高中化学必修1：第3章 本章核心素养聚焦.docx

高中化学必修课程

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本章核心素养聚焦

一、科学探究与创新意识

化学是一门以实验为基础的学科，实验探究是集提出问题、调查研究、动手实验、表达与交流等过程为一体的综合性活动。

本章典型的实验有：Fe3＋与Fe2＋的性质与相互转化探究实验、二氧化硫的漂白性实验、氨气的喷泉实验、浓硫酸的特性实验、浓硝酸的强氧化性实验等。

在学习过程中能从物质类别、元素化合价的角度，依据复分解反应规律和氧化还原反应原理，预测铁、硫、氮三种元素各自典型代表物的性质，设计实验进行验证，并能分析解释有关的实验现象，正确书写反应的化学方程式或离子方程式。并能从单一物质的多角度性质探究，到一组物质的多角度性质及转化的探究，能针对物质性质及其转化的探究问题，提出有依据的假设，选取试剂，设计实验方案并实验，基于实验事实得出结论，促进“科学探究与创新意识”化学核心素养的发展。

例1氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2，某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。回答下列问题：

氨与二氧化氮的反应：将收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置(部分装置已略去)进行实验。

操作步骤

实验现象

解释原因

打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中

(1)Y管中_________

(2)反应的化学方程式为____________________

将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温

Y管中有少量水珠

生成的气态水凝聚

打开K2

(3)__________

(4)______

[答案](1)红棕色气体颜色慢慢变浅

(2)8NH3＋6NO2eq\o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))7N2＋12H2O

(3)Z中NaOH溶液产生倒吸现象

(4)反应后气体分子数减少，Y管中气体压强小于外界大气压

[解析]将X中NH3缓慢通入盛有少量催化剂和NO2的Y管中，在一定温度和催化剂条件下NH3将NO2还原生成N2，观察到Y管中气体的红棕色逐渐变浅，反应的化学方程式为8NH3＋6NO2eq\o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))7N2＋12H2O。反应过程中体系的压强减小，打开K2，烧杯Z中NaOH溶液被倒吸到玻璃管Y中，其中NaOH溶液用于吸收尾气，防止环境污染。

例2硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。

回答下列问题：

(1)a中试剂为__________，b中试剂为__________，c中试剂为____________________。

(2)反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是______________。

(3)d中的试剂为__________________。

(4)实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有________________(写出两条)。

(5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是__________________。

[答案](1)浓硫酸亚硫酸钠或亚硫酸氢钠硫化钠和碳酸钠混合溶液(2)硫(3)NaOH溶液(4)控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度等)(5)若SO2过量，溶液显酸性，产物分解

[解析](1)根据反应的原理可知，最前面的装置为制取SO2的装置，故a中加入浓硫酸，b中加入Na2SO3固体(或NaHSO3固体)；中间的装置为反应装置，故在c中应加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液。(2)生成的SO2通入到c中时，能与Na2S反应生成单质硫，硫被二氧化硫氧化，溶液又变澄清，故浑浊物为硫。(3)由于反应过程中有有毒气体SO2参与，故最后的装置为尾气处理装置，可以用氢氢化钠溶液来吸收SO2。(4)SO2的生成速率与硫酸的浓度、反应温度有关，故可通过控制硫酸滴入的速度、反应的温度或硫酸的浓度等来控制SO2的生成速率。(5)由于SO2溶于水后生成中强酸H2SO3，故通入过量的SO2后导致溶液显酸性，生成的Na2S2O3在酸性条件下易分解而降低产量。

元素化合物知识是中学化学知识的重要组成部分，在考试中，除直接考查元素化合物的性质外，更多是与实验探究相结合进行综合考查。即通过探究元素化合物的性质(或物质的制备)，考查实验操作与注意事项、现象分析与理论解释、书写化学方程式等。该类题目情境新颖，涉及面广，能够很好地考查学生分析问题、解决问题的综合思维能力，较好地体现了“科学探究与创新意识”化学核心素养的发展