高一化學化學物質(zhì)及其變化

1、新課標人教版課件系列,《高中化學》必修1,第二章《化學物質(zhì)及其變化》,教學目標,1、鞏固物質(zhì)的分類及方法，了解膠體的主要性質(zhì)。2、進一了解離子反應的本質(zhì)及離子方程式書寫。３、進一步了解氧化還原反應的實質(zhì)及有關(guān)基本概念。教學重點：1、離子反應的本質(zhì)及離子方程式書寫。2、氧化還原反應的實質(zhì)及有關(guān)基本概念。,第二章《化學物質(zhì)及其變化》,第一節(jié) 物質(zhì)的分類,第二章 化學物質(zhì)及其變化,第一節(jié) 物質(zhì)的分類,圖1、圖書館陳

2、列的圖書,圖2、商場擺放的商品,對于多達千萬的化學物質(zhì)和更多的化學反應，人們要想認識它們的規(guī)律性，就必須運用分類的方法，按照事先設定的“標準”進行分類。,化學物質(zhì),純凈物,混合物,單質(zhì),化合物,金屬單質(zhì),非金屬單質(zhì),酸,堿,氧化物,鹽,溶液,膠體,濁液,懸濁液,乳濁液,化學反應,按反應前后種類、類別分類,按得氧，失氧分類,化合反應A+B=AB,分解反應AB=A+B,置換反應A+BC=AB+C,復分解反應AB+CD=AD+BC,氧化反應,

3、還原反應,例如: 2CuO+C===2Cu+CO2,高溫,分類的方法：,交叉分類法,能夠提高人們的工作、學習效率，使人們更 快，更便捷地達到目的等。,分類的意義：,H2SO4,HCl,HNO3,H2SO3,含氧酸,無氧酸,一元酸,二元酸,交叉分類法,對事物認識較全面，彌補單一分類方法的不足。,樹狀分類法,H2SO4HCl,NaOHCa(OH)2,Na2SO4CaCO3,CO2CaO,把事物認識得更加深刻，促進科學發(fā)展,石油產(chǎn)品

4、及其應用,汽油,煤油,柴油,潤滑油,石蠟,瀝青,液化石油汽,汽車發(fā)動機燃料,飛機、煤油爐燃料,柴油發(fā)動機燃料,機油,各種化工原料,鋪路,樹狀分類法,1、下列物質(zhì)按不同的分類標準選擇，可選出與其他三項不屬同類的物質(zhì)？ （1）選___. 標準是________________. （2）選___. 標準是________________. A. 鹽酸 B. 濃硫酸 C. 硝酸溶液 D. 純堿,2、按

5、照物質(zhì)的組成和性質(zhì)，對純凈物進行分類，作出樹狀分類圖，然后選擇下列合適的物質(zhì)類別上.,O2 Cu 硫酸溶液 Ba(OH)2 KNO3 CO2 空氣,D,其它三種都是溶液,D,其它三種都是酸,九種分散系（分類）,分散系及其分類,把一種（或多種）物質(zhì)分散在另一種（或多種）物質(zhì)所得到的體系，叫做分散系。前者屬于被分散物質(zhì)，稱做分散質(zhì)；后者起容納分散質(zhì)的作用，稱做分散劑,按照分散質(zhì)或分散劑

6、的聚集狀態(tài)（氣、固、液）來分，有9種類型：,分散系的分類,溶液,膠體,濁液,分散質(zhì)粒子大小,當分散劑是水或其它液體時,小結(jié)：,三種分散系對比，溶液是最穩(wěn)定的，而濁液是很不穩(wěn)定，膠體則介于兩者中間，在一定條件下能穩(wěn)定存在，屬于介穩(wěn)體系,下面我們通過實驗來探究膠體與溶液的區(qū)別：,【實驗2－1】,Fe(OH)3膠體的制備及膠體、溶液、濁液外觀特征的比較,現(xiàn)象：,Fe(OH)3膠體和CuSO4溶液都是均一、穩(wěn)定、透明的，而泥水渾濁，不透明，有泥

7、沙沉淀,結(jié)論：,FeCl3+3H2O=== Fe(OH)3(膠體)+3HCl,膠體和溶液都屬于穩(wěn)定的分散系，而濁液屬于不穩(wěn)定的分散系,【實驗2－2】,驗證Fe(OH)3膠體和CuSO4溶液是否發(fā)生丁達爾效應,現(xiàn)象：,結(jié)論：,可見到Fe(OH)3膠體有一條光亮的“通路”，而CuSO4溶液看不到此現(xiàn)象,膠體能發(fā)生丁達爾效應，而溶液不能，丁達爾效應是區(qū)別溶液與膠體常用的物理方法,【實驗2－3】,過濾Fe(OH)3膠體和泥水,現(xiàn)象：,結(jié)論：,F

8、e(OH)3膠體全透過濾紙，沒得到濾渣，過濾后的液體還是紅褐色；泥水過濾后在濾紙上得到泥沙，而過濾后的液體是澄清、透明的。,膠體粒子可以通過濾紙空隙，濁液分散質(zhì)粒子則不行,,膠體的用途：,（1）鹽鹵點豆腐；（2）肥皂的制取和分離；（3）明礬凈水；（4）FeCl3溶液用于傷口止血。（5）水泥硬化；（6）冶金廠大量煙塵用高壓電除去。（7）土壤膠體中離子吸附和交換過程，保肥作用。,當可見光束通過膠體時，在入射光側(cè)面可觀察到明亮的“

9、通路”，這種現(xiàn)象叫做丁達爾效應。,膠體中分散質(zhì)微粒對可見光（波長為400～700nm）散射而形成的。,區(qū)別溶液和膠體。,丁達爾效應：,丁達爾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：,丁達爾現(xiàn)象的應用：,退出,A、根據(jù)分散質(zhì)粒子的大小 (當分散劑是水或其他液體時),分散系,,溶液,膠體,濁液,小于1nm,1~100nm,大于100nm,分散系的分類：,B、根據(jù)分散質(zhì)和分散劑的狀

10、態(tài)不同,膠體,,氣溶膠液溶膠固溶膠,思考,1、空氣中如果沒有氣溶膠會怎么樣？,,夜晚用手電筒照射夜空,放電影時,放映室射到銀幕上的光柱,光線透過樹葉間的縫隙射入密林中,？空氣也是膠體嗎?,是的。叫氣溶膠,生活中的丁達爾效應,思考,膠體為什么具有介穩(wěn)性？,原因一 膠體粒子可以通過吸附而帶有電荷，同種膠粒帶同種電荷，而同種電荷會相互排斥，要使膠體聚沉，就要克服排斥力，消除膠粒所帶電荷,原因二 膠體粒子在

11、不停的做布朗運動,第二章《化學物質(zhì)及其變化》,第二節(jié) 離子反應,化學反應,根據(jù)反應物和生成物類別及種類劃分,前提測評1,化合反應 分解反應 置換反應 復分解反應,氧化還原反應 非氧化還原反應,根據(jù)是否有電子轉(zhuǎn)移,根據(jù)是否有離子參加,離子反應非離子反應,其它方法,課時一,第二節(jié) 離子反應,思考1：下列物質(zhì)中哪些能導電?為什么能導電?鹽酸、NaOH溶液、NaCl固體、鐵、蔗糖溶液、酒精溶液、K2SO4溶液、Cu。

12、,小結(jié)：①鐵、銅能導電,思考2：在鹽酸、NaOH溶液、K2SO4溶液里的自由移動的離子是怎樣產(chǎn)生的?是否所有溶液都能導電？,小結(jié)：自由移動的離子是電離產(chǎn)生 ，并不是所有溶液都能導電,②鹽酸、NaOH溶液、K2SO4溶液能導電,因為其中有自由移動的電子存在。,因為它們的溶液中有自由移動的離子存在。,一、電解質(zhì)和非電解質(zhì),電解質(zhì)：在水溶液里或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铮缢?、堿、鹽等。,非電解質(zhì)：在水溶液里和熔化狀態(tài)下都不導電的化合物，如

13、蔗糖、酒精等。,下列物質(zhì)中哪些是電解質(zhì)? Cu、NaCl固體、NaOH固體、K2SO4溶液、CO2、蔗糖、NaCl溶液、H2O、酒精。,討論：,結(jié)論：NaCl固體、NaOH固體是電解質(zhì),課時一,二、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì),思考3：相同條件下，不同種類的酸、堿、鹽溶液的導電能力是否相同?,課時一,導電實驗,1.強電解質(zhì)：在水溶液中全部電離成離子的電解質(zhì)。如NaCl、NaOH、鹽酸等,2.弱電解質(zhì)：在水溶液中只一部分電離成離子的電解質(zhì)。如N

14、H3·H2O、醋酸等。,3.強弱電解質(zhì)的區(qū)別。,完全,部分,水合離子,分子、水合離子,強,弱,強酸、強堿、大多數(shù)鹽,弱酸、弱堿、水,離子化合物，某些共價化合物,某些共價化合物,課時一,小結(jié)：BａSO4、CaCO3、AgCl雖然難溶，但溶解的極少部分卻是完全電離，所以它們?yōu)閺婋娊赓|(zhì)，醋酸易溶于水，但它卻不能完全電離，所以屬弱電解質(zhì)。因此，電解質(zhì)的強弱跟其溶解度無必然聯(lián)系，本質(zhì)區(qū)別在于它們在水溶液中的電離程度。,課時一,課時二,第

15、二節(jié) 離子反應,前提測評：,一、在下列物質(zhì)中：①CH3COOH ②HCｌ③NａOH ④Cu(OH)2 ⑤AgCl ⑥Nａ2CO3 ⑦C2H5OH ⑧H2O ⑨SO2⑩Fe1．屬于強電解質(zhì)的是____________2．屬于弱電解質(zhì)的是____________3．屬于非電解質(zhì)的是____________4．溶液中主要以離子形式存在的是____________,② ③ ④ ⑤ ⑥,① ⑧,⑦ ⑨,② ③ ⑥,二、請完成下列方程式：

16、1、CuCl2+2AgNO3 3、NaCl+CuSO42、CuSO4+BaCl2,==2AgCl↓+Cu(NO3)2,=== BaSO4↓ +CuCl2,不反應,課時二,三、離子反應,1．離子反應：有離子參加的反應。,有難溶于稀HNO3的白色沉淀生成,有白色沉淀生成，濾液為藍色,無明顯現(xiàn)象，溶液仍為藍色,Ag++Cl-==AgCl↓NO3-、Cu2+沒有參加反應,Ba2++SO42

17、-=BaSO4↓Cl-、Cu2+沒有參加反應,沒有發(fā)生反應，溶液中仍為Na+、Cl-、Cu2+、SO42-,實驗探究:,下列各組物質(zhì)兩兩之間，哪些可以發(fā)生化學反應能反應的有何現(xiàn)象，寫出相應的化學反應方式。,1 CuSO4. BaCl2. NaCl 2 Na2CO3. HCl. NaCl 3 NaOH.HCl. NaCl 酚酞,反應過程,討論：,1 上述反應是不是所有的離子都參加了？參加反應的離子在溶液中濃度如何變化

18、？為什么會有這樣的變化？ 2 發(fā)生復分解反應的條件是什么？ 3 請嘗試用化學符號把實際上發(fā)生的 反應表示出來。,,,離子反應 :,就是有離子參加或生 成的反應,復分解反應的條件:,生成沉淀 生成氣體 生成水,離子方程式:,用實際參加反應的離子符號來表示溶液中離子反應的式子,優(yōu) 點:,能揭示反應的實質(zhì),,離子反應的條件：,離子反應總是向著降低某種離子濃度，減少某離子數(shù)目的方

19、向進行．,離子方程式的書寫,步驟: 1、寫 2、改 3、刪 4、查,NaOH+HCl=NaCl+H2O,CuSO4 +BaCl2=BaSO4↓+CuCl2,寫: 即寫出化學反應方程式,例:,Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+ H2O,改:,把易溶于水并且易電離的反應物.生成物改寫成離子的形式(難溶或難電離物質(zhì),氣態(tài)物質(zhì)、單質(zhì)、氧化物仍用“分子式”表示),Cu2+

20、+SO42-+Ba2++2Cl-=BaSO4↓+Cu2++2Cl-,Na++CO32-+2H++2Cl- =Na++2Cl-+CO2↑+ H2O,Na++OH-+H++Cl-=Na++Cl-+H2O,刪:即刪去方程式兩邊不參加反應的離子:SO42-+Ba2+=BaSO4↓CO32-+2H+=CO2 ↑ +H2OOH-+H+=H2O,查:例:判斷下列離子方程式是否配平Cu+Ag+=Cu2++AgFe3++Fe

21、=2Fe2+,1.要看質(zhì)量守恒2.要看電荷是否守恒,結(jié)論：,3.必須符合反應事實,練習,1 寫出硫酸和氫氧化鋇溶液混合的離子方程式 2H++SO42-+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓2寫出鐵加入硫酸銅溶液的離子方程式 Fe+Cu2+=Fe2++Cu3已知鈉和水的反應方程式為：2Na+2H2O=2NaOH+H2 ↑ 寫出該反應的離子方程式：2Na+2H2O=2Na + +2OH-+H2↑,H++SO42-+

22、Ba2++OH-=H2O+BaSO4↓,探 究,分別寫出 NaOH+H2SO4 KOH+HNO3Ba(OH)2+HCl 的離子方程式： H++OH-=H2O離子方程式的優(yōu)點有哪些?酸堿中和反應的實質(zhì)是什么?酸和堿的反應是否都如此表示?,思考：能用Cl-+Ag+=AgCl 表示的化學反應有哪些？,練習,1.下列各組離子能在溶液中大量共存的是( )A Cl- Na+ NO3- Ag+B K+ H

23、+ OH- Cl-C CO32- Na+ Cl- H+D Cu2+ SO42- Cl- H+,2.某無色溶液中，可大量共存的離子組是( )A. Na+ Ba2+ SO42- Cl-B. Cu2+ NO3- Cl- SO42-C. K+ Cl- Na+ CO32-D. K+ Ba2+ SO

24、42- OH-,離子共存問題,能反應則不能大量共存，常見如下反應：,,1、生成沉淀而不能大量共存 判斷原則:溶解性表中不溶或微溶的物質(zhì)的陰、陽離子，不能大量共存。 如:Ag+和Cl-、Fe3+和OH-、Cu2+和S2-等。,,2、生成揮發(fā)性而不能共存 判斷原則:有不穩(wěn)定酸或不穩(wěn)定堿生成。 如:H+和OH-、H+和CO32-，H+和SO32-，H+和HSO3-，NH4+和OH-等都不能在溶液

25、中大量共存。,3、生成弱電解質(zhì)而不能大量共存 判斷原則:有弱酸、弱堿和水等弱電解質(zhì) 生成，它們在水溶液中主要以難 電離的分子狀態(tài)存在，因此不能大量共存。 如:H+和OH-、H+和CO32-，H+和PO43-等。,不能大量離子共存,,5、酸堿環(huán)境不同而不能大量共存 判斷原則:只能存在于酸性環(huán)境中的離子和只能存在于堿性環(huán)境中的離子，它們不能共 存。 在強酸性條件下：OH- CO32- HC

26、O3-等 在強堿性條件下:H+ HCO3- Mg2+等,另外要注意條件：如顏色問題：Fe3+ Fe2+ Cu2+ MnO4-,不能大量離子共存,小結(jié),,離子反應的概念:用離子方程式表示反應的優(yōu)點:離子反應牽涉到離子共存的問題:,H++OH-=H2O是否僅表示酸堿反應?,1.在強酸性條件下：OH- CO32- HCO3-等2.在強堿性條件下:H+ HCO3- Mg2+等3.生成沉

27、淀：Cl-+Ag+等另外要注意條件：如顏色問題：Fe3+ Fe2+ Cu2+ MnO4-,第二章《化學物質(zhì)及其變化》,第三節(jié) 氧化還原反應,思考：請舉幾個氧化反應和還原反應的實例,指出這類化學反應的分類標準是什么?,觀察我們周圍的物質(zhì)，有哪些是被氧化的產(chǎn)物？,思考與交流,Fe,Fe2O3,在我們生活的大氣圈中，最具反應活性的物質(zhì)是什么？它能與哪些物質(zhì)發(fā)生反應？,C + O2 == CO2,S + O2 == SO2,C

28、H4 + 2O2 == CO2 + 2H2O,點燃,點燃,點燃,氧化反應,,南鋼2號新爐設計爐容：2550 m3,Fe2O3 Fe,還原反應,,,幽深的水域隱藏著許多危險的動物，其中最危險的當屬放電魚。這種身長4米的潛伏殺手，狡詐而詭異。它能放出一千多伏的電流，即便是最龐大的獵物也不堪一擊。,生物體的氧化反應,CuO失氧，發(fā)生還原反應。,CuO失氧，發(fā)生還原反應；,分類標準:得氧失氧,思考：氧化反應和還原

29、反應是分別獨立進行的嗎？,氧化反應和還原反應總是同時進行,思考：請判斷上述反應中各元素的化合價在反應前后有無變化？怎樣變化？,H2得氧，發(fā)生氧化反應；,C得氧，發(fā)生氧化反應。,CuO + H2 == Cu + H2O,Fe2O3 + 3CO == 2Fe + 3CO2,化合價升高，,化合價升高，,化合價降低，,化合價降低，,+2 –2 0 0 +1

30、 -2,+3 –2 +2 -2 0 +4 -2,被還原,被還原,被氧化,被氧化,（2）得、失氧過程與化合價變化的關(guān)系,化合價升高，,被氧化,化合價升高，,化合價降低，,化合價降低，,被還原,被還原,被氧化,+2,０,０,+1,+2,０,０,+4,化合價降低，被還原,（氧化反應）,化合價降低，被還原,化合價升高，被氧化,結(jié)

31、論：,得氧,失氧,化合價升高，被氧化,（還原反應）,（氧化反應）,（還原反應）,—化合價升高,—氧化反應,—化合價降低,—還原反應,2Cu + O2 == 2CuO,化合價升高，被氧化,化合價降低，被還原,2NaBr + Cl2 == Br2 + 2NaCl,化合價升高，被氧化,化合價降低，被還原,0 0 +2

32、 -2,+1 -1 0 0 +1 -1,物質(zhì)所含元素化合價升高的反應是氧化反應,物質(zhì)所含元素化合價降低的反應是還原反應,凡是有元素化合價升降的化學反應都是氧化還原反應,并非只有得氧、失氧的反應才是氧化還原反應,（3）化合價變化本質(zhì)原因的分析,2Na + Cl2 == 2NaCl,,化合價的升降——電子的得失,化合

33、價升高，失去電子,化合價降低，得到電子,,氧化反應的實質(zhì)是原子失去電子的過程。,還原反應的實質(zhì)是原子得到電子的過程。,,,H Cl,,,,,,,δ+ δ-,H2 + Cl2 == 2HCl,HCl,化合價的升降——共用電子對的偏移,化合價升高，失去電子,化合價降低，得到電子,在生成的氯化氫分子中，一對共用電子對偏向于Cl原子而偏離于H原子，使H從0→+1價，被氧化，發(fā)生氧化反應；同時使Cl從0→-1價被還原，發(fā)生還原反應

34、。,化學反應的本質(zhì)是原子之間的重新組合,,2Na ＋ Cl2 ＝ 2NaCl,０,０,+１,化合價升高，被氧化,化合價降低，被還原,H2 ＋ Cl2 ＝ 2HCl,０,０,+１,化合價升高，被氧化,化合價降低，被還原,凡有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的化學反應都是氧化還原反應。,-１,,-１,失電子，,得電子，,電子對偏離，,電子對偏向，,（4）氧化還原反應概念體系的建立,MnO2 + 4HCl== MnCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O,化

35、合價降低、被還原、得到2e-,化合價升高、被氧化、失去2×e-,雙線橋表示法,CH4 + 2O2 == CO2 + 2H2O,Fe2O3 + 3CO == 2Fe + 3CO2,用雙線橋表示下列氧化還原反應：,CuO + H2 == Cu + H2O,2NaBr + Cl2 == Br2 + 2NaCl,從得氧失氧角度分析：,一種物質(zhì)得到氧被氧化，同時另一種物質(zhì)失去氧被還原的反應是氧化還原反應。,從化合價升降角度分析

36、：,有元素化合價升降的反應是氧化還原反應。,從電子轉(zhuǎn)移角度分析：,有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的反應是氧化還原反應。,局限于得氧失氧的反應,是氧化還原反應的表觀特征,可作為氧化還原反應的判斷依據(jù)。,氧化還原反應的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移,一、氧化還原反應,思考與交流,下列化學反應屬于氧化還原反應的有 ,,1、CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O2、CaO+H2O=Ca(OH)23、C+O2=CO24

37、、CaCO3=CaO+CO2↑5、2KClO3=2KCl+3O2↑6、NaOH+HCl=NaCl+H2O7、BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl8、MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O9、2H2S+SO2=3S+2H2O10、H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,失去電子的反應叫氧化反應； 得到電子的反應叫還原反應；凡是有電子得失的反應就叫氧化還原反應。,（本質(zhì)）

38、 （特征）,得氧的反應,,失氧的反應,有得失氧的反應,化合價升高的反應,化合價降低的反應,有化合價升降的反應,得到(偏向)電子的反應,失去(偏離)電子的反應,有得失(偏向、離)電子的反應,氧化反應,還原反應,氧化還原反應,請對下列各反應進行分類：,非氧化還原反應,二、氧化劑和還原劑,1.氧化劑：得到電子（或電子對偏向）的物質(zhì),[所含元素化合價降低的物質(zhì)],2.還原劑：失去電子（或電子對偏離）的物質(zhì),[所含元素化合價

39、升高的物質(zhì)],H2 ＋ Cl2 ＝ 2HCl,氧化劑,還原劑,氧化劑,還原劑,常見的氧化劑有：①活潑的非金屬單質(zhì)如：Cl2、O2、S等。②高價金屬陽離子如：Fe3+、Cu2+等。③高價或較高價含氧化合物如：MnO2、濃H2SO4、 HNO3、酸化KMnO4。,,常見的還原劑有：①活潑或較活潑的金屬：如K、Na、Al、Fe等。②一些非金屬單質(zhì)：如H2、C、Si等。③較低態(tài)的化合物：CO、SO2、H2S等。,３.氧化性和還原

40、性,氧化性:氧化劑奪電子的性質(zhì)（或稱氧化能力）,氧化劑具有氧化性；,還原性:還原劑失電子的性質(zhì)（或還原能力）,還原劑具有還原性。,,1、下列敘述正確的是（ ）A.在氧化還原反應中，失去電子的物質(zhì)，所含元素化合價降低B.凡有元素化合價升降的化學反應都是氧化還原反應C.在氧化還原反應中一定所有的元素化合價都發(fā)生變化D.氧化還原反應的本質(zhì)是電子的得失或偏移,[練習],B D,2、下列變化需要加入還原劑的是（ ）A.

41、Fe2O3 → Fe B.C → CO2C.Na2CO3 → CO2 D.Al → Al2O3,4、分析四種基本類型反應與氧化還原反應之間的關(guān)系，并畫出它們之間的交叉分類示意圖。,A,C,學與問,1、有人說置換反應、有單質(zhì)參與的化合反應和有單質(zhì)生成的分解反應全部都屬于氧化還原反應。你認為這個說法正確嗎？請說明你的理由。,氧化還原反應與四種基本類型反應的關(guān)系：,化合反應,分解反應,復分解反應,置換反應

42、,氧化還原反應,非氧化還原反應,,學與問,2、嘗試列舉具體的化學反應畫出化合反應、分解反應、置換反應與氧化還原反應的交叉分類示意圖。,C+O2=CO2,CO2+NH3+H2O=NH4HCO3,2KClO3=2KCl+3O2↑,Cu2(OH)2CO3=2CuO+CO2↑+H2O,△,△,點燃,Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,化合反應,分解反應,置換反應,氧化還原反應,非氧化還原反應,,化學反應,按反應物和生成物的種類和類別分,,化合反