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大學無機化學必背基礎知識點

科技 更新时间:2024-07-29 16:16:33

​必修課程内容

大學無機化學必背基礎知識點(新課标主題2全解析)1

變化:

① 将模塊打通,便于統籌規劃教學

② 明确規定了學生必做實驗

③ 在活動建議中給出了豐富的情景素材

④ 弱化了某些具體物質的性質(如矽鋁)

⑤ 突出化學的重要應用價值(STSE)

内容要求和教學提示

1. 元素與物質

認識元素可以組成不同種類的物質,根據物質的組成和性質可以對物質進行分類;

同類物質具有形似的性質,一定條件下各類物質可以相互轉化;

認識元素在不同物質中可以具有不同價态,可以通過氧化還原反應實現含有不同價态同種元素物質的相互轉化。

2. 金屬及其化合物

結合真實情景中的應用實例或通過實驗探究,了解鈉鐵及其化合物的主要性質,了解這些物質在生産生活中的應用。

3. 物質的性質及物質轉化的價值

結合實例認識金屬及其化合物的多樣性,了解通過化學反應可以探索物質性質、實現物質轉化,認識物質及其轉化在促進社會文明進步、自然資源綜合利用和環境保護中的重要作用。

4. 必做的化學實驗及學習活動建議

必做的化學實驗:

① 鐵與水蒸氣的反應

② 二價鐵與三價鐵的轉化

學習活動建議:

① 金屬鈉的化學性質(與氧氣和水的反應)

② 碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質比較

③ 氫氧化亞鐵的制備和三價鐵的檢驗

④ 過氧化鈉與水的反應

5. 教學提示——情景素材建議

① 補鐵劑

② 實驗室硫酸亞鐵的保存和使用

③ 印刷電路版的制作-利用覆銅闆制作圖案

④ 打印機使用的墨粉中鐵的氧化物

⑤ 檢驗食品中的鐵元素-菠菜中鐵元素的檢驗

⑥ 鈉着火的補救

⑦ 鈉用做除水劑

研究元素化合物的一般思路

大學無機化學必背基礎知識點(新課标主題2全解析)2

知識體系

大學無機化學必背基礎知識點(新課标主題2全解析)3

案例講解(鈉及其化合物)

1.鈉的物理性質

銀白色固體,具有金屬光澤,質軟,密度比水小,熔點較低。

2.鈉的結構示意圖

大學無機化學必背基礎知識點(新課标主題2全解析)4

金屬最外層電子數少于四個易失去電子,具有還原性

3.鈉的化學性質

1)鈉與非金屬的反應:

①鈉與氯氣的反應

大學無機化學必背基礎知識點(新課标主題2全解析)5

②鈉與氧氣的反應

在常溫下 2Na O2 == Na2O(白色固體)

加熱後,鈉與氧氣劇烈反應,發出黃色火焰,生成一種淡黃色固體——過氧化鈉

科學探究:

鈉在空氣中燃燒,為什麼會生成黑色物質?

猜想:

1. 鈉的表面附着煤油,煤油的不充分燃燒及産物與鈉反應生成碳

2. 空氣中二氧化碳與鈉的燃燒

3. 金屬鈉中存在鐵,生成鐵的氧化物

4. 石棉網的材料可能對鈉的燃燒起到幹擾

實驗設計:

大學無機化學必背基礎知識點(新課标主題2全解析)6

大學無機化學必背基礎知識點(新課标主題2全解析)7

2)鈉與水的反應

大學無機化學必背基礎知識點(新課标主題2全解析)8

實驗現象及分析:

“浮”:鈉浮在水面——說明(Na)<(H2O)

“熔”:鈉熔化成小球——說明鈉熔點低且反應放熱

“遊”:鈉球四處遊動,并越來越小,最後消失——說明鈉與水反應氣體

“響”:發出嘶嘶響聲——說明反應放熱,使産生氣泡破裂

“紅”:滴有酚酞的水變紅——說明有OH- 生成,即生成堿NaOH

實驗結果:

反應方程式為:

2Na 2H2O=2NaOH H2↑

思考:

如何收集并檢驗生成的氫氣?

收集氣體的幾種方式

大學無機化學必背基礎知識點(新課标主題2全解析)9

3)鈉與硫酸銅溶液的反應

大學無機化學必背基礎知識點(新課标主題2全解析)10

思考:

鈉放入到硫酸銅溶液中為什麼不能置換出銅?

銅離子的表面是被水分子包圍,形成水合銅離子,所以鈉先接觸到的是水分子,不能置換出銅。

鈉放入硫酸銅溶液中為什麼會産生黑色的沉澱?

鈉在與水反應的過程中,放熱,使生成的氫氧化銅分解生成氧化銅,所以會有黑色物質生成。

實驗現象及分析:

有氣泡産生,有藍色沉澱生成,還有黑色物質生成。

4、過氧化鈉系列實驗

1)過氧化鈉與水的反應

大學無機化學必背基礎知識點(新課标主題2全解析)11

滴水生火

異常現象探究:

試管中裝有一定量的過氧化鈉,再加入一定量的水,反應後滴入酚酞溶液,觀察到先變紅後褪色的現象,原因可能是什麼?如何設計實驗驗證?

酚酞褪色原理探究:

1、向過氧化鈉固體中加入水,滴加酚酞後先變紅後褪色

2、向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加氯水,紅色褪去

3、用滴有酚酞的飽和碳酸鈉溶液吸收新制備的乙酸乙酯,震蕩後紅色褪去

2)過氧化鈉與二氧化碳的反應

大學無機化學必背基礎知識點(新課标主題2全解析)12

吹氣生火

3)讨論過氧化鈉與二氧化碳水反應有什麼共同點?

①物質的量的關系:

無論是CO2或H2O得單一物質還是二者的混合物,通過足量的Na2O2時,CO2或H2O與放出的氧氣的物質的量之比為2:1

②氣體體積關系:

若CO2和水蒸氣的混合氣(或者是單一氣體)通過足量的Na2O2時,氣體體積減小到原來的1/2,等于生成氧氣的體積。

③電子轉移關系:

Na2O2與CO2、H2O反應時,物質的量關系為2Na2O2 ~O2~2e-

④固體質量的關系:

相當于固體(Na2O2)隻吸收了CO2中的“CO”或H2O當中的“H2”

⑤先後順序的關系:

若一定量的Na2O2固體與一定量的CO2和水蒸氣的混合氣反應,可視為Na2O2先與CO2反應,待CO2反應完之後再與H2O反應

5、碳酸鈉和碳酸氫鈉實驗對比

1)與鹽酸反應的快慢

大學無機化學必背基礎知識點(新課标主題2全解析)13

2)熱穩定性的探究

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實驗一

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實驗二

思考:

與實驗一相比實驗二的優點是什麼?

實驗二可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗,實驗一不行。

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