高中化學(xué)主題2物質(zhì)性質(zhì)及反應(yīng)規(guī)律的研究課題1研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法課件魯科版6

課題1研究物質(zhì)性質(zhì)的根本方法

課堂互動(dòng)講練課前自主學(xué)案探究整合應(yīng)用課題1研究物質(zhì)性質(zhì)的根本方法知能優(yōu)化訓(xùn)練學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解鋅及其化合物的性質(zhì)，特別是氧化鋅和氫氧化鋅的兩性。2.了解苯酚、甲醛的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。3.熟練掌握研究物質(zhì)性質(zhì)的根本方法。一、鋅及其化合物性質(zhì)的研究1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)研究金屬鋅、氧化鋅、氫氧化鋅、氯化鋅等含鋅物質(zhì)的性質(zhì)。課前自主學(xué)案自主學(xué)習(xí)2．鋅及其化合物性質(zhì)的研究活動(dòng)原理金屬鋅是常見(jiàn)金屬，鋅元素是人體必需的_______元素之一，是人體多種__________的核心組成局部。鋅及其化合物的性質(zhì)與______及其化合物的性質(zhì)相似，我們可通過(guò)具體的思維程序：“預(yù)測(cè)性質(zhì)(包括___________、__________、_________、__________、兩性)——分析可以與哪些物質(zhì)發(fā)生反響——選擇具體的試劑——通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)總結(jié)歸納性質(zhì)”來(lái)探究鋅及其化合物的性質(zhì)。蛋白質(zhì)鋁微量氧化性復(fù)原性酸性堿性思考感悟1.如何區(qū)別Zn(OH)2和Al(OH)3兩種固體？【提示】Zn(OH)2和Al(OH)3都是兩性氫氧化物，都能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液，但Zn(OH)2能溶于過(guò)量的氨水，而Al(OH)3那么不溶。故可以取固體少許于試管中參加過(guò)量的氨水，能溶解的是Zn(OH)2，不溶的為Al(OH)3。二、有機(jī)化合物性質(zhì)的研究1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)研究苯酚和甲醛的化學(xué)性質(zhì)。2．苯酚性質(zhì)的研究活動(dòng)原理苯酚的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___________或___________，純潔的苯酚是________色晶體，具有特殊氣味，熔點(diǎn)是43℃，__________℃以上和水以任意比互溶，空氣中易被氧化，根據(jù)其結(jié)構(gòu)(有苯環(huán)、官能團(tuán)—OH)推測(cè)其性質(zhì)，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。C6H5OH65無(wú)3．甲醛性質(zhì)的研究活動(dòng)原理甲醛易溶于______和_________，結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_________________，甲醛分子中含醛基，依據(jù)醛基的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，預(yù)測(cè)甲醛性質(zhì)并用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。水乙醇2．把濃溴水滴入到苯酚溶液中有時(shí)看不到白色沉淀，或產(chǎn)生的白色沉淀在振蕩試管時(shí)消失，原因是什么？在做苯酚與溴的反響時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？【提示】苯酚與溴反響生成的三溴苯酚難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，也易溶于苯酚。當(dāng)產(chǎn)生的三溴苯酚比較少或苯酚過(guò)量時(shí)，產(chǎn)生的沉淀溶于苯酚，故看不到沉淀或振蕩時(shí)沉淀消失。做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用過(guò)量的濃溴水滴加到苯酚溶液中或向溴水中滴加苯酚溶液，生成的三溴苯酚不會(huì)溶解。自主體驗(yàn)1．一些易燃易爆化學(xué)試劑的瓶子上應(yīng)貼“危險(xiǎn)警告標(biāo)簽”以警示使用者。下面是一些危險(xiǎn)警告標(biāo)簽，那么實(shí)驗(yàn)室對(duì)盛裝苯酚的試劑瓶上，所貼標(biāo)簽應(yīng)是()A．a(chǎn)b B．a(chǎn)cC．cd D．de解析：選B。苯酚有毒，它的濃溶液對(duì)皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕性。2．以下關(guān)于氧化物的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是()A．酸性氧化物都可以跟強(qiáng)堿溶液反響B(tài)．與水反響可生成酸的氧化物都是酸性氧化物C．金屬氧化物都是堿性氧化物D．不能跟酸反響的氧化物一定能和堿反響解析：選A?？捎梅蠢?，B項(xiàng)NO2為例外；C項(xiàng)有Mn2O7、CrO3等例外；D項(xiàng)有CO、NO等既不能與酸反響，又不與堿反響。3．以下有關(guān)銀鏡反響實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．試管先用熱燒堿溶液洗，然后用蒸餾水洗滌B．向2%的稀氨水中滴入2%的硝酸銀溶液，制得銀氨溶液C．可采用水浴加熱，也能直接加熱D．可用濃鹽酸洗去銀鏡解析：選A。銀鏡反響實(shí)驗(yàn)成功與否與試管是否潔凈有很大關(guān)系。先用堿液洗滌試管，主要是除去油垢，A為正確說(shuō)法。配制銀氨溶液時(shí)，是將2%的氨水逐滴加到2%的AgNO3溶液中且邊滴邊振蕩，直到最初的沉淀恰好溶解為止，B說(shuō)法錯(cuò)誤。銀鏡反響實(shí)驗(yàn)一定是水浴加熱，C說(shuō)法錯(cuò)誤。濃鹽酸不能洗去銀鏡，應(yīng)用稀HNO3洗滌，D為錯(cuò)誤說(shuō)法。課堂互動(dòng)講練1．鋅的物理性質(zhì)純鋅是銀白色、有金屬光澤、質(zhì)軟、熔、沸點(diǎn)低的固體，在空氣中放置外表會(huì)呈現(xiàn)灰色——“生銹”。2．鋅的化學(xué)性質(zhì)(1)常溫下與空氣中的CO2、H2O、O2反響而“生銹”4Zn＋2O2＋3H2O＋CO2===ZnCO3·3Zn(OH)2鋅及其化合物的性質(zhì)要點(diǎn)一(2)加熱條件下與大多數(shù)非金屬反響(3)金屬Zn與酸和堿反響①與酸反響(非氧化性酸：鹽酸、稀H2SO4)Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑②與堿反響Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑四羥基合鋅酸鈉也可以和弱堿氨水反響：Zn＋4NH3＋2H2O===[Zn(NH3)4]2＋＋H2↑＋2OH－而Al無(wú)此性質(zhì)，可以用于Al、Zn別離除雜。(4)與鹽的置換反響與不活潑的金屬鹽溶液反響將其置換出來(lái)如：Zn＋CuCl2===ZnCl2＋Cu3．氧化鋅(1)物理性質(zhì)：白色粉末，幾乎不溶于水，俗稱(chēng)鋅白，用于白色涂料。ZnO有收斂性和殺菌性，常用做醫(yī)療上的軟膏。如：用于涂抹傷口促進(jìn)愈合。(2)化學(xué)性質(zhì)：氧化鋅是兩性氧化物，能與酸反響生成鋅鹽和水，也能與強(qiáng)堿反響生成四羥基合鋅酸鹽。ZnO＋2HCl===ZnCl2＋H2OZnO＋2NaOH＋H2O===Na2[Zn(OH)4]4．氫氧化鋅(1)氫氧化鋅是兩性氫氧化物，既可與酸反響生成鋅鹽和水，又可與強(qiáng)堿反響生成四羥基合鋅酸鹽，也能溶于氨水，其反響的離子方程式分別為：Zn(OH)2＋2H＋===Zn2＋＋2H2OZn(OH)2＋2OH－===[Zn(OH)4]2－四羥基合鋅酸根離子Zn(OH)2＋4NH3===[Zn(NH3)4]2＋＋2OH－5．氯化鋅(1)物理性質(zhì)：白色易潮解的固體，在水中的溶解度很大，吸水性強(qiáng)，常用做脫水劑、催化劑。(2)化學(xué)性質(zhì)：①水解：易水解，溶液顯酸性，其濃溶液可用于金屬焊接時(shí)除去外表的氧化物。ZnCl2＋2H2OZn(OH)2＋2HCl②與堿反響：與適量的堿反響可以生成Zn(OH)2。ZnCl2＋2NaOH===Zn(OH)2↓＋2NaCl例1 測(cè)定一定質(zhì)量的鋁鋅合金與強(qiáng)酸溶液反響產(chǎn)生的氫氣的體積，可以求得合金中鋁和鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?，F(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)用品：中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器、800mL燒杯、100mL量筒、短頸玻璃漏斗、銅網(wǎng)、鋁鋅合金樣品、濃鹽酸、水。按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，答復(fù)以下問(wèn)題(設(shè)合金樣品完全反響，產(chǎn)生的氣體體積不超過(guò)100mL)。(1)補(bǔ)充以下實(shí)驗(yàn)步驟，直到反響開(kāi)始進(jìn)行(鐵架臺(tái)和鐵夾的安裝可省略)：①將稱(chēng)量后的合金樣品用銅網(wǎng)小心包裹好，放在800mL燒杯底部，把短頸漏斗倒扣在樣品上面。②___________________________________。③______________________________________。④______________________________________。(2)合金樣品用銅網(wǎng)包裹的目的是________________________________________________________________________?！窘馕觥科洳襟E是：①將稱(chēng)量后的合金樣品用銅網(wǎng)小心包裹好，放在800mL燒杯底部，把短頸漏斗倒扣在樣品上面。②往燒杯中注入水，直至水面沒(méi)過(guò)漏斗頸。③在100mL量筒中注滿水，倒置在盛水的燒杯中(量筒中不應(yīng)留有氣泡)，使漏斗頸伸入量筒中。燒杯中水面到杯口至少保存約100mL空間。④將長(zhǎng)頸漏斗(或玻璃棒)插入燒杯并接近燒杯底部，通過(guò)它慢慢參加濃鹽酸，至有氣體產(chǎn)生。另外合金樣品用銅網(wǎng)包裹的目的顯然是防止反響時(shí)樣品漂浮?！敬鸢浮?1)②往燒杯中注入水，直至水面浸沒(méi)過(guò)漏斗頸③在100mL量筒中裝滿水，倒置在盛水的燒杯中，使漏斗頸插入量筒中(燒杯中水面至杯口至少預(yù)留100mL空間)④將長(zhǎng)頸漏斗(或玻璃棒)插入燒杯并接近燒杯底部，通過(guò)它慢慢參加濃鹽酸，至有氣體產(chǎn)生(2)使樣品在反響時(shí)能保持在燒杯底部適當(dāng)?shù)奈恢?或答防止反響時(shí)樣品漂浮)【規(guī)律方法】這是一道典型的實(shí)驗(yàn)操作程序設(shè)計(jì)題。為確保合金中各組分金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)的準(zhǔn)確測(cè)定，必須設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)捷、嚴(yán)密、合理正確的操作程序。變式訓(xùn)練1有以下四組物質(zhì)，如果把某組物質(zhì)中的后者逐滴參加到前者中至過(guò)量，將出現(xiàn)“先產(chǎn)生白色沉淀，后白色沉淀溶解”的現(xiàn)象，這組物質(zhì)是()A．稀硫酸、氯化鋇溶液B．硫酸亞鐵溶液、氫氧化鈉溶液C．氯化鈉溶液、硝酸銀溶液D．氯化鋅溶液、氫氧化鈉溶液溶液逐滴參加到硫酸亞鐵溶液中，現(xiàn)象是生成白色沉淀并迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色沉淀，發(fā)生的反響方程式是：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，B不符合。硝酸銀溶液逐滴參加到氯化鈉溶液中只產(chǎn)生白色沉淀：Ag＋＋Cl－===AgCl↓，C不符合。氫氧化鈉溶液逐滴參加到氯化鋅溶液中，發(fā)生的反響是：Zn2＋＋2OH－===Zn(OH)2↓，Zn(OH)2＋2OH－===[Zn(OH)4]2－，先產(chǎn)生白色沉淀，后白色沉淀溶解。1．苯酚的化學(xué)性質(zhì)(1)羥基上的反響苯酚的化學(xué)性質(zhì)及其研究實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)二注意：不管CO2是否過(guò)量都生成NaHCO3，不能生成Na2CO3。(2)取代反響(鑒定酚類(lèi)反響)(4)顯色反響(鑒定酚類(lèi)反響)酚類(lèi)物質(zhì)遇Fe3＋，溶液呈特征顏色。苯酚溶液中滴入FeCl3溶液，溶液呈紫色。(5)用途：合成染料、藥劑、制炸藥、電木塑料、用做防腐消毒劑等。2．苯酚的性質(zhì)研究實(shí)驗(yàn)程序及本卷須知(1)實(shí)驗(yàn)程序?qū)嶒?yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①向苯酚濁液中滴加NaOH溶液濁液變澄清苯酚具有弱酸性②向苯酚熔融物中加入一小塊鈉有氣體生成酚羥基和醇羥基一樣都能被鈉置換生成氫氣③向苯酚溶液中滴加溴水生成白色沉淀苯酚苯環(huán)上的氫受羥基影響變活潑易被取代④向苯酚溶液中滴加FeCl3溶液溶液變紫色苯酚能發(fā)生顯色反應(yīng)(2)本卷須知①做苯酚與NaOH溶液反響的實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)用苯酚的濁液，根據(jù)溶液由渾濁變澄清判斷反響的發(fā)生。②關(guān)于苯酚與Na的反響，由于水跟鈉反響，故應(yīng)用熔融的苯酚。不能用苯酚溶液，且鈉塊要小。③關(guān)于苯酚與溴水的反響，最好是向溴水中滴加苯酚溶液，因?yàn)樯傻娜灞椒右兹苡诒椒尤芤骸?/p>

含苯酚的工業(yè)廢水處理的流程圖如下：(1)上述流程里，設(shè)備Ⅰ中進(jìn)行的是________________操作(填寫(xiě)操作名稱(chēng))。實(shí)驗(yàn)室里這一步操作可以用________進(jìn)行(填寫(xiě)儀器名稱(chēng))。例2(2)由設(shè)備Ⅱ進(jìn)入設(shè)備Ⅲ的物質(zhì)A是_____________________________________，由設(shè)備Ⅲ進(jìn)入設(shè)備Ⅳ的物質(zhì)B是________。(3)在設(shè)備Ⅲ中發(fā)生的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。(4)在設(shè)備Ⅳ中，物質(zhì)B的水溶液和CaO反響后，產(chǎn)物是NaOH、H2O和________，通過(guò)________操作(填寫(xiě)操作名稱(chēng))可以使產(chǎn)物相互別離。(5)上圖中能循環(huán)使用的物質(zhì)是C6H6、CaO、______、________?！舅悸伏c(diǎn)撥】解答此題要注意以下兩點(diǎn)：(1)正確理解流程圖的含義和各試劑作用。(2)熟練掌握苯酚的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)?！窘馕觥看祟}實(shí)質(zhì)上為苯和苯酚混合物的別離，同時(shí)涉及相關(guān)物質(zhì)回收利用中的一系列變化，掌握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及各種別離方法的適用范圍是解答此題的前提。綜合分析整個(gè)操作過(guò)程可知：設(shè)備Ⅰ用苯萃取廢水中的苯酚，得到苯酚的苯溶液(因苯酚易溶于苯而不易溶于水)。設(shè)備Ⅱ用于別離苯和苯酚，為此需參加NaOH水溶液，使苯酚變?yōu)楸椒逾c而溶于水中，再用分液法與苯別離。設(shè)備Ⅲ是為了將苯酚鈉變?yōu)楸椒?，考慮到經(jīng)濟(jì)本錢(qián)和環(huán)境因素，通入CO2氣體較為理想。設(shè)備Ⅳ是為了綜合利用副產(chǎn)物NaHCO3，參加CaO可轉(zhuǎn)化為反響所需的原料NaOH，而另一生成物CaCO3在設(shè)備Ⅴ中又可轉(zhuǎn)化為反響所需的原料CO2和CaO。這樣可提高經(jīng)濟(jì)效益，降低環(huán)境污染。【答案】

(1)萃取(或萃取、分液)分液漏斗(2)苯酚鈉(C6H5ONa)

NaHCO3(3)C6H5ONa＋CO2＋H2O→C6H5OH＋NaHCO3(4)CaCO3過(guò)濾(5)NaOH水溶液CO2變式訓(xùn)練2僅用一種試劑即可將酒精、苯酚溶液、己烯、甲苯等4種無(wú)色液體區(qū)分開(kāi)來(lái)，這種試劑是()A．FeCl3溶液 B．溴水C．KMnO4 D．金屬鈉解析：選B。首先要熟悉4種液體和4種試劑互相反響的情況，才能作出準(zhǔn)確的判斷。FeCl3溶液只與苯酚反響顯紫色，不與其他物質(zhì)反響。溴水與酒精不反響，也不分層；與苯酚反響生成白色沉淀；與己烯發(fā)生加成反響后分為無(wú)色的兩層；與甲苯發(fā)生萃取現(xiàn)象分為兩層，上層橙紅色，下層無(wú)色，因此，溴水可作為鑒別試劑。KMnO4溶液作為強(qiáng)氧化劑，酒精、己烯、苯酚、甲苯都可以被其氧化，而使其退色。金屬鈉可與含羥基的物質(zhì)酒精、苯酚溶液反響生成H2，與己烯和甲苯都不反響。有機(jī)物的鑒別一般要考慮以下幾個(gè)方面：有機(jī)物的溶解性、密度；有機(jī)物的燃燒情況；有機(jī)物的官能團(tuán)及特征實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(常用的有機(jī)試劑)；有時(shí)也可以利用特征的顯色反響。甲醛性質(zhì)的研究實(shí)驗(yàn)程序及注意事項(xiàng)要點(diǎn)三2．關(guān)于甲醛的幾點(diǎn)說(shuō)明(1)甲醛是最簡(jiǎn)單的醛，通常把它歸為飽和一元醛，但它又相當(dāng)于二元醛，如下圖。在與弱氧化劑的反響中，每摩爾HCHO最多可復(fù)原出4mol的Ag或2mol的Cu2O，這都是乙醛復(fù)原能力的2倍。(2)甲醛是典型的氣態(tài)醛(通常狀況下)。其他的醛中，除乙醛沸點(diǎn)20.8℃外，其余皆為液態(tài)或固態(tài)(通常狀況)。(3)甲醛有毒，在使用甲醛或與甲醛有關(guān)的物質(zhì)時(shí)，要注意平安及環(huán)境保護(hù)。3．實(shí)驗(yàn)程序?qū)嶒?yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①向盛有1mL甲醛溶液的試管中滴加酸性KMnO4溶液酸性KMnO4溶液退色甲醛具有還原性②向盛有2mL新制Cu(OH)2濁液的試管中加入0.5mL甲醛溶液并加熱生成磚紅色沉淀醛基能被弱氧化劑新制的Cu(OH)2氧化為羧基③銀鏡反應(yīng)，用水浴加熱盛有2mL銀氨溶液和1mL甲醛溶液的試管試管壁生成光亮的銀鏡醛基能被弱氧化劑銀氨溶液氧化為羧基4.本卷須知試管潔凈，AgNO3溶液和氨水的濃度以2%為宜，而且最好現(xiàn)用現(xiàn)制，用熱水浴加熱一分鐘左右，時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)。 以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．向甲醛的水溶液中滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液，可以看到高錳酸鉀溶液顏色消失B．向2mL硫酸銅的濃溶液中滴加幾滴氫氧化鈉溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀后參加少量甲醛溶液，加熱煮沸后，出現(xiàn)磚紅色沉淀C．向盛有少量銀氨溶液的試管中參加幾滴甲醛溶液，振蕩后，水浴加熱，試管內(nèi)壁出現(xiàn)銀鏡D．向雞蛋清溶液中滴加少量甲醛溶液后，可以看到有蛋白質(zhì)析出例3【解析】甲醛分子中的醛基具有復(fù)原性，能被強(qiáng)氧化劑酸性高錳酸鉀溶液氧化，故可以看到高錳酸鉀溶液顏色消失；甲醛也能與弱氧化劑新制Cu(OH)2和銀氨溶液發(fā)生反響，現(xiàn)象分別是出現(xiàn)磚紅色沉淀和銀鏡，但甲醛與新制Cu(OH)2的反響需要在堿性的環(huán)境里進(jìn)行，而B(niǎo)項(xiàng)中NaOH溶液明顯缺乏，故最終不會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀；甲醛能使蛋白質(zhì)變性，所以向雞蛋清溶液中滴加少量甲醛溶液后，會(huì)有蛋白質(zhì)析出。【答案】B【規(guī)律方法】(1)配制銀氨溶液時(shí)，應(yīng)防止參加過(guò)量的氨水，并且必須現(xiàn)配現(xiàn)用，不可久置。(2)制取氫氧化銅時(shí)，要向氫氧化鈉溶液中滴入少量硫酸銅溶液，氫氧化鈉溶液應(yīng)過(guò)量，且質(zhì)量分?jǐn)?shù)要大一些，這樣制得的氫氧化銅能加快乙醛的氧化，使現(xiàn)象明顯。變式訓(xùn)練3醛可以跟亞硫酸氫鈉飽和溶液發(fā)生加成反響，生成物是水溶性的α羥基磺酸鈉：R—CHO＋NaHSO3R—CH(OH)—SO3Na該反響是可逆反響，在通常條件下有70%～90%向正反響方向轉(zhuǎn)化。(1)假設(shè)氯苯中混有雜質(zhì)苯甲醛，欲將此雜質(zhì)全部除去，可采用的試劑是____________等，其別離方法是________。(2)假設(shè)使CH3CH(OH)—SO3Na全部變成乙醛，可采用的試劑是________，其別離方法是__________。解析：由于該反響是可逆反響，所以要使苯甲醛全部除去，應(yīng)使此反響正向進(jìn)行，可參加足量的飽和NaHSO3溶液，由于氯苯不溶于水，所以可通過(guò)分液而別離。CH3CH(OH)—SO3Na要再變成乙醛，那么應(yīng)參加一試劑與NaHSO3反響使反響逆向進(jìn)行。所以可以加