2018年高中化學(xué) 第一章 認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué) 第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序（1）學(xué)案 魯科版必修1.doc

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第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序（2） 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 專題四：化學(xué)與社會(huì) ［學(xué)習(xí)過程］ 一、化學(xué)與能源 目前人類所消耗能源的80%來自煤，石油，天然氣等化石燃料，化石燃料的大量使用，造福了人類，但也給環(huán)境造成了嚴(yán)重危害，使人類生存空間受到了極大的威脅。同時(shí)化石燃料屬于不可再生能源，人類正面臨著化石燃料日漸枯竭的局面。因此，一些可再生的清潔能源的開發(fā)利用越來越被人們重視。 1. 太陽能 科學(xué)家們公認(rèn)，太陽能是未來人類最合適、最安全、最出色、最理想的替代能源。資料顯示：太陽能每分鐘射向地球的能量相當(dāng)于人類一年所消耗的能量。目前太陽能的利用轉(zhuǎn)化約為10%~12%。據(jù)此推算，到2020年全世界能源消耗總量大約為25億升原油，如果用太陽能替代，只需要約97萬平方公里的一塊吸收太陽能的“光板”就可實(shí)現(xiàn)。宇宙發(fā)電計(jì)劃在理論上是完全可行的。 2. 沼氣 沼氣的主要成分是甲烷，甲烷是一種理想的氣體燃料，它無色無味，是由植物殘?bào)w在隔絕空氣的情況下分解而產(chǎn)生的。 3. 氫能源 在新能源的探索中，氫氣被認(rèn)為是理想的二級(jí)能源。它最明顯的三大優(yōu)點(diǎn)是：熱值高、干凈無毒、資源豐富。 4. 其它能源 核能來源于原子核的變化，這類變化叫核反應(yīng)。核反應(yīng)可分為核衰變、核裂變、核聚變?nèi)箢?。水能主要指江河水流能；風(fēng)能指空氣的動(dòng)能，是由太陽輻射能轉(zhuǎn)化而來的，風(fēng)能可再生，利用簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境。生物能是蘊(yùn)藏在生物質(zhì)內(nèi)的能量，它是可再生能源。此外還有低熱能潮汐能以及能源新秀——海帶和巨藻。 二、化學(xué)與健康 1. 微量元素 研究表明，人體含有20多種僅占人體質(zhì)量0.05%以下的微量元素。盡管這些微量元素很少，但能直接影響人體的生長(zhǎng)發(fā)育和健康。 有關(guān)微量元素鐵、鋅、硒、碘、氟教材中有介紹，現(xiàn)補(bǔ)充介紹以下幾種： 銅：人體必需的微量元素，人體內(nèi)有30多種蛋白質(zhì)和酶都含有銅，銅還參與細(xì)胞色素C、酪氨酸酶等的合成。缺乏時(shí)可使血管、骨骼及各種組織的脆性增加，但攝入過多會(huì)引起銅中毒。 鈣、磷：人體骨骼的主要成分，在骨骼中以羥磷灰石存在，其余分布在體液和軟組織中，兒童攝入鈣、磷較多時(shí)，使骨端和骨骼之間的軟骨層過早鈣化，影響長(zhǎng)骨的生長(zhǎng)，身材極矮。但體內(nèi)鈣磷缺乏時(shí)，兒童易患佝僂病，成人易患軟骨病。 鋁：在人體內(nèi)含量很少，鋁離子容易與腦細(xì)胞結(jié)合，且不易分離，在人體內(nèi)長(zhǎng)期積累會(huì)影響思維和記憶，是形成老年性癡呆的元兇。此外，鋁還能破壞ATP，從而影響人體代謝的正常進(jìn)行。 另外，還有像汞、鉛、鎘等一些微量元素對(duì)人體有強(qiáng)烈的毒性。 2. 重要的營(yíng)養(yǎng)素 蛋白質(zhì)、糖類、油脂、維生素、無機(jī)鹽和水被稱作六大營(yíng)養(yǎng)素，人們?yōu)榱司S持生命和健康，必須從食物中攝取這些營(yíng)養(yǎng)素。 3. 生活中的有毒物質(zhì) 涂改液：通常都含有不同程度的三氯甲烷、三氯乙烷或四氯乙烷等鹵代烴和苯的同系物，有的還含有鉛、鋇等重金屬。這些有機(jī)物的揮發(fā)性強(qiáng)，主要作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使肝、腎受到損害。 甲醇：工業(yè)酒精中往往含有少量甲醇，甲醇在人體中經(jīng)過酶的作用，先氧化成甲醛，甲醛對(duì)視網(wǎng)膜細(xì)胞有特殊的毒性作用，能引起視力喪失，還會(huì)使神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生功能障礙，并使肝臟中毒。當(dāng)甲醛再氧化為甲酸時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致人體酸中毒，因而我國(guó)政府嚴(yán)禁用工業(yè)酒精配制飲料酒。 甲醛：甲醛是一種常溫下呈氣體的烴的含氧衍生物，家具、香煙、油漆及化妝品中都含有甲醛。甲醛可刺激喉嚨，引起黏膜發(fā)炎，甚至成為致癌物。特別是室內(nèi)化纖板、地毯及現(xiàn)代建筑材料的使用，很容易引起甲醛中毒。因此，凡是新建、新裝修的住宅，都要大開門窗，使其自然通風(fēng)一段時(shí)間，平時(shí)也要注意室內(nèi)衛(wèi)生，保持空氣流通。 三、水體污染 天然水中含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-等離子。如果不屬于水體的物質(zhì)進(jìn)入水體，而且進(jìn)入的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到破壞水體原有用途的程度，就叫水體污染。 水體污染一般分為以下幾類： 1. 無機(jī)物污染：包括酸、堿、鹽。 2. 有機(jī)物污染：包括碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、碳?xì)浠衔锖铣上礈靹┑取? 3. 有毒物質(zhì)：包括重金屬鹽類、氰化物、氟化物、砷化物、酚類、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和有機(jī)農(nóng)藥。 4. 致病微生物：包括各種病毒、細(xì)菌、寄生蟲等。 5. 耗氧污染物：有些無機(jī)物和有機(jī)物能消耗水中溶解的氧氣，使水發(fā)黑變臭，危害水生物的生存。 6. 植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：有些物質(zhì)（如含磷洗衣粉、化肥、飼料等）含有植物生長(zhǎng)所需的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，這些物質(zhì)會(huì)促使水中藻類瘋長(zhǎng)，從而消耗水中氧氣，危害魚類的生長(zhǎng)，造成水質(zhì)惡化。 此外，還有廢舊電池帶來的多種污染，石油工業(yè)帶來的油污染，熱電廠造成的熱污染，核電廠帶來的放射性污染等，這些污染不僅污染水體，危及水生植物，還會(huì)危及人體健康。 【典型例題】 例1. 環(huán)境科學(xué)家的最新觀點(diǎn)是“室內(nèi)污染不比戶外污染輕”室內(nèi)裝潢所用油漆。膠合板等材料會(huì)釋放出有害氣體，其主要成分是甲醛（CH2O）。下列關(guān)于甲醛的說法中正確的是（ ） A. 甲醛的相對(duì)分子質(zhì)量為（12+1+16） B. 甲醛分子由一個(gè)碳原子和一個(gè)水分子構(gòu)成 C. 甲醛由碳、氫、氧三種元素組成 D. 甲醛中碳、氫、氧元素的質(zhì)量比為1：2：1 答案：C 例2. 食用松花蛋時(shí)常有澀味，是因?yàn)橹谱鬟^程中用到了熟石灰和純堿等原料。為了減輕澀味，可在食用時(shí)添加調(diào)味品，這種調(diào)味品最好是（ ） A. 食鹽 B. 食醋 C. 香油 D. 醬油 答案：B 例3. 某農(nóng)戶購(gòu)買的碳酸氫銨中有一部分受潮，這時(shí)應(yīng)采取的措施是（ ） A. 提前使用 B. 把已受潮的NH4HCO3 取出來，放在太陽下曬干 C. 用火烤干 D. 把已受潮的NH4HCO3 取出來，和草木灰混和使用 答案：A 例4. 有一包白色粉末，可能由NaOH，Na2CO3，K2CO3，BaCO3和NaCl中的一種或幾種組成。為了確定其組成，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）取少量白色粉末，加水充分溶解后，仍有沉淀；（2）另取白色粉末13。8g加入足量的稀鹽酸后，收集到4。4g氣體。則白色粉末中（ ） A. 一定含有K2CO3，可能含有BaCO3 B. 一定含有BaCO3，Na2CO3；可能含有NaCl，K2CO3 C. 一定含有BaCO3，Na2CO3；可能含有NaCl，Na2CO3 D. 一定含有NaOH，可能含有NaCl 答案：B 例5. 汽車尾氣主要是含鉛（Pb）污染和含有CO、SO2、NO等有害氣體的污染，鉛污染是由于汽油添加劑—四乙基鉛造成的。我國(guó)各大中城市政府已明令規(guī)定市區(qū)內(nèi)禁止出售含鉛汽油。治理尾氣中有毒氣體的方法之一是在汽車的排氣管上安裝一個(gè)叫做催化轉(zhuǎn)化劑（用鉑、鈀合金作催化劑）的凈化裝置。它的特點(diǎn)是使CO與NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使SO2的氧化。 （1）汽油添加劑—四乙基鉛是一種化合物，其分子由一個(gè)鉛原子和四個(gè)（C2H5）原子團(tuán)構(gòu)成，寫出四乙基鉛的化學(xué)式___________。 （2）寫出CO和NO反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________。 （3）寫出SO2被氧化成SO3的化學(xué)方程式_____________________________________。 答案：（1）Pb（C2H5）4 （2）2CO+2NOCO2+N2 （3）2SO2+O22SO3 例6. 維生素C是生命活動(dòng)中不可缺少的物質(zhì)，不同的飲料中維生素C的含量不同。下面是小明同學(xué)運(yùn)用學(xué)到的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定（比較）橙汁、果味飲料中維生素C含量的實(shí)驗(yàn)方案與結(jié)果。 ［實(shí)驗(yàn)?zāi)康模轀y(cè)定不同飲料中維生素C的含量。 ［實(shí)驗(yàn)原理］ （1）維生素C是一種無色的易溶于水的有機(jī)物，能夠和碘水反應(yīng) （2）淀粉遇到碘水變藍(lán)色 ［實(shí)驗(yàn)試劑］碘水、淀粉溶液、已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)維生素C溶液、蒸餾水。 ［實(shí)驗(yàn)過程］ 步驟（1）在4支試管中分別盛有3.0 ml下列物質(zhì)：①蒸餾水②標(biāo)準(zhǔn)維生素C溶液③橙汁④果味飲料。分別向四支試管中滴加2滴淀粉溶液。 步驟（2）用膠頭滴管向①試管中滴加1滴碘水，試管中物質(zhì)變藍(lán)色。 步驟（3）按同樣的操作方法向②試管中滴加1滴碘水，振蕩試管，再加一滴碘水。再振蕩試管，重復(fù)上述操作至試管中物質(zhì)變成藍(lán)色為止。記錄向②試管中加入碘水的滴數(shù)。 步驟（4）對(duì)于③④試管中樣品，重復(fù)步驟（3）的操作。 ［實(shí)驗(yàn)結(jié)果］ 測(cè)定物質(zhì) ①蒸餾水 ②標(biāo)準(zhǔn)維生素C溶液 ③橙汁 ④果味飲料 滴入碘水的數(shù)量/g 1 8 15 5 試回答下列問題： （1）你認(rèn)為小明測(cè)定的兩種飲料中，哪一種的維生素含量最高_(dá)___________。 （2）有人認(rèn)為測(cè)定②試管中樣品是多余的，你認(rèn)為呢?請(qǐng)說明理由。 （3）化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要控制變量，下列哪些情況會(huì)影響到測(cè)定結(jié)果?___________。 A. 飲料的顏色不同 B. 量取的被測(cè)試物質(zhì)體積不同 C. 沒有用同一規(guī)格膠頭滴管按相同的操作方法向③④試管中滴加碘水。 D. 試管的大小不同 答案：（1）橙汁 （2）不可以不做。因?yàn)闇y(cè)定②試管中樣品是為了測(cè)定維生素C含量的標(biāo)準(zhǔn)。 （3）A、B、C 例7. 化學(xué)物質(zhì)及其變化與生活密切相關(guān)： （1）健康人體液的pH值必須維持在一定范圍內(nèi)。如果體液的pH值超越正常范圍，就會(huì)導(dǎo)致某些疾病的產(chǎn)生。胃液的pH值____7（選填＞、＜、＝）。人體內(nèi)的二氧化碳排出不暢時(shí)，會(huì)導(dǎo)致血液的pH____（選填“升高”或“降低”） （2）自來水中含有少量的Ca（HCO3）2和MgSO4等可溶性鹽。燒開水的壺中會(huì)出現(xiàn)水垢的原因之一就是其中的Ca（HCO3）2發(fā)生了分解反應(yīng)，生成了難溶的CaCO3。請(qǐng)寫出Ca（HCO3）2受熱分解的化學(xué)方程式：______________。實(shí)驗(yàn)室如用自來水配制Ba（OH）2溶液，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是______；造成這種現(xiàn)象的原因是（請(qǐng)用其中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式表示）________ 答案：（1）<；降低 （2）Ca（HCO3）2＝CaCO3+CO2+H2O；溶液變渾濁 MgSO4+Ba（OH）2＝BaSO4+Mg（OH）2