第一章 物质及其变化 整理与提升 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
2026-08-13
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普通
摘要:
该高中化学课件围绕物质分类及转化、离子反应、氧化还原反应展开,通过任务驱动(如物质分类讨论、溶液导电对比实验)引导学生从宏观现象(丁达尔效应、沉淀生成)到微观本质(粒子直径、电子转移)构建知识脉络,形成系统化学习支架。
其亮点在于以“宏观辨识与微观探析”为核心,结合科学思维与科学探究,通过实验分析(如胶体与溶液对比)、“写拆删查”四步法书写离子方程式、双线桥法分析电子转移等活动,帮助学生建立物质变化认知框架,提升归纳与探究能力,也为教师提供素养导向的结构化教学方案。
内容正文:
第 一 章 物质及其变化
整 理 与 提 升
2026年8月
(1 课时)
(物质的分类及转化、离子反应、氧化还原反应)
人教版2019 化学必修一
教学目标
1、掌握树状与交叉分类法,理解胶体性质,建立物质转化的认知框架。
2、理解电解质与电离本质,能准确书写与判断离子方程式的正误。
3、从电子转移视角剖析反应实质,熟练运用双线桥法分析氧化还原。
4、建立世界是物质的、物质是运动变化的科学观念,激发探索热情。
5、通过分类活动构建知识体系,培养归纳概括与系统化思维的能力。
6、在实验中培养观察现象、分析数据并得出科学结论的探究能力。
7、学会从宏观现象入手,深入微观本质分析,形成化学学科的思维方式。
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教学重点
1、深入掌握树状分类法与交叉分类法,能够根据物质的组成、性质及状态进行多角度归类,构建系统化的物质分类认知体系。
2、准确判断强弱电解质,理解离子反应的本质是离子浓度的变化;熟练运用“写、拆、删、查”四步法书写离子方程式。
3、依据化合价升降判断反应类型,从电子转移的本质理解氧化与还原的依存关系,精准辨析氧化剂、还原剂等核心概念。
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。
1、突破丁达尔效应的现象记忆,从胶体粒子直径(1-100nm)的微观角度理解其本质,区分与溶液、浊液的根本差异。
2、精准界定难溶物、弱电解质、氧化物及单质的“不拆”原则,规避因拆分错误导致的方程式书写常见失误。
3、从电子得失或偏移的微观层面,解析化合价升降的根本原因,建立宏观反应现象与微观电子转移的逻辑关联。
4、规范运用双线桥(电子得失)与单线桥(电子转移)法,准确标注电子转移的方向、数目及对应关系
教学难点
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素养目标
1、 宏观辨识与微观探析
宏观上根据外观与现象分类物质;微观上从分子原子层面剖析构成与电子转移。建立“宏-微”联系,用微观结构解释宏观性质,以宏观现象推导微观本质。
2 、变化观念与平衡思想
认识物质变化的普遍性与规律性,理解离子反应是离子浓度动态变化的过程。把握氧化与还原的对立统一,在动态平衡中认识化学反应的本质。
3 、证据推理与模型认知
基于实验现象与事实进行逻辑推理;构建并运用电离、离子反应及氧化还原等核心模型,通过模型思维系统化分析和解决复杂化学问题。
4、 科学探究与创新意识
通过设计方案、动手实验与分析论证,亲历完整的科学探究过程。在探究中发现新问题,培养质疑精神与创新思维,提升运用实验手段解决实际问题的能力。
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教学过程
一、物质的分类与转化——构建物质世界的秩序
按存在状态划分
根据物质的聚集状态差异,将其分为固体、液体和气体。这是最直观的分类方式,反映了微观粒子的不同排列与运动状态,是认识物质物理性质的基础。
按组成成分划分
依据物质元素组成与构成方式,先区分纯净物与混合物;纯净物再细分为单质(同种元素)与化合物(不同元素),这是化学研究中最核心的分类逻辑。
按性质特征划分
根据物质表现出的化学特性进行归类,如酸、碱、盐、氧化物等。这种分类方式直接关联物质的化学性质,是研究物质之间反应与转化规律的关键前提。
【任务一】:我们身边的物质种类繁多、形态各异,如何依据科学的标准对它们进行系统的分类与梳理?小组代表举手发言
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教学过程
一、物质的分类方法
1 、树状分类法
如同大树枝干般层层递进,将物质按从属关系逐级细分,帮助我们构建系统化、层级化的化学知识网络,是认识物质类别的基础逻辑。
物质
纯净物
混合物
单质
化合物
金属单质
非金属单质
稀有气体
有机化合物
无机化合物
酸
碱
盐
氧化物
(如CH3COOH 乙酸 、 C2H5OH 乙醇)
(如:Na 、 Mg 、 Al)
(如:C 、 S 、 H2 、 N2)
(如:He 、 Ne)
(如:H2SO4 、 HNO3 、 HCl)
(如:NaOH 、Ba(OH)2)
(如:NaCl 、Na2SO4)
(如:CO2 、SO2 、 Fe2O3)
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教学过程
2、 交叉分类法
打破单一维度的局限,从组成、性质、结构等不同角度对同一物质进行多重分类,能更全面、深刻地揭示物质的本质属性与多样性。
某些盐的交叉分类
Na2CO3
Na2SO4
K2SO4
K2CO3
钾 盐
钠 盐
硫酸盐
碳酸盐
物质含金属阳离子不同进行划分
物质含酸根阴离子不同进行划分
一、物质的分类方法
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教学过程
按金属阳离子进行分类
钠盐
碳酸盐
按酸根阴离子进行分类
NaCl
CaCO3
NaHCO3
Na2CO3
KHCO3
酸式盐
含氧酸盐
按酸根离子是否含有氧元素进行分类
任务二:请同学们按照下列分类标准,用线连一连,完成分类
1、 按金属阳离子分类
根据所含的金属离子进行归类。例如,NaCl、Na2CO3因均含Na⁺而归为“钠盐”。
2 、按酸根阴离子分类
依据酸根离子的种类划分。如Na2CO3、CaCO3均含CO32-,同属“碳酸盐”;这种分类是理解物质化学性质的关键。
3、 按酸根含氧细分
从元素组成角度进一步区分。酸根中含有氧元素的称为“含氧酸盐”(如碳酸盐),不含氧元素的则为“无氧酸盐”(如NaCl)。
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教学过程
【任务三】将泥沙放入水中得到浑浊的液体,将蔗糖放入水中得到澄清的液体,它们有何不同?小组代表举手发言
泥沙 + 水 → 悬浊液
泥沙是难溶性固体,颗粒直径较大(>100nm)肉眼清晰可见。分散在水中时形成不均一、不稳定的混合物,静置后固体颗粒会逐渐沉降,呈现明显的浑浊状态。
蔗糖 + 水 → 溶液
蔗糖溶解后以分子形式分散(直径<1nm),肉眼无法察觉。形成的混合物均一、稳定,各部分浓度与性质完全相同,静置后不会分层,液体始终保持澄清透明。
核心差异:两种混合物的本质区别在于分散质粒子的大小与分散程度不同。粒子的大小决定了混合物的外观、均一性与稳定性,是区分不同分散系的根本依据。
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教学过程
3、分散系与胶体
分散系是指由一种(或几种)物质(分散质)分散到另一种物质(分散剂)中所形成的混合物。根据分散质粒子直径的大小,可将其分为溶液、胶体和浊液三类。
粒径:< 1nm(分子、离子级)
特征:均一、透明、稳定,能透过滤纸和半透膜,久置不分层。
粒径:1~100nm(胶粒)
特征:均一、介稳体系,能透过滤纸但不能透过半透膜,有独特光学性质。
粒径:> 100nm(固体颗粒)
特征:不均一、不稳定,静置后分层或沉淀,粒子不能透过滤纸。
1 溶液
2 胶体
3 浊液
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教学过程
4、胶体的四大核心特性
丁达尔效应
介稳体系
稳定性介于溶液和浊液之间。源于胶粒带电相互排斥,且粒子做无规则运动。
电泳现象
胶粒因吸附离子带电,在电场作用下定向移动。工业上常用于静电除尘和电镀提纯。
胶体聚沉
破坏胶粒稳定性使其聚集沉淀。方法包括加热、加入电解质溶液或带相反电荷的胶体。
光束通过胶体时形成光亮的“通路”,这是区分溶液与胶体最简便的物理方法。
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教学过程
【任务四】不同类别的物质之间能否相互转化?小组代表发言
1 、转化的本质基础
转化的核心是化学反应,通过原子的重新组合与化学键的断裂和形成,实现物质类别的根本跨越,且始终遵循质量守恒定律。
2 、经典转化路径示例
以钙元素为例:
Ca → CaO → Ca(OH)2 → CaCO3
清晰展示了从“金属单质”到“金属氧化物”,再到“碱”,最终形成“盐”的完整类别递进。
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教学过程
3 转化的应用价值
掌握转化规律是化学应用的基石:它助力工业合成(如化肥制造)、资源回收(如废金属提炼),也是解决环境问题(如碳中和技术)的关键理论支撑。
【任务五】请尝试梳理“铜 → 氧化铜 → 硫酸铜 → 氢氧化铜”的转化路线,写出每一步的化学方程式,并判断反应的基本类型(化合、分解、置换或复分解)请小组代表把答案书写在黑板上。
2Cu + O2 = 2CuO
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
化合反应
复分解反应
复分解反应
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教学过程
5、物质的转化
单质、氧化物、酸、碱、盐之间存在着广泛的转化关系,掌握其核心规律是理解化学反应本质的关键。
1、 金属单质 → 盐的衍变路径
金属单质 → 碱性氧化物 → 碱 → 盐
经典示例:钙(Ca)的转化途径
③ Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O (碱与酸性氧化物反应生成盐)
① 2Ca + O2 = 2CaO (金属与氧气化合,生成碱性氧化物)
② CaO + H2O = Ca(OH)2 (碱性氧化物水化生成碱)
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单质、氧化物、酸、碱、盐之间存在着广泛的转化关系,掌握其核心规律是理解化学反应本质的关键。
2 、非金属单质 → 盐的衍变路径
非金属单质 → 酸性氧化物 → 酸 → 盐
经典示例:碳(C)的转化途径
5、物质的转化
教学过程
② CO2 + H2O ⇌ H2CO3 (酸性氧化物水化生成对应的酸)
③ H2CO3 + 2NaOH = Na2CO3 + 2H2O (酸碱发生中和反应生成盐)
① C + O2 = CO2 (非金属与氧气化合,生成酸性氧化物)
点燃
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教学过程
二、离子反应——探索水溶液中的微观世界
【任务六】为什么氯化钠溶液能导电,而蔗糖溶液不能?请小组代表发言
氯化钠 (NaCl) —— 强电解质
溶于水时完全电离,产生大量自由移动的离子(Na⁺ 和 Cl⁻)。通电时,阴阳离子在电场作用下定向移动,形成闭合回路,从而导电。
蔗糖 (C12H22O11) —— 非电解质
溶于水时仅以分子形式均匀分散,并未产生自由移动的离子。由于溶液中不存在带电粒子的定向移动,无法形成电流,因此不能导电。
微观本质:溶液导电性的关键在于是否存在自由移动的离子。这是判断电解质与非电解质的核心依据。
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教学过程
一、电解质与电离
1 、电解质
在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。这类物质能离解出自由移动的离子,是溶液导电的基础。
2、 非电解质
在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。它们在水中仅以分子形式存在,无法产生自由移动的离子。
典型实例:酸(HCl)、碱(NaOH)、绝大多数盐类
典型实例:蔗糖、酒精(乙醇)、葡萄糖等有机物
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教学过程
3、电离过程
电解质溶于水或受热熔化时,离解成自由移动的阳离子和阴离子的过程。这是电解质溶液能够导电的根本原因——只有产生了自由移动的离子,才能在外加电场作用下定向移动形成电流。
【任务七】:请同学们完成HCl、NaOH、NaCl电离方程式书写示
强酸完全电离:
强碱完全电离:
盐类完全电离:
一、电解质与电离
HCl = H⁺ + Cl⁻
NaOH = Na⁺ + OH⁻
NaCl = Na⁺ + Cl⁻
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课堂练习
【任务八】向硫酸钠溶液中滴加氯化钡溶液,会发生什么现象?如何从微观角度解释?
1 实验现象:产生白色沉淀
向无色的硫酸钠(Na2SO4)溶液中逐滴加入氯化钡(BaCl2)溶液时,混合体系中会迅速出现白色絮状(或凝乳状)沉淀。该沉淀性质稳定,不溶于稀盐酸,是典型的复分解反应宏观表现。
2 微观视角:离子的重新组合
两种电解质电离:
Na2SO4 =2Na++ SO42-,
BaCl2 = Ba²+ + 2Cl-。混合后,Ba2+与SO42-因强相互作用结合成难溶的BaSO4沉淀析出,而Na+与Cl⁻则作为“旁观者离子”留在溶液中,未参与新物质的生成。
核心结论:离子反应的本质是溶液中某些离子的浓度发生显著变化(如生成沉淀、气体或弱电解质)。不仅是宏观实验现象,更是微观粒子间相互作用、趋向于形成更稳定物质的结果。
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教学过程
二、离子反应与离子方程式
1 、离子反应的定义
2、 反应的本质
溶液中某些离子的浓度发生显著改变(通常是浓度降低)。即反应物的离子结合生成了新的物质,导致离子减少。
3、 反应发生的条件
生成沉淀(如BaSO4↓)、气体(如CO2↑)或难电离物质(如H2O),这三者必具其一。
有离子参加或生成的化学反应。它是电解质在溶液中进行反应的主要形式,本质是离子间的重新组合。
【任务九】:请同学们回顾一下,离子反应的定义、本质、及反应条件是什么?举手发言
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教学过程
4、离子方程式书写核心四步法:写 · 拆 · 删 · 查
一、写
正确写出化学方程式,标注沉淀(↓)或气体(↑)符号。
二 、拆
例:2Na++SO42-+Ba²⁺+2Cl-= BaSO4↓+2Na⁺+2Cl-
三、删
例:删去Na+和Cl-,得:SO42- + Ba²⁺ = BaSO4↓
四、查
查守恒:①原子个数守恒;②电荷总数守恒
例:Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl
强酸、强碱、可溶性盐拆成离子;沉淀、气体、水、单质不拆。
删去方程式两边相同的“旁观离子”
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教学过程
三、氧化还原反应——揭示电子转移的奥秘
从经氢气还原氧化铜实验切入,透过现象看本质,探寻氧化还原反应的微观逻辑。
实验现象:黑色粉末逐渐变为红色固体,试管口内壁出现无色液滴
思考一:谁被“氧化”了?
在反应中,哪种物质的化合价升高了?它是失去了电子还是得到了电子?从“得失氧”的角度来看,氢气(H2)夺取了氧化铜中的氧,这种物质发生了什么变化?
思考二:谁被“还原”了?
氧化铜(CuO)失去了氧变成了铜(Cu),铜元素的化合价从+2变为0,是升高还是降低?这意味着它得到了电子还是失去了电子?这种物质在反应中扮演了什么角色?
H2 + CuO = Cu + H2O
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教学过程
一、氧化还原反应的特征与本质
1、 反应特征 · 化合价升降
判断氧化还原反应的核心表观依据:反应前后是否有元素化合价发生升降变化。
H元素:0 → +1 (化合价升高,被氧化) Cu元素:+2 → 0 (化合价降低,被还原)
实例:氢气还原氧化铜
2、 反应本质 · 电子的转移
氧化还原反应的微观本质是电子的得失或共用电子对的偏移,这是化合价发生变化的根本原因。
以 H2为例:失去电子,化合价升高,作还原剂,表现还原性。
以 CuO 为例:得到电子,化合价降低,作氧化剂,表现氧化性。
失电子 · 发生氧化反应
得电子 · 发生还原反应
H2+ CuO = Cu + H2O
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教学过程
【自主思考】在反应中,谁是氧化剂?谁是还原剂?
1、 氧化剂
● 实例:O2、Cl2、浓硫酸、KMnO4、FeCl3 等。
2 、还原剂
● 核心:反应中得到电子(或电子对偏向)的物质。
● 特征:具有氧化性,自身被还原,化合价降低。
● 核心:反应中失去电子(或电子对偏离)的物质。
● 特征:具有还原性,自身被氧化,化合价升高。
● 实例:活泼金属(Zn、Fe)、H2、C、CO、SO2 等。
降得还
化合价升高 → 失去电子 → 被氧化 → 还原剂
特征:物质具有还原性,发生氧化反应
升失氧
化合价降低 → 得到电子 → 被还原 → 氧化剂
特征:物质具有氧化性,发生还原反应
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教学过程
【问题】如何表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目?
双线桥法
追踪:化合价升降与得失守恒
以元素化合价变化为线索,桥线跨越反应方程式的等号两侧,清晰展示同一元素在反应前后的电子得失数目。它是理解氧化还原反应本质、进行方程式配平的基础方法。
单线桥法
聚焦:电子转移的实际路径
省去复杂的化合价标注,直接描绘电子从还原剂向氧化剂转移的过程。桥线仅标注于反应物一侧,箭头方向代表电子流动方向,能快速直观地判断反应中的电子转移总数与流向。
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二、电子转移的表示方法
双线桥法
用于表示同一元素在反应前后的电子得失、化合价升降及被氧化/还原的情况,侧重元素自身的变化。
箭头方向:反应物 → 生成物(起止为同种元素)
教学过程
桥上标注:需写明“得到/失去”+ 电子总数 + 化合价变化
2Na + Cl2 = 2 NaCl
0
0
+1
-1
失去,
得到 ,
化合价升高,
被氧化
化合价降低,
被还原
2×e-
2×e-
例如
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用于表示还原剂 → 氧化剂的电子转移方向和总数,侧重电子的转移过程,更为简洁。
桥上标注:只写转移的电子总数,无需写“得到/失去”
二、电子转移的表示方法
教学过程
单线桥法
箭头方向:还原剂(失电子)→ 氧化剂(得电子)
H2 + CuO = Cu + H2O
2e-
例如
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教学过程
D.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中涉及氧化还原反应
1.化学与生活、社会发展息息相关,下列说法不正确的是 ( )
A.“天接云涛连晓雾”,雾所形成的气溶胶有丁达尔效应
B.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
C.“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”中涉及化合反应
D项 蜡烛燃烧属于氧化还原反应,正确。
C
A项 雾所形成的气溶胶属于胶体,具有丁达尔效应,正确
B项“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”Fe与CuSO4生成Cu和FeSO4,发生置换反应,正确;
C项“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”中涉及石灰石的高温分解,属于分解反应,错误
答案解析
课堂练习
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教学过程
C.Ca2+既有氧化性又有还原性
2.下列说法正确的是( )
A.因为Na失电子能力强,所以其还原性强
B.因为AI失电子数目多,所以其还原性强
D.Fe2+只有氧化性又有还原性
Na易失去电子,说明Na的还原性强,A项正确;
还原性的强弱与失电子数目的多少无关,B项错误;
Ca2+中Ca的化合价为最高价态,只具有氧化性,没有还原性,C项错误;
Fe2+中Fe的化合价为中间价态,既具有氧化性,又具有还原性,D项错误。
A
答案解析
课堂练习
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3.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
B.稀H2SO4与铁粉反应:2Fe + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2↑
C.氢氧化钡溶液与稀H2SO4反应: Ba2+ + SO42- = BaSO4↓
D.碳酸钙与盐酸反应:CO32- + 2H+= H2O + CO2↑
A.氯化铜溶液与铁粉反应:Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu
教学过程
Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4 和H2 ,B项错误
Ba(OH)2溶液与稀H2SO4反应,既有BaSO4沉淀生成,又有难电离的H2O生成,C项错误;CaCO3是难溶于水的盐,在离子方程式中不能拆写成离子形式,D项错误。
A
答案解析
课堂练习
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4.在无色透明溶液中,能大量共存的离子组是( )
A. Na 、Cu2+ 、SO42-、 Cl-
B.K+ 、Na+ 、 HCO3- 、 NO3-
C.OH- 、HCO3- 、Ba2+ 、Na+
D.Mg2+、 Ba2+ 、 OH- 、NO3-
教学过程
题干是无色溶液,含Cu2+的溶液一般呈蓝色,A项错误;
HCO3-既能与酸也能与碱反应,故OH-和HCO3-不能大量共存,C项错误;
Mg2+与OH- 能发生反应生成Mg(OH)2 沉淀,不能大量共存,D项错误。
B
答案解析
课堂练习
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教学过程
章末小结
1 物质的分类
通过科学分类为纷繁复杂的物质世界建立秩序,重点掌握胶体这一特殊分散系的性质与应用,构建系统化的物质认知框架,为后续学习打下基础。
2 离子反应
深入水溶液的微观视角,理解电解质的电离本质与离子反应发生的条件,学会用离子方程式精准表征化学反应的核心过程,掌握离子共存的判断逻辑。
3 氧化还原反应
揭示化学反应中电子转移的本质规律,学会从化合价升降的角度判断反应类型,熟练运用双线桥或单线桥法分析电子转移的方向与数目,理解氧化剂与还原剂的核心概念。
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第一章
物质及其变化
物质的分类
离子反应
氧化还原反应
树状分类法、交叉分类法
分散系体系
电解质、非电解质
离子反应与方程式书写
特征为化合价升降,本质是电子的转移
还原剂、氧化剂、氧化产物、还原产物
板书设计
分散系划分依据:分散质粒子直径划分。
书写遵循“写、拆、删、查”四步原则。
双线桥、单线桥
教学过程
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作业布置
2.规范书写硫酸、碳酸氢钠等典型物质的电离过程,注意强弱电解质差异。
4. 准确识别反应类型,并指出氧化剂与还原剂。
5. 用双线桥表示铝热反应及铜与稀硝酸反应的电子转移方向和数目。
3. 完成碳酸钠与盐酸、氯气与水反应的离子方程式,理解“写、拆、删、查”步骤。
1. 查阅资料,简述胶体在豆腐制作、明矾净水及血液透析中的应用原理。
6. 设计实验检验未知溶液中的SO42-,需详细列出试剂与步骤。
教学过程
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结束语
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