感受化学魅力,激活课堂效率

主讲：胡国栋

你知道吗？迄今为止，有三个苹果改变了世界。第一个诱惑了夏娃，让人类有了道德；第二个砸醒了牛顿，让人类有了科学；第三个曾在史蒂夫·乔布斯的掌握下，让人有了生活。改变人类的三只苹果一、化学中的简约之美1.玩转一类无机框图2.热炒一类有机物3.妙用一类函数图像4.实验仪器的一物多用1.玩转一类无机框图【例1】.A、B、C、Ｄ均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如右图所示（部分产物略去）。（1）

若A为非金属单质，D是空气的主要成分之一。则化合物B的电子式____________（2）若A为金属单质，D是某强酸的溶液，则反应AB的离子方程式是____________。（3）若A、B为盐，D是强碱，A的水溶液显酸性，B的水溶液显碱性。①C的化学式为________________。②反应的离子方程式为____________________。（4）若A为强碱，D为气态氧化物。常温时将B的水溶液露置于空气中，其pH随时间t变化可能如图a或图b所示（不考虑D的溶解和水的挥发）。①若图a符合事实，则D为____（填化学式），此图a中x______7（填“>”“<”或“=”）②若图b符合事实，则其pH变化的原因是___________

（用离子方程式表示）；已知图b中y<7，B的焰色反应为黄色，则B溶液中各离子的浓度由大到小的顺序是___________________。请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式：①所涉及的元素的原子序数都小于20；②6种单质分属6个不同的主族。【例2-1】A、B是两种短周期元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物，这些单质和化合物之间存在如下的关系：【例2-2】A、B、C是三种短周期元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物，这些单质和化合物之间存在如下的关系：据此推测，单质A、B、C分别是（给出两组合理答案）①

、

、

；②

、

、

。【例2-3】A、B、C是三种短周期元素的单质，甲、乙、丙是三种常见的化合物，这些单质和化合物之间存在如下关系：⑴若A、B、C都是非金属单质，且A、B所含元素同主族，A、C所含元素同周期，则反应①的化学方程式是

；B固体属于____晶体，A固体与B固体比较，

熔点高。【例2-3】A、B、C是三种单质，甲、乙、丙是三种常见的化合物，这些单质和化合物之间存在如下关系：⑵若A是常见的金属单质，B、C是气态单质，反应①在水溶液中进行，则反应②(在水溶液中进行)的离子方程式是：

。①②例题3：甲、乙、丙、丁、戊均为中学化学常见的单质或化合物，且均含有同一种元素R，在一定条件下其转化关系如下图所示。【例3-1】若R为一种金属元素，乙由两种元素组成，甲溶液的pH小于7，单质丁在一定条件下可生成戊。(1)R在元素周期表中的位置_____________，(2)甲与戊两种溶液混合生成沉淀丙的离子方程式为

，(3)除去镁粉中混有少量的丁，涉及的离子方程式为

。(4)丁、石墨和二氧化钛（TiO2）按比例混合，高温下反应得到的化合物均由两种元素组成，且都是新型陶瓷材料（在火箭和导弹上有重要应用）其反应的化学方程式是

。【与概念理论结合的内容】铝盐溶液酸性的解释；明矾净水有关铝盐溶液中离子浓度大小的比较铝的工业制备、化学性质（铝热反应）铝铁合金的相关实验或计算高温结构陶瓷【例3-2】若R为一种金属元素，单质丙是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏，乙、丁、戊为三种氧化物，其中丁在空气中加热可以转化为戊，乙、丁、戊均可溶于过量硝酸，得到甲溶液。(1)写出戊溶于稀硫酸对应的离子方程式_________________________；(2)检验所得溶液中金属阳离子的操作及现象是________________________。(3)将甲溶液分别加入下列物质中，与水解有关的反应是（）

①Cu②石蕊试液③NaHCO3溶液④沸水⑤KSCN溶液⑥苯酚溶液【与概念理论结合的内容】有关“铁变价”的方程式的书写----氧化还原反应、电化学滴定法测定Fe2+的含量----操作、方程式书写、定量计算铁盐、亚铁盐水溶液呈酸性的原因铁离子的除杂、高铁酸钠的应用【例3-3】R元素最高价氧化物对应的水化物甲，能电离出电子数相等的阴、阳离子。乙是含有非极性键的离子化合物。甲中通入少量和过量CO2分别得到丁和丙。戊→甲是一种重要的化工生产。(1)将乙加入到FeCl2溶液中，得到红褐色沉淀与气体的物质的量为4：1，写出离子方程式______。(2)向丁溶液中通入氯气，可得到一种具有漂白、消毒的物质，同时生成丙，该反应的化学方程式是___________________________________。(3)标准状况下6.72LCO2通入4mol/L甲溶液100mL中，则该溶液中离子浓度由大到小的顺序是

体现该溶液中R+与含碳粒子的关系式：C（R+）=

__________________【与概念理论结合的内容】1．NaOH、Na2O2的电子式2．Na2O2与H2O、CO2反应3．CH3COONa、Na2CO3、NaHCO3的性质（碱性、离子浓度大小比较）4.锂电池5.氯化钠的电解【例3-4】R也是一种常见金属元素。上述关系中，丁和戊均为红色固体，乙是单质丁长期在潮湿的空气中被腐蚀的产物，三者均可和硫酸反应制得甲。(1)过量的氢气在高温下可以还原乙，得到红色固体丁。写出化学方程式

。有同学认为该红色固体中可能含有戊，请设计简单合理的实验方案证明之。已知戊在稀硫酸中溶解呈现蓝色溶液。(2)丁制备甲的方法有：（失重法、酸溶法）（请用化学方程式写出两种方法）。如果用丁和硫酸为原料，符合绿色化的合成路线是

。【与概念理论结合的内容】电解、电镀Cu、Fe、Al综合计算【例3-5】若R原子的最高正价与负价的代数和为+2，甲与丙为常见大气污染物，且甲与丙的相对分子质量相差16。丁为空气的主要成分之一。(1)丁的电子式为

，乙的空间构型为_____；(2)戊的稀溶液能跟过量铁粉反应，其离子方程式为

。(3)乙和戊反应所得产物的水溶液中显_____性，用有关文字和方程式解释___________________。为了使得该产物电离出的两种离子浓度相等，可以往溶液中加入_________、___________（写出两类不同物质的化学式）。

【与概念理论结合的内容】：1.氨气的实验室制备（快速制取原理）2.合成氨及氨的催化氧化的相关问题：条件的选择、平衡移动、平衡常数3.陌生方程式的书写---氧化还原反应（HNO3、NO、NO2……）4.氨气、氮气的结构--原子结构与元素周期率5.NO的制备及还原性的检验6.N2O4与NO2的平衡移动7.铵盐的水解（离子浓度大小比较，平衡移动）【例3-6】若R原子半径为0.102nm，其单质丁在氧气中燃烧生成甲，伴随明亮的蓝紫色火焰；且甲与丙的相对分子质量相差16。戊是一种无色的粘稠液体。乙是一种由两种元素组成的某铁(铜)矿石的主要成分，其中铁(铜)元素的质量分数为56/120（

128/160

）。(1)乙（Cu2S、FeS2）与足量稀硝酸反应的离子方程式

；

(2)乙（Cu2S、FeS2）高温制备甲对应的化学方程式_________________；

(3)甲通入BaCl2溶液中，没有明显变化，若要观察到沉淀，可以加入下列哪些物质

：NO2、CO2、H2S、NH3、Cl2、FeCl2、O3【与概念理论结合的内容】1、SO2与H2O反应，SO2与O2反应--化学平衡理论2、S2-、SO32-的水解，H2SO3的电离--水溶液中的离子平衡3、O3、H2O2、浓H2SO4的氧化性S、SO2、Na2SO3的还原性【例3-7】甲是一种黄绿色的气体，丙可用于纺织行业的漂白、游泳池的杀菌消毒，焰色反应为黄色。乙、丁、戊分别在一定条件下制得甲，其中乙在催化剂作用下加热可制得某种气体，同时有戊生成。（1）将标准状况下112L甲通入100mL0.4mol/LFeBr2溶液，对应的离子方程式为

（2）将一定量的甲单质通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应(已知反应过程放热)，生成物中有三种含Y元素的离子，其中两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如右图所示。该苛性钾溶液中KOH的质量是

，该反应中转移电子的物质的量是

。【与概念理论结合的内容】：1.氯水中的离子平衡2.氯气的化学性质3.次氯酸钠的碱性和强氧化性4.海水资源的综合利用5.Br、I的代表物及化学性质（周期律的体现）【例3-8】若R为一种非金属元素，且上述五种物质含有不同的官能团，丁为带水果香味的液体，乙和丁均能在碱性条件下生成甲，戊是一种无色气体，相同条件下相对H2的密度为14，则：（1）由甲在一定条件下生成戊的化学方程式为

；（2）欲检验乙中官能团，所选用的试剂为___

①NaOH溶液②Br2的CCl4溶液③银氨溶液④AgNO3溶液⑤稀HNO3溶液实验操作为：__________________________

（3）由甲和丙制备丁的实验中，为了提高甲的转化率，采取的方法有_______。【与概念理论结合的考查】1.H2CO3、CH3COOH弱酸的电离平衡2.CO32-、HCO3-、CH3COO-的水解平衡及离子浓度大小比较3.C、CO、CO2三角关系；4.粗硅的制备及提纯；5.合成气在反应中的平衡问题6.新型无机非金属材料---光导纤维、高温结构陶瓷（氧化铝、氮化硅、碳化硅等）的制备及性质7.燃料电池正负极方程式的书写8.盖斯定律2.热炒一类有机物有机物A能在稀硫酸中发生水解反应，如图所示X稀硫酸△ACB氧化氧化分析各物质的类别X属于A属于B属于C属于酯羧酸醛醇X稀硫酸△ACB氧化氧化D为何物？NaOH溶液DX稀硫酸△ACB氧化氧化变化1：X的分子式为C7H14O2不可能试写出A、B、C、X的结构简式NaOH溶液DX稀硫酸△ACB氧化氧化能否实现下列转化？试写出A、B、C、X的结构简式NaOH溶液DX稀硫酸△ACB氧化氧化变化2：X的分子式为C4H8O2NaOH溶液DX稀硫酸△ACB氧化氧化变化3：C可以发生银镜反应试写出A、B、C、X的结构简式NaOH溶液DX稀硫酸△ACB氧化氧化变化4：X的分子式为C6H12O2试写出A、B、C、X的结构简式NaOH溶液DX稀硫酸△ACB氧化氧化变化5：A不能发生消去反应X的分子式为C10H20O2试写出A、B、C、X的结构简式NaOH溶液DX稀硫酸△ACB氧化氧化变化6：X的分子式为C4H4O4试写出A、B、C、X的结构简式NaOH溶液DX稀硫酸△ACB氧化氧化变化7：X的分子式为C14H12O23.妙用一类函数图像【例4-1】在恒温恒压条件下，在密闭的容器中发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，到达平衡时，测得CO、H2、CH3OH分别为1mol、1mol、1mol，此时容器的体积为3L，现往容器中通入COxmol，平衡将如何移动？【例4-2】在上述条件下，改为向平衡体系中充入xmolH2（或xmolCH3OH）【例4-3】在恒温恒压条件下，在密闭的容器中发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)，到达平衡时，测得H2、I2、HI分别为1mol、1mol、1mol，容器的体积为3L，现往容器中分别通入H2（或I2）、HIxmol，平衡分别将如何移动？【例4-4】在恒温恒压条件下，氨气和二氧化碳按一定的物质的量之比充入一密闭容器中发生反应：2NH3(g)＋CO2(g)

CO(NH2)2(l)＋H2O(l)

，到达平衡时，测得NH3、CO2分别为1mol、1mol，容器的体积为2L，现往容器中分通入xmolNH3，平衡分别将如何移动？图像充入物质的影响减小压强的影响结果1充入N2，正反应逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

三种可能2充入H2，正反应正反应正向3充入NH3，逆反应逆反应逆向4充入H2，正反应正反应

H2(g)+I2(g)2HI(g)

正向5充入HI，逆反应逆反应逆向6充入NH3，正反应逆反应2NH3(g)＋CO2(g)

CO(NH2)2(l)＋H2O(l)

三种可能4.实验仪器的一物多用3.如果瓶充满水，可收集的气体有_____，这时气体由口______进入。4.如果瓶内装入浓硫酸进行气体干燥，

则可用此装置来干燥的气体有____，这时气体由口____进入。1.如果瓶是干燥的，则由A口进气可收集的气体有：2.如果瓶是干燥的，则由B口进气可收集的气体有：H2

、Cl2、CH4、HCl、NH3、NO、H2S、SO2用如图所示装置（夹持仪器省略）进行实验，将液体A逐滴加入到固体B中，回答下列问题：（1）图中D装置在实验中的作用是__________。（2）若

A为30%H2O2溶液，B为MnO2

，C盛有氢硫酸（H2S）饱和溶液，旋开E后，C中的现象为___

，C中发生反应的化学方程式为___。（3）若A为浓盐酸，B为KMnO4，C中盛有KI淀粉溶液，旋开E后，C中的现象是________

；继续通气体于C中，足够长的时间后，发现C中溶液的颜色消失，这是因为在溶液中I2能被Cl2氧化为HIO3，写出该反应的化学方程式___________。

（4）若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛有AlCl3溶液，旋开E，足够长的时间后，C中的现象是_____

，C中发生反应的方程式为____________

。

（5）该题图示装置有多种用途，请举一例（除题中之外）填空：A为_______

，B为_______

；C中盛_______

，其目的为___________

。ABCC中现象1浓盐酸Na2SO3固体品红溶液2醋酸粉状贝壳Na2SiO3溶液3浓氨水生石灰AgNO3溶液4浓硝酸铜水二、化学中的哲理之美愿同学们：自信不被氧化、快乐不被还原、苦恼可以取代、难题可以水解、处事能够中和、好运不断加聚、幸福不再可逆！

不是电解质也不一定就是非电解质。所以，对你不好的人也未必就是坏人（那人是单质）！

对待得失恰似氧化还原，得到会使你的价位降低，而放手却能使你的价位身高。我想作还原剂，送你多少电子也不介意，只要能与你稳定地在一起！（这便是痴情）

你不是氢氧化铝，凭什么既与酸又与碱反应？（总是有那么些人白道黑道都吃）

我是Al，而你是Fe，我选择用高温换出你，然后囚禁自己，可你却转身离去…人世间最悲哀的事莫过于此：你可以选择爱我或者不爱我，而我只能选择爱你或是更爱你！

人一定要足够优秀或足够强大，如果你只是弱酸或者弱碱，那即使是滥情如氢氧化铝者也不会要你！

多少强酸的追求，二氧化硅不为所动，因为他只想与HF远走高飞……SO2为品红褪色是暂时的，氯水为品红褪色却是永远的；而氯水让石蕊变红是暂时的，SO2让石蕊变红却是永远的……你是否找到值得你为之彻底改变或愿意为你永远改变的那个人呢？

最外层电子越多越容易得到电子，正如富人更容易挣钱。所以，这个世界充满了不公平！高中阶段，我们只研究F、Cl、Br、I，因为爱(At)具有放射性！H2O对Cl2一心一意，Cl2却偏偏要弄出“三分四离”。三、化学中的形象之美绚丽多彩的有机象形分子牛式二烯炔醇

人类忠实的朋友豪猪烯

企鹅酮青蛙分子蚂蚱酮2008年北京残奥会吉祥物是“福牛乐乐”。有一种有机物的键线式也酷似牛形（如图所示），故称为牛式二烯炔醇。下列有关牛式二烯炔醇的说法中正确的是A．化学式为C29H44O，属于不饱和醇B．分子内所有碳原子都在同一平面C．能发生加成、消去、取代反应D．一定条件下羟基能被氧化为醛基AA．该分子中所有碳原子可能处于同一平面

B．doggycene的分子式为：C26H30

C．1mol该物质在一定条件下与H2加成，最多消耗

12molH2

D．该物质常温为气态.

A下图是一种形状酷似一条小狗的有机物，

化学家TimRickard将其取名为“doggycene”，有关doggycene的说法正确的是

奥林匹克烃

足球烯

巢式硼烷窗烷(Windowpane)绚丽多彩的有机象形分子北京奥运会主体育场的外形好似“鸟巢”

，有一类硼烷也好似鸟巢，故称为巢式硼烷。巢式硼烷除

B10H14不与水反应外，其余均易与水反应生成氢气和硼酸，硼烷易被氧化。下图是三种巢式硼烷，