資源簡介

(共27張PPT)
課時3 繪制我的水墨丹青
——金屬和金屬礦物
化學合成技術的發展，大大降低了顏料的價格，極大促進了繪畫藝術的發展。我們也來運用自己的化學知識，嘗試制作顏料吧。
我們常用“水墨丹青”這個成語指代中國傳統繪畫藝術。想一想，這個成語中包含哪幾種顏色？
接下來，我們嘗試自制這三個顏色的色素，創造屬于我們自己的水墨丹青世界。
中國畫中以墨色為主，以朱紅色、青色為輔。
很多礦物顏料由于原料稀有、制備工藝復雜等原因，價格非常昂貴。
任務一：集煙成墨
資料在線：
1935年10月，中共中央和中央紅軍經過長征，到達了陜北革命根據地，延安由此成為了中國革命的心臟，也是黨的新聞出版事業的搖籃。面對無紙，無油墨的困境，黃土高原上的馬蘭草與家家戶戶的鍋底黑在邊區軍民的聰明才智下自制成紙張油墨，隨著印刷機的運轉變成了點亮革命前行之路的指路燈。
什么物質可用作黑色顏料？如何用簡便的方法制備呢？
資料在線：
“一豆燈火，一縷青煙，覆碗收煙，集煙成墨”
——日本人榊莫山在1980年出版的《文房四寶-墨》的記載
分析：鍋底黑的成分為碳單質，其中的碳元素來自哪里呢？
天然氣（主要成分CH4）中的碳元素在氧氣不充足的條件下轉化為了碳單質。
我們能否根據類似的原理自制碳粉呢？
現在我們使用天然氣做燃料，同樣會發現鍋底黑的存在。請你猜一猜，它是怎么產生的呢？
動手實踐：用油燈或蠟燭制炭黑
操作方法：
點燃棕櫚油，把白瓷盤放在蠟燭火焰的上方，過一會兒，將瓷盤底上收集到的炭黑刮下。
向炭黑中加入熬煮好的膠，混合均勻即可得到墨汁。
任務二：雙制丹紅
紅色是中華民族最喜愛的顏色，甚至成為中國人的文化圖騰和精神皈依，代表著喜慶、熱鬧與祥和。中國人近代以來的歷史就是一部紅色的歷史，承載了國人太多紅色的記憶。
接下來讓我們來嘗試制作屬于我們的一抹丹紅吧。
紅色固體：
金屬銅、氧化鐵、紅磷、氧化汞......
問題1：我們學過哪些物質是紅色的？
因此，銅粉和氧化鐵粉末有可能用作紅色顏料。
排除：
紅磷：顏色太暗，易燃
問題2：這些紅色固體中哪些可能適合用作紅色顏料？
氧化汞：有毒性
討論：
我們學過哪些生成銅單質的反應？
問題3：如何制取銅粉？
濕法煉銅的原理：“曾青得鐵，以化為銅” 常溫反應，簡便易行。
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
CO+CuO CO2+Cu
C+2CuO CO2↑+2Cu
思考：
還有哪些金屬可用于通過置換反應制取銅粉？
實驗探究：不同金屬與硫酸銅溶液反應制取銅粉
藥品：鎂條、鋁片、鋅片、鐵片、鐵粉、硫酸銅溶液、砂紙
小組分工合作，對比觀察實驗現象。
思考：哪些金屬在實驗前需用砂紙打磨？為什么？
鎂條、鋅片與硫酸銅溶液的反應
討論：1.通過上面的探究發現片狀金屬與硫酸銅溶液的反應較慢，你認為提升反應速率，可采取哪些措施？
2.為了保證制得的銅粉的純度，兩種反應物的用量應如何控制？
a.加熱溶液 b.增大反應物的接觸面積，使用鐵粉與硫酸銅反應
增大反應物的接觸面積，使用鐵粉與硫酸銅反應
3.反應結束后，還需要進行哪些操作以獲得純凈的銅粉？
將反應后的溶液過濾、烘干(注意避免溫度過高導致銅粉氧化)。
為避免生成的銅粉包裹住未反應的鐵粉導致反應不完全，
可用磁鐵在銅粉中進行吸引進一步除去雜質。
進一步實施實驗，展示實驗產品，交流評價。
討論：
我們能利用這一反應制備氧化鐵嗎？
如何提升反應速率？
問題4：如何制取氧化鐵粉？
回顧舊知：
鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O,適當加熱后可得到Fe2O3
方法一
【實施方案】
編號 與O2 接觸 與水接觸 生銹
程度
A
D
更明顯
√
√
有
×
√
NaCl會加速鐵銹蝕
√
√
與NaCl
接觸
根據補充實驗D，又可得出怎樣的結論？
【對比分析】
實驗D可與哪個實驗進行對比得出結論？
資料在線：
氫氧化鐵加熱后可生成氧化鐵和另一種常見化合物。
你能否根據資料，寫出這一反應的化學方程式？
問題4：如何制取氧化鐵粉？
思考：已知學校實驗室沒有氫氧化鐵固體，老師說它可以通過簡單的
復分解反應制得，你能否寫出一個符合要求的化學方程式？
方法二
FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
任務三：銅生青綠
“青綠山水”作為中國畫技法的一種，以礦物顏料石青和石綠為主，宜表現色澤艷麗的丘壑林泉。由礦物質提煉出來的青綠色經過適當調配之后，比植物提煉的色彩更為艷麗奪目，且性能穩定，能長久保持明艷不易褪色。
青綠色勾勒出的山巒雄渾險峻，山脈肌理鮮明，配合簡潔空靈的線條，細細品味，這份和美寧靜的氛圍讓人頓感細柔之美，觸動人心。
資料在線：
石青、石綠的主要成分均為堿式碳酸銅，例如石綠的主要成分是Cu2(OH)2CO3,是將孔雀石粉碎后得到的粉末。
我們能否也來嘗試制取這一物質？
想一想：你在生活中是否見過類似這種顏色的物質？
說出依據：元素守恒、原子守恒
提出猜想：銅與______________反應得到銅綠
思考：銅生銹的條件是什么？與鐵是否相同？
資料在線：
銅綠的主要成分也是Cu2(OH)2CO3
O2、H2O、CO2
設計實驗：驗證上述關于銅生銹條件的猜想
①設計實驗的思路，以“√”“×”法表格呈現
......
.......
②依據實驗思路設計實驗方案，文字和簡圖形式，自選實驗藥品和儀器
如何通過具體的操作控制實驗條件呢？
去除氧氣 去除二氧化碳 去除水
小木條燃燒
3Fe+2O2 Fe3O4
4P+5O2 2P2O5
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
CaO+H2O===Ca(OH)2
NaOH固體
濃硫酸
×
×
查閱資料：
2Na2SO3+O2===2Na2SO4
亞硫酸鈉
飽和Na2SO3溶液 飽和NaOH溶液 濃硫酸
【實施實驗，解釋與結論】
思考:
CO2的參與使銅這種金屬活動性不太強的物質發生了生銹的反應。結合CO2性質猜測，它在這一過程中，可能起到了什么作用？
CO2+H2O===H2CO3 猜測它為反應提供了酸性環境，促進了反應發生。
進一步思考:基于上述猜測，有什么方法能促進該反應的快速發生？
將銅置于酸性環境中。
驗證：將銅置于酸性環境中，產生銅綠
思考:根據上節課了解過的堿式碳酸銅的性質，對于出現銅綠的鏡框該如何處理呢？
除銹：
防銹：
用白醋清洗
隔絕氧氣、水、二氧化碳——“穿外衣”
目的
研究對象
環境體系
物質性質
創設條件
制取
去除
課堂小結：制備物質的一般思路方法
謝謝觀看

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