(共42张PPT)
第1课时 物质的量浓度
专题2
2021
内容索引
01
02
课前篇
素养初探
课堂篇
素养提升
素养目标
1.通过类比溶液中溶质的质量分数,学习认识物质的量浓度的含义。
2.通过实验操作,学会配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作,并会分析实验误差,提升科学探究能力与创新意识。
3.知道容量瓶的特点、用途及使用注意事项。
4.掌握物质的量浓度的有关计算,逐步提升证据推理思维能力。
课前篇
素养初探
【知识铺垫】
1.溶液由溶剂和溶质组成,溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比,其计算式为:溶质的质量分数=
。
2.使用托盘天平称量固体质量的第一步操作是调平衡,称量时药品放左盘,砝码放右盘。
3.实验室欲配制下列溶液。请填空:
(1)配制100
g
40%的NaOH溶液,需用托盘天平称量40.0
g
NaOH,然后加入60
g水,搅拌均匀即可。
(2)配制1
L溶液中含有1
mol
NaOH的溶液,需用托盘天平称量40.0
g
NaOH,然后加水至溶液体积为1
L。
【必备知识】
一、物质的量浓度
1.定义:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
2.符号及单位:符号为
cB
,常用的单位为mol·L-1。
3.公式:
。
4.意义:若某溶质的物质的量浓度为1
mol·L-1,则表示1
L溶液中含有1
mol溶质。?
【微思考】从100
mL
0.5
mol·L-1的溶液中取出20
mL
溶液,这20
mL溶液中NaCl的物质的量浓度是多少?
提示
溶液是均一的,所以取出的这20
mL溶液的物质的量浓度是
0.5
mol·L-1。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.仪器
(1)用固体配制溶液需用的仪器:托盘天平(带砝码)、烧杯、玻璃棒、
容量瓶、胶头滴管。
(2)用液体配制溶液需用的仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
(3)使用容量瓶时应注意:
2.配制步骤(以配制100
mL
1
mol·L-1
NaCl溶液为例)
如图所示:
【正误判断】
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)将58.5
g
NaCl投入1
000
mL水中形成的溶液的物质的量浓度为
1
mol·L-1。( )
(2)从200
mL
0.1
mol·L-1盐酸中取出50
mL溶液,其物质的量浓度仍为
0.1
mol·L-1。( )
(3)用托盘天平可称取5.85
g
NaCl。( )
(4)将溶液注入容量瓶时要用玻璃棒引流。( )
(5)溶液定容时,最后要改用胶头滴管滴加蒸馏水。( )
(6)俯视定容会导致所配溶液浓度偏大。( )
×
√
×
√
√
√
课堂篇
素养提升
探究一
物质的量的相关计算
【问题探究】
(1)从500
mL
2
mol·L-1的NaCl溶液中,取出100
mL溶液,则这100
mL溶液的物质的量浓度为多少?含有的NaCl的物质的量为多少?
提示
2
mol·L-1;n(NaCl)=2
mol·L-1×0.1
L=0.2
mol。
(2)在标准状况下,448
L
NH3溶于水中,形成1.5
L溶液,则溶液的物质的量浓度为多少?(写出计算步骤)
(3)要配制500
mL
1
mol·L-1的CuSO4溶液,则需要CuSO4的质量是多少?需要胆矾(CuSO4·5H2O)的质量是多少?(写出计算步骤)
提示
n(CuSO4)=0.5
L×1
mol·L-1=0.5
mol,
m(CuSO4)=0.5
mol×160
g·mol-1=80.0
g,
m(CuSO4·5H2O)=0.5
mol×250
g·mol-1=125.0
g。
(4)98%的H2SO4溶液(ρ=1.84
g·cm-3)的物质的量浓度为多少?
(5)要配制250
mL
1
mol·L-1的浓盐酸,需要5
mol·L-1的盐酸多少毫升?
提示
250
mL×1
mol·L-1=V×5
mol·L-1,V=50
mL。
(6)0.5
mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中c(Al3+)、c(
)分别为多少?
提示
c(Al3+)=2c[Al2(SO4)3]=1.0
mol·L-1,c(
)=3c[Al2(SO4)3]=1.5
mol·L-1。
【深化拓展】
关于物质的量浓度的常见计算
【素能应用】
典例1下列对1
mol·L-1的BaCl2溶液的有关叙述正确的是( )
A.该溶液中Cl-物质的量浓度为2
mol·L-1
B.该溶液中Ba2+的物质的量是1
mol
C.可使用250
mL容量瓶分两次完成490
mL该浓度的BaCl2溶液的配制
D.将208
g
BaCl2固体溶解在1
L水中,所得溶液的物质的量浓度为1
mol·L-1
答案
A
解析
1
mol·L-1的BaCl2溶液中氯离子的物质的量浓度为2
mol·L-1,与溶液的体积无关,A正确;未指明溶液体积,不能计算Ba2+的物质的量,B错误;490
mL溶液需使用500
mL容量瓶一次性配制,C错误;208
g
BaCl2固体溶解在1
L水中,溶液的体积不等于1
L,D错误。
变式训练
1-1100
mL
0.3
mol·L-1Na2SO4溶液和50
mL
0.2
mol·L-1Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中
的物质的量浓度(设体积为二者之和)为( )
A.0.2
mol·L-1
B.0.25
mol·L-1
C.0.4
mol·L-1
D.0.5
mol·L-1
答案
C
答案
D
探究二
一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
【问题探究】
实验课上,化学教师要求学生配制1
mol·L-1NaOH溶液480
mL,学生们跃跃欲试,兴趣十足。纷纷开始称量所需的NaOH的质量,然后进行后续操作。
化学教师在巡查的过程中发现,东东将NaOH放在托盘天平的托盘上称量了19.2
g
NaOH,然后放入容量瓶中依次完成后续操作。
(1)东东的做法正确吗?他的做法中有哪些不妥之处?正确的做法应该是如何操作?
提示
NaOH易潮解且具有腐蚀性,应该将NaOH放在称量好的小烧杯中进行称量;不能用容量瓶溶解溶质,应该在小烧杯中进行溶解,因为NaOH溶解时放出大量的热,会导致容量瓶发生形变,而使其容积发生变化。
(2)东东使用的容量瓶规格应该是多少?使用容量瓶前应该有什么操作?如何操作?
提示
应该使用500
mL的容量瓶;使用前要验漏,容量瓶验漏的方法:将容量瓶注入一定量的水,塞紧塞子,一手抵住塞子,一手托住瓶底,将瓶颠倒,若不漏水,再将塞子旋转180°,重复操作一次,若不漏水即可使用。
(3)定容时加蒸馏水不慎超过了刻度线或向容量瓶中转移溶液时不慎将溶液洒落到容量瓶外面,应如何处理?
提示
洗净容量瓶,重新配制。
【深化拓展】
1.容量瓶的使用
(1)使用前一定要检验容量瓶是否漏水,检验步骤是加水、倒立、观察、正立、瓶塞旋转180°、倒立、观察。不漏水的容量瓶才能使用。
(2)容量瓶不能用来溶解固体,不能用玻璃棒搅拌。固体试样必须在烧杯中溶解并冷却至室温后再转移。
(3)配制一定体积的溶液,要选用与该溶液体积相匹配的容量瓶。
(4)容量瓶的容积是在瓶身所标温度(20
℃)下确定的,因而不能将热的溶液转移到容量瓶中。
(5)容量瓶通常不用于贮存试剂,配制好的溶液要及时装入试剂瓶中,并贴好
标签。
2.配制一定物质的量浓度溶液的步骤
配制溶液大致分为6步,各步操作及所用仪器如下:
3.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
(1)误差分析的关键是分析称量溶质或转移、定容过程中操作上的误差。
其中M不变,不规范的操作过程会导致m(NaOH)和V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。
(2)误差分析(以配制一定浓度的NaOH溶液为例)
可能引起误差的一些操作
过程分析
对c
影响
m
V
称量
误差
称量时间过长
减小
—
偏低
用滤纸称NaOH
减小
—
偏低
配制
过程
误差
分析
移液前容量瓶内有少量水
不变
不变
不变
向容量瓶转移液体时少量溅出
减小
—
偏低
未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
—
偏低
未冷却至室温就注入定容
—
减小
偏高
定容时,水加多后用滴管吸出
减小
—
偏低
定容摇匀时液面下降再加水
—
增大
偏低
定容时俯视读刻度
—
减小
偏高
定容时仰视读刻度
—
增大
偏低
(3)仰视或俯视刻度线图解
①仰视刻度线(图1):加水量偏多,导致溶液体积偏大,使所配溶液浓度偏小。
②俯视刻度线(图2):加水量偏少,导致溶液体积偏小,使所配溶液浓度偏大。
【素能应用】
典例2有下列化学实验用品:①托盘天平 ②玻璃棒 ③药匙 ④烧杯 ⑤量筒 ⑥容量瓶 ⑦胶头滴管 ⑧细口试剂瓶 ⑨标签纸
(1)现需要配制500
mL
1
mol·L-1
H2SO4溶液,需要质量分数为98%、密度为1.84
g·cm-3的浓硫酸 mL。?
(2)上述仪器按实验要求使用的先后顺序是 。?
(3)容量瓶使用前检查是否漏水的方法是 。?
(4)若实验过程遇到下列情况,对硫酸的物质的量浓度有何影响(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
①用来稀释浓硫酸的烧杯未洗涤, ;?
②未经冷却就将溶液注入容量瓶中, ;?
③摇匀后发现液面下降再加水, ;?
④定容时俯视观察液面, 。?
答案
(1)27.2 (2)⑤④②⑥⑦⑧⑨ (3)往容量瓶内加适量水,塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的五指托住瓶底,把瓶倒立过来,若不漏水,把瓶塞旋转180°后塞紧,再把瓶倒立过来,若不漏水才能使用
(4)①偏低 ②偏高 ③偏低 ④偏高
解析
(1)V(浓硫酸)×1.84
g·cm-3×98%=0.500
L×1
mol·L-1×98
g·mol-1,解之V=27.2
mL;(2)配制顺序是:计算→量取→稀释→移液→定容。
变式训练
2-1用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液,该容量瓶必须是( )
A.干燥的
B.瓶塞不漏水的
C.用待配溶液洗涤过的
D.以上三项都符合的
答案
B
解析
用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液,容量瓶无论干燥与否,对实验结果没有影响,A错误;容量瓶瓶塞处不能漏水,B正确;不能用欲配制的溶液润洗,否则会导致所配溶液浓度偏大,C错误。
变式训练
2-2配制250
mL
0.1
mol·L-1的盐酸时,下列实验操作会使所配溶液浓度偏小的是( )
A.用量筒量取所需的浓盐酸时俯视刻度线
B.定容时,俯视刻度线
C.用量筒量取所需浓盐酸倒入烧杯后,用水洗涤量筒2~3次,洗涤液一并倒入烧杯中
D.定容后倒转容量瓶几次,发现凹液面最低点低于刻度线,不再进行处理
答案
A
解析
用量筒量取所需浓盐酸时俯视刻度线,会使量取溶液的体积偏小,导致溶液的浓度偏低,A正确;定容时俯视刻度线,会导致溶液的体积偏小,溶液的物质的量浓度偏高,B错误;用量筒量取浓盐酸倒入烧杯后,若用水洗涤量筒2~3次,洗涤液一并倒入烧杯,会导致所配溶液浓度偏高,C错误;定容后倒转容量瓶几次,发现凹液面最低点低于刻度线,由于容量瓶刻度线上方瓶颈上沾有溶液,所以不影响溶液的浓度,可以不再处理,D正确。
素养脉络
随堂检测
1.用NaCl固体配制100
mL
1.00
mol·L-1
NaCl溶液。下列图示的实验操作不需要的是( )
答案
B
解析
配制100
mL
1.00
mol·L-1
NaCl溶液,称量后在烧杯中溶解,溶解后将溶液转移到容量瓶中定容,图中A、C、D项操作均需要,不需要蒸发操作。
2.配制100
mL
0.100
mol·L-1
Na2CO3溶液时,有下列操作:①溶解 ②转移 ③定容 ④计算 ⑤称量 ⑥洗涤,正确的顺序为( )
A.⑤④①⑥②③
B.⑤④②①⑥③
C.④⑤①②⑥③
D.⑥④③⑤①②
答案
C
解析
用固体溶质配制一定物质的量浓度溶液的步骤为:计算—称量—溶解—转移—洗涤—定容—摇匀等,故配制100
mL
0.100
mol·L-1Na2CO3溶液的操作步骤为:④⑤①②⑥③。
3.下列溶液中物质的量浓度为1
mol·L-1的是( )
A.将250
g
CuSO4·5H2O溶解在1
L水中
B.将22.4
L
HCl气体溶于水配成1
L溶液
C.将1
L
10
mol·L-1的浓盐酸加入9
L水中
D.将10
g
NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水稀释至溶液体积为250
mL
答案
D
解析
A项中溶液的体积不是1
L,A错误;未说明是否标准状况,22.4
L氯化氢的物质的量不一定是1
mol,所配溶液浓度不一定是1
mol·L-1,B错误;稀释后溶液的体积不是10
L,不能确定盐酸的浓度,C错误;10
g氢氧化钠的物质的量是
=0.25
mol,溶液的体积为0.25
L,所以物质的量浓度是1
mol·L-1,D正确。
4.配制250
mL
0.1
mol·L-1的盐酸时,下列实验操作使所配溶液浓度偏大的是( )
A.用量筒量取所需浓盐酸时俯视刻度线
B.定容时仰视刻度线
C.将用量筒量取的浓盐酸倒入烧杯后,用水洗涤量筒2~3次,洗涤液倒入烧杯中
D.定容后倒转容量瓶几次,发现凹液面最低点低于刻度线,再补加几滴蒸馏水
答案
C
解析
用量筒量取所需浓盐酸时俯视刻度线,液面在刻度线下方,所量取的浓盐酸体积偏小,所配溶液浓度偏低;定容时仰视刻度线,则液面在刻度线上方,所配溶液浓度偏低;用量筒量取所需浓盐酸倒入烧杯后,用水洗涤量筒2~3次,洗涤液倒入烧杯中,则溶质的物质的量增加,浓度偏高;定容后倒转容量瓶几次,发现凹液面最低点低于刻度线,再补加几滴蒸馏水,溶液体积偏大,浓度偏低。
5.质量分数为49%的硫酸溶液,其密度为1.4
g·cm-3,则其物质的量浓度为 。?
答案
7
mol·L-1(共32张PPT)
第2课时 化学反应的计算
专题2
2021
内容索引
01
02
课前篇
素养初探
课堂篇
素养提升
素养目标
1.认识物质的量在化学反应计算中的重要作用,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
2.掌握不同的计算方法进行化学反应的计算。
课前篇
素养初探
【知识铺垫】
1.化学方程式表示的是纯净物之间的量的关系,所以不纯净的物质的质量只有换算成纯净物的质量,才能根据化学方程式列出比例式进行计算。
2.利用化学方程式进行计算时,必须做到同一种物质的单位“上下一致”,不同种物质的单位“左右相当”。
【必备知识】
1.应用物质的量进行常见化学量之间的换算
2.应用物质的量进行化学式中粒子之间的换算
(1)找出化学式中粒子之间的物质的量关系:
粒子之间的个数比=物质的量之比;
(2)再将粒子之间的物质的量关系换算成其他物理量的关系。
3.物质的量在化学方程式中的应用
(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于物质的物质的量之比。如:
2H2+
O2
2H2O
化学计量数之比
2
∶
1 ∶
2
物质的量之比
2
∶
1 ∶
2
利用“物质的量”的桥梁作用,可以把各种化学量有机联系在一起。如标准状况下各物质之间的量的关系:
CuO + H2
Cu + H2O
1
mol
22.4
L
64
g
6.02×1023
(2)计算步骤:
①写出有关的化学方程式或由化学方程式找出关系式;
②在化学方程式下面注明有关的量(注明的量应是纯净物的量);
③列出比例式,计算出结果(列比例式时,不要拘泥于质量之间的正比关系,只要满足化学计量数关系,且物质的物理量单位“上下一致,左右相当”)。
④规范写出答案。
课堂篇
素养提升
探究
利用化学方程式的计算
【问题探究】
某二价金属M的氧化物10
g与90
g稀硫酸恰好完全反应形成无色透明的溶液,测得反应后溶液中溶质的质量分数为30%。
(1)试计算该金属M的相对原子质量和上述稀硫酸中溶质的质量分数。
提示
由质量守恒定律可知,反应后溶液中溶质质量为100
g×30%=30
g,设金属M的相对原子质量为M,稀硫酸中H2SO4的质量为x。
MO + H2SO4
===
MSO4+H2O
M+16
98
M+96
10
g
x
30
g
(M+16)∶(M+96)=10
g∶30
g
解得M=24,可知M为镁元素,98∶40=x∶10
g,x=24.5
g,硫酸溶液中溶质的质量分数为:
×100%=27.2%。
(2)计算反应后溶液中氢元素与氧元素的质量比。
提示
反应后溶液中MgSO4的质量为30
g,则水的质量为70
g,氢元素的质量即水中氢元素的质量,氧元素的质量是水与硫酸镁中氧元素的质量和。氢元素与氧元素的质量比为:
【深化拓展】
一、利用化学方程式的简单计算
1.计算原理
aA(g)+bB(g)
===
cC(g)+dD(g)
化学计量数之比为
a
∶
b ∶
c ∶
d
质量之比为
aMA∶
bMB ∶
cMC∶
dMD
物质的量之比为
a
∶
b ∶
c ∶
d
气体体积之比为
(同温同压下)
a
∶
b ∶
c ∶
d
不同物质的相同物理量之间的换算可以按上述关系进行。解题时要注意化学方程式中各种物质对应关系的单位问题,同一物理量单位要一致。如果涉及两种物理量,要做到两种物理量“上下一致,左右相当”。
2.解题步骤
(1)根据题意书写正确的化学方程式。
(2)明确已知条件,化学方程式所表示的是参加反应的纯净物之间的量的关系,因此,不纯物质的量必须换算成纯净物的量,未参加反应的物质要排除在外。
(3)建立已知量与未知量之间的比例关系,求出未知量。
二、利用化学方程式计算中的常见方法
1.差量法
差量法是指根据化学反应前后物质的某种差量进行计算的方法。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积、反应过程中的热量等在反应中产生的差量,该差量的大小与参加反应的各物质的有关量成正比。解题的关键就是利用相关差量与物质有关量的正比关系列出比例式,然后求解。解题的一般步骤:
(1)准确写出有关反应的化学方程式。
(2)深入细致地分析题意,有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。
(3)根据化学方程式,列出“理论差量”“实际差量”与物质相关量的比例关系,然后列比例式求解。
2.关系式法
关系式法适用于多步进行的连续反应的相关计算,以中间产物为媒介,找出起始原料和最终产物的关系式,可将多步计算一步完成。利用关系式解决多步反应的相关计算方便简捷。
3.守恒法
所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。一切化学反应都遵循某些守恒定律,在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、原子数目守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。解题步骤:
【素能应用】
典例(1)已知2Na+2H2O
===
2NaOH+H2↑,将9.2
g钠投入足量的水中生成NaOH的质量是 g,生成H2在标准状况下的体积为
L。?
(2)已知2NaOH+Cl2
===
NaCl+NaClO+H2O,400
mL某浓度的NaOH溶液恰好与5.6
L
Cl2(标准状况)完全反应,生成NaClO的物质的量为 ;原NaOH溶液物质的量浓度为 。?
答案
(1)16 4.48
L (2)0.25
mol 1.25
mol·L-1
解析
(1)依据题意→写出正确的化学方程式→找出量的关系→列比例求解
方法一:
2Na+2H2O
===
2NaOH + H2↑
46
g
80
g
22.4
L
9.2
g
m(NaOH)
V(H2)
方法二:
2Na+2H2O
===
2NaOH + H2↑
2
mol
2
mol
1
mol
0.4
mol
n(NaOH)
n(H2)
n(NaOH)=0.4
mol,n(H2)=0.2
mol,
则m(NaOH)=n(NaOH)×M(NaOH)=0.4
mol×40
g·mol-1=16
g,
V(H2)=n(H2)×Vm=0.2
mol×22.4
L·mol-1=4.48
L。
2NaOH+
Cl2
===
NaCl+
NaClO+
H2O
2
mol
1
mol
1
mol
n(NaOH)
0.25
mol
n(NaClO)
0.25
mol∶n(NaClO)=1∶1,则n(NaClO)=0.25
mol。
变式训练
1已知2Na2O2+2H2O
===
4NaOH+O2↑,某同学欲制取标准状况下的氧气1.12
L,至少需要称取过氧化钠(Na2O2)的质量为
g,反应后生成NaOH的物质的量为
mol。?
答案
7.8 0.2
解析
设需要过氧化钠的质量为m,生成NaOH的物质的量为n,则
2Na2O2+2H2O
===
4NaOH + O2↑
2×78
g
4
mol
22.4
L
m(Na2O2)
n(NaOH)
1.12
L
变式训练
2碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。溶解28.4
g上述混合物,消耗1
mol·L-1盐酸500
mL。煅烧等质量的上述混合物,得到氧化铜的质量是( )
A.35
g
B.30
g
C.20
g
D.15
g
答案
C
解析
1
mol·L-1盐酸500
mL中HCl的物质的量为0.5
mol,根据氯元素守恒,CuCl2的物质的量为0.25
mol。根据铜元素守恒可知,原混合物中含有铜元素的物质的量为0.25
mol,则灼烧等质量的题给混合物,得到氧化铜的物质的量为0.25
mol,则得到氧化铜的质量为m(CuO)=0.25
mol×80
g·mol-1
=20
g。
素养脉络
1.利用基本概念进行的计算
2.根据化学方程式的计算(证据推理)
以锌与稀硫酸反应为例:
Zn
+
H2SO4
===
ZnSO4+H2↑
65
g
1
mol
1
mol
22.4
L(标准状况)
m
n
n
V
(n=cV)
要求单位“上下一致,左右相当”。
随堂检测
1.给出下列条件,无法确定该物质摩尔质量的是( )
A.已知气体在标准状况时的密度
B.已知物质的体积和质量
C.已知物质的质量和物质的量
D.已知物质一个分子的实际质量
答案
B
解析
标准状况下,气体摩尔体积是22.4
L·mol-1,根据
能计算出其摩尔质量,A可以;已知物质的体积和质量可以求出其密度,由于不知物质状态及所处条件,故无法计算其摩尔质量,B不能;由
可计算其摩尔质量,C可以;物质一个分子的实际质量与阿伏加德罗常数的乘积就是该物质的摩尔质量,D可以。
2.由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其中c(H+)=0.2
mol·L-1,
c(Al3+)=0.2
mol·L-1,c(
)=0.5
mol·L-1,则c(K+)为( )
A.0.1
mol·L-1
B.0.2
mol·L-1
C.0.3
mol·L-1
D.0.4
mol·L-1
答案
B
解析
溶液呈电中性,由电荷守恒可知,c(K+)+c(H+)+3c(Al3+)=2c(
),即c(K+)+0.2
mol·L-1+0.2
mol·L-1×3=0.5
mol·L-1×2,解得c(K+)=0.2
mol·L-1。
3.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.NA个Al(OH)3胶体粒子的质量为78
g
B.常温常压下,2.24
L
H2含氢原子数小于0.2NA
C.136
g
CaSO4与KHSO4的固体混合物中含有的阴离子的数目大于NA
D.100
g
9%的葡萄糖(C6H12O6)水溶液中的氧原子数为0.3NA
答案
B
解析
一个氢氧化铝胶粒是多个氢氧化铝“分子”的聚集体,故NA个氢氧化铝胶粒的质量大于78
g,A错误;常温常压下,Vm>22.4
L·mol-1,则2.24
L
H2的物质的量小于0.1
mol
,含有的H原子数小于0.2NA,B正确;CaSO4与KHSO4固体摩尔质量相同,都是136
g·mol-1,136
g
CaSO4与KHSO4的固体混合物的物质的量为1
mol
,含有的阴离子的数目等于NA,C错误;溶质葡萄糖和溶剂水中都含有氧原子,溶液中所含氧原子物质的量
4.将8
g
Fe2O3投入150
mL某浓度的稀硫酸中,再投入7
g
铁粉收集到1.68
L
H2(标准状况),同时,Fe和Fe2O3均无剩余,为了中和过量的硫酸,且使溶液中铁元素完全沉淀,共消耗4
mol·L-1的NaOH溶液150
mL。则原硫酸的物质的量浓度为( )
A.1.5
mol·L-1
B.0.5
mol·L-1
C.2
mol·L-1
D.1.2
mol·L-1
答案
C
5.实验室需要制备22.4
L(标准状况)H2,现用质量分数为90.0%的锌粒与足量的稀盐酸反应(假设杂质不与稀盐酸反应),按要求填充下列空格:
(1)至少需要质量分数为90.0%的锌粒 g;?
(2)生成的氯化锌的物质的量是 。?
答案
(1)72.2 (2)1
mol
解析
设至少需要含锌90.0%的锌粒的质量为x,则锌粒质量为90%x,设生成的氯化锌的物质的量为y。
Zn+
2HCl
===
ZnCl2+
H2↑
65
1
mol
22.4
L
90%x
y
22.4
L
即至少需要含锌质量分数为90.0%的锌粒为72.2
g;生成的氯化锌的物质的量是1
mol
。(共38张PPT)
第1课时 人类认识原子结构的历程
原子核的构成
专题2
2021
内容索引
01
02
课前篇
素养初探
课堂篇
素养提升
素养目标
1.以原子结构模型为例,培养宏观辨识与微观探析的学科素养。
2.理解原子结构模型提出的证据,初步形成证据推理与模型认知方式。
课前篇
素养初探
【知识铺垫】
1.由汤姆生发现电子后提出“葡萄干面包式”原子模型。
2.决定元素的种类的是质子,决定原子质量的是质子和中子,决定元素化合价的是原子的最外层电子数。
3.氢有三种同位素:
(或T),H、D、T三者互称同位素,H2O、D2O、T2O均是氢元素和氧元素组成的,它们的化学性质
相同,但物理性质不同。因此,水和重水、超重水是不同的物质,大量混合时为混合物。
【必备知识】
一、人类认识原子结构的历程
演变过程
主要论点
公元前5世纪,古希腊哲学家德谟克利特的原子学说
物质由原子构成,且原子是不可再分的微粒,原子的结合和分离是万物变化的根本原因
19世纪初,英国科学家道尔顿的原子学说
物质由原子组成:原子不能被创造,也不能被毁灭;原子在化学变化中不可再分割,它们在化学反应中保持本性不变
1897年,英国物理学家汤姆生发现电子,提出原子结构模型
原子中存在电子,正电荷均匀分布在原子之中,而电子像葡萄干面包中的葡萄干一样镶嵌在原子的正电荷之间,提出“葡萄干面包式”模型
演变过程
主要论点
1911年,英国物理学家
卢瑟福的带核的原子结构模型
原子由原子核和核外电子构成。原子核带正电荷,位于原子的中心;电子带负电荷,在原子周围做高速运动,就像行星绕太阳运转一样
1913年,丹麦物理学家
玻尔的原子轨道模型
电子在原子核外一系列稳定的轨道上运动,每个轨道都具有一个确定的能量值
20世纪初,现代原子结构学说(量子力学模型)
揭示电子运动的波粒二象性运动规律,必须用量子力学模型描述核外电子的运动
二、原子核的构成
1.原子的构成:原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。
2.原子中的相关关系式
(1)质子数(
Z
)=核电荷数=核外电子数=原子序数
(2)如果忽略电子的质量,将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得的数值叫作质量数。某原子的相对原子质量近似等于此原子的质量数。
质量数(A)=质子数(
Z
)+中子数(
N
)
【微思考】某原子的相对原子质量与其质量数是什么关系?
提示
原子的相对原子质量是一个原子的质量与12C原子质量
的比值,可能会有小数部分;质量数是质子数与中子数的加和,只能是整数。质量数是原子相对原子质量的近似值。
二、元素、核素、同位素
1.元素:具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称。
2.核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。绝大多数元素有多种核素,如氢元素有1H、2H、3H三种核素。
3.同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素(同一元素的不同核素互称为同位素)。如12C、13C、14C是碳元素的三种核素,互为同位素。
同一种元素的不同核素原子其质量数不同,核外电子层结构相同,其原子、单质及其构成的化合物化学性质几乎完全相同,只是某些物理性质存在差异。在天然存在的某种元素里,不论是游离态还是化合态,各种核素所占的原子个数百分比一般是不变的。
4.部分元素常见的核素
5.几种重要核素的应用
(4)放射性同位素最常见的应用是作为放射源和进行同位素示踪。例如:追踪植物中放射性磷-32发出的射线,能确定磷在植物中的作用部位。应用放射性同位素发射出的射线可进行文物断代和肿瘤治疗等。
【正误判断】
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)质量数是指忽略电子的质量,将原子核中所有的质子和中子的质量加起来所得的数值。( )
×
×
×
×
×
×
课堂篇
素养提升
探究一
核素、同位素和元素
【问题探究】
(1)92号元素的92是指该元素的什么数值?根据你所学的知识判断92号元素会是非金属元素吗?它的核素只有一种吗?
提示
92是该元素原子核内的质子数,它不是非金属元素,核素也不止一种。
(2)同位素的特点是什么?
提示
同位素具有以下特点:①同一元素的不同核素互称同位素,其核内的质子数相同而中子数不同。②同位素的化学性质几乎完全相同,但物理性质不同。③在天然存在的某种元素中,不论是游离态还是化合态,各种核素所占的原子百分比是不变的。
【深化拓展】
1.元素、核素和同位素的比较与联系
概念
元素
核素
同位素
定义
具有相同质子数的同一类原子叫作元素
具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫作核素
同一元素对应的各种原子互称同位素
联系
?
概念
元素
核素
同位素
实例
特别提醒(1)决定元素种类的是核电荷数或质子数,决定原子质量的是中子数和质子数,决定原子化学性质的是原子最外层电子数。
(2)元素的相对原子质量是根据该元素各种核素的原子百分比计算出的平均值;原子的相对原子质量是原子实际质量与一个12C原子质量
的比值;质量数是原子中质子数和中子数的加和,在数值上近似等于原子的相对原子质量。
2.同位素特性
(1)因为原子结构相同,如35Cl和37Cl原子结构示意图均为:Cl
,故化学性质基本相同。
(2)一种元素的各种核素所占的原子百分比(又叫丰度)基本不变。如:
核素
核素的相对原子质量
在自然界中占氯元素的原子百分比
35Cl
34.969
75.77%
37Cl
36.966
24.23%
【素能应用】
典例1下列叙述正确的是( )
A.14C中含有14个中子
B.1H、2H、3H是同一种核素
C.H2O与D2O互称同位素
D.12C、13C、14C互称同位素
答案
D
解析
14C中含有的中子数=14-6=8,A错误;1H、2H、3H质子数相同为同种元素,质量数不同为不同原子,是三种不同核素,B错误;H2O与D2O(重水)是化合物,二者不是同位素关系,C错误;12C、13C、14C是碳元素的不同核素,互为同位素,D正确。
变式训练
1-1下列属于同位素的一组是( )
答案
D
答案
C
探究二
核素、元素相对原子质量的计算方法
【问题探究】
(1)氯元素在自然界中有35Cl和37Cl两种核素,若35Cl与37Cl的物质的量比值为3∶1,怎么计算氯元素的相对原子质量?
提示
35×75%+37×25%=35.5。
【深化拓展】
“三量”的比较
类型
原子的相对原子质量
元素的相对原子质量
质量数
定
义
该原子一个原子的质量与一个12C原子质量的
相比所得的比值
该元素各种核素相对原子质量与其在自然界中所占原子百分比的乘积之和
一个原子内质子数与中子数的和
实
例
且Ar≈A,质量数即为核素的近似相对原子质量
Mr=M1a%+M2b%+…
(其中a%+b%+…=1)
Na的质量数为23
【素能应用】
答案
B
变式训练
2-1自然界中,铱有两种质量数分别为191和193的同位素,而铱的平均相对原子质量为192.22,这两种同位素的原子个数之比为( )
A.39∶61
B.61∶39
C.1∶1
D.39∶11
答案
A
变式训练
2-2将某文献资料上记载的相对原子质量数据摘录如下:
试完成下列问题:
(1)34.969表示 。?
(2)35.453表示 。?
(3)35表示 。?
(4)35.485表示 。?
35Cl
34.969
75.77%
35Cl
35
75.77%
37Cl
36.966
24.23%
37Cl
37
24.23%
平均
35.453
平均
35.485
答案
(1)35Cl原子的相对原子质量
(2)Cl元素的相对原子质量 (3)35Cl的质量数
(4)Cl元素的近似相对原子质量
解析
根据各核素在自然界中的原子百分含量可算出该元素的平均相对原子质量,若用某原子的质量数代替该原子的近似相对原子质量,可求出该元素的近似相对原子质量。
素养脉络
随堂检测
1.自从下列哪项发现或学说开始,化学才开始成为一门科学( )
A.阿伏加德罗提出原子—分子学说
B.拉瓦锡确定空气的组成
C.道尔顿提出近代原子学说
D.汤姆逊发现电子
答案
C
解析
道尔顿提出近代原子学说,使化学从实验上升为理论。
2.道尔顿的原子学说曾经起了很大作用,他的学说中,包含以下三个论点:①原子是不能再分的微粒;②同种元素的原子的各种性质和质量都相同;③原子是微小的实心球体。从现代的观点看,你认为这三个论点中,不确切的是( )
A.只有③
B.只有①③
C.只有②③
D.①②③
答案
D
解析
①原子是化学变化中不能再分的微粒;②同种元素的原子的化学性质相同,物理性质不同,质量数不同;③原子不是实心球体,原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的。
3.据科学家预测,月壤中吸附着数百万吨的3He,每百吨3He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上,氦元素主要以4He的形式存在。下列说法中正确的是( )
A.4He原子核内含有4个质子
B.4He的最外层电子数是2,是活泼的非金属元素
C.3He原子核内含有3个中子
D.3He和4He互为同位素
答案
D
解析
4He原子核内质子数为2,中子数为2,质量数为4,A错误;4He原子核内质子数为2,最外层电子数为2,属于稳定的结构,属于稀有气体元素,B错误;
3He质子数为2,根据“质量数=质子数+中子数”可知,该原子核内含有的中子数=3-2=1,C错误;3He和4He质子数相同(均为2),中子数不同,互为同位素,D正确。
4.
可用于治疗甲状腺疾病。该原子的中子数与质子数之差是( )
A.53
B.25
C.78
D.184
答案
B
解析
根据核素的表示方法可知,
中质子数是53,质量数是131,该原子的中子数是131-53=78,则该原子的中子数与质子数之差为78-53=25,
B项正确。
5.1H、2H、3H是氢元素的三种核素,下列说法正确的是( )
A.自然界中只有1H这种核素
B.2H原子核内有2个中子
C.三种核素的性质没有差别
D.它们互称为同位素
答案
D
解析
自然界氢元素的核素有三种,分别是1H、2H、3H,A错误;2H原子核内质子数为1,质量数为2,则中子数为1,B错误;同种元素的不同核素化学性质完全相同,但物理性质差异较大,C错误;1H、2H、3H是氢元素的三种核素,互称为同位素,D正确。(共35张PPT)
第2课时 原子核外电子排布
专题2
2021
内容索引
01
02
课前篇
素养初探
课堂篇
素养提升
素养目标
1.掌握原子核外电子排布规律,培养宏观辨识与微观探析核心素养。
2.能熟练画出前20号元素的原子结构示意图,形成证据推理与模型认知方式。
课前篇
素养初探
【知识铺垫】
画出前20号元素原子的结构示意图:
【必备知识】
1.核外电子的分层排布
在含有多个核外电子的原子中,能量较低的电子通常在离核较近的区域运动,能量较高的电子通常在离核较远的区域运动。据此可以认为电子在原子核外是分层排布的。
电子层序数(用n表示)
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
离核距离
由近到远
能量高低
由低到高
受核引力
由大到小
2.核外电子排布规律
(1)电子一般总是尽量先排在能量最低的电子层里,然后依次向外排布在能量较高的电子层里,即最先排布
K
层,当
K
层排满后,再排
L
层等。
(2)每个电子层最多容纳
2n2
个电子(n代表电子层数)。
(3)最外层电子数不超过
8
个。
(4)次外层电子数不超过
18
个,倒数第三层电子数不超过
32
个。
3.核外电子排布的表示方法
(1)原子结构示意图
(2)阴、阳离子结构示意图
原子得到一定数目的电子形成阴离子,失去一定数目的电子形成阳离子,原子核不变。例如Cl-和Mg2+的结构示意图:
【正误判断】
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)非金属原子的核外电子数都多于或等于4个。( )
(2)大多数元素都有多种核素。( )
(3)核外电子首先占据能量较高的电子层。( )
(4)某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍。( )
(5)原子最外层电子数是内层电子数的2倍的元素是碳。( )
(6)单核原子形成的离子都满足最外层8电子结构。( )
×
√
×
×
√
×
课堂篇
素养提升
探究一
原子和离子的结构示意图
【问题探究】
(1)请画出硫原子和硫离子的结构示意图。
提示
硫原子的结构示意图:
;
硫离子的结构示意图:
。
(2)几种微粒具有相同的核电荷数,则一定是同一种元素吗?
提示
不一定。如Ne、H2O、NH3具有相同的核电荷数,但不是同一种元素;如Na、Na+核电荷数相同,都属于钠元素。
【深化拓展】
1.核电荷数1~18的某些元素原子核外电子排布特点
(1)
原子核中没有中子的原子
(2)
最外层有1个电子的原子
H、Li、Na
(3)
最外层有2个电子的原子
Be、Mg、He
(4)
最外层电子数等于次外层电子数的原子
Be、Ar
(5)
最外层电子数是次外层电子数2倍的原子
C
(6)
最外层电子数是次外层电子数3倍的原子
O
(7)
最外层电子数是次外层电子数4倍的原子
Ne
(8)
最外层电子数是内层电子总数一半的原子
Li、P
(9)
电子层数与最外层电子数相等的原子
H、Be、Al
(10)
次外层电子数是最外层电子数2倍的原子
Li、Si
2.等电子微粒的归纳
①
核外电子总数为10的微粒
分子
Ne、HF、H2O、NH3、CH4
阳离子
Na+、Mg2+、Al3+、
、H3O+
阴离子
N3-、O2-、F-、OH-、
②
核外电子总数为18的微粒
分子
Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2
阳离子
K+、Ca2+
阴离子
P3-、S2-、HS-、Cl-
【素能应用】
典例1下列微粒所含电子数、质子数均与Na+相同的是( )
A.H2O
B.
C.Mg2+
D.OH-
答案
B
解析
H2O分子中有10个质子和10个电子,而Na+具有11个质子和10个电子,A不符合题意;
中具有11个质子和10个电子,与Na+具有相同的质子数和电子数,B符合题意;Mg2+中具有12个质子和10个电子,与Na+具有的质子数不同,电子数相同,C不符合题意;OH-中具有9个质子和10个电子,与Na+具有的质子数不同,电子数相同,D不符合题意。
变式训练
1下列各组微粒中,核外电子层结构相同的是( )
A.Mg2+、O2-、Na+、F-
B.Na+、F-、S2-、Ar
C.K+、Ca2+、S2-、Ba2+
D.Mg2+、S2-、Na+、F-
答案
A
解析
先画出其原子结构示意图,再判断得失电子后对应离子的电子层结构。
探究二
原子核外电子与元素的性质
【问题探究】
(1)请填写下表:
元素符号
元素种类
常见化合价
原子最外层电子数
反应中得失电子数
Na
?
?
?
?
Mg
?
?
?
?
O
?
?
?
?
Cl
?
?
?
?
提示
元素
符号
元素
种类
常见化合价
原子最外
层电子数
反应中得失
电子数
Na
金属
+1
1
失去1个电子
Mg
金属
+2
2
失去2个电子
O
非金属
-2
6
得到2个电子
Cl
非金属
-1
7
得到1个电子
(2)原子核外电子排布与元素性质的关系是什么?
提示
元素的性质主要决定于原子的电子层结构,尤其是原子的最外层电子数。①金属元素:最外层电子数一般少于4,易失电子达到稳定结构,元素显金属性。
②非金属元素:最外层电子数一般大于或等于4,可得电子达到稳定结构,元素显非金属性。
③稀有气体:原子最外层电子为8个(其中氦为2个),已达到稳定结构,既不容易得到电子也不容易失去电子,化学性质非常稳定。
(3)元素的化合价与原子结构的关系是什么?
提示
元素的化合价是元素性质的重要内容之一。元素化合价的正负及数值与原子结构特别是最外层电子数有密切的关系。对于多数元素而言,元素的最高正价=最外层电子数,|最低负价|+最高正价=8。
【深化拓展】
1.原子的稳定结构
(1)原子最外电子层中达到8个电子(最外层为K层时达到2个电子)的结构是相对稳定的结构。
(2)钠、镁、铝、钾、钙等活泼金属原子,在化学反应中容易失去电子形成最外层为8电子结构的阳离子。
(3)氟、氯、溴、碘、氧、硫等活泼非金属原子,在化学反应中容易得到电子形成最外层为8电子结构的阴离子。
(4)氖、氩、氪、氙等最外层为8电子结构的原子,其化学性质很不活泼。
2.一些常见元素的主要化合价与原子的最外层电子数的关系
元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
最外层电子数
1
2
3
4
5
6
7
达到稳定结构原子需要
失去或得到的电子数
1
2
3
4
3
2
1
原子得失电子后
最外层电子数
8
8
8
8
8
8
8
元素主要化合价
+1
+2
+3
+4
-3
-2
-1
3.元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系
①稀有气体的不活泼性:稀有气体元素的原子最外层有8个电子(氦是2个电子),处于稳定结构,因此化学性质稳定,一般不跟其他物质发生化学反应。
②非金属性与金属性(一般规律):
类型
最外层电子数
得失电子趋势
元素的性质
金属元素的原子
<4
易失
金属性
非金属元素的原子
>4
易得
非金属性
【素能应用】
典例2在核电荷数为1~18的元素中,下列叙述不正确的是( )
A.最外层只有1个电子的元素不一定是金属元素
B.最外层只有2个电子的元素一定是金属元素
C.原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素
D.核电荷数为17的元素容易获得1个电子达到稳定结构
答案
B
解析
在核电荷数为1~18的元素中,最外层只有1个电子的元素有H、Li、Na,其中H为非金属元素,A项正确;最外层只有2个电子的元素有He、Be、Mg,其中He为非金属元素,B项错误;原子核外各层电子数相等的元素只有Be,它是金属元素,C项正确;核电荷数为17的元素最外层有7个电子,容易获得1个电子而达到8电子的稳定结构。
变式训练
2某元素原子M层电子数比K层电子数多5个,该元素的最高正化合价为( )
A.+5
B.+6
C.+7
D.无最高正化合价
答案
C
解析
根据原子核外电子的排布规律可知,该元素是氯元素,其最高正价为+7价,C正确。
素养脉络
随堂检测
1.已知最外层电子数相等的元素的原子具有相似的化学性质。氧元素原子结构示意图为
,下列原子中,与氧元素的原子化学性质相似的是( )
答案
D
解析
依据“最外层电子数相等的元素原子化学性质相似”,解题时只要找到最外层电子数与氧相同的原子就可以了。
2.原子核外每个电子层上均含有2n2个电子的元素是( )
A.Be
B.C
C.Ar
D.Ne
答案
D
解析
若n=1,该层电子数=2;若n=2,该层电子数=8,即
,则该元素为Ne,D项符合题意。
3.下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是( )
答案
C
解析
解答此题时应注意:①电子排布遵循能量最低原理;②各电子层最多所能容纳的电子数目为2n2;③原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2)。A项不符合能量最低原理,应该先排满K层再排L层,所以A项错误;B项不符合各层最多排2n2个电子,K层最多排2个电子,所以B项错误;D项不符合最外层最多只能排8个电子,所以D项错误。
4.某元素原子核外有三个电子层,其最外层电子数是次外层电子数的一半,则此元素是( )
A.Li
B.Si
C.C
D.Cl
答案
B
解析
根据该元素的原子核外有三个电子层,其最外层电子数是次外层电子数的一半,所以该原子三个电子层上的电子数分别为:2、8、4,原子序数为14,是Si元素,B正确。
5.A、B原子核外最外层电子数A比B少4个,而次外层电子数则是A比B多6个,A与B能组成化合物AB,其中A离子和B离子的电子层结构相同,则该化合物可以是( )
A.MgO
B.CaO
C.KF
D.MgS
答案
A
解析
设A的最外层电子数为x,则B的最外层电子数为x+4,由次外层电子数A比B多6个,可知A的次外层电子数为8,B的次外层电子数为2;A离子和B离子的电子层结构相同,则A为Mg,B为O,二者形成的化合物是MgO,A正确。(共46张PPT)
第1课时 实验安全与基本规范
物质的分离提纯
专题2
2021
内容索引
01
02
课前篇
素养初探
课堂篇
素养提升
素养目标
1.了解化学实验安全常识,增强学生的实验安全意识,让学生体会化学实验对学好化学的重要性和注意实验安全的重要性。
2.通过粗盐提纯的典型实验,把握相关实验原理和实验步骤,使学生掌握溶解、过滤、蒸发等基本操作。
课前篇
素养初探
【知识铺垫】
1.危险化学药品的存放
易燃、易爆试剂应密封保存,放置在远离电源和火源的地方。
2.意外事故的紧急处理
(1)酒精及其他易燃有机物小面积着火,应迅速用湿布或沙土盖灭。
(2)若不慎烫伤,用药棉浸75%的酒精轻涂伤处。
(3)若眼睛受化学物质灼伤,立即用大量水冲洗,边洗边眨眼睛。
(4)若浓硫酸沾在皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的NaHCO3溶液。
(5)若不慎被玻璃割伤,应先除去伤口的玻璃等杂物,再用稀双氧水擦洗,然后到卫生室包扎。
3.KNO3的溶解度受温度影响比较大,而NaCl的溶解度受温度影响比较小,可先用水溶解获得较高温度下的浓溶液,再采用降温结晶的方法除去KNO3中混有的少量NaCl。
【必备知识】
一、实验安全与基本规范
1.常见危险化学品的分类标识
2.药品的取用
(1)药品取用原则
粉状不沾壁,块状防掉底;液体防污染,标签防腐蚀。
(2)取用药品三忌
不能用手接触药品,不要把鼻孔凑到容器口去闻气味,不得尝药品的味道。
(3)药品用量
若无说明,液体取1~2
mL;固体盖满试管底部。取出的药品,一般不能
放回原瓶,以防污染,也不要随意丢弃,应放在指定容器内。
(4)取用药品所用仪器
药品
状态
固体药品
液体药品
粉末
块状
一定量
少量
多量
一定量
使用
仪器
药匙或纸槽
镊子
托盘
天平
胶头滴管
用试剂
瓶倾倒
量筒
二、物质的分离与提纯
1.过滤
(1)将固体与液体分离的一种方法。
(2)主要仪器及用品:烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸、铁架台(带铁圈)。
(3)装置与操作注意事项。
2.结晶
(1)实验原理:利用物质溶解度随温度变化的差异,使溶液中某种溶质以晶体的形式从溶液中析出。
(2)分类:①蒸发结晶:对于溶解度受温度影响不大的溶质,通过加热方法使溶剂不断蒸发而析出晶体。
②冷却结晶:要使溶解度受温度影响较大的溶质析出,可以通过冷却结晶的方法得到晶体或分离提纯该物质。方法是配制热饱和溶液,再降温冷却,使晶体析出(冷却结晶)。重结晶指的是重复冷却结晶。
3.蒸馏
(1)原理。
利用混合物中各组分的沸点不同,除去液态混合物中易挥发、难挥发或
不挥发的杂质的方法。
(2)蒸馏装置。
(3)实验操作。
在100
mL蒸馏烧瓶中加入约
体积的自来水,再加入几粒沸石(或碎瓷片),按上图连接好装置,向冷凝管中通入冷却水,加热蒸馏烧瓶,弃去开始馏出的部分液体。
蒸馏操作应注意的事项:
①蒸馏烧瓶中所盛液体不能超过其容积的
,也不能少于
;
②温度计水银球部分应置于蒸馏烧瓶支管口下方约0.5
cm处;
③冷凝管中冷却水从下口进,上口出;
④为防止暴沸可在蒸馏烧瓶中加入适量沸石或碎瓷片;
⑤蒸馏烧瓶的支管和伸入接液管的冷凝管必须穿过橡皮塞,以防止馏出液中混入杂质。
4.萃取与分液
(1)原理。
①萃取:利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同,用一种溶剂把某物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。
②分液:将两种互不相溶的液体分开的操作。
(2)主要仪器:分液漏斗、铁架台(带铁圈)、烧杯。
(3)用四氯化碳萃取碘水中的碘。
(4)萃取剂应具备的条件。
①萃取剂和原溶剂互不相溶;②溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度;③萃取剂和溶质互不发生反应。
(5)分液漏斗在使用前必须检查是否漏液。
【正误判断】
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)用升华法分离碘单质和沙子。( )
(2)用重结晶法分离硝酸钾和氯化钠。( )
(3)用分液法分离水和花生油。( )
(4)用过滤法除去粗盐溶液中的不溶物。( )
(5)不慎将强酸或强碱溶液沾到皮肤上,先用大量水冲洗,再用碱溶液或酸溶液冲洗,最后用水冲洗,并视情况作进一步处理。( )
(6)如果少量酒精在桌面上失火燃烧,可用嘴吹灭。( )
√
√
√
√
×
×
课堂篇
素养提升
探究一
实验安全与事故预防
【问题探究】
实验中的有害气体、废液、固体废弃物应该如何处理?
提示
有害气体的制取和性质实验可在通风橱中或在封闭装置中进行,要进行尾气处理。废液要倒入废液缸,经处理之后才能排入下水道。固体废弃物要进行回收处理。
【深化拓展】
预防安全事故(六防)
六防
举例
①防爆炸
点燃可燃性气体或用H2、CO还原Fe2O3、CuO之前,要检验气体纯度或保证加热前体系中的气体纯净
②防暴沸
稀释浓硫酸或将浓硫酸与酒精混合时,要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水或酒精中;加热液体混合物时要加沸石(或碎瓷片)
③防失火
实验室中的可燃物质一定要远离火源
六防
举例
④防中毒
制取有毒气体时,应在通风橱中进行且进行尾气处理
⑤防倒吸
加热法制取并用排水法收集气体或用水吸收溶解度较大的气体时,要注意操作顺序或加装防倒吸装置
⑥防堵塞
保证导管畅通,防止因导管堵塞而发生事故
【素能应用】
典例1下列实验操作正确的是( )
A.手持试管给试管里的药品加热
B.将鼻孔凑到集气瓶口闻气体的气味
C.实验完毕用嘴吹灭酒精灯
D.取用粉末状药品用药匙,取用块状药品用镊子
答案
D
解析
手持试管给试管里的药品加热容易烫伤手,应该用试管夹夹持试管进行加热;闻气体的气味时应该用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量气体飘进鼻孔;熄灭酒精灯不可用嘴吹,应该用灯帽盖灭;根据固体药品的实际状况,一般用药匙或镊子取用固体药品。
易错警示
(1)无论什么实验,取用化学试剂时不能用手直接去取。块状固体用镊子,粉末状药品用药匙或纸槽取用,液体试剂用滴管取用或直接倾倒。
(2)加热试管中的固体药品时试管口要略低于试管底;若给液体加热则要放沸石(或碎瓷片)防暴沸。
(3)不能将鼻子凑到容器口闻气体气味;酒精灯内酒精用量要适当,不能向燃烧着的酒精灯内添加酒精。做有气体参加或生成的实验之前要进行气密性检查。
(4)点燃(或加热)可燃性气体前要验纯。氢气还原氧化铜实验应先通氢气,经检验氢气纯净后再加热,实验结束之后应先停止加热,待试管(或玻璃管)冷却后再停止通氢气。
变式训练
1-1下列标示在盛浓硫酸的试剂瓶上的警示标志是( )
答案
A
解析
浓硫酸具有强烈的腐蚀性,A图标是腐蚀品标志,A正确;B图标是有毒品标志,B不符合题目要求;C图标是易燃物品标志,C不符合题目要求;D图标是爆炸品标志,D不符合题目要求。
变式训练
1-2进行化学实验必须注意安全,下列说法不正确的是( )
A.不慎将酸溅到眼中,应立即用大量水冲洗,边洗边眨眼睛
B.不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上稀硼酸溶液
C.如果浓硫酸沾到皮肤上,可立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液
D.如果少量酒精在桌面上燃烧,可用湿抹布盖灭火焰
答案
C
解析
浓硫酸沾到皮肤上应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的NaHCO3溶液。
探究二
分离与提纯的比较
【问题探究】
(1)如何提纯含硫酸钠、氯化镁和泥沙的粗盐?
提示
实验步骤如下:①将粗盐溶解在水中,过滤除去泥沙;②向所得滤液中加入稍过量的氯化钡溶液和稍过量的氢氧化钠溶液;③再加入足量碳酸钠溶液;④过滤除去沉淀物;⑤在滤液中滴加适量稀盐酸至溶液呈中性;⑥蒸发结晶,即可得到精制的氯化钠晶体。
(2)怎样用海水制取纯水?
提示
蒸馏。
【深化拓展】
1.分离与提纯的区别与联系
类型
分离
提纯
定义
将混合物中的各组分分离开来,获得几种纯净物的过程
将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程
区别
无被提纯物与杂质之分
有被提纯物与杂质之分
目的
得到混合物中的各种物质
只回收被提纯物质
原则
①不增:指不能引入新的杂质;②不减:指尽可能不减少被分离物;③易分离:操作方法相对简单;④易复原:被提纯的物质要容易复原
要求
①过量:为除尽杂质,除杂试剂需要过量
②先加入的过量试剂要被后加入的试剂除尽
2.混合物分离或提纯的常见操作
方法
图解实验注意事项
过滤(分离不溶性固体与液体混合物)
?
方法
图解实验注意事项
蒸发(提取溶液中的可溶性固体)
?
方法
图解实验注意事项
蒸馏(互溶的几种液体)
?
方法
图解实验注意事项
分液(互不相溶的液体)
?
3.混合物提纯常用的化学方法
【素能应用】
典例2为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、
及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列操作:①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸
④加过量Na2CO3溶液
⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是( )
A.①②⑤③④
B.①④①②⑤③
C.①④②⑤①③
D.①⑤②④①③
答案
D
解析
首先过滤除去泥沙;Ca2+用Na2CO3溶液沉淀,Mg2+用NaOH溶液沉淀,
用BaCl2溶液沉淀,过量的Ba2+要用Na2CO3溶液沉淀,因此,Na2CO3溶液应在加BaCl2溶液之后加入。将生成的所有沉淀过滤后,再向滤液中加入适量盐酸以除去过量的NaOH和Na2CO3。选项中操作顺序正确的是D项。
变式训练
2-1下列有关除杂的实验操作合理的是( )
A.除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳:通入适量氧气后点燃
B.除去氧气中的少量氮气:使气体通过炽热的铜粉
C.除去石英(主要成分为SiO2)中的少量碳酸钙:用稀盐酸溶解后过滤
D.除去氯化钠溶液中的少量纯碱:加入过量氯化钙溶液,过滤、蒸发、结晶
答案
C
解析
通入适量氧气,二氧化碳中的少量一氧化碳不能燃烧,A项不合理;将氧气和氮气通过炽热的铜粉,被除去的将是氧气,B项不合理;碳酸钙被稀盐酸反应掉,石英不与稀盐酸反应,过滤后就可以除掉石英中的碳酸钙,C项符合题目要求;加入过量氯化钙溶液导致引入新的杂质——氯化钙,D项不合理。
变式训练
2-2从混合物中分离出其中的某一成分,所采取的下列方法正确的是( )
A.利用氯化钾与碳酸钙的溶解性差异,可用溶解、过滤的方法除去氯化钾中的碳酸钙
B.由于碘在酒精中的溶解度大,所以可用酒精把碘水中的碘萃取出来
C.水的沸点是100
℃,酒精的沸点是78.5
℃,所以可用加热蒸馏法使含水酒精变为无水酒精
D.氯化钠的溶解度随温度的下降而减小,所以可用冷却法从热的含有少量氯化钾的氯化钠浓溶液中得到纯净的氯化钠
答案
A
解析
氯化钾易溶于水,碳酸钙不溶,因此可用溶解、过滤的方法除去氯化钾中的碳酸钙,A正确;酒精与水互溶,不能用酒精作萃取剂,B错误;直接加热蒸馏不能获得无水酒精,应加入CaO后再蒸馏获得无水酒精,C错误;氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,使用冷却法提纯氯化钠不可行,D错误。
素养脉络
随堂检测
1.以下是一些常见危险品标识,装运乙醇的包装箱应贴的标识是( )
答案
C
解析
乙醇不具有腐蚀性,A错误;乙醇不是有毒气体,B错误;乙醇属于易燃液体,C正确;乙醇不易爆炸,D错误。
2.下列有关实验室中出现状况的处理方法中,正确的是( )
A.燃着的酒精灯打翻失火,应立即用水浇灭
B.少量酸或碱溶液滴到实验台上,立即用湿抹布擦净,再用水冲洗抹布
C.蒸发食盐溶液时,若发生液滴飞溅现象,应立即加水冷却
D.为了使过滤加快,可用玻璃棒在漏斗中搅拌,加速液体流动
答案
B
解析
打翻燃着的酒精灯失火,应用湿抹布盖灭,A错误;蒸发食盐溶液时,发生液滴飞溅现象,立即加水冷却会导致蒸发皿炸裂,应立即撤去酒精灯,C错误;过滤时,玻璃棒只能用来引流,不能用来在漏斗内搅拌,D错误。
3.现有三组液体:①汽油和氯化钠溶液;②95%的乙醇溶液;③氯化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是( )
A.分液、萃取、蒸馏
B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取
D.蒸馏、萃取、分液
答案
C
解析
①汽油和氯化钠溶液混合分层,可利用分液分离;②95%的乙醇溶液中乙醇与水的沸点不同,可利用加入生石灰后蒸馏分离;③单质溴易溶于有机溶剂,分离氯化钠和单质溴的水溶液,可选择有机溶剂萃取,C正确。
4.下列装置是中学常见的混合物分离或提纯的基本装置。
请根据混合物分离或提纯的原理,选择在下列实验中需要使用的最合理的装置,将A、B、C、D填入适当的空格中。
(1)除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3 ;?
(2)从碘水中提取碘 ;?
(3)用海水制取蒸馏水 ;?
(4)分离植物油和水 ;?
(5)除去粗盐中的泥沙 ;?
(6)与海水晒盐原理相符的是 。?
答案
(1)B (2)C (3)A (4)C (5)BD (6)D
解析
由装置图可知,A为蒸馏装置,B为过滤装置,C为萃取、分液装置,D为蒸发装置。(1)CaCO3不溶于水,则选择过滤法分离;(2)碘不易溶于水,易溶于有机溶剂,可选择萃取、分液装置;(3)可选择蒸馏法制备蒸馏水;(4)植物油和水不互溶,可选择分液装置分离;(6)海水晒盐的原理是蒸发原理。(共44张PPT)
第2课时 物质的检验 物质性质和
变化的探究
专题2
2021
内容索引
01
02
课前篇
素养初探
课堂篇
素养提升
素养目标
1.掌握检验
、Cl-、
的原理和方法。
2.能根据物质的性质设计物质分离提纯和检验的实验方案并完成实验操作。
3.能仔细观察、准确记录实验现象,能结合现象进行分析,并运用化学原理进行相关推断,体现证据推理与模型认知、科学探究与创新意识的核心素养。
课前篇
素养初探
【知识铺垫】
1.氯离子的检验
向被检液中滴加
HNO3
酸化的
AgNO3
溶液,若产生
白色沉淀
,则说明被检液中存在Cl-。
2.硫酸根离子的检验
向被检液中先加盐酸酸化无明显现象,然后滴加
BaCl2
溶液,若产生
白色沉淀,则说明被检液中存在
。
3.焰色反应
钠元素的焰色为黄色;钾元素的焰色(透过蓝色钴玻璃观察)为紫色。
【必备知识】
2.氯离子(Cl-)的检验
(1)方法:分别取少量NH4Cl、KCl样液于两支试管中,向试管中加入稀硝酸,无现象,再加入AgNO3溶液,若生成白色沉淀,证明该样液中含有Cl-。
(2)原理:NH4Cl+AgNO3
===
NH4NO3+AgCl↓、
KCl+AgNO3
===
KNO3+AgCl↓。
3.硫酸根离子(
)的检验
(1)方法:分别取少量(NH4)2SO4、K2SO4样液于两支试管中,向试管内加
稀盐酸,无沉淀生成,再加入BaCl2溶液,若生成白色沉淀,证明该样液中含有
。
(2)原理:(NH4)2SO4+BaCl2
===
BaSO4↓+2NH4Cl、
K2SO4+BaCl2
===
BaSO4↓+2KCl。
二、焰色反应
1.定义:许多金属或它们的化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这叫作焰色反应。
2.操作方法:
(1)操作图示
①实验前必须洗净铂丝:蘸稀盐酸后在酒精灯(或煤气灯)火焰上灼烧至
无色。
②观察钾的焰色时必须使用蓝色的钴玻璃(滤去黄光)。
(2)操作步骤
3.常见元素焰色反应的颜色
元素
钠
钾
锂
钙
锶
钡
焰色
黄色
紫色
紫红色
砖红色
洋红色
黄绿色
三、物质性质和变化的探究
1.铝的物理性质与化学性质的探究(实验步骤见教材36页)
实验序号
主要现象及解释
1
打磨后的铝表面呈银白色,但在空气中很快变暗,说明常温下铝可以和氧气反应
2
铝片内有熔化的物质被不熔物包裹着,铝片没有熔融下滴,说明Al2O3的熔点比较高
3
(1)盐酸中,铝片溶解,有气泡产生,反应的化学方程式为2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑;
(2)氢氧化钠溶液中,铝片溶解,有气泡产生,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2.催化剂、温度对双氧水分解的影响
实验步骤
实验现象
结论
1.取浓度约为15%的双氧水2~3
mL盛放于试管中,观察溶液中气泡产生的快慢
产生少量气泡
双氧水可以分解生成气体
2.把实验1所用的双氧水置于75
℃热水浴中,观察溶液中气泡产生的快慢
产生大量气泡,且迅速均匀,时间较长
温度升高,化学反应加快
【正误判断】
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)可用BaCl2溶液鉴别
和
。( )
(2)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水与饱和纯碱溶液。( )
(3)气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气。( )
(4)向某溶液中加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液。( )
(5)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应实验,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液。( )
(6)检验NH3可用湿润的蓝色石蕊试纸。( )
×
√
√
×
×
×
课堂篇
素养提升
探究一
物质的检验
【问题探究】
(2)焰色反应是化学变化吗?
提示
焰色反应不是化学变化。
【深化拓展】
物质的检验
1.检验要求
(1)现象明显。如颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成等。
(2)操作简单。所用试剂要易得,用量要少,反应条件要容易达到。
(3)排除干扰。需要检验的物质中如果有干扰物存在,则需要选择试剂对干扰物进行排除。
2.物质检验的三个原则
一看(颜色、状态),二嗅(气味),三实验(加试剂)。
3.检验步骤
4.常见离子的检验
离子
检验试剂(含条件)
实验现象
H+
(1)紫色石蕊试液
(2)锌片
(3)pH试纸
(1)使石蕊变红
(2)产生无色气泡
(3)使试纸变红色
Na+
焰色反应
火焰呈黄色
与NaOH溶液混合加热,用湿润的红色石蕊试纸检验
产生无色有刺激性气味的气体,使湿润的红色石蕊试纸变蓝
Mg2+
NaOH溶液
有白色沉淀生成
Cl-
AgNO3溶液、稀硝酸
生成的白色沉淀不溶于稀硝酸
离子
检验试剂(含条件)
实验现象
OH-
(1)酚酞溶液
(2)紫色石蕊试液
(1)使酚酞溶液变红
(2)使石蕊试液变蓝
盐酸、氯化钡溶液
先加盐酸,不产生沉淀;后加BaCl2溶液,生成白色沉淀
(1)BaCl2溶液、稀盐酸
(2)盐酸、澄清石灰水
(1)加BaCl2溶液生成白色沉淀,沉淀能溶于稀盐酸
(2)加入盐酸生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
5.表述物质检验实验过程的基本要求
解答有关物质检验的试题时,要按照取样、操作、现象、结论的顺序进行描述。具体应做到:
(1)“先取样,后操作”。一般描述为“取待测液少许于试管中”,如果试剂是固体,一般是取少量配成溶液后再操作。
(2)“先现象,后结论”。例如向BaCl2溶液中加入H2SO4溶液的现象是“有白色沉淀生成”,而不能说成“有白色BaSO4沉淀生成”或表述成“观察是否有白色沉淀生成”。
【素能应用】
典例1以下是对某水溶液进行离子检验的过程和结论,其中正确的是( )
A.先加入BaCl2溶液,再加入足量的HNO3溶液,产生了白色沉淀,溶液中一定含有大量
B.加入足量的CaCl2溶液,产生了白色沉淀。溶液中一定含有大量的
C.加入足量浓NaOH溶液,产生带有强烈刺激性气味的气体。溶液中一定含有大量的
D.先加适量的盐酸将溶液酸化,再加入AgNO3溶液,产生了白色沉淀。溶液中一定含有大量的Cl-
答案
C
解析
A项没有排除Ag+等离子的干扰;B项没有排除
等离子的干扰;D项中加盐酸引入了Cl-,实验操作与结论均错误。
变式训练
1-1已知:①2HNO3+3Na2SO3
===
3Na2SO4+2NO↑+H2O;
②2NaI+Cl2
===
2NaCl+I2(I2的水溶液呈深黄色,I2的CCl4溶液呈紫红色)。向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液分别进行如下操作,结论正确的是( )
选项
操作
现象
结论
A
滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无
B
向溶液X中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液
出现白色沉淀
溶液X中一定含有
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应实验
火焰呈黄色
原溶液中有Na+、无K+
D
滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液显紫红色
原溶液中有I-
答案
D
解析
氨气极易溶于水,若溶液中含有少量的
时,滴加稀NaOH溶液不会放出NH3,A错误;向溶液X中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,不能说明原溶液中有硫酸根离子,因为亚硫酸根离子与稀硝酸反应生成硫酸根离子,B错误;黄色火焰可以覆盖K+的紫色火焰,故检验K+需透过蓝色钴玻璃观察,正确操作为:用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察火焰不呈紫色说明没有钾离子,该选项中火焰呈黄色,原溶液中有钠离子但不一定没有钾离子,C错误;原溶液为无色溶液说明原溶液中无碘单质,氯水中的Cl2和碘离子反应生成碘单质,四氯化碳把碘从水溶液中萃取出来,四氯化碳密度比水大,下层溶液显紫红色,所以滴加氯水和四氯化碳,下层溶液显紫红色说明原溶液中有碘离子,D正确。
变式训练
1-2已知Cl2+2NaI
===
2NaCl+I2,碘水呈黄色。以下离子检验所得结论可靠的是( )
A.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,说明原溶液中有Ca2+
B.通入Cl2后,溶液变为黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,说明原溶液中有I-
C.往溶液中加入盐酸,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,说明原溶液中有大量
D.往溶液中加入BaCl2溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,说明原溶液中有
答案
B
解析
A项原溶液中还可能含有Ba2+等;C项原溶液中也可能含有大量
等;D项原溶液中也可能含有Ag+等。
探究二
物质性质的研究程序
【问题探究】
(1)研究物质的性质的一般程序是什么?
提示
研究物质性质的一般程序为:观察→预测→实验和观察→解释及结论。
(2)怎么预测金属铝的性质?
提示
通过观察铝的颜色、状态得到金属铝的部分物理性质;通过其他已知金属的化学性质预测铝的化学性质,还可以根据化学实验验证或探究金属铝的化学性质。
(3)某种常见金属的部分性质如下:银白色固体,硬度较小,密度为2.70
g·cm-3,熔点为660.4
℃,导电性、导热性、延展性良好。
①试推断该金属可能的一种用途。
②通过设计实验方案探究该金属的活泼性。
提示
①做导线。②a.取少量该金属于试管中,滴入2~3
mL稀盐酸,若有气泡产生,则该金属的活泼性强于氢;b.取少量该金属于试管中,滴入2~3
mL硫酸铜溶液,若该金属表面有红色固体出现,则该金属的活泼性强于铜。
【深化拓展】
1.研究物质性质的基本方法
基本方法
说明
观察法
是一种有计划、有目的地用感官研究物质物理性质的方法
实验法
通过实验验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法
分类法
运用分类的方法,分门别类地对物质及其变化进行研究,可以总结出各类物质的通性和特性;反之,知道某物质的类别,我们就可推知该物质的一般性质
比较法
运用比较的方法,可以找出物质性质上的异同,认识物质性质间的内在联系,对物质的性质进行归纳和概括
2.研究物质性质的基本程序
外观观察—观察物质的颜色、状态、气味等;
↓
判断预测—根据观察、结合分类法预测物质可能具有的性质或可能的
成分;
↓
实验验证—设计实验方案,进行实验验证;
↓
分析结论—根据实验现象,分析结果,作出判断,得出结论。
3.(1)只用一种试剂鉴别多种物质时,一般是根据被检验物质中阴、阳离子的特性,选择试剂,利用所选试剂与各物质反应中产生的不同现象进行鉴别。
(2)不用任何试剂进行鉴别是一种常用的物质检验方法。需要具体问题具体分析。通常先根据待鉴别物质的物理性质确定有明显特征的部分物质,然后以该物质与其他物质反应现象的不同,逐步确定。也常常通过试剂两两反应产生的不同现象进行鉴别。
【素能应用】
典例2某硬币的外观有银白色的金属光泽,一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时,有同学提出:“我们可以先拿磁铁来吸引一下”。就“拿磁铁来吸引一下”这一过程而言,属于科学探究中的( )
A.实验
B.比较
C.观察
D.分类
答案
A
解析
实验法是通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知性质的方法。“拿磁铁来吸引一下”这一过程属于实验。
变式训练
2-1要增大H2O2分解的速度,下列措施不可行的是( )
A.加热或光照
B.加MnO2或FeCl3
C.加压
D.增大H2O2的浓度
答案
C
解析
加热或光照可增大反应速率,A项操作可行;加入MnO2或FeCl3作催化剂,可增大反应速率,B项操作可行;因为反应物为液态,增大压强对反应物的浓度影响不大,所以反应速率几乎不变,C项操作不可行;增大H2O2的浓度可使反应速率增大,D项操作可行。
变式训练
2-2人被蚊虫叮咬后,蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸,使叮咬处又痛又痒。化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣,决定对其进行探究。
【提出问题】蚁酸的成分是什么?它有什么性质?
【查阅资料】Ⅰ.蚁酸是一种有机酸,化学名称为甲酸,分子式为HCOOH;
Ⅱ.蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物。
【实验探究】(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成 色,说明蚁酸溶液显酸性。?
(2)小芳同学根据蚁酸中含有 元素,推测出一种生成物是水。?
(3)另一种生成的氧化物是气体,小敏提出两种猜想:
①猜想Ⅰ:该气体是CO2;
猜想Ⅱ:该气体是 。?
他们将蚁酸分解产生的气体通过如图装置。
②实验时装置A中无明显变化,则猜想Ⅰ (填“成立”或“不成立”);?
若猜想Ⅱ成立,则:
③实验时装置B的作用是
;?
④实验时装置C中的现象是
;?
⑤实验时装置D中发生反应的化学方程式为?
。?
【讨论交流】从环保角度看,该装置存在明显的缺陷,处理方法是
。?
【拓展延伸】当你被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可以减轻痛痒。下列物质中,你不会选择的物质是 。?
A.苏打水 B.肥皂水 C.食醋 D.氨水
答案
【实验探究】(1)红 (2)氢、氧 (3)①CO
②不成立 ③干燥CO气体 ④黑色粉末逐渐变红
⑤Ca(OH)2+CO2
===
CaCO3↓+H2O 【讨论交流】在尾部导管口放一只燃着的酒精灯(或用气球收集等合理即可) 【拓展延伸】C
素养脉络
随堂检测
1.下列对焰色反应实验操作注意事项的说明正确的是( )
①要透过蓝色钴玻璃观察钾的火焰颜色 ②先把铂丝烧到与原来火焰颜色相同,再蘸取被检测的物质 ③每次实验后,要用盐酸把铂丝洗净 ④实验时最好选择火焰本身焰色较浅的火焰 ⑤没有铂丝,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确
B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确
D.全对
答案
D
A.盐酸
B.稀硫酸
C.NaOH溶液
D.NaNO3溶液
答案
A
3.用可溶性钡盐溶液检验
的存在时,先在待测溶液中加入盐酸,其作用是( )
A.形成较多的白色沉淀
B.使形成沉淀的纯度更高
C.排除
以外的其他阴离子及Ag+的干扰
D.排除Ba2+以外的其他阳离子的干扰
答案
C
解析
硫酸钡是不溶于酸的沉淀,加入盐酸和沉淀的多少没有关系,A错误;硫酸钡是不溶于酸的沉淀,加入盐酸和沉淀的纯度没有关系,B错误;加入盐酸没有白色沉淀出现及无色气体产生,可以排除银离子、碳酸根离子的干扰,C正确;用盐酸酸化的目的是排除Ag+以及某些阴离子的干扰,D错误。
4.已知:①向含有Zn2+的溶液中滴加氨水,有白色沉淀Zn(OH)2生成,继续滴加氨水至过量,沉淀溶解生成[Zn(NH3)4]2+;②Zn(OH)2既可溶于盐酸,又可溶于过量的NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-;③Al(OH)3是一种白色沉淀,可溶于NaOH溶液转化为
,但不溶于氨水。现有四组离子,每组有两种金属离子,请各选一种试剂,将它们两者分开,可供选择的试剂有
A.硫酸 B.盐酸 C.硝酸 D.氢氧化钠溶液 E.氨水
根据上述内容填写下表:
离子组
选用试剂
(字母代号)
沉淀物
化学式
保留在溶液
中的离子
①Zn2+和Al3+
?
?
?
②Zn2+和Mg2+
?
?
?
③Zn2+和Ba2+
?
?
?
④Mg2+和Al3+
?
?
?
答案
①
E
Al(OH)3
[Zn(NH3)4]2+
②
D(或E)
Mg(OH)2
[Zn(OH)4]2-或[Zn(NH3)4]2+
③
A
BaSO4
Zn2+
④
D
Mg(OH)2(共24张PPT)
专题整合
专题1
2021
内容索引
01
02
知识网络
重难突破
知识网络
一、研究物质的实验方法
1.物质的分离与提纯
2.物质的检验
二、溶液组成的定量研究
三、人类对原子结构的认识
重难突破
突破1
对原子结构的认识
典例1下列化学用语或图示表达不正确的是( )
A.重水的分子式:D2O
B.质量数为32的O原子:32O
C.氯离子的结构示意图:
D.H2O和H2O2互为同位素
答案
D
解析
重水中氧原子为16O,氢原子为重氢
,重水的分子式为D2O,A正确;质量数为32的O原子可表示为32O,B正确;氯离子结构示意图为
,C正确;同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素的互称,H2O和H2O2均为化合物,二者不是互为同位素的关系,D错误。
规律方法
化学用语判断题的分析步骤
第一步:判断化学用语表达式是否正确
看是否符合相关符号(如
)的书写要求,符号书写是否规范
第二步:判断化学用语是否满足答题要求
不能答非所问,如将离子结构示意图写成原子结构示意图
第三步:防止落入答题陷阱
应注意区分易混淆的概念
对点训练1不具有放射性的同位素称之为稳定同位素,稳定同位素分析法近20年来在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。如在陆地生态系统研究中,2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列有关说法正确的是( )
A.34S原子核内中子数为16
C.13C和15N原子的核电荷数相差2
D.2H+结合OH-的能力比1H+的更强
答案
B
解析
34S的中子数为34-16=18,A项错误;B项中两种水分子的相对分子质量由H和O的质量数决定,两个分子中O的质量数不同,相对分子质量分别为18和20,B项正确;C项中两种原子核电荷数之差由质子数决定,应该为1,C项错误;D项中2H+和1H+化学性质相同,D项错误。
突破2
物质的检验与除杂
典例2下列各组物质:①NaNO3和NaCl ②CaCl2和CaCO3 ③MnO2和KCl ④BaSO4和AgCl。可按照溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序相互分离的是( )
A.只有①
B.③④
C.②③
D.②④
答案
C
解析
要将两种固体按溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序分离,两种物质应该是其中一种固体难溶于水,另一种固体易溶于水。对于所给出的物质组:①中两种物质都易溶解于水;④中两种物质都难溶于水,均不能用指定的方法分离。②CaCl2易溶,CaCO3难溶;③MnO2难溶,KCl易溶,可用指定方法分离。
规律方法
物质检验与除杂的一般方法
常见离子的检验是中学化学实验中物质鉴别的重要组成部分,通常根据离子的性质,利用其特征反应如放出气体、生成沉淀等进行检验。对于多种离子共存的溶液中离子的检验,应注意试剂的加入顺序,先加入的试剂不能影响后续离子的检验。对于含有多种杂质离子的溶液的除杂,应注意加入的除杂试剂的量及加入的顺序,加入的除杂试剂应保证先除去的离子完全除去,且后续的除杂试剂应能除去过量的前一种试剂。
对点训练2-1为了保证杂质离子可以除尽,除杂时加入的试剂需稍加过量。现要除去NaCl溶液中的少量CaCl2、Na2SO4。下列选用试剂(均为溶液)及加入的顺序正确的是( )
A.BaCl2、Na2CO3、HCl
B.Na2CO3、BaCl2、HCl
C.Ba(NO3)2、Na2CO3、HCl
D.BaCl2、Na2CO3、H2SO4
答案
A
解析
本题中的提纯NaCl有三个关键点:①是除
只能加BaCl2溶液,不能加Ba(NO3)2溶液;②先加BaCl2溶液,再加Na2CO3溶液;③最后加盐酸除去过量的
。
对点训练2-2现有①K2SO4 ②Ba(NO3)2 ③MgSO4 ④KOH ⑤CuCl2五种溶液。不用其他试剂,把它们一一鉴别出来的顺序是( )
A.①②③④⑤
B.②③④①⑤
C.⑤④①②③
D.⑤④③②①
答案
D
解析
根据颜色可判断出CuCl2溶液,然后取其他溶液少许,分别滴入CuCl2溶液,有蓝色沉淀生成的为KOH溶液;再取剩余溶液少量,分别滴入KOH溶液,有白色沉淀生成的为MgSO4溶液;再取剩余溶液少量,再分别滴入MgSO4溶液,有白色沉淀生成的是Ba(NO3)2溶液,剩余的一种是K2SO4溶液。
突破3
化学反应的计算
典例3臭氧层是地球生命的保护伞,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O2
2O3。
(1)若上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气体的平均摩尔质量为 (保留一位小数)。?
(2)将8
L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5
L,其中臭氧的体积为 。?
(3)加热条件下,O3、O2都能与铜粉反应,实验室中将氧气和臭氧的混合气体0.896
L(标准状况下)通入盛有20.0
g铜粉的反应器中,充分加热后,混合气体被完全吸收,粉末的质量变为21.6
g。原混合气体中臭氧的体积分数为 。?
答案
(1)35.6
g·mol-1 (2)3
L (3)50%
解析
(1)假设反应前氧气的物质的量是100
mol
,若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,则反应后含有O2的物质的量是70
mol
,反应后产生的气体含有O3的物质的量是20
mol,所得混合气的平均摩尔质量
=35.6
g·mol-1;(2)根据反应的化学方程式3O2
===
2O3可知,若有3
L氧气发生反应,能够产生2
L的O3,反应后气体体积减少1
L,现在将8
L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5
L,减少了
8
L-6.5
L=1.5
L,所以其中臭氧为2×1.5
L=3
L;
规律方法
根据化学方程式计算的基本步骤
解题步骤
解题注意事项
第一步:设未知量,为N(B)或n(B)或V(B)
涉及多个反应时,未知量设为n(B),计算更简捷
第二步:在化学方程式中相应物质的化学式下面标出已知量、未知量
各物质满足“上下单位一致,左右单位相当”
第三步:列式计算
有多个未知数时可列方程组解题
对点训练3-1在V
L
Al2(SO4)3溶液中,测得铝元素的质量为a
g。则溶液中含有硫元素的质量是 g,
的物质的量浓度为 mol·L-1。?
对点训练3-225.35
g
MnSO4·H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示:
(1)300
℃时,所得固体的化学式为 。?
(2)850~1
150
℃时,反应的化学方程式为 。?
