离子范文10篇

时间:2023-03-30 07:30:55

离子范文篇1

本课题是在学习原子结构和元素概念的基础上,继续学习原子核外电子排布、原子得失电子形成离子的过程。本课题难点比较集中,有微观表征:电子的分层排布、离子的形成;有化学用语:原子结构示意图、离子符号;也有把宏观与微观架起桥梁的知识:元素最外层电子数与元素化学性质的关系。这些内容是引领学生把学习注意力由宏观世界转到微观研究的重要过渡,为学生探求宏观物质变化的奥秘打开了一个微观领域的窗口,是引发学生对科学的好奇和向往,是培养学生对微观世界学习兴趣的一个很好的素材。

教学目标

知识与能力目标:

1.知道原子核外电子是分层排布的。(难点)

2.了解离子的形成,初步认识离子是构成物质的一种粒子。(重点)

3.了解原子结构示意图涵义及原子最外层电子数与元素性质的关系。

过程与方法目标:

1.通过想象、猜想→探索证明→归纳原子核外电子的排布,培养学生空间想象力。

2.观察l~18号元素的原子结构示意图,归纳小结原子最外层电子数与元素性质的关系。

3.探究分析NaCl的形成过程,了解离子的形成,初步认识离子是构成物质的一种粒子。

情感态度与价值观目标:

1.培养学生对微观世界学习的兴趣。

2.唤起学生对科学的好奇与向往。

教学过程

一、情境导入

1.教师富有感情地朗读学生作品──科普小论文《漫游原子世界》,巩固原子结构的知识。

附文:我是一个小小的电子,我在原子里围绕着原子核不停地转动,虽然空间很大,但我和我的同伴总想挣脱原子核的吸引。可是原子核这个小老头很有能耐,虽然只占原子的一丁点空间,里面却由质子和中子构成,中子不带电,质子带正电,正好把我身上的负电深深吸引。

2.设问:原子核外电子是如何运动的呢?它们能否挣脱原子核的吸引呢?

二、引导探究核外电子的排布

1学生猜想:核外电子是如何运动的?

2.学生交流:向你的同学说一说你想象中核外电子如何运动?

3.探究证明假设:阅读课本图文。(把图4-9“核外电子分层排布示意图”制作成挂图,借此引导学生空间想象能力,理解电子分层排布)

4.归纳结论:核外电子是分层排布的。

5.教师启发:科学家在探索原子核外电子运动时,也经历了假设、猜想的阶段,然后通过科学的手段、借助先进的仪器进行实验测定、检验而得到真理的。那么电子为什么有的排在第一层?有的排在第二层?各电子层上电子数目有什么规律?(让学生体验科学探究的过程后,进一步启发学生对电子排布的通想,提醒学生到高中后还会有更深入的研究,有兴趣的同学可自己查阅有关资料)

6.学习原子结构示意图表示的意义:

7.练习巩固:向你的同桌说一说下列原子结构示意图的意义:

8.展示挂图:1~18号元素的原子结构示意图。学生观察、互相讨论、归纳原子最外层电子数目与元素性质的关系:

元素

最外层电子数

元素化学性质

稀有气体元素

8个(He为2)

比较稳定

金属元素

少于4个

不稳定

非金属元素

多于4个

不稳定

9.教师设问:稀有气体元素原子最外层电子数为8(He为2),达到稳定结构,故化学性质比较稳定。金属元素原子和非金属元素原子最外层电子未排满,要趋向稳定,怎么样才能达到目的呢?(制造探究情境,诱导学生下一步的探究)

6.引导提问:离子是怎样形成的?什么叫离子?如何区别阳离子和阴离子?离子符号的书写应与原子有什么不同?

四、小结练习,诱发思考

1.小结:在本课题,我们学了什么?

2.练习:课本习题。

教学设计说明

过去由于过分追求知识和能力目标,忽略过程和方法目标、情感态度与价值观目标,在课堂教学设计上,教师往往注重知识的灌输和解题能力的培养,对学生进行科学探究的需要比较忽视。于是基本上是以教师讲解为主,学生被动接受,教师把一个个的知识点教给学生,学生记住结果并会应用解题就行了。课堂上缺乏师生之间的感情共鸣,显得苍白乏味,学生学习方法不灵活,死记硬背,知识掌握不牢固。

在新的教学理念驱动下,本课题的教学设计重视学生的全面发展,设计了多个探究活动,创设了多个学习情境,利用丰富的教学手段开展课堂活动:(1)欣赏科普小论文《漫游原子世界》,以轻松活泼的形式、生动形象的语言巩固了原子结构知识,同时提出“校外电子是如何运动的”“电子能否挣脱原子核的吸引”等问题,自然入了本课题的学习;(2)让学生猜想质疑核外电子运动,再借助挂图(课本图4-9“核外电子分层排布示意图”)帮助学生树立空间概念,探索、理解电子的分层排布;(3)通过学生角色扮演活化氯化钠形成的过程,强化学生的探究欲;(4)利用图示把钠原子和氛原子发生电子转移形成氯化钠的过程简明呈现,帮助学生由形象思维到抽象思维的飞跃(这部分内容的教学,应针对学生的具体情况,若学生难以接受,可按教材要求简化过程);(5)借助观察挂图“l~18号元素原子结构示意图”,以表格形式进行知识类比,归纳稀有气体元素、金属元素、非金属元素的最外层电子数目与元素化学性质的关系;这样处理能化难为易,变枯燥为乐趣,变结论性知识为探究性学习,让学生饶有趣味地、自主地进行科学探究,使生硬的化学概念变得栩栩如生,易于理解。学生逐渐对学习化学产生渴望之情,能主动参与探究,建构新知,从而逐步提高解决问题的能力,形成科学态度和掌握一定的科学方法。

本课题设计主脉清晰,重点突出,从学生的认知水平出发设计教学过程,学生参与度高,在轻松愉快的气氛中,知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观都得到了充分的体现。

点评

选取核心概念──离子为研讨课,内容比较抽象,难度较大,富有挑战性。本设计体现了义务教育新课程标准的教学理念,注重学生科学探究的设计和培养。实施教学过程中,不但知识与技能目标得到较好的落实,而且过程与方法目标、情感态度与价值观目标也得到较好的体现。课堂设计充分挖掘教材,尤其重视课堂活动设计,使课堂教学生动活泼而富有吸引力。

1.探究活动设计:(1)欣赏科普小论文,创设情境激发学生对本课题学习欲望。(2)猜想、交流、探究校外电子如何运动,体现对学生合作精神和科学探究的培养。(3)角色扮演离子形成的过程,生动活泼,达到校理想的学习效果。

2.扩展学习设计:元素性质与原子最外层电子数的关系研究采用表格设计,体现了推理、归纳、分析能力的培养。

来源:人教网华南师范大学化学系钱扬义点评

三、探究离子的形成

1、提供信息:①钠与氯气反应生成氯化钠。②钠和氯的原子结构示意图。

2、学生表演:两个学生通过观察原子结构示意图,分别扮演销原子和氯原子(头上贴元素符号,身上贴最外层电子数目的“电子”),其他同学当裁判。(表演的形式活泼而又巧妙地考查了学生对原子结构示意图的理解,学生热情高涨地参与,课堂活跃起来)

3.学生讨论;要趋向稳定结构的钠原子和氢原子该如何变化来达到稳定呢?设计一个方案。(生动的情境、求知欲的驱使,学生积极设计多种方案:①氯原子的最外层电子中三个电子转移到钠原子的最外电子层上,使双方最外层电子数平均,分别为4。②氯原子的最外层七个电子转移到钠原子的最外电子层上,使双方达到稳定结构。③钠原子的最外层一个电子转移到氯原子的最外电子层上,使双方达到稳定结构。这样,较好地暴露了学生的原有思维,有利于教师更有针对性地进行点拨引导,对于方案①,教师要让学生分辨生活中的平衡与化学中的稳定的区别;对于方案②、③,教师可以从学生的生活经验出发,分析发生这两种情况的难易程度)

离子范文篇2

关键词:离子色谱;环境监测;使用;保养;处理

作为我国可持续发展战略中的重要组成部分,其监控效果对于我国环境有着重要影响。污水处理作为我国工业企业环境监测的重点,其监测数据的真实有效对于企业有着重要意义。一方面关系到企业污水处理等工程的运行与保养的指导,另一方面也关系到企业污水处理等工程是否达到国家标准。离子色谱法是水质、大气、土壤监测的最佳检验方法,尤其在工业废水监测等方面,具有稳定性好、重现性好、精密度好,其在水质监测有着广泛的应用。

一、离子色谱法概述

离子色谱是高效液相色谱的一种,故又称高效离子色谱(HPIC)或现代离子色谱,其有别于传统离子交换色谱柱色谱的主要是树脂具有很高的交联度和较低的交换容量,进样体积很小,用柱塞泵输送淋洗液通常对淋出液进行在线自动连续电导检测。离子色谱法是高效液相色谱法中分离分析溶液中离子组分的方法。离子色谱中使用的固定相是离子交换树脂。离子交换树脂上分布有固定的带电荷的基团和能游动的配位离子。当样品加入离子交换色谱往后,如果用适当的溶液洗脱,样品离子即与树脂上能游动的离子进行交换,并且连续进行可逆交换吸附和解吸,最后达到吸附平衡。食品制造行业、制药业、纺织业等行业都有着离子色谱的应用。现代技术的发展更为离子色谱的应用提供了良好的发展空间,越来越简便的操作、更加精准的监测结果都为离子色谱的应用提供了基础。

二、离子色谱在环境监测的应用分析

环境监测对于城市环境、国家发展乃至人类生存都有着重要的意义,作为我国可持续发展路线实施的重要组成部分,加强环境监测、控制企业污水排放是目前环境监测机构的首要工作。操作简便、分析项目多、速度快、工作环境清洁等特点使得离子色谱在污水排放环境监测以及土壤环境监测等方面的应用不断增加。针对这样的情况,下面就离子色谱监测前处理以及仪器操作等进行了详细的论述。

2.1关于离子色谱在水环境方面监测方面的应用分析

传统城市污水监测,针对不同的监测指标有不同的方法,以硫酸盐为例,硫酸盐的测定其传统推荐方法为GB/T11899-1989重量法,该方法是一经典方法,准确度高,但操作繁琐且耗时较长。而离子色谱法作为一种新的分析技术,广泛应用于水中常见阴离子和碱金属、碱土金属阳离子分析,其较传统方法省时省力、操作简便。而且利用城市污水离子色谱前处理柱系统可有效去除污水中的有机质及少量的重金属离子,减少了对色谱柱柱效的影响,该方法能完全满足对城市污水监测的要求。在进行城市污水监测及工业废水监测过程中要格外注意对有机质的去除,以保障检测结果的准确。对于降水的监测是环境监测中的一个重要工作,离子色谱在降水常规监测中发挥重要作用。在进行降水监测离子的测定时,使用离子色谱仪进行可以有效的减少检验时间,增加检验准确性。另外对于环境水质的分析也是环境监测的重要工作之一,采用离子色谱仪一般可以在20分~30分钟之内分析测试出常规项目:氟化物、氯化物、亚硝酸盐氮硝酸盐氮、硫酸盐等。通过标准溶液的配制,选择适合的浓度,配成多个项目的混合使用液,绘制标准曲线,通过标准曲线对环境水质样品进行定量分析,其精密度、准确度均达到环境监测实验室质量控制指标的要求。由此可以看出采用离子色谱法对水质进行监测可以极大的提高工作效率,对于在环境监测车上进行即时检验有着很大的帮助。在进行污染源水样监测时,离子色谱由于其分离的特性导致在进行样品分析前必须对样品进行处理,以保护分离柱不被损坏。在进行土样等固体监测样品时,需经过超声波、溶液浸泡等提取离子于溶液中,再进行处理后进行分析。

2.2离子色谱在大气环境监测的应用

大气中的氯化氢含量很低,但是垃圾场等地由于垃圾自燃导致塑料垃圾燃烧,可以使得该区域氯化氢含量相对较高。氯化氢浓度过高,可以导致周围环境改变,长期处在这种环境下对周围居民、生物的健康有着严重的不良影响。传统监测方式很难检测氯化氢含量,采用离子色谱可以准确的测定出大气中氯化氢的含量。其具体的试验方法是:首先进行采样,参考《空气和废气监测分析方法》,取2只大型气泡吸收管,分别装入10mL吸收液(2mmolNaHCO3、1.3mmolNa2CO3),用硅胶管串联后接在大气采样器上,再用硅胶管将微孔滤膜过滤器(孔径0.30μm)套在吸收管的进气孔上,以1L/min流量,采气60min。采样完毕后,将吸收液转入60mL聚乙烯瓶中,带回实验室。采用离子色谱对样品进行分析测定。分析条件:阴离子交换柱,淋洗液2mmolNaHCO3、1.3mmolNa2CO3,流速800μL/min,温度20.0。C,进样体积20μL。在检测时,最好选用带有化学抑制柱,灵敏度高、检出限低的离子色谱仪,以增加检测精密度。同时由于仪器在分析中只需要淋洗液、再生液,而不需要其它试剂,因此可节约药品,对环境产生的污染小,利用此方法测定样品时,结果重现性好。采用离子色谱法对大气中氯化氢等有毒有害物质进行监测,方便、快捷,是目前大气环境监测的首选方法。公务员之家:

三、关于离子色谱仪的维护与保养

由于离子色谱仪是精密仪器,其日常维护与保养对于仪器的使用寿命及监测精度都有着重要的影响,因此离子色谱仪要经常用淋洗液冲洗色谱柱,防止分离柱的堵塞、流动项气泡的产生。为了对色谱系统通液维护和柱效活化,在分析中或冲柱时要经常进空白样。另外在进行分析前要确保样品已经进行清洁和处理,以保障仪器安全。在检测结果出现重叠峰等情况时,说明分离柱收到了污染,要根绝离子色谱仪的维护手册,对分离柱进行清洁,具体的清洁方法按照说明书操作。另外还要经常根据不同品牌、型号的色谱仪说明书对仪器进行日常养护,并通过厂家维护人员的定期维护保障仪器监测精准度。

结论:离子色谱仪的发展为离子色谱在各行业的应用带来了更加广阔的空间,尤其是快速检验能力对于环境监测有着重要的意义。作为我国环境监测中的重要监测仪器,其操作人员的水品对于监测有着一定的影响,操作人员日常的养护及操作必须严格按照离子色谱监测手法进行,对于样品的处理必须严格,以此保障监测数据的真实性,为我国环境监测及保护提供及时有效的监测数据。

参考文献

[1]国家环保局.空气和废气监测分析方法[J].中国环境科学,1995.

[2]张海涛.环境监测新技术应用――离子色谱[J].环保信息,2006,1.

[3]王立新.离子色谱使用与养护[J].仪器分析,2007,4.

离子范文篇3

关键词:钾离子通道;结构;基因

离子通道(ionchanne1)是跨膜蛋白,每个蛋白分子能以高达l08个/秒的速度进行离子的被动跨膜运输,离子在跨膜电化学势梯度的作用下进行的运输,不需要加入任何的自由能。一般来讲,离子通道具有两个显著特征:

一是离子通道是门控的,即离子通道的活性由通道开或关两种构象所调节,并通过开关应答相应的信号。根据门控机制,离子通道可分为电压门控、配体门控、压力激活离子通道。

二是通道对离子的选择性,离子通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性。根据通道可通过的不同离子,可将离子通道分为钾离子(potassiumion,K)通道、钠离子(natriumion,Na)通道、钙离子(calciumion,Ca2)通道等。其中,K通道是种类最多、家族最为多样化的离子通道,根据其对电势依赖性及离子流方向的不同,可把K通道分为两类:①内向整流型K通道(inwardrectifierKchannel;Kin),②外向整流型K通道(outwardrectifierKhannel;Kout)。K是植物细胞中含量最为丰富的阳离子,也是植物生长发育所必需的唯一的一价阳离子,它在植物生长发育过程中起着重要的作用,具有重要的生理功能。植物中可能存在K通道,这一点早在20世纪6o年代植物营养学界就有人提出,而一直到80年代才被Schroeder等人[23证实,他们利用膜片钳(patchchmp)技术,首先在蚕豆(V/c/afaba)的保卫细胞中检测出了K通道钾离子通道的结构单个钾离子通道是同源四聚体,4个亚基(subunit)对称的围成一个传导离子的中央孔道(pore),恰好让单个K通过。对于不同的家族,4"亚基有不同数目的跨膜链(membrane。span。ningelement)组成。两个跨膜链与它们之间的P回环(porehelixloop)是K通道结构的标志2TM/P),不同家族的K通道都有这样一个结目前从植物体中发现的K通道几乎全是电压门控型的,如保卫细胞中的K外向整流通道等,其结构模型如图2一a所示。离子通透过程中离子的选择性主要发生在狭窄的选择性过滤器(selectivityfilter)中(图2一b),X射线晶体学显示选择性过滤器长1.2nIll,孔径约nIll,K钾离子通道的作用.有关K通道在植物体内的作用研究并不多。

从目前的结果来看,认为主要是与K吸收和细胞中的信号传递(尤其是保卫细胞)有关。小麦根细胞中过极化激活的选择性内流K通道的表观平衡常数Km值为8.8mmol/L,与通常的低亲和吸收系统Km值相似[。近年来,大量K通道基因的研究表明,K通道是植物吸收转运钾离子的重要途径之一。保卫细胞中气孔的开闭与其液泡中的K浓度有密切关系。质膜去极化激活的K外向整流通道引起K外流,胞质膨压降低,导致气孔的关闭。相反,质膜上H.ATPase激活的超极化(hyperpolarization)促使内向整流钾离子通道(Kin)的打开,引起K的内流,最终导致气孔的张开钾离子通道相关基因及其功能特征迄今,已从多种植物或同种植物的不同组织器官中分离得到多种K通道基因(图3),根据对其结构功能和DNA序列的分析,可以把它们分为5个大组:工,Ⅱ,Ⅳ组基因属于内向整流型通道;m组属于弱内向整流型通道(weaklyinwardAKT1ArabidopsisKTransporter1)是第一个克隆到的植物K通道基因,采用酵母双突变体互补法从拟南芥cDNA文库中筛选出来cDNA序列分析表明,AKT1长2649bp,其中的阅读框为2517bp,编码838个氨基酸残基组成的多肽,相对分子质量约为95400Da。AKT1编码的K通道,对K有极高的选择性,其选择性依次是K>Rb>>Na>Li。

Northernblot分析表明,AKT1组织特异性较强,主要在根组织中表达ZMK1(ZeamaysKchannel1)是从玉米胚芽鞘中分离出的K通道基因,在皮层表达。在卵母细胞中的表达表明,ZMK1编码的K通道是通过外部酸化激活的。有研究表明,蓝光对ZMK1通道在玉米胚芽鞘中的分布有一定影响[32l。1组KAT1组基因编码内向整流钾离子通道,其与AKT1组基因产物结构上的最大区别是在COOH端没有锚蛋白相关区(枷n—relateddo—main,ANKY)。KAT1组基因主要包括KAT1,KST1,SIRK,KZM1,KPT1等。KAT1(ArabidopsisinwardrectifierKchannel1)是与AKT1同时从拟南芥cDNA文库中筛选出来的植物K通道基因。KAT1基因的阅读框含有2031个核苷酸,编码的多肽由677个氨基酸残基组成,相分子质量约为78000Da。KAT1的表达具有组织特异性,KAT1在拟南芥植株中的主要表达部位是保卫细胞,在根和茎中也有少量的表达。人们认为KAT1通道可能参与了气孔开放,并向维管组织中转运K,而不是直接从土壤中吸收KJ。

以KAT1为探针,又能从拟南芥cDNA文库中筛选出KAT2等功能类似的内向整流型K通道基因通过基因工程技术,人们已相继开展了将KATI和AKTI基因导人到拟南芥、烟草和水稻的研究,并获得了一些转基因植株。比如,施卫明等利用根癌农杆菌介导法已成功地把KAT1和AKT1导人拟南芥和野生型烟草中,并获得了转基因植株及其纯合株系,发现转基因植株的吸钾速率和对K的累积能力都比对照的有明显的提高,而且,经过分子检测,也证实711和AKT1基因在转基因植株中得到了整合和表达。因此,运用现代分子生物学手段和基因工程技术筛选高效利用钾的作物品种或利用现有的钾离子通道基因改良作物品种,从而提高作物本身的钾吸收利用能力应该是目前主要的研究方向。可以相信,随着分子生物学技术、基因工程技术和有关分析测试技术的发展和应用。随着研究工作的不断深入,有关钾离子通道基因的分离、克隆和利用会取得更大的进展。

参考文献:

1.JLangerK,AcheP,GeigerD,eta1.PolarpotassiumⅡalIspclnerscapableofcontrollingKhomec~tasisandK一dependent圳0gm—esislJJ,ThePlantJournal,2OO2,32:997—1009.

2.SchroederJI,HedrichR.Potassium-selectivesinglechannelsinguardcellprotoplastsofViciaba[J].nature,1984,312:361—363.

3.JacquelineMG,DeclanAD.Potassiumchannelstructures:dotheycomform[J].CurrentOpinioninStructuralBiology,20O4,14:440—446.

4.MackinnonR,ZhouYF.TheoccupancyofionsintheKselec—tivityfilter:ch~sebalanceandcouplingofionbindingtoaproteinconformationalchangeundediehishconductionrates[J].JMB,2003,333:965—975.

5.MackinnonR,ZhouM.AmutantKcsAKchannelwithalteredconductionpropertiesandselectivityfilteriondistribution[J].JMB,2O04,338:839—846.

离子范文篇4

1850年,Thompon等,最早系统地研究了土壤中Ca2+、Na2+与水中NH+、K+的离子交换现象。其中具有交换性能的物质后来被鉴定为粘土、海绿石沸石分子筛和腐植酸。一般认为,这是离子筛分材料的最初发现。20世纪初,Harms等合成了硅酸铝凝胶作为离子交换材料应用于水的软化。但其选择性筛分性能较差,耐酸性也不好,性能易变。上世纪60年代,ClearfieldA等,发现磷酸锆可以结晶,这为离子筛分材料的发展指明了一个全新的方向。结晶使得这些磷酸锆的多晶结构得以测定,宏观的离子筛分和交换行为能够从微观结构的角度加以解释。到80年代以后,Kenta,QiFeng等合成出了结晶石结构的锂锰氧化物LiMn2O4,该物质对锂离子具有特殊的选择吸附性能。

二、我国盐湖卤水的提锂前景

我国盐湖资源相当丰富,集中分布于青海、西藏、新疆和内蒙古四个省区。锂资源储量大,含量高的盐湖卤水多集中在青海省的柴达木盆地,如:台吉乃尔盐湖、一里坪盐湖、察尔汗盐湖和大柴旦盐湖等,都具有极高的开采价值。西藏的扎布耶湖是世界上锂含量超过百万吨级的三大盐湖之一。因此,建立和发展我国的盐湖锂工业不仅可以将资源优势转化为经济优势,而且可以促进和发展我国西部的经济,并为二十一世纪高科技的发展提供理想的材料。

三、从盐湖卤水提取锂的方法

目前,锂资源的开发及利用主要集中在盐湖卤水提锂的方法上。盐湖卤水提锂的方法有蒸发结晶分离法,沉淀法、浮选法、溶剂萃取法和离子交换法等。蒸发结晶分离法大量使用烧碱和纯碱,致使锂盐产品成本较高;沉淀法和溶剂萃取法费时费力;浮选法工艺流程复杂;而离子交换法成本低,工艺简单,应用广泛。因此,研究开发高效、高选择性的新型无机离子吸附剂成为当今分离技术的发展方向。尖晶石结构的锰氧化物,不仅对Li+具有很高的选择性和较大的交换吸附容量,且具有经济、环保的特点,从而成为国内外学者研究的热点。

四、锂离子筛的制备方法

现阶段制备锂离子筛前驱体LiMn2O4的方法主要分为两大类:固相法和液相法。固相合成法主要分为:高温固相法、微波烧结法和固相配位法等。固相法一般操作较为简单,步骤短,便于大规模生产,易于实现工业化,但耗能大,产率低;液相合成法主要包括:溶胶凝胶法、共沉淀和水热法等。液相法一般操作要求高,反应步骤较长,产物粒度均匀、形态规整,晶相较纯。下面选取几种常见的方法分别介绍:

1、高温固相反应法:高温固相反应法是合成锂离子筛前驱体最常用且易操作的一种方法,是将锂和锰的易熔或易分解化合物先按一定的比例混合均匀,再于高温下焙烧一定时间而合成所需化合物。其中,锂源主要有Li2CO3、LiOH·H2O、LiNO3和LiI等;锰源主要包括MnO、Mn2O3、MnO2、MnCO3和Mn(CH3COO)2·4H2O等。高温固相反应法具有操作简便、易于工业化的优点。同时,也存在几点不足:能耗大,生产率低;锂盐的部分挥发,造成原配比不易把握;产物的均匀性差。

2、微波烧结法:微波烧结法是近些年发展起来普遍用于制备陶瓷材料的方法。其主要依据微波直接作用于材料内部后而转化为热能,从材料内部进行加热,进而缩短了反应的时间。微波烧结法可通过调节微波的功率来控制粉末的物相结构,易于工业化,值得关注。但其毕竟属于固相反应,所得粉末的粒度通常只能控制在微米级以上,粉末的形貌稍差。

3、固相配位反应法:此方法也是近些年发展起来的,尤其适于合成金属簇合物和固相配合物的一种方法。首先,在室温或低温下制备固相金属配合物,然后,在一定温度下热分解制得氧化物超细粉末。固相配位反应法保留了传统高温固相反应法操作简便的特点,同时在合成温度、焙烧时间和产物粒度大小及分布等方面又优于它。

4、溶胶凝胶法(Sol-Gel):也称Pechini合成法,属于液相合成法,是基于某些弱酸能与某些阳离子形成螯合物,而螯合物又可与多羟基醇聚合物形成固体聚合物树脂的原理。由于金属离子可与有机酸发生化学反应而均匀分散在聚合物树脂中,达到原子水平的混合,从而在较低温度下可制得超细氧化物粉末。传统的溶胶凝胶法是采用金属醇盐水解制得溶胶,然后干燥得凝胶。

由于该法成本偏高,工艺复杂,材料工作者相继对其进行了改进,派生出一些新方法,如柠檬酸配合法、甘氨酸配合法、高分子聚合物配合法、多羟基酸配合法等。锂离子筛的制备主要是在不破坏前驱体尖晶石构型的前提下,用合适的脱出剂脱出其中的锂离子,以保证所得锂离子筛对锂离子的记忆性。目前,使用的脱出剂主要是酸性化合物,如盐酸、硝酸以及硫酸等。评价脱出效果的指标主要是锂的脱出率及锰的溶损率。人们希望通过采用优良的脱出剂,使锂的脱出率最大、锰的溶损率最小。因为相对于盐酸,硝酸和硫酸都具有较强的氧化性,某种程度上会加大锰的溶损,所以用合适浓度的盐酸作为脱出剂的居多。然而,同种洗脱剂,浓度不同,洗脱时间不同,洗脱效果也不一样。因此,在制备离子筛的时,需要选择出最佳酸洗转型条件。

五、锂离子筛的检测

制备好的离子筛需对其表面形貌检测即对前驱体酸洗脱锂后产物进行SEM检测,得出扫描结果图像。通过与前驱体结构的扫描图像对比可以检测出,在酸洗脱锂过程中前驱体的结构有没有被破坏,再通过与文献中图片对比,可以检测出产物是否为尖晶石晶体结构,晶型是否完整。然后再对产物(前驱体)进行XRD检测,得出扫描结果图,根据扫描结果图,判断产物是否为尖晶石型LiMn2O4,是否有杂质。通过与文献中图谱对比,可以检测出产物是否有缺陷,是否为尖晶石型LiMn2O4,是否有杂质等。

六、结语

目前,对离子筛的研究还停留在试验阶段,如果要实现其工业化,就必须先解决其造粒及锰的溶损问题。同时,必须通过改进合成方法、优化实验条件等手段来提高离子筛的实际吸附量。锰氧化物锂离子筛是一种新型的、高效的、绿色的吸附剂,有着良好的应用前景。所以,锰氧化物锂离子筛吸附法已经成为国际上从盐湖卤水和海水中提锂的重要研究方向。

离子范文篇5

关键词:PT(质子重离子医疗);冷却水;温度;压力

上海某医院主要利用高能射线治疗肿瘤,在日常的医疗活动中,需要防护辐射,减少辐射带来的危害。如何利用智能化技术手段实时监视、自动控制、统一管理PT(质子重离子医疗)区内的各种机电设备,从而保证各种设备的正常运行,是智能化系统建设的重要任务。PT区域是全院的核心所在,PT区域配套保障系统及医院常规智能化系统分别是医院正常运营的核心部分和基础部分。医院常规智能化系统的建设和实施的目的是为医院正常开展工作提供基础保障平台。PT区域的冷却水温度压力控制系统为医院直线加速器等专业医疗设备的正常运行提供支撑和保障。如何利用智能化技术对PT区域的冷却水温度和压力做出精准控制则是本项目的技术重点和技术难点。PT区域的冷却水温度的控制要求在±0.5℃和±1℃之间,各水管接口的温度压力均有要求达到的测量值。在这个温度压力允许范围内,通过调节冷却水的阀门、泵和电热器的制热比例等各种控制手段,最终达到接口温度和水流压力的恒定。

1工艺冷却水的系统划分及技术要求

1.1一次冷却水系统

一次冷却水系统分为直线加速器系统、直线及离子源房系统、同步辐射冷却水系统三部分,其技术参数和要求见表1。需要注意的是,每个Header(冷却水前端装置)的水冷负荷已包括安全余量,实际运行时整个工艺冷却水系统的总冷负荷不大于3500kW。

1.2二次冷却水系统

二次冷却水系统作为一个整体系统,根据冷却水温度、控制精度和调试方式等条件设置为三个分路子系统,其技术参数和要求见表2。

2接口冷却水的温度要求

主要的循环水量,也就是流经大部分接头(分流器)的水,温度应该保持27℃±1℃。对于高频系统管道的接头,循环水流经的温度在29℃±1℃。这部分系统有很高的水压。直线加速器必须使用没有处理过的水来运行和冷却。冷却水的温度在29℃±0.5℃。

3系统压力

连接循环水的主流量的接头都按照最大10bar的系统压力来设计,并在开放的位置安装安全阀保护,以防止超过最大可允许的压力。如果逆水流安装的压力传感器探测到流过的水流压力超过了限制,离心泵就会自动关闭。这些逆流压力传感器会在接头一个连一个开动时,保证主泵的正常运行。激活连续的接头是另外一种调节接头顺流压力的办法,这样在连接的时候有理想的压力差。流过直线加速器和高频区的循环水应该通过热交换器与主循环水流隔离,并在压力上分别考虑。在直线加速器里,系统压力损失是2bar,最高可允许的输入压力是6bar。在这个接头处,系统的注入压力必须被监控和限制,必须安装一个适当的安全阀以防止压力过高。高频区的管道有3bar的压力损失,允许最大压力5bar。在这里,必须使用安全阀精确地限制系统压力。

4系统实现功能

冷却水系统是用来抵消医疗装置运行时产生的热量,控制装置处的温度,使其保持在合理的范围内,冷却水自控系统的性能是PT设备能否正常运行的关键条件。冷却水系统控制冷却水进入医疗装置前的温度在±0.5℃和±1℃之间。各水管接口的温度最终所要求达到的测量值见表3。在这个温度允许范围内,通过调节冷却水的阀门、泵以及调节电热器的制热比例等各种控制手段,最终达到接口温度的恒定。

5整体解决方案

5.1二次水系统

1)控制要求四台循环水泵:CTP-1-1~4(三用一备);三台冷却塔:CT-R-4~6;五台冷冻水板式换热器:PHE-1-6~10;一个旁通电动控制阀;一台闭式储水箱:WT-1-6。旁通电动控制阀调节:循环水泵前的进水的目标温度设定为28℃(暂定),应根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算需要经冷却塔冷却的进水量,采用PID(比例-积分-微分)控制方式调节旁通电动控制阀的开度。冷却塔控制:每台冷却塔有1台变频风机,当系统正常运行时,控制打开冷却塔的进水电动阀。气温由高变低:当水温高于设定温度某一数值时,三台冷却塔风机在工作频率下运行。当水温逐渐下降并接近所设定的目标温度时,系统根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算需要冷却的热量,采用PID控制方式调节冷却塔风机的工作频率,使得冷却塔风机全部停止工作。气温由低变高:当水温低于设定温度某一数值时,三台冷却塔风机停止运行。当水温逐渐上升并高于所设定的目标温度时,系统根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算需要冷却的热量,采用PID控制方式调节冷却塔风机的工作频率,使得冷却塔风机在工作频率下正常运行。二次水循环泵进水温度设定值:直线加速器系统二次水的被控温度目标值为18℃,而其他系统二次水的被控温度目标值为24℃,目标温度值相差有6℃,进二次水循环泵的水温度的目标值28℃是否合理有待调试、运行时验证。一旦二者不能兼顾,需要相关单位决定以哪个系统为优先。冷冻水板式换热器(PHE-1-6)的控制:由于二次水系统的回水温度低于32℃,故在夏季冷却塔是无法提供冷却能力的。这时可以通过旁通管路避开冷却塔,直接由冷水板式换热器冷却达到所需的温度。在过渡季节,当冷却塔的出水温度低于二次水系统的回水温度时,则首先由冷却塔冷却,然后由冷水板式换热器进一步冷却达到所需的温度。直线加速器系统冷冻水板式换热器二次侧出水的目标温度设定为18℃,被控温度应根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算需要冷却的热量、对应冷冻水板式换热器一次侧的冷冻水量,采用PID控制方式,调节冷冻水二通电动控制阀的开度,控制被控温度不偏离目标温度值。冷冻水板式换热器(PHE-1-7)的控制:射频系统冷冻水板式换热器二次侧出水的目标温度设定为24℃,被控温度应根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算需要冷却的热量、对应冷冻水板式换热器一次侧的冷冻水量,采用PID控制方式,调节冷冻水二通电动控制阀的开度,控制被控温度不偏离目标温度值。冷冻水板式换热器(PHE-1-8)的控制:直线及离子源房系统冷冻水板式换热器二次侧出水的目标温度设定为24℃,被控温度应根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算需要冷却的热量、对应冷冻水板式换热器一次侧的冷冻水量,采用PID控制方式,调节冷冻水二通电动控制阀的开度,控制被控温度不偏离目标温度值。冷冻水板式换热器(PHE-1-9)的控制:输运线冷却水系统冷冻水板式换热器二次侧出水的目标温度设定为24℃,被控温度应根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算需要冷却的热量、对应冷冻水板式换热器一次侧的冷冻水量,采用PID控制方式,调节冷冻水二通电动控制阀的开度,控制被控温度不偏离目标温度值。冷冻水板式换热器(PHE-1-10)的控制:同步辐射冷却水系统冷冻水板式换热器二次侧出水的目标温度设定为24℃,被控温度应根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算需要冷却的热量、对应冷冻水板式换热器一次侧的冷冻水量,采用PID控制方式,调节冷冻水二通电动控制阀的开度,控制被控温度不偏离目标温度值。2)监测要求监控二次水循环水泵的运行,故障状态,二次水泵进出水压力;监控冷却塔风机的手/自动,运行,故障,启停状态;监控蝶阀的开,关,启停状态;监视旁通调节阀反馈信号;监视冷却塔水出水温度。监视闭式水箱的温度;监视循环水的电导率;冷冻水板式换热器的进出水温度、二次水进冷冻水板式换热器的压力。3)监控逻辑当二次循环水泵全关状态时,冷却塔进水蝶阀关闭,冷却塔风机关闭,二次水旁通阀关闭。冷冻水板式换热器PHE-1-6~10二通调节阀关闭,一次水板式换热器PHE-1-1~5三通调节阀关闭。

5.2直线加速器系统(一次水)

1)一次水板式换热器(PHE-1-1)的控制直线加速器系统一次水板式换热器PHE-1-1一次侧出水的目标温度设定为20℃,被控温度应根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算需要冷却的热量、对应一次水板式换热器二次侧的冷却水量,采用PID控制方式,调节二次水三通电动控制阀的开度,使得控制温度不偏离目标温度值。2)电加热(DR-1-1)的控制电加热DR-1-1出水的目标温度设定为20℃,被控温度应根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算出需要补充调节的热量,采用PID控制方式,调节电加热DR-1-1的加热功率,使得控制温度不偏离目标温度值。电加热器根据水泵的运行状态投入调节控制。当水温高于某个设定值(如45℃)时,为避免出现异常情况,控制系统必须关闭电加热器DR-1-1。3)检测一次水板式换热器PHE-1-1的进出水温度、三通调节水阀的开度反馈;电加热器DR-1-1的手/自动、状态、故障、三相电流值;#30医疗装置的进水溶解氧含量、PH值、电导率、压力、温度,出水压力、温度、流量,进出水开关阀状态;一次水循环水泵的运行、故障状态,循环泵出水的压力。4)监控逻辑系统要求运行:打开一次水循环水泵,水泵的运行状态信号反馈至控制器,控制器通过确认电加热输出为零时,打开电加热器的启动信号,并根据现场温度状况调节电加热器的实际功率。系统要求停止:关闭电加热器的功率输出,控制器确定电流为零时,发出正常停止的指令信号,否则发出信号报警;当确认电加热器正常停止工作时,一次循环水泵方可停止工作。系统发生设备故障、跳闸和漏水等情况:自控系统调节电加热输出至零;自控系统给电加热发出触发短路信号,延时半分钟,电加热主回路关闭;主回路电源切断。

5.3直线及离子源房系统(一次水)

1)一次水板式换热器(PHE-1-3)的控制直线及离子源房系统一次水板式换热器PHE-1-3一次侧出水的目标温度设定为27℃,被控温度应根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算需要冷却的热量、对应一次水板式换热器二次侧的冷却水量,采用PID控制方式,调节二次水三通电动控制阀的开度,使得控制温度不偏离目标温度值。2)电加热(DR-1-3)的控制电加热DR-1-3出水的目标温度设定为27℃,被控温度应根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算出需要补充调节的热量,采用PID控制方式,调节电加热DR-1-3的加热功率,使得控制温度不偏离目标温度值。电加热器根据水泵的运行状态投入调节控制。当水温高于某个设定值(如45℃)时,为避免出现异常情况,控制系统必须关闭电加热器DR-1-3的输出。3)检测分别检测:电加热器DR-1-3的手/自动状态、故障信号和三相电流值;一次水板式换热器PHE-1-3的进出水温度值及三通调节水阀的开合度状态。直线及离子源房系统医疗装置进水部分的压力、温度、电导率和PH值,出水部分的压力和温度。其他各医疗装置的进/出水部分的压力、温度和流量,进出水开关阀的状态。监视一次水循环水泵的运行、故障状态,循环泵出水的压力。4)监控逻辑系统要求运行:首先打开一次水循环水泵,水泵的运行状态信号反馈至控制器,控制器通过确认电加热输出为零时,打开电加热器的启动信号,并根据现场温度状况调节电加热器的实际功率。系统要求停止:关闭电加热器的功率输出,控制器确定电流为零时,发出正常停止的指令信号,否则发出信号报警;当确认电加热器正常停止工作时,一次循环水泵方可停止工作。系统发生设备故障、跳闸和漏水等情况:自控系统调节电加热输出至零;自控系统给电加热发出触发短路信号,延时半分钟,电加热主回路关闭;主回路电源切断。

5.4同步辐射冷却水系统(一次水)

1)一次水板式换热器(PHE-1-5)的控制同步辐射冷却水系统一次水板式换热器PHE-1-5一次侧出水的目标温度设定为27℃,被控温度应根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算需要冷却的热量、对应一次水板式换热器二次侧的冷却水量,采用PID控制方式,调节二次水三通电动控制阀的开度,使得控制温度不偏离目标温度值。2)电加热(DR-1-5)的控制电加热DR-1-5出水的目标温度设定为27℃,被控温度应根据设定的目标温度和实际温度的差值进行比较,计算出需要补充调节的热量,采用PID控制方式,对电加热DR-1-5的加热功率进行调节,使得控制温度不偏离目标温度值。电加热器根据水泵的运行状态投入调节控制。当水温高于某个设定值(如45℃)时,为避免出现异常情况,控制系统必须关闭电加热器DR-1-5的输出。3)检测一次水板式换热器PHE-1-5的进出水温度、三通调节水阀的开度反馈;电加热器DR-1-5的手/自动、状态、故障、三相电流值;同步辐射冷却水系统医疗装置的进水PH值、电导率、压力、温度,出水压力温度;各医疗装置的进水压力、温度,出水压力、温度、流量,进出水开关阀状态;一次水循环水泵运行、故障状态,循环泵出水的压力。4)监控逻辑系统要求运行:打开一次水循环水泵,水泵的运行状态信号反馈至控制器,控制器确认电加热输出为零时,打开电加热器的启动信号,并根据现场温度状况调节电加热器的实际功率。系统要求停止:关闭电加热器的功率输出,控制器确定电流为零时,发出正常停止的指令信号,否则发出信号报警;当确认电加热器正常停止工作时,一次循环水泵方可停止工作。系统发生设备故障、跳闸和漏水等情况:自控系统调节电加热输出至零;自控系统给电加热发出触发短路信号,延时半分钟,电加热主回路关闭;主回路电源切断。

6结束语

离子范文篇6

1工作原理

水中部分金属离子提取法是根据在人工电场的作用下,电子导体电极与离子溶液界面之间的电化学反应原理进行工作的。当外电场加于放在水中的两个石墨电极时,水中带负电的离子和胶体朝正极移动。在离子迁移的途中,放置一种选择性吸附剂,将需要检测的成矿元素和伴生元素吸附住。随着电流的流动,所需元素在吸附剂上不断聚集;当通电一段时间后,吸附剂上的金属量足以满足分析方法的需要时,取下吸附剂,并将它密封包装,送实验室检测待测的金属组分。最后根据吸附剂中金属组分的异常特征,预测其深部是否有隐伏矿存在。在水溶液中,金属离子一般为阳离子,理应富集在电极的负极上。无数试验已经证明,在阳极上同样有金属离子聚集。这可能是带负电的胶体在水中吸附了金属离子的缘故。其详细机理尚不十分清楚,但将正负电极上的金属离子合并在一起,其测量结果更具有代表性,地质效果也较好。在阴极上,电极反应有:水分解反应和反应电位低于水化离子放电电位的金属离子的放电。大多数金属离子与氢氧离子结合,形成难溶于水的化合物。在阳极上,电极反应的主要产物是用于制造电极材料的离子。此外,在该电极上还形成水化氢离子和氧。在某些情况下,负离子也能放电,并形成相应的气体(如卤素、硫气体等)。

2水中部分金属离子提取的电极装置

水中部分金属提取的电极装置必须满足下列条件:不能因电极本身的电解,成为多种金属的污染源。因此,要求电极的材料是高纯度的石墨材料制成。若用金属材料制作,会造成金属材料的电解,其电解的金属量大大高于地下水中与隐伏矿有关的金属组分,将导致试验完全失败。此外,供电的导线,特别是导线与电极的连接点,绝不能与水接触,否则,其后果和金属电极相同。导线中的金属材料不能直接与水接触。所有随电流流动的离子必须全部通过选择吸附剂,并被吸附剂所吸附,并不再溶于水。电极间的距离必须保持固定不变。为了满足上述要求,我们设计了电极装置。两个电极固定在电极架上,保持两个电极间的距离一定和不容易短路。电极的外面用一多孔帽盖上,可防止电极和吸附剂直接与泥土接触。多孔帽盖可以自由拆卸。吸附剂置于石墨电极和多孔帽盖之间,可确保吸附剂不容易被玷污,同时也能确保随电流流动的金属离子必须经过吸附剂。

3恒流电源

为了使不同采样点上所获资料具有较高的对比性能,必须保持电流大小一致,电流恒定,是提高可对比性的重要因素之一。可能电压恒定更为重要,因为不同离子的氧化还原电位各不相同,只有当电极电位达到该元素所需的氧化还原电位时,才能将该元素捕集,但在同一电路内,既要稳压,又要恒流,特别是对于电池电源而言,线路的难度较大,故采用恒流电路制作试验仪器。

4野外工作方法

4.1采样位置的选择

水中部分金属提取法的采样位置应选择在上升泉露头,一级水系的地表径流,裂隙水和民用水井等地下水的露头处,不要在人为污染严重的位置采样。

4.2采样密度

由于水电化学测量的采样位置受地下水露头的严格限制。而且,地下水露头的分布往往在不同地区是很不一样的,极不均匀。设计的采样密度过大,则无处采样,采样密度过稀,则达不到测量的目的。

4.3方法试验

根据拟寻找矿床的成矿元素和主要伴生元素,选择最有效的吸附剂,最佳工作电压和电流,尽可能减少预富集时间,并能确保所用分析方法能检测出待测的所有元素。这是方法试验所要达到的目的。

4.4采样步骤

将电池与恒流源连接好。将恒流源与采样电极连接好。将吸附剂用水浸透,多次挤压,排除泡塑孔隙内的气体,并让它吸足水,f所用水必须是采样处的水)直接覆盖在石墨电极上。再将多孔电极盖盖上,并拧紧,防止脱落。将电极架放人水中。打开电源开关,将电流从最小调至最大,并记下最大读数,再由最大值调至所规定的数值,(__搬为20mA)保持预富集时间约15min。通电时间到后,将开关拨至关。将电极架从水中取出,拧开多孑L电极盖帽,取下吸附剂,将水挤尽,用塑料袋包装,并用记号笔编号。回驻地后将塑料袋密封存放。将样品送实验室分析待测元素。

5样品分析

样品先在300~C炉温下炭化,后在600~C炉温下灰化。灰化后的样品,加入少量盐酸和双氧水,使灰分中的金属组分溶解,并稀释到一定刻度的体积,用原子吸收或原子荧光法分析待测元素。由于吸附剂中某些待测元素的本底较高,而且含量不均匀,为了防止吸附剂本底对测定结果的干扰,可采用稀盐酸加热脱附法,既不破坏吸附剂,又可降低吸附剂对测定结果的干扰。同时,应当注意的是:样品中金属组分的含量甚微,所采用的化学试剂,必须是高纯度的,而且在生产之前,必须做一定数量的空白试验,以确保测量所需的灵敏度和精密度。

离子范文篇7

使学生了解电解质、强电解质、弱电解质的含义。

(二)能力目标

1、培养学生实验能力和观察能力。

2、培养学生通过实验现象分析、探究化学反应实质的能力。

3、培养学生全面认识事物、分析事物的逻辑思维能力。

(三)情感目标

1、通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感。

2、培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度。

3、对学生进行透过现象看本质的辨证唯物主义教育。

教学重点:强电解质、弱电解质的含义

教学难点::强电解质、弱电解质的含义

教学方法:设疑、实验、讨论、讲解相结合

教学过程:

[引言]上节课学习了氧化还原反应,是根据反应中是否有电子转移进行分类的,化学反应还有一种重要的分类方法,即将有离子参加的反应统称为离子反应。下面我们就来学习这种反应。

[板书]第二节离子反应

[设问]①根据初三所学知识,哪些物质在什么情况下可以电离出自由移动的离子呢?

②可以通过什么方法检验这些物质是否电离?

③它们电离过程可用什么式子表示?

分析得出电解质的概念。

[板书]一、电解质和非电解质

电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。

[练习]下列物质能导电的是属于电解质的是:

HCl气体、Ca(OH)2固体、KNO3固体、CO2、Hg、NH3、KOH溶液、金刚石、石墨、蔗糖、酒精、硫、铝

由上答案分析出非电解质的概念。

[板书]非电解质:在水溶液或熔融状态下都不导电的化合物。

(学生讨论出答案后,师生共同小结理解电解质、非电解质概念应注意的问题)

[板书](1)电解质、非电解质应是化合物。

(2)电解质的导电条件:水溶液里或熔融状态下。如:碳酸钙虽然其水溶液几乎不导电,但在熔融状态下导电,因此它是电解质。

(3)电解质导电必须是用化合物本身能电离出自由移动的离子而导电,不能是发生化学反应生成的物质导电。如:CO2、SO2溶于水能导电,是由于它们与水反应生成的H2CO3、H2SO3能导电,所以CO2、SO2不是电解质。

(4)某些难溶于水的化合物。如:BaSO4、AgCl等,由于它们溶解度太小,测不出其水溶液的导电性,但它们溶解的部分是完全电离的,所以是电解质。

(5)酸、碱、盐、水是电解质,蔗糖、酒精等是非电解质。

[设问]电解质为什么能导电?

[板书]二、电解质溶液导电原因及导电能力

1、电解质溶液导电原因

(引到学生回忆初中所讲的氯化钠溶液、氢氧化钠溶液等能导电的原因)

[学生分析]电解质在水溶液里发生了电离,产生了自由移动的离子,当与直流电源接通后,离子发生了定向移动并在两极发生反应,从而形成电流。

[设问]相同条件下,不同种类的酸、碱、盐溶液,它们的导电能力是否相同?

[演示实验]P14实验1-1

让学生观察,讨论五种电解质溶液的导电性有什么不同,为什么?

实验结论:相同条件下,不同种类的酸、碱、盐溶液,它们的导电能力不相同。

[板书]2、电解质溶液导电能力强弱

[学生阅读]教材的相关内容

[分析总结]电解质溶液导电能力的强弱取决于单位体积溶液中离子的多少(离子的浓度大小)和离子所带的电荷数。当溶液的体积、浓度以及溶液中阴、阳离子所带的电荷数都相同的情况下,取决于溶液中自由移动的离子数目,导电能力强的溶液里单位体积内能够自由移动的离子数目一定比导电能力弱的溶液里能够自由移动的离子数目多。

从这些物质的结构和它们在水中溶解时所发生的变化进行分析,得出强弱电解质的概念。

[板书]三、强电解质、弱电解质

1、强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质,比如:强酸、强碱、大多数盐。

2、弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。

[学生阅读]教材的相关内容,之后对强、弱电解质进行进一步比较,并完成下表。

强电解质

弱电解质

电离程度

全部

部分

溶液中溶质离子

水合离子

分子、水合离子

同条件下的导电性

化合物类型

离子化合物、某些共价化合物

某些共价化合物

物质类型

大多数盐、强酸、强碱

弱酸、弱碱、水

强调:(1)典型的强、弱电解质要熟记。

(2)BaSO4、AgCl等难溶于水,熔化或熔于水的部分是全部电离的,所以它们是强电解质。

(3)强、弱电解质的根本区别是全部电离还是部分电离,而不是通过熔液的导电性强弱来确定。

[板书]3、电解质熔液的电离

[设问]请写出HCl、KCl、Al2(SO4)3、BaCl2、NaHSO4、NaHCO3在溶液中的电离方程式。

[板书]HCl=H++Cl-KCl=K++Cl-Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-

BaCl2=Ba2++2Cl-NaHSO4=Na++H++SO42-NaHCO3=Na++HCO3-

强调:HCO3-、SO42-、OH-等原子团,不能拆开。

[总结]强酸:如HCl、H2SO4、HNO3

强电解质强碱:如KOH、NaOH、Ba(OH)2

电(全部电离)大多数盐:如:NaCl、AgNO3

解弱电解质弱酸:如H2S、H2SO3、CH3COOH

质(部分电离)弱碱:如NH3•H2O、Cu(OH)2

离子范文篇8

1、掌握离子反应的发生条件。

2、能熟练书写离子反应方程式。

3、会由离子反应方程式改写成化学方程式。

4、会判断溶液中离子能否大量共存。

(二)能力目标

1、培养学生自学能力和总结概括知识的能力。

2、培养学生抽象思维能力和全面分析问题的能力。

3、培养学生运用旧知识去理解新问题的能力。

(三)情感目标

1、培养学生实事求是,努力进取的优良品质。

3、使学生学会从个别到一般,又从一般到个别的认识事物的方法。

教学重点:离子反应方程式的书写。

教学难点:离子能否大量共存。

教学方法:设疑、实验、讨论、讲解相结合

教学过程:

[指导阅读]课本第16页——离子反应发生的条件

[提问]复分解型离子反应发生的条件是什么?举例说明。

[回答]复分解反应是电解质在水溶液中进行的离子反应,这类反应必须在生成物有沉淀、气体、难电离的物质出现之一者才能发生。

例:(1)生成难溶物质,如Cu(OH)2、BaSO4、AgCl等。CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2

(2)生成气态物质,如:H2S、CO2、SO2等。CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

(3)生成难电离物质,如弱酸、弱碱、水等。NaOH+HCl=NaCl+H2O

[提问]生成沉淀、气体或难电离的物质时,离子浓度如何变化?

[回答]离子浓度减小。

[板书]五、离子反应发生的条件

1、复分解型离子反应发生的条件:生成沉淀、气体或难电离的物质(弱酸、弱碱、水等),即向着离子浓度减小的方向进行。

2、氧化还原型离子反应发生的条件:取决于氧化剂和还原剂的相对强弱,即要依氧化还原反应规律来判断。

[练习]1、判断下列离子反应能否发生,说明理由。

(1)、硝酸钠溶液和氯化钠溶液混合(2)、碳酸钙和硝酸银溶液

(3)、硫化氢气体通入到硫酸亚铁溶液中(4)、碘水和溴化钠溶液混合

2、判断下列离子方程式是否正确?对不正确的指明原因

A、硫酸铜溶液与硫化钾溶液反应:CuSO4+S2—=CuS↓+SO42—

B、硝酸银溶液与氯化钠溶液反应:Ag++Cl—=AgCl

C、碳酸钡放入稀盐酸中:BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑

D、铁片放入稀盐酸中:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑

E、醋酸与氢氧化钠溶液反应:H++OH—=H2O

[板书]六、将离子方程式改写成化学方程式

[讲述]能否将离子方程式改写成化学方程式,关键在于能否选准方程式中各离子对应的物质,现将有关规律总结如下:离子方程式中如有H+存在,应选择强酸,但要注意同时有还原性离子存在,不要选用HNO3(如2H++S2-=H2S↑);如有OH-,应选择可溶性强碱;如有酸根离子,一般应选择钾、钠、铵盐;如有金属阳离子,一般选择强酸盐。

[板书]H+——强酸

OH-——可溶性强碱

酸根离子——钾、钠、铵盐

金属阳离子——强酸盐

[练习]将下列离子方程式改写成化学方程式

(1)2H++S2-=H2S↑(2)CO32-+2H+=H2O+CO2↑

(3)Cu2++2OH—=Cu(OH)2↓(4)Zn+2H+=Zn2++H2↑

[过渡]接下来讨论本节最后一个问题,有关溶液中的离子能否大量共存?

[板书]七、关于离子大量共存问题:

[讲述]离子共存是指离子之间不能发生离子反应。反之如离子之间发生反应则离子不能共存。

[练习]判断下列各组离子能否大量共存

ANa+、HS-、Cu2+、Cl-BHS-、Na+、OH-.K+CK+、MnO4-、Cl-、H+

DH+、Cl-、Na+、SO32-EK+、S2-、Cl-、Na+FK+、SO42-、SO32-、H+、

[拓展]1、因生成气体而不能大量共存。如H+与CO32-、SO32-、S2-、HSO3-、HCO3-、HS-等不能大量共存;

2、因生成沉淀而不能大量共存。如Ag+与Cl-;Ba2+与CO32-、SO32-等;

3、因生成难电离物质而不能大量共存。如NH4+与OH-等;

4、因氧化还原反应而不能大量共存。如Fe3+与S2-、I-等。

5、受酸碱性环境的影响而不能大量共存。如弱酸根离子在酸性溶液中不能存在;弱酸的酸式根离子在酸性、碱性溶液中均不能存在。

[练习]下列各组离子在指定环境下能大量共存的是C

A.pH=1的溶液中Na+,S2―,K+,MnO4―

B.pH=7的溶液中Al3+,Cl―,SO42―,HCO3―

C.pH>10的溶液中Na+,AlO2―,SO42―,K+

离子范文篇9

一、GIC粉末氟水平

GIC粉末是由主要成分SiO2、Al2O3与CaF2、Na3AlF3、NaF、ALPO4等混合加热至1000-1500摄氏度融化,急剧冷却并研磨成细粉而制成的[1]。其中氟化物在生产工艺过程中起熔融作用。GIC粉末中含有氟是其固化体释放氟的基础,研究GIC粉末中氟水平对于阐明GIC释放氟机理有极其重要的意义,由于GIC粉末中除氟化物外,还含有大量的钙、铝等金属离子,这些离子对氟离子选择电极有极强的干涉的作用。不能简单地应用氟电极直接测定,理论上应和微量扩散方法使GIC中氟与其分离后才能够使用氟离子电极直接测定。佐久间惠子等应用微量扩散方法对牙科水门汀氟水平进行测定,发现GIC粉末中含氟量在6.1-12.5%[2]。但是GIC粉末中氟与钙、铝结合形成较为复杂和紧密,影响微量扩散方法氟释放液HCLO4以氟释放,其次GIC粉末中含氟量较高,对于为测定食品中微量氟而开发的微量扩散方法,有影响微量扩散方法对氟回收率的可能性,所以不得不减少测定粉末量到1mg,秤取粉末量过少,也影响秤取的精度。因此准确定量GIC粉末中氟的分析尚需进一步研究。

二、氟化物在GIC固化反应中的作用

生产过程中加入氟化物能够改善GIC临床操作性能,其加入氟化物量会对临床操作性能带来很大的影响。氟化物的存在、特别是F离子与被溶出的金属离子形成化合物,如CaF+、ALF+2、ALF++,阻碍了金属离子与聚丙烯酸的络合,延迟反应过程。因此氟化物能够延迟胶化过程,延长固化时间,形成的络合物有促进离子的释放作用,使GIC调和物PH降低,也能够延迟PH依赖的胶化反应,另外氟化物在GIC粉末中含量与其固化体透明性相关联,降低氟化物含量使固化时间缩短,但能提高GIC固化体的透明体[1]。

三、GIC释放氟机理

粉末中硅酸铝氟玻璃被调和液聚丙烯酸中H离子作用,使其表面溶解,粉末中钙、铝、钠离子等溶出,游离出氟,伴随着固化反应,玻璃离子粉末中钙、铝等阳离子与聚丙烯酸中羧基发生络合反应,形成络合物,氟存在于基质中的氟,初期氟释放仅局限于表层,然后是固化体内部氟扩散释放,长期氟释放的机理尚不完全清楚[4]。由于固化反应是一种亲水胶化反应,GIC固化体吸收水或唾液,也使氟处于容易释放的状态[5]。

Kuhu待认为GIC氟释放机理为:①表面溶解;②水门汀自体崩解;③从水门汀内部扩散。典型的公式为Y=const+at1/2+bt,Y为累积氟溶出量,t是浸入时间,comst是表面溶解量,是与时间无关的固化表面物质溶出系数;at1/2是扩散量;a是扩散系数;bt是表示GIC自体溶解量,随时间GIC固化体表面崩解,b是其崩解系数[3]。

(一)氟化物添加方法:

(1)氟化物与水门汀混合型

(2)包绕型或难溶解氟化物混合型

(3)单体与氟离子或氟化物结合型

其中(1)与(2)固化后初期释放氟量相当大,以后也能持续释放氟但量减小;(3)也有上述倾向,但能够长期稳定释放氟[5]。

(二)GIC固化体释放氟的类型:

GIC固化体释放氟量经时变化,调和开始24小时释放氟速度最大,2-3天急剧减低,5-7天后减少至第1天10%左右,1-2周后释放量渐渐减低。其后氟释放量的减少倾向,仍能够长期持续释放[6-8]。Swarts报道GIC固化体经过1年后,Tay报道GIC固化体经过2年半后仍能够释放氟[9]。

(三)GIC粉末中氟与固化体释放氟量的相关性

GIC固化后24小时内氟释放量不同产品间有较大的差别,4周后差别变小;不同产品的长期氟释放量没有很大的区别[10-12]。粉末中主要成分SiO2、Al2O3,与氟化物熔剂一同熔融,熔融温度的差别使一部分氟化物没有被溶解,有时被玻璃包绕着,使产品之间粉末中氟结合状态不同,这些因素均影响着氟的释放。藤林等报道GIC粉末中氟含量和其固化体释放氟量没有关系,但山贸等报道在GIC粉末中添加含氟的HY制剂,随配合比例加大,其固化体释放氟量也增加。ASPA与富士TypeI、TypeⅡ相比粉末中含氟量较高,但与富士TypeⅠ、TypeⅡ相比氟释放量没有显著差异,提示其基质中可能是含氟量相同的。ASPA粉末中部分氟是很难溶的CaF2或者是被其质玻璃封闭着的,这是与调和液反应粉末氟量少的原因。由此推测粉末中含氟量尽管相同,但结合状态不同时,也会产生氟释放量的差异。比较其累积氟释放量,尽管初期氟释放量是相同的但是经时氟释放量有差异,可能是各材料固化体内部氟向表面扩散率不同。由于粉与液反应必不同引起粉末中氟游离子到基质量不同,所以粉末粒度及粉液比例影响其固化体氟的释放。

(四)溶出介质的GIC固化体释放氟量的影响

有关GIC固化体释放氟的研究大多是在蒸馏水中测定的,其优点是测定简单,蒸馏水中没有其它的离子的影响,但是蒸馏水不同于口腔环境,临床应用是暴露于人口腔内,口腔内唾液的成分,分泌量、PH、离子强度,食物及口腔细菌等因素对其都有影响,由此众多学者展开对GIC固化体的蒸馏水和人工唾液中释放氟的比较研究[13,14]。川岛正等应用蒸馏水和PH为7及PH为4的含有Ca2+、PO3-4且具有一定的粘度的人工唾液,观察发现GIC释放氟量在PH为4时最大,其次是蒸馏水,再次是PH为7的人工唾液;但其固化体氟释放速度在PH为4的人工唾液中是同程度的,在PH为7的人工唾液中稍慢些[15]。说明溶出介质PH对GIC氟释放量的极大影响,低PH有利于其释放氟。真田一男等应用PH为6.18的缓冲制成的人工唾液与蒸馏水比较,发现该人工唾液中GIC释放氟量是蒸馏水的4-5倍。而Mallakh报道,在人工唾液中氟释放量低于蒸馏水。这可能是各研究所用材料差异,加之人工唾液成分,PH、离子强度等不同,使结果不尽相同。

(五)GIC固化体的崩解与其释放氟的关系

小出武等为明确水门汀崩解与其释放氟的相关性,研究固化体放置时间对水门汀的影响,使用2种普通化学固化GIC和1种光固化GIC固化体浸入蒸馏水中,测定氟及水门汀固化体中铝、硅等主要成分,同时应用电子探针分析浸水后GIC表层元素的变化,探讨GIC表层崩解与释放量的关系。浸水后普通化学固化释放氟量随着固化体放置时间延长氟释放量减低、铝、硅也有同样的倾向,说明氟释放伴随着GIC固化体的崩解。光固化GIC与普通化学固化GIC相比,释放各元素量受放置时间的影响并不显著,扫描电镜观察化学固化GIC固化体放置5、10min,GIC表面崩解明显,放置60min时表面崩解减弱,仅限于表层,光固化GIC表层几乎没有崩解。GIC添加氟化物后其固化体释放氟能力增强,但是崩解率加大[16],因此GIC固化体崩解率与其释放氟量有一定的联系。

(六)GIC固化体再吸收氟与再释放氟

GIC固化体经含氟液处理后,其释放氟量显著升高,即GIC固化体具有再吸收氟的能力,并且将所吸收的氟再释放出去。从化学结构解释为GIC固化体氟与其基质是弱健结合,因水解而解离出来之后,遗留的键位若遇到高浓度氟离子时,为达到溶度积平衡,则随时会与外界供应的氟,又形成键结合关系,待遇到适合的环境,又可缓慢释放,此现象被称为GIC固化体中的成分,但玻璃离子固化作用完成后,氟离子仅以离子键与组成的基质结合,氟离子解离后不会影响其固化体强度,而且若GIC固化体表层解离后,再遇到高浓度氟时,马上又以离子键将氟吸收于基质内,有浓度差时再释放出来[19,20]。扫描电镜观察GIC固化体浸入介质一定时间后,其表层发现微孔状结构,即是形态学上的证明[21]。

四、强化氟水门汀

为增强牙科水门汀释放氟的能力,赋予其预防龋病的作用,将氟化物添加于其中,制成强化氟水门汀。山贺等将含有氟的HY制剂添加于GIC粉末中,发现随配合HY制剂量加大,其固化时间延长,抗压强度减低,配合一比例时GIC固化体崩解率急剧加大;强化氟水门汀固化体都能够释放氟,第1天释放氟速度最快,之后减慢,但能长期释放氟,在氟化物添加比例加大,其固化体崩解率急剧增加的同时,氟释放量也增加,桥本弘一等将氟化铟按5%的重量比添加于GIC粉末中,发现对其抗压强度影响甚少,配合氟化铟后其固化体释放氟量明显加大,但也同时增加固化体的崩解率、被膜厚度和延长固化时间,GIC调和液聚丙烯酸是弱酸,氟与聚丙烯酸相互拮抗,延迟固化反应,同时随着配合氟化物比例增加,使原粉液比例变小,也使固化体时间延长。将氟化铟添加于GIC调和液中,虽使GIC固化体机械性能减低,但是其释放氟能力也大幅度的降低[23]。添加的氟化物本身的溶解性也影响着水门汀固化体释放氟,添加难溶性氟化物其释放氟量也极低。随着树脂GIC的开发,使用含氟的有机单体,其水解后能够缓慢地释放氟。但由于含氟单体分子量极大,影响氟浸入深度[7]。强化氟水门汀是预防龋病的材料发展方向之一。但是要开发出既能增强水门汀机械性能,又能大量有效地释放氟的强化氟水门汀尚需进一步研究。

五、GIC固化体释放氟的防龋作用

GIC固化体只有大量有效地释放氟,才能通过氟提高牙齿的抗酸性,影响致龋菌生态等达到防治龋病的目的[24]。Valr等使用GIC固化体贴片,在体内、体外均证明其不仅能够增强接触区牙齿抗酸性,也能提高其接触的区至1mm处牙齿的抗酸性[25],GIC固化体与牙齿接触时间长,人仅提高牙齿表面氟浓度明显高于2%NaF对照组,GIC固化体长期接触牙齿还能够增加其内部氟浓度,牙釉质从GIC摄取的氟量与日俱增,即GIC固化体与牙釉质接触能够长期提供氟源,随时间延长扩散的牙齿内部,甚至达牙本质[26]。GIC固化体初期释放高浓度氟主要形成CaF2,其后再与牙齿形成氟磷灰石;GIC固化体后期释放低浓度氟主要形成氟磷灰石。KohG等报道,充填GIC的儿童口腔唾液氟浓度从0.8ppm即使经过6个月其唾液水平仍高于充填前,GIC固化体释放氟抑制牙菌斑和S.Mutans生长、繁殖[27]。

六、GIC氟定量方法

测定方法准确是测定结果可靠性的保证,目前氟的定量方法有下列几种:

(一)比色法:利用氟离子与菌素络合酮反应生成蓝紫色络合物,该络合物在溶媒中抽提,然后在580nm的条件下,测定其光吸收度。

(二)氟离子电极法:氟离子电极是最成功的电极之一,利用氟化酮单一结晶体只允许氟离子移动的特性,通过电位变化测定氟。该电极对氟离子有1000倍的选择性,对OH-也有10倍的选择性,由于PH5.0以下的酸性环境形成HF,因此测定时按1∶1加入PH5-5.5的全离子强度调下液,材料中Al3+Ca2+对电极有极强的干涉作用,另外电极有记录、存诸效应,测定时应避免浓度从高到低,氟离子选择电极方法是测定氟最常见的方法,研究含氟GIC普遍采用该方法。

(三)原子吸收光谱仪法:在原子吸光装置内,材料中氟与AL在高温条件下生成ALF分子,利用PT与其接近共振波长,测定其在227.5的吸收谱,确定氟浓度。由于测定过程中经过高温,因此材料无需预处理,分离、且能够测定材料中总氟量。

(四)气相色谱仪法:氟离子在酸性条件下与有机硅化合物反应生成氟氯硅烷,利用氟氯硅烷在气相色谱仪吸收峰值确定氟浓度。此方法优点是敏感度高,不受其它离子干扰、重复性好,但有机材料仍需预处理。

(五)液相色谱仪法:利用离子交换柱交换,分离能力及电传导检出器,能够测定氟。优点是在测定氟的同时能够测定其它阳离子,但是氟的峰值不稳定[28]。

尽管GIC粉末含氟量,或是其固化体氟释放量都在较高水平,但因含有大量的Al3+Ca2+,这必然影响氟离子选择电极方法的精度,然而GIC固化体对牙齿氟浓度影响是氟微量分析,因此气相色谱仪方法是较为理想的。

综上所述,GIC固化体能够释放氟已基本确定,但其释放氟的机理尚不完全清楚,尤其是对氟的分析测定方法还需进一步的研究,目前尚没有理想的强化氟水门汀,因此将来有必要应用准确的氟定量方法对GIC释放氟的机理深入研究,以利防治龋病,开发强化氟水门汀。

参考文献

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离子范文篇10

知识目标

使学生了解强电解质和弱电解质的含义;

使学生了解离子反应和离子反应方程式的含义;

使学生了解离子反应发生的条件和离子反应方程式的书写方法。

能力目标

通过对中和反应、碳酸根离子检验等知识的综合运用,培养学生分析问题、解决问题的能力,训练学生的科学方法,加深学生对所学知识的理解。

情感目标

通过教学对学生进行科学态度和科学方法教育。

教学建议

重点与难点

教学重点:强电解质和弱电解质、离子反应和离子反应方程式的书写方法。

教学难点:离子反应方程式的书写。

教学建议

离子反应是电解质在溶液里发生的反应,或在溶液里生成电解质的反应。

要正确书写离子反应方程式,必须掌握电解质、电离、电离方程式和酸、碱、盐的溶解性等知识。

教学过程可采用:实验→观察→分析→结论的程序进行教学。具体建议如下:

一、精心设计,并做好强弱电解质水溶液导电性强弱的实验,再引导学生根据实验现象推理,是建立强弱电解质概念的关键。教师要强调比较导电性强弱时,必须条件相同。在演示实验中引导学生观察,比较灯光的亮度,讨论推断:灯光亮度不同→溶液的导电性不同→溶液里自由移动的离子浓度不同→电解质电离程度不同→电解质有强弱之分。从而为理解离子反应打下良好的基础。

二、由于学生学过的化学反应不太多,本节只要求学生掌握离子互换反应和有离子参加的置换反应两类离子反应,不要再扩大。

做好教材中的演示实验,让学生展开讨论,引导学生运用电解质在水中发生电离,电离方程式等知识进行分析,并联系复分解反应趋于完成的条件,得出“电解质在溶液里发生反应的实质是离子间的反应”这一新课题。理解离子反应总是向离子浓度降低的方向进行的道理。最后过渡到为表示反应的本质,用实际参加反应的离子来表示化学反应,即离子方程式的教学。

三、书写离子反应方程式是本节的难点。

建议1.初学时按书写步骤进行训练。2.步骤中的第二步是正确书写离子反应方程式的关键。学生的主要错误是不熟悉酸、碱、盐的溶解性表。教师可帮助学生抓住若干条规律,记住常见物质的溶解性,这样有利于教学。3.强调离子反应方程式所表示的意义,加强读出离子方程式正确含义的训练。学生练习化学方程式改写成离子方程式和由离子方程式写出相应的化学方程式。

教学设计示例

教学重点:离子反应和离子反应方程式的书写。

教学难点:离子反应方程式的书写方法。

教学方法:创调情境→提出问题→诱导思维→激发兴趣→分析归纳→解决问题

教学手段:实验录像、演示实验、学生实验、投影

教学过程:

[引言]通过对氧化还原反应的学习,我们了解到根据不同的分类方法可将化学反应分为不同的反应类型。如按反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少可将化学反应分为四种基本反应类型(化合、分解、置换、复分解);若根据化学反应中是否有电子转移,又可将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。那么今天我们一起来学习另一种重要的分类方法。

[板书]第二节离子反应

[复习提问]回顾初中物质导电性实验——第一组物质是干燥的氯化钠固体、硝酸钾固体、氢氧化钠固体、磷酸固体、蔗糖固体、无水酒精,第二组是溶液、溶液、溶液、溶液、酒精溶液、蔗糖溶液

[学生回答]还记得吗?哪些物质能导电?哪些物质不能导电?干燥的固体、固体、固体、固体不导电,而溶液、溶液、溶液、溶液都能导电。蔗糖和蔗糖溶液,无水酒精及其水溶液均不导电。

[复习提问]为什么有些物质如、、、在干燥的固体时不导电,而溶于水后却能导电了呢?

[学生回答]是因为这些物质的固体中不存在自由移动的离子,而当它们溶于水后,在水分子的作用下,使这些物质电离产生了能够自由移动的阴、阳离子,从而能够导电。

[教师总结]可见酸、碱、盐的水溶液都具有导电性。

[引出新课]

[板书]一、电解质与非电解质

1.概念:

[投影](1)电解质:在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物叫电解质。如:、、等。

(2)非电解质:无论是在水溶液或熔化状态下都不导电的化合物叫非电解质。例:蔗糖、酒精等。

[讲述]我们已经知道酸、碱、盐是电解质,它们的水溶液都能导电。那么,我们进一步来研究在相同条件下不同种类的酸、碱、盐溶液,它们的导电能力是否相同。

[演示实验]实验1-1

[引导思考]学生认真观察实验,并对实验现象加以分析、讨论。

[学生回答]根据灯泡发光明暗程度不同,我们可以知道相同条件下,它们的导电能力不同。

[结论]电解质有强、弱之分。公务员之家,全国公务员共同天地

[板书]二、强电解质与弱电解质

[投影]图1-10,在水中溶解和电离示意图。

[讲述]离子化合物与某些共价化合物能够在水分子作用下完全电离成离子,而某些共价化合物只能部分电离成离子。

[投影]强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质。如强酸、强碱和大多数盐类。

弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。如。

[学生练习]写出下列物质的电离方程式;

[板书]三、离子反应:

[引导分析]由于电解质溶于水后就电离成为离子,所以电解质在水溶液中所起的反应实质上是离子之间的反应。

[板书]1.概念:离子之间的反应称为离子反应。

[学生总结]2.离子反应发生的条件:

[板书]

①生成弱电解质,如、弱酸、弱碱

②生成挥发性物质,如

③生成难溶性物质,如

[引导分析]由上述离子反应发生的条件,我们来分析离子反应的特征是什么?

[总结]3.离子反应的特征:

[投影]向着减少某些离子的方向进行,反应速率快,部分离子反应有明显的现象。

4.离子反应类型:

①离子之间交换的非氧化还原反应

如:

②离子和分子之间的非氧化还原反应

如:

③有离子参加的氧化还原反应

如:

[板书]四、离子反应方程式:

[学生实验][实验1-2]中的实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,并要求学生们仔细观察,记录现象,思考原因。

[投影]

[提问]实验现象?

[学生回答]实验Ⅰ无明显现象。

实验Ⅱ中出现白色沉淀,滤液为蓝色。

实验Ⅲ中生成不溶于稀的白色沉淀。

[引导思考]实验Ⅰ中无明显现象,原因?

[学生回答]只是溶液电离上的和与溶液电离出的的简单混和。

[引导思考]实验Ⅱ和Ⅲ中反应说明了什么?

[学生回答]实验Ⅱ和Ⅲ说明了溶液电离出的和溶液电离出的发生了化学反应生成了白色沉淀。而溶液电离出的与溶液电离出的并没有发生化学反应,在溶液中仍以和的离子形式存在。

[学生总结]实验Ⅱ中反应实质为

实验Ⅲ中反应实质为

[讲述]由以上实验Ⅱ和Ⅲ我们看出,电解质在水溶液中所电离出的离子并没有全部发生化学反应,而只有部分离子发生了化学反应生成其它物质。

[引出]1.概念:用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子叫做离子方程式。

[板书]

[讲述]2.书写:(以溶液和溶液为例)

①写(化学方程式):

②离(电离):

③删(两边相同离子):

④查(质量守恒,电荷守恒)

[投影]

写出上述中和反应的离子反应方程式。

[学生回答]

[学生总结]3.离子方程式的意义:

①表示化学反应的实质。

②表示某一类反应。

[学生练习]下列离子方程式中,正确的是()

[投影]

A.把金属铁放入稀硫酸中

B.碳酸钡和稀硫酸反应

C.澄清石灰水和盐酸反应

D.向硫酸铜溶液中加入适量氢氧化钡溶液

[学生回答]选项A错在不符合反应的实际情况,因为铁与稀硫酸反应生成和,而不是和。应为:

选项B的错误是忽略了生成物是不溶性物质。应为:

选项C正确。

选项D的错误是只注意书写和反应的离子方程式,而忽略了和也反应。应为:

[总结]检查离子方程式书写是否正确时,应注意:

①两易:易溶易电离的物质以实际参加反应的离子符号表示。(弱电解质、难溶性物质、气体、单质、氧化物等用分子式表示。)

②两等:离子方程式两边的原子个数,电荷总数均应相等。

[思考题]在pH=1的溶液中,可以大量共存的离子组是()

A.

B.公务员之家,全国公务员共同天地

C.

D.