专题2 研究物质的基本方法 专题整体教学设计与阶段验收评价 （课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学必修第一册（苏教版2019）

专题整体教学设计与阶段验收评价　 目录 一、主干知识——在微点判断中澄清 二、综合思维——在知识融会中贯通 三、迁移应用——在课题活动中践行 2 在微点判断中澄清 一、主干知识 1．判断下列有关研究物质的实验方法叙述的正误 (1)为加快过滤，可用玻璃棒搅动漏斗中的溶液。( ) (2)蒸发时，可将溶液直接蒸干，得到固体。( ) (3)蒸馏时，温度计的水银球应插入液体中。 ( ) (4)用酒精作萃取剂萃取溴水中的溴。 ( ) (5)分液时，下层液体先从分液漏斗的下端放出，上层液体从上端倒出。 ( ) (6)利用分液法，可以分开水和花生油的混合物。 ( ) × × × × √ √ 2．判断下列有关溶液组成的定量研究叙述的正误 (1)将1 L 2 mol·L－1的稀硫酸加水稀释到2 L，所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L－1。( ) (2)向100 mL 1 mol·L－1 K2SO4溶液中加入900 mL水，混合溶液的体积是1 L。 ( ) (3)1 L 1 mol·L－1的KOH溶液中取出100 mL，取出溶液中溶质的质量分数与原溶液相同。 ( ) √ × √ (4)把100 mL 1 mol·L－1的NaCl溶液加水稀释成200 mL，则稀释后溶液中所含的NaCl的物质的量变为原来的一半。( ) (5)若容量瓶中有少量水，应烘干后使用。 ( ) (6)配制NaOH溶液时，溶解后未冷却至室温就转移至容量瓶进行配制，会使配制的浓度偏大。 ( ) (7)若定容时不小心加水超过了刻度线，应对容量瓶加热使水挥发。 ( ) (8)定容时，俯视刻度线，溶液体积偏小，所配溶液浓度偏大。 ( ) × × √ × √ 3.判断下列有关原子结构与核外电子排布叙述的正误 (1)所有的原子核都由质子和中子构成。( ) (2)质子数不一定等于中子数。 ( ) (3He和He互为同位素。 ( ) (4)HHH互为同位素,其物理性质不同,但化学性质几乎完全相同。 ( ) × √ √ √ (5)M层上的电子比L层的电子能量低。( ) (6)稀有气体原子的最外层电子数均为8。 ( ) (7)原子最外层有8个电子的结构是相对稳定结构。 ( ) (8)与元素化学性质关系密切的是原子的最外层电子数。 ( ) × × √ √ 在知识融会中贯通 二、综合思维 (一)研究物质的实验方法 [综合训练] 1.下列操作中不正确的是(　 ) A.过滤时,漏斗下端紧贴烧杯内壁 B.蒸馏时,冷凝水的流动方向为自下而上 C.除去KNO3固体中混有的少量NaCl宜采用溶解、冷却结晶法 D.蒸发结晶时,应等水分完全蒸干时再停止加热 解析:蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时即停止加热,利用余热将剩余水分蒸干。 √ 2.下列对实验过程的评价正确的是 (　 ) A.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体一定是CaCO3 B.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含S C.某无色溶液中滴入无色酚酞显红色,该溶液一定显碱性 D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀盐酸除去OH-,再加AgNO3溶液,有白色沉淀出现,证明含Cl- √ 解析：A项，Na2CO3、K2CO3等物质也可与稀盐酸反应产生无色气体CO2；B项，溶液中也可能含有Ag＋；D项，加入稀盐酸时，引入了Cl－。 (二)溶液组成的定量研究 [综合训练] 3．实验室欲用Na2CO3·10H2O晶体配制100 mL 1 mol·L－1的Na2CO3溶液，下列说法正确的是(　 ) A．要完成实验需称取10.6 g Na2CO3·10H2O晶体 B．本实验需用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、500 mL容量瓶 C．配制时若容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水会导致溶液浓度偏低 D．定容时俯视刻度线会导致溶液浓度偏高 √ 解析:配制100 mL 1 mol·的Na2CO3溶液,需要Na2CO3·10H2O晶体的质量m=1 mol·L-1×286 g·mo×0.1 L=28.6 g,A项错误;配制一定物质的量浓度溶液的步骤:计算、称量或量取、溶解、移液、洗涤、定容等,用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、100 mL容量瓶、胶头滴管等,B项错误;定容时,需要向容量瓶中加入蒸馏水,所以配制时若容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水对溶液浓度无影响,C项错误;定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,依据c=可知溶液浓度偏高,D项正确。 4.为测定某区域空气中SO2的含量,课外小组的同学将空气样品通入200 mL 0.100 mol·L-1 的酸性KMnO4溶液中(假定样品中无其他还原性气体,SO2可被溶液充分吸收),反应的离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O 5S+2Mn2++4H+。若空气流量为a L·min-1,经过b min溶液恰好褪色,则该空气样品中SO2的含量(单位:g·L-1)为(　 ) A. B. C. D. √ 解析:根据题干信息知,经过b min溶液恰好褪色,则通入空气样品的体积为a L·min-1×b min=ab L,消耗的酸性KMnO4的物质的量为0.2 L×0.100 mol·L-1=0.02 mol,根据离子方程式得关系式: 5SO2~2Mn,n(SO2)=×5=0.05 mol,m(SO2)=0.05 mol×64 g·mol-1=3.2 g,则该空气样品中SO2的含量为= g·L-1。 (三)人类对原子结构的认识 √ [综合训练] 5.某些建筑材料含有放射性元素氡Rn),会对人体产生一定危害。研究表明氡的α射线会致癌,WHO认定的19种致癌因素中,氡为其中之一,仅次于吸烟。该原子中中子数和质子数之差是(　 ) A.136 B.50 C.86 D.222 解析:质量数=质子数+中子数,质量数为222,质子数为86,中子数为222-86=136,则136-86=50。 A.Y的中子数为8 B.X、Y互为同素异形体 C.产生O的反应为化学反应 D.氘和氚具有放射性,不能用于示踪研究化学反应历程 √ 解析:由核反应前后质子数和质量数均不变,可得Y的质子数为7,质量数为15,又质量数=质子数+中子数,所以Y的中子数为8,故A正确;由核反应可得X的质子数为7,质量数为14,所以X、Y互为同位素,故B错误;产生O的反应为核反应,不属于化学反应研究的范畴,故C错误;氘不具有放射性,故D错误。 7.下列微粒的结构示意图中,错误的是 (　 ) ①Li 　　 ②Cl 　　 ③O2- ④Ca 　　 ⑤P 　　 ⑥ A.②③④⑥ B.①④⑤⑥ C.①②⑤⑥ D.①②④⑤ 解析:①错误,K层最多只能容纳2个电子;②错误,Cl的核电荷数为17;④错误,最外层电子不能超过8个;⑤错误,M层上电子数应为5个。 √ 8.下列叙述中,正确的是 (　 ) A.两种粒子,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同 B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C.两原子,如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素 D.阴离子的核外电子排布一定与比它原子序数小的稀有气体元素原子的核外电子排布相同 √ 解析:两种粒子,若核外电子排布完全相同,其化学性质不一定相同,例如钠离子和氟离子,A错误;凡单原子形成的离子,不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布,例如H+肯定不满足稀有气体的核外电子排布,B错误;两原子,如果核外电子排布相同,那么质子数相同,则一定属于同种元素,C正确;阴离子是原子得电子后的离子,则阴离子的核外电子排布与其同周期的稀有气体元素原子的核外电子排布相同,D错误。 在课题活动中践行 三、迁移应用 课题活动　工业的血液石油 石油是指气态、液态和固态的烃类混合物，既是现代工业的“血液”和经济命脉，也是一种战略资源，不可再生。石油主要被用来作为燃油和汽油，也是许多化学工业产品的原料。本课题通过探究原油的预处理、石油中无机氯的测定及石油中的元素来融通本专题相关知识，让学生感受化学对工业发展的贡献。 探究目标(一)　原油的预处理 石油是黑色的金子，是现代工业的“血液”，不仅是一种不可再生的商品，更是国家生存和发展不可或缺的战略资源，对保障国家经济和社会发展以及国防安全有着不可估量的作用。化学兴趣小组模拟对原油的预处理，进行了一系列实验，首先采取沉降法除去部分水和固体杂质(泥沙、固体盐类)，然后进行分馏处理。从预处理的废水中可回收固体盐。 1．如何除掉废水中的泥沙？ 提示：过滤。 2．除掉泥沙后的水中溶解有NaCl、CaCl2等盐类。其中NaCl和CaCl2在20 ℃的溶解度分别为36 g、74.5 g；在80 ℃ 的溶解度分别为38.4 g、147 g。若CaCl2含量较多，NaCl很少，能否分离出CaCl2？这种分离方法叫什么？ 提示：能；结晶。 3．若NaCl含量较多，CaCl2很少，如何除去少量的CaCl2? 提示：加入适量Na2CO3溶液，然后过滤除去沉淀。 探究目标(二)　石油的分离与提纯 石油分离提纯使用的装置选择 1．石油中含有汽油、煤油、柴油、重油等，如何分离各种组分？选取哪个装置？ 提示：用分馏的方法；选用A装置。 2．汽油和水的混合物如何分离？选取哪个装置？ 提示：分液；选用B装置。 3．石油分馏实验时会产生甲烷、乙烯等可燃性气体，为了处理掉这些气体，用上述装置如何完成？ 提示：A装置中锥形瓶改为双孔塞，把产生的气体通过E装置(长进短出)，然后点燃。 探究目标(三)　石油中无机氯的测定——溶液的配制 测定石油中的无机氯通常使用库仑法，化学小组想通过沉淀法测定无机氯的含量。沉淀法就是利用AgNO3溶液和NaCl、CaCl2反应生成不溶于水的AgCl沉淀。 1．首先要配制0.010 mol·L－1的AgNO3溶液，若要配制AgNO3溶液100 mL，需要哪些玻璃仪器？ 提示：100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。 2．需要AgNO3固体多少g？可以使用托盘天平称量吗？ 提示：0.170 g；不能使用托盘天平，应用电子天平或分析天平。 3．配制溶液时，小组同学定容摇匀后，发现液面下降，再加水至刻度线，对AgNO3溶液的浓度有何影响？ 提示：偏小。 4．小组用沉降法预处理原油后，用得到的废水进行试验，废水过滤后，取了100 mL，然后进行浓缩，浓缩至10 mL，先用稀硝酸酸化后，然后用AgNO3溶液滴定，沉淀最大量时消耗AgNO3溶液12.00 mL，求浓缩后10 mL废水中Cl－的物质的量浓度(Ag＋＋Cl－===AgCl↓)。 提示：0.012 mol·L－1。 探究目标(四)　石油中的元素 小组查阅资料,得知石油中含有多种稳定的核素。如H、13C、32S、D、33S、34S、12C、36S、16O、14N、17O、T、18O、15N 等。 1．这些核素中，互为同位素的有___________________________ _____________________________________ H、D、T；13C、12C；16O、 17O、18O；14N、15N; 32S、33S、34S、36S。 2．这些核素中，质子数与中子数相等的有______________________，没有中子的是________。 3．画出36S和15N的原子结构示意图。 提示：36S： 、15N： 。 D、12C、32S、16O、14N H 4．石油中N元素和S元素的测定 (1)N元素的测定：N元素的测定常用克氏法，是将石油中的氮元素转化为铵态氮，被硫酸固定成硫酸铵，如何检验硫酸铵中含有铵根离子？ 提示:加入浓的NaOH溶液,加热,有刺激性气味的气体产生,湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明含有铵根离子。 (2)S元素的测定:S元素的测定常用电量法,原理是将石油中的硫转化为二氧化硫,二氧化硫进入滴定池发生如下反应:I2+SO2+2H2O 2HI+H2SO4,如何检验滴定池中含有S? 提示:加入稀盐酸无沉淀生成,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明含有S。 [素养训练] 1.月球的土壤中吸附着数百万吨He,每百吨He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He的形式存在。 (1)月球上的He与地球上的He属于同种元素吗?为什么? 答案:属于同种元素,因为其质子数相等,都是2。 (2)He与He的中子数分别是多少? 答案: 1、2。 2．我国科学家首次在月球上发现的新矿物被命名为“嫦娥石”，“嫦娥石”是一种磷酸盐矿物，理想化学式为Ca8YFe(PO4)7。 (1)已知Y(钇)在橄榄石中的化合价为＋3价，试求Fe元素的化合价。 答案：(1)＋2价 (2)假设把含有0.1 mol Ca8YFe(PO4)7的橄榄石样品溶于足量盐酸中，有少量固体残渣剩余，如何分离出固体残渣？ 答案：过滤 (3)分离残渣后的溶液，转入500 mL容量瓶，洗涤液也转入容量瓶，然后定容，取出100 mL溶液，试问100 mL溶液中钙离子的物质的量浓度是多少？Y3＋的物质的量是多少？ 答案：1.6 mol·L－1；0．02 mol　 (4)画出P原子的原子结构示意图，写出磷化钠的化学式。 答案： ；Na3P 6．(2024·日照高一期末)氢有氕、氘、氚三种同位素，通过：X＋He―→O＋H，Y＋He―→O＋H反应可以人工合成氘和氚。下列说法正确的是(　 ) $$