2018年高中化學 第一章 認識化學科學 第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序（1）學案 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. 教學內(nèi)容： 專題四：化學與社會 ［學習過程］ 一、化學與能源 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)境造成了嚴重危害，使人類生存空間受到了極大的威脅。同時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 科學家們公認，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”就可實現(xiàn)。宇宙發(fā)電計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，是由植物殘體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，氫氣被認為是理想的二級能源。它最明顯的三大優(yōu)點是：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。核反應可分為核衰變、核裂變、核聚變?nèi)箢?。水能主要指江河水流能；風能指空氣的動能，是由太陽輻射能轉(zhuǎn)化而來的，風能可再生，利用簡單，不污染環(huán)境。生物能是蘊藏在生物質(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，銅還參與細胞色素C、酪氨酸酶等的合成。缺乏時可使血管、骨骼及各種組織的脆性增加，但攝入過多會引起銅中毒。 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，使骨端和骨骼之間的軟骨層過早鈣化，影響長骨的生長，身材極矮。但體內(nèi)鈣磷缺乏時，兒童易患佝僂病，成人易患軟骨病。 鋁：在人體內(nèi)含量很少，鋁離子容易與腦細胞結(jié)合，且不易分離，在人體內(nèi)長期積累會影響思維和記憶，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行。 另外，還有像汞、鉛、鎘等一些微量元素對人體有強烈的毒性。 2. 重要的營養(yǎng)素 蛋白質(zhì)、糖類、油脂、維生素、無機鹽和水被稱作六大營養(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。這些有機物的揮發(fā)性強，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，甲醛對視網(wǎng)膜細胞有特殊的毒性作用，能引起視力喪失，還會使神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生功能障礙，并使肝臟中毒。當甲醛再氧化為甲酸時，還會導致人體酸中毒，因而我國政府嚴禁用工業(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，使其自然通風一段時間，平時也要注意室內(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)進入水體，而且進入的數(shù)量已經(jīng)達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. 無機物污染：包括酸、堿、鹽。 2. 有機物污染：包括碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、碳氫化合物合成洗滌劑等。 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)苯和有機農(nóng)藥。 4. 致病微生物：包括各種病毒、細菌、寄生蟲等。 5. 耗氧污染物：有些無機物和有機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）含有植物生長所需的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，這些物質(zhì)會促使水中藻類瘋長，從而消耗水中氧氣，危害魚類的生長，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，還會危及人體健康。 【典型例題】 例1. 環(huán)境科學家的最新觀點是“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. 甲醛的相對分子質(zhì)量為（12+1+16） B. 甲醛分子由一個碳原子和一個水分子構(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. 食用松花蛋時常有澀味，是因為制作過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)戶購買的碳酸氫銨中有一部分受潮，這時應采取的措施是（ ） 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，進行了如下實驗：（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。它的特點是使CO與NO反應，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，其分子由一個鉛原子和四個（C2H5）原子團構(gòu)成，寫出四乙基鉛的化學式___________。 （2）寫出CO和NO反應的化學方程式：_____________________________________。 （3）寫出SO2被氧化成SO3的化學方程式_____________________________________。 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。下面是小明同學運用學到的實驗方法測定（比較）橙汁、果味飲料中維生素C含量的實驗方案與結(jié)果。 ［實驗目的］測定不同飲料中維生素C的含量。 ［實驗原理］ （1）維生素C是一種無色的易溶于水的有機物，能夠和碘水反應 （2）淀粉遇到碘水變藍色 ［實驗試劑］碘水、淀粉溶液、已知濃度的標準維生素C溶液、蒸餾水。 ［實驗過程］ 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標準維生素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，重復上述操作至試管中物質(zhì)變成藍色為止。記錄向②試管中加入碘水的滴數(shù)。 步驟（4）對于③④試管中樣品，重復步驟（3）的操作。 ［實驗結(jié)果］ 測定物質(zhì) ①蒸餾水 ②標準維生素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）你認為小明測定的兩種飲料中，哪一種的維生素含量最高____________。 （2）有人認為測定②試管中樣品是多余的，你認為呢?請說明理由。 （3）化學實驗需要控制變量，下列哪些情況會影響到測定結(jié)果?___________。 A. 飲料的顏色不同 B. 量取的被測試物質(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。因為測定②試管中樣品是為了測定維生素C含量的標準。 （3）A、B、C 例7. 化學物質(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，就會導致某些疾病的產(chǎn)生。胃液的pH值____7（選填＞、＜、＝）。人體內(nèi)的二氧化碳排出不暢時，會導致血液的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，生成了難溶的CaCO3。請寫出Ca（HCO3）2受熱分解的化學方程式：______________。實驗室如用自來水配制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（請用其中一個反應的化學方程式表示）________ 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