高中化学 《元素与物质的分类》学案2 鲁科版必修1

专心 爱心 用心1 第第 2 2 章章 元素与物质世界元素与物质世界 学习导言学习导言 章节知识概说章节知识概说 古人云 授之以鱼 不如授之以渔 本教材特别注重了对学习方法的教学 通过第一单元的学习 我们了解了研究物质性质的一般方法和程序 本单元将着中对其中的 分类法 进行深入的研究和探讨 有限的 110 多种元素却形成了 3700 多万种形形色色的物质 若想了解这么多物质的性质 必须对其 进行分类 这就强化了两个观点 元素观 和 分类观 然后 从分类的角度出发 一方面对初中学 习的酸 碱 盐 氧化物的知识进行梳理 并按课标要求对胶体 电解质 氧化还原反应等内容进行系统 的学习 将这些看似毫不相干的知识有机的联系在一起 另一方面又可为后面大量的元素化合物知识的学 习打下坚实的基础 课标理念感悟课标理念感悟 知识与技能 能根据物质的组成和性质对物质进行分类 初步认识各类物质之间的反应关系 知道胶 体是一种常见的分散系 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 知道离子方程式的书写方法 了解常见离子的检验方法 初步学会物质的检验 分离等实验技能 根 据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移 能举例说明生产生活中常见的氧化还原反应 通过实 验探究 了解铁及其化合物的主要性质 过程与方法 通过研究各类物质之间的反应关系 初步认识研究物质通性的方法 提高探究能力 能 用元素的观点认识物质 并从多角度依据不同的标准对物质进行分类 情感态度与价值观 通过对物质的分类 体验分类在化学研究和学习中的重要意义 通过阅读 身边 的化学 等内容 让学生关注化学与生命活动的联系 认识化学知识在丰富人类生活 促进人体健康中的 重要作用 第第 1 1 节节 元素与物质的分类元素与物质的分类 你有没有与到过这样的情况 当上课的时候 老师要求你拿出某教材或学习资料 有的同学顺手就可 以拿出来 但也有一部分同学费尽九牛二虎之力才找到 这是为什么呢 很简单 有些同学将自己所有的 资料按一定的标准进行 分类 整理 当然容易找了 而有部分同学将自己的资料毫无章法的乱放 当然 难找了 我们现在已经发现和合成的化合物种类已经超过 3700 万种 并且这个数字还在迅速的增长过程 中 试想 如果不进行科学的分类 课桌上有限的资料都这样难找 我们又如何去掌握这么多化合物的性 质呢 那么 我们在化学学习过程中 如何更好的使用 分类 的方法呢 研习教材重难点 研习点研习点 1 1 元素与物质的关系 1 元素与物质的关系 从本质上看 元素是物质的基本组成成分 物质都是由元素组成的 从数量上看 110 多种元素组成 了几千万种的物质 2 元素的组成形式 1 单质 同一种元素自身组成的物质叫单质 有金属 非金属 稀有气体 2 化合物 不同的元素之间组成的物质叫化合物 3 元素的存在形态 1 游离态 元素以自身形式结合成单质时的存在状态 此时的化合价为零价 2 化合态 元素与另外的元素之间结合成化合物时的存在状态 此时的化合价一般为正价或负价 交流 研讨 专心 爱心 用心2 110 多种元素何以组成的种类繁多的 3700 多万中形形色色的物质 元素是物质的基本组成成分 每一种元素都能自身组成单质 许多元素还可以形成不同的单质 如氧元 素可以形成氧气 臭氧 一种元素可以与其它元素组成化合物 而且相同的元素可以组成不同的化合物 如氢元素和氧元素可以形成水 双氧水 氧元素和碳元素可以形成一氧化碳 二氧化碳 由于可以按照一 定的规律以不同的种类和不同的方式进行组合 所以为数不多的元素能够组成种类繁多的物质 迁移 应用 典例典例 1 1 C H O 三种元素可以组成哪些物质 研析研析 这三种元素可以形成各自的单质 它们相互之间两两组合 三种元素组合可以形成多种化合物 须注意的是 在游离态时 要充分考虑到同素异形体的问题 在化合态时 要充分考虑到碳可以形成 4 2 4 等多种不同的价态 答案 答案 这三种元素可以组成木炭 石墨 金刚石 氢气 氧气 臭氧 甲烷 一氧化碳 二氧化碳 水 双氧水 碳酸等多种物质 典例典例 2 2 只含有一种元素的物质 A 一定是纯净物 B 一定是一种单质 C 可能是单质也可能是化合物 D 可能是纯净物也可能是混合物 研析研析 化合物是由不同元素组成的纯净物 因此 只含有一种元素的物质不可能是化合物 由单质是 一种元素组成的纯净物 因此 只含有一种元素的物质可能是单质 但有些元素能同时形成多种单质 如 氧元素能形成氧气和臭氧 磷元素能形成红磷和白磷 只含有一种元素的物质还可能是由两种或多种同素 异形体构成的混合物 答案 答案 D 研习点研习点 2 2 物质的分类 1 物质分类的方法 1 按物质是否由同种物质 分子 组成 将物质分为纯净物和混合物 由同种物质 分子 组成 的物质叫纯净物 由不同物质的分子组成的物质叫混合物 2 按组成物质的元素的种类把纯净物分为单质和化合物 3 化合物的分类方法很多 如按化合物的性质分类 又把化合物分为酸 碱 盐 氧化物等 若 按化合物在水溶液或在融化状态下是否导电 则可以分为电解质和非电解质 若按在化学反应中的表现 则分为氧化剂和还原剂 按混合物中分散质粒度大小可将混合物分为溶液 胶体和浊液等 说明 物质的分类方法和依据很多 按不同的方法可得出不同的类别 类别名称只是为了标识不同分类结果的一种定义 注意分类依据和分类的对象 类别之间的层级关系和区别 4 两种常用的分类方法 交叉分类法 和 树状分类法 Na2CO3 正盐 K2CO3 酸式盐 NaHCO3 钾盐 KHCO3 钠盐 交叉分类举例 化合物 酸 碱 盐 氧化物 树状分类举例 领悟 整合 对物质进行有效的分类在化学学习中有着重要的意义 因为物质的种类繁多 数量巨大 不可能逐一研 究 对物质进行科学分类 再分门别类地研究它们的结构 性质和用途 则容易找到有关规律 把握物质 的本质属性和内在联系 最大限度地服务于人类社会 2 单质 氧化物 酸 碱和盐之间的相互关系 专心 爱心 用心3 1 探究实例 酸的通性 反应物实验现象结论 锌溶解 有大量气泡 冒出 酸能和活泼金属反应 放出氢气 碱溶液由红色变成无 色 酸能和碱发生中和反 应 黑色的氧化铜溶解 溶液变蓝色 酸能和碱性氧化物反 应 产生白色沉淀酸能和某些盐反应 酸的其它性质 能与酸碱指示剂作用 比如能使紫色石蕊试液变红色 2 金属的化学通性 金属 非金属 无氧酸盐 金属 氧气 金属氧化物 较活泼金属 酸 硝酸 浓硫酸 除外 盐 氢气 较活泼金属金属 较不活泼金属的盐溶液 较不活泼金属 较活泼金属的盐溶液 3 氧化物的化学通性 酸性氧化物 水 含氧酸 酸性氧化物 碱 盐 水 酸性氧化物 碱性氧化物 盐 碱性氧化物 水 碱 碱性氧化物 酸 盐 水 说明 能跟酸反应生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物 能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫酸性氧化物 4 碱的化学通性 碱 酸碱指示剂 使紫色石蕊试液变蓝色 无色酚酞试液变红色 碱 酸性氧化物 盐 水 碱 酸 盐 水 盐 新碱 新盐 5 盐的化学通性 盐 酸 新盐 新酸 盐 碱 新盐 新碱 盐 盐 新盐 新盐 品思 感悟 掌握物质之间的反应和转化关系有很重要的意义 人们利用物质之间的反应和相互转化关系 可以制备 物质 鉴别物质 提纯物质 以及研究物质的性质 同学们今后再探究陌生物质的性质时 可以先分析该 物质的类别 然后预测它可能与哪些物质发生反应 典例典例 3 3 1 请补充完善下面的物质分类示意图 NaOH 酚酞 氧化铜 AgNO3 锌 盐酸 类别 单质 类别 碱 类别 氧化物 类别 盐 类别 酸 专心 爱心 用心4 物质 金属 纯净物 胶体 有 有 有 其它分类方法 2 上述分类属于哪种常见的分类方法 研析 研析 我们现在发现的物质有几千万种 对物质进行分类是非常必要的 而根据不同的标准 分类方 法也有所不同 例如 化合物可以分为酸 碱 盐和氧化物 也可以分为无机物和有机物 答案 答案 1 混合物 单质 化合物 溶液 浊液 非金属 酸 碱 盐和氧化物或无机物 和有机物 2 树状分类法 典例典例 4 4 单质 氧化物 酸 碱和盐之间的相互关系如下图所示 请回答 Na 和 S 分别属于单质中的什么类别 它们能发生上表中各个箭头表示的反应吗 如能反应 写出相关反应的化学方程式 研析 研析 Na 和 S 分别属于单质中的金属和非金属 Na 在常温时就可以与空气中的氧气反应生成碱性氧 化物 Na2O Na2O 非常容易与水反应生成碱 NaOH 而 Na Na2O NaOH 又都可以与酸反应生成相应 的盐 S 在点燃的条件下可以与空气中的氧气反应生成酸性氧化物 SO2 SO2是亚硫酸的酸酐 可以与 水反应生成亚硫酸 而 S SO2 H2SO3分别与 Na NaOH 或 Na2O Na2CO3等 NaOH 或 Na2O Na2CO3等 反应可以生成盐 答案 答案 4Na O2 2Na2O Na2O H2O 2NaOH 2Na 2HCl 2NaCl H2 Na2O 2HCl 2NaCl H2O NaOH HCl N aCl H2O S O2 点燃 SO2 SO2 H2O H2SO3 S 2Na 加热 Na2S SO2 2NaOH Na2SO3 H2O H2SO3 2 NaOH Na2SO3 2H2O 研习点 3 胶体 1 分散系 定义 由一种 或几种 物质分散到另一种物质里形成的混合物统称为分散系 注意 分散系由分散质 分散成粒子的物质 和分散剂 粒子分布在其中的物质 组成 依据分散质 粒子粒度来分类 可分为溶液 浊液和胶体 辨析 比较 分散系溶液胶体浊液 分散质粒度 1nm1nm 100nm 100nm 外观均一 透明较均一 透明不均一 不透明 分散质微粒分子 离子大量分子集合体 高分子大量分子集合体 专心 爱心 用心5 能否透过滤纸能能不能 能否透过半透膜能不能不能 稳定性稳定较稳定不稳定 实例食盐水 碘酒肥皂水 氢氧化铁胶体 淀粉溶液泥水 2 胶体的性质 1 丁达尔效应 让光线照射胶体时 从垂直入射光线的方向可以观察到胶体里有一条光亮的 通路 这种现象叫做 丁达尔效应 产生丁达尔效应的原因是胶体中的分散质粒子对光有散射作用 改变光的传播方向 溶液没有丁达尔效应 因此 可用丁达尔效应来鉴别溶液和胶体 液溶胶 2 布朗运动 胶体中的分散质粒子在溶剂里做不停的 无秩序的运动的现象叫做布朗运动 胶体中的分散质粒子做布朗运动的原因是溶剂分子 如水分子 从各个方向撞击分散质粒子 而每一瞬 间分散质粒子在不同方向上所受的力是不同的 使分散质粒子运动的方向每一瞬间都在改变 因此 分散 质粒子就不可能静止 运动是无方向性 无规律的 胶体中的分散质粒子做布朗运动也是胶体具有稳定性的原因之一 因为布朗运动使得分散质粒子靠近 并聚集成更大的粒子 大于 100nm 成为沉淀 的机会减少 3 电泳现象 胶体中的分散质粒子在电场的作用下 做定向移动的现象 叫做电泳现象 电泳现象证明分散质粒子带有电荷 在电场作用下 向阴极移动的分散质粒子带正电荷 向阳极移动 的带负电荷 分散质粒子带电荷的原因是 分散质粒子的表面积很大 具有很强的吸附能力 可以吸附离 子 不同的分散质粒子吸附离子的种类不同 一般规律是 金属氧化物 金属氢氧化物的粒子吸附阳离子 而带正电荷 非金属氧化物 金属硫化物的粒子吸附阴离子而带负电荷 胶体中的分散质粒子吸附离子而带有电荷是胶体具有稳定性的主要原因 由于同种分散质粒子带同种 电荷 在一般情况下 它们之间相互排斥使它们不容易聚集成大于 100nm 的大颗粒 故可以稳定存在较长 时间 4 胶体的聚沉 胶体聚沉就是施加某些条件 使分散质粒子聚集成大于 100nm 的大颗粒而成为沉淀 施加条件就是破 坏胶体的稳定存在 即克服分散质粒子之间的斥力 使胶体发生聚沉的方法有三种 加热 给胶体加热 使胶体粒子的动能增大 胶体粒子之间的斥力被克服 胶体粒子发生聚集而成 为沉淀 加入酸 碱或盐 往某些胶体里加入少量酸 碱或盐 增大了胶体中离子的总浓度 有利于胶体粒 子吸引相反电荷的离子 使原来胶体粒子所带的电荷减少或完全中和 胶体粒子就可因碰撞而结合 发生 聚沉 加入带相反电荷的胶体 把含有带正电荷胶体粒子的胶体与含有带负电荷胶体粒子的胶体混合 两 种胶体粒子互相中和电荷 斥力消失 胶体粒子 同归于尽 即发生聚集而成为沉淀 领悟 整合 胶体的本质特征是胶体分散质粒度在 1nm 100nm 之间 胶体的其它特性均源于此 比如说 其微粒粒 度与可见光波长相近 对可见光散射而形成 丁达尔现象 胶体分散质粒子细小而具有巨大的比表面积 能较强地吸附电性相同的离子 从而形成带电粒子 一方面 在外电场的作用下会发生定向移动 形成 电泳 另一方面 微粒间相互排斥 使胶体相对比较稳定 但当向胶体中加入盐时 其中的阳离子或 阴离子中和了分散质粒子所带的电荷 使粒子之间失去了相互排斥作用而相互聚集成较大的粒子 直径超 过了 100nm 在重力的作用下形成沉淀析出 而发生 凝聚 3 胶体的净化 渗析 专心 爱心 用心6 胶体分散质粒子粒度介于 1 100nm 能透过滤纸 但不能透过半透膜 半透膜具有比滤纸更细小的 孔隙 只有分子 离子能够透过 因而可以用它将胶体粒子和分子或离子分开 利用半透膜分离胶体中的 杂质分子或离子 提纯 精制胶体的操作称为渗析 渗析的原理在微电子材料制造 化学工程 生物工程 环境工程 海水淡化等方面都有重要应用 迁移 应用 典例典例 5 5 下列事实与胶体性质无关的是 A 在豆浆里加入盐卤做豆腐 B 河流入海处易形成沙洲 C 一束平行光线照射蛋白质溶液时 从侧面可以看到光亮的通路 D 三氯化铁溶液中滴入氨水出现红褐色沉淀 研析 研析 豆浆属于胶体 加盐卤后与分散剂形成凝胶 河水中含有泥沙小颗粒形成的胶粒 入海处遇电 解质发生聚沉 易形成沙洲 C 选项是胶体的性质 三氯化铁与氨水发生反应而生成 Fe OH 3红褐色沉 淀 答案 答案 D 典例典例 6 6 将某溶液逐滴加入 Fe OH 3 溶胶内 开始时产生沉淀 继续滴加时沉淀又溶解 该溶液是 A 2 mol L NaOH 溶液 B 2 mol L H2SO4 溶液 C 2 mol L MgSO4 溶液 D 硅酸溶胶 研析 研析 Fe OH 3 溶胶中加入 H2SO4 溶液后 硫酸可以电离出氢离子和硫酸根离子 而 Fe OH 3 溶胶也 表现出 双重性 作为胶体 其分散质微粒带少量正电荷 很快被硫酸根离子 中和 从而沉淀析出 作为一种弱碱 Fe OH 3又与过量的氢离子反应而逐渐溶解 其他选项只能使 Fe OH 3 溶胶发生凝聚作用 答案 答案 B 知识 链接 1 胶体的制备方法和原理 1 机械法 用特殊的机械加工方法将固体物质直接加工到纳米级 1nm 10 9m 的超细粉末粒子 如碳素墨水等 目前纳米材料的生产原理就在于此 2 反应法 如氢氧化铁胶体的制备 用烧杯取少量蒸馏水 加热至沸腾 然后逐渐向沸水中滴加 1mo1 L 1 或饱和 的 FeCl3溶液 并继续煮沸至液体呈透明的红褐色的氢氧化铁胶体 FeCl3 3H2O 加热Fe OH 3 胶体 3HCl 3 溶解法 如淀粉 蛋白质溶解于水直接得到胶体 又叫高分子溶液 2 胶体的用途 1 盐卤点豆腐 2 肥皂的制取和分离 3 明矾净水 4 FeCl3溶液用于伤口止血 5 水泥硬化 6 冶金厂大量烟尘用高压电除去 7 土壤胶体中离子的吸附和交换过程 保肥作用 探究解题新思路探究解题新思路 基础思维探究基础思维探究 题型一 物质的分类 典例典例 1 1 上海环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用 近年来逐步实施了生活垃圾分类投放的办 法 其中塑料袋 废纸 旧橡胶制品等属于 A 无机物 B 有机物 C 盐类 D 易燃物 研析 研析 塑料袋 旧橡胶制品属于人工合成有机材料 废纸属于纤维素 它们都属于有机物 同时 它 们又都非常容易燃烧 属于易燃物 答案 答案 B D 考向指南 考向指南 随着科学 技术 社会三者互动关系的增强以及素质教育的实施 STS 问题成为高考化学 专心 爱心 用心7 考试的重要内容 城市生活垃圾的分类 对于减少环境污染 综合利用有着很重要的现实意义 拓展 变式 1 1 写出下列物质的化学式 并进行物质的分类 按单质 酸性氧化物 碱性氧化物 酸 碱 正盐 酸式盐 碱式盐 1 磷酸 2 纯碱 3 铜绿 4 小苏打 5 硝酸亚铁 6 氩 1 1 研析 研析 本题是对常见物质名称 化学式及常见分类方法的考查 H3PO4电离出的阳离子只有 H 属于酸 纯碱 铜绿 NaHCO3 Fe NO3 2均可电离出金属阳离子和酸根阴离子 属于盐 但 NaHCO3中的 HCO3 还可继续电离出一个 H 属于酸式盐 铜绿的化学式为 Cu2 OH 2CO3 属于碱式盐 值得一提的是 分类法是一种行之有效 简单易行的科学方法 根据不同需要 按不同标准 可 以有多种分类方法 同学们可以尝试从颜色 状态 溶解性几个角度对其进行分类 答案答案 1 H3PO4 酸 2 Na2CO3 盐 3 Cu2 OH 2CO3 碱式盐 4 NaHCO3 酸式盐 5 Fe NO3 2 盐 6 Ar 单质 题型二 单质 氧化物 酸 碱 盐间的相互转化 典例典例 2 2 在 Cu NO3 2和 AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉 使之充分反应后 有下列情况 1 若反应后锌有剩余 则溶液中所含溶质是 2 若反应后过滤 向所得固体物质加盐酸没有气体产生 则溶液中一定有 可能有 3 若反应后过滤 向滤液中滴加 NaCl 溶液 有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成 则此时溶液中含有 的溶质为 研析 研析 因为 Zn 在金属活动性顺序表中排在 Cu 和 Ag 的前面 所以 Zn 和 Cu NO3 2 AgNO3都能反应 且 Zn 一般是先和 AgNO3反应 因为 Ag 排在 Cu 的后面 即使 Zn 先把 Cu NO3 2中的铜先置换出来 置换出 来的 Cu 还要和 AgNO3进一步反应 1 中锌有剩余 说明 Cu NO3 2 AgNO3均反应完 则溶液中所含溶 质是 Zn NO3 2 2 中 Zn 已完全反应 生成物中一定有 Zn NO3 2 而 Cu NO3 2和 AgNO3可能反应完 也 可能有剩余 3 向滤液中滴加 NaCl 溶液 有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成 说明滤液中有 Ag 即 AgNO3也没有完全反应 则此时溶液中含有的溶质为 Cu NO3 2 AgNO3 Zn NO3 2 答案 答案 1 Zn NO3 2 2 Zn NO3 2 Cu NO3 2 AgNO3 3 Zn NO3 2 Cu NO3 2 AgNO3 友情提醒 友情提醒 本题考查单质与盐之间的置换反应 看似普通 但由于有两种盐 题目难度大大增加 做 此题的关键在于 Zn 与 Cu NO3 2 AgNO3反应的顺序为 先与 Cu NO3 2反应 后与 AgNO3反应 对学生的理 解能力有较高要求 另外 本题对同学们建立分类讨论的思想也是很有帮助的 拓展 变式 2 2 下图以横坐标表示加入物质的质量 纵坐标表示溶液的 pH 变化 试分析哪个图像与哪项实验 可能相对应 将其标号填在所列实验后面的括号内 每个括号只能填一个标号 专心 爱心 用心8 1 向稀硫酸中逐滴加稀氢氧化钠溶液 2 向氢氧化钠溶液中逐滴加水稀释 3 向水中不断通二氧化碳 4 向水中加熟石灰 2 2 研析 研析 通过对题意的分析 我们可知这是一道有关溶液酸碱度在各种情况下变化的综合题 需要我们对知识进行整合和加工 1 原硫酸溶液呈酸性 pH 7 逐滴加入氢氧化钠溶液 溶液的 pH 逐渐增大 当完全反应时 溶液呈中性 曲线与 pH 7 的虚线相交 继续滴加氢氧化钠溶液 pH 7 溶液呈碱性 pH 逐渐增大 故选 C 2 氢氧化钠溶液呈碱性 pH 7 逐渐加水 溶液逐 渐接近中性 pH 接近 7 故选 D 3 纯水的 pH 7 不断通入二氧化碳 二氧化碳与水反应 生成 碳酸 故溶液呈酸性 溶液的 pH 7 随着二氧化碳的不断通入 pH 逐渐减小 溶液饱和状态后 pH 保持恒定 故选 A 4 水呈中性 逐渐加入熟石灰 氢氧化钙溶液呈碱性 pH 7 所以 pH 逐渐 增大 溶液饱和后 pH 保持恒定 故选 B 答案 答案 C D A B 题型三 胶体 典例典例 3 3 将淀粉碘化钾混合溶液装在羊皮纸制成的袋中 将此袋下半部浸泡在盛有蒸馏水的烧杯里 过一段时间后取烧杯中液体进行实验 下列现象能证明羊皮袋一定有破损的是 A 加入碘水变蓝色 B 加入 NaI 溶液不变蓝色 C 加入 AgNO3溶液产生黄色沉淀 D 加入溴水变蓝色 研析 研析 羊皮纸是一种半透膜 淀粉胶粒无法透过半透膜 但 I K 能通过半透膜进入蒸馏水中 A 中加碘水变蓝色 说明其中有淀粉 可证明羊皮纸袋有破损 D 中加入 Br2水变蓝色 是溴与 KI 反应 置 换出了 I2 I2使淀粉变蓝色 也能证明羊皮纸袋有破损 B C 不能证明羊皮纸袋有破损 答案 答案 A D 总结提升 总结提升 本题是对半透膜特点的考查 半透膜具有比滤纸更小的孔隙 只有小分子 离子能够透过 而粒度较大的胶体分散质微粒不能通过 因而可以用它将胶体微粒与其它分子或离子分开 拓展 变式 3 3 制备 AgI 胶体的做法是 取一支大试管 注入 0 01 mol L KI 溶液 10mL 用胶头滴管滴入 8 10 滴相同浓度的 AgNO3溶液 边滴入边振荡 KI AgNO3 AgI 胶体 KNO3 简要回答下列问题 1 为什么要用稀的 KI 溶液和稀的 AgNO3溶液 2 为什么要缓慢地滴加 AgNO3溶液于 KI 溶液中 并且还要边振荡 3 3 研析 研析 AgI 胶体粒子是由许多个 AgI 分子聚集而成的 但过多 AgI 分子容易聚集成沉淀 因 此 我们必须控制生成 AgI 分子的数量 保证能满足聚集成 AgI 胶体粒子 而不聚集成沉淀 答案 答案 1 浓的 KI 溶液和 AgNO3溶液混合 瞬间生成大量 AgI 分子 这些 AgI 分子迅速聚集成 AgI 沉淀 2 防止形成 AgI 沉淀 4 4 如图所示 在火棉胶袋 半透膜 内注入淀粉和食盐溶液 用线系紧密封 使细玻管内的液 面刚好高出烧杯内蒸馏水的液面 过一段时间后用碘酒和硝酸银溶液分别检验蒸馏水 整个实验过程 中 所观察到的现象是 专心 爱心 用心9 淀粉溶液 蒸馏水 食盐溶液 A 细玻管内液面上升 B 细玻管内液面不变 C 蒸馏水遇碘酒变蓝 D 蒸馏水遇硝酸银溶液有白色沉淀生成 4 4 研析 研析 半透膜袋里的浓度大 因而水进入的比出来的多 细玻璃管液面上升 A 正确 食盐 中的氯离子通过半透膜进入蒸馏水中 遇硝酸银溶液有白色沉淀生成 而淀粉属于高分子 达到了胶 体微粒粒度的范围 不能透过半透膜 因此 加入碘酒不变蓝 答案 答案 A D 综合思维探究综合思维探究 题型一 学科内渗透题 典例典例 4 4 化学科学中许多原理与我们的生活 生产以及其他科学中的道理是一致的 请用短线将 A 栏与 B 栏相互关联的两项连接起来 A 栏B 栏 用纳米作为单位衡量微观粒子 的大小 用 110 种元素符号组成的化学式 可表示数千万种物质 用 26 个英文字母组成上万个 英文单词 用碳 12 原子质量的 l 12 作为标准 衡量原子的相对质量 生产上用筛子筛出沙中的石子 元素包括氢元素 氧元素 碳元素 等 水果包括苹果 梨 桃子 葡 萄等 用过滤器滤出混在液体中的不溶性 固体 研析 研析 微观粒子太小 用 米 等单位表示其大小太不方便 但用 纳米 就比较合适 如溶液分散质 粒度一般小于 1 纳米 而胶体分散质粒度则介于 1 100 纳米之间 同理 由于原子的实际质量太小 用 千克 这样的单位表示其质量也很不方便 用碳 12 原子质量的 l 12 作为标准衡量原子的相对质量则较 为合适 如碳 12 的相对原子质量为 12 26 个英文字母通过不同的组合方式可以形成上万个英文单词 同理 110 多种元素 自身可以形成单质 两种或多种元素按不同的组合方式可以形成数千万种物质 生 产上用筛子筛出沙中的石子是利用了石子比筛子的孔径大 而沙子比筛子的孔径小 用过滤器滤出混在液 体中的不溶性固体是利用了液体微粒粒度比滤纸孔径小 而不溶性固体粒度比滤纸孔径大的原理 二者道 理是相同的 我们把具有共同特征的一些物质归为一类 便于研究 如将苹果 梨 桃子 葡萄等归为水 果类 而氢元素 氧元素 碳元素等都属于元素 这都是使用了分类的方法 答案 答案 见研析 方法导引 方法导引 理解的记忆是持久的记忆 牢固的记忆 我们在第一章以及本节学习了一些新概念 新方 法 要注意不能将这些知识孤立起来 它们是相互联系的 这本身就是一种比较好的学习方法 我们在做 这个题的同时 尽力体会并掌握这种 类比 的学习方法 如我们用 摩尔 作为物质的量的单位与题目 中的用纳米作为单位衡量微观粒子的大小也有相似之处 再如胶体的渗析与题目中的生产上用筛子筛出沙 中的石子从道理上也是相同的 同学们还能不能想出更多的这样的例子呢 拓展 变式 5 5 已知反应 酸 X 碱 Y NaCl 水 碱 Y 盐 W NaCl 难溶性碱 盐 Z 盐 H NaCl 难溶性 专心 爱心 用心10 盐 则 1 X 的名称是 Y 的化学式是 2 盐 W 中一定含有 元素 3 写出盐 Z 和盐 H 反应的化学方程式 5 5 研析 研析 此题是对单质 氧化物 酸 碱和盐之间的相互关系的考查 做题时应依据质量守恒 定律 需要强调的是 一要注意审题 一定要看清题目要求写化学式还是名称 这是以往同学们易错 的地方 二要开阔思维 比如说 3 小题答案随题干 中难溶性盐变化而变化 答案答案 1 盐酸 NaOH 2 氯 3 CaCl2 Na2CO3 2NaCl CaCO3 6 6 将 4 68gNaNO3 NaCl Na2CO3的混合物溶于水 向其中滴加 30mL1 00mol LAgNO3溶液后 不 再有沉淀生成 过滤后 使沉淀与足量稀硝酸作用 产生 112mL 标准状况 气体 计算原混合物中 NaCl 的质量分数 6 6 研析 研析 反应中加入的 AgNO3可与 NaCl 和 Na2CO3反应 根据生成的二氧化碳的体积可推算出与 Na2CO3反应的 AgNO3的量 则可求出与 NaCl 反应的 AgNO3的量 进而计算出原混合物中 NaCl 的质量 及质量分数 设与 Na2CO3反应的 AgNO3的物质的量为 x Na2CO3 2 AgNO3 CO2 2mol 22 4L x 0 112L x 0 01mol 则与 NaCl 反应的 AgNO3的物质的量 0 03L 1 00mol L 0 01mol 0 02mol 设原混合物中 NaCl 的质量为 y NaCl AgNO3 58 5g 1mol y 0 02mol y 1 17g 答案答案 原混合物中 NaCl 的质量分数 1 17g 4 68g 100 25 题型二 实际应用题 典例典例 5 5 已知土壤胶粒带负电荷 因此在水稻田里施用含氮量相同的下列化肥 肥效最差的是 A 硫铵 B 氯化铵 C 碳铵 D 硝铵 研析 研析 因为土壤胶粒带负电荷 所以对四种化肥中的阳离子都有较好的吸附作用 阴离子则容易流失 土壤胶粒带负电荷 会排斥有肥效的 NO3 肥效变差 答案 答案 D 友情提醒 友情提醒 胶体在许多方面有重要的应用 和我们的日常生活息息相关 本题联系农业中的化肥使用 问题 实际考察的是胶体微粒带电的问题 初做此题 容易误认为四种化肥肥效相当 必须注意的是 硫 铵 氯化铵 碳铵中的阴离子不属于 化肥 它们的损失与化肥的肥效无关 拓展 变式 7 7 下面为家庭中一些常见物质的 pH 食醋 4 牙膏 9 食盐水 7 肥皂水 10 火碱液 13 蚊子 蜂 蚂蚁等昆虫叮咬人时 会向人体射入一种蚁酸 具有酸性的物质 使皮肤红肿 瘙 痒 甚至疼痛 要消除这种症状 可在叮咬处涂抹下列物质中的 A 牙膏或肥皂水 B 食盐水 C 火碱液 D 食醋 专心 爱心 用心11 7 7 研析 研析 既然使皮肤红肿 瘙痒 甚至疼痛的原因是人体内被射入了一种具有酸性的物质 显 然应该选用酸性物质进行中和 但火碱液碱性太强 对皮肤本身具有很强的腐蚀性 因此选用碱性较 弱的牙膏或肥皂水比较合适 答案 答案 A 8 8 按下面配方浸液配方可制无泥皮蛋 NaOH 6g NaCl 10g Ca OH 2 69g 茶叶 5g 水 210mL 可浸泡 4 只鸡蛋 配制浸液时 可以用生石灰和纯碱代替氢氧化钙和氢氧化钠 请用化学 方程式说明理由 8 8 研析 研析 生石灰与纯碱在水溶液中混合后会发生反应 生成氢氧化钙和氢氧化钠 具体反应的 化学方程式为 CaO H2O Ca OH 2 Ca OH 2 Na2CO3 2NaOH CaCO3 答案 答案 见研析 题型三 实验操作题 典例典例 6 6 请回答下面两个问题 1 用哪些事实可以证明空气是混合物 2 又可用哪些事实来证明水是化合物 研析 研析 1 只要证明空气中含有不同的物质 就可证明空气是混合物 而实验应围绕 N2 O2的性质 差异设计 2 证明水是化合物必须注意两点 首先证明水是纯净物 然后利用其化学性质 证明水含有 不同的元素 答案 答案 1 分离液态空气可得到 N2 O2 将足量的红磷点燃后伸到扣在水中的钟罩内 液面上升至 一定高度 就停止 说明其中还有多余的其它气体存在 2 水具有固定的熔点 沸点 且电解时得到 H2 O2 Na 与 H2O 反应放出 H2等事实 启发引申 启发引申 空气和水是我们非常熟悉的 任何同学都知道空气是混合物 水是化合物 但用具体的事 实来证明这一点 就不太容易了 方法也不是唯一的 对同学们的分析能力 发散思维能力有较高要求 发散出去 还要能收回来 同学们可以尽量地多想一些方法 然后从各种方法中选出最佳方案 选择时 可以从是否科学 可行 简约 安全四个方面考虑 拓展 变式 9 9 小军在实验室里做了下列实验 分别向盛有稀硫酸和稀盐酸的试管中 滴加紫色石蕊试液 向盛有稀硫酸的试管中 滴加氢 氧化钠试液 向盛有锌粒的试营中 分别滴加稀盐酸和稀硫酸 将一根生锈的铁钉分别放入盛有 稀盐酸和稀硫酸的试管中 过一会儿取出 他在纸上记录了以下现象 a 溶液没有明显现象 b 溶液变为黄色 c 溶液显红色 d 产生气泡 溶液无色 下面请你来整理完成实验报告 1 实验目的 探究 填写物质类别 的化学性质 2 实验现象 产生 a 现象的实验所对应的一类反应通常被我们称作 反应 该反应 属于复分解反应 3 上题所涉及的这类反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用 请举出一个利用该反应 的实例 9 9 研析 研析 1 酸的通性包括与指示剂作用 与碱反应 与活泼金属反应 与碱性氧化物反应等 恰好与小军设计的实验相对应 因此 小军设计该实验的目的是探究酸的性质 2 上述实验与现 象的对应关系是 c a d b 3 中和反应不仅在中学化学中是一类 非常重要的反应 在日常生活和工农业生产中也有广泛的应用 如用熟石灰改变酸性土壤 用废碱中 和工业污水中的酸等 专心 爱心 用心12 答案 答案 1 酸 2 中和 3 用熟石灰改变酸性土壤 创新思维探究创新思维探究 题型一 开放探究题 典例典例 7 7 稀盐酸可以使石蕊试液变红 我们已经知道 在稀盐酸中存在有 H2O Cl 和 H 等粒子 请你 设计几个简单实验 探究可能是稀盐酸中的哪一种粒子使石蕊试液变红 写出简要的实验步骤 观察到的 现象以及由此得到的结论 研析 研析 方法一 向一只盛有蒸馏水的试管中 滴加数滴紫色石蕊试液 试液呈紫色 将此试液分装在 两支试管中 向其中分别加入少量稀盐酸及稀硫酸 两支试管中的溶液均变红 说明可能是 H 使石蕊变红 方法二 用两支试管分别取少量蒸馏水和 NaCl 溶液 各滴加紫色石蕊试液 均不变红 说明 H2O 分 子和 Cl 均不能使石蕊变红 说明 可能盐酸中的 H 使石蕊变红 方法三 用试管取少量稀盐酸 滴加紫色石蕊试液 溶液变红 逐滴加入 NaOH 溶液 试管中的溶液 由红色变紫 最后变成蓝色 在反应后的溶液中 H2O 分子和 Cl 离子仍然存在 而 H 离子全部生成 H2O 分子 说明 H2O 分子和 Cl 离子都不能使石蕊变红 可能是稀盐酸中的 H 使石蕊变红 答案 答案 见研析 总结提升 总结提升 稀盐酸可以使石蕊试液变红 是一个比较简单化学常识 具体是其中哪种微粒的作用 呢 显然是氢离子的作用 但如何证明这一点呢 就不是那么容易了 我们主要使用 类比法 和 排扰 法 即选取多种含氢离子但阴离子不同的物质做对比实验 如都变红 证明是氢离子的作用 或选取不 含氢离子但含有盐酸中另外两种微粒 氯离子和水 的物质做对比实验 如不变红 也可从另外一个侧面 反证出使石蕊试液变红是氢离子的作用 拓展 变式 1010 2003 年 6 月 5 日世界环境日的主题是 水 二十亿人生命之所系 节约用水 防治 水污染具有十分重要的意义 某工厂有甲 乙 丙三个车间 各自排放的污水中均无沉淀物 各车间 的污水分别含有以下六种物质中的各两种 KOH K2SO4 AgNO3 Ba NO3 2 KCl HNO3 为防止污染水 源 某中学化学兴趣小组配合工厂分别用石蕊试液和氯化钡溶液进行污水检测 现象如下 甲 蓝色 石蕊试液 白色沉淀 氯化钡溶液 乙 紫色 石蕊试液 无明显现象 氯化 钡溶液 丙 红色 石蕊试液 白色沉淀 氯化钡溶液 由此可确定丙车间排放的污水中含有 和 为变害为利 化学兴趣小组与工厂 研究设计如下图污水处理方案 请回答 沉淀 A 是 若各步处理均完全反应 最终排放液 C 的溶质是 在农业上它可用作复合肥料 1010 研析 研析 甲车间排放的污水使石蕊变蓝 说明含有碱性物质 KOH 与之能共存且与氯化钡溶液 反应生成白色沉淀说明含有 K2SO4或 KCl 乙车间排放的污水不使石蕊变色 且不与氯化钡溶液反应 专心 爱心 用心13 说明必含有 Ba NO3 2与 KCl 则甲车间排放的污水中含有 KOH 与 K2SO4 丙车间排放的污水使石蕊变 红 说明含有酸性物质 HNO3 与氯化钡溶液反应生成白色沉淀说明含有 AgNO3 甲乙混合生成沉淀 A 为 BaSO4 继续与丙混合 生成沉淀 B 为 AgCl 最后溶液中只剩余 KNO3 答案 答案 丙车间排放的污水中含有 HNO3和 AgNO3 沉淀 A 为 BaSO4 最终排放液 C 的溶质是 KNO3 题型二 社会热点题 典例典例 8 8 苏丹红是 类染色剂 在我们日常接触的物品中 家用的红色地板漆或红色鞋油通常含有 苏丹红的成分 根据 2004 年 4 月 MSDS 提供的数据 苏丹红存在有限的致癌作用 不可服用 2005 年 2 月 23 日中国政府发布紧急公告 禁止苏丹红作为食品添加剂 下表是苏丹红 1 号的有关信息 编号化学式 C16H12N2O 外观暗红色或深黄色片状晶体 溶解度在水中 0 01g 100mL 汽油中 任意比例互溶 熔点404 406 沸点 475 致癌原因在人体内分解出一种有毒的有机物 苯胺 试回答下列问题 1 苏丹红 l 号中含有 种元素 各元素原子的物质的量比为 nC nH nN nO 其中氮元素的质量分数为 结果保留一位小数 2 在上表给出的信息中 属于苏丹红 1 号物理性质的有 填编号 3 苏丹红 l 号对动物和人体有致癌作用 主要是因为该物质在体内发生了 填 物理 或 化学 变化 研析 研析 1 苏丹红 l 号含有 C H N O 四种元素 各元素原子的物质的量比等于其个数比 即 nC nH nN nO 16 12 2 1 其中氮元素的质量分数为 2 14 16 12 12 1 2 14 16 100 11 3 2 属于物理性质 属于化学性质 3 根据 在人体内分解出一种有毒的有机 物 可知该过程中有新物质生成 属于化学变化 答案 答案 1 4 16 12 2 1 11 3 2 3 化学 考向指南 考向指南 苏丹红的问题绝对是去年的一个社会热点问题 因此 苏丹红也顺理成章地成了当年高考 的热点 本题以苏丹红为背景 综合考查元素 物质的量 质量分数 物理变化 化学变化的有关知识 综合性较强 但难度不大 本题属于典型的 起点高 落点低 的题目 这一点与当前高考该类题目出题 的特点是相吻合的 拓展 变式 1111 据报道 2001 年 5 月 26 日中午 广东湛江发生一起浓硫酸泄漏事件 防化兵采取的有效措 施是 首先挖坑疏导浓硫酸液体 同时紧急调用 10t 烧碱与浓硫酸发生 反应 其反应的化学 方程式为 防化兵当时能否调用熟石灰来代替烧碱 1111 研析 研析 二者发生了中和反应 不能用熟石灰来代替 若用熟石灰则会生成硫酸钙 而硫酸钙 微溶于水 覆盖在浓硫酸表面 阻止反应进一步进行 答案 答案 中和 不能 题型三 课标思维题 典例典例 9 9 下图中 表示氧原子 表示氢原子 根据此图 请从宏观 微观两个方面写出获得的 化学信息 可不填满 也可补充 1 专心 爱心 用心14 2 3 4 氧分子 氢分子 水分子 研析 研析 1 在化学反应中 分子可分成原子 原子又可重新组合成新的分子 2 1 个水分子是由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成的 3 原子是化学变化中的最小粒子 4 水是由氢元素和氧元素组成 的 5 在化学反应中 元素的种类不变 6 参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各 物质的质量总和 7 1mol 氧气与 2mol 氢气恰好反应生成 2mol 水 8 在该反应中 氧气与氢气的 体积比为 1 2 答案 答案 答出研析中的四条即可 须包括宏观 微观两方面的信息 总结提升 总结提升 此题用图式形象地表示出水电解后生成氢气和氧气这一化学反应 要求学生利用已学知识 认真观察 分析 比较 概括出符合科学事实的结论 开放性地考查了学生的创新思维能力和语言表达能 力 拓展 变式 1212 根据下列表示物质组成的微观示意图 回答下列问题 1 表示混合物的是 2 表示单质的是 3 表示由原子直接构成的物质的是 1212 研析 研析 1 B 中包含 3 种分子 属于混合物 2 C D 中的物质都是由同种元素构成 并 且均有一种分子 属于纯净物 自然属于单质 3 C 中物质的分子是单原子分子 符合题意 答案 答案 1 B 2 C D 3 C 高考思维探究高考思维探究 考题考题 1 1 2005 春上海 20 环境污染已成为人类面临的重大威胁之一 下列选项属于海洋污染的 是 A 酸雨 B 白色污染 C 温室效应 D 赤潮 研析 研析 酸雨是由于大气中的 SO2等污染物增多 而 SO2可以与水反应生成酸使雨水酸度增加所致 白 色污染通常指塑料袋等塑料垃圾 温室效应是因为空气中 CO2 甲烷等温室气体增加引起的全球平均气温 增加的现象 赤潮是指富含磷等营养物质的污水等的随意排放 引起海洋中的藻类植物疯长 从而造成缺 氧大量死亡造成的 显然赤潮属于海洋污染 答案 答案 D 考向指南 考向指南 本题考查有关污染及其分类的知识 学习化学的目的就是要学以致用 利用化学知识来解 专心 爱心 用心15 决与之相关的生产和生活中的问题 寻找物质的用途 防止和治理环境污染等问题必将成为化学联系实际 的一类常考题型 也容易出在涉及多种学科的综合性试题里 考题考题 2 2 2005 辽宁 29 下列反应不能发生的是 A CaCO3 2CH3COOH CH3COO 2Ca H2O CO2 B SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O C AgNO3 HCl AgCl HNO3 D 2HCl Cu CuCl2 H2 研析 研析 CaCO3是一种难溶性盐 但可溶于盐酸 醋酸等酸溶液而产生二氧化碳气体 A 正确 SiO2属 于酸性氧化物 可与 NaOH 溶液反应生成盐和水 B 正确 AgCl 是一种难溶物 AgNO3和 HCl 可以反应 C 正确 排在金属活动性顺序表 H 前面的金属可与盐酸反应生成氢气 但 Cu 排在 H 的后面 不能置换出 H D 错误 答案 答案 D 启发引申 启发引申 本题考查单质 氧化物 酸 碱 盐之间的相互关系 根据所学知识 A C D 选项可顺 利解答 如果对 B 项中的反应不太熟悉 不要紧张 可首先判断出 SiO2是酸性氧化物 然后根据同学们 掌握的酸性氧化物的通性可知此反应是可能发生的 研究单质 氧化物 酸 碱 盐之间的相互关系的重 要作用也恰好由此体现出来 考题考题 3 3 2004 上海 5 氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是 A 胶粒直径小于 1nm B 胶粒作布朗运动 C 胶粒带正电荷 D 胶粒不能通过半透膜 研析 研析 胶体能稳定存在的主要原因是胶粒带有相同的电荷 互相排斥的结果 注意 胶粒作布朗运动 虽然也是胶体稳定存在的原因之一 但其处于次要的地位 答案 答案 C 总结提升 总结提升 胶体分散质微粒具有很大的比表面积 能吸附相同的电荷 例如 氢氧化铁胶体微粒能吸 附正电荷 在运动不是很剧烈的情况下 氢氧化铁胶体微粒相互排斥 处于一个相对稳定的状态 需要注 意的是 当胶体稳定的因素被破坏时 胶体就发生了 聚沉 拓展 变式 1313 在下图所示的有关物质转化关系中 各物质均是我们初中化学所学的物质 C 为一种黑色粉 末 D 为一种气体 请根据框图中物质的转化关系及相关信息 用化学式填写下列空白 1 若 F 为可溶性碱 G 为蓝色沉淀 则 A 为 D 可能为 2 若 G 为蓝色沉淀 H 为难溶性盐 则 I 为 3 若 G H 都属于盐 且 G 为蓝色溶液 则 I 可能为 F 可能为 1313 研析 研析 由题中框图关系可知 黑色粉末与一种气体在加热条件下反应生成 A B 两种物质 应为氧化铜被还原 因为 D 点燃可生成 B 所以 D 为氢气 B 为水 或 D 为 CO B 为 CO2 C 为 CuO A 为 Cu 因 CuO 可与酸反应 所以 I 为酸 E 为铜盐 当 G 为蓝色沉淀 Cu OH 2时 F 应为可溶 性碱 H 为盐 因 H 为难溶性盐 则 F 为 Ba OH 2 H 为 BaSO4 I 为 H2SO4 若 G H 都属于盐 且 G 为蓝色溶液 则根据复分解反应的规律 H 为难溶性盐 若 I 为 HCl 则 E 为 CuCl2 F 为 AgNO3 G 为 Cu NO3 2 H 为 AgCl 若 I 为 H2SO4 则 E 为 CuSO4 F 专心 爱心 用心16 为 BaCl2 G 为 CuCl2 H 为 BaSO4 答案 答案 1 A 为 Cu D 可能为 H2或 CO 2 I 为 H2SO4 3 I 可能为 HCl 或 H2SO4 F 可能为 AgNO3 或 BaCl2 开拓学习新视野开拓学习新视野 课标知识拓展课标知识拓展 思想方法 1 充分利用教材中的 迁移 应用 1 丰富已有的元素 纯净物图 展现元素与物质的关系 省略号 一类物质 给学生留下了一 个再创造的空间 如含铜物质 含钠物质 金属 含氢物质 含碳物质 含硫物质 非金属 等均可依 下图建立相应的图示 2 培养自己的分类能力和建立