2014高三化学考试说明全解全析1化学科学特征和基本研究方法.doc

2014年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）说明化学全解全析丹阳市访仙中学殷传富1化学科学特征和基本研究方法（5点）考点（1）认识化学是在原子、分子水平上识别和创造物质的一门基础科学。知道化学科学发展的主要线索和发展趋势。【解析】化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的一门自然科学。（1）道尔顿 提出了原子学说， 阿伏伽德罗 提出了分子学说。（2） 分子 是保持物质化学性质的最小微粒， 原子 是化学变化中的最小微粒。原子核的变化不属于化学变化。（3）20世纪用现代物理技术的测试手段，发现了许多物质结构和性质关系的初步规律。21世纪是信息科学、合成化学和生命科学共同繁荣的世纪。今日化学学科正积极向一些与国民经济和生活关系密切的材料、能源、环境、生命等学科渗透。例1下列对一些事实的解释错误的是（）事实解释A温度计中的水银（汞）热胀冷缩原子的大小发生改变.B加热HI可得到H2和I2分子是可以再分的CCO有毒而CO2无毒两种物质的分子结构不同DCuSO4溶液和Na2SO4溶液的颜色不同两种溶液中的阳离子不同例2下列不符合当今化学研究方向的是（）A发现新物质B合成新材料C研究化学反应的微观过程D研究化学反应中原子守恒关系.例3（2011天津1）下列能揭示原子具有核式结构的实验是（）A光电效应实验B伦琴射线的发现C粒子散射实验.D氢原子光谱的发现例4（2008山东理综10）下列由事实得出的结论错误的是（）A维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限B门捷列夫在前人的基础上发现了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新CC60是英国和美国化学家共同发现的，体现了国际科技合作的重要性D科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖，意味着化学已成为以理论研究为主的学科.考点（2）认识物质的组成、结构与性质的关系。理解化学反应的本质及化学反应过程中所遵循的基本原理和规律。【解析】1物质的组成、结构与性质的关系物质组成物质结构物质性质物质用途例1关于钠原子和钠离子，下列叙述错误的是（）A它们的化学性质相似.B它们相差一个电子层C钠原子半径比钠离子大D钠原子、钠离子均为同一元素【解析】2化学反应的本质：旧化学键的断裂，新化学键的形成。例2（2009上海5）下列对化学反应的认识错误的是（）A会引起化学键的变化B会产生新的物质C必然引起物质状态的变化.D必然伴随着能量的变化【解析】3化学反应过程中所遵循的基本原理和规律 （1）质量守恒元素种类不变，原子个数不变，反应物和生成物符合一定质量比，化学方程式可加减。（2）电荷守恒得失电子相等、溶液中阴阳离子电荷的代数和为“0”；化合价升降相等，化合物中各元素化合价代数和为“0”（3）能量守恒盖斯定律，热化学方程式可加减。例3物质发生化学变化时，反应前后肯定不发生变化的是（）电子总数；原子总数；质子总数；物质的总质量；物质的总能量；物质的种类A.BCD例4在一定条件下，16 gA和22gB恰好反应生成C和4.5 g D 。在相同条件下，8 g A和15 g B反应可生成D和0.125 mol C 。从上述事实可推知C的式量为。例5（2007江苏学测25）A（2）氯代烷是一种能破坏臭氧层的物质。在大气平流层中，氟氯代烷受紫外线的照射分解出氯原子，氯原子参与下列有关反应：ClO3ClOO2 O3OO2 ClOOClO2上列反应的总反应式是，少量氟氯代烷能破坏大量臭氧的原因是。【解题方法】（1）通过加法消去“催化剂”和“中间产物”，得总反应式。ClO3ClOO2“原来有、后来无”的物质是反应物，如O3；+）O3OO2 “原来有、后来有”的物质是催化剂，如Cl；ClOOClO2“原来无、后来有” 的物质是产物，如O2；2O33O2“原来无、后来无” 的物质是中间产物，如O；（2）化学反应方程式的形式为：反应物+反应物产物+产物（条件包括“催化剂”）例6在Na2CO3溶液中，存在下列变化过程：H2O H+ + OH，Na2CO3 = 2Na+ +CO32CO32+ H2O HCO3 + OH，HCO3 + H2O H2CO3 + OH则：依据“质量守恒”有： c(Na+) = 2c(CO32)+ c(HCO3)+ c(H2CO3) 依据“电荷守恒”有： c(Na+)+ c(H+) = 2c(CO32)+c(HCO3)+ c(OH)设计“加法”消去两个等式中的c(Na+)：c(Na+) = 2c(CO32)+2c(HCO3)+2c(H2CO3)+）2c(CO32)+c(HCO3)+ c(OH) = c(Na+)+ c(H+)有：c(OH)= c(H+)+c(HCO3)+2c(H2CO3)也称为“质子守恒”，即c(H+)水 =c(OH)水例7(2010江苏17)（2）方法中主要发生了下列反应：2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g)H1= 8.0 kJmol-12H2(g)+SO2(g)S(g)+2H2O(g)H2 = 90.4kJmol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H3 = - 566.0 kJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H4 = - 483.6 kJmol-1S(g)与O2(g)反应生成SO2 (g)的热化学方程式可表示为：。【解析】设计“加法”获得化学反应方程式：S(g)+O2(g)=SO2 (g) HS(g)+2H2O(g)2H2(g)+SO2(g) H2 = - 90.4kJmol-1+）2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H4 = - 483.6 kJmol-1S(g)+O2(g)=SO2 (g)H = H2+ H4 = -574.0 kJmol1考点（3）认识科学探究的一般过程，了解以实验为主的科学探究方法。认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法在化学科学发展中的作用。【解析】1以实验为主的科学探究的一般过程：1提出问题，2猜想与假设，3制定计划，4进行实验，5收集证据，6解释和结论，7反思与评价，8表达与交流。例1葡萄糖分子结构的探究实验：1.80 g葡萄糖完全燃烧，只得到2.64 g CO2和1.08 g H2O分析：结论：葡萄糖的实验式（最简式）为CH2O。实验葡萄糖的相对分子质量为180。分析：,结论：葡萄糖的分子式为(CH2O)6 ，即C6H12O6。实验在一定条件下，1.80 g葡萄糖与乙酸完全酯化，生成的乙酸酯的质量为3.90 g分析：葡萄糖n CH3COOH 乙酸葡萄糖酯n H2O m 180 60n 18n (6018)n 1.80 g 3.90 g - 1.80 g 得n = 5 ，结论：一个葡萄糖分子中含5个羟基。实验葡萄糖可以发生银镜反应解：结合、知道葡萄糖分子中含一个醛基。实验：葡萄糖可以被还原为直链己六醇 分析：结合、知道葡萄糖分子是一个直链的六羟基一元醛。结论：葡萄糖的结构为【解析】实验、假说、模型、比较、分类等科学方法在化学科学发展中的作用例2科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设（猜想）引导下的探究肯定没有意义的选项是（）A探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成B探究Na与水的反应可能有O2生成. C探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是Cu(OH)2.D探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通以Cl2，酚酞红色褪去的现象是溶液的酸碱性改变所致，还是HClO的漂白性所致 例3原子结构模型的演变图中，（1）为道尔顿实心球式原子模型，（2）为卢瑟福行星运转式原子模型，（3）为汤姆生葡萄干面包式原子模型，（4）为近代量子力学原子模型，（5）为玻尔轨道式原子模型。其中符合历史演变顺序的一组排列是（）A（1）（3）（2）（5）（4）.B（1）（2）（3）（4）（5）C（1）（5）（3）（2）（4）D（1）（3）（5）（4）（2）例4实验室中的药品常按物质的性质、类别等有规律地放置。做“酸的性质”实验时，实验桌上部分药品的摆放如下图。某同学取用KOH溶液后，应把它放回的位置是（）考点（4）了解定量实验研究方法在化学科学发展中的作用。认识现代分析仪器和技术在测定物质组成和结构中的作用。【解析】1高中化学涉及的要求掌握的定量研究有：（1）配制一定物质的量浓度的溶液。（2）酸碱中和滴定实验。（3）平衡常数的简单计算（化学平衡常数、离子积常数、溶液pH、溶度积常数Ksp）例1（2009江苏15）（配制一定物质的量浓度的溶液，酸碱中和滴定实验）（3）测定样品中Cl含量的方法是：a.称取0.7500g样品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c.用0.05000molL1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39mL。上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有。计算上述样品中CaCl22H2O的质量分数为。若用上述办法测定的样品中CaCl22H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有；。解：滴定管需要润洗，AgNO3溶液（酸性）用“酸式滴定管”。滴定计算用“关系式法”：找未知（CaCl22H2O）与已知（AgNO3）的关系1CaCl22H2O2 Cl2 AgCl2 AgNO3 1mol 2mol n(CaCl22H2O) 0.05000molL10.02039 L n(CaCl22H2O)= 0.05000molL10.02039 L=0.050975mol (CaCl22H2O)= 99.9%等质量的NaCl、CaCl2的含Cl量都比CaCl22H2O高，Na+不能除掉，CaCl22H2O可能失水，所以“样品中存在少量的NaCl，少量CaCl22H2O失水”都会导致测量结果偏高。例2（2009江苏20）（化学平衡常数）（3）17、1.01105Pa，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c(NO2) = 0.0300 molL-1、c(N2O4) = 0.0120 molL1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K 。解：K=例3（2010江苏20）（溶度积常数Ksp的简单计算）（1）预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下Mg(OH)2的Ksp = l.81011，若溶液中c(OH)= 3.0106 molL1则溶液中c(Mg2)= 。解：Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH(aq)KspMg(OH)2= c(Mg2)c2(OH)c(Mg2)=例4（离子积常数，溶液pH的简单计算）pH=13的NaOH溶液与pH = 10的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH是多少? 【公式：pH = - lgc(H+)，c(H+) = 10pH ，Kw = c(H+)c(OH) 】解：pH1 = 13c(H)1 = 11013molL1 ，c(OH)1 = 1101molL1pH2 = 10c(H)2 = 11010molL1，c(OH)2 = 1104molL1pH = - lg21013 = 12.7【解析】2现代分析仪器和技术在测定物质组成和结构中的作用（1）元素分析仪确定有机化合物的组成（2）核磁共振仪分析1H核磁共振谱，判断等效氢种类。（3）红外光谱仪判断有机物中的“基团”。（4）质谱仪测荷质比。例5（2013江苏20）（4）磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2 ：1 反应时，可获得一种新型阻燃剂中间体X，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X 的核磁共振氢谱如下图所示。酸性气体是（填化学式）。X的结构简式为。考点（5）了解科学、技术、社会、环境的相互关系（如化学与资源、材料、能源、环境、生命过程的关系等）。认识化学学科对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。【解析】1化学学科对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用体现在“化学与资源、材料、能源、环境、生命过程等的关系”中。【解析】2化学与资源、材料、能源、环境、生命过程等的关系（1）“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。“绿色化学”要求从根本上消灭污染，是一门能防止污染的科学。它包括“原料的绿色化”、“化学反应的绿色化”、“产物的绿色化”等内容。其中“化学反应的绿色化”要求反应物中所有的原子完全被利用且全部转入期望的产品中。最符合“绿色化学”原则的是无机反应中的化合反应、有机反应中的“加成反应”和“加聚反应”，它们的原子利用率为100。例1（2008江苏18）“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。（1）下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有。（填字母） a减少化石燃料的使用 b植树造林，增大植被面积c采用节能技术 d利用太阳能、风能（2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如： a6CO2 + 6H2OC6H12O6 bCO2 + 3H2CH3OH +H2OcCO2 + CH4CH3COOH d2CO2 + 6H2CH2CH2 + 4H2O以上反应中，最节能的是，原子利用率最高的是。（2）化学与生活亚硝酸钠作为肉食的发色剂；会致癌；过量会中毒。苯甲酸钠作防腐剂，铁粉作食物包装内的除氧剂。食物膨松剂：小苏打NaHCO3 ，2NaHCO3 Na2CO3+ H2O+CO2明矾KAl(SO4)212H2O，Al3+ + 3H2O Al(OH)3（胶体）+ 3H+，Al(OH)3治疗胃酸（HCl）分泌过多：Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O油脂氢化，将液态油变为固态脂肪，便于储存和运输。淀粉水解变为葡萄糖，葡萄糖发酵变为酒精，假酒中因含有甲醇（CH3OH）有毒。(C6H10O5)n淀粉+nH2O nC6H12O6葡萄糖C6H12O62C2H5OH+2CO2葡萄糖在人体中氧化分解释放能量，C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O + 能量 血液中的葡萄糖称为“血糖”，尿液中含有较多葡萄糖的“糖尿病”病人可以用新制Cu(OH)2检测：CH2(OH)CH(OH)4CHO+2Cu(OH)2+ NaOHCH2(OH)CH(OH)4COONa+Cu2O+3H2O例2（2002江苏文理综合37）（3）新制的铜试剂【Cu(OH)2】与葡萄糖反应会生成红色沉淀，因此该试剂可用于检验糖尿病人尿液中葡萄糖的含量。葡萄糖的结构简式如下：（简写为GCHO）。试写出GCHO与Cu(OH)2反应的化学方程式： 。 防止钢铁腐蚀的措施有：加保护层（如涂油漆、电镀金属锌、铬，包裹塑料等）；制成合金（如不锈钢等）；电化学防护A接更活泼金属的原电池负极保护；B外接电源负极的阴极保护。（3）化学与材料合金是指 两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合在一起的具有金属性能的材料 。合金的特性：熔点一般低于其组成金属；合金的强度等一般优于单一金属。生铁 和 钢 都是铁的合金，其中生铁含碳 量较高 、而钢含碳 量较低 。镁铝合金主要组成元素为镁、铝。水泥的生产原料石灰石、黏土、石膏（调节水泥凝固时间）；陶瓷的生产原料黏土； 玻璃的生产原料纯碱、石灰石、石英沙，成分Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 ，涉及反应：CaCO3+SiO2 高温 CaSiO3+CO2；Na2CO3+SiO2 高温 Na2SiO3+CO2高温结构陶瓷：氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷化学与信息技术：半导体材料的成分Si ；光导纤维的化学成分SiO2 。合成有机高分子材料的反应类型有 加聚反应 和 缩聚反应 。常用有机高分子材料包括塑料、纤维和橡胶。塑料的大量使用和废弃造成了 白色污染 ，减少使用和使用可降解塑料是解决途径。聚乙烯塑料可用于包装食品，聚氯乙烯塑料不可包装食品。天然橡胶中含有CC双键，易老化。可通过 硫化处理 改善天然橡胶的性能 。天然纤维：棉花、麻属于纤维素；羊毛、蚕丝属于蛋白质。化学纤维：包括人造纤维（由天然纤维素人工改造成）和合成纤维（人工聚合成的纤维）。用灼烧法区别生活中常见的几种纤维羊毛、尼龙、纯棉。（4）化学与能源化石燃料包括：包括煤、石油、天然气（可燃冰）等，属非再生能源。开发高能清洁燃料和研制新型电池。最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生能源，对环境没有污染或污染少。充分燃烧的条件：要有足够的空气（过量的空气带走热量），且要有足够大的接触面。不充分燃烧的危害：产生热量少，浪费资源，易产生污染物。气态燃料优于液态燃料、液态燃料优于固态燃料。每种能源在使用中都有损失，燃料电池的能量利用率较高。酒精的再生：C2H5OH+3O22CO2+3H2O，6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 C6H12O62C2H5OH+2CO2（5）化学与环境天然大理石（其主要化学成分是 CaCO3 ）可能含有 Rn ，会产生 放射性 性污染，家居装修材料、家用电器壳体的合成有机材料可能会产生 甲醛 等致癌性气体。水污染主要是： 工业废水 、 农业废水 、 生活污水 等，废水的处理方法有：物理方法、生物方法、化学方法，其中化学方法有：中和法、沉淀法、氧化法。自来水的净化包括过滤、聚沉和杀菌消毒。常见的净水混凝剂有明矾KAl(SO4)212H2O，FeCl3、绿矾FeSO47H2O，其净水原理是水解生成Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体，具有吸附性：Al3+ + 3H2O Al(OH)3（胶体）+ 3H+，Fe3+ + 3H2O Fel(OH)3（胶体）+ 3H+常见的消毒剂有Cl2、漂白粉、ClO2、臭氧等。现阶段各地空气质量报告的内容：SO2、NO2、可吸入颗粒。SO2：来自于煤、石油等化石燃料的燃烧、金属矿物冶炼、硫酸工厂尾气。导致酸雨SO2+H2OH2SO3 ，2H2SO3+O22H2SO4；2SO2+O22SO3，SO3+H2OH2SO4防治：减少化石燃料的使用；发展利用其他清洁能源；将煤、石油等进行脱硫处理；用碱进行吸收，回收利用，变废为宝。NO2：主要来自于汽车尾气。导致酸雨（3NO2+H2O = 2HNO3+NO）；导致光化学烟雾；破坏大气臭氧层（氟利昂也破坏大气臭氧层）。防治：主要是汽车尾气处理装置（2NO2+4CO 催化剂 N2+4CO2）CO2：导致温室效应，与酸雨（pH5.6）无关。废旧电池必须回收是因为其中所含的重金属离子会造成水、土污染；垃圾最合适的处理方法是分类回收，塑料、金属、橡胶、废纸、玻璃是可回收垃圾。（6）化学与生命过程合理摄取人体必需元素，各种必需元素在人体中的含量都有一个最佳范围，过高过低都对人体健康不利。人体所需的常量元素有H 、C、N、O、K、Ca、Na、Mg、P、S、Cl共11种，在120号元素中。人体所需的常见微量元素有Fe、Zn、I、F等。Fe2+与血红蛋白的合成有关，缺铁会导致缺铁性贫血。缺F易患龋齿，F过量会导致氟斑牙。儿童缺I影响智力发育，成人缺I会导致甲状腺肿大。我国加碘盐中加的是KIO3（碘酸钾）。蛋白质是生命的物质基础，氨基酸是蛋白质的基本结构单元。油脂是单位质量能量最高的物质，是生物体中的储能物质。葡萄糖能够直接为人体提供能量，如葡萄糖注射液。0.