浙江省高中化学新课程培训从矿物到基础材料苏教版 本文关键词：浙江省，矿物，新课程，苏教版，高中化学
浙江省高中化学新课程培训从矿物到基础材料苏教版 本文简介：浙江省高中化学新课程培训从矿物到基础材料教材分析与教学建议舟山市南海实验学校李明专题概述本专题以矿物资源中获得的重要无机基础材料为主线，重点介绍基础无机材料中所包含的铝、铁、铜、硅等常见元素的单质的冶炼原理，单质及其化合物的性质和用途，金属材料的防护等内容。本专题内容主要涉及铝、铁、铜、硅元素的单质
浙江省高中化学新课程培训从矿物到基础材料苏教版 本文内容：
浙江省高中化学新课程培训
从矿物到基础材料
教材分析与教学建议
舟山市南海实验学校
李明
专题概述
本专题以矿物资源中获得的重要无机基础材料为主线，重点介绍基础无机材料中所包含的铝、铁、铜、硅等常见元素的单质的冶炼原理，单质及其化合物的性质和用途，金属材料的防护等内容。
本专题内容主要涉及铝、铁、铜、硅元素的单质及其重要化合物的获得和应用，与生产生活，联系紧密，在教学中要通过创设贴近学生生活的问题情景组织教学，以提高学生学习本专题内容的兴趣。本专题还涉及氧化还原反应原理和酸、碱、盐、氧化物等物质间转化关系的应用，在教学中需要注意复习巩固相关化学原理，引导学生加深对物质转化关系和氧化还原反应原理重要应用的认识。在教学中要重视通过探究活动使学生获得知识，发展能力。通过剖析从铝土矿制备铝的工艺流程，能让学生了解氧化铝的主要性质以及获得氧化铝的主要方法，了解偏铝酸钠与酸的反应；通过对铝与酸溶液或碱溶液反应的探究，学习科学研究的一般方法；通过对氢氧化铝是否为两性氢氧化物的活动探究，让学生在获得结论的同时，学习采用类比提出假说的方法；通过对Fe2+和Fe3+之间相互转化规律的探究，不仅能让学生进一步认识氧化还原反应的本质，更好地理解Fe2+和Fe3+之间的相互转化规律，还能帮助学生提高提出假说、设计探究方案、获得探究结论等科学探究能力。
学习目标
一、课标要求
高中化学课程标准化学Ⅰ中规定的元素化合物知识主要有以下内容：
根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。
通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
新课程标准没有明确给出和限定要学习这些元素的哪些具体的化合物，突破传统的物质中心模式，不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统地学习和研究有关的物质，而是从学生已有的生活经验出发，引导学生学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值充分体现元素化合物与自然界和社会生活的密切联系，贯彻STS教育的观点；引导学生从综合的观点去学习和认识有关的物质，通过对物质性质的学习加深对环境和社会生活问题的理解和认识，并做出思考和决策，使学生直接体会到了所学知识的价值，避免机械孤立地学习和记忆有关物质的知识，有利于激发学生学习的兴趣，促进学生科学素养的提高。
二、课标落实于本专题的教学目标
第一单元
从铝土矿到铝合金
1．了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界中的主要存在形式，了解工业上从铝土矿获得铝的方法，从金属铝冶炼方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响。
2．知道铝、氧化铝和氢氧化铝的性质，了解铝及其化合物在生产生活中的重要应用，进一步认识化学与生产生活的关系。
3．了解两性氧化物和两性氢氧化物的概念，知道氧化铝和氢氧化铝分别是两性氧化物和两性氢氧化物。
4．通过相关探究活动进一步了解探究学习的一般过程和方法。
5．尝试采用联想、类比等方法学习新知识，学习构建知识结构的常用方法。
第二单元
铁、铜的获取及应用
1．了解自然界中铁、铜的存在形式及常见的冶炼方法。掌握高炉炼铁、湿法炼铜的化学原理。体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。
2．掌握Fe2+、Fe3+的性质及相互转化。学会用化学方法鉴别Fe2+与Fe3+。系统掌握铁及其化合物的化学性质。在“实验一反思一再实验一再反思”的过程中体验实验探究的方法和技能。通过列表比较和图示联系的方式，在了解、掌握Fe2+、Fe3+的性质的同时，学习科学的思维方法和学习方式。
3．了解金属腐蚀的利弊。应用已有的化学知识进行钢铁防护。通过查阅资料，了解合理开发、利用自然资源的重要性，同时形成珍惜、保护自然资源的意识。
第三单元
含硅矿物与信息材料
1．了解硅在自然界的存在形式，了解硅及其化合物的应用与人类文明发展的密切关系。
2．知道二氧化硅的物理性质和化学性质。了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用。
3．认识单晶硅的使用给现代人类文明进程所带来的重大影响。激发学生研究、发现新材料的意识。
教材知识比较及衔接
1．新旧教材比较
新教材与现行高中化学教材相比，弱化了按照元素自然族来介绍元素化合物知识的传统做法，本单元所涉及的元素化合物知识内容在覆盖面上与现行课程的差别不大，具体化合物知识内容的选取以及处理的深广度也基本相近，但是内容的组织线索、学习的重点和方式等都有较大的变化，如现行课程元素化合物知识都是按结构→性质→用途与制法的组织形式进行教学，而本单元的知识则是从工业制备→性质→应用的组织形式呈现，新教材跳出以单一物质为中心的学习模式，以元素层面看待元素化合物的学习。
2．各版本教材比较
三套教材（山东版、人教班、苏教版）在铝、铁、铜、硅及其化合物知识的处理上，虽然阐释的角度不同，如山东版教材把铁及其化合物的知识放于氧化剂和还原剂的单元中，从氧化还原的角度进行学习；铝、硅及其化合物的知识则和苏教版处理类似，从材料这一角度归类学习。人教班对这些元素化合物知识的处理则沿用基本的元素分类方法，从金属和非金属的角度进行阐释。但三套教材都遵循了课标的要求，将物质性质的学习置于一定的社会或生活背景中，从更具有实际应用价值的层面切入物质性质的学习。关于具体的元素化合物知识的深度和广度，各教材处理基本一致，如铝及其化合物都着重介绍了铝、氧化铝、氢氧化铝的性质，只是在细节上略有不同，如苏教版、山东版教材介绍了铝热反应的知识，而在人教版并没有涉及。
3．前后知识联系
本专题涉及的概念有两性氧化物和两性氢氧化物，在初中科学中具体学习了酸和碱的概念及性质，对两性氢氧化物概念的学习有较好的知识铺垫，但在科学标准及教材中均未涉及酸性氧化物、碱性氧化物的概念，因此在学习两性氧化物的概念及性质前，应该让学生明确酸性氧化物、碱性氧化物的概念。在初中科学中学习了金属的物理性质和基本的化学性质如与氧气、酸的反应及金属间的置换反应；也介绍了铁、铜等金属材料冶炼（高炉炼铁、湿法炼铜）的化学原理、合金的知识及金属的锈蚀，介绍了无机非金属材料（水泥、玻璃、陶瓷）和新型材料的知识。这些对于本专题知识的学习起了很好的铺垫作用。
本专题中涉及的金属铝冶炼的原理、精炼铜的原理、钢铁的腐蚀等有关STS内容将会在相关后续模块中进一步学习，在教学设计中要注意处理好这些内容的深广度，不能太过于关注细节，要从生产生活实际、科学技术发展、化学实验等多角度去思考相应的STS内容，将STS内容与学生的学习紧密结合，让学生进行主动的学习和体验，增进对联系生产生活实际的学习内容的理解。
教学建议
一、课时分配建议
单元名称
内容
建议课时
第一单元、从铝土矿到铝合金
从铝土矿中提取铝
1
铝的氢氧化物
1
铝的性质
1
第二单元、铁、铜的获取及应用
从自然界获取铁和铜
1
铁、铜及其化合物的应用
1
钢铁的腐蚀
1
第三单元、含硅矿物等信息材料
硅酸盐矿物与硅酸盐产品
1
二氧化硅等信息材料
1
专题回顾和小结
1
合计
9
二、教学要求及具体知识点
第一单元
从铝土矿到铝合金
基本要求
①了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要的存在形式，了解从铝土矿获得铝的方法，从炼铝方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响。
②通过实验探究，理解铝的重要性质，如与酸、碱反应，钝化现象等。了解铝、氧化铝、氢氧化铝的性质，例举铝合金的应用，进一步认识化学与生活的关系。
③以铝的氧化物和氢氧化物为例了解两性氧化物，两性氢氧化物的概念和一般性质。
发展要求
①知道明矾的组成和净水作用。
②对铝热反应进行拓展，了解用其他金属氧化物如Cr2O3、MnO2等代替氧化铁也可发生铝热反应，并可用以冶炼铬、锰等金属。
③了解铝及其重要化合物之间的转化关系。
说明
①不要拓展到明矾以外的其他净水剂
②不要求介绍其他种类合金
③铝热反应的放热不需定量计算，化学反应热等在《化学2》会详细介绍
实施建议：
一、
从铝土矿中提取铝
1．
铝土矿制备铝的工艺流程（解释每一步操作的物质成分变化，掌握相关反应的化学方程式。）
2．
氧化铝的两性介绍（与酸性氧化物、碱性氧化物对比。）
3．
铝合金、氧化铝的用途（复习合金的知识。）
二、
铝的氢氧化物
1．氢氧化铝的两性（利用实验探究并与酸、碱进行对比得出两性氢氧化物的概念。）
2．明矾的净水作用（了解净水原理和复盐的概念。）
三、
铝的性质
1．
铝的化学性质（可安排学生进行实验探究，分析结果。）
2．
铝的钝化（结合初中科学涉及的知识和实验。）
3．
铝热反应（做铝热反应的演示实验，并进行适当的拓展。）
建议：本单元的核心知识是铝及其化合物的性质，在结束本单元知识的学习后，应该对铝及其化合物的性质进行归纳，了解各物质间的转化关系，形成知识网络。
第二单元
铁、铜的获取及应用
基本要求
①了解自然界铁、铜的存在形式和冶炼方法，体会铁、铜的冶炼对人类文明的影响。
②通过生产、生活中的应用实例和实验探究，了解铁、铜、Fe2+、Fe3+的性质，Fe2+、Fe3+的相互转化，了解铁、铜及其化合物的重要应用。
③了解钢铁腐蚀的原理和危害性，应用已有知识进行钢铁防腐，了解合理开发自然资源的重要性，同时形成珍惜、保护自然资源的意识。
发展要求
①了解Fe2+、Fe3+的常用检验方法。
②知道铬和镍与不锈钢的联系，并简单介绍不锈钢的重要用途。
说
明
不拓展到铜的电解精炼，有关内容到《化学2》中介绍
实施建议：
一、
从自然界获取铁和铜
1．
自然界存在的铁、铜的形式及其矿石的主要成分（通过介绍了解铁、铜的存在及常见矿物。）
2．
炼铁的原理（结合初中所学炼铁的基本原理，介绍炼铁过程中所涉及的主要反应及原理。）
3．
生铁和钢（简单介绍生铁和钢的性质。）
4．
铜的冶炼（简单介绍其过程。）
二、
铁、铜及其化合物的应用
1．
铁、铜的物理性质与应用（通过回顾初中所学金属物理性质及应用学习。）
2．
铁、铜的化学性质（可结合初中科学知识对铁与铜的化学性质比较、归纳。）
3．
Fe2+
、Fe3+
的转化（通过探究Fe2+
、Fe3+
的转化，形成“铁三角”的知识网络，对铁元素的性质进行总结。）
4．
Fe2+
、Fe3+的检验（可以补充演示实验。）
三、
钢铁的腐蚀
1．
铁腐蚀的条件（在初中科学介绍的基础上适度拓展。）
2．
铁生锈的原理（了解腐蚀过程，对原理不做过多解释，不要求介绍电化学腐蚀包括析氢腐蚀和吸氧腐蚀。）
3．
金属的防护原理（了解防腐的方法，对涉及电化学的保护法不从原理上深入讨论。）
4．
Fe(OH)2
与Fe(OH)3（介绍Fe(OH)2
与Fe(OH)3的转化，补充有关实验。）
第三单元、含硅矿物与信息材料
基本要求
①了解硅在自然界的存在形式，了解硅及其化合物（以二氧化硅和硅酸钠为例）的重要性质。知道水泥、陶瓷、玻璃三大硅酸盐产品。
②了解工业上高纯硅的制备方法。
③了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用和与人类文明发展的关系，激发学生研究、开发新材料的意识。
发展要求
了解分子筛的化学组成、结构和作用。对光导纤维的组成和作用有初步了解。
说明
不要拓展到硅的晶体结构，原子晶体在《化学2》会介绍
实施建议：
一、硅酸盐矿物与硅酸盐产品
1．常见硅酸盐矿物的组成及写法（设计习题练习改写。）
2．硅酸钠的性质（通过基本反应了解性质，补充硅酸的有关知识。）
3．水泥、玻璃的原料、成份（在初中科学的基础上巩固，适度拓展反应原理。）
二、二氧化硅与信息材料
1．二氧化硅的性质与用途（以介绍为主，抓住基本反应方程式。）
2．工业上硅的制法（了解提纯的步骤及相关化学反应。）
3．硅的性质与用途（适当补充硅的化学性质及反应。）
教学中应注意的问题
1．准确把握知识深广度，领会教材设计意图
新课程中元素化合物知识的要求层次和水平与传统的课程相比都有了较大的变化，教师要深刻理解课程标准和教材对内容的深广度要求；要面向全体高中学生，目标指向学生学习最终达到的最低水平；一项学习目标的达成，不要求一步到位，倡导通过多次的学习，螺旋上升，逐步实现。
在教学实施中，有的教师仍用高考的标准和旧课程的要求处理教材中出现的内容，无限地拓展和提高教学要求，教学中由于受到传统知识教学的影响，随意扩展内容，追求知识的“一步到位”，这样会给学生带来额外的负担，不能按课时完成教学内容。本单元的知识与现行的教材相比在深广度上变化不大，但知识组织顺序发生了变化，要求教师改变教学过程中的具体问题，要重新设计相关问题。教师要严格控制必修课程知识内容的深广度与进度，排除原教材知识体系的影响，不能简单地将原有教学处理进行“搬家”，而要根据现在知识的位置和组织方式，进行新的处理，设计合理的教学问题和教学活动。
2．加强与其他相关知识的联系
（1）结合初中科学相关知识，认识铝、铁、铜和硅的性质。
（2）本单元内容中涉及较多的酸、碱、盐、氧化物间的转化关系。在教学中帮助学生归纳总结酸、碱、盐、氧化物的转化关系，并尝试用这种转化关系解决化学中的问题。
（3）结合前面专题学习的活泼非金属氯、溴和活泼金属钠、镁，了解铝、铁、铜、硅和它们的异同，逐步建立元素周期律的基础。
（4）本单元涉及不少氧化还原反应，通过对这些反应的归类，进一步巩固氧化还原及电解质的有关概念。
（5）本单元4种元素的单质和他们的化合物与工业生产及我们的生活有着密切的联系。建议以我们周围常见的一些物质入手介绍它们，从而培养学生全面研究物质、分析问题的能力。
3．正确处理STS知识，改变教学策略
本单元不是以单纯的元素化合物知识为简单的内容组织线索，而是通过工业提取金属、材料的应用等一系列STS知识将知识有机地串联起来，对于STS知识也不能随意扩展或者“一步到位”。新课程教材利用丰富的栏目承载相应的STS内容教学任务，通常会出现一些课程标准不作要求的核心知识内容，教师在教学设计中要注意处理好这些内容的深广度，不能太过于关注细节，而违背了这些内容设计的初衷。如工业提取铝的方法，新课程将其作为具有STS功能和意义的内容出现，教学中教师会去关注工业提取铝的具体工业流程及发生的化学反应的实质，一下子就落实到核心化学知识教学的路子上。
4．注重实验作用，培养学生的探究意识
新课程中元素化合物知识的学习主要从实验现象出发分析物质的性质，因此，实验对于本单元知识的学习有着举足轻重的作用。在高中新课程中，没有明确规定哪些是学生实验、哪些是演示实验。一般来说，教材中活动探究的实验内容属于学生实验，观察思考的实验内容属于演示实验，但不是不能改变。教师可以根据学校的硬件和教学的情况，改变实验类型。但是，总的原则是，应该让学生有尽可能多的机会进行实验活动。
5．合理运用教材中各种栏目
本单元设计了各种栏目30多个，这些栏目的设置，蕴含着教与学的方法，体现了新课程的理念，有助于教师驾驭教学过程。在实际教学中，教师并非所有内容都要亲自解释，要分析教材的微观结构，结合自身特点和学生的实际情况，确定重点，可以选择性地利用这些教材资源，如各栏目对应的活动，课本上留待思考的问题等，有效地开展教学活动，促使学生主动学习，培养学生独立获取知识解决问题的能力；补充的内容也应围绕教学重点而展开。
篇2：高中化学4.1《无机非金属材料的主角——硅》学案3新人教版必修1
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高中化学4.1《无机非金属材料的主角——硅》学案3新人教版必修1 本文内容：
第四章
非金属及其化合物
第一节
无机非金属材料的主角—硅
教学重点：SiO2的性质
教学难点：SiO2的结构、硅酸盐的组成
知识梳理
在地壳里，硅的含量在所有元素中居第次于氧全部以＿＿＿＿＿
态存在。硅元素位于元素周期表中的第＿＿＿周期，族：＿＿其原子结构示意图：＿＿＿＿＿。
一、二氧化硅及硅酸
1、二氧化硅
(1)物理性质:二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅，SiO2不溶于水，熔点＿＿＿、硬度＿＿＿。水晶、石英是二氧化硅晶体。
(2)结构:二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的，晶体中硅原子和氧原于的个数比为＿＿＿，Si02晶体的平面结构图：
(3)二氧化硅出化学性质
①酸性氧化物的性质:Si02是酸性氧化物，是
＿＿＿
的酸酑，＿＿＿于水。常温下Si02与NaOH溶液反应得到硅酸钠(Na2SiO3)，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
高温下Si02能和碱性氧化物(如CaO)反应生成硅酸盐，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②常温下，SiO2能与氢氟酸(HF)反应，此反应常用于刻蚀玻璃，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
③二氧化硅的弱氧化性:Si02高温下与C作用可制取粗硅，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(4)二氧化硅的用途
:①Si02是制造光导纤维的主要原料。②Si02常被用来制造石英表中的压电材料(3)Si02用于制造各种玻璃制品。
思考:(1)实验室为什么不用带玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶液?应用什么样的塞子?(2)Si02不溶于水，如何由Si02制取H2SiO3?
2、硅酸
(1)硅酸(H2Si03)硅酸不溶于水，其酸性比碳酸的酸性＿＿＿。
(2)硅酸钠(Na2Si03):
Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，常用作黏合剂。往Na2SiO3溶液中通人CO2，能制得硅酸，反应的化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
二、硅酸盐
1、硅酸盐制品性质稳定、熔点较高，大都难溶于水，
(1)硅酸盐的组成比较复杂，常用氧化物的形式表示。表示顺序为：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。例如：硅酸钠(Na2Si03)改写为氧化物形式为：＿＿＿＿＿＿＿＿；钠长石：
(NaAlSi308)改写为氧化物形式为＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)玻璃①生产原料：＿＿＿＿＿＿＿＿。②生产设备：＿＿＿＿＿＿＿＿。
③生产过程：把原料粉碎并按适当比例混合后，放人玻璃熔炉中加热、熔化，冷却后得到普通玻璃。主要的化学反应有：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
④主要成分：普通玻璃是Na2Si03、CaSi03和SiO2在一起的混合物。
⑤重要性质：玻璃在常温下呈固态，没有固定的熔点，受热在一定温度范围内逐渐软化。
⑥玻璃的种类：铅玻璃(用于制光学仪器)；有色玻璃[蓝色钴玻璃(Co202)、红色玻璃(Cu2O)；钢化玻璃(用于汽车车窗)：
(3)水泥：水泥是重要的建筑材料，其主要成分是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，水泥具有＿＿＿＿性。
(4)陶瓷：陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料，①高温结构陶瓷，如氮化硅(Si3N4)陶瓷，碳化硅(SiC)陶瓷等。②生物陶瓷：如氧化铝陶瓷(A1203)，氧化锆陶瓷(Zr02)
等；
③压电陶瓷：以钛酸钡(BaTi03)和钛酸铅(PbTi03)为主要成分。
三、硅单质
1、硅的物理性质
单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是＿＿＿色、有＿＿＿光泽、脆而硬的固体，是良好的＿＿＿材料。
2．硅的化学性质
(1)常温下硅的化学性质稳定，但能和氟(HF)、强碱(NaOH)发生反应。
①硅和氟气反应生成四氟化硅气体，化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②硅和氢氟酸反应生成四氟化硅，放出学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
③硅与NaOH溶液作用生成硅酸钠，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)在加热条件下，硅能和某些非金属单质发生反应。
①硅与氧气在加热时反应生成二氧化硅程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②硅和C12在加热条件下反应生成四氯的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。3．硅的制取：自然界中没有游离态的硅，常见的化合态的硅有＿＿和＿＿等。工业上，
用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅。反应的化学方程式：＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。在该反应中，氧化荆是＿＿＿＿，还原剂＿＿＿＿。
4．硅主要的用途：硅可以用来制造＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿等。
四、小结：比较SiO2、CO2在物理化学性质上异同。
二氧化碳
二氧化硅
状态
溶解性
与NaOH反应
与酸反应(HF)
CO2通入水玻璃
SiO2与Na2CO3
高温下反应
疑难点拨
一、
硅及其化合物的有哪些特性？
1.Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2+2C=Si+2CO↑
2.非金属与碱反应一般无氢气放出，但Si可以：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
3.非金属单质一般不与无氧酸反应
，但Si可以与HF作用：Si+4HF=SiF4+2H2↑
4.非金属单质一般为非导体，但Si可以作为半导体。
5.SiO2是硅酸的酸酐，但不溶于水，不能直接与水作用生成硅酸。
6.非金属的氧化物的熔点一般较低，但二氧化硅的熔点很高，原因是它为原子晶体。
7.酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2可以与HF酸作用：
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
8.硅酸不溶于水。
二、为什么玻璃没有固定的熔点？
有规则空间排列的晶体是有固定熔点的。玻璃是一种玻璃态物质，玻璃态是介于结晶态与无定形之间的一种物质状态。它的结构特点是：它的粒子不象晶体那样有严格的空间排列，但又不象无定形那样无规则排列。人们把玻璃态的这种结构特征称为“短程有序而远程无序”。即从小范围来看，它有一定的晶体排列，但从整体上看，却像无定形物质那样无晶形的排列规律。所以，玻璃态物质没有固定的熔点，而是在一定的温度范围内逐渐软化而变化为液态。
三、玻璃瓶塞会跟NaOH等碱性溶液反应，为什么NaOH溶液还能用玻璃瓶盛装？
由于玻璃不是简单的Na2SiO3
、CaSiO3
、
SiO2机械混合物,它们相互结合为多聚硅酸的长链,金属阳离子处于无规则的多聚硅酸的长链包围之中。所以玻璃中的Na2SiO3
、CaSiO3
、
SiO2不是独立存在的，即玻璃中SiO2与一般所说的是有区别的。瓶口内侧与瓶塞都是经过磨砂处理的，表面粗糙，造成碱性的液体容易滞留，并且水分蒸发，碱液浓度增大，促使二者更易反应。其他部位因表面光滑而难于反应。由于从组成和结构上看多聚硅酸的长链与SiO2相似，所以通常把玻璃跟NaOH等碱性溶液反应简单地看成SiO2与碱溶液的反应。
四、二氧化硅与碳酸钠和碳酸钙反应的原因？
玻璃工业生产的主要原理是在强热的条件下发生：
Na2CO3
+
SiO2
=
Na2SiO3
+
CO2
↑，CaCO3
+
SiO2
=
CaSiO3
+
CO2
↑
上述反应都是在高温条件下进行的，有利于二氧化碳从体系中挥发出来，而二氧化硅不行，所以反应可以进行。符合难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理。所以上述反应不与“Na2SiO3
+
CO2+H2O=
Na2CO3+
H2SiO3↓”矛盾，因为后者是在溶液中进行的，符合复分解反应的原理。
五、怎样用氧化物来表示硅酸盐？
氧化物的顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，氧化物前系数的确定：除氧元素外，其他的元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。注意事项：氧化物之间用“·”隔开；系数配置出现分数应化为整数。如：正长石KAlSi3O8要写成K2O·Al2O3·6SiO2形式。
六、碳族元素化合价有哪些特点？
碳族元素主要化合价为+2和+4，非金属元素还有-4价。其中Pb+2价稳定；其余的+4价稳定。
典例剖析
【例1】向下列物质的浓溶液中缓慢地通入过量CO2气体，整个过程中无明显现象的是
A．水玻璃
B．苯酚钠
C．漂白粉
D．饱和碳酸钠
E．氯化钙
解析：
CO2溶于水生成碳酸，碳酸的酸性比盐酸弱，而比硅酸、次氯酸、苯酚强。根据酸与盐反应的规律（弱酸不能制强酸），过量CO2通入硅酸钠溶液中有白色沉淀H2SiO3生成，CO2通入苯酚钠溶液中会生成苯酚浊液；CO2通入次氯酸钙溶液过程中会生成碳酸钙白色沉淀，CO2过量最终沉淀会消失；过量CO2通入饱和碳酸钠溶液会生成碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度比碳酸钠溶解度小而结晶析出；CO2通入氯化钙溶液无明显现象。
答案：E。
规律总结：
此题易出错的地方有三个：①CO2通入氯化钙溶液无明显现象；②题干中CO2是过量的；③碳酸氢钠因溶解度小而结晶析出。
【例2】将足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的
物质的量（n）和通入CO2体积（y）的关系正确的是
A
B
C
D
解析：CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合溶液中，首先发生反应CO2+2OH－+Ca2＋=CaCO3↓+H2O，此段时间内随着CO2的不断通入，沉淀量逐渐增加；等Ca(OH)2反应完，溶液中还剩余OH－，再通CO2，即发生反应：CO2+2KOH=K2CO3+H2O，此段时间内，随着CO2的不断通入，沉淀量保持不变;
等KOH反应完，继续通CO2，即发生反应：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，沉淀量逐渐减少，一直到沉淀完全溶解。D图象符合题意。实际上这里还有一个定量关系：完全生成碳酸钙沉淀所需的CO2的体积和使碳酸钙沉淀完全溶解所需的CO2的体积相等。答案：D。
规律总结：遇到通入气体沉淀又溶解的这类题，首先联想到碳酸盐，亚硫酸盐转化为酸式盐，当全部转化为正盐时，如有OH－，则应把OH－中和完毕，酸式盐再转化为正盐。
【例3】Fe3O4若看作“混合氧化物”时可写成FeO·Fe2O3，若看作一种盐时又可写成Fe(FeO2)2．根据化合价规则和这种书写方法，Pb3O4可以分别写成________和________。
解析:
Fe元素有＋2、＋3价，Fe3O4中有1/3Fe元素为＋2价，2/3Fe元素为＋3价．与Fe元素不同，铅是＋2价、＋4价．按化合价规则及题中要求的写法(即低价在前，高价在后，且高价元素形成酸根)，故Pb3O4应改写为下列两种形式2PbO·PbO2和Pb2PbO4。
【例4】
草酸晶体与浓硫酸共热可制得CO，其化学方程式如下：H2C2O4
CO↑+CO2↑+H2O，现利用该反应制取CO气体，要求：a．验证CO还原性及其氧化产物。b．剩余气体CO不能排入大气中，并回答有关问题：
（1）试从图中选用几种装置（有些可重复使用）连接成一套实验装置，所选用的装置及连接顺序为
。
（2）用简洁的文字说明所选的装置，如何达到上述两要求：a．
；b．
。
（3）在装置C中的化学反应方程式为
。
（4）本实验有四个酒精灯A、B、C、H，正确操作时点燃酒精灯的顺序是
；试简单说明理由；
。熄灭酒精灯的顺序是
；试简单说明理由：
。
（5）用有效气体还原0.40g将生成的气体通入过量澄清石灰水中，生成0.75g白色沉淀，则
中
值是
，
值是
。
解析：在制取气体时，根据方程式：H2C2O4
CO↑+CO2↑+H2O,可知这是一个固体与液体物质在加热条件下制取气体的反应，应选装置A。
因为草酸在加热中分解生成CO时，同时有CO2
和H2O生成，若不除去则影响CO还原性和进行氧化产物CO2
的鉴定。可选用装有苛性钠的U型管以吸收混合气体中的CO2
，同时还要配以装有澄清石灰水的装置E。当气体通过G装置后进行装置E无浑浊出现，说明混合气体中CO2
已除尽，然后通过装有浓H2SO4
的洗气瓶进行干燥，才能进入装置C与
反应，证明CO的还原性。
在C中反应生成Fe和CO2
，证明生成了CO2
，只能再次选用装置E，其中溶液在气体通过后出现浑浊，证明在反应中已生成了CO2
，这就说明了CO的还原性，CO在反应中被氧化为CO2
，剩余CO不能向空气中排放，无其他试剂可以将其吸收，所以将尾气在H处点燃，使未反应的CO转化为CO2
。
实验中有三处装置使用酒精灯，即A、C、H。正确操作点燃酒精灯的顺序应为A→H→C。使分解产生的气体将系统内的空气排净，防止加热时发生爆炸，而熄灭酒精灯的顺序应为C→A→H。这是因为要使已被还原的铁粉在CO的气流中冷却，以防止再被氧化影响实验结果。
实验最后给出测定的有关数值，要求确定
中的
和
值：
中含氧原子的物质的量：,故
答案：(1)A→G→E→F→C→E→H(2)a．草酸分解气体通过装置E时无白色沉淀生成说明其中所含CO2
已除尽，通过装置C反应后气体通过第二个装置E时出现白色沉淀，说明CO的氧化产物为CO2
。b．尾气在装置H处点燃，使剩余的CO转化为CO2
(3)
(4)A→H→C，使分解产生的气体把实验系统内的空气排尽，防止加热时引起爆炸
C→A→H，使热的铁粉在CO气流中冷却，防止铁粉再次被氧化
(5)2、3
7
用心
爱心
专心习
篇3：高中化学知识点规律总结——《电解原理及其应用》
高中化学知识点规律总结——《电解原理及其应用》 本文关键词：知识点，电解，及其应用，规律，原理
高中化学知识点规律总结——《电解原理及其应用》 本文简介：高中化学知识点规律大全——电解原理及其应用1．电解原理[电解、电解池(槽)]使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解．借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置，叫做电解池或电解槽．构成电解池(电解槽)的条件：(1)有外加直流电源．(2)有电解质溶液或熔
高中化学知识点规律总结——《电解原理及其应用》 本文内容：
高中化学知识点规律大全
——电解原理及其应用
1．电解原理
[电解、电解池(槽)]
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解．借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置，叫做电解池或电解槽．
构成电解池(电解槽)的条件：
(1)有外加直流电源．
(2)有电解质溶液或熔融的离子化合物．
(3)有两个电极(材料为金属或石墨，两极材料可相同或不同)：
阴极：与直流电源的负极直接相连的一极．
阳极：与直流电源的正极直接相连的一极．
(4)两个电极要与电解质溶液接触并形成回路．
注意
电解池的阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极确定，与电极材料本身的性质无关．而原电池的正、负极则由构成电极材料本身的性质决定．
[惰性电极和活性电极]
在电解时，根据电极本身是否参与氧化还原反应，可把电极分为惰性电极和活性电极两类：
(1)惰性电极(C、Pt等)：只起导电作用，不参与反应；
(2)活性电极(除Pt、Au外的其余金属)：当作阳极时，除起导电作用外，还失去电子变成金属阳离子进入溶液中．
[电解原理]
阴极：阴极→发生还原反应→溶液中的金属阳离子或H＋得电子→电极的质量增加或放出H2→电极本身一定不参加反应．
阳极：阳极→发生氧化反应→活性电极溶解或惰性电极时溶液中的阴离子(或OH－)失去电子→电极的质量减轻或放出O2或析出非金属单质．
电子流向：外接电源(+)→外接电源(一)→电解池阴极→溶液中离子定向移动→电解池阳极→外接电源(+)．
电流方向：与电子流向相反．
[离子的放电顺序]
(1)在阴极上．在阴极上发生的是得电子反应，因此，电极本身只起导电作用而不能发生氧化还原反应，发生反应的是溶液中的阳离子，它们得电子的能力顺序为：
Ag＋、Fe3＋、Cu2＋、H＋、Pb2＋、Fe2＋、Zn2＋、（H＋）、Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋
得电子能力由易到难
说明
上列顺序中H＋有两个位置：在酸溶液中，H＋得电子能力在Cu2＋与Pb2＋之间；若在盐溶液中，则H＋位于Zn2＋与Ag＋之间．
(2)在阳极上．首先应考虑电极是活性电极还是惰性电极，若为活性电极，则是阳极本身失去电子被氧化成阳离子进入溶液中，即：，此时不能考虑溶液中阴离子的失电子情况；若为惰性电极，溶液中的阴离子失电子的能力顺序为：
NO3－或SO42－等含氧酸根、OH－、Cl－、Br－、I－、S2－
失电子能力由弱到强
[电离与电解的区别和联系]
电
离
电
解
发生条件
电解质受热或受水分子的作用(无须通电)
受直流电的作用
特
征
阴、阳离子作不规则的运动，无明显化学变化
阴、阳离子作定向移动，在两极上有物质析出
说
明
电解质电离时，发生了物理变化和化学变化
①电解质溶液的导电过程，就是该溶液的电解过程②温度升高，电解质溶液的导电能力增强，电解速度加快(但金属的导电性随温度升高而减弱)
实
例
CuCl2＝Cu2＋+2Cl－
CuCl2Cu2＋+Cl2↑
相互关系
电解质只有在电离后才能电解
[原电池与电解池]
电
极
电极反应
电子转移方向
能量
转变
举
例
原电池
正、负极由电极材料决定：相对活泼的金属作负极；较不活泼的金属作正极
负极：电极本身失去电子，发生氧化反应
正极：溶液中的阳离子得到电子，发生还原反应
电子由负极流出，经外电路回正极
化学能转变为电能
铜锌原电池
负极：
Zn－2e－＝Zn2＋
正极：
2H＋+2e－＝H2↑
电解池
阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极决定：与直流电源正极相连的是阳极；与直流电源负极相连的是阴极
阴极：较易获得电子的阳离子优先得到电子，发生还原反应阳极，金属或较易失去电子的阴离子优先失去电子，发生氧化反应
电子由直流电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极，然后通过电解液中的离子放电，电子再从阳极经导线回到直流电流的正极
电能转变为化学能
以石墨为电极电解CuCl2溶液
阳极：
2C1－－2e－＝C12↑
阴极：
Cu2＋+2e－＝Cu↓
[用惰性电极作阳极电解酸、碱、盐水溶液的规律]
物
质
代表物
参加电解
的物质
阴极(区)
产物
阳极(区)
产物
溶液pH
的变化
酸
含氧酸
H2SO4、HNO3
H2O
H2
O2
减小
无氧酸
(除HF)
HCl
HCl
H2
C12
增大
碱
强碱
NaOH、KOH
H2O
H2
O2
增大
盐
不活泼金属的无氧酸盐
CuCl2
CuCl2
Cu
C12
增大(若考虑C12的溶解，则pH减小)
活泼金属的
无氧酸盐
NaCl
NaCl、H2O
H2、NaOH
C12
减小
不活泼金属的含氧酸盐
CuSO4、AgNO3
CuSO4、H2O
AgNO3、H2O
Cu；Ag
O2、H2SO4
O2、HNO3
增大
活泼金属的
含氧酸盐
K2SO4、NaNO3
KNO3、Na2SO4
H2O
H2
O2
不变
归纳：(1)电解含氧酸、强碱和活泼金属含氧酸盐的水溶液，实际上都是电解水，即：
2H2O2H2↑
+
O2↑
(2)电解无氧酸(HF除外)、不活泼金属无氧酸的水溶液，就是电解溶质本身．例如：
2HClH2↑
+
Cl2↑
CuCl2Cu
+
C12↑
(3)电解活泼金属无氧酸盐溶液时，电解的总化学方程式的通式可表示为：
溶质
+
H2OH2↑+
碱
+
卤素单质X2(或S)
(4)电解不活泼金属含氧酸盐的溶液时，电解的总化学方程式的通式可表示为：
溶质
+
H2OO2↑
+
酸
+
金属单质
(5)电解时，若只生成H2，pH增大．若只生成O2，则pH减小．若同时生成H2和O2，则分为三种情况：电解酸的溶液，pH减小；电解碱的溶液，pH增大；电解盐的溶液，pH不变．
2．电解原理的应用
[铜的电解精炼、电镀铜]
项
目
铜的电解精炼
电镀铜
含
义
利用电解原理将粗铜中的杂质(如锌、铁、镍、银、金等)除去，以获得电解铜(含Cu的质量分数达99．95％～99．98％)的过程
利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其他金属(铜)或合金的过程
目
的
制得电解铜，以增强铜的导电性
使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力
电解液
CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)
含有镀层金属离子(Cu2＋)的电解质溶液作电镀液(如CuSO4溶液)
阳极材料
粗铜
镀层金属(Cu)
阴极材料
纯铜
待镀金属制品
电极反应式
阴极
Cu2＋+2e－＝Cu
Cu2＋+2e－＝Cu
阳极
Cu－2e－＝Cu2＋
Zn－2e－＝Zn2＋
Ni－2e－＝Ni2＋
Cu－2e－＝Cu2＋
特
点
①阳极反应为粗铜中的Cu及杂质失去电子而溶解
②溶液中CuSO4的浓度基本不变
①阳极本身失去电子而溶解
②溶液中金属阳离子的浓度保持不变
③溶液的pH保持不变
说
明
当阳极上的Cu失去电子变成Cu2+溶解后，银、金等金属杂质以单质的形式沉积于电解槽底，形成阳极泥
①铜镀层通常主要用于电镀其他金属之前的预镀层，以使镀层更加牢固和光亮
②电镀工业的废水中常含剧毒物质如氰化物、重金属等．因此必须经过处理才能排放
[氯碱工业]
(1)电解饱和食盐水溶液的反应原理．
阳极电极反应式(Fe棒)：2H＋+2e－＝H2↑
(H＋得电子产生H2后，阴极区OH－浓度增大而显碱性)
阳极电极反应式(石墨)：2C1――2e－＝Cl2↑
电解的总化学方程式：2NaCl
+
H2O2NaOH
+
H2↑+
Cl2↑
(2)设备：离子交换膜电解槽．离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成．电解槽的阳极用金属钛制成；阴极由碳钢网制成．
(3)阳离子交换膜的作用：①把电解槽隔为阴极室和阳极室；②只允许Na＋通过，而Cl－、OH－和气体则不能通过．这样，既能防止生成的H2和Cl2相混合而发生爆炸，又能避免C12进入阴极区与NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量．
(4)离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程
说明
为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质离子，需依次加入过量的BaCl2溶液(除去SO42－)、NaOH溶液(除去Mg2＋、Fe3＋)和Na2CO3溶液(除去Ca2＋和剩余的Ba2＋)，最后加入盐酸中和NaOH以及将剩余的Na2CO3转化为NaCl．