内容正文:
氧化还原反应
第一课时
从铜矿石到景泰蓝工艺品
黄铜矿
紫铜胎体
景泰蓝工艺品
大家知道景泰蓝制作技艺是我国首批国家级非物质文化遗产名录中一颗璀璨的明星。那么当代制备景泰蓝工艺,从黄铜矿、制得紫铜胎体,然后再到景泰蓝工艺品,这其中主要的化学反应原理是什么呢?接下来的三节课我们将来一起揭秘。
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从铜矿石到景泰蓝工艺品
黄铜矿
氯化物溶液
浸出液
主要成分
CuCl2和NaCl
湿法炼铜
粗铜
精铜
掐丝、点蓝、烧蓝、磨光
紫铜胎体
景泰蓝工艺品
电解
电解精炼
镀金
将紫铜做成不同形状的胎体后,再经过掐丝、点蓝、烧蓝、磨光处理,最后经过镀金工艺,一件美丽的景泰蓝工艺品方制作完成。下面,我们一起从化学的角度,在实验室从浸出液开始,去揭秘其中得粗铜、得精铜和镀金最终得景泰蓝工艺品的反应原理。
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制备粗铜:
干法炼铜——高温时发生的化学反应
湿法炼铜——常温溶液中的化学反应,或者电解
CuO + H2 === Cu + H2O
CuO +CO==Cu +CO2
高温
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
加热
可见,电解是最强有力的氧化还原手段,借助电解可以使非自发的氧化还原反应进行。同学们应该能够体会到了它在生产、生活和科学研究中的重要意义了。
有的同学可能要问了,电解方法是近代(1807年)才开始出现的,而景泰蓝工艺品制作开始于元朝,明景泰年间盛行,那时还没有电解方法,是怎么制得景泰蓝工艺品呢?
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任务一 认识氧化还原反应的特征
1774年,法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学
说后,人们把物质与氧结合的反应叫氧化反应,把
氧化物失去氧的反应叫做还原反应
《九年级化学》
物质与氧发生的反应属于氧化反应。
含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应
得氧,氧化反应
失氧,还原反应
H2 + CuO Cu + H2 O
得氧,氧化反应
失氧,还原反应
结论1:氧化反应和还原反应是同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应
CO + CuO Cu+ CO2
任务一 认识氧化还原反应的特征
活动1.分析初中的氧化反应和还原反应的知识,分析下列反应
得氧,氧化反应
失氧,还原反应
H2 + CuO Cu + H2 O
得氧,氧化反应
失氧,还原反应
CO + CuO Cu+ CO2
+2
+2
0
+4
0
+2
0
+1
化合价升高
化合价降低
化合价升高
化合价降低
思考:观察上面两个反应,你有什么发现吗?
0
+2
0
+1
任务一 认识氧化还原反应的特征
活动2.观察下列反应中铜元素的化合价变化,及得氧元素的化合价寻找氧化还原反应特征
任务一 认识氧化还原反应的特征
结论2
1.氧化反应-元素化合价升高;还原反应-元素化合价降低
2.氧化还原反应的重要特征是反应前后有元素的化合价变化
3.化学反应
有无元素化合价变化
有
无
氧化还原反应
非氧化还原反应
4.元素化合价有升有降,升高总数与降低总数相等
5.氧化还原反应中也有的元素的价态没有发生变化
任务一 认识氧化还原反应的特征
1852年,英国化学家费兰克兰在研究金属有机化合物时提出了化合价的概念,并逐步完善以后,把化合价升高的反应叫做氧化反应、把化合价降低的反应叫做还原反应
思考:在氧化还原反应中元素的化合价为什么会发生变化呢?氧化还原反应的本质是什么呢?
任务二 认识氧化还原反应的本质
活动1.
请你判断金属钠与氯气生成氯化钠的反应
2Na+Cl2 2NaCl是氧化还原反应吗?
如果是氧化还原反应,它的价态变化本质是什么呢?
+11
+17
+17
+11
Na+ Cl-
Na
Cl
Cl-
Na+
化合价升降原因之一:
电子的得失
点燃
2Na+Cl2 2NaCl
化合价升高,失去电子,氧化反应
化合价降低,得到电子,还原反应
H Cl
+17
+1
+1
+17
H Cl
+1 -1
H
Cl
HCl
化合价的升降的原因之一:
H2 + Cl2 2HCl
0
0
+1
-1
共用电子对的偏移
任务二 认识氧化还原反应的本质
小结1:
1.氧化还原反应是通过电子转移实现的
2.电子的转移包括电子的得失和共用电子对的偏移
实验仪器和药品
活动2:以Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,探究氧化还原反应的实质
任
任务二 认识氧化还原反应的本质
Cu2+
Cu2+
CuSO4溶液
×
铁
铜
Fe2+
SO42-
SO42-
Cu2+
e-
e-
e-
e-
e-
还原反应
Cu2++2e-=Cu
氧化反应
Fe- 2e-=Fe2+
Cu
任务