第1单元
丰富多彩的物质世界
单元分析
一、内容分析
教材从宏观和微观结合的角度通过两个方面描述了物质的多样性。一是物质因聚集状态不同,可以分成气态、液态和固态,并明确指出:三种状态下由于微观结构、微粒的运动方式不同,物质所表现的宏观性质也不同。二是物质因分散状态不同,可以分成溶液、浊液、胶体,其中分散质的粒子大小有所不同。即便是同一种分散系——溶液,如食盐溶液和蔗糖溶液,它们在水中的存在形式又各不相同,这与溶质在水中是否电离有关。这就初步揭示了物质的微观结构是造成物质世界丰富多彩的重要原因。
在介绍了物质转化的定性关系后,教材明确提出新的问题:物质的研究应关注转化过程中的定量关系。结合对化学反应中实际参加反应粒子的质量和数量的分析,让学生了解“将一定数目的微观粒子与可称量物质联系起来”的物理量——物质的量,并结合简单的化学反应讨论了物质的量之间的关系,通过标准状况下对气体行为的描述介绍了气体摩尔体积和计量关系的具体应用。
本单元知识结构如下:
这样编写一方面可以与初中化学进行合理衔接,另一方面又为高中化学后续内容的学习准备必要的知识基础。在初中化学的学习中,学生已掌握了一些化学反应,知道化学反应的四种基本类型和物质转化的一些实例,但初中化学中没有系统学习和研究有关酸、碱、盐、氧化物等物质之间的转化规律,没有对这些物质的转化反应进行整理总结。本单元中关于物质的分类和转化内容正好可对初中化学中学习过的化学反应进行总结和归纳,并进行适当的拓展和提高,帮助学生更好地认识化学物质;同时,还可以为后面学习钠、镁、氯、氮和硫等元素化合物的性质和转化规律打下必要基础。在初中化学的学习中,学生已经接触过气体物质、固体沉淀、溶液、浊液等具体实例,本单元中有关“物质的聚集状态”、“物质的分散体系”的内容就是在这个基础上引导学生从微观角度理解化学物质的存在状态,在原有基础上提升对化学物质的认识,同时为后续内容的学习准备重要的基础。
教材在讲完溶液、胶体后,紧接着安排电解质与非电解质的知识点,这是不同于以往教学内容的。如何理解这种编排呢?首先从教学主题——物质世界来说,胶体与溶液的性质不同,电解质溶液与非电解质溶液的性质也不同,而两种不同都是由分散质存在形式的差异引起的;又正是这样的差异,造成物质世界的丰富多彩性,教师可以自然而巧妙的将两部分知识衔接过渡。其次,下一专题学生将学习许多溶液中的反应、强弱电解质概念、离子反应等知识。这些内容均以电解质和非电解质的知识为基础,这也是专题1必须安排该内容的原因。在具体教学中可设计这样的问题引导过渡:氯化钠、蔗糖溶于水都能形成溶液,它们在水中的存在形式相同吗?它们存在形式的差异导致了其哪些性质上的不同?如何通过实验证明?
化学学科中这些知识点之间并没有一个严格的因果关系,它们也就未必存在一个认知框架,规定其必然的先后呈现顺序。专题1的组织线索较以往有较大的变化,全新面貌的演绎需要对化学学科的理解。那些串接一个个知识点的化学思想与内涵,更需要教师用心揣摩,方能避免人为割裂本该凝为一体的知识体系,让学生从整体把握专题1看似纷繁的知识点背后的内在联系,实现其学科知识的体系化。
二、目标分析
《课程标准》对本部分内容的学习提出了如下要求。
(1)能根据物质的组成和性质对物质进行分类。
(2)知道化学科学的主要研究对象,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。
(3)了解物质的组成、结构和性质的关系;认识化学变化的本质。
(4)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。
根据《课程标准》,在教学过程中需要达到如下目标:
(1)初步认识物质的科学分类方法,学会从不同角度(尤其是物质的组成和性质角度)对常见物质进行分类。
(2)掌握四种基本化学反应类型,能根据化合价的变化判断是否为氧化还原反应。认识化学反应基本类型与氧化还原反应之间的关系。
(3)认识物质的量及其单位——摩尔的含义。
(4)理解物质的量、物质的粒子数、物质的质量、摩尔质量之间的联系,能根据它们之间的关系进行简单计算。
(5)理解用化学方程式表示反应物和生成物之间物质的量的关系。
(6)知道不同聚集状态物质的一些特性,根据物质的存在状态进行分类,知道固、液、气态物质的一些特性。
(7)了解影响气体体积的主要因素,初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单的计算。
(8)了解分散系的含义,知道胶体区别于其他分散系的本质特征和鉴别方法。
(9)知道胶体是一种常见的分散系,了解胶体的重要性质和应用。
(10)知道电解质和非电解质,初步学会书写离子方程式。
三、重难点分析
教材对难点进行了分散安排,将某些概念安排在不同模块中逐步深化,这种设置方式符合学生认识水平螺旋式发展的特点,有效地方病保护了学生学习化学的积极性。因此在教学中不宜采取一步到位的方法。
1.对氧化还原反应只要求学会判断,如果学生在初中没有学习依据得失氧来判断氧化还原反应,不必特意增加这个判断依据。不要对其它概念(氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂等)进行扩展,也不对复杂氧化还原反应进行配平。相关内容将在后续课程中学习。
2.物质的量是本单元的重难点,但在教学中不应对学生过多的强调其重要性,以免引起学生的恐惧心理,重点在于知道物质的量是基本物理量,并能利用物质的量进行简单计算。不宜在概念上过多纠缠。
3.气体摩尔体积的教学重点在于能进行简单计算,阿伏加德罗定律的推论不作要求。
4.对晶体和非晶体的结构特点和性质差异只作简单介绍,或作为课外阅读材料。
5.能判断电解质和非电解质,并书写常见物质的电离方程式,但不要求区别强弱电解质,更不宜涉及离子反应等内容。
6.胶体的概念只要求了解其不同于溶液的特性,对胶体的凝聚、布朗运动等不宜扩展。
四、实验研究
1.在演示气溶胶的丁达尔现象时,向一锥形瓶中滴入几滴浓氨水,用玻璃棒蘸取浓盐酸伸入锥形瓶中,使之形成烟即气溶胶,让激光柱通过锥形瓶,对这些再进行实物投影,展现于银幕。激光是红色的,通过白烟时的现象非常美丽。
2.氢氧化铁胶体溶液的制备,为了操作上的方便与快速,在20mL煮沸的蒸馏水中加入2 ~3滴FeCl3饱和溶液,便得到清澈透明的红褐色Fe(OH)3胶体,加入FeCl3的量不宜多,否则将生成Fe(OH)3沉淀。
3.如果要增加明矾的净水实验,可以用这样的配比:200mL浑浊的水中滴加10滴(0.5mL)饱和明矾溶液即可以达到理想的洁净效果。如果所加明矾太多,酸度将增大,Al(OH)3胶体的量就不会很多,洁净水的效果反倒不好。
五、教学建议
1.教材有丰富多彩的栏目设置,蕴涵着教与学的方法,体现了新课程的理念,能够充分调动教师教与学生学的积极性,教师可以充分开发利用教材资源。
2.整个单元的教学设计要围绕“物质”中心,从物质的分类、变化到物质的处理(分离、提纯及检验)再到物质内在结构的研究,从而使学生对“物质”的整体知识有较为全面的了解。
3.精心创设多种问题情景:可来源于生活经验,如物质聚集状态,同位素的应用;来源于生产实际,如自然界中存在的晶体;来源于学生的学习,如对已有原子结构的认识;来源于科学史料,如原子结构模型的演变,无机化合物转变为有机化合物的史料。举例要适当、典型,不宜选用学生不太熟悉的反应实例。注意与初中自然学科相关知识的衔接,确保学生的可接受性。
4.物质的量概念中包含着微观粒子的计量方法,气体摩尔体积中包含着气体物质的计量方法,物质的量和气体摩尔体积等概念中还包含着有关化学计算的技能。教学设计中要注意这方面知识和技能目标的把握。
5.气体摩尔体积教学中,要充分运用实物、图片、实例进行分析,使学生理解学习气体摩尔体积的意义。并能进行简单的计算。
6.在教学中要注意阶段学习目标的达成,严格控制教学深度、难度,避免学生在刚开始高中化学学习的时候就产生畏难情绪。
第1单元 课时1
物质的分类及转化
教学设计
一、学习目标
1.知道化学科学的主要研究对象,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。
2.初步认识物质的科学分类方法,学会从不同角度(尤其是物质的组成和性质角度)对常见物质进行分类。认识分类等科学方法对化学研究的作用,能尝试运用比较、分类的方法对信息进行加工。
3.掌握四种基本反应类型,能根据化合价的变化判断是否氧化还原反应。认识基本反应类型与氧化还原反应之间的关系。
4.了解化学家研究物质及其变化的方法和内容,体会化学的学科价值。
二、教学重点及难点
物质的分类方法;物质之间的转化规律。
三、设计思路
本课设计以“化学家眼中的物质世界”为切入口,通过故事激发学生从化学的角度去认识物质世界的兴趣,探讨物质的分类方法及不同物质之间的转化规律,并从不同角度对化学反应进行分类。
四、教学过程
[导入]在同学们眼中,什么是化学?化学家们又是些什么样的人呢?在化学家眼中,物质世界是怎样的呢?
我们都知道,巧克力是情人节的首选礼物,然而化学家却在思考:这是为什么呢?经研究,他们发现在巧克力中含有一些物质,食用后能令人产生愉悦的感觉,这样的氛围中,爱人更加可爱。这就是为什么要送巧克力了。
再如臭脚丫,那种气味可不敢恭维,是什么物质如此难闻呢?化学家们研究发现,原来是一种叫做“硫醇”的物质作怪,硫醇的结构与我们学过的乙醇相似,只是其中的氧换成了硫。化学家研究了硫醇,又利用其特殊的气味,将其少量添加到无色无味的煤气中去。这样万一煤气泄漏,我们就能闻到其气味了。
这就是化学家眼中的物质世界。他们绝不只是穿着白大褂,在一堆试管和烧杯中摆弄各种药品的人。对于我们早已习惯的物质世界,化学家们总是保持着敏锐的洞察力和强烈的探索欲望,他们在分子、原子水平上研究物质的组成、结构、性质和变化规律。下面,让我们以“化学家”的眼光来观察、认识、研究我们周围的物质世界,做好准备了吗?
化学世界绚丽多彩,千姿百态,目前已知物质的种类超过千万种,每年还有大量新物质不断被合成出来。这么多的物质,我们该如何去认识呢?一种一种地去学习,现实吗?
化学家们将众多的物质进行分类研究,揭示出其内在的规律。每一类物质的组成、结构和性质有相似之处,有利于我们通过类比的方法进行学习和研究。
一、物质的分类
[交流与讨论]按一定的依据对教材P3“交流与讨论”的物质进行分类。引导得出结论:可以从不同的角度、用不同的标准对物质进行分类。
非均匀混合物:
混合物
均匀混合物:
按组成分 非金属单质:
单质
金属单质:
纯净物 有机化合物:
化合物 氧化物:
酸:
无机化合物 碱:
盐:
……
[问题解决]根据物质的组成对下列物质进行分类。
钙(Ca) 氯气(Cl2) 氯化钙(CaCl2)溶液 硫酸(H2SO4) 碳酸钙(CaCO3) 氧化钙(CaO) 氢氧化钙[Ca(OH)2]。
同一类物质在组成或某些性能方面往往具有一定的相似性。因此,对物质进行合理的分类,有助于我们按物质的类别进一步研究物质的组成、结构和性质,达到“掌握一种物质”而“贯通一类物质”的目的。
例如,什么是酸?酸有哪些通性?
再如,CaO、Na2O等能与酸反应生成盐和水,这可不可以作为我们的一个分类依据呢?答案肯定的,由于这类氧化物具有共同的性质,它们属于同一类氧化物——碱性氧化物;而CO2、SO2等能与碱反应生成盐和水,他们则被称为酸性氧化物。
[过渡]每一类物质有相似的性质,而不同类别的物质之间则可能发生相互转化。
二、物质的转化
哪些类别的物质之间可以发生转化?它们之间的转化需要怎样的条件?
[交流与讨论]2.1完成下表所列的物质的转化类型,并将你知道的其他的转化类型补充到表中。
物质的转化类型
化学方程式
单质化合物
碱性氧化物碱
酸性氧化物酸
酸盐
[交流与讨论]钙的金属活泼性比镁强,电解熔融的氯化钙可以得到金属钙和氯气,钙与氯气反应又能生成氯化钙。请你尽可能多的写出表示图中物质之间转化的化学方程式,并将你的结果与同学交流讨论。
[讨论]根据化学反应的特点,我们也可将化学反应分为不同的反应类型来研究。
[整理与归纳]根据化学反应的特征(如参加反应的物质种类或种数),完成表1-4的填充。
反应类型
实例
A+B=AB
AB=A+B
AB+C=A+CB
AB+CD=AD+CB
[过渡]写出一氧化碳还原氧化铁的方程式,它属于那种基本反应类型呢?用现有的分类方法我们无法划分,即四种基本反应类型不能包括所有反应。就像不同种物质间有多种分类方法一样,化学反应也还有其他的分类依据与分类方法。
[小结]根据化学反应过程中元素的化合价是否发生变化,可以将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。四种基本反应类型中,哪种反应一定会伴随着化合价的升降,哪种反应可能有化合价的升降,哪种反应一定不会有化合价的升降呢?
[讨论]基本反应类型与氧化还原反应的关系。
[本课小结]这一课我们学习了物质的分类和物质之间的相互转化,根据不同的分类标准,物质可以分成很多种类别,物质之间的转化可以分成四种基本反应类型,也可以根据化合价是否变化将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
第1单元 课时1
物质的分类及转化
补充习题
一、选择题
1.下列物质属于纯净物的是 ( )
A.冰水混合物 B.爆鸣气 C.天然气 D.纯净的无污染的空气
2.铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生,下列不易区别其真伪的方法是( )
A.测定密度 B.放入稀硫酸中
C.放入盐酸中 D.观察外观
3. NaCl、Cl2、NaClO、Cl2O5、HClO4是按某一规律排列的。下列物质系列中也完全按照此规律排列的是( )
A.Na2CO3、C、CO2、CO、NaHCO3 B.Na2S、S、Na2S2O3、SO2、H2SO4
C.NH3、NO、N2、NO2、NaNO3 D.P2O5、H3PO4、Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4
4.下列物质的分类正确的是( )
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
Na2CO3
H2SO4
NaOH
SO2
CO2
B
NaOH
HCl
NaCl
Na2O
CO
C
NaOH
CH3COOH
CaF2
CO
SO2
D
KOH
HNO3
CaCO3
CaO
SO2
5.想一想,NaOH(固)、P2O5(固)、无水CaCl2(固),为什么可归为一类。据此从A~D中选出一种最适宜与这三种物质归为一类的是 ( )
A.浓硫酸 B.氯化钠溶液 C.碱石灰 D.生石灰
6.据报道,2003年12月26日,重庆开县发生了天然气矿井“井喷”事件,喷出的气体主要成分是甲烷,还含有硫化氢(H2S),氰化氢(HCN)等多种有毒气体,造成290多人中毒死亡。你认为喷出的气体是 ( )
A.一种纯净物 B.全部由无机化合物组成的混合物
C.全部由有机化合物组成的混合物 D.由无机化合物和有机化合物组成的混合物
7.对于下列反应的反应类型的判断,不正确的是 ( )
A.CO2+H2O====H2CO3化合反应
B.Cu(OH)2===CuO+H2O 分解反应
C. Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 置换反应
D.NaCl+AgNO3====AgCl↓+NaNO3复分解反应
8.中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料,在700℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上,立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。同学们对此有下列一些理解,其中错误的是 ( )
A、金刚石属于金属单质 B、制造过程中元素种类没有改变
C、CCl4是一种化合物 D、这个反应是置换反应
9.目前有些中小学生喜欢使用涂改液,经实验证明,涂改液中含有许多挥发性的有害物质,二氯甲烷(CH2Cl2)就是其中一种。下面是关于二氯甲烷的几种说法:①它是由碳、氢、氯三种元素组成的化合物,②它是由氯气(分子式为Cl2)和甲烷组成的化合物,③它的分子中碳、氢、氯三种元素的原子个数比为1∶2∶2,④它是由多种原子构成的一种化合物。这些说法中正确的是( )
A、①③④ B、②④ C、②③④ D、①④
10.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。科学家预计,到2011年一个电脑芯片上将会集成10亿个晶体管,其功能远比我们想象的要大的多,这对硅的纯度要求很高。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为 : ①SiO2 + 2C Si + 2CO ②Si + 2Cl2SiCl4 ③SiCl4 + 2H2Si + 4HCl,
其中,反应①和③属于( )
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
二、填空题
11.请按下列线条提示,画出Fe、Cu、S、H2、HCl、NaOH、H2SO4、Ba(OH)2、NaHCO3、K2O、CuO、NaCl 的树状分类图:
12.将Ⅰ中物质与Ⅱ中物质的类别用短线连起来。
Ⅰ Ⅱ
Na2SO4 含氧酸盐
KHSO4 无氧酸盐
NaCl 钠盐
BaSO4 硫酸盐
NaHCO3 酸式盐
13.(1)下列两组物质:①CO2、P2O5、CaO、SO2,②Cu、Mg、Zn、Al。每组中有一种物质在某些化学性质或分类上与其他几种物质不同,这两种物质是①________,②________。
(2)有以下6个反应(反应条件略):
A. 2Na + 2H2O ==2NaOH + H2↑ B. CH4 + 2O2==CO2 + 2H2O
C. KClO3==2KCl + 3O2↑ D. CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑
E.. Na2O+CO2==Na2CO3 F. CO2+C==2CO
属于化合反应的有 (填编号,下同),属于分解反应的有 ,属于复分解反应的有 ,属于置换反应的有 ,属于氧化还原反应的有 。
14.下列每组物质都有一种物质与其他物质在分类上不同,试分析每组中物质的组成规律,将这种不同于其他物质的物质找出来
(1)NaCl、KCl、NaClO、BaCl2 理由
(2)HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3 理由
(3)H3PO4、H4SiO4、HCl、H2SO4 理由
(4)浊液、溶液、胶体、水 理由
(5)空气、N2、HCl、CuSO4.5H2O 理由
(6)铜、金、汞、钠 理由 。
15.许多化学反应都能生成水。请按照以下反应类型,各写一个生成水的化学方程式:
(1)化合反应??_________________________________________;
(2)分解反应__________________________________ ____;????
(3)置换反应_________________________________________;
(4)复分解反应_________________________________________。???
16.金属单质、非金属单质、酸性氧化物、碱性氧化物、酸、碱、盐等物质在一定条件下能够发生转化,请回忆初中化学中学习的内容,填写下表:
酸性氧化物与碱性氧化物反应生成盐
CaO + CO2 = CaCO3
17、以石灰石、水、纯碱为原料,如何制取烧碱?写出有关反应的化学方程式,并说明基本反应类型。
(1)_____________________________________,属于_____________反应。
(2)______________________________________,属于_____________反应。
(3)______________________________________,属于_____________反应。
答案
一、选择题
1. A 2. D 3.A 4.D 5、D 6. D 7.C 8. A 9.D 10.C
二、填空题
11. Fe、Cu;S、H2;HCl、H2SO4;NaOH、Ba(OH)2;NaCl、NaHCO3;K2O、CuO。
12.
13.(1)①CaO②Cu (2)EF , C, D, A, ABCF
14.(1) NaClO 理由 只有NaClO不是氯化物,即不是盐酸盐
(2) Cl2 理由 只有Cl2中Cl的化合价为0
(3)HCl 理由 只有HCl为无氧酸 (其余合理的分类也算是正确的如H4SiO4是难溶于水的)
(4) 水 理由 只有水是纯净物,其它为混合物
(5) 空气 理由 只有空气为混合物,其他为纯净物;
(6) 钠 理由 只有钠属于活泼金属,在金属活动性顺序表中排在H的前面,其他的为不活泼金属,排在H的后面。也可以根据金属在通常情况下状态不同分类,汞通常情况下是液态金属。
15—17略
课件14张PPT。化学家眼中的物质世界浓情巧克力快乐的制造者乙硫醇C2H5SH担当“臭味报警”的角色专题1
丰富多彩的化学物质丰富多彩的化学物质课时1 物质的分类及转化问题解决根据物质的组成对下列物质进行分类。 钙(Ca) 氯气(Cl2) 氯化钙(CaCl2)溶液 硫酸(H2SO4) 碳酸钙(CaCO3) 氧化钙(CaO) 氢氧化钙[Ca(OH)2] 碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物如CaO、Na2O等 CaO + 2HCl == CaCl2 + H2O 酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物如CO2、SO2等 CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓ + H2O 一、物质的转化交流讨论CaO + H2O == Ca(OH)2CO2 + H2O == H2CO3NaOH + HCl == NaCl + H2O酸、碱、盐等物质的反应规律试一试化学反应的分类根据反应物和生成物的类别 化合反应分解反应置换反应复分解反应根据反应过程中元素化合价是否发生变化 氧化还原反应非氧化还原反应氧化还原反应和四大基本反应类型的关系交流讨论课件15张PPT。课时2 物质的量交流讨论说出下面方程式的意义氢气和氯气在点燃条件下生成氯化氢 每个氢分子和一个氯分子结合生成两个氯化氢分子 每2g氢气和71g氯气反应生成73g氯化氢 2g氢气和71g氯气含有相同数目的分子。这个数目是多少呢? 联想与启示数值≈6.02×1023阿伏加德罗常数NA将6.02 ? 1023个一毛硬币排起来,可来
回地球和太阳间400亿次之多,是多少元?1 mol H2约含 氢分子。
1 mol氢原子约含 个氢原子。
1 mol SO42-约含 个硫酸根离子。 因此科学家将含NA个微粒作为一个集合体,称为1mol 一、物质的量 1、物质的量是一个物理量,符号为n,单位为摩尔(mol)。 2、1 mol粒子的数目是0.012kg12C中所含的碳原子数目,约为6.02×1023个。 3、1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数,符号为NA,单位mol-1。 A、mol氢
B、1 molCO2
C、1 mol小米 判断正误,说明理由。× 没有指出是分子、原
子或离子 √× 小米不是微观粒子4、使用摩尔时,必须指明粒子的种类,可以是分子、原子、离子、电子等。 练一练(1) 1.204×1024个H2含多少 mol氢气分子?
(2)5 mol的O2中有多少个氧气分子?
(3)NA个水分子的物质的量是多少? 根据摩尔的有关知识,进行计算。5、 N=n×NA (1)0.5 mol水中含有 个水分子。
(2)2 mol水中含有 个水分子
氢原子。
(3)1 mol H2SO4中含有 个H2SO4分子, 个硫酸根离子。
练一练(4)1 mol HCl溶于水,水中存在的溶质粒子是什么?它们的物质的量各是多少?
(5)1个水分子中有 个电子,1mol H2O中呢?1、定义:1mol任何物质的质量,称为该物质的摩尔质量。用符号M表示,常用单位为g·mol-1 在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。二、摩尔质量[例题]483 g Na2SO4·10H2O中所含的Na+和SO42-的物质的量各是多少?所含H2O分子的数目是多少? [解]Na2SO4·10H2O的相对分子质量为322,摩尔质量为322 g·mol-1。 则Na+的物质的量为3.00mol,SO42-的物质的量为1.50mol,H2O的物质的量为15.0mol。 答:483 g Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量为3.00 mol ,SO42-的物质的量为1.50mol,H2O分子的数目约为9.03×1024。 参考题例,完成下列计算:
(1)9.8gH2SO4的物质的量 。
(0.1mol)
(2)10.6gNa2CO3的物质的量 。
(0.1mol)
(3)0.25 molCaCO3的质量 。
(25g)
(4)2.0 molH2O的质量 。
(36g)根据上述计算,归纳物质的量(n)与物质的质量(m)、物质的摩尔质(M)之间的关系2、数学表达式: 写出下列反应的化学方程式,并说明反应中反应物和生成物的物质的量的关系。(1)氢氧化钠和硫酸的反应。
(2)氧化铁在高温下与一氧化碳的反应。
(3)氯酸钾(KClO3)加热分解生成氧气和氯化钾的反应。
(4)过氧化氢(H2O2)分解成氧气和水的反应。 第1单元 课时2
物质的量
教学设计
一、学习目标
1.认识物质的量及其单位——摩尔的含义,初步学会定量的研究方法。
2.理解物质的量、物质的粒子数、物质的质量、摩尔质量之间的联系,能根据它们之间的关系进行简单的计算。
3.理解用化学方程式表示反应物和生成物之间物质的量的关系,体会定量研究的方法对研究和学习化学的作用。
二、教学重点及难点
物质的量及相关概念。
三、设计思路
本课时主要介绍物质的量及其单位和摩尔质量。物质的量这个词对学生来说比较陌生、抽象、难懂,因此,使学生正确地理解物质的量这一概念,是学生学好这一节知识的前提条件之一。
本节课通过启发、对比等教学方法,让学生从我们熟悉的知识来理解物质的量、摩尔、摩尔质量等概念,从而达到突出重点,突破难点的教学目的。
另外,在进行物质的量及摩尔的教学时,强调“物质的量”这个物理量只适用于微观粒子,使用摩尔作单位时,所指粒子必须十分明确。在进行关于摩尔质量的计算教学时,还应强调解题格式的规范化,因为规范化的解题格式有助于学生对概念的理解和巩固。
四、教学过程
[导入] 化学方程式H2 + Cl2 ==== 2HCl的含义有哪些?
物质的转化:氢气和氯气在点燃条件下生成氯化氢。
微观粒子的数目:一个氢分子和一个氯分子结合生成两个氯化氢分子。
质量关系:每2g氢气和71g氯气反应生成73g氯化氢。
根据微观粒子数目关系和质量关系,我们能得出怎样的结论?2g氢气和71g氯气含有相同数目的分子。这个数目是多少呢?由于这些微观粒子的质量都很小,这个数字很大,经测定约为6.02×1023个,科学家将其称为阿伏加德罗常数,符号为NA,表示为6.02×1023 mol-1。
如此庞大的数字使用和计算都不是非常方便,因此科学家将6.02×1023个微粒作为一个集合体,称为1 mol。这样就将分子、原子、离子等我们肉眼看不见的粒子,与客观存在、具有一定质量的物质联系起来。
[练习]
1 mol H2约含 氢分子。
1 mol H约含 个氢原子。
1 mol SO42-约含 个硫酸根离子。
从上面的练习可知,摩尔是一个单位,可以用来衡量物质所含粒子数的多少。克是质量的单位,米是长度的单位,那么摩尔是什么物理量的单位呢?这个物理量叫做“物质的量”,就像长度可用来表示物体的长短,温度可表示物体的冷热程度一样,物质的量是用来表示物质所含一定数目粒子集合体的多少,
一、物质的量
1.物质的量是一个物理量,符号为 n,单位为摩尔(mol)。
2.1 mol粒子的数目是0.012 kg 12C中所含的碳原子数目,约为6.02×1023个。
3.1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数,符号为NA,单位mol-1。
物质的量只规定了所含粒子数目的多少,但并没规定粒子种类,所以,使用摩尔时应注明所指粒子是哪种。
练习:判断正误,说明理由。
A. 1 mol氢 × 没有指出是分子、原子或离子
B. 1 molCO2 √
C. 1 mol小米 × 小米不是微观粒子
4.使用摩尔时,必须指明粒子的种类,可以是分子、原子、离子、电子等。
练习:根据摩尔的有关知识,进行计算。
(1) 1.204×1024个H2含多少 摩尔氢分子?
(2) 5 mol O2中有多少个氧分子?
(3) NA个水分子的物质的量是多少?
教师引导学生总结得出:粒子数目、阿伏加德罗常数、物质的量三者的关系为:
5. N=n·NA
练习:
(1)0.5 mol H2O中含有 个水分子。
(2)2 mol H2O中含有 个水分子, 个氢原子。
(3)1 mol H2SO4中含有 个H2SO4分子, 个硫酸根离子。
(4)1 mol HCl溶于水,水中存在的溶质粒子是什么?它们的物质的量各是多少?
(5)1个水分子中有 个电子,1 mol H2O中呢?
二、摩尔质量
1.定义:1 mol任何物质的质量,称为该物质的摩尔质量。用符号M表示,常用单位为g·mol-1
[问题解决1]
参考下列解题方式,完成下列计算:
(1)9.8 g H2SO4的物质的量 。(0.1 mol)
(2)10.6 g Na2CO3的物质的量 。(0.1 mol)
(3)0.25 mol CaCO3的质量 。(25 g)
(4)2.0 mol H2O的质量 。(36 g)
[问题解决2]
根据上述计算,归纳物质的量(n)与物质的质量(m)、物质的摩尔质量(M)之间的关系 。
2.数学表达式:
[问题解决3]写出下列反应的化学方程式,并说明反应中反应物和生成物的物质的量的关系。
(1)氢氧化钠和硫酸的反应。 ;
(2)氧化铁在高温下与一氧化碳的反应。 ;
(3)氯酸钾(KClO3)加热分解生成氧气和氯化钾的反应。 ;
(4)过氧化氢(H2O2)分解成氧气和水的反应。 ;
[例题]483 g Na2SO4·10H2O中所含的Na+和SO42-的物质的量各是多少?所含H2O分子的数目是多少?
[解]Na2SO4·10H2O的相对分子质量为322,摩尔质量为322 g·mol-1。
则Na+的物质的量为3.00mol,SO42-的物质的量为1.50mol,H2O的物质的量为15.0mol。
答:483 g Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量为3.00 mol ,SO42-的物质的量为1.50mol,H2O分子的数目约为9.03×1024。
[小结]物质的量是一个基本物理量,单位为摩尔,它表示含有一定数目的粒子集体,1 mol物质含有阿伏加德罗常数个粒子。物质的量这一物理量可以把微观粒子和宏观质量联系起来:N=n·NA= NA·m/M。
第1单元 课时2
物质的量
补充习题
一、选择题
1.下列叙述中,正确的是 ( )
A.12g碳所含的原子数就是阿伏加德罗常数
B.阿伏加德罗常数没有单位
C.“物质的量”指物质的质量
D.摩尔是表示物质的量的单位,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒
2.下列说法正确的是 ( )
A.1 molH2的质量是1 g
B.1 mol HCl的质量是36.5 g·mol-1
C.Cl2的摩尔质量等于它的相对分子质量
D.硫酸根离子的摩尔质量是96 g·mol-1
3.下列说法错误的是 ( )
A.1 mol 氢 B.1 mol O?C.1 mol 二氧化碳 D.1 mol水
4.下列各组物质中,含原子数最多的是 ( )
A.0.4 mol NH3 B.4℃时5.4 mL水
C.10 g氖气 D.6.02×1023个硫酸分子
5.铅笔芯的主要成分是石墨和黏土,这些物质按照不同的比例加以混和、压制,就可以制成铅笔芯。如果铅笔芯质量的一半成分是石墨,且用铅笔写一个字消耗的质量约为1mg。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为( )
A.2.5×1019个 B.2.5×1022个 C.5×1019个 D. 5×1022个
6.下列说法错误的是 ( )
A.6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值
B.1 mol 12C的质量是12 g
C.含有阿伏加德罗常数个粒子的物质就是1 mol
D.1 mol O2含有6.02×1023个氧原子
7.下列物质里含氢原子数最多的是 ( )
A.1 mol H2 B.0.5molNH3
C.6.02×1023个的CH4分子 D.0.3molH3PO4
8.0.1 mol NaHCO3中含有 ( )? A.0.2 mol Na+ B.0.05 mol CO
C.6.02×1023个 O D.0.1 mol H
9.1g O2和1g O3相比,下列表述正确的是 ( )
A.所含分子数相同 B. 所含原子数相同
C.所含原子数不同 D.1g O3中所含分子数较多
10. 2.16 g X2O5中含有0.1 molO,则X的相对原子质量为( )
A.21.6 B.28 C.14 D.31
11.某气体物质质量为6.4 g,含有6.02×1022个分子,则该气体的相对分子质量为( )
A. 64 B. 32 C.96 D.32
12.如果1g水中含有n个氢原子,则阿伏加德罗常数是 ( )
A.1/n mol-1 B.9n mol-1 C.2n mol-1 D.n mol-1
二、填空题
13.①1molH2O约含 个H2O;
②1molO约含 个e-;
③2molH+约含 个H+;
④ 3× 6.02×1023个电子的物质的量是 mol e-;
⑤1.204×1024个水分子的物质的量为 mol。
14.填充下列表格
物质
结构粒子
(个)
质量(m)
(g)
物质的量(n)(mol)
摩尔质量(M)
(g/mol)
氦气(He)
0.2
S
1.204×1023
CO2
22
C12H22O11
0.25
15. 5mol的CO2与8mol的SO2的分子数比是 ;原子数比是 ;电子数比是 。
三、计算题
16.多少molH2SO4分子与1.806×1024个水分子含有相同的氧原子数?
17.4.5g水与 g硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是 ,其中氢原子数之比是 。
答案
一、选择题
1.D 2. D 3. A 4.D 5.C 6.D 7.C 8.B
9.C 10. C 11.A 12.B
二、填空题
13.①6.02×1023 ②8×6.02×1023 ③2× 6.02×1023; ④ 3mole-; ⑤2
14.
物质
结构粒子
(个)
质量(m)
(g)
物质的量(n)
(mol)
摩尔质量(M)
(g/mol)
氦气(He)
1.204×1023
0.8
0.2
4
S
1.204×1023
6.4
0.2
32
CO2
3.01×1023
22
0.5
44
C12H22O11
1.505×1023
85.5
0.25
342
15. 5︰8 ; 5︰8 55︰128
三、计算
16.0.75mol
17.24.5 1︰4 1︰1
第1单元 课时3
物质的聚集状态
教学设计
一、学习目标
1.知道不同聚集状态物质的一些特性,根据物质的存在状态进行分类,知道固、液、气态物质的一些特性。
2.了解影响气体体积的主要因素,初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单的计算。
3.引导学生从微观角度理解化学物质的存在状态,在原有基础上提升对化学物质的认识,同时为后续内容的学习打好必要的基础。
二、教学重点及难点
理解气体摩尔体积等概念并进行简单的计算
三、设计思路
本课时设计先从学生熟悉的“三态”这一宏观特征引入,探究影响物质体积的微观原因,让学生体验从宏观到微观的研究方法,从而引出“气体摩尔体积”的概念,通过一定的讨论、辨析,初步理解“气体摩尔体积”这一重要概念。
四、教学过程
[导入]日常生活中接触到的物质丰富多彩,例如自由流动的空气、香气扑鼻的咖啡、晶莹剔透的水晶等等。这些物质都是由大量原子、分子、离子等微观粒子聚集在一起构成的。
物质有哪些常见的聚集状态呢?气态、液态和固态。
不同状态的物质物理性质上有哪些差异?固体有固定的形状,液体没有固定的形状,但有固定的体积,气体没有固定的形状和体积;气体容易被压缩,而固体、液体不易被压缩。
为什么固态、液态和气态物质之间存在这些差异?如何解释这种差异呢?结构决定性质。
指导学生阅读、分析教材表1-3,形成认识:由于微观结构上的差异,三种不同聚集状态的物质各有独特的性质。
[过渡] 通过上一节课的学习,我们知道,1 mol任何物质的粒子数目都相等,约为6.02×1023个,1 mol物质的质量若以克为单位,在数值上等于构成该物质的粒子的相对原子(分子)质量。那么,1 mol物质的体积有多大呢?
若已知物质摩尔质量,即1 mol物质的质量,要知道其体积,还需要什么条件?密度。
由于气体的体积受温度和压强的影响较大,要比较1mol不同物质的体积,我们需要规定为同一温度和同一压强,化学上将0℃,1.01×105Pa规定为标准状况。
完成表格(标准状况下1mol不同物质的体积)
物 质
摩尔质量/g?mol-1
密 度
1mol物质的体积
Al
26.98
2.70 g?cm-3
9.99 cm3
Fe
55.85
7.86 g?cm-3
7.11 cm3
H2O
18.02
0.998 g?cm-3
18.06cm3
C2H5OH
46.07
0.789 g?cm-3
58.39cm3
H2
2.016
0.0899g?L-1
22.43L
N2
28.02
1.25 g?L-1
22.42L
CO
28.01
1.25 g?L-1
22.42L
[结论]
1. 1 mol不同的固态或液态物质,体积不同。
2. 在相同状况下,1 mol气体的体积基本相同。
3. 1 mol固体和液体的体积较小,1mol气体的体积较大。
[讨论]
1.为什么固体或液体的体积较小,而气体较大?
2.为什么相同状况下1mol固体或液体的体积不相同?而1mol气体的体积相同?
3.物质体积即物质所占据空间的大小取决于哪些微观因素?
4.不同状态的物质体积主要取决于什么因素?
5.从微观角度看,温度和压强的改变对气体分子有何影响?
影响物质体积大小的因素
微观因素
状态
微粒的数目
微粒的大小
微粒的间距
固、液态
气态
[小结]
1.物质体积的大小取决于物质粒子数的多少、粒子本身的大小和粒子之间的距离三个因素。
2.由于固体、液体中微粒堆积紧密,间距很小,所以含一定数目粒子的固体和液体的体积主要取决于微粒的大小。不同物质的微粒大小不等,所以1mol固体、液体体积相差较大。
3.气体分子间距离远远大于分子的直径,所以其体积主要取决于微粒的间距。
4.在固态和液态中,粒子本身的大小不同决定了其体积的不同,而不同气体在一定的温度和压强下,分子之间的距离是近似相同的,所以,粒子数相同的气体有着近似相同的体积。
5. 温度、压强的改变会引起气体分子间距离的变化,气体的体积受温度、压强的影响很大,因此,讨论气体的体积时,必须指明外界条件。
[过渡] 对于气体而言,测量其体积要比称量其质量方便得多。由于同温同压下,物质的量相同的任何气体具有相同的体积,这就给我们研究气体的性质带来了方便。
气体摩尔体积:单位物质的量的气体所占的体积。
符号:Vm,,表达式:Vm= ,单位:L·mol-1
标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L (或气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4 L·mol-1)。
同温同压下,气体的体积只与气体物质的量有关,而与气体分子的种类无关。
同温同压下1mol任何气体的体积都相等,但未必等于22.4 L。
[判断]
1.标准状况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。(×,物质应是气体)
2.1 mol气体的体积约为22.4 L。(×,未指明标准状况)
3.标况下,1 mol O2和N2混合气体(任意比)的体积约为22.4 L。(√,气体体积与分子种类无关)
4.22.4 L气体所含分子数一定大于20 L气体所含的分子数。(×,未指明气体体积是否在相同条件下测定)
5.任何条件下,气体的摩尔体积都是22.4 L。(×,标准状况下)
6.只有在标准状况下,气体的摩尔体积才能是22.4 L·mol-1。(×,不一定)
[过渡] 同温同压下,相同体积的气体物质的量相等,那么同温同压下,若气体体积比为2∶1,其物质的量是什么关系?
[结论]
同温同压下,气体的体积比等于其物质的量之比。
[练习]
例1:13g锌与足量的稀盐酸完全反应,最多可收集到多少体积(标准状况)的氢气?
解:13g锌的物质的量为0.2mol
Z n + 2HCl === ZnCl2 + H2↑
1mol 22.4L
0.2mol V(H2)
V(H2)== ==4.48L
答:最多可收集到4.48L(标准状况)氢气。
注意:解题时单位左右对应,上下一致的要求。
练习:要生成18g水,需要标准状况下氢气的体积为多少?氧气的体积为多少?
第1单元 课时3
物质的聚集状态
补充习题
一、选择题
1.在给定一定物质的量的理想气体,影响其所占体积大小的主要因素是 ( )
A.分子直径的大小 B.分子间距离的大小
C.分子间引力的大小 D.分子数目的多少
2.下列叙述正确的是 ( )
A.1 mol 任何气体的体积都约为22.4 L
B.1 mol 任何物质在标准状况下所占的体积都约是22.4 L
C.标准状况下,1 mol 水所占有的体积是22.4 L
D.标准状况下,22.4 L的任何气体的物质的量都约是1 mol
3.下列说法中正确的是 ( )
A. 1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L
B. H2的气体摩尔体积约为22.4 L
C.在标准状况下,1 mol H2和1 mol H2O所占的体积都约为22.4 L
D.在标准状况下,22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的N的物质的量约2 mol
4.在标准状况下,与12gH2的体积相等的O2的 ( )
A.质量为12g B.物质的量为6mol
C.体积为22.4L D.物质的量是12mol
5.在标准状况下,相同质量的下列气体中体积最大的是 ( )
A.Cl2 B.N2 C.H2 D.CO2
6.下列物质含分子最多的是 ( )
A.1.204×1024个O2 B.3molCO2
C.标准状况下89.6LCl2 D.标准状况下90mL水
7.瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1︰4时极易发生爆炸,则此时甲烷与氧气的体积比是( )
A.1︰4 B.1︰8 C.1︰1 D.2︰1
8.下列说法中正确的是 ( )
A.在0℃、1.01×105 Pa的条件下,某气体的体积约为2.24×10-2 m3,该气体的物质的量为1 mol
B.1 mol某气体的体积为22.4 L,该气体所处的状况必定为标准状况
C.在20℃的温度下,1 mol某气体的体积约为22.4 L,该气体的压强为101 kPa
D.固态的二氧化碳又叫干冰,含CO2 1 mol的干冰在标准状况下的体积必定小于22.4 L
9.在273K、1.01×105Pa条件下,将1.40 g氮气、1.60 g氧气和4.00 g氩气混合。该混合气体的体积是 ( )
A.3.36L B.6.72 L C.8.96 L D.4.48 L
10. 下列两种气体的分子数一定相等的是 ( )
A.质量相等、密度不等的N2和C2H4 B.等体积等密度的CO和N2
C.等体积的O2和N2 D.质量相等的N2和CO2
二、填空题
11.决定物质体积的因素有①构成物质的粒子数;②粒子大小;③粒子间的距离。对固体、液体物质而言,它主要是由上述 决定(填写编号,下同);对气体物质而言,它主要由上述 决定。
12.在标准状况下,0.5molH2和O2混合气的体积约是 。
13.在标准状况下,2molCO2的体积为 L,质量 g。
14.含1.806×1023个分子的N2,在标准状况下的体积是 L。
15.标准状况下,体积为11.2 L 的CO2的物质的量 、质量 g,其所含原子的总数是?????????个。
16.128gO2含 个O2分子,在标准状况下的体积 L。
三、计算题
17.在标准状况下,测得0.317g A气体的体积是100mL,计算此气体的相对分子质量。若A是双原子分子,则A可能是什么气体?
答案
一、选择题
1.B 2.D 3.D 4.B 5.C 6.D
7.B 8.A 9.D 10. AB
一、填空题
11.①②;①③。 12. 11.2L 13. 44.8L ,88g 14.6.72L
15.物质的量是0.5 mol,质量是22 g,所含原子总数为1.5 mol·NA个。
16. 4×6.02×1023个,89.6L
三、计算
17.71 Cl2
课件13张PPT。课时3 物质的聚集状态由微粒构成的各种物质物质有固、液、气三种状态,三种状态有何差异?从微观角度解释这三种状态存在差异的原因不同聚集状态物质的结构与性质微观结构微粒的运动 方 式有固定的形状,几乎不能被压缩没有固定的形状,但不能被压缩没有固定的形状,且容易被压缩微粒排列紧密,微粒间的空隙很小微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小微粒之间的距离较大在固定的位置上振动可以自由移动可以自由移动9.99cm37.10cm318.01cm358.39cm322.42L22.42L22.42L标准状况下1mol不同物质的体积 3. 1 mol的固体和液体的体积较小,1mol气体的体积较大。1. 1 mol不同的固态或液态的物质,体积不同。2. 在相同状况下,1 mol气体的体积基本相同。交流讨论1、为什么固体或液体的体积较小,而气体较大?2、为什么在相同状况下1mol固体或液体的体积不相同?1mol气体的体积相同?3、物质体积即物质所占据空间的大小取决于哪些微观因素?4、不同状态的物质体积主要取决于什么因素?5、从微观角度看,温度和压强的改变会引起气体分子怎样的变化?影响物质体积大小的主要因素√ √ √ √ 气体摩尔体积1、定义:单位物质的量的气体所占的体积。2、符号:Vm4、表达式:3、单位:L·mol-1同温同压下,气体的体积只与气体物质的量有关,而与气体分子的种类无关。同温同压下1mol任何气体的体积都相等,但未必等于22.4L。在标准状况下,1mol任何气体的体积都约是22.4L。(或气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L·mol-1)。1、标准状况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4L。2、1 mol气体的体积约为22.4L。3、标况下,1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4L。(×,物质应是气体)(×,未指明标准状况)(√,气体体积与分子种类无关)4、22.4L气体所含分子数一定大于20L气体所含的分子数。5、任何条件下,气体的摩尔体积都是22.4L。6、只有在标准状况下,气体的摩尔体积才能是22.4L·mol-1。(×,未指明气体体积是否在相同条件下测定)(×,只在标准状况下)(×,不一定)Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑答:最多可收集到4.48L(标准状况)氢气。例1:13克锌与足量的稀盐酸完全反应,最多可收集到多少体积(标准状况)的氢气?解:13克锌的物质的量为0.2mol第1单元 课时4
物质的分散系
教学设计
一、学习目标
1.了解分散系的含义,学会根据分散质粒子大小对分散系进行分类,知道胶体是一种常见的分散系,了解胶体的重要性质和应用,知道胶体区别于其他分散系的本质特征和鉴别方法。
2.知道电解质和非电解质,能通过实验现象,探求电解质溶液导电的本质原因,能够从微观角度理解化学物质的存在状态,初步学会电离方程式的书写。
3.体会分类研究的方法在分散系、化合物中的运用。
二、教学重点
胶体区别于其他分散系的本质特征和鉴别方法;电离方程式。
三、设计思路
溶液和浊液这两种混合物虽然初中也涉及过,但是,还没有从分散系的角度对混合物进行分类。胶体的知识研究的不是某种物质所特有的性质,而是物质的聚集状态所表现出来的性质。这对学生而言是一个较为陌生的领域,是学生通过分类思想来研究物质、观察物质的新的切入点。胶体的性质表现在很多方面,教学中可联系生活实际,加深了解有关胶体的性质和重要应用,使学生认识到物质的性质不仅与物质的结构有关,还与物质的存在状态有关,从而拓宽学生的视野。
在溶液导电性实验的基础上引出电解质和非电解质的概念,然后,通过介绍氯化钠在水中的溶解和电离,引出NaCl电离方程式的书写,以及酸、碱、盐的电离方程式,为后续课程学习离子方程式打下基础。
四、教学过程
[导入] 初中我们学过溶液和浊液,它们都是一种或多种物质分散到其它物质中形成的,我们可以将它们称为分散系。溶液和浊液的性质有哪些差异?它们为什么会有这样的差异?它们的本质区别是什么?
溶液和浊液的本质区别在于分散质粒子的直径大小:
浊液:分散质粒子的直径大于10-7m;
溶液:分散质粒子的直径小于10-9m。
那么,分散质粒子的直径介于10-7m到10-9m之间的分散系叫做什么呢?它又有哪些特殊的性质呢?
我们将分散质粒子的直径介于10-7m到10-9m之间的分散系称为胶体,胶体有一些特殊的性质。
[实验1] 氢氧化铁胶体对光的作用(丁达尔效应)
实验步骤:把盛有硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体的两只小烧杯放在暗处,用聚光手电筒(或激光笔)从侧面照射烧杯。
实验现象:从垂直于光线的方向观察到氢氧化铁胶体中有一条光亮的通路(丁达尔现象),而硫酸铜溶液中则没有。
实验结论:溶液和胶体对光的作用是不同的。
应用:如何用简单的方法鉴别胶体和溶液?
[实验2] 胶体的净水作用
在两只烧杯中分别加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊污水,再向其中的一只烧杯中加入10mL氢氧化铁胶体,搅拌后静置片刻,比较两只烧杯中液体的澄清程度。
实验步骤:向两只烧杯中加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊污水,再向其中一只烧杯中加入10mL氢氧化铁胶体,搅拌后静至片刻。
实验现象:加入氢氧化铁胶体的烧杯中的液体变得澄清。
实验结论:氢氧化铁胶体能够使水中悬浮的固体颗粒凝聚沉降,氢氧化铁胶体可以用于净水。
应用:自来水厂用含铝或含铁的化合物做净水剂,其实是利用胶体吸附水中的悬浮颗粒并沉降,从而达到净水的目的。
你能举出几种生活中有关胶体性质或应用的例子吗?
[过渡] 我们又从另一个角度认识到了物质世界的丰富多彩:当一种或几种物质分散到其它物质中时,由于分散质粒子的大小不同可以形成不同的分散系——溶液、胶体和浊液。事实上,即使同样为溶液,物质在溶解时也有差异,有些物质溶于水后能导电,而有些物质溶于水后则不导电,这又是为什么呢?
[实验2] 溶液的导电性实验:
实验步骤:在五只小烧杯中分别加入NaCl溶液、NaOH溶液、稀盐酸、酒精溶液和蔗糖溶液,组装好仪器,接通电源。
实验现象:NaCl、NaOH、HCl溶于水后能导电,酒精、蔗糖溶于水后不能导电。
分析:溶于水能导电的NaCl、NaOH、HCl称为电解质,而酒精、蔗糖称为非电解质。为什么电解质溶液会导电?原来它们溶于水后,在水分子的作用下发生电离,生成了自由移动的水合离子,从而使溶液具有导电性。
结论:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物叫做电解质,无论在水溶液里还是在熔融状态下均不能导电的化合物叫做非电解质。
电离方程式:表示酸、碱、盐等电解质在溶液中或熔融状态下电离成能够自由移动的离子的式子。
[练习]
书写氯化钠、硫酸和氢氧化钡的电离方程式。
第1单元 课时4
物质的分散系
补充习题
一、选择题
1.下列分散系不发生丁达尔效应的是 ( )
A.碘溶于酒精配成碘酒 B. 雾
C.将饱和FeCl3溶液滴入沸水里 D.含有灰尘颗粒的空气
2.用特殊方法把固体物质加工到纳米级(1-100nm,1nm=10-9m)的超细粉末粒子,然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的微粒直径和这种粒子具有相同数量级的是( )
A.溶液 B.悬浊液 C.胶体 D.乳浊液
3.氯化铁溶液和氢氧化铁胶体具有的共同性质是( )
A.分散质颗粒直径都在1 nm~100 nm之间 B.能通过半透膜
C.加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成 D.呈红褐色
4.下列电离方程式错误的是( )
A.Al2(SO4)3=2Al3+ + 3SO42- B.NaHCO3=Na+ + H+ + CO32-
C.Ba(OH)2= Ba2+ + 2 OH- D.NaHSO4=Na++H++SO42-
5.下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是 ( )
A.HNO3 B.Cl2 C.SO2 D.NH4NO3
6.下列关于胶体的叙述不正确的是 ( )
A.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在10-9 ~ 10-7m之间
B.光线透过胶体时,胶体中可发生丁达尔效应
C.用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同
D.Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水目的
7.判断下列物质中属于电解质的是 ( )
A.硝酸钾溶液 B.蔗糖 C.金属铜 D.氢氧化钡
8.下列化合物中,只有在水溶液中才能导电的电解质是 ( )
A.NaCl B.CH3CH2OH C.HCl D.KOH
二、填空题
9.①NaOH溶液 ②铜丝 ③液态HCl ④盐酸 ⑤稀硫酸 ⑥液氨 ⑦氨水 ⑧SO2 ⑨胆矾晶体 ⑩熔融NaCl ⑾蔗糖晶体 ⑿酒精 ⒀酒精溶液
(1)上述状态下可导电的是__ ;
⑵属于非电解质的是_ _;
⑶上述状态下的电解质不能导电的是 _____ 。
10.食盐水和明矾水溶液都是无色澄清、透明、的液体,对这两种液体鉴别的方法很多,如果不用任何试剂进行鉴别,有关的实验步骤、现象、结论是
。
11.下列说法中正确的是_________。
(1)NaCl溶液导电,所以NaCl溶液是电解质;
(2)固体NaCl不导电,但NaCl是电解质;
(3)Cu能导电,所以Cu是电解质;
(4)SO3溶于水能导电,所以SO3是电解质;
(5)BaSO4的水溶液不导电,所以BaSO4是非电解质。
(6)液态酒精、酒精的水溶液不导电,所以酒精是非电解质
12.写出下列物质的电离方程式:
H2SO4 ; Ba(OH)2 ;
NaHSO4 ; K2CO3 ;
Fe2(SO4)3 。
答案
一、选择题
1. A 2.C 3. C 4.B 5.C 6.C 7. D 8. C
二、填空题
9、(1) ① ② ④ ⑤ ⑦ ⑧ ⑩
(2) ⑥⑧ (11)(12)
⑶ ③ ⑨
10.略
11.(2) (6)
12.H2SO4 === 2H+ + SO42- Ba(OH)2 === Ba2+ + 2OH-
NaHSO4===Na+ + H+ + SO42- K2CO3 == 2K+ +CO32-
Fe2(SO4)3 === 2Fe3+ + 3SO42-
课件12张PPT。课时4 物质的分散系一、分散系一种或几种物质分散到另一种物质中形成的混合物分散系分散质分散剂分 散 系分散质分散剂气态液态固态固态液态气态(一)分散系的种类溶液胶体浊液分散质粒子直 径宏观特征能否透过滤 纸能否透过半 透 膜实 例<10-9m>10-7m10-9~10-7m均一稳定均一稳定不能能不能能不能不能食盐水氢氧化铁胶体泥水(二)胶体的概念和性质光线通过硫酸铜溶液光线通过氢氧化铁胶体1、定义:分散质微粒直径大小在10-9~10-7m之间的分散系。丁达尔现象自然界的丁达尔现象2、性质:气溶胶:如雾、云、烟等。
液溶胶:如Fe(OH)3胶体等。
固溶胶:如有色玻璃等。 3、分类:根据分散剂状态可分为 (2)胶体表面积大,吸附能力强——用于净水(1)丁达尔现象——区别胶体和溶液二、电解质与非电解质结论:氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠、磷酸的水溶液却能够导电,蔗糖和酒精的水溶液不能够导电。1、电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。 2、非电解质:在水溶液中或熔融状态下都不能导电的化合物。 3、电离方程式:表示酸、碱、盐等电解质在溶液中或熔融状态下电离成能够自由移动的离子的式子 。NaCl == Na+ + Cl-
KNO3 == K+ + NO3-
NaOH == Na+ + OH-