高中鲁科版第2章 元素与物质世界第1节 元素与物质的分类教案

一、硅及其化合物之间的相互转化

图中标号所代表的化学方程式为

①Si＋O2SiO2

②2C＋SiO2Si＋2CO↑

③Si＋2F2SiF4

④SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑或

SiO2＋CaOCaSiO3

⑤SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑或

2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O

⑥Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑

⑦4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O

二、铝及其化合物之间的相互转化

图中标号所代表的化学方程式为

①4Al＋3O22Al2O3

②2Al＋3SAl2S3

③2Al＋3Cl22AlCl3或

2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑

④2Al2O34Al＋3O2↑

⑤Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O

⑥AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl或

AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl

⑦Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O

⑧Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]

⑨2Al(OH)3Al2O3＋3H2O

⑩Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]

⑪Na[Al(OH)4]＋HCl===Al(OH)3↓＋NaCl＋H2O

三、铜及其化合物之间的相互转化

图中标号所代表的化学方程式为

①2Cu＋O22CuO

②Cu＋Cl2CuCl2

③2Cu＋SCu2S

④2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3

⑤Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑

⑥CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O

四、化学材料

1．无机非金属材料

传统无机非金属材料：如玻璃、水泥、陶瓷等。

新型无机非金属材料：如高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等。

2．金属材料

黑色金属材料：通常包括铁、铬、锰及其合金。

有色金属材料：除黑色金属材料以外的其他所有金属及其合金。

3．复合材料

复合材料由基体和增强体两部分构成，基体起黏结作用，增强体起骨架作用。如玻璃钢、隔热陶瓷瓦等。

1.定量规律

(1)1 mol n价金属失去n mol电子，可从酸溶液中置换出n g H2(消耗n mol H＋)。

M＋nH＋===Mn＋＋H2↑

    n mol        n g

(2)金属与酸反应失去电子的物质的量＝产生氢原子的物质的量。

(3)相同物质的量的金属与足量酸反应产生H2的物质的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比。

2．常用方法

(1)守恒法

守恒法是化学计算的常用方法，包括原子守恒(质量守恒)、电荷守恒、得失电子守恒等。

(2)平均值法

①金属的摩尔电子质量(失去1 mol电子时的质量)：

金属的摩尔电子质量＝

如Al为9 g·mol－1 e－、Mg为12 g·mol－1 e－、Na为23 g·mol－1 e－，利用金属的摩尔电子质量可较简捷地计算。

②平均摩尔电子质量：两种或两种以上金属的混合物在反应中转移1 mol电子的质量。

1．将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L－1的盐酸中，同温、同压下产生的气体体积比是(　　)

A．1∶2∶3　 B．6∶3∶2

C．3∶1∶1   D．1∶1∶1

[答案]　C

2．两种金属混合物共15 g，投入足量的盐酸中，充分反应得11.2 L H2(标准状况)，则原混合物组成肯定不能为下列的(　　)

A．Mg、Ag   B．Fe、Mg

C．Al、Zn   D．Mg、Al

[答案]　D

解图像题三步曲——“一看”“二想”“三判断”

(1)“一看”(看图像)

①看面：弄清纵、横坐标的含义。

②看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。

③看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、拐点、最高点与最低点等。

④看量的变化：弄清是浓度变化、物质的量的变化还是转化率的变化。

⑤看要不要作辅助线。

(2)“二想”

看完线后联想该物质所涉及的化学方程式。

(3)“三判断”

通过分析，依据化学方程式，做出正确判断。

3．将物质X逐渐加入Y溶液中，生成沉淀的物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示。符合图示情况的是 (　　)

C　[氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液，先发生反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，生成Al(OH)3沉淀，当氯化铝溶液反应完后，再滴入氢氧化钠溶液发生反应：Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，沉淀溶解至最后消失，所以前后两个过程氢氧化钠的物质的量之比为3∶1，不符合图中所示情况，故A错误；氢氧化钠溶液中滴入氯化铝溶液，先发生反应：Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，不生成沉淀，当氢氧化钠溶液反应完后，再滴入氯化铝溶液发生反应：3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓，生成沉淀直到最大，不符合图中所示情况，故B错误；四羟基合铝酸钠溶液中加入盐酸，先发生反应：[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，生成Al(OH)3沉淀，当四羟基合铝酸钠溶液反应完后，再继续加入盐酸发生反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，沉淀消失，所以前后两个过程HCl的物质的量之比为1∶3，符合图中所示情况，故C正确；四羟基合铝酸钠溶液加入盐酸中，先发生反应：[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O，不生成沉淀，当盐酸溶液反应完后，再滴入四羟基合铝酸钠溶液：3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓，生成沉淀直到最大，不符合图中所示情况，故D错误。]

4．某溶液中可能含有H＋、NH、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、SO等离子，当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随加入的溶液中NaOH的物质的量的变化如图所示：

[已知：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，且Fe(OH)3难溶于水；NH＋OH－===NH3·H2O]

(1)由此可知，该溶液中肯定含有的离子是                ，且各离子的物质的量之比为                           ；

(2)肯定不含的阳离子是        。

[解析]　开始加入2 mol NaOH时，溶液无沉淀产生，说明溶液中有H＋，且其物质的量为2 mol；因为最终沉淀完全溶解，所以溶液中无Mg2＋、Fe3＋，且产生沉淀和沉淀溶解所需的NaOH的物质的量之比为3∶1，所以溶液中有Al3＋且其物质的量为1 mol，当加入5～8 mol NaOH时，发生的反应为NH＋OH－===NH3·H2O，所以溶液中NH为3 mol，而阴离子SO一定含有，根据电荷守恒知，2 mol×1＋1 mol×3＋3 mol×1＝n(SO)×2，则n(SO)＝4 mol。

[答案]　(1)H＋、NH、Al3＋、SO

n(H＋)∶n(NH)∶n(Al3＋)∶n(SO)＝2∶3∶1∶4

(2)Mg2＋、Fe3＋