3.1.3基于物质类别和元素价态角度认识物质间的转化关系 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

基于物质类别和元素价态角度认识物质间的转化关系 -------以铁元素为例 吴菲杰 物质类别和元素价态，是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。 物质 纯净物 混合物 化合物 单质 非金属单质 金属单质 氧化物 酸 碱 盐 根据组成物质的种类 根据组成元素的种类 根据组成元素的性质 根据组成元素的种类及物质的性质 有机物 无机物 稀有气体 非金属 酸性 氧化物 酸 盐 金属 碱性 氧化物 碱 盐 盐 盐+水 酸+盐 碱+盐 两种新盐 盐 + 金 盐 + H2 酸式盐 酸 碱 物质类别和元素价态，是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。 不同价态元素之间的相互转化，可以通过氧化还原反应来实现。本质是电子转移。 原子失去电子（或电子对偏离），元素化合价升高，物质被氧化 原子得到电子（或电子对偏向），元素化合价降低，物质被还原 含低价态元素物质 含高价态元素物质 含高价态元素物质 含低价态元素物质 氧化剂 还原剂 常见的氧化剂 a.活泼非金属单质: 如Cl2、O2、Br2 b.含有高价态元素的化合物：如浓硫酸、硝酸、高锰酸钾、重铬酸钾、二氧化锰、次氯酸、高氯酸等 c.某些金属性较弱的金属的高价态离子：如Fe3+、Ag+、Pb4+ 、Cu2+等 d.过氧化物 常见的还原剂 a.活泼金属：K 、Na、Mg、Al b.非金属离子及低价态化合物：S2-、H2S、 I-、SO2、H2SO3、Na2SO3 c.低价阳离子：Fe2+、Cu+ d.非金属单质及其氢化物：H2、C、NH3 基于物质类别和元素价态，可以预测物质的性质。以Fe2O3为例： 物质类别（金属氧化物/碱性氧化物） 和酸反应 Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O 元素价态（+3价） 氧化性 Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O 基于物质类别和元素价态，可以设计某种物质的制备方法。以Fe FeSO4为例： 物质类别 金属单质+酸 Fe + 2HSO4 = FeSO4 + H2 金属单质+盐 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 元素价态（0价 +2价） 加入氧化剂 Fe + Fe2(SO4)3 = 3FeSO4 研究金属及其化合物，可以按照“单质、氧化物、氢氧化物、盐”的类别，认识各类物质间的转化关系。 从物质类别视角认识物质间的相互转化——以铁及其化合物为例 Fe3O4 Fe FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeCl3 FeO Fe2O3 ① ② ③ ⑩ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑪ 当某种元素具有不同的化合价时，含有同种元素不同价态的物质间，可以通过氧化还原反应实现转化。 从元素价态视角认识物质间的相互转化——以铁及其化合物为例 Fe Fe2+ Fe3+ Zn Al C CO H2 Cu2+ H+ Cl2 Br2 HNO3 Al C CO H2 Cl2.H2O2.KMnO4(H+).ClO- Fe.Cu.Zn.H2S/S2-.I- [例1] 下列各组离子可以大量共存的是（ ） A. H+ Mg2+ Cl- Ba2+ B.ClO- Na+ Fe2+ K+ C.S2- Fe3+ NO3- K+ D.H+ NO3- Fe2+ Na+ 物质间转化关系的运用 [例2] (2021·广东卷)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　 ) A.a可与e反应生成b B.b既可被氧化,也可被还原 C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体 D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 [例3] 下列指定物质之间的转化如下: (1)试判断:A的化学式为　　　　,写出A→B反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　 。  (2)实验室检验C溶液中的阳离子时,可加入氢氧化钠溶液,若先产生 　　　　色沉淀,该沉淀在空气中迅速变为　　　　色,最终变为红褐色,则含该离子。  [例4] 已知:单质A为目前人类使用最广泛的金属,氧化物B为具有磁性的黑色晶体,根据下列转化关系填空。 Fe 白 灰绿 (3)若E是一种黄绿色气体单质,则该气体的化学式是　　,写出C→D反应的离子方程式: