高一《化学竞赛》校本教材.docx

1、高一化学竞赛校本教材化学竞赛（高一） （校本教材） 前 言 化学竞赛活动，对学生来说，可以拓宽视野，激发学习化学的兴趣，培养科学的思维方法和分析解决问题的能力；对教师而言，通过化学竞赛，可以激发老师不断完善自我，全方位提高自身素质，做到有研究的教学，重视基础，重视学生群体发展，重视学生个性特长发展，大力推进素质教育，促进高一化学教学质量大面积的提高。 本教材就是为了适应高一化学竞赛活动辅导而编写的。书的内容分三部分。第一部分为基础知识。因为高一学生所学化学知识教少，一开始还不能进行专题训练，必须把高一高二的基础知识给学生快速上一遍。第二部分为能力培养，特点是以培养观察能力、思维能力和自学能力为

2、主线，突出启迪思维，指导学习方法，开拓解题思路，以求增强学生分析解决问题的能力。第三部分是化学实验，培养学生的动手能力。第一部分 基础知识第一章 物质的量第一节 物质的量第二节 气体摩尔体积第三节 物质的量浓度第二章 卤素第一节 氯气第二节 卤族元素第三节 物质的量应用于化学方程式的计算 第三章 氧族元素第一节 氧族元素第二节 二氧化硫第三节 硫酸第四节 环境保护第四章 氮族元素 第五章 碳族元素第六章 碱金属第一节 钠第二节 钠的化合物第三节 碱金属元素第七章 镁 铁 铝第八章 物质结构 元素周期律第一节 原子结构第二节 元素周期律第三节 元素周期表第四节 化学键第五节 非极性分子和极性分子

3、第九章 化学反应及其能量变化第一节 氧化还原反应第二节 离子反应第三节 化学反应中的能量变化第二部分 能力培养第一章 观察能力第二章 思维能力第三章 自学能力第三部分 学生实验第四部分 化学计算选做实验一 趣味实验选做实验二 制取蒸馏水选做实验三 天然水的净化选做实验四 海带成分中碘的检验选做实验五 阿伏加德罗常数的测定附录I 相对原子质量表附录II 部分酸、碱和盐的溶解性表（20 C）附录III 元素周期表第二章 卤族元素一、知识点 卤族元素主要是指F、Cl、Br、I等几种元素,即元素周期表中第七主族元素,这些元素的原子结构特征是最外层电子层有7个电子,内层电子均饱和,这是一族典型的非金属元

4、素,并随核电荷数的递增,电子层数的增加, 其非金属性依次减弱。二、例题精选例1 .新制氯水中有Cl2 HClO H2O分子和H+ Cl- ClO- OH-离子,若向氯水中加入食盐晶体,溶液的PH值将增大; 若要增加氯水中ClO-的浓度,可以加入含OH-离子的物质, 若要增加氯水中HClO的浓度,可加入CaCO3Cl2+H2O = H+ + Cl- +HClO HClO = H+ + ClO - H2O = H+ + OH- 酸性强弱关系:HClH2CO3HClO例2 :G,Q,X,Y,Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的分子式(或化学式),但知道在一定条件下发生氧化还原反应时具有如下转化关系

5、(未配平) 电解GQ+NaCl Q+H2OX+H2Y+NaOHG+Q+H2O Z+NaOHQ+X+H2O这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为: (B)(A) Q,G,Z,X,Y (B) G,Y,Q,Z,X (C) G,Y,Z,Q,X (D) Z,X,G,Y,Q 分析： GQ+ NaCl QG 电解 Q+H2OX+H2 XQ Y+NaOHG+Q+H2O QYG Z+NaOHQ+X+H2O XZQ GYQZX例3:不同卤原子之间能形成卤素互化物,其通式可表达为XXn,(n=1,3,5,7)。这种互化物大多数不稳定，易发生水解，如果BrFn跟水反应时物质的量之比为3:5,生成溴酸、氢氟酸、 单质

6、溴和氧气,则下列叙述正确的是: (A) 此卤素互化物的分子式为 BrF3(B) 此卤素互化物的分子式为 BrF5(C) 每摩尔BrFn跟水完全反应可生成等物质的量的Br2 和 O2(D) BrFn的许多性质类似于卤素单质,有强还原性分析：3BrFn+5H2O = HBrO3+3nHF+Br2+O2 1+3n = 10 n = 3例4:0.31g 磷与Cl2完全反应生成PClx和PCly的混合物,已知PClx和PCly 的物质的量之比为2:3,将此混合物全部溶于水配成500ml溶液,取此溶液10ml与足量的AgNO3溶液反应,得到120.54mgAgCl沉淀,求X、Y的值。解: nP=0.01m

7、ol PClx:0.01mol2/5=0.004mol PCly:0.01mol3/5=0.006mol由氯原子守恒即PClx和PCly中Cl原子的物质的量等于AgCl中Cl- 的物质的量得 0.004xmol+0.006ymol=0.042mol化简得2X+3Y=21,其中X,Y必须为正整数。讨论:X Y1 19/3 不合理 2 17/3 3 5 合 理X=3 Y=5答:在化学式PClx和PCly中,x等于3,y等于5三、思考题:1.实验室制取氯气的化学方程式是_,因为氯气_而不能散放在空气中,多余的Cl2 一般用_来吸收,反应的化学方程式为_2.溴化碘的化学性质类似于卤素单质,它与水反应的

8、化学方程式为 IBr+H2OHBr+HIO , 下列有关IBr的叙述不正确的是（ ）(A) IBr是共价化合物 (B) 在很多反应中IBr是强氧化剂(C) IBr与水反应时既不作氧化剂也不作还原剂(D) IBr跟NaOH稀溶液反应生成NaI,NaBrO和H2O3.在密闭容器中盛有H2,O2,Cl2混和气体,用电火花引爆, 这三种气体正好完全反应,冷却至室温后所得溶液的浓度为25.62%, 则容器中原有H2，O2、Cl2的物质的量之比为（ ） (A)6:3:1 (B)9:6:1 (C)10:6:1 (D) 13:6:14.SCN-离子与Cl-、Br-、I-等卤素离子性质相似,都可以和AgNO3溶

9、液反应生成沉淀,利用这个性质,可以测定NaBr和NaCl混合物的组成,现称取样品0.3675g,溶于水后加入0.2000mol/L AgNO3溶液30.00mL, 再加入少量的Fe3+溶液作指示剂,然后用0.1000mol/L 的NH4SCN 溶液去滴定过量的Ag+ ,当滴至溶液显红色时即到达终点, 这时共用去NH4SCN溶液20.00mL写出滴定时SCN-与Ag+和Fe3+ 反应的离子方程式计算样品中NaCl和NaBr的物质的量之比。第三章 氧族元素一、知识点 氧族元素为元素周期表中第A 族元素，包括O、S、Se、Te、Po 等元素,其原子结构特征是最外层电子层均含有6个电子,内层电子数均饱

10、和,体现出较强的非金属性,且随核电荷数的增加,原子半径的增大, 其非金属性依次减弱而金属性逐渐增强。中学化学中重点研究了硫及其化合物的有关知识，其知识结构体系如下：二、范例剖析:例1:在下列变化中硫酸显示什么性质或起什么作用?固体NaCl与浓硫酸共热制HCl 高沸点难挥发性和酸性 铜片跟浓硫酸在加热条件下反应 强氧化性和酸性利用硫酸除去金属表面的氧化物 酸性浓硫酸与碳加热反应 强氧化性浓硫酸与蔗糖混和,蔗糖变黑且放出刺激性气体 脱水性和强氧化性浓硫酸使铁、铝钝化 强氧化性乙酸、乙醇与浓硫酸混和制乙酸乙酯 作脱水剂和催化剂苯与浓硫酸共热制苯磺酸 作磺化剂例2:下列实验中溶液的PH值的变化曲线与右

11、图相符的是（B） (A) 向H2S饱和溶液中通入过量的SO2(B) 向H2SO3饱和溶液中通入过量的H2S(C) 向澄清石灰水中通入过量的CO2(D) 向MgCl2 ,AlCl3的混和液中加入过量的NaOH溶液分析：本题中图像主要有两个特征：(1)PH值先增大后减小最终不变(2)起始状态的PH值小于最终状态的PH值(A) 2H2S+ SO2 3S +2H2O SO2 +H2O H2SO3(B) H2SO3 + 2H2S 3S +3H2O(C) Ca(OH)2+ CO2 CaCO3 + H2O CaCO3 + H2O +CO2Ca(HCO3)2 CO2+H2O = H2CO3(D)MgCl2 +

12、2NaOH Mg(OH)2 +2NaCl AlCl3 +3NaOHAl(OH)3 +3NaCl Al(OH)3 +NaOH NaAlO2 +2H2O例3:将H2S和O2 的混合气体在120温度下,装入密闭容器中,在高温下使之燃烧,已知全部H2S 和O2都参加了反应,反应后容器内恢复到120时,测得压强为反应前的3/4,则原混和气体中H2S和O2的物质的量之比为:( A ) A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.3:2分析：2H2S+O22S+2H2O 压强为原来的 2/3 2H2S+3O2= 2SO2+2H2O 压强为原来的4/5因为2/33/44/5，所以生成物为S、SO2和H2O设硫化氢

13、的物质的量为a,氧气的物质的量为b。则可得： 得a=b 所以a:b=1:1例4:将一定量的H2S气体缓慢通入300mL0.4mol/L的 NaOH溶液中, 然后在减压低温条件下蒸干,得到5.36g固体(不含有结晶水 ) 通过计算判断固体的组成及各组成的物质的量。解:原NaOH的物质的量为0.350.4=0.12mol则原NaOH溶质的质量为0.12540=4.8g 若NaOH全部反应转化Na2S,则其质量为0.12578/2=4.86g若NaOH全部反应转化NaHS,则其质量为0.12556=6.72g由于4.86g5.36g1/2 ()8时，(10-x)mL氧气全部反应，余气为NO。与氧气反

14、应的NO2为4(10-x),只与水反应的NO2为10-5(10-x),即5x-40,则NO的体积为(5x-40)/3, 即y=(5x-40)/3 (10x8mL解：当x8时，(10-x)mL氧气过量。与NO2 反应的氧气为x/4,剩余的氧气为(10-x-x/4)mL, 即y=(10-5x/4)mL,(0x H2SiO3Na2SiO3 +H2O+CO2 =Na2CO3 +H2SiO3例2: 硅能与强碱溶液作用生成硅酸盐和氢气:( B、D )Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 +2H2 对于这个反应, 下列说说法正确的是:(A)Si是氧化剂 (B)Si是还原剂 (C)NaOH和H2O是氧化剂

15、 (D)水是氧化剂 简化成: Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2例3: 在密闭容器中充入CO2和CO混合气体,其密度是相同条件下氦气密度的8倍,这时测得容器内的压强为P1。若控制容器的体积不变,加入足量的Na2O2,充分振荡并不断用电火花点燃至完全反应,恢复到开始时的温度,再次测得容器内的压强为P2,则P1和P2的关系是: ( A )(A)P1=8P2 (B)P1=4P2 (C)P1=2P2 (D)P1=P2 2CO2 +2Na2O2 =2Na2CO2 +O2 2CO+O2 =2CO2 合并为 CO+Na2O2 =Na2CO3 2CO2 +2Na2O2 =2Na2CO3 + O2

16、2mol 1mol1mol 0.5mol 所以: P1 =8P2例4: 若发现了114号新元素X, 则有关X元素及其化合物的叙述正确的是: ( B )(A)X有稳定的气态氢化物 (B)X的最高正价氧化物的化学式为XO2 (C)X为非金属元素 (D)X的低价氧化物是酸性氧化物分析：搞清114号元素在周期表中的位置是解决问题的关键。一般可作这样的分析：第一、二、三、四、五、六、七周期中所能容纳元素的种类分别是2、8、8、18、18、32、32(假设第七周期排满) ，显然第七周期的最后一种元素为118号，则易推知114号元素为第七周期第四主族元素。该元素的性质应最接近Pb。重要知识点：一、Si1.

17、晶体硅与金刚石的晶体结构和性质比较2. Si、Ge半导体性能3. Si的化性与非金属反应(如O2、C、F2）与强碱溶液反应二、SiO21. 与碱反应2. 与碱性氧化物反应3. 与HF反应4. 与某些盐反应(酸酐代换)三、Na2SiO31. 与酸(如盐酸与碳酸)反应2. 水解反应3.与盐溶液反应(复分解反应 双水解反应)四、硅酸盐工业: 玻璃、水泥、陶瓷等三、思考题:1. 在100mL、3mol/L的NaOH溶液中,通入0.2molCO2气体, 完全反应后溶液中一些离子浓度大小的 关系为: ( )(A)HCO3-CO32-OH-H+(B)CO32-HCO3-OH-H+(C)OH-CO32-HCO3-H+(D)HCO3-OH-CO32-H+2. 某金属氧化物MO2 , 高温下用碳还原得到标况下400mLCO 和100mLCO2 及0.978g金属M, 则M的原子量为: ( )(A)40 (B)73 (C)118 (D)2073. 第A元素中C、Si、Ge、Sn的+4价化合物是稳定的, 而铅的+2价化合物是稳定的。Ge是一种良好的半导体材料, 被广泛应用于电子工业中, 它可以从煤燃烧的烟道灰中提取。其过程如下:烟道灰(含GeO2)锗的氯化物锗酸加热氢气流中加热纯净的锗的氧