高中化学必修一模块设计.docx

40907185 杨玉 高中化学必修一教学模块设计中学化学教材研究与教学设计化学教学模块设计 高中化学必修学院：化学化工学院班级：2009化学4班学号： 姓名： 邮箱： 目 录一、学段课程目标.( 3 )二、模块目标.( 3 )三、模块关系1.模块与模块之间的关系.( 4 )2.模块内部关系. ( 4 )3.模块与初中学段的衔接.( 5 )四、模块知识点1.课标要求.(6 )2.具体知识点总结.( 8 )五、教学计划.( 25 )六、教学评价.( 26 )七、相关文献.( 26 )一、学段课程目标：课程标准要求：认识常见的化学物质，学习重要的化学概念，形成基本的化学观念和科学探究能力，认识化学对人类生活和社会发展的重要作用及其相互影响，进一步提高学生的科学素养。学习内容主题包括“认识化学科学”、“化学实验基础”。“常见无机物及其应用”等。1、知识目标：化学1突出了化学与社会、生活、健康、环境的联系，重视理论和实际相结合，注重化学知识与科学精神、人文精神的渗透于融合。2、方法与能力目标：化学1增强了学习的探究性、亲历性和体验性，通过“实验”“思考与交流”“学与问”“实践活动”“科学探究”以及习题等的设计，大大增加学生活动，学生的学习自主性得到了更多的体现，从中体验探究的乐趣，学会探究的方法。3、情感目标：化学1通过思考和问题讨论认识化学知识的规律性和化学变化的本质，通过以化学实验为主的多种探究性活动，使学生亲身体验科学研究的过程并获得探究的乐趣。根据元素及其化合物的性质联系其用途，了解化学的科学价值和实用价值，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。二、模块目标：知道化学科学的主要研究对象，了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学的发展趋势；知道化学是在分子层次上认识物质和合成新物质的一门科学；了解物质的组成、结构和性质的关系；认识化学变化的本质；认识摩尔是物质的量的基本单位，能用于进行简单的化学计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用；认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用；认识并欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用；体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法；初步学会物质的检验、分离、提纯和溶液配制等实验技能；树立安全意识，能识别化学品安全使用标识，初步形成良好的实验工作习惯；能够独立或与同学合作完成实验，记录实验现象和数据，完成实验报告，并能主动进行交流；初步认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用；能根据物质的组成和性质对物质进行分类；知道胶体是一种常见的分散系；根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用；知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离，通过实验事实认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子的检验方法；根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移，举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应；通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。三、模块关系： 1.模块与模块之间的关系高中化学1是高中学段的第一个必修模块，此模块不管是从内容设计还是从呈现方式上都是化学2必修模块和六个选修模块的知识基础和方法基础。本模块是高中阶段的基础，内容比较广泛，但内容的要求相对较低，强调基础性。教材内容的选择注重知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度，精选基础知识和基本技能，突出重点，既为全体学生的后继深入学习提供必需的化学基础知识和基本技能，同时注意对学生进行过程与方法、情感态度与价值观的教育，以提高全体学生的科学素养。在此，基础知识的含义有所拓展，不但包含了学科基础知识和基本技能，还包含了与之相联系的基本的科学方法和过程以及与社会需求相关的基本内容。这些基本概念和原理、元素化合物知识、化学实验基本技能等为以后各模块的学习打下扎实的基础，而且所包含的化学实验基本方法、科学探究方法、分类方法以及化学在社会实际中的应用等内容贯穿整个高中学段的学习。本模块所涉及的“认识化学科学”、“化学实验基础”、“常见无机物及其应用”等主题不仅与化学2“物质结构基础”、“化学反应与能量”、“化学与可持续发展”等主题密切联系，承接紧密，而且是其他选修模块的入门材料。本模块与其他模块的关系是统一性与选择性的关系，基础性与发展性的关系，目标性与手段性的关系。2.模块内部关系教科书不仅把“化学实验”作为专题内容，还把它安排在第一章，突出了化学实验的基础性，既起到与初中化学实验以及化学知识的衔接，又为高中化学新知识的学习穿针引线，通过实验把学生引入化学世界，由此决定了本章教学内容的基础性和重要性。化学物质及其变化作为从学科内容方面使学生认识化学科学的起始章，是连接义务教育阶段化学科学与高中化学的纽带和桥梁，对于发展学生的科学素养，引导学生有效地进行高中阶段的化学学习，具有非常重要的承前启后的作用。“承前”意味着要复习义务教育阶段化学的重要内容，“启后”意味着要在复习的基础上进一步提高和发展，从而为化学必修课程的学习，乃至整个高中阶段的化学学习奠定重要的基础。因此，本章在全书中占有特殊的地位，具有重要的功能，是整个高中化学的教学重点之一。在第一章从实验学化学和第二章化学物质及其变化的基础上，第三章章开始介绍具体的元素化合物知识。这一章介绍金属及其化合物，下一章介绍非金属及其化合物。元素化合物知识是中学化学的基础知识，也是学生今后在工作和生活中经常要接触、需要了解和应用的基本知识。这些知识既可以为前面的实验和理论知识补充感性认识的材料，又可以为化学2介绍的物质结构、元素周期律、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础；也可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法；还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。第四章主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性质，是对第三章“金属及其化合物”及常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是学生今后继续学习化学的基础，也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。本章具有巩固离子反应、氧化还原反应等基本知识的作用。在第三章的基础上，进一步介绍元素化合物知识和研究方法，为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料，是学生认识元素周期律、元素周期表知识的重要基础。3.模块与初中学段的衔接本模块教材以初中学段学过的实验技能和方法为基础，利用学生学过的粗盐提纯，在复习过滤和蒸发的基本操作的基础上进行拓宽，介绍分离和提纯的方法和操作，并将其进一步应用到物质的检验中,注意与初中学段衔接和为后续课程打基础。 离子反应的呈现，是从初中学段导电性实验人手介绍电解质，引出电离，并利用新的分类标准来认识的。因为有了电离的概念，就可以从电离的角度认识酸、碱、盐的本质，将初中没有解决的问题在这里进行落实。离子反应发生的条件，在此处只是介绍有气体、沉淀和水生成的反应，对进一步认识将在选修4化学反应原理介绍了弱电解质等概念之后进行。 氧化还原反应的呈现，也是从讨论初中氧化反应、还原反应的分类标准人手引出的。之后，一直以分类为线索，从一种分类标准“得氧失氧”到另一种分类标准“化合价升降”，进而到认识氧化还原反应的本质(电子转移)。 离子反应和氧化还原反应的知识，为后面模块学习元素化合物知识打下了一定的理论基础。教材对知识内容的呈现注重知识的逻辑性和连贯性，引人与讲解浅显易懂，符合学生认知特点，作为高中学段的第一个模块与初中学段衔接自然，容易使学生构建合理的认知结构。四、模块知识点：1.课标要求按照课程标准的要求，对认知性、技能性、体验性三类学习目标的分类和每一类学习目标由低到高的水平层次划分，以及每一水平层次包含的行为动词，将能力要求由低到高划分为识记、理解、简单应用、综合应用四个层级。识记（A）对所学化学知识有初步认识，能够正确描述、识别、辨认、举例、列举、区分、比较或直接应用。理解（B）领会所学化学知识，能够正确判断、理解和说明有关化学现象和事实，书写化学用语。能够对化学知识进行分类、归纳和概述。简单应用（C）运用所学的化学知识，能够将他们迁移、转换、重组，以解决一些简单的化学问题。综合运用（D）运用所学的化学知识，能够通过分析和综合、比较和论证、选择和评价、类推和计算等方法，解决一些具体的化学问题。主题具体内容要求能力层次认识化学科学1.化学学科的主要研究对象A2.20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学发展的趋势A3.化学是在原子、分子层次上认识物质和合成新物质的一门科学B4.物质的组成、结构和性质的关系B5.化学变化的本质B6.知道物质的量是一种基本物理量，摩尔是物质的量的单位。了解阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的含义C7.根据物质的量与微粒数（分子、原子、离子、电子等）、质量、体积（标准状况下）、物质的量浓度之间的关系进行简单计算C8.物质的量在化学方程式中的计算C9.体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用B主题化学试验基础具体内容要求1.化学实验室常用仪器的名称、主要用途和使用方法能力层次A2.识别简单的仪器装置图B3.常见物质的检验方法C4.用过滤、蒸发、蒸馏、萃取等方法对混合物进行分离和提纯C5.配置一定物质的量浓度的溶液C6.化学品安全使用标志、实验室基本的安全措施和意外事故的紧急处理方法C7.根据试验现象和数据进行分析和处理，得出正确的结论D8.简单试验方案的设计、评价，实验条件的控制，体会实验探究的过程D主题具体内容要求能力层次常见无机物及其应用1.根据物质的组成对物质进行分类A2.物质发生化学反应的分类B3.胶体是一种分散系，知道胶体的丁达尔效应A4.铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质C5.钠与钠的重要化合物（过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠）的主要性质B6.氧化铝和氢氧化铝的两性B7.Fe2+和Fe3+之间的相互转化B常见无机物及其应用8.离子反应发生的条件，简单离子方程式的书写及书写正误的判断B9.Cl-、SO42-、CO32-、Al3+、Fe3+、NH4+等常见离子的检验方法D10.常见氧化还原反应的判断，常见氧化剂和还原剂的判断A11.氧化还原反应的实质A12.氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要物理性质A13.氯气的化学性质（与铁、铜等金属反应，与氢气、水、碱溶液等反应）B14.氯水的消毒与漂白A15.氨的实验室制法，氨与水、酸、氧气等的反应、铵盐的不稳定性，铵盐与碱反应C16.二氧化硫与氧气、水、的反应，二氧化硫的漂白性，三氧化硫与水反应B17.浓硫酸、硝酸的强氧化性（与铜、碳等的反应，常温下铝、铁的钝化现象）B18.硅及二氧化硅在生产、生活中的应用，二氧化硅的化学性质（与强碱、碱性氧化物的反应），知道玻璃、水泥、陶瓷是硅酸盐材料B19.非金属极其重要化合物对生态环境的危害，氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源和危害B20.常见元素及其化合物之间的转化关系D2.具体知识点总结第一章 从实验学化学 第一节 化学实验基本方法一、熟悉化学实验基本操作危险化学品标志，如酒精、汽油易然液体；浓H2SO4、NaOH（酸碱）腐蚀品二、混合物的分离和提纯：1、分离的方法：过滤：固体(不溶)和液体的分离。蒸发：固体(可溶)和液体分离。蒸馏：沸点不同的液体混合物的分离。 分液：互不相溶的液体混合物。萃取：利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来。2、粗盐的提纯：（1）粗盐的成分：主要是NaCl，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4、泥沙等杂质（2）步骤：将粗盐溶解后过滤；在过滤后得到粗盐溶液中加过量试剂BaCl2(除SO42)、Na2CO3(除Ca2、过量的Ba2)、NaOH(除Mg2)溶液后过滤；得到滤液加盐酸(除过量的CO32、OH)调pH=7得到NaCl溶液；蒸发、结晶得到精盐。加试剂顺序关键：（）Na2CO3在BaCl2之后；（）盐酸放最后。3、蒸馏装置注意事项：加热烧瓶要垫上石棉网；温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处；加碎瓷片的目的是防止暴沸；冷凝水由下口进，上口出。4、从碘水中提取碘的实验时，选用萃取剂应符合原则：被萃取的物质在萃取剂溶解度比在原溶剂中的大得多；萃取剂与原溶液溶剂互不相溶; 萃取剂不能与被萃取的物质反应。 三、离子的检验：SO42：先加稀盐酸，再加BaCl2溶液有白色沉淀，原溶液中一定含有SO42。Ba2SO42BaSO4Cl（用AgNO3溶液、稀硝酸检验）加AgNO3溶液有白色沉淀生成，再加稀硝酸沉淀不溶解，原溶液中一定含有Cl；或先加稀硝酸酸化，再加AgNO3溶液，如有白色沉淀生成，则原溶液中一定含有Cl。AgClAgCl。CO32：（用BaCl2溶液、稀盐酸检验）先加BaCl2溶液生成白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀溶解，并生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中一定含有CO32。第二节 化学计量在实验中的应用1、物质的量（n）是国际单位制中7个基本物理量之一。2、五个新的化学符号：概念、符号定义注 意 事 项物质的量：n衡量一定数目粒子集体的物理量摩尔(mol)是物质的量的单位，只能用来衡量微观粒子：原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等。用物质的量表示微粒时，要指明粒子的种类。阿伏加德罗常数：NA1mol任何物质所含粒子数。NA有单位：mol1或 /mol，读作每摩尔，NA6.021023mol1。摩尔质量：M单位物质的量物质所具有的质量一种物质的摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上与其相对原子或相对分子质量相等。一种物质的摩尔质量不随其物质的量变化而变气体摩尔体积：Vm单位物质的量气体所具有的体积影响气体摩尔体积因素有温度和压强。在标准状况下（0，101KPa）1mol任何气体所占体积约为22.4L即在标准状况下，Vm22.4L/mol物质的量浓度：C单位体积溶液所含某溶质B物质的量。公式中的V必须是溶液的体积；将1L水溶解溶质或者气体，溶液体积肯定不是1L。某溶质的物质的量浓度不随所取溶液体积多少而变3、各个量之间的关系：4、溶液稀释公式：（根据溶液稀释前后，溶液中溶质的物质的量不变） C浓溶液V浓溶液C稀溶液V稀溶液 （注意单位统一性，一定要将mL化为L来计算）。5、溶液中溶质浓度可以用两种方法表示：质量分数W，物质的量浓度C。质量分数W与物质的量浓度C的关系：C=1000W/M（其中单位为g/cm3）已知某溶液溶质质量分数为W，溶液密度为（g/cm3），溶液体积为V，溶质摩尔质量为M，求溶质的物质的量浓度C。 【 推断：根据C=n(溶质)/V(溶液) ，而n(溶质)=m（溶质）/M(溶质)= V(溶液) W/M，考虑密度的单位g/cm3化为g/L，所以有C=1000W/M 】。（公式记不清，可设体积1L计算）。6、一定物质的量浓度溶液的配制（1）配制使用的仪器：托盘天平(固体溶质)、量筒(液体溶质)、容量瓶（强调：在具体实验时，应写规格，否则错！）、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。（2）配制的步骤：计算溶质的量（若为固体溶质计算所需质量，若为溶液计算所需溶液的体积）称取（或量取）溶解（静置冷却）转移 洗涤定容摇匀。（如果仪器中有试剂瓶，就要加一个步骤-装瓶）。400mL的溶液应用500mL容量瓶。例如：配制400mL0.1molL的Na2CO3溶液：（1）计算：需无水Na2CO3 5.3 g。（2）称量：用托盘天平称量无水Na2CO3 5.3 g。（3）溶解：所需仪器烧杯、玻璃棒。（4）转移：将烧杯中的溶液沿玻璃棒小心地引流到500mL容量瓶中。（5）定容：当往容量瓶里加蒸馏水时，距刻度线12cm处停止，为避免加水的体积过多，改用胶头滴管加蒸馏水到溶液的凹液面正好与刻度线相切，这个操作叫做定容。注意事项：不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液，这是因为容量瓶的容积是固定的，没有任意体积规格的容量瓶。溶液注入容量瓶前需恢复到室温，这是因为容量瓶受热易炸裂，同时溶液温度过高会使容量瓶膨胀影响溶液配制的精确度。用胶头滴管定容后再振荡，出现液面底于刻度线时不要再加水，这是因为振荡时有少量溶液粘在瓶颈上还没完全回流，故液面暂时低于刻度线，若此时又加水会使所配制溶液的浓度偏低。如果加水定容时超出了刻度线，不能将超出部分再吸走，须应重新配制。如果摇匀时不小心洒出几滴，不能再加水至刻度，必须重新配制，这是因为所洒出的几滴溶液中含有溶质，会使所配制溶液的浓度偏低。溶质溶解后转移至容量瓶时，必须用少量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤23次，并将洗涤液一并倒入容量瓶，这是因为烧杯及玻璃棒会粘有少量溶质，只有这样才能尽可能地把溶质全部转移到容量瓶中。第二章 化学物质及其变化第一节 物质的分类1、掌握两种常见的分类方法：交叉分类法和树状分类法。2、分散系及其分类：（1）分散系组成：分散剂和分散质，按照分散质和分散剂所处的状态，分散系可以有9种组合方式。（2）当分散剂为液体时，根据分散质粒子大小可以将分散系分为溶液、胶体、浊液。分散系溶液胶体浊液分散粒子直径1nm1100nm100nm外观均一,透明,稳定均一,透明,介稳体系不均一,不透明,不稳定能否透过滤纸能能不能能否透过半透膜能不能不能实例食盐水Fe(OH)3胶体泥浆水3、胶体：（1）常见胶体：Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、血液、豆浆、淀粉溶液、蛋白质溶液、有色玻璃、墨水等。（2）胶体的特性：能产生丁达尔效应。区别胶体与其他分散系常用方法丁达尔效应。胶体与其他分散系的本质区别是分散质粒子大小。（3）Fe(OH)3胶体的制备方法：将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，继续加热至体系呈红褐色，停止加热，得Fe(OH)3胶体。第二节 离子反应一、电解质和非电解质电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。1、化合物非电解质：在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。（如：酒精乙醇、蔗糖、SO2、SO3、NH3、CO2等是非电解质。）（1）电解质和非电解质都是化合物，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。（2）酸、碱、盐和水都是电解质（特殊：盐酸(混合物)电解质溶液）。（3）能导电的物质不一定是电解质。能导电的物质：电解质溶液、熔融的碱和盐、金属单质和石墨。电解质需在水溶液里或熔融状态下才能导电。固态电解质(如：NaCl晶体)不导电，液态酸(如：液态HCl)不导电。2、溶液能够导电的原因：有能够自由移动的离子。3、电离方程式：要注意配平，原子个数守恒，电荷数守恒。如：Al2(SO4)32Al33SO42二、离子反应：1、离子反应发生的条件：离子反应发生条件：生成沉淀、生成气体、水。2、离子方程式的书写：（写、拆、删、查）写：写出正确的化学方程式。（要注意配平。）拆：把易溶的强电解质（易容的盐、强酸、强碱）写成离子形式。 常见易溶的强电解质有：三大强酸（H2SO4、HCl、HNO3），四大强碱NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 （澄清石灰水拆，石灰乳不拆），可溶性盐，这些物质拆成离子形式，其他物质一律保留化学式。删：删除不参加反应的离子（价态不变和存在形式不变的离子）查：检查书写离子方程式等式两边是否原子个数守恒、电荷数守恒。3、离子方程式正误判断：（看几看）看是否符合反应事实(能不能发生反应，反应物、生成物对不对)。 看是否可拆。 看是否配平（原子个数守恒，电荷数守恒）。 看“”“ ”“”“”是否应用恰当。4、离子共存问题（1）由于发生复分解反应（生成沉淀或气体或水）的离子不能大量共存。生成沉淀：AgCl、BaSO4、BaSO3、BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2、Cu(OH)2等。生成气体：CO32、HCO3等易挥发的弱酸的酸根与H不能大量共存。生成H2O：H和OH生成H2O。酸式酸根离子如：HCO3既不能和H共存，也不能和 OH共存。如：HCO3HH2OCO2， HCO3OHH2OCO32（2）审题时应注意题中给出的附加条件。无色溶液中不存在有色离子：Cu2、Fe3、Fe2、MnO4（常见这四种有色离子）。注意挖掘某些隐含离子：酸性溶液(或pH7)中隐含有H，碱性溶液(或pH7)中隐含有OH。注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。第三节 氧化还原反应一、氧化还原反应1、氧化还原反应的本质：有电子转移（包括电子的得失或偏移）。2、氧化还原反应的特征：有元素化合价升降。3、判断氧化还原反应的依据：凡是有元素化合价升降或有电子的转移的化学反应都属于氧化还原反应。4、氧化还原反应相关概念：还原剂（具有还原性）：失(失电子)升(化合价升高)氧(被氧化或发生氧化反应)生成氧化产物。氧化剂（具有氧化性）：得(得电子)降(化合价降低)还(被还原或发生还原反应)生成还原产物；化合价升高 失电子 被氧化氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物化合价降低 得电子 被还原二、氧化性、还原性强弱的判断（1）根据氧化还原反应方程式在同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物 还原性：还原剂还原产物三、如果使元素化合价升高，即要使它被氧化，要加入氧化剂才能实现；如果使元素化合价降低，即要使它被还原，要加入还原剂才能实现；第三章 金属及其化合物 第一节 金属的化学性质一、钠 Na1、单质钠的物理性质：钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。2、单质钠的化学性质：钠与O2反应常温下：4Na + O22Na2O （新切开的钠放在空气中容易变暗）加热时：2Na + O2Na2O2 （钠先熔化后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体Na2O2。）Na2O2中氧元素为1价，Na2O2既有氧化性又有还原性。2Na2O22H2O4NaOHO2 2Na2O22CO22Na2CO3O2Na2O2是呼吸面具、潜水艇的供氧剂，Na2O2具有强氧化性能漂白。钠与H2O反应2Na2H2O2NaOHH2 离子方程式：2Na2H2O2Na2OHH2（注意配平）实验现象：“浮钠密度比水小；游生成氢气；响反应剧烈；熔钠熔点低；红生成的NaOH遇酚酞变红”。钠与盐溶液反应如钠与CuSO4溶液反应，应该先是钠与H2O反应生成NaOH与H2，再和CuSO4溶液反应，有关化学方程式：2Na2H2O2NaOHH2 CuSO42NaOHCu(OH)2Na2SO4总的方程式：2Na2H2OCuSO4Cu(OH)2Na2SO4H2实验现象：有蓝色沉淀生成，有气泡放出K、Ca、Na三种单质与盐溶液反应时，先与水反应生成相应的碱，碱再和盐溶液反应钠与酸反应：2Na2HCl2NaClH2（反应剧烈） 离子方程式：2Na2H2NaH23、钠的存在：以化合态存在。4、钠的保存：保存在煤油或石蜡中。5、钠在空气中的变化过程： NaNa2ONaOHNa2CO3Na2CO310H2O（结晶）Na2CO3（风化），最终得到是一种白色粉末。一小块钠置露在空气中的现象：银白色的钠很快变暗（生成Na2O），跟着变成白色固体(NaOH)，然后在固体表面出现小液滴（NaOH易潮解），最终变成白色粉未（最终产物是Na2CO3）。二、铝 Al1、单质铝的物理性质：银白色金属、密度小（属轻金属）、硬度小、熔沸点低。2、单质铝的化学性质铝与O2反应：常温下铝能与O2反应生成致密氧化膜，保护内层金属。加热条件下铝能与O2反应生成氧化铝：4Al3O22Al2O3常温下Al既能与强酸反应，又能与强碱溶液反应，均有H2生成，也能与不活泼的金属盐溶液反应：2Al6HCl2AlCl33H2 （ 2Al6H2Al33H2 ）2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2 （ 2Al2OH2H2O2AlO23H2 ）2Al3Cu(NO3)22Al(NO3) 33Cu （ 2Al3Cu22Al33Cu ）注意：铝制餐具不能用来长时间存放酸性、碱性和咸的食品。铝与某些金属氧化物的反应（如V、Cr、Mn、Fe的氧化物）叫做铝热反应Fe2O32Al 2FeAl2O3，Al 和 Fe2O3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。三、铁1、单质铁的物理性质：铁片是银白色的，铁粉呈黑色，纯铁不易生锈，但生铁（含碳杂质的铁）在潮湿的空气中易生锈。（原因：形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是Fe2O3）。2、单质铁的化学性质：铁与氧气反应：3Fe2O2Fe3O4（现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体）与非氧化性酸反应：Fe2HClFeCl2H2 （ Fe2HFe2H2 ） 常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。加热能反应但无氢气放出。与盐溶液反应： FeCuSO4FeSO4Cu （ FeCu2Fe2Cu ）与水蒸气反应：3Fe4H2O(g)Fe3O44H2第二节 几种重要的金属化合物一、氧化物1、Al2O3的性质：氧化铝是一种白色难溶物，其熔点很高，可用来制造耐火材料如坩锅、耐火管、耐高温的实验仪器等。Al2O3是两性氧化物：既能与强酸反应，又能与强碱反应：Al2O3+ 6HCl 2AlCl3 + 3H2O （ Al2O36H2Al33H2O ）Al2O3+ 2NaOH = 2NaAlO2 +H2O （ Al2O32OH2AlO2H2O ）2、铁的氧化物的性质：FeO、Fe2O3都为碱性氧化物，能与强酸反应生成盐和水。FeO2HCl =FeCl2 +H2O Fe2O36HCl2FeCl33H2O 二、氢氧化物1、氢氧化铝 Al(OH)3Al(OH)3是两性氢氧化物，在常温下它既能与强酸，又能与强碱反应：Al(OH)33HClAlCl33H2O Al(OH)33HAl33H2OAl(OH)3NaOHNaAlO22H2O Al(OH)3OHAlO22H2O Al(OH)3受热易分解成Al2O3：2Al(OH)3Al2O33H2O（规律：不溶性碱受热均会分解）Al(OH)3的制备：实验室用可溶性铝盐和氨水反应来制备Al(OH)3Al2(SO4)36NH3H2O2 Al(OH)33(NH4)2SO4 （ Al33NH3H2OAl(OH)33NH4 ）因为强碱(如NaOH)易与Al(OH)3反应，所以实验室不用强碱制备Al(OH)3，而用氨水。2、铁的氢氧化物：氢氧化亚铁Fe(OH)2（白色）和氢氧化铁Fe(OH)3（红褐色）都能与酸反应生成盐和水：Fe(OH)22HClFeCl22H2O Fe(OH)22HFe22H2OFe(OH)36HCl2FeCl33H2O Fe(OH)33H2Fe33H2OFe(OH)2可以被空气中的氧气氧化成Fe(OH)34Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3（现象：白色沉淀灰绿色红褐色）Fe(OH)3受热易分解生成Fe2O3：2Fe(OH)3Fe2O33H2O3、氢氧化钠NaOH：俗称烧碱、火碱、苛性钠，易潮解，有强腐蚀性，具有碱的通性。三、盐1、铁盐（铁为+3价）、亚铁盐（铁为+2价）的性质：铁盐（铁为+3价）具有氧化性，可以被还原剂（如铁、铜等）还原成亚铁盐：2FeCl3Fe3FeCl2 （ 2Fe3Fe3Fe2 ） (价态归中规律)2FeCl3Cu2FeCl2CuCl2 （ 2Fe3Cu2Fe2Cu2 ）（制印刷电路板的反应原理）亚铁盐（铁为+2价）具有还原性，能被氧化剂（如氯气、氧气、硝酸等）氧化成铁盐2FeCl2Cl22FeCl3 （ 2Fe2Cl22Fe32Cl ）Fe3离子的检验：a.溶液呈黄色；b.加入KSCN(硫氰化钾)溶液变红色；c.加入NaOH溶液反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。Fe2+离子的检验：a.溶液呈浅绿色；b.先在溶液中加入KSCN溶液，不变色，再加入氯水，溶液变红色；c.加入NaOH溶液反应先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色沉淀，最后变成红褐色沉淀。2、钠盐：Na2CO3与NaHCO3的性质比较Na2CO3NaHCO3俗称纯碱、苏打小苏打水溶性比较Na2CO3 NaHCO3溶液酸碱性碱性碱性与酸反应剧烈程度较慢（二步反应）较快（一步反应）与酸反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2CO32+2H+=CO2+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2HCO3+H+=H2O+CO2热稳定性加热不分解加热分解2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2与CO2反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反应与NaOH溶液反应不反应（不能发生离子交换）NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3+OH=H2O+CO32与Ca(OH)2溶液反应Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOHCa2+CO32=CaCO3也能反应生成CaCO3沉淀与CaCl2溶液反应有CaCO3沉淀不反应用途洗涤剂，玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多（有胃溃疡时不能用）相互转化Na2CO3 NaHCO3四、焰色反应1、定义：金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊颜色的性质。2、操作步骤：铂丝（或铁丝）用盐酸浸洗后灼烧至无色，沾取试样（单质、化合物、气、液、固均可）在火焰上灼烧，观察颜色。3、 重要元素的焰色：钠元素黄色、 钾元素紫色（透过蓝色的钴玻璃观察，以排除钠的焰色的干扰）焰色反应属物理变化。与元素存在状态（单质、化合物）、物质的聚集状态（气、液、固）等无关，只有少数金属元素有焰色反应。第三节 用途广泛的金属材料1、合金的概念：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。2、合金的特性：合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械的性能。合金的硬度一般比它的各成分金属的大 合金的熔点一般比它的各成分金属的低第四章 非金属及其化合物第一节 硅及其化合物硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。硅的原子结构示意图为 ，硅元素位于元素周期表第三周期第A族，硅原子最外层有4个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。1、单质硅（Si）：（1）物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。（2）化学性质：常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。Si2F2SiF4 Si4HFSiF42H2 Si2NaOHH2ONa2SiO32H2在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。SiO2SiO2 Si2Cl2SiCl4（3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。（4）硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。SiO22CSi(粗)2CO Si(粗)2Cl2SiCl4 SiCl42H2Si(纯)4HCl2、二氧化硅（SiO2）：（1）SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。（2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。（3）化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：与强碱反应：SiO22NaOHNa2SiO3H2O（生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。与氢氟酸反应SiO2的特性：SiO24HFSiF4+2H2O（利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。高温下与碱性氧化物反应：SiO2CaOCaSiO3（4）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。3、硅酸（H2SiO3）：（1）物理性质：不溶于水的白色胶状物，能形成硅胶，吸附水分能力强。（2）化学性质：H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，其酸酐为SiO2，但SiO2不溶于水，故不能直接由SiO2溶于水制得，而用可溶性硅酸盐与酸反应制取：（强酸制弱酸原理）Na2SiO32HCl2NaClH2SiO3 Na2SiO3CO2H2OH2SiO3Na2CO3（此方程式证明酸性：H2SiO3H2CO3）（3）用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体。4、硅酸盐硅酸盐：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质：Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3（有白色沉淀生成）传统硅酸盐工业三大产品有：玻璃、陶瓷、水泥。硅酸盐由于组成比较复杂，常用氧化物的形式表示：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。硅酸钠：Na2SiO3 Na2OSiO2 硅酸钙：CaSiO3 CaOSiO2高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O32SiO22H2O 正长石：KAlSiO3不能写成 K2O Al2O33SiO2，应写成K2OAl2O36SiO2第二节 富集在海水中的元素氯氯元素位于元素周期表中第三周期第A族，氯原子最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易得到1个电子形成Cl，化学性质活泼，在自然界中没游离态的氯，氯只以化合态存在（主要以氯化物和氯酸盐）。1、氯气（Cl2）：（1）物理性质：黄绿色有刺激性气味有毒的气体，密度比空气大，易液化成液氯，易溶于水。（氯气收集方法向上排空气法或者排饱和食盐水；液氯为纯净物）（2）化学性质：氯气化学性质非常活泼，很容易得到电子，作强氧化剂，能与金属、非金属、水以及碱反应。与金属反应（将金属氧化成最高正价）NaCl22NaCl CuCl2CuCl22Fe3Cl22FeCl3（氯气与金属铁反应只生成FeCl3，而不生成FeCl2。）（思考：怎样制备FeCl2？Fe2HClFeCl2H2，铁跟盐酸反应生成FeCl2，而铁跟氯气反应生成FeCl3，这说明Cl2的氧化性强于盐酸，是强氧化剂。）与非金属反应Cl2H2 2HCl（氢气在氯气中燃烧现象：安静地燃烧，发出苍白色火焰）将H2和Cl2混合后在点燃或光照条件下发生爆炸。燃烧定义：所有发光发热的剧烈化学反应都叫做燃烧，不一定要有氧气参加。Cl2与水反应 Cl2H2OHClHClO 离子方程式：Cl2H2OHClHClO将氯气溶于水得到氯水（浅黄绿色），氯水含多种微粒，其中有H2O、Cl2、HClO、Cl、H+、OH(极少量，水微弱电离出来的)。氯水的性质取决于其组成的微粒：1）强氧化性：Cl2是新制氯水的主要成分，实验室常用氯水代替氯气，如氯水中的氯气能与KI，KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3等物质反应。2）漂白、消毒性：氯水中的Cl2和HClO均有强氧化性，一般在应用其漂白和消毒时，应考虑HClO，HClO的强氧化性将有色物质氧化成无色物质，不可逆。3）酸性：氯水中含有HCl和HClO，故可被NaOH中和，盐酸还可与NaHCO3，CaCO3等反应。4）不稳定性：HClO不稳定光照易分解。，因此久置氯水(浅黄绿色)会变成稀盐酸(无色)失去漂白性。5）沉淀反应：加入AgNO3溶液有白色沉淀生成（氯水中有Cl）。自来水也用氯水杀菌消毒，所以用自来水配制以下溶液如KI、 KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液会变质。Cl2与碱液反应：与NaOH反应：Cl22NaOHNaClNaClOH2O Cl22OHClClOH2O与Ca(OH)2溶液反应：2Cl22Ca(OH)2Ca(ClO)2CaCl22H2O此反应用来制漂白粉，漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分为Ca(ClO)2。漂白粉之所以具有漂白性，原因是：Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO3+2HClO生成的HClO具有漂白性；同样，氯水也具有漂白性，因为氯水含HClO；NaClO同样具有漂白性，发生反应2NaClOCO2H2O=Na2CO3+2HClO；干燥的氯气不能使红纸褪色，因为不能生成HClO，湿的氯气能使红纸褪色，因为氯气发生下列反应Cl2H2OHClHClO漂白粉久置空气会失效（涉及两个反应）：Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO， ，漂白粉变质会有CaCO3存在，外观上会结块，久置空气中的漂白粉加入浓盐酸会有CO2气体生成，含CO2和HCl杂质气体。氯气的用途：制漂白粉、自来水杀菌消毒、农药和某些有机物的原料等。2、Cl的检验： 原理：根据Cl与Ag反应生成不溶于酸的AgCl沉淀来检验Cl存在。方法：先加稀硝酸酸化溶液（排除CO32干扰）再滴加AgNO3溶液，如有白色沉淀生成，则说明有Cl存在。第三节 硫和氮的氧化物1、硫元素的存在：硫元素最外层电子数为6个，化学性质较活泼，容易得到2个电子呈2价或者与其他非金属元素结合成呈4价、6价化合物。硫元素在自然界中既有游离态又有化合态。（如火山口中的硫就以单质存在）2、硫单质：物质性质：俗称硫磺，淡黄色固体，不溶于水，熔点低。化学性质：S+O2 SO2（空气中点燃淡蓝色火焰，纯氧中蓝紫色）3、二氧化硫（SO2）（1）物理性质：无色、有刺激性气味有毒的气体，易溶于水，密度比空气大，易液化。（2）SO2的制备：S+O2 SO2或Na2SO3H2SO4Na2SO4SO2H2O （3）化学性质：SO2能与水反应SO2+H2OH2SO3（亚硫酸，中强酸）此反应为可逆反应。