高高一一化化学学论论文文提提纲纲
高一化学模块I 主要知识及化学方程式
一、 研究物质性质的方法和程序
1. 基本方法:观察法、实验法、分类法、比较法
2. 基本程序:
第三步:用比较的方法对观察到的现象进行分析、综合、推论,概括出结论。
二、 钠及其化合物的性质:
1. 钠在空气中缓慢氧化:4Na+O2==2Na2O
2. 钠在空气中燃烧:2Na+O2点燃====Na2O2
3. 钠与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
现象:①钠浮在水面上;②熔化为银白色小球;③在水面上四处游动;④伴有嗞嗞响声;⑤滴有酚酞的水变红色。
4. 过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
5. 过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
6. 碳酸氢钠受热分解:2NaHCO3△==Na2CO3+H2O+CO2↑
7. 氢氧化钠与碳酸氢钠反应:NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
8. 在碳酸钠溶液中通入二氧化碳:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
三、 氯及其化合物的性质
1. 氯气与氢氧化钠的反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2. 铁丝在氯气中燃烧:2Fe+3Cl2点燃===2FeCl3
3. 制取漂白粉(氯气能通入石灰浆)2Cl2+2Ca(OH )2=CaCl2+Ca(ClO )2+2H2O
4. 氯气与水的反应:Cl2+H2O=HClO+HCl
5. 次氯酸钠在空气中变质:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
6. 次氯酸钙在空气中变质:Ca (ClO )2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
四、 以物质的量为中心的物理量关系
1. 物质的量n (mol )= N/N(A)
2. 物质的量n (mol )= m/M
3. 标准状况下气体物质的量n (mol )= V/V(m)
4. 溶液中溶质的物质的量n (mol )=cV
五、 胶体:
1. 定义:分散质粒子直径介于1~100nm之间的分散系。
2. 胶体性质:
① 丁达尔现象
② 聚沉
③ 电泳
④ 布朗运动
3. 胶体提纯:渗析
六、 电解质和非电解质
1. 定义:①条件:水溶液或熔融状态;②性质:能否导电;③物质类别:化合物。
2. 强电解质:强酸、强碱、大多数盐;弱电解质:弱酸、弱碱、水等。
3. 离子方程式的书写:
① 写:写出化学方程式
② 拆:将易溶、易电离的物质改写成离子形式,其它以化学式形式出现。
下列情况不拆:难溶物质、难电离物质(弱酸、弱碱、水等)、氧化物、HCO3-等。 ③ 删:将反应前后没有变化的离子符号删去。
④ 查:检查元素是否守恒、电荷是否守恒。
4. 离子反应、离子共存问题:下列离子不能共存在同一溶液中:
① 生成难溶物质的离子:如Ba2+与SO42-;Ag+与Cl-等
② 生成气体或易挥发物质:如H+与CO32-、HCO3-、SO32-、S2-等;OH-与NH4+等。 ③ 生成难电离的物质(弱电解质)
④ 发生氧化还原反应:如:MnO4-与I-;H+、NO3-与Fe2+等
七、 氧化还原反应
1. (某元素)降价——得到电子——被还原——作氧化剂——产物为还原产物
2. (某元素)升价——失去电子——被氧化——作还原剂——产物为氧化产物
3. 氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
八、 铁及其化合物性质
1. Fe2+及Fe3+离子的检验:
① Fe2+的检验:(浅绿色溶液)
a) 加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,继而变灰绿色,最后变红褐色。
b) 加KSCN 溶液,不显红色,再滴加氯水,溶液显红色。
② Fe3+的检验:(黄色溶液)
a) 加氢氧化钠溶液,产生红褐色沉淀。
b) 加KSCN 溶液,溶液显红色。
2. 主要反应的化学方程式:
① 铁与盐酸的反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
② 铁与硫酸铜反应(湿法炼铜):Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
③ 在氯化亚铁溶液中滴加氯水:(除去氯化铁中的氯化亚铁杂质)3FeCl2+Cl2=2FeCl3 ④ 氢氧化亚铁在空气中变质:4Fe (OH )2+O2+2H2O=4Fe(OH )3
⑤ 在氯化铁溶液中加入铁粉:2FeCl3+Fe=3FeCl2
⑥ 铜与氯化铁反应(用氯化铁腐蚀铜电路板):2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
⑦ 少量锌与氯化铁反应:Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2
⑧ 足量锌与氯化铁反应:3Zn+2FeCl3=2Fe+3ZnCl2
九、 氮及其化合物的性质
1. “雷雨发庄稼”涉及反应原理:
① N2+O2放电===2NO
② 2NO+O2=2NO2
③ 3NO2+H2O=2HNO3+NO
2. 氨的工业制法:N2+3H2 2NH3
3. 氨的实验室制法:
① 原理:2NH4Cl+Ca(OH)2△==2NH3↑+CaCl2+2H2O
② 装置:与制O2相同
③ 收集方法:向下排空气法
④ 检验方法:
a) 用湿润的红色石蕊试纸试验,会变蓝色。
b) 用沾有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口,有大量白烟产生。NH3+HCl=NH4Cl
⑤ 干燥方法:可用碱石灰或氧化钙、氢氧化钠,不能用浓硫酸。
4. 氨与水的反应:NH3+H2O=NH3•H2O NH3•H2O NH4++OH-
5. 氨的催化氧化:4NH3+5O2 4NO+6H2O(制取硝酸的第一步)
6. 碳酸氢铵受热分解:NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2↑
7. 铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
8. 铜与稀硝酸反应:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
9. 碳与浓硝酸反应:C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O
10. 氯化铵受热分解:NH4Cl NH3↑+HCl↑
十、 硫及其化合物的性质
1. 铁与硫蒸气反应:Fe+S△==FeS
2. 铜与硫蒸气反应:2Cu+S△==Cu2S
3. 硫与浓硫酸反应:S+2H2SO4(浓)△==3SO2↑+2H2O
4. 二氧化硫与硫化氢反应:SO2+2H2S=3S↓+2H2O
5. 铜与浓硫酸反应:Cu+2H2SO4△==CuSO4+SO2↑+2H2O
6. 二氧化硫的催化氧化:2SO2+O2 2SO3
7. 二氧化硫与氯水的反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
8. 二氧化硫与氢氧化钠反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
9. 硫化氢在充足的氧气中燃烧:2H2S+3O2点燃===2SO2+2H2O
10. 硫化氢在不充足的氧气中燃烧:2H2S+O2点燃===2S+2H2O
十一、 镁及其化合物的性质
1. 在空气中点燃镁条:2Mg+O2点燃===2MgO
2. 在氮气中点燃镁条:3Mg+N2点燃===Mg3N2
3. 在二氧化碳中点燃镁条:2Mg+CO2点燃===2MgO+C
4. 在氯气中点燃镁条:Mg+Cl2点燃===MgCl2
5. 海水中提取镁涉及反应:
① 贝壳煅烧制取熟石灰:CaCO3高温===CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH )2 ② 产生氢氧化镁沉淀:Mg2++2OH-=Mg(OH )2↓
③ 氢氧化镁转化为氯化镁:Mg (OH )2+2HCl=MgCl2+2H2O
④ 电解熔融氯化镁:MgCl2通电===Mg+Cl2↑
十二、 Cl-、Br-、I-离子鉴别:
1. 分别滴加AgNO3和稀硝酸,产生白色沉淀的为Cl-;产生浅黄色沉淀的为Br-;产生黄色沉淀的为I-
2. 分别滴加氯水,再加入少量四氯化碳,振荡,下层溶液为无色的是Cl-;下层溶液为橙红色的为Br-;下层溶液为紫红色的为I-。
十三、 常见物质俗名
①苏打、纯碱:Na2CO3;②小苏打:NaHCO3;③熟石灰:Ca (OH )2;④生石灰:CaO ;⑤绿矾:FeSO4•7H2O;⑥硫磺:S ;⑦大理石、石灰石主要成分:CaCO3;⑧胆矾:CuSO4•5H2O;⑨石膏:CaSO4•2H2O;⑩明矾:KAl (SO4)2•12H2O
十四、 铝及其化合物的性质
1. 铝与盐酸的反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2. 铝与强碱的反应:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH )4]+3H2↑
3. 铝在空气中氧化:4Al+3O2==2Al2O3
4. 氧化铝与酸反应:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
5. 氧化铝与强碱反应:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH )4]
6. 氢氧化铝与强酸反应:Al (OH )3+3HCl=AlCl3+3H2O
7. 氢氧化铝与强碱反应:Al (OH )3+NaOH=Na[Al(OH )4]
8. 实验室制取氢氧化铝沉淀:Al3++3NH3•H2O=Al(OH )3↓+3NH4+
十五、 硅及及其化合物性质
1. 硅与氢氧化钠反应:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
2. 硅与氢氟酸反应:Si+4HF=SiF4+H2↑
3. 二氧化硅与氢氧化钠反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
4. 二氧化硅与氢氟酸反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
5. 制造玻璃主要反应:SiO2+CaCO3高温===CaSiO3+CO2↑
SiO2+Na2CO3高温===Na2SiO3+CO2↑
从硅及其化合物在国民经济中的地位来看,从学科发展的角度来看,硅及其化合物在材料科学和信息技术等领域有广泛的用途,在半导体、计算机、建筑、通信及宇宙航行、卫星等方面大显身手,而且它们的应用前景十分广阔;硅酸盐工业在经济建设和日常生活中有着非常重要的地位。无机非金属材料中硅元素唱主角,而含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅为原料。所以,首先介绍硅及其化合物,突出了它在社会发展历程中、在科学现代化中的重要性和应用价值。
从物质存在和组成多样性的角度来看,硅是无机非金属的主角,是地壳的基本骨干元素。自然界中的岩石、土壤、沙子主要以二氧化硅或硅酸盐的形式存在,地壳的95%是硅酸盐矿。所以,介绍硅及其化合物,体现了硅元素存在的普遍性和广泛性。
从认知规律来看,硅元素的主要化合价只有 4价,硅单质比较稳定,硅的化合物知识也比较简单。因此,学生的学习负担比较轻,有利于学习积极性的保护和培养。
本节内容编排有以下特点:
从硅及其化合物的知识体系来看,它由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成。在内容编排上打破常规,首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式——二氧化硅和硅酸盐,接着介绍二氧化硅的性质,再介绍硅酸、硅酸盐的一些性质,最后介绍硅单质。先学习比较熟悉的硅的化合物,再学习单质硅的顺序符合认知规律,有利于学生接受。
从知识内容的安排上来看,重点、非重点把握准确。主干内容保持一定量,并重彩描绘。例如,二氧化硅的知识突出酸性氧化物的性质,在“科学视野”中介绍硅氧四面体结构,了解二氧化硅的一些物理性质,然后以图配文的方式介绍了二氧化硅的用途,最后让学生通过日常生活中的一些事实,以“思考与交流”的方式得出二氧化硅的化学性质。在学习二氧化硅的化学性质时,既介绍了酸性氧化物的共性,又介绍了SiO2的特性,扩展了学生对非金属酸性氧化物的认识。硅酸盐重点介绍硅酸钠溶液的性质和用途。对非重点知识和拓展性内容,采用多种形式来呈现。例如,简要介绍了硅酸的制取原理和硅胶的用途,应用广泛的硅酸盐产品以图片的形式呈现,一些新型陶瓷以“科学视野”的方式介绍,硅酸盐的组成以“资料卡片”的形式介绍,等等。
总之,硅及其化合物知识的介绍,既体现了元素存在的广泛性又体现了应用的前瞻性,既有亲近感又可以使学生开阔眼界,同时也能使学生增强对学习化学的重要性的认识。
本节教学重点:二氧化硅的性质。
本节教学难点:硅酸盐的丰富性和多样性。
教学建议如下:
1. 采用对比的方法,联系碳、二氧化碳等学生已有的知识和生活经验来介绍硅、二氧化硅等新知识。联系和对比是一种有效的学习方法,通过对比可加深对知识的理解,有利于学生对知识的记忆和掌握。因此,应指导学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性、区别和联系。碳和硅是同一主族相邻的两种元素,它们的性质既有相似之处,又有不同之处。在教学时要突出硅的亲氧性强于碳的亲氧性,从而引导学生理解硅的两种存在形式——二氧化硅和硅酸盐。对于SiO2化学性质的教学,可启发学生根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点,把它们的性质一一列出。然后引导学生从硅的亲氧性大,得出常温下SiO2的化学性质稳定;在加热的条件下,SiO2才能与碱性氧化物起反应,等等。
在介绍硅酸时,可以补充这样一个实验:将CO2通入Na2SiO3溶液中,引导学生观察白色胶状沉淀的生成,从而加深对H2SiO3的酸性弱于碳酸的认识。
对于硅单质,主要让学生了解硅是重要的半导体材料,在电子工业上有广泛的用途。
SiO2的结构知识属于拓展性内容,在教学中不作要求。
2. 要多运用日常生活中的事例进行教学。非金属元素首先介绍硅元素,硅的化合物普遍存在是原因之一。因此,教学时要多注意联系生产和生活实际,充分利用实物、模型及教科书中的彩图和插图,通过放映教学录像,学生自己搜集有关的实物或照片,在课堂上展示交流等方法,增强教学的直观性,激发学生的学习兴趣,培养学生热爱科学的情感。例如,可用生活事例来说明SiO2质硬、不溶于水的性质,引导学生通过观察教科书中的图片、观察陶瓷和玻璃制品等实物来了解硅酸盐的广泛用途等。
3. 通过自学讨论的方法进行硅酸盐的教学。学生的学习是一个自主构建的过程。他们带着自己原有的知识背景、活动经验和理解走进学习活动,并通过自己的主动活动,包括独立思考、与他人交流和反思等,去构建对化学知识的理解。例如,讲硅酸盐时可指出,最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3,它的水溶液称为水玻璃。然后展示样品,观察水玻璃的黏稠性。同时拿出一块反复充分浸过水玻璃并已干燥的布条,把它放在火焰上,结果布条不能燃烧,从而认识用水玻璃浸泡织物可以防火。最后,对于硅酸盐的丰富性和多样性,建议学生以阅读、交流的方式来完成
高高一一化化学学论论文文提提纲纲
高一化学模块I 主要知识及化学方程式
一、 研究物质性质的方法和程序
1. 基本方法:观察法、实验法、分类法、比较法
2. 基本程序:
第三步:用比较的方法对观察到的现象进行分析、综合、推论,概括出结论。
二、 钠及其化合物的性质:
1. 钠在空气中缓慢氧化:4Na+O2==2Na2O
2. 钠在空气中燃烧:2Na+O2点燃====Na2O2
3. 钠与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
现象:①钠浮在水面上;②熔化为银白色小球;③在水面上四处游动;④伴有嗞嗞响声;⑤滴有酚酞的水变红色。
4. 过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
5. 过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
6. 碳酸氢钠受热分解:2NaHCO3△==Na2CO3+H2O+CO2↑
7. 氢氧化钠与碳酸氢钠反应:NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
8. 在碳酸钠溶液中通入二氧化碳:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
三、 氯及其化合物的性质
1. 氯气与氢氧化钠的反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2. 铁丝在氯气中燃烧:2Fe+3Cl2点燃===2FeCl3
3. 制取漂白粉(氯气能通入石灰浆)2Cl2+2Ca(OH )2=CaCl2+Ca(ClO )2+2H2O
4. 氯气与水的反应:Cl2+H2O=HClO+HCl
5. 次氯酸钠在空气中变质:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
6. 次氯酸钙在空气中变质:Ca (ClO )2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
四、 以物质的量为中心的物理量关系
1. 物质的量n (mol )= N/N(A)
2. 物质的量n (mol )= m/M
3. 标准状况下气体物质的量n (mol )= V/V(m)
4. 溶液中溶质的物质的量n (mol )=cV
五、 胶体:
1. 定义:分散质粒子直径介于1~100nm之间的分散系。
2. 胶体性质:
① 丁达尔现象
② 聚沉
③ 电泳
④ 布朗运动
3. 胶体提纯:渗析
六、 电解质和非电解质
1. 定义:①条件:水溶液或熔融状态;②性质:能否导电;③物质类别:化合物。
2. 强电解质:强酸、强碱、大多数盐;弱电解质:弱酸、弱碱、水等。
3. 离子方程式的书写:
① 写:写出化学方程式
② 拆:将易溶、易电离的物质改写成离子形式,其它以化学式形式出现。
下列情况不拆:难溶物质、难电离物质(弱酸、弱碱、水等)、氧化物、HCO3-等。 ③ 删:将反应前后没有变化的离子符号删去。
④ 查:检查元素是否守恒、电荷是否守恒。
4. 离子反应、离子共存问题:下列离子不能共存在同一溶液中:
① 生成难溶物质的离子:如Ba2+与SO42-;Ag+与Cl-等
② 生成气体或易挥发物质:如H+与CO32-、HCO3-、SO32-、S2-等;OH-与NH4+等。 ③ 生成难电离的物质(弱电解质)
④ 发生氧化还原反应:如:MnO4-与I-;H+、NO3-与Fe2+等
七、 氧化还原反应
1. (某元素)降价——得到电子——被还原——作氧化剂——产物为还原产物
2. (某元素)升价——失去电子——被氧化——作还原剂——产物为氧化产物
3. 氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
八、 铁及其化合物性质
1. Fe2+及Fe3+离子的检验:
① Fe2+的检验:(浅绿色溶液)
a) 加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,继而变灰绿色,最后变红褐色。
b) 加KSCN 溶液,不显红色,再滴加氯水,溶液显红色。
② Fe3+的检验:(黄色溶液)
a) 加氢氧化钠溶液,产生红褐色沉淀。
b) 加KSCN 溶液,溶液显红色。
2. 主要反应的化学方程式:
① 铁与盐酸的反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
② 铁与硫酸铜反应(湿法炼铜):Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
③ 在氯化亚铁溶液中滴加氯水:(除去氯化铁中的氯化亚铁杂质)3FeCl2+Cl2=2FeCl3 ④ 氢氧化亚铁在空气中变质:4Fe (OH )2+O2+2H2O=4Fe(OH )3
⑤ 在氯化铁溶液中加入铁粉:2FeCl3+Fe=3FeCl2
⑥ 铜与氯化铁反应(用氯化铁腐蚀铜电路板):2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
⑦ 少量锌与氯化铁反应:Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2
⑧ 足量锌与氯化铁反应:3Zn+2FeCl3=2Fe+3ZnCl2
九、 氮及其化合物的性质
1. “雷雨发庄稼”涉及反应原理:
① N2+O2放电===2NO
② 2NO+O2=2NO2
③ 3NO2+H2O=2HNO3+NO
2. 氨的工业制法:N2+3H2 2NH3
3. 氨的实验室制法:
① 原理:2NH4Cl+Ca(OH)2△==2NH3↑+CaCl2+2H2O
② 装置:与制O2相同
③ 收集方法:向下排空气法
④ 检验方法:
a) 用湿润的红色石蕊试纸试验,会变蓝色。
b) 用沾有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口,有大量白烟产生。NH3+HCl=NH4Cl
⑤ 干燥方法:可用碱石灰或氧化钙、氢氧化钠,不能用浓硫酸。
4. 氨与水的反应:NH3+H2O=NH3•H2O NH3•H2O NH4++OH-
5. 氨的催化氧化:4NH3+5O2 4NO+6H2O(制取硝酸的第一步)
6. 碳酸氢铵受热分解:NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2↑
7. 铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
8. 铜与稀硝酸反应:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
9. 碳与浓硝酸反应:C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O
10. 氯化铵受热分解:NH4Cl NH3↑+HCl↑
十、 硫及其化合物的性质
1. 铁与硫蒸气反应:Fe+S△==FeS
2. 铜与硫蒸气反应:2Cu+S△==Cu2S
3. 硫与浓硫酸反应:S+2H2SO4(浓)△==3SO2↑+2H2O
4. 二氧化硫与硫化氢反应:SO2+2H2S=3S↓+2H2O
5. 铜与浓硫酸反应:Cu+2H2SO4△==CuSO4+SO2↑+2H2O
6. 二氧化硫的催化氧化:2SO2+O2 2SO3
7. 二氧化硫与氯水的反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
8. 二氧化硫与氢氧化钠反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
9. 硫化氢在充足的氧气中燃烧:2H2S+3O2点燃===2SO2+2H2O
10. 硫化氢在不充足的氧气中燃烧:2H2S+O2点燃===2S+2H2O
十一、 镁及其化合物的性质
1. 在空气中点燃镁条:2Mg+O2点燃===2MgO
2. 在氮气中点燃镁条:3Mg+N2点燃===Mg3N2
3. 在二氧化碳中点燃镁条:2Mg+CO2点燃===2MgO+C
4. 在氯气中点燃镁条:Mg+Cl2点燃===MgCl2
5. 海水中提取镁涉及反应:
① 贝壳煅烧制取熟石灰:CaCO3高温===CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH )2 ② 产生氢氧化镁沉淀:Mg2++2OH-=Mg(OH )2↓
③ 氢氧化镁转化为氯化镁:Mg (OH )2+2HCl=MgCl2+2H2O
④ 电解熔融氯化镁:MgCl2通电===Mg+Cl2↑
十二、 Cl-、Br-、I-离子鉴别:
1. 分别滴加AgNO3和稀硝酸,产生白色沉淀的为Cl-;产生浅黄色沉淀的为Br-;产生黄色沉淀的为I-
2. 分别滴加氯水,再加入少量四氯化碳,振荡,下层溶液为无色的是Cl-;下层溶液为橙红色的为Br-;下层溶液为紫红色的为I-。
十三、 常见物质俗名
①苏打、纯碱:Na2CO3;②小苏打:NaHCO3;③熟石灰:Ca (OH )2;④生石灰:CaO ;⑤绿矾:FeSO4•7H2O;⑥硫磺:S ;⑦大理石、石灰石主要成分:CaCO3;⑧胆矾:CuSO4•5H2O;⑨石膏:CaSO4•2H2O;⑩明矾:KAl (SO4)2•12H2O
十四、 铝及其化合物的性质
1. 铝与盐酸的反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2. 铝与强碱的反应:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH )4]+3H2↑
3. 铝在空气中氧化:4Al+3O2==2Al2O3
4. 氧化铝与酸反应:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
5. 氧化铝与强碱反应:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH )4]
6. 氢氧化铝与强酸反应:Al (OH )3+3HCl=AlCl3+3H2O
7. 氢氧化铝与强碱反应:Al (OH )3+NaOH=Na[Al(OH )4]
8. 实验室制取氢氧化铝沉淀:Al3++3NH3•H2O=Al(OH )3↓+3NH4+
十五、 硅及及其化合物性质
1. 硅与氢氧化钠反应:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
2. 硅与氢氟酸反应:Si+4HF=SiF4+H2↑
3. 二氧化硅与氢氧化钠反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
4. 二氧化硅与氢氟酸反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
5. 制造玻璃主要反应:SiO2+CaCO3高温===CaSiO3+CO2↑
SiO2+Na2CO3高温===Na2SiO3+CO2↑
从硅及其化合物在国民经济中的地位来看,从学科发展的角度来看,硅及其化合物在材料科学和信息技术等领域有广泛的用途,在半导体、计算机、建筑、通信及宇宙航行、卫星等方面大显身手,而且它们的应用前景十分广阔;硅酸盐工业在经济建设和日常生活中有着非常重要的地位。无机非金属材料中硅元素唱主角,而含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅为原料。所以,首先介绍硅及其化合物,突出了它在社会发展历程中、在科学现代化中的重要性和应用价值。
从物质存在和组成多样性的角度来看,硅是无机非金属的主角,是地壳的基本骨干元素。自然界中的岩石、土壤、沙子主要以二氧化硅或硅酸盐的形式存在,地壳的95%是硅酸盐矿。所以,介绍硅及其化合物,体现了硅元素存在的普遍性和广泛性。
从认知规律来看,硅元素的主要化合价只有 4价,硅单质比较稳定,硅的化合物知识也比较简单。因此,学生的学习负担比较轻,有利于学习积极性的保护和培养。
本节内容编排有以下特点:
从硅及其化合物的知识体系来看,它由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成。在内容编排上打破常规,首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式——二氧化硅和硅酸盐,接着介绍二氧化硅的性质,再介绍硅酸、硅酸盐的一些性质,最后介绍硅单质。先学习比较熟悉的硅的化合物,再学习单质硅的顺序符合认知规律,有利于学生接受。
从知识内容的安排上来看,重点、非重点把握准确。主干内容保持一定量,并重彩描绘。例如,二氧化硅的知识突出酸性氧化物的性质,在“科学视野”中介绍硅氧四面体结构,了解二氧化硅的一些物理性质,然后以图配文的方式介绍了二氧化硅的用途,最后让学生通过日常生活中的一些事实,以“思考与交流”的方式得出二氧化硅的化学性质。在学习二氧化硅的化学性质时,既介绍了酸性氧化物的共性,又介绍了SiO2的特性,扩展了学生对非金属酸性氧化物的认识。硅酸盐重点介绍硅酸钠溶液的性质和用途。对非重点知识和拓展性内容,采用多种形式来呈现。例如,简要介绍了硅酸的制取原理和硅胶的用途,应用广泛的硅酸盐产品以图片的形式呈现,一些新型陶瓷以“科学视野”的方式介绍,硅酸盐的组成以“资料卡片”的形式介绍,等等。
总之,硅及其化合物知识的介绍,既体现了元素存在的广泛性又体现了应用的前瞻性,既有亲近感又可以使学生开阔眼界,同时也能使学生增强对学习化学的重要性的认识。
本节教学重点:二氧化硅的性质。
本节教学难点:硅酸盐的丰富性和多样性。
教学建议如下:
1. 采用对比的方法,联系碳、二氧化碳等学生已有的知识和生活经验来介绍硅、二氧化硅等新知识。联系和对比是一种有效的学习方法,通过对比可加深对知识的理解,有利于学生对知识的记忆和掌握。因此,应指导学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性、区别和联系。碳和硅是同一主族相邻的两种元素,它们的性质既有相似之处,又有不同之处。在教学时要突出硅的亲氧性强于碳的亲氧性,从而引导学生理解硅的两种存在形式——二氧化硅和硅酸盐。对于SiO2化学性质的教学,可启发学生根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点,把它们的性质一一列出。然后引导学生从硅的亲氧性大,得出常温下SiO2的化学性质稳定;在加热的条件下,SiO2才能与碱性氧化物起反应,等等。
在介绍硅酸时,可以补充这样一个实验:将CO2通入Na2SiO3溶液中,引导学生观察白色胶状沉淀的生成,从而加深对H2SiO3的酸性弱于碳酸的认识。
对于硅单质,主要让学生了解硅是重要的半导体材料,在电子工业上有广泛的用途。
SiO2的结构知识属于拓展性内容,在教学中不作要求。
2. 要多运用日常生活中的事例进行教学。非金属元素首先介绍硅元素,硅的化合物普遍存在是原因之一。因此,教学时要多注意联系生产和生活实际,充分利用实物、模型及教科书中的彩图和插图,通过放映教学录像,学生自己搜集有关的实物或照片,在课堂上展示交流等方法,增强教学的直观性,激发学生的学习兴趣,培养学生热爱科学的情感。例如,可用生活事例来说明SiO2质硬、不溶于水的性质,引导学生通过观察教科书中的图片、观察陶瓷和玻璃制品等实物来了解硅酸盐的广泛用途等。
3. 通过自学讨论的方法进行硅酸盐的教学。学生的学习是一个自主构建的过程。他们带着自己原有的知识背景、活动经验和理解走进学习活动,并通过自己的主动活动,包括独立思考、与他人交流和反思等,去构建对化学知识的理解。例如,讲硅酸盐时可指出,最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3,它的水溶液称为水玻璃。然后展示样品,观察水玻璃的黏稠性。同时拿出一块反复充分浸过水玻璃并已干燥的布条,把它放在火焰上,结果布条不能燃烧,从而认识用水玻璃浸泡织物可以防火。最后,对于硅酸盐的丰富性和多样性,建议学生以阅读、交流的方式来完成