高中化学导学精要必修2(参考答案)
高中化学必修二导学精要参考答案
1.1 元素周期表(第1课时)
学习探究
问题1.
1周期,共2种元素
2周期 共8种元素
周期 3周期,共8种元素 4周期,共
长周期 5周期,共
6周期,共
不完全周期 7周期,目前已发现26种元素
问题2.
【活动探究】在所有族中,第IIIB 族包括镧系和锕系元素,因此元素最多,共有32种元素。元素周期表中的特殊地方比如过渡元素区、金属元素与非金属元素分界线等。 问题3. 第六周期第VIIA 族
【活动探究】(1)规律是主族元素的族序数=最外层的电子数,电子层数=周期数。(2)X 位于第四周期、第一主族;Y 位于第五周期、第七主族。
达标检测
1.A 2.B 3.B 4.D
5. (1)Si ;Ar 。 (2)Al ;2Al(OH)3+6H += 2Al3++6H 2O ; Al(OH)3+OH -= AlO2-+2H 2O 。
1.1 元素周期表(第2课时)
学习探究
问题1. 碱金属元素原子的最外层均只有1个电子,易失去,表现还原性。但是,随核外电子层数增多,失电子能力增强,还原性增强。
【联想发散】钾的性质比钠活泼,但密度比煤油大比水小,所以保存在煤油中。而锂的密度比煤油小,所以少量锂保存在石蜡中。因为碱金属易与空气中得氧气和水发生反应,所以在自然界中只能以化合态形式存在。
问题2. 不能,因为钾太活泼,先与水反应 【思维拓展】碱金属元素:
1.原子结构相似性:最外层电子数相同,都为1个
递变性:从上到下,随着核电核数的增大,电子层数增多
2.碱金属化学性质的相似性:都易失去最外层一个电子体现出强金属性
3.碱金属化学性质的递变性:从上到下(从Li 到Cs ),随着核电核数的增加,碱金属原子的电子层数逐渐增多,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,原子失去电子的能力增强,即金属性逐渐增强。所以从Li 到Cs 的金属性逐渐增强。
4. 金属性强弱的判断依据:与水或酸反应越容易,金属性越强;最高价氧化物对应的水化物(氢氧化物)碱性越强,金属性越强。
问题3. 卤族元素的原子的最外层均有7个电子,易得到电子达到稳定结构,表现氧化性。但是,随核外电子层数增多,使得电子能力减弱,氧化性减弱。
问题4. 氯气可以与氢气、活泼金属、水和碱溶液反应,还可以与盐反应置换出溴或碘。氯的非金属性比溴强,可以从两方面说明,氯气易与氢气反应而且生成的氯化氢比溴化氢更稳定;氯气能从溴化钾溶液中置换出溴单质。
【思维拓展】卤族元素
相似性:最外层电子数相同,都为7个
递变性:从上到下,随着核电核数的增大,电子层数增多
2.卤素单质物理性质的递变性:(从F2到I2)
(1)卤素单质的颜色逐渐加深;(2)密度逐渐增大;(3)单质的熔、沸点升高 3.卤素化学性质的相似性:最外层都是7个电子,易得电子体现出非金属性
4.卤素化学性质的递变性:同主族从上到下,随着核电核数的增加,电子层数逐渐增多,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,原子得电子的能力减弱,失电子的能力增强,即非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。
5. 非金属性的强弱的判断依据:
1. 与H 2反应的难易程度以及氢化物的稳定性来判断。 2. 从最高价氧化物的水化物的酸性强弱来判断。 3. 通过置换反应来判断。
4. 通过在元素周期表中的位置来判断。
达标检测
1.B 2.D 3.C 4.A
1.1 元素周期表(第3课时)
学习探究
问题1. 中子和质子;原子的质量∕m(12C) 用A 表示。
问题2. 原子序数 = 核电核数 = 质子数 = 核外电子数 质量数(A )=质子数(Z )+中子数(N ) 【思维拓展】
表示一个质量数为1,质子数为1的氢原子。
质量数为A ,电子数为Z-n 。
的质子数为Z ,中子数为A-Z ,
1
; 等于质子数与中子数之和,这个数叫质量数,12
质子数为Z ,中子数为A-Z ,质量数为A ,电子数为Z+n。
原子形成离子后,质子数、中子数和质量数都不变,但电子数变了,原子形成阳离子失去电子,形成阴离子得到了电子。
问题3. 不一定有中子。不能,有些元素还包括了好几种核素,所以原子种类数要多于112种。
【活动探究】
达标检测
1. ①④;③⑤;②③ 2.A 3.C
1.2 元素周期律(第1课时)
学习探究
问题1. (1)电子总是最先排布在能量最低的电子层,然后再排布在能量较高的电子层里,即电子先排满K 层,再排L 层,排满L 层再排M 层。(2)原子核外各电子层最多容纳2n 2个电子。(3)原子最外层电子数目不超过8个,K 层为最外层时不超过2个。(4)次外层最多能容纳的电子数目不超过18个。
问题2. 提示:用“阴前阳后”的方法解决此题。(1)与He 原子电子层结构相同的阴、阳离子有:H +、Li +、Be 2+。(2)与Ne 原子电子层结构相同的阴、阳离子:F -、O 2-、N 3-、Na +、Mg 2+、Al 3+。(3)与Ar 原子电子层结构相同的阴、阳离子:Cl -、S 2-、P 3-、K +、Ca 2+。
【思维拓展】
(1)分子有:Ne 、HF 、H 2O 、NH 3、CH 4。 (2)阳离子有:Mg 2+、Na +、Al 3+、NH 4+、H 3O +。 (3)阴离子有:F -、O 2-、N 3-、NH 2-、OH -。
【活动探究】
(1)原子核中无中子的原子:11H (2)最外层有1个电子的元素:H 、Li 、Na (3)最外层有2个电子的元素:Be 、Mg 、He 、Ca
(4)最外层电子数跟次外层电子数相等的元素:Be 、Ar (5)最外层电子数是电子层数2倍的元素:He 、C 、S (6)电子层数跟最外层电子数相等的元素:H 、Be 、Al
(7)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C ,最外层电子数是次外层电子数3倍的元素:O
达标检测
1.B 2.A 3.(1)Ar (2)S2 (3)K (4)Cl
-
+
4.B 5.(1)原子结构示意图略,硫(2)原子结构示意图略,铝(3)原子结构示意图略,镁
1.2 元素周期律(第2课时)
学习探究
问题1. (1)1 8 周期性(2)大 小 周期性 (3)+1 +7、 -4 -1 周期性 【活动探究】
(1)同周期元素随着原子序数的递增(从左到右),原子半径逐渐减小。
(2)同主族元素随着原子序数的递增(从上到下),电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
问题2.(1) Na (2)Ar (3)HClO4 (4)NaOH (5) Al(OH)3
Al(OH)3+3H+ ==== Al3++3H2O Al(OH)3+OH- ==== AlO2-+2H2O (6) 钠
问题3. 因同周期元素原子的电子层数相同,但核电荷数依次增大,对最外层电子吸引能力依次增强,失电子能力依次减弱,得电子能力依次增强,故金属性依次减弱,非金属性依次增强。
达标检测
C 2.B 3.A 4.C 5.C
6.(1) >, < (2) >, > (3) >, < (4) <, > ①强②强③非金属④弱
1.2 元素周期律(第3课时)
学习探究
问题1
问题2. 由元素周期律可知:同一周期,随着原子序数的递增,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族,从上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。所以金属性最强的元素位于元素周期表的左下角,非金属性最强的元素位于元素周期表的右上角,即铯的金属性最强,氟的非金属性最强。
【活动探究】 没有两性。同一主族元素的性质不仅具有相似性,还具有递变性,同一主族元素随着原子序数的递增,金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,所以Tl(OH)3的碱性比Al(OH)3的强,不再呈两性。
达标检测
1.C 2. D
3.(1)H (2)Na ,略 (3)Na(4)NaOH (5) Al(OH)3 (6)N (7)HF (8)Na F (9)HClO4
1.3 化学键(第1课时)
学习探究
问题1.
问题2 离子键的的成键原因:①原子相互得失电子形成稳定的结构;②离子间吸引与排斥达到平衡状态;③体系的总能量比成键前降低。
问题3.
【反馈训练】略
【思维拓展】常见的离子化合物有:①强碱,如:NaOH ;大多数的盐,如:MgCl 2、、NH 4Cl 等;③活泼金属氧化物如:Na 2O 等。
达标检测
1. C 2.B
3. (1)Na Al Si P
(2)
(3)NaOH+Al(OH)3====NaAlO2+2H2O NaOH+HClO4====NaClO4+H2O Al(OH)3+3HClO4====Al(ClO4) 3+3H2O
1.3 化学键(第2课时)
学习探究
问题1. 没有电子的得失,以共用电子对的形式存在。
问题2. 原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫共价键。可用共用电子对或一根短线表示共价键。
【反馈训练1】电子式和结构式略
问题3. 前者是不同原子之间形成共用电子对,共同电子对会偏向氯原子;后者是相同原子间形成共用电子对,电子对不会发生偏移。根据共用电子对的是否偏移分为极性键和非极性键.
【反馈训练2】
NaOH 中含有离子键和共价键(极性共价键) Na 2O 只有离子键
H 2S 、CO 2只有共价键(极性共价键) N 2只有共价键(非极性键)
问题4. (1)离子化合物中含有离子键,共价化合物中含有共价键(或离子键使离子结合成离子化合物,共价键使原子结合成共价化合物)
(2)共价化合物中不存在离子键,但离子化合物中可以含有共价键。 【联想发散】不一定,不对,如NaOH 是离子化合物,但含有共价键。
【活动探究】(1)不是,如AlCl 3晶体中就不存在离子键。(2)不是,如NH 4Cl 晶体中,NH 4+与Cl -之间形成的就是离子键。
【思维拓展】将熔融化合物进行导电实验。离子化合物由阴阳离子构成,熔融后可导电,但共价化合物因不含离子,所以熔融时不能导电。
达标检测
1.A 2.A 3.D 4.C
2.1 化学能与热能(第1课时)
学习探究
问题1 化学反应又叫化学变化。是指有新物质生成的变化。化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
问题2 使离子相结合或使原子相结合的作用力,通称为化学键。断开化学键要吸收能量,形成化学键要放出能量。
问题3 化学反应中,能量变化的本质是化学键的断裂和形成。
问题4 一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量由反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小决定。物质能量越低越稳定。
【思维拓展】 不是。在其他变化中也有能量变化,如:物质发生状态变化就伴随着能量变化。
达标检测
1.C .2.C .3.B . 4.A .5.B .6. D . 7.C
8.吸收能量,放出能量。反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。
2.1 化学能与热能(第2课时)
学习探究
问题1 在化学反应中,参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消灭,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。这就是能量守恒定律。
问题2 有的反应放出热量,有的反应吸收能量
问题3 有热量放出的化学反应就叫放热反应,有热量吸收的化学反应就叫吸热反应。 【联想发散】
燃烧、中和、金属氧化、铝热反应、较活泼的金属与酸反应、由不稳定物质变为稳定物质的反应、多数化合反应是放热的。多数分解反应是吸热的
【思维拓展】不对。 如铝热反应是放热反应,但要高温才反应。而氢氧化钡晶体与氯化铵的反应是吸热反应,却不加热就反应了。
问题4 中和反应是放热反应。酸和碱反应生成1mol 水时所释放的热量,叫中和热。 【思维拓展】
燃烧放出的热量,是从化学能转化来的。煅烧石灰石时提供的热量转化成了化学能。
达标检测
1.A . 2.D . 3.A .4.C .5.B .6.C . 7.C . 8.A .
2.2 化学能与电能(第1课时)
学习探究
问题1直接从自然界取得的能源,叫一次能源。一次能源经过加工、转化得到的能源叫二次能源。
【联想发散】 略
问题2 (1)化学能――→热能――→机械能――→电能
燃烧
蒸汽
发电机
(2)燃烧是氧化还原反应,氧化还原反应的本质是氧化剂和还原剂之间发生了电子转移。电子转移引起化学键的重新组合,同时伴随能量变化。
问题3 略
问题4
(1)氧化还原反应得失的电子通过导线从还原剂转移到氧化剂。从而形成电流。
(2)将化学能转变为电能的装置,叫原电池。
原电池的构成条件是:
①具有活泼性不同的两个电极;
②能自发进行的氧化还原反应;
③电极间形成闭合回路;
④电解质溶液。
【思维拓展】如何判断原电池的正负极?
原电池的正、负极判断
达标检测
1.D . 2.C .3.B 4. C . 5.C .6. B .7. D .8. C .
2.2 化学能与电能(第2课时)
学习探究
问题1 干电池的正极是碳棒,负极是锌皮,电解质是氯化铵。
【思维拓展】干电池放电之后不能充电再使用,所以是一次性电池。碱性电池是在干电池的基础上改进而来的。
问题2 铅蓄电池的正负极分别是什么材料?电解质溶液又是什么物质?
铅蓄电池的正极是二氧化铅,负极是铅,电解质溶液时浓硫酸。
【思维拓展】略
问题3 将燃料燃烧释放的热能转化为电能的装置,就是燃料电池。燃料电池一般以氢气、甲烷、一氧化氮等为燃料。
【思维拓展】根据教材中有关燃料电池的分析,想一想,我们还可以选择哪些燃料来制作燃料电池?
达标检测
1.C .2.B .3.B .4 B . 5.C . 6. C .
2.3 化学反应的速率与限度(第1课时)
学习探究
问题1. 反应物或者生成物变化的快慢,如爆炸很快,铁生锈比较慢等
问题2. 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。表达式:υ=△c /△t 单位:mol/(L•s)或mol/(L•min)。
【反馈训练1】B
【思维拓展】 在同一化学反应里,用不同物质表示的化学反应速率不一定相等,但表示的意义相同,故在反应时应指明用哪种物质来表示。比较相同条件或不同条件下同一化学反应的反应速率的大小,应把用不同物质或不同单位表示的反应速率转化为用同一物质来表示的反应速率后,才能比较。对于反应:mA+nB=pC+qD,有υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)=m:n :p :q
【反馈训练2】D
问题3. (1)主要是内因,由反应物的性质决定;其次才是外因,外界条件对化学反应速率的影响。(2)当其它条件不变时,升高温度,可以增大反应速率;降底温度,可减小反应速率。一般情况下催化剂能增大化学反应速率。
【反馈训练3】B
【思维拓展】
(1)固体表面积:增大固体反应物的表面积,增大了反应物的接触面积,能加快化学反应速率。
(2)反应物状态:反应物微粒小,反应物间接触机会多,反应更容易发生。
(3)浓度:一般来说,其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。
(4)压强:对于有气体参加的反应来说,增大压强,可以使单位体积内气体的物质的量增大,实际上相当于增大了气体反应物的浓度,所以,增大压强,化学反应速率增大。
特别提醒 (1)增加固体或纯液体的量,不能改变化学反应速率。
(2)压强的改变引起气体浓度的改变时,才能改变化学反应速率。
【反馈训练4】(1)EF,生成物浓度的增加量来表示,改变量越多,反应速率越快。由图像可知,EF 段,单位时间内CO 2的生成量最多,反应速率最快。 (2)A、C ,加蒸馏水和氯化钠溶液均可降低稀盐酸的浓度(3)减缓反应速率还可采用降低反应温度、减小固体表面积等措施。
问题4. 控制反应条件,提高那些对人类有利的反应速率,降低那些对人类反应不利的反应速率。
达标检测
1.C 2.A 3.A 4.D 5.C
6.8.8 0.08 mol/L
7.3X+Y=2Z, 0.05 mol/(L·min)
2.3 化学反应速率和限度(第2课时)
学习探究
问题1:炼制1t 生铁所需要的焦炭实际用量,远高于化学方程式计算量;高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的CO 。
问题2:同一条件下,既能向正反应进行同时又能向逆反应进行的化学反应叫可逆反应。三个反应正逆反应条件不同,所以不是可逆反应。
【思维拓展】
判断一个反应是否为可逆反应需要注意反应条件要相同,同时正反应和逆反应同时进行。例如:合成氨的反应(N2 + 3H2 2NH 3) ,SO 2和O 2化合生成SO 3的反应(2SO2+O2
-2SO 3) ,等等。有些化学反应在同一条件下可逆程度很小,如:H 2 + Cl2 = 2HCl ,Ag + +Cl=AgCl↓等,我们在通常意义下不把它们称为可逆反应。
【联想发散】略
问题3:(1)给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度
(2)一个可逆反应在一定的条件下,当反应进行到一定的程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度保持不变,达到一种表面静止的状态,我们称为化学平衡状态,就是这个反应所能达到的限度。
(3)A 、“逆”指可逆反应中才有化学平衡状态,B 、“等”化学平衡的实质是正、逆反应速率相等,即同一物质的消耗速率与生成速率相等。注意:不同物质的反应速率不一定相等。
C 、“动”化学反应达到平衡状态从表面看好像反应停止了,但从本质上、微观上看反应并未停止,只不过是正反应速率和逆反应速率相等,即v(正) =v(逆)>0,所以化学平衡是一种动态平衡。D 、“定”一定条件下,在反应达平衡状态的混合物中,各组分的浓度及质量分数、体积分数保持一定(但不一定相等) ,不再随时间变化而变化。E 、“变”化学平衡是在一定条件下暂时的平衡,若外界条件发生改变,则化学平衡状态可能随之发生改变,即可能发生化学平衡移动。
(4)本质——正反应速率等于逆反应速率;特征——反应物、生成物浓度不变。
【思维拓展】化学平衡状态的判断
(1)v(正) =v(逆) 。
(2)体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。
(3)全是气体参加的前后化学计量数改变的可逆反应,压强保持不变。
(4)全是气体参加的前后化学计量数改变的可逆反应,平均相对分子质量保持不变。
(5)对于有颜色的气体参加或生成的可逆反应,颜色不随时间发生变化。
(6)对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。
特别提醒 化学平衡的实质是同种物质的正、逆反应速率相等。用不同物质的正、逆反应速率判断是否达到化学平衡状态时,要根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,转化 为同种物质的速率进行比较。
【反馈训练1】D
【反馈训练2】AD
达标检测
1.D 2.D. 3.C 4.AB 5.D
2.3 化学反应速率和限度(第3课时)
学习探究
问题1:反应物、温度、浓度、压强等
问题2:变是指平衡可以改变,既然化学平衡是建立在给定条件下的,改变条件就可以改变平衡。
问题3:
(1)固体表面积:增大固体反应物的表面积,增大了反应物的接触面积,能加快化学反应速率。
(2)反应物状态:反应物微粒小,反应物间接触机会多,反应更容易发生。
(3)浓度:一般来说,其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。
(4)压强:对于有气体参加的反应来说,增大压强,可以使单位体积内气体的物质的量增大,实际上相当于增大了气体反应物的浓度,所以,增大压强,化学反应速率增大。
特别提醒 (A)增加固体或纯液体的量,不能改变化学反应速率。
(B)压强的改变引起气体浓度的改变时,才能改变化学反应速率。
(C )催化剂同等程度提高或降低正逆反应速度,不影响化学平衡的移动。
【反馈训练1】B
【反馈训练2】BC
问题4:在生产生活中,促进有利的化学反应发生,抑制有害的化学反应发生,这就需要研究反应条件的控制。
达标检测
1.A 2.D 3.B
4.(1)0.1 mol/(L·min) 20% (2)ABE (3)80%
5.(1)a=b +0.4 (2)0.4
3.1 最简单的有机化合物——甲烷(第1课时)
学习探究
问题1.蛋白质、甲烷、乙醇属于有机物,碳酸钙属于无机物中的盐,二氧化碳属于无机物中的非金属氧化物,氧气则属于无机物中的单质。
问题2.(1)在甲烷分子中,一个C 原子分别与四个H 原子形成共价键,4个C -H 键的键能相同、夹角相同,为109°28`,甲烷分子为正四面体结构。
(2)分子式 CH 4 电子式:
结构式:
问题3. (1)通过对比实验,可以清楚地了解不同反应条件对甲烷是否发生取代反应的影响。
(2)甲烷与氯气反应时的现象有:试管壁上有油状液滴、试管内液面上升、气体的颜色变浅、试管中有少量白雾。
(3)生成物中氯化氢、一氯甲烷是气体。生成物中最多的是氯化氢。书写有机化学方程式时,有机物常用结构式或结构简式表示,由于有机反应较复杂、副反应较多,所以反应物与生成物之间不用等号,改用箭头表示。
问题4 有机物分子里某些原子或原子团被其他的原子或原子团所取代的反应,叫取代反应。从物质种类来看,可以是单质+化合物→化合物+化合物;也可以是化合物+化合物→化合物+化合物。
【思维拓展】取代反应是有机反应类型,反应发生时有机物中的原子或原子团被其他原子或原子团替代,可以发生在单质与化合物之间,也可以发生在化合物与化合物之间,反应中可以不发生电子得失或转移,但生成物为两种新的化合物。置换反应则是无机反应类型,主要是指无机物单质中的原子与化合物中的原子或离子之间的替换,必然有电子得失或转移,只能发生在单质与化合物之间,且生成物为另一种单质和另一种化合物。
【反馈训练】化学方程式略。
达标检测
1. D
2. (1)光照 (2)可以观察到量筒壁上出现油状液滴,量筒内水面上升
(3)爆炸 (4)水槽中的饱和食盐水变浑浊
3. 天然气 增大 不能充分燃烧,生成有毒的CO 丁烷遇冷凝结为液体使管道内气流不畅
3.1 最简单的有机化合物——甲烷(第2课时)
学习探究
问题1 烃分子里,碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,碳原子的其余价键全部跟氢原子结合,这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。烷烃的分子式可用通式C n H 2n +2(n ∈N )表示,在书写上,结构式需要画出分子中的每一个共价键,而结构简式则是简化的结构式,可以省略某些共价键,如碳氢单键,碳碳单键等,而保留主要或典型共价键。
问题2 烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增,呈现如下变化规律:熔点、沸点逐渐升高,状态由气态变到液态又变到固态;C 1~C 4的烷烃是气体,C 5~C 16的烷烃是液体,C 17以上的烷烃是固体。相对密度逐渐增大。
问题3 烷烃的结构与甲烷的结构相似,化学性质与甲烷相似,与酸性高锰酸钾、强碱、强酸溶液不反应,表现了烷烃的稳定性,在光照条件下,能与氯气发生取代反应;在点燃条件下,与氧气反应,生成二氧化碳和水。
问题4 结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH 2原子团的物质互称为同系物。 把握其概念应注意以下几点:
(1)结构相似:即化学键类型相同、官能团相同,如烷烃同系物的结构特点是链状结构(可以是“直链”,也可以带支链),碳碳原子间以C —C 单键连接。结构相似是不同物质间互称同系物的根本原因,在概念中起决定作用。
(2)组成相差一定数目的CH 2原子团:这是同系物分子间的一种组成差别,是结构相似的一种表现形式,由此可以推出,互称同系物的物质应该具有相同的通式,如烷烃同系物的通式是:C n H 2n +2(n ∈N ),但具有相同通式或者说相差一定数目CH 2原子团的物质不一定互称为同系物;但符合通式C n H 2n +2且分子内C 原子数不同的有机物一定是烷烃同系物。
【反馈训练1】B
问题5 (1)分子式相同,结构式不同的化合物互称为同分异构体。或具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
(2)略
【思维拓展】
【反馈训练2】 ③ ① ⑤ ⑥
问题6 略
达标检测
1.(1)比较稳定 强氧化剂 不能 强酸 强碱 氧化 取代
(2)CH 3CH 2Cl 、CH 2ClCH 2Cl 、CH 2ClCHCl 2、CHCl 2CHCl 2、CHCl 2CCl 3、CCl 3CCl 3、HCl
2.(1)C 5H 12 (2)C 99H 200 (3)D
3.C 4.D 5.A
3.2 来自石油和煤的两种基本化工原料(第1课时)
学习探究
问题1. 见教材P66,略。
问题2.(1)溴水及酸性高锰酸钾溶液褪色;(2)加入碎瓷片的原因是做催化剂;(3)目的是增强其氧化性;(4)生成的气体不都是烷烃。因为产物中含有与烷烃性质不同的烃。研究表明,石蜡油分解的产物主要是乙烯与烷烃的混合物。
【联想发散】因为乙烯能作为植物生长调解剂和水果的催熟剂。
问题3.(1)略
(2)均含有2个碳原子,但因氢原子数不同,结构有所不同。乙烷为饱和的链状烃,乙烯是一种不饱和烃,分子里的两个碳原子和四个氢原子都处于同一平面。双键里其中一个键容易断裂,能跟其它原子或原子团结合。
【思维拓展】丙烯的结构简式略。
达标检测
1.B 2. C 3.B
4.水果能放出少量的乙烯,乙烯是催熟剂。根据题意,这种新技术能除去乙烯,把乙烯转化为一种没有催熟作用的有机物,生成什么有机物呢?联系题中所给出的反应条件“潮湿、光化学反应”可得出乙烯是跟水反应生成乙醇。
(1)使乙烯转化为乙醇而无催熟作用使水果在较低温度下保鲜时间长。
−→C 2H 5OH 。 (2)CH 2=CH2 + H2O −
光
3.2 来自石油和煤的两种基本化工原料(第2课时)
学习探究
问题1. 甲烷燃烧的现象是浅蓝色火焰,因为甲烷中的含碳量低;乙烯燃烧的现象是明亮火焰冒黑烟,因为乙烯中的含碳量较大,部分碳没有充分燃烧。
问题2.鉴别甲烷和乙烯的方案有:(1)分别点燃两种气体观察现象;(2)分别将两种气体通入到溴的四氯化碳溶液中观察现象;(3)分别将两种气体通入到酸性高锰酸钾溶液中观察现象等。
【反馈训练】
问题3.加成反应的实质是C=C双键容易断裂,能够分别与其它的原子或原子团结合成新的共价键;取代反应的实质是烃中的一个或多个氢原子被其它的原子或原子团替代结合成新的化合物;加聚反应的实质是在适当的温度、压强和催化剂条件下,乙烯双键里的一个键全断裂,分子里的碳原子能互相结合成为很长的链。
【思维拓展】
采用加成反应。因为加成反应的产物单一,取代反应的产物则有多种,易形成杂质。 达标检测
1.D 2.D 3.C 4.略
3.2 来自石油和煤的两种基本化工原料(第3课时)
学习探究
问题1.(1)略 (2)苯分子中碳碳键既不同于单键也不同于双键
问题2.现象是都不褪色。结论是苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键
问题3.苯的溴代实验中所得有机产物往往呈褐色,这是因为未发生反应的溴和反应中的催化剂溴化铁溶解在生成的溴苯中。用水和碱溶液反复洗涤可以使褐色褪去,还溴苯以本来面目。
【思维拓展】
苯与溴反应时,生成溴苯的同时有溴化氢生成,说明它们发生了取代反应而非加成反应。如果发生加成反应的话,不会有溴化氢生成。
问题4.浓硫酸和浓硝酸混合的次序是:要将浓硫酸逐滴滴入浓硝酸中,且边加边搅拌。而不能将硝酸加入硫酸中。其原理跟用水稀释浓硫酸同。
达标检测
1.C 2.A 3.D
4.催化剂、脱水剂;淡黄;苦杏仁;重;有。
5.解析: 设烃的分子式为CxHy ,完全燃烧时,得到二氧化碳(标准状况) 的物质的量为: n(CO2) =67.2 L22.4 L•mol-1=3 mol 由烃的燃烧通式:
CxHy +x +y4O 2――→点燃xCO 2+y2H 2O 1 mol x mol y2 mol 0.5 mol 3 mol 1.5 mol 则x =6,y =6
故A 的分子式为C 6H 6。
又因A 不能使溴水褪色,故A 为苯。
3.3 生活中两种常见的有机物(第1课时)
学习探究
问题1. 有CH 3OCH 3和CH 3CH 2OH 两种。由金属钠保存在煤油中可以推知,烃基氢不与金属钠反应,只有羟基氢才可能与金属钠反应,所以不是CH 3OCH 3而是CH 3CH 2OH 。
【活动探究】金属钠与水反应,浮、熔、游、响、红。金属钠投入乙醇中,沉在底部,有气泡产生。结论:①密度:乙醇﹤Na ﹤水。②乙醇分子中羟基氢不如水中羟基氢活泼。
问题2. Cu受热变黑,趁热插入乙醇后又重新变为光亮红色,说明催化剂要参加化学反应。闻到刺激性气味,说明生成物是有挥发性刺激性气味的物质。
问题3. 醇催化氧化机理:羟基氢及本碳上的一个氢原子被氧化生成水,从而形成碳氧双键。
【思维拓展】①CH 3OH 被氧化成HCHO ②CH 3CH(OH)CH3被氧化成CH 3COCH 3③(CH3) 2C(OH)CH3由于本碳无氢,不能被催化氧化。
达标检测
1. C 2. B 3. A 4. D 5. C 6. C
3.3 生活中两种常见的有机物(第2课时)
学习探究
问题1. 2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO) 2Ca+H2O+CO2↑,用相对强的酸制相对弱的酸。 用大理石与醋酸反应,或用碳酸钠与醋酸反应。
【思维拓展】乙醇只与金属钠反应,乙酸可与金属钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠反应,乙酸中的-OH 在水溶液中可以电离出H +,更活泼。
问题2. ①加快反应速率,蒸发出乙酸乙酯,促进反应正向进行 ②催化剂,吸水作用,促进反应正向进行③导气,冷凝 ④吸收挥发出来的乙酸与乙醇,利于乙酸乙酯分层 ⑤防倒吸。
问题3. 酯化反应机理:酸提供羟基,醇提供(羟基)氢成水,余下部分连接成酯。
达标检测
1. C 2. A 3. D 4. C 5. D 6. D
3.4 基本营养物质(第1课时)
学习探究
问题1:(1)糖不一定有甜味,如纤维素是多糖,但无甜味;有甜味的物质也不定是糖,如食用的糖精。
(2)糖可以分为单糖、双糖和多糖等三类。从元素组成上看均含有C 、H 、O 元素。 (3)淀粉与纤维素不是同分异构体。一方面淀粉和纤维素都不是纯净物,无法写出一个具体的分子式,只能用(C6H 10O 5) n 来表示,其次淀粉和纤维素的分子内n 值相差很大,相对分子质量相差也很大,因此不符合同分异构体的概念。
【思维拓展】不是。同系物要求结构相似,且分子组成上要相差n 个CH 2原子团,葡萄糖与蔗糖、纤维素结构并不相似,组成上也不是相差若干个CH 2原子团。
问题2:(1)不相同,因为它们的结构不相同。例如葡萄糖和果糖都是单糖,但是葡萄糖是五羟基醛,分子中含有醛基,果糖是五羟基酮,分子中不含有醛基,所以它们的化学性质有差异。
(2)可以利用葡萄糖的特征反应进行鉴别。分别取少量葡萄糖和果糖溶液于两支试管中,加入新制的氢氧化铜,加热至沸腾,如果有砖红色沉淀产生的,则为葡萄糖,若无明显变化的为果糖。(也可用银氨溶液进行鉴别)
【思维拓展】不相同,因为分子结构不同。葡萄糖含有5个羟基、乙醇只有1个羟基,性质由相似,但不相同。葡萄糖分子中还含有醛基,乙醇分子没有醛基,所以,不相同。
(3)鸡蛋白会变黄色
【联想发散】用灼烧的方法。纯毛毛线燃烧后会产生烧焦的特殊气味,但是腈纶毛线燃烧时则没有这种特殊气味。
问题3:蔗糖能水解,其水解产物为葡萄糖和果糖。可以将其水解产物加碱至溶液显碱性后,与新制氢氧化铜共热产生砖红色沉淀的方法进行检验。
【思维拓展】(1)取待检液于试管中,用稀NaOH 溶液中和至呈碱性,加入新制的氢氧化铜,加热至沸腾,没有砖红色沉淀生成,证明淀粉未水解。
(2)取待检液分别装入两支试管中,一支中加NaOH 溶液中和至pH>7,然后加入新制的氢氧化铜,加热至沸腾,出现砖红色沉淀,说明淀粉已经水解;向另一支试管中加入碘水,出现蓝色,说明仍有淀粉存在;以上两支试管中的现象,证明了淀粉已部分水解。
(3)取待检液于试管中,加入碘水,不变蓝色,说明无淀粉存在,证明淀粉已水解完全。
问题4: 油脂在酸性、碱性条件下均能发生水解反应。在酸性条件下水解得到甘油和高级脂肪酸;在碱性条件下水解得到甘油和高级脂肪酸盐。蛋白质可以在酶的催化作用下水解生成氨基酸。
【联想发散】将油脂与氢氧化钠溶液混合共热煮沸,让油脂在碱性条件下发生水解生成高级脂肪酸钠盐。由于油脂难溶于水,而高级脂肪酸钠和甘油都是溶于水的物质,若反应基本完成,静置后溶液不会出现分层。
达标检测
1. B 2. D 3. D 4. C 5. D 6. B
3.4 基本营养物质(第2课时)
学习探究
问题1. (1)不行,还应补充基本营养物质,如糖类、油脂、蛋白质等才能满足人体需要。
(2)糖主要为动植物提供所需能量。
问题2. (1)油脂属于酯类,酯为含有的物质;油脂为高级脂肪酸的甘油酯。
(2)油和脂的主要区别是饱和烃基和不饱和烃基的相对含量不同引起的,饱和烃基多的为脂,不饱和烃基多的为油。
(3)提供能量。
【思维拓展】甘油、植物油和矿物油不属于同一类物质。甘油属于有机物中的醇类,植物油属于有机物中的酯类,矿物油则属于有机物中的烃类。植物油的成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,矿物油指汽油、煤油等,其成分为液态烷烃、烯烃等。分别向三种物质中加入
NaOH 溶液,溶解不分层的是甘油,分层的是植物油和矿物油。将由分层的煮沸,分层现象消失的是植物油,无变化的是矿物油。
问题3:(1)蛋白质水解生成氨基酸被人体吸收后重新结合成人体需要的各种蛋白质。 (2)人造丝不属于蛋白质。蚕丝是蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味,而人造丝属于纤维素,没有这些现象。
【联想发散】略
达标检测
1. C 2.B 3. D 4. B 5. A 6. C
4.1 开发利用金属矿物和海水资源(第1课时)
学习探究
问题1.热分解法,热还原法,电解法。金属的冶炼方法与金属的活泼性强弱相关。 【联想发散】铁比铜活泼,不活泼金属的冶炼要容易些。 问题2.(1)防止高温下蒸发皿破裂 (2)氯酸钾分解产生氧气,引发反应发生。 (3)镁带燃烧放出大量热,产生高温。 (4)2Al + Fe2O 3
Al 2O 3 + 2Fe
【反馈发散】 方程式略
问题3.第一步:矿石的富集:除去杂质,提高矿石中有用成分含量。 第二步:冶炼:利用氧化还原反应,在一定条件下,用还原剂还原。 第三步:精炼:采用一定方法,提炼纯金属。
达标检测
1.B 2.A 3.C 4.D 5.B
4.1 开发利用金属矿物和海水资源(第2课时)
学习探究
问题1.水淡化的方法已有十几种,主要的有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久,技术和工艺也比较完善,是目前海水淡化的主要方法。此法耗能大成本较高,因此可利用太阳能进行海水蒸馏淡化。获得淡水的原理相同,利用的能源不同。在化学方法选择上要有效利用自然资源,尽可能节约能源。
问题2.(1)海带如果用水液泡,碘化物会部分溶解而损失,因此干海带不要用水冲洗。 (2)将海带剪碎后,再用酒精润湿,可使海带易于灼烧完全,灼烧时产生的烟也较少,并缩短灼烧时间。
(3)H 2O 2为无色的氧化剂,滴加淀粉溶液后容易观察到蓝色,如果用酸性高猛酸钾作氧化剂,由于高猛酸钾为紫色,加淀粉溶液后不易观察颜色。 (4)①用剪刀剪碎海带,用酒精润湿,放入坩埚中 ②灼烧海带到完全生成灰,停止加热,冷却
③对海带灰移至小烧杯中,加蒸馏水搅拌、煮沸、过滤 ④在滤液中滴加稀H 2SO 及H 2O 2,然后加几滴淀粉溶液。 2KI+H2O 2+H2SO 4=I2+2H2O+K2SO 4 问题3.
2NaBr+Cl2
=Br2 +2NaCl Br 2 +SO2+2H2O=2HBr+H
2SO 4 2HBr+ Cl
2=Br2
+2HCl
【思维拓展】请根据学生的实际设计情况进行分析。
达标检测
1.C 2.B 3.B 4.B 5.C
4.2 化学与自然资源的开发利用(第1课时)
学习探究
问题1. (1)煤、天然气、石油的定义略。煤中既含有无机物、又含有有机物;天然气主要含有甲烷;石油则含有多种烃。
(2)
问题2. (1)常压蒸馏、减压蒸馏、催化裂化;原油分馏产品及裂化产品见教材图4-6所示。
(2)石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油,再通过催化裂化过程将含碳原子多的重油裂化为汽油等,石油经过裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。
【思维拓展】石油分馏所得到的汽油为直溜汽油,其主要为饱和烃,催化裂化得到的汽油为裂化汽油,含有不饱和烃,溴和不饱和烃可发生加成反应,因此裂化汽油不能作溴的萃取剂。
问题3.
(1)碳碳双键或碳碳三键 (2)
【联想发散】略
达标检测
1. C 2. C 3. C 4. C 5. B
4.2 化学与自然资源的开发利用(第2课时)
学习探究
问题1. (1)环境问题见教材。大气污染、土壤污染、水污染。废气、废水、废渣 (2)工业废气排放、水污染、大量白色垃圾等。应从控制废气、废渣、废水等方面进行治理。
问题2.
(1)温室效应与二氧化碳有关;赤潮也叫水华,与废水中氮、磷等元素有关;酸雨与二氧化硫和氮氧化物有关。
(2)应使用清洁能源、避免将含氮、磷的废水直接排放、少用煤等。
【联想发散】臭氧空洞与氟氯代烃等物质的排放有关;白色污染主要是由生活、生产中抛弃使用后的难降解的塑料制品造成的;光化学烟雾主要是由氮氧化合物、碳氢化合物造成的。
如使用无氟冰箱等减少向大气排放含氟物质;减少塑料袋的使用,改用纸袋或布袋等环保材料;减少汽车尾气的排放或在汽车上加装尾气处理器等。
问题3.
(1)利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染才能实现绿色化学。 (2)不符合。
(3)氢气和氯气生成氯化氢、氮气转化为氨气、乙烯聚合、乙炔加成等。符合原子经济的化学反应类型有化合反应、加成反应。
达标检测
1.B 2. D 3.D 4. B 5. C