魯科版化學(xué)必修1走進(jìn)化學(xué)科學(xué)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 氣是否泄漏 總 結(jié)提升： 此題既考查了“可燃物燃燒的條件”，又考查了“煤燃燒對(duì)環(huán)境造成污染”的原因分析，進(jìn)行了環(huán)境教育和安全教育；同時(shí)通過家用燃料從“煤球”到“蜂窩煤”，再到“家用煤氣”的變化，折射出社會(huì)的進(jìn)步及化學(xué)對(duì)人類的貢獻(xiàn)。 拓展 ?變式 4． 下面是某化肥廠在一公共場(chǎng)所的圍墻上做的廣告：請(qǐng)仔細(xì)觀察、分析，并回答下列問題： （ 1）碳酸氫銨 (化學(xué)式為： NH4HCO3)是由 種元素組成的。 （ 2）碳酸氫銨的氮含量是指氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí)，你認(rèn)為此廣告是 廣告 (填“真實(shí)”或“虛假” )， 判斷的依據(jù)是 。 （ 3）碳酸氫銨受潮時(shí)在常溫下就能分解，溫度越高分解越快，因此保存時(shí)應(yīng)注意 4． 答案： （ 1） 4 （ 2）虛假；因?yàn)榧儍舻奶妓釟滗@氮含量為 14247。 79 100%＝ %，該廣告鼓吹的“氮含量為 %”是絕不可能的。（ 3）密封并放在陰涼處。 題型四、實(shí)驗(yàn)操作題 典例 5： 由于條件所限，僅有一大一小兩支試管和稀硫酸，甲、乙兩同學(xué)各找來鋁制牙膏皮， 各自設(shè)計(jì)一種裝置來制取一試管氫氣。他們?cè)O(shè)計(jì)裝置如圖所示： 甲學(xué)生 乙學(xué)生 （ 1）上述兩裝置相比， ____________（填“甲”或“乙”）裝置設(shè)計(jì)更合理。 （ 2）用較合理的裝置來制取氫氣，現(xiàn)欲使氫氣充滿收集氣體的試管，應(yīng)采取的措施 是 __________________________。 （ 3）還可以用哪些物品代替牙膏皮或稀硫酸來完成反應(yīng)？ ___________（填寫一種物質(zhì)即可）。 研析： 用甲同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)生的氫氣由于密度小，而集中在大試管頂部，這時(shí)如果把大試管緩緩上移或小試管 慢慢往下移動(dòng)，就可把空氣從試管中逐漸排出，從而收集到較為純凈的一試管氫氣。而如果用乙同學(xué) 設(shè)計(jì)的裝置實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生的氫氣大都從兩試管的縫隙排出，同時(shí)由于小試管中的空氣不易排出，而很難收集到純凈的氫氣。 答案： （ 1）甲 （ 2）先使反應(yīng)的試管口伸入收集試管的底部，然后慢慢往下移動(dòng) （ 3）廢鐵皮、鐵釘、食醋等。 總結(jié)提升： 本題中 兩同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置看上去好象非常相似，但從效果上卻有天壤之別。 甲同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置相當(dāng)于我們平時(shí)比較熟悉的“向上排空氣法”收集氫氣的裝置，只不過把中間的導(dǎo)管都省掉了。而 乙同學(xué) 設(shè)計(jì)的裝置由于小試管上方是密封的，沒法“換氣”，因而不可行。我們平時(shí)掌握 知識(shí)不能停留在表面，而應(yīng)理解其實(shí)質(zhì)，這樣才能達(dá)到“以不變應(yīng)萬變” 的效果。 拓展 ?變式 5． 現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)儀器： （ 1）寫出儀器名稱： a 是 _____， g 是 _____。 （ 2）給儀器 b 中液體進(jìn)行加熱時(shí)，液體的體積不能超過其容積的 _____。 （ 3）用上述儀器組裝加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置時(shí)，不需要用到的儀器是（填序號(hào)） _____。 （ 4）用排水法收集氧氣的過程中，判斷集氣瓶中氧氣已經(jīng)收集滿的方法是 _____。 5．研析： 本題考查同學(xué)們對(duì)常用實(shí)驗(yàn)儀器的識(shí)別以及使用常識(shí)，只要基礎(chǔ)扎實(shí)即可順利作答。 答案： （ 1）燒杯；酒精燈 （ 2） 1/3 （ 3） a、 d （ 4）瓶口有氣泡冒出 題型五、學(xué)科間滲透題 典例 6： 為緩解能源危機(jī)，能源專家構(gòu)想出了利用太陽能促使燃料循環(huán)的構(gòu)想圖： 燃料： CH 4 、 CH 3 OH 、 NH 3 等 燃燒產(chǎn)物： CO 2 、 H 2 O 、 N 2 等燃燒熱太陽能 當(dāng)前，科學(xué)家還未實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)想。但大自然已經(jīng)解決了這個(gè)問題，綠色植物的光合作用就是在日光作用下，利用太陽能把 CO2 和 H2O 轉(zhuǎn)變成了能源葡萄糖（可燃燒）： 6CO2 + 6H2O ????? ?? 太陽能、葉綠體 C6H12O6 + 6O2 （ 1）如果上述構(gòu)想成立，試寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 （ 2）在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中，太陽能最終轉(zhuǎn)化為 ___________能。 （ 3）實(shí) 現(xiàn)上述構(gòu)想的關(guān)鍵問題是什么？ 研析： 能源問題是化學(xué)與社會(huì)中的重要一項(xiàng)。太陽能是一種巨大、無污染、最經(jīng)濟(jì)的能源。可以說地球上的能源歸根到底主要是來自于太陽。光合作用是地球上利用光能將無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物的作用。從上面箭頭所示的循環(huán)過程中，太陽 能最終變成熱能。目前開發(fā)利用太陽能的關(guān)鍵是解決光能的吸收問題，故“人工葉綠素”就成為當(dāng)前能源科學(xué)家研究開發(fā)的熱點(diǎn)。由題給化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)為葡萄糖燃燒反應(yīng)的逆向過程，按照這一思路，可實(shí)現(xiàn)如下變化： 2 CO2 ?? ?? 太陽能 2 CO + O2； 2 H2O ?? ?? 太陽能 2 H2 + O2 ?? 答案： （ 1） CO2 + 2 H2O ?? ?? 太陽能 CH4 + 2O2； 2CO2 + 2H2O ?? ?? 太陽能 2CH3OH + 3O2； 2N2 + 6H2O ?? ?? 太陽能 4NH3 + 3O2。（ 2）熱 （ 3）問題的關(guān)鍵是是如何使燃燒產(chǎn)物吸收太陽能，故需要研制新型高效吸收太陽能的材料（如人工葉 綠素）。 友情提醒： 化學(xué)科學(xué)將在能源和資 源的合理開發(fā)、安全應(yīng)用等方面大顯身手。人類要想獲取充足的能源和資源并且處理好能源和資源的開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，都離不開化學(xué)科學(xué)的發(fā)展。因此，同學(xué)們應(yīng)該學(xué)好化學(xué)科學(xué)，為人類的進(jìn)步作出貢獻(xiàn)。 拓展 ?變式 6． 閱讀下列短文，回答問題： 汽車作為曾經(jīng)推動(dòng)人類文明向前躍進(jìn)的現(xiàn)代社會(huì)的產(chǎn)物，在給人類的生活帶來便捷舒適的同時(shí)，對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的惡化也有難以推卸的責(zé)任。據(jù)“ 2021 年中國環(huán)境狀況 公報(bào)”稱：北京大氣污染主要來源于工業(yè)污染和汽車尾氣， 99％的一氧化碳和一氧化氮的排放來源于汽車尾氣。北京已連續(xù)六年環(huán)保投資在百億元以上，環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步改善，但同時(shí)環(huán)境保護(hù)任務(wù)依然十分艱巨。 另據(jù)報(bào)道：將氫氣應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)已在我國研制成功；酒精作為燃料的汽車已在北京市、河南省使用；廈門市有一部分汽車改用液化氣作為燃料。 （ 1）汽 車尾氣中的大氣污染物有（寫化學(xué)式） __________， __________。 （ 2）部分地區(qū)將部分汽車排氣管加裝三效轉(zhuǎn)換器，促使一氧化碳在排氣管內(nèi)與空氣作用轉(zhuǎn)化為二氧化碳，其反應(yīng)式為 __________。 （ 3）請(qǐng)?zhí)岢鲋卫砥?污染的一條合理化建議： __________。 （ 4）就目前的情況看，氫氣做燃料的汽車要投入使用前，你認(rèn)為還要研究解決的問題有： __________。 （ 5）若實(shí)驗(yàn)用氫氣汽車運(yùn)行 1km，需要 2858kJ 能量。現(xiàn)這輛汽車行走 30km，需要 __________ｇ氫氣。（已知每克氫氣燃燒 放出 能量。） 6．答案： （ 1） CO， NO；（ 2） 2 CO＋ O２ ＝ 2 CO２ ；（ 3）這是一道開放性問題，可能的答法有如下幾類： A．限制汽車的發(fā)展，如限制私人汽車的發(fā)展，發(fā)展公共交通。B．將汽車全部加裝三效轉(zhuǎn)換器等汽車環(huán)保裝置，使目前汽車尾氣得到凈化。 C．改用清潔環(huán)保型燃料，如酒精、液化氣等。 D．使用電力汽車。 E．加快研制如氫氣等新型環(huán)保能源，研制核能的民用化等；（ 4）這是一道開放性問題，可能的答法有如下幾類：A．關(guān)于氫氣的來源問題，如何獲得大量而廉價(jià)的氫氣 ?B．關(guān)于氫氣的保存和運(yùn)輸問題，如何儲(chǔ)存 和運(yùn)輸大量的氫氣 ?C．關(guān)于氫氣在汽車上的使用問題，如汽車上如何灌裝一定量的氫氣 ?D．關(guān)于氫氣使用的安全問題，如何防止氫氣在使用、儲(chǔ)存和運(yùn)輸時(shí)與空氣混合爆炸 ?（ 5） 600。 ▲ 創(chuàng)新思維探究 題型一、開放探究題 典例 7： 閱讀下面三段材料： ①早在 1785 年，卡文迪許在測(cè)定空氣組成時(shí)，除去空氣中的 O N2等已知?dú)怏w后，發(fā)現(xiàn)最后總是留下一個(gè)體積不足總體積 1/200 的小氣泡。 ② 1892 年，瑞利在測(cè)定氮?dú)饷芏葧r(shí)，從空氣中得到的氮?dú)饷芏葹?， 而從含氮化合物分解得到的氮?dú)饷芏葹? 08g/L。兩者相差 。 ③瑞利和拉姆賽共同研究后認(rèn)為：以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中的 “小誤差 ”可能有某種必然的聯(lián)系，并預(yù)測(cè)大氣中含有某種較重的未知?dú)怏w。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，他們終于發(fā)現(xiàn)了化學(xué)性質(zhì)極不活潑的惰性氣體 ——?dú)濉? 請(qǐng)回答下列問題： （ 1）材料①、②中的 “小誤差 ”對(duì)測(cè)定空氣組成和氮?dú)饷芏鹊膶?shí)驗(yàn)而言是主要因素還是次要因素？ （ 2）材料③中科學(xué)家抓住了 “小誤差 ”而獲得重大發(fā)現(xiàn)說明 了什么問題？ 研析： （ 1） “小誤差 ”對(duì)測(cè)定空氣的主要成分而言是次要因素，對(duì)氮?dú)獾拿芏扔绊懞苄。彩谴我蛩亍５珜?duì)空氣所有成分的測(cè)定來 說是絕不能忽略的主要因素之一。（ 2）只要有誤差，就會(huì)有誤差產(chǎn)生的原因，找出產(chǎn)生誤差的原因，可能會(huì)有重大的發(fā)現(xiàn)。科學(xué)一定要嚴(yán)謹(jǐn)。 答案： （ 1）次要因素；（ 2）科學(xué)研究應(yīng)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 友情提醒： 生活中充滿了矛盾，同學(xué)們學(xué)習(xí)過程中也有許多“主要”或“次要”因素。比如說學(xué)習(xí)的四個(gè)環(huán)節(jié)（課前預(yù)習(xí)、上課學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、課后作業(yè)）中以上課學(xué)習(xí)最重要， 但同學(xué)們?nèi)绻驗(yàn)槠渌沫h(huán)節(jié)是“次要”因素而忽視了其中一個(gè)或幾個(gè)的話，那后果也必然是學(xué)習(xí)成績的下降。因此，同學(xué)們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)過程中，要善于處理好“主要”和“次要”因素的關(guān) 系。只有這樣，才能取得最佳的學(xué)習(xí)效果。 拓展 ?變式 7． 某種常見金屬的部分性質(zhì) 如下： 銀白色固體 ， 硬度 較小， 密度 為 ， 熔點(diǎn) 為 ℃ ， 導(dǎo)電性 、 導(dǎo)熱性 、 延展性 良好。 （ 1） 試推斷該金屬可能的一種用途 ______。 （ 2） )請(qǐng)?zhí)岢瞿阆胩骄康挠嘘P(guān)該金屬化學(xué)性質(zhì)的兩個(gè)問題： ① ______； ② ______。 （ 3） 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)你所提出的兩個(gè)問題進(jìn)行探究 (簡述步驟、現(xiàn)象及結(jié)論 )： ① __________________________； ②