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苏教版必修一专题二
从海水中获得的化学物质
从海水中获得的化学物质本专题"从海水中获得的化学物质"，以自然资源十分丰富的海水作为研究对象，引出海水中总储量较多的化学物质的提取、性质和应用，并以此作为载体探究典型非金属元素 -
- 氯、溴、碘及其化合物和典型金属元素 -
- 钠、镁及其化合物的性质和用途，揭示氧化还原反应和溶液中离子反应的本质。通过本专题内容的学习，学生在获取相关化学知识和实验研究技能的同时，形成自然资源的利用需要化学科学的发展的认识，激发起为自我发展和社会生产进步而学习化学的兴趣。　　本专题实际教学中，教师要充分利用各种教育资源，通过参观利用海水资源的企业或展示利用海水企业的主要生产流程，让学生认识海水中主要化学物质的提取过程；通过电解饱和食盐水实验，让学生进一步了解氯碱工业的生产原理，认识氯气及由氯气生产的产品的性质和用途；通过氯气、钠的性质的探索实验，让学生在掌握氯气、钠的性质的同时，知道人们研究化学物质的一般方法 -
- 实验法，引导学生通过大量的实践活动，认识溴、碘和镁的单质及其化合物的性质；通过对比掌握氯、溴、碘性质的差异和钠与镁性质的差异，引导学生形成物质的结构决定物质的性质的认识；通过教师的引导和自我探究，发现氧化还原反应的本质 -
- 电子的转移、溶液中离子反应的本质 -
- 离子浓度的减小的规律。　　第一单元
氯、溴、碘及其化合物一、学习目标1．了解从海水或海产品中提取氯、溴、碘单质的基本原理和方法，知道氯、溴、碘单质的性质及其差异，认识卤素及其化合物在生产和生活中的重要应用。2．知道如何区分氧化还原反应和非氧化还原反应，了解氧化还原反应的本质是反应中发生了电子的转移。3．通过探究实验，了解实验探究的过程和一般方法，形成化学实验操作的基本技能，知道化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。4．通过观察、分析实验现象，增强发现问题和解决问题的能力。5．通过学习，认识到海水是人类的宝贵自然资源，培养与大自然友好相处的情感。二、课时建议氯气的生产原理
2课时氯气的性质
2课时溴、碘的提取
2课时三、编写思路在众多的自然资源中，海水是十分重要的资源之一。利用海水中富含的化学物质，如氯化钠、氯化镁、溴化钠、碘化钠等能获得活泼的非金属卤素单质。这既是高中学生需要学习的重要内容，也是学生认识化学为人类社会发展作出重要贡献的重要内容。因此，编者以新课程标准为编写依据，以遵循学生的认知规律、培养学生热爱科学的情感为前提，紧扣海水资源这一线索，引出氯、溴、碘单质及其化合物，通过对这几种化学物质性质的系列探究实验，使学生在学习典型的非金属元素 -
- 卤素单质及其化合物知识的同时，了解认识物质性质的基本方法 -
- 实验探究。结合卤素单质的性质，巧妙地插入氧化还原反应这一重要概念。在介绍卤素单质的制备时，注重从工业生产实际出发，体现化学在生产和生活中应用十分广泛这一学科特点，突出学好化学能更好地服务于社会生活这一学习目标。四、教学建议《普通高中化学课程标准》对本单元的学习提出如下要求和活动探究建议：(1)通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。(2)根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移，举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。(3)实验：溶液中Ag＋、CO32－、Cl-、SO42-等离子的检验，氯气的漂白性。(4)查阅资料：日常生活中的含氯化合物。教师必须在深刻理解新课程标准的精神和教材编写者的编写思路的前提下，才能进行符合实际的教学设计。教材的编写思路是在获取新信息的同时，更注重探索获取新信息的方法，强调通过学生实践活动获取感性认识，在轻松愉快的氛围中，探寻解决问题的最佳方法，培养自己的综合能力。　　1．教学设计思路　　"氯气的生产原理"可以通过创设问题情景一学生发现和提出问题一教师引导学生设计解决问题的方案一学生实施探究方案一总结归纳形成结论的思路组织教学。　　通过恰当的方法，创设问题情景，让学生在情景中发现并提出问题，是在教学设计时首先应解决好的。在创设问题情景时，教师应充分利用当地的教学资源和网上素材，如《天工开物》一书中的海水晒盐图和现代海水晒盐的录像资料都是很好的"从海水中获得氯化钠"的教学素材。　　在创设的情景中，学生能提出如下问题：　　(1)每一立方千米的海水中含氯化钠4×107 t，氯气又是重要的化工原料，人类是如何从海水中提取氯化钠并生产氯气的?　　(2)工厂以氯化钠为原料生产氯气，还能得到什么产品?　　(3)氯气有哪些性质?在氯气生产中应注意哪些问题?　　(4)氯气是重要的化工原料，人类应用氯气能生产哪些产品?　　在教学设计中，要注意把转变学生的学习方式放在首位。充分发挥学生学习的自主性和积极性，要注意让学生通过实验探究、查阅资料、参观访问等多种途径，了解氯气的生产原理、性质和应用，培养学生获得知识和解决问题的能力。　　培养学生的问题意识，是高中化学教学的重要目标之一。教学中要充分利用实验现象、生产实践等引导学生发现问题、解决问题。如通过电解饱和食盐水的实验探究引导学生提出下列问题：　　(1)电解饱和食盐水产生的气体与初中所学的电解水产生的气体相同吗?　　(2)与电源正极相连的电极产生什么气体?与电源负极相连的电极产生什么气体?　　(3)为什么滴有酚酞的饱和食盐水在电解过程中会变红?能否用化学方程式表示其反应?　　"氯气的性质"的教学设计要充分发挥化学实验在学生学习化学中的作用，认真设计好探究实验。可以让学生完成书中的实验，也可以增加与之相关的其他实验。通过对实验现象的观察和分析，让学生总结归纳氯气的物理性质和化学性质，知道氯气是活泼的非金属，能与金属、水等物质发生反应。　　因为氯气有毒，在教学中应避免氯气泄漏而污染环境和影响学生的身体健康。因此，在教学中，有关氯气的实验应以学生观察实验为主，有条件的学校也可让学生亲自进行实验探究，但都要做好氯气尾气的处理工作。　　"溴、碘的提取"的教学设计除了让学生了解其工业制备原理以外，更应该让学生通过学习溴、碘的提取，知道卤素单质的性质差异，并以此引出氧化还原反应的概念。强调氧化还原反应的实质是反应中发生电子的转移，并让学生能用电子的转移或化合价的变化来判断氧化还原反应和非氧化还原反应，判断反应中的氧化剂和还原剂。　　在整个教学设计中，要尽可能让学生自己参与实验探究。学生实验探究不但能培养学生的实验操作技能，更重要的是能够使学生在实验中进一步激发学习的兴趣，体验科学研究的过程。在教学中教师应引导学生认真完成每个实验、仔细观察、缜密思考。　　
2．教学设计片断　　片断1
氯气的生产原理教
动请同学们观看关于"浩瀚的大海"、"海水晒盐"、"氯气的用途"的图片或录像。学生观看图片、录像片段，知道海水中存在着大量的氯化钠，氯气在生产、生活实际中有着重要的应用，进而产生"人类是如何从海水中提取氯化钠并生产氯气的"的问题。请同学们观看氯碱工厂生产氯气的流程图或录像，或交流讨论参观氯碱工厂的收获，及在网上查阅到的氯碱工厂的生产原理。学生观看图片、录像片段，产生"氯气的生产原理是什么""实验室如何按工业生产氯气的原理制备少量的氯气"等问题。与同学一道完成电解饱和氯化钠溶液的实验。实验内容包括：(1)电解饱和氯化钠溶液实验装置的连接。(2)接通直流电源进行电解。(3)检验倒扣在铁钉上的试管中收集的气体。(4)观察倒扣在碳棒上的试管中气体的颜色，闻一闻气体的气味。引导学生观察实验现象，启发学生思考回答实验中产生的问题，形成科学的结论。1．观察并记录实验现象。2．根据实验现象分析思考问题：(1)电解过程中电极上产生的气体是什么?(2)试管中的溶液为什么会变红?(3)如何检验倒扣在铁钉上的试管中收集的气体?3．对电解实验现象进行分析，写出电解过程中发生反应的化学方程式。　　　　片断2
溴、碘的提取原理　　教师提出问题　　溴元素在海水中以溴离子(Br-)的形式存在，碘元素在海带中以碘离子(1-)的形式存在。生产中如何将溴、碘离子分别转变为溴、碘单质呢?　　学生作出假设　　在将溴离子转变为溴单质(2Br-一2e-==Br2)和碘离子转变为碘单质(2I－一2e-＝I2)的过程中，溴离子和碘离子将分别失去电子，这就需要一种得电子能力更强的物质。氯是活泼的非金属单质，氯气分别与溴离子和碘离子反应能生成溴、碘单质。　　学生进行实验探究　　实验1．在盛有少量溴化钾溶液的试管中滴加少量新制氯水，观察实验现象。　　 实验2．在盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少量新制氯水，观察实验现象。　　 实验3．在盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少量溴水，观察实验现象。　　 实验4．在盛有少量溴化钾溶液的试管中加入少量碘单质，观察实验现象。　　实验探究活动实验实验现象化学方程式溴化钾＋氯水[来源:ZXXK]碘化钾＋氯水碘化钾＋溴水溴化钾＋碘单质　　学生交流讨论并形成结论　　(1)将溴离子转变为溴单质的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。　　(2)将碘离子转变为碘单质的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。　　(3)Cl2、Br2、I2得到电子的能力的强弱顺序是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。　　五、疑难解析　　1．饱和氯化钠溶液的电解产物的探究　　在工业上，氯气的生产是通过电解饱和氯化钠溶液实现的，其电解原理如图2-2所示。在电解过程中，氢离子得到从电池负极流出的电子转变为氢气分子，氯离子失去电子转变为氯气分子，氯离子失去的电子从电极经导线流入电源的正极。电极反应如下：阴极
2e-十2H＋==H2　　阳极
2C1-一2e－==C12　　电解过程中发生反应的化学方程式为[来源:]　　2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH　　因此，电解是通过氧化还原反应实现电能向化学能转化的过程。　　由于学生还不具备理解电解过程中所发生的电极反应的知识，因此，教学中应充分应用电解实验产生的现象和学生已有的有关质量守恒定律的知识，引导学生通过实验探究，通过对实验现象的分析，推断出电解饱和氯化钠溶液的产物。其分析过程如下：　　(1)从气体的颜色和气味可知在电极上产生了两种不同的气体。　　(2)从滴有酚酞的氯化钠溶液变红可知电解过程中有氢氧化钠生成。　　(3)从反应物为H2O和NaCl，可分析产生的气体为O2、C12和H2中的两种。　　(4)从一支试管中产生的气体为黄绿色、有刺激性气味，可知该气体不可能是氢气或氧气。　　(5)检验生成的气体，仔细分析现象，可知一个电极上生成了氢气。　　(6)综合归纳上述分析，可写出电解饱和氯化钠溶液的化学方程式。　　2．氧化还原反应　　氧化还原反应是一类重要的化学反应，在生产和生活中有着广泛的应用。虽然学生在以前的学习中已经接触过许多氧化还原反应，如某些化合反应、置换反应等，但对氧化还原反应这一概念还是第一次碰到。　　氧化还原反应的本质是反应中发生了电子的转移。这里说的电子转移包括电子的得失和电子的偏移两种情况。如2Na+Cl2＝2NaCl是发生电子得失的反应，H2+Cl2==2HCl是发生电子偏移的反应。　　氧化还原反应中电子的转移情况可用双线桥法表示。如钠与氯气的反应中电子转移的情况可表示如下：　　　　氧化还原反应中得到电子的数目(电子偏向的数目)和失去电子的数日(电子偏离的数目)相等。氧化还原反应中得到电子的元素的化合价下降，失去电子的元素的化合价上升，因此可根据化学反应中有无元素的化合价变化来判断反应是否为氧化还原反应。　　根据化学反应中有无电子的转移(或元素的化合价有无变化)，可将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应i在初中化学的学习中我们曾根据化学反应中反应物组成的变化，将化学反应分成化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应4种类型。这4种基本类型的反应与氧化还原反应和非氧化还原反应的关系如图2-3所示。　　
3．氯气与碘负离子的反应　　 氯气通入淀粉碘化钾溶液会看到溶液变蓝，继续通氯气溶液蓝色褪去。氯气通入淀粉碘化钾溶液中溶液会变蓝，是因为发生了如下反应：2KI+C12＝2KCl+I2 生成的碘单质跟直链淀粉反应溶液呈蓝色，与支链淀粉反应溶液呈红紫色。通常的淀粉都是直链淀粉和支链淀粉的混合物，所以我们在做实验时往往看到蓝色溶液中略带紫色。碘跟淀粉生成的蓝色物质是淀粉与碘分子(或I3－)生成的一种包合物。当通入过量的氯气时，氯气与包合物中的碘分子发生如下反应：　　I2＋5Cl2＋6H2O＝2HIO3十10HCl　　碘单质被氧化成化合态碘，继续通入氯气，碘单质不断消耗，溶液的蓝色不断变浅，直至消失。　　4．碘化银用于人工降雨的原理　　下雨需要有云，但有云未必能下雨。要下雨，云层中必须有足够多的造成下雨的小冰晶。云是飘浮在高空中的无数的细小水珠，其直径一般只有0.01 mm左右。当高空中温度低于0℃时，云层中不仅有小水珠，而且还有小冰晶体。由于小水珠较容易蒸发成为水蒸气，这些水蒸气会在小冰晶体表面凝结，使小冰晶体成为雪花，许多雪花又会凝结成雪片，当雪片大到足够重时就从高空滚落下来。此时，如果低空的气温高于0℃，雪片就会融化成水滴，下起雨来。有云而不下雨，其主要原因是云层中的小冰晶体数目太少。因为碘化银与小冰晶体极相似，当用小火箭、高射炮等工具把磨成细粉末状的碘化银发射到几千米的高空时，碘化银就以假乱真，代替真冰晶体，不用多时即可引起空气里的水蒸气凝聚成雨，这就是碘化银用于人工降雨的原理。　　六、实验指导　　1．氯气的制备方法　　
(1)电解饱和氯化钠溶液制取氯气。　　
(2)二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气。　　
(3)高锰酸钾与浓盐酸反应：
2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5C12↑+8H2O　　此反应不需要加热，制取装置与浓盐酸跟二氧化锰反应的装置相同(不要酒精灯)。由于反应迅速，在短时间内能得到大量的氯气，所以要靠调节浓盐酸的滴入量来控制反应速率。这也是实验室常用的一种制取氯气的方法。实验时一定要注意，反应很剧烈时应停止加入浓盐酸。　　(4)氯酸钾与浓盐酸反应制取氯气：
KClO3+6HCl==KCl+3H2O+3C12↑　　此反应不需加热，生成氯气的速度快，但有许多副反应发生，得到的氯气不纯净，含有ClO2、C12O、HClO、HClO2、O2、HCl等杂质，特别是C1O2和Cl2O极易爆炸。　　(5)漂白粉与浓盐酸反应制取氯气：
C1O－+C1-+2H＋==H2O+C12↑　　此外，还可以用重铬酸钾跟浓盐酸反应制取氯气。　　2、检验氯气性质的实验　　如图2-4，用量筒量取一定量的浓盐酸倒入分液漏斗内，打开活塞，让少量浓盐酸流入U形试管底部后，立即关闭活塞。浓盐酸与U形试管底部的高锰酸钾反应生成的氯气在U形试管中上升，分别与浸在滤纸上的淀粉碘化钾溶液、溴化钾溶液反应，使湿润的有色纸条褪色。玻璃管中的浓氢氧化钠溶液可吸收U形试管中剩余的氯气。　　3．测定氯水组成的实验　　问题设计：(1)氯气溶于水是物理变化还是化学变化?　　(2)根据氯水的成分，分析将氯气通入氢氧化钠溶液中，将发生怎样的反应?　　实验设计：(1)观察氯水的颜色，初步作出推测。(2)往新制的氯水中滴加石蕊试液。　　讨论与分析：实验(1)中氯水的颜色呈浅黄绿色，可推断出氯水中有氯分子，说明氯气溶于水有物理变化发生。实验(2)的现象是溶液先变红后褪色，说明氯气与水反应生成了具有酸性和漂白性的物质，有化学变化发生。　　结论：(1)氯气溶于水，既发生了物理变化又发生了化学变化。(2)氯水的成分为C12、H2O、HCl、HClO。(3)次氯酸具有很强的氧化性，有漂白作用，而且是永久性漂白。　　还可以采用以下方法验证氯水的成分中有氯分子、盐酸、次氯酸：将湿润的淀粉碘化钾试纸放在盛有氯水的试剂瓶口(不要接触试剂瓶)，如果试纸变蓝，说明氯水中含有氯分子，然后试纸褪色，说明氯水中有次氯酸；向氯水中加入苯，振荡分层，向下层溶液中加入碘化钾溶液，结果溶液由无色变为黄色，说明溶液中也有氧化性物质；如果向下层溶液中加入碳酸氢钠粉末，则有无色无味的气体生成。以上实验说明，氯气溶于水，一部分和水发生反应生成了盐酸和次氯酸，所以氯水中含有氯分子、盐酸、次氯酸。　　七、习题研究　　1．用87.0g二氧化锰与足量浓盐酸反应，理论上得到标准状况下的氯气多少升?为什么实际得到的氯气体积远小于上述计算结果?　　2．根据所学知识推测：在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加新制氯水可能产生何种现象?用实验验证你的假设并写出有关实验步骤和现象。　　3．设计实验方案探究氯水中主要含有哪些微粒，写出实验步骤和有关的化学方程式。　　4．用双线桥法标明下列反应中电子转移的方向和数目，并指出反应中的氧化剂和还原剂。　　
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑　　
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑　　
KClO3+6HCl==KCl+3C12↑+3H2O　　
2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5C12↑+8H2O　　八、教材习题参考答案　　1、A　2、D　　3、(1)　　　　　　　　4．略　　5．(1)氧化剂：Mn02
还原剂：HCl　　
(2)氧化剂：H：SO，
还原剂：Cu　　6．略　　九、参考资料　　1．海水中一些元素的含量元
素浓度／mg·L－1元
素浓度／mg·L－1元
素浓度／mg·L－1氯(C1)　19 350溴(Br)67钡(Ba)　0.03钠(Na)　10 770锶(Sr)8钼(Mo)　0.01镁(Mg)　1 290硼(B)4.6铀(U)　0.003硫(S)　885锂(U)0.l7镍(Ni)　0.002钙(Ca)　400铷(Rb)0.12钻(Co)　0.000 5钾(K)　380碘(I)0.06金(Au)　0.000 004　　2、食盐在人体中的作用　　盐分是人体不可缺少的。钠在人体中的含量约为0.1％，氯在人体中的含量约为0.16％。我们每天都需要摄取适量的食盐，以保持钠、氯在人体中的浓度，维持人体内部血浆的酸碱平衡，维持渗透压。　　血液是由血细胞和血浆组成的。血细胞分为红细胞、白细胞和血小板三种，三者当中，红细胞含量最高。细胞膜是半透膜，正常情况下，细胞内部的溶液和细胞外面的浆液必须维持一定的浓度(约为0.9％)。　　人在输液时，进入血浆的食盐水必须维持约0.9％的浓度(1 000mL食盐水溶液中含9g食盐)，过浓或过稀对人体都不利。若输液时用的生理盐水浓度超过0.9％，血细胞中的水就会向外渗透；若输液时用的生理盐水浓度低于0.9％，这种盐水进入人体后会使血浆的浓度变稀，血浆中的水分就会向血细胞里渗透，引起血细胞膨胀，严重时造成血细胞破裂，发生溶血。所以，用于人体输液的生理盐水浓度都是约0.9％。　　人体需保持适当的含盐量，成年人每天只需补充5～8g食盐，重体力劳动者需要补充较多的盐，但每天不宜超过8g。人体内盐分过高或过低都会对人体健康造成危害。在高温下工
作或剧烈运动后，人体会排出大量的汗水，体内的盐分会随之排出体外，若得不到及时补充，人
就会因缺少盐分导致血浆中水分增多，出现疲劳、晕眩、恶心、无力等症状，此时需适量补充浓
度大于0.9％的生理盐水；但血细胞内含盐量过多会引起高血压。据饮食普查资料显示，我国北方高血压病人多于南方，用盐量特别高的地区高血压病人更多。人体内盐分过高，过多的钠离子还会使钾离子从尿中排出，造成体内缺钾现象，出现倦怠、嗜睡等症状，严重时还会导致心律失常或代谢性碱中毒。　　3．海水的淡化　　水是生命之源。不久以前，人类还沉迷于淡水是自然界取之不尽的无偿赐品的神话，然而，工业的蓬勃发展与人口的急剧增加无情地粉碎了这个神话。淡水危机甚至比粮食危机、石油危机还要来势汹汹，解决淡水资源问题已提到'了人类的议事日程。在这种背景下，把海水、苦咸水等含盐量高的水转化为生产生活用水的海水淡化技术得到迅速的发展。目前，淡化海水的方法已有十种之多，下面介绍的是其中最为主要的几种。　　(1)蒸馏法　　蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展，该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程，如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是不带咸味的。现有低温多效蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。此外，以上方法的组合也日益受到重视。　　(2)电渗析法　　亦称交换膜电渗析法。该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是厚度为0.5～1.0mm的功能性膜片，按其选择透过性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室，此处隔室海水被淡化，而相邻隔室海水被浓缩，淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。此外，这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业。　　　　(3)反渗透法　　通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能，它的能耗仅为电渗析法的1／2，蒸馏法的1／40。　　4．氯气的毒性　　氯气主要通过呼吸道侵入人体，氯气对上呼吸道黏膜会造成危害，它会溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和盐酸，次氯酸使人体组织被强烈氧化；盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀，大量分泌黏液，造成呼吸困难，所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽。症状严重时，会发生肺水肿，使循环作用困难而导致死亡。由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻等。　　1L空气里最多允许含氯气o．001mg，超过这个含量就会引起人体中毒。战争中，氯气曾被用作强杀伤性的武器。在第一次世界大战期间，德军与英、法军战士在比利时的伊普尔对峙，黎明时，英、法军前线战场的士兵突然看到一股黄绿色气体逐渐向前袭来，很快数百名英、法军战士窒息而死，数千名士兵双目失明。这是日发生的令人发指的事件。　　 5．漂白粉　　 (1)制法　　 通常情况下，漂白粉的制法是把氯气通入消石灰。生产漂白粉的反应过程比较复杂，主要的化学方程式可以表示如下：　　3Ca(OH)2+2C12＝Ca(ClO)2+CaCl2·Ca(OH)2·H2O+H2O　　 在生产较高级的漂白粉时，氯化可进一步按下面的化学方程式进行，反应比较完全。　　2CaCl2·Ca(OH)2·H2O+2C12+8H20--Ca(ClO)2+3CaCl2·4H2O　　 漂白粉是混合物，它的有效成分是Ca(ClO)2。商品漂白粉往往含有Ca(OH)2、CaCl2、Ca(ClO)2等。次氯酸钙很不稳定，遇水就发生水解反应：　　Ca(ClO)2+2H2O＝Ca(OH)2+2HClO　　当溶液中碱性增大时，漂白作用进行缓慢。要在短时间内收到漂白效果，必须除去Ca(OH)2，所以工业上在使用漂白粉时要加入少量弱酸，如醋酸等，或加入少量的稀盐酸。家庭使用漂白粉不必加酸，因为空气里的二氧化碳溶在水里也起弱酸的作用：　　Ca(ClO)2+H2O+CO2＝CaCO3+2HClO漂白粉的质量好坏是按它的"有效氯"以及它能在长时期内保持有效氯的能力来决定的。有效氯可根据它同盐酸作用时产生的氯气的量来计算。反应的化学方程式如下：　　Ca(ClO)2+4HCl＝2C12+CaCl2+2H20　　C12+2HI＝2HCl+I2　　2Na2S2O3+I2＝Na2S4O6+2NaI　　置换出来的碘用硫代硫酸钠溶液滴定，就可以算出有多少氯气产生。有效氯的百分率是表示漂白粉的氧化能力的，工业用漂白粉一般含有效氯35％，高的可以达到40％。　　（2）漂白作用　　漂白粉和氯水的漂白作用都是由于有HClO存在。目前认为漂白作用主要是由于有色物质的分子被氧化，或次氯酸跟有色物质的烯属官能团起加成反应而使之颜色褪去等。　　 (3)消毒作用　　次氯酸或次氯酸盐都可以用来杀菌消毒。它们和许多有机物发生反应，如和不饱和脂肪酸发生加成反应，和含芳香烃基的氨基酸发生卤代反应，对于含有氨基的有机物，则把氨基氧化形成N-Cl以及对含一SH和一S-S一官能团的有机物起氧化作用等。　　在某些情况下，卤素能使酶分子中的一SH和一S-S一官能团氧化，如氯气使细菌里的氢硫基酶不能活动，导致细菌死亡。自来水用氯气等处理消毒后产生的气味，就是次氯酸跟细菌起作用而产生的氯胺(NH：C1)的气味。6．饮用水消毒　　(1)氯消毒　　C12和H2O发生反应：Cl2+H2O--HCl+HCIO。HClO是弱酸，pH低时HClO多于ClO-，若pH=7时(0℃)，有83％的HClO(17％为ClO-)；20℃时，有75％的HClO(25％为CIO-)。因此，低温和pH低时，消毒效果好；pH低时，消毒速率快。以上事实证明了HClO的消毒效果好。目前的一种解释是：电中性的HClO扩散到带负电荷的细菌表面，穿过细胞膜进入细胞内部，氧化某种酶系统(ClO-带负电荷，不易接近细菌)。　　(2)氯氨消毒　　若水中含NH3，它将与Cl2反应：　　　NH3+HClO--NH2Cl+H2O　　　NH3+2HClO--NHCl2+2H2O　　　NH3+3HClO--NCl3+3H2O　　在pH为5～8时，NH2Cl、NHCl2共存。当C12和NH2的物质的量之比为(15～20)：1时，有一定量的NCl3。当HClO因消耗而减少时，NH2C1、NHCl2按逆反应方向生成HClO，仍是HClO消毒。NH2Cl、NHCl2的消毒速率比HClO慢，它们的优点是不存在用氯消毒残留的臭味。　　(3)C1O2消毒　　由于用氯消毒的水可能有臭味，并且长期食用用氯处理过的食物(如白面粉等)可能导致人体摄自食物的不饱和脂肪酸活性减弱，产生毒素，对人造成潜在危害。大约从20世纪40年代起，国外就有用C1O2消毒饮用水的方法。C1O2的杀菌、漂白能力优于C12，按C1O2、Cl2的质量及其产物计，ClO2的消毒能力是等质量C12的2．63倍，且没有臭味生成。有文献报道，在一定的条件下，在一定浓度的硫酸溶液中，将NaCl与NaClO3溶液反应能得到C1O2。　　7．氟、溴、碘元素的发现　　(1)氟元素的发现　　在化学元素史上，参加人数最多、危险最大、工作最难的研究课题，莫过于氟元素的发现。自1768年德国化学家马格拉夫(Marggraf，A．S．)发现氢氟酸，到1886年法国化学家莫瓦桑(Moissan，H．)制得单质氟，历时118年之久。这当中不少化学家损害了健康，甚至献出了生命，可以说是一段极其悲壮的化学元素史。　　1768年马格拉夫研究萤石，发现它与石膏和重晶石不同，判断它不是一种硫酸盐。1771年化学家舍勒用曲颈甑加热萤石和硫酸的混合物，发现玻璃瓶内壁被腐蚀。1810年法国科学家安培，根据对氢氟酸的性质的研究，指出其中可能含有一种与氯相似的元素。化学家戴维经过研究，也得出同样的看法。1813年戴维用电解氟化物的方法制取单质氟，用金和铂做容器，都被腐蚀了。后来改用萤石做容器，腐蚀问题虽解决了，但也得不到氟，而他则因患病而停止了实验。接着乔治·诺克斯(Knox，G．)和托马斯·诺克斯(Knox，R．T．)两兄弟先用干燥的氯气处理干燥的氟化汞，然后把一片金箔放在玻璃接受瓶顶部。实验证明金变成了氟化金，可见反应产生了氟但未得到氟。在实验中，兄弟二人都严重中毒。继诺克斯弟兄之后，鲁耶特(Louyet，P．)对氟作了长期的研究，最后因中毒太深而献出了生命。法国化学家尼克雷(Nickles，J．)也遭到了同样的命运。法国的弗雷米(Fremy，E.)是一位研究氟的化学家，曾电解无水的氟化钙、氟化钾和氟化银，虽然阴极能析出金属，阳极上也产生了少量的气体，但始终未能收集到。　　同时英国化学家哥尔(Gore，D．G．)也用电解法分解氟化氢，但在实验的时候发生爆炸，显然产生的少量氟与氢发生了反应。他以碳、金、钯、铂作电极，在电解时碳被粉碎，金、钯、铂被腐蚀。这么多化学家的努力，虽然都没有制得单质氟，但他们的经验和教训都是极为宝贵的，为后来制取氟创造了有利条件。　　莫瓦桑出生于巴黎的一个铁路职员家庭。因家境贫穷，中学未毕业就当了药剂师的助手。他怀着强烈的求知欲，常去旁听一些著名科学家的讲演。1872年他在法国自然博物馆馆长和工艺学院教授弗雷米的实验室学习化学，1874年到巴黎药学院的实验室工作，1877年获得理学士学位。1879年他通过'了药剂师考试，任高等药学院实验室主任。1886年成为药物学院的毒物学教授。1891年当选为法国科学院院士。日在巴黎逝世。他在化学上的创造发明很多。　　1872年莫瓦桑当上弗雷米教授的学生，开始在真正的化学实验室工作了。弗雷米教授是当时研究氟化物的化学家，莫瓦桑在他的门下不仅学到了化学物质一般的变化规律，而且还学到了有关氟的化学知识和研究过程。他知道早在60年代安培和戴维就已证明，盐酸和氢氟酸是两种不同的化合物。后一种化合物中含有氟，由于这种元素反应能力特别强，甚至和玻璃也能发生反应，以致人们无法分离出游离态的氟。弗雷米反复做了多种实验，都没有找到一种与氟不起作用的东西。虽然莫瓦桑知道制备单质氟这个课题难倒了许多化学家，可是他对氟的研究却非常感兴趣，不但没有被困难所吓倒，反而下定决心要攻克这个难关。由于工作的变化，这项研究没有及时进行，所以在10年以后，他才集中精力开展研究。　　莫瓦桑先花了好几个星期的时间查阅科学文献，研究-厂几乎全部有关氟及其化合物的著作。他认为已知的方法都不能把氟单独分离出来，只有戴维设想的方法还没有试验过。戴维认为：磷和氟的亲合力极强，如果能制氟化磷，再使氟化磷和氧作用，则可能生成氧化磷和氟。由于当时还没有方法制得氟化磷，因而设想的实验没有实现。于是莫瓦桑用氟化铅与磷化铜反应，得到了气态的三氟化磷，然后把三氟化磷和氧的混合物通过电火花，虽然也发生了爆炸反应，但并没有获得单质的氟，而是氟氧化磷。莫瓦桑又进行了一连串的实验，都没有达到目的。经过长时间的探索，他终于得出了这样的结论：他的实验都是在高温下进行的，这正是实验失败的原因所在。因为氟是非常活泼的，随着温度的升高，它的活泼性也就大大地增加了。即使在反应过程中它能够以游离的状态分离出来，也会立刻和任何一种物质化合。显然，反应应该在室温下进行，当然，能在冷却的条件下进行那就更好。看来电解是惟一可行的方法了。他想如果用某种液体的氟化物，例如用氟化砷来进行电解，那么怎样呢?这种想法显然是大有希望的。莫瓦桑开始制备剧毒的氟化砷了，但随即遇到了新的困难，原来氟化砷是不导电的。在这种情况下，他只好往氟化砷里加入少量的氟化钾。这种混合物的导电性能好，可是在反应开始几分钟后，阴极表面覆盖了一层电解析出的砷，于是电流中断了。莫瓦桑疲倦极了，十分艰难地支撑着。他关掉了电解装置的电源，随即倒在沙发椅上，心脏病剧烈发作，呼吸困难，面色发黄，眼睛周围出现了黑圈。莫瓦桑想到，这是砷在起作用，恐怕只好放弃这个方案了。出现这样的现象不是一次，曾因中毒而中断了四次实验。莫瓦桑的爱妻莱昂妮看到他毫无节制地给自己增加工作，而且又经常冒着中毒的危险，对他的健康状况极为担心。可是莫瓦桑仍然继续进行实验，设计在低温下电解氟化氢。由于干燥的氟化氢不导电，于是他往里面加入少量的氟化钾。他把这个混合物放在一支U形的铂管中，然后通电流。在阴极上很快就出现了氢气泡，但阳极上却没有分解出气体。电解持续近一小时，分解出来的都是氢气，连一点氟的影子也没有。莫瓦桑一边拆卸仪器，一边苦恼地思索着，也许氟根本就不能以游离态存在。当他拔掉U形管阳极一端的塞子时，惊奇地发现塞子上覆盖着一层白色粉末状的物质。可不是么，原来塞子被腐蚀了，氟到底还是分解出来了，不过和玻璃发生了反应。这一发现使莫瓦桑受到了极大的鼓舞。他想，如果把装置上的玻璃零件都换成不能与氟发生反应的材料，那就可以制得氟了。萤石不与氟起作用，用它来试试吧。于是他把萤石制成实验用的器皿。莫瓦桑把盛有液体氢和氟化钾的混合物的U形铂管浸入制冷剂中，以铂铱合金作电极，用萤石制的螺旋帽盖紧管口，管外用氯化甲烷做制冷剂，使温度控制在一23℃进行电解。终于在1886年第一次制得单质氟。莫瓦桑的实验经过著名化学家的审查，认为是无可争论的。为了表彰他在制氟方面所作的突出贡献，法国科学院发给他一万法郎的拉·卡泽奖金。，20年以后，又因莫瓦桑研究氟的制备和氟的化合物上的显著成就，他获得了1906年的诺贝尔化学奖。　　(2)溴元素的发现　　1825年德国海德堡大学学生罗威用氯气去处理家乡的一种矿泉水时，产生了一种红色物质。这种物质可用乙醚提取出来，再蒸去乙醚，，得到一种红棕色液体，这就是"溴"。与此同时法国学生巴拉尔德研究从海藻中提取碘：把海藻烧成灰，用热水浸泡后，向所得溶液中通入氯气，一段时间后有碘的紫黑色晶体出现，提取碘后的母液中，总沉有一层深棕色的液体，起初认为它可能是一种碘的氯化物。以后经多次实验，巴拉尔德用乙醚把母液中的深棕色液体萃取出来，再用氢氧化钾处理，得到的化合物与浓硫酸、二氧化锰共热后，重新又制得纯净的红棕色有恶臭的液体。它的沸点为47℃，比重为3，蒸气能和多种金属化合。1826年这一新元素被命名为溴，即"恶臭"之意。　　(3)碘元素的发现　　碘是在1811年被从事制硝业的法国人库尔特瓦所发现。当时曾把海藻灰浸渍出的海藻盐汁加热蒸发，首先析出食盐，随后依次结晶出氯化钾和硫酸钾等。但库尔特瓦发现产品不纯，因为海藻灰中含有碳，在烧制过程中碳可使硫酸盐还原成硫化物如硫化钠等，他想用硫酸和硫化钠反应产生硫化氢，把硫化钠除去，效果很好。但有一次用的硫酸太多了，紫色彩云冉冉升起，并且有一股和氯气相似的使人窒息的气味充满全室。紫色蒸气遇到冷的物体表面，即凝成大片的暗紫色的晶体，这种新的元素到1814年被命名为碘，即"紫色"之意。第二单元
钠、镁及其化合物　　一、学习目标　　1．了解钠、镁单质的生产原理。　　2．能用实验的方法探索和认识钠、镁及其化合物的性质。　　3．知道离子反应的本质，学会用离子方程式表示溶液中的离子反应　　4．通过经历实验探究的过程，了解实验研究化学物质的一般方法。　　二、课时建议　　金属钠的性质与应用
1课时　　碳酸钠的性质与应用
2课时　　镁的提取及应用
1课时　　三、编写思路　　本单元仍然以海水中的化学物质为研究对象，着重介绍典型的金属元素--钠、镁的性质。通过系列探究实验，在认识钠、镁的性质时，突出了它们之间的性质差异，如钠的金属活动性比镁强，钠的还原性比镁强等。鉴于许多反应是在溶液中进行的，本单元以钠、镁及其化合物的性质为载体，引入离子反应的概念，并指出溶液中离子浓度的减小使离子反应能够进行。　　通过本专题第一单元的学习，学生已经了解到从海水中可以得到氯、溴、碘单质，氯、溴、碘都是活泼的非金属。在此基础上，本单元安排学生学习从海水中得到的金属钠和金属镁，通过实验探究钠、镁及其化合物的性质，使学生在了解了典型的非金属元素后，再了解典型的金属元素，这不仅为学生学习《化学2》中的元素周期表的知识提供了一定的基础，也使学生感受到化学物质的丰富多彩。　　由于钠、镁化合物所发生的反应绝大多数是在溶液中进行的，反应的本质是离子反应，如氯化钠与硝酸银的反应、氯化镁与氢氧化钠溶液的反应等。为了使学生更好地理解化学反应的本质，本单元在引导学生探究钠、镁及其化合物性质的同时，向学生介绍离子反应的概念和离子反应发生的条件。这样安排，既有利于学生了解钠、镁及其化合物的性质，又有利于学生理解离子反应的本质。　　在介绍金属钠、镁的性质时，充分利用第1专题介绍的原子结构的简单知识，将钠、镁单质的金属活泼性与钠、镁的原子最外层的电子排布结合起来。使学生认识到钠、镁的金属活泼性和其性质的差异，都是由其原子结构所致的，从而初步形成物质的结构决定物质的性质的观点。　　四、教学建议　　《普通高中化学课程标准》中与本单元有关的要求主要有以下几条：　　(1)根据生产生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。　　(2)知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离，通过实验事实认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子的检验方法。　　在本单元的教学中，首先要充分运用实验探究这一认识和研究化学物质的方法，引导学生探究钠、镁及其化合物的性质，帮助学生理解电解质、离子反应等重要的化学概念。钠与水的反应和金属镁与酸的反应的实验探究，使学生自主地形成"钠、镁都是活泼的金属，钠的金属活泼性比镁强"的结论；通过碳酸钠溶液、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液、熔融的硝酸钠、葡萄糖溶液、酒精溶液的导电性实验，使学生感知电解质和非电解质的区别，加深对电解质的理解。　　在本单元的教学中，要注重培养学生分析推理、综合归纳的能力。钠在化学反应中易失去1个电子，镁在化学反应中易失去2个电子，钠、镁的原子核外最外层的电子数分别是1、2，将钠、镁在化学反应中失去的电子数目与钠、镁的原子核外最外层的电子数目建立关系，需要学生具有一定的分析推理能力。离子反应发生的条件是离子浓度的减少，建立"离子反应的条件"与"离子反应中生成沉淀、气体和难电离的物质如水等"的具体离子反应的关系，同样需要学生有较强的综合归纳能力。因此，让学生初步形成一定的分析推理、综合归纳能力是本单元的学习目标之一。　　1．教学设计思路　　在"金属钠的性质与应用"的教学设计时，要认真设计好钠与水反应的实验探究活动。通过实验探究要能达到下列教学目标：(1)了解钠的物理性质，(2)分析钠与水反应的产物，写出钠与水反应的化学方程式，(3)观察实验现象、根据对实验现象的分析形成结论。　　教材中"钠与水的反应"的实验探究活动是这样安排的：　　(1)取一块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用刀切去一端的外皮，观察钠的颜色和在空气中颜色的变化。　　(2)向一只盛有水的小烧杯中滴加几滴酚酞试剂，然后把切去外皮的一小块(约为黄豆粒大小)钠投入小烧杯中，观察反应的现象和溶液颜色的变化，用手触摸烧杯外壁，感受溶液温度的变化。　　(3)将观察到的实验现象和由实验现象分析所得到的结论记录下来。　　(4)根据对实验现象的分析，你能确定钠与水反应的生成物吗?请将你的分析与同学讨论，写出钠与水反应的化学方程式。　　在进行教学设计时，要设计好实验探究方案，引导学生认真观察实验现象，并根据对实验现象的分析，得到探究的结论。如围绕下列表格内容进行实验探究，就能达到上述要求。项
论　金属钠的保存方式　钠的颜色　钠在空气中颜色的变化　钠与水反应的情况：　①反应的剧烈程度　②反应中钠的状态　③反应中溶液温度的变化　④反应中溶液颜色的变化　⑤生成物的状态　　"碳酸钠的性质与应用"的教学设计要处理好以下关系：一是钠单质与碳酸钠的关系，虽然通过化学反应可以将单质钠转化为碳酸钠(Na-NaOH-Na2CO3或Na-Na2CO3)，但将钠与碳酸钠安排在同一单元中，除碳酸钠是含钠的化合物这一原因外，主要原因还在于工业上生产碳酸钠和金属钠的原料都是氯化钠。因此，教学设计要紧紧围绕这一线索进行。二是离子反应与碳酸钠的性质的关系，在本单元所介绍的碳酸钠的性质和应用中，大多数都是在水溶液中进行的，如碳酸钠与水的反应、碳酸钠与酸的反应、碳酸钠转化为碳酸盐沉淀的反应等，而这些反应的本质都是离子反应。因此，以碳酸钠的性质探究为载体，在研究碳酸钠的性质的同时，形成离子反应的概念，学会离子方程式的书写，是这一部分内容的教材编写思路，也是教学设计必须遵循的思路。[来源:Z§xx§k.Com]　　"镁的提取及应用"的教学设计应以海水中镁的提取为线索，让学生了解氢氧化镁是难溶于水的氢氧化物，电解熔融的氯化镁可得到镁和氯气。以镁与稀硫酸的反应和镁在二氧化碳中的燃烧反应的实验为载体，让学生了解镁是较活泼的金属，具有较强的还原性。通过镁合金的应用的信息的收集，让学生初步掌握查阅资料的途径和方法。在教学设计时还要注意应用学生已有的钠原子在化学反应中失去电子的数目与钠原子核外最外层电子数目的关系的知识，认识镁在化学反应中一般都是失去2个电子的原因。引导学生将钠、镁的性质进行比较，并分析其性质差异，使学生知道钠的金属活泼性比镁强，这对学生以后学习元素周期律的知识是十分有帮助的。　　2．教学设计片断　　片断1
金属钠的性质　　[教师活动]教师表演化学小魔术："滴水点灯"(课前在酒精灯灯芯里暗藏一小块钠，实验时用胶头滴管在灯芯内滴一滴水)。　　[教师活动]教师引导：在刚才的魔术中，奇妙现象的产生就是钠的功劳。大家都知道电解熔融的氯化钠可得到金属钠，在电解熔融氯化钠的过程中发生了氧化还原反应，请大家写出这一化学方程式，并用单线桥法标明反应中电子转移的数目和方向。　　[学生活动]学生书写电解熔融氯化钠的过程中发生的氧化还原反应的化学方程式：　　　　[教师活动]教师引导：在刚才的小魔术中，为什么能滴水点灯呢?在小魔术中金属钠的作用是什么?钠具有哪些性质呢?要想知道其中的奥秘，请按要求完成下列实验。　　[学生活动]学生完成下列实验探究活动。　　1．实验操作　　实验1：用刀切割钠，观察钠切面的颜色、光泽。将钠暴露在空气中，继续观察钠切面颜色、光泽的变化。(或用两块玻璃片挤压用刀切下的一小块金属钠，观察金属钠的颜色和光泽。取走一块玻璃片继续观察钠的颜色和光泽)　　实验2：将一小粒金属钠投入盛有滴了几滴酚酞试剂的水的小烧杯中，观察实验现象。　　实验3：用小刀切两、三小片金属钠，将金属钠放在充满氯气的集气瓶中的一团玻璃棉上，观察实验现象。　　2．实验记录　　3．形成结论实
象结论或化学方程式金属钠的物理性质和在空气中颜色的变化金属钠与水的反应金属钠与氯气的反应　　同学间交流讨论实验现象，并根据实验现象总结归纳钠的物理性质和化学性质。将自己的观点与同学交流讨论，将与同学形成的共识写下来。　　钠的物理性质：
。　　钠的化学性质：
。　　[教师活动]教师在学生进行实验探究时，应及时鼓励学生的实验探究，并指出学生的错误操作，提醒学生实验中剩余的钠必须放回原瓶。引导学生在实验探究过程中，分析思考下列问题：　　(1)金属钠为什么应保存在煤油中?　　(2)金属钠暴露在空气中，为什么它的颜色和光泽会发生变化?　　(3)金属钠与水反应时，生成的气体是什么?用什么样的实验装置能够将钠与水反应生成的气体收集起来并进行检验?　　(4)金属钠与水反应时为什么滴有酚酞的水溶液的颜色会变红?　　(5)金属钠与水的反应和金属钠与氯气的反应都是氧化还原反应吗?　　[学生活动]学生畅所欲言，交流实验感受，大胆发表自己的意见。根据实验现象、推测钠的性质.　　片断2
镁的提取及应用　　[教师活动]向学生展示或让学生观看有关镁的存在和用途、从海水中提取镁的工业流程的图片或录像。　　[学生活动]观看图片或录像，在老师的引导下思考下列问题：　　(1)海水中含有大量的镁离子，镁及其合金的用途十分广泛，我们如何从海水中提取镁?　　(2)在浓缩的海水中加入石灰乳，生成的沉淀是什么?　　(3)从海水中提取镁的化学原理是什么?如何用化学方程式表示制取镁的过程?　　[教师活动1教师引导：海水中含有大量的NaCl、MgCl2、CaCl2、KCl等氯化物，在海水中加入石灰乳[Ca(OH)2]，生成的沉淀是什么物质?请设计实验方案验证你的想法是否正确，并完成你设计的验证实验。　　[学生活动]完成在海水中加入石灰乳后得到生成物的实验探究。　　探究方案：　　　　　　1．写出从海水中提取镁的过程中所涉及的离子方程式。　　
(4)　　[师生活动]教师启发、引导，帮助学生正确书写化学方程式。　　(1)MgCl2十Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓十CaCl2　　(2)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O↑　　(3)MgCl2·6H2O＝MgCl2+6H2O　　(4)MgCl2Mg+Cl2↑　　[教师活动]教师提问：既然我们已经提取出了镁，那么它有哪些性质呢?　　[学生活动]实验探究镁的性质。　　[教师活动]教师巡视，及时规范学生的实验操作，引导学生观察实验现象,激发疑问并将问题做适当记录。　　[学生活动]根据现象推测性质，教师参与其中，共同讨论。实
象结论或化学方程式实验1．取一根擦去氧化膜的镁条(4～5cm长)，点燃后插入充满二氧化碳的集气瓶中。　　镁条剧烈燃烧，发出耀眼的强光，集气瓶壁发烫，瓶内壁附着有黑色物质和白色物质。2Mg+CO22MgO+C实验2．将擦去氧化膜的镁条，加入到盛有一定量稀硫酸的试管中。　　镁条逐渐溶解，产生大量气泡。Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑实验3．将擦去氧化膜的镁条，投入盛有一定量水的试管中。　　没有出现像钠与水反应的剧烈现象。Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑　　[教师活动]教师引导学生将镁与水的实验现象及钠与水的实验现象进行比较，比较金属钠、镁的金属活泼性。　　[学生活动]学生交流讨论，发表自己的观点。　　五、疑难解析　　1．电解质　　电解质是一类重要的化合物。根据化合物在熔融状态下或水溶液中能否导电，将化合物分成电解质和非电解质两大类。电解质是在熔融状态下或水溶液中能导电的化合物。从本质上看，电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离，产生可以自由移动的离子，自由移动的离子在电场的作用下，能够产生定向的移动。因此，电解质在水溶液中或熔融状态下能够导电的本质原因是电解质能发生电离。　　根据电解质电离程度的不同，可将电解质分为强电解质和弱电解质。强电解质在水溶液中或熔融状态下发生完全电离。如NaOH、H2SO4、NaCl等就是强电解质。　　NaOH＝Na++OH－　　而醋酸(CH3COOH)、氨水(NH3·H20)等，在水溶液中或熔融状态下只能发生部分电离，它们都是弱电解质。　　CH3COOH CH3COO－+H+　　对电解质概念的理解和应用，要注意：　　(1)强电解质和弱电解质是相对的。例如，在一般浓度的水溶液中，醋酸是弱电解质，只
能发生部分电离，但在极稀的溶液中，醋酸也是完全电离的；在溶液浓度不大时，氢氧化钠是强
电解质，但在氢氧化钠浓溶液中，氢氧化钠也不是完全电离的。　　(2)许多难溶于水的离子化合物，一般都是强电解质，如硫酸钡等。尽管硫酸钡难溶解于水，但硫酸钡在熔融状态下和溶解于水的部分都是完全电离的。　　2．离子反应　　在水溶液中，有电解质参与的化学反应一般都是离子反应。在水溶液中，电解质发生电离
产生的离子与其他化学物质(或离子)发生反应。如在水溶液中氯化钠与硝酸银的反应，由于
氯化钠在水溶液中电离成钠离子(Na+)和氯离子(Cl－)，硝酸银在水溶液中电离成银离子(Ag+)和硝酸根离子(NO3－)，氯离子与银离子发生下列反应：　　Ag++Cl－=AgCl↓　　离子反应进行的条件是使体系中离子的浓度减小。离子反应生成沉淀、产生气体、生成水等弱电解质等能使溶液中离子的浓度减小。　　六、实验指导　　离子反应特点反应物举例离子方程式说
明生成沉淀氯化钡、硫酸Ba2++SO42－=BaSO4↓钡离子、硫酸根离子浓度减小生成气体盐酸、碳酸钠2H++CO32－=CO2↑+H2O氢离子、碳酸根离子浓度减小生成弱电解质盐酸、氢氧化钠H++OH－=H20氢离子、氢氧根离子浓度减小　　1.钠与水的反应　　钠与水反应的实验探究中，要让学生更清晰地观察到实验现象："浮"(钠浮在水面上)，
"熔"(熔为小球)，"游"(迅速游动)，"红"(滴有酚酞的水溶液变红)。　　为了便于收集钠与水反应中产生的氢气，实验时可采用其他的实验装置。如用矿泉水瓶、
试管收集，并检验氢气。　　2．钠与氯气反应实验的改进　　将新切取并用滤纸吸去煤油的一小块金属钠，放入具支试管中，然后按照图2-7安装好，加热金属钠。到钠熔化成光亮的球状时，立即通入氯气，并停止加热，此时可看到钠剧烈燃烧并生成大量白烟，片刻，试管内壁各处都附着一层白色固体。为了证明白色固体为NaCl可以做如下补充实验。　　反应完成后，向试管中加入少量蒸馏水，振荡，使白色固体溶解，然后将此溶液分成两份：一份进行焰色反应，可以看到火焰呈黄色，证明有Na+存在；向另一份中加入几滴AgNO3溶液，出现大量白色沉淀，再加入少量稀硝酸，沉淀不溶解，证明有Cl－存在。从而说明此白色固体确实是NaCl。　　对此改进实验有几点需要说明：(1)有时候熔融的钠跟氯气接触时会产生黑烟，这是因为钠表面的煤油没除尽，煤油中的碳氢化合物跟氯气反应，游离出了碳。(2)具支试管的支管应通到10％的NaOH溶液中，防止过多的氯气逸散到空气中。(3)钠刚熔化时就要通入氯气，如果钠熔化前通入氯气，钠的表面会生成一层氯化钠；如果钠熔化后还不通氯气，钠的表面会蒙上一层氧化物薄膜。这两种情况都会影响实验效果。(4)氯气最好经过干燥。(5)通入氯气的量不要太多，以免逸出污染空气；但也不能太少，以免NaOH溶液倒吸。　　3．镁与硫酸亚铁溶液的反应　　在试管中加入一定量的硫酸亚铁溶液，并投入一根擦去氧化膜的镁条，待反应完全后，用磁铁靠在试管壁上，观察并记录实验过程中的实验现象。　　该实验过程中可观察到下列现象：(1)亚铁离子的颜色变浅；(2)有大量的气体产生；(3)将磁铁靠在试管壁上可观察到溶液中有一定量的铁粉被磁铁吸引。由于硫酸亚铁溶液是酸性的(硫酸亚铁水解的结果)，镁与硫酸亚铁溶液中的氢离子反应放出氢气，但放出氢气的同时，镁也与硫酸亚铁溶液中的亚铁离子反应而置换出单质铁。化学方程式如下：　　Fe+2H+=Fe2+十H2↑　　Fe2++Mg=Mg2++Fe　　七、习题研究　　1．钠为什么要保存在煤油中?能否保存在水中?简述理由。　　2．完成镁与硫酸铜溶液反应的实验，分析现象并说明原因。　　3．已知HCl+AgNO3=AgCl++HNO3、NaCl+AgNO3＝AgCl↓+NaNO3、　　　　MgCl2十2AgNO3=2AgCl↓十Mg(NO3)2　　(1)写出它们的离子方程式。　　(2)简述氯离子的检验方法。　　4．根据从海水中提取镁的原理，你认为制镁工厂'的厂址应选在何处?　　八、教材习题参考答案　　1．D
4．略　　5．(1)Mg2++2OH－=Mg(OH)2↓　　(2)Mg(OH)2+2H+＝Mg2++2H2O　　　　　　　　　　7.MgCl2Mg+Cl2
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl　　Mg(OH)2MgO+H2O
应用略　　九、参考资料　　1．钠的用途　　金属钠主要有下列用途：　　(1)钠钾合金用做原子反应堆的导热剂。Na的熔点为98℃、沸点为883℃，具有较大的液态温度范围。钠不俘获中子，因此钠可用于核反应堆的载热剂。　　(2)钠单质作还原剂冶炼金属，如冶炼钾、锆、铌、钛、钽等。　　(3)可用做钠光源。高压钠灯发出的黄光能够穿透云雾，常用作道路和广场的照明，而且在不降低照度水平的情况下能减少能源消耗，降低对环境的污染，正逐渐取代高压汞灯。钠灯还可以用于冲洗相片的暗室，因为这种黄光不会使相纸曝光。　　(4)制备钠的化合物。　　2．镁的用途　　在现代工业中，金属镁可作为冶炼钛、锆、铀等难熔稀有金属的还原剂，炼钢的脱硫剂，钢及有色金属铸造的脱氧化剂，球墨铸铁的球化剂等。此外，金属镁及镁合金在建筑、机械制造工业、航运事业、无线电工业、烟火工业等都具有广泛的用途。　　由于镁的用途不断拓展，镁的用量不断增加，目前全世界年产50万吨镁仍然满足不了需要，所以镁产品开发的前景是广阔的。随着我国经济的发展及镁用途的不断扩展，有关专家认为镁今后有可能取代铝的部分用途，镁的需求量会越来越大。电解镁由于纯度高、质量好，近十年来，市场价一直很稳定，供不应求。　　3．食盐　　在日常生活中，习惯上常将氯化钠简称为"盐"。氯化钠除供食用外(惯称食盐)，大量用作化工原料(称工业用盐)，国家统计局的统计年表以"原盐"为总称。　　食盐的原料来源可分为四类：海盐、湖盐、井盐和矿盐。以海水为原料晒制而得的盐叫做"海盐"；开采现代盐湖矿加工制得的盐叫做"湖盐"；运用凿井法汲取地表浅部或地下天然卤水加工制得的盐叫做"井盐"；开采古代岩盐矿床加工制得的盐则称"矿盐"。由于岩盐矿床有时与天然卤水盐矿共存，加之开采岩盐矿床钻井水溶法的问世，故又有"井盐"和"矿盐"的合称--"井矿盐"，或泛称为"矿盐"。　　中国是世界产盐大国，以海水为原料生产的海盐产量居世界第一位；海盐、湖盐和井矿盐的总产量居世界第二位，仅次于美国。中国的盐产量中一直是以海盐为主，其次是湖盐和井矿盐。由于海盐的生产受气候影响较大，加之海盐场多分布于东部沿海地区，为了盐业生产的均衡协调，近10余年来内地的井矿盐和湖盐生产得到较快的发展，因此海盐在盐产量中所占的比例有所减小。　　盐是人类生活的必需品，又是化学工业的基本原料，在农业和其他工业中也有广泛的用途。食盐是维持人体生理正常发育不可缺少的物质，成人体内一般约含钠90g、氯85g，大部分存在于体液中。钠对肌肉的收缩、心脏的搏动、血液的流通、神经信息的传递、碳水化合物和蛋白质的新陈代谢、体液的酸碱平衡等都有重要作用。氯既有维持人体内酸碱平衡和渗透压平衡的作用，又是胃液中电解质的主要阴离子，能促生盐酸，帮助消化。为补充随小便和汗液排出的氯化钠，成人每天一般需要摄入5～8g食盐，在夏季和高温环境中需增加摄入量。人体如果缺盐，轻则倦怠乏力，淡漠无神，起立时晕眩；重则恶心呕吐，痛性肌肉痉挛，水肿，血压下降；极重则木僵，恶心呕吐以至昏迷，血压进一步下降或不可测知。食盐除做调味品外，尚有调理作用和药理功能：食盐水浴可治疗皮疹、风湿、慢性贫血；肺出血时可服数克盐水止血；在水银、溴、碘、铬等中毒时，服食盐水可解毒；注射生理盐水可用于大出血后的急救。以食盐为载体，添加人体必需的有关物质，可制出系列保健盐和医药盐。在食盐中添加营养素、食用香料和其他调味品，可配制出系列佐料盐和营养盐。　　盐在工业上用途很广，是化学工业最基本的原料之一，被誉为"化学工业之母"。工业用盐大部分用于生产纯碱、烧碱、氯气、盐酸、金属钠等。碱和盐酸广泛用于化工、纺织、造纸、肥皂、染料、冶金、陶瓷、玻璃、医药等部门。氯气可直接用于漂白、消毒，也可用于制造漂白粉、毒气及无机化合物，还可用于制造各种有机氯化合物及有机化合物的中间体，如合成树脂、香料、除草剂、防腐剂、灭火剂等，也可用于合成盐酸，提取溴和碘。金属钠可用做制取复杂有机化合物的催化剂，提取稀有元素的还原剂，制造抗磨合金和充钠蒸气灯泡等。在钢铁工业中用熔融的食盐和食盐水进行钢料的回火和淬火，做铸造的型砂黏接剂。在有色冶金工业中用于炼铜(氯化焙烧法)、电解金属镁。盐在农业上可用于选种、施肥等，增加作物产量。在畜牧业上盐是牲畜生长和防治疾病所必需的。盐也是渔业、食品加工和贮藏、水处理、国防和国家储备必不可少的物质，又是换取外汇的重要出口产品。利用盐水溶液冰点降低的原理，盐还可用来溶化道路上的冰雪，减少交通事故。盐又是合成人造革、人造纤维、塑料、农药等行业的基本原料。据统计，工业和农业中应用的盐及其衍生物约有15 000种之多。以盐作催化剂的新用途是盐和开发新能源相结合。据《世界经济导报》报道，科学家充满信心地预言，在不久的将来以盐作为新能源的"盐坡太阳能电池"将会遍地开花。随着科学技术的飞速发展，盐的应用范围愈来愈广，新的用途将不断出现。　　4．钠的化合物中的"苏氏三姐妹"　　在奇妙的化学王国里，住着小有名气的"苏氏三姐妹"：苏打、小苏打和大苏打。别看它们的名字这样相似，它们的脾气(性质)却不一样，对人类的贡献(用途)也各不相同。　　苏打是Soda的音译，化学式为Na2CO3。它的名字颇多，学名叫碳酸钠，俗名除叫苏打外，又称纯碱或苏打粉。带有结晶水的叫水合碳酸钠，有一水碳酸钠(Na2CO3·H2O)、七水碳酸钠(Na2CO3·7H2O)和十水碳酸钠(Na2CO3·10H2O)三种。十水碳酸钠又叫洗濯苏打、洗濯碱或晶碱。无水碳酸钠是白色粉末或细粒，易溶于水，水溶液呈碱性。它有很强的吸湿性，在空气中能吸收水分而结成硬块。十水碳酸钠是无色晶体，室温下放置在空气中，会失去结晶水而成为一水碳酸钠。无论十水碳酸钠还是一水碳酸钠，加热都会变成无水碳酸钠。碳酸钠很稳定，受热不易分解。遇酸能放出二氧化碳：　　　
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑　　碳酸钠溶液还能继续吸收二氧化碳生成碳酸氢钠。　　　
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3　　在三种苏打中，碳酸钠的用途最广。它是一种十分重要的化工产品．，是玻璃、肥皂、纺织、造纸、制革等工业的重要原料。冶金工业以及净化水也都用到它。它还可用于其他钠化合物的制造。早在18世纪，它就和硫酸、盐酸、硝酸、烧碱并列为基础化工原料--三酸两碱之一。在日常生活中，苏打也有很多用途，比如它可以直接作为洗涤剂使用，在蒸馒头时加一些苏打可以中和发酵过程中产生的酸性物质。　　小苏打的化学式是NaHCO3。它的名字也有多个，学名碳酸氢钠，又称重碳酸钠或酸式碳酸钠。俗名除小苏打外，还有焙烧苏打、发酵苏打和重碱等。　　小苏打是白色晶体，溶于水，水溶液呈弱碱性。在热空气中，它能缓慢分解，放出一部分二氧化碳；加热至270℃时全部分解放出二氧化碳：　　　　　　2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑　　它也能与酸（如盐酸）作用放出二氧化碳：　　　　　　NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑　　小苏打的这些性质，使它在生产和生活中有许多重要的用途。在灭火器里，它是产生二氧化碳的原料之一；在食品工业上，它是发酵粉的一种主要原料；在制造清凉饮料时，它也是常用的一种原料；在医疗上，它是治疗胃酸过多的一种药剂。　　大苏打是硫代硫酸钠的俗名，又叫海波(Hypo的音译)，带有五个结晶水(Na2S2O3·5H2O)，故也叫做五水硫代硫酸钠。大苏打是无色透明的晶体，易溶于水，水溶液显弱碱性。它在33℃以上的干燥空气中风化而失去结晶水。在中性、碱性溶液中较稳定，在酸性溶液中会迅速分解：　　　　　　Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O　　大苏打具有很强的配合能力，能跟溴化银形成配合物。化学方程式为：　　　　　　AgBr+2Na2S2O3=NaBr+Na3[Ag(S2O3)2]　　根据这一性质，它可以作定影剂。冲洗相片时，过量的大苏打跟底片上未感光部分的溴化银反应，转化为可溶的Na3[Ag(S2O3)2]，把AgBr除掉，使显影部分固定下来。大苏打还具有较强的还原性，能将氯气等物质还原：[来源:学&科&网Z&X&X&K]　　　　　　Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2H2SO4+2NaCl+6HCl　　所以，它可以作为棉织物漂白后的脱氯剂，织物上的碘渍也可用它除去。另外，大苏打还用于鞣制皮革、电镀以及从矿石中提取银等。　　5．侯德榜--中国化工先驱　　在中国化学工业史上，有一位杰出的科学家，他为祖国的化工事业奋斗终生，并以独创的制碱工艺闻名于世界，他就像一块坚硬的基石，托起了中国现代化学工业的大厦，这位先驱者，就是被称为"国宝"的侯德榜。　　侯德榜(启荣，字致本)，日诞生于福建省福州市闽侯县坡尾乡一个普通农户家庭。1907年，他以优异成绩毕业于福州英华书院；1910年他毕业于闽皖铁路学校，并到津浦铁路当施工练习生；1911年，考入北京清华留美学堂；1913年，以10门功课1 000分的成绩名震全校，被保送美国麻省理工学院，1916年毕业，获学士学位；1919年，他在哥伦比亚大学获硕士学位；1921年，他以《铁盐鞣革》的论文获该校博士学位。这一年，侯德榜收到一封来自祖国的不寻常的信件，寄信人是爱国实业家范旭东先生。当时，正值第一次世界大战后的欧亚交通受阻时期，中国一向依赖进口的洋碱断了来源，国计民生受到严重影响。范旭东先生决心在塘沽久大精盐公司的基础上创办永利制碱公司并进一步发展中国自己的制碱工业，可是苦于当时国内没有专业人才，于是他发信给在美国留学的侯德榜，恳请他回国共同振兴祖国的民族工业。就这样，侯德榜怀着工业救国的远大抱负，毅然放弃自己热爱的制革专业，回到阔别8年的祖国。为了实现中国人自己制碱的梦想，揭开苏尔维法生产的秘密，打破洋人的封锁，侯德榜把全部身心都投入到研究和改进制碱工艺上，经过5年艰苦的摸索，终于在1926年生产出合格的纯碱。其后不久，被命名为"红三角"牌的中国纯碱在美国费城举办的万国博览会上获得金质奖章，并被誉为"中国工业进步的象征"，在1930年瑞士举办的国际商品展览会上，"红三角"再获金奖，享誉欧、亚、美。　　1937年，抗日战争爆发，永利碱厂被迫迁往四川，由于当时内地盐价昂贵，用传统的苏尔维法制碱成本太高，无法维持生产。为寻找适合内地条件的制碱工艺，永利公司准备向德国购买新的工艺--察安法的专利，但德国与日本暗中勾结，除了向侯德榜一行高价勒索外，还提出了种种对中国人来说是丧权辱国的条件。为了维护民族尊严，范旭东毅然决定不再与德国人谈判。侯德榜与永利的工程技术人员一道，认真剖析了察安法流程，终于确定了具有自己独立特点的新的制碱工艺，1941年，这种新工艺被命名为"侯氏制碱法"。　　1957年，为发展小化肥工业，侯德榜倡议用碳化法制取碳酸氢铵，他亲自带队到上海化工研究院，与技术人员一道，研究碳化法氮肥生产新流程并获得成功，侯德榜是首席发明人。当时的这种小氮肥厂，对我国农业生产做出了不可磨灭的贡献。　　侯德榜在化工技术上有三大贡献。第一，揭开了苏尔维法的秘密。第二，创立了中国人自己的制碱工艺--侯氏制碱法。第三，发展了小化肥工业。侯德榜一生勤奋好学，虽工作繁忙却还著书立说，先后发表过10部著作和70多篇论文。《纯碱制造》一书于1933年在纽约被列入美国化学会丛书出版。这部化工巨著第一次彻底公开了苏尔维法制碱的秘密，被世界各国化工界公认为制碱工业的权威专著，同时被相继译成多种文字出版，对世界制碱工业的发展起了重要作用。美国的威尔逊教授称这本书是"中国化学家对世界文明所作的重大贡献"。《制碱工学》是侯德榜晚年的著作，也是他从事制碱工业40年经验的总结。全书在科学水平上较《纯碱制造》一书有较大提高。该书将"侯氏制碱法"系统地奉献给读者，在国内外学术界引起强烈反响。　　侯德榜为世界化学工业事业所作的杰出贡献受到各国人民的尊敬和爱戴，英国皇家学会聘他为名誉会员(当时其国外会员仅12人，亚洲仅中国、日本两国各一名)，美国化学工程师学会和美国机械工程师学会，也先后聘他为荣誉会员。　　6．强电解质和弱电解质　　在讨论电解质溶液时，常把电解质分为强电解质和弱电解质。通常认为强电解质在水溶液中能全部电离为相应的离子，而弱电解质分子在溶液中部分电离为相应的离子，这些离子在溶液中又能结合成为分子，结果弱电解质在水溶液中建立起电离平衡，这是一种动态平衡。　　必须指出的是，强电解质和弱电解质都是指在水溶液中。因为对于同一种电解质，在水溶液中可能是强电解质，在其他溶液中则可能是弱电解质。例如，氯化锂和氯化钾都是离子晶体，它们在水溶液中表现为强电解质的性质，而当溶于醋酸或丙酮时，则表现为弱电解质的性质。　　7．盐类是否都是强电解质　　大多数盐类是强电解质，少数的盐有形成共价键的倾向，电离度很小，属于弱电解质。例如，氯化汞、碘化镉等虽然也是由离子组成的，但是Hg2+和Cd2+容易被阴离子所极化，而Cl-，I-等又是容易极化的阴离子。由于阳、阴离子间的相互极化作用，电子云产生较大的变形，引起了键的性质的变化，它们的熔点和沸点不如离子晶体那样高。HgCl2CdI2熔点／℃276388沸点／℃302713　　实验证明，氯化汞的水溶液几乎不导电，即使在很稀的溶液中，它的电离度也不超过0.5％。这说明HgCl2在溶液里主要是以分子形式存在的，只含有少量的HgCI+、Hg2+和C1－。　　 8．碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性　　 一般来说，碳酸和碳酸盐的热稳定性有下列规律。　　 (1)H2CO3<MHCO3<M2CO3(M为碱金属)　　 (2)同一主族金属(如碱金属元素)的碳酸盐：Li2CO3<Na2CO3<K2CO3<Rb2CO3　　 (3)碱金属的碳酸盐>碱土金属的碳酸盐>过渡元素的碳酸盐　　 9．碱金属元素的发现　　 锂的发现　　1817年，瑞典的化学家阿尔费德森(Arfvedson．J．A．)在分析一种矿物时发现，得出的已知成分只有96％，那么其余的4％到哪儿去了呢?他经过反复试验，确信一定是矿物中含有一种至今还不知道的元素。因这种元素是在矿物(名叫透理长石)中发现的，他就取名为"锂"(希腊文"岩石"之意)。不久，阿尔费德森又在其他矿物中发现了这种元素。另一位著名的瑞典化学家贝采里乌斯也在卡尔斯温泉和捷克的马里安温泉的矿泉水中发现了锂。　　1855年，德国化学家本生(Bunsen．R．W．)和英国化学家马提森(Matthies-sen．A．)电解熔融的氯化锂得到纯锂。　　钠和钾的发现　　1807年，英国化学家戴维用电解法发现了钠和钾元素。1806年，戴维开始进行电化学研究。他用250对金属板制成了当时最大的伏打电堆，以便产生强大的电流。最初，他将碳酸钾的饱和溶液进行电解，但并未电解出金属钾，只是把水分解了。日，戴维决定改变做法，电解熔融的碳酸钾。但是干燥的碳酸钾并不导电，所以必须将碳酸钾放在空气中暴露片刻，让表面吸附少量的水分，它就有了导电能力，然后将表面湿润的碳酸钾放在铂制的小盘上，并用导线将铂制小盘与电池的阴极相连。一条与电池阳极相连的铂丝则插在碳酸钾中，整个装置都暴露在空气中，通电以后，碳酸钾开始熔化，表面就沸腾了。戴维发现阴极上有强光产生，阴极附近产生了有金属光泽的酷似水银的颗粒，有的颗粒在形成后立即燃烧起来产生光亮的火焰，甚至发生爆炸；有的颗粒则被氧化，表面上形成了一层白色的薄膜。戴维将电解池中的电流倒转过来，仍然在阴极上发现银白色的颗粒，它也能燃烧和爆炸，戴维看到这一惊人发现，欣喜若狂。他把这种金属颗粒投入水中，开始时它在水面上急速转动，发出嘶嘶的声音，然后燃烧放出淡紫色的火焰。他确认自己发现了一种新的碱金属元素。由于这种金属是从钾草碱(草木灰)中制取的，所以将它命名为"钾"。　　接着，戴维采用同样的方法电解了苏打，获得了另一种新的碱金属元素，这就是"钠"。　　连续六个星期的紧张实验，把戴维累得形容枯槁，两眼凹陷，脸色苍白。日，他支撑着在学术报告会上公布了发现钾、钠的经过。暴风雨般的掌声和热烈的祝贺，使戴维感到自己的辛劳是值得的，心中充满了幸福感。　　铷和铯的发现　　1859年，本生和基尔霍夫开始共同探索通过辨别焰色进行化学分析的方法。他们决定制造一架能辨别光谱的仪器。于是，他们把一架直筒望远镜和三棱镜连在一起，设法让光线通过狭缝进入三棱镜分光，这就是第一台光谱分析仪。　　"光谱仪''安装好后，他们就合作系统地分析各种物质。本生在接物镜一边灼烧各种化学物质，基尔霍夫在接目镜上边进行观察、鉴别和记录。他们发现用这种方法可以准确地鉴别出各种物质的成分。　　本生认为：分析吸收光谱能够测定天体物质和地球上的物质的化学组成，还可以用来发现地壳中含量非常少的新元素。于是，本生和基尔霍夫取来了狄克汤姆的矿泉水，将它浓缩后，再除去其中的钙、锶、镁、锂的盐，制成的母液用来进行光谱分析。当他们将一滴试液滴在本生灯的火焰上，除了在分光镜中看到了钠、钾、锂的光谱线之外，还能看到两条显著的蓝线。他们进行查对，发现在当时已知元素中，没有一种元素能在光谱的这一部分显现出这两条蓝色，因此他们确定试液中含有一种新元素，它属于碱金属。他们把它命名为铯，即指它的光谱像天空的蓝色。　　为了获得可供分析用的含铯的试液，他们要处理几吨的矿泉水。发现铯的这天是日。　　日，本生和基尔霍夫将处理云母矿所得的溶液，加入少量氯化铂，即产生大量沉淀，在分光镜上鉴定这种沉淀时，只看见钾的谱线。后来，他们用沸水洗涤这种沉淀，每洗一次，就用分光镜检验一遍。他们发现，随着洗涤次数的增加，从分光镜中观察到的钾的光谱线逐渐变弱，最后终于消失，同时又出现了另外两条深紫色的光谱线，它们逐渐加深，最后变得格外鲜明，出现了几条深红色、黄色、绿色的新谱线，它们不属于任何已知元素。这又是一种新的元素。因为它能发射强烈的深红色谱线，就命名为铷(rubidium)。　　1862年，本生加热碳酸铷和焦炭的混合物，制得了金属铷。此后，光谱分析法被广泛采用。门捷列夫预言且被证实的元素镓、钪、锗等都是用光谱分析法发现的。　　钫的发现　　钫是由帕雷伊(Perey．M．巴)在铀的天然放射系中发现的。帕雷伊是法国核化学家，一个工业家的女儿，毕业于巴黎理学院。1929年在巴黎的镭研究所做居里夫人的助手，且开始她的科学生涯。1940年迁到斯特拉斯堡大学，1949年任核化学教授，1958年成为核研究中心主任。　　1939年，帕雷伊在锕-227的放射性衰变产物中发现除了意料中的p粒子外，还放出。粒子。而。粒子是相对原子质量为4的氦核，这就意味着帕雷伊已发现了质量数为223的核素。进一步的研究表明，它就是那个原子序数为87的元素。她开始叫它锕，但在1945年命名它为钫(Francium)以纪念法兰西。　　十、专题作业参考答案　　1．C
3．B　　4．(1)(CN)2+2KOH==KCNO+KCN+H2O[来源:Z。xx。k.Com]　　
(2)2CN-+C12==(CN)2+2C1-　　5．略　　6、NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3　　
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl　　
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑　　
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O　　
MgCl2Mg+Cl2↑　　
Cl2+H2O=HCl+HClO　　
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O　　
Cl2+2HBr=2HCl+Br2
应用略　　7、（1）Cl2+2I－=2Cl－+I2　　
（2）可用淀粉检验　　8、（1）4.116×106 L
（2）21.5 t　　9、（1）置换反应，是氧化还原反应　　氧化剂：CO2　还原剂：Mg　　　（2）复分解反应　　CO32－+Ba2+ = BaCO3↓　　　（3）氧化还原反应　　Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O 氧化剂：Cl2　还原剂：Cl2　　　（4）复分解反应　　HCO3－+H+=H2O+CO2↑　　10、略