内容正文:
第一章 物质及其变化
核心知识梳理
作者编号:35011
1.物质的分类
物质
混合物
纯净物
单质
化合物
非金属单质
氧化物
酸
碱
盐
无机化合物
有机化合物
……
金属单质
稀有气体
作者编号:35011
氧化物的分类
CaO、Fe2O3、Na2O
CO、SO3、H2O
CO2、SO3、Mn2O7、SiO2
CaO、Fe2O3
CO、NO
氧
化
物
从组成元素
非金属氧化物
金属氧化物
Al2O3
不成盐氧化物
成盐
氧化物
酸性氧化物
碱性氧化物
两性氧化物
从性质
【知识拓展】NO、CO等氧化物既不能与酸反应又不能与碱反应生成相应的盐和水,属于不成盐氧化物
与碱反应,只生成相应价态的盐和水的氧化物
与酸反应,只生成相应价态的盐和水的氧化物
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酸\碱性氧化物的通性(拓展内容)
CaO + H2O == Ca(OH)2
CaO + 2HCl == CaCl2+ H2O
CO2+CaO == CaCO3
碱性氧化物的通性
多数能与水反应生成相应的碱
都能与酸反应生成一种盐和水
能与某些酸性氧化物化合成盐
CaO 、Na2O 、 CuO 、Fe2O3 等
CO2 + H2O == H2CO3
CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓+ H2O
CO2+CaO == CaCO3
酸性氧化物的通性
多数能与水反应生成相应的酸
都能与碱反应生成一种盐和水
能与某些碱性氧化物化合成盐
CO2 、SO2 、 SO3 、SiO2 、P2O5等
思考:Fe3O4是碱性氧化物吗?
思考:预测SO2会有什么性质
作者编号:35011
【信息支持】:Mn2O7+H2O=2HMnO4 (高锰酸是一种强酸)
【思考】非金属氧化物和酸性氧化物的有什么关系?金属氧化物和碱性氧化物的有什么关系?请小组合作用图示画出它们之间的关系?
(1)碱性氧化物一定是金属氧化物。
(2)金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7、Al2O3
(3)酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7。
(4)非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO。
作者编号:35011
物质的“类”与通性
同一类别的物质,往往性质具有一定的相似性。分门别类地研究物质的组成、性质、用途,可以找到有关规律,可以基于物质类别预测陌生物质的性质。还可以发现同类物质之间的内在联系,认识不同类别物质之间的转化关系,为物质制备、鉴别和提纯提供思路。
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酸的主要化学性质 反应实例(写出化学方程式) 生成物
酸与活泼金属反应
酸与碱性氧化物反应
酸与碱反应
酸与某些盐反应
与酸碱指示剂作用 紫色石蕊试液变红色、无色酚酞试液不变色
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
CuO+ 2HCl = CuCl2 + H2O
NaOH+ HCl = NaCl + H2O
CaCO3+ 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
1、酸的通性:
原因:所有的酸溶液中都含有H+
盐和水
盐和氢气
盐和水
新盐和新酸
物质的“类”与通性
作者编号:35011
物质的“类”与通性
2、碱的通性:
原因:所有的碱溶液中都含有OH-
碱的主要化学性质 反应实例(以NaOH为例) 生成物
与酸性氧化物反应
与酸反应
与某些盐反应
2NaOH + CO2= Na2CO3 + H2O
2NaOH + H2SO4= Na2SO4 + 2H2O
2NaOH + CuCl2= Cu(OH)2 + 2NaCl
盐和水
盐和水
新盐和新碱
酚酞溶液遇碱显_____,
红色
紫色石蕊溶液遇酸显______。
红色
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物质的“类”与通性
3、盐的通性:
盐的主要化学性质 反应实例(写出化学方程式) 生成物
与酸反应
与某些碱反应
与某些盐反应
与金属反应
Na2CO3 + H2SO4= Na2 SO4 + H2O + CO2
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
Na2CO3 + Ca(OH)2= CaCO3 + 2NaOH
Na2CO3 + CaCl2= CaCO3 + 2NaCl
新盐和新碱
新盐和新酸
新盐和新盐
新盐+新金属单质
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【学以致用】选择化学试剂鉴别HCl溶液、H2SO4溶液、BaCl2溶液、Na2SO4溶液、Na2CO3溶液、Ca(OH)2溶液。
物质的“类”与通性
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2.物质的转化
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3.分散系及其分类
分散系的概念:把一种或多种物质分散在另一种或多种物质中得到的混合体系。
①空气
②云、雾
③烟、灰尘
④泡沫
⑤ 牛奶、酒精的水溶液
⑥ 油漆、Fe(OH)3胶体
⑦ 泡沫塑料
⑧ 珍珠(包藏着水的碳酸钙)
⑨ 有色玻璃、合金
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按分散质粒子的直径大小可以分为溶液、胶体、乳浊液或悬浊液。
3.分散系及其分类
溶液
胶体
浊液
1nm
100nm
d
根据分散质粒子直径大小
【注意】
①单位的换算:1m = 102cm = 103 mm = 106 um = 109 nm = 1012 pm
②溶液、浊液、胶体三种分散系本质的区别是分散质粒子直径大小不同;
③分散系都是混合物而不是纯净物;
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常见的胶体:烟、云、雾;淀粉溶液、豆浆、果冻;血液;墨水、肥皂水;Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体等。
胶体
可根据胶体粒子的组成分类
①粒子胶体:Fe(OH)3胶体、AgI胶体等。
②分子胶体:淀粉胶体、蛋白质胶体等。
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胶体
Fe(OH)3胶体的制备
原理:
FeCl3 + 3H2O ==== Fe(OH)3(胶体)+ 3HCl
△
步骤:
往沸水中加入5~6滴饱和 FeCl3溶液,继续加热煮沸至液体呈现红褐色,停止加热。
注意:
1、必须使用饱和FeCl3溶液,浓度过低不利于Fe(OH)3胶体形成。
2、向沸水中加入饱和FeCl3溶液,并不是直接加热饱和FeCl3溶液,否则Fe(OH)3浓度过大会产生沉淀。
3、必须使用蒸馏水,使用纯度不高的水,会使胶体产生聚沉。
4、加入FeCl3后,不可长时间加热,否则Fe(OH)3胶体会产生聚沉。
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胶体
带正电的胶粒胶体:金属氢氧化物如Al(OH)3、Fe(OH)3胶体、金属氧化物···
带负电的胶粒胶体:非金属氧化物、金属硫化物As2S3胶体、硅酸胶体、···
不带有电荷: 固体胶粒、蛋白质胶粒、淀粉胶粒等不吸附离子
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胶体
胶体的性质
电泳:在外加电场的作用下,胶粒在分散剂中作定向移动的现象。
通电前
通电后
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胶体
胶体的性质
丁达尔效应:当一束强光透过胶体时,在垂直于光线的方向可以看到一条光亮的通路
浊液分散系
粒子直径>100nm
胶体分散系
1nm<粒子直径<100nm
溶液分散系
粒子直径<1nm
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胶体
胶体的性质
聚沉:使胶体聚集成为较大的颗粒,从而形成沉淀从分散剂里析出的过程叫作聚沉。
胶体聚沉的方法有:
① 加酸、碱、盐;
② 加带相反电荷胶粒的胶体;
③ 加热或搅拌。
胶体聚沉的应用:明矾净水、卤水点豆腐、江河入海口处三角洲的形成
KAl(SO4)2·12H2O在水中能形成Al(OH)3胶体,具有吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒,从而达到净水的目的。
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胶体
鉴别胶体和溶液可以采用丁达尔效应,那如何分离胶体和溶液呢?
已知:
滤纸的直径在100nm左右
半透膜的直径在1nm左右
胶体微粒能够透过滤纸,但不能透过半透膜,
而溶液中的分子和离子既能透过滤纸,也能透过半透膜。
应用:胶体净化、提纯, 使胶体和溶液分离
鸡蛋膜就是一种半透膜
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4.电解质的电离
物质导电的原因探究
(1)物质导电的原因:具有能________、_______的粒子。
自由移动
带电荷
固体不导电原因:晶体中的Na+和Cl-不能自由移动
熔融状态或溶液导电原因:晶体受热熔化或溶于水时,会产生自由移动的Na+、Cl-。
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4.电解质的电离
电解质 非电解质
相同点 均为化合物
不同点 在水溶液里或熔融状态下能导电 在水溶液里和熔融状态下都不能导电
本质
区别 在水溶液里或熔融状态下能发生电离 在水溶液里和熔融状态下均不能发生电离
所含物
质类型 酸,如H2SO4、H2CO3等
碱,如NaOH、NH3·H2O等
盐,如NaCl、CaCO3等
活泼金属氧化物,如Na2O等 非金属氧化物,如CO2、CO等
非酸性气态氢化物,如NH3等
绝大多数有机物,如蔗糖、酒精、CH4等
作者编号:35011
判断电解质
判断题:
铜能够导电,所以是电解质;
氯化钠的水溶液能够导电,所以食盐水是电解质;
盐酸是电解质
硫酸是电解质
剖析电解质定义中的关键词:
(1)化合物:单质和混合物不属于化合物,所以不是电解质。
(×)
(×)
(×):因为盐酸是混合物,只能说氯化氢是电解质。
(√):硫酸是纯净物
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判断电解质
(2)或:两个条件满足其一即可;
判断:
固体氯化钠不导电,所以氯化钠不是电解质;
NaCl在水溶液和熔融状态下都能导电,所以NaCl是电解质;
液态HCl不导电,所以HCl不是电解质;
BaSO4难溶于水,其水溶液不导电,所以BaSO4不是电解质;
(×)
( √ )
(×)
(×)
剖析电解质定义中的关键词:
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判断电解质
(3)熔融:对于各种状态的物质,熔融的含义不同
对于常温下是固体的物质(如NaCl,KNO3),熔融态就是指加热至熔化的状态;
对于常温下是液体的物质(如酒精,硫酸),熔融态是指纯液态的状态;
对于常温下是气体的物质(如HCl,NH3),熔融态是指气体液化后的形式。
剖析电解质定义中的关键词:
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判断电解质
剖析电解质定义中的关键词:
判断:CO2是不是电解质?
CO2不属于电解质。因为CO2溶于水后导电的物质已经不是CO2而是碳酸。
(4)导电是指自身能够导电,而不是发生化学反应才导电。
类似的物质还包括SO2,SO3,NO2,NH3
SO2+H2O=H2SO3; SO3+H2O=H2SO4
3NO2+H2O=2HNO3+NO; NH3+H2O=NH3·H2O
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4.电解质的电离
几种“特殊电解质”在水中的电离
1.NaHCO3
NaHCO3的组成是Na+和HCO3-, HCO3-在水中很难再发生电离,故NaHCO3在水中的电离方程式,
应写为NaHCO3= Na++HCO3-
不写为NaHCO3=Na++H++CO32-
2.NaHSO4
NaHSO4的组成是Na+和HSO4-, HSO4-在水中易电离为H+和SO42-,故NaHSO4在水中的电离方程式,应写为NaHSO4=Na++H++SO42-
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3.CH3COOH
每个CH3COOH有4个H,但CH3COOH是一元酸,在水中电离为H+的H只有OH中的这1个。 CH3COOH在水中的电离是可逆的。综合上述, CH3COOH在水中的电离方程式,应写为
CH3COOH CH3COO-+H+
4.BaSO4
BaSO4 难溶于水,其意思是溶解度很小,但不是不溶解。 BaSO4 溶于水的部分会全部电离为Ba2+和SO42-,故BaSO4在水中的电离方程式,应写为BaSO4 = Ba2++SO42-。
5.H2O
在液态水中, H2O与H2O相互作用,使少量H2O可逆性地电离为H+和OH-,故 H2O的电离方程式,应写为H2O H++OH-。
6. NH3·H2O
NH3·H2O是一种一元碱,但该化学式在形式上与一般的碱不同。 NH3·H2O在水中可逆性地电离为NH4+和OH-,故 NH3·H2O的电离方程式,应写为NH3·H2O NH4++OH- 。
4.电解质的电离
作者编号:35011
5.离子反应
离子反应发生的条件
①复分解型
离子反应
生成难溶物(沉淀)
生成难电离物质
(弱酸、弱碱、水)
生成挥发性物质(气体)
②有离子参加的置换反应
如:将稀硫酸滴在锌片上 Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
作者编号:35011
5.离子反应
书写原则 物质类型
能拆成离子的物质 ①强酸:HCl、H2SO4、HNO3等
②强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等
③可溶性盐:NaCl、K2SO4、NaNO3等
不能拆成离子的物质 ①单质 ②气体 ③氧化物
④难溶物:Cu(OH)2、BaSO4、AgCl等
⑤难电离的物质:CH3COOH、NH3·H2O、H2O
⑥非电解质:乙醇等
⑦浓硫酸
离子反应常见物质的拆分原则
作者编号:35011
微提醒
浓H2SO4不拆
HCO3-、HS-、HSO3-等弱酸的酸式酸根不能拆开写
溶液中铵盐与碱反应
加热或浓碱时放出氨气(NH3)
不加热时生成NH3·H2O
微溶物
作为反应物
作为生成物
处于溶液状态写离子符号
如澄清石灰水,Ca(OH)2拆成Ca2++2OH-
处于浊液或固态时写化学式
如石灰乳、石灰浆,Ca(OH)2要写化学式
写化学式
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6.氧化还原反应
+11
2 8 1
Na
+17
7 8 2
Cl
Na+
Cl-
失e-
得e-
0
0
+11
2 8
Na+
+1
+17
8 8 2
Cl-
-1
电子得失
+17
7 8 2
Cl
H
+1
1
H Cl
+1 -1
共用电子对
偏向氯,偏离氢
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6.氧化还原反应
从电子转移的角度认识氧化还原反应
失去电子或共用电子对偏离
得到电子或共用电子对偏向
化合价升高
被氧化
氧化反应
化合价降低
被还原
还原反应
氧化还原反应的本质
电子转移
升失氧
降的还
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氧化还原反应与四大基本反应关系
(1)化合反应:
有单质参加的是氧化还原反应。
(2)分解反应:
有单质生成的是氧化还原反应。
(3)置换反应:
全部是氧化还原反应。
(4)复分解反应:
都不是氧化还原反应。
6.氧化还原反应
作者编号:35011
6.氧化还原反应
氧化还原反应电子转移的表示方法
1.单线桥法
表示反应过程中__________原子间的电子转移情况。
(1)基本步骤
不同元素
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6.氧化还原反应
氧化还原反应电子转移的表示方法
2.双线桥法
①标变价:标出变价元素的化合价
②连双线:箭头从反应物指向生成物的同一种元素
③注得失:写出“失去”、“得到”及相应的电子数
2Na + Cl2 = 2NaCl
0
0
+1
-1
失去2×e-,化合价升高,被氧化
得到2×e-,化合价降低,被还原
价态变化原子个数 ×每个原子得失电子数
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7.氧化剂和还原剂
常见的氧化剂/还原剂及其一般对应产物
氧化剂 对应还原产物 还原剂 对应氧化产物
Fe3+ Fe2+ Fe2+ Fe3+
浓H2SO4 SO2 SO2、S
H2O2 H2O H2O2 O2
KMnO4(H+)、MnO2 Mn2+ H2C2O4 CO2
K2Cr2O7(H+) Cr3+ I- I2
O2 O2- CO、C CO2
浓HNO3 NO2 S2-、H2S S
稀HNO3 NO NH3 N2、NO
Cl2、ClO-、 Cl-
作者编号:35011
构建氧化还原反应概念模型:
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
得电子,化合价降低,被还原
失电子,化合价升高,被氧化
7.氧化剂和还原剂
作者编号:35011
氧化性、还原性强弱的比较
1.方程式法
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
氧化性
还原性
弱还原性
弱氧化性
氧化性:
氧化剂>氧化产物
还原性:
还原剂>还原产物
同一反应
作者编号:35011
氧化性、还原性强弱的比较
2. 根据反应条件
物质与同一种还原剂或氧化剂反应时,反应条件越低,对应物质的氧化性或还原性越强
氧化性:F2 > Cl2
F2+H2 2HF
暗处
Cl2+H2 2HCl
光照
作者编号:35011
氧化性、还原性强弱的比较
3.根据变价元素被氧化(被还原)的程度
2Fe+3Cl22FeCl3
Fe+SFeS
氧化性:Cl2 > S
物质与同一种还原剂或氧化剂反应时,对应的氧化产物或还原产物价态越高或越低,对应物质的氧化性或还原性越强
作者编号:35011
氧化性、还原性强弱的比较
4.根据元素的活动性顺序比较
金属元素活动性顺序表
金属单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱
易失不易得
氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+
Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
作者编号:35011
氧化性、还原性强弱的比较
非金属元素活动性顺序表
易得不易失
非金属单质的氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱
4.根据元素的活动性顺序比较
作者编号:35011
【例题】已知下列反应:
①Cl2 + 2NaBr =2NaCl+Br2
②2KI + Br2= 2KBr + I2
③Na2S + I2 = 2NaI + S↓
(1)Cl-、Br-、I-、S2-的还原性由强到弱的顺序是________________
(2)Cl2 、Br2、I2、S的氧化性由强到弱的顺序是________________
还原性
Br- > Cl-
I- > Br-
S2- > I-
S2- > I->Br- > Cl-
氧化性
Cl2 > Br2
Br2 > I2
I2 > S
Cl2 > Br2>I2 > S
氧化性、还原性强弱的比较
作者编号:35011
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