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文档简介
北京四中网校学案导学言 化学-人类进步的关键【学习目标集成】1了解化学发展史,认识化学是人类进步的关键。2了解化学与社会的联系及化学对社会发展的影响。3认识高中阶段学习化学的方法。【必听课程】栏目:视听课堂 名称:高中化学怎么学一 课件ID:36143 主讲教师:潘廷宏栏目:视听课堂 名称:高中化学怎么学二 课件ID:36144 主讲教师:潘廷宏【知识要点梳理】 1化学发展简史自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火、用火烧烤食物、烧制陶器、冶炼青铜器和铁器等都是化学技术的应用。正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。化学史大致分为:(1)远古的工艺化学时期这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺主要是在实践经验的直接启发下经过若干万年摸索而来的,还没有形成系统的化学知识。这是化学的萌芽时期。(2)炼丹术和医药化学时期从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得象征荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。在中国、阿拉伯、埃及、希腊都发现了不少记载、总结炼丹术的书籍。这一时期积累了许多关于物质的化学变化的知识,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍。第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy,即炼金术。Chemistry至今还保留着两个相关的含义:化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。(3)燃素化学时期从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。(4)定量化学时期,即近代化学时期1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说;发现了元素周期律,发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。(5)科学相互渗透时期,即现代化学时期。见下图; 二十世纪初,量子论的发展使化学和物理学有了共同语言,解决了化学上许多悬而未决的问题;另一方面,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使蛋白质、酶的结构问题得到了逐步的解决。到了今天,化学更是大放光彩,其作用体现在社会、生产、生命科学、科研等各方面。2我国在化学发展史上的成就(1)我国古代在实用技术方面的成就主要有冶金、火药、造纸、陶瓷、酿造等。(2)在医学巨著本草纲目中,记载了许多化学鉴定的试验方法。 (3)1965年,我国科学工作者在世界上第一次用化学方法合成了具有生物活性的蛋白质结晶牛胰岛素。1981年,我国科学工作者又在世界上首次用人工方法合成了一种具有与天然分子相同化学结构和完整生物活性的核糖核酸。此外,我国还人工合成了许多结构复杂的天然有机化合物,如叶绿素、血红素、维生素B12等。 3材料并不是所有物质都是材料。对于材料,应该有两个层次的涵义:一是为人类社会所需要的,二是能用于制造有用器物的。人类很早就开始使用材料,从石器时代到现代,人类使用的材料不断地发生变化,材料的种类越来越多,用途也越来越广。历史的发展表明:没有新材料的出现,就没有工业的进步和大量新产品的涌现。材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类进步和社会发展的一种标志。根据材料的化学组成和使用功能可将其分类如下: 这里介绍一下生物陶瓷。生物陶瓷是指与生物或生物化学有关的新型陶瓷。根据使用情况,可以分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学相关的生物工艺学陶瓷。前者植入体内以恢复和增强生物体的机能,是直接与生物体接触使用的生物陶瓷,主要有人造牙、人造骨、人造心脏瓣膜、人造血管和其它医用人造气管等。植入陶瓷一般要具有与生物体亲和性好、可靠性高、易短期内成型加工、容易灭菌等性能。目前已使用的植入陶瓷的品种很多。 4化学学习方法(1)注重化学实验。化学离不开实验;通过实验可以获得、验证和扩展化学知识,可以培养实验能力和分析、解决化学问题的能力以及形成科学的世界观和方法论。因此学习化学一定要注意化学实验。(2)熟练掌握化学基础知识和基本技能。万丈高楼平地起,要学好化学就要熟练掌握化学的基础知识和基本技能,它是解决化学问题的前提和保证。(3)重视训练科学方法,培养科学态度。学习的目的就是要达到学以致用,因此科学方法的训练是非常必要的。爱因斯坦推崇“对真理的追求比对真理的占有更为可贵”,是说明掌握科学方法去探求新的科学知识比掌握一些孤立的科学知识更为重要。因此,学习要有科学的方法和科学的态度,敢于开拓进取,敢于拼搏。(4)联系实际,培养观察和思考能力。社会实践是最好的老师,学习化学要求联系实际,注意观察日常生活中各种与化学有关的知识和信息,尤其注意用已经掌握的有限的化学知识来解释生活和生产实际中的一些问题。(5)扩大阅读量,以获得更多知识,培养自学能力。【经典例题透析】(课件ID:85139) 例1为防止污染环境,下列燃料最理想的是( )A酒精 BH2C天然气DCO分析酒精、天然气都是碳氢化合物,完全燃烧生成CO2和H2O,CO2是引起温室效应的主要物质之一;不完全燃烧生成CO造成的环境污染更为严重。CO燃烧也会生成CO2。H2燃烧只生成H2O,对环境没有污染,并且来源丰富(H2O)、燃烧时热值高。例2化石燃料的不可再生性,要求我们的努力方向是( )A提高燃料的燃烧效率和综合利用率B加快开发煤、石油、天然气等资源C从外国进口燃料 D寻找新能源分析化石燃料是不可再生的,并且储藏量有限,这就要求我们综合利用能源,提高使用效率。但无论怎样,它们总有一天会枯竭,这就要求科学工作者想方设法提高现在这些化石燃料的利用率,并不断寻找新能源,如核能、太阳能、氢能等。例31998年诺贝尔化学奖授予科恩和波普尔,以表彰他们在理论化学领域作出的重大贡献。他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质,引导整个化学领域正在经历一场革命性的变化。下列说法正确的是( )。A化学不再是纯实验科学 B化学不再需要实验C化学不做实验,就什么都不知道D未来化学的方向还是经验化分析化学是以实验为基础的科学,但是,近年来理论推导和大型计算机的仿真计算也已经成为了研究化学的新的手段,正如题中信息所说,这两位科学家使理论和实验共同协力探讨分子体系的性质,这说明化学实验已经不再是研究化学的惟一手段。例4“药金”外观和金(Au)相似,常被误认为黄金。不法分子用炉甘石(ZnCO3)、赤铜矿(主要成分是Cu2O)和木炭粉混合加热至800左右,制得金光闪闪的假黄金(“药金”)以牟取暴利。试回答下列问题:(1)用上述方法制得的“药金”不可能是黄金,理由是 _;(2)“药金”的主要成分是_;(3)试写出一种鉴别该假黄金的方法_。分析由熟悉的反应:CaCO3CaO+CO2 C+2CuO2Cu+CO2可以类推写出:混合加热至800高温时发生的一系列反应,即可知 “药金”的主要成分。例5为缓解能源危机,请设计一个由CO2和水重新组合成CH4和O2的方案,并写出有关反应的化学方程式。分析教材第4页有利用太阳能使燃料循环使用的构想图。根据此图,可以设想,能源物质CH4燃烧后变成了CO2和水,然后再利用太阳能,通过一些催化剂或其它手段,使CO2和水再结合成CH4和O2,从而达到循环使用CH4的目的。 家长签字: 各类物质间的相互关系无机反应规律一、无机物分类掌握物质的分类,要注意分类的根据和各类物质间是从属关系还是并列关系 1氧化物 金属氧化物含有金属元素:CuO、Al2O3从组成的元素来分:氧化物 非金属氧化物含有非金属元素:CO、CO2 酸性氧化物(酸酐)从性质来分:氧化物 碱性氧化物两性氧化物(1)酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物。例:CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O SO3+2NaOHNa2SO4+H2O酸性氧化物也叫酸酐,例如:CO2叫碳酐,SO3叫硫酐。酸性氧化物都有对应的酸,例 是H2的酸酐,叫碳酐;是H2的酸酐,叫硫酐; 是H2的酸酐,叫亚硫酐; 是H3的酸酐,叫磷酐; 是H2的酸酐,叫硅酐。这里要注意:绝大部分酸性氧化物都可以溶于水得到相应的酸,但SiO2难溶于水,所以H2SiO3不能通过SiO2和H2O反应得到。能溶于水生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物,例:NO2溶于水得到HNO3,3NO2+H2O2HNO3+NO, 由于NO2与HNO3中氮元素化合价不同,所以NO2不是HNO3的酸酐,NO2没有对应的酸,且不属于酸性氧化物。由酸酐(或酸)找对应的酸(或酸酐),看它们对应的非金属化合价是否相同,若相同,则是对应关系。的酸酐是。有些非金属氧化物如CO、NO、H2O没有对应的酸,即不能与碱反应生成盐和水,也不能与酸反应生成盐和水,习惯上称之为不成盐氧化物。(2)碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物例:CuO+H2SO4CuSO4+H2O Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O碱性氧化物都有对应的碱,Na2O对应的碱是NaOH;CaO对应的碱是Ca(OH)2;CuO对应的碱是Cu(OH)2; 对应的碱是;对应的碱是。这里要注意:碱性氧化物都有对应的碱,在这两种化合物中,对应金属的化合价相同。碱性氧化物大多数不溶于水,不能与水反应得到相应的碱,只有少数碱性氧化物如:K2O、Na2O、CaO、BaO等可以溶于水得到相应的碱。例:BaO+H2OBa(OH)2 K2O+H2O2KOH(3)两性氧化物:既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物。例如Al2O3:Al2O3+6HCl2AlCl3+H2O Al2O3+2NaOH2NaAlO2+ H2O这里要注意金属氧化物、非金属氧化物与碱性氧化物、酸性氧化物的关系,由于它们分类的根据不同,所以它们不是同一的关系。碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,例Al2O3、Mn2O7等(Mn2O7对应水化物是HMnO4高锰酸)。酸性氧化物大部分是非金属氧化物,但也有金属氧化物如Mn2O7是酸性氧化物,非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、NO、NO2等。2酸这里要注意酸与酸式盐的联系与区别。共同点是它们都能电离出H+,不同点是酸电离出的阳离子全部是H+,酸式盐电离出的阳离子除H+外还有金属阳离子。 含氧酸:H2SO4、HNO3(1)按酸是否含氧元素,可分为 无氧酸:HCl、H2S 一元酸:HCl、HNO3(2)按酸能够电离的H+数,可分为 二元酸:H2SO4、H2S 三元酸:H3PO4(3)按酸性强弱,可分为: 强酸(完全电离):H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI、HClO4 弱酸(部分电离):HF、HClO、H2S、H2SO3、H2CO3、H2SiO3、H3PO4、HNO2、CH3COOH(4)按酸的沸点高低,可分为: 高沸点酸(不挥发性酸):H2SO4、H3PO4 低沸点酸(易挥发性酸):HF、HNO3、HCl、HBr、HI(5)按酸的稳定性(是否易分解)可分为: 稳定性酸:H2SO4、HF、HCl 不稳定性酸:H2SO3、H2CO3常温下:H2SO3H2O+SO2;H2CO3H2O+CO2H2SO4是高沸点酸、强酸、稳定性酸(高、强、稳),所以H2SO4是一种用途广泛的重要的酸。3碱 可溶性碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2(微溶)(1)按溶解性,可分为 难溶性碱:Cu(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3(大多数碱难溶)(2)按碱性强弱,可分为: 强碱(完全电离):KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 弱碱(部分电离):NH3H2O(NH3H2ONH+OH)、 难溶性碱4盐 含氧酸盐:Na2SO4、KNO3、Na2CO3(1)按是否含有氧元素,可分为 无氧酸盐:Na2S、KCl、NaBr 正盐:Na2SO4、Na2CO3(2)按酸碱中和反应程度,可分为 酸式盐:NaHSO4、NaHCO3 碱式盐:Cu2(OH)2CO3、Ba(OH)Cl盐可以看成是酸碱中和反应的产物,中和反应的实质是H+OH=H2O,当H+与OH个数比为11时生成正盐,当H+过量生成酸式盐,当OH过量生成碱式盐。例如:2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O NaOH+H2SO4NaHSO4+H2O 2 1 正盐 1 1酸式盐Ba(OH)2+2HClBaCl2+2H2O Ba(OH)2+HClBa(OH)Cl+H2O 1 2 正盐 1 1 碱式盐(碱式氯化钡)二、各类物质间的相互关系无机反应规律它们之间的相互关系如下图所示: 在掌握各类物质间的相互关系时,首先要掌握反应规律,同时还要注意反应规律适用的范围,不可不看条件,将规律生搬硬套,即不仅要掌握各类物质的共性,还要掌握它们的个性。(一)金属的性质1与非金属的反应 金属 + O2 金属氧化物金属 + 非金属 无氧酸盐 2Mg +O2 2MgO 2Na +Cl2 2NaCl2与酸反应(1)金属活动顺序表H前面的金属与酸发生置换反应生成盐和H2金属+酸盐+H2(2)金属与HNO3、浓H2SO4不发生置换反应例:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2OZn+4HNO3(浓)Zn(NO3)2+2NO2+2H2OFe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO+2H2O3与H2O反应金属+H2O碱+H2例:2Na+2H2O2NaOH+ H2 但 3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4H24与盐反应(1)在金属活动顺序表中,排在前面的金属能将后面的金属从盐溶液中置换出来。金属+盐新金属+新盐Fe + CuSO4 Cu + FeSO4(2)K、Ba、Na、Ca等非常活泼的金属与盐溶液中的盐不直接发生置换反应,因为它们首先与水发生反应,生成的产物再与盐反应,其反应情况比较复杂。例如将Na放入CuSO4溶液中,有气体和蓝色沉淀产生。发生的反应有:2Na+2H2O2NaOH+H22NaOH+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO4(二)非金属的性质1与金属反应(见前述)2与非金属反应(1)与O2:生成非金属氧化物例:C + O2 CO2S + O2 SO2(2)与H2反应:Cl2 + H2 2HCl 3与H2O的反应C + H2O(气) CO + H2 Cl2+H2OHCl+HClO4与碱反应3S+6NaOHNa2SO3+2Na2S+3H2O Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O(三)碱性氧化物的性质1与H2O反应碱性氧化物(易溶)+ H2O 碱(易溶)例如:K2O + H2O 2KOH CaO + H2O Ca(OH)2注意:难溶性碱不能由对应的碱性氧化物与水反应而得到2与酸性氧化物反应碱性氧化物 + 酸性氧化物 含氧酸盐例如:Na2O+SO3Na2SO4 CaO+SiO2 CaSiO33与酸反应碱性氧化物 + 酸 盐 + H2O例:CuO + 2HNO3 Cu(NO3)2 + H2O(四)酸性氧化物的性质1与水反应酸性氧化物 + H2O 含氧酸例如:SO3 + H2O H2SO4 P2O5 + 3H2O(热水) 2H3PO4注意:SiO2难溶于水,不与水反应2与碱性氧化物反应(见前述)3与碱反应酸性氧化物 + 碱 盐 + H2O例如:CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O注意:难溶性的碱与酸性氧化物不反应(五)碱的性质1与酸性氧化物反应(见前述)2与酸反应碱+酸盐+ H2O3与盐反应强碱+弱碱盐弱碱+强碱盐即强碱制弱碱例如:3NaOH + FeCl3 Fe(OH)3+ 3NaClKOH + NH4Cl NH3H2O + KCl(若反应物是浓溶液或加热,则生成物为:NH3+ H2O+ KCl)4碱的稳定性难溶性碱受热易分解: 难溶性碱碱性氧化物+ H2O例如:Cu(OH)2CuO + H2O2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O而易溶性碱稳定,受热难分解(六)酸的性质1与金属反应(见前述)2与碱性氧化物反应(见前述)3与碱反应(见前述)4与盐反应强酸+弱酸盐弱酸+强酸盐即强酸制弱盐,例如:2HCl+Na2CO32NaCl+H2O+CO2 H2SO4+FeSFeSO4+H2SH2SO4+Na2SO3Na2SO4+H2O+SO2但是下列反应可以进行:H2S+ CuSO4CuS+ H2SO4H2S+2AgNO3Ag2S+ 2HNO3H2S+Pb(NO3)2PbS+ 2HNO3由于CuS、Ag2S、PbS既不溶于水也不溶于强酸,所以上述反应可以进行。(七)盐的性质1与金属反应(见前述)2与碱反应(见前述)3与酸反应(见前述)4与盐反应盐+盐生成两种新盐参加反应的两种盐必须可溶,生成的产物中要有沉淀。例如:CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaClBaCl2+Na2SO4BaSO4+2NaCl5酸式盐的反应(1)与酸反应弱酸酸式盐+强酸强酸盐+弱酸例如:NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2NaHS+HClNaCl+H2S(2)与碱反应酸式盐与碱反应比较复杂,首先是酸式盐中H+与碱中OH发生中和反应,然后是新酸根阴离子与金属阳离子结合成盐或其它产物。例如:Ca(HCO3)2与足量NaOH溶液混合发生反应:Ca(HCO3)2+2NaOH2H2O+CaCO3+Na2CO3若Ca(HCO3)2与NaOH个数比为11时:Ca(HCO3)2+NaOHH2O+CaCO3+NaHCO3可见酸式盐与碱反应的产物,取决于反应物的量。酸式盐与碱反应的规律是:先中和,后成盐,依据反应物量的比定产物。三、物质制备途径利用上述无机反应规律,可以确定制备某类物质的可能途径:(一)制碱,二条途径1碱性氧化物与水 2碱与盐(二)制酸,二条途径1酸性氧化物与水 2酸与盐(三)制盐,十条途径1金属与非金属 2金属与酸3金属与盐4碱性氧化物与酸性氧化物5碱性氧化物与酸 6碱与酸性氧化物 7碱与酸 8碱与盐9酸与盐 10盐与盐1-1 氧化还原反应(课件ID:15905)【学习目标集成】1在初中所学的氧化还原反应基础上,进一步加深对氧化还原反应概念的理解。2理解掌握氧化还原反应的特征。 3理解掌握氧化还原反应的本质重 点:氧化还原反应的本质。难 点:氧化还原反应的本质。【考点要求】1了解化学反应有多种不同的分类方法,各种分类方法由于划分的依据不同而有不同的使用范围。2会用化合价升降的观点及电子转移的观点来理解氧化还原反应,并会用双线桥法分析氧化还原反应。3掌握氧化剂、还原剂等概念,学会用对立统一的观点认识事物。【知识网络】【必听课程】栏目:视听课堂 名称:氧化还原反应 课件ID:19433 主讲教师:潘廷宏栏目:视听课堂 名称:氧化还原反应方程式的配平 课件ID:35702 主讲教师:潘廷宏【知识要点梳理】一化学反应的类型1化学反应基本类型(依据反应物、生成物的类别和种类分类)化学反应 2氧化还原反应和非氧化还原反应(依据反应物有无电子转移或物质的相关元素在反应前后有无化合价改变分类)化学反应 3其它分类法a依据反应的热效应分为:吸热反应,放热反应。b依据反应进行的程度分为:可逆反应,非可逆反应。 c依据反应中是否有离子参与分为:离子反应,非离子反应。4氧化还原反应与基本反应类型的关系置换反应都是氧化还原反应;复分解反应都是非氧化还原反应;有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应均为氧化还原反应。它们的关系可用右图表示。例1下列反应属于氧化还原反应的是( )A、H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HClB、2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2C、CaO+H2O=Ca(OH)2 D、3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2解析:本题重点考查氧化还原反应与化学反应基本类型的关系,以及氧化还原反应的实质。二、氧化还原反应特征:反应前后元素的化合价发生改变。实质:有电子转移(电子的得失或共用电子对的偏移) 电子转移(微观)化合价变化(宏观)1氧化还原反应概念氧化与还原(指反应过程) 氧化剂与原还剂(指反应物质) 氧化性与还原性(指物质的性质) 注:物质的氧化性(或还原性)的强弱,指的是得(或失)电子的难易,不是指得(失)电子的多少。氧化产物,还原产物(指反应产物) 2氧化还原反应概念间的关系。3氧化还原反应中电子转移的表示方法双线桥法。用两条线由反应物指向生成物,且对准同种元素。要标明“得”“失”电子,且得失电子数相等。箭头不代表电子转移的方向。例如: 注:氧化还原反应的另一种表示方法单线桥法(新大纲不要求)例如:4常见的氧化剂和还原剂具有最高价元素的物质,在氧化还原反应中只能得到电子,一般是较强的氧化剂,具有较强的氧化性,常见的氧化剂有:a高价或较高价的含氧化合物:MnO2 KMnO4 K2CrO4 HNO3 H2SO4(浓)b高价金属阳离子:Cu2+、Fe3+、Ag+等。c非金属单质:Cl2、Br2、I2、O2、S等。具有最低价元素的物质,在氧化还原反应中只能失去电子,一般是较强的还原剂,具有较强的还原性,常见的还原剂有:a活泼或较活泼的金属:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe等b非金属阴离子:Cl、Br、I、S2等。c较低价的化合物:CO、H2S、NH3等。具有中间价态的化合物,在氧化还原反应中既能得到电子,又能失去电子,既可作氧化剂,又可作还原剂,因此它们既有氧化性,又有还原性,如Fe2+等。例2在Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl的反应中,_是氧化剂,_是还原剂;_元素被氧化,_元素被还原;_有氧化性,_有还原性;_是氧化产物,_是还原产物。解析:本题重点考查对氧化还原基本概念的理解,应从化合价入手,找出电子转移方向。再根据“升、失、氧;降、得、还;若问剂,两相反”作出判断。三物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法1根据金属活动性顺序进行判断K、Ca、Na、Zn、Fe、Cu、Hg、Ag 2根据非金属活动性顺序判断F、O、Cl、Br、I、S3根据化学方程式进行判断 氧化性:氧化剂氧化产物。还原性:还原剂还原产物。4根据氧化还原反应进行的难易程度(反应条件或剧烈程度)的不同进行判断。例如:2Na+2H2O=2NaOH+H2,Mg+2H2O Mg(OH)2+H2前者比后者容易发生,可判断还原性:NaMg。5根据使其它物质被氧化或被还原价态的不同进行判断,例如:Cu+Cl2 CuCl2 , 2Cu+S Cu2S,根据Cl2、S分别与Cu反应,使Cu氧化的程度不同(Cu2+, Cu+)可判断出单质的氧化性:Cl2S6同一元素最高价态只有氧化性,中间价态既有氧化性,又有还原性,最低价态只有还原性,例如氧化性: Fe3+Fe2+,H2SO4H2SO3。7可根据元素周期律判断。(以后学习) 8其它条件一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强,反之则越弱。如:温度:如热的浓H2SO4的氧化性比冷的浓H2SO4的氧化性强。 浓度:氧化性 浓HNO3稀HNO3;还原性 浓盐酸稀盐酸。 酸碱性:如KMnO4 溶液的氧化性随溶液的酸性的增强而增强。一般来讲,在酸性条件下KMnO4被还原为Mn2+,在中性条件下被还原为MnO2,碱性条件下被还原为MnO42-。 注意:氧化还原性的强弱与该原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强,其氧化性就越强;而失电子能力越强,其还原性就越强。 例3今有三个氧化还原反应:(1)2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2(2)2FeCl2+Cl2=2FeCl3 (3)KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,若某溶液中有Fe2+和I共存,要氧化除去I离子而又不影响Fe2+和Cl可加入的试剂是( ) A、Cl2 B、KMnO4 C、FeCl3 D、HCl解析:本题主要考查根据化学方程式进行判断物质氧化性的强弱。 四氧化还原反应的基本规律及应用1电子得失守恒定律;化合价有升必有降,电子有得必有失,氧化和还原总是同时发生同时进行同时结束,不可分割。因此,化合价升高总数和降低总数必然相等;失电子总数和得电子总数必然相等。应用:有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原方程式。2强弱规律:较强氧化性的氧化剂和较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。应用:在适宜的条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质,亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。3归中规律:同一元素不同价态原子间发生氧化还原反应:高价态 中间价态 低价态,也可归纳为:两相靠,不相交。例如:4歧化规律:元素化合价处于中间价态可发生歧化反应。高价态 中间价态 低价态例如: 5先后规律:一种氧化剂(或还原剂)与多种还原剂(或氧化剂)相遇时,总是依还原性(或氧化性)强弱顺序先后被氧化(或被还原)应用:判断物质的稳定性及反应顺序。例如:把Cl2通入FeBr2溶液中,Cl2的强氧化性可将Fe2+、Br氧化。由于还原性Fe2+Br,所以,当通入有限量的Cl2时,根据先后规律,Cl2首先将Fe2+氧化。当Cl2足量时,方可把Fe2+、Br一并氧化。 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl(Cl2不足量),2Fe2+4Br+3Cl2=2Fe3+2Br2+6Cl(Cl2足量)6性质规律某元素处于最高价态时,则含有该元素的物质就具有氧化性。(在化学反应中,该元素化合价只能降低,不可升高)例如: 某元素处于最低价态时,则含有该元素的物质具有还原性。(在化学反应中,该元素的化合价只能升高,不能降低)例如:某元素处于中间价态时,则含有该元素的物质既有氧化性,又有还原性。(该元素的化合价可能升高或者降低)例如: 金属单质只有还原性,非金属单质多数既具有氧化性,又具有还原性,少数只具有氧化性。含同种元素相邻价态的两种物质之间不发生氧化还原反应。 例如:C与CO,CO与CO2,Cl2和HCl,浓H2SO4与SO2等。例4一定量的氯酸钾加到浓盐酸中发生如下反应:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2+3H2O,其中被还原的元素和被氧化的元素间的质量比是( )A、16 B、61 C、11 D、15解析:首先分析价态反应前后,化合价变化的全是Cl元素,且反应前后均有-1价的Cl,我们可以将化合价分析所得信息归纳,再根据氧化还原反应规律,可以将前后相同价态的原子约去,即可分析出该反应的本质。故可判断出被还原的元素原子个数和被氧化的元素原子个数比,即是它的质量比为。 五氧化还原反应方程式的配平 原理:元素原子电子转移数守恒;元素化合价升降数相等。 配平步骤例:H2S+HNO3S+NO+H2O1、标好价:标出反应前后有价态变化的元素的化合价 2、列变化:列出变价元素在反应前后价态的变化值,即得失电子的数值 3、找倍数:找得失电子的最小公倍数,确定化合价发生变化的原子个数保证得失电子守恒 4、添系数:再确定其它原子个数保证原子守恒 应注意的问题1、整体得失原则NH3+O2NO+H2O其中O2以整体即两个氧原子计算,得电子数为4 2、价态相邻原则H2S+ H2SO4(浓)S+SO2+H2O同种元素几种价态间的变化,升降到相邻价态。即H2S变为S,H2SO4变为SO2。 3、部分氧化还原原则Cu+HNO3(稀)Cu(NO3)2 + NO + H2O添HNO3的系数时要注意硝酸起两种作用,酸性和氧化性,所以它的系数为2+6=8。 错误!未找到引用源。 分类讲解及练习 1、普通氧化还原方程式的配平要标对所有变化了的化合价,单质中元素化合价为零;化合物中,一般情况下H总是+1价,O总是-2价(在个别物质中有例外,如过氧化物)然后推算其它元素的化合价。对于有变价的金属元素在化合物中,常先看阴离子的价态,再定金属的化合价,如: 、 ,Fe3O4 可看成是:Fe2O3FeO,即其中有2个 ,一个 先配平发生氧化还原的物质,倍数乘到氧化产物与还原产物中,最后通过质量守恒,完成配平例5、配平 H2S + HNO3H2SO4 + NO2 + H2OS:-2+6 81 N:+5+4 18配平步骤与配平结果如下(其中表示填写化学计量数的先后顺序):1H2S + 8HNO31H2SO4 +8 NO2 +4 H2O 练习:完成下列化学方程式的配平Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO+ H2OC + H2SO4 SO2 + CO2 + H2OZn + HNO3Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O2、变化的元素带下角标情况把下角标数的该元素的原子数做为一个整体看待,倍数乘到含该角标元素的物质前(不论该物质是反应物还是生成物)例6、配平NH3 + O2 NO + H2O此题中氧元素价态都变化,且有下角标2,把O2做为一个整体看待。2O:0-2 降45 N:-3+2 升54填写化学计量数步骤和结论如下:4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 再如:K2MnF6+SbF5KSbF6+MnF3+F2Mn:+4+3 12 2F:-1021化学计量数的填写步骤和结论如下:2K2MnF6+4SbF54KSbF6+2MnF3+1F2 练习:完成下列化学方程式的配平FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 +MnSO4 + K2SO4 +H2O(NH4)2PtCl6Pt +NH4Cl +N2 + HClSO2 + Cl2 + H2OHCl +H2SO4NaClO3 +FeSO4 +H2SO4 NaCl +Fe2(SO4)3 + H2OFe(OH)2+O2+H2OFe(OH)3KClO3+HCl(浓)KCl+ClO2+Cl2+H2OKMnO4 + HClKCl + MnCl2 + Cl2 +H2OFe(NO3)3+NaOH+Cl2Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O3、岐化反应和归中反应一般不必考虑单质的角标,把倍数乘到两端价态元素的物质前;若结果出现化学计量数为分数情况,则乘最小公倍数变为整数(如练习);若归中反应的元素在同一化合物中且所需两原子个数不同时,要满足倍数大者的需要(见练习)。例7、Cl2 + KOHKClO3 + KCl + H2O分析:此反应中氯元素由0价变为+5价和-1价,属于岐化反应,不用考虑Cl2的角标问题。如下:Cl:0+5 51 Cl:0-1 15填写化学计量数和结果如下:3Cl2 + 6KOH1KClO3 + 5KCl + 3H2O 练习:Na2S+Na2SO3+H2SO4S+Na2SO4+H2OKCl+KClO3+H2SO4K2SO4+Cl2+H2ONH4NO3HNO3+N2+H2ONa2S2O3+H2SO4Na2SO4+S+SO2+H2OKClO3+HClCl2+KCl+H2O H2S+H2SO4(浓)S+SO2+H2ONa2O2+CO2Na2CO3+O2Na2O2+H2ONaOH+O2P + KOH + H2OKH2PO4 +PH34、氧化数(化合价)为分数的情况直接按分数进行配平,兼顾前面的3条原则(把倍数乘到有角码的物质前面等)例8、 3Fe: 81 4O:0-2 81填写化学计量数步骤和结论如下:3Fe+2O2 1Fe3O4 5、同一化合物的所有组成元素的价态均升高(或均降低)把此化合物看成一个整体保持元素原子个数比且求出化合价升高(或降低)之代数和,并结合其他规则配平。例9、FeS2+O2Fe2O3+SO2 填写化学计量数和配平结论如下:2FeS2+11O2 1Fe2O3+4SO2 练习:配平下面的化学方程式Cu2S+HNO3(稀)Cu(NO3)2+H2SO4+NO+H2OFeS + KMnO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + MnSO4 +K2SO4 +S +H2OS+KNO3+CCO2+N2+K2S6、某元素发生岐化或归中反应且还有其它元素得失电子的类型先求出化合价升高总数与化合价降低总数,再求最水公倍数;同时注意角码。例10、P+CuSO4+H2OCu3P+H3PO4+H2SO4 填写化学计量数和配平结论如下:11P+15CuSO4+24H2O5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 练习:配平下面的化学方程式BrF3+H2OHBrO3+Br2+HF+O2KMnO4+KI+H2SO4MnSO4+I2+KIO3+K2SO4+H2O7、带未知数的氧化还原方程式的配平把未知数看成一个常数进行配平例11、Na2Sx+NaClO+NaOHNa2SO4+NaCl+H2OxS: (6x+2)1 Cl:+1-1 2(3x+1)填写化学计量数和结论如下:1Na2Sx+(3x+1)NaClO+(2x-2)NaOH=xNa2SO4+(3x+1)NaCl+(x-1)H2O 8、有机方程式的配平计算有机物中C元素的平均氧化数或根据有机物的结构确定价态变化的元素例12、H2C2O4+KMnO4+H2SO4CO2+K2SO4+MnSO4+H2O把H显+1价、O显+2价代入H2C2O4中求得C显+3价2C:+3+4 25 Mn:+7+2 52化学计量数的填写步骤和结论如下:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=10CO2+1K2SO4+2MnSO4+8H2O 练习:配平下面的化学方程式CrO3(红色)+C2H5OH+H2SO4Cr2(SO4)3(绿色)+CH3CHO+H2OK2Cr2O7 + H2C2O4 + H2SO4K2SO4 + Cr2(SO4)3 +CO2 +H2O9、离子反应方程式的配平除化合升降外,还要充分运用电荷平衡例13、Fe2+Cl2=2Cl-+Fe3+是错误的。正确的如下:2Fe2+Cl2=2Cl-+2Fe3+练习:配平下列离子方程式S2-+SO32-+H+S+H2OS2O32-+H+S+SO2+H2OClO3-+Cl-+H+Cl2+H2OMnO2+H+Cl-Mn2+Cl2+H2OCu2+I-CuI+I3-Cu+H+NO3-Cu2+NO+H2OCu+Fe3+Fe2+Cu2+Na+H2ONa+H2+OH-Al+OH-+H2OAlO2-+H2Si+OH-+H2OSiO32-+H2 NO3+Zn+OH+H2ONH3+Zn(OH)4210、缺项配平缺项配平的一般规律:a、缺项一般不可能是氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。b、缺项一般是介质,如H2O、KOH、H2SO4,对于离子方程式的缺项通常是H+、OH-、H2O配平的步骤是:(1)先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物各项化学计量数;(2)根据两边氢、氧原子数或某一原子团确定缺项物质;(3)用观察法
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