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1、2022年高中化学专题3从矿物到基础材料素材苏教版必修备课资源链接一、铝与人体健康铝使用不当也会产生一些副作用。有资料报道:铝盐可能导致人的记忆力丧失。世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过每千克体重1 mg,一般情况下,一个人每天摄取的铝量绝不会超过这个量,但是,经常喝铝盐净化过的水,吃含铝盐的食物,如油条、粉丝、凉粉、油饼、易拉罐装的饮料等,或是经常食用铝制炊具炒出的饭菜,都会使人的摄铝量增加,从而影响脑细胞功能,导致记忆力下降,思维能力迟钝。铝及其化合物对人类的危害与其贡献相比是无法相提并论的,只要人们切实注意,扬长避短,它对人类社会将发挥出更为重要的作用。二、教学片断:制取氢氧化铝的
2、实验探究创设情景提出问题学生活动学习反馈1.复分解反应是物质之间相互交换成分的一种化学反应类型。2.现有2 molL-1氯化铝溶液、6 molL-1氨水、6 molL-1氢氧化钠溶液,请制备少量氢氧化铝。1.请同学们回忆一下复分解反应发生的条件是什么。2.根据复分解反应发生的条件,请你利用所给仪器和药品设计制备氢氧化铝的实验方案,并进行实际操作,记录实验现象。3.通过实验,选择制备氢氧化铝的最佳方案。1.回忆并回答复分解反应发生的条件。2.分组讨论、设计制备方案,并按照各组的设计进行操作,记录实验过程中发生的现象。3.各组交流实验方案,选择制备氢氧化铝的最佳方案。1.复分解反应发生的条件:生成
3、沉淀、气体、水。2.设计方案、操作顺序和实验现象:(1)向2 molL-1氯化铝溶液中滴加6 molL-1氢氧化钠溶液。现象:出现白色絮状沉淀,氢氧化钠过量沉淀溶解。(2)操作过程与(1)相反。现象:开始没有明显现象,后来出现白色絮状沉淀。(3)向2 molL-1氯化铝溶液中滴加6 molL-1氨水。现象:出现白色絮状沉淀,氨水过量沉淀不溶解。(4)操作过程与(3)相反。现象与(3)一样。3.从容易控制反应的角度,可选择实验(2)或(3)来制备氢氧化铝。三、教学资源:工业炼铜简介铜矿石中铜的含量在1%左右(0.5%3%)的便有开采价值,因为采用浮选法可以把矿石中一部分脉石等杂质除去,而得到含铜
4、量(8%35%)较高的精矿砂。从铜矿石冶炼铜的过程比较复杂。以黄铜矿为例,首先把精矿砂、熔剂(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或无烟煤)混合,投入“密闭”鼓风炉中,在1 000 左右进行熔炼。于是矿石中一部分硫成为SO2(用于制硫酸),大部分的砷、锑等杂质成为As2O3、Sb2O3等挥发性物质而被除去:2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2一部分铁的硫化物转变为氧化物:2FeS+3O22FeO+2SO2Cu2S跟剩余的FeS等熔融在一起而形成“冰铜”(主要由Cu2S和FeS互相溶解形成的,它的含铜量在20%50%之间,含硫量在23%27%之间),FeO跟SiO2形成熔渣:FeO+SiO
5、2FeSiO3熔渣浮在熔融冰铜的上面,容易分离,借以除去一部分杂质。然后把冰铜移入转炉中,加入熔剂(石英砂)后鼓入空气进行吹炼(1 1001 300 )。由于铁比铜对氧有较大的亲和力,而铜比铁对硫有较大的亲和力,因此冰铜中的FeS先转变为FeO,跟熔剂结合成渣,而后Cu2S才转变为Cu2O,Cu2O跟Cu2S反应生成粗铜(含铜量约为98.5%):2Cu2S+3O22Cu2O+2SO22Cu2O+Cu2S6Cu+SO2再把粗铜移入反射炉,加入熔剂(石英砂),通入空气,使粗铜中的杂质氧化,跟熔剂形成炉渣而除去。在杂质除到一定程度后,再喷入重油,由重油燃烧产生的一氧化碳等还原性气体使氧化亚铜在高温下
6、还原为铜。得到的精铜,含铜量约为99.7%。四、教学片断:Fe2+、Fe3+的性质及相互转化教师活动学生活动教师引导:综合分析铁分别与盐酸、氯气等反应的实验现象和产物。你有何发现?针对这一发现,你能提出哪些问题?学生通过交流讨论发现:反应后的产物有+2、+3两种价态。学生交流讨论:反应后的产物的价态与什么因素有关?不同价态的铁元素的性质有何不同?如何鉴别不同价态的铁元素?不同价态的铁元素之间是否可以相互转化?引导学生从氧化还原反应的角度思考。(1)铁反应产物的化合价与什么因素有关?(2)如何实现不同价态的铁元素之间的相互转化?学生讨论并形成结论:反应后的产物的价态与氧化剂的强弱有关。学生交流讨
7、论,提出“加入强氧化剂,可以将Fe2+转化为Fe3+,加入还原剂可以将Fe3+转化为Fe2+”等设想。引导学生提出设想、选择实验方案、进行实验探究,并做好实验记录。学生完成教材中“活动与探究”的问题1,并进行交流和相互评价。学生完成“活动与探究”的问题2。组织学生通过实验发现并总结出不同价态铁元素之间转化的条件。学生对实验结果进行比较分析,发现氧化剂能使Fe2+转化为Fe3+,而还原剂能使Fe3+转化为Fe2+。教师布置作业:请各举一例实现Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化,写出化学方程式,并指出氧化剂和还原剂。学生完成作业,在下节课进行交流评述。规律总结FeCl3变色种类五、硅在高新技术
8、中的应用单晶硅作为半导体器件的核心材料,大大地促进了信息技术的革命。自20世纪中叶以来,单晶硅随着半导体工业的需要而迅速发展。到1996年全球半导体产业销售额达到1 410亿美元,而其中单晶硅材料的销售达到74亿美元。信息材料技术是新材料技术的重要组成部分,也是信息技术尤其是电子信息技术发展的基础。从目前情况来看,硅半导体仍然是集成电路的主要材料。据估计在21世纪内,硅仍然会占半导体材料的95%以上。微电子与生物技术紧密结合的以DNA芯片等为代表的生物工程芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出含有多达10万20万种DNA基因片
9、段的芯片。利用这种芯片可以在极短的时间内检测或发现遗传的变化情况。这无疑对遗传学研究、疾病诊断与治疗、转基因工程等具有极其重要的作用。六、教学片断:二氧化硅的性质教学活动学生活动让学生谈谈准备如何学习二氧化硅的性质。组织学生分析各种学习方法的利弊。学生交流自己的学习思路(看教材、资料,上网了解,进行实验,从酸性氧化物类推,与二氧化碳比较),从而丰富和完善自己的学习方法。让学生自主选择可行的方法进行相关学习。学生自主进行相关学习。(可以事先准备一些学生可能需要的实验仪器和药品)交流学习成果。学生汇报交流各自的学习心得,总结归纳出二氧化硅的性质。1.(xx重庆理综,1)中华民族有着光辉灿烂的发明史
10、,下列发明创造不涉及化学反应的是()A.用胆矾炼铜B.用铁矿石炼铁C.烧结黏土制陶瓷D.打磨磁石制指南针解析:胆矾为CuSO45H2O,冶炼得到Cu的过程中发生氧化还原反应,A项错误;铁矿石为铁的化合物,炼铁也需要发生氧化还原反应,B项错误;烧制陶瓷过程中发生复杂的物理和化学变化,C项错误;打磨磁石制指南针的过程中没有化学变化,D项正确。答案:D2.(xx山东理综,10)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是()A.AlCl3B.Na2OC.FeCl2D.SiO2解析:AlCl3可由Cl2和Al直接反应生成,在Ba(H
11、CO3)2溶液中加入AlCl3,Al3+和HC发生相互促进的水解反应:Al3+3HCAl(OH)3+3CO2,同时生成沉淀和气体,A项符合题意;Na2O可由Na和O2直接反应生成,在Ba(HCO3)2溶液中加入Na2O有沉淀生成,但没有气体生成,B项不符合题意;在Ba(HCO3)2溶液中加入FeCl2也有沉淀和气体生成,但FeCl2不能由Fe和Cl2直接化合得到,C项不符合题意;SiO2可由Si和O2直接反应得到,但在Ba(HCO3)2溶液中加入SiO2没有沉淀和气体生成,D项不符合题意。答案:A3.(xx课标卷,9)下列反应中,反应后固体物质增重的是()A.氢气通过灼热的CuO粉末B.二氧化
12、碳通过Na2O2粉末C.铝与Fe2O3发生铝热反应D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液解析:A项,H2将CuO还原为Cu,固体质量减轻;B项,固体由Na2O2变为Na2CO3,相当于固体质量增加“CO”部分,正确;C项,铝热反应固体质量不变;D项,Zn置换出Cu,固体质量减轻。答案:B4.(xx天津理综,2)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是()A.在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+B.气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+D.将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2解析:S
13、CN-与Fe3+反应,使溶液呈红色,只能证明溶液中含Fe3+,而无法确定是否含有Fe2+,A项错误;CuSO4(白色)+5H2OCuSO45H2O(蓝色),可检验水的存在,B项正确;观察钾元素的焰色反应应透过蓝色钴玻璃,C项错误;SO2也可使澄清石灰水变浑浊,D项错误。答案:B5.(xx福建理综,9)常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是()XYZNaOH溶液Al(OH)3稀硫酸KOH溶液SiO2浓盐酸O2N2H2FeCl3溶液Cu浓硝酸A.B.C.D.解析:Al(OH)3是两性氢氧化物,和强酸、强碱均能反应。中SiO2与浓盐酸不反应。中N2与H2常温下不反应,N2与O2需要在放电条件下反应。Cu与Fe3+反应生成Cu2+和Fe2+,Cu与浓硝酸生成Cu(NO3)2、NO2和H2O。只有符合。答案:B
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