2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題2研究物質(zhì)的基本方法階段素養(yǎng)提升課學(xué)案蘇教版必修1

PAGE7-階段素養(yǎng)提升課專題2以“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”為核心探究溶液的組成與原子的結(jié)構(gòu)1．化學(xué)試驗(yàn)基本方法：2．原子的組成與結(jié)構(gòu)：科學(xué)探究不僅是一種學(xué)習(xí)內(nèi)容，而且是一種學(xué)習(xí)形式。通過科學(xué)探究活動(dòng)，對物質(zhì)的分別提純、離子的檢驗(yàn)、溶液的配制、原子的結(jié)構(gòu)等現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行探討，可以把科學(xué)學(xué)問與視察、推理和思維結(jié)合起來，從而獲得對這些問題的科學(xué)理解。培育學(xué)生形成勤于思索、樂于表達(dá)、擅長溝通的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。(一)從科學(xué)探究的角度探討物質(zhì)分別及檢驗(yàn)的方法(混合物的分別提純、常見離子的檢驗(yàn))(1)寫出除去KNO3固體中混有的少量NaCl進(jìn)行的試驗(yàn)操作步驟。提示：溶解、蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾。KNO3固體的溶解度隨溫度的上升明顯增大，NaCl固體的溶解度受溫度變更影響較小，所以先溶解，然后用降溫結(jié)晶的方法，最終過濾得到KNO3。(2)除去KCl溶液中的SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))依次加入什么溶液？提示：BaCl2[或Ba(OH)2]、K2CO3、HCl。除去SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))可用Ba2＋，為了不引入新雜質(zhì)，可選用BaCl2溶液或Ba(OH)2溶液，過量的Ba2＋再用COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))除去，最終COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))用鹽酸除去。(3)對下列各組物質(zhì)可依據(jù)溶解、過濾、蒸發(fā)的試驗(yàn)操作依次將它們分別的是哪些？①NaNO3和NaCl②CaCl2和CaCO3③MnO2和KCl④BaSO4和AgCl提示：②③。兩種固體可按溶解、過濾、蒸發(fā)的試驗(yàn)操作依次分別，必定是一種物質(zhì)難溶于水，過濾后蒸發(fā)濾液得到易溶于水的另一種物質(zhì)。①中兩者都易溶，④中兩者都難溶，故①④均不能用指定的方法分別。②中CaCl2易溶而CaCO3難溶，③中MnO2難溶而KCl易溶，故②③可用指定方法分別。(4)下面每種物質(zhì)中均含有一種雜質(zhì)，加入相應(yīng)的除雜試劑后能否達(dá)到除雜的目的。請你對每組除去物質(zhì)中的雜質(zhì)的方法賜予評價(jià)。組次物質(zhì)所含雜質(zhì)除雜試劑對試驗(yàn)方法的評價(jià)①KClK2CO3稀H2SO4②Cu(OH)2CuSO4Ba(OH)2溶液③Fe(NO3)2溶液AgNO3溶液足量鐵粉提示：解決除雜問題的關(guān)鍵是在除去原有雜質(zhì)時(shí)，不能引入新的雜質(zhì)，同時(shí)又要易于分別。故思索時(shí)應(yīng)依據(jù)實(shí)際發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，循序而行。①組不正確，因?yàn)榧尤際2SO4后雖除去了COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，但又引入了SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))；②組不正確，因?yàn)镃uSO4與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成了兩種沉淀Cu(OH)2和BaSO4，而無法分開；③組正確，因?yàn)镕e比Ag活潑，F(xiàn)e＋2AgNO3=Fe(NO3)2＋2Ag，過濾出Fe、Ag，可得濾液Fe(NO3)2。(5)某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列4種離子的檢驗(yàn)方法，哪些是錯(cuò)誤的？①某溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明原溶液中有Cl－②某溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明原溶液中有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))③某溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說明原溶液中有Cu2＋④某溶液生成無色無味氣體，說明原溶液中有COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))提示：①②④。eq\x(Cl－)eq\o(→,\s\up7(AgNO3))白色沉淀eq\o(→,\s\up7(稀HNO3))白色沉淀不溶解；eq\x(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))eq\o(→,\s\up7(過量鹽酸))無明顯現(xiàn)象eq\o(→,\s\up7(BaCl2))白色沉淀；eq\x(Cu2＋)eq\o(→,\s\up7(NaOH))藍(lán)色沉淀；eq\x(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))eq\o(→,\s\up7(CaCl2))白色沉淀eq\o(→,\s\up7(鹽酸))白色沉淀溶解且產(chǎn)生氣體變渾濁。故①有COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))等離子干擾，②有Ag＋干擾，④有HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))等離子干擾。(二)科學(xué)探究中規(guī)范性操作的典范(配制確定物質(zhì)的量濃度的溶液)現(xiàn)用98%的濃H2SO4(密度為1.84g·cm－3)配制成濃度為0.5mol·L－1的稀硫酸500mL。簡要回答下列問題：(1)所需濃硫酸的體積為________mL，量取時(shí)發(fā)覺量筒不干凈，用水沖洗后干脆量取將會(huì)使所配溶液濃度__________(填偏大、偏小或無影響，下同)。提示：13.6；偏小。溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量不變，設(shè)須要濃硫酸的體積為VmL，則有1.84g·cm－3×VmL×98%＝0.5mol·L－1×0.5L×98g·mol－1，解得V≈13.6；量取時(shí)發(fā)覺量筒不干凈，用水洗凈后干脆量取濃硫酸，相當(dāng)于稀釋濃硫酸，量取的硫酸溶液中含硫酸的物質(zhì)的量偏小，溶液的濃度偏小。(2)將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢注入盛水的燒杯中，不斷攪拌的目的是___________________________________________________________________，若攪拌過程中有液體濺出，會(huì)使所配溶液濃度________。提示：快速散熱，防止暴沸；偏小。稀釋濃硫酸時(shí)，將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢注入盛水的燒杯中，濃硫酸溶于水放出大量的熱，不斷攪拌的目的是快速散熱，防止?jié)饬蛩岜┓酗w濺；攪拌過程中有液體濺出，導(dǎo)致溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，溶液的濃度偏小。(3)在轉(zhuǎn)入容量瓶前燒杯中的液體應(yīng)________，否則會(huì)使?jié)舛萠_______。提示：冷卻至室溫；偏大。容量瓶不能盛放過熱液體，溶解或者稀釋后應(yīng)待冷卻至室溫后再移液，否則會(huì)導(dǎo)致溶液的體積偏小，溶液的濃度偏大。(4)定容時(shí)，若仰視則會(huì)使最終結(jié)果________；在定容過程中的正確操作應(yīng)當(dāng)是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：偏?。幌蛉萘科恐屑铀辆嚯x刻度線1～2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹液面與刻度線相切。定容時(shí)必需使溶液凹液面與刻度線相切，若仰視刻度線會(huì)導(dǎo)致溶液的體積偏大，溶液的濃度偏?。辉诙ㄈ葸^程中的正確操作應(yīng)當(dāng)是向容量瓶中加水至距離刻度線1～2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹液面與刻度線相切。(三)依據(jù)問題，建立假設(shè)進(jìn)行探究(原子結(jié)構(gòu))原子的結(jié)構(gòu)是聯(lián)系宏觀物質(zhì)與微觀微粒的橋梁?？梢砸罁?jù)對原子結(jié)構(gòu)探究得出的結(jié)論，說明化學(xué)中的實(shí)際問題。(1)Mg原子最外層電子數(shù)為________，反應(yīng)中簡潔________個(gè)電子而顯________價(jià)；F原子最外層電子數(shù)為________，反應(yīng)中簡潔________個(gè)電子而顯________價(jià)。在上述過程中，F(xiàn)原子和Mg原子通過________都形成了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。提示：2；失去2；＋2；7；得到1；－1；得、失電子。(2)eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H分別是氫元素的一種________，它們互稱為________。提示：核素；同位素。(3)eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H的化學(xué)性質(zhì)是否相同？為什么？提示：相同，因?yàn)檫@三種原子的最外層電子數(shù)相同，都為1。(4)現(xiàn)有下列9種微粒：eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(13),\s\do1(6))C、eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1(6))C、eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1(7))N、eq\o\al(\s\up1(56),\s\do1(26))Fe2＋、eq\o\al(\s\up1(56),\s\do1(26))Fe3＋、eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1(8))O2、eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1(8))O3。對于eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))Xeq\o\al(\s\up1(n),\s\do1(b))，按下列要求各舉一例(要求：分別寫出符合題意的兩種粒子，且從以上所給微粒中選擇)。①Z、n、b相同而A不同：_____________________________________________；②A、n、b相同而Z不同：______________________________________________；③A、Z、b相同而n不同：______________________________________________；④Z、n、A相同而b不同：______________________________________________。提示：①eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H(或eq\o\al(\s\up1(13),\s\do1(6))C、eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1(6))C)②eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1(6))C、eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1(7))N③eq\o\al(\s\up1(56),\s\do1(26))Fe2＋、eq\o\al(\s\up1(56),\s\do1(26))Fe3＋④eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1(8))O2、eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1(8))O31．(2024·南通高一檢測)下列有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)的操作、現(xiàn)象及結(jié)論均正確的是()選項(xiàng)試驗(yàn)操作及現(xiàn)象試驗(yàn)結(jié)論A向某溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成該溶液中確定含有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))B向某溶液中加入硝酸銀溶液，有白色沉淀生成該溶液中確定含有Cl－C向某溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁該溶液中確定含有COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))D用激光筆照射雞蛋白溶液，有丁達(dá)爾效應(yīng)雞蛋白溶液屬于膠體【解析】選D。A項(xiàng)，向某溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，生成的白色沉淀可能是BaSO4，也可能是AgCl，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，向某溶液中加入硝酸銀溶液，生成的白色沉淀可能為AgCl、Ag2SO4等，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，向某溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水變渾濁，則溶液中可能含有COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))等，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，丁達(dá)爾效應(yīng)是膠體具有的性質(zhì)，雞蛋白溶液能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，說明雞蛋白溶液屬于膠體，正確。2．某愛好小組在課外活動(dòng)中對某溶液進(jìn)行了多次檢測，其中的三次檢測結(jié)果如表所示，請回答下列問題：溶液中檢測出的溶質(zhì)第一次KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl其次次KCl、BaCl2、Na2CO3、NaCl第三次KCl、K2CO3、Na2SO4、NaCl(1)三次檢測結(jié)果中，第________次的結(jié)果確定不正確。(2)在檢測時(shí)，為了確定溶液中是否存在SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))和Cl－，該小組的學(xué)生進(jìn)行了如表所示的試驗(yàn)，請細(xì)致分析試驗(yàn)，將表格補(bǔ)充完整：試驗(yàn)步驟試驗(yàn)操作試驗(yàn)?zāi)康幕瘜W(xué)(或離子)方程式第一步向溶液中滴加過量的硝酸檢驗(yàn)①_______的存在②______其次步接著滴加過量的③________溶液檢驗(yàn)SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的存在④______________第三步過濾，再向?yàn)V液中滴加⑤_______溶液檢驗(yàn)⑥_______的存在AgNO3＋NaCl(KCl)=AgCl↓＋NaNO3(KNO3)(3)在上述試驗(yàn)的第一步中，能否將硝酸改為稀鹽酸？________(填“能”或“不能”)，假如填“能”，則不用說理由；假如填“不能”，則說明理由________________________________________________________________________?！窘馕觥?1)因BaCl2＋Na2CO3=BaCO3↓＋2NaCl，所以COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))和Ba2＋在同一溶液中不共存，三次檢測中，其次次檢測結(jié)果確定不正確。(2)用三種試劑將三種離子檢驗(yàn)出來，每加一種試劑能夠檢驗(yàn)出一種離子，此時(shí)要留意每加入一種試劑只能與一種離子結(jié)合，檢驗(yàn)氯離子可以運(yùn)用銀離子，檢驗(yàn)硫酸根離子可以運(yùn)用鋇離子，檢驗(yàn)碳酸根離子可以運(yùn)用氫離子，而碳酸根離子和硫酸根離子都可以與鋇離子結(jié)合成沉淀，所以需先檢驗(yàn)碳酸根離子，此時(shí)可以加入稀硝酸，其次檢驗(yàn)硫酸根離子，離子反應(yīng)方程式為2H＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=CO2↑＋H2O，此時(shí)加過量的硝酸鋇溶液，檢驗(yàn)并除去硫酸根離子，離子反應(yīng)方程式為Ba2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=BaSO4↓，最終檢驗(yàn)氯離子，可以加入硝酸銀。(3)不能加入鹽酸，若加入鹽酸，則引入Cl－。答案：(1)二(2)①COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))②2H＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=CO2↑＋H2O③Ba(NO3)2④