大，镍、钴离子被萃取的比例显著增大。对于Cu的萃取，Lix 84I是国际上的一种主流萃取剂。图3是Lix 84I萃取分离Cu、Zn、Ni的pH平衡曲线。可以看出，Lix 84I是一种优良的Cu萃取剂，可以实现Cu、Zn与Ni的完全分离［9］。N902是在N510、N530和N590基础上研制出的新一代高效铜萃取剂，它具有高萃取饱和容量、分相效果好、耐高酸等优点，性能优于国外同类产品Acorga M5640。TOPS－99和Cyanex923萃取剂对锌有较好的萃取效果，可用于分步萃取除锌［10］。TBP、P204、P507、Cyanex272对 铜、锌 有很好的萃取效果。因为铜锌的萃取平衡pH与镍、锌的萃取平衡pH有较大差异，因此可以将铜萃取至有机相，而锌、镍留在水相，从而实现铜与锌、镍的分离。秦玉楠［11］详细阐述了不同有机萃取剂去除硫酸镍中铁、铜、锌等的工艺条件、操作方法及注意事项，有较强的参考意义。
3钙、镁的去除
3．1沉淀法去除钙、镁
传统的钙、镁去除工艺几乎都是通过加入氟盐（氟化钠或氟化铵）使钙、镁与氟化物的形式沉淀而去除，不仅反应温度高、反应时间长，而且氟盐过量系数高达1．5～2．0，会产生大量含氟废水。龚竹青等［12］研究了加络合沉淀剂去除钙、镁，并与加氟化钠、氟化铵、氟化镍的去除效果进行比较。结果表明，将氟化铵与碳酸镍以5∶1的物质的量比混合制得络合沉淀剂Ni（NH4）3F5，与其他氟盐沉淀剂相比，对于脱除钙镁有良好效果，而且氟离子引入量少；加入氟化钠和氟化铵会引入钠离子和铵离子；氟化镍由于溶解度小，需要更高的过量系数才能脱除钙、镁。通过加入HF，使溶液中的Ca2＋、Mg2＋形成GaF2和MgF2沉淀，可以实现钙、镁离子与镍的分离。在pH＝6．2条件下，Ca2＋质量浓度可以降至160mg／L，Mg2＋质量浓度可以降至4mg／L。但该法也存在一定问题：首先是HF对设备有腐蚀性，要求经常性更换设备；其次是无法去除Fe、Cu、Zn等金属离子；虽然Mg2＋能够达标，但Ca的含量还是相对较高［13］。羊卫平等［14］针对除铁后并经P204溶剂萃取去除重金属离子的硫酸镍溶液中仍含有钙、镁离子（ρ（Ca2＋）＝0．18g／L，ρ（Mg2＋）＝0．16g／L）问题，研究了采用氟化镍高温去除钙、镁工艺条件，并对引入的氟离子用硅酸凝胶法去除，使得排放的废水中没有氟离子。经正交试验，得到最佳工艺条件为：氟化镍过量50％，反应温度95 ℃，反应时间60min，pH＝6．0。之后，采用硅酸凝胶脱氟，在反应温度90～95 ℃、反应时间90min，pH＝1～1．5条件下，使氟离子充分脱除。对于钙离子含量较高的溶液，可以利用加入稀硫酸使形成硫酸钙沉淀，通过浓缩、过滤而去除钙。
3．2溶剂萃取法去除钙、镁
采用溶剂萃取法除钙效果较好，而镁则较难去 除 干 净。 溶 液 中，ρ（Ca2＋）＝0．21 g／L，ρ（Mg2＋）＝1．29g／L时，以P507为萃取剂，在稀释率10％、皂 化 率20％条 件 下 萃 取 除Ca2＋和Mg2＋，结果Ca2＋最佳萃取率为80％，而Mg2＋只有40％左右［15］。用烷基吡啶和羧酸的二元萃取剂可以实现Ni 2＋与Ca2＋的分离［16］，将Ni 2＋从溶液中萃取出来，而Ca2＋仍留在溶液中。用LIX54与羧酸按物质的量比1∶10．5组成的萃取剂，在料液pH为6．1～6．5条件下，从高钙镁含量的硫酸镍溶液中将镍萃取到有机相，而钙、镁留在水相，实现镍与钙、镁的分离［17］。Cyanex 301与其他萃取剂联用，组成二元萃取剂，可以实现Ca、Mn、Mg与Ni的分离［18］。文献［19］是一种从废镍氢、镍镉电池的硫酸镍溶液中一步萃取分离镍、镁、钴的专利方法。针对pH为4．5～5．0的硫酸镍溶液，以P507作萃取剂，通过十二级分馏萃取，镁、钴转入有机相而镍留在水相；再分别洗涤镍和镁，将镁洗涤液从另一独立出口引出，可以实现镁、钴的分离。该方法能将镁从硫酸镍溶液中分离出来，使硫酸镍溶液中的镁离子质量浓度降到50mg／L以下。常温下，当平衡pH为4～5时，该法的镍、镁分离系数为20～25，远低于镍、钴分离系数140～180。文献［20］介绍了一种从铜钴矿浸出液中萃取除钙镁的方法。针对从铜钴矿获取的含钴、镍、钙、镁的混合浸出液，以P507作萃取剂，进行8～15级逆流萃取，可以去除钙、镁。第1步，将钙转入有机相，而钴、镍、镁留在水相；第2步，将钴转入水相，而镍、镁留在水相；反萃取钴负载有机相得到钙、镁、镍含量很低的硫酸钴溶液。硫酸钴溶液中钙离子质量浓度可降至0．01g／L，镍离子质量浓度降至5mg／L，镁离子质量浓度降至0．1g／L。文献［21］是一种从钙和镁杂质含量高的酸性料液中萃取分离镍、钴的专利。依次采用P204萃取除杂、P507捞钴、P507捞镁工艺，在最佳条件下取得了很好的杂质分离效果。该工艺适合处理红土镍矿或其他镍、钴原料经硫酸浸出所得的低钴、高钙镁镍的浸出液，所得镍和钴产品纯度较高。采用P507萃取分离钴、镍、镁，经6级萃取后，钴回收率可达99％，最终的钴溶液中，钴、镁质量比可达（800～1 200）∶1，钴、镍质量比达（4 900～6 200）∶1，分离效果比用P204和氟化铵的更理想［22］。
4钠的去除
对于镍溶液中的钠离子，传统的去除方法是将镍沉淀为氢氧化镍或碳酸镍，洗涤除钠，再用纯酸溶解沉淀，得到纯的镍溶液。该法不仅要消耗大量碱和酸，而且洗涤过程复杂，设备多，劳动强度大，自动化程度低，最终的洗涤效果也不够理想。针对洗涤除钠弊端，罗爱平等［23］研发了一种稀土沉淀钠离子方法。在废镍氢、镍镉电池的硫酸镍溶液中加入稀土元素（为废镍氢电池的负极材料），于60～95℃条件下，使形成硫酸稀土复盐沉淀，过滤去除滤渣，可得到钠离子含量很低的硫酸镍溶液。虽然该法工艺简单，可操作性强，设备投资少，效率高，但该类稀土添加剂来源有限，因此难以推广。徐为民等［24］对去除金属杂质后的混酸含钠的镍溶液，采用P204萃取剂将镍全部萃取到有机相中，澄清分相后排放出含有钠离子及部分阴离子的萃余液，然后用酸溶液反萃取，得到净化的镍盐溶液，大大简化了除钠工艺和效率。
5其他杂质的分离
姚龚斌等［25］公开了一种高纯镍萃取提纯工艺。采用水解中和法除铁，P204萃取除钙、铜、锌、锰、钴等，除杂后的P204萃余液再用P507将镍和镁萃取至有机相，然后分步反萃取镍和镁，再从水相中获得电子级硫酸镍。采用氧化中和法除铁，P204萃取除铁、钙、铜、锌，一次浓缩除油＋氟化镍除钙、镁，2次浓缩工艺，最终产品中钙、镁质量分数低于0．002％。由于P204萃取除镁效果较差，因此后面采用氟化镍在一次浓缩时再次除镁，最终硫酸镍产品中镁质量分数较低［26］。姚秉华［27］利用二烷基膦酸PIA－8的庚烷溶液，对粗硫酸镍溶液提纯，考察了锌、镉、锰、铜、钙和镁单一金属的萃取行为以及钴、镍混合溶液中钴、镍的萃取平衡，测定了pH0．5以及相对于镍的ΔpH0．5。采用连续逆流萃取技术，从高浓度镍溶液中萃取分离少量钴以及精制粗硫酸镍溶液，结果令人满意。硫酸镍是金川公司除电解镍外产量最大的镍产品。原工艺所得产品杂质含量高，色泽差，不能满足市场需求，后来经技术改造，采用空气氧化除铁－氟化钠除钙镁－P204萃取除杂－P204萃取镍－纯酸反萃取镍工艺，得到了优级硫酸镍产品［28－30］。
关键词：金属活动性 探究 实验方案
金属活动性顺序的探究是每年中考重点考查的内容之一，它也是整个金属化学性质的重要部分。什么是金属活动性？怎样设计实验方案呢？在探究金属活动性顺序时应注意哪些问题？
一、什么是金属活动性
经过人们长期的实践，总结出常见金属的化学活动性顺序如下：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性依次减弱。金属的活动性顺序是在水溶液中体现的，在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，在水溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强。也就是说金属的活动性强弱的得出一定要在溶液中进行。这同时也表明了金属活动性强弱顺序。在金属活动性顺序中，金属的位置越在前面，金属在水溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强；金属的位置越在后面，金属阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子，它的活动性就越弱。
二、怎样探究金属活动性
这部分内容实际上是金属化学性质的第二课时，学生在对金属化学性质的共性有所认识的基础上，再对金属化学性质之间的差异进行学习，这个差异就是金属活动性顺序。在实际教学设计中，我曾经打算嵌一条金属发展史的主线在里面，还曾经想过不如就围绕一种金属作为核心进行学习，后来这些华而不实的想法都被放弃了，几番比对之后，渐渐认识到了金属活动性顺序探究的真正层次，绝非单纯的金属种类的差异，三种也好四种也罢，无论选择几种金属，其实都是金属两两比较之后才能得出的结论。
1.探究金属活动性顺序的方法
（1）判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢）。只有排在氢前面的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。通过这一反应可以把金属分为两类即氢前和氢后，能反应的一定比不反应的活泼。
注意的几点问题：①排在金属活动性顺序中氢前面的金属才能与酸发生反应，看到有气泡产生。②这里的酸应是不具有氧化性的酸如盐酸、稀硫酸，不包括浓硫酸和硝酸。③在置换反应中，单质铁与酸发生反应生成亚铁盐。④钾、钙、钠这三种金属化学性质活泼，不仅能与酸发生反应，在常温下还能与水发生置换反应，而且反应剧烈（如2K+2H2O=2KOH+H2）。只有这三种金属具备此点化学性质（现阶段了解即可）。
（2）判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生置换反应（需要满足的条件是前面金属置换后面金属，参加反应的必须是盐溶液，即盐可溶，排除钾、钙、钠）。排在金属活动性顺序中前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。
注意的几点问题：①这点性质与氢的位置无关，只看金属的位置，在金属活动性顺序中排在前面的金属就能把排在后面的金属从其化合物溶液中置换出来。同样钾、钙、钠金属除外，因为这些金属性质过于活泼，先与溶液中的水发生置换反应，不与盐溶液发生置换反应（现阶段了解即可）。例如，把金属钾放入硫酸铜溶液中虽然反应[2K+2H2O=2KOH+H2，CuSO4+2KOH=Cu（OH）2+K2SO4]，但是最终没有铜生成。②在置换反应中铁与盐溶液反应，生成二价亚铁盐。③用相同金属与不同的盐溶液发生置换反应，金属化合物溶液中排在金属活动性顺序中较后面的金属首先被置换出来，用不同的金属与同种盐溶液发生置换反应，排在金属活动性顺序前面的金属先与盐溶液发生置换反应。另外，若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液。例如，铝片与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液充分反应，最先反应的是硝酸汞，当硝酸汞被消耗完时，硫酸铜才与铝片反应。同理，硫酸铜溶液反应完后，铝片才与氯化亚铁反应。还有，当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应。例如，把打磨光亮的锌粒、铝丝和硝酸汞溶液混合，铝丝先与硝酸汞反应，铝反应完后，锌和硝酸汞反应。
例题：在硫酸铜溶液中加入一定量的锌、铁粉末，反应后滤液中溶质成分和滤渣成分都有哪些？
分析：锌、铁粉末加入到硫酸铜溶液中时，表面上看是锌先与硫酸铜溶液反应，完全反应了，铁粉才开始与硫酸铜溶液反应，接下来我们要做的是隐性思维显性化，分析锌、铁粉末的量，分为锌粉过量，锌粉恰好、锌粉不足这三种情况来看。如果锌粉过量，锌粉恰好与硫酸铜溶液反应，那么铁粉就不会发生反应了，铁粉只能存在于滤渣中。铁粉参与反应（详见表1）的情况是锌粉不足，多余的硫酸铜溶液与铁粉反应。
此外，金属和酸或盐溶液之间能否发生置换反应，并根据具体的实验及其现象的分析，来推出金属的活动性顺序。具体的推断方法是这样的：
（1）通过金属与酸能否发生置换反应，来推出金属的活动性强弱。例如，把锌和银分别放在稀硫酸中时，锌的表面上有气泡冒出，这说明锌位于金属活动性顺序中氢的前面；而银的表面无明显的现象，这说明银位于金属活动性顺序中氢的后面。由此可推得锌的活动性比银的要强。
（2）通过金属与盐溶液能否发生置换反应，来推出金属的活动性强弱。例如，湿法炼铜我们把铁丝放在硫酸铜溶液中，一段时间后发现铁丝表面附着一层红色金属，溶液由蓝色变为浅绿色，最终得出铁的活动性比铜的强。
三、设计实验方案
1.两种金属活动性的探究
将打磨光亮的两种金属插入到稀硫酸或盐酸中，反应的金属活动性强于不反应的；若两种金属同为氢前或氢后，将金属插入到稀硫酸或盐酸中，都反应或都不反应，判断不出金属的活动性顺序。这时我们即需把一种金属放入到另一种金属的盐溶液中，如将金属银放入铜的盐溶液中，无明显现象则证明银的活动性比铜弱；将金属铜放入银的盐溶液中，金属铜表面有银白色物质生成，溶液由无色变为蓝色则证明铜的活动性比银强。
2.三种金属活动性的探究
将金属放入稀硫酸或盐酸中，分成氢前氢后金属，再用两种金属活动性的探究方法。
3.有关中间产物的制取
制取的中间产物一定是纯净的，那么要求在反应时一定要控制量，制取金属，参加反应的金属要是少量的；制取盐溶液，那么参加反应的盐溶液要是少量的。
例题：利用金属和某些溶液的置换反应验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某班同学设计了实验方案。所需试剂如下：
方案一：氯化亚铁溶液、铜片、硝酸银溶液
方案二：铁片、铜片、硝酸银溶液
方案三：铁片、铜片、银片、稀硫酸
（1）写出方案一中铜与硝酸银反应的化学方程式
（2）写出方案二的实验操作步骤及判断依据。
（3）借助实验室常用仪器，利用方案三的试剂也能达到实验目的，简述实验原理。
分析：
对于上述问题（2），通过硝酸银溶液和铜片反应能判断出银和铜的活动性强弱，硝酸银溶液和铁片反应能判断出铁和银的活动性强弱，那么铁和铜的活动性强弱无从得知，我们已知金属的活动性强弱是在水溶液中体现的，因此要想判断铁和铜的活动性必须要有一个溶液，所以我们就要制取中间的盐溶液，比如硝酸铜溶液、硫酸亚铁溶液。要想制取盐溶液必须保证盐溶液是纯净物，所以我们要控制反应物的量。如果制取硝酸铜溶液，我们就要先将铜片插入到少量的硝酸银溶液中，充分反应，铜片表面附着灰黑色固体，这时得到的全部为硝酸铜溶液，再将铁片插入生成的蓝色溶液中，铁片表面附着红色的固体。或者先将铁片插入少量硝酸银溶液中，充分反应，铁片表面附着灰黑色固体，再将铜片插入生成的浅绿色溶液中，没有现象。
对于上述问题（3），如果将稀硫酸分别加入到铁片、铜片和银片中，只能判断出铁的活动性比铜片和银片强，金属银和铜活动性强弱没办法判断，只能制取中间的盐溶液，制取盐溶液有两种方法：一是金属与盐溶液反应，二是金属氧化物与酸反应。此题中我们只能通过金属氧化物与酸反应，需要借助的仪器是酒精灯，把铜片在空气中充分灼烧生成氧化铜，再加入稀硫酸生成硫酸铜溶液，有了硫酸铜溶液接，下来就可以按照金属与盐溶液反应判断金属的活动性强弱。
金属的活动性顺序探究在初中化学教学中的地位举足轻重，同时它在初高中内容衔接中也起着重要的作用，更是每年中考高频考点之一，因此掌握金属活动性顺序的探究方法是十分重要的。
参考文献
[1]陶亚奇.正确理解与探究金属的活动性顺序[J].化学教育，2003（6）.
[2]人民教育出版社化学室.高中化学（第一册）[M].北京：人民教育出版社，2003.
[3]人民教育出版社课程教材研究所化学课程教材研究开发中心.化学（全一册）[M].北京：人民教育出版社，2012.
思想教育;对学生进行受国主义教育和外因是变化的条件内因是变化的根据，外因通过内因起作用的教育。
重点难点铁的化学性质。
教学方法讲授与实验、讨论相结合。
教学用具仪器：试管、镊子。
药品：新铁钉、铁粉、细铁丝、薄铁片、锌粒、镁条、铜片、稀硫酸、稀盐酸、硫酸铜溶液。
其它：投影仪、投影片、一周前做的铁生锈的三个实验。
教学过程
教师活动学生活动教学意图
[投影]彩色图片;钢铁是人类生产、生活中非常重要的材料，如：车、船、机械、桥梁、房屋等，人体中也含铁。联系生产、生活实践、进行识记激发学生的学习兴趣
[展示]我国钢铁发展简史引入课题阅读课本117~118页对学生进行爱国主义教育
[展示]新的细铁丝、薄铁片的样品
[介绍]铁的密度、熔点、沸点
[板书]一、铁的物理性质观察：纯铁的颜色、光泽、状态、硬度、思考、铁的延性、展性及导电、导热性、学习铁的物理性质。通过对铁的实验观察，了解铁的物理性质。
[投影]课堂练习一(见附1)
指导学生做练习做练习一巩固铁的物理性质的知识
[提问]在已学过的知识中，哪些涉及了铁的化学性质?
[提问]上述瓜的条件、实验现象、注意事项、化学方程式
[板书]二、铁的化学性质
1.铁跟氧气的反应
(1)铁能在氧气中燃烧回忆：铁在氧气中燃烧的实验
思考并回答问题
书写化学方程式复习旧知识为学习新知识打下基础
[展示]一周前做的铁生锈的三个试管实验
[提问]铁在什么条件下生锈?
[板书]铁在潮湿的空气中跟氧气反应，生成铁锈(铁锈的主要成分是Fe2O3)
[比较]铁燃烧和铁生锈的条件观察：铁在干燥的空气中;铁在纯水中;铁同时与水和空气接触的三种实验现象。
根据实验事实，分析讨论铁生锈的原因。
领悟：铁与氧气的反应条件不同，生成的产物不同。培养学生观察实验能力
培养学生思考、分析能力
进行“外因是变化的条件，内因是变化的根据，外因通过内因起作用”的思想教育。
[引导讨论]根据铁生锈的原因，如何防止铁制品生锈呢?列举生产、生活中常见的防锈措施。培养理论联系实验学风
[投影]课堂练(见附2)指导学生做练习做练巩固铁与氧气的反应及铁的氧化物的知识
[演示实验]投影实验6-2
两个表面皿中分别放入铁钉，再分别倒入稀盐酸、稀硫酸。
[演示实验]投影实验
另取三个表面皿，分别放入锌粒、镁条、铜片，再分别倒入稀盐酸。
[引导讨论]实验室制氢气选用哪种金属与酸反应最适宜?为什么?观察铁钉表面有什么变化?反应后溶液的颜色有何变化?
观察：锌粒、镁条、铜片的变化。
通过不同金属与酸反应速率不同，做出判断。培养学生观察实验的能力
提高学习兴趣并为今后学习金属的活动性顺序打下基础
[板书]2.铁跟酸的反应
[提示]铁元素在置换反应中化合价的变化书写两个化学议程式并注明反应类型:标出铁元素在反应前、后的化合价提高原有知识的水平
[投影]课堂练习三(见附3)
指导学生做练习做练习三巩固铁与酸的反应和置换反应的知识
[演示实验]实验6-3
将盛有硫酸铜溶液的两个试管里分别放入洁净的铁钉和铁粉。
[板书]3.铁跟硫酸铜的反应。观察:铁钉和铁粉表面有何变化?
观察:反应前、后溶液颜色有什么变化?
认识铁和硫酸铜溶液的反应并写出化学方程式培养学生观察实验的能力
提高分析问题和书写方程式的能力
[指导阅读]介绍湿法治金阅读课本120页进行爱国主义教育
[投影]课堂练习四(见附4)指导学生做练习做练习四巩固知识
[课后小结]引导学生小结小结:铁的物理性质和三点化学性质,理解铁是化学性质比较活泼的金属.提高学习归纳总结的能力
[投影]随堂检测完成检测题及时反馈
附1：课堂练习一
1.下列关于铁的物理性质叙述错误的是
A.铁是热和电的导体(B)纯铁是银白色的固体(C)纯铁的硬度很大(D)铁有良好的延性和展性
2.盛放在油罐车内的石油产品，震荡时可产生静电，易引起火灾，所以油罐车尾部有一条拖地的铁链，这是利用铁的
A.延展性(B)导电性(C)硬度小(D)熔点高
3.纯铁不适合制造机器，因为纯铁
A.铁的密度为7.86克/厘米3(B)纯铁是银白色有金属光泽的固体(C)纯铁的硬度很小(D)铁的熔点和沸点都很高
附2:课堂练
4.铁在的条件下易生锈,为防止铁器生锈,应保持铁制品表面的;最常用的方法是在铁制品的表面.
5.铁在氧化物有、、，其中含铁元素的质量分数最多。
6.某+3价的金属R在其氧化物中的质量分数是70%，则R的原子量为。
附3：课堂练习三
7.完成下列化学方程式，并指出不产生可燃性气体的反应是
(A)铁与稀硫酸
(B)铁与稀盐酸
(C)细铁丝在氧气中燃烧
(D)大理石与稀盐酸
(E)二氧化碳通过炽热的木炭层
(F)加热高锰酸钾
8.将m克稀硫酸中加入适量的铁粉,瓜后得到溶液质量(大于、小于、等于)m克。
9.等质量的锌、铁、镁与足量的稀硫酸反应，生成氢气的质量由大到小的顺序是。
附4：课堂练习四
10.除去硫酸严铁溶液中混有的硫酸铜杂质，可向溶液中加入适量的，充分反应后，再用方法除去。
11.11.2克的铁粉与足量的硫酸铜溶液反应，可得到铜克。
12.将4根质量相同的铁钉分别放入下列溶液中，反应后溶液质量增加的是
(A)稀硫酸(B)稀盐酸(C)硫酸铜溶液(D)纯水并隔绝空气
13.7克含杂质的铁，与足量的稀盐酸反应，生成氢气0.2克,则铁中所含的杂质可能是下列金属中的
(A)镁(B)铝(C)锌(D)铜
14.含相同质量的铁元素的氧化铁和四氧化三铁的质量比为
(A)1:1(B)2:3(C)160:232(D)30:29
附5:课堂练习答案
1.(C)2(B)3(C)
4.潮湿的空气清洁干燥涂上一层保护膜5.FeO、Fe2O3、Fe3O4FeO
6.56
7.化学方程式略(C)(D)(F)8.大于9.镁、铁、锌
10.铁粉边滤11.12.8.12(A)(B)13、(D)14(D)
附6：随堂检测
1、硫酸铜的化学式为CuSO₄，为白色或灰白色粉末。水溶液呈弱酸性，显蓝色。但从水溶液中结晶时，生成蓝色的五水硫酸铜(CuSO·5H2O，又称胆矾)，此原理可用于检验水的存在。
2、硫酸铜既是一种肥料，又是一种普遍应用的杀菌剂。波尔多液、铜皂液、铜铵制剂，就是用硫酸铜与生石灰、肥皂、碳酸氢铵配制而成的。
（来源：文章屋网 ）
