高一化学化学物质及其变化复习学案.docx

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高一化学化学物质及其变化复习学案

2019-2020年高一化学化学物质及其变化复习学案

一、物质的分类

1、元素与物质分类

物质的基本组成成分是＿＿＿＿＿＿＿，单质是指由＿＿＿＿＿组成的物质，而化合物是由＿＿＿＿组成的物质。

元素在自然界中以两种形态形式存在：

一种是＿＿＿＿，一种是＿＿＿＿。

2、物质的分类

（1）、根据物质的组成分类：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）、根据在水溶液中或熔融状态能否导电，可将化合物分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。

（3）、胶体

二、一种重要的混合物-----胶体

胶体的特征：

粒子大小在1nm到100nm之间

胶体的鉴别：

丁达尔现象

胶体与溶液的分离：

渗析（用半透膜）；胶体与浊液的分离：

过滤（滤纸）

胶体的性质：

丁达尔现象，布朗运动，电泳现象，胶体的聚沉

1、分散系、分散质、分散剂

什么叫分散系？

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿溶液、悬浊液、乳浊液三种分散系中的分

散质分别是什么？

＿＿＿＿＿＿其本质区别是什么？

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

分散系的分类：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2、胶体

（1）概念：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）胶体的制备

Fe（OH）3胶体的制备：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

3、胶体的提纯基本方法：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

4、胶体的性质

1丁达尔效应：

光束通过胶体，形成光亮的“通路”的现象

2布朗运动：

胶体分散质粒子作不停的、无秩序的运动的现象

3电泳现象：

在外加电场的作用下胶体微粒在分散剂里做定向移动的现象，叫做电泳。

4胶体的聚沉：

消除胶粒所带电荷，并使其凝集沉降的方法

方法1．加电解质溶液（也称盐析）：

如盐卤点豆腐。

2．加带相反电荷的胶粒；

3．加热：

如煮鸡蛋。

三种分散系性质的比较：

分散系

分散质粒子大小

主要特征

粒子能否通过半透膜

粒子能否通过滤纸

举例

浊液

>100nm

不均一、不稳定

不能

不能

泥浆水

溶液

<1nm

均一、稳定

能

能

盐酸

胶体

1~100nm

均一、介稳定

不能

能

蛋清

【例1】氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是

　　A．分散质颗粒直径都在1nm一100nm之间　　　　　B．能透过半透膜

　　C．加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成　　　　　D．呈红褐色

【例2】下列物质肯定为纯净物的是

A．只有一种元素组成的物质B．只有一种原子构成的物质

C．只有一种分子构成的物质D．只有一种元素的阳离子与另一元素的阴离子构成的物质

【例3】在Fe（OH）3胶体中，逐滴加入HI稀溶液，会出现一系列变化。

（1）先出现红色沉淀，原因是。

（2）随后沉淀溶解，溶液呈黄色，此反应的离子方程式是。

（3）最后溶液颜色加深，原因是，此反应的离子方程式是。

（4）若用稀盐酸代替HI稀溶液，能出现上述哪些相同的变化现象（填写上面各题序号）。

解析：

HI为电解质，刚加入时因中和了Fe（OH）3胶体中胶粒所带电荷，使其发生聚沉，所以产生沉淀；又因HI为强酸，继续加入后酸性增强，与Fe（OH）3发生中和反应而使其溶解；随溶液中Fe3＋浓度增大，I-与Fe3＋发生氧化还原反应有I2生成使溶液颜色加深；若用稀盐酸，由于Cl-与Fe3＋不发生反应故只会发生

（1）、

（2）两种现象。

答案：

（1）加入电解质，胶体聚沉

（2）Fe（OH）3+3H+==Fe3++3H2O（3）有单质I2生成；2Fe3++2I-==2Fe3++I2（4）

（1）

（2）

【例4】就教材中“氢氧化铁胶体”的制备实验中应该注意的事项，回答以下几个问题。

⑴实验中必须要用蒸馏水，而不能用自来水。

原因是。

⑵实验操作中，必须选用饱和氯化铁溶液而不能用稀氯化铁溶液。

原因是。

⑶往沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，可稍微加热煮沸，但不宜长时间加热。

这样操作的原因是

。

答案：

⑴自来水中含电解质、杂质较多，易使制备的胶体马上发生凝聚，导致实验失败。

⑵因为氯化铁溶液浓度过稀，不利于氢氧化铁胶体的形成。

⑶长时间的加热能够导致氢氧化铁胶体聚沉。

三、离子反应：

1、电解质的概念

导电条件：

水溶液里或熔融状态

物质类别：

化合物——纯净物

ØBaSO4、AgCl等盐虽然不可溶，但在熔融状态下能导电，属于电解质；

ØHCl、H2SO4、HNO3在熔融状态下不导电，但在水溶液中能导电，也属于电解质；

Ø金属虽然能导电，但属于单质，不是电解质；

盐酸、稀硫酸、NaCl溶液是混合物，只能说是电解质溶液，不能说是电解质。

【例5】下列哪些物质是电解质，哪些是非电解质？

①金属铜②固态NaCl③O2④H2SO4⑤盐酸⑥酒精水溶液⑦HCl

⑧熔融状态的KNO3　　⑨葡萄糖⑩SO2

电解质_______________非电解质_____________

2、电离方程式

书写方法：

等号左侧书写电解质的化学式，右侧书写电离产生的离子的符号，注意配平。

强电解质用“=”，弱电解质用“”

●酸：

电离时，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的化合物。

●碱：

电离时，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的化合物

●盐：

电离时，能生成＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的化合物。

【例6】写出下列物质在水溶液中的电离方程式

（1）HCl：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（2）NaN03：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（3）Ba（OH）2：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；（4）CH3COOH：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（5）NaHCO3___________________________________

3、离子方程式

复分解反应型离子反应发生的条件：

生成沉淀、放出气体或生成水。

哪些物质可以改写成离子形式，哪些物质不能写成离子形式。

（1）易溶于水且易电离的物质溶于水中后写成离子形式。

如强酸，强碱，可溶性盐。

虽然易溶于水且易电离，但反应是在干态条件下或浓H2SO4溶液中进行，则也应写成分子形式。

如：

2NaCl固+H2SO4（浓）Na2SO4+2HCl↑

（2）酸式盐中“HSO4-”可写成“H＋”与“SO42-”，但HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-等弱酸的酸式酸根不能分开写。

（3）不能写离子的有：

单质、氧化物、难溶物、气体、水、弱酸（CH3COOH）弱碱（NH3·H2O和难溶碱）

【例7】写离子方程式

1、碳酸钠与盐酸反应:

2、碳酸氢钠与盐酸反应:

3、铝片与硫酸汞溶液反应:

4、过氧化钠与水反应：

5、钠与水反应：

6、铝与盐酸溶液反应：

7、铝与氢氧化钠溶液反应：

8、氧化钠与水反应：

9、氧化铁与盐酸反应：

10、氧化铝与盐酸反应：

11、氧化铝与氢氧化钠溶液反应：

12、氯化铁与氢氧化钠溶液反应：

13、硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应：

14、实验室制取氢氧化铝：

15、氢氧化铝与盐酸反应：

16、氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应：

17、三氯化铁溶液与铁粉反应：

18、氯化亚铁中通入氯气：

19、二氧化硅与氢氧化钠溶液反应：

20、往硅酸钠溶液中通入二氧化碳：

21、硅酸钠与盐酸反应：

22、氯气与氢氧化钠溶液反应：

23、氯气与消石灰反应：

24、盐酸与硝酸银溶液反应：

25、铜与浓硝酸溶液

26、铜与稀硝酸溶液

27、氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热

28、二氧化氮通入水中

29、二氧化硫和少量氢氧化钠溶液

30、硫酸与氢氧化钡溶液

4、溶液中离子能否大量共存

●几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存.

（1）有气体产生。

如CO、S0、S2－、HCO、HSO、HS－等易挥发的弱酸的酸根与H＋不能大量共存。

（2）有沉淀生成。

如Ba2＋、Ca2＋、Ag＋等不能与SO、CO等大量共存；Mg2＋、Fe2＋、Ag＋、Al3＋、Cu2＋、Fe3＋等不能与OH—大量共存；Ag与I－等不能大量共存。

（3）有弱电解质生成。

如OH－、CH3COO－、C1O－、A1O、SiO、等与H＋不能大量共存；一些酸式弱酸根如HCO、HSO不能与OH－大量共存；NH与OH－不能大量共存。

（4）在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。

如MnO、NO、ClO－与S2－、HS－、S0、I－、Fe2＋等不能大量共存；

（5）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。

如Fe2＋、Fe3＋与SCN－不能大量共存；

附加隐含条件的应用规律：

（1）溶液无色透明时，则溶液中肯定没有有色离子.常见的有色离子是Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、MnO4-等.

（2）强碱性溶液中肯定不存在与OH-起反应的离子.

（3）强酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子.

【例8】在某无色透明的酸性溶液中,下列离子组能共存吗

A.Na+、AlO2-、K+、NO3-B.K+、SO42-、HCO3-、Na+

C.Fe2+、H+、NO3-、SO42-D.NH4+、K+、SO42-、Na+

四、氧化还原反应

1．氧化还原反应的概念

（1）氧化还原反应：

＿＿＿＿＿＿＿＿的化学反应叫做氧化还原反应。

①氧化还原反应的本质是＿＿＿＿＿＿＿。

②氧化还原反应的特征是＿＿＿＿＿＿＿。

③氧化还原反应的判断方法和依据，就是＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）氧化反应和还原反应：

＿＿＿＿＿＿＿的反应称为氧化反应；＿＿＿＿＿＿＿的反应称为还原反应。

（3）氧化剂和还原剂：

在氧化还原反应中，＿＿＿＿＿＿的反应物叫做氧化剂；而＿＿＿＿＿＿的反应物叫做还原剂。

氧化剂和还原剂是对一个氧化还原反应中的＿＿物而言的。

（4）氧化性和还原性：

氧化性是指＿＿剂具有的能力，表现在反应中是化合价有＿＿＿趋势的一种表现能力；还原牲是指＿＿剂具有的能力，表现在反应中是化合价有＿＿＿趋势的一种表现能力。

（5）氧化产物和还原产物：

＿＿＿＿＿失去电子被＿＿＿＿＿所得的产物叫氧化产物；＿＿＿＿得到电子被＿＿＿＿所得的产物叫还原产物。

2、概念的联系

氧化剂（具有＿＿性）—＿＿电子—被＿＿—发生＿＿反应—＿＿产物。

还原剂（具有＿＿性）—＿＿电子—被＿＿—发生＿＿反应—＿＿产物

3、物质氧化性和还原性判断：

元素处于＿＿＿＿＿＿＿价，只有氧化性；元素处于＿＿＿＿价；只有还原性；元素处于中间价态，既有＿＿＿＿又有＿＿＿但主要呈现一种性质。

根据规律判断。

氧化性：

氧化剂>氧化产物还原性：

还原剂>还原产物

【例9】完成下列方程式，找出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物

1、木炭还原氧化铜:

2CuO+C高温2Cu+CO2↑

2、铁片与硫酸铜溶液反应:

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

3、钠在空气中燃烧：

2Na+O2△Na2O2

4、钠与氧气反应：

4Na+O2=2Na2O

5、过氧化钠与水反应：

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

6、过氧化钠与二氧化碳反应：

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

7、钠与水反应：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

8、铁与水蒸气反应：

3Fe+4H2O（g）=F3O4+4H2↑

9、铝与氢氧化钠溶液反应：

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

10、三氯化铁溶液与铁粉反应：

2FeCl3+Fe=3FeCl2

11、氯化亚铁中通入氯气：

2FeCl2+Cl2=2FeCl3

12、硅单质与氢氟酸反应：

Si+4HF=SiF4+2H2↑

13、氯气与金属铁反应：

2Fe+3Cl2点燃2FeCl3

14、氯气与金属铜反应：

Cu+Cl2点燃CuCl2

15、氯气与金属钠反应：

2Na+Cl2点燃2NaCl

16、氯气与水反应：

Cl2+H2O=HCl+HClO

17、次氯酸光照分解：

2HClO光照2HCl+O2↑

18、氮气与氧气在放电下反应：

N2+O2放电2NO

19、一氧化氮与氧气反应：

2NO+O2=2NO2

20、二氧化氮与水反应：

3NO2+H2O=2HNO3+NO

21、二氧化硫与氧气在催化剂的作用下反应：

2SO2+O2催化剂2SO3

22、浓硫酸与铜反应：

Cu+2H2SO4（浓）△CuSO4+2H2O+SO2↑

23、浓硫酸与木炭反应：

C+2H2SO4（浓）△CO2↑+2SO2↑+2H2O

24、浓硝酸与铜反应：

Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2H2O+2NO2↑

25、稀硝酸与铜反应：

3Cu+8HNO3（稀）△3Cu（NO3）2+4H2O+2NO↑

【例10】已知2Fe3＋+2I－＝2Fe2＋+I2，2Fe2＋+Cl2＝2Fe3＋+2Cl－则有关离子的还原性强弱顺序为

A．Cl-＞Fe2+＞I-　B．Fe2+＞I-＞Cl-   C．I-＞Fe2+＞Cl-D．Fe2+＞Cl-＞I-

【例11】X2O72-离子具有强的氧化性，在溶液中1L0.2mol·L-1K2X2O7溶液恰好能使0.6molNa2SO3溶液完全氧化成Na2SO4，则X2O72-离子被还原后X元素的化合价为（）

A.+3　　B、+2　　C、+1　D、0

【例12】下列物质在潮湿空气中露置易被氧化而变色的是:

____________________

①FeSO4溶液②Na2O2③Fe（OH）2④Na⑤Na2SO3⑥NaOH⑦漂白粉

【例13】加入还原剂能够实现的是（）

A．Fe2+→Fe3+B．MnO2→Mn2+C．S→SO42—D．Cl2→NaClO

【例14】已知镁和稀硝酸反应时，每有1molHNO3反应，就有0.8mol电子转移，此时硝酸的还原产物可能是

A．NO2B．N2OC．NH4NO3D．NO

【例15】下列各级物质间在一定条件下都能发生氧化还原反应,其中可归为同一反应类型的是

①Cl2+H2O　②NO2+H2O③Na2O2+H2O④CO2+C⑤Na+H2O

Na2O2+CO2

H2S+SO2

C+SiO2

_________________,______________________。

2019-2020年高一化学化学能与电能教学案新课标人教版必修2

科目

高一化学

主备

时间

课题

化学能与电能

课时

总第课时

三维

目标

知识与技能

学生通过实验探究认识原电池的工作原理和原电池的构成条件，初步形成原电池的概念。

过程与方法

学生通过对化学能转化为电能的学习，体验科学探究的过程，理解科学探究的意义，理解科学探究的基本过程和方法，初步养成科学探究的能力。

情感态度与价值观

学生通过探究化学能转化为电能的奥秘，提高学习化学的兴趣和热情，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

教学重点

原电池的构成条件

教学难点

原电池的工作原理

教学过程设计（教法、学法、课练、作业）

个人主页

一、课前预习

1、分析火力发电的利弊

2、氧化还原反应的实质

3、原电池的概念，工作原理和本质

4、原电池的构成条件

二、讲授新课

【问题探讨】在火力发电的过程中，能量是怎样进行转换的？

【学生分组讨论得出结论】在火力发电过程中，经历了一系列的能量转换：

【问题探讨】在火力发电过程中，化学能要经过一系列能量转换环节才能转化为电能，由于转换环节多，能源利用率低，造成能源极度浪费。

那么能否将化学能直接转化为电能，提高能量的利用率？

【设置阶梯式问题，对学生进行探究思路引导】

问题1：

氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。

那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电能，所要解决的第一问题是什么？

（电子的定向移动形成电流）

问题2：

若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？

问题3：

怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？

如何从电学角度考虑仪器选择和组装问题？

【学生活动】学生组成课题学习小组进行讨论，交流，初步了解科学探究步骤，建立科学探究模型，并试着设计实验方案进行探究。

【科学探究】如何将化学能直接转化为电能？

【学生组成课堂学习小组，设计实验探究方案，分组实验，进行实验探究，观察实验现象并记录，小组成员交流探讨】

实验序号

实验1

实验步骤

在小烧杯（50ml）加入一定量稀硫酸和一块锌片

实验现象

用化学方程式解释现象

思考问题寻找答案

问题1：

反应中哪种物质失去电子？

哪种物质得到电子？

问题2：

Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中的H＋的？

问题3：

怎样想办法使Zn和H＋分开，不让H＋直接在Zn表面得电子？

列出你对问题3的看法

实验序号

实验2

实验步骤

在实验1再插入铜片，观察一段时间，使铜片与锌片接触，观察现象。

实验现象

用化学方程式解释现象

思考问题寻找答案

问题1：

反应中哪种物质失去电子？

哪种物质得到电子？

问题2：

Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中的H＋的？

问题3：

H＋得到的电子是Cu失去的吗？

Cu在这一过程中起什么作用？

问题4：

怎样想办法让这种电子的转移变成电流？

列出你对问题4的看法

实验序号

实验3

实验步骤

将锌片和铜片用导线连接，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。

实验现象

用化学方程式解释现象

思考问题寻找答案

问题1：

反应中哪种物质失去电子？

哪种物质得到电子？

问题2：

电子从Zn到溶液中H＋经历了哪种途径？

问题3：

导线在这个过程中起到什么作用？

问题4：

你怎样才能知道导线中有电子流过？

怎样才能知道导线中电子流动方向？

组内交流

列出想法

实验序号

实验4

实验步骤

将锌片和铜片用导线连接，插入盛有稀硫酸的烧杯中，在导线之间接入灵敏电流计，观察现象。

实验现象

用化学方程式解释现象

思考问题寻找答案

问题1：

反应中哪种物质失去电子？

哪种物质得到电子？

问题2：

电子从Zn到溶液中H＋经历了哪种途径？

问题3：

电流计在这个过程中起什么作用？

组内交流

列出想法

【学生通过上述实验方案进行探究，并对实验结果进行探讨交流，得出结论】要将化学能直接转化为电能，必须将氧化反应和还原反应在不同区域进行，同时架设桥梁，使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，形成电流，这样将化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

【学生活动】分析在Zn－Cu原电池中锌片和两个区域得失电子情况，并试着用式子表示出来。

锌片：

Zn－2e－＝Zn2＋（氧化反应）

铜片：

2H+＋2e－＝H2↑（还原反应）

总反应式：

Zn＋2H+＝Zn2＋＋H2↑

【教师引导，学生归纳，共同得出结论】

原电池中的电极名称：

负极：

电子流出的一极（如上述原电池中的锌片）；

正极：

电子流入的一极（如上述原电池中的铜片）；

电极反应式：

表示负极、正极得失电子的情况的式子。

【过渡】上面我们通过实验探究了原电池的工作原理，初步形成了原电池的概念，那么，原电池式由哪些部分组成的？

即：

原电池的构成条件是什么？

【科学探究】原电池的构成条件。

【探究目标】根据已有的氧化还原反应知识和电学知识，利用已有的实验用品，设计一套原电池装置，探究原电池的构成条件。

主要用品：

铜片、锌片各两块，稀硫酸、导线、电流计。

【设置阶梯式问题，对学生进行探究思路引导】

问题1：

如果两极材料相同和不相同时，将会产生什么现象？

问题2：

如果两个电极在同一容器和不同容器中，将会产生什么现象？

【归纳总结】构成原电池的条件：

1、具有能自发发生的氧化还原反应；

2、有两个用导线相连的活动性不同的电极；

3、有电解质溶液或熔融的电解质；

4、电极和电解质溶液形成闭合回路。

【思考交流】在铜锌原电池中，如果用的是纯锌，则在锌片表面几乎观察不到气泡，而在实验中我们所用的是粗锌（含有碳），在锌片和铜片表面多有气泡产生，你现在能解释这种现象吗？

【课堂练习】

1如下图所示的装置能够组成原电池且产生电流的是（）

2、下列烧杯中盛有的都是稀硫酸，其中在铜电极能产生气泡的是（）

3、把啊a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。

若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，外电路的电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，d极逐渐溶解，则四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）

A、a>b>c>dB、a>c>d>bC、c>a>d>bD、b>d>c>a

【作业布置】导学练P241～8题

【板书设计】

第二节化学能与电能

一、原电池

将化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

二、原电池的工作原理

三、原电池中的电极名称：

负极：

电子流出的一极

正极：

电子流入的一极

四、构成原电池的条件：

1、具有能自发发生的氧化还原反应；

2、有两个用导线相连的活动性不同的电极；

3、有电解质溶液或熔融的电解质；

4、电极和电解质溶液形成闭合回路。

教后记：