(共58张PPT)
第1课时 物质的分类
课前·基础认知
课堂·重难突破
素养·目标定位
随堂训练
素养 目标定位
目 标 素 养
1.认识元素可以组成不同类别的物质,了解元素与物质的关系。
2.根据物质的组成和性质可以对物质进行分类,了解物质的常见类别。
3.能利用分类思想进行学习,了解物质分类的常用方法。
4.能从微观粒子角度对分散系进行分类,并能认识胶体的性质及原理、价值等。
5.通过对酸、碱、盐的性质的学习,了解同类物质具有相似的性质,不同类的物质之间可以互相转化。
知 识 概 览
课前·基础认知
1.根据物质的组成和性质分类。
(1)元素和物质的关系。
①物质都是由 元素 组成的,根据元素组成对物质进行分类是化学研究的基础。
②元素可形成单质和化合物。
单质是由 同种 元素形成的纯净物,有的单质有多种形态,如 金刚石 、 石墨 和 C60 都属于碳单质。像这样,由同一种元素形成的几种性质不同的单质,叫做这种元素的 同素异形体 。 O2 和 O3 是氧元素的 同素异形体 。
化合物是由 不同 的元素形成的纯净物,不同的元素在形成化合物时,可以按照一定的规律,以不同的方式进行组合。
(2)利用树状分类法对物质进行分类。
树状分类法是根据物质的组成对物质进行分类的一种方法,如图:
(3)利用交叉分类法对物质进行分类。
交叉分类法是 从不同的角度 对物质进行分类的一种方法。根据交叉分类法用连线的方式对下列物质进行分类:
(4)氧化物的分类。
氧化物是指由 两 种元素组成,且其中有一种为氧元素的化合物。根据氧化物的组成元素,可以将氧化物分为 金属 氧化物和 非金属 氧化物;根据氧化物能否与酸或碱反应的性质,可以将氧化物分为 碱 性氧化物、 酸 性氧化物等。请填写下表:
微判断1(1)Ca(OH)2既属于碱又属于纯净物。( )
(2)所有非金属氧化物都是酸性氧化物。( )
(3)混合物肯定由两种以上元素组成。( )
(4)含有氧元素的化合物都是氧化物。( )
√
×
×
×
2.分散系及其分类。
(1)分散系及其分类。
①分散系。
举例:如溶液中,
②分散系的分类。
(2)胶体。
①分类。
②胶体的制备和性质。填写下表:
实验结论及解释:
在沸水中滴加氯化铁饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,制得 Fe(OH)3胶体 。
光线通过胶体时,由于胶体粒子对光线的散射而形成了一条光亮的“通路”,这个现象叫做 丁达尔效应 。
微判断2(1)溶液、胶体和悬浊液的本质区别是分散质粒子的直径大小。( )
(2)云、雾的分散质是小液滴,故它们都是液溶胶。( )
(3)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。( )
(4)直径为1~100 nm的粒子称为胶体。( )
√
×
×
×
课堂·重难突破
重难归纳
1.对分类的理解及认识。
分类是根据研究对象的共同点和差异点,将它们区分为不同种类和层次的科学方法。科学的分类能够反映事物的本质特征,有利于人们分门别类地进行深入研究。
分类都是有一定的标准的,根据不同的标准,对物质进行分类可以得到不同的结果。
一 分类法及物质的分类
常见的物质分类标准:
①根据物质的组成(纯净物和混合物);
②根据物质的导电性(导体、半导体和绝缘体);
③根据物质在水中的溶解性(易溶、可溶、微溶、难溶);
④根据物质的存在状态(气体、液体、固体等)。
2.常用的两种分类方法。
(1)树状分类法:对不同物质按照一定标准进行分类,并对分类结果再分类,形成具有一定从属关系的一种分类方法。所得物质类别间存在从属关系,如盐属于化合物,而化合物又属于纯净物等。
(2)交叉分类法:按照不同的标准,从不同的角度对同一物质进行分类的一种分类方法。所得类别之间存在交叉关系,如Na2SO4、K2SO4分别属于钠盐、钾盐,但它们又都属于硫酸盐。
Ⅰ.在某食品的包装袋内有一个上面写着“生石灰干燥剂”的小纸袋,内装白色颗粒状固体A,裸露在空气中过一段时间后纸袋内的白色颗粒黏在一起,成为块状固体B。
Ⅱ.《天工开物》中的《燔石》篇载有:“百里内外,土中必生可燔石……掘取受燔……火力到后,烧酥石性,置于风中,久自吹化成粉。急用者以水沃之,亦自解散……用以砌墙石,则筛去石块,水调粘合。”
(1)上述两段文字中都涉及的钙的化合物有 、
、 (写化学式),它们所属的物质类别分别是 、 、 。
(2)其中的氧化物根据性质分类应属于 氧化物。
(3)其中的氧化物固体是常见的干燥剂,用化学方程式表示其干燥原理: 。
(4)取少量块状固体B置入盛有水(足量)的试管,振荡、静置、过滤,得到少量白色固体。该白色固体可能是 ,请用交叉分类法给该物质分类(列举三种): 。
提示:(1)CaO Ca(OH)2 CaCO3 氧化物 碱 盐
(2)碱性
(3)CaO+H2O══Ca(OH)2
(4)CaCO3 钙盐、碳酸盐、含氧酸盐(合理即可)
3.两类氧化物的比较。
特别提醒 氧化物中的“不一定”:
(1)酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如高锰酸对应的酸性氧化物为Mn2O7。
(2)酸性氧化物不一定能与水化合生成酸,如SiO2难溶于水,也不与水反应。
(3)碱性氧化物不一定能与水化合生成碱,如CuO、Fe2O3难溶于水,也不与水反应。
典例剖析
纯净物根据其组成和性质可进行如下分类。
(1)如图所示的分类方法属于 (填字母)。
A.交叉分类法 B.树状分类法
(2)以H、O、S、N、Na、Ca六种元素中任意两种或三种元素组成合适的常见物质,分别将其中一种常见物质的化学式填在下表相应类别中:
(3)从上表中选出一种酸和一种氧化物,写出其反应的化学方程式: 。
物质类别 酸 碱 盐 碱性氧化物 酸性氧化物
化学式
答案:(1)B
(2)H2SO4 NaOH NaNO3 Na2O SO3(合理即可)
(3)Na2O+H2SO4══Na2SO4+H2O(合理即可)
解析:(1)图中是对同类物质按照某种属性进行分类的分类法,属于树状分类法。
(2)题干中的六种元素可以形成H2SO4、HNO3、H2S等酸;可以形成NaOH、Ca(OH)2等碱;可以形成Ca(NO3)2、NaNO3、Na2SO4、CaSO4、NH4NO3等盐;可以形成的氧化物有H2O、SO2、NO、NO2、Na2O、CaO等。
(3)能够与酸反应的氧化物一般为金属氧化物,如CaO+2HNO3══Ca(NO3)2+H2O,Na2O+H2SO4══Na2SO4+H2O。
学以致用
1.下列化合物中依次属于氧化物、碱、盐的一组是( )。
A.Na2CO3、KOH、CaO
B.CO、NaOH、KCl
C.H2O、H2SO4、NaCl
D.CuO、Cu2(OH)2CO3、CaCO3
解析:Na2CO3属于盐,CaO属于氧化物,A项不符合题意。H2SO4属于酸,C项不符合题意。Cu2(OH)2CO3属于盐,不属于碱,D项不符合题意。
B
2.下图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物、碱之间的关系,若整个大圆圈代表纯净物,则下列选项中给出的①②③④⑤所属物质类别正确的是( )。
A.①属于单质,③属于化合物
B.②属于碱,⑤属于氧化物
C.②属于化合物,⑤属于含氧化合物
D.④属于含氧化合物,③属于氧化物
答案:C
解析:因大圆圈表示纯净物,由题图关系可知,②属于化合物,①属于单质。氧化物和碱均含氧元素,所以⑤属于含氧化合物,C项正确。
重难归纳
溶液、胶体、乳浊液或悬浊液三类分散系的比较:
比较项目 溶液 胶体 乳浊液或悬浊液
分散质粒 子的直径 <1 nm 1~100 nm >100 nm
二 分散系及其分类
比较项目 溶液 胶体 乳浊液或悬浊液
分散质 粒子 小分子或离子 许多分子的集合体或大分子 大量分子聚集在一起形成的小液滴或固体小颗粒
外观 均一、透明 均一 不均一、不透明
稳定性 稳定 较稳定 不稳定
鉴别 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置分层
实例 食盐水、碘酒 氢氧化铁胶体、云、雾 油水混合物、泥水
当日光从窗隙射入暗室,或者光线透过树叶间的缝隙射入密林中时,可以观察到一条光亮的“通路”;放电影时,放映机到银幕间的光柱。
(1)图中的现象称作 ,这说明森林中或放映室内的空气具有 的性质。
(2)产生上述现象的根本原因是 。
(3)此现象在化学上可用来 。
提示:(1)丁达尔效应 胶体
(2)空气中含有直径大小为1~100 nm的胶体粒子,对光线散射形成了丁达尔效应
(3)鉴别胶体和溶液
典例剖析
若将直径为50~70 nm的纳米碳分散到蒸馏水中形成分散系,下列有关该分散系的说法错误的是( )。
A.与溶液的本质区别是分散质粒子的直径大小不同
B.因为纳米碳粒子对光线的散射而有丁达尔效应
C.所得的液体呈胶状
D.所得的分散系属于胶体
答案:C
解析:将直径为50~70 nm的纳米碳分散到蒸馏水中,所得的分散系属于胶体;胶体均一,不呈胶状;胶体与溶液的本质区别是分散质粒子的直径大小不同,A、D项正确,C项错误。胶体具有丁达尔效应,B项正确。
特别提醒 胶体和其他分散系的本质区别是分散质粒子的直径大小不同,区分胶体和溶液的方法有:
(1)根据分散质粒子的直径大小来区分。
分散质粒子直径为1~100 nm的分散系为胶体,小于1 nm的分散系为溶液。
(2)根据有无丁达尔效应来区分。
学以致用
1.FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体具有的共同性质是( )。
A.都属于分散系
B.都是呈红褐色的混合物
C.分散质粒子的直径大小相同
D.都具有丁达尔效应
答案:A
解析:溶液和胶体都属于分散系,A符合题意;FeCl3溶液呈棕黄色,Fe(OH)3胶体呈红褐色,B不符合题意;FeCl3溶液中,Fe3+和Cl-的直径都小于1 nm,而Fe(OH)3胶体粒子是许多“分子”的集合体,直径为1~100 nm,C不符合题意;溶液没有丁达尔效应,D不符合题意。
2.下列液体中,不会出现丁达尔效应的分散系是( )。
①鸡蛋清溶液 ②水 ③淀粉溶液 ④硫酸钠溶液
A.② B.①③
C.②④ D.④
答案:D
解析:①③是胶体,能够产生丁达尔效应;④是溶液,不能产生丁达尔效应。②是纯净物,不是分散系。
随堂训练
1.下列各组物质中属于同素异形体的是( )。
A.冰与水 B.铁丝与铁块
C.金刚石与石墨 D.CO2和CO
答案:C
解析:由同一种元素形成的不同的单质互为同素异形体,A、D项是化合物,B项中铁丝与铁块是形状不同的同种单质。
2.下列关于物质分类的叙述中,不正确的是( )。
A.LiOH属于碱
B.H2SO4属于酸
C.CO属于氧化物
D.胶体属于纯净物
答案:D
解析:胶体属于分散系,是混合物,不是纯净物,D项错误。
3.下列关于胶体的说法中正确的是( )。
A.胶体与溶液有明显不同的外观特征
B.胶体很不稳定,静置后易产生沉淀
C.将Fe(OH)3胶体进行过滤,所得到的滤液与原来胶体的组成不同
D.豆浆是胶体,因为豆浆中的分散质粒子直径为1~100 nm
答案:D
解析:有些液溶胶是透明的,用肉眼很难与溶液相区分,A项错误。胶体较稳定,静置后不易产生沉淀,B项错误。胶体的分散质粒子可以透过滤纸,所以将Fe(OH)3胶体进行过滤时,胶体会透过滤纸,滤液与胶体的组成一致,C项错误。胶体区别于其他分散系的本质是其分散质粒子直径为1~100 nm,D项正确。
4.下列能用有关胶体的观点解释的现象是( )。
A.光线能透过CuSO4溶液
B.酚酞溶液在NaOH溶液中显红色
C.将一束强光通过蛋白质溶液,能产生丁达尔效应
D.通过溶解、过滤,可以除去粗盐中的少量泥沙
答案:C
解析:CuSO4溶液不属于胶体;蛋白质溶液为胶体,具有丁达尔效应;粗盐中的泥沙不能透过滤纸,可用过滤法将其除去,与胶体无关。
5.牙膏是日常生活中常用的清洁用品,由粉状摩擦剂、湿润剂、表面活性剂、黏合剂、香料、甜味剂及其他特殊成分构成。下表列出了三种牙膏中的摩擦剂。
(1)将上述摩擦剂所属物质的正确类别填入空格。
(2)你推测上述三种摩擦剂都 (填“溶于”或“难溶于”)水,理由是 。
(3)已知二氧化硅的化学式为SiO2,该物质能与NaOH溶液反应,反应的化学方程式为2NaOH+SiO2══Na2SiO3+H2O, Na2SiO3属于 (填“酸”“碱”或“盐”)类,由上述反应可知SiO2属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物。非金属氧化物SO2也具有类似的性质,请你写出SO2与NaOH溶液反应的化学方程式: 。
答案:(1)盐 氧化物
(2)难溶于 摩擦剂是通过牙刷的运动摩擦来去除牙齿表面的牙垢,所以应难溶于水(合理即可)
(3)盐 酸性 2NaOH+SO2══Na2SO3+H2O(共41张PPT)
第2课时 物质的转化
课前·基础认知
课堂·重难突破
随堂训练
课前·基础认知
1.酸、碱、盐的性质。
(1)酸的性质。
以硫酸为例,填写下表:
(2)碱的性质。
以氢氧化钠为例,填写下表:
(3)盐的性质。
以硫酸铜为例,填写下表:
微判断1(1)氢氧化钠溶液中滴加几滴石蕊溶液,溶液变红色。( )
(2)酸具有相似的化学性质,是因为不同的酸溶液中都含有H+。( )
(3)反应Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2属于置换反应。( )
(4)碱性氧化物都可以与水反应生成相应的碱。( )
(5)一般来说,酸与碱、盐与酸、盐与碱、盐与盐之间的反应都属于复分解反应。( )
×
√
×
×
√
2.物质的转化。
(1)物质的转化。
根据物质的组成和性质,通过 化学变化 可以实现物质之间的转化。在化学变化过程中, 元素 是不会改变的。
写出下列物质之间转化的化学方程式,体会物质间的转化关系:
提示:2Ca+O2══2CaO
CaO+H2O══Ca(OH)2
Ca(OH)2+H2SO4══CaSO4+2H2O
CO2+H2O══H2CO3
H2CO3+Ca(OH)2══CaCO3↓+2H2O
微判断2(1)化学变化过程中,物质和元素都会发生改变。( )
(2)在一定条件下,Na2CO3与酸、碱、盐都能反应。( )
(3)制取某种碱,可以采取盐与另一种碱发生反应。( )
×
√
√
(2)物质的转化的应用。
根据物质的组成和性质,以及物质之间转化的关系,我们可以确定制取某类物质的可能方法。
最适当方法的选择:
实例——工业上制取NaOH,可以用以下3种方法:
①Na2O+H2O══ 2NaOH ;(Na2O作为原料,来源少、成本高)
②电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH;
③用纯碱和熟石灰反应:
Na2CO3+Ca(OH)2══CaCO3↓+2NaOH 。
综合考虑反应进行的可能性,选取的最适当的方法为方法②。
课堂·重难突破
重难归纳
1.不同类别物质间的转化关系。
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,还可以发现物质及其变化的规律。一般来说,酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系如下:
酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系
2.化学反应的分类。
根据反应物和生成物的种类和数量可以把化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。
化合反应是指由两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应;
分解反应是指一种物质生成两种或两种以上物质的化学反应;
置换反应是指一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的化学反应;
复分解反应是指两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的化学反应。
生活中处处有化学。
Ⅰ.长期烧水的水壶里会出现一层厚厚的水垢[水垢的主要成分是碳酸钙和Mg(OH)2]。水垢碎片会与盐酸反应,产生氯化钙、氯化镁和二氧化碳。
Ⅱ.菠菜中含有丰富的草酸、草酸钠(Na2C2O4);豆腐中含有较多的钙盐,如硫酸钙等;草酸钙是一种难溶于水的沉淀。从营养学的观点看,有人认为菠菜和豆腐混合食用不利于它们营养成分的吸收。
Ⅲ.生活中常用白醋(含有CH3COOH,CH3COOH为一元弱酸)擦拭某些日用品上的铁锈(主要成分为Fe2O3)。
根据以上生活常识,回答下列问题:
(1)请你写出水垢与盐酸发生反应的化学方程式:
, 。
(2)写出草酸钠与氯化钙反应的化学方程式:
,该反应属于 反应。
(3)铁锈的主要成分Fe2O3属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物,其与CH3COOH溶液反应的化学方程式为 。
提示:(1)CaCO3+2HCl══CaCl2+H2O+CO2↑
Mg(OH)2+2HCl══MgCl2+2H2O
(2)Na2C2O4+CaCl2══CaC2O4↓+2NaCl 复分解
(3)碱性 Fe2O3+6CH3COOH══2(CH3COO)3Fe+3H2O
典例剖析
在硫酸、纯碱、二氧化碳、铜片、食盐、氧化铜、一氧化碳、铁片和木炭粉9种物质中,存在如图所示的相互关系,选择①~⑤中适当的物质,使有连线的两种物质能发生反应。
(1)请推断出它们的化学式分别为:① ;② ;③ ;④ ;⑤ 。
(2)写出下列序号对应的物质之间反应的化学方程式:
①和②: ;
②和④: ;
②和⑤: ;
③和④: 。
答案:(1)①Fe ②H2SO4 ③CO ④CuO ⑤Na2CO3
(2)Fe+H2SO4══FeSO4+H2↑
H2SO4+CuO══CuSO4+H2O
H2SO4+Na2CO3══Na2SO4+H2O+CO2↑
解析:(1)根据单质①能与酸②发生反应,推知①应为活泼金属,即①为Fe,所给9种物质中酸只有稀硫酸,即②为稀硫酸;氧化物④能与酸反应,应为碱性氧化物,为氧化铜,氧化物③能与氧化铜反应,为CO;⑤属于盐,能与酸反应,则⑤为Na2CO3。
(2)①和②反应的化学方程式为Fe+H2SO4══FeSO4+H2↑;②和④反应的化学方程式为H2SO4+CuO══CuSO4+H2O;②和⑤反应的化学方程式为H2SO4+Na2CO3══Na2SO4+H2O+CO2↑;③和④反应的化学方程式为CO+CuO Cu+CO2。
学以致用
KOH在我国古代纺织业中常用作漂洗的洗涤剂。古代制取KOH的流程如下:
上述流程中没有涉及的
化学反应类型是( )。
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
答案:C
解析:该过程中发生的反应依次是
随堂训练
1.在一定条件下,与酸、碱、盐都能反应的物质是( )。
A.CaO B.Na2CO3
C.CaCO3 D.CO2
答案:B
解析:CaO是碱性氧化物,与碱不发生反应;Na2CO3和CaCO3都是盐,Na2CO3可以分别与盐酸、氢氧化钙、氯化钙等发生反应;CaCO3难溶于水,不与碱、盐发生反应;CO2是酸性氧化物,与酸不发生反应。
2.下列反应的化学方程式中有一个与其他三个在分类上不同,这个反应是( )。
答案:C
解析:A、B、D三项中的反应都属于化合反应,而C项中的反应属于分解反应。
3.以下表示的是碳及其化合物的转化关系,其中涉及的基本反应类型依次是( )。
A.化合、置换、分解、复分解
B.置换、复分解、化合、分解
C.置换、化合、分解、复分解
D.置换、化合、复分解、分解
答案:D
4.下列物质转化过程中,不能经过一步反应实现的是( )。
A.HCl—CuCl2 B.Na2SO4—NaCl
C.CO—CO2 D.CuO—Cu(OH)2
答案:D
解析:盐酸与氧化铜、氢氧化铜等物质反应可一步生成氯化铜,故A不符合题意;Na2SO4与氯化钡反应能一步生成氯化钠,故B不符合题意;CO具有可燃性和还原性,一氧化碳燃烧或与金属氧化物等反应都可以一步转化为二氧化碳,故C不符合题意;氧化铜难溶于水,与水不反应,不能由一步反应转化为氢氧化铜,故D符合题意。
5.各物质间有着一定的转化关系,下列各组物质间可以按下图所示直接转化的是( )。
物质A→物质B→物质C→物质A
A.Fe→Fe2O3→FeSO4→Fe
B.CO→CO2→H2CO3→CO
C.NaOH→NaCl→Na2CO3→NaOH
D.HCl→CuCl2→BaCl2→HCl
答案:D
解析:Fe2O3→FeSO4不能一步实现转化,A不符合题意;H2CO3 →CO不能一步实现转化,B不符合题意;NaCl→Na2CO3不能一步实现转化,C不符合题意;HCl能够与Cu(OH)2反应生成CuCl2,Ba(OH)2与CuCl2反应生成BaCl2,H2SO4与BaCl2反应生成HCl,均能一步实现转化,故D符合题意。
6.分类法是一种重要的学习方法。
(1)下列4组物质中均有一种物质的类别与其他三种不同,请分别写出其化学式。
甲:Na、H2、O2、Cl2;
乙:CO、Na2O、CO2、SO2;
丙:NaOH、K2CO3、KHCO3、K2SO4;
丁:NaOH、Ca(OH)2、KOH、NaCl。
甲 ,乙 ,丙 ,丁 。
(2)问题(1)中四种物质存在如图所示转化关系,写出序号所示反应的化学方程式:
① 。
② 。
③ 。
答案:(1)Na Na2O NaOH NaCl
(2)①4Na+O2══2Na2O ②Na2O+H2O══2NaOH
③NaOH+HCl══NaCl+H2O
解析:(1)甲组物质中只有Na是金属单质,其余是非金属单质;乙组物质中只有Na2O是金属氧化物,其余是非金属氧化物;丙组物质中只有NaOH是碱,其余是盐;丁组物质中只有NaCl是盐,其余是碱。
(2)由题图可知是Na→Na2O→NaOH→NaCl,各反应的化学方程式是4Na+O2══2Na2O,Na2O+H2O══2NaOH, NaOH+HCl══NaCl+H2O。(共49张PPT)
第1课时 电解质的电离
课前·基础认知
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素养·目标定位
随堂训练
素养 目标定位
目 标 素 养
1.能根据电解质溶液的导电现象,学会从宏观现象辨识物质,了解电解质的概念。
2.通过对离子产生的途径的学习,认识电解质导电的微观本质,初步学会电离方程式的书写,并能够从电离的角度认识酸、碱、盐。
3.通过氯化钡溶液与硫酸钠溶液的反应现象,从微观角度分析反应实质,认识离子反应的本质,培养科学探究的能力,并学会离子方程式的书写方法。
4.认识复分解反应型离子反应及置换反应型离子反应发生的条件;能据此判断溶液中的离子能否大量共存。
5.认识离子反应在生产生活中的价值。
知 识 概 览
课前·基础认知
1.物质的导电性探究:
2.将NaCl、KNO3、NaOH等固体加热至熔化,它们 能 导电。
3.电解质:在 水溶液里 或 熔融状态下 能够导电的化合物叫做电解质。
4.电解质的导电性。
(1)氯化钠溶液导电的原因:在水分子的作用下,Na+和Cl-脱离NaCl固体的表面,进入水中,形成能够自由移动的 Na+ 和 Cl- 。
(2)熔融氯化钠导电的原因:离子的运动随温度升高而加快,克服了离子间的相互作用,产生了能够自由移动的 Na+ 和 Cl- 。
微思考Fe、Cu能导电,故Fe、Cu为电解质,这种说法对吗 为什么
提示:不对。Fe、Cu是单质不是化合物,所以不是电解质。
5.电解质的电离。
(1)电离:电解质 溶于水 或 受热熔化 时,形成 自由移动的离子 的过程叫做电离。
(2)电离的表示方法——电离方程式。
用化学式和离子符号表示电离过程的式子叫做电离方程式。
微判断(1)Na2CO3溶于水的电离方程式为Na2CO3══
( )
(2)水溶液中的氯化钠在电流的作用下电离出Na+和Cl-。
( )
×
×
课堂·重难突破
重难归纳
1.理解电解质的概念的“三个要点”。
一 电解质
三个要点 要点 正确理解
化合物 电解质是化合物,不是单质,也不是混合物 如铁丝、铜、石墨是单质,虽能导电,但不是电解质;
盐酸、氯化钠溶液虽能导电,但是混合物,不是电解质
三个要点 要点 正确理解
导电条件 “溶于水”或“熔融状态”,两个条件只需具备其一即可 液态HCl不导电,但溶于水可导电,是电解质;BaSO4不溶于水,但熔融状态下可导电,是电解质
导电本质 化合物自身产生自由移动的离子 如CO2、NH3溶于水可以导电,但不是电解质
常见物质 酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水等 2.判断物质是不是电解质的方法。
Ⅰ.安全用电常识要求“湿手不要摸电器,干燥绝缘要牢记。”
Ⅱ.19世纪初,化学家普遍认为离子是在电流的作用下产生的。阿伦尼乌斯在研究电解质稀溶液的导电性时,提出电解质溶于水会自动解离成离子。他先后两次发表论文,内容为酸、碱、盐在水溶液中自动地部分解离为带不同电荷的离子,而不需要借助电流的作用产生离子。
根据以上材料回答问题。
(1)潮湿的手会导电的原因是什么 溶液导电的原因是什么 你还知道哪些物质的溶液可以导电
(2)下列说法是否正确 请说明理由。
①电解质溶液导电是因为在通电条件下产生了离子。
②电解质只有在水中才能发生电离。
提示:(1)人的手上常沾有NaCl,有时也会沾有其他电解质,当遇到水时,形成电解质溶液,即潮湿的手上含有的电解质溶液中有自由移动的离子,可以导电,会引起触电事故。溶液导电是因为含有自由移动的离子。
(2)①不对。电解质溶于水会电离出自由移动的离子,通电后离子发生定向移动产生电流。电解质电离的条件是溶于水或受热熔化,而非通电。
②不一定。电解质在水溶液里或熔融状态下可以电离。
典例剖析
下列说法正确的是( )。
A.液态HCl、固体NaCl均不导电,所以HCl、NaCl均不是电解质
B.CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质
C.蔗糖、酒精在水溶液里和熔融状态下均不导电,所以它们不是电解质
D.铜、石墨均导电,所以它们是电解质
答案:C
解析:CO2的水溶液能导电,并不是它自身电离的结果,而是它与水反应的产物H2CO3电离的结果。电解质一定是化合物,铜、石墨均不是电解质。
误区警示 (1)电解质不一定导电。电解质导电是有条件的,如氯化钠晶体不导电,但氯化钠在水溶液里和熔融状态下能导电。
(2)能导电的物质不一定是电解质。如金属、石墨、电解质溶液等能导电,因为它们是单质或混合物,故不是电解质。
学以致用
已知非电解质是在溶于水或受热熔化时都不导电的化合物。有以下10种物质:①铜 ②稀硫酸 ③氯化氢 ④氨水 ⑤空气 ⑥二氧化碳 ⑦石墨 ⑧氯化钠 ⑨硫酸钡 ⑩氯气
按照表中提示的信息,把符合左栏条件的物质序号填入右栏相应的位置。
序号 符合条件 物质序号
Ⅰ 混合物
Ⅱ 电解质,但熔融状态下并不导电
Ⅲ 电解质,但难溶于水
Ⅳ 非电解质
Ⅴ 纯净物,既不是电解质,也不是非电解质,但本身能导电
答案:Ⅰ.②④⑤ Ⅱ.③ Ⅲ.⑨ Ⅳ.⑥ Ⅴ.①⑦
解析:10种物质中稀硫酸、氨水和空气属于混合物;HCl溶于水可电离出H+、Cl-,能导电,但熔融状态下不存在自由移动的离子,不导电,故HCl属于电解质;BaSO4是难溶性电解质;CO2的水溶液虽然能导电,但不是本身发生了电离,而是与水发生反应生成了电解质H2CO3而导电,故CO2是非电解质。铜和石墨属于单质,不是化合物,故它们既不是电解质,也不是非电解质,但能导电。
重难归纳
1.电离方程式的书写要求。
(1)书写电离方程式必须以事实为依据,不能主观臆造,也不能随意书写离子符号,离子所带电荷数必须等于该元素或原子团在该化合物中的化合价的绝对值。
二 电离方程式的书写
(2)电离方程式左边书写化学式,表示电解质还未电离时的状态;右边书写离子符号,表示电解质电离产生的离子。
(3)书写时要遵守质量守恒定律,即电离方程式左右两侧的原子种类和个数必须相同。
(4)书写时还要遵守电荷守恒,即电离产生的阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,溶液呈电中性。
2.从电离的角度认识酸、碱和盐。
(2)酸、碱、盐的化学性质取决于它们所电离出的离子的性质。酸的通性实质上就是H+在水溶液中的性质,碱的通性实质上就是OH-在水溶液中的性质。
3.溶液的导电能力。
(1)溶液能导电,则肯定存在大量的自由移动的离子;溶液不导电,则肯定不存在大量的自由移动的离子。
(2)溶液导电性的强弱取决于溶液中离子的浓度及离子所带电荷多少;离子浓度越大,离子所带电荷越多,则溶液的导电能力越强。
某兴趣小组的同学在测定物质的导电性实验时,采用如图所示的串联装置简图(B中HNO3采取了防污染措施)。闭合开关时,发现灯泡不亮。
请回答下列问题:
(1)写出A、C烧杯中溶质的电离方程式: , 。
(2)小灯泡不亮的原因是 ;若向B烧杯中加入适量的水就能使灯泡亮起来,用电离方程式表示其原因: 。
典例剖析
下列电离方程式中正确的是( )。
答案:D
解析:A项中氢氧根离子不应加括号;B项中应电离出三价铁离子;C项中氢离子应写为2H+;D项正确。
学以致用
1.下列电离方程式中错误的是( )。
答案:D
2.(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
①KOH: ;
②AlCl3: ;
③Fe2(SO4)3: ;
④HNO3: 。
(2)对(1)中各物质按酸、碱、盐分类,其中,属于酸的是 (填序号,下同),属于碱的是 ,属于盐的是 。
(2)④ ① ②③
随堂训练
1.下列物质中,不属于电解质的是( )。
A.H2SO4 B.CH4
C.KOH D.Na2SO4
答案:B
2.下列化合物中,只有在水溶液里才能导电的电解质是( )。
A.NaCl
B.CH3CH2OH(酒精)
C.H2SO4
D.NH3
答案:C
解析:NaCl在水溶液里和熔融状态下均能电离出Na+和Cl-,均可以导电,A项不符合题意;CH3CH2OH在水溶液里或熔融状态下均不能电离,均不导电,不是电解质,B项不符合题意; H2SO4在熔融状态下不能电离,不导电,但在水溶液里可以电离出H+和 ,可以导电,是电解质,C项符合题意;NH3的水溶液能导电,是因为生成的NH3·H2O电离而导电,而NH3不是电解质,D项不符合题意。
3.下列说法中正确的是( )。
A.AgCl不溶于水,所以它不是电解质
B.SO3溶于水得到的水溶液可以导电,所以SO3是电解质
C.NaOH溶液能导电,所以NaOH溶液是电解质
D.固体CuSO4不能导电,但CuSO4是电解质
答案:D
解析:AgCl不溶于水,但在熔融状态下可以电离,是电解质,A项错误。SO3溶于水时与水反应生成H2SO4, H2SO4在水溶液中可以电离,H2SO4是电解质;SO3本身不能电离出离子,SO3不是电解质,B项错误。NaOH溶液是混合物,不是电解质,C项错误。固体CuSO4不导电,但溶于水或熔融状态下可导电,是电解质,D项正确。
4.下列说法中正确的是( )。
A.氯化钠水溶液在电流的作用下电离出Na+和Cl-
B.熔融NaCl发生了电离,能导电
答案:B
解析:氯化钠在溶于水时即能电离出Na+和Cl-,电解质的电离无须外加电流的作用, A项错误。熔融NaCl中钠离子和氯离子受温度影响,克服了离子间的作用,可以自由移动,发生了电离, B项正确。硝酸铵属于铵盐,C项错误。硫酸钠在水中的电离方程式应为Na2SO4══2Na++ , D项错误。
5.下列关于酸、碱、盐的说法中,正确的是( )。
A.化合物电离时,生成的阳离子中有氢离子的是酸
B.化合物电离时,生成的阴离子中有氢氧根离子的是碱
C.能与碱发生反应生成水的化合物是酸
答案:D
解析:电离时产生的阳离子全部是H+的化合物是酸,电离时产生的阳离子有H+的不一定是酸,如NaHSO4属于盐,A项错误。电离时生成的阴离子全部为OH-的化合物是碱,电离出OH-的化合物不一定是碱,如Cu2(OH)2CO3属于盐,B项错误。能与碱反应生成水的化合物不一定是酸,如NaHSO4是盐,C项错误。NH4Cl属于盐,D项正确。
6.松花蛋是中国特有的一种食品,其腌制配方有多种,但主要配料为生石灰、纯碱和食盐。传统的方法是将一定比例的配料用水和黏土调成糊状,敷于蛋上,密封保存,数日后可食用。
(1)腌制松花蛋的配料用水调制时,发生的主要反应的化学方程式有 。(不考虑黏土中的物质可能参加的反应)
(2)松花蛋外的糊状物经溶解、过滤后,滤液中肯定含有的溶质是 ,它们 (填“是”或“不是”)电解质。
(3)已知松花蛋蛋壳的主要成分是碳酸钙。写出碳酸钙在熔融状态下的电离方程式: 。
答案:(1)CaO+H2O══Ca(OH)2,
Ca(OH)2+Na2CO3══CaCO3↓+2NaOH
(2)NaCl、NaOH 是
解析:(1)发生的主要反应有CaO+H2O══Ca(OH)2, Ca(OH)2+Na2CO3══CaCO3↓+2NaOH。
(2)滤液中肯定含有的溶质是NaCl和NaOH,分别属于盐和碱,它们都是电解质。(共47张PPT)
第2课时 离子反应
课前·基础认知
课堂·重难突破
随堂训练
课前·基础认知
1.离子反应的实质。
(1)探究电解质在水溶液中反应的实质:
(2)离子反应。
电解质在溶液中的反应实质上是 离子 之间的反应,这样的反应属于离子反应。
2.离子方程式。
(1)定义:用实际参加反应的 离子符号 来表示反应的式子。
(2)书写步骤(以氯化钡溶液与硫酸钠溶液反应为例):
3.离子方程式的意义。
微判断(1)离子反应H++OH-══H2O能表示所有的中和反应。( )
(2)离子反应中参加反应的全是离子。( )
(3)铁与稀硫酸反应的离子方程式为2Fe+6H+══ 2Fe3++3H2↑。( )
×
×
×
4.离子反应发生的条件。
(1)复分解反应类型的离子反应:酸、碱、盐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相互交换离子的反应 ,这类离子反应只要能生成 沉淀 、 放出气体 或 生成水 ,反应即可发生。
(2)置换反应类型的离子反应:在溶液中进行的有 离子 参加的置换反应也是离子反应。
5.离子反应的价值。
离子反应在物质 制备 和 分离 、物质 提纯 和 鉴定 ,以及消除水中污染物等方面都有广泛的应用。
课堂·重难突破
重难归纳
1.离子反应是电解质在溶液中产生的离子之间所发生的反应,离子方程式是利用实际参加反应的离子符号表示反应的式子。一个离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应,而且还可以表示同一类型的离子反应。
一 离子反应和离子方程式
2.书写离子方程式的注意事项。
(1)在书写离子方程式时,强酸、强碱和大部分可溶性盐应改写成离子形式。
(2)难溶的物质、气体、单质、氧化物等仍用化学式。
(3)微溶物作为反应物时,若是澄清溶液则应写成离子形式,若是悬浊液则应写化学式。如澄清石灰水写成Ca2++2OH-,而石灰乳写化学式Ca(OH)2。
(4)多元弱酸的酸式酸根在离子方程式中不能拆开写,如NaHCO3应写成Na++ 。
(5)离子方程式书写完成后应检查原子是否守恒以及电荷是否守恒。
3.溶液中复分解反应发生的条件。
4.离子反应的常见类型和应用。
5.“六看”判断离子方程式的正误。
(1)看是否符合客观事实。
如Fe加入稀硫酸中:
2Fe+6H+══2Fe3++3H2↑(×)
Fe+2H+══Fe2++H2↑(√)
(2)看是否符合拆写原则。
如石灰石加入稀盐酸中:
CaCO3+2H+══Ca2++CO2↑+H2O(√)
(3)看是否遵守质量守恒。
如Na2CO3溶液与稀硫酸反应:
(4)看是否遵守电荷守恒。
如Zn与AgNO3溶液反应:
Zn+Ag+══Zn2++Ag(×)
Zn+2Ag+══Zn2++2Ag (√)
(5)看是否漏掉参加反应的离子。
如CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:
(6)看是否符合阴、阳离子的个数配比。
如Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应:
水垢的主要成分是碳酸钙和Mg(OH)2。若自来水中存在部分Ca2+和 ,请你写出自来水在加热情况下生成碳酸钙的离子方程式。
典例剖析
下列物质间若能发生反应,其对应的离子方程式书写正确的是( )。
答案:D
解析:A项中反应不能发生,因为Cu的金属活动性弱,不能与稀硫酸反应置换出氢气;B项忽视了H+、OH-均参加反应;C项反应生成的H2CO3不稳定,会分解成CO2和H2O。
学以致用
能正确表示下列化学反应的离子方程式的是( )。
A.澄清石灰水与盐酸反应:OH-+H+══H2O
B.氧化镁与稀硝酸反应:O2-+2H+══H2O
答案:A
解析:单质、氧化物、难溶于水的物质不能写成离子形式,B、D两项均错误;C项中反应还应生成氢氧化镁沉淀。
重难归纳
判断离子能否大量共存的原则——离子之间是否可以发生反应:
二 离子共存问题
(2)判断离子共存需注意的“隐含条件”。
①“无色透明”溶液中不存在有色离子。
常见的有色离子有Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、 (紫红色)。
②酸性溶液中不能大量存在与H+反应的离子。
“酸性”溶液的不同描述如下:
a.酸性溶液;b.常温下,pH<7的溶液;c.使石蕊溶液变红的溶液。
③碱性溶液中不能大量存在与OH-反应的离子。
“碱性”溶液的不同描述如下:
a.碱性溶液;b.常温下,pH>7的溶液;c.使石蕊溶液变蓝的溶液;d.使酚酞溶液变红的溶液。
现代工业生产中的污水处理问题是环保问题的重要方面。高效合理的污水处理是我们幸福生活的保障。
某河道两旁有甲、乙两厂。它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、 六种离子。
若甲、乙两厂分别含有不相同的三种离子。思考回答下列问题。
(1)若甲厂的废水显棕黄色,则甲厂一定含有哪种离子 该厂还含有哪些离子 为什么
(2)若甲厂的废水显碱性,则甲厂含有哪些离子
提示:(1)甲厂的废水显棕黄色,说明含有Fe3+。根据离子大量共存的判断依据,则OH-在乙厂,因为Ag+与OH-反应,则Ag+只能在甲厂,则Cl-在乙厂,根据溶液电中性的原则,则甲厂一定有阴离子 ,所以甲厂含有的离子为Fe3+、Ag+、 。
(2)甲厂废水呈碱性,则溶液中含有大量的OH-,与OH-反应的Ag+、Fe3+不能大量共存,根据溶液电中性可知甲厂废水中应含有K+,乙厂中含有Ag+、Fe3+,则与Ag+、Fe3+反应的Cl-、OH-不能共存,所以根据溶液电中性可知乙厂含有 ,由此可知,甲厂含有K+、Cl-、OH-,乙厂含有Ag+、Fe3+、 。
典例剖析
在无色透明的酸性溶液中,下列离子能大量共存的是( )。
答案:C
思维建模 溶液中离子能否大量共存问题的判断:
(1)首先看题目中是否存在隐含的限制条件,如酸性(含H+)、碱性(含OH-)、无色(不含有色离子)等;
(2)再看离子间能否发生反应,看是否有沉淀、气体、水等物质生成。
学以致用
下表是某处河流取样水中部分测定数据,则该水样中还可能较大量存在的是( )。
A.OH-
B.Ag+
C.Na+
D.Ca2+
主要成分
钾离子(K+):20~27.3 mg·L-1
氯离子(Cl-):30~34.2 mg·L-1
镁离子(Mg2+):20.2~24.9 mg·L-1
硫酸根离子( ):24~27.5 mg·L-1
答案:C
随堂训练
1.下列反应不是离子反应的是( )。
A.氢气与氧气点燃生成水
B.硝酸银溶液中加入氯化钠溶液生成白色沉淀
C.CuO与稀盐酸反应
D.二氧化碳使澄清石灰水变浑浊
答案:A
解析:离子反应必须有离子参加或生成,A项是分子之间的反应,没有离子参与;B、C、D选项中的反应均有离子的参与,是离子反应。
2.下列离子方程式书写正确的是( )。
A.铜与硝酸银溶液反应:Cu+Ag+══Cu2++Ag
B.稀H2SO4溶液与Cu(OH)2反应:H++OH-══H2O
C.碳酸镁与稀硫酸反应:MgCO3+2H+══Mg2++H2O+CO2↑
D.石灰乳与稀盐酸反应:H++OH-══H2O
答案:C
解析:A项,电荷不守恒,正确的离子方程式应为Cu+2Ag+══2Ag+Cu2+;B项,Cu(OH)2应写化学式,正确的离子方程式应为2H++Cu(OH)2══Cu2++2H2O;D项,石灰乳应写成化学式,正确的离子方程式应为Ca(OH)2+2H+══Ca2++2H2O。
3.下列各组离子在强碱性溶液中一定能大量共存的是( )。
答案:C
解析:在强碱性溶液中 、Ag+、Fe3+、Cu2+都能与OH-反应,不能大量存在,故选C。
4.对四种无色溶液进行离子检验,实验结果如下,其中明显错误的是( )。
答案:D
5.能用离子方程式H++OH-══H2O表示的反应是( )。
A.氢氧化钡溶液和稀硫酸的反应
B.氢氧化钾溶液和盐酸的反应
C.氢氧化铜和稀硝酸的反应
D.氢氧化钠溶液和二氧化碳的反应
答案:B
解析:氢氧化钡溶液与稀硫酸反应时除了生成水外,还生成难溶的硫酸钡,所以不能用该离子方程式表示,A错误;氢氧化钾与盐酸反应生成水和氯化钾,氢氧化钾、盐酸、氯化钾都可以写成离子形式,所以能用该离子方程式表示,B正确;氢氧化铜为难溶性碱,要写化学式,故C错误;氢氧化钠溶液和二氧化碳的反应,书写离子方程式时二氧化碳应用化学式表示,产物是碳酸钠,不能用该离子方程式表示,D错误。
6.某溶液中可能有下列阴离子中的一种或几种:
(1)当溶液中有大量H+存在时,则不可能有 大量存在。
(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,溶液中不可能有 大量存在。
(3)当溶液中有 (填阳离子符号,下同)和 存在时,上述所有阴离子都不可能大量存在。 (共55张PPT)
第1课时 氧化还原反应
课前·基础认知
课堂·重难突破
素养·目标定位
随堂训练
素养 目标定位
目 标 素 养
1.从元素化合价变化的角度认识氧化还原反应,从原子的微观结构变化角度了解氧化还原反应的本质是电子的转移,能从宏观和微观结合的角度分析和解决问题。
2.通过对氧化还原反应本质的认识过程,初步建立氧化还原反应的认知模型。
3.认识元素在物质中可以具有不同的价态,可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质之间的相互转化。
4.知道常见的氧化剂和还原剂。了解氧化还原反应的基本规律。
5.能从元素价态的角度,依据氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化,设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象。
6.通过认识氧化还原反应在生产生活中的应用,感受氧化还原反应的价值,初步形成绿色应用的意识,增强社会责任感。
知 识 概 览
课前·基础认知
一、氧化还原反应
1.从得失氧角度认识氧化还原反应。
(1)结合初中所学知识分析C还原CuO的反应,完成下表。
(2)结论:在化学反应中,一种物质得到氧发生 氧化 反应,同时必然有另一种物质失去氧发生 还原 反应。也就是说,氧化反应和还原反应是在同一个反应中 同时 发生的,这样的反应称为氧化还原反应。
2.从化合价升降角度认识氧化还原反应。
(1)分析C还原CuO的反应中元素化合价的变化情况,并思考与氧化还原反应的关系,完成下表。
(2)结论:在氧化还原反应中一定存在元素化合价的 升降 ,其中,物质所含元素化合价 升高 的反应是氧化反应,物质所含元素化合价 降低 的反应是还原反应。
(3)分析Fe+CuSO4══FeSO4+Cu的反应中元素化合价的变化情况,判断该反应是不是氧化还原反应。
微思考 氧化还原反应是否一定存在氧的得失 如何判断一个反应是不是氧化还原反应
提示:氧化还原反应并不一定需要有氧的得失,只要存在元素化合价升降的反应一定是氧化还原反应。判断一个反应是不是氧化还原反应只需看是否存在元素化合价的变化即可。
3.从电子转移角度认识氧化还原反应。
(1)
(2)
结论:凡有电子转移(得失或偏移)的化学反应叫氧化还原反应。
4.氧化还原反应的特征和实质。
(1)特征:反应前后元素化合价发生变化。
(2)实质:反应中有电子的转移(包括电子的得失和共用电子对的偏移)。
微判断1(1)氧化还原反应中先发生氧化反应,后发生还原反应。( )
(2)有电子得失的反应一定是氧化还原反应。( )
(3)氧化还原反应中不一定所有元素的化合价都发生变化。
( )
×
√
√
二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1.图示关系。
2.具体呈现。
微判断2(1)置换反应一定是氧化还原反应。( )
(2)化合反应不一定是氧化还原反应。( )
(3)有单质生成的反应一定是氧化还原反应。( )
√
√
×
课堂·重难突破
重难归纳
1.氧化还原反应的特征和本质。
一 氧化还原反应
2.氧化还原反应概念间的关系。
记忆口诀:
升→失→氧→氧→氧
降→得→还→还→还
汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。汽车尾气的主要污染物为一氧化碳、氮氧化物(NO和NO2)、碳氢化合物、二氧化硫等。治理方法之一是在汽车排气管上加装“催化转换器”。
请运用氧化还原反应原理写出将汽车尾气中NO和CO转化为无毒无害物质的化学方程式。
提示:汽车尾气中的CO和NO可以在催化剂作用下发生反应,大部分转化为CO2和N2,反应的化学方程式为2CO+2NO 2CO2+N2。
典例剖析
下列反应中,一定发生电子转移的是( )。
答案:B
解析:发生电子转移的反应一定是氧化还原反应,判断反应是不是氧化还原反应的关键是分析反应前后元素的化合价是否发生变化。B项,锰元素的化合价由+7价降低为+6价和+4价,氧元素的化合价由-2价升高为0价,发生了电子转移,其他选项中元素的化合价均无变化。
学以致用
1.在反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑中,
元素化合价升高, (填物质的化学式)发生
(填“氧化”或“还原”)反应; 元素化合价降低, (填物质的化学式)发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
答案:Cl HCl 氧化 Mn MnO2 还原
2.关于氮元素的变化如图所示。其中氮元素被还原的是
(填序号,下同),被氧化的是 ,既不被氧化又不被还原的是 。
答案:③ ② ①
重难归纳
1.双线桥法。
双线桥法表示反应前后同一元素原子的电子得失数目或同一元素的化合价变化,反映了化学反应的本质及参加反应的各物质之间的氧化还原关系。
二 氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)书写的基本步骤:
注得失—标出“失去”或“得到”电子的总数
(2)表示方法举例:
注意:上图得失电子使用了m×ne-的形式进行表示,其中m代表得失电子的原子个数,n代表每个原子得失的电子数(当m或n为1时要省略)。
2.单线桥法。
单线桥法表示反应物中元素原子之间的电子转移情况,即电子转移的方向和数目。
(1)书写的基本步骤:
注数目—标出转移电子的总数
(2)表示方法举例:
注意:用单线桥法表示电子转移时,应标明电子转移的实际情况,箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子,在线桥上注明电子转移的数目。
(1)双线桥法和单线桥法均可表示氧化还原反应中的电子转移情况,两者有何区别 在用双线桥法表示电子转移情况时,两个线桥上表示的电子总数有何关系
提示:双线桥法的线桥从反应物到产物,单线桥法的线桥只连反应物。双线桥法的线桥上下方需标明“得到”“失去”电子情况,而单线桥法中不需标明电子“得到”“失去”。
表示氧化还原反应中电子转移、化合价升降、物质被氧化或被还原的关系时,用双线桥法较方便;只表示电子转移方向和数目时,用单线桥法较方便。
在用双线桥法表示电子转移情况时,两个线桥上电子总数相等。
(2)下列用双线桥法表示反应的电子转移情况中,Mg共失去4e-,O2得到4e-,因此反应中电子转移总数为8e-,对吗 为什么
提示:错误。在氧化还原反应中,转移电子总数=得电子数=失电子数。在题述反应中,O2得到的电子即为Mg失去的电子,也就是在反应中Mg把电子转移给O2,因此反应中电子转移总数为4e-。
典例剖析
碘盐是在食盐中加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘,可用如下反应:
KIO3+5KI+3H2SO4══3K2SO4+3I2+3H2O
(1)该反应中发生氧化反应和发生还原反应的物质分别是 、 (填化学式)。
(2)分别用双线桥法和单线桥法表示出该反应中电子转移的方向和数目。
答案:(1)KI KIO3
(2)双线桥法:
单线桥法:
解析:反应中KIO3中碘元素化合价由+5价降低到0价,得到电子被还原,发生还原反应;KI中碘元素由-1价升高到0价,失去电子被氧化,发生氧化反应。
学以致用
1.下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是
( )。
B
2.写出铝粉与盐酸反应的化学方程式并用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
随堂训练
1.判断一个反应是不是氧化还原反应的标准是( )。
A.是不是有氧元素参加反应
B.是不是置换反应
C.同一元素的化合价在反应前后是不是发生变化
D.是不是化合反应或分解反应
答案:C
解析:氧化还原反应的特征是存在元素化合价的变化。
2.古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富。下列诗句中不涉及氧化还原反应的是( )。
A.野火烧不尽,春风吹又生
B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C.粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间
D.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
答案:C
解析:A、B、D三项中均有可燃物的燃烧,燃烧均是氧化还原反应;C项中涉及反应CaCO3 CaO+CO2↑,该反应不是氧化还原反应。
3.下列基本反应类型中一定发生电子转移的是( )。
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
答案:C
解析:置换反应一定属于氧化还原反应,一定发生电子转移。
4.我国古代“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用。其中,黑火药爆炸的反应为S+2KNO3+3C
K2S+3CO2↑+N2↑。在该反应中,被还原的物质是( )。
A.KNO3 B.C
C.KNO3和S D.KNO3和C
答案:C
解析:被还原的物质就是反应过程中得到电子、所含元素化合价降低的物质。反应中S元素化合价由0价降低到-2价,N元素化合价由+5价降低到0价,则KNO3和S在反应中被还原。
5.下列单、双线桥的表示方法正确的是( )。
答案:B
解析:A项,该反应中C原子失去电子,Si原子得到电子,转移的
电子数为4e-,正确的表示方法为 ,错误;钠元素
的化合价升高,氯元素的化合价降低,转移的电子数为2e-,电子转移方向应该从钠到氯,C错误;该反应中S元素化合价由-2价升高到+4价,失电子,Hg元素化合价由+2价降低到0价,得电子, O元素化合价由0价降低到-2价,得电子,转移的电子数为6e-,D错误。
6.野外焊接铁轨常常采用铝热反应。
已知铝热反应的原理为Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe。
(1) 元素的化合价升高,则该元素的原子 电子,被 (填“氧化”或“还原”);而 元素的化合价降低,则该元素的原子 电子,被 (填“氧化”或“还原”)。
(2)该反应中Fe2O3发生了 反应,Al发生了 反应。
答案:(1)Al 失去 氧化 Fe 得到 还原 (2)还原 氧化(共57张PPT)
第2课时 氧化剂和还原剂
课前·基础认知
课堂·重难突破
随堂训练
课前·基础认知
一、氧化剂和还原剂
1.基本概念。
(1)氧化剂和还原剂。
氧化剂:在反应中,所含元素的化合价 降低 ,即 得到 电子(或电子对 偏向 )的反应物。
还原剂:在反应中,所含元素的化合价 升高 ,即 失去 电子(或电子对 偏离 )的反应物。
(2)氧化产物和还原产物。
氧化产物:在反应中,还原剂 失去 电子、被 氧化 后所得到的生成物;
还原产物:在反应中,氧化剂 得到 电子、被 还原 后所得到的生成物。
(3)氧化性和还原性。
氧化性:物质 得到 电子的性质(能力)。氧化 剂具有氧化性。
还原性:物质 失去 电子的性质(能力)。 还原 剂具有还原性。
2.常见的氧化剂和还原剂。
微判断(1)氧化剂得电子被氧化为还原产物。( )
(2)金属单质在反应中只做还原剂。( )
(3)还原剂失去电子,具有氧化性。( )
(4)氧化还原反应中,氧化剂发生氧化反应。( )
(5)在反应2KClO3 2KCl+3O2↑中,KClO3既表现氧化性,又表现还原性。( )
(6)在反应2N2H4+N2O4 3N2+4H2O中,N2既是氧化产物又是还原产物。( )
×
√
×
×
√
√
二、氧化还原反应的应用
氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于生产和生活中。
我们研究氧化还原反应,是为了掌握其中的规律,尽可能做到趋利避害,使之更好地为社会的发展服务。
课堂·重难突破
重难归纳
1.概念间的关系图。
一 氧化还原反应的基本概念
2.概念分析的方法。
新切开的苹果切面的颜色会逐渐变深,有一种解释说是新切开的苹果中含有的Fe2+与空气中的氧气接触而被氧化所致。
苹果汁是人们喜欢的饮料,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生。
(1)苹果汁在空气中由淡绿色变为棕黄色的过程中,氧化剂和还原剂分别是什么物质
(2)若榨汁时加入维生素C,可有效防止现榨的苹果汁在空气中由淡绿色变为棕黄色,这说明维生素C具有氧化性还是还原性
(3)在氧化还原反应中,氧化剂只有氧化性,还原剂只有还原性吗 具有氧化性的物质与具有还原性的物质之间一定可以发生氧化还原反应吗
提示:(1)氧气是氧化剂,Fe2+是还原剂。
(2)说明维生素C具有还原性,且维生素C的还原性比Fe2+的还原性强。
(3)氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性;但在一些氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可能是同一种物质,则该物质既有氧化性也有还原性。具有氧化性的物质与具有还原性的物质也不一定能发生氧化还原反应,如Cu具有还原性,HCl中的H+具有氧化性,但Cu与HCl不能发生反应。
典例剖析
氢化钙可作为生氢剂,与水可发生反应,反应的化学方程式为CaH2+2H2O══Ca(OH)2+2H2↑。下列说法错误的是
( )。
A.CaH2既是氧化剂,又是还原剂
B.H2既是氧化产物,又是还原产物
C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂
D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
答案:A
解析:分析反应:
由反应前后元素的化合价变化可知,CaH2是还原剂,H2O是氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物,且H2中来源于CaH2中的氢原子的个数和来源于H2O中的氢原子的个数相等,即氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1。
学以致用
银与空气中的硫化物反应,生成黑色的硫化银。变黑的原理是4Ag+2H2S+O2══2Ag2S+2H2O,其中H2S是( )。
A.氧化剂 B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂也不是还原剂
答案:D
解析:题述反应中,H2S中的氢元素和硫元素的化合价均未发生改变,故H2S既不是氧化剂也不是还原剂。
重难归纳
1.对氧化性、还原性的理解。
(1)氧化性(还原性)是指物质得电子(失电子)的性质或能力,物质的氧化性(还原性)强,指的是该物质容易得到(失去)电子,与得(失)电子数的多少无关。例如:1个Na原子能失去1个电子变成Na+,1个Al原子能失去3个电子变成Al3+,但是Na比Al活泼得多,Na更容易失去电子,因此Na比Al的还原性强。
二 氧化性、还原性及其强弱的比较
(2)氧化性、还原性与元素化合价的关系:
最高价 ——只有氧化性
↓↑
中间价态——既具有氧化性,又具有还原性
↓↑
最低价 ——只有还原性
对于同一元素而言,一般价态越高,氧化性越强,价态越低,氧化性越弱。如氧化性Fe3+>Fe2+,S2.氧化性、还原性强弱的比较。
(1)根据氧化还原反应的方向判断。
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
(2)根据元素的活动性顺序比较。
(3)根据反应条件来判断。
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。如
氧化性:KMnO4>MnO2。
②Na、Mg、Al与H2O反应的情况如下:
Na与冷水剧烈反应,Mg与水加热条件下才反应,Al加热条件下也难与水反应,故还原性为Na>Mg>Al。
(4)根据氧化产物的价态高低判断。
同一物质在相同条件下,被不同氧化剂氧化的程度越大,氧化剂的氧化性越强。
氧化性:Cl2>S。
同理,可判断还原剂的还原性强弱。
喝葡萄酒之前要先把葡萄酒倒入醒酒器中,敞口放置一段时间,喝起来更加柔顺。其中一个原因是葡萄酒中会添加二氧化硫,醒酒过程中可以把二氧化硫挥发掉,避免影响葡萄酒风味。焦亚硫酸钾(K2S2O5)是一种可以用来代替二氧化硫的抗氧化剂。
(1)葡萄酒中加入的SO2有什么作用 说明SO2具有什么性质 焦亚硫酸钾(K2S2O5)中硫元素的化合价是多少 抗氧化剂的实质是什么
(2)物质的氧化性越强,得电子数目越多;物质的还原性越强,失电子数目越多,这种说法对吗 请举例说明原因。
提示:(1)加入SO2是防止葡萄酒的某些成分在储存的过程中被氧气氧化而使葡萄酒的口感变差,故SO2是还原剂,具有还原性。K2S2O5中硫元素是+4价,抗氧化剂实质上就是还原剂。
(2)不对。因为氧化性实质是物质得到电子的性质,还原性实质是物质失去电子的性质,氧化性和还原性的强弱取决于物质得失电子的难易程度,与得失电子的数目多少无关。如Mg、Al与盐酸反应时,一个金属原子失去的电子数分别是2、3,但是还原性Mg>Al。
典例剖析
金属钛具有许多优异的性能,是航空、军工、电力等领域的必需材料。金红石[主要成分为二氧化钛(TiO2)]是地壳中钛矿石中的一种。目前,大规模生产钛的方法如下:
第一步,让金红石、碳单质在高温下与氯气反应,制得四氯化钛(TiCl4)和CO;
第二步,在氩气氛围中加热,使金属镁与四氯化钛反应制得金属钛。
(1)写出制备金属钛的两步反应的化学方程式:
, ,
第一步化学反应中的氧化剂是 。
(2)Cl2、TiCl4的氧化性强弱顺序为 。
解析:(1)根据题目信息可以写出第一步反应为TiO2+C+2Cl2
TiCl4+2CO,其中碳元素的化合价升高,氯元素的化合价降低,C是还原剂,Cl2是氧化剂;第二步反应为TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2,镁元素化合价升高,Mg是还原剂,TiCl4中钛元素化合价降低,TiCl4是氧化剂。
(2)根据第一步反应可知氧化性Cl2>TiCl4,故该条件下氧化性强弱顺序为Cl2>TiCl4。
思维建模 解答有关氧化剂、还原剂强弱比较题目的思维流程如下:
学以致用
1.下列叙述正确的是( )。
A.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
B.含氧酸可做氧化剂,而无氧酸不能
C.在8NH3+3Cl2══N2+6NH4Cl反应中,氧化剂与还原剂的分子数之比是2∶3
D.已知还原性:Fe2+>Br-,可知反应2Fe3++2Br-══2Fe2++Br2不易进行
答案:D
解析:Fe2+既有氧化性,又有还原性,A项错误。酸均具有氧化性,B项错误。C中的氧化剂是氯气,还原剂是氨气,两者的分子数之比是3∶2,错误。氧化还原反应中,还原剂的还原性必须强于还原产物的还原性,D项正确。
2.一定条件下,KClO3与I2可发生反应:2KClO3+I2═2KIO3 +Cl2↑,下列推断正确的是( )。
A.该反应属于复分解反应
B.氧化性:I2>KClO3
C.还原性:KClO3>I2
D.还原剂为I2,氧化剂为KClO3
答案:D
解析:该反应属于置换反应,A项错误。
氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物
氧化性:KClO3>KIO3,KClO3>I2;
还原性:I2>Cl2,I2>KClO3,故D项正确。
随堂训练
1.反应KClO3+6HCl══KCl+3Cl2↑+3H2O中,还原剂是( )。
A.KCl B.Cl2
C.KClO3 D.HCl
答案:D
解析:HCl中Cl元素的化合价由-1价升高为Cl2中的0价,为还原剂,故D正确。
2.下列反应中,CO2是氧化剂的是( )。
答案:B
解析:若CO2在反应中是氧化剂,则其所含碳元素的化合价降低。A项,CO2中碳元素的化合价无变化;B项,CO2中碳元素的化合价由+4价降低为+2价;C、D两项中,CO2均为氧化产物。故B项符合题意。
3.下列反应为氧化还原反应,且氧化剂和还原剂为同一种物质的是( )。
A.2H2S+SO2══3S+2H2O
B.CO2+2NaOH══Na2CO3+H2O
C.SO2+Cl2+2H2O══H2SO4+2HCl
D.2NO2+2NaOH══NaNO2+NaNO3+H2O
答案:D
解析:A项,反应中H2S是还原剂,SO2是氧化剂,错误;B项,不是氧化还原反应,错误;C项,反应中SO2是还原剂,氯气是氧化剂,错误;D项,反应物NO2中氮元素化合价部分升高,部分降低,NO2既是氧化剂,也是还原剂,正确。
4.下列变化中,加入还原剂才能实现的是( )。
A.Na2O→NaOH B.H2SO4→H2
C.CuO→CuSO4 D.SO2→SO3
答案:B
解析:加入还原剂才能实现,说明发生的变化应为还原反应,故应找有元素化合价降低的过程。A、C项中元素的化合价无变化;B项中,H元素的化合价降低;D项中,S元素的化合价升高。故B项符合题意。
5.根据反应:O2+2H2S══2S↓+2H2O,Na2S+I2══2NaI+S↓, 4NaI+O2+2H2SO4══2I2+2Na2SO4+2H2O,判断下列物质的氧化性强弱,正确的是( )。
A.O2>I2>S
B.H2S>NaI>H2O
C.S>I2>O2
D.H2O>NaI>H2S
答案:A
解析:依据同一反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性进行判断。在第一个反应中,O2是氧化剂,S是氧化产物,所以氧化性O2>S;在第二个反应中,I2是氧化剂,S是氧化产物,所以氧化性I2>S;在第三个反应中,O2是氧化剂,I2是氧化产物,所以氧化性O2>I2。综上分析可得氧化性O2>I2>S,A项正确。
6.(1)铁钉在氯气中被锈蚀为棕黄色物质FeCl3,而在盐酸中生成浅绿色的FeCl2溶液。则在Cl2、Cl-、H+中,具有氧化性的是 ,其中氧化性最强的是 。
(2)氧化还原反应在工农业生产、日常生活中都有广泛的用途。如人通过呼吸作用提供能量以维持生命活动。已知人呼吸作用涉及的反应为C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O。在该反应中,做还原剂的是 。
(3)有些氧化还原反应却有危害。例如:钢铁的腐蚀、食物的腐败等。因此,要想方设法阻碍此类氧化还原反应的发生。
①为防止一些食品在空气中氧化变质,延长其保质期,罐头、火腿肠、果汁等都会添加一些防腐剂。从氧化还原反应的角度看,防腐剂具有 性。
②在氧化还原反应中,氧化和还原、氧化剂和还原剂总是同时存在的。根据这一知识,如何有效避免有危害的氧化还原反应的发生(可通过实例说明): 。
答案:(1)Cl2、H+ Cl2
(2)C6H12O6
(3)①还原 ②钢铁用具(或其他物品)表面涂上油漆(或其他物品),避免其与氧气接触,可起到防止锈蚀的效果(答案合理即可)。
解析:(1)Cl-中氯元素处于最低价态,只表现还原性;H+中氢元素处于最高价态,只表现氧化性;Cl2中氯元素处于中间价态,且Cl2是常见的强氧化剂,所以具有氧化性的是Cl2和H+;又由于铁在氯气中反应得到FeCl3,Fe3+的价态为+3价,而铁与盐酸反应生成FeCl2,Fe2+的价态为+2价,则Cl2的氧化性强于H+的氧化性。
(2)人的呼吸作用是通过氧气将C6H12O6氧化,靠反应释放的能量来维持生命活动,所以还原剂是C6H12O6。
(3)防止食物被空气中的氧气氧化而变质,则加入的防腐剂必须具有还原性。要有效避免有危害的氧化还原反应的发生,可设法将物质与氧化剂(或还原剂)隔开,如将食品袋密封,并将袋内空气抽出或充满不活泼的气体(氮气、稀有气体等)。
章末知识体系构建
1.物质的分类与转化(以碳及其化合物为例)。
2.离子反应中的宏观与微观。
3.氧化还原反应的概念。
(1)概念的发展。
(2)概念间的关系。
