2022版高中化學專題1化學家眼中的物質世界本專題重難點突破學案蘇教版必修1

1、2021版高中化學專題1化學家眼中的物質世界本專題重難點突破學案蘇教版必修1PAGE PAGE 31專題1 化學家眼中的物質世界本專題重難點突破學習目標定位1.學會使用分類法研究物質的類別以及物質轉化過程及化學反應的類別。2.學會選擇物質分離，提純的方法，挖掘基本實驗操作。3.掌握與物質的量有關的計算。一、物質的分類依據(jù)與方法1物質的樹狀分類2物質的交叉分類(以氧化物為例)特別提示物質的交叉分類是應用最廣泛的分類方法，因為一種物質具有多種性質，可以按某一種性質分類，也可以按另一種性質分類，在以后的學習中注意應用交叉分類學習物質的性質；物質的樹狀分類是宏觀把握物質的一種分類方法，尤其是學習化學概

2、念時一般應用這種分類方法?！纠?】下列十種物質：水空氣鐵二氧化碳H2SO4熟石灰Ca(OH)2膽礬FeCl3溶液堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3碳酸氫鈉(NaHCO3)其中屬于混合物的是_(填序號，下同)；屬于氧化物的是_；屬于堿的是_；屬于酸的是_；屬于鹽的是_。解析堿式鹽Cu2(OH)2CO3、酸式鹽(NaHCO3)、結晶水合物(如膽礬CuSO45H2O)，都有固定的組成，均為純凈物，而FeCl3溶液包含F(xiàn)eCl3和水，屬于混合物。答案理解感悟物質分類的標準較多，類別較多，但是都是以物質的基本概念進行區(qū)別和聯(lián)系的。如：有固定組成的物質就是純凈物，如CuSO45H2O，其中CuSO4與結晶水

3、的個數(shù)比是15，組成固定，屬于化合物，所以CuSO45H2O是純凈物，不是混合物。由一種元素與氧元素組成的化合物是氧化物；在水溶液中電離出來的陰離子均為OH的化合物是堿；在水溶液中電離出來的陽離子均為H的化合物是酸；由金屬陽離子(或銨根離子)與酸根離子組成的化合物為鹽。因此，只要我們把握好概念的內(nèi)涵和外延，從本質理解概念，就可以把繁雜的分類知識掌握了。3分散系的類別與比較分散系溶液膠體濁液分散質粒子的種類分子、離子較多分子的集合體或大分子大量分子的集合體(固體小顆?；蛐∫旱?分散質粒子的直徑d1 nm1 nmd100 nm外部特征均一、透明、穩(wěn)定均一、透明、較穩(wěn)定不均一、不透明、不穩(wěn)定能否透過

4、濾紙能能不能鑒別方法無丁達爾效應有丁達爾效應靜置分層實例食鹽水、碘酒氫氧化鐵膠體、淀粉溶膠泥水【例2】我國科學家在世界上第一次為一種名為“鈷酞菁”的分子(直徑為1.3109 mA“鈷酞菁”分子所形成的分散系具有丁達爾效應B“鈷酞菁”分子不能透過濾紙C此項工作可以用來改變分子的某些物理性質D此項工作可廣泛應用于光電器件、生物技術等方面解析直徑為1.3109m答案B理解感悟分散質粒子直徑介于1100 nm之間，是膠體的本質特征，所以先從分散質粒子的大小確定其是哪種分散系，再據(jù)此判斷各項是否正確。二、物質的相互轉化關系及應用1各類物質的相互轉化關系(1)物質的轉化類型物質的轉化類型化學方程式單質化合

5、物CO2eq o(=,sup7(點燃)CO2堿性氧化物堿CaOH2O=Ca(OH)2酸性氧化物酸CO2H2O=H2CO3酸鹽HClAgNO3=AgClHNO3堿鹽2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4鹽鹽NaClAgNO3=AgClNaNO3堿性氧化物鹽CaO2HCl=CaCl2H2O酸性氧化物鹽CO22NaOH=Na2CO3H2O化合物單質2KClO3eq o(=,sup7(MnO2),sdo5()2KCl3O2單質單質FeCuSO4=FeSO4Cu鹽氧化物CaCO3eq o(=,sup7(高溫)CaOCO2(2)不同類別的含鈣物質的相互轉化2化學反應的分類判斷一個反應是否為氧化還

6、原反應的依據(jù)是看該反應中各元素的化合價有無變化。3化學反應發(fā)生的條件(1)復分解反應的發(fā)生條件：有氣體(揮發(fā)性物質)、沉淀(難溶性物質)或水生成。(2)金屬間置換反應發(fā)生的條件：金屬活動順序中排在前面的金屬置換排在后面的金屬(K、Ca、Na除外)?！纠?】根據(jù)右圖，推斷物質X的化學式，并選擇適宜的物質完成圖中各步轉化，寫出相應的化學方程式。解析從復分解反應發(fā)生的條件出發(fā)，以“NaCl”為突破口。能和NaCl溶液發(fā)生復分解反應的只有AgNO3溶液，由此可初步確定X為NaNO3。另三種物質均可反應生成NaNO3，由此可知X是NaNO3。答案X為NaNO3NaOHHNO3=NaNO3H2ONa2SO

7、4Ba(NO3)2=BaSO42NaNO3NaClAgNO3=AgClNaNO3Na2CO32HNO3=2NaNO3H2OCO22NaOHMgSO4=Na2SO4Mg(OH)2Na2SO4BaCl2=BaSO42NaClNa2CO32HCl=2NaClH2OCO2Na2CO3Ca(OH)2=2NaOHCaCO3三、電解質中的“是與非”電解質中的“是與非”(1)電解質、非電解質的相同之處在于它們都是化合物，單質既不屬于電解質，也不屬于非電解質；電解質、非電解質的不同之處是在水溶液里或熔融狀態(tài)下能否導電。(2)電解質概念中的“或”，指兩種情況任取其一即可；非電解質中的“無論”和“都”，指兩種情況必

8、須同時滿足。(3)從物質類別上把握概念更清晰明了。如：酸、堿、金屬氧化物、大多數(shù)鹽以及H2O為電解質。酒精、蔗糖和大多數(shù)非金屬氧化物是非電解質。(4)能導電的物質不一定是電解質，如石墨等；電解質本身不一定能導電，如食鹽晶體。(5)NH3、SO2溶于水均能導電，但并非它們本身能電離出自由移動的離子，而是它們與水反應的生成物NH3H2O、H2SO3能電離出自由移動的離子，所以NH3、SO2都是非電解質?！纠?】現(xiàn)有下列物質：K2SO4晶體液態(tài)SO3冰醋酸(即純醋酸)汞Ca(OH)2固體蔗糖乙醇熔融的NaCl。回答下列問題：(1)能導電的是_(填序號，下同)。(2)屬于電解質的是_。(3)屬于非電解

9、質的是_。解析金屬單質及存在自由移動的離子的物質可以導電，故能導電；依據(jù)電解質的定義，電解質是在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導電的化合物，可知為電解質，為非電解質。答案(1)(2)(3)四、兩組相近的化學實驗操作概念辨析1檢驗和鑒定 (1)檢驗(鑒別)檢驗是指用一定的化學方法把兩種或兩種以上的物質一一區(qū)別開。檢驗的實質是根據(jù)物質的化學性質(有時可根據(jù)物理性質)，使被檢驗物質跟某些化學試劑發(fā)生反應，從而確定該物質的存在。檢驗的條件是反應中必須出現(xiàn)能夠觀察到的實驗現(xiàn)象，例如出現(xiàn)沉淀、產(chǎn)生氣體、溶液的顏色發(fā)生變化等等。例如對于兩無色液體NaNO3溶液和NaCl溶液的檢驗，可分別向兩溶液中加入AgNO3溶液

10、，有白色沉淀生成的是NaCl溶液，無現(xiàn)象的是NaNO3溶液。(2)鑒定鑒定是指用化學方法來確定某物質的組成，各組成部分要逐一檢驗出來，不能遺漏。鑒定的實質是把物質的組成微粒全部檢驗出來。這樣就需要借用檢驗的方法，利用反應中出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，從而確定物質的組成微?；蛟?。鑒定的條件是必須把物質的所有微粒檢驗出來，不能只檢驗其中的某種粒子。例如鑒定氯化鈉固體，應取少量固體溶于蒸餾水，先進行焰色反應，火焰呈黃色，確定有Na存在。再向溶液中滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，證明原固體中有氯離子?！纠?】下列物質的檢驗中，其結論一定正確的是()A某溶液為藍色，則該溶液一定是CuSO4溶液B某無色

11、、無味氣體能使帶火星的木條復燃，則該氣體一定是O2C向某溶液中加入CaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則溶液中一定含有AgD向某溶液中加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則該溶液中一定含有COeq oal(2,3)解析Cu2的水溶液一般都是藍色，故A項錯；B項對；C項，溶液中若有COeq oal(2,3)等也會有同樣的現(xiàn)象，錯；D項，原溶液中若含有Ag也會有同樣的現(xiàn)象，錯。答案B2分離和提純(1)分離分離是指把混合物的各組分一一分開，每一組分都要保留下來，且原來是固體，最后還應是固體，原來是溶液，最后還應是溶液。分離的實質是把混合物中各種成分分開，這就需要應用物質的物理性質或化學性質，把不同的物質以不

12、同的形式分開，然后再把物質恢復成原來的狀態(tài)。分離的條件是各種物質必須以不同的狀態(tài)出現(xiàn)，如果物質直接分離有困難，需要把物質轉化為其他的物質，分離開后再各自反應成原來的物質。分離的適用范圍是混合物。例如要從粗鹽(NaCl和少量泥沙的混合物)中分離出NaCl，可將粗鹽溶于水，過濾，對濾液進行蒸干，即得NaCl固體。(2)提純(除雜質)提純是指保留混合物中的某一主要組分，把混合物中其余雜質通過化學變化都除去。提純的實質是混合物中只保留一種成分，分離后需要的物質保留原來的狀態(tài)，其他物質不需要恢復成原來的狀態(tài)。提純的條件是需要的物質與其他的物質必須以不同的狀態(tài)出現(xiàn)，各種雜質可以以相同的狀態(tài)同時出現(xiàn)。提純的

13、適用范圍是混合物。例如實驗室制得的二氧化碳氣體中混有少量水蒸氣，要得到純凈的CO2，可使混合氣體通過盛有濃硫酸的洗氣瓶，除去水蒸氣，就可得到純凈的CO2氣體。(3)混合物分離和提純的“四原則” “四原則”：一不增(提純過程中不增加新的雜質)；二不減(不減少欲被提純的物質)；三易分離(被提純物與雜質容易分離)；四易復原(被提純物質要容易復原)?！纠?】下列有關分離和提純的說法正確的是()A除去NaCl溶液中少量CaCl2：加入適量K2CO3B用蒸餾的方法從海水中得到淡水C用酒精可以從碘水中萃取碘D用濃硫酸除去氨氣中混有的水蒸氣解析A項，加入適量K2CO3，會引入新的雜質，不正確； C項，萃取劑不

14、能與水互溶，酒精可與水互溶，不能用酒精從碘水中萃取碘，錯誤； D項，氨氣會與濃硫酸反應，故不能用濃硫酸干燥，應該用堿石灰。答案B【例7】下面每種物質中均含有一種雜質，加入相應的除雜試劑后能否達到除雜的目的。請你對每組除去物質中的雜質的方法給予評價。組次物質所含雜質除雜試劑對實驗方法的評價KClK2CO3稀H2SO4Cu(OH)2CuSO4Ba(OH)2溶液Fe(NO3)2溶液AgNO3溶液足量鐵粉解析選用化學試劑除雜時常因思維不嚴密而犯“前門驅狼、后門進虎”的錯誤。解決除雜問題的關鍵是在除去原有雜質時，不能引入新的雜質，同時又要易于分離。故思考時應根據(jù)實際發(fā)生的化學反應，循序而行。答案組不正確

15、，因為加入H2SO4后雖除去了COeq oal(2,3)，但又引入了SOeq oal(2,4)組不正確，因為CuSO4與Ba(OH)2溶液反應生成了兩種沉淀Cu(OH)2和BaSO4，而無法分開組正確，因為Fe比Ag活潑，F(xiàn)e2AgNO3=Fe(NO3)22Ag，過濾出Fe、Ag，可得濾液Fe(NO3)2理解感悟選用化學試劑進行物質提純的原則是不增、不減、易分離、易復原。其主要方法有雜轉純：將要除去的雜質變?yōu)樘峒兾?，這是提純物質的最佳方案；雜變沉：加入一種試劑將要除去的雜質變成沉淀，最后用過濾的方法除去沉淀；化為氣：加熱或加入一種試劑使雜質變?yōu)闅怏w逸出，如食鹽水中混有Na2CO3，則可加鹽酸使

16、COeq oal(2,3)轉變?yōu)镃O2逸出；溶劑分：加入一種試劑將雜質或被提純物質萃取出來，如用CCl4可將碘從水中萃取出來。五、以物質的量為中心的化學計算的解題方法1物質的量是聯(lián)系宏觀量(如質量、體積)與微觀量(如粒子數(shù)目)的橋梁和紐帶，是計算的核心。2要緊緊抓住“物質的量”這個計算的核心。牢固建立把“其他物理量轉化為物質的量”的這一思維模式，充分利用下列“萬能恒等式”及其變形，進行各量的相互求算。neq f(m,M)eq f(Vg,Vm)eq f(N,NA)cV(aq)。3物質的量在化學方程式計算中的應用(1)物質的量與化學方程式中化學計量數(shù)的關系例如：2H2O2eq o(=,sup7(點

17、燃)2H2O化學計量數(shù)之比 2 1 2擴大NA倍 2NA NA 2NA物質的量之比 2 mol 1 mol 2 mol(2)在化學方程式中，各物質的化學計量數(shù)之比，等于微粒數(shù)目之比，等于物質的量之比，也等于同溫同壓下氣體體積之比，所以，n、N、NA、M、m、Vm、V等物理量應用于化學方程式進行計算，對于定量研究化學反應中各物質之間量的關系會更加方便。(3)根據(jù)化學方程式進行計算的基本步驟為設：設所求物質的物質的量為n(B)或質量為m(B)，或氣體在標準狀況下的體積為V(B)等。寫：寫出相關的化學方程式。標：在有關物質的化學式下面標出已知量和未知量。列：列出已知量與未知量之間的比例式或方程組。解

18、：根據(jù)比例式或方程組求解。答：簡明地寫出答案。特別提醒列出比例式中的四個相關量中，必須符合“左右量值相當，上下單位相同”原則?！纠?】(1)某雙原子分子構成的氣體，其摩爾質量為M gmol1，該氣體的質量為m g，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則：該氣體在標準狀況下的體積為_L；該氣體在標準狀況下的密度為_gL1；該氣體所含的原子總數(shù)為_個。(2)如果a g某氣體中含有的分子數(shù)為b，則c g該氣體在標準狀況下的體積是_。(3)標準狀況下，1.6 g某氣態(tài)氧化物RO2的體積為0.56 L。該氣體的摩爾質量是_。解析(1)根據(jù)neq f(m,M)eq f(Vg,Vm)eq f(N,NA)及eq f(m,V

19、)等公式進行計算。Veq f(m g,M gmol1)22.4 Lmol1eq f(22.4m,M) L；eq f(m,V)eq f(M,Vm)eq f(M gmol1,22.4 Lmol1)eq f(M,22.4) gL1；Neq f(m,M)NA，則所含原子總數(shù)為eq f(m g,M gmol1)NA mol12eq f(2mNA,M)。(2)由neq f(N,NA)可知a g氣體的物質的量為eq f(b,NA) mol，那么c g氣體的物質的量為eq f(b,NA)eq f(c,a) mol，則VnVmeq f(22.4bc,aNA) L。(3)由eq f(m,M)eq f(Vg,Vm)

20、可知Meq f(1.6 g22.4 Lmol1,0.56 L)64 gmol1。答案(1)eq f(22.4m,M)eq f(M,22.4)eq f(2mNA,M)(2)eq f(22.4bc,aNA) L(3)64 gmol1【例9】把6.5 g Zn放入足量鹽酸中，鋅完全反應。計算：(1)6.5 g Zn的物質的量。(2)參加反應的HCl的物質的量。(3)生成H2的體積(標準狀況)。解析根據(jù)物質的量、質量和摩爾質量的關系，先計算出6.5 g Zn的物質的量，然后根據(jù)化學反應中各物質之間的化學計量數(shù)之比，計算出參加反應的HCl的物質的量和生成H2的體積。(1)Zn的摩爾質量是65 gmol1

21、。n(Zn)eq f(mZn,MZn)eq f(6.5 g,65 gmol1)0.1 mol。(2)Zn2HCl=ZnCl2H2 1 2 0.1 mol n(HCl)eq f(1,2)eq f(0.1 mol,nHCl)n(HCl)eq f(0.1 mol2,1)0.2 mol。(3)Zn2HCl=ZnCl2H2 1 mol 22.4 L 0.1 mol V(H2)V(H2)eq f(0.1 mol22.4 L,1 mol)2.24 L。答案(1)6.5 g Zn的物質的量是0.1 mol。(2)有0.2 mol HCl參加了反應。(3)生成H2的體積在標準狀況下是2.24 L。六、阿伏加德羅

22、常數(shù)正誤判斷中的常見陷阱阿伏加德羅常數(shù)是考試的“熱點”問題，主要考查物質的量、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質量、氣體摩爾體積、物質的量濃度、阿伏加德羅定律這些概念的辨析與應用，以及與微觀粒子(分子、原子、離子、電子、質子、中子等)之間的關系，較好地考查了思維的嚴密性。陷阱之一：狀況條件。若給出在非標準狀況，如常溫常壓下(25 、1.01105Pa)，已知氣體體積，不能直接應用22.4 Lmol1進行計算。陷阱之二：物質狀態(tài)。已知在標準狀況下，而給出的是非氣態(tài)的物質，不能直接應用22.4 Lmol1進行計算。陷阱之三：微粒數(shù)目。注意：He、Ne等為單原子分子；N2、O2等為雙原子分子；O3、P4為多原子

23、分子?！纠?0】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A在常溫常壓下，11.2 L N2含有的分子數(shù)為0.5NAB在常溫常壓下，1 mol O2含有的原子數(shù)為2NAC在常溫常壓下，11.2 L O2所含的原子數(shù)目為NAD在同溫同壓下，相同體積的任何氣體單質所含的原子數(shù)相同解析A項、C項是已知氣體在非標準狀況下的體積，不能直接用標準狀況下的氣體摩爾體積進行計算，A、C錯誤；B項，物質的量與狀況無關，B正確；D項，由阿伏加德羅定律知在同溫同壓時，相同體積的任何氣體單質所含的分子數(shù)相同，當氣體單質分子中所含原子數(shù)不同時，相同體積的上述氣體所含原子數(shù)就不相同，D錯誤。答案B七、原子結構與核外電子排布規(guī)律1原子的組成eq oal(A,Z)X的含義：代表一個質量數(shù)為A、質子數(shù)為Z的原子。如eq oal(35,1