人教版 高中化学必修1 教师教学用书 （doc版）

人教版 普通高中课程标准实验教科书 高中化学必修一教师教学用书目 录第一章 从实验学化学3本 章 说 明3第一节 化学实验基本方法4化学计量在实验中的应用8教学资源9第二章 化学物质及其变化14本章说明14第一节 物质的分类15第二节 离子反应18第三节 氧化还原反应19教学资源20第三章 金属及其化合物24本章说明24第一节 金属的化学性质25第二节 几种重要的金属化合物29第三节 用途广泛的金属材料32教学资源33第四章 非金属及其化合物41本章说明41第一节 无机非金属材料的主角硅43第二节 富集在海水中的元素氯44第三节 硫和氮的氧化物46第四节 硫酸、硝酸和氨49教学资源52科学家谈化学60展望化学之未来：挑战和机遇（唐有琪）60中国化学的发展与展望（白春礼）65中学理科教育中的创新教育问题72化学学科的现状及基础化学教育改革问题（宋心琦）77第一章 从实验学化学本 章 说 明一、教学目标1.树立安全意识，初步形成良好的实验习惯，并能识别一些化学品安全标识。2.通过粗盐提纯实验，进一步掌握溶解、过滤、蒸发等基本操作，在此基础上练习蒸馏、萃取等分离方法。并通过实验中杂质离子的检验与除杂质方法的讨论，加深对提纯操作原理和方法的理解。3.了解摩尔质量的概念，理解物质的量、摩尔质量与物质的质量的关系。4.理解物质的量浓度的概念，掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法和应用。5.体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法。二、内容分析1.地位和功能根据课程标准所确定的“内容标准”，在必修课程的6个主题“认识化学科学”“化学实验基础”“常见无机物及其应用”“物质结构基础”“化学反应与能量”“化学与可持续发展”中“化学实验基础”是必修课程内容的核心。化学是一门以实验为基础的科学，要让学生学好化学，首先要了解化学学科的这一特征，并引导学生通过实验去学习化学。实验是了解无机物性质的最好方法，也是认识元素周期律的最佳途径；通过实验可以感受化学反应与能量的关系，认识并研究能量的利用问题；通过实验还能切实了解材料、环境、绿色化学等问题。教科书把化学实验列为第一章体现了课程标准所反映的教学思想。此外，教科书不仅把“化学实验”作为专题内容，还把它安排在第一章，突出了化学实验的基础性，既起到与初中化学实验以及化学知识的衔接，又为高中化学新知识的学习穿针引线，通过实验把学生引入化学世界，由此决定了本章教学内容的基础性和重要性。2.内容结构本章以化学实验方法和技能为主要内容和线索，结合基本概念等化学基础知识，将实验方法、实验技能与化学基础知识紧密结合。全章包括两节内容，第一节“化学实验基本方法”在强调化学实验安全性的基础上，通过“粗盐的提纯”实验，复习过滤和蒸发等操作。对于蒸馏，则是在初中简易操作的基础上，引入使用冷凝管这一较正规的操作。在复习拓宽的基础上又介绍一种新的分离和提纯方法萃取。本节还结合实际操作引入物质检验的知识。这样由已知到未知，由简单到复杂，逐步深入。第二节“化学计量在实验中的应用”则是在化学基本概念的基础上，通过实验介绍一定物质的量浓度溶液的配制方法。溶液的配制方法作为化学实验基本方法和技能，也作为对知识的应用。而物质的量的有关知识，作为化学实验中的计量来呈现，从而突出实验主题。因此，这一章的教学内容是以实验基本方法和基本操作（包括一定物质的量浓度溶液的配制）为主要内容，也包括相关的化学基础知识，对整个高中化学的学习起着重要的指导作用。这一章是高中化学的第一章，课程标准所提到的有关实验的要求，不可能在本章一步达到，这些要求将在整个必修化学的教学中逐步完成。三、课时建议第一节 化学实验基本方法 3 课时第二节 化学计量在实验中的应用3 课时复习 1 课时第一节 化学实验基本方法一、教学设计课程标准将“化学实验基础”专题的具体内容标准确定为：“1.体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法。2.初步学会物质的检验、分离、提纯和溶液配制等实验技能。3.树立安全意识，能识别化学品安全使用标识，初步形成良好的实验工作习惯。4.能够独立或与同学合作完成实验，记录实验现象和数据，完成实验报告，并能主动进行交流。5.初步认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。”虽然初中化学介绍了常见的化学仪器和药品的使用，以及一些基本操作，但高中新生对化学实验还了解不多。考虑到学生的实验基础和知识基础，本章对“化学实验基础”专题所确定的上述5个内容标准没有全部涉及，只是在初中化学实验的基础上，选择一些基本的实验知识和基本的操作。对课程标准中的所有实验要求，将在整个高中必修化学中贯穿，如实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用，一些实证方法、实验探究过程的体验，以及对实验科学方法的认识等。1.本节从实验室安全注意事项入手，主要提醒学生从实验室规则、安全措施和正确的操作方法等方面重视安全问题。并通过让学生讨论一些实际问题而加深对安全的认识。2.初中化学已经介绍了药品的取用、物质的加热、仪器的洗涤、天平的使用等基本操作，也介绍了过滤、蒸发等分离方法。本节选择“粗盐的提纯”实验，其目的是：（1）学生已经做过粗盐的提纯实验，在此，从学生的经验出发，既可起到复习的作用，又可降低实验的难度，逐步深入；（2）粗盐的提纯实验中包含着较多的分离操作，而且过滤是所有分离方法中最常用的，有必要让学生掌握；（3）粗盐经溶解、过滤后所得的滤液并不只是NaCl的溶液，仍然含有少量可溶性杂质，需要进一步检验并除去。这样就可以利用这一实验进一步介绍离子检验的方法。3.蒸馏的操作在初中只介绍了简易的方法，在此进一步介绍实验室较正规的操作方法，比初中有所提高。而且本节最后介绍了萃取这一新的方法，让学生对分离和提纯的方法有更进一步的认识，同时使实验技能进一步提高。本节教学重点：混合物的分离与离子的检验。本节教学难点：物质检验试剂的选择，蒸馏、萃取的操作，分离与提纯过程的简单设计。教学建议如下：1.强调实验室规则，严格规范实验行为，培养学生良好的实验习惯第一课时应该先对学生进行化学学科特点和化学学习方法的教育，教育的重点放在实验的必要性和重要性上。实验安全教育可以结合具体实验内容，如当酒精灯内酒精小于酒精灯容积的1/3时，用于加热可能会发生什么后果？用一盏酒精灯点燃另一盏酒精灯，或向燃着的酒精灯添加酒精，会造成什么后果？给盛有液体的烧瓶加热时，不加碎瓷片或沸石会造成什么后果？等等。使学生认识到化学实验的操作应该规范，应该仔细检查安全措施，确保实验的安全和成功。可利用教科书中的“思考与交流”，让学生根据自己的经验或了解的情况进行讨论，加深对实验安全的认识。教学中要强调实验的规范，让学生掌握实验程序：实验名称实验目的实验药品与装置实验操作步骤实验结果。要求学生做到：实验前做好预习，熟悉实验的内容，制定实验的方案，了解安全操作事项，检查实验的仪器和药品；实验时要认真观察与记录、分析实验现象并得出结论。要使学生认识到良好的实验习惯是实验顺利进行和实验取得成功的保证。2.通过复习粗盐的提纯方法，提高学生综合实验的能力高一新生来自不同的初级中学，有的学校实验条件较好，有的学校实验条件可能较差，因此学生的实验水平参差不齐。通过粗盐的提纯这一涉及基本操作比较多的典型实验，复习实验原理和步骤，使学生掌握溶解、过滤、蒸发等基本操作。3.多采用演示、边讲边实验的教学方法，认真指导实验，培养学生实验技能实验的体验和成功，有利于激发学生学习化学的兴趣。在教科书中，不区分演示实验和学生实验，提倡教师多采用边讲边实验的教学方式。这样有利于学生掌握实验技能，培养观察、思维、独立操作等能力，容易获得成功感。在实验过程中，教师通过分阶段讲解实验的操作要点和注意事项，提高学生的注意力，并可减少实验过程中不规范的操作。在教学中，教师应该做好以下几方面工作，充分发挥教师的引导、示范和调控作用。切实做好实验的组织和准备工作首先根据实验内容准备好实验仪器和药品，教师应预先做实验，保证实验成功；其次要把实验内容、要求和注意事项在黑板上写清楚；再是要求学生做好实验预习。加强对学生实验的全面指导实验开始时教师应检查学生的预习情况，针对实验的目的向学生讲清实验的内容和要求，强化注意事项。实验过程中教师要进行巡视，发现学生实验中存在的问题要及时纠正。及时做好实验的评价实验完成后教师应作简要的总结，评价学生实验完成的情况。组织学生完成药品回收、仪器清洗和实验室整理等工作对于一些重要的实验和操作，教师可先演示。演示实验是教学双方协调活动的一种实验方式，在根据一般要求进行教学时，还应该注意：操作规范学生实验技能的形成，往往从模仿教师的行为开始，教师应该严格要求自己，一丝不苟地按规范化的要求操作，起好示范作用。力求做到玻璃仪器透明洁净，试剂、装置排放井然有序，介绍仪器名称、实验原理清晰、简捷，实验操作准确、熟练，实验速度快慢适当等。现象清晰为增加实验的直观性，应选择那些反应时有明显颜色改变、气体产生、沉淀生成、物质溶解、热量变化、发光发热、燃烧爆炸（应保证安全）等鲜明现象的实验；尽可能使用大型仪器，使演示实验的整个装置位于全体学生的视野范围内；借用白色或黑色纸屏衬托，或作空白对比；如果是试管、烧杯等简单仪器内的反应，教师可作巡回演示；一些难以直接看清的实验，可采用投影放大等方法。力求成功实验前必须做好充分准备，演示实验前教师要亲自动手实验，有把握才进教室。对一些难做的实验，要设法改进，能很好地控制化学反应的条件。实验中要确保学生的安全，要努力减少学生对化学实验的恐惧心理。4.通过比较和归纳，使学生学会选择物质检验和分离的方法过滤所得的食盐溶液中仍含有SO42-、Ca2+、Mg2+等离子，除去这些离子，试剂的选择是难点，要引导学生根据物质的溶解性表选择试剂。说明检验的试剂与除离子的试剂有所不同，应尽量具有单一性，因此需要加以比较和选择；为了确定某一离子的存在，还要设法排除其他离子的干扰。在学生学习了过滤、蒸发、蒸馏、萃取等物质分离方法后，要帮助学生比较和归纳，了解这些方法的原理、操作步骤和要点，引导学生从生活中寻找物质分离的事例进行分析和应用。二、活动建议【实验1-1】建议安排一节课复习粗盐的提纯。实验前教师先准备好学生的实验报告，格式参考：实验名称实验目的实验药品与装置实验操作步骤实验结果处理，把教材中的操作步骤和实验现象作为实验报告内容。报告中可用讨论形式复习溶解、过滤、蒸发的操作要点。操作步骤的填写内容可以参考下表：步 骤现 象 （1）溶解：称取约4 g粗盐加到盛有约12 mL 水的烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌，直至粗盐不再溶解为止 固体食盐逐渐溶解而减少，食盐水略显浑浊 （2）过滤： 将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过滤器中， 过滤器中的液面不能超过滤纸的边缘。 若滤液浑浊，再过滤一次 不溶物留在滤纸上，液体渗过滤纸，沿漏斗颈流入另一个烧杯中 （3）蒸发：将滤液倒入蒸发皿中，然后用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅拌溶液，待出现较多固体时停止加热 水分蒸发，逐渐析出固体思考分析：仅通过溶解、过滤、蒸发得到的固体仍然是不纯的食盐，因为从海水晒制的粗盐中除含有不溶于水的泥沙等杂质外，还含有可溶性的CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐，这些杂质也被溶解，且过滤时进入滤液。检验这些离子存在的方法，可从分析它们盐在水中的溶解性得出。大多数硫酸盐都溶于水，而硫酸钡不溶于水，所以可用BaCl2溶液来检验硫酸盐。但钡盐除BaSO4外，还有BaCO3等，BaSO4不溶于稀盐酸，BaCO3等溶于稀盐酸。所以，检验硫酸盐时应先加入稀盐酸，再加入BaCl2溶液，若产生的沉淀不溶于稀盐酸，则存在硫酸盐。同理，可用Na2CO3溶液检验CaCl2，用NaOH溶液检验MgCl2。【实验1-2】与粗盐的提纯实验同一课时内完成。在进行物质检验时，一般先对试样的外观进行观察，确定其颜色、状态、气味等，然后准备试样进行检验。当试样是固体时，一般应将固体试样溶解，观察溶解后溶液的颜色、在溶解过程中有无气体产生、有无沉淀生成以及沉淀的颜色等。如需要加鉴别试剂检验时，应从溶液中取出一小部分，再滴加几滴试剂进行检验，观察现象。检验硫酸根离子所用的试剂是BaCl2溶液、稀盐酸（或稀硝酸）。加入顺序可先加酸、再加BaCl2溶液，也可先加BaCl2溶液、再加酸。实验现象：若先加酸、再加BaCl2溶液，则有白色沉淀生成即说明有SO42-存在；若先加BaCl2溶液、再加酸，应是有白色沉淀生成，加酸后沉淀不溶解证明含有SO42-。【实验1-3】实验室制取蒸馏水的目的是通过蒸馏除去水中的杂质。所以，本实验的设计是，先检验自来水中含有氯离子，然后将自来水蒸馏，再检验所得的蒸馏水中是否含有氯离子。若蒸馏后的水中检验不出氯离子，则说明自来水中的氯离子已通过蒸馏除去。由于【实验1-1】、【实验1-2】只介绍了SO42-的检验（讨论了Ca2+、Mg2+的检验），在做此实验前应先讨论实验的目的、氯离子的检验方法和蒸馏装置特点，再进行实验。实验中各步的现象可参照下表：实 验现 象（1）自来水中氯离子的检验加AgNO3溶液后有白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不溶解。（2）蒸馏，制蒸馏水加热，烧瓶中水温升高至100 后沸腾。在锥形瓶中收集到蒸馏水。（3）检验蒸馏水中是否含有氯离子加AgNO3溶液和稀硝酸，蒸馏水中无沉淀。【实验1-4】实验前介绍萃取的原理和萃取、分液的专用仪器分液漏斗；讲清加萃取剂、用力振荡、分液前打开玻璃塞、分液时控制活塞等操作的目的。实验现象：（1）加四氯化碳时，四氯化碳不溶于水，密度比水的大，在下层；（2）用力振荡的目的是使水与四氯化碳充分混合；（3）静置后四氯化碳层变紫色，水层黄色变浅或接近无色。三、问题交流【学与问】化学上所指的杂质不一定是有害或无价值的，如水中含有一些矿物质和微量元素是对人体有益的。可见，要视杂质性质及含量来评价其是否有害或在人类活动中是否有利用的价值。化学中除杂，主要是因为杂质的存在会影响某物质的利用价值，如在化学反应中杂质的存在可能会引起一些副反应，或反应中杂质的存在可能会引起催化剂中毒，等等。【思考与交流1】进行化学实验和探究时应该注意的安全问题，可以从试剂的存放、试剂的取用、实验操作和实验过程中废液等废弃物的处理等方面考虑。例如： 氧化剂不能与还原剂一起存放； 取用化学试剂时不能用手直接去取； 不能用鼻子直接闻气体； 酒精灯内酒精的量要适当； 不能给燃烧着的酒精灯添加酒精； 点燃可燃性气体前要验纯； 加热固体时试管口要略低于试管底； 加热液体时要放碎瓷片； 有加热和洗气（或气体吸收）装置的实验要防止液体倒吸； 稀释浓硫酸时要使浓硫酸慢慢沿器壁流入水中。讨论实验中应注意的安全问题时，要让学生畅开思路，充分发表自己的意见。【思考与交流2】金是一种很不活泼的金属，在自然界中通常以游离态存在。金的密度又很大，所以从沙里淘金，可用水冲洗的方法从沙里提取密度很大的金。在用水冲洗沙时，密度小的泥土、细沙等物质被水冲去，可提取含量极少的金。这也是最简单的一种利用物质物理性质不同进行分离的方法。如果铁屑和沙混合，根据铁能被磁铁吸引的性质，可以用磁铁将混合物中的铁屑分离出来。还可以让学生讨论能不能用其他方法分离等。【思考与交流3】除去粗盐中含有的可溶性CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐，根据资料卡片和【实验1-2】得出，除去这些杂质的试剂可选用Na2CO3、NaOH、BaCl2，它们之间发生的反应有：杂 质加入的试剂化学方程式硫酸盐BaCl2BaCl2+Na2SO4=BaSO4+2NaClMgCl2NaOHMgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaClCaCl2Na2CO3CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl为了使杂质能除得比较干净，所加试剂一般要过量，试剂过量则又出现原杂质被除去却可能引入新杂质的问题。为此要设计加入试剂的顺序，即要使前一过量试剂在后续除杂操作中除去。本实验中，一般的加入顺序是BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl。加Na2CO3时可除去过量的BaCl2，最后加HCl可除去过量的Na2CO3和中和过量的NaOH，当溶液达到中性微酸性时，得到几乎不含其他杂质的NaCl溶液。四、习题参考1.例如，农村把稻谷加工成大米时，常用筛子分离大米与糠；农村做豆腐常用纱布袋将豆腐花与豆浆水分离；在淘米时，常用倾倒法将洗米水与大米分离；当水中混有较多油而分层时，用吸管可逐渐吸出上层的油等。2.不慎将油汤洒在衣服上可用酒精、 洗涤剂等除去， 它们能将油污从汤液中萃取出来而除去。3.提示：纯碱的主要成分是Na22O3,大理石的主要成分是CaCO3,它们与盐酸反应生成CO2。陶瓷是由黏土烧制而成，不含有CO32-；玻璃是用石灰石、纯碱和二氧化硅等原料熔炼而成，在熔炼过程中发生了化学变化，因此，玻璃中不存在碳酸盐。4.在可能含有可溶性硫酸盐、碳酸盐和硝酸盐的溶液中，加入BaCl2溶液时，生成的沉淀不一定是BaSO4，也可能是BaCO3，或两者均有。可向有沉淀的液体中加入盐酸（或稀硝酸），振荡。若沉淀消失，说明该沉淀是BaCO3；若沉淀不消失，说明该沉淀是BaSO4，若沉淀减少，但不完全消失，则说明两种沉淀都有。化学计量在实验中的应用一、教学设计化学反应有很多是在溶液中进行的，在工业生产和科学研究中要定量研究在溶液中发生的化学反应通常用物质的量浓度来计算比较方便。在农业上需要配制一定浓度的农药，也必须了解溶液浓度的知识。在高中化学实验中，有些反应反应物的浓度大了或小了都不行。在高中化学的计算中更是离不开物质的量、物质的量浓度。本教材抓住一般反应都在溶液中进行的特点，设计以介绍“配制一定物质的量浓度的溶液”作为主要教学目标，将物质的量等基本概念作为化学计量。这样一方面突出重点知识，另一方面也可以大幅度减少化学计算的难度，从而有效地降低学生的学习难度。介绍物质的量浓度，就必须引入物质的量、摩尔质量等概念。物质的量是用来计量肉眼看不到、现代称量工具难以称量的原子、分子、离子等微观粒子的物理量。这个词对学生来说比较陌生、抽象、难懂，而且非常容易将物质的量与物质的质量混淆起来，以致错误地理解物质的量的涵义。教科书在介绍物质的量时，不介绍阿伏加德罗常数是根据什么确定的，而是提出6.021023个水分子或Al原子的质量在数值上正好与水的相对分子质量或Al的相对原子质量相等，因此用6.021023个分子或原子作为1 mol来衡量宏观物质中所含的粒子数目就十分方便。然后采用演绎推理和归纳推理的方法得出物质的量的概念，从而降低了解物质的量这个物理量涵义的坡度。在介绍一定物质的量浓度溶液的配制方法之前，先介绍物质的量浓度的概念，让学生理解概念和对概念进行应用，并了解应用物质的量浓度的好处，以及与溶液中溶质的质量分数的区别等。一定物质的量浓度溶液的配制方法的介绍可采用边讲边演示，然后总结出配制步骤的要点，有利于学生掌握。本节教学重点：物质的量、物质的量浓度的概念，物质的量、摩尔质量和物质的量浓度的关系，一定物质的量浓度溶液的配制方法。本节教学难点：物质的量的概念，一定物质的量浓度溶液的配制方法。教学建议如下：1.从引入物质的量的必要性入手，激发学生了解物质的量概念的积极性原子是化学变化中的最小粒子，分子与分子、原子与原子按一定的比例定量地进行化学反应，而原子或分子都很小，我们肉眼不可能观察到，更不可能一个一个地进行称量。怎样将微观的粒子数目与宏观的物质的质量联系起来，来研究分子、原子或离子所进行的化学反应呢？这就需要确定一种物理量。第14届国际计量大会通过以“物质的量”作为化学计量的基本物理量，规定1 mol粒子所含的数目为6.021023个。此时1 mol任何物质的质量以克为单位时，其数值恰好等于相对原子质量或相对分子质量，这样使用起来就十分方便。当物质的量小于0.1 mol或大于1 000 mol时，正像小于0.1 m或大于1 000 m一样，需要采用“摩”的倍数单位。2.使学生了解物质的量、摩尔质量的涵义，并能正确运用要强调“物质的量”是一个基本物理量，四个字是一个整体，不能拆开理解，也不能压缩为“物质量”，否则就改变了原有的意义。同时要与“物质的质量”区分开来。还要说明“摩”是“物质的量”的单位，不要将两者混淆起来，如“某物质的物质的量是多少”不要说成“某物质它的摩尔数是多少”。应该强调，物质的量这个物理量只适用于微观粒子，即原子、分子、离子等，使用摩作单位时，所指粒子必须十分明确，且粒子的种类要用化学式表示。如写成2 mol H、1 mol H2、1.5 mol NaOH、1 mol OH-和1 mol e-等。摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是克/摩或千克/摩（g/mol或kg/mol）等。摩尔质量以克/摩为单位时，在数值上与物质的相对分子质量或相对原子质量相等。对于某一纯净物来说，它的摩尔质量是固定不变的，而物质的质量则随着物质的物质的量不同而发生变化。例如，1 mol O2的质量是32 g，2 mol O2的质量是64 g，但O2的摩尔质量并不会发生任何变化，还是32 g/mol。3.运用比较的方法，使学生正确理解“物质的量浓度”的涵义物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数之间的不同点是：前者的溶质用物质的量表示，后者的溶质用质量表示；前者的单位是molL-1，后者是质量之比，单位为1；两者的最大区别是相同物质的量浓度、相同体积的不同溶液，它们所含溶质的物质的量相等，而相同质量分数、相同体积的不同溶液，它们所含溶质的物质的量不相等。因为化学反应中物质的粒子数目之间存在一定的比例关系，用质量来表示不太方便，所以有必要引入物质的量浓度。4.做好一定物质的量浓度溶液的配制实验，使学生掌握溶液配制的要点配制一定物质的量浓度溶液的方法，是高中学生必须学会的化学实验操作技能之一。教学中要介绍容量瓶的特点和使用方法，以及为什么转移溶液时要用玻璃棒；为什么要用水将烧杯洗涤数次，并将洗涤液倒入容量瓶中；容量瓶中溶液接近瓶颈刻度时为什么要改用胶头滴管加水等。一定物质的量浓度溶液的配制步骤可归纳为：计算、称量、溶解、洗液、定容、摇匀等。5.运用量方程，使学生建立概念之间的联系通过简单的量方程，使学生建立物质的量等概念之间的联系，会运用其进行简单的计算。但应注意把握教学要求，不要强化计算。二、活动建议【实验1-5】（1）选用配制NaCl溶液，是因为NaCl价廉。配制100 mL，也是考虑所配的NaCl溶液用处不大，减少浪费。目前有的学校条件比较好，配备了分析天平，可用分析天平来称量。若用托盘天平，可向学生简单说明感量问题即可。此实验的目的是使学生学习配制溶液的方法和技能。（2）教学中教师可以先演示，然后学生再进行实验。（3）学生实验后可进行一些误差分析。三、问题交流【学与问1】24.5 g H2SO4的物质的量是0.25 mol，1.50 mol Na2CO3的质量是159 g。教师可以再编一些类似的题进行训练，也可以让学生两人一组一问一答的形式进行训练。【学与问2】1.配制一定物质的量浓度的溶液时，烧杯中的溶液转移到容量瓶后，烧杯的内壁上还粘有少量溶液，若不用蒸馏水洗涤烧杯，容量瓶中的溶质就会减少，即容量瓶内溶质的物质的量减少，导致所配溶液中溶质的浓度偏低。为了减少溶质的损失，应用蒸馏水洗涤烧杯23次，并将洗涤后的溶液也转移到容量瓶中。2.如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶中时不慎洒到容量瓶外，最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的小。因为洒出的溶液中含有溶质，所以转移到容量瓶内的溶质比称量时少，即容量瓶内溶质的物质的量减少。3.配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液需要NaCl固体5.85 g。用托盘天平称量时，托盘天平的感量为0.1 g，所以不能称出5.85 g固体。如要比较准确地配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液，应用分析天平进行称量。分析天平的精度比托盘天平高。【思考与交流】1.浓硫酸和稀硫酸在性质上有比较大的差异。例如，浓硫酸的密度比稀硫酸的大；将浓硫酸、稀硫酸分别滴在蓝色石蕊试纸上，浓硫酸能使石蕊试纸先变红后变黑（纸被腐蚀），而稀硫酸只能使石蕊试纸变红（久置后也会变黑）；浓硫酸稀释时会放出大量的热，而稀硫酸稀释时放出的热量不大；浓硫酸露置在空气中会变稀，稀硫酸露置在空气中浓度变化不大；浓硫酸常温下不与铁反应，稀硫酸能与铁反应产生氢气等。2.将5 mL浓硫酸稀释为20 mL稀硫酸，得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含H2SO4的物质量相等。这是因为稀释前与稀释后H2SO4的质量是不变的，只是溶液体积增大了，所以两种溶液中H2SO4的物质的量相等。（讨论：如果从这20 mL稀硫酸中取出5 mL，与原5 mL浓硫酸相比，溶质的物质的量、溶液中溶质的物质的量浓度是否相同？为什么？）四、习题参考1. 14 mL（建议学生分步计算，学会物质的量浓度表达式的应用）2. 5.56 mmol/L，属于正常范围。（提示：1 mol=1 000 mmol）3.这种做法不对，会造成结果偏低。这是因为倒出的部分溶液中含有溶质，结果导致容量瓶内的溶质减少，即容量瓶内溶质的物质的量减少，溶质的物质的量浓度也减小。教学资源1.实验的安全和意外事故处理（1）实验安全 防止火灾化学药品中有很多是易燃物，在使用时若不注意可能酿成火灾。所以，对易燃物： 必须妥善保管，放在专柜中，远离火源。易燃品、强氧化剂、钾、钠、钙等强还原剂要妥善保管； 使用易挥发可燃物如乙醇、乙醚、汽油等应防止蒸气逸散，添加易燃品一定要远离火源； 进行加热或燃烧实验时要严格操作规程和仪器选用，如蒸馏时要用冷凝器等； 易燃物质用后若有剩余，决不能随意丢弃，如残留的金属钠应用乙醇处理，白磷应放在冷水中浸泡等。另外，实验室必须配备各种灭火器材（酸碱灭火器、四氯化碳灭火器、粉末灭火器、沙子、石棉布、水桶等）并装有消防龙头。实验室电器要经常检修，防止电火花、短路、超负载等引发火灾。在使用酒精灯时，一定要注意： 不能用燃着的酒精灯去点燃另一盏酒精灯； 不能用嘴吹灭酒精灯； 不能向燃着的酒精灯中添加酒精； 灯壶内的酒精不能超过容积的2/3等。 灭火如果不慎在实验室发生火灾，应立即采取以下措施： 防止火势扩展：移走可燃物，切断电源，停止通风。 扑灭火源：酒精等有机溶剂泼洒在桌面上着火燃烧，用湿布、石棉或沙子盖灭，火势大可以用灭火器扑灭。小范围的有机物、钾、钠、白磷等化学物质着火可用沙盖灭。 常用灭火器的种类和使用范围见下表：类 型药液成分适用灭火对象酸碱式H2SO4和NaHCO3非油类、电器泡沫式Al2(SO4)3和NaHCO3油类CO2灭火器液态CO2电器、小范围油类、忌水的化学品四氯化碳液态四氯化碳电器、汽油、丙酮。不能用于钾、钠、电石、CS2干粉灭火器NaHCO3等类，适量润滑剂、防潮剂油类、可燃气体、精密仪器、图书文件等扑救化学火灾注意事项： 与水发生剧烈反应的化学药品不能用水扑救，如钾、钠、钙粉、镁粉、铝粉、电石、PCl3、PCl5、过氧化钠、过氧化钡、磷化钙等，它们与水反应放出氢气、氧气等将引起更大火灾。 比水密度小的有机溶剂，如苯、石油等烃类、醇、醚、酮、酯类等着火，不能用水扑灭，否则会扩大燃烧面积；比水密度大且不溶于水的有机溶剂，如二硫化碳等着火，可用水扑灭，也可用泡沫灭火器、二氧化碳灭火器扑灭。 反应器内的燃烧，如是敞口器皿可用石棉布盖灭。蒸馏加热时，如因冷凝效果不好，易燃蒸气在冷凝器顶端燃着，绝对不可用塞子或其他物件堵塞冷凝管口，应先停止加热，再行扑救，以防爆炸。 防止爆炸各种可燃气体与空气混合都有一定的爆炸极限，点燃气体前，一定要先检验气体的纯度。特别是氢气，在点燃氢气或加热与氢气反应的物质前，都必须检验其纯度。 防止倒吸引起爆裂加热制备气体并将气体通入溶液中的实验，要防止因反应容器内压强锐减而造成液体倒吸入热的反应容器内。玻璃的膨胀系数比较小，冷热不均会造成玻璃容器爆裂，甚至溅伤实验人员。为此，要注意以下几点： 加热尽可能均匀； 在反应容器后加一个安全瓶； 用倒扣漏斗等方法吸收易溶于水的气体； 实验结束前先从溶液中撤出导管再停止加热。 防止有害气体污染空气有毒气体如Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2等酸性气体，用强碱溶液吸收（通常用浓NaOH溶液）；CO点燃除掉；NO先与足量空气混合后再通入碱溶液中；H2和其他可燃性气体，如气态烃虽无毒性，但弥散在空气中有着火或爆炸的危险，应当点燃除掉；NH3用浓硫酸吸收；制备有毒气体的实验应在通风橱内进行。 防止暴沸加热有机物时，由于它们的沸点一般比较低，一旦温度过高，液体局部过热，会形成暴沸现象，反应溶液甚至冲开橡皮塞溅伤实验者，所以，在反应容器中要放一些碎瓷片。 严格按照实验规程进行操作药品用量要尽可能少，如金属钾与水反应，钾的用量控制为绿豆般大小。用量过大，反应十分激烈会引起燃烧甚至爆炸。烧瓶内反应溶液的体积一般不宜超过瓶容积的一半，以防冲出瓶外。加热应控制在规定的温度范围内，特别是有机反应，如酯的制备要用小火加热等。易燃试剂在实验时远离热源；取用试剂后及时塞好瓶塞；稀释浓硫酸一定要将浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中并不断搅拌。闻气体的气味时要用手轻轻扇动，让极少量气体飘进鼻孔等。（2）意外事故的处理方法 创伤急救用药棉或纱布把伤口清理干净，若有碎玻璃片要小心除去，用双氧水擦洗或涂红汞水，也可涂碘酒（红汞与碘酒不可同时使用），再用创可贴外敷。 烫伤和烧伤的急救可用药棉浸75%95%的酒精轻涂伤处，也可用3%5%的KMnO4溶液轻擦伤处到皮肤变棕色，再涂烫伤药膏。 眼睛的化学灼伤应立即用大量流水冲洗，边洗边眨眼睛。如为碱灼伤，再用20%的硼酸溶液淋洗；若为酸灼伤，则用3%的NaHCO3溶液淋洗。 浓酸和浓碱等强腐蚀性药品使用时应特别小心，防止皮肤或衣物被腐蚀。如果酸（或碱）流在实验桌上，立即用NaHCO3溶液（或稀醋酸）中和，然后用水冲洗，再用抹布擦干。如果只有少量酸或碱液滴到实验桌上，立即用湿抹布擦净，再用水冲洗抹布。如果不慎将酸沾到皮肤或衣物上，立即用较多的水冲洗，再用3%5%的NaHCO3溶液冲洗。如果是碱溶液沾到皮肤上，要用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液。 其他化学灼伤的急救溴：用1体积氨水+1体积松节油+10体积乙醇混合处理。磷：先用5%的CuSO4溶液洗，再用1 g/L的KMnO4溶液湿敷。苯酚：先用大量水洗，再用乙醇擦洗，最后用肥皂水、清水洗涤。（3）妥善处理实验后的废液和废渣化学实验的废液大多数是有害或有毒的，不能直接排到下水管道中，可先用废液缸收集储存，以后再集中处理。但一些能相互反应产生有毒物质的废液不能随意混合，如强氧化剂与盐酸、硫化物、易燃物，硝酸盐和硫酸，有机物与过氧化物，磷和强碱（产生PH3），亚硝酸盐和强酸（产生HNO2），MnO2、KMnO4、KClO3等不能与浓盐酸混合；挥发性酸与不挥发性酸等。常见废液的处理方法见下表：废 液处理方法注意事项酸或碱中和法分别收集，混合无危险时将废酸、废碱混合氧化剂还原剂氧化还原法分别收集，查明废液化学性质，将一种废液分次少量加入另一种废液中含重金属离子的废液氢氧化物沉淀法，硫化物共沉淀法用过滤或倾析法将沉淀分离，滤液不含重金属离子后再排放含Ba2+沉淀法加入Na2SO4溶液，过滤，除去沉淀即可排放有机物焚烧法，有机溶剂萃取回收利用生成水、CO2等不污染环境用溶剂萃取，分液后回收利用固体残渣往往有一些重金属盐，对水体和土壤会造成污染，要处理（一般变成难溶的氧化物或氢氧化物）后集中掩埋。汞不慎撒落地面时，要先用硫黄覆盖，使其化合为硫化汞后扫除并妥善掩埋。用剩下的钠、钾、白磷等易燃物，氧化剂KMnO4、KClO3、Na2O2等，易挥发的有机物等不可随便丢弃，防止着火事件发生。有毒物质用剩后不可随意乱扔。（资料1摘编自化学中的探索发现式实验手册，高华；高三化学实验，孙雪冰、宋国建）2.几种分离和提纯方法 分离和提纯方法过 程应用实例倾析从液体中分离密度较大且不溶的固体分离沙和水过滤从液体中分离不溶的固体净化食用水溶解和过滤分离两种固体，一种能溶于某溶剂，另一种则不溶分离盐和沙离心分离法从液体中分离不溶的固体分离泥和水结晶法从溶液中分离已溶解的溶质从海水中提取食盐分液分离两种不互溶的液体分离油和水萃取加入适当溶剂把混合物中某成分溶解及分离用庚烷提取水溶液中的碘蒸馏从溶液中分离溶剂和非挥发性溶质从海水中取得纯水分馏分离两种互溶而沸点差别较大的液体从液态空气中分离氧和氮； 石油的精炼升华分离两种固体，其中只有一种可以升华分离碘和沙吸附除去混合物中的气态或固态杂质用活性炭除去黄糖中的有色杂质色层分析法分离溶液中的溶质分离黑色墨水中不同颜色的物质3.物质的量的单位摩尔摩尔一词来源于拉丁文moles，原意为大量和堆集。早在20世纪40至50年代，就曾在欧美的化学教科书中作为克分子量的符号。1961年，化学家E.A.Guggenheim将摩尔称为“化学家的物质的量”，并阐述了它的涵义。同年，在美国化学教育杂志上展开了热烈的讨论，大多数化学家发表文章表示赞同使用摩尔。1971年，在由41个国家参加的第14届国际计量大会上，正式宣布了国际纯粹和应用化学联合会、国际纯粹和应用物理联合会和国际标准化组织关于必须定义一个物质的量的单位的提议，并作出了决议。从此，“物质的量”就成为了国际单位制中的一个基本物理量。摩尔是由克分子发展而来的，起着统一克分子、克原子、克离子、克当量等许多概念的作用，同时把物理上的光子、电子及其他粒子群等“物质的量”也概括在内，使在物理和化学中计算“物质的量”有了一个统一的单位。第14届国际计量大会批准的摩尔的定义为：（1）摩尔是一系统的物质的量，该系统中所含的基本单元数与0.012 kg 12C的原子数目相等。（2）在使用摩尔时，基本单元应予指明，可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或这些粒子的特定组合。根据摩尔的定义，12 g 12C中所含的碳原子数目就是1 mol，即摩尔这个单位是以12 g 12C中所含原子的个数为标准，来衡量其他物质中所含基本单元数目的多少。摩尔跟其他的基本计量单位一样，也有它的倍数单位。1 Mmol=1 000 kmol1 kmol=1 000 mol1 mol=1 000 mmol那么，什么样的特定组合才符合摩尔定义中所规定的基本单元的涵义呢？凡是物质系统中能以化学式表示，同时又可以计数的特定组合都可以计量它的物质的量。国际纯粹和应用化学联合会于1979年出版的“物理化学量和单位的符号与术语手册”（第二次修订本）中对摩尔的应用示例作了重要的增补，即：1 mol HgCl其质量为 236.04 g1 mol Hg2Cl2其质量为 472.08 g1 mol Hg22+ 其质量为 401.8 g，带有192.97 kC的电量1 mol Ca2+其质量为 20.04 g，带有96.49 kC的电量1 mol e- 其质量为 548.60 g，带有-96.49 kC的电量1 mol某种混合物，其组分的摩尔分数（x）为：x(N2)=0.780 9x(O2)=0.209 5x(Ar)=0.009 3x(CO2)=0.000 3具有的质量为28.964 g。1 mol频率为1014 Hz的光子，具有39.90 kJ的能量。4.在使用摩尔时，为什么必须指明粒子的种类摩尔是微观粒子的计量单位，它所量度的对象是构成物质的基本粒子（如原子、分子、离子、电子等）或是它们的特定组合。即凡是可以使用化学式表示的微观粒子或它们的特定组合，都可以使用摩尔来量度。因此，在使用摩尔时，必须要指明所量度的微观粒子的名称或微观粒子特定组合的名称。在表示所量度的微观粒子的名称或微观粒子特定组合的名称时，必须要使用名称的符号，而不能使用中文。例如，说1 mol氢，概念就模糊了，是毫无意义的，违反了物质的量的单位的使用规则。因为氢是元素的名称，不是粒子的名称，也不是粒子的符号或化学式。5.国际单位制简介在日常生活、工农业生产和科学研究中，经常要使用一些物理量来表示物质及其运动的多少、大小、强度等。例如，1 m布、2 kg糖、30 s等等。有了米、千克这样的计量单位，就能表达这些东西的数量。但是，由于世界各国、各民族的文化发展的不同，往往会形成各自的单位制，如英国的英制、法国的米制等。因而使得同一个物理量常用不同的单位来表示。例如，压强的单位有千克/平方厘米、磅/平方英寸、标准大气压、毫米汞柱、巴、托等多种。这样多的单位在换算过程中很容易出现差错，这对于国际科学技术的交流和商业往来是非常不方便的。因此，就有了实行统一标准的必要。1960年以来，国际计量会议以米、千克、秒制为基础，制定了国际单位制（简称SI）。国际单位制是在米制基础上发展起来的，于1960年第11届国际计量大会通过。目前已有80多个国家宣布采用国际单位制，工业比较发达的国家几乎全部采用了国际单位制。1977年5月，我国国务院颁布了中华人民共和国计量管理条例（试行），并在第三条中明确规定“我国的基本计量制是米制（即公制），逐步采用国际单位制”。1981年4月，经国务院批准颁发了中华人民共和国计量单位名称与符号方案（试行），要求在全国各地试行。经过多次的增补，现在的国际单位制由下列部分组成：国际单位制的主要优点在于它的统一性。它不仅是一个统一的单位制，有利于国际交流，而且还表现在每一个物理量只用一个单位来表示。例如，不论是机械能、电能、热能、化学能或是原子能，只要是能量就都可以用焦尔（符号是J）来表示。国际单位制的另一个优点就是它能够分清质量、力和重量的关系。它采用牛顿作为力的单位，其他有关力的单位，如压强、重量等，则都是由牛顿导出的。下表列出一些用SI单位表示的在中学常用的物理量：物理量名称符号SI单位数值元电荷阿伏加德罗常数电子静质量质子静质量中子静质量法拉第常数摩尔气体常数标准状况时压强和温度标准状况时气体摩尔体积eNAmempmaFRP、TVm,o1.602 177 3310-19 C6.022 136 71023 mol-19.109 389 710-31 kg1.672 623 110-27 kg1.674 928 610-27 kg9.648 530 9104 Cmol-18.314 510 Jmol-1K-1101.325 kPa、273.15 K0.022 414 10 m3mol-16.SI单位的倍数单位（1）SI单位的倍数单位根据使用方便的原则选取。通过适当的选择，可使数值处于实用范围内。（2）倍数单位的选取，一般应使量的数值处于0.11 000之间。例1：1.2104 g可写成12 kg例2：0.003 94 mol可写成3.94 mmol例3：1 401 Pa可写成1.401 kPa例4：3.110-8 m可写成31 nm（3）组合单位的倍数单位一般只用一个词头，并尽量用于组合单位中的第一个单位。通过相乘构成的组合单位的词头通常加在第一个单位之前。例如：力矩的单位kNm，不宜写成Nkm。通过相除构成的组合单位，或通过相乘和除构成的组合单位，其词头一般都应加在分子的第一个单位之前，分母中一般不用词头，但质量单位kg在分母中时例外。例1：摩尔热力学能的单位kJ/mol，不宜写成J/mmol。例2：质量能单位可以是kJ/kg。当组合单位分母是长度、面积和体积单位时，分母中可以选用某些词头构成倍数单位。例如：体积质量的单位可以选用g/cm3。一般不在组合单位的分子分母中同时采用词头。因数词头名称符号英文中文106mega兆M103kilo千k102hecto百h101deca十da10-1deci分d10-2centi厘c10-3milli毫m10-6micro微10-9nano纳诺n10-12pico皮可p10-15femto飞母托f第二章 化学物质及其变化本章说明一、教学目标1.感受分类方法对于化学科学研究和化学学习的重要作用。2.知道胶体是一种常见的分散系，了解丁达尔效应。3.了解电解质的概念，知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离。4.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件。5.了解氧化还原反应的本质是电子转移。6.能正确认识氧化还原反应的价值。二、内容分析1.地位和功能如果说第一章是从化学科学研究手段化学实验方面展开化学科学的话，那么，本章则是从化学学科内容方面展开化学科学。作为从学科内容方面使学生认识化学科学的起始章，是连接义务教育阶段化学科学与高中化学的纽带和桥梁，对于发展学生的科学素养，引导学生有效地进行高中阶段的化学学习，具有非常重要的承前启后的作用。“承前”意味着要复习义务教育阶段化学的重要内容，“启后”意味着要在复习的基础上进一步提高和发展，从而为化学必修课程的学习，乃至整个高中阶段的化学学习奠定重要的基础。因此，本章在全书中占有特殊的地位，具有重要的功能，是整个高中化学的教学重点之一。2.内容结构化学物质及其变化是化学科学的重要研究对象。对于多达千万种的化学物质和为数更多的化学反应，人们要想认识它们的规律性，就必须运用分类的方法，分门别类地进行研究。这既反映了化学科学的发展规律，也符合学生的认知规律。因此，对化学物质及其变化的分类是本章的一条基本线索。考虑到学生在进入高中化学学习时，一般都需要复习初中的知识，如化学基本概念和原理、物质间的化学反应等。因此，把化学反应与物质分类编排在高中化学的第二章，使学生对物质的分类、离子反应、氧化还原反应等知识的学习，既源于初中又高于初中，既有利于初、高中知识的衔接，又有利于学生运用科学过程和科学方法进行化学学习，立意更高些。从化学物质的分类来看，纯净物的分类在初中已初步介绍过，这里主要是通过复习使学生进一步系统化。溶液和浊液这两种混合物虽然初中也涉及过，但是，还没有从分散系的角度对混合物进行分类。因此，分散系和液态分散系的分类、胶体及其主要性质是高中化学的新知识。胶体的性质表现在很多方面，这里只是从胶体与溶液区分的角度，涉及到胶体的丁达尔效应。从化学反应的分类来看，本章涉及到化学反应分类的3个标准：（1）反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少，按此标准划分，可将化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应，这4种反应学生在初中已经学习过，这里主要是通过复习使学生进一步系统化；（2）反应中是否有离子参加；（3）反应中是否有电子转移。后两种分类初中没有涉及过，因而是高中化学的新知识。离子反应和氧化还原反应在高中化学学习中将大量涉及，因此，这两种反应是重要的基础知识，是本章的重点内容。三、课时建议第一节 物质的分类 2 课时第二节 离子反应2 课时第三节 氧化还原反应2 课时复习1 课时第一节 物质的分类一、教学设计根据课程标准“能根据物质的组成和性质对物质进行分类”的要求，本节从分类的角度出发，安排了“简单分类法及其应用”和“分散系及其分类”这两部分内容。分类是把某些特征相似的物体归类到一起的方法，它是学习和研究化学物质及其变化的一种常用科学方法。运用分类的方法不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化，还可以通过分门别类的研究，发现物质及其变化的规律。教科书通过“图书馆中陈列的图书”的图片，使学生直接感受分类的标准和分类的好处。通过“思考与交流”栏目中三个问题的讨论，引导学生尝试用不同的方法对化学物质及其变化进行分类，使学生感悟到分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。为了使学生能够运用分类法进行学习，教科书又列举了“交叉分类”和“树状分类”这两种常用的、具体的分类方法，并安排了“实践活动”来加深学生对这两种分类方法的了解，让学生进一步体验到“掌握方法比死记硬背更有效”。胶体是物质的一种存在形式，是一种混合物体系。因此，胶体知识与学生以前所学的知识有所不同，它研究的不是某种物质所特有的性质，而是物质的聚集状态所表现出来的性质。这对学生而言是一个较为陌生的领域，是学生通过分类思想来研究物质、观察物质新的切入点。教科书根据这一特点，结合分类方法介绍了按照分散质和分散剂所处的状态得出9种分散系，然后从分散质粒子的大小引出了胶体的概念，再通过实验对胶体与溶液、浊液的探究，得出胶体的重要性质丁达尔效应。目的是使学生在了解胶体的这一重要性质的基础上，认识到物质的性质不仅与物质的结构有关，还与物质的存在状态有关，从而拓宽学生的视野。值得注意的是，教科书最后有意识地点明了胶体化学原理和方法与纳米科技发展的关系，让学生理解化学的基本原理和高科技的发展是息息相关的。对于胶体这部分内容，教科书只介绍了丁达尔效应，至于渗析、布朗运动和电泳现象并未涉及，胶体的介稳性也只是在“科学视野”