必修1思考与交流和课后答案

第一章第一章 从实验学化学从实验学化学 第一节第一节 化学实验基本方法化学实验基本方法 思考与交流思考与交流 1 1 进行化学实验和探究时应该注意的安全问题 可以从试剂的存放 试剂的取用 实验 操作和实验过程中废液等废弃物的处理等方面考虑 例如 氧化剂不能与还原剂一起存放 取用化学试剂时不能用手直接去取 不能用鼻子直接闻气体 酒精灯内酒精的量要适当 不能给燃烧着的酒精灯添加酒精 点燃可燃性气体前要验纯 加热固体时试管口要略低于试管底 加热液体时要放碎瓷片 有加热和洗气 或气体吸收 装置的实验要防止液体倒吸 稀释浓硫酸时要使浓硫酸慢慢沿器壁流入水中 讨论实验中应注意的安全问题时 要让学生畅开思路 充分发表自己的意见 思考与交流思考与交流 2 2 金是一种很不活泼的金属 在自然界中通常以游离态存在 金的密度又很大 所以从 沙里淘金 可用水冲洗的方法从沙里提取密度很大的金 在用水冲洗沙时 密度小的泥土 细沙等物质被水冲去 可提取含量极少的金 这也是最简单的一种利用物质物理性质不同 进行分离的方法 如果铁屑和沙混合 根据铁能被磁铁吸引的性质 可以用磁铁将混合物 中的铁屑分离出来 还可以让学生讨论能不能用其他方法分离等 学与问学与问 化学上所指的杂质不一定是有害或无价值的 如水中含有一些矿物质和微量元素是对 人体有益的 可见 要视杂质性质及含量来评价其是否有害或在人类活动中是否有利用的 价值 化学中除杂 主要是因为杂质的存在会影响某物质的利用价值 如在化学反应中杂 质的存在可能会引起一些副反应 或反应中杂质的存在可能会引起催化剂中毒 等等 思考与交流思考与交流 3 3 除去粗盐中含有的可溶性 CaCl2 MgCl2及一些硫酸盐 根据资料卡片和 实验 1 2 得出 除去这些杂质的试剂可选用 Na2CO3 NaOH BaCl2 它们之间发生的反应有 杂 质加入的试剂化学方程式 硫酸盐 BaCl2BaCl2 Na2SO4 BaSO4 2NaCl MgCl2NaOHMgCl2 2NaOH Mg OH 2 2NaCl CaCl2Na2CO3CaCl2 Na2CO3 CaCO3 2NaCl 为了使杂质能除得比较干净 所加试剂一般要过量 试剂过量则又出现原杂质被除去 却可能引入新杂质的问题 为此要设计加入试剂的顺序 即要使前一过量试剂在后续除杂 操作中除去 本实验中 一般的加入顺序是 BaCl2 NaOH Na2CO3 HCl 加 Na2CO3时可除 去过量的 BaCl2 最后加 HCl 可除去过量的 Na2CO3和中和过量的 NaOH 当溶液达到中性微 酸性时 得到几乎不含其他杂质的 NaCl 溶液 四 习题参考四 习题参考 1 例如 农村把稻谷加工成大米时 常用筛子分离大米与糠 农村做豆腐常用纱布袋 将豆腐花与豆浆水分离 在淘米时 常用倾倒法将洗米水与大米分离 当水中混有较多油 而分层时 用吸管可逐渐吸出上层的油等 2 不慎将油汤洒在衣服上可用酒精 洗涤剂等除去 它们能将油污从汤液中萃取出 来而除去 3 提示 纯碱的主要成分是 Na22O3 大理石的主要成分是 CaCO3 它们与盐酸反应生成 CO2 陶瓷是由黏土烧制而成 不含有 CO32 玻璃是用石灰石 纯碱和二氧化硅等原料熔 炼而成 在熔炼过程中发生了化学变化 因此 玻璃中不存在碳酸盐 4 在可能含有可溶性硫酸盐 碳酸盐和硝酸盐的溶液中 加入 BaCl2溶液时 生成的 沉淀不一定是 BaSO4 也可能是 BaCO3 或两者均有 可向有沉淀的液体中加入盐酸 或稀 硝酸 振荡 若沉淀消失 说明该沉淀是 BaCO3 若沉淀不消失 说明该沉淀是 BaSO4 若沉淀减少 但不完全消失 则说明两种沉淀都有 第二节第二节 化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用 学与问学与问 1 24 5 g H2SO4的物质的量是 0 25 mol 1 50 mol Na2CO3的质量是 159 g 教师可以再编 一些类似的题进行训练 也可以让学生两人一组一问一答的形式进行训练 学与问学与问 2 1 配制一定物质的量浓度的溶液时 烧杯中的溶液转移到容量瓶后 烧杯的内壁上还 粘有少量溶液 若不用蒸馏水洗涤烧杯 容量瓶中的溶质就会减少 即容量瓶内溶质的物 质的量减少 导致所配溶液中溶质的浓度偏低 为了减少溶质的损失 应用蒸馏水洗涤烧 杯 2 3 次 并将洗涤后的溶液也转移到容量瓶中 2 如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶中时不慎洒到容量瓶外 最后配成的溶液中溶质 的实际浓度比所要求的小 因为洒出的溶液中含有溶质 所以转移到容量瓶内的溶质比称 量时少 即容量瓶内溶质的物质的量减少 3 配制 100 mL 1 00 mol L NaCl 溶液需要 NaCl 固体 5 85 g 用托盘天平称量时 托盘 天平的感量为 0 1 g 所以不能称出 5 85 g 固体 如要比较准确地配制 100 mL 1 00 mol L NaCl 溶液 应用分析天平进行称量 分析天平的精度比托盘天平高 思考与交流思考与交流 1 浓硫酸和稀硫酸在性质上有比较大的差异 例如 浓硫酸的密度比稀硫酸的大 将 浓硫酸 稀硫酸分别滴在蓝色石蕊试纸上 浓硫酸能使石蕊试纸先变红后变黑 纸被腐蚀 而稀硫酸只能使石蕊试纸变红 久置后也会变黑 浓硫酸稀释时会放出大量的热 而稀硫 酸稀释时放出的热量不大 浓硫酸露置在空气中会变稀 稀硫酸露置在空气中浓度变化不 大 浓硫酸常温下不与铁反应 稀硫酸能与铁反应产生氢气等 2 将 5 mL 浓硫酸稀释为 20 mL 稀硫酸 得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含 H2SO4 的物 质量相等 这是因为稀释前与稀释后 H2SO4的质量是不变的 只是溶液体积增大了 所以 两种溶液中 H2SO4 的物质的量相等 讨论 如果从这 20 mL 稀硫酸中取出 5 mL 与原 5 mL 浓硫酸相比 溶质的物质的量 溶液中溶质的物质的量浓度是否相同 为什么 四 习题参考四 习题参考 1 14 mL 建议学生分步计算 学会物质的量浓度表达式的应用 2 5 56 mmol L 属于正常范围 提示 1 mol 1 000 mmol 3 这种做法不对 会造成结果偏低 这是因为倒出的部分溶液中含有溶质 结果导致 容量瓶内的溶质减少 即容量瓶内溶质的物质的量减少 溶质的物质的量浓度也减小 第二章第二章化学物质及其变化化学物质及其变化 第一节第一节 物质的分类物质的分类 思考与交流思考与交流 1 1 1 提示 请参考 本章说明 中的 内容结构 2 提示 如图书馆中的图书分类收藏 大型商场中的物品分类 网络中的信息分类 化学中分散系的分类 生物中对各个物种的分类 等等 意义 能够提高人们工作 学习的效率 使人们更快 更便捷地达到目的等 思考与交流 2 1 按照分散质或分散剂的聚集状态 气 固 液 来分 有 9 种类型 分 散 质分 散 剂实 例 气气空气 液气云 雾 固气烟灰尘 气液泡沫 液液牛奶 酒精的水溶液 固液糖水 油漆 气固泡沫塑料 液固珍珠 包藏着水的碳酸钙 固固有色玻璃 合金 2 按照分散质粒子的大小来分 分散剂是水或其他液体 实例 泥浆水 空气 Ca OH 2的悬浊液 澄清的石灰水 海水 江河水 牛奶 豆浆 等 四 习题参考 4 完成下列表格 分散系分散质粒子大小主要特征举例 浊液 100 nm 不稳定 不均一泥浆水 溶液 1 nm 稳定 均一饱和 NaCl 溶液 胶体1 100 nm较稳定 均一豆浆 5 提示 用丁达尔效应可以区分胶体与溶液 第二节第二节 离子反应离子反应 思考与交流思考与交流 1 碱 电离时 生成的阴离子全部是 OH 的化合物 盐 电离时 生成金属阳离子 或铵根离子 和酸根离子的化合物 思考与交流思考与交流 2 例如 1 利用离子反应鉴定明矾水溶液中的 K Al3 和 SO42 2 粗盐的提纯 除去 NaCl 中的 Ca2 Mg2 和 SO42 等 四 习题参考四 习题参考 2 C 3 B 4 D 5 C 6 提示 电解质是指在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物 金属属于单质 故 不是电解质 金属导电是自由电子导电 电解质溶液导电是溶液中的离子导电 第三节第三节 氧化还原反应氧化还原反应 思考与交流思考与交流 1 1 提示 硫 铁 铝与氧气的反应 氢气还原氧化铜 木炭还原氧化铜等 这类反应 的分类标准为得氧即氧化反应 失氧即还原反应 2 提示 在木炭还原氧化铜的反应中 既有氧化铜失去氧发生的还原反应 还有碳得 到氧发生的氧化反应 因此 氧化反应和还原反应是同时发生的 思考与交流思考与交流 2 1 Fe CuSO4 FeSO4 Cu Fe 的化合价升高 Cu 的化合价降低 Mg 2HCl MgCl2 H2 Mg 的化合价升高 H 的化合价降低 S O2 SO2 S 的化合价升高 O 的化合价降低 CuO H2 Cu H2O H 的化合价升高 Cu 的化合价降低 2 不是 只要反应前后化合价有升降的反应都是氧化还原反应 学与问学与问 1 提示 正确 因为在这几类反应中 反应前后都有元素化合价发生变化 2 提示 化合反应 分解反应 置换反应与氧化还原反应的交叉分类示意图 可以启 发学生思考多种表示方法 三 习题参考三 习题参考 1 提示 碳元素和铜元素 碳元素的化合价升高 铜元素的化合价降低 2 C 3 C B 4 提示 反应中元素的原子发生了电子转移 得失或偏移 失去 或偏离 获得 或偏向 第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物 第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质 思考与交流思考与交流 1 列举金属能发生哪些化学反应 围绕初中化学所学的金属与氧气的反应 金属与酸的反应和金属与一些盐溶液的反应 以及金属活动性顺序等知识 并结合生活中所观察到的现象展开讨论 2 图 3 2 四幅图分别是 铝丝与 CuSO4溶液反应形成铜树 镁条燃烧 铜丝与 AgNO3 溶液反应形成银树 镁条与盐酸反应 根据图 3 2 有关金属化学性质的一些实验让学生讨 论 镁条燃烧发生了什么反应 铜树 银树是怎样形成的 这些反应有什么特点 它们各 属于什么反应类型 写出相应反应的化学方程式 四 习题参考四 习题参考 1 在实验室里 应把金属钠保存在煤油里 这是由于钠很容易与空气或水反应 钠的 密度比煤油的大 沉在煤油底部 煤油起到隔绝空气的作用 2Na O2Na2O2 2Na 2H2O 2NaOH H2 2 B 3 B 4 1 3Fe 4H2O g Fe3O4 4H2 2 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 5 1 kg Mg 与 1 kg Al 分别与足量盐酸反应时 1 kg Al 放出的 H2多 1 kg Mg 与足量 盐酸反应可放出 83 g H2 1 kg Al 与足量盐酸反应可放出 111 g H2 设体积为 1 000 cm3 则 Mg 的质量为 1 738 g 约 72 4 mol 反应可产生 H2 144 8 g Al 的质量为 2 700 g 约 100 mol 反应可产生 H2 300 g 所以相同体积的 Mg Al 分别 与足量盐酸反应 Al 放出的 H2多 建议学生运用物质的量概念进行计算 并列出计算式 6 建议从铝的矿产资源 铝的冶炼 铝燃烧放出的热量 铝燃烧的条件 燃烧容器等 方面去考虑 7 建议教师帮助学生列表比较几种主要因素 再由学生查阅资料 填表比较 分析 最后得出结论 第二节第二节 几种重要的金属化合物几种重要的金属化合物 学与问学与问 1 1 1 Na2O Al2O3都是白色固体 但附在银白色的金属钠或铝上均显暗灰色 它们的化学 性质不同 Na2O 能溶于水生成 NaOH Al2O3不溶于水 Na2O 能与酸反应 Al2O3既能与酸 反应 又能与强碱反应 Na2O 疏松 对内层金属不能起保护作用 而在空气中铝表面的 Al2O3是致密的薄层 对内层铝有很好的保护作用 学与问学与问 2 2 参考答案 1 Fe OH 2 2HCl FeCl2 2H2O Fe OH 3 3HCl FeCl3 3H2O Fe OH 2 H2SO4 FeSO4 2H2O 2Fe OH 3 3H2SO4 Fe2 SO4 3 6H2O 四 习题参考四 习题参考 1 酸 强碱 两性 两性 2 生成白色沉淀 沉淀不消失 生成白色沉淀 沉淀消失 3 B 4 C 5 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 三价铁被还原为二价铁 铜从 0 价升高到 2 价 6 先生成白色絮状 Fe OH 2 而后迅速变为灰绿色 最后变为红褐色的 Fe OH 3沉淀 FeSO4 2NaOH Fe OH 2 Na2SO4 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 7 Na2CO3 21 2 g 第三节第三节 用途广泛的金属材料用途广泛的金属材料 学与问学与问 采用讨论的形式 初中提到的合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得具有金属特征的金属材料 不同的合金具有不同的性能 与钢铁相比 主要表现在机械强度 韧性 硬度 可塑性 耐腐蚀性等方面 例如 不锈钢抗腐蚀性好 用来做医疗器械 炊具等 硬铝强度和硬度 好 用来制门窗 也用于制火箭 飞机 轮船等 青铜强度高 可塑性好 耐磨 耐腐蚀 用于制机器零件 等等 思考与交流思考与交流 该活动可以按教科书提示 针对 如何选用材料 进行交流 也可以让学生对自己家庭 或某一单位的装璜根据教科书提示的几个方面进行调查 写出调查报告 再让学生对学校 某会议室提出装璜意见 比一比谁的装璜设计最合理 最美观 最有创意 四 习题参考四 习题参考 1 某种金属能不能成为一种应用广泛的材料 主要取决于该金属的储量 冶炼成本 市场价格等以及所具有的性能和是否易于加工等 2 建议教师引导学生查阅有关金属物理性质的一些数据 如电导率 热膨胀系数 熔 点等 进行列表比较 并根据这些金属的化学活动性做一些分析和说明 3 建议教师准备一些不同用途的金属制品 让学生辨认和分析 4 建议让学生作一次家庭调查 并写出调查报告 第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物 第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角 硅硅 思考与交流思考与交流 物理性质 熔点高 硬度大 化学稳定性 化学稳定性好 除氢氟酸外一般不与其他酸反应 可以与强碱如 NaOH 等 反应 属于酸性氧化物 SiO2的这些性质主要和它的结构有关 SiO2是正四面体的空间网状结构 因此性质很 稳定 四 习题参考四 习题参考 1 1 2 3 2 材料物理性质化学性质 玻璃硬度高 耐磨损 耐高温 较脆化学性质很稳定 陶瓷硬度高 耐磨损 耐高温定化学性质很稳 3 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间 是良好的半导体材料 主要应用于信息技 术和光电池等方面 4 1 还原剂 2 化合反应 氧化还原反应 置换反应 还原剂 5 不要求课后马上完成 建议学生在一定的时间内 由个人或小组合作完成 最好物 色学有余力的同学多花功夫写出质量较高的小论文 第二节第二节 富集在海水中的元素富集在海水中的元素 氯氯 思考与交流思考与交流 1 1 启示 1 科学研究需要有正确的理论作指导 错误的理论只能浪费时间和精力 启示 2 科学研究需要以大量事实为依据 只有大量事实才能推翻错误的理论 建立 正确的理论或推动科学理论的发展 启示 3 科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精神 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 思考与交流思考与交流 2 2 提示 燃烧不一定要有氧气参加 物质并不是只有在氧气中才可以燃烧 燃烧的本质 是氧化还原反应 所有发光发热的剧烈的化学反应都称为燃烧 学与问学与问 提示 因为城市自来水常用 Cl2进行消毒 所以自来水中溶解有少量的氯气 有刺激 性气味 四 习题参考四 习题参考 1 氯气溶于水发生反应 Cl2 H2O HCl HClO HClO 具有强氧化性 能杀灭水中的病菌 2 实验现象解释或化学方程式 滴入 AgNO3溶液白色沉淀 AgNO3 HCl AgCl HNO3 滴在蓝色石蕊试纸上先变红后很快褪色氯水具有酸性和漂白性 滴入红墨水褪色氯水具有漂白性 3 2Cl2 2Ca OH 2 CaCl2 Ca ClO 2 2H2O 4 Ca ClO 2 优点是漂白粉的性质比氯水稳定 可以长时间放置 5 观察包装袋是否密封 漂白粉中有无结块 注意使用期限 现买现用 购买之后应 密闭保存在干燥的地方等 6 应十分小心 不要吸入氯气 不要把氯气大量排放到空气中去等 7 D 8 C 9 取少量试剂于小试管中 滴入用稀硝酸酸化的 AgNO3溶液 如立刻有白色沉淀产生 则说明有 Cl 存在 10 1 Cl2 2KBr Br2 2KCl Cl2 2KI I2 2KCl 2 Br2 2KI I2 2KBr 11 1 取极微量尝味道 2 加入醋酸或盐酸 看有无气体放出 3 溶于水后 加入 CaCl2 或 BaCl2 溶液 看有无沉淀产生 4 用 pH 试纸测其溶液的 pH 5 分 别溶于水后滴入酚酞溶液 看是否变红 等等 12 建议 1 可以以小组形式进行 2 到附近厂矿 农技单位进行调查 3 教师可适当 介绍网站和书籍 如 化工辞典 王箴主编 化工出版社 google baidu 等 第三节第三节 硫和氮的氧化物硫和氮的氧化物 学与问学与问 通过分析 H2SO3的热不稳定性和二氧化硫的溶解性得出结论 四 习题参考四 习题参考 1 刺激性 有 气体 变红 无 红棕 2 A 3 C 4 C 5 D 6 1 2SO2 O2 2SO3 2 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 3 3NO2 H2O 2HNO3 NO 第四节第四节 硫酸 硝酸和氨硫酸 硝酸和氨 思考与交流思考与交流 1 1 1 它们都是酸 在水溶液中电离出 H 硫酸和硝酸是含氧酸 盐 酸是无氧酸 硫酸是二元强酸 硝酸和盐酸是一元强酸 2 在水溶液中都电离出氢离子 HA H A 3 从盐酸 稀硫酸是非氧化性酸 浓硫酸或硝酸是氧化性酸的角度加以讨论 思考与交流思考与交流 2 2 提示 氮是蛋白质的基本组成元素之一 所有生物体内均含有蛋白 质 所以氮的循环涉及到生物圈的全部领域 氮是地球上极为丰富的一种元素 在大气中 约占 79 氮在空气中含量虽高 却不能为多数生物体所直接利用 必须通过固氮作用 固氮作用的两条主要途径 一是通过闪电等高能固氮 形成的氨和硝酸盐 随降水落到地 面 二是生物固氮 如豆科植物根部的根瘤菌可使氮气转变为硝酸盐等 植物从土壤中吸 收铵离子 铵肥 和硝酸盐 并经复杂的生物转化形成各种氨基酸 然后由氨基酸合成蛋 白质 动物以植物为食而获得氮并转化为动物蛋白质 动植物死亡后遗骸中的蛋白质被微 生物分解成铵离子 NH4 硝酸根离子 NO3 和氨 NH3 又回到土壤和水体中 被植 物再次吸收利用 四 习题参考四 习题参考 1 无 刺激 极易 小 吸 制冷剂 2 NH3 NH4NO3 N2 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 HNO3 3 B 4 C 5 浓硫酸 稀硫酸 强弱 弱 主要以分子状态存在 弱酸性 不能用来 制取氢气 强 可以用来与活泼金属反应制取 氢气 化学 方程式 H2SO4 浓 2NaOH Na2SO4 2H2O 2NaCl H2SO4 浓 Na2SO4 2HCl H2SO4 2NaOH Na2SO4 2H2O 2NH3 H2SO4 NH4 2SO4 酸 性 应用制氯化氢等挥发性酸 除铁锈 制硫酸铵等盐类 强弱 强氧化性 硫元素被还原 可以与不活泼金属 如 Cu 及非金属如 C 等发生氧化还原反应 弱氧化性 氢元素被还原 只能与 金属活动性顺序中排在氢前面的金属反 应 化学 方程式 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O Zn H2SO4 ZnSO4 H2 氧 化性 应用精炼石油 制造炸药等实验室制氢气 制盐等 浓硫酸有吸水性无吸 水性应用干燥剂 浓硫酸有脱水性无 化学 方程式 C12H22O1112C 11H2O 脱 水性 应用在有机反应中作脱水剂 制染料等 6 提示 1 各取少量溶液 滴入 Ba NO3 2溶液 有白色沉淀生成的是稀硫酸 Ba NO3 2 H2SO4 BaSO4 2HNO3 2 各取剩下的两种溶液少许 滴入 AgNO3溶液 有白色沉淀生成的是稀盐酸 最后一 种是稀硝酸 AgNO3 HCl AgCl HNO3 7 区别的方法有很多 以下方法仅供