1、备课资料 一、关于焰色反应焰色反应是检验金属或金属阳离子的一种重要方法。基于教材有关内容的限制。许多学生对它了解不够。譬如说： 1焰色反应属于物理变化，其实质是电子的跃迁。当金属或金属阳离子在火焰上灼烧时，其核外电子将从火焰上吸收一定的能量，并从能量较低的能级跃迁到能量较高的能级。处于高能级的电子不稳定，将会自发地跃迁回低能级，与此同时，高、低能级相差的能量将会以一定波长的光的形式释放。2并不是所有的金属都有焰色反应譬如说铂、铁、镍等就没有。这也正是用铂丝、铁丝等蘸取溶液做焰色反应实验的原因。但这并不是说这些金属或其阳离子在火焰上灼烧时核外电子没有跃迁，关键是它们核外电子跃迁时释放出的光基本上
2、与原火焰相同，这是由光的波长决定的。3焰色反应的定义是“金属或其化合物在灼烧时使火焰呈特殊颜色的现象”而不是“燃烧”至于金属单质在火焰上灼烧的同时，有的有燃烧现象(化学变化)，但金属阳离子却不能与氯气发生燃烧反应。二、漫话焰火“火树银花不夜天”的节日之夜，天空中五彩缤纷，瑰丽多姿的焰火，给节日增添了欢乐的气氛。焰火是靠内装的火药引燃、发射的。例如常用的黑火药用KN03粉、硫磺粉、木炭粉按一定的比例混合而成，在引燃时发生的主要反应为：S+2KNO3+3C=K2S+3CO十N2反应中放出较大量的热，使生成的气体在高温下有限空间内产生较强的压力，将引燃的焰色本体射送出去。焰火的五光十色是由于所用的各
3、种化学品在点燃爆发中产生的。这些化学品主要 为：氧化剂(KClO3或KNO3)，燃料(硫磺粉、木炭粉、镁粉等)、黏合剂(淀粉或明胶等)。火焰发色剂四类。火焰发色剂可说是焰色的主角，常用的如硝酸锶(产生红色火焰)、硝酸钠(黄色火焰)、硝酸钡(绿色火焰)、硫酸铜(蓝色火焰)等。镁粉、铝粉、锌粉等的燃烧则产生耀眼的白光。焰火产生的火花是加入铝屑或铁屑在燃烧爆炸时以散开的白色或黄色熔融粒子喷射而形成的。焰火产生的浓烟是燃烧时生成的硫化钾等粉末以及未燃烧完的木炭粉等形成的。燃放、观赏焰火虽可以给人带来欢乐，但引起的环境污染是相当严重的，而且燃放焰火、爆竹造成火灾以及炸伤人的事故也常有所闻。因此，北京等许
4、多大中城市近年来已开始严令禁止燃放焰火、爆竹。这是十分正确的决定。三、用焰色反应试纸做焰色反应用“焰色反应试纸”做焰色反应主要是试纸的制备。首先是制取混酸，向烧杯中加入100 mL浓HNO3，将烧杯放在冰水浴中，再沿玻璃棒将100 mL浓H2SO4慢慢注入浓HNO3中，不断搅拌形成混酸(浓HNO3和浓H2SO4体积比1：1)，移出冰水浴再继续搅拌，直到混酸达到室温。将定性滤纸裁成合适尺寸，分张浸入混酸约10 min，滤纸片逐渐变为半透明状，即制成了混酸滤纸。然后将混酸滤纸从混酸中转移到盛蒸馏水的烧杯中漂浮两次，取出后再用吸水滤纸吸去水分，即完成“焰色反应试纸”的制备。 实验时将制成的“焰色反应
5、试纸”在待测溶液中浸泡约5 min，取出用吸水滤纸吸去水分，在空气中晾干，用镊子夹住点燃，即可看到相应的焰色。改进后的优点：现象明显，观察时间长特别是钾的焰色不用透过蓝色钴玻璃就可以观察到。四、最软的金属 如果有人间自然界里最软的金属是什么?你可以这样回答，铯就是最软的金属，它甚至比石蜡还软。 铯具有活泼的个性它本来披着一件漂亮的银白色的“外衣”，可是一与空气接触，马上就换成了灰蓝色，甚至不到一分钟就自动地燃烧起来，发出玫瑰般的紫红色或蓝色的光辉，把它投到水里，会立即发生强烈的化学反应，着火燃烧，有时还会引起爆炸。即使把它放在冰上，也会燃烧起来。正因为它这么的“不老实”，平时人们就把它“关”在
6、煤油里，以免与空气、水接触。最有意思的是，铯的熔点很低很容易就能变成液体。一般的金属只有在熊熊的炉火中才能熔化。可是铯却十分特别，熔点只有摄氏二十八度半，除了水银之外，它就是熔点最低的属了。大家都知道，我们人体的正常温度是摄氏三十七度，所以把铯放到手心里，它就会像冰块掉进热锅里那样很快地化成液体，在手心里滚来滚去。 在自然界里，铯的分布相当广泛，岩石、土壤、海水以至某些植物机体，到处都有它的“住地”。可是铯没有形成单独的矿场，在其他矿物中含量又少，所以生产起来很麻烦。一年下来，生产出的铯很少，“物以稀为贵”，现在铯比金子还贵。 用铯可以做成最准确的计时仪器原子钟。 一说到钟，你们自然明白这是一
7、种计量时问的工具。人类的生活和生产活动离不开计时，想想看，如果有一天起床后，世界上所有的钟表都不翼而飞了，世界会变成什么样子呢? 过去，人们确定时间都拿地球的自转作为基准。地球是个天然的计时器，它每昼夜绕轴自转一周，寒来暑往，年年如此。人们把地球自转一周所需要的时间定为一天二十四小时，它的八百六千四百分之一就是一秒，秒的时间单位就是这样来的。 但是，后来人们发现，由于潮汐力等许多因素的影响，地球不是一个非常准确的“时钟“。它的自转速度是不稳定的，时快时慢。虽然这种快慢的差别极小，但累计起来，误差就很大了。 有没有一种更准确的计时仪器呢? 人们开始打破旧的传统习惯，大的一头不行，往小的一头探索。
8、人们发现：铯原子的第六层即最外层的电子绕着原子核旋转的速度，总是极其精确地在几十亿分之一秒的时间内转完一圈，稳定性比地球绕轴自转高得多。利用铯原子的这个特点，人们制成了一种新型的钟铯原子钟，规定一秒就是铯原子“振动”九十一亿九千二百六十万一千七百七十次（即相移当于铯原子的最外层电子旋转这么多圈)所需要的时间。这就是“秒”的最新定义。 利用铯原子钟，人们可以十分精确地测量出十亿分之一秒的时间，三百年来积累起来的时间总误差不超过五秒，精确度和稳定性远远地超过世界上以前有过的任何时钟，也超过了许多年来一直以地球自转作基准的天文时间。 人类创造性的劳动得到了收获。大家知道，在我们日常生活里，只要知道年
9、、月、日以至时、分、秒就可以了。但是现代的科学技术却往往需要精确地计量更为短暂的时间，比如毫秒(千分之一秒)、微秒(百万分之一秒)等等。有了像铯原子钟这样一类的钟表，人类就有可能从事更为精细的科学研究和生产实践，比如对原子弹和氢弹的爆炸、火箭和导弹的发射以及宇宙航行等等，实行高度精确地控制，当然也可以用于远程飞行和航海。 为了征服宇宙，必须有一种崭新的、飞行速度极快的交通工具。一般的火箭、飞船都达不到这样的速度，最多只能冲出地球系；只有每小时能飞行十几万千米的“离子火箭”才能满足要求。我们只知道原子、分子，怎么又出来一个离子?离子是什么呀?简单说吧，大家都知道，正常的分子、原子等粒子是电中性的
10、，表现不出带有什么电荷；而离子却是带电（正电或负电）的粒子，分子、原子等一带电荷就成了离子（正离子或负离子）。前面我们已经说过，铯原子的最外层电子极不稳定，很容易被激发放射出来，变成为带正电的铯离子，所以是宇宙航行离子火箭发动机理想的“燃料”。铯离子火箭的工作原理是这样的：发动机开动后，产生大量的铯蒸气，铯蒸气经过离化器的“加工”，变成了带正电的铯离子，接着在磁场的作用下加速到每秒一百五十千米，从喷管喷射出去，同时给离子火箭以强大的推动力，把火箭高度推向前进。计算表明，用这种铯离子作宇宙火箭的推进剂，单位重量产生的推力要比现在使用的液体或固体燃料高出上百倍。这种铯离子火箭可以在宇宙太空遨游一二
11、年甚至更久！综合能力训练 1由两种金属单质组成的混合物6 g投入水中，收集到0.2 g H2，不可能构成此混合物的是（ ）ALi和Na B. Rb和KCNa和Cu D. K和Na答案：AB解析：各组金属中，除Cu外均为碱金属单质，而Cu不与水反应，故可由如下通式求出其平均相对原子质量。2R 2H2O=2ROH H22R 26 g 0.2 g 解得R=30。2下列关于钾离子的叙述正确的是（ ）A能与硫化合生成K2SB较活泼C银白色固体，有金属光泽D没有还原性，只有氧化性答案：D3下列关于试剂保存的叙述正确的是（ ）ANaOH固体保存在配有橡胶塞的细口瓶中BNa2CO3溶液通常放在配有橡胶塞的广口瓶中C金属钾储存在煤油中D过氧化钠密封在干燥玻璃的广口瓶中答案：C4欲观察H2燃烧时火焰的颜色，燃气导管口的材料最好的是（ ）A钠玻璃 B.钾玻璃C石英玻璃（SiO2） D.铜管答案：C
