金属钠的冶炼方法范例6篇

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金属钠的冶炼方法

金属钠的冶炼方法范文1

关键词:化学教师;专业知识;自我提升

文章编号:1005C6629(2017)4C0003C04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

在学生的眼中,化学教师首先应该是位化学家,然后才是教师。他们希望教师能够回答他们学习、生活中所有与化学有关的问题。如果得不到满意的答案,便非常失望。因此教师具有精深、宽博的专业知识对教学来说其作用是无可替代的。按说经过大学阶段对化学知识的系统学习,加上自己的工作经验,应对学生的疑问应该不成问题,然而当我们走进中学的化学课堂或是聆听课间的师生交流时,就会发现实际的情况并没有这么乐观。

1 一则师生对话折射出教师专业知识的不足

这是一节层次较高的市级展评课。课堂上出现了这样一段师生对话。

生:您说Al很晚才被大量冶炼,是因为它很活泼,是吗?

师:嗯,有什么疑问吗?

生:但是,Na、K比Al更活泼,为什么却比Al更早冶炼出来?

师:……因为Al2O3的熔点很高,2000多度,不容易电解。

生:那为什么不也像制备Na一样,电解熔融的AlCl3呢?

师:因为液态的AlCl3不能导电。

生:那为什么不电解AlCl3溶液呢?您上次说,电解NaCl溶液不能得到Na,是因为Na化学性质很活泼,生成的Na会与水反应。Al常温下应该不跟水反应吧?

师:也得不到Al。

生:为什么?

师:……这比较复杂,等后面学了电解的原理后你就能明白了。

生:既然Al2O3的熔点很高,难以电解,那为什么不电解熔融的Al2(SO4)3呢?

师:……

从这位老师回答学生问题的情形看,首先对学生提出“Na、K比Al更活泼,却比Al更早冶炼出来”这样的质疑明显准备不足;其次,先前课堂教学中对“电解饱和食盐水,为什么不能得到金属钠”这个问题的讲解有点想当然;第三,对金属含氧酸盐的稳定性,缺少必要的了解。这位工作已十多年也算是经验较为丰富的教师,在回答学生问题时却也接连暴露出了分析问题能力、知识讲解水平和专业知识储备不足等方面的问题。

2 专业知识不足对教学的影响

中学化学中的基础知识,是化学教学的基础,也是促进学生成长的重要载体。当教师的专业知识水平远超出课堂教学的要求时,教学中便能够挥洒自如,游刃有余;反之,只能跟著“标准答案”亦步亦趋,不敢越雷池一步,情境稍有变化处理起来便左支右绌、破绽迭出,过程讲解含糊其辞,令人费解[1]。

在高一化学教学中,金属钠与硫酸铜溶液的反应具有特殊的意义:它颠覆了学生“在金属活动性顺序表中,排在前面的金属能够把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”的固有认知,活泼金属钠却不能把铜从硫酸铜溶液中置换出来!如何让学生接受这个实验事实?有的教师解释为“钠与水反应优先”、有的解释为“水溶液中水多”等等。这些解释并不能消弭学生心中的疑团,因为学生迷惑的地方在于“铜离子的氧化性强于水分子,为什么钠反而与水发生反应”,上面的回答没有正面解答这个问题。

如果教学中从微观角度来分析,理解起来就会容易得多:首先让学生观察教材《物质的分散系》(苏教版必修1专题1)中“氯化钠在水中电离”示意图,巩固溶质在水溶液中是以水合分子或水合离子的形式存在的;接着让学生通过这些水合离子的结构思考钠不能置换出硫酸铜溶液中铜的原因。从这个角度,学生容易理解:因为铜离子是以水合铜离子形式存在的,金属钠要与铜离子反应,周围的水分子是绕不过去的“坎”,钠能与水发生反应,因此无法置换出铜。当然这样的回答需要教师有较强的微观探析的意识和能力。

另外,对于化学启蒙阶段的学生来说,教师的观点常能记忆深刻,并深信不疑。教师不经意的一句话都可能会误导学生,更不用说教师对问题本身认识的错误。上述的师生对话,教师随便的一句“电解饱和食盐水不能得到金属钠,是因为钠可以跟水反应”便是误导学生的典型的例子,让学生形成了“常温下,不能跟水反应的金属,就可以用电解其水溶液的方法来制取”的错误印象。

当然,教师专业知识的不足,对教学的负面影响还很多,如教师面对学生的问题,尚且“只办得架隔遮拦”,必然会缺乏专业自信和自豪感[2],从而难以调动学生的兴趣;因为教师对知识理解也较为肤浅,必然也难以创设身临其境的场景让学生体验、难以设计出有价值的引导学生思考的问题等等。由此可见,教师对自身专业知识的提升无论是从教的角度还是从学的角度,都是非常重要的。

3 教师专业知识自我提升的途径

教师的专业知识水平因其学习经历、成长环境等的不同而有所差异,自我提升的途径也很多,诸如多参加培训、多听课、多交流等等。在实际教学中,不少教师并非不知道要提升自己的专业知识,而是随着教学经验的丰富,对中学所涉及的问题大多有了一个固定的回答模式,并不能意识到自己的回答或知识结构中存在的不足。因此对中学教师而言,发现并纠正自己专业知识(特别是与中学化学教学相关的知识)中的不足是非常必要的。

3.1 从问题的源头重新审视自己的结论

如果教师在教学过程中,不断对自己的答案进行拷问,从问题的源头出发,重新分析解决这个问题可能的途径,就有机会发现自己答案中的缺陷。比如上述关于为什么金属铝难以冶炼这个问题,从历史上看,的确有这样一种倾向,不活泼的金属,人类冶炼较早,而活泼的金属相对较晚,人类首先大量使用铜,然后才是铁。因此用“铝比较活泼”来回答这个问题也无可厚非。但如果从问题的源头这样思考:金属活泼,是增大冶炼难度的重要原因,有没有其他的因素制约着金属的冶炼呢?比如工艺问题、原料问题?有没有活泼金属的冶炼在相对不活泼的金属之前呢?如果有,原因是什么?通过这样的反思,就可以找出特例,从而发现答案中的缺陷。

3.2 深层次挖掘各种规律的微观本质

化学教学中,归纳法是常用的方法,即罗列各种不同物质的性质,从中找出这些性质的共性或递变规律。比如根据硫酸镁可溶、硫酸钙微溶、硫酸钡难溶,预测硫酸铍、硫酸锶的溶解性。解决问题的方案是:根据硫酸镁、硫酸钙、硫酸钡溶解度越来越小、镁、钙、钡的原子序数依次增大,于是得到这样的结论:碱土金属的硫酸盐,其溶解度随着原子序数的增大而逐渐减小。依据这个规律,硫酸铍应为可溶,而硫酸锶的溶解度一定很小。

对中学生来说,能够找到上述的规律,并且以此来预测其他物质的性质也就可以了,但对于教师来说,仅认识到这个程度则过于单薄,还需要查阅各种资料,复学的无机化学和结构化学中的知识,至少能够定性地说清楚这个规律的微观本质。惟其如此才能高屋建瓴,引领学生思维的发展。

3.3 注意积累并研究学生提出的问题

中学生虽说化学知识尚不够丰富,对各种化学现象的理解也不够深入,但这并不妨碍他们思维的灵活性,他们可能会对相同的问题,从各个角度提出五花八门的问题,教师知识无论多么丰富,也无法实现对这些问题的全覆盖。更令人称道的是,这些问题中不乏有深刻的见解和创新的火花,这些都是教学研究和教师提升自身专业水平不可多得的原料。

一直以来,笔者讲解泡利不相容原理都是通过下面的方式进行的:两个电子都是带负电荷的,因此彼此相互排斥。当电子在发生自旋时,会产生环形电流。自旋方向相同时,比如都是逆时针旋转,这时,用右手螺旋法则可以判断,它们感应磁场的方向相同,同名磁极相互排斥,增大了两者之间的排斥力,体系的能量增大;如果自旋方向相反,则感应磁场的方向相反,异名磁极相互吸引,削弱了彼此之间的排斥力,体系能量降低。

多年来,对这个问题的讲解从没怀疑过有什么不妥,学生也较为满意。直到两年前,当笔者再次利用这种方法讲解时,有位学生提出了质疑:电子是在三维空间里运动的,其自旋怎么称得上是顺时针还是逆时针呢?因为从某个角度看是顺时针,从另一个角度看又是逆时针了!

其实电子的自旋,依然是科学界尚未解决的问题。课堂采用上面的解释仅仅只是为满足学生认知需要而已[3]――总希望新的知识能够用原来的知识推导出来。不过正是这位学生的提醒,让笔者从此对微观结构中知识的讲解多了一份小心,当讲解泡利不相容原理时,笔者会多加一句:其实电子的自旋并不存在这样的旋转轴,只是通过这个简单的模型能够粗浅地理解该原理而已。

3.4 注意了解教材中各种名词的真实含义

化W教材中有很多名词,由于经常使用,对它们已经非常熟悉,但其内涵却并不很清楚,可谓是熟悉而陌生的名词。挖掘这些名词的涵义、来源,有助于拓展教师的知识面,加深对中学教材的理解。

比如高炉炼铁,不妨思考,为什么叫高炉?高炉到底有多高?铁矿石、焦炭等原料从高炉顶部落下究竟需要多长时间?再如HNO3为什么不叫氮酸而称为硝酸?硝什么意思?为什么民间称明矾也叫“硝”?胆矾、绿矾、皓矾……矾是什么意思?CuSO4・5H2O为什么叫胆矾?Na2CO3为什么叫纯碱?冠以“纯”背后的掌故是什么?等等。

与此类似的,中学教材中还有一些“非重点”概念,说其非重点,是因为这些概念,并非学生需要掌握的内容,但却是教材的有机组成部分。对于学生来讲,这些知识不是当下需要掌握的内容,但作为教师,无论这些知识多么的边缘,也必须深入研究,使得我们对教材的把握做到“中”“边”俱透。比如水泥标号的含义是什么?重水是核反应堆中的减速剂,减速剂是什么含义?原理是什么?核磁共振氢谱的原理是什么?等等。

3.5 形成对教材和参考资料内容的批判意识

即使是经过专家多次审定的中学化学教材也经常出现错误,遑论各种教辅资料。教师需要对其中的内容仔细阅读,特别是新增加的内容,首先需要根据自己已有的知识进行分析、判断正误,然后再查阅各种资料进行论证,确定无误后才能在课堂上出现。

在苏教版高中化学选修教材《物质结构与性质》的序言中有这样一句话:乙醇易溶于水而二甲醚却不溶于水。二甲醚的物理性质在以前版本的教材中并没有出现过,这里突然出现了,就必须对这句话进行探讨:二甲醚中的氧原子采用sp3杂化,应该是极性分子;且两个甲基都是供电子基,氧原子带有较多的负电荷,跟水分子中的氢原子形成氢键是完全可能的,四氢呋喃就是典型的例子。查阅了各种大学教科书发现,二甲醚的确能溶解于水[4]。

或许有人说,现在是信息化时代,“弟子不必不如师”,学生的知识水平超过教师是正常的。不过笔者以为,作为经过化学专业系统学习的教师,相对尚处于启蒙阶段的学生来说化学知识与素养都“不贤于弟子”是不大正常的;也有人说,纵你弱水三千,你知他取哪瓢饮?教师被学生问住不很正常吗?的确一千个学生,就有一千种思维方式,在他们提出的问题中,有个别思维的角度,教师从来没有思考过也是正常的。但我们不能因为它的“正常”,便以为有了藉口而忘记了进取,毕竟经常出现这种“正常”现象是不正常的。因此教师务必要注意不断积累、不断完善自己,真正成为学生心中的化学达人、教育大咖,努力让学生始终浸润在自己渊博的知识、专业的自信和充沛的情感之中,从而让年轻的后生有所感染、有所体悟。

参考文献:

[1]张霄.我国科学教育为何缺少“人情味”[J].化学教学,2016,(10):7~12.

[2]钱胜.再谈化学教师专业化发展[J].化学教学,2016,(9):7~10.

金属钠的冶炼方法范文2

[关键词] 化学试剂 处理 销毁

化学试剂的销毁也属于常有的事。一些化验室的化学试剂因保存时间太久,试剂已达不到使用的标准,需要处理及销毁;一些试剂由于疏忽而丢失标签,弄不清是什么试剂,需要处理及销毁;20世纪80年代,为提高教学质量,大量村级民办初级中学撤消而留下的化学试剂,有些至今还没有处理;到了21世纪,由于儿童人数减少,又撤消一些初级中学。撤消初中教学后,又有一些化学试剂需要处理。本人根椐实际工作的经验,谈谈对化学药品的处理办法。

一、转移

转移是首选的处理途经,它有两个意义:一是不浪费资源,二是杜绝污染环境。某些撤消中学教育的学校应尽可能将有使用价值的化学药品转移给其它中学使用。一些工厂的化验室将因保存时间太久而达不到定量分析的试剂,如重铬酸钾、氯化钠、氯化钙、碳酸钙、碘、硫酸、盐酸、氢氧化钠、酸碱指示剂等转移给其它有使用意义的单位(如初中、高中等)使用。

二、综合利用

综合利用也属于较好的处理化学试剂的途经,虽然利用的价值不如转移好,但不会造成环境污染。首先,如果有化工厂(特别是化学试剂厂)回收的,应该尽可能将不能用的试剂让工厂回收;其次,一些冶炼厂能将铜丝、铁丝、铝粉、铝片、镁粉、镁片、锌粉、锌片及铜、铁、铝、镁、锌的化合物之类的化学品、试剂等作为废旧回收进行再生产;工厂无法回收的,对于硫酸钾、氯化钾、硝酸钾、碳酸钾、硝酸钠、硝酸钙、硝酸铵、硝酸镁、硫酸铵、碳酸铵、氯化铵、磷酸铵、磷酸钙、磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢钾、磷酸氢钠、以及氯化钠、氯化镁、氯化锌等,对农作物有营养而无害的试剂混入农家肥作肥料,混入农家肥后,注意用石灰调节混合肥的PH值为中性或微碱性。

三、深埋

深埋是在转移和综合利用都不行的情况下取的处理途经。高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾、硫酸铜、二氧化锰、酸碱指示剂、硫酸盐、有害硝酸盐、氯化物、氧化物、硫、铅盐、汞盐、碳酸钙、氯化钙、等可用深埋处理。深埋要选好恰当的地点,估计至少在15年以上这个地点不会因为建筑等原因而再被挖屈起来才是恰当的。埋的深度一般要3米以上,较为安全。深埋要根据化学试剂的性质,确定分开埋或混合埋。

四、化学处理

有些化学品在首选转移、次选综合利用结果都不成功的情况下,也不宜深埋,因为一些危险品、极直接深埋后,可能又被人挖起来作案或者是因为建筑施工的原因被挖起来而成为不安全的因素;另一方面,直接深埋的操作过程也是很危险的,需要先进行化学处理,然后根据具体情况进行下一步处理。

金属钠和金属钾,是非常危险的化学品,最好的办法是让其与无水乙醇作用。将金属钠、金属钾剪成约1克之小块,然后在1000毫升的烧杯中注入300亳升无水乙醇,放于通风厨内,用钳子将金属钾、钠夹入烧杯中,反应很急烈,但不会发生爆炸性反应,注意控制钾、钠的加入量,以免热量太高使乙醇沸腾而溢出烧杯,反应生成碱性极的乙醇钠和乙醇钾,用稀硫酸中和后即可倒入废水缸中(废水缸的废水按原常规处理办法处理):

2CH3-CH2-OH十2Na = 2CH3-CH2-ONa十H2(气)

2CH3-CH2-OH十2K = 2CH3-CH2-OK十H2(气)

2CH3-CH2-ONa十H2SO4 = 2CH3-CH2-OH十Na2SO4

2CH3-CH2-OK十H2SO4= 2CH3-CH2-OH十K2SO4

浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸都是危险品,处理办法是应先稀释,后用石灰水中和,倒入废水缸。

H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O

2HNO3+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2H2O

2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O

苯、甲苯、二甲苯在实验室、化验室里也常有。苯可以加入过量的浓硫酸共热,生成苯磺酸,再用石灰慢慢综合后深埋。甲苯、二甲苯等同系物可加入过量的高锰酸钾,反应生成苯甲酸等同系物,再用石灰慢慢综合,深埋。

没有标签的化学试剂的处理:

首先,如果这瓶试剂是固体,如果你这个实验室从没进过剧毒药品,那么应该排除它不是剧,不是三大强酸,又根据化学经验,从它的固体形状、颜色、味道,那么就可以判断它大至是哪些试剂,根据可能的这几种试剂,就应该有处理的办法。如果你这个实验室曾经进过剧,例如,氰化钾,那么你就按照氰化钾的检验方法进行检验,如果是,可以在通风厨内将其与过量高锰酸钾作用,所得生成物深埋;如果这瓶试剂是液体,也可以根据你的化学经验,从颜色、气味、密度等来判断它可能是什么或可能的几种里面之一,也应该有处理的办法。

五、安全存放

在处理化学试剂过程中,有的化学试剂需要存放。对于易燃液,阴凉通风,室温最好不超过30℃,并且要同其他可燃物和易发生火花的器物隔离放置。对于燃烧爆炸性固体,如钠、钾、钙、白磷,要阴凉密封,室温最好不超过30℃,与易燃物、氧化剂隔离,放有加盖的砂缸中。钠、钾、钙要浸没在煤油里,白磷要浸没在冷水中。其它要密封。对于强腐蚀性液体或固,如浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、高氯酸、氢氟酸、溴、氢溴酸、甲酸、冰醋酸、氢氧化钾、氢氧化钠、苯酚等。要保存在阴凉通风的地方,并与其他试剂隔离,放在抗蚀性材料制成的低矮架子上,浓硝酸等见光易分解物质,要装在棕色瓶里。对于强氧化剂,如硝酸铵、硝酸钾、浓硝酸、高氯酸、氯酸钾、高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化氢(30%)、过氧化钠等。这些试剂与有机物、镁、铝、锌粉、硫、碳等易燃固体形成爆炸混合物,过氧化钠遇水激烈反应,有发热爆炸危险。应放于阴凉通风地方,室温最好不超过30℃,并与易燃物、可燃物和易被氧化的物质隔离放置。剧毒性危险品,如敌敌畏、1605等农药氰化钾、氰化钠、三氧化二砷、氟化钠、升汞( HgCl2)、氯仿、四氯化碳、苯胺、硝基苯、汞、澳、臼磷等。浸入消化道极少量即能引起中毒,形成暂时或永久的病变或致人死亡。所以要阴凉密封,与其他试剂隔离,放在专柜内加锁,由专人负责。

参考文献:

[1]陈贡文.化学试剂的变质及处理[J].化学通报,1964,(10) .

金属钠的冶炼方法范文3

[关键词]金;分析;结果

中图分类号:TF701.3 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)13-0188-01

金是一种贵金属,金的价值含量比较高,“金碧辉煌”、“真金不怕火炼”、“书中自有黄金屋”等赞美之词无不表达金在人们心目中的崇高位置。金的分析方法及结果的可靠性,通常用准确度衡量,其判别标准由工作对象及其阶段性决定。这里,本文就几种金的分析方法与结果进行逐一讨论。

1.湿法试金

金是一种过渡金属,在溶解后可以形成三价及单价正离子。金与大部分化学物都不会发生化学反应,但可以被氯、氟、王水及氰化物侵蚀。目前广泛使用的基于溶解金于王水中的精炼方法,该方法较为简单、实用。王水又称“王酸”,是一种腐蚀性非常强、黄色冒烟的液体,它是一种硝酸和盐酸组成的混合物,其中混合比例为1:3。它是少数几种能够溶解金的物质。这也是它的名字的来源。不过一些非常惰性的金属如钽不受王水腐蚀。王水被用在蚀刻工艺和一些分析过程中。王水很快就分解,因此必须在使用前直接制作。王水是由浓HNO3与浓HCl的混合物。实验室用浓HNO3与浓盐酸体积比为1∶3配制(HNO3+3HCl=2H2O+Cl2+NOCl)。 王水中含有硝酸、氯气和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂,同时还有高浓度的氯离子,王水的氧化能力比硝酸强,一些不溶于硝酸的金属如金、铂等能被王水溶解,王水因此被称为“水”中之王。王水溶解金的反应方程式如下:

Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO+2H2O

3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO+8H2O

但研究指出湿法试金结果低于火法试金,有时候用湿法试金,其矿山实际开采的金品质要高于地质检测时品质。当金样粒度 > 200目时,由于部分微粒金被其他岩石矿物包裹,这样易导致解离不完全,金溶出量下降。为防止这种现状的出现,可以将其细磨后再进行检验。由于标样粒度、岩性等属性与实际矿工作地区的试样属性不可能完全一致,所以,仅根据标样分析结果不一定能发现上述问题。为此,首先选择出几个试样,均缩分成两份,一份按现有工序制样,一份在现有工序上再细磨1一2次,全部过筛、混匀。平行称取多份溶解,然后以同一富集手段处理,选择适宜方法测定。所得数据至少可以判定:各种溶金法溶出率;

各种溶金法稳定性;金样粒度对溶出率。我们曾对金矿与水系沉积物王水溶金残渣中的金作过检查,分别为3%、2.5%。如先以氢氟酸等混酸分解,再用王水溶解,残留的金可降至1%。一般来说,95 %以上的溶出率可以认为溶样正常。

2.火法试金

火法试金不仅是古老的富集金的手段,而且是金分析的重要手段。国内外的地质、矿山、金冶炼厂都将它作为最可靠的分析方法广泛应用于生产。一些国家已将该方法定为标准方法,我国在金精矿、合质金中金的测定上,也定为国家标准方法。随着科学技术的发展,分析金的新技术越来越多,分析仪器也愈来愈先进,火法试金与其他方法比较其操作程序较长并需要一定技巧,有许多分析工作者企图使用其他分析方法来代替火法试金。然而,火法试金是不可替代的,对于高含皿金原料或纯金中金成分的测定,其精确度和准确度为其他直接测定法所不及,在有关金含量的仲裁分析中,火法试金分析可以给出令争议各方信服的结果。这是由于火法试金有许多其他分析手段所不具备的独特的优点:

(1)取样代表性好,火法试金取样一般取20~40 g,甚至可取多至100 g或100 g以上的样品。因此,样品代表性好,可把取样误差减小到最低限度。

(2)适应性广,几乎能适应所有的样品,从矿石、合质金,火法试金都能准确地进行金的测定。包括那些目前用湿法分析还解决不了的辉锑矿在内。对于纯金主成分的分析,火法试金的分析同样可以获得满意的结果,除了极个别的样品外,火法试金几乎能适应所有的矿种。

(3)分析结果可命、准确度高,南非兰德公司对纯金(大于99.9%)的常规分析,同一个样品的74次分析结果,标准偏差(S)0.0058%。国内同类产品10次分析结果的S也在0.005%左右。多年来,国内外一些学者企图用新的湿法化学分析或仪器分析去完全取代火试金法.但至今未能成功。Werbicki等比较了溶液中Au的三种分析方法:AAS, ICP-AES和试金法,给出了18个实验室分析的每一种方法的标准偏差S,结果是ICPAES和AAS法从本一致,但都比火法试金稍差。wall指出火试金法适用于金t小于I5g-Ig的样品,且准确度和精密度优于其他仪器分析。

火法试金分析实际上是以坩锅为容器的一种试金方法,种类多,操作程序不一,有铅试金、锡试金、硫化钢试金、铜试金、铁试金等。但各种试金方法的熔炼原理和试金过程中的反应仍与铅试金法有许多相同之处。在所有的火法试金中,应用得最为普遍最为重要的是铅试金法,其优点是所得的铅扣可以进行灰吹。铅试金法与灰吹技术相结合,可以使几十克样品中的贵金属富集在数毫克的合较中。铅试金法,Au的捕集率大于99%。以下以铅试金法为例简述火法试金的原理。铅火试金法主要分为3个阶段:

(1)熔炼,它借助固体试剂与岩石、矿石或冶炼产品混合,在坩锅中加热熔融,用铅在熔触状态下捕集金银及贵金属,形成铅合金(一般称作铅扣,也称之为贵铅),由于铅合金的密度大,下沉到坩锅的底部。与此同时,样品中股金属的氧化物和脉石与二暇化硅、翻砂、碳酸钠等熔剂发生化合反应,生成硅酸盐或确酸盐等熔渣。因其比盆小而浮在上面,如此使金银从样品中分离出来。因此,在火法试金过程中同时起了分解样品和富集贵金属的两个作用。

(2)灰吹,把得到的铅合金放在灰皿中在适当的沮度下用进行灰吹除铅,灰吹时铅氧化成氧化铅而渗透于多孔的灰皿中.从而除去了铅扣中的铅及残金属。金银及贵金属不被权化而保留在灰皿之中形成金银合较。

(3)分金,以硝酸溶解金银合较,使银溶解,而金仍然保持固态,将获得的金较经淬火后称t,可计算出金的含,根据金银合位质f与金质盆之差即可求出银的含It。

3.电解法试金

电解广泛应用于冶金工业中,如从矿石或化合物提取金属(电解冶金)或提纯金属(电解提纯),以及从溶液中沉积出金属(电镀)。金属钠和氯气是由电解溶融氯化钠生成的;电解氯化钠的水溶液则产生氢氧化钠和氯气。电解水产生氢气和氧气。水的电解就是在外电场作用下将水分解为H2(g)和O2(g)。电解是一种非常强有力的促进氧化还原反应的手段,许多很难进行的氧化还原反应,都可以通过电解来实现。

电解法精炼金,以不锈钢作为阳极,以纯金片作阴极,以金的氯化络合物水溶液和游离盐酸作电解液,通过电解得到电解纯金(99.99%)。

电解时,电解液各组分可按下式电离:HAuCl4 = H++AuCl- ;AuCl4- =Au3++4Cl- ;AuCl3- = Au3++3Cl- ;HCl = H++Cl- ;H2O= H++OH-。

根据金属活动顺序及金属离子还原顺序可知,在直流电流作用下,阳极上的金失去电子而溶解于溶液中:Au-3e = Au3+。于是,阴极上的金离子得到电子而还原成金属,即Au3++3e = Au。

本文介绍了湿法试金、火法试金、电解法试金,这三种金的分析方法及结果,以上方法各有特点,有自己的优势及劣势,我们这选择金的分析方法时,应当考虑实际情况,正确做出适当的方法选择,以利于得到正确的金分析的结果。

参考文献

[1]甘建壮,管有祥,李楷中,李玲.火试金法测定金锡合金中金含量[J].贵金属.2008(04).

金属钠的冶炼方法范文4

现代教学认为,课堂教学的重点应放在促进受教育者全面发展和综合素质的全面提高以及注重人的创新精神和创新能力的培养上,那么,如何把现代教学的观点、理论及措施传授给受教育者,使受教育者心理得到有效升华?愉快教学作为一种积极的教学原则,受到也应当受到广大教育者的普遍重视。

1.师生关系融洽是愉快教育的前提

马卡连柯曾说:“我确信,我们的教育目的并不是仅仅在于培养能够有效地来参加国家建设的那种具有创造性的公民,我们还要把我们所教育的人变成幸福的人。”人非草木,熟能无情?哪里有成功的教育,哪里就有爱的火焰在燃烧,炽热的情感在升华,教学既是知识技能的传授,又是师生情感交流的过程,其中蕴含着来自师生双方的极其丰富复杂的情感因素。作为教学对象的学生,他们有着自己丰富的内心世界。教学过程中,教师对学生充满尊重、关心和期待,以一颗爱心去包容学生,积极的情感回报,当这种情感达到一定程度时,会产生情感的迁移,从而“亲其师,信其道,乐其学”,促进情感的健康发展和健全人格的形成。

2.尊重学生的主体地位是愉快教育的保证

“施教之法,重在启导。”发挥学生的主体作用,离不开教师的教学指导,而激发学生的学习兴趣则是“导”的关键。

2.1 巧妙质疑,激发兴趣

化学是一门初中应用性较强的实验科学,科学家为之奋斗的故事不胜枚举。根据教材实际巧妙设计实验质疑、实验应用质疑、科普故事质疑等提纲,有利于激发学生学习兴趣,如学习“钠”一节时,就要观察钠与水的反应,当学生看到一系列实验现象后,产生了强烈的求知欲,抓住时机,及时投影,并提出问题:(1)金属钠为什么会浮在水面上,而且熔成光亮小球?(2)小球为什么会在水面上不停地四处游动,还会发出“嘶嘶”的声音?(3)滴人酚酞溶液后“水”又为什么变红?此时,学生脑子里充满了好奇,从而驱使他们自觉、主动地去探究知识。

2.2 语言要生动、形象,富于感染力,具有启发性

教师生动形象的语言,会使学生有“身临其境,如见其物”的感觉,给学生以美的享受。富有启发性的语言不能引起学生的积极思维,激发学生探求知识的欲望。如讲《铝》时,我是这样导人新课的:“铝是地壳中含量最多的金属,有人说铝是20世纪的金属,它确实当之无愧。然而你可知道仅仅在100年前,铝是多么昂贵?门捷列夫因发现元素周期律的卓越成就而获得了一个铝制的奖杯,拿破仑在宫廷盛宴中一人独享使用铝制餐具的殊荣。几十年后,铝的身价暴跌,一下子涌入寻常百姓家,这一令人膛目的变化归于一位年仅22岁的大学生霍尔。他因发明了电解法冶炼铝的可行性工艺而受到赞誉,至今,霍尔的母校仍耸立着他的全身塑像,激励着后人去奋斗探索。为什么铝的藏量在金属中首屈一指,而广泛使用的时期却姗姗来迟呢?这正是铝的化学性质决定的。我们今天就讨论使霍尔大伤脑筋的问题是什么。”这段趣味性的语言引起了学生的极大的兴趣,激发了学生的求知欲,同时也使学生了解了学习的内容和任务,从而自然地在教师设计的思路上开始了思维活动。

3.生动形象的化学实验和多媒体教学的恰当使用是愉快教学的手段

化学实验中各种生动、鲜明的变化现象,可以引起学生对化学直接兴趣,使他们积极主动地观察实验,获得丰富的感性知识。学生亲自动手进行实验操作,使化学变化重现出来,这有助于培养他们的实验操作兴趣,进而对化学实验现象产生原因的探究,更有利于培养学生稳定性兴趣和概括性兴趣,从而调动学生学习的主动性和积极性。

不断发展和丰富的电教媒体参与课堂教学活动,有效地改进了教和学的活动方式,使教学信息传递更加生动活泼。学生或在提供的事实、过程中积极讨论思维;或在创设的情境中受到陶冶、净化。这样,可使教学重点、难点易于突破,教学方法变得灵活多样,教学环境轻松和谐,教学气氛民主、活跃,教学目标便容易实现。

4.开展科技活动,展现创新能力

金属钠的冶炼方法范文5

关键词:中美化学教材;氧化还原反应;比较

文章编号:1008-0546(2013)08-0058-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.08.021

化学教材是以化学课程标准为指南和评价依据编写,体现课程理念,有其自身逻辑性并对课程内容加以系统化的材料。普通高中课程标准实验教科书自使用以来由于其诸多改进而被广大中学教育工作者所认可。如果我们能在使用现有教材的基础上借鉴走在科学教育改革前沿的美国经验,对于培养学生的科学素养必将事半功倍。本文就2005年版的美国高中化学教材 ——《化学:概念与应用》(美国高中主流理科教材,科学发现者系列丛书,以下简称“美版”)和苏教版普通高中课程标准实验教科书(以下简称“苏教版)中有关“氧化还原反应”章节的内容进行比较,旨在为高中化学教育工作者的教学提供参考。

一、编写思路比较

苏教版教材中并没有单独讲解氧化还原反应知识的专题,而是暗含在“从海水中获得的化学物质”这一专题中,在学习了“氯气的生产原理”、“氯气的性质”后,介绍氧化还原反应。它从反应过程中元素化合价变化与得失电子建立联系,接着借助原子结构示意图分析指出氧化还原反应的本质为电子的转移。在此基础上提出氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应、氧化性、还原性的概念。最后通过习题加深对上述概念的理解。

美国高中主流理科教材《化学概念与应用》则从“钢铁的腐蚀”、起步实验“铁与硫酸铜溶液的反应”开启氧化还原反应的教学。在讲解“什么是氧化还原反应”时结合化学家认识氧化反应的过程、从有氧气参与的反应称为氧化反应并归纳出这一类反应中有电子得失,从而从电子得失的角度阐述氧化还原反应。接着以马口铁中锌与氧气的反应为例从失电子、得电子角度出发讲解氧化反应、还原反应这两个半反应。通过两半反应的结合指出了被氧化、被还原概念。在此基础上分析钠和氯气反应的电子转移情况,得出这也是典型的氧化还原反应。最后通过图表的形式讲述氧化剂、还原剂的概念。

比较两者编写的思路,很清晰地感觉到苏教版教材脉络清晰、言简意赅,着重让学生记忆氧化还原概念,而“美版”则让学生清晰地了解了氧化还原反应概念的发展过程,使学生在了解其来龙去脉的基础上加深对概念本身的理解。

二、 概念引入方式对比

“苏教版”《氧化还原反应》的章节引言为“在氯气与金属钠的反应中,哪些元素的化合价发生了变化?为什么会发生变化?”

“美教版”相应的章节引言为“钢铁的软肋:钢铁的腐蚀,是因为铁和空气中的水、氧气反应生成了铁锈(氧化铁),在这个氧化还原反应中,铁原子将自身的电子给了氧气分子。”

比较两者不难看出,苏教版缺乏趣味性,只是间接地指出了氧化还原反应的特点,而美版教材则相对具有阅读性,注重从生活的细节处联系化学,再从化学的角度指出此中所包含的化学原理,吸引学生在阅读中获取化学知识。

三、 知识内容比较

内容上看,两版教材的主体内容大体相同,但在知识的广度上略有差别。

苏教版注重对概念本身的掌握,注重训练学生的操作技能。在问题解决栏目中要求学生指出三个氧化还原反应中化合价发生变化的元素,分析电子转移方向和数目,指出氧化剂、还原剂。然后通过“溴、碘的提取”一节指出氧化还原反应在生产中的应用。

美版教材则注重学生知识的完整性和在生活中的应用性。在内容上详细地讲解了从早期化学家对氧化还原反应的认识到现代化学对此概念的认识,及“还原”这一词源的来源。同时通过现实生活中钢铁的防腐、冶炼金属时熔炉的过去和现在的变化阐述了氧化还原反应在社会生活各领域的运用。 为了强调氧化还原反应在生产生活中的应用,更是另编写一节内容,详细讲解摄影、钢铁熔炉、漂白过程、酒驾测试、金属腐蚀、雷电造肥、银器失色、化学发光、生物化学过程中的氧化还原反应。

两者的对比,苏教版更多地关注如何“授人以渔”,而美版在“授人以渔”的同时,将纷繁复杂的物质世界以化学的方式呈现在我们面前,这些涉及多个学科、多个领域的实例,在向学生展示氧化还原魅力的同时,也向大家传递了化学无时无刻不在我们身边,化学与我们生活密切相关的事实。同时通过阐述科学事实也将科学探索的思想、知识的运用迁移暗含其中。

四、 栏目设置比较

教材中栏目设置或是为了更好地激发学生的学习兴趣,或是为了让学生对知识的认识更为深刻,或是通过探究实验的设置,培养学生运用知识解决实际问题的能力。作为课堂教学的沟通手段,栏目的设置较好地引导了学生参与知识获取过程,使学生获得了科学活动的体验,提高了学生的求知欲。

苏教版氧化还原一节中使用了“你知道吗?”、“问题解决”两个栏目。“你知道吗?”栏目主要就氯气与金属钠反应过程中哪些元素的化合价变化提问。“问题解决”栏目则主要是练习氧化还原反应中电子的转移,氧化剂、还原剂的标注。

美版教材中先后使用了“课前活动——起步实验”,“词源”,“迷你实验”——研究铁钉的腐蚀以及影响铁钉腐蚀的因素、运用氧化还原做酒精测试,“化学实验”——铜原子和铜离子的氧化还原反应,“物理学链接”——固体火箭助推器,“化学与技术”——法医学中的血液检测,化学史实——储存氧气的含铁蛋白等栏目。

两者对比,结论显而易见。苏教版本节内容的设置强调基础知识和基本技能的训练。对照课程标准,对于“过程与方法”、“情感态度和价值观”的培养较为缺乏。相比之下,美版教材一方面显示了它强大的多学科交叉、重视实验、重视现代技术对学生科学素养发展的理念。另一方面从简单、易于操作的迷你实验到需要老师操作的演示实验时刻强调着化学作为一门实验学科实验的重要性。

五、 美版教材给中学化学教育者的启示

苏教版教材与传统化学教材相比,图文并茂、注重与学生生活、科技发展相联系,探究味更浓,也开始注重对学生科学素养及各方面能力的培养。但是和美版教材相比,依然存在较大差距。笔者认为,作为一名中学化学教育工作者,应从以下几个方面下功夫:

1. 授课时以苏教版教材为蓝本的前提下,适当借鉴美版教材的内容,将科学家发现此知识的过程、思想、方法引入到我们的教学中,在使教学更生动活泼的同时,也能更好地培养学生的科学发现和探究能力。希望经过长期的引导,能更好地培养学生像科学家那样观察、思考、推理的能力。

2. 适当对教材所选实验进行取舍,增加一些更适合学生完成的迷你实验。以不断拓宽学生实验的时空,进一步密切实验与生活的关系,改变现在实验远离生活的现状,让科学探究走进学生生活,使科学探究成为解决生活问题的方法与手段。

3. 教师个人在平时应注重化学前沿知识、与化学相关联的其他学科知识的积累,使学生更好地将各学科知识进行综合和整合,帮助学生在更广阔的范围、更系统地掌握科学知识、提升科学能力和增加科学素养。

参考文献

[1] (美)菲利普(Phillips J S)等. 化学:概念与应用[M]. 王祖浩等译,浙江教育出版社,2008

金属钠的冶炼方法范文6

知识与技能

了解化石燃料的组成,掌握它们综合利用的方法。

过程与方法

1.自主学习,培养学生的自学能力。

2.认识化石燃料综合利用的重要价值和开发新能源的重要意义。

情感、态度与价值观

1.培养学生对社会的关注意识。

2.知道学好化学等科学知识,能为保护环境、解决能源危机作出贡献。

教学重点:化石燃料的综合利用的方法;绿色化学理念。

教学难点:石油裂化原理。

教具:投影、视频、资料。

教学方法:学生表演,讨论交流。

学情分析:这部分内容较为简单,重在促使学生做到了解和体会,知识教学不必过分加深、拓展。要有意识地增强学生的参与度,激发学生学习兴趣。

教学过程:

课前话题:1.化石燃料有哪些?

2.化石燃料燃烧的优点有哪些?

3.化石燃料燃烧的缺点是什么?

学生活动:讨论并回答。化石燃料有煤、石油、天然气,他们燃烧热值较高,但它们储存有限,不可再生,燃烧时释放有毒气体,污染环境。

过渡:我们应该最大限度地利用好有限的资源,同时要保护好环境,实现人类与自然的可持续发展。

板书:第二节 资源综合利用 环境保护

引入:我们将以学术交流会的形式完成这节课,每个小组将以学术代表参与本节课。有请我们中国能源部部长介绍煤、石油天然气的成分。

第一小组:我是中国能源部部长,我给大家介绍介绍煤、石油天然气的成分。

展示内容:煤主要含碳元素,但不是只含有碳。未经加工的石油叫原油,是一种棕黑色粘稠液体。石油是混合物。它主要是由多种的碳氢化合物组成,由烷烃、环烷烃、芳香烃等组成。

过渡:大家对化石燃料有了一定的认识,我们接着继续了解煤的综合利用方法,有请焦化厂技术骨干人员介绍煤的干馏。

第二小组:我是焦化厂技术骨干,我介绍煤的干馏。

展示内容:煤――火力发电的原料;焦炭――作还原剂,用于冶炼金属;煤焦油――分离出苯、二甲苯等有机物;焦炉煤气――用作燃料……

过渡:从煤的干馏产品中我们获得大量有用化工原料,我们有请煤炭化学研究所专家介绍煤的气化与液化。

第三小组:我是煤炭化学研究所专家,介绍煤的气化与液化。煤燃烧时不仅产生我们所需的能量,同时还会生成大量的二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等污染物。为了减少煤燃烧时对环境造成的污染,人们一方面采取措施,改进燃煤技术、改善燃煤质量和排烟设备;另一方面,设法把煤转化成清洁的燃料。煤的气化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径,同时煤的燃烧效率等也能够得到提高。写出煤的气化过程的主要反应方程式。当少量水洒在烧得通红的煤上时,火不但没有熄灭,反而烧得更旺,这就是煤的气化。

总结:1.播放煤干馏的视频。

2.煤的综合利用

过渡:气体燃料与空气混合充分,容易完全燃烧,与固体燃料相比有较高的利用率。

气体燃料便于运输,使用方便(易点燃,易熄灭),且清洁卫生。有请能源发展有限公司经理介绍天然气的综合利用。

第四小组:天然气不仅可以作燃料,还可以做化工原料,如电石、醇等。

过渡:石油被称为“工业的血液”,炼制石油可以得到许多有机化合物。谁能举例说明生活中你最熟悉的石油产品,简述它的用途?

汽油用于汽车、摩托车的燃料。

煤油用作飞机燃料、煤油炉燃料。

柴油可用作发动机的燃料。

沥青用来铺路,石蜡用作化工原料。

金属钠保存在石蜡油或煤油中。

……

刚才所说的汽油或柴油是通过什么方法得到的?有请中石化技术总监介绍石油的分馏。

第五小组:我是中石化技术总监,我介绍石油的分馏,分馏方式:常压分馏和减压分馏

分馏的设备:分馏塔,分馏主要产品:轻质油(汽油、煤油、柴油等)和重油(含碳原子较多)

过渡:轻质油少(社会需要量大)、重油多(社会需要量小),如何对石油进一步处理?有请石油化工研究院院士介绍裂化与裂解。

第六小组:联想石蜡油分解实验,了解裂解的目的:获得乙烯、丙烯、甲烷等重要的化工原料。催化裂化的目的:提高汽油的产量。写出十六烷裂化、裂解的化学方程式,分析其化学键的断裂与形成过程。

总结:1.播放视频石油产品。

2.石油的综合利用

学生活动:讨论交流分馏,蒸馏、干馏的区别

第七小组:蒸馏。

把液体加热到沸腾变为蒸气,再使蒸气冷却凝结成液体的操作。蒸馏可使混合物中沸点较低的组分挥发而达到使混合物分离或除杂质的目的。

分馏:对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏,分馏可使多组分混合物在一个完整的操作过程中分离为两种或多种馏分而达到混合物分离或除杂质的目的。

干馏:把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程叫做干馏。

过渡:煤、天然气和石油的综合利用意义非常大,我们熟悉的塑料、合成橡胶、合成纤维这三大合成材料,都是以煤、天然气和石油为原料生产的。

出示三大合成材料的样品、生活中常见的合成材料图片。

由三大合成材料制成的产品,在生产和生活中得到广泛的应用,聚乙烯塑料及其产品就是典型的代表。有请合成材料研究院院士介绍他们的产品。

第八小组:写出乙烯合成聚乙烯的化学方程式。

高分子化合物及其特征。

前面学过的基本营养物质中,有哪些是高分子化合物?

淀粉、纤维素和蛋白质。(强调油脂不属于高分子化合物)

一些常见的高分子化合物及其用途。

过渡:化石燃料是不可再生的资源,寻找新的能源是有待解决的问题。

播放视频:石油的明天。

总结:化石燃料的使用既给人们带来了方便,推动了人类的文明,同时也造成了环境污染。我们应辩证地认识发展生产和治理环境的关系。我们下次研讨的主题:环境保护。

板书设计(略)。