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cl的氧化物都易溶于水,氧化物(Oxide)屬于化合物(當然也一定是純凈物)。其組成中只含兩種元素,其中一種一定為氧元素,另一種若為金屬元素,則稱為金屬氧化物;若另一種不為金屬元素,則稱之為非金屬氧化物。
廣義上的氧化物是指氧元素與另外一種化學元素組成的二元化合物,如二氧化碳(CO?)、氧化鈣(CaO)、一氧化碳(CO)等。但氧與電負性更大的氟結合形成的化合物則一般稱為氟化物而不是氧化物。
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關鍵詞 科學 實驗 學習興趣
科學是一門基礎學科,科學的發展離不開實驗的有效支持,而對于初中生而言,這個年齡階段正處于一個充滿好奇的時期,他們學習科學的動機往往是以滿足好奇心和感興趣為主的。科學教育中的實驗教學首要任務是如何激發學生對學習科學的興趣,并使這種“短暫”的興趣能夠穩定地保持并得以發展,從而提高他們學習科學的主動性和積極性。在平時的教學過程中,我主要抓以下幾點:
一、強直觀教學,培養學生興趣
“直觀”是看的見,摸得到的優點,“直觀”有時能直接說明問題,有時能幫助理解問題,會給學生留下深刻的印象,使學生從學習中得到無窮的樂趣。
在上浙教版《科學》八年級下冊“氧氣和氧化”的化學實驗中,課本在P37和P38,安排了2個活動,涉及到3個化學實驗。在P37中,將一根帶火星的木條伸入充滿氧氣的的集氣瓶里,觀察產生的現象,木條復燃。我做了如下處理:讓木條在集氣瓶中多伸一段時間,過一段時間之后,發現木條熄滅了,此時讓學生去思考,燃著的木條為什么會一下子熄滅的?由于有前期的實驗現象,學生討論起來便游刃有余,話語逐漸多了起來,一下子調動了學生學習的興趣,從而也對今后要學習的二氧化碳的知識有了一個預先的了解。這個活動一調節,即增加了學生對實驗的直觀了解,又給學生留下了深刻的印象。可謂一舉兩得。在P38中的活動中,兩個實驗,一個是硫在空氣和氧氣中燃燒,另一個是細鐵絲在氧氣中燃燒。觀察它們的現象。由于在課前準備工作做得較充分,實驗的效果很好,現象也很明顯,對于一個學生而言,也非常樂于接受。興趣是最好的老師,濃厚的學習興趣可以使人的各種感官,大腦處于最活躍的狀態,能夠最佳得接受教學信息,要讓學生不喜歡你這門科學課都難。
二、強化啟迪式教學,培養學生興趣
蘇霍姆林斯基曾說過,學生心靈深處有一種根深蒂固的需要,就是希望自己是個發現者。所以我們應該滿足學生的這種需要,不包辦,不滔滔不絕的滿堂灌,而應多啟發學生,以啟發促思考,以思考促多問,促進學生不斷的再思、再問。
在浙教版《科學》八年級下冊“二氧化碳”的化學實驗中,P61教材設計了探究二氧化碳性質的活動,二氧化碳使蠟燭火焰熄滅的實驗。這個實驗我是分小組實驗。在實驗之前,我讓學生討論上下兩支蠟燭哪支蠟燭先熄滅,學生馬上出來了兩種觀點:上面的先熄滅,因為燃燒使氣體熱脹冷縮,產生的二氧化碳氣體從杯子中逸出去之后,要先經過上面那支蠟燭,所以上面的那支蠟燭應該先熄滅;而另外一種觀點則是下面的蠟燭先熄滅,因為二氧化碳的密度比空氣大,所以二氧化碳氣體應該沉降下來,而二氧化碳是不助燃,所以下面的蠟燭先熄滅。那究竟哪種觀點正確呢?通過實驗,學生們的心中的疑問一下子豁然開朗,把科學的猜想與實驗事實的證明聯系起來,啟迪了學生的思維,收到明顯的教學效果。
三、用新穎的教學方法,穩定學習興趣
雖然科學實驗生動有趣,但科學原理和計算卻顯得枯燥乏味。為了鞏固科學實驗培養起來的學習興趣,采用新穎有趣的教法,不但能引起學生的興奮感和愉,而且在這種氣氛下學生能牢固地掌握知識。在教學中,教師根據教學內容的特點,可以采取諸如自學輔導法、質疑答疑法、對比論證法、邊講邊實驗法、對抗賽法、聽題判斷法和化學游戲法等多種啟發式教學方法,這些方法都能收到較好的教學效果。以對抗賽法為例,每章結束或臨近期中期末考試復習,都可以用此法,使枯燥乏味的復習變得生動活潑,而且通過這種方法復習的效果比題海戰術好得多。
比如每學完一章,教師事先擬訂好題目,布置學生課下準備,課上或組與組之間或男生與女生之間進行對抗賽,看誰答得又快又準確,在小黑板上記下各組的得分。參與激烈的競賽和角逐,學生的那股興奮勁是無法用語言來形容的,這樣的教學效果是反復做題、講題所無法達到的。總之,這種方法能考查學生思維的靈活性和敏捷性,使課堂氣氛異常活躍,學生的應變能力也能得到提高,學習興趣濃厚,知識掌握得牢固。另外,這種方法還適用于基本概念、基本原理及化學計算的教學,可以收到事半功倍的效果。
四、從詩詞中挖掘化學元素,增加學生的樂趣
關鍵詞:“問題鏈”教學; 初三化學; 復習課
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2016)03-012-001
化學復習課是對知識點的歸納,在進行復習的過程中要注重學生心理素質的培養,注重學生思維品質的提升。“問題鏈”的教學方式,是通過一連串有序列、有聯系、有中心、有系統性的教學問題展開教學活動,讓學生和教師從復習中發現問題,設計問題,通過問題將所復習的內容進行串聯。
一、導入式“問題鏈”
教師在進行復習課教學過程中,首先要對所授內容進行導入。此時設計的問題則需要對之前的課程有所承接,又可以引出后續教課內容,將學生的注意力引入到課堂中,讓學生產生強烈的求知欲。
比如學生們在生活中經常接觸可樂等碳酸飲料,教師可以就此設置問題進行提問。
教師:同學們在生活中會遇到打開可樂瓶蓋,有氣泡產生,這是為什么?
學生:打開瓶蓋,壓強減小,氣體溶解度隨之減小。
教師:回答的很好,那么大家還記得這是什么氣體嗎?
學生:CO2。
教師:對的,下面我們就系統的復習有關二氧化碳的性質。它有哪些物理性質和化學性質呢?實驗室制法如何?用途有哪些?
教師在進行導入式“問題鏈”的設計時候,要注意問題的循序漸進,開始可以設置比較簡單的問題,讓學生的學習從簡到難,逐步深入,引出教學內容和所要復習的知識點,并多給予學生鼓勵,引起學生學習的興趣。
二、深入式“問題鏈”
教師在進行引入式“問題鏈”之后,已經將學生引入到課堂復習內容之中,之后的復習和學習則不能單純停留在簡單的教學課程中。教師應當引導學生進行深入思考,就需要深入式“問題鏈”的設計,讓學生進行深度思考和學習。
比如在進行探究“溶解現象”的復習過程中,根據溶液的相關知識,教師就可以針對這個知識點進行問題設置。
教師:溶液是怎么形成的?
學生:物質溶解后形成的均一、穩定的混合物。
教師:溶液和懸濁液、乳濁液有什么區別?
學生:溶液是均一、穩定的,而懸濁液、乳濁液不具備這樣的性質。
教師:大家再思考一下,溶液一定是無色的嗎?
學生:不是,例如高錳酸鉀溶液是紫紅色的。
教師:那么大家回憶一下,哪些方法可以加快固體物質在水中的溶解速率?
學生:研細、加熱、攪拌。
教師:那么物質溶解過程中會伴隨怎樣的能量變化?
學生:有些物質溶于水溫度升高,如氫氧化鈉固體;有些物質溶于水溫度降低,如硝酸銨;有些物質溶于水溫度基本不變,如食鹽。
教師:同學們回答的非常好。下面我們通過實驗一起來回顧一下。
教師通過這樣一系列的深入式“問題鏈”復習了溶解現象,復習了溶液的相關內容,也讓學生比較系統的復習了本節內容。
三、總結對比性“問題鏈”
教師在教學過程中,為了方便學生記憶,還要對知識點進行總結,這個時候就可以對相關問題設置總結對比性的“問題鏈”。
比如在對初中常見化學元素進行總結的時候,教師在備案的時候可以進行表格制作,將“問題鏈”設計到表格中(如表1)。
表1:初中常見物質及與氧氣反應化學方程式
表格的形式形象直觀,易于記憶,通過總結對比性的“問題鏈”,可以讓學生更加準確地把控知識點,并將知識點與其他相似知識進行區分,對知識記憶更加牢固。
四、討論式“問題鏈”
教師在設計“問題鏈”的時候,可以針對討論小組進行問題設計。
比如在進行“氫氧化鈉樣品的成分探究”教學的時候,可以讓學生對氫氧化鈉樣品的成分進行討論及實驗(如圖1),并針對實驗討論小組進行問題鏈設計。如
圖1:實驗方案
本實驗通過二氧化碳氣體的測定檢測氫氧化鈉含量。
教師:在進行實驗過程中,所選用的酸性溶液為哪種溶液?為什么?
學生:稀鹽酸與氫氧化鈉反應會生成氯化氫氣體,但因為氯化氫氣體的產生對二氧化碳氣體測定產生影響。使用硫酸進行實驗,則需要保證硫酸的量充足,保證所有碳酸鈉完全轉化為二氧化碳氣體。
教師:濃硫酸在本次實驗中有什么作用?
學生1:能夠吸收水蒸氣。
學生2:第一個氫氧化鈉裝置吸收二氧化碳,反應后氫氧化鈉比反應前氫氧化鈉增加的質量就是吸收的二氧化碳質量。
學生3:吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳,防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳干擾實驗結果。
教師:還有哪些因素會對二氧化碳測定造成干擾?
學生1:氮氣可以驅趕二氧化碳氣體。
學生2:氫氧化鈉溶液也可以驅趕二氧化碳氣體。
學生3:空氣也會對二氧化碳氣體產生影響。
教師參與到學生的討論,通過提問的方式對學生的學習進行引導,則可以幫助學生鞏固知識內容,擴展知識范圍。
“問題鏈”的設計需要教師對于授課內容和范圍有充分的了解和認識,并且加入自己的獨到見解,才能提高設計的“問題鏈”的質量。
參考文獻:
[1]胡綺妙.對初三化學單元復習課有效性的反思和實踐[J]化學教與學,2014,09:20-24
[2]呂崧.初三化學復習課中“問題鏈”教學的實踐研究[J]化學教學,2014,09:37-40
一、我們周圍的空氣
(一)典例分析
【例1】(肇慶)按下圖組裝儀器,關閉止水夾,通電使紅磷燃燒。請回答下列問題。
(1)燃燒的現象是。
(2)紅磷燃燒一段時間后,自動熄滅了,你認為原因是。
(3)冷卻后,松開止水夾,你觀察到的現象是。
【分析】本題通過對課本實驗裝置的變形,考查測定空氣中氧氣含量的實驗原理的應用及實驗現象的判斷。(1)紅磷在電熱棒點燃下發生燃燒,產生大量白煙,然后火焰慢慢熄滅。(2)紅磷燃燒一段時間后,自動熄滅了,是由于集氣瓶內的氧氣已消耗完。(3)由于紅磷燃燒消耗集氣瓶內的氧氣,使瓶內壓強減小,冷卻后,松開止水夾,可以發現燒杯里的水倒吸到集氣瓶內(或燒杯的水面下降),集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的1/5。
【答案】(1)產生白煙,火焰慢慢熄滅(2)集氣瓶內的氧氣已消耗完(3)燒杯里的水倒吸到集氣瓶內(或燒杯的水面下降),集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的1/5
【點評】此類題主要考查有關測定空氣中氧氣的含量的實驗原理、操作步驟、實驗現象及注意事項等。試題常通過設置多種多樣的實驗裝置,考查同學們對測定空氣中氧氣含量的實驗原理的掌握程度,也有的考查對實驗產生的誤差進行分析。
【例2】(日照)下列說法錯誤的是()
A.紅磷在氧氣中燃燒時,產生大量白煙
B.木炭在氧氣中燃燒時,發出白光,生成黑色固體
C.鐵絲在氧氣中劇烈燃燒時,火星四射,生成黑色固體
D.硫粉在氧氣中燃燒時,發出藍紫色火焰,聞到刺激性氣味
【分析】本題主要考查氧氣的典型化學性質正誤的判斷,重點考查幾種典型物質在空氣或氧氣中燃燒的現象正誤的判斷。解答此類題既要掌握幾種典型物質在空氣或氧氣中燃燒的現象,又要仔細辨別其在空氣中與在氧氣中燃燒的現象差異。根據四種典型物質在氧氣中燃燒的現象可知,木炭在氧氣中燃燒時,發出白光,生成能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體,不是黑色固體,因此B不正確。
【答案】B
【點評】此類題主要考查氧氣的性質及用途正誤的判斷。常通過生產生活中的應用,考查物理性質及用途;通過典型實驗的操作、現象及注意事項,考查化學性質及應用。
【例3】(本溪)根據以下常用的實驗儀器,回答下列問題。
(1)寫出部分儀器的名稱:②;⑧。
(2)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣,選用的儀器有①②⑤⑥⑦,還缺少的一種儀器是,反應的化學方程式是。實驗結束后,發現收集的氧氣不純,原因可能是(答一點即可)。
【分析】本題通過給出常用儀器考查制取氧氣所用儀器選擇的判斷。(1)根據所給儀器可知,②是試管,⑧是水槽。(2)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣需要加熱,而所給五種儀器沒有酒精燈,因此還缺少酒精燈。高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,據此可寫出化學方程式。實驗結束后,發現收集的氧氣不純,要從實驗操作的角度去考慮,可能是導管口剛有氣泡冒出就收集,也可能是實驗開始前集氣瓶預先未裝滿水等,答出一條即可。
【答案】(1)試管水槽(2)③(或酒精燈)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 導管口剛有氣泡冒出就收集(或集氣瓶事先未裝滿水等)
【點評】此類題主要通過給出常用儀器或實驗裝置,考查制取氧氣所用儀器或裝置選擇的判斷。常結合給出的儀器或裝置,考查制取氧氣所用儀器名稱、實驗藥品、反應原理、實驗步驟、反應裝置、收集方法、驗滿方法、檢驗方法和注意事項等。
(二)專題演練
1.(貴陽)空氣是一種寶貴的自然資源。空氣中含量最多的兩種氣體是()
A.N2、O2B.N2、CO2C.O2、H2OD.CO2、H2O
2.(廣州)下列關于空氣中各組成成分的說法正確的是( )
A.空氣中的O2只有點燃時才能發生化學反應
B.空氣中的CO2是導致酸雨的主要原因
C.空氣中的N2可作為生產氮肥的原料
D.空氣中的稀有氣體沒有任何使用價值
3.(淮安)為了得到較純凈的氮氣,某同學采用燃燒法除去一瓶空氣中的氧氣,下列物質中最適宜選用的是()
A.紅磷B.硫粉C.蠟燭D.鐵絲
4.(重慶)下列關于O2的說法不科學的是()
A.常用帶火星的木條來檢驗空氣中的O2
B.硫在O2里燃燒產生明亮的藍紫色火焰
C.工業上將空氣液化后再進行分離來制取O2
D.加熱KClO3制O2,可用MnO2作催化劑
5.(昆明)某同學觀察演示實驗后,做的下列筆記不正確的是()
A.硫在氧氣里燃燒,發出微弱的淡藍色火焰
B.木炭在氧氣里燃燒,發出白光
C.鐵絲在氧氣里燃燒,火星四射,生成黑色固體
D.紅磷在空氣里燃燒,產生大量白煙
6.(南寧)實現“低碳經濟”的一種策略,是節約能源。如下圖所示的四種制取氧氣的方法中最節能的是()
A.①B.②C.③D.④
7.(咸寧)據探測衛星發回的數據分析,火星大氣中95%是二氧化碳,其余為少量的氮氣、氫氣,還找到了有液態水存在的證據。根據以上信息,某同學作出如下推斷:①火星大氣是混合物,②火星大氣與地球大氣成分相似,③火星上鋼鐵不容易生銹,④火星環境適宜人類生存,⑤火星上溫室效應顯著。你認為正確的是()
A.①③⑤B.②③⑤C.②③④D.①④⑤
8.(陜西)下圖是實驗室制取氧氣的兩種裝置,請回答下列問題。
(1)寫出甲裝置中發生反應的化學方程式:。
(2)乙裝置收集氧氣時需要用帶火星的木條來驗滿,這是利用了氧氣的性。甲、乙兩種制取氧氣的方法相比,乙方法的優點是。
9.(呼倫貝爾)結合下圖所示實驗裝置,回答下列問題。
(1)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時,應選用裝置作氣體發生裝置(填字母,下同),其反應的化學方程式為;若用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣,則選用的氣體發生裝置為,其反應的化學方程式為。
(2)通過查閱資料得知:①實驗室可用加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物來制取氨氣;②一氧化氮氣體難溶于水,在空氣中容易發生反應2NO+O2=2NO2 。
那么,在實驗室里制取氨氣應選擇的氣體發生裝置為;收集一氧化氮氣體應選擇的裝置是。
(3)如果用F裝置干燥氧氣,則F裝置中應裝入的液體為;氧氣應從端進入F中(填“a”或“b”,下同);如果用裝滿水的F裝置收集氫氣,則氫氣應從端進入F中。
10.(天津)根據下列實驗裝置圖,按要求回答有關問題。
(1)寫出圖中帶有標號的儀器名稱:a。
(2)實驗室用大理石和稀鹽酸制取并收集二氧化碳,應選用的裝置為(填序號),檢驗二氧化碳已收集滿的方法是。
(3)實驗室用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取并收集較干燥的氧氣時,應選用的裝置是(填序號),反應的化學方程式為;若實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取并用排水法收集氧氣,停止加熱時,應先將導管移出水面,然后再。
(4)實驗室還可以用分解過氧化氫溶液的方法制取氧氣。常溫下,在試管中分別加入下列物質,把帶火星的木條伸入試管,不能使木條復燃的是。
A.5mL5%的過氧化氫溶液
B.5mL5%的過氧化氫溶液和少量二氧化錳
C.5mL5%的過氧化氫溶液和少量硫酸銅溶液
D.5mL5%的過氧化氫溶液和少量紅磚粉末
二、水與常見的溶液
(一)典例分析
【例1】(海南)下列關于水的說法正確的是()
A.礦泉水是純凈物B.過濾可除去水中的固體雜質
C.水資源是取之不盡的D.將硬水降溫可降低水的硬度
【分析】本題綜合考查與水有關的知識及應用。由于礦泉水中含有多種礦物質離子,如Ca2+、Mg2+,還有一些微量元素等,因此礦泉水不是純凈物,而是混合物,A不正確;過濾是一種從液體中分離出不溶性固體的方法,利用它可將不溶于水的固體雜質與水分離開來,B正確;水循環系統雖使水的總量保持不變,但是淡水的量卻不斷減少,因此水資源不是取之不盡的,C不正確;降低水的硬度常用煮沸或蒸餾的方法,降溫不能除去水中的可溶性Ca2+、Mg2+,D不正確。
【答案】B
【點評】此類題常將電解水實驗現象及結論、硬水的檢驗、凈化水的方法、水資源及利用等知識融合在一起進行綜合考查,也有將溶液及相關概念與水的知識相融合進行綜合考查,主要考查對此部分基礎知識內容掌握的能力。其中,水的利用、防止水污染、節約用水的方法等,常結合當年與水有關的重大事件及生產生活實際來考查。
【例2】(陜西)下表是KNO3在不同溫度時的溶解度,請回答下列問題。
濕度/℃020406080100
溶解度/g13.331.663.9110169246
(1)分析表中數據,歸納出KNO3的溶解度隨溫度變化的規律:。
(2)20℃時,在裝有5gKNO3晶體的試管中,加入10g水并充分振蕩,此時所得溶液為溶液(填“飽和”或“不飽和”)。再將該試管放入盛有熱水的燒杯中,使試管內溶液溫度升至60℃,此時試管內的溶液中溶質與溶劑的質量比為。
(3)配制一定溶質質量分數的KNO3溶液時,溶解過程所需要的儀器有。
【分析】本題主要考查溶液及溶解度知識的綜合應用。 (1)根據所給KNO3各溫度的溶解度數據可知,KNO3的溶解度隨溫度的升高而增大。(2)根據20℃時KNO3的溶解度為31.6g,可知100g水溶解31.6gKNO3剛好形成飽和溶液,那么,20℃時10g水最多只能溶解3.16g KNO3晶體,不能將5gKNO3全部溶解。而60℃時KNO3的溶解度為110g,即60℃時10g水最多能溶解11gKNO3,顯然,在60℃時5gKNO3晶體能全部溶解在10g水中,形成不飽和溶液,其溶質與溶劑的質量比為5g∶10g=1∶2。(3)配制溶液時,溶解過程需在燒杯內完成,為了加快溶解還需用玻璃棒攪拌,因此,需要的儀器是燒杯和玻璃棒。
【答案】(1)隨溫度的升高而增大(2)飽和1∶2(3)燒杯和玻璃棒
【點評】此類題常以溶解度及曲線為核心,綜合考查飽和溶液與不飽和溶液的判斷及相互轉化、比較幾種物質溶解度的大小、飽和溶液的溶質質量分數的大小判斷,及分離可溶性物質時適用的結晶方法等,為中考必考內容。
(二)專題演練
1.(西寧)下列關于溶液的敘述中正確的是()
A.無色透明的液體一定是溶液B.溶液中只能有一種溶質
C.植物油分散到水中可以形成溶液D.溶液中各部分的性質均相同
2.(玉溪)在室溫下,將下列物質各5g分別放入50g水中攪拌后觀察,現象最相似的是()
A.Fe2(SO4)3、KMnO4B.CuSO4、NaCl
C.CuO、MnO2D.NaOH、NH4NO3
3.(北海)下列關于溶液的說法中正確的是()
A.將植物油與水混合形成溶液
B.氣體、液體、固體均可作溶質
C.配制溶液時,攪拌可增大溶質的溶解度
D.將6%的氫氧化鉀溶液倒出一半,剩余溶液溶質質量分數為3%
4.(南寧)如圖所示,將水分別滴入裝有氫氧化鈉固體和硝酸銨固體的兩支試管中,下列說法錯誤的是()
A.硝酸銨固體溶解時會吸收熱量
B.氫氧化鈉固體溶解時會放出熱量
C.A、B兩只燒杯的溶液中都有固體析出
D.A、B兩只燒杯中溶液的溶質質量分數都保持不變
5.(湘潭)右圖為A、B、C三種物質的溶解度曲線,據圖回答:
(1)t3℃時,A、B、C三種物質的溶解度大小關系是。
(2)a點的含義是。
(3)t1℃時,將A物質40g加入到50g水中,充分攪拌,形成溶液的質量是g。
(4)將t1℃時A、B、C三種物質飽和溶液的溫度升高到t3℃,三種溶液的溶質質量分數大小關系是。
6.(西寧)今年我國南方多個省份遭受大范圍持續干旱,災區飲用水安全備受關注。
(1)除去水中難溶性固體雜質的操作是。
(2)檢驗水樣是硬水還是軟水,可用的物質是;測定水樣的酸堿度可用。
(3)下列關于水的說法正確的是。
A.水是有機物,能賦予生命B.愛護水資源,要節約用水,還要防止水體污染
C.水是由氫原子和氧原子構成的D.水中氧元素含量很高,能提供人體所需的氧氣
7.(天津)溶液在生產和科研中具有廣泛的用途,與人們的生活密不可分。
(1)衣服上沾的油污,可用汽油洗去,是因為汽油能油污(填“溶解”或“乳化”)。
(2)喝了冰鎮汽水以后,常常會打嗝。這種現象說明氣體的溶解度與有關。
(3)某固體物質的溶解度曲線如下圖所示:
20℃時,要使接近飽和的該物質的溶液變為飽和溶液,通常可采用三種方法,它們分別是、、。
8. (沈陽)小玉幫助老師配制KNO3的飽和溶液,以備全班實驗使用。此時實驗室溫度為25℃,老師提供的藥品是含有少量NaCl的KNO3固體。
(1)她查閱了兩種物質的溶解度曲線,如圖1所示。25℃時,KNO3的溶解度是g。經分析,KNO3中混有少量NaCl的提純方法是,用此法獲得了足量的KNO3固體。
圖1圖2
(2)小玉配制700gKNO3飽和溶液的過程如下:
①計算。
②稱量。準確稱量KNO3固體g。
③量取。用 (填“100mL”、“500mL”或“1000mL”)量筒量取蒸餾水,操作如圖2所示。
④溶解。將KNO3和水分別加入大燒杯中,攪拌使固體完全溶解。
請指出小玉在配制溶液過程中的操作錯誤:。由于以上錯誤操作,他配得的不是KNO3飽和溶液,要得到該溫度下的飽和溶液,他可能采用的方法是。
最后小玉將配得的飽和溶液裝瓶,貼上標簽備用。
9.(永州)如下圖所示,圖1是教材中水電解實驗裝置,圖2是我市化學老師針對圖l實驗自創的新裝置。
圖1圖2
圖2的創新實驗操作步驟如下:
先將裝置固定在鐵架臺上,向其中注入250g溶質質量分數為8%的氫氧化鈉溶液作電解液,以增強溶液的導電性,用注射器將電解液注滿移液管并倒立在裝置的兩極,連接好導線,開啟直流電源至16V,約4分鐘,產生一定量的氣體時,關閉電源,隨即檢驗兩極產生的氣體。
請你結合上述圖示和操作步驟,回答下列問題。
(1)配制250g溶質質量分數為8%的氫氧化鈉溶液,需固體氧氧化鈉g。
(2)圖2中與電源正極相連接的移液管中收集到的氣體是(填化學式),檢驗此氣體的方法是。
(3)你認為圖2的創新實驗相對圖l來說,所具備的優點組合是(填字母編號)。
①實驗時,手不用直接接觸有腐蝕性的電解液②使用注射針頭作電極,兩極距離近,反應快③非常方便兩極氣體的檢驗④所用實驗器材都是用家里常見的物品改制而成
A.①②③B.①③④C.②③④D.①②③④
10.(河北)已知氯化鈉溶液和硝酸銀溶液反應生成氯化銀(AgCl)沉淀和硝酸鈉。為測定某生理鹽水的溶質質量分數,將生理鹽水樣品與足量的硝酸銀溶液混合,有關實驗數據如下表:
反應前反應后
實驗數據
生理鹽水樣品的質量加入硝酸銀溶液的質量過濾后剩余溶液的質量
130g40g167.13g
(1)反應后生成氯化銀的質量為g。
(2)計算該生理鹽水的溶質質量分數。
三、碳及其氧化物
(一)典例分析
【例1】(重慶)下列有關碳和碳的氧化物的說法不正確的是()
A.C可以將CuO 中的Cu 置換出來B.在一定條件下CO2 能夠轉變成CO
C.CO2 能使被石蕊染成紫色的干花變紅D.金剛石、石墨和C60都是碳元素的單質
【分析】本題綜合考查碳的單質及其氧化物的組成、性質及應用。由于C單質具有還原性,可以將CuO 中的Cu 置換出來,因此A正確;CO2與C在高溫時反應可以生成CO,因此CO2 可以轉變成CO,B正確;由于酸才能使紫色石蕊試液變紅, CO2只有與水反應才能生成酸,因此CO2 不能使被石蕊染成紫色的干花變紅,C不正確;金剛石、石墨和C60都是碳元素的單質,因此D正確。
【答案】C
【點評】此類題常將碳的單質及其氧化物的組成、性質和用途融合到一起,進行綜合考查。重點考查碳的典型單質的性質及用途,一氧化碳與二氧化碳的性質與用途及二者的相互轉化。
【例2】(瀘州)下圖是實驗室用碳酸鈣與稀鹽酸反應制取二氧化碳并驗證其性質的實驗裝置圖,試根據題目要求回答下列問題。
(1)儀器a的名稱是,裝置A中發生的化學方程式為,裝置C中觀察到的現象是。
(2)裝置D中觀察到下層蠟燭先熄滅,上層蠟燭后熄滅,說明二氧化碳的密度比空氣大,它不能燃燒,也不能支持燃燒。由此可知,二氧化碳在生活中可用于。
(3)實驗室用裝置E來收集二氧化碳時,二氧化碳應從通入(填“c端”或“d端”)。
【分析】本題綜合考查二氧化碳的制法及性質的應用。(1)儀器a是長頸漏斗;裝置A是用于制取二氧化碳的,其所用藥品是碳酸鈣與稀鹽酸,據此可寫出此反應的化學方程式;產生的二氧化碳通過C裝置后,由于二氧化碳與石蕊試液中的水反應生成碳酸,可使石蕊試液變成紅色。(2)根據蠟燭會熄滅,聯想生活知識,可利用二氧化碳來滅火。(3)由于二氧化碳密度比空氣大,用E裝置來收集時,應將二氧化碳從c端通入,瓶內空氣由d端排出。
【答案】(1)長頸漏斗 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O紫色的石蕊試液變紅(2)滅火(3)c端
【點評】此類題常通過制取二氧化碳的裝置考查與二氧化碳性質相關的應用,重點考查實驗室制取二氧化碳所用藥品、反應原理、檢驗、除雜質、干燥方法及其性質的應用。
(二)專題演練
1.(南通)下列有關碳及其氧化物的說法錯誤的是()
A.CO與CO2 可用澄清石灰水區分B.CO具有還原性,可用于鐵的冶煉
C.CO2的過多排放可導致酸雨的產生D.金剛石和石墨的結構中碳原子排列方式不同
2.(昆明)關于CO和CO2的說法錯誤的是()
A.CO2是綠色植物光合作用的原料之一
B.CO能燃燒、具有毒性和還原性
C.CO2不供給呼吸的性質和CO的毒性都會致人死亡
D.CO和CO2性質和用途的較大差異,是因為組成它們的元素的種類不同
3.(南充)下列有關二氧化碳的檢驗、制備和用途能達到目的的是()
A. 干冰用于人工降雨
B.二氧化碳氣體通入紫色石蕊試液中,溶液變為藍色
C.用塊狀石灰石和稀硫酸迅速制備大量二氧化碳
D.將燃著的木條伸入集氣瓶,火焰立即熄滅,證明瓶內原有氣體就是二氧化碳
4.(海南)一氧化碳中混有少量的二氧化碳,下列除去二氧化碳的方法中正確的是()
A.點燃混合氣體B.將混合氣體通過灼熱的氧化銅
C.將混合氣體通過濃硫酸D.將混合氣體通過氫氧化鈉溶液
5.(郴州)將3g碳和6g氧氣放入一密閉容器中,點火燃燒后,容器中的氣體為(填“純凈物”或“混合物”);當恢復到原溫度時,容器內的壓強(填“增大”、“減少”或“不變”)。
6.(昆明)右圖中“”表示A在一定條件下可以轉化為B,“―”表示相連的兩種物質間在一定條件下可以發生反應。
A、B、C、D各是一氧化碳、木炭粉、氧化銅、氧氣中的某一種物質,請你推斷(用化學式表示):B是,D是。
7.(昆明)請回憶你觀察過的“用木炭還原氧化銅”的演示實驗,并根據下列教材圖示回答問題。
(1)寫出用木炭還原氧化銅的化學方程式:。
(2)反應進行一段時間后,為了進一步探究試管中剩余固體的組成,待試管冷卻到室溫后,取剩余固體于燒杯中,再加入過量的稀硫酸,充分反應后過濾:①若濾紙上留有黑色、紅色固體,而濾液為無色,則濾液中的溶質是,說明試管中的剩余固體為。②若濾紙上留有黑色、紅色固體,而濾液呈藍色,此時濾液中的溶質是。
8.(昆明)請回憶老師做的“傾倒二氧化碳”的演示實驗,并結合下圖回答問題。
甲、乙兩同學共同收集滿兩瓶質量相同的二氧化碳氣體,并分別將二氧化碳氣體慢慢倒入燒杯中,請分析回答:
①甲同學用甲圖的傾倒方式向燒杯中傾倒足夠的二氧化碳,我們觀察到兩根蠟燭是由下而上熄滅,請你告訴我們,為什么是由下而上熄滅?。
②乙同學用乙圖的傾倒方式向燒杯中傾倒足夠的二氧化碳,我們觀察到蠟燭都沒有熄滅,請你聯系學科知識分析,用乙圖的傾倒方式為什么二氧化碳沒有進入燒杯?。
9.(聊城)根據下列裝置圖,回答有關問題:
(1)實驗室制取CO2時,從長頸漏斗中加入的試劑名稱是;用裝置A還可以制取(填一種氣體即可)。
(2)收集CO2的裝置是。
(3)如圖E所示,向燒杯中傾倒二氧化碳,下層蠟燭先熄滅,上層蠟燭后熄滅,說明二氧化碳具有的性質是且密度比空氣的大,因此,二氧化碳可用于。
10.(河南)碳是形成化合物種類最多的元素,含碳物質是中學化學研究的重要內容。
(1)“低碳生活”倡導低能量、低消耗,主要是為了減少的排放量(填化學式)。
(2)右圖為元素周期表中的一格,下列說法不正確的是 (填標號)。
A.碳元素屬于非金屬元素
B.碳原子核內質子數為6
C.碳元素的原子結構示意圖為
D.碳的相對原子質量為12.01
(3)甲、乙、丙、丁是初中化學常見的化合物,甲和乙中含有碳元素,丙能作干燥劑。它們之間有如下圖所示的轉化關系(部分物質和反應條件已略去)。則甲的化學式為,丙轉化為丁的化學方程式為。
(4)上面右圖是某趣味實驗裝置圖。擠壓膠頭滴管后,可觀察到氣球脹大的現象。請分析其原因,并寫出化學方程式:。
(5)利用下圖裝置可做CO還原Fe2O3的實驗,并檢驗該反應生成的氣體產物。已知由A裝置制取的CO氣體中混有少量的CO2。
①CO與Fe2O3反應的化學方程式為。
②氣體通過裝置的順序是:A (裝置不能重復使用)。
③從環保角度考慮,對以上裝置的改進措施是。
(6)稱取12.5g石灰石(主要成分是CaCO3,雜質不參加反應)放入燒杯中,向其中加入50g稀鹽酸,二者恰好完全反應。反應結束后,稱量燒杯中剩余物質的總質量為58.1g(不包括燒杯的質量,且氣體的溶解忽略不計)。試計算石灰石中雜質的質量分數。
四、金屬與金屬材料
(一)典例分析
【例1】(本溪)為驗證鋅、鐵、銅三種金屬的活動性順序,張麗和王宇同學設計了不同的實驗方案進行實驗,都達到了實驗目的。他們所用的試劑有鋅片、鐵片、銅片、硫酸鋅溶液、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液。實驗方案如下:
實驗方案
方案一
方案二
實驗操作
(1)方案一中選擇的金屬是。
(2) 方案二中能發生反應的化學方程式為。
(3)李軍又設計一個新的方案,也能達到實驗目的。即將三種金屬同時放入一種溶液中,該溶液中的溶質在物質分類上和前兩位同學所用的不同,他選擇的溶液是。
【分析】本題主要考查對驗證三種金屬活動性順序實驗方案所需試劑的判斷。(1)驗證三種金屬的活動性順序,如果選擇一種金屬放入兩種溶液中,則應選擇中間的金屬和兩邊金屬的鹽溶液,因此方案一中應選擇的金屬是鐵片。(2)如果用兩種金屬同時放入一種溶液中,則應選擇兩邊的金屬和中間金屬的鹽溶液,因此應選擇的金屬是鋅片和銅片,鹽溶液是硫酸亞鐵溶液,其中鋅能與硫酸亞鐵溶液發生反應,據此可寫出化學方程式。(3)如果不用金屬與鹽溶液是否反應來驗證,還可以選擇金屬與稀酸能否反應及反應速率快慢來判斷。如將三種金屬同時放入稀鹽酸中,根據銅不反應、鋅比鐵反應的速率快,也可驗證出三種金屬的活動性順序。
【答案】(1)鐵片(2)Zn+FeSO4 =ZnSO4+Fe(3)稀鹽酸(或稀硫酸)
【點評】此類題是中考必考內容,主要考查金屬活動性順序的判斷,多通過給出金屬與酸、鹽溶液反應的現象,確定幾種金屬的活動性順序;也有通過實驗探究,考查金屬活動性順序的應用。比較兩種金屬活動性順序,既可用金屬與鹽溶液能否反應來判斷,也可通過兩種金屬能否與稀酸反應或與稀酸反應的快慢來比較。若要排出三種或三種以上金屬的活動性順序,則應選擇采取逐個比較的方法來進行,直至排出金屬活動性順序為止。同時,在應用金屬活動性順序解決實際問題時,還要抓住其適用的范圍、限制條件及置換規律。
【例2】(衡陽)金屬資源是不可再生的資源,保護金屬資源是我們刻不容緩的職責。下列有關敘述不正確的是()
A.大力開采礦物以保障金屬材料的使用
B.提高廢舊金屬的回收利用率
C.在金屬制品上刷漆、涂油等防止金屬腐蝕
D.用特種塑料代替金屬制造機器的零部件
【分析】本題主要考查金屬資源的保護及防止銹蝕的方法等正誤的判斷。要合理有計劃地開采金屬資源,不宜提倡大力開采金屬資源,因此A不正確;保護金屬資源,一方面要回收廢舊金屬,另一方面要提高廢舊金屬的回收利用率,因此B正確;在金屬制品上刷漆、涂油等方法,都可以防止金屬的銹蝕,因此C正確;可以通過尋找金屬替代品的方法來保護金屬資源,如用特種塑料代替金屬制造機器的零部件等,因此D正確。
【答案】A
【點評】此類題常將鋼鐵銹蝕的原理及保護金屬資源的常見具體方法等知識融合在一起進行綜合考查,試題多以生產生活實例情境作為考查對象,主要考查同學們利用所學知識解決實際問題的能力。
(二)專題演練
1.(遵義)下列各種物質中,都屬于金屬材料的一組是()
A.陶瓷、塑料B.不銹鋼、汞C.鐵、氧化鐵D.橡膠、玻璃
2.(玉溪)按圖中所標要求組裝好以下Ⅰ~Ⅲ裝置,擱置一段時間后,觀察所產生的現象。下列有關敘述正確的是()
A.Ⅰ、Ⅱ裝置中左邊液面下降,右邊液面上升
B.Ⅱ、Ⅲ裝置中左邊液面上升,右邊液面下降
C.Ⅰ、Ⅲ裝置中左邊液面上升,右邊液面下降
D.Ⅰ裝置中左邊液面上升,右邊液面下降,Ⅱ裝置中左邊液面下降,右邊液面上升
3.(赤峰)某同學將金屬氧化物知識整理如下:
有銀白色固體附著,這說明。
(2)乙同學認為上述實驗不足以得出四種金屬的活動性順序,想再補充一個實驗,請你和乙同學一起設計一個實驗方案并進行實驗,達到探究目的。
實驗步驟
實驗現象
結論
(3)通過以上探究,四種金屬的活動性由強到弱的順序是。
11.(陜西)秦始皇陵銅車馬、青銅仙鶴、樹下仕女圖等10件頂級國寶,聚首“2011西安世園會”。
(1)秦始皇陵銅車馬出土時表面有一些銅銹,銅銹的主要成分是堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]。銅生銹除了與氧氣和水有關外,從堿式碳酸銅的化學式推知,還與空氣中的有關。
(2)青銅仙鶴的主要成分是銅合金。一般來說,合金與組成它的純金屬相比,其性能會發生改變,改變之一是。
(3)樹下仕女圖的主要材料含有天然纖維,除天然纖維外,現代人們還使用合成纖維。鑒別天然纖維與合成纖維常用的化學方法是法。
12.(昆明)100g某硫酸銅溶液恰好與5.6g鐵完全反應。求:
(1)生成銅的質量。
(2)反應后所得溶液的溶質質量分數。(計算結果精確到0.1%)
五、酸堿鹽
(一)典例分析
【例1】(廣州)下列物質能夠反應,且沒有明顯現象的是()
A.Na2CO3溶液加入澄清石灰水中B.Fe2O3加入NaOH溶液中
C.稀HCl滴入Ba(OH)2溶液中D.CO2通入澄清石灰水中
【分析】本題通過酸堿鹽之間的相互反應,考查復分解反應發生條件的判斷及應用。解答此題,一定要抓住復分解反應發生的條件及常見的酸堿鹽溶解性表來判斷。Na2CO3溶液加入澄清石灰水能反應且有白色沉淀產生,因此A不符合;Fe2O3加入NaOH溶液中不反應,因此B不符合;稀HCl滴入Ba(OH)2溶液中是酸堿中和反應,有水生成,無明顯現象,因此C符合;CO2通入澄清石灰水中會變渾濁,能發生反應,且有明顯現象,因此D不符合。
【答案】C
【點評】此類題主要考查酸堿鹽的性質及應用,除通過復分解反應發生的條件判斷外,還可以通過酸堿鹽的鑒別、除雜等多種方式來進行。解答此類題的關鍵,就是要抓住常見酸堿鹽之間的性質,利用物質的檢驗、鑒別及除雜等相關原理來完成相應的問題。
【例2】(樂山)如下圖所示,X溶液與AgNO3、Na2CO3、
Na2SO4三種溶液發生反應均生成白色沉淀。則X可能是下列哪種物質的溶液()
A.HNO3或KNO3
B.HCl或H2SO4
C.BaCl2或CaCl2
D.NaOH 或Ca(OH)2
【分析】本題通過常見酸堿鹽之間反應的實驗現象,考查酸堿鹽性質的應用。解答此題可利用排除法。酸不能與Na2CO3反應產生白色沉淀,因此可排除A、B;NaOH 或Ca(OH)2不能與Na2SO4反應生成白色沉淀,可排除D;C中BaCl2可分別與AgNO3、Na2CO3、Na2SO4三種溶液發生反應,均生成白色沉淀,CaCl2可與AgNO3、Na2CO3兩種溶液發生反應生成白色沉淀,只要是BaCl2或CaCl2中的一種能與三種溶液發生反應均生成白色沉淀即可,因此C正確。
【答案】C
【點評】此類題主要考查典型酸堿鹽的性質及應用。解答此類題一定要選準突破口,利用特殊現象將答案范圍縮小,然后再按實驗現象逐一判斷,確定出正確答案。解答此類題的關鍵,是掌握常見酸堿鹽的典型性質。
(二)專題演練
1.(昆明)下列對酸、堿、鹽性質的歸納不正確的是()
A.酸能與某些金屬氧化物反應生成鹽和水
B.堿能與某些非金屬氧化物反應生成鹽和水
C.酸能與堿反應生成鹽和水
D.有鹽和水生成的反應一定是中和反應
2.(本溪)下列物質長期放置在敞口容器中,質量明顯減少的是()
A.大理石B.氫氧化鈉固體C.濃鹽酸D.氯化鈉固體
3.(昆明)下列鑒別化肥的方法不合理的是()
A.用觀察法可鑒別氮肥和磷礦粉
B.用聞氣味的方法可鑒別碳酸氫銨和氯化銨
C.用加硝酸銀溶液的方法可鑒別硝酸鉀和氯化鉀
D.用加入熟石灰研磨的方法可鑒別硫酸銨和氯化銨
4.(山西)物質的性質決定其保存方法。固體氫氧化鈉具有以下性質:①白色固體,②有腐蝕性,③易吸收水分,④能與空氣中的二氧化碳反應。由此可知,氫氧化鈉固體必須密封保存的主要原因是()
A.①②B.②③C.①③D.③④
5.(天津)生活中一些物質的pH如下表所示,其中顯酸性的是()
CuO粉末
9.(昭通)有一包固體可能含有CaCl2、Na2SO4、Na2CO3、KNO3中的一種或幾種。現對其進行如下實驗:
①取少量固體于試管中,加適量蒸餾水,固體完全溶解形成無色透明溶液;
②取少量上述溶液,加過量稀硫酸,有氣泡產生;
③所得溶液少量,滴加BaCl2溶液,產生白色沉底。
分析以上實驗現象,對原固體組成的判斷正確的是()
A.肯定有Na2CO3,無CaCl2
B.肯定有Na2CO3、Na2SO4,無CaCl2
C.肯定有Na2CO3、Na2SO4,可能有KNO3、CaCl2
D.肯定有Na2SO4,可能有KNO3、CaCl2
10.(郴州)構建知識網絡,可以幫助我們理解知識間的內在聯系。下圖是鹽酸與不同類別物質之間反應的知識網絡。
(1)圖中M應為類物質。
(2)實驗室常用M與稀HCl反應制取CO2,寫出M的化學式:。
(3)鹽酸能與堿反應的實質,是鹽酸中的與堿中的OH-反應生成H2O(寫離子符號)。
(4)工業上常用稀HCl除鐵銹(主要成分Fe2O3)的化學方程式是。
11.(郴州)要除去NaCl樣品中少量的Na2SO4和CuCl2雜質,請根據所提供的試劑:NaOH溶液、稀HCl、BaCl2溶液,分析并完成下列有關問題。
(1)第一步:取NaCl樣品溶于水,加入過量的試劑,完全反應后,過濾,除去樣品中CuCl2雜質;所發生反應的化學方程式是。
(2)第二步:在第一步所得濾液中加入適量的試劑,完全反應后,再過濾,除去樣品中雜質。
(3)第三步:在第二步所得濾液中加入足量的稀HCl,完全反應后,再進行操作,最后得到NaCl固體。
12.(永州)某白色固體可能由氫氧化鋇[化學式為Ba(OH)2]、氫氧化鈉中的一種或兩種組成。為確定該固體物質的成分,某化學興趣小組進行下列探究活動,請你認真閱讀有關信息,回答相關問題。
【查閱資料】(1) Ba(OH)2是一種強堿,具有NaOH相似的化學性質。
(2)部分酸、堿、鹽的溶解性如下表所示:
不溶
【提出猜想】猜想I :該固體是NaOH。
猜想Ⅱ:該固體是Ba(OH)2。
猜想Ⅲ:該固體是Ba(OH)2、NaOH的混合物。
【設計實驗】
實驗步驟
實驗現象
實驗結論
①取少量樣品溶于水制成溶液,向其中滴加硫酸鈉溶液
有白色沉淀出現
表明原樣品中一定含有(填化學式)
②向①中繼續滴加硫酸鈉溶液,直至沉淀不再增加為止,靜置后,用pH試紙檢測溶液酸堿性
溶液呈強堿性
表明原樣品中還含有氫氧化鈉
【問題討論】
(1)實驗步驟①中發生反應的化學方程式為。
(2)實驗步驟②得出的實驗結論(填“正確”或“不正確”)。
(3)如果在上述實驗中用稀硫酸代替硫酸鈉溶液,實驗步驟和實驗現象均相同,你可以判斷出猜想是成立的。
專題Ⅱ 物質構成的奧秘
一、化學物質的多樣性
(一)典例分析
【例1】(本溪)生活中的下列物質屬于純凈物的是()
A.金剛石B.可樂飲料C.合金戒指 D.生理鹽水
【分析】本題通過給出實物圖示,考查屬于純凈物的判斷。解答此題還是要通過給出的物質來判斷其所屬的類別。金剛石是由碳元素組成的單質,屬于純凈物;可樂飲料、生理鹽水均屬于溶液,溶液一定是混合物;合金戒指是由金屬材料制成,合金一定是混合物。
【答案】A
【點評】此類題常通過給出物質或物質的實物模型以及物質的微粒圖示,來考查物質屬于純凈物還是混合物的判斷。此類題除本題的考查方式外,還有的單獨判斷物質屬于純凈物、單質或化合物、氧化物還是有機物,或者按一定規律排列物質的順序等。解答此類題一定要對每種物質的組成各個擊破,才能作出正確的判斷。
【例2】(株洲)對物質進行分類,是研究物質的基本方法。在下面的四種化合物中,與另外三種不屬于同一類別的物質是()
A.MgSO4B.NaNO3C.NaHCO3D.P2O5
【分析】本題主要考查物質簡單分類的判斷。解答本題應先判斷物質所屬類別,然后判斷其中不同的一種物質。MgSO4、NaNO3、NaHCO3均屬于鹽,P2O5屬于氧化物,與前面三種屬于不同類別。
【答案】D
【點評】此類題除本題的考查方式外,還有的給出物質判斷物質所屬類別,如單質、氧化物、酸、堿、鹽或有機物等。在判斷物質的類別時,可以借助一些規律:酸中一定含有氫元素,堿中一定含有氫、氧元素,氧化物一定由兩種元素組成且其中一種是氧元素。
(二)專題演練
1.(銅仁)下列各組物質,均屬于純凈物的是()
A.臭氧乙醇B.空氣C60
C.鹽酸食鹽D.天然氣石油
2.(衡陽)下列各種“水”中屬于純凈物的是()
A.蒸餾水B.自來水C.海水D.礦泉水
3.(烏魯木齊)下列物質中屬于化合物的是()
A.石油B.石墨C.天然氣D.乙醇
4.(海南)下列物質中屬于氧化物的是()
A.H2O2B.O2C.O3 D.KMnO4
5.(荊門)臭氧(O3)層能吸收太陽光中大部分紫外線,從而保護地球生物,臭氧屬于()
A.單質B.稀有氣體C.化合物D.氧化物
6.(益陽)繼“分子足球”C60之后,科學家又發現另一“分子足球”N60,N60屬于()
A.化合物B.混合物C.金屬單質D.非金屬單質
7.(蘭州)現有①粗鹽、②液態氧、③純堿、④潔凈的海水。對上述物質的分類正確的是()
A.鹽―①B.單質―②C.堿―③D.純凈物―④
8.(河南)某物質不含碳元素和氫元素,它不可能是①酸、②堿、③鹽、④有機物中的()
A.①②④B.②③④C.①②③D.①③④
9.(玉溪)下列圖示中的液體物質,可以看作純凈物的是()
A.河、湖水B.蒸餾水C.灌南湯溝酒D.自來水
10.(寧夏)下列一定屬于純凈物的是()
A.由同種分子構成的物質B.由不同種分子構成的物質
C.由同種元素組成的物質D.由不同種元素組成的物質
11.(撫順)下列說法中正確的是()
A.所有的物質都是由分子構成的
B.由同種元素組成的物質一定是單質
C.只含一種元素的物質一定不是化合物
D.含氧元素的化合物一定是氧化物
12.(昭通)請將下列物質進行分類(填序號):①苛性鈉、②過氧化氫溶液、③冰水混合物、④純堿、⑤甲烷、⑥金剛石。
屬于有機物的是,屬于單質的是,屬于堿的是,屬于混合物的是。
二、微粒構成物質
(一)典例分析
【例1】(西寧)下列敘述中正確的是()
A.原子的質量主要集中在原子核上
B.構成物質的粒子只有分子和原子
C.氣體易被壓縮,說明構成氣體的分子在不斷運動
D.物質在不同條件下的三態變化主要是由于分子的大小發生了變化
【分析】本題主要考查對構成物質的粒子的理解及認識。原子的質量主要集中在原子核上,因此A正確;構成物質的粒子除分子和原子外,還有離子,因此B不正確;氣體易被壓縮,主要是氣體分子間間隙大,壓縮后分子間間隙變小的緣故,因此C不正確;物質在不同條件下的三態變化主要是由于分子間間隙的大小發生了改變,不是分子本身的大小發生了改變,因此D不正確。
【答案】A
【點評】此類題主要考查構成物質的粒子間的區別和聯系,因此,準確理解和掌握構成物質的三種粒子間的區別和聯系,是答好這類題的關鍵。
【例2】(衡陽)下列解釋中不正確的是()
A.將25m3的氣體加壓到0.024m3的鋼瓶中――分子間有間隔,且氣體分子間的間隔大
B.液態氧和氧氣都能支持燃燒――同種物質的分子化學性質相同
C.緝毒犬能根據氣味發現――分子在不斷運動
D.變癟的乒乓球放入熱水中能鼓起來――分子受熱體積變大
【分析】本題通過生產生活中的一些現象,考查分子和原子的基本特征的應用。能將25m3的氣體加壓到0.024m3的鋼瓶中,說明分子間有間隔,且氣體分子間的間隔大,因此A正確;液態氧和氧氣都能支持燃燒,是由于構成液態氧和氧氣的分子相同,同種物質的分子化學性質相同,因此B正確;緝毒犬能根據氣味發現,是由于構成的分子在不斷運動,因此C正確;變癟的乒乓球放入熱水中能鼓起來,是由于分子受熱后運動速率加快,分子間間隙變大的緣故,不是分子本身受熱體積變大造成的,因此D不正確。
【答案】D
【點評】此類題除本題的考查方式外,還利用分子或原子的基本特征來解釋生產生活中的一些現象。解答此類題一定要抓住題給信息來判斷與分子或原子的哪種基本特征有關。
(二)專題演練
1.(長沙)交警在查“酒駕”時,先請司機打開車窗,若聞到酒精氣味,則要求司機必須接受酒精含量的測試。交警能聞到酒精氣味是因為酒精()
A.分子間有間隙B.分子很小C.分子在不斷運動D.分子可分
2.(衡陽)2011年3月11日,日本9.0級大地震引發的海嘯使福島第一核電站遭到破壞,引起核輻射污染,其主要污染物有銫―134、銫―137和碘―131,它們與作為相對原子質量標準的碳―12一樣,屬于()
A.分子B.單質C.原子D.離子
3.(懷化)下列說法正確的是()
A.具有相同核電荷數的一類原子總稱為元素
B.原子是不能再分的最小粒子
C.分子是保持物質化學性質的唯一粒子
D.分子、原子是構成物質的粒子,而離子不是
4.(山西)下列物質由分子直接構成的是()
A.鐵B.水C.氯化鈉D.金剛石
5.(天津)將100mL水與100mL酒精混合,所得溶液體積小于200mL。下列對此現象的解釋最合理的是()
A.分子是由原子構成的B.分子的質量和體積都是很小的
C.分子是不斷運動的D.分子間是有間隔的
6.(玉溪)用原子、分子的相關知識解釋下列現象或事實,其中正確的是()
A.NH4HCO3加熱分解生成NH3、水和CO2 ――在化學變化中分子可以再分
B.金剛石和石墨的物理性質不同――構成物質的原子不同
C.在不補充氣體的情況下,自行車的車胎熱天比冷天更漲滿――分子的大小與溫度有關
D.20℃時,向100mL水中加入10gNaCl晶體溶解后,液體體積沒有明顯變化――分子間沒有間隔
7.(沈陽)下表列出了幾種原子中的粒子數:
分析表中信息,下列說法正確的是()
A.原子核內質子數等于中子數B.原子核都由質子和中子構成
C.原子只由質子和電子構成D.原子中質子數等于核外電子數
8.(湘潭)今年3月,地震引發了日本核電站的核泄漏,為中國核電站的快速擴張和核安全敲響了警鐘,應該思考如何安全利用原子能。下列有關原子的說法正確的是()
A.原子中的質子數與中子數一定相等
B.原子的質量主要集中在原子核上
C.原子是不能再分的最小粒子
D.原子不顯電性是因為在原子中不存在帶電荷的粒子
9.(湖州)知識梳理有助于我們對已學知識的鞏固,如圖是某同學學習物質結構層次后以氧氣為例進行的梳理,下列選項中與a、b、c相對應的是()
A.原子、原子核、核外電子B.原子核、原子、核外電子
C.原子、核外電子、原子核D.核外電子、原子核、原子
10.(南通)分子是構成物質的一種粒子。下列有關水分子的敘述正確的是()
A.受熱時水分子的體積逐漸變大
B.降溫時水分子的化學性質發生改變
C.反應時構成水分子的原子種類發生改變
D.電解水生成氫氣和氧氣說明水分子是可分的
11.(廣州)某化學反應的微觀示意圖如下,圖中“”和“”分別表示不同的原子。下列說法不正確的是()
A.每3g物質Ⅰ與1g物質Ⅱ恰好完全反應生成2g物質Ⅲ
B.每3個物質Ⅰ分子與1個物質Ⅱ分子恰好完全反應生成2個物質Ⅲ分子
C.每3萬個物質Ⅰ分子與1萬個物質Ⅱ分子恰好完全反應生成2萬個物質Ⅲ分子
D.每3n個物質Ⅰ分子與n個物質Ⅱ分子恰好完全反應生成2n個物質Ⅲ分子
12.(濟南)通過微觀分析來解釋宏觀現象是化學學科的特點,下列有關說法中錯誤的是()
A.水發生分解反應,是破壞舊分子、形成新分子的變化
B.在化學變化中,分子可以分,原子也可以分
C.分子、原子、離子都是構成物質的一種基本粒子
D.復分解反應的實質是參加反應的物質間離子的互換
三、認識化學元素
(一)典例分析
【例1】(張家界) 頭發的成分能反映一個人的健康狀況。根據分析證明:健康人的頭發每克約含鐵130mg、鋅167~172mg、鋁5mg、硼7mg等。這里的鐵、鋅、鋁、硼是指()
A.分子B.原子C.單質D.元素
【分析】本題主要考查元素概念在實際生活中的應用。生活中的物質成分比較復雜,我們通常所說的物質組成,都是指物質的元素組成,是通過元素組成來說明其成分或比較其含量的。
【答案】D
【點評】此類題通常設置一定情境,考查元素知識的應用。解答此類題一定要抓住元素的特征去判斷,元素不但可以組成物質,而且還有種類及質量大小的區分,但沒有數量的區分。
【例2】(玉林、防城港)下圖中,A、B分別是氧元素和鈣元素在元素周期表中的信息,C、D分別是兩種粒子的結構示意圖。請根據有關信息完成以下填空。
(1)氧元素的原子序數是。
(2)的相對原子質量是40.08(填元素符號)。
(3)氧元素屬于元素(填“金屬”或“非金屬”)。
(4)C代表的粒子在化學反應中易電子(填“得到”或“失去”)。
(5)如果D代表的粒子的化學符號是Cl―,則x=。
【分析】本題綜合考查元素周期表和粒子結構示意圖的應用。(1)根據元素周期表中各部分表示的含義,左上角的數字表示原子序數,可判斷出氧元素的原子序數是8。(2)根據元素周期表中下邊的數字表示相對原子質量,對應可查出上邊的元素名稱及元素符號,因此相對原子質量是40.08的是鈣元素,其元素符號是Ca。(3)根據氧元素的名稱偏旁,可判斷出氧元素屬于非金屬元素。(4)根據C的原子結構示意圖,可知其原子最外層的電子數為2,在化學反應時容易失去這2個電子。(5)根據D的粒子結構示意圖,可知如果是原子時,x應為7,如果獲得1個電子,則x應為8。
【答案】(1)8(2)Ca(3)非金屬(4)失去(5)8
【點評】此類題常將原子結構示意圖與元素周期表相結合,對相關知識進行考查,是中考命題的一種新方式,主要考查元素周期表和粒子結構示意圖的應用。解答此類題既要利用原子結構知識,也要利用元素周期表的變化規律,且元素周期表的某些變化規律可以通過原子結構來體現。
(二)專題演練
1.(柳州)在下列物質中,含有金屬元素的是()
A.H2OB.FeCl3C.H2SO4D.CO2
2.(天水)科學家測定,正常情況下人類頭發的化學組成為:45%的碳、28%的氧、15%的氮、7%的氫和5%的硫等。這里的碳、氧、氮、氫、硫泛指()
A.單質B.原子C.分子D.元素
3.(銅仁)今年3?11日本強烈地震引發核泄漏后,在我區出現一股搶購食鹽的不良之風。其實我國食鹽來源廣泛、蘊藏豐富,因此搶購食鹽是完全沒有必要的。已知氯化鈉中氯元素在元素周期表中的某些信息如圖所示,下列說法錯誤的是()
A.氯元素原子在化學反應中容易得到電子,形成陰離子
B.氯元素的核電荷數為17
C.氯元素的相對原子質量為35.45
關鍵詞:高壓地下儲氣井 外腐蝕機理 腐蝕防護措施
中圖分類號:TU996 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)09(a)-0057-02
近年來,隨著我國能源需求量的日益增大和環境保護的要求卻來越嚴格,汽車量的不斷增加,更多的人在尋找清潔可替代能源,所以天然氣由于其自身是清潔能源的固有的特點成為了汽車燃料的主力,促進替代原始燃料得到了飛速發展。目前CNG的儲氣方式可以分為三大類,主要是儲氣罐、大型儲氣罐和地下儲氣井,其中地下儲氣井是CNG加氣站最基礎最常用的儲氣方式。
1 高壓地下儲氣井概況
高壓地下儲氣井顧名思義是在地下的,它是利用特殊的工藝技術將CNG,利用石油、天然氣為媒介儲備在地下幾百米深處,這樣做就直接將在地面放置該設備所能產生的任何隱患排除在外,并且由于是完全在地下,也不會妨礙地上土地的有效利用,大大減少了土地占用面積。減少了整個工程的成本造價,縮短了整個工程的工期。但是有利有弊,由于地下的種種因素,導致了地下的儲氣井管道存在腐蝕問題,具體腐蝕情況嚴重程度不盡相同,但是對地下儲氣井造成腐蝕最嚴重的是硫化物氣體和二氧化碳。因此,為了使運行時不產生系統損壞,減少腐蝕所帶來的傷害,就必須有針對性地對妨害地下設備的有害氣體比如硫化氫氣體和二氧化碳氣體單獨進行防治,分析了不同原因造成儲氣井腐蝕并針對相關損毀原因提出了相應的處理措施。
2 關于地下儲氣井腐蝕情況的研究
由于地下儲氣井放置的條件和位置不同、存放在地下位置的通透性不同及其他種種因素造成的條件影響不同,使得地下儲氣井的腐蝕程度有很多不同,有的會產生非常嚴重的腐蝕,有的腐蝕程度較差一些,還有的就是腐蝕程度不夠嚴重,但是當產生腐蝕情況時并沒有及時地發現或沒有及時地采取相關措施導致腐蝕面積慢慢擴大,越來越嚴重,最終產生的腐蝕情況極其嚴重,所以不僅要分析腐蝕產生的原因,更要及時進行檢查,隨時發現隨時采取相關措施進行處理,將危害降至最低。以下詳細列舉地下儲氣井產生腐蝕的種種情況。
2.1 由于溶解氧的影響產生的腐蝕
在pH為7或者接近于7的水溶液中,如果金屬產生了一系列腐蝕,這些腐蝕則都屬于化學中所講述的電化學范疇,我們把管道的表面看作化學元素鐵單質,那么在這個電池的陽極是鐵單質而鐵單質由于受到了相關介質的作用而產生了腐蝕,那么整體電子轉移的過程是鐵單質失去了電子,而形成了含有兩個正化合價的鐵離子,每個鐵單質失去的電子數量為兩個,電子從整個電池的陽極轉移至陰極。同樣在電池的陰極是由溶解氧充當,溶解氧被還原,即在電池的陰極溶解氧得到了從陽極轉移過來的電子,每個氧氣分子得到4個電子,最終形成兩個帶有負二價單位的氧離子。以上是從化學角度詳細地描述了溶解氧造成的地下儲氣井腐蝕原因,所以具體地下儲氣井的腐蝕程度還和溶解氧的濃度、擴散速度都有一系列的關系。
2.2 二氧化碳和硫化氫氣體腐蝕的原理以及腐蝕影響因素
2.2.1 二氧化碳和硫化氫氣體腐蝕的原理
通常,在地下的環境之中,二氧化碳和硫化氫氣體本來就是共存的,同樣,由于二氧化碳和硫化氫氣體的共存,也導致了地下儲氣井設備的不同情況的腐蝕。通常當兩種氣體共存時由于存在比例不同又會產生不一樣的腐蝕情況。
當硫化氫氣體對地下儲氣井管道產生了腐蝕之后,在管道的外層自然就形成了一層硫化物,而且這種硫化物偏偏就充當了一種保護膜作用,所以在對儲氣井管道產生腐蝕的情況下,硫化氫氣體充當了一種具有主動性的氣體,所以當有大量二氧化碳氣體存在的時候,在整個氣態環境中又摻雜著少量的硫化氫氣體,這樣反而會降低儲氣井管道的腐蝕速率。但是有一種情況需要格外注意,那就是當兩種氣體混合、硫化氫氣體大量存在時,就會使得儲氣井大大提高其腐蝕速率。
2.2.2 二氧化碳和硫化氫氣體腐蝕的影響因素
在地下,二氧化碳氣體和硫化氫氣體共存的環境中,對地下儲氣井腐蝕影響因素有很多,包括地下的溫度變化、充當媒介的成分組成等,例如地下溫度的變化影響,由于二氧化碳氣體和硫化氫氣體的溶解度隨著溫度的升高而越來越低,但是化學反應的速率會隨著溫度的升高而增快,所以當溫度升高時,需要看溫度對兩種氣體溶解度和反應速率的具體影響配合,即反應速率可增加也可降低。
3 CNG儲氣井的具體防腐蝕措施
3.1 將固井的傳統方法進行改善
傳統的固井方法存在很多弊端,具體的操作方法是把儲氣井的井筒直接放入井下面后,從井的上端直接把水泥灌進去,現在的改進工作是,將傳統的固井方法調整為把水泥漿從下到上灌進去,然后不改變傳統方法進行粘連,這樣做的好處是減小空隙,使得粘連更結實,當水泥慢慢凝結以后,由于壓力的相關作用,使得井筒和井壁真正合二為一,變得非常牢固,這樣就避免了有害氣體鉆進空隙,再加上外層的一層厚厚的水泥層的共同保護,大大減少了腐蝕率。
3.2 改善密封性能
在管子的連接處由于操作技能和材料本身的性質,再加上不是傳統的自然連接就會變得異常脆弱,非常容易出現問題,依據SY/T6535-2020中的相關規定,在套管之間起連接作用的螺紋應當使用專用套管密封脂作為必要的輔助材料進行密封,但是對套管專用密封樹脂的最大承壓能力沒有確切的分析,所以在這一領域還不是非常成熟,但是這對于儲氣井的井外防腐又是非常重要的,所以有必要進行探討和研究,找出確切的實證分析樹脂的具體效果,以更好地使用儲氣井。
3.3 改善氣質
通過對很多加氣站進行相關的調查,發現在這些加氣站中普遍存在一個問題,就是氣質不符合國家的相關標準要求,這部分的比例大約占70%~80%左右,這里面的具體情況不一,大部分又是由于含水量過高或者是有害氣體嚴重超標,這樣不僅會影響儲氣井的實際使用壽命,更為嚴重的是會產生重大安全事故,所以必須對儲氣井的氣質進行改善,保障儲氣井的氣質就是保障安全。
3.4 套管就是防腐處理
此外,對地下儲氣井的防腐蝕處理,就是對套管直接進行防腐處理,這樣做能夠有效地制止化學作用產生的腐蝕,真正有效地杜絕,而且易操作、易控制、易發現問題、易改善。
4 結語
當前,CNG地下儲氣井以其獨特的特點,越來越受重視,但是也存在很多問題,所以就應該積極發現問題,然后具體進行改進,根據CNG地下儲氣井的具體現狀,進一步完善不足,使其更好地促進新能源的使用,為改善城市空氣質量,提高公民的健康指數做出更大的貢獻。
參考文獻
【關鍵詞】低碳;水電施工;節能
隨著經濟的發展,人們對基礎設施建設的要求越來越高,而水電作為人們生活不可或缺的必需品,使得人們對它的需求越來越高。在現代生活中,水電的便利程度直接影響了人們的生活質量。所以,在市場經濟條件下,需求的不斷提高促進水電事業的迅速發展。但是,快速的發展也帶來了很多負面的影響,特別是在環境保護和節約能源方面出現了很多問題。以犧牲環境和能源換來經濟效益與國家的可持續發展戰略是相違背的,所以,改善水電施工的技術,促進低碳施工的發展是十分有必要的。
1 低碳與水電施工技術概況
低碳講究的是在經濟迅速發展的過程中,減小污染、減少能源消耗和二氧化碳等溫室氣體的排放。溫室氣體的過量排放,造成全球氣候變暖、臭氧層空洞、北極冰川融化、海洋水平面等危害,并由此引起的連鎖反應對地球的危害也是巨大的。要想促達到低碳環保的目的,就要從節約能源入手,從能源的循環利用入手,從改善技術水平入手,從優化產業結構入手,提高能源的使用高效率,開發清潔能源使用技術[1]。從化學元素的角度出發,低碳也就是要減少碳元素的消耗,而有機物中碳元素的含量是非常高的,特別是有機物燃燒的過程中,會產生非常多的二氧化碳氣體。
水電施工項目消耗的能源巨大,改善水電施工技術,減少能源消耗,促進能源的循環使用,合理處理施工垃圾,對低碳事業的發展都具有重要意義。水電施工項目涉及面廣,情況復雜,能源消耗的方面特別多,但同時也為節約能源提供了不同的路徑。
2 水電施工過程中的碳排放
水電施工過程的能源消耗主要來自四個方面,一是運輸消耗,二是施工設備消耗,三是植被破壞,四是施工垃圾和生活垃圾的處理
2.1 運輸消耗
水電施工項目施工涉及面廣,施工周期長,同時消耗的財力物力都是龐大的,而且施工地點大多在人跡罕至的郊區,交通不便,甚至是在山川叢林之中,這些因素都給水電施工的運輸提出了很大的考驗。運輸是水電施工能源消耗的一個重要方面,各種重型卡車、板車、拖車等大型運輸工具在施工現場都是不停的工作,而且有時候施工材料的來源比較廣,涉及全國各地甚至是國外進口,所有運輸的過程加在一起,其消耗的能源是巨大的,其排碳量也是巨大的。所以,這是阻礙低碳施工的一個重要因素。
2.2 施工設備消耗
隨著機械化水平的不斷提高,機器逐漸代替了人工,為我們的水電施工帶來了便利,但是與此同時,機器需要消耗的動力資源也是龐大的。在施工現場,我們隨處可以看見推土機、挖掘機、塔吊、龍門吊等大型機械設備,這些設備在給我們提供便利的施工條件的同時也消耗了大量的能源,由此產生的碳排放量也是非常多的。
2.3 植被破壞
由于水電設施無法設立在人口密集的大都市,所以這些施工場地一般在郊區或者山林之中,在這些場所由于人跡罕至所以植被覆蓋率高。但是水電施工項目的施工面積較大,除了設施本身的占地面積還有施工場地增加的面積,為了給施工騰出場地,所以不得不破壞掉原來的植被和樹木。植物的光合作用能夠降低大氣中二氧化碳的含量,是凈化空氣的清新劑,所以,破壞植被帶來的一個負面效果就是無法降低空氣中的二氧化碳,也就是間接的增加了二氧化碳的含量,這很明顯是不符合低碳施工的理念。
2.4 廢棄物處理
水電施工不可避免會產生眾多的施工垃圾,包括各種有機廢物。同時水電施工現場是人口密集的地區,由此產生的生活垃圾也是巨大的,由于平時施工作業強度高,而且人員雜居,施工人員的素質參差不齊,難以統一管理,所以生活垃圾的處理很難做到規范化。大多是隨意亂扔或者是焚燒處理,這都無形之中增加了環境污染。
3 改善水電水電施工技術,促進低碳環保
水電施工行業減少碳排放除了要加強管理和監督,合理安排施工作業之外,還要從技術層面改善施工技術,改善水電施工的工藝流程,促進低碳環保。
3.1 使用新型化工材料
低碳施工早已引起人們的重視,各國都在投入人力和物力去加強對低碳環保的研究,因此,新型化工材料也就應運而生。水電施工行業需要用到的材料無論是數量還是種類都是繁多的。新型化工材料除了使用效果更加出色外,而且污染小,甚至能夠循環利用。所以利用新型化工材料替代舊的材料,不僅更加高效,而且有利于低碳事業的發展。
3.2 合理使用能源
從源頭上說,能源的消耗是產生二氧化碳氣體的重要途徑,所以,合理使用能源是促進低碳環保的重要途徑。水電施工現場無法避免的需要使用大量運輸車輛和施工機械,但是我們可以在使用的過程中通過合理的分配,達到節能減排的目的。減少重復施工以及重復倒運,合理安排運輸路徑以及合理規劃施工現場的分布,減少機械的使用時間,這些措施都有利于低碳事業的發展[2]。
3.3 改善水電施工工藝
從施工工藝的角度出發,合理的設計水電施工過程以及工藝流程,充分利用施工現場的條件和設施,減少施工周期和能源消耗,同時設計能源的循環利用機構,促進能源的循環利用和二次利用,從技術的層面降低碳排放。
3.4 合理使用凈化設施
水電施工過程中產生的廢氣物不能毫無節制的、不加處理的直接排放到大氣中。在廢棄物排放的地方要合理使用凈化設施,有時候甚至要使用多層凈化裝置,減小廢棄物的污染,將污染數據降低到規定指標之下,這是減少碳排放的重要途徑之一。
4 結語
作為發展中國家,工業的發展仍是國家經濟發展的重要手段。但是由此產生的環境問題又不得不引起大家的重視。在構建和諧社會的思想和可持續發展戰略的指引下,正確把握水電施工技術,對于水電工程的順利完成有著重要的作用,對這些技術的成熟運用能夠保證水電工程的安全與穩定,同時能夠促進低碳環保事業的發展。所以,將經濟發展與環境保護有機的結合起來,促進人與自然和諧發展,是現代水電事業發展的必經之路[3]。
參考文獻:
[1]李躍平.低碳發展視角下中國水電發展的戰略研究[J].企業家與專家論壇.2010(01).
[關鍵詞]稀油油藏 水平井 CO2吞吐 效果評價
2010年10月份開始實施CO2增產措施以來,截至2013年1月底,在冀東油田已實施CO2單井吞吐措施146井次,有效128井次,有效率達到87.7%。初期日增油741噸,平均單井初期日增油5.1噸,累計增油6.4萬噸,降水69萬方;累計注入CO23.67萬噸,平均單井注入250噸,換油率1.5,取得了較好的增油效果。在實施過程中,液態C02注入的HSE內容日漸完善,同時也是CO2吞吐新技術應用繼續開展的技術保證,本文主要根據CO2吞吐增油技術原理方面,制定相應HSE措施。
1 CO2基本性質及注入特征
1.1 CO2物理性質
CO2是自然界中最富含的化學物質之一,大氣中CO2含量為0.03%—0.04%,也包含在天然氣或石油伴生氣中。CO2俗稱碳酸氣,又名碳酸酐。在標準狀態下,CO2是無色、無臭略有酸味的氣體。相對分子量為44.01,不能燃燒,易被酸化,其密度是空氣密度的1.53倍。當溫度低31℃時CO2能被液化,液體密度變大,并有較低的壓縮因子。
1.2 CO2化學性質
1.2.1 CO2的溶解性
在通常情況下,CO2性質穩定,無毒性,不助燃,是化學活性相當弱的化合物。僅在高溫條件下才具有足夠的化學活性,與不容的化合物及化學元素起反應。不過,CO2與許多化合物的水溶液可在通常的條件下進行反應。
2 CO2吞吐施工風險及其對策
2.1 CO2吞吐措施概況
CO2吞吐技術是一種提高油井采收率的有效方法,主要是利用CO2與地層中原油的相互作用,實現降低原油粘度、增容膨脹、萃取輕質成分、潤濕反轉等,達到使原油體積膨脹,提高油藏壓力,降低地層原油粘度,改善原油的流動性,進而達到提高油井產量的目的。
2.2存在的風險
2.2.1高壓風險
(1)目前狀況
陸上油田作業區CO2吞吐施工采用撬裝一體式注入方式,利用油管和彎頭將注入泵和井口相連。截至目前已實施吞吐146井次,注入壓力在2.0MPa-20MPa之間。
吞吐注入泵為CO2注入專用泵,型號:3RCF75—5/35,理論排量5m3/h,出口壓力35MPa;注入管線采用N80油管,承壓72.9MPa;井口采用250采油樹,承壓25MPa。
(2)高壓危險點源辨識
①泵本體刺漏傷人。
②管線刺漏傷人。
③井口刺漏傷人。
④氣體刺漏造成環境污染。
2.2.2凍堵風險
CO2注入分為正注和反注兩種方式。注入時溫度最低至-17℃,CO2氣化形成干冰可能會在注入泵、注入管線發生凍堵,發現不及時,易造成注入泵損壞和注入管線刺漏;氣化時吸熱造成局部降溫,井口、井下油管由于充滿的液體結冰,造成井口及井下油管脹裂。
2.2.3人身傷害風險
(1)CO2窒息危害
CO2是無色氣體,高濃度時略帶酸味;CO2是窒息性相當強的氣體,國家衛生標準,當空氣中含量達到4%時,人就會出現頭疼,耳鳴、心悸、麥博緩慢和血壓增高;若空氣中達到10%時,人就會迅速出現意識喪失和呼吸停止,人不可能有所警覺,往往尚未逃走就已經中毒和昏倒,接觸者如不移至正常空氣中或給氧復蘇,將因缺氧而致死亡,當空氣中CO2達到20%時,在幾秒鐘之內即會發生腦中樞麻痹致死。
2.2.4臨近油井氣竄風險
相對注入井的井距較近、連通關系較好,高部位油井,可能產生氣竄。發生氣竄油井的主要生產特征:
(1)日產氣突然增大,套壓增高;
(2)氣油比增加,油井發生自噴;
(3)液量下降或不出。
油井發生氣竄時,由于氣液比增大,井口壓力上升。在修井作業中,由于CO2氣量增加,井筒內液體會被迅速排出,降低管內液柱壓力,可能引起嚴重的井噴事故。在日常維護管理中,由于套壓大,會有管線刺漏情況發生,影響到作業人員的人身安全。
2.2.5腐蝕風險
CO2引起的腐蝕風險主要有輸油管線穿孔、井口刺漏、套管破損、抽油桿接箍斷脫、油管穿孔、油管絲扣脫落、井下工具落井。主要腐蝕位置分為井下生產管柱和集輸管網。
(1)分別測定井下管柱和地面集輸管網腐蝕程度
井下管柱腐蝕率測定:通過在井下管柱下入腐蝕監測環的方法測定CO2吞吐最高腐蝕率為0.5756毫米/年,是標準腐蝕率0.076毫米/年的7.56倍,井下管柱腐蝕情況較為嚴重。
集輸管網腐蝕率測定:采用A3鋼掛片的方法測定集輸系統最高腐蝕率為0.0440毫米/年,低于標準腐蝕率0.076毫米/年,CO2對集輸系統腐蝕不明顯。
2.3預防風險對策建議
(1)二氧化碳泄漏、窒息、爆炸和環境污染事故屬高風險,必須嚴格進行控制,采取各種措施減低風險或消除隱患活動,杜絕安全生產責任事故。
(2)對于凍傷、機械傷害、交通事故等屬于中等風險,需要采取控制措施,把危害發生所造成的損失降至最低。
(3)對于其他低風險,要制定出相應的作業程序與控制措施,杜絕低風險引發的安全。
(4)二氧化碳吞吐作業環境對人的危險進行風險辨識和分級評價,
3實施效果
通過制定技術原理分析,制定相應的HSE內容,并嚴格要求執行,在實施146井次的CO2吞吐過程中,沒有發生一起環境污染與人身傷害事故;同時措施有效率逐年升高,2012年CO2吞吐措施有效率達91.7%。
形成了一系列HsE相關管理規定,《QsY JD055—2011二氧化碳吞吐設計及施工技術規范》、
教師在化學教學中,要注重培養學生的記憶能力,這能使學生記憶牢固,學得輕松,達到提高教學效果的目的。
一、整理記憶
在記憶過程中對所學知識加以整理歸納,進行分類,使之在頭腦中形成條理。其最好的方法是要求學生記好聽課筆記,借助筆記列出提要。俗話說得好:“好記性不如爛筆頭。”記的筆記多了,回憶時就可以提綱挈領,引出全貌。
例如化學反應的類型,化合反應可表示為A+B==AB,分解反應可表示為AB==A+B,置換反應可表示為A+BC==B+AC,復分解反應可表示為AB+CD==AD+CB等。
二、聯想記憶
常用的有接近聯想和因果聯想等,在記憶時要理解掌握知識之間的多種內部規律和聯系,不但記憶起來容易,而且回憶時較為順利。
例如在講固體物質的溶解度時,要求掌握并理解四個重要條件:“一定溫度”“100克溶劑”“達到飽和狀態”“溶質質量”,這四個條件缺一不可。這樣,很容易讓學生記住概念,便于有關計算。
三、要點記憶
死記硬背,學生不感興趣,花費時間也多,記憶效果不佳,因此,教師在教學過程中要想方設法讓學生輕松地記住要點,掌握要領,以便降低記憶難度。
例如在講過濾操作時的三要點:一貼、二低、三靠;玻璃棒所起的四個作用:在溶解時起攪拌加快溶解作用,在過濾時起引流作用,蒸發時攪拌使之均勻受熱,還可做轉移固體的工具。
四、口訣記憶
將化學教學過程中難于記憶的東西,編成朗朗上口的歌訣,使之由枯燥記憶變為興趣記憶,讓學生在輕松愉快中鞏固了知識。
例如在化合價教學中,可編如下口訣:鉀鈉氫銨一價銀,二價氧鈣鋇鎂鋅;三價鋁四價硅,二四六硫三五磷;一二汞銅二三鐵,單質化合價為零……這樣拋磚引玉,讓學生自編自記,效果會更佳。
五、對比記憶
在教學過程中,讓學生通過對現象和問題的思考分析對比聯系,在比較中加深記憶和鞏固。
例如在做氫氣還原氧化銅的實驗時,酒精燈的使用和氫氣的通入,經常令學生感到迷惑,這時可讓學生進行對比,加深理解,使之操作順序得以鞏固。通過“兩氫兩燈”的對比,可記住:“一通、二點、三撤、四停”。又如對化學變化和物理變化等相反概念的記憶,讓學生找出共性和個性,差異與區別,進行辯證分析,加深理解與記憶。
六、理解記憶
注意知識內的縱橫聯系。例如把沸點、熔點、氣體密度和分子量聯系起來,把反應條件和物質性質及反應產物聯系起來,把物質性質和物質結構聯系起來。
有些概念和理論不能通過實驗觀察到具體現象,只能用形象的語言或比喻來加深理解,形成理解記憶。例如固體體積的大小主要決定分子體積的大小,而氣體的體積大小則主要由分子間的距離來決定的。
七、協同記憶
協同記憶是讓學生利用多種感官,把眼、耳、口和手都動員起來同時參加記憶。邊讀邊寫、手腦并用比單獨用腦記憶的牢固,而視、聽、讀、寫并用要做到眼到、口到、心到、手到,才能達到最好的效果。如記憶化學元素符號:鉀 K、鈣 Ca、鈉 Na、鎂 Mg、鋁 Al、鋅Zn,鐵 Fe、錫 Sn、鉛Pb、氫H 、銅Cu 汞Hg、銀Ag、鉑Pt、金Au等。同時,化學是一門以實驗為基礎的自然學科,教師在教學過程中要充分利用學生對化學實驗特別喜歡和好奇的心理特點,組織好實驗教學,不斷調動學生的興趣,在化學實驗中讓學生動腦、動手、動眼,達到通過實驗理解原理、掌握規律、鞏固所學知識的目的。如二氧化碳的性質教學,通過實驗使學生既掌握了二氧化碳的化學性質,又了解了二氧化碳的物理性質。
八、復述記憶
復述記憶是不看課本,回想自己所學的知識,對學過的知識進行自我檢查,進而發現學習中的一些薄弱環節,再翻書學習,使這些薄弱環節記得更加牢固,不易忘卻。復述記憶主要有以下幾種:
(1)課后復述。上完一節課,利用幾分鐘時間根據老師講授的內容,及時抓住重點加強記憶。
(2)臨睡前復述。在晚上睡覺前躺下把一天所學的內容默想一遍,這種方法既簡便易行,又有助于記憶。
(3)階段復述。學完一個章節后,可以提綱挈領地回顧課本內容,找出每章節的重點,使記憶過程從段走向整體。
我國應用的初三人教版化學教材,是由權威的化學教育工作者和化學學者共同編寫的。在新課標實施的背景下,新人教版初三化學課本相比于傳統的化學課本更加通俗易懂,九年級上下兩冊化學教材中,所有的知識點都是用說明文的方式編寫的,語言通俗易懂,書中圖文并茂,不僅方便老師教學,也更加方便學生閱讀,不僅是一本優秀的初中化學教材,也是一本高質量的化學知識啟蒙讀物。鑒于新課標背景下的新人教版九年級化學教材的這種特點,我們可以挖掘出很多高效率的教學方法。應用這套教材,我們完全可以通過引導學生自由閱讀,讓學生提前掌握教學內容,實現預習的效果。通過這種方式,能夠加深學生對化學學習的興趣并培養學生的自主學習能力。例如我在進行初中化學人教版九年級上冊第六單元《一氧化碳》一節內容時,就將課堂前15分鐘的時間交給了學生,讓學生展開自由閱讀。為了讓學生在閱讀中實現預習的效果,我首先對學生提出閱讀要求。我要求學生在閱讀中找到CO的物理性質、毒性及對空氣的污染等知識點,并進行總結歸納。學生對這種閱讀的教學方式十分感興趣,他們在閱讀中完成了我交給他們的閱讀任務,歸納出CO的物理和化學性質圖表,完成了預習任務,極大的促進了學生對知識的掌握,并方便了后續教學活動的開展。
二、加強實驗教學和直觀教學
化學實驗是初中化學教學中的重要內容,化學實驗教學不僅能夠讓學生較快的理解化學原理,還能夠有效的提升學生的操作能力和探究能力。初中學生有著較強的好奇心,而化學實驗則是滿足學生好奇心的重要教學內容。我們在化學元素化合物知識教學中,一定要注意對化學實驗教學和直觀教學的運用。在教學中運用化學實驗,不僅能夠提升學生參與課堂教學的積極性,還能夠鍛煉學生的觀察能力、思考能力。除此之外,通過觀察和參與化學實驗,能夠使學生將所學到的化學知識和身邊的化學現象建立聯系,還能實現在化學教學中培養學生創新思維能力的目的。例如我在進行人教版九年級上冊《氧氣》一課的教學中,就將氧氣的制取實驗搬到了課堂上。在教學內容開始前,我首先為學生展示了加熱高錳酸鉀制取氧氣的實驗,在實驗中學生們觀察的非常仔細。并提出諸如為什么加熱高錳酸鉀能制造氧氣、氧氣有什么用、有沒有別的方法制取氧氣等一系列問題。在學生的問題中,我順勢展開教學內容,并以我們剛制取的氧氣為學生進行了燃燒實驗等小實驗,使學生很快的就掌握了氧氣的物理性質、化學性質和制備方法等,實現了教學目的。當第二天再進行《氧氣的制取》實驗課教學時,很多同學通過昨天課堂實驗的觀察,已經掌握了氧氣的制取方法,不僅參與實驗的踴躍性極高,通過第二次的細致的試驗教學,學生普遍很好的掌握了氧氣的制備要點和方法。
三、注重元素及化合物知識的內在聯系