資源簡介

（A32）2011-2012高中化學大綱版、第三冊、、第6章、第2節、 性質實驗方案的設計（備課資料）
●備課資料
一、影響有機酸酸性強、弱的因素
有機酸的通式為—OH上的H越易電離出去，酸性越強，影響H＋電離的因素是R—，如果R—是吸電子基團，則羥基上的H原子就易電離出H＋，如果R—是推電子基，則羥基上的H原子就不易電離出H＋。
我們把與O原子相連接的H原子稱為活潑H原子，活潑H的存在，是物質呈酸性的前提，如：
羥基上的H原子能否變成H＋電離出來取決于與—OH聯接的原子。如果與—OH相連的原子或原子團能使羥基上的O—H極化，使電子對偏向氧原子，則易電離出H＋,酸性就越強。
若R—OH的R含有C==O或 則使—OH上的O中的電子與之形成大π
鍵，則非常有利于H的電離。
若R—OH中的R為烴，則為推電子基，使—OH的O—H偏向H原子，則不利于—OH上的H電離，R—越大，推電子能力越強，—OH上的H越不易電離。
根據以上分析可知：酸性大小比較如下：
二、幾種常見粒子的顏色
1.水溶液中常見離子的顏色
(1)無色的陽離子：
H＋、Ag＋、K＋、Na＋、NH、Cu＋、Ca2＋、Mg2＋、Sr2＋、Ba2＋、Zn2＋、Cd2＋、Hg＋、
Hg2＋、Sn2＋、Sn4＋、Al3＋。
(2)有顏色的陽離子：
Mn2＋ 淺玫瑰色
Co2＋ 粉紅色
Fe2＋ 淺綠色
Ni2＋ 亮綠色
Fe3＋ 黃色或棕色(水合離子)
Cu2＋ 藍色
［Cu(NH3)4］2＋ 深藍色
(3)無色陰離子：
SO、，SO、，S2O、，CO、，SiO、S2－、Cl－、F－、Br－、I－、NO、PO、HPO、ClO、SCN－、CN－、OH－、CH3COO－、C2O。
(4)有顏色的陰離子：
MnO 紫色
MnO 綠色
［Fe(CN)?6］4－ 黃色
［Fe(CN)?6］3－ 紅色
2.幾種離子的焰色反應
Li＋ 紫紅色
Na＋ 黃色
K＋ 淺紫色(透過藍色鈷玻璃)
Ca2＋ 磚紅色
Sr2＋ 洋紅色
Ba2＋ 黃綠色
Cu2＋ 綠色(CuCl2時為天藍色)
3.幾種離子常見沉淀物的顏色
(1)白色沉淀：
AgCl、PbCl2
Ag2SO4、CaSO4、BaSO4
CaCO3、ZnCO3、MgCO3
Zn(OH)2、Al(OH)3、ZnS
(2)黑色沉淀：
Ag2S、FeS、Fe2S3、PbS、CuS、Hg2S
(3)黃色沉淀：
AgBr(淡黃色)、AgI、Ag3PO4、CdS
Ag2CO3(淡黃色)［注］
(4)其他顏色沉淀：
MnS 肉紅色
Cu(OH)2 藍色
Fe(OH)2 白色
Fe(OH)3 紅褐色
HgS 紅色
注：Ag2CO3有的分析化學書中認為是白色沉淀，實際在溶液中形成的Ag2CO3沉淀為淡黃色。且固態Ag2CO3亦為黃色粉末。
三、常見物質的溶解情況
1.溶解程度的判定
難溶(幾乎不溶或不溶) 溶解度＜0.01 克
微溶 溶解度0.01~1克
易溶 溶解度＞10克
按任何比例互溶 溶解度無窮大
鹽的溶解性順口溜(協助記憶)
鉀、鈉、銨鹽都可溶；硝(酸)鹽遇水影無蹤；硫酸(鹽)不溶鉛和鋇；氯(化)物不溶銀、亞汞。
2.常見物質溶解性表：(20℃)
說明：“溶”表示那種物質可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水，“揮”表示揮發性，“—”表示那種物質不存在或遇到水就分解了。
從上表可以看出：鈉和鉀的鹽都溶于水；硝酸鹽都溶于水；氯化物除AgCl、HgCl2不溶，PbCl2微溶外，一般都溶于水，硫酸鹽除BaSO4、PbSO4不溶，CaSO4、Hg2SO4、Ag2SO4微溶外，一般溶于水。
*研究性課題示例
“冰甲烷”開采方法研究
背景資料：
冰甲烷是人類利用的另一種新型能源。甲烷水合物是一種含有甲烷分子的冰結晶體，是在深海的低溫高壓環境下由水與甲烷發生水合反應而形成的，表面看像濕潤的雪團，點火可燃燒，故稱“可燃冰”。第28屆國際地質大會提供的資料顯示，海底有大量的天然氣水合物，可滿足人類1000年的能源需要?，F已探明，里海和百慕大三角、我國南海等許多海域，海底有極其豐富的冰甲烷資源，其中南海的冰甲烷總量超過已知蘊藏在我國陸地下的天然氣總量的一半。
天然氣水合物是一種晶體，有多種晶體結構，右圖是一種甲烷水合物的晶體結構示意圖，它是由水分子處于頂點位置組成12個五角形構成較小的籠形。
據測定，單位結構的甲烷水合物周圍平均46個水分子構建成8個籠，每個籠可容納1個CH4分子或1個游離H2O分子。
1 m3的甲烷水合物含有120 m3~150 m3的甲烷氣體。
事實上，CO2分子也可以被水的晶體籠包和而形成CO2的水合物。
課題要求：
提出開發海底甲烷的可行性建議。
參考答案：就目前來說，比較可行的方法是，先融化海底的甲烷水合物，然后回收生成的甲烷氣體。開采方法有兩種：其一，如果甲烷以氣體狀態存在于甲烷水合物層下，則將鉆管直接通到甲烷水合物層下，甲烷氣體自然就會往上涌出，這樣就能進行回收；其二，一旦甲烷水合物層下沒有氣體狀的甲烷，就必須以間隔數十米的兩路鉆管通到甲烷水合物層，利用一側的管子送入蒸汽和鹽水融化甲烷水合物，利用另一側的管子回收甲烷水合物融化后生成的甲烷。
下圖為日本資源環境研究所的科學家設計的甲烷水合物的開發示意圖。其設想是：
①游離甲烷氣體層的進行鉆井挖掘可減小壓強，有利于甲烷氣體的放出；
②將淺海高溫海水注入甲烷水合物層中升高了溫度，有利于甲烷氣體的放出；
③在甲烷氣體被開采的同時，還要向深海注入CO2氣體，使CO2分子被水的晶體籠包合而形成CO2的水合物，一方面可以使海底的地質結構不被破壞，另一方面還可以減少大氣中的CO2含量，減緩溫室效應。

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