初高中化学衔接教材讲义.docx
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初高中化学衔接教材讲义
第一篇走进高中
一、高中化学学习方法导引
高中化学课程在九年义务教育的基础上，以进一步提高学生的科学素养为宗旨，激发学生学习化学的兴趣，尊敬和促进学生的个性发展；帮助学生获得未来发展所必须的化学知识、技能和方法，提高学生的科学探究能力；在实践中增强学生的社会责任感，培养学生热爱祖国、热爱生活、热爱集体的情操；引导学生认识化学对促进社会进步和提高人民生活质量方面的重要影响，理解科学、技术与社会的相互作用，形成科学的价值观和实事求是的科学态度；培养学生的合作精神，激发学生的创新潜能，提高学生的实践能力。
１．对化学世界充满兴趣是学好化学的前提。
浓厚的学习兴趣会使同学在好奇中学会提出问题，有强烈的欲望去解决问题，学得轻松，同时在学习中学会不断总结，找到科学的学习方法，遵循学习的规律，必将取得好成绩。
善于提出问题也是进行科学探究的根本。
研究时还具有专业性、正确方向性、综合性、实践性、创造性和自主性。
因此，所谓的研究性学习是指：
在一定情境中发现问题、选择课题、设计方案，通过自主性探索、研究求得问题的解决，从而形成和提高自己的创造能力，增长知识，积累和丰富直接经验。
课程标准强调“经历对化学物质及其变化进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。
具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神”。
２．重视对实验的观察和分析。
化学是以实验为基础，研究物质的组成、结构、性质和变化规律的自然科学。
通过化学实验去验证、探索和发现化学知识、原理，从而形成科学思考问题的方法。
在化学学习中必须学会对实验进行正确的观察，并在观察的基础上根据实验现象得出结论，从而掌握化学知识。
课程标准要求“获得有关化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验”。
在进行实验过程中，要明确实验目的，全面有序地进行实验的观察和分析，并对实验方案设计评价。
（１）帮助他们完成实验报告：
实验过程
实验现象
实验结论
在一支试管中加入５mL５％的H2O2溶液，然后滴入适量的FeCl3溶液，把带火星的木条伸入试管
FeCl3溶液可以催化分解H2O2
（２）FeCl3在水中可分离出Fe３＋和Cl－，同学们提出以下猜想：
①甲同学的猜想：
真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O；
②乙同学的猜想：
真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe３＋；
③丙同学的猜想：
真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl－；
你认为最不可能的是 同学的猜想，理由是 。
（３）同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究。
请你仔细分析后填表：
实验过程
实验现象
实验结论
向盛有５mL５％的H2O2溶液的试管中加入少量的HCl，并把带火星的木条伸入试管
无明显现象
向盛有５mL５％的H2O2溶液的试管中加入少量的 ，并把带火星的木条伸入试管
３．学会对比、归纳，有序的对信息进行类比、迁移，强化对知识的归纳整理。
课程标准指出：
“在化学学习中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分析、归纳、概括等方法对信息进行加工。
并对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。
例 某同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后，才忘记了滴加指示剂，因而无法确定盐酸和氢氧化钠是否恰好完全反应。
为了证明这两种物质是否完全反应，该同学从烧杯中取了少量反应后的溶液于支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色。
于是得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。
（１）你认为他得出的结论是否正确？
，理由是 。
（２）写出该中和反应的化学方程式：
。
（３）请你另设计一个实验，探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和，填写下表：
实验方法
可能观察到的现象
结论
答案：
（２）NaOH+HCl===NaCl+H2O
（３）（以下方法任写一种均可）（答案不唯一）
①取样，滴加紫色石蕊试液
试液变红
盐酸过量
②取样，滴加紫色石蕊试液
试液不变红
恰好中和
③取样，滴加碳酸钠试液
有气泡产生
盐酸过量
③取样，滴加碳酸钠试液
无气泡产生
恰好中和
⑤取样，加入锌粒等活泼金属
有气泡产生
盐酸过量
⑥取样，加入锌粒等活泼金属
无气泡产生
恰好中和
４．关注“物质的量”知识的学习。
物质的量是将微观量（粒子数）和宏观量（物质质量、体积等）相联系的量，与多种量有密切的联系，化学计算大多是通过“物质的量”知识来进行计算的。
同时“物质的量”的计算也贯穿了整个化学内容的计算。
高中化学课程具有以下特点：
（１）更加关注核心概念，突出内在本质联系；（２）重视核心知识线索与活动过程、方法思路线索，以及自然规律、生活和生产实际问题线索的结合、融合统一；（３）采用多层次、多线索、立体化整合处理教材内容，展现认识构建过程中能力构建梯度的编写模式，以使教材更具有发展性、结构性、建构性、层次性和选择性。
高中化学的学习更应强调有参与化学科技活动的热情，有将化学知识应用于生产、生活的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。
第二篇物质的分类、组成与结构
第一节物质的分类
知识回顾
在化学学习过程中，对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应，常常要用到分类法，利用分类法学习化学，可以起到事半功倍的效果。
人们常按物质的组成、结构、性质等知识将物质进行分类。
分类标准可以从物质的组成、结构和性质去确定。
1．物质简单分类如下：
物质分类
分类标准
物质可以分为纯净物和混合物
是否只含有一种物质
纯净物可以分为单质和化合物
是否只含有一种元素
单质可以分为金属、非金属和稀有气体
元素的性质
化合物可以分为氧化物、酸、碱和盐
物质的性质
２．物质也可按是否含碳元素分为有机物和无机物，材料可以分为有机材料和无机材料，有机高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料，塑料、纤维和橡胶都属于合成高分子材料。
例１ 物质的分类标准有多种，标准可以是物质的组成、性质、用途——请根据所学知识，依据物质所具有的某种性质，自拟两种分类标准，对以下物质进行分类，每类至少包括三种物质（填化学式）。
氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮（红棕色、有毒）、水、碳。
分类标准一 ，包括物质 。
分类标准二 ，包括物质 。
例２ 请你仔细研读下列表格中的例子：
物质分类
物质举例
单质
氧气（O2）、氮气（N2）、碳（C）、硫（S）、铜（Cu）、汞（Hg）
化合物
二氧化碳（CO2）、硝酸（HNO3）、熟石灰[Ca（OH）2]、碳酸钙（CaCO3）、氯化钠（NaCl）、烧碱（NaOH）、氧化镁（MgO）、盐酸（HCl）
表中有许多规律，如：
“单质只含有一种元素”“化合物中含有不同种元素”。
相信你在物质分类方面回发现其他的规律：
（１） ，（２） 。
例３ 下列各物质材料均属于天然材料的是（ ）
A．棉花、木材、大理石 B．木材、橡胶、塑料
C．羊毛、玻璃、不锈钢 D．塑料、陶瓷、合成纤维
入门衔接
对物质进行科学的分类，再分门别类地研究它们的结构、性质、制法、用途等，就容易找出有关规律，把握物质的本质属性和内在联系。
按照物质的组成、性质将物质进行分类是最常用的一种分类方法。
该分类法的知识网络及具体分类如下：
一、化合物的具体分类
１．氧化物
根据氧化物与酸碱反应的不同，可以将氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物。
（１）酸性氧化物（又称酸酐）：
能与碱反应生成盐和水的氧化物，如CO2、SO2、SO3,其对应的酸分别是H2CO3、H2SO3、H2SO4。
（２）碱性氧化物：
能与酸反应生成盐和水的氧化物，如Na2O、MgO、CaO，其对应的碱分别为NaOH、Mg（OH）2、Ca（OH）2。
（３）两性氧化物：
既能与酸又能与碱反应生成盐和水的氧化物，如Al2O3、ZnO,其对应的两性氢氧化物分别为Al（OH）3、Zn（OH）2。
Al（OH）3+3HCl===AlCl3+3H2OAl（OH）3+NaOH===NaAlO2（偏铝酸钠）+2H2O
（４）不成盐氧化物：
既不能与酸、又不能与碱反应生成盐和水的氧化物，如CO、NO。
说明：
不是所有的非金属氧化物都是酸性氧化物，如CO、NO等，也不是所有的酸性氧化物都是非金属氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，但不是非金属氧化物。
同样，不是所有的金属都是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，但所有的碱性氧化物都是金属氧化物。
2．酸
根据酸的组成，酸可以分为：
（1）根据酸分子中是否含有氧原子，酸可以分为：
含氧酸：
分子组成中含有氧原子，如H2SO4、HNO3；
无氧酸：
分子组成中不含有氧原子，如HCl、Ｈ２Ｓ；
（2）按照酸分子电离所产生的氢离子的数目可分为：
一元酸：
电离产生１个氢离子，如HCl；
二元酸：
电离产生２个氢离子，如H2SO4；
三元酸：
电离产生３个氢离子，如H3PO4；
（3）根据酸根是否具有强氧化性（得到电子能力），可分为氧化性酸（如浓硫酸、硝酸）和非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）。
（4）根据酸在水溶液中电离程度的大小，可分为强酸（如盐酸、硫酸、硝酸）、中强酸（如磷酸、亚硫酸）和弱酸（如醋酸、碳酸）。
3．碱
根据碱的溶解性，可将碱分为可溶性碱和难溶性碱。
可溶性碱：
如KOH、NaOH、Ba（OH）2、Ca（OH）2。
难溶性碱:
如Cu（OH）2、Fe（OH）3、Mg（OH）2。
4.盐
（１）根据盐的组成可分为三类：
正盐：
酸碱完全中和的产物，如Na2CO3、Na2SO4；
酸式盐：
酸中氢离子部分被中和的产物，如NaHCO3、NaHSO4；
碱式盐：
碱中部分氢氧根离子被中和的产物，如Cu2（OH）2CO3。
（２）根据盐中所含金属离子可分为钾盐、钠盐、钙盐、镁盐等；根据盐中所含的酸根离子可分为硫酸盐、碳酸盐等。
二、其他分类
１．根据水溶液或熔融状态下能否导电，将化合物分为电解质与非电解质。
２．根据在反应中表现的性质可将物质分为氧化剂和还原剂。
0 +2+20
如：
Fe + CuSO4===FeSO4+Cu
（还原剂） （氧化剂）
随着高中的学习，物质的分类还会进一步深入和细化。
例１ 按照一定依据把物质进行分类，是研究物质的组成、结构、性质和用途的常用方法。
现有三种物质：
①金刚石、水银、镁条、干冰；②醋酸、小苏打、食盐、纯碱；③白酒、空气、盐酸、白磷。
每组中均有一种物质所属类别与其他三种不同，这三种物质是（ ）
Ａ．白酒 小苏打 金刚石 Ｂ．白磷 醋酸 干冰
Ｃ．水银 食盐 空气 Ｄ．盐酸 纯碱 镁条
例２ 元素Ｒ的含氧酸的化学式为HnRO（2n-1）,则该酸的酸酐的化学式不可能为（ ）
Ａ、R2O Ｂ、RO2 Ｃ、R2O7 Ｄ、RO3
例３ 非金属元素形成的酸性氧化物与其对应的含氧酸之间有如下关系：
该元素在两种化合物中的化合价相同。
碱性氧化物与对应的碱之间也存在这种关系。
如：
氧化物
对应的酸或碱
SO2
H2SO3
CaO
Ca（OH）2
则与H2SO4对应的酸性氧化物是 ；与Ｎa2O对应的碱是 。
衔接练习
１．下列各组物质按单质、化合物、混合物顺序排列正确的是 （ ）
Ａ、冰、生石灰、空气 Ｂ、碘酒、纯碱、烧碱
Ｃ、液氧、盐酸、沼气 Ｄ、金刚石、苛性钠、食盐水
２．下列四组物质中，其中按酸、碱、盐顺序排列的是 （ ）
Ａ、盐酸、碳酸钠、硫酸钡 Ｂ、碳酸氢钠、氢氧化钙、氯化钠
Ｃ、氯化钠、氢氧化钠、硫酸 Ｄ、硫酸、氢氧化钙、碳酸钠
３．按照一定的依据把物质进行分类，是我们认识物质的组成、结构、性质和用途的重要途径。
姜宇同学在家中建立了小小化学实验室，他收集了许多物质，其中有：
①纯碱②生石灰③醋酸④熟石灰⑤酒精⑥铜⑦石墨⑧氧化铁⑨蔗糖⑩尿素。
对上述物质分类不正确的是（ ）
Ａ、属于有机物的有③⑤⑨⑩ Ｂ、属于单质的有⑥⑦
Ｃ、属于碱的有①④ Ｄ、属于氧化物的有②⑧
４．生活中的下列物质，属于合成纤维的是 （ ）
Ａ、棉花 Ｂ、涤纶
Ｃ、羊毛 Ｄ、蚕丝
５．有关酸、碱、盐、氧化物的说法不正确的是 （ ）
Ａ、酸和碱一定含有氢元素 Ｂ、盐和氧化物一定含有金属元素
Ｃ、碱和氧化物一定含有氧元素 Ｄ、酸和盐一定含有非金属元素
６．下列说法正确的是 （ ）
Ａ、酸的水溶液中一定有氢离子 Ｂ、碱中一定含有氢元素
Ｃ、含有氧元素的物质一定是氧化物 Ｄ、非金属氧化物一定是酸性氧化物
７．经实验测定某物质中含有一种元素，下列推理正确的是 （ ）
Ａ、该物质一定是纯净物 Ｂ、该物质一定是单质
Ｃ、该物质一定是混合物 Ｄ、该物质一定不是化合物
８．经测定一瓶气体中只含有Ｃ、Ｈ两种元素，这瓶气体不可能是 （ ）
Ａ、一种化合物 Ｂ、一种单质和一种化合物的混合物
Ｃ、两种化合物 Ｄ、两种单质
9．n元酸的酸酐R2On和碱性氧化物M2Ox高温下化合后生成的盐是 （ ）
Ａ、M（ROn）x Ｂ、Mx（ROn）
Ｃ、MnROx Ｄ、Mn（ROn）x
１0．有下列三种物质：
（１）H2、N2、O2、CH4；（２）Na2O、CaO、CO2、CuO；（３）HCl、NaOH、H2SO4、HNO3。
按照不同的分类方法，每组均有一种物质与其他三种物质不同。
则请将每组中不同与其他三种的物质（化学式）和分类依据写在下列表格内。
组别
被选出的物质
分类依据
第（１）组
第（２）组
第（３）组
１1．有下列十种物质：
空气、水、液态汞、石灰水、红磷、干冰、铜绿、煤、醋酸、胆矾、请回答下列问题：
（１）属于混合物的是 。
（２）属于单质的是 。
（３）属于盐类的是 。
（４）属于有机物的是 。
（５）属于化合物的是 。
（６）属于酸性氧化物的是 。
１2．人们可以对物质从不同的角度进行分类。
请将氢气、一氧化碳、氧化镁、二氧化碳、铝和红磷等六种物质分成两种（填化学式），并写出分类依据。
第一组：
，分类依据是 ；
第二组：
，分类依据是 。
１3．酸可根据能电离出的氢离子数分为一元酸、二元酸、三元酸……也可根据酸分子中是否含有氧原子，又可分为无氧酸和含氧酸。
盐根据所含离子进行分类，如钾盐、钠盐、铵盐等，也可根据其他原则进行分类。
请将下列九种粒子分成两大类，每类要有五种粒子（可重复使用），并写出你的分类原则。
Ne OH- NH3 H2O NH4+ CO2 SO2 NO2 SO3
第一类：
分类原则是 ，所含粒子是 ；
第二类：
分类原则是 ，所含粒子是 。
１4．人们往往按照物质的某些属性对物质进行分类，如根据物质的元素组成把物质分为单质和化合物。
请你按不同的标准将下列物质进行分类。
①空气 ②乙醇 ③硫酸铵 ④铜 ⑤碘 ⑥氢气 ⑦石墨 ⑧食盐水
（１）按物质的组成分类。
（２）按物质的在水中的溶解性分类。
（３）按物质的状态分类。
（４）按物质的导电性分类。
第二节 物质的组成与结构 元素周期表
知识回顾
世界是由物质构成的，构成物质的基本粒子有原子、离子、分子等，物质发生变化，都与其组成、结构、性质有关，而物质的性质则由其组成和结构决定。
我们认识宏观世界的性质，必须对微观的物质结构知识有一定的认识。
１．原子结构
（１）原子结构
原子是化学变化中的最小粒子，是有居于原子中心的带电电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的，原子核是由质子和中子构成的。
由于核内质子数和核外电子数相等，所以原子不显电性，即核内质子数＝核电荷数＝核外电子数。
由于电子的质量仅为质子质量的1/1836，所以可以认为质量数＝质子数＋中子数。
（２）原子结构示意图
用原子结构示意图可简明、方便地表示原子结构。
小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上面的数字表示该层的电子数。
如：
Cl原子的结构示意图为:
根据粒子结构示意图，可判断元素种类、粒子种类、元素的性质以及结构的稳定性。
①由质子数和电子数的差值判断粒子种类（原子、阳离子、阴离子）；
②由核内质子数决定元素种类，核内质子数不同则表示不同种类；
③由原子最外层电子数决定元素的性质，最外层电子数相同，化学性质相似；
④由最外层电子数决定粒子结构的稳定性。
一般最外层电子数为８的结构称为“８电子稳定结构”。
２．元素周期表
根据原子核外电子排布规律，把电子层数目相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行，这样所得的表，即为元素周期表。
它反映了元素之间相互联系的规律，是学习化学的重要工具。
元素周期表工共有７个周期，１６个族（８、９、１０三个纵行共同组成１个族）。
例１ 已知每个电子的质量约为每个质子（或中子）质量的1/1836。
下表是教材上的内容。
通过此表，可总结出“在原子里质子数等于电子数”。
还能总结出：
（１） 。
（２） 。
（３） 。
（４） 。
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
相对原子质量
氢
１
０
１
１
碳
６
６
６
１２
氧
８
８
８
１６
钠
１１
１２
１１
２３
铁
２６
３０
２６
５６
思路点拨 此题为有关粒子结构的结论开放性试题。
解题关键在于会用对比的方法，寻找共同点（普通规律）和递变性（递变规律）。
解题时首先掌握原子结构中各种量之间的等量关系，然后对照表中所给的一组信息，分析上下左右之间的关系（本题中质子数、中子数、核外电子数、相对原子质量的相互关系；各元素的质子数或中子数或电子数或相对原子质量等数据的规律），从中总结出规律性的结论。
步骤如下：
（１）由每一纵行以及纵行间对比、分析数据，整理后发现规律：
由第二纵行：
不同的原子，质子数不同，即质子数决定元素的种类。
由第三纵行：
氢原子没有中子，其他原子中子数也不一定相同，即原子核内中子数≥０，或不是所有原子都含有中子。
由纵行对比看：
原子核内质子数不一定等于中子数，或原子核外电子数不一定等于中子数，或一般来说，相对原子质量随质子数增加而增大。
（２）由每一横行以及横行间对比、分析数据，整理后发现规律：
原子核内质子数＝核外电子数 相对原子质量＝质子数＋中子数
研究这一类试题结论时应避免出现一下几种做法：
（１）对表中某一数据或某一组数据未经分析、整理就下结论。
（２）对某一规律性的结论进行变式处理，变成另一规律性结论，应算重复结论。
（３）不从所给信息出发，扩大探究范围。
例２ 下图为荷电荷数从１到１８的元素的原子结构示意图：
氢（Ｈ） 氦（Ｈe）
锂（Ｌi）铍（Ｂe） 硼（Ｂ） 碳（Ｃ） 氮（Ｎ） 氧（Ｏ） 氟（Ｆ） 氖（Ｎe）
钠（Ｎa）镁（Ｍg） 铝（Ａl） 硅（Ｓi）磷（Ｐ） 硫（Ｓ） 氯（Ｃl） 氩（Ａr）
通过分析上图，你可得出的结论有：
（１） ；（２） ；
（３） ；（４） ；
思路点拨 本题为“发现式”开放性试题，要求学生通过分析题给信息，归纳整理后提出符合事实是规律性的结论。
仔细分析比较上图中每一横行八种原子核外电子层数的特点，每一纵行原子最外层上电子数的特点，每一横行八种原子最外层电子数的变化特点，金属元素、非金属元素，稀有气体元素原子最外层上电子数的特点及各原子的核外电子排布，第一电子层，第二电子层最多容纳的电子数的特点，可从中总结出一些带有规律性的结论。
（１）分析同一横行中各元素原子结构示意图后可以发现：
电子层数相同，且随荷电荷数逐渐增大，最外层电子数从锂（Ｌi）到氖（Ｎe），或从钠（Ｎa）到氩（Ａr）都是从１递增到８。
（２）分析同一纵行中各元素原子结构示意图后可以发现：
从上到下，电子层数逐渐增加，最外层电子数都相同，稀有气体元素的原子最外层电子数一般等于８，金属元素原子的最外层电子数一般＜４，而非金属元素原子的最外层电子数则一般≥４。
通过对同一横行、同一纵行中原子结构示意图对比分析，可以得到很多规律性的结论。
入门衔接
１．原子核的构成
原子是由原子核和核外电子构成的，而原子核又是由更小的微粒――质子和中子构成的。
构成原子的微粒和基本数据如下表：
微粒
质子
中子
电子
质量（㎏）
1．673×10-27
1．675×10-27
9．109×10-31
相对质量
1．007
1．008
5．484×10-3
电荷
+1
0
-1
２．原子核外电子排布规律
原子核外电子按能量的高低分层排布。
排布规律为：
（１）最外层最多可容纳的电子数为８，第一层为最外层最多可容纳２个电子。
（２）次外层最多可容纳的电子数为１８。
（３）倒数第３层最多可容纳的电子数为３２。
（４）第n层最多可容纳的电子数为２n２。
原子最外层的电子数与元素的化学性质密切相关，最外层电子数决定了元素的化学性质。
３．元素周期表及元素性质的周期性变化规律
（１）元素周期表的基本结构
（２）周期表中元素性质的递变规律
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