第二章复习元素与物质世界教案
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第二章 元素与物质世界
第1节 元素与物质的分类
1. 元素在自然界中以两种形态存在：在单质中的存在形式为游离态；在化合物中的存在形式为化合态。在自然界中即有游离态又有化合态存在的元素有：N2, O2, C, S, Fe等；只以化合态存在的元素有：Na, Cl2, Al, Mg, P, Br2, Si等。
2. 物质分类
其中，化合物按照在水溶液或熔融状态下能否导电，又可以分为电解质和非电解质。
3.
非金属 C S S N P Si 单质
非金属氧化物（酸酐） CO2 SO2 SO3 N2O5 P2O5 SiO2 氧化物
酸 H2CO3 H2SO3 H2SO4 HNO3 H3PO4 H2SiO3 对应水化物
+4 +4 +6 +5 +5 +4 中心元素化合价
金属 Ca Mg Cu Na Fe Al 单质
金属氧化物 CaO MgO CuO Na2O Fe2O3 Al2O3 氧化物
碱 Ca(OH)2 Mg(OH)2 Cu(OH)2 NaOH Fe(OH)3 Al(OH)3 对应水化物
与酸反应只生成盐和水的氧化物是碱性氧化物，金属氧化物不都是碱性氧化物，例如Na2O2、MnO2是金属氧化物，但不是碱性氧化物。
与碱反应只生成盐和水的氧化物是酸性氧化物，非金属氧化物不都是酸性氧化物，例如CO、NO、NO2是非金属氧化物，但不是酸性氧化物。
4. 胶体：
（1） 溶液、胶体、浊液三者的本质区别：分散质的颗粒大小不同，溶液中分散质颗粒<1nm, 胶体中分散质颗粒>100nm, 浊液中分散质颗粒处于1～100nm之间。
（2） 丁达尔现象用于区别溶液和胶体，胶体中有明亮的光区，溶液中没有。空气、云、雾、烟尘都是胶体，有丁达尔现象。
（3） 胶体微粒在外电场的作用下会发生定向移动，这种现象成为电泳。电泳表明胶体微粒吸附电荷，从而带电，Fe(OH)3胶体带正电荷。应用：电泳电镀。
（4） 向胶体中加入电解质溶液可以使胶体聚沉，加热和搅拌也能引起胶体的聚沉。Fe(OH)3胶体聚沉得到Fe(OH)3 沉淀。应用：向豆浆中加入CaSO4或卤水（MgCl2）制豆腐。
（5） 分离胶体微粒与溶液中的离子的方法：渗析，用半透膜。只有浊液中的微粒不能通过滤纸，只有溶液中的微粒能通过半透膜。（滤纸的孔隙比半透膜大）
（6） Fe(OH)3胶体的制备方法：向沸水中逐滴滴加FeCl3溶液，得到红褐色Fe(OH)3胶体。
（7） 其他和胶体有关的现象：土壤，水泥，三角洲，有机玻璃，墨水。
第2节 电解质
1. 在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质，在上述两种情况下都不能导电的化合物叫做非电解质。判断一种物质属于电解质还是非电解质时，先排除混合物（溶液）和单质。酸、碱、盐都是电解质。盐酸、NaCl溶液都能够导电，它们都是电解质吗？
SO3、CO2、SO2、NH3溶与水都能够导电，它们都是电解质吗？
2. 在水溶液中能够完全电离的电解质叫做强电解质，包括强酸（HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI）、强碱〔KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2〕、盐。NaOH水溶液中存在哪些微粒？
在水溶液中能够部分电离的电解质叫做弱电解质，包括弱酸（CH3COOH、H2CO3、HClO）、弱碱（NH3·H2O）、水。中强酸H3PO4、H2SO3 也是弱电解质。氨水中存在哪些微粒？
3. 电解质在水溶液中的反应实质是离子反应。
4. 复分解反应发生的条件：产物里有难溶的物质、难电离的物质或挥发性的物质。
5. 书写离子方程式时，不能拆的物质：气体、沉淀、弱电解质、单质、氧化物。
6. 不能共存的物质：
（1）能生成气体的离子对：H+－SO32-、CO32-、HCO3-、HSO3-、S2-、HS-、S2O32-；
（2）能生成沉淀的离子对：所有的钾、钠、铵盐、碳酸氢盐、亚硫酸氢盐和硝酸盐都是可溶的；碱中只有KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2可溶；氯化物、溴化物、碘化物中只有银盐不溶；硫酸盐中只有BaSO4不溶，Ag2SO4、CaSO4微溶；H+－SiO32-、[Al(OH)4]-；
Al3+－[Al(OH)4]-。
（3）能生成水的离子对：OH-－HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-;
（4）能生成其它弱电解质的离子对：H+－CH3COO-、H2PO4-、HPO42-、PO43-、F-、ClO-；
OH-－NH4+
（5）能发生氧化还原反应的离子对：H++NO3-－SO32-、S2-、I-、Br-、Fe2+、SO2； MnO4-－SO32-、S2-、I-、Br-、Fe2+、SO2；Fe3+－S2-、I-、Br-。
第3节 氧化剂和还原剂
1. 反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。氧化还原反应的实质是电子转移。
2. 在氧化还原反应中，所含元素化合价降低的反应物叫做氧化剂，氧化剂具有氧化性，在反应中被还原，发生还原反应，对应产物为还原产物。
在氧化还原反应中，所含元素化合价升高的反应物叫做还原剂，还原剂具有还原性，在反应中被氧化，发生氧化反应，对应产物为氧化产物。
3. 元素处于最高化合价时，一般具有氧化性；处于最低化合价时，一般具有还原性；处于中间价态时，既具有氧化性又具有还原性。
非金属元素 C Si N P O S Cl Br I 具备性质
最高正价 +4 +4 +5 +5 +6 +6 +7 +7 +7 氧化性
最低负价 无 无 -3 -3 -2 -2 -1 -1 -1 还原性
常见的氧化剂：
活泼非金属单质 含有较高价态元素的含氧酸 含有较高价态元素的盐
O2、Cl2 HNO3、浓H2SO4 MnO4-、KClO3、Fe3+
常见的还原剂：
活泼金属单质 非金属单质 含有较低价态元素的氧化物 含有较低价态元素的盐
Na、Fe、Mg、Al C、H2 CO、SO2 SO32-、Fe2+
4. 常见离子的检验：
离子 使用的试剂 反应现象
H+ 紫色石蕊溶液Zn或Na2CO3溶液 石蕊溶液变红有无色气体生成
NH4+（NH3的检验及验满） 浓NaOH溶液 1. 加热，有特殊气味的气体产生，该气体遇HCl产生白烟；2. 该气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
Mg2+ NaOH溶液 生成白色沉淀，不溶于过量的NaOH溶液中。
Ba2+ 稀硫酸或可溶性硫酸盐，并加入稀硝酸 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
Cu2+ NaOH溶液 生成蓝色絮状沉淀
Fe2+ NaOH溶液 生成白色沉淀，在空气中最终变成红褐色沉淀。
Fe3+ NaOH溶液KSCN溶液 生成红褐色沉淀生成红色溶液
Al3+ NaOH溶液 加适量的NaOH溶液，生成絮状白色沉淀；继续加NaOH溶液沉淀溶解，该沉淀也溶于盐酸。
Ag+ 盐酸或可溶性氯化物，并加入稀硝酸 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
Cl- AgNO3溶液，稀硝酸 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
Br- AgNO3溶液，稀硝酸氯水 产生不溶于稀硝酸的浅黄色色沉淀加氯水后振荡，再滴入CCl4，CCl4层呈橙色
I- AgNO3溶液，稀硝酸2. 氯水，淀粉溶液 产生不溶于稀硝酸的黄色色沉淀加入氯水和淀粉溶液，溶液变蓝
OH- 酚酞溶液紫色石蕊溶液 酚酞溶液变红紫色石蕊溶液变蓝
CO32- 盐酸，澄清的石灰水，CaCl2溶液 加入CaCl2溶液，产生白色沉淀，加盐酸，产生能使澄清的石灰水变混浊的无色无味气体
HCO3- 盐酸，澄清的石灰水，CaCl2溶液 加入CaCl2溶液，不产生沉淀，加盐酸，产生能使澄清的石灰水变混浊的无色无味气体
S2- Pb(NO3)2或CuSO4溶液盐酸 产生黑色沉淀产生臭鸡蛋气味的气体
SO32- BaCl2溶液，盐酸 产生白色沉淀，可溶于稀盐酸，放出无色、有刺激性气味的气体
SO42- BaCl2溶液，稀硝酸 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
5. （1）铁在自然界中可以以单质（陨铁）和化合物（+2、+3价）两种形式存在。
（2）铁的氧化物有：氧化亚铁（FeO，黑色），三氧化二铁（Fe2O3，红棕色）和四氧化三铁（Fe3O4，黑色，有磁性）
（3）Fe(OH)2：白色固体，不溶于水，很不稳定，在空气中容易被氧气氧化，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3。
（4）绿矾――FeSO4·7H2O 黄铁矿――FeS2 赤铁矿――Fe2O3
磁铁矿――Fe3O4 FeCl3·6H2O
（5）铁的还原性 Fe + 2HCl == FeCl2 + H2
+2价铁的氧化性 FeCl2 + Zn == ZnCl2 + Fe
+2价铁的还原性 2FeCl2 + Cl2 == 2FeCl3 亚铁离子（Fe2+）常作还原剂
+3价铁的氧化性 2FeCl3 + Cu == 2FeCl2 + CuCl2
2FeCl3 + Fe == 2FeCl2
（6）检验铁离子（Fe3+）的试剂：SCN-（KSCN硫氰酸钾 或NH4SCN硫氰酸铵）
6. 置换反应全是氧化还原反应，复分解反应全部不是氧化还原反应。化合和分解反应一部分不都是是氧化还原反应。
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第二章 元素与物质世界
第1节 元素与物质的分类
1. 元素在自然界中以两种形态存在：在单质中的存在形式为游离态；在化合物中的存在形式为化合态。在自然界中即有游离态又有化合态存在的元素有：N2, O2, C, S, Fe等；只以化合态存在的元素有：Na, Cl2, Al, Mg, P, Br2, Si等。
2. 物质分类
其中，化合物按照在水溶液或熔融状态下能否导电，又可以分为电解质和非电解质。
3.
非金属 C S S N P Si 单质
非金属氧化物（酸酐） CO2 SO2 SO3 N2O5 P2O5 SiO2 氧化物
酸 H2CO3 H2SO3 H2SO4 HNO3 H3PO4 H2SiO3 对应水化物
+4 +4 +6 +5 +5 +4 中心元素化合价
金属 Ca Mg Cu Na Fe Al 单质
金属氧化物 CaO MgO CuO Na2O Fe2O3 Al2O3 氧化物
碱 Ca(OH)2 Mg(OH)2 Cu(OH)2 NaOH Fe(OH)3 Al(OH)3 对应水化物
与酸反应只生成盐和水的氧化物是碱性氧化物，金属氧化物不都是碱性氧化物，例如Na2O2、MnO2是金属氧化物，但不是碱性氧化物。
与碱反应只生成盐和水的氧化物是酸性氧化物，非金属氧化物不都是酸性氧化物，例如CO、NO、NO2是非金属氧化物，但不是酸性氧化物。
4. 胶体：
（1） 溶液、胶体、浊液三者的本质区别：分散质的颗粒大小不同，溶液中分散质颗粒<1nm, 胶体中分散质颗粒>100nm, 浊液中分散质颗粒处于1～100nm之间。
（2） 丁达尔现象用于区别溶液和胶体，胶体中有明亮的光区，溶液中没有。空气、云、雾、烟尘都是胶体，有丁达尔现象。
（3） 胶体微粒在外电场的作用下会发生定向移动，这种现象成为电泳。电泳表明胶体微粒吸附电荷，从而带电，Fe(OH)3胶体带正电荷。应用：电泳电镀。
（4） 向胶体中加入电解质溶液可以使胶体聚沉，加热和搅拌也能引起胶体的聚沉。Fe(OH)3胶体聚沉得到Fe(OH)3 沉淀。应用：向豆浆中加入CaSO4或卤水（MgCl2）制豆腐。
（5） 分离胶体微粒与溶液中的离子的方法：渗析，用半透膜。只有浊液中的微粒不能通过滤纸，只有溶液中的微粒能通过半透膜。（滤纸的孔隙比半透膜大）
（6） Fe(OH)3胶体的制备方法：向沸水中逐滴滴加FeCl3溶液，得到红褐色Fe(OH)3胶体。
（7） 其他和胶体有关的现象：土壤，水泥，三角洲，有机玻璃，墨水。
第2节 电解质
1. 在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质，在上述两种情况下都不能导电的化合物叫做非电解质。判断一种物质属于电解质还是非电解质时，先排除混合物（溶液）和单质。酸、碱、盐都是电解质。盐酸、NaCl溶液都能够导电，它们都是电解质吗？
SO3、CO2、SO2、NH3溶与水都能够导电，它们都是电解质吗？
2. 在水溶液中能够完全电离的电解质叫做强电解质，包括强酸（HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI）、强碱〔KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2〕、盐。NaOH水溶液中存在哪些微粒？
在水溶液中能够部分电离的电解质叫做弱电解质，包括弱酸（CH3COOH、H2CO3、HClO）、弱碱（NH3·H2O）、水。中强酸H3PO4、H2SO3 也是弱电解质。氨水中存在哪些微粒？
3. 电解质在水溶液中的反应实质是离子反应。
4. 复分解反应发生的条件：产物里有难溶的物质、难电离的物质或挥发性的物质。
5. 书写离子方程式时，不能拆的物质：气体、沉淀、弱电解质、单质、氧化物。
6. 不能共存的物质：
（1）能生成气体的离子对：H+－SO32-、CO32-、HCO3-、HSO3-、S2-、HS-、S2O32-；
（2）能生成沉淀的离子对：所有的钾、钠、铵盐、碳酸氢盐、亚硫酸氢盐和硝酸盐都是可溶的；碱中只有KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2可溶；氯化物、溴化物、碘化物中只有银盐不溶；硫酸盐中只有BaSO4不溶，Ag2SO4、CaSO4微溶；H+－SiO32-、[Al(OH)4]-；
Al3+－[Al(OH)4]-。
（3）能生成水的离子对：OH-－HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-;
（4）能生成其它弱电解质的离子对：H+－CH3COO-、H2PO4-、HPO42-、PO43-、F-、ClO-；
OH-－NH4+
（5）能发生氧化还原反应的离子对：H++NO3-－SO32-、S2-、I-、Br-、Fe2+、SO2； MnO4-－SO32-、S2-、I-、Br-、Fe2+、SO2；Fe3+－S2-、I-、Br-。
第3节 氧化剂和还原剂
1. 反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。氧化还原反应的实质是电子转移。
2. 在氧化还原反应中，所含元素化合价降低的反应物叫做氧化剂，氧化剂具有氧化性，在反应中被还原，发生还原反应，对应产物为还原产物。
在氧化还原反应中，所含元素化合价升高的反应物叫做还原剂，还原剂具有还原性，在反应中被氧化，发生氧化反应，对应产物为氧化产物。
3. 元素处于最高化合价时，一般具有氧化性；处于最低化合价时，一般具有还原性；处于中间价态时，既具有氧化性又具有还原性。
非金属元素 C Si N P O S Cl Br I 具备性质
最高正价 +4 +4 +5 +5 +6 +6 +7 +7 +7 氧化性
最低负价 无 无 -3 -3 -2 -2 -1 -1 -1 还原性
常见的氧化剂：
活泼非金属单质 含有较高价态元素的含氧酸 含有较高价态元素的盐
O2、Cl2 HNO3、浓H2SO4 MnO4-、KClO3、Fe3+
常见的还原剂：
活泼金属单质 非金属单质 含有较低价态元素的氧化物 含有较低价态元素的盐
Na、Fe、Mg、Al C、H2 CO、SO2 SO32-、Fe2+
4. 常见离子的检验：
离子 使用的试剂 反应现象
H+ 紫色石蕊溶液Zn或Na2CO3溶液 石蕊溶液变红有无色气体生成
NH4+（NH3的检验及验满） 浓NaOH溶液 1. 加热，有特殊气味的气体产生，该气体遇HCl产生白烟；2. 该气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
Mg2+ NaOH溶液 生成白色沉淀，不溶于过量的NaOH溶液中。
Ba2+ 稀硫酸或可溶性硫酸盐，并加入稀硝酸 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
Cu2+ NaOH溶液 生成蓝色絮状沉淀
Fe2+ NaOH溶液 生成白色沉淀，在空气中最终变成红褐色沉淀。
Fe3+ NaOH溶液KSCN溶液 生成红褐色沉淀生成红色溶液
Al3+ NaOH溶液 加适量的NaOH溶液，生成絮状白色沉淀；继续加NaOH溶液沉淀溶解，该沉淀也溶于盐酸。
Ag+ 盐酸或可溶性氯化物，并加入稀硝酸 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
Cl- AgNO3溶液，稀硝酸 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
Br- AgNO3溶液，稀硝酸氯水 产生不溶于稀硝酸的浅黄色色沉淀加氯水后振荡，再滴入CCl4，CCl4层呈橙色
I- AgNO3溶液，稀硝酸2. 氯水，淀粉溶液 产生不溶于稀硝酸的黄色色沉淀加入氯水和淀粉溶液，溶液变蓝
OH- 酚酞溶液紫色石蕊溶液 酚酞溶液变红紫色石蕊溶液变蓝
CO32- 盐酸，澄清的石灰水，CaCl2溶液 加入CaCl2溶液，产生白色沉淀，加盐酸，产生能使澄清的石灰水变混浊的无色无味气体
HCO3- 盐酸，澄清的石灰水，CaCl2溶液 加入CaCl2溶液，不产生沉淀，加盐酸，产生能使澄清的石灰水变混浊的无色无味气体
S2- Pb(NO3)2或CuSO4溶液盐酸 产生黑色沉淀产生臭鸡蛋气味的气体
SO32- BaCl2溶液，盐酸 产生白色沉淀，可溶于稀盐酸，放出无色、有刺激性气味的气体
SO42- BaCl2溶液，稀硝酸 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
5. （1）铁在自然界中可以以单质（陨铁）和化合物（+2、+3价）两种形式存在。
（2）铁的氧化物有：氧化亚铁（FeO，黑色），三氧化二铁（Fe2O3，红棕色）和四氧化三铁（Fe3O4，黑色，有磁性）
（3）Fe(OH)2：白色固体，不溶于水，很不稳定，在空气中容易被氧气氧化，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3。
（4）绿矾――FeSO4·7H2O 黄铁矿――FeS2 赤铁矿――Fe2O3
磁铁矿――Fe3O4 FeCl3·6H2O
（5）铁的还原性 Fe + 2HCl == FeCl2 + H2
+2价铁的氧化性 FeCl2 + Zn == ZnCl2 + Fe
+2价铁的还原性 2FeCl2 + Cl2 == 2FeCl3 亚铁离子（Fe2+）常作还原剂
+3价铁的氧化性 2FeCl3 + Cu == 2FeCl2 + CuCl2
2FeCl3 + Fe == 2FeCl2
（6）检验铁离子（Fe3+）的试剂：SCN-（KSCN硫氰酸钾 或NH4SCN硫氰酸铵）
6. 置换反应全是氧化还原反应，复分解反应全部不是氧化还原反应。化合和分解反应一部分不都是是氧化还原反应。
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