课件60张PPT。成才之路·化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 化学物质及其变化第二章1.1.1 集合的概念章末复习提升第二章1.1.1 集合的概念知识网络·宏观掌控 专题突破·纵引横连化学物质及其变化 ●专题归纳
运用分类方法不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化,而且有利于发现物质及其变化的规律,对进一步研究物质的性质起指导作用。
1.物质的分类
(1)物质的分类依据多种多样,分类依据不同,物质所属的类别也就不同。
如NaNO3属于纯净物、化合物、电解质,按照金属阳离子分类属于钠盐,按阴离子分类属于硝酸盐。分类法及其在化学学习中的应用 (2)交叉分类法和树状分类法。
①树状分类法中所涉及类别之间既有并列关系,也有从属(包含)关系。
②交叉分类法所涉及的不同类别之间是并列与交叉关系,它们之间不能相互包含。
(3)有关物质分类的试题,可以记忆几个特殊的物质,用特例证明法快速解题。2.分类方法的应用
(1)用分类法判断或预测物质的性质。
例如锌和铁都是金属单质,已知它们均能跟某些非金属单质反应、跟某些酸反应、跟某些盐反应等。又知铝也是金属单质,则铝也应具有锌、铁等金属单质的一般性质。
(2)用分类法寻找具有相同或相似性质的物质。
例如盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)都是酸,具有酸的通性。在①磷酸(H3PO4)、②氢氧化镁Mg(OH)2、③氧化钙(CaO)、④氯气(Cl2)、⑤氢溴酸(HBr)中具有酸的通性的是①⑤。(3)应用分类法对物质进行鉴别。
例如选择化学试剂鉴别稀硫酸、稀盐酸、NaOH、BaCl2、KNO3、Ca(OH)2六种溶液时,可先按酸、碱性的差异利用石蕊试液将它们分为三类,然后再分组鉴别。
①能使石蕊试液变红(显酸性)的是稀硫酸、稀盐酸。
②能使石蕊试液变蓝(显碱性)的是NaOH溶液、Ca(OH)2溶液。
③遇石蕊试液无明显现象(显中性)的是BaCl2溶液、KNO3溶液。●例题分析
(2014·经典习题选萃)如图表示的一些物质或概念间的从属关系中不正确的是( )【解析】 从图中可以看出,Z包含Y,Y包含X。A项,纯净物可以分为单质和化合物,化合物又可以分为酸、碱、盐、氧化物等,符合上述包含关系;B项,分散系是一种混合物,它可以分为溶液,胶体和浊液,符合上述包含关系,C项,氧化物从性质上可以分为酸性氧化物和碱性氧化物等,碱性氧化物和酸性氧化物属于并列关系,不完全符合上述包含关系;D项,化合物可以分为电解质和非电解质,离子化合物一定是电解质,符合上述包含关系。
【答案】 C (2014·试题调研)某化学兴趣小组欲研究H2SO4、BaCl2、Na2CO3、NaCl、NaOH的性质,对于如何研究,他们设计了两种研究方案;方案Ⅰ:将它们按照酸、碱、盐分类,然后分别溶于水得到溶液,进行实验;
方案Ⅱ:将它们按照钠盐和其他化合物分类,然后分别溶于水得到溶液,进行实验。
(1)根据方案Ⅰ进行分类时,某同学发现Na2CO3溶液也显碱性,于是将Na2CO3与NaOH都划分为碱类,是否合理?
_______________________________________________。(2)请写出方案Ⅱ两组物质间任一反应的离子方程式:
____________________________________________。
(3)该兴趣小组中的一位同学认为,还可以根据是否含有钠元素将上述五种物质分为Na2CO3、NaCl、NaOH和H2SO4、BaCl2两类。在用H2SO4鉴别三种含钠元素的物质时,Na2CO3很容易得到了区分,但鉴别NaCl和NaOH时却陷入了困境,你能帮忙解决这一难题吗?
_____________________________________________。(3)可在两支试管中分别加入等量的H2SO4溶液,再分别加入稍过量的两种未知物质的溶液,由于加NaCl溶液的试管中硫酸不参与反应,再加Na2CO3溶液会产生CO2气体;而加NaOH溶液的试管中的H2SO4已经被完全反应,再加Na2CO3溶液不会产生CO2气体。●专题归纳
1.离子方程式的书写及正误判断
(1)离子方程式书写步骤速记口诀:
要写离子方程式,先写化学方程式;
单质沉淀气弱质,仍然保留化学式;
可溶可离电解质,离子符号来表示;
消去相同的离子,检查守恒就完事。离子反应与离子方程式 2.离子共存问题——“反应即不共存”
(1)因发生复分解反应不共存。
①有气体产生:气体又有酸性气体和碱性气体两种,具体表现为易挥发弱酸的酸根与H+不能大量共存;铵盐与强碱不能大量共存。
②有沉淀生成:这里的沉淀主要是指难溶性的盐。
③有弱电解质(如水、弱酸、弱碱等)生成;酸中的盐酸、硫酸和硝酸是强电解质,其他的酸均为弱电解质;碱中的氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡是强电解质,其他的碱均认为是弱电解质。●例题分析【答案】 D 【点拨】 离子方程式的正误判断一般考查常见的离子反应,其正误判定要做到四看:
(1)看守恒:是否符合质量守恒定律和电荷守恒定律。
(2)看拆分:难溶物质和气体、氧化物、单质、难电离物质(如H2O等)都写化学式,可溶性完全电离物质拆分为离子形式。
(3)看符号:可逆反应符号等是否标示准确。
(4)看条件:温度、过量等条件能否影响反应。【答案】 C ●专题归纳
1.氧化还原反应各概念之间的关系氧化还原反应 还原性:还原剂>还原产物;
氧化性:氧化剂>氧化产物。
2.电子得失守恒原理及应用
(1)电子得失守恒。
氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。
(2)利用得失电子守恒原理解决有关计算问题。
利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,不必写出反应的化学方程式,从而更快、更便捷地解决有关问题。计算步骤为:①首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的物质的量。
②然后根据电子守恒列出等式进行计算,即:
氧化剂的物质的量×每摩尔氧化剂得电子数=还原剂的物质的量×每摩尔还原剂失电子数。5.氧化还原反应理论在离子反应中的应用
离子反应和氧化还原反应是依据不同的分类标准对化学反应进行分类得到的。有些化学反应既属于离子反应又属于氧化还原反应,所以该类反应既符合离子反应的规律,又符合氧化还原反应的规律。
(1)属于氧化还原反应的离子方程式的书写
书写属于氧化还原反应的离子方程式时,要首先考虑电子转移守恒,同时还要考虑电荷守恒、质量守恒。如对于反应mFe2++O2+xH+===nFe3++yH2O:●例题分析【答案】 D ●专题归纳
任何化学反应过程中都存在着某些守恒关系,如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒等,所谓“守恒法”解题就是以某种守恒作为依据,寻找物质或元素间的等量关系来解题的基本思路。其特点是可以避开某些繁琐的中间过程,避免书写复杂的化学反应方程式,提高解题速度和准确度。守恒法在化学学习中的应用 ●例题分析【答案】 A (2014·试题调研)某露置的苛性钾经分析含水:7.62%(质量分数,下同)、K2CO3:2.38%、KOH:90.00%。取此样品1.00 g放入46.00 mL 1.00 mol·L-1的HCl(aq)中,过量的HCl可用1.070 mol·L-1KOH(aq)中和至中性,蒸发中和后的溶液可得固体________g。【解析】 本题所涉及的反应较多,如果按照常规解法写出方程式一一进行计算,将会很复杂,但如果能从质量守恒的微观角度——原子守恒出发将较简单,根据Cl原子守恒得:
n(KCl)=n(HCl)=1.00 mol·L-1×0.04600 L=4.60×10-2 mol,m(KCl)易求。
【答案】 3.43课件66张PPT。成才之路·化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 化学物质及其变化第二章1.1.1 集合的概念第一节 物质的分类第二章1.1.1 集合的概念第1课时
简单分类法及其应用第二章1.1.1 集合的概念新情境·激趣入题方法警示探究 新知识·预习探究新思维·名师讲堂新提升·达标作业新视点·专家博客新考题·随堂自测 图1 丰富多彩的物质世界 图2 图书馆使用
分类法对书籍进行分类 当你走进大型商场的时候,会很顺利地购买到自己称心如意的商品;当你走进图书馆的时候,会很快借阅到自己需要的书籍,这是因为在日常生活、工作中,人们总是把大量事物按照事先设定的“标准”进行分类。所谓分类,就是根据事物之间的共同点和差异点,把研究对象区分为不同种类的逻辑方法。
在初中化学的学习中,我们已经知道了很多种物质,请思考一下,我们是如何对其进行分类的?分类的依据是什么?●学习目标
1.了解物质分类的方法和依据。
2.认识分类方法的应用。
3.感受分类方法对化学学科研究和化学学习的重要作用。●新知预习
1.化学物质和化学反应的简单分类
(1)化学物质常按其组成、结构、性质等来分类。元素可分为________元素和________元素,化合物可分为________、________、________和氧化物。
(2)化学反应按反应前后反应物、产物的多少和种类分为________、________、____________、_______________。按得氧、失氧分为________、________。金属 非金属 酸 碱 盐 化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 氧化反应 还原反应 2.简单分类法
对物质进行分类时,先设定一个________,然后进行分类。常见的分类方法有____________、___________等。标准 交叉分类法 树状分类法 ●自主探究
1.交叉分类法中所涉及的类别之间是什么关系?并举例说明。2.树状分类法中所涉及的类别之间是什么关系?举例说明。●思维导图简单分类法及其应用 ●细品教材
1.分类的概念及作用
分类即根据事物的特点对不同的事物分别归类,并且形成有一定从属关系的不同等级的系统的逻辑方法。
分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的科学方法。运用分类的方法不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化,还可以通过分门别类的研究,更好地帮助我们认识物质,找出各类物质之间的联系。2.分类的意义
(1)分类可以使大量繁杂的材料系统化、条理化,可以使科学研究对象之间建立起立体的从属关系。这样,既有利于存入和提取资料,为人们分门别类、深入地进行研究打下基础,又便于人们利用分类找出事物之间的本质区别和联系,进而探讨各类事物之间的转化关系,为科学研究提供了更加丰富的线索。
(2)由于科学分类系统反映了事物内部的规律性联系,因而可以根据系统的特性推出某些未被发现的事物的性质,进而为科学预见奠定基础。3.分类的主要规则
(1)每次分类必须按同一个标准进行。
(2)分类的子项应当互不相容。
(3)各子项之和必须等于母项。4.对常见物质的分类
(1)根据物质的组成对物质分类(2)根据物质的组成和性质对无机化合物分类5.化学物质和化学反应的分类标准6.两种重要的分类方法
(1)交叉分类法
①含义:根据不同的分类标准,对同一事物进行多种分类的一种分类方法。
我们在认识事物时需要采用多种分类方法,这样可以克服依据单一标准对物质分类的局限性。●典例剖析
(2013·福州八中高一期末)下列各组物质按酸、碱、盐分类顺次排列,其中正确的是( )
A.硫酸 烧碱 小苏打
B.硝酸 纯碱 胆矾
C.醋酸 酒精 石灰石
D.盐酸 熟石灰 苛性钠【答案】 A ●活学巧练
1.(2013·嘉峪关市高一期末)下列有关物质分类或归类不正确的是( )
A.混合物:盐酸、生铁、空气
B.化合物:烧碱、硫酸、氧化镁
C.盐:食盐、生石灰、石灰石
D.单质:石墨、臭氧(O3)、水银【解析】 生铁中含有铁、碳,还有少量的其它元素,A项中三种物质都是混合物;C项中生石灰是氧化钙,属于氧化物,C项错误;D项中水银是液态金属汞,D项中三种物质都是单质,D项正确。
【答案】 C ●思维导图不同种类物质之间的转化关系 温馨提示:既要掌握其所属类别的通性,还要掌握这种物质的特性。例如,酸与金属反应可以生成氢气和盐,这是一般活泼金属与非氧化性酸反应的规律,但并不是所有酸和金属的反应都产生H2,例如Cu与稀H2SO4不发生反应,Cu与HNO3反应不产生H2;活泼金属氧化物与水反应生成相应的碱,但Fe2O3、Al2O3等与H2O不反应。●典例剖析
(2014·试题调研)在稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉9种物质间存在右图关系,选择①~⑤中适当的物质,使有连线的两种物质发生反应。(1)请推断它们的化学式分别为:
①________;②________;③________;④________;⑤________。
(2)写出下列物质之间反应的化学方程式:
①和②_________________________________________;
②和④__________________________________________;
②和⑤__________________________________________;
③和④__________________________________________。【解析】 该题结合物质的性质,考查物质分类的应用。据单质①能和酸②发生化学反应,推知①应为活泼金属单质即为铁;而酸只有稀H2SO4,即②为稀H2SO4;则氧化物④应为金属氧化物,即④为CaO;则氧化物③为酸性氧化物,即CO2;⑤属于盐且既能与稀H2SO4反应,又能与CaO反应,则⑤应为Na2CO3。【答案】 (1)Fe H2SO4 CO2 CaO Na2CO3
(2)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
CaO+H2SO4===CaSO4+H2O
Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+CO2↑+H2O
CO2+CaO===CaCO3【答案】 D 1.(2013·嘉积中学高一期末)下列物质不可能由一种元素组成的是( )
A.单质 B.混合物
C.氧化物 D.纯净物
【解析】 由一种元素组成的物质可以是单质,如O2;可以是混合物,如O2和O3组成的物质是混合物;氧化物是由氧元素和另外一种元素组成的。
【答案】 C2.(2013·吉安市高一上学期期末)下列各组物质,按混合物、单质、化合物顺序排列正确的是( )
A.空气、臭氧、胆矾 B.碘酒、白磷、盐酸
C.干冰、氮气、冰 D.生石灰、液氧、大理石
【解析】 盐酸是混合物不是化合物,B项不正确;干冰是固态二氧化碳,是纯净物不是混合物,C项不正确;生石灰(CaO)是纯净物,不是混合物,D项不正确。
【答案】 A3.(2013·南郑中学高一期中)对下列物质进行的分类正确的是( )
A.纯碱、烧碱均属于碱
B.CuSO4·5H2O属于纯净物
C.凡能电离出H+的化合物均属于酸
D.盐类物质一定含有金属阳离子【答案】 B 4.(2014·试题调研)分类是学习和研究化学的一种重要方法,下列分类合理的是( )
A.K2CO3和K2O都属于盐
B.KOH和Na2CO3都属于碱
C.H2SO4和HNO3都属于酸
D.Na2O和Na2SiO3都属于氧化物
【解析】 K2O属于氧化物,不属于盐,A项错误;Na2CO3属于盐,不属碱,B项错误;Na2SiO3属于盐,不属于氧化物,D项错误。
【答案】 C5.试根据分类的方法和知识,将(Ⅰ)中的物质与(Ⅱ)中的物质类别用短线连接起来。
(Ⅰ) (Ⅱ)
Na2CO3 碳酸盐
NaCl 酸式盐
CaCO3 含氧酸盐
NaHCO3 无氧酸盐
AgCl 钠盐
NaHSO4 硫酸盐【解析】 本题考查的是交叉分类法。(Ⅰ)栏中列举的是物质,(Ⅱ)栏中实际是物质分类的标准。
解题流程:【答案】 6.有以下5个反应(反应条件略):
A.Na2O+CO2===Na2CO3
B.CH4+2O2===CO2+2H2O
C.2KClO3===2KCl+3O2↑
D.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
E.CaCO3 +2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑(1)属于化合反应的有________(填编号,下同),
属于分解反应的有________________,
属于置换反应的有________________,
属于复分解反应的有____________________________。
(2)上述5个反应中,盐有________种,其中难溶于水的是________________(填化学式)。【解析】 根据四大基本反应的特点可以判断A是化合反应,C是分解反应,D是置换反应,E是复分解反应,B不能从四大基本反应类型分析;在这5个反应中,盐有Na2CO3、KClO3、KCl、CaCO3、CaCl2,共5种,其中CaCO3难溶于水。
【答案】 (1)A C D E (2)5 CaCO3牙膏成分的探究
对牙膏的探究要用到许多化学知识
(1)下表列出了三种牙膏中的摩擦剂,请在表中填写三种摩擦剂所属的物质类别:请写出上述方案中有关反应的化学方程式:
①_____________________________________________;
②______________________________________________;
③______________________________________________。课件59张PPT。成才之路·化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 化学物质及其变化第二章1.1.1 集合的概念第一节 物质的分类第二章1.1.1 集合的概念第2课时 分散系及其分类第二章新情境·激趣入题方法警示探究 新知识·预习探究新思维·名师讲堂新提升·达标作业新视点·专家博客新考题·随堂自测 清晨,当鲜红的太阳从地平线升起时,你漫步在茂密的森林里,会看到缕缕霞光穿过树木的枝叶斑驳地铺洒在地面上;当你晚上走在城市的马路上,会看到汽车灯光产生的两条强烈的光柱(有雾的时候更明显);你还会看到当阳光透过墙上的小孔时,在较暗房间里会形成一道道光柱。这些美景的产生与胶体的重要性质——丁达尔效应密切相关。那么,什么是丁达尔效应?胶体还有哪些重要性质呢?●学习目标
1.了解分散系的概念及分散系的种类。
2.知道胶体是一种常见的分散系。
3.了解胶体的介稳性和丁达尔效应。一种(或多种)物质 另一种(或多种)物质 分散质 分散剂 3.按照分散质粒子的大小,可以把分散系分为______、________、________。
(1)________:分散质粒子直径小于1 nm。
(2)胶体:分散质粒子直径在______________之间。
(3)________:分散质粒子直径大于100 nm。
4.向________中逐滴加入5~6滴_________________,继续煮沸至溶液呈________色,停止加热,得到的分散系即为Fe(OH)3胶体。溶液 胶体 浊液 溶液 1~100 nm 浊液 沸水 FeCl3饱和溶液 红褐 5.胶体的稳定性介于________和________之间,在一定条件下能稳定存在,属于________体系。
6.丁达尔效应
当光束通过胶体时,可以看到__________________,这是由于胶体粒子对光线________形成的。
应用:区分___________________。溶液 浊液 介稳 一条光亮的“通路” 散射 胶体和溶液
●自主探究
1.区分溶液和胶体的方法是什么?
提示:利用丁达尔效应区分溶液与胶体。
2.日常生活中经常遇到的胶体有哪些?
提示:土壤胶体;牛奶;墨水;烟雾;豆浆;烟水晶等。●思维导图分散系及其分类 ●细品教材
1.分散系的定义
把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫做分散系。被分散的物质称作分散质;起容纳分散质作用的物质称作分散剂。2.分散系的分类
(1)根据分散质与分散剂的状态分9种分散系温馨提示:许多分散系属于混合分散系,如空气中有烟尘时,既有气—气分散系,又有气—固分散系,它们同时构成了复杂的分散系。(2)根据分散质的直径不同分为溶液、胶体、浊液三种分散系。列表比较如下:温馨提示:(1)关于分散系的“两个”大小比较。
①分散质粒子的大小:溶液<胶体<浊液;
②分散系稳定性大小:溶液>胶体>浊液。
(2)关于分散质的“两个”只有。
①只有浊液不能透过滤纸,溶液和胶体能透过;
②只有溶液能透过半透膜,浊液和胶体不能透过。●典例剖析
(2014·试题调研)2013年1月我国大部分地区被雾霾笼罩,空气质量严重污染。PM 2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米(2.5×106 m)的细小颗粒物,也称为可入肺颗粒物。下列有关说法中错误的是( )
A.雾霾空气属于混合物
B.微粒直径为2.5微米的细小颗粒物可形成胶体
C.实施绿化工程,可以有效防治PM 2.5污染
D.PM 2.5表面积大,能吸附大量的有毒有害物质【解析】 选项A,空气是由N2、O2及一些尘埃等组成的混合物。选项B,胶体微粒直径介于1~100 nm之间,即介于1.0×10-9~1.0×10-7 m之间,所以微粒直径为2.5微米的细小颗粒物不属于胶体。选项C,实施绿化工程,树木能吸附空气中的尘埃,从而有效防治PM 2.5污染。选项D,PM 2.5表面积大,吸附能力强,能吸附有毒有害物质。
【答案】 B●活学巧练
1.(2013·经典习题选萃)有关分散系的下列说法正确的是( )
A.悬浊液的分散质可用过滤的方法从分散剂中分离出来
B.任何物质在水中溶解时都有一定的溶解度
C.同一种溶质的饱和溶液要比不饱和溶液的浓度大一些
D.分散质粒子大小为几纳米到几十纳米的分散系是胶体【解析】 解答本题可以从体系中组成微粒的粒子大小、性质、溶解度等方面考虑。【答案】 AD ●思维导图胶体的性质及其应用 ●细品教材
1.胶体的定义
分散质粒子直径在1~100 nm之间的分散系。
温馨提示:胶体与溶液、浊液的根本区别是什么?
胶体粒子直径在1~100 nm之间是胶体区别于其他分散系的依据,同时也决定了胶体的性质。2.胶体的分类
常见的胶体分类方法是根据分散剂的状态进行分类,有三种:固溶胶(如有色玻璃、宝石、珍珠之类),液溶胶(如牛奶、豆浆之类),气溶胶(如云、雾、烟之类)。
3.胶体的性质
(1)胶体是介稳性的分散系
溶液是最稳定的分散系,浊液是最不稳定的分散系,胶体的稳定性介于二者之间。胶体介稳性的原因:
①主要原因:胶体粒子直径较小,具有较大的比表面积,同种胶体的胶粒因吸附分散剂中相同的离子而使胶体粒子带有同种电荷,彼此相互排斥,阻碍了胶粒的凝聚。
②次要原因:胶粒小、质量轻,布朗运动剧烈,能克服重力引起的沉降作用。
(2)丁达尔效应
当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的“通路”。这条光亮的通路是由于胶体粒子对光线散射形成的,叫丁达尔效应。(3)电泳现象
胶体粒子在外加电场的作用下会发生定向移动,这种现象称为电泳。
①电泳现象产生的原因是:胶体粒子直径较小,具有较大的比表面积,能选择性地吸附胶体中的某种离子而带有一定电荷,这些带电粒子在外电场作用下会发生定向移动。②不能说胶体带电荷,胶体应呈电中性,是胶体粒子带电荷。温馨提示:①不能用自来水代替蒸馏水制Fe(OH)3胶体,因自来水中的离子会使Fe(OH)3胶体颗粒聚成更大的颗粒,生成Fe(OH)3沉淀;②用FeCl3饱和溶液制Fe(OH)3胶体,一般不用稀溶液,且滴加速率不能太快;③为加快反应,采用了加热,但当溶液呈红褐色时就要停止加热,加热过度就会破坏胶体,生成Fe(OH)3沉淀。
要边滴加FeCl3溶液,边振荡烧杯,但不能用玻璃棒搅拌溶液,否则会使生成的Fe(OH)3胶体颗粒碰撞成大颗粒形成沉淀。(2)胶体的两种分离提纯方法
①胶体与浊液的分离——过滤。
胶体微粒能透过滤纸,浊液中的微粒不能透过,用过滤的方法可分离胶体和浊液。
②胶体与溶液的分离——渗析。
溶液中的离子或小分子能透过半透膜,胶体微粒不能透过,将所得溶胶盛于半透膜制作的渗析袋中,置于流动的蒸馏水里一段时间即可除去胶体中的小分子或离子。温馨提示:根据胶体的性质(如胶粒带电荷)认识使胶体发生聚沉的方法。特别要注意某些电解质的不断加入有可能使胶体先发生聚沉生成沉淀,而后沉淀溶解。●典例剖析
(2014·试题调研)下列说法中正确的是( )
A.不能发生丁达尔效应的分散系有氯化钠溶液、水等
B.根据分散系的稳定性,将分散系分为胶体、浊液和溶液
C.可吸入颗粒(如硅酸盐粉尘)能形成气溶胶,对人类的健康危害极大
D.FeCl3溶液与Fe(OH)3胶体的本质区别是有无丁达尔效应【解析】 氯化钠溶液和水都不能发生丁达尔效应,但水不是分散系,A错误;根据分散质的直径大小,将分散系分为胶体、浊液和溶液,B错误;人体吸入气溶胶,直接影响呼吸,长期吸入会造成呼吸疾病,C正确;丁达尔效应是鉴别溶液与胶体的方法,而不是本质区别,D错误。
【答案】 C (2014·试题调研)用白磷还原法可制得一种金的分散系,该分散系在临床诊断及药物检测等方面有着广泛的应用。其操作步骤如下:
①取20%白磷的乙醚溶液0.5 mL,加蒸馏水60 mL。
②先滴加1%氯化金水溶液0.75 mL,再滴加0.1 mol·L-1的K2CO3 0.6 mL,振荡变成棕红色。
③加热煮沸至溶液变成透明红色。
④分离提纯,除去无机溶质。
所得分散系中,金颗粒直径为5 nm~12 nm。请回答下列问题:
(1)该分散系属于________,其分散质是________________。
(2)用一束强光照射该分散系,从侧面可看到________________。
(3)步骤④的分离方法是__________________________。
(4)所得红色溶液________(填“能”或“不能”)继续加热。【解析】 (1)所得分散系中金颗粒的直径在5 nm~12 nm之间,所以形成的分散系属于胶体。其分散质是金颗粒。(2)由于胶体具有丁达尔效应,所以用一束强光照射该分散系,从侧面能看到一条光亮的通路。(3)无机杂质可以透过半透膜,故可以用渗析的方法进行分离提纯得到纯净的胶体。(4)若将所得溶液继续加热,则会发生聚沉。
【答案】 (1)胶体 金颗粒 (2)一条光亮的通路
(3)渗析 (4)不能●活学巧练
2.(2013·嘉积中学高一期末)下列实验操作中,正确的是( )
A.利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体
B.用滤纸过滤可以除去溶液中的胶体粒子
C.向氢氧化钠溶液中边滴加饱和FeCl3溶液边振荡制备Fe(OH)3胶体
D.向Fe(OH)3胶体加入足量稀盐酸后,依然有丁达尔现象【解析】 胶体粒子能通过滤纸,B项错误;向NaOH溶液中滴加FeCl3溶液,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。将FeCl3饱和溶液滴加到沸水中,可得到Fe(OH)3胶体,C项错误;向Fe(OH)3胶体中加入足量稀盐酸,Fe(OH)3胶体先发生凝聚生成沉淀,然后再溶于稀盐酸,形成FeCl3溶液,不再有丁达尔现象,D项错误。
【答案】 A3.从下列选项中选择适当的字母填入下列横线上:
A.过滤 B.聚沉
C.凝胶 D.布朗运动
E.电泳 F.丁达尔效应
(1)Fe(OH)3胶体呈红褐色,插入两个惰性电极,通电流一段时间,阴极附近的颜色逐渐变深,这种现象叫________;(2)光束通过Fe(OH)3胶体,可以看到光亮的通路,这种现象叫________;
(3)Fe(OH)3胶体中加入硅酸胶体(胶体粒子带负电),胶体变得浑浊,这是发生了___________________________;
(4)鉴别Fe(OH)3胶体和盐酸的方法是________________________________________________________________________。【解析】 (1)因Fe(OH)3胶粒带有正电荷,所以在电场的作用下,向阴极区移动,而使该区颜色加深,这种现象称为电泳。
(2)光束通过胶体时,产生光亮的通路,称为丁达尔效应。
(3)加入与胶粒带相反电荷的胶体,胶体会发生聚沉。
(4)鉴别胶体和溶液利用丁达尔效应。
【答案】 (1)E (2)F (3)B (4)F1.(2013·阳泉市高一期末)2013年最受关注的词就是“雾霾”,请问雾属于下列分散系中的( )
A.溶液 B.悬浊液
C.乳浊液 D.胶体
【解析】 雾属于气溶胶。
【答案】 D2.(2013·桐城十中高一上学期期末)当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是( )
A.蔗糖溶液 B.盐酸
C.氯化钠溶液 D.Fe(OH)3胶体
【解析】 胶体具有丁达尔效应。
【答案】 D3.(2013·辽宁实验中学高一期末)(双选)下列关于胶体的叙述中,不正确的是( )
A.胶体是一种介稳体系
B.胶体和悬浊液都能透过滤纸
C.利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体
D.胶体中分散质粒子的直径小于1 nm【解析】 分散质微粒直径在1 nm~100 nm之间的分散系叫做胶体,能透过滤纸而不能透过半透膜,具有丁达尔现象,可用此法区别胶体和溶液。悬浊液是固体物质以直径102~106 nm的微粒分散在分散剂中形成的分散系,不稳定,分散质很容易自动聚沉而与分散剂分离,不能透过滤纸。
【答案】 BD4.(2013·广雅中学高一期末)胶体区别于其它分散系的本质特征是( )
A.胶体的分散质能透过滤纸
B.胶体能产生丁达尔现象
C.胶体的分散质粒子直径在1~100 nm之间
D.胶体是纯净物,其它分散系是混合物
【答案】 C5.(2014·试题调研)下列说法正确的是( )
A.碳酸钠可称为碳酸盐、钠盐或碱式盐
B.鸡蛋清、浑浊的河水不可能属于同一类别
C.强光束通过Fe(OH)3胶体时发生了显著的化学变化
D.直径为10-8 m的微粒不一定属于胶体【答案】 D 6.(2014·试题调研)
(1)下列说法正确的是________。
A.一种分散系里只能有一种分散质
B.分散系中分散质粒子直径由大到小的顺序是:浊液、胶体、溶液
C.胶体都是均一、透明的
D.蔗糖溶于水得到胶体(2)在生活中根据不同的分类标准可以将分散系分为各种类型,例如根据分散质________不同可将分散系分为溶液、胶体和浊液,其中分散质微粒的直径在________之间的分散系叫做胶体,胶体有很强的吸附能力,在日常生活中通常作为________剂。【解析】 把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,即分散系。根据分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,其中分散质粒子直径由大到小的顺序是:浊液、胶体、溶液。大多数胶体是均一、透明的,胶体具有吸附性,生活中可作净水剂。蔗糖溶于水得其溶液。
【答案】 (1)B (2)粒子直径大小 1 nm~100 nm 净水胶体的应用
胶体在自然界尤其是在生物界普遍存在,它与人类的生活及环境有着密切的联系。例如,在金属、陶瓷、聚合物等材料中加入固态胶体粒子,不仅可以改进材料的耐冲击、耐断裂、抗拉强度等机械性能,也可以改进材料的光学性质,有色玻璃就是由某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成的。在医学上,越来越多地利用高度分散的胶体来检验或治疗疾病,如胶态磁流体治癌术就是将磁性物质制成胶体粒子,作为药物的载体,在磁场作用下将药物送达病灶,从而提高疗效。另外,血液本身就是胶体分散系,与血液有关的一些疾病的治疗、诊断方法就利用了胶体的性质,如血液透析、血清纸上电泳等。土壤里许多物质如黏土、腐殖质等常以胶体形式存在,所以土壤里发生的一些化学过程也与胶体有关。在日常生活里,也会经常接触并应用到胶体知识,如食品中的牛奶、豆浆、粥等都与胶体有关。课件59张PPT。成才之路·化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 化学物质及其变化第二章1.1.1 集合的概念第二节 离子反应第二章第1课时
酸、碱、盐在水溶液中的电离 第二章新情境·激趣入题方法警示探究 新知识·预习探究新思维·名师讲堂新提升·达标作业新视点·专家博客新考题·随堂自测 物理学上,根据能否导电,可将物体分为导体和绝缘体。化学上,根据在水溶液里或熔融状态下能否导电,可将化合物分为电解质和非电解质。学习电解质及其相互间反应的知识,对于认识物质及其变化具有十分重要的作用。
你有没有被蜜蜂或黄蜂刺过?被刺伤是很痛的,而且伤口会肿胀。被蜜蜂刺到的伤口可以敷上小苏打(碳酸氢钠)溶液,因为蜜蜂的刺是酸性的,小苏打是碱性的,所以可以发生中和作用,减轻伤口的肿胀,消除痛楚。
被黄蜂刺到的伤口则以醋或柠檬汁来中和,因为它是碱性的。●学习目标
1.了解电解质的概念。
2.了解酸、碱、盐在水溶液中的电离及导电条件。
3.会书写电解质的电离方程式。●新知预习
1.在________或________状态下能够导电的________叫电解质。
酸、碱、盐在水溶液中能够导电,是因为它们在溶液中发生了________。
2.电离方程式
将氯化钠加入水中,在________作用下,钠离子和氯离子脱离NaCl晶体表面,进入水中,形成了能够自由移动的__________和__________。这一过程可以用电离方程式表示为:_________________(为简便起见,仍用离子符号表示水合离子)。水溶液里 熔融 化合物 电离 水分子 水合钠离子 水合氯离子 NaCl===Na++Cl- HCl的电离方程式:______________________________;
H2SO4的电离方程式:___________________________;
HNO3的电离方程式:____________________________。HCl===H++Cl- 全部是H+ 全部是OH- 金属阳离子(或铵根离子) 酸根阴离子 ●自主探究
1.在导电性实验中,为什么氯化钠晶体不导电,而熔融的氯化钠和氯化钠水溶液以及大家熟悉的金属都可以导电?电解质导电的前提条件和实质是什么?提示:带电粒子的定向移动就可以形成电流,像电子、阴离子、阳离子等。金属内的电子本来就是自由电子,当外加电场时可以定向移动形成电子流而导电。氯化钠晶体内虽然有阴阳离子,但不能自由移动,即使有外加电场,也不能定向移动形成电流。而氯化钠在熔融态或在水溶液中,吸收了来自热或水分子作用等外界的能量,而离解出自由移动的钠离子和氯离子,即发生了电离,当外加电场作用时,离子从自由移动状态改为分别向两极定向移动而形成带电离子流,使电流通过电解质溶液而导电。因为电离的结果是产生了自由移动的离子移向两极。2.铁丝和盐酸能导电,所以二者是电解质,液态硫酸不导电,所以硫酸是非电解质,对吗?并分析。
提示:电解质和非电解质研究的对象是化合物,铁丝是单质,盐酸是混合物,所以二者都不是电解质,也不是非电解质。虽然液态硫酸不导电,但溶于水时能导电,所以硫酸是电解质。●思维导图电解质和非电解质 ●细品教材
1.电解质和非电解质对比分析温馨提示:理解电解质和非电解质的本质区别及注意的“四个不一定”
本质区别:电解质在水溶液里或熔融状态下自身能发生电离生成自由移动离子,而非电解质在水溶液里和熔融状态下自身不能发生电离,以分子形式存在。
四个不一定
(1)不是电解质的物质不一定是非电解质
电解质和非电解质的基本前提是化合物,单质和混合物既不是电解质又不是非电解质。(2)电解质不一定同时具备以下两个条件
①在水溶液里能导电;②在熔融状态下能导电。化合物具备其中一个条件即为电解质。如HCl在熔融时不导电,但在水溶液里能导电,所以HCl也属于电解质。
(3)导电的物质不一定是电解质
①Fe、Cu等金属在熔融状态下也能导电,但它们是单质,不属于电解质也不属于非电解质。②稀盐酸能导电,但不能说稀盐酸是电解质,因为稀盐酸是混合物。
(4)不导电的物质不一定不是电解质
BaSO4、CaCO3等难溶于水的盐,其水溶液的导电能力很弱,但其溶于水的部分完全电离,因而它们属于电解质。2.正确理解电解质的导电性
电解质的导电是靠自由移动的带有电荷的离子实现的。正确理解电解质的导电性,应注意以下几个方面:
(1)电解质导电是有条件的,在水溶液里或熔融状态时才能导电。
①酸:酸在固态或液态(熔融状态)时只有分子,没有自由移动的离子,因此不导电,如液态或固态的H2SO4、H3PO4等不导电;酸在水溶液里受水分子的作用,电离产生自由移动的离子,而能导电。②强碱和盐:强碱和大部分盐是离子化合物,在固态时,晶体内的阴、阳离子不能自由移动,所以不导电;在熔融状态或水溶液里能电离出自由移动的离子,故能导电。但要注意有些盐在受热时容易分解,如NH4HCO3。
③活泼金属氧化物:活泼金属氧化物也是离子化合物,有阴、阳离子,但是在固态时离子不能自由移动,故不导电;当活泼金属氧化物为熔融状态时,能够电离出自由移动的离子,而能导电;如果活泼金属氧化物能溶于水,大部分是由于能与水反应生成碱而导电的。(2)不能导电的物质不一定是非电解质,能导电的物质也不一定是电解质。
电解质、非电解质均指化合物,是纯净物。如氯单质不能导电,铜、石墨等单质能导电,但由于它们都是单质,所以它们既不是电解质也不是非电解质;食盐溶液虽然能导电,却是混合物而不是化合物,所以食盐溶液既不是电解质,也不是非电解质。
(3)电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子所带电荷多少有关。离子浓度越大,离子所带电荷越多,导电能力越强。温馨提示:(1)有些化合物的水溶液能导电,是因为它们与水反应生成的物质发生电离而导电,而不是它们自身导电,故它们不属于电解质,如CO2、NH3等。
(2)电解质溶液总是呈电中性的,即阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数是相等的。●典例剖析
(2013·南郑中学高一期末)下列叙述正确的是( )
A.固体氯化钠不导电,所以氯化钠是非电解质
B.铜丝能导电,所以铜是电解质
C.氯化氢水溶液能导电,所以氯化氢是电解质
D.SO3溶于水能导电,所以SO3是电解质【答案】 C ●活学巧练
1.(2013·桐城十中高一期中)下列物质中,属于电解质的是( )
A.CO2 B.H2
C.Na2SO4 D.Cu
【解析】 在溶于水或熔化状态下能导电的化合物是电解质,在溶于水或熔化状态下不能导电的化合物是非电解质。H2和Cu都属于单质,既不是电解质又不是非电解质,B、D两项错误;CO2溶于水和水反应生成碳酸,碳酸能电离出自由移动的离子,碳酸属于电解质,CO2属于非电解质,A项错误。
【答案】 C●思维导图酸、碱、盐在水溶液中的电离 2.电解质在水溶液里产生自由移动的带电粒子的原理
如氯化钠晶体是由带正电荷的Na+和带负电荷的Cl-组成,通过静电作用按一定规律紧密地排列所形成的。晶体中的离子(Na+和Cl-)不能自由移动,因此晶体不能导电。当NaCl溶于水时,由于水分子的作用而减弱了氯化钠晶体中Na+与Cl-之间的静电作用力,使Na+与Cl-逐渐脱离晶体表面并形成了自由移动的水合钠离子和水合氯离子,如图所示,使NaCl溶液有了导电性。温馨提示:当HCl溶于水时,在水分子的作用下,HCl分子裂解为自由移动的水合氢离子和水合氯离子,使HCl溶液(盐酸)导电。
当NaCl晶体受热时熔化为液体,Na+与Cl-也都成了自由移动的离子而使之能导电。温馨提示:人们发现了数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应。要是没有一种很好的归类整理方法,会对学习和研究化学带来很大的困难!只要应用分类法进行系统有序地研究就会很清晰了,在初中学习过的物质的分类就是很好的证明!4.电离方程式
(1)定义:表示电解质电离的式子。
(2)书写注意事项:①注意正确拆分离子;②注意离子符号的正确写法;③注意电离出离子的电荷数守恒,即阳离子带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。●典例剖析
下列叙述正确的是( )
A.NaCl溶液在电流作用下电离成Na+与Cl-
B.溶于水后能电离出H+的化合物都是酸
C.氯化氢溶于水能导电,但液态氯化氢不导电
D.导电性强的溶液里自由移动的离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动的离子数目多【解析】 电离的条件是溶于水或受热熔化,不是通电,一定要分清溶液导电与电离的区别与联系。物质导电的前提是电离,导电时必须要接通直流电源,A错;酸的定义中强调电离出的阳离子全部为H+,B错;HCl溶于水能电离出自由移动的H+与Cl-,故能导电,但液态HCl由分子组成,无离子,不能导电,C正确;溶液的导电性主要由溶液中自由移动离子的浓度决定,即单位体积中自由移动离子的数目决定,D错。
【答案】 C【答案】 C ●活学巧练
2.下列物质中都含有氢元素,其中属于酸的是( )
A. NH3 B. CH4
C. NaHCO3 D. HNO3【答案】 D 【答案】 D 1.(2013·辽宁省实验中学高一期末)下列物质中,属于非电解质的是( )
A.稀盐酸 B.铜丝
C.氯化钠固体 D.蔗糖
【解析】 酸、碱、盐都属于电解质,稀盐酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,氯化钠固体属于电解质,A、C两项不符合题意;铜丝虽然能导电,但铜属于单质,所以铜丝既不是电解质又不是非电解质,B项不符合题意;蔗糖溶于水不能电离出自由移动的离子,蔗糖以分子形式存在,所以蔗糖属于非电解质。
【答案】 D2.(2013·吉安市高一期末)下列物质中,属于电解质的是( )
A.三氧化硫 B.食盐水
C.蔗糖 D.烧碱
【解析】 三氧化硫溶于水和水反应(SO3+H2O===H2SO4)生成硫酸,H2SO4是电解质,而SO3属于非电解质,蔗糖也属于非电解质,A、C项不符合题意;食盐水属于混合物,不是电解质,也不是非电解质。
【答案】 D3.(2013·嘉积中学高一期末)
下列叙述正确的是( )
A.固态氯化钾不导电,所以氯化钾不是电解质
B.石墨能导电,所以石墨是电解质
C.硫酸溶液能导电,所以硫酸是电解质
D.CO2溶于水能导电,所以CO2是电解质【解析】 固态KCl中没有自由移动的离子,所以固态KCl不能导电,但KCl固体溶于水能电离出自由移动的离子,能导电,所以KCl属于电解质,A项错误;石墨是单质不是电解质也不是非电解质,B项错误;CO2溶于水和水反应生成的碳酸能电离出自由移动的离子,碳酸能导电,所以CO2属于非电解质,而不是电解质,D项错误。
【答案】 C4.(2013·华山中学高一期末)关于酸、碱、盐、氧化物、电解质的下列说法正确的是( )
A.氧化物都属于非电解质
B.电解质都是易溶解于水的物质
C.酸、碱、盐都属于电解质
D.酸、碱、盐在水溶液里都完全电离为离子【解析】 氧化物如:Na2O、CaO等在熔化状态下能电离出自由移动的离子,所以Na2O和CaO属于电解质,A项错误;CaCO3、BaSO4是电解质,但二者都难溶于水,B项错误;有的弱酸、弱碱在水溶液中只有一小部分发生电离,D项错误。
【答案】 C5.(2013·威武市六中高一检测)
结合SO2的特点,分析以下对SO2的物质分类及其性质的预测中,不正确的是( )
①碱性氧化物 可与烧碱反应生成盐和水
②非电解质 熔融状态不导电
③电解质 水溶液能导电
④酸性氧化物 可与水反应生成酸
A.①② B.③④
C.①③ D.②④【解析】 SO2是酸性氧化物,①不正确;SO2溶于水和水反应生成H2SO3,H2SO3能电离出自由移动的离子,能导电,H2SO3是电解质,而SO2是非电解质,③正确。
【答案】 C6.(2013·南郑中学高一期末)下列物质:①Na ②Na2O
③NH3 ④HCl ⑤Ba(OH)2 ⑥NaCl ⑦蔗糖
⑧NaCl溶液。(填序号)
(1)属于电解质的是________。
(2)属于非电解质的是________。
(3)能导电的是________。
【答案】 (1)②④⑤⑥ (2)③⑦ (3)①⑧电离学说的诞生
1884年,年仅25岁的瑞典化学家阿伦纽斯(1859-1927)在前人成果的基础上,通过进行溶液导电性研究提出了电离学说,用崭新的思想揭示了电解质溶液的本质。
论文公开发表后,遭到了英、德、法、俄等许多国家化学家的猛烈攻击,其中包括因发现元素周期律而享誉全球的俄国化学家门捷列夫,以研究溶液理论而著称于世的英国化学家阿姆斯特朗,以研究溶液电泳现象受到人们尊敬的德国化学家魏德曼,等等。他们认为,电离学说违背了戴维和法拉第所建立的经典的电化学理论,因而是“奇谈怪论”。门捷列夫曾预言说:“这个假说随着时间的转移将如燃素论所早已占有的那种地位而必然失败”。
年轻的阿伦纽斯在权威们的攻击面前没有表现出怯懦、动摇和丧失信心。为了寻求知音的支持,他在那次论文答辩后的第二天,就把论文分别寄给了另外几位著名的化学家奥斯特瓦尔德、范特霍夫、克劳胥斯和梅耶尔等,征求他们的意见。与门捷列夫等人的态度相反,这些化学家都给予了积极的肯定。尤其是奥斯特瓦尔德,不远千里亲自找阿伦纽斯,同他一起讨论。范特霍夫称赞他的学说是“物理化学史上的一次革命”。支持派与保守派之间展开了激烈的斗争。电离学说赢得了越来越多的科学家的支持,电离学说终于用大量的无可辩驳的科学事实,征服了一个个艰难险阻,取得最后胜利。
1903年,阿伦纽斯荣获英国皇家学会的戴维勋章。同年他又成为世界上第三个诺贝尔化学奖获得者。课件75张PPT。成才之路·化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 化学物质及其变化第二章1.1.1 集合的概念第二节 离子反应第二章第2课时
离子反应及其发生的条件 第二章新情境·激趣入题方法警示探究 新知识·预习探究新思维·名师讲堂新提升·达标作业新视点·专家博客新考题·随堂自测 《三国演义》中有这样一个故事:诸葛亮第四次释放孟获后,孟获逃至秃龙洞,秃龙洞的毒泉中有一个“哑泉”,“人若饮之,则不能言,不过旬日必死”。不久,蜀军先锋王平率数百军士前来探路,由于天气炎热,人马均争先恐后误喝哑泉水。果然回宫后大难临头——军士们个个说不出话来,生命危在旦夕,诸葛亮也毫无办法。此时,幸巧遇见一老叟,经指点,蜀军众将士及时饮用万安溪安乐泉水,终于逐渐转危为安,渡过难关。经当代化学工作者实地分析研究,发现哑泉泉水中含有较多的硫酸铜,人喝了含有铜盐的水就会中毒,引起说话不清、呕吐腹泻,最后虚脱、痉挛而死。那么喝了万安溪安乐泉水又为何转危为安呢?原来该泉水中含有较多的碱(一般味苦),在人体误食CuSO4后又大量饮此泉水,其中碱先中和了胃酸,然后多余的碱又会在胃肠中与CuSO4发生离子反应Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓。致使原来会使人体吸收的可溶性铜盐变成不溶性的Cu(OH)2沉淀而不再会被吸收,因此具有解毒作用。●学习目标
1.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件。
2.会书写离子方程式并能进行正误判断。
3.理解离子反应方程式的意义。
4.掌握一些常见离子能否共存的判断方法。●新知预习
1.离子反应:电解质在溶液中的反应实质是________之间的反应。
2.离子反应方程式
(1)定义:用实际参加反应的________来表示反应的式子。
(2)书写步骤:以Na2SO4溶液和BaCl2溶液混合为例。
①写:正确书写反应的化学方程式:
________________________________________________。离子 离子符号 Na2SO4+BaCl2===2NaCl+BaSO4↓ ②拆:把_____________________的物质写成离子形式,把__________的物质或_______的物质和__________________仍用化学式表示。上述化学方程式可改写为:_________________________________________________。
③删:删去方程式两边__________________的离子:_____________________________。
④查:检查方程式两边__________________________和____________是否守恒。易溶于水且易电离 难溶于水 难电离 气体、单质、氧化物 不参加反应 各元素的原子个数 电荷总数 (3)意义:离子方程式既可以表示______________________,也可以表示________________的离子反应。
3.离子反应发生的条件
酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质是两种电解质在溶液中___________、___________、或___________。某一个具体的化学反应 同一类型 生成沉淀 放出气体 生成水 ●自主探究
1.离子反应在混合物分离、物质提纯和鉴定,以及消除水中污染物等方面有重要意义,请举出几个具体实例,并与同学交流。2.根据复分解反应发生的条件,分析离子反应的结果是什么?
提示:复分解反应发生的条件是:生成沉淀;生成气体;生成H2O。因此离子反应发生后导致溶液中某些离子浓度明显减少。●思维导图离子反应与离子方程式●细品教材
1.离子反应
(1)定义:电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应称为离子反应。
温馨提示:电解质是离子反应的基础,有离子参加或生成的反应叫做离子反应。(2)实验探究:离子反应的实质(3)离子反应发生的条件:
酸、碱、盐等电解质在水溶液中发生的复分解反应,实质上就是两种电解质在溶液中交换离子的反应,这类离子反应发生的条件是:
①生成难溶性物质,如BaSO4、AgCl、CaCO3等沉淀。
②生成挥发性物质,如CO2、SO2、H2S等气体。
③生成难电离的物质,如H2O等。
另外,在溶液中进行的置换反应也属于离子反应。
只要具备上述条件中的一个,离子反应即可发生。常见酸碱盐的溶解性口诀
钾钠铵硝四盐溶,钾钠铵钡四碱溶;
硫酸铅钡难溶解,钙盐银盐仅微溶;
碳酸正盐溶者少,镁盐却微溶水中;
盐酸盐中多数溶,银盐不溶铅微溶。2.离子共存的判断——“一个原则,三种类型”
(1)一个基本原则
离子共存的判断实际是看离子之间能否反应,若反应,则不共存;若不反应,则能共存。
(2)三种不能大量共存的类型
①生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存,如:连线的两离子间能形成沉淀。3.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式。
(2)书写步骤“四字诀”
①写——根据客观事实,写出正确的化学方程式。
②拆——把易溶于水且易电离的物质写成离子形式,难溶于水的物质或难电离的物质以及气体、单质、氧化物仍用化学式表示。③删——对化学方程式两边都有的相同离子,把其中不参加反应的离子,应“按数”删掉。
④查——检查写出的离子方程式是否符合前三项的要求,并检查是否符合质量守恒、电荷守恒。温馨提示:离子方程式书写要点记忆口诀
书写离子方程式,记住步骤共有四;
物质易溶易电离,离子形式来表示;
气体、难溶、难电离,表示则以化学式;
微溶反应是离子,生成却写化学式;
写完左右查守恒,原子、电荷要看清。温馨提示:(1)应该改写成离子形式的物质:
易溶于水且易电离的物质,常见的物质有
①强酸:HCl、H2SO4、HNO3等。
②强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等。
③可溶性盐:NaCl、K2SO4、NaNO3等。
(2)不能拆成离子,仍用化学式表示的物质。
①难溶的物质:Cu(OH)2、BaSO4、AgCl等。
②难电离的物质:弱酸(如H2CO3)、弱碱(如NH3·H2O)和水。③气体:CO2、SO2等。
④单质:H2、Na等。
⑤氧化物:Na2O、Fe2O3等。
(3)Ca(OH)2是微溶物,作为反应物时,若为澄清溶液,写成离子;若为悬浊液,写成化学式。作为生成物时,一般写成化学式。●典例剖析
(2013·嘉积中学高一检测)下列两种物质的溶液混合后不能发生离子反应的是( )
A.HNO3和Na2CO3 B.NaCl和AgNO3
C.K2SO4和BaCl2 D.HNO3和BaCl2
【解析】 离子反应的发生是生成沉淀、气体、难电离的物质三种情况中至少一种情况时才能进行。A项生成CO2气体,B项生成AgCl沉淀,C项生成BaSO4沉淀。
【答案】 D【解析】 某个离子方程式书写是否正确应遵循客观事实。A项反应不能发生,因为Cu的金属活动性弱,不能置换出氢气;B项忽视了所有阴、阳离子均参加了反应;C项反应生成的H2CO3不稳定,分解成CO2和H2O;D项正确。
【答案】 D【答案】 C 【答案】 D 【答案】 A 【解析】 A项中Cu2+有颜色,不符合无色透明,A项错误;C项中的H+不能在碱性溶液中大量共存,C项错误;D项中Al3+不能在强碱性溶液中大量共存,D项错误。
【答案】 B●思维导图离子反应的应用 ●典例剖析
(2014·试题调研)下列各组溶液不加任何试剂就能鉴别的是( )
A.盐酸、NaOH、酚酞
B.NaOH、Ba(OH)2、H2SO4
C.H2SO4、Na2CO3、NaOH
D.CuSO4、H2SO4、HCl【解析】 A选项两两混合后显红色的是NaOH和酚酞,则另外一种是盐酸。把盐酸加入到呈红色的溶液中,溶液变成无色,再取另两种的一种加入到无色溶液中;若变红,则取的溶液是NaOH;若没有变化,则取的溶液是酚酞。B组只能鉴别出NaOH,而Ba(OH)2和H2SO4无法鉴别,虽然NaOH和H2SO4反应,但没有现象;C组可以是先两两混合,有气泡生成的是H2SO4和Na2CO3,鉴别出NaOH,把H2SO4和Na2CO3中的一种逐滴加入另一种中,若加入便有气泡产生,则加入的是Na2CO3,另一种是H2SO4;若加入没有气泡,加入一定程度开始产生气泡,则加入的物质是H2SO4,另一种是Na2CO3。D组通过颜色可以鉴别出CuSO4,余下两种无法鉴别。
【答案】 AC【小结】 该类题目的主要特点:(1)依据常见离子的特征性质及其实验现象,判断离子的存在与否。在分析判断过程中,一要注意题目所给的限制条件和推断范围;二要注意当得出肯定存在的结论后,要根据离子能否共存而推断出不可能存在的离子。(2)在某一指定溶液中依次加入多种试剂后,因发生化学反应而使离子相互转化,因此许多题目要求对最后所得的溶液中含有的离子进行确定。此外,还要特别注意问题的隐含性。 某地甲、乙两厂排放污水,污水中含有下列8种离子中的4种:Ag+、Ba2+、Fe3+、Na+、Cl-、SO、OH-、NO(两厂所排污水不含相同离子)。两厂单独排放都会造成严重的水污染(其中甲厂的污水是碱性的),如将两厂的污水按一定比例混合,沉淀后的污水变成无色澄清的几乎只含硝酸钠的溶液而排放,污染程度会大大降低。关于两厂所排污水中所含的4种离子,你认为应该是:
甲厂__________________________________;
乙厂___________________________________。●活学巧练
4.(2014·试题调研)下列四组无色溶液,不用任何试剂就能鉴别出来的是( )
A.石灰水、盐酸、Na2CO3
B.盐酸、NaCl、AgNO3
C.食盐水、稀H2SO4、BaCl2
D.Na2CO3、Na2SO4、BaCl2【解析】 A组两两混合没有现象的是石灰水和盐酸,则另一种是Na2CO3;若混合有沉淀的是石灰水和Na2CO3,则另一种是盐酸;若混合有气泡的是盐酸和碳酸钠,则另一种是石灰水。B组只能鉴别出AgNO3,而盐酸和NaCl无法鉴别。C组只能鉴别出食盐水。D组只能鉴别出BaCl2。
【答案】 A(1)原溶液中一定含有的离子是______________,一定不含有的离子是________________,不能确定是否含有的离子是________________。
(2)②中反应的离子方程式为_______________________。【答案】 C 【解析】 在金属活动顺序表中,Cu排在H后面,不能和酸反应生成H2,A项违背客观事实,A项错误;C项电荷不守恒,C项错误;D项中石灰乳是Ca(OH)2的悬浊液,不应拆写成OH-。Ca(OH)2的稀溶液,如澄清石灰水在做反应物时可以拆写成OH-的形式,D项错误。
【答案】 B【答案】 B 【解析】 选用的这种试剂分别加入要鉴别的四种溶液中,应出现明显不同的实验现象。Na2CO3溶液加入Ba(OH)2溶液生成白色BaCO3沉淀,(NH4)2SO4溶液中加入Ba(OH)2溶液既生成白色BaSO4沉淀,又生成刺激性气体NH3,NH4Cl溶液中加入Ba(OH)2只生成刺激性气体NH3,KNO3溶液中加入Ba(OH)2溶液时无明显现象,C项符合题意。
【答案】 C5.用一种试剂除去下列物质中的杂质(括号内物质为杂质,所用试剂均为适量),写出所加的试剂及有关反应的离子方程式。
(1)FeSO4溶液(CuSO4):试剂______________________,离子方程式_______;
(2)Cu(Mg):试剂________________________________,离子方程式______________________________;
(3)CO(CO2):试剂________________________,离子方程式___________________________________。胃酸失衡怎么办
胃是人体消化系统中的关键部位,它容纳了我们吃下的一切食物,肩负着重要的消化任务。胃通过两种途径来完成对食物的消化任务:一是利用胃黏膜分泌出的胃液(其中含有胃蛋白酶)将食物消化,使蛋白质降解为易于吸收的物质;二是利用胃液中的胃酸(相当于0.2%~0.4%的盐酸),杀死食物里的细菌,确保胃和肠道的安全,同时增加胃蛋白酶的活性,帮助消化。可见胃酸对于人体来说是十分重要的。但是人体中胃酸的量不能过多或过少,它必须控制在一定的浓度范围内(即0.2%~0.4%)。否则,当胃酸过多时就会出现“咯酸水”、“烧心”、“胃部隐隐作痛”等症状,严重的会降低食欲,消化不良,进而引发胃溃疡等多种形式的胃病。胃酸过少时,会使消化作用减退,从而导致营养不良或恶性贫血。当胃酸过多时能否吃一些氢氧化钠进行中和呢?不能!因为氢氧化钠具有强烈的腐蚀作用,服用时会严重损伤消化道,造成不良后果。医生通常是用“小苏打片”、“胃舒平”等药物进行治疗。小苏打片的成分是碳酸氢钠,胃舒平中则含有氢氧化铝,它们都能跟胃液中的酸发生离子反应,从而中和过多的胃酸。当胃酸过少时,医生通常可给病人服用适量的酵母片促进胃液的分泌,增进食欲;也可服用适量的稀盐酸(0.3%左右),调节胃液的pH到正常范围(0.9~1.5),恢复胃的正常消化功能。课件73张PPT。成才之路·化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 化学物质及其变化第二章1.1.1 集合的概念第三节 氧化还原反应第二章第1课时 氧化还原反应第二章新情境·激趣入题方法警示探究 新知识·预习探究新思维·名师讲堂新提升·达标作业新视点·专家博客新考题·随堂自测 环顾人们所生活的环境,大致整个地球中生命的维系,小至日常生活中枝枝节节,都可以看到氧化还原反应的痕迹,它是一类重要的化学反应,在工农业生产、科学技术和日常生活中,都有广泛的应用,当然氧化还原反应也会带来危害。要用化学知识使生活更加环保、使身体更加健康,让我们一起走进教材第三节氧化还原反应,了解掌握更多的化学知识吧!●学习目标
1.了解氧化反应、还原反应的概念。
2.从化合价升降、电子的得失或电子对偏移角度理解氧化还原反应。
3.培养由现象到本质的科学探究意识。得到氧 失去氧 升高 降低 有元素化合价升降 失去电子或电子对偏离 得到电子或电子对偏向 ②从电子转移的角度判断:
氧化还原反应是_______________________的化学反应。
2.氧化还原反应的基本概念和实质
(1)基本概念和实质
①基本概念。有电子转移(得失或偏移) 得到 偏向 失去 偏离 氧化 还原 降低 氧化 还原 还原 升高 还原 氧化 氧化 ●自主探究
1.如何理解氧化还原反应的概念?
提示:(1)概念、特征、本质(2)关系、性质2.请列举几个氧化反应和还原反应的实例,讨论并交流这类化学反应的分类标准。3.氧化反应和还原反应为什么一定是同时发生的?
提示:在氧化反应和还原反应中,一种物质得氧必有另一种物质失氧,而且它们共同存在于一个反应中,所以氧化反应中有还原反应,还原反应中也有氧化反应,只是从不同角度来称呼。故它们是同时发生的,并不是分别独立进行的。●思维导图氧化还原反应的概念及其本质 ●细品教材
1.从得氧、失氧的角度分析氧化还原反应2.从化合价变化的角度分析氧化还原反应
从得氧、失氧角度分析氧化还原反应是一个比较初级的阶段,所有的氧化还原反应都伴随着化合价的升降。3.从电子转移角度分析氧化还原反应
化合价的升降与电子转移关系密切,电子转移也是判断氧化还原反应的标准。
(1)氯化钠的形成(2)氯化氢的形成
H原子最外层有1个电子,可获得1个电子而形成2个电子的稳定结构,Cl原子最外层有7个电子,可获得1个电子而形成8个电子的稳定结构。由于两种元素的原子获得电子的能力相差不大,所以两者发生反应时,双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对,使双方最外电子层都达到稳定结构,由于Cl原子得电子能力更强一些,因此电子对偏向Cl原子而偏离H原子,Cl原子显负价,H元素显正价,形成过程为:(3)电子得失(偏移)与氧化还原反应的关系
温馨提示:氧化反应或还原反应能否单独发生?
不能。二者同时发生,不可分割,统一在同一个化学反应中。4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系(3)置换反应一定是氧化还原反应,如:
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑。
(4)复分解反应都不是氧化还原反应,如:
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl。●典例剖析
(2014·试题调研)下列叙述正确的是( )
A.在氧化还原反应中,肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原
B.没有单质参加的反应一定不是氧化还原反应
C.置换反应一定是氧化还原反应
D.较难失去电子的原子,容易得到电子【解析】 本题容易误选A、D。错选的原因是不理解氧化还原反应的概念。氧化还原反应有时可以发生在同种物质的同种元素之间,这种反应叫做歧化反应,也可以发生在不同物质的同种元素之间,这种反应叫归中反应,所以A不正确;化合物之间也可以发生氧化还原反应,所以B的叙述是错误的;置换反应一定是氧化还原反应,C的叙述是正确的;难失去电子的原子可能得到电子也难,如稀有气体,因此D不正确。
【答案】 C(1)其中属于化合反应的有________,属于置换反应的有________。
(2)在化学反应前后元素的化合价没有变化的是________。
(3)上述反应中,既是分解反应,又是氧化还原反应的是________。
(4)上述反应中,既是溶液中的离子反应,又是氧化还原反应的是________。(5)根据你的理解,氧化还原反应的实质是( )
A.分子中的原子重新组合
B.氧元素的得失
C.电子的得失或共用电子对的偏移
D.化合价的改变【解析】 化学反应的基本类型中,复分解反应不是氧化还原反应;置换反应一定是氧化还原反应;化合反应和分解反应若元素化合价有变化则是氧化还原反应,若无变化则不是氧化还原反应。离子反应是否属于氧化还原反应也要根据元素的化合价在反应前后是否变化来判断。
【答案】 (1)①④⑩ ⑤⑦ (2)②⑩ (3)⑧ (4)③⑨ (5)C●活学巧练
1.(2013·广雅中学高一期末)下列反应都有难溶物生成,其中属于氧化还原反应的是( )
A.Na2SO4+BaCl2===2NaCl+BaSO4↓
B.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
C.FeCl3+3KOH===Fe(OH)3↓+3KCl
D.CuCl2+2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaCl【解析】 判断一个反应是否属于氧化还原反应,关键是看此反应中元素的化合价在反应前后是否发生改变,化合价变化的反应就是氧化还原反应。正确标出各元素的化合价是解题的关键。B项中有单质参与反应,反应物中有单质O2,生成的是化合物,O元素化合价肯定发生变化,B项中的反应肯定是氧化还原反应。
【答案】 B2.下列有关氧化还原反应的叙述中,正确的是( )
A.一定有电子的转移
B.氧化反应一定先于还原反应发生
C.氧化剂发生氧化反应
D.其本质是元素化合价发生变化
【解析】 氧化还原反应的本质是电子的转移,特征是元素化合价发生变化,A正确,D错误;氧化反应与还原反应同时发生,反应中氧化剂得电子发生还原反应,B、C错误。
【答案】 A●思维导图氧化还原反应中电子转移的两种表示方法 (2)注意事项:
①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素;
②必须注明“得”、“失”;
③氧化剂和还原剂得、失电子要守恒。2.单线桥法
表示反应前后不同元素原子间电子转移情况。
(1)基本步骤——“三步曲”。(2)注意事项:
①箭头标明电子转移的实际情况,箭头的方向从还原剂中失去电子的元素原子指向氧化剂中得到电子的元素原子;
②只标明电子转移的数目,不需注明“得”、“失”。(3)双线桥法“线桥”从反应物到产物,单线桥法“线桥”只连反应物。
(4)双线桥法“线桥”上以“a×be-”形式表示电子的转移,a表示得或失电子的原子个数,b表示每个原子得到或失去电子的数目,当a=1或b=1时,将“1”省略。●典例剖析
(2014·试题调研)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )【解析】 A项元素的电子得失标反;B项也是元素的电子得失标反;D项电子转移方向弄反,即箭头指出标反。
【答案】 C 已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下:
3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)用双线桥法表示电子得失的方向和数目:
___________________________________________。
(2)用单线桥法表示电子得失的方向和数目:
____________________________________。
(3)若3 mol Cu参加反应,则该过程转移的电子是________mol。【解析】 (1)该反应中Cu的化合价变化是0→+2价,1 mol Cu失去2 mol电子;HNO3中氮元素部分由+5价→+2价,生成1 mol NO,转移3 mol电子。(2)结合(1)的分析及单线桥法的注意事项即可写出。(3)1 mol Cu失去2 mol电子,故3 mol Cu失去6 mol电子。【解析】 A中得失电子标反了;B中得到4×e-,失去2×2e-;C中箭头方向反了。
【答案】 D4.(2014·经典习题选萃)化学反应KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O(提示:KCl中氯原子来自于HCl)。
(1)用双线桥法表示电子转移的方向和数目:
________________________________________________________________________。
(2)氧化剂是________,还原剂是________,氧化剂和还原剂的分子个数之比是________。一、选择题
1.(2013·长沙市七中高一检测)氧化还原反应的实质是( )
A.元素化合价发生变化
B.反应中有氧原子的得失
C.反应中有电子得失或电子对的偏移
D.反应后生成新物质
【答案】 C2.(2014·嘉峪关市一中高一期末)下列有关四种基本反应类型与氧化还原反应关系的说法中正确的是( )
A.化合反应一定是氧化还原反应
B.分解反应一定不是氧化还原反应
C.置换反应一定是氧化还原反应
D.复分解反应不一定是氧化还原反应【答案】 C 3.(2013·汇文中学高一期末统考)下列反应中,属于氧化还原反应的是( )
A.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
B.HCl+NaOH===NaCl+H2O
C.Ba(OH)2+CuSO4===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
D.CuCl2+Fe===FeCl2+Cu
【答案】 D【答案】 A 5.(2013·惠阳中学高一期末)下列电子转移的表示方法中正确的是( )【解析】 A项中Fe元素被还原,C元素被氧化;B项中应标出“得到”或“失去”电子,而不能用“+”或“-”;C项中得失电子数目标错,2个Fe原子参与反应,应标2×3e-,3个C原子参与反应,应标3×2e-。
【答案】 D6.(2013·嘉积中学高一检测)已知铜能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下
3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)用双线桥法分析上述反应的电子转移情况(只需标出电子得失的方向和数目)_________________________________
(2)上述反应中氧化剂是________,氧化产物是________。
(3)上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(4)若反应中转移了0.6 mol电子,产生的气体在标准状况下的体积是________。砖瓦为什么会呈现不同的颜色?
当你看到楼房有的是用红砖砌成的,有的则是青砖砌成的,可曾想过为什么同样的砖坯有的能烧成红砖?有的能烧成青砖呢?
说来也简单,这是我们学习的氧化还原反应起了重要作用。烧制砖瓦的黏土中含有二价铁盐,黏土作成砖坯,送到窑内大火烘烧,然后熄灭,自然冷却。此时窑内空气流畅,氧气充足,二价铁盐被氧化成三氧化二铁(Fe2O3),由于三氧化二铁是红色,所以得到的就是红砖瓦。青砖瓦是怎样烧制的呢?实际上,青砖瓦的生产只是比红砖瓦的生产多了一道工序。待砖坯烧透后,从窑顶向下不断淋水,当水遇到红热砖瓦变成水蒸气,碳与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳。这些还原性气体能把砖瓦中红色的氧化铁还原成黑色氧化亚铁或四氧化三铁。同时,没有燃烧的黑色碳颗粒也渗入砖瓦黏土颗粒间隔之中,结果烧出来的砖瓦就呈青灰色。课件61张PPT。成才之路·化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 化学物质及其变化第二章1.1.1 集合的概念第三节 氧化还原反应第二章第2课时 氧化剂和还原剂第二章新情境·激趣入题方法警示探究 新知识·预习探究新思维·名师讲堂新提升·达标作业新视点·专家博客新考题·随堂自测 嫦娥一号探测卫星在西昌卫星发射中心由“长征三号”运载火箭发射升空,中国成为世界第五个发射月球探测器的国家、地区。火箭巨大的推动力是靠反应:C2H8N2+2N2O4===2CO2↑+3N2↑+4H2O产生的能量来提供。你知道反应过程中偏二甲肼(C2H8N2)和N2O4分别起了什么作用吗?有一定的防癌效果的维生素C又名抗坏血酸,在空气中,特别是在日光下易被氧化。维生素C易溶于水且不耐热,故食物在烹饪过程中维生素C易被破坏。食物变质的重要原因是食物被氧化。使用抗氧化剂能阻止或延缓食物被氧化,以延长保质期。维生素C是对人体无害的抗氧化剂,故在各种饮料、罐头等制作中广泛应用。根据以上叙述,你知道维生素C具有什么性质吗?那就是还原性,那么什么是物质的还原性?哪些物质具有较强的还原性?与之相反,什么是物质的氧化性?哪些物质具有较强的氧化性?●学习目标
1.认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。
2.了解常见的氧化剂、还原剂。
3.了解氧化还原反应的应用。●新知预习
1.氧化剂是________电子(或电子对________)的物质,在反应中该物质所含元素的化合价________。氧化剂具有________性,反应时本身被还原。
2.还原剂是失去电子(或电子对__________)的物质,在反应中该物质所含元素的化合价升高。还原剂具有________性,反应时本身被________。得到 偏向 降低 氧化 偏离 还原 氧化 ●自主探究
1.几种不同的物质被氧化或被还原时是否有先后顺序?
提示:关键分析有关反应的化学方程式,从最终得到的物质来分析,一种氧化剂总是优先氧化还原性更强的微粒,一种还原剂总是优先还原氧化性更强的微粒。把Cl2通入含有Br-、I-的溶液中,会发生反应:Cl2+2I-===2Cl-+I2,Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,根据溶液的颜色变化可以判断出物质被氧化或被还原的先后顺序。2.某物质在氧化还原反应中作氧化产物,则必然有另一物质作还原产物,反之亦然,该观点正确吗?
提示:不正确。在氧化还原反应中有氧化产物,必然有还原产物,但两者可为不同物质,也可能为同一物质。如SO2+2H2S===3S↓+2H2O,在该反应中S既作氧化产物,又作还原产物。●思维导图氧化剂和还原剂 2.常见的氧化剂和还原剂3.氧化性和还原性
(1)氧化性:即得电子能力。在氧化还原反应中,氧化剂具有氧化性,得电子后,化合价降低,被还原。
(2)还原性:即失电子能力。在氧化还原反应中,还原剂具有还原性,失电子后,化合价升高,被氧化。
4.氧化还原反应相关概念之间的关系(2)根据元素的活动性顺序比较温馨提示:物质氧化性、还原性强弱比较的“一个根本”和“一个无关”
“一个根本”:得失电子的难易程度;
“一个无关”:与得失电子数目的多少无关。
例证:Na在反应中易失去1个电子,而Al在反应中易失去3个电子,但钠比铝的还原性强。
今后,我们还会学习更多的比较氧化性或还原性的方法。其根本依据是看得失电子的难易,得电子能力强,越易得电子,氧化性越强,否则失电子能力强,越易失电子,还原性越强。6.氧化还原反应的应用
氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中有着广泛的应用:
(1)冶炼金属:我们所需要的各种各样的金属,都是通过氧化还原反应从矿石中提炼得到的。
(2)许多重要化工产品的制造,如合成氨、合成盐酸、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食盐水电解制烧碱等,主要反应也都是氧化还原反应。(3)在农业生产中,植物的光合作用、呼吸作用都是复杂的氧化还原反应。施入土壤的肥料的变化,晒田和灌田等也是为了控制土壤里的氧化还原反应的进行。
(4)我们通常用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应。
(5)煤、石油、天然气等燃料的燃烧,火箭升空需要的能量,也是利用了氧化还原反应。●典例剖析
(2014·试题调研)实验室利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O,下列关于该反应的说法正确的是( )
A.NaNO2发生氧化反应
B.NH4Cl中的氮元素被还原
C.N2既是氧化产物,又是还原产物
D.每生成1 mol N2时转移电子的物质的量为6 mol【解析】 由反应前后元素的化合价变化知,NaNO2为氧化剂,发生还原反应,NH4Cl为还原剂,发生氧化反应,N2既是氧化产物,又是还原产物,每生成1 mol N2时转移电子的物质的量为3 mol。
【答案】 C【点拨】 解答有关氧化还原反应概念类试题时一定要先正确分析反应前后各元素的价态变化,从而正确判断还原剂、氧化剂、氧化产物和还原产物,再根据氧化还原反应规律推出相应结论。如本题根据反应前后N元素的价态变化,可判断氧化剂和还原剂,需注意氧化剂被还原,还原剂被氧化。选项D中计算转移电子的物质的量时,计算出氧化剂得到电子或还原剂失去电子的物质的量即可,不是二者之和。 已知:2NaA+B2===2NaB+A2、2NaA+C2===2NaC+A2、2NaB+C2===2NaC+B2、2NaC+D2===2NaD+C2,则氧化性由强到弱的顺序是( )
A.A2、B2、C2、D2
B.B2、A2、C2、D2
C.C2、B2、A2、D2
D.D2、C2、B2、A2【解析】 氧化还原反应中,氧化剂和氧化产物都有氧化性,并且氧化剂的氧化性强于氧化产物;还原剂和还原产物都有还原性,并且还原剂的还原性强于还原产物。
本题是利用氧化还原反应方程式来判断物质氧化性强弱的。利用在同一个氧化还原反应中“氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性”的规律可以分别得出下列结论:【答案】 D ●活学巧练
1.(2013·广雅中学高一期末)在6KOH+3Cl2===KClO3+5KCl+3H2O的反应中,下列说法中不正确的是( )
A.KCl是还原产物,KClO3是氧化产物
B.KOH是氧化剂,Cl2是还原剂
C.Cl2既是氧化剂,又是还原剂
D.被氧化的氯原子与被还原的氯原子数之比为1?5【答案】 B 【解析】 分析四个反应找出每个反应中的还原剂和还原产物,然后利用还原剂的还原性强于还原产物的还原性的规律进行比较得出正确答案。由①知还原性H2S>I-,由②知还原性H2S>H2SO3,由③知还原性I->Br-,由④知还原性H2SO3>I-。经比较得还原性强弱顺序为:H2S>H2SO3>I->Br-,A项正确。
【答案】 A●思维导图有关氧化还原反应的简单计算 ●细品教材
1.计算依据——电子得失守恒
发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。从化合价角度分析,氧化剂降低的化合价总数一定等于还原剂升高的化合价总数。
2.得失电子守恒解题步骤
(1)首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的物质的量;
(2)然后根据电子守恒列出等式,即氧化剂的物质的量×每摩尔氧化剂得电子数=还原剂的物质的量×每摩尔还原剂失电子数。3.常见题型
(1)求氧化剂和还原剂物质的量之比或质量之比。
(2)计算参加反应的氧化剂或还原剂的量。
(3)确定反应前后某一元素价态的变化。
(4)电解过程中电极产物的有关计算。●典例剖析
(2014·经典习题选萃)24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为( )
A.+2价 B.+3价
C.+4价 D.+5价【答案】 B 【点拨】 (1)对于有多种氧化剂(或还原剂)参与的氧化还原反应亦可根据得失电子守恒求算;
(2)对于多步连续氧化还原反应,如果第一步反应的氧化产物(或还原产物)又被还原(或氧化)为原物质时,可直接找出守恒关系,快速求算。【答案】 D 【答案】 B 【答案】 A 【答案】 C 【解析】 H2O中H由+1价降为H2中的0价,被还原,作氧化剂。
【答案】 A3.(2013·福州八中高一期末)对于方程Al2O3+N2+3C===2AlN+3CO,下列说法正确的是( )
A.Al2O3做氧化剂
B.N2是还原剂
C.AlN既是氧化产物又是还原产物
D.若有1 mol CO生成,则反应中有2 mol电子转移【答案】 D 4.(2013·广雅中学高一期末)根据下列化学方程式:2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O、2FeCl2+Cl2===2FeCl3、2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2,判断各物质氧化性由大到小的顺序正确的是( )
A.I2>Cl2>FeCl3>KMnO4
B.KMnO4>Cl2>FeCl3>I2
C.Cl2>I2>FeCl3>KMnO4
D.FeCl3>KMnO4>Cl2>I2【解析】 根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性规律可知,第一个反应中氧化剂(KMnO4)氧化性大于氧化产物(Cl2);第二个反应中氧化剂(Cl2)氧化性大于氧化产物(FeCl3);第三个反应中氧化剂(FeCl3)大于氧化产物(I2)。由以上分析可得氧化性由大到小的顺序是KMnO4>Cl2>FeCl3>I2。
【答案】 B【答案】 B 6.反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中:
(1)KMnO4中锰元素被________。
(2)HCl中氯原子________(填“得到”或“失去”)电子。
(3)若参加反应的HCl是73 g,则被氧化的HCl是________mol。
(4)用单线桥法表示该反应中电子转移情况。
________________________________________________________________________。酒精检测剂
自2009年8月15日开始,我国开展了“禁止酒后驾车”专项治理活动,收到了良好的社会和经济效益。
K2Cr2O7是一种橙红色具有强氧化性的化合物,当它在酸性条件下其中的铬被还原成三价铬时,颜色变为绿色。据此,当交警发现汽车行驶不正常时,就可上前阻拦,并让司机进行酒精检测。司机向填充了吸附有K2Cr2O7的硅胶颗粒的装置吹气,如发现硅胶变色达到一定程度,即可判断司机是酒后驾车。这里酒精(CH3CH2OH)被氧化为醋酸(CH3COOH)。该氧化还原反应的化学方程式为:
2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4===2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O。