版高中化学第四单元研究型实验41物质性质的研究教案新人教版选修6.docx

1、版高中化学第四单元研究型实验41物质性质的研究教案新人教版选修64.1物质性质的研究课标要求能发现学习和生产、生活中有意义的化学问题，并进行实验探究。课标解读1实验研究的思路。2纯净物和混合物性质比较的实验方法。3同类物质化学性质的探究实验的思路、方法。教学地位本课题内容主要包括实验研究的思路及步骤，纯净物和混合物性质的比较，同类物质化学性质的探究实验的思路、方法，这些知识在化学实验中考查的内容很广，高考命题的特点及趋势注定了这节内容在高考中的地位。(教师用书独具)新课导入建议1为什么有人用草木灰来清洗一些厨房用具呢？原因：草木灰中含有少量的碳酸钾，所以草木灰的水溶液呈碱性，有一定的去污作用。

2、2为什么把一些贵重的药材浸成药酒饮用呢？原因：酒能慢慢溶解药材中一些有用的物质，人饮用了药酒，就可以吸收药材中的有用成分，发挥药的作用，但要注意对酒精过敏的人，饮酒要量力而为。3现在为什么提倡使用无铅汽油呢？原因：以前为了减少汽油剧烈燃烧所产生的振动，在汽油中添加了含铅的物质。但铅是重金属，有毒，它会随燃烧后的尾气一同排出，严重污染环境。4为什么新建好的房屋不适宜马上入住呢？原因：建房屋用到的熟石灰，它在固化过程中，跟空气中的二氧化碳作用生成水，所以新建的房屋比较潮湿，为了你的身体健康，要打开窗户通风换气，最好过一、二个月再入住。5为什么白铁桶就是镀锌的铁皮桶不能贮存酸性食品？锌是一种白色柔软

3、而有光泽的金属，它易溶于酸性溶液。如在白铁桶或其他镀锌器皿内配制或贮存酸性食品、饮料，锌即以有毒的有机酸盐的形式溶入食品中，人食后有中毒的危险。因此，使用镀锌容器时，切勿用它来盛装酸性菜肴、汤水、酒类、果汁、牛奶等饮料。上述这些其实都与物质的性质密切相关，那么这节课我们来探究物质的性质和反应规律的一般策略和方法。教学流程设计课前预习安排：看教材P5659填写课前自主导学并完成思考交流，建议同学之间可进行讨论交流师生互动完成探究1纯净物与混合物比较，互动方式可利用问题导思，教师通过例1对探究1进行总结，指导学生完成变式训练1及当堂双基达标2、4检验学生对探究点的理解掌握情况师生互动完成探究2金属

4、镁、铝、锌化学性质的比较，互动方式可利用问题导思，教师通过例2对探究2进行总结指导学生完成变式训练2及当堂双基达标1、3、5检验学生对探究点的理解掌握情况课标解读重点难点1.能设计实验，比较纯净物和混合物的性质。2.能设计实验获得镁、铝、锌的一些化学性质及有关的反应规律。3.通过实验，比较研究不同物质性质的方法，并运用这一方法研究、获得某些物质性质的知识。1.纯净物与混合物性质的比较。(重点)2.金属镁、铝、锌化学性质的探究。(重点)3.同类物质性质探究的方法。(难点)化学实验探究主要包括的四个步骤1.明确要想知道什么或证明什么，也就是要提出欲探究的问题，即实验目的。2根据实验的目的，选择合适

5、的方法，包括合适的反应、仪器、条件等，设计出实验探究的具体步骤。3认真细致地进行实验，如实记录数据、现象。4对实验结果进行认真的整理、讨论、分析，得出结论。纯净物与混合物性质的比较1.组成比较纯净物是由一种物质组成，混合物是由两种或两种以上物质组成。2相关知识(1)水的物理性质：纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道的液体。101 kPa时，水的凝固点为0 ，沸点为100 。4 时，水的密度最大，为1 gcm3。(2)合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属熔合在一起形成具有金属特性的物质。合金的熔点低于组成合金各金属的熔点，硬度变大。3比较纯水和水溶液的凝固点(1)实验原理：两种以上纯净物混

6、合之后，往往会表现出不同于任一成分纯净物的新性质。如，不同液体凝固温度或不同液体相同温度下凝固的难易程度不同。(2)实验步骤：取甘油溶液和蒸馏水各半试管(等量)，再各插入一支细木条，备用。向盛有冰水共存物的烧杯中加入45药匙粗盐，搅拌，使其温度下降至56 后，将上述两支试管同时置于冰盐混合物中冷却。67 min后，同时取出两支试管，观察到试管内的甘油溶液没有凝固，蒸馏水已经凝固，动一动两支试管中的木条，发现插入蒸馏水中的木条与蒸馏水凝固在一起，而插入甘油溶液中的木条仍能活动。(3)结论：甘油溶液可作汽车防冻液，氯化钠可作融雪剂，冰盐水可作制冷剂。这些应用，都是利用混合物凝固点降低的性质。金属镁

7、、铝、锌化学性质的探究金属单质MgAlZn操作去除氧化膜的镁条、铝条、锌片分别在空气中、氧气中点燃现象和结论在空气中燃烧在氧气中燃烧在氧气中燃烧操作去除氧化膜的镁条、铝条、锌片分别与同浓度、同体积稀盐酸反应现象和结论快较快较慢操作分别将镁条与铝条以及铝条与锌片用导线连接电流计，插在稀硫酸溶液中现象和结论用镁条与铝条连接时镁是负极铝条与锌片连接时铝是负极操作去除氧化膜的镁条、铝条、锌片分别与同浓度，同体积硫酸铜反应现象和结论大量氢气和蓝色沉淀少量氢气、红色铜析出红色铜析出实验结论是活泼性：MgAlZn。说明：(1)镁与盐溶液反应时，往往会促进盐的水解。如镁与硫酸铜溶液反应时会产生氢气并生成蓝色沉

8、淀。镁与氯化铁溶液反应一般不发生与铁的置换，而是有氢气与红褐色沉淀生成。(2)锌是两性金属，能溶于强碱(Zn2NaOHNa2ZnO2H2)。锌离子能与氨分子形成配离子，因此锌也可溶于氨水，而铝离子不能与氨分子形成配离子，因此铝不溶于氨水。锌溶于氨水的离子方程式：Zn4NH32H2O Zn(NH3)42H22OH。(3)氢氧化锌是两性氢氧化物，能溶于强碱，而且锌离子能与氨分子形成配离子，因此氢氧化锌可溶于氨水，而氢氧化铝不溶于氨水。氢氧化锌溶于氨水的离子方程式：Zn(OH)24NH3H2O Zn(NH3)422OH4H2O。物质的性质与哪些因素有关？举例说明。【提示】物质的性质与其组成成分和混合

9、状态有关。例如硫酸浓度不同，沸点不同，冰盐混合时混合均匀可获得较低温度，合金性质与组分金属的差异等。纯净物与混合物比较【问题导思】为什么生铁的抗腐蚀性较差？【提示】在潮湿环境中生铁容易形成铁碳原电池。什么是合金？合金有哪些优点？【提示】合金是由两种或两种以上金属或金属与非金属熔合在一起形成具有金属特性的物质。合金的优点：a.抗腐蚀性增强b硬度大于成分金属的硬度c熔点低于成分金属的熔点金属单质与合金比较(以Fe与生铁为例)比较项目铁生铁密度7.86 gcm37.85 gcm3硬度较小较大熔点较高较低抗腐蚀能力较强较弱(2013中山高二质检)铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是()A不锈

10、钢是铁合金，只含金属元素B一定条件下，铁粉可与水蒸气反应C铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应D在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀【解析】任何铁合金中都或多或少含有碳元素，A错；铁和铁合金都能与盐酸反应，C错；锌在空气中形成致密氧化膜保护了铁不被腐蚀，D错。【答案】B1下列说法正确的是()A所有不锈钢都只含有金属元素B我国流通的硬币材质是金属单质C广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具D镁合金的硬度和强度均高于纯镁【解析】解答本题不仅要注意合金的性能以及组成金属的化学性质，而且还要联系实际进行分析判断。选项内容指向联系分析结论A不锈钢中除含有金属元素外，还含有碳元素，有的还可能含有硅元素错误B硬币

11、材质是合金错误C铝是较活泼金属，在海水中易被腐蚀错误D合金的硬度、强度高于组成合金的各成分金属正确【答案】D【教师备课资源】拓展实验(1)比较蔗糖溶液与纯水的凝固点。实验基本程序与操作参见比较纯水与水溶液的凝固点的实验。(2)自制等体积的纯水冰棍和糖水冰棍，观察、比较、分析它们的结晶状况有什么不同，并试着解释其中的原因。(提示：与凝固点、溶解度或密度有关)可以配制较高浓度的糖水，建议浓度为20%。取等体积的纯水和糖水，观察凝固前后体积的变化。两者凝固时均匀程度不同，纯水冰棍结晶均匀，糖水冰棍结晶不均匀，若糖水浓度较大，最终可能有晶体析出或有不凝固的高浓度液体。糖水冰棍先凝固的部分糖含量较低，后

12、凝固的部分糖含量较高，通过品尝可以区分。与糖水凝固相比较，盐水的实验效果更好，一定浓度(23%)的盐水凝固时可以有氯化钠晶体析出。实验所需时间较长，建议作为家庭小实验完成，同学们可以通过控制实验条件，得出在什么浓度下实验效果最佳。(3)酸的性质研究。(提示：比较不同的酸，如盐酸、醋酸、柠檬酸的物理性质、化学性质)参考方案：同种酸不同浓度时的性质比较。例如，冰醋酸与1 mol/L的稀醋酸溶液的导电性比较；冰醋酸稀释过程中导电性的变化；稀硫酸与浓硫酸性质的比较等。参考方案：不同酸的物理性质和化学性质的比较，如苯甲酸、乙二酸、冰醋酸等。(4)不同金属形成阳离子倾向的比较。(提示：比较不同活泼金属与铜

13、组成的原电池的电压)溶液中不同金属形成阳离子倾向的比较，即金属活动性的比较。可以将复习判断金属活动性顺序的方法作为问题的引入，以这些方法为依据，设计实验方案。参考方案：比较不同金属与酸的反应，由反应的剧烈程度判断不同金属形成阳离子的倾向。反应的难易与金属活动性和酸中氢离子的浓度有关，因此可以观察不同金属与固定浓度盐酸的反应。还可以将金属加入同体积的蒸馏水中，向蒸馏水中逐滴加入一定浓度的盐酸，不同金属开始出现气泡时，加入的盐酸的量不同，同样可以比较不同金属形成阳离子的倾向。例如，我们可以选择金属Mg、Al、Zn、Fe、Cu和盐酸为反应物，按下表的方案进行实验。金属0.1 mol/L盐酸(记录反应

14、的剧烈程度)在约2 mL蒸馏水中加入金属后，滴加0.1 mol/L的盐酸(记录出现气泡时，加入的盐酸的量)MgAlZnFeCu将两种金属组成的合金溶于盐酸，再滴入足量的NaOH溶液，开始出现白色沉淀并逐渐增多，当NaOH溶液加到一定量时，白色沉淀减少但不完全消失，这种合金是()AFeAl合金BZnAl合金CCuMg合金 DMgAl合金【解析】Fe、Al、Zn、Mg与盐酸反应生成Fe2、Al3、Zn2、Mg2，逐滴滴入NaOH溶液后分别生成Fe(OH)2、Al(OH)3、Zn(OH)2、Mg(OH)2，都是白色沉淀，但Fe(OH)2在空气中易被氧化成红褐色的Fe(OH)3，故A不符合题意；Zn(

15、OH)2、Al(OH)3能溶于过量的NaOH溶液中，故B组生成的沉淀能全溶，C组生成的沉淀是Mg(OH)2，不能溶于过量的NaOH溶液中，因此只有D选项符合题意。【答案】D金属镁、铝、锌化学性质的比较【问题导思】能否用电解AlCl3的方法制备金属铝？【提示】不能，因为AlCl3为共价化合物。镁、锌能否像铝一样都能与强碱反应？【提示】镁、锌都属于较活泼的金属，但镁比锌活泼，不能和强碱反应，锌能与强碱反应放出氢气，具有两性。镁(Mg)铝(Al)锌(Zn)在周期表中的位置第三周期A族第三周期A族第四周期B族常见化合价232晶体类型金属晶体化学性质与非金属反应特点常温下，在空气中能形成一层致密的保护膜

16、，有抗腐蚀性方程式2MgO22MgOMgSMgS4Al3O22Al2O32Al3SAl2S32ZnO22ZnOZnSZnS与酸反应与非氧化性酸反应离子方程式Mg2HMg2H22Al6H2Al33H2Zn2HZn2H2特点镁与酸反应比铝剧烈，铝比锌剧烈与强氧化性酸反应无钝化现象遇冷浓硫酸、冷浓硝酸有钝化现象无钝化现象化学性质与强碱溶液反应不反应2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2Zn2NaOHNa2ZnO2H2与某些氧化物反应2MgCO22MgOC铝热反应：2AlFe2O32FeAl2O33MnO24Al2Al2O33Mn存在形态化合态冶炼电解熔融MgCl2电解Al2O3与冰晶石的熔融物

17、用碳还原氧化锌用途制轻合金、照明弹等制电线、冶炼稀有金属、制轻合金镀锌工业、制造合金(如黄铜)、作电极下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是()选项实验操作现象解释或结论AAl箔插入稀HNO3中无现象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜BZn片插入NaOH溶液中有无色气体产生Al和Zn都能与强碱溶液反应C将表面积相等的Mg、Al、Zn片投入浓度相等温度相同的盐酸中产生气泡的速率相等Mg、Al、Zn的金属性强弱相同D将点燃的镁条伸入到盛满CO2的集气瓶中火焰熄灭CO2有灭火作用【解析】A项，稀HNO3不能将铝钝化，因此现象应为Al箔逐渐溶解并产生气体；C项，金属性MgAlZn，与盐酸

18、反应产生H2的速率为MgAlZn；D项，2MgCO22MgOC，在CO2中Mg条继续燃烧，CO2灭火是有条件的。【答案】B,锌盐、铝盐与碱反应时，注意控制加入试剂的量与顺序。通过实验体会反应物量的变化对化学反应的影响。,)2等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是()A2 molL1 H2SO4溶液B18 molL1 H2SO4溶液C6 molL1 KOH溶液D3 molL1 HNO3溶液【解析】A项中镁铝均与其反应产生氢气最多；B项中浓H2SO4使铝钝化；C项中KOH溶液不与镁反应；D项中HNO3与镁铝反应不能生成氢气。【答案】A1判断正误(正确的打“”，错误的打“

19、”)。(1)纯铁的熔点比生铁的低()(2)镁条与铝条连线构成原电池，一定是镁条做负极()(3)Zn(OH)2能溶于氨水，Al(OH)3也能溶于氨水()(4)等质量的铝分别与足量的稀H2SO4和NaOH溶液反应，生成的H2量相等()【答案】(1)(2)(3)(4)2合金有许多特点，如NaK合金为液体，而Na和K的单质均为固体。据此，试推测：生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是()A纯铁B生铁C碳 D无法确定【解析】一般来说，合金的性质并不是各成分金属(或非金属)性质的“平均值”。合金的性能在许多方面优于各成分金属(或非金属)。例如，合金的硬度一般比它的各成分金属的大，多数合金的熔点一般也比它的

20、各成分金属的低。生铁是铁碳合金，其熔点要低于纯铁和碳。【答案】B3(2013无锡高二检测)下列实验不能达到预期目的的是()代号实验实验目的A观察镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应的剧烈程度比较镁与铝的金属性强弱B同温下测定相同浓度的Na2CO3和Na2SO4溶液的酸碱性比较硫酸与碳酸的酸性强弱CAlCl3、MgCl2溶液中通入过量氨气比较镁与铝单质的还原性强弱D同温下用同一电路分别测定同浓度的盐酸和某一元酸溶液导电能力比较该一元酸与盐酸酸性的强弱【解析】AlCl3、MgCl2和氨水的反应为复分解反应，没有化合价的变化，不能比较镁、铝单质还原性的强弱。【答案】C4(2013衢州高二检测)通过下列实

21、验探究物质性质得出的结论，其中不合理的是()A甲实验中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹可以说明黄铜的硬度比铜片大B乙实验既可以说明分子在不停地运动着，又可以说明氨水显碱性C丙实验既可以说明二氧化碳易溶于水，又可以说明二氧化碳具有酸性D丁实验既可以说明一氧化碳具有还原性，又可以说明一氧化碳具有可燃性【解析】丙实验，往瓶子中加水，会排出气体，不能说明CO2溶于水，也不能说明CO2具有酸性。【答案】C5(2013嘉兴高二检测)写出下列反应的离子方程式：(1)在氯化锌溶液中加入过量的氨水_。(2)在硫酸铜溶液中加入过量的浓氨水_。(3)氯化银溶于浓氨水_。(4)在FeCl3溶液中加入过量的氨水_。【解析】Z

22、n2、Cu2、Ag都能与氨分子以配位键相结合分别形成Zn(NH3)42、Cu(NH3)42、Ag(NH3)2，但Fe3不能与氨分子形成配位键，因此氢氧化铁沉淀不溶于氨水。【答案】(1)Zn24NH3 Zn(NH3)42(2)Cu24NH3 Cu(NH3)42(3)AgCl2NH3H2O Ag(NH3)2Cl2H2O(4)Fe33NH3H2OFe(OH)33NH1下列金属不能在氧气中剧烈燃烧的是()AMgBAlCFe DCu【解析】镁在空气中能被点燃而剧烈燃烧，因此有些反应可用镁来“引火”，如铝热反应；铝和铁虽不能在空气中被点燃，但在氧气中能被点燃，与氧气剧烈反应而燃烧；铜在空气中或在氧气中加热

23、，但反应不剧烈(不能称为燃烧)，铜被氧化为黑色的氧化铜。【答案】D2用铜锌合金制成的假金元宝欺骗人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是()A测定密度B放入硝酸中C放入盐酸中 D观察外观【解析】金元宝主要成分是铂、金等贵重金属，密度大于铜锌合金；铜锌合金能与硝酸、盐酸发生反应而表面被腐蚀，而铂、金不会与硝酸、盐酸发生反应；金元宝与铜锌合金外观酷似，难以用肉眼区别。【答案】D3(2013江都高二检测)下列叙述中，正确的是()A常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应B两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多C合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都高D工业上常利用铝热反

24、应冶炼难熔的金属，如钒【解析】A项中常温下铝遇到浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象，是由于与其反应生成一层致密氧化膜阻碍继续反应，而不是不反应。B项中Al既与酸反应又与碱反应，但都有关系：2Al3H2，足量酸或碱，等质量的铝反应放出H2一样多。C项中合金的熔点低于各成分金属的熔点。【答案】D4(2013丰县高二检测)锌粉、铝粉、镁粉的混合物a g与一定量的某浓度的稀硫酸恰好完全反应，蒸发水分后得固体(不含结晶水)b g，则反应中生成的氢气为()A(ba)/48 g B(ba)/49 gC(ba)/98 g D无法计算【解析】锌粉、铝粉、镁粉的混合物a g最后得固体(不含结晶)b g即为相应金属的硫酸盐

25、，(ba) g为SO的质量，综合电荷守恒“SO2HH2”，m(H2)(ba)/48 g。【答案】A5某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见表，表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应的关系)。实验步骤实验现象将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加酚酞溶液A.浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”的响声，随之消失，溶液变成红色向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水B.有气体产生，溶液变成浅红色将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中C.剧烈反应，迅速产生大量无色气体将镁条投入稀盐酸中D.反应不十分剧烈

26、，产生无色气体将铝条投入稀盐酸中E.生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量F.生成淡黄色沉淀请你帮助该同学整理并完成实验报告。(1)实验目的：研究_元素性质递变规律。(2)实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，AlCl3溶液，NaOH溶液，酚酞溶液等。仪器：_，_，_，试管夹，胶头滴管，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，火柴等。(3)实验内容：(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和的化学方程式)实验步骤实验现象(填AF)_，_。(4)实验结论：_。【答案】(1)同一周期(2)烧杯试管酒精灯(3)BFACDEMg2H2OMg(OH)2H2

27、Na2SCl22NaClS(4)同一周期元素从左到右，金属性减弱，非金属性增强6(2013平湖高二检测)下表是某种常见金属的部分性质：颜色状态硬度密度熔点导电性导热性延展性银白色固体较软2.70 gcm3660.4良好良好良好将该金属投入冷水中无变化，投入稀盐酸中可产生大量的无色气体。试回答：(1)推断该金属可能的一种用途：_，该金属的活泼性比铜_(填“强”或“弱”)。(2)请自选试剂，设计不同的实验方案探究该金属与铁的活泼性强弱，并完成下表：猜想验证方法预测实验现象该金属比铁活泼该金属活泼性比铁弱【解析】本题考查了金属的性质及验证金属活泼性的实验设计(利用金属间的置换反应或原电池原理等)。不能将该金属投入到FeCl3溶液中来判断该金属与铁的活泼性强弱。【答案】(1)电线电缆(或加热器皿等)强(2)猜想验证方法预测实验现象该金属比铁活泼将该金属投入到FeCl2溶液中溶液的浅绿色逐渐消失该金属活泼性比铁弱将该金属与铁片、稀硫酸溶液组成