1、 选修 6 实验化学 第四单元 研究型实验 课题一 物质性质的研究 (教师用书独具) 课标要求 能发现学习和生产、生活中有意义的化学问题，并进行实验探究。 课标解读 1实验研究的思路。 2纯净物和混合物性质比较的实验方法。 3同类物质化学性质的探究实验的思路、方法。 教学地位 本课题内容主要包括实验研究的思路及步骤，纯净物和混合物性质的比较，同类物质 化学性质的探究实验的思路、方法，这些知识在化学实验中考查的内容很广，高考命题的 特点及趋势注定了这节内容在高考中的地位。 (教师用书独具) 新课导入建议 1为什么有人用草木灰来清洗一些厨房用具呢？原因：草木灰中含有少量的碳酸钾， 所以草木灰的水溶
2、液呈碱性，有一定的去污作用。 2为什么把一些贵重的药材浸成药酒饮用呢？原因：酒能慢慢溶解药材中一些有用的 物质，人饮用了药酒，就可以吸收药材中的有用成分，发挥药的作用，但要注意对酒精过 敏的人，饮酒要量力而为。 3现在为什么提倡使用无铅汽油呢？原因：以前为了减少汽油剧烈燃烧所产生的振动， 在汽油中添加了含铅的物质。但铅是重金属，有毒，它会随燃烧后的尾气一同排出，严重 污染环境。 4为什么新建好的房屋不适宜马上入住呢？原因：建房屋用到的熟石灰，它在固化过 程中，跟空气中的二氧化碳作用生成水，所以新建的房屋比较潮湿，为了你的身体健康， 要打开窗户通风换气，最好过一、二个月再入住。 5为什么白铁桶就
3、是镀锌的铁皮桶不能贮存酸性食品？锌是一种白色柔软而有光泽的 金属，它易溶于酸性溶液。如在白铁桶或其他镀锌器皿内配制或贮存酸性食品、饮料，锌 即以有毒的有机酸盐的形式溶入食品中，人食后有中毒的危险。因此，使用镀锌容器时， 切勿用它来盛装酸性菜肴、汤水、酒类、果汁、牛奶等饮料。 上述这些其实都与物质的性质密切相关，那么这节课我们来探究物质的性质和反应规 律的一般策略和方法。 教学流程设计 课前预习安排： 看教材 P5659 填写课前自主导学并完成思考交流，建议同学之间可进行讨论交流 师生互动完成探究 1 纯净物与混合物比较，互动方式可导 入 新 课 ， 本 课 时 教 学 地 位 分 析 利用问题
4、导思，教师通过例 1 对探究 1 进行总结，指导学生完成变式训练 1 及当堂双基达 标 2、4 检验学生对探究点的理解掌握情况师生互动完成探究 2 金属镁、铝、锌化学性质 的比较，互动方式可利用问题导思，教师通过例 2 对探究 2 进行总结指导学生完成变式训 练 2 及当堂双基达标 1、3、5 检验学生对探究点的理解掌握情况 布 置 作 业 完 成 课 后 知 能 检 测 先 由 学 生 总 结 本 课 时 主 要 内 容 ， 师 生 再 共 同 完 成 课 堂 小 结 课 标 解 读 重 点 难 点 1.能设计实验，比较纯净物和混合物的性质。 2.能设计实验获得镁、铝、锌的一些化学性 质及有
5、关的反应规律。 3.通过实验，比较研究不同物质性质的方法， 并运用这一方法研究、获得某些物质性质的 知识。 1.纯净物与混合物性质的比较。(重点) 2.金属镁、铝、锌化学性质的探究。(重点) 3.同类物质性质探究的方法。(难点) 化学实验探究主要包括的四个步骤 1.明确要想知道什么或证明什么，也就是要提出欲探究的问题，即实验目的。 2根据实验的目的，选择合适的方法，包括合适的反应、仪器、条件等，设计出实验 探究的具体步骤。 3认真细致地进行实验，如实记录数据、现象。 4对实验结果进行认真的整理、讨论、分析，得出结论。 纯净物与混合物性质的比较 1.组成比较 纯净物是由一种物质组成，混合物是由两
6、种或两种以上物质组成。 2相关知识 (1)水的物理性质：纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道的液体。 101 kPa 时，水的凝固点为 0 ，沸点为 100 。4 时，水的密度最大，为 1 gcm3 。 (2)合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属熔合在一起形成具有金属特性的物质。 合金的熔点低于组成合金各金属的熔点，硬度变大。 3比较纯水和水溶液的凝固点 (1)实验原理：两种以上纯净物混合之后，往往会表现出不同于 任一成分纯净物的新性 质。如，不同液体凝固温度或不同液体相同温度下凝固的难易程度不同。 (2)实验步骤：取甘油溶液和蒸馏水各半试管( 等量)，再各插入一支细木条，备用。 向盛有
7、冰水共存物的烧杯中加入 45 药匙粗盐，搅拌，使其温度下降至56 后， 将上述两支试管同时置于冰盐混合物中冷却。67 min 后，同时取出两支试管，观察到试 管内的甘油溶液没有凝固，蒸馏水已经凝固，动一动两支试管中的木条，发现插入蒸馏水 中的木条与蒸馏水凝固在一起，而插入甘油溶液中的木条仍能活动。 (3)结论：甘油溶液可作汽车防冻液，氯化钠可作融雪剂， 冰盐水可作制冷剂。这些应 用，都是利用混合物凝固点降低的性质。 金属镁、铝、锌化学性质的探究 金属单质 Mg Al Zn 操作 去除氧化膜的镁条、铝条、锌片分别在空气中、氧气中点燃 现象和结论 在空气中燃烧 在氧气中燃烧 在氧气中燃烧 操作 去
8、除氧化膜的镁条、铝条、锌片分别与同浓度、同体积稀盐酸反应 现象和结论 快 较快 较慢 操作 分别将镁条与铝条以及铝条与锌片用导线连接电流计，插在稀硫酸溶液中 现象和结论 用镁条与铝条连接时镁是 负极 铝条与锌片连接时铝是负极 操作 去除氧化膜的镁条、铝条、锌片分别与同浓度，同体积硫酸铜反应 现象和结论 大量氢气和蓝色沉淀 少量氢气、红色铜析出 红色铜析出 实验结论是活泼性：MgAlZn。 说明：(1)镁与盐溶液反应时，往往会促进盐的水解。如镁与硫酸铜溶液反应时会产生 氢气并生成蓝色沉淀。镁与氯化铁溶液反应一般不发生与铁的置换，而是有氢气与红褐色 沉淀生成。 (2)锌是两性金属，能溶于强碱(Zn
9、2NaOH Na2ZnO2H 2)。锌离子能与氨分 子形成配离子，因此锌也可溶于氨水，而铝离子不能与氨分子形成配离子，因此铝不溶于 氨水。锌溶于氨水的离子方程式：Zn4NH 32H 2O Zn(NH3)42 H 22OH 。 (3)氢氧化锌是两性氢氧化物，能溶于强碱，而且锌离子能与氨分子形成配离子，因此 氢氧化锌可溶于氨水，而氢氧化铝不溶于氨水。氢氧化锌溶于氨水的离子方程式： Zn(OH)24NH 3H2O Zn(NH3)42 2OH 4H 2O。 物质的性质与哪些因素有关？举例说明。 【提示】 物质的性质与其组成成分和混合状态有关。例如硫酸浓度不同，沸点不同， 冰盐混合时混合均匀可获得较低温
10、度，合金性质与组分金属的差异等。 纯净物与混合物比较 【问题导思】 为什么生铁的抗腐蚀性较差？ 【提示】 在潮湿环境中生铁容易形成铁碳原电池。 什么是合金？合金有哪些优点？ 【提示】 合金是由两种或两种以上金属或金属与非金属熔合在一起形成具有金属特 性的物质。 合金的优点：a.抗腐蚀性增强 b硬度大于成分金属的硬度 c熔点低于成分金属的熔点 金属单质与合金比较(以 Fe 与生铁为例 ) 比较项目 铁 生铁 密度 7.86 gcm3 7.85 gcm3 硬度 较小 较大 熔点 较高 较低 抗腐蚀能力 较强 较弱 (2013中山高二质检) 铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是( ) A不
11、锈钢是铁合金，只含金属元素 B一定条件下，铁粉可与水蒸气反应 C铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应 D在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀 【解析】 任何铁合金中都或多或少含有碳元素，A 错；铁和铁合金都能与盐酸反应， C 错；锌在空气中形成致密氧化膜保护了铁不被腐蚀，D 错。 【答案】 B 1下列说法正确的是( ) A所有不锈钢都只含有金属元素 B我国流通的硬币材质是金属单质 C广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具 D镁合金的硬度和强度均高于纯镁 【解析】 解答本题不仅要注意合金的性能以及组成金属的化学性质，而且还要联系 实际进行分析判断。 选项 内容指向联系分析 结论 A 不锈钢中除含有金属
12、元素外，还含有碳元素，有的还可能含有硅元素 错误 B 硬币材质是合金 错误 C 铝是较活泼金属，在海水中易被腐蚀 错误 D 合金的硬度、强度高于组成合金的各成分金属 正确 【答案】 D 【教师备课资源】 拓展实验 (1)比较蔗糖溶液与纯水的凝固点。 实验基本程序与操作参见比较纯水与水溶液的凝固点的实验。 (2)自制等体积的纯水冰棍和糖水冰棍，观察、比较、分析它们的结晶状况有什么不同， 并试着解释其中的原因。(提示：与凝固点、溶解度或密度有关) 可以配制较高浓度的糖水，建议浓度为 20%。 取等体积的纯水和糖水，观察凝固前后体积的变化。 两者凝固时均匀程度不同，纯水冰棍结晶均匀，糖水冰棍结晶不均
13、匀，若糖水浓度 较大，最终可能有晶体析出或有不凝固的高浓度液体。糖水冰棍先凝固的部分糖含量较低， 后凝固的部分糖含量较高，通过品尝可以区分。与糖水凝固相比较，盐水的实验效果更好， 一定浓度(23%)的盐水凝固时可以有氯化钠晶体析出。 实验所需时间较长，建议作为家庭小实验完成，同学们可以通过控制实验条件，得 出在什么浓度下实验效果最佳。 (3)酸的性质研究。(提示：比较不同的酸，如盐酸、醋酸、柠檬酸的物理性质、化学性 质) 参考方案：同种酸不同浓度时的性质比较。例如，冰醋酸与 1 mol/L 的稀醋酸溶液 的导电性比较；冰醋酸稀释过程中导电性的变化；稀硫酸与浓硫酸性质的比较等。 参考方案：不同酸
14、的物理性质和化学性质的比较，如苯甲酸、乙二酸、冰醋酸等。 (4)不同金属形成阳离子倾向的比较。( 提示：比较不同活泼金属与铜组成的原电池的电 压) 溶液中不同金属形成阳离子倾向的比较，即金属活动性的比较。可以将复习判断金属 活动性顺序的方法作为问题的引入，以这些方法为依据，设计实验方案。 参考方案：比较不同金属与酸的反应，由反应的剧烈程度判断不同金属形成阳离子的 倾向。反应的难易与金属活动性和酸中氢离子的浓度有关，因此可以观察不同金属与固定 浓度盐酸的反应。还可以将金属加入同体积的蒸馏水中，向蒸馏水中逐滴加入一定浓度的 盐酸，不同金属开始出现气泡时，加入的盐酸的量不同，同样可以比较不同金属形成
15、阳离 子的倾向。 例如，我们可以选择金属 Mg、Al、Zn、Fe、Cu 和盐酸为反应物，按下表的方案进行 实验。 金属 0.1 mol/L 盐酸(记录反应的剧烈程度) 在约 2 mL 蒸馏水中加入金属后，滴加 0.1 mol/L 的盐酸(记录出现气泡时，加入 的盐酸的量) Mg Al Zn Fe Cu 将两种金属组成的合金溶于盐酸，再滴入足量的 NaOH 溶液，开始出现白色 沉淀并逐渐增多，当 NaOH 溶液加到一定量时，白色沉淀减少但不完全消失，这种合金是( ) AFeAl 合金 BZnAl 合金 CCuMg 合金 DMgAl 合金 【解析】 Fe、Al、Zn、Mg 与盐酸反应生成 Fe2
16、、Al 3 、Zn 2 、Mg 2 ，逐滴滴入 NaOH 溶液后分别生成 Fe(OH)2、Al(OH) 3、Zn(OH) 2、Mg(OH) 2，都是白色沉淀，但 Fe(OH)2 在空气中易被氧化成红褐色的 Fe(OH)3，故 A 不符合题意；Zn(OH) 2、Al(OH) 3 能溶于过量 的 NaOH 溶液中，故 B 组生成的沉淀能全溶，C 组生成的沉淀是 Mg(OH)2，不能溶于过量 的 NaOH 溶液中，因此只有 D 选项符合题意。 【答案】 D 金属镁、铝、锌化学性质的比较 【问题导思】 能否用电解 AlCl3 的方法制备金属铝？ 【提示】 不能，因为 AlCl3 为共价化合物。 镁、锌
17、能否像铝一样都能与强碱反应？ 【提示】 镁、锌都属于较活泼的金属，但镁比锌活泼，不能和强碱反应，锌能与强 碱反应放出氢气，具有两性。 镁 (Mg) 铝(Al) 锌(Zn) 在周期表中的位置 第三周期 A 族 第三周期 A 族 第四周期B 族 常见化合价 2 3 2 晶体类型 金属晶体 特 点 常温下，在空气中能形成一层致密的保护膜，有抗腐蚀性 化学性 质 与非 金 属反 应 方 程 式 2MgO 2 2MgO 点 燃 Mg S MgS 4Al3O 2 2Al2O 点 燃 3 2ZnO 2 2ZnO 点 燃 Zn S ZnS 2Al3S Al2S3 离子 方程式 Mg 2H Mg2 H2 2Al
18、6H 2Al3 3H 2 Zn2H Zn2 H 2 与非 氧化 性酸 反应 特点 镁与酸反应比铝剧烈，铝比锌剧烈 与 酸 反 应 与强 氧化 性酸 反应 无钝化现象 遇冷浓硫酸、冷浓 硝 酸有钝化现象 无钝化现象 与强碱 溶液反 应 不反应 2Al2NaOH2H 2 O 2NaAlO23H 2 Zn2NaOHNa 2ZnO 2 H 2 化学性 质 与某些 氧 化物反 应 2MgCO 2 2Mg 点 燃 OC 铝热反应： 2AlFe 2O3 高 温 2FeAl 2O3 3MnO2 4Al 2A 高 温 l2O33Mn 存在形态 化合态 冶炼 电解熔融 MgCl2 电解 Al2O3 与冰晶石的熔融
19、物 用碳还原氧化锌 用途 制轻合金、照明弹 等 制电线、冶炼稀有 金属、制轻合金 镀锌工业、制造合金( 如黄铜)、作电极 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( ) 选项 实验操作 现象 解释或结论 A Al 箔插入稀 HNO3 中 无现象 Al 箔表面被 HNO3 氧化，形成致密的氧化膜 B Zn 片插入 NaOH 溶液中 有无色气体 产生 Al 和 Zn 都能与强碱溶液反应 C 将表面积相等的 Mg、Al、Zn 片投入浓度相等温度相同的盐 酸中 产生气泡的 速率相等 Mg、Al、Zn 的金属性强弱相 同 D 将点燃的镁条伸入到盛满 CO 2 的集气瓶中 火焰熄灭 CO2 有灭火作用
20、 【解析】 A 项，稀 HNO3 不能将铝钝化，因此现象应为 Al 箔逐渐溶解并产生气体； C 项，金属性 MgAlZn，与盐酸反应产生 H2 的速率为 MgAlZn；D 项，2MgCO 2 2MgOC，在 CO2 中 Mg 条继续燃烧，CO 2 灭火是有条件的。 点 燃 【答案】 B , 锌盐、铝盐与碱反应时，注意控制加入试剂的量与顺序。通过实验体会反应物量的变 化对化学反应的影响。, ) 2等量镁铝合金粉末分别与下列 4 种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是( ) A2 molL 1 H2SO4 溶液 B18 mol L1 H2SO4 溶液 C6 mol L1 KOH 溶液 D3 mol
21、L 1 HNO3 溶液 【解析】 A 项中镁铝均与其反应产生氢气最多； B 项中浓 H2SO4 使铝钝化；C 项中 KOH 溶液不与镁反应；D 项中 HNO3 与镁铝反应不能生成氢气。 【答案】 A 1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”) 。 (1)纯铁的熔点比生铁的低( ) (2)镁条与铝条连线构成原电池，一定是镁条做负极( ) (3)Zn(OH)2 能溶于氨水，Al(OH) 3 也能溶于氨水( ) (4)等质量的铝分别与足量的稀 H2SO4 和 NaOH 溶液反应，生成的 H2 量相等( ) 【答案】 (1) (2) (3) (4) 2合金有许多特点，如 NaK 合金为液体，而 Na
22、和 K 的单质均为固体。据此，试推 测：生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是( ) A纯铁 B生铁 C碳 D无法确定 【解析】 一般来说，合金的性质并不是各成分金属(或非金属) 性质的“平均值” 。合 金的性能在许多方面优于各成分金属(或非金属) 。例如，合金的硬度一般比它的各成分金 属的大，多数合金的熔点一般也比它的各成分金属的低。生铁是铁碳合金，其熔点要低于 纯铁和碳。 【答案】 B 3(2013无锡高二检测)下列实验不能达到预期目的的是( ) 代号 实验 实验目的 A 观察镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应的剧 烈程度 比较镁与铝的金属性强弱 B 同温下测定相同浓度的 Na2CO3 和
23、Na2SO4 溶液的酸碱性 比较硫酸与碳酸的酸性强弱 C AlCl3、MgCl 2 溶液中通入过量氨气 比较镁与铝单质的还原性强弱 D 同温下用同一电路分别测定同浓度的盐酸和某 一元酸溶液导电能力 比较该一元酸与盐酸酸性的强弱 【解析】 AlCl 3、MgCl 2 和氨水的反应为复分解反应，没有化合价的变化，不能比较 镁、铝单质还原性的强弱。 【答案】 C 4(2013衢州高二检测)通过下列实验探究物质性质得出的结论，其中不合理的是( ) A甲实验中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹可以说明黄铜的硬度比铜片大 B乙实验既可以说明分子在不停地运动着，又可以说明氨水显碱性 C丙实验既可以说明二氧化碳易溶于
24、水，又可以说明二氧化碳具有酸性 D丁实验既可以说明一氧化碳具有还原性，又可以说明一氧化碳具有可燃性 【解析】 丙实验，往瓶子中加水，会排出气体，不能说明 CO2 溶于水，也不能说明 CO2 具有酸性。 【答案】 C 5(2013嘉兴高二检测)写出下列反应的离子方程式： (1)在氯化锌溶液中加入过量的氨水 _。 (2)在硫酸铜溶液中加入过量的浓氨水 _。 (3)氯化银溶于浓氨水_ 。 (4)在 FeCl3 溶液中加入过量的氨水 _。 【解析】 Zn 2 、Cu 2 、Ag 都能与氨分子以配位键相结合分别形成Zn(NH 3)4 2 、Cu(NH 3)42 、Ag(NH 3)2 ，但 Fe3 不能与
25、氨分子形成配位键，因此氢氧化铁沉淀不 溶于氨水。 【答案】 (1)Zn 2 4NH 3 Zn(NH3)42 (2)Cu2 4NH 3 Cu(NH3)42 (3)AgCl2NH 3H2O Ag(NH3)2 Cl 2H 2O (4)Fe3 3NH 3H2O Fe(OH)33NH 4 1下列金属不能在氧气中剧烈燃烧的是( ) AMg BAl CFe DCu 【解析】 镁在空气中能被点燃而剧烈燃烧，因此有些反应可用镁来“引火” ，如铝热 反应；铝和铁虽不能在空气中被点燃，但在氧气中能被点燃，与氧气剧烈反应而燃烧；铜 在空气中或在氧气中加热，但反应不剧烈(不能称为燃烧)，铜被氧化为黑色的氧化铜。 【答案
26、】 D 2用铜锌合金制成的假金元宝欺骗人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是 ( ) A测定密度 B放入硝酸中 C放入盐酸中 D观察外观 【解析】 金元宝主要成分是铂、金等贵重金属，密度大于铜锌合金；铜锌合金能与 硝酸、盐酸发生反应而表面被腐蚀，而铂、金不会与硝酸、盐酸发生反应；金元宝与铜锌 合金外观酷似，难以用肉眼区别。 【答案】 D 3(2013江都高二检测)下列叙述中，正确的是 ( ) A常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应 B两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前 者多 C合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都高 D工业上常利用铝热反应冶炼难熔的金属，如
27、钒 【解析】 A 项中常温下铝遇到浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象，是由于与其反应生成 一层致密氧化膜阻碍继续反应，而不是不反应。B 项中 Al 既与酸反应又与碱反应，但都有 关系：2Al3H 2，足量酸或碱，等质量的铝反应放出 H2 一样多。C 项中合金的熔点低于 各成分金属的熔点。 【答案】 D 4(2013丰县高二检测)锌粉、铝粉、镁粉的混合物 a g 与一定量的某浓度的稀硫酸恰 好完全反应，蒸发水分后得固体(不含结晶水) b g，则反应中生成的氢气为 ( ) A(ba)/48 g B(ba)/49 g C(ba)/98 g D无法计算 【解析】 锌粉、铝粉、镁粉的混合物 a g 最后得固体(
28、不含结晶)b g 即为相应金属的 硫酸盐，( ba) g 为 SO 的质量，综合电荷守恒“SO 2H H 2”，m(H 2)(ba)24 24 /48 g。 【答案】 A 5某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有 关实验现象(见表，表中的“ 实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应的关系) 。 实验步骤 实验现象 将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入 少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加 酚酞溶液 A.浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出 “嘶嘶”的响声，随之消失，溶液变成红色 向新制得的 Na2S 溶液中滴加新制的氯水 B.有气体产生，溶液变成浅红色 将一
29、小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水 中 C.剧烈反应，迅速产生大量无色气体 将镁条投入稀盐酸中 D.反应不十分剧烈，产生无色气体 将铝条投入稀盐酸中 E.生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失 向 AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液至过量 F.生成淡黄色沉淀 请你帮助该同学整理并完成实验报告。 (1)实验目的：研究_元素性质递变规律。 (2)实验用品： 试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制 Na2S 溶液，AlCl 3 溶液， NaOH 溶液，酚酞溶液等。 仪器：_，_，_，试管夹，胶头滴管，镊子，小刀，玻 璃片，砂纸，火柴等。 (3)实验内容：(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和的化
30、学方程式) 实验步骤 实验现象 (填 AF) _，_。 (4)实验结论：_。 【答案】 (1)同一周期 (2)烧杯 试管 酒精灯 (3)B F A C D E Mg2H 2O Mg(OH)2H 2 Na 2SCl 22 NaClS (4)同一周期元素从左到右，金属性减弱，非金属性增强 6(2013平湖高二检测)下表是某种常见金属的部分性质： 颜色状态 硬度 密度 熔点 导电性 导热性 延展性 银白色固 体 较软 2.70 gcm 3 660.4 良好 良好 良好 将该金属投入冷水中无变化，投入稀盐酸中可产生大量的无色气体。试回答： (1)推断该金属可能的一种用途：_，该金属的活泼性比铜 _(填
31、“强”或 “弱”)。 (2)请自选试剂，设计不同的实验方案探究该金属与铁的活泼性强弱，并完成下表： 猜想 验证方法 预测实验现象 该金属比铁活泼 该金属活泼性比铁弱 【解析】 本题考查了金属的性质及验证金属活泼性的实验设计(利用金属间的置换反 应或原电池原理等)。不能将该金属投入到 FeCl3 溶液中来判断该金属与铁的活泼性强弱。 【答案】 (1)电线电缆(或加热器皿等 ) 强 (2) 猜想 验证方法 预测实验现象 该金属比铁 活泼 将该金属投入到 FeCl2 溶液中 溶液的浅绿色逐渐消失 该金属活泼 性比铁弱 将该金属与铁片、稀硫酸溶液组成原 电池 铁片溶解，该金属上有气泡产生 7.为了探究
32、过氧化氢的性质，设计如下实验方案，请回答相关问题。 (1)过氧化氢的酸性研究。 已知过氧化氢的酸性比碳酸还要弱，能否用石蕊试液检验_(填“能”或“不 能”) ，原因是_。 为了验证过氧化氢是一种很弱的酸，请选择一种最合适的盐溶液与其反应 _。 A碳酸钠溶液 B碳酸氢钠溶液 C硫化钠溶液 D偏铝酸钠溶液 (2)不稳定性。 某实验小组进行下列实验：测定用 H2O210 mL 制取 150 mL 氧气所需时间/min 反应条 件 30%H2O2 15%H2O2 10%H2O2 5%H2O2 加热 6 8 9 10 MnO2 不 加热 反应剧烈 反应剧烈 1 HClO；加 ：Ag Cl AgCl，平衡
33、移动；加：平衡移动，但 HClO 的浓度降低。 【答案】 A 8常用氯气给自来水消毒，某学生用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品 变质的是( ) A石蕊 B硝酸银 C亚硫酸钠 D氯化铝 【解析】 Cl 2 溶于水会部分发生下列反应： Cl2H 2O HClHClO。HClO 可使 石蕊氧化褪色；HCl 跟 AgNO3 反应：AgNO 3HCl AgClHNO 3；Cl 2 氧化 Na2SO3 即 Cl2Na 2SO3H 2O 2HClNa 2SO4；Cl 2 不跟 AlCl3 反应。 【答案】 D 9(1)维生素 C 的结构简式如下图，它的分子式是_。 (2)由于它能防治坏血病，又称为
34、抗坏血酸。维生素 C 溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液 颜色变红，说明维生素 C 溶液具有 _性；在维生素 C 溶液中滴入少量蓝色有淀粉的 碘水，可观察到的现象是蓝色褪去，说明维生素 C 具有_性。 (3)用如图所示的实验可以初步比较苹果汁和橙汁中维生素含量的多少。要得出正确的 结论，实验过程中不需要控制的条件是_。 A烧杯的大小必须完全相等 B烧杯中的淀粉碘溶液的浓度必须相等 C胶头滴管滴出的每滴果汁的体积必须相等 D胶头滴管滴出的滴数必须相等 【解析】 由结构简式可以看出其分子式为 C6H8O6，加入石蕊后显红色，说明其水溶 液呈酸性，维生素 C 具有还原性，可被 I2 氧化，因此含有淀粉的碘
35、水蓝色会褪去。 【答案】 (1)C 6H8O6 (2) 酸 还原 (3)AD 10过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀 菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，测定过氧化氢的含量。 请填写下列空白： (1)移取 10.00 mL 密度为 g/mL 的过氧化氢溶液至 250 mL_(填仪器名称) 中， 加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液 25.00 mL 至锥形瓶中，加入稀硫酸酸 化，用蒸馏水稀释，作被测试样。 (2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下： 2MnO 5H 2O26H 2Mn2 8H 2O5O 2 4 (3
36、)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入_( 填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴 定到达终点的现象是 _。 (4)重复滴定三次，平均耗用 c mol/L KMnO4 标准溶液 V mL，则原过氧化氢溶液中过 氧化氢的质量分数为_。 (5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_( 填“偏高” 、 “偏低”或“不变”)。 【解析】 (1)配制一定物质的量浓度的溶液，要使用相应规格的容量瓶。 (3)由于 KMnO4 标准溶液具有强氧化性，只能使用酸式滴定管。滴定达到终点的现象是：滴入一滴 KMnO4 溶液，溶液呈浅红色，且 30 秒内不褪色。 (4)2MnO 5H 2O2 4 2 5 c
37、mol mol V1 000 52 cV1 000 w(H2O2) 100% 52cV1 00034 g25025 10.00 g %。 17cV2 (5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，有一部分溶液占据了气泡的体积 ， 并没有滴入锥形瓶中，则测定结果偏高。 【答案】 (1)容量瓶 (3) 酸式 滴入一滴 KMnO4 溶液，溶液呈浅红色，且 30 秒内不 褪色 (4) % (5)偏高 17cV2 课题三 综合实验设计(选学) (教师用书独具) 课标要求 1能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并予以评价和优化。 2能通过化学实验收集有关数据，并科学地加以处理。 3能对实验现象做
38、出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学 变化的规律。 课标解读 1熟悉各类实验的仪器使用，学会综合实验设计，培养综合实验设计创新思想。 2能通过化学实验收集有关数据，并科学地加以处理。 3能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学 变化的规律。 教学地位 本课题是选修 6 中最后一节，为选学内容，但本节课涉及到的内容也比较重要，如启 普发生器的使用，创新实验的设计等在近年全国高考的理综测试卷中，每年都至少有一道 化学实验试题具有开放性的特征，所以本节课也不能忽视。 (教师用书独具) 新课导入建议 美国“阿波罗登月计划”总指挥韦伯在“阿波罗”登月
39、成功后曾说：“阿波罗计 划中没有一项新发明的技术，都是现成的技术，关键在于综合。 ” 综合也是创新，实验设计创新是建立在课本的基础实验之上，没有基本实验方法与技 能就谈不上实验设计的创新，实验的创新是实验的生命，它包括新实验的设计和旧实验的 改进，实验设计的创新往往体现在以下方面，即：一个实验的多种现象，一个实验现象的 多种原因，一种仪器的多种用途，一个用途的多种装置，一个仪器的多种用法，一种物质 的多种制法，一组物质的多种鉴别方法等。这对培养我们的发散思维具有重要的作用和意 义。 在本课题中，我们将综合利用现已掌握的各种知识和技能，进行实验设计上的“创新” 尝试。 教学流程设计 课 前 预
40、习 安 排 ：看 教 材 P63 66完 成 课 前 自 主 导 学 中 的 思 考 交 流 导 入 新 课 ， 本 课 时 教 学 地 位 分 析 师生互动完成探究 1 启普发生器的组成工作原理、应用，互动方式可利用问题导思，教师 通过例 1，对探究 1 进行总结，指导学生完成变式训练 1 及当堂双基达标 1、2、3 检验学 生对探究点的理解掌握情况师生互动完成探究 2 实验方案的设计与评价，互动方式可利 用问题导思，教师通过例 2 对探究 2 进行总结指导学生完成变式训练 2 及当堂双基达标 4、5、6、7 检验学生对探究点的理解掌握情况 布 置 作 业 完 成 课 后 知 能 检 测 先
41、 由 学 生 总 结 本 课 时 主 要 内 容 ， 师 生 再 共 同 完 成 课 堂 小 结 课 标 解 读 重 点 难 点 1.能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案， 并予以评价、优化。 2.综合运用已有知识、技能，充分调动潜能，培 养创新思维，体验创新乐趣。 1.综合实验设计的创新。(重点 ) 2.综合实验设计实践。(难点) 装置的改进与创新 1.启普发生器 (1)组成：启普发生器由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。 (2)工作原理：(以稀硫酸和锌粒制 H2 为例) 打开活塞，容器内压强与外界大气压相同，球形漏斗内的稀硫酸在重力作用下流到容 器内，与锌粒接触，产生氢气；关上活塞后，
42、氢气继续生成，此时容器内的压强大于外界 大气压，压力将酸液压回球形漏斗，使酸液与锌粒脱离接触，氢气不再产生。 (3)使用范围 启普发生器适用于块状固体与液体试剂在常温条件下制取气体。如氢气、二氧化碳等 气体。 (4)气密性的检验 使用前应先检查装置的气密性，方法是开启旋塞，向球形漏斗中加水，当水充满容器 下部的半球体时关闭旋塞，继续加水，使水上升到球形漏斗中。静置片刻，观察水面是否 下降，如果下降说明漏气，反之不漏气。 2如右图所示，准备好装置和试剂，确信烧瓶塞紧后，将滴管内水滴入烧瓶，观察到 的现象是烧瓶内的气球膨胀，原因是：滴入水后，大量气体溶解于水，使烧瓶内压强减小， 小于大气压，利用大
43、气压使气球在烧瓶内膨胀。此实验的原理与喷泉实验原理相似。 1图中两个气体发生装置有什么异同？各有什么特点？ 气体发生装置 【提示】 仪器不同、装置不同，但所依据的原理相同，都适用于块状固体跟液体的 反应，不需要加热。 3用玻璃管弯制成的 U 形管、 T 形管、软胶管、弹簧夹等连接成如右图所示装置。 U 形管中加入适量红色水溶液，即得简易 U 形气压计。 将此装置用于以下实验： 溶解热效应、反应热效应实验 实验时，先按图示将实验装置连接好。在 U 形管内加入少量品红溶液( 或红墨水)。打 开 T 形管上的弹簧夹，使 U 形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧弹簧夹。然后将 A 中液体逐滴滴入 B
44、 中，观察现象。 用此装置实施放热、吸热过程的方法及现象如下表所示： 反应物 A B U 形管中的现象 实验结论 浓硫酸 水 U 形管中液面左低右高 浓硫酸与水混合放热 水 硝酸铵 U 形管中液面右低左高 硝酸铵与水混合吸热 水 过氧化钠 U 形管中液面左低右高 Na2O2 与水反应 放热 证明、测定空气中的氧气参与氧化还原反应实验 将铁钉放在如下图所示的试剂瓶中，用饱和食盐水浸泡，过一段时间观察，U 形管中 液面右低左高，说明发生的是吸氧腐蚀，相关的电极反应式为负极： 2Fe4e 2Fe2 ；正极：O 22H 2O4e 4OH 。 可见，此装置的应用可以归纳为两类：有气体量变化(增加或减少)
45、 的实验，如上述实 验；有温度变化从而使气体体积发生变化的实验，如上述实验。 综合实验设计程序 1.确定实验设计项目。 2前期准备工作 针对所选项目相关的知识、仪器、技术等问题查阅资料，做好理论、技术和装置上的 准备。 3提出设计方案初稿。 4检验设计实验的效果。 5写出实验设计报告。 报告中应包括实验名称、实验目的、实验原理、实验用品、实验安全、实验装置图、 实验步骤和实验现象记录，对记录的整理分析及实验结论等。 2化学实验方案设计的一般思路是什么？ 【提示】 实验设计的创新 【问题导思】 实验设计的创新包括哪些方面？ 【提示】 包括实验原理、实验装置、实验效果、实验步骤与程序、实验安全等方
46、面 的创新。 实验装置、仪器的创新指哪些方面？ 【提示】 主要包括仪器的新用途、替代物、重新组合、装置的改进等方面。 实验设计的创新包括以下几个方面： (1)实验原理的创新，如与其他学科的综合、新反应的应用、新的检测手段的应用等。 (2)实验装置、仪器的创新，如仪器的新用途、替代物、重新组合、装置的改进等。 (3)实验效果的创新，如视觉效果实验现象明显( 如颜色变化、能量变化、气体的产 生等) 、应用多媒体手段放大或模拟、现代实验技术( 数字化采集器、光谱分析法 )的应用等。 (4)实验步骤与程序的创新，如简化、快速、安全等。 (5)实验安全的创新，如有毒药品的替换、消除实验污染安全装置的设计等。 (2012上海高考)碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3是一种用途广泛的化工原料，实验 室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下： 步骤一：废铜屑制硝酸铜 如图，用胶头滴管吸取浓 HNO3 缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量)，充分反 应后过滤，得到硝酸铜溶液。 步骤二：碱式碳酸铜的制备 向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热至 70左右，用 0.4 mol/L 的 NaOH 溶液调节 pH 至 8.5，振荡，静置，过滤
