2021_2022学年新教材高中化学第一章物质及其变化本章整合课件新人教版必修1202106251310.pptx
第一章物质及其第一章物质及其变化变化本章本章整合整合 知识网络系统构建知识网络系统构建 专题归纳素养整合专题归纳素养整合专题1从分从分类的角度的角度认识物物质转化的意化的意义(宏宏观辨辨识与微与微观探析探析)了解物质的组成、性质了解物质的组成、性质,从分类的角度认识物质的转化从分类的角度认识物质的转化,对对于优化物质的制备方法具有重要意义。于优化物质的制备方法具有重要意义。例如例如:利用酸、碱、盐的主要化学性质分析制取硫酸锌的最利用酸、碱、盐的主要化学性质分析制取硫酸锌的最佳方法。佳方法。方法方法1、活泼金属与酸反应、活泼金属与酸反应:Zn+H2SO4ZnSO4+H2,方法方法2、金属氧化物与酸反应、金属氧化物与酸反应:ZnO+H2SO4ZnSO4+H2O,方法方法3、氢氧化物与酸反应、氢氧化物与酸反应:Zn(OH)2+H2SO4ZnSO4+2H2O,方法方法4、盐与酸反应、盐与酸反应:ZnCO3+H2SO4ZnSO4+H2O+CO2,方法方法5、金属与盐溶液的反应、金属与盐溶液的反应:Zn+CuSO4ZnSO4+Cu。上述上述5种方法从科学性来说都是合理的种方法从科学性来说都是合理的,考虑到自然界中有考虑到自然界中有丰富的菱锌矿丰富的菱锌矿(主要成分主要成分ZnCO3),利用方法利用方法4制取硫酸锌制取硫酸锌,在工在工业生产上是最佳的。业生产上是最佳的。【例题【例题1】某化学兴趣小组欲研究某化学兴趣小组欲研究H2SO4、BaCl2、Na2CO3、NaCl、NaOH的性质的性质,对于如何研究对于如何研究,他们设计了两种研究他们设计了两种研究方案。方案。方案方案:将它们按照酸、碱、盐分类将它们按照酸、碱、盐分类,然后分别溶于水得到然后分别溶于水得到溶液溶液,进行实验进行实验;方案方案:将它们按照含钠化合物和其他化合物分类将它们按照含钠化合物和其他化合物分类,然后分然后分别溶于水得到溶液别溶于水得到溶液,进行实验。进行实验。(1)上述五种物质中上述五种物质中,利用其中的两种物质反应可得到其中的利用其中的两种物质反应可得到其中的另一种物质。写出该反应的化学方程式另一种物质。写出该反应的化学方程式:。(2)请写出方案请写出方案两组物质间任一反应的离子方程式两组物质间任一反应的离子方程式:。(3)根据方案根据方案进行分类时进行分类时,同学甲发现同学甲发现Na2CO3溶液显碱性溶液显碱性,于是将于是将Na2CO3与与NaOH都划分为碱类。你认为同学甲的分都划分为碱类。你认为同学甲的分类方法是否合理类方法是否合理?为什么为什么?(4)同学乙认为同学乙认为,在用在用H2SO4鉴别三种含钠化合物时鉴别三种含钠化合物时,Na2CO3很容易得到了区分很容易得到了区分,但鉴别但鉴别NaCl和和NaOH时却陷入了困境时却陷入了困境,你你能帮助同学乙解决这一难题吗能帮助同学乙解决这一难题吗?(4)同学乙认为同学乙认为,在用在用H2SO4鉴别三种含钠化合物时鉴别三种含钠化合物时,Na2CO3很容易得到了区分很容易得到了区分,但鉴别但鉴别NaCl和和NaOH时却陷入了困境时却陷入了困境,你你能帮助同学乙解决这一难题吗能帮助同学乙解决这一难题吗?答案答案:(1)BaCl2+Na2CO32NaCl+BaCO3(3)不合理。虽然不合理。虽然Na2CO3溶液显碱性溶液显碱性,但但Na2CO3在水溶液中在水溶液中不能电离出不能电离出OH-,不符合碱的定义。不符合碱的定义。(4)在两支试管中分别加入少许在两支试管中分别加入少许H2SO4溶液溶液,分别加入稍过量分别加入稍过量的两种未知溶液的两种未知溶液,充分混合后充分混合后,再向混合溶液中分别滴加再向混合溶液中分别滴加Na2CO3溶液溶液,若有气泡生成若有气泡生成,则原未知溶液为则原未知溶液为NaCl溶液溶液;若无若无气泡生成气泡生成,则原未知溶液为则原未知溶液为NaOH溶液。溶液。(答案合理答案合理即可即可)解析解析:(1)BaCl2与与Na2CO3反应可得到反应可得到NaCl。(2)H2SO4可与可与Na2CO3、NaOH反应反应;Na2CO3可与可与BaCl2反应。反应。(3)从微观角从微观角度看度看,Na2CO3在水溶液中不能电离出在水溶液中不能电离出OH-。(4)利用利用NaCl溶液溶液和和NaOH溶液的性质差异设计鉴别方案。溶液的性质差异设计鉴别方案。专题2氧化氧化还原反原反应理理论在离子反在离子反应中的中的应用用(证据推理与模型据推理与模型认知知)1.属于氧化还原反应的离子方程式的书写属于氧化还原反应的离子方程式的书写书写属于氧化还原反应的离子方程式时书写属于氧化还原反应的离子方程式时,首先要考虑电子得首先要考虑电子得失守恒失守恒,同时还要考虑质量守恒和电荷守恒。同时还要考虑质量守恒和电荷守恒。例如对于反应例如对于反应mFe2+O2+xH+nFe3+yH2O,依据氧化还原依据氧化还原反应中氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数可求出反应中氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数可求出n=m=4;再根据电荷守恒再根据电荷守恒,可求出可求出x=4;依据质量守恒依据质量守恒,可求出可求出y=2。2.判断离子能否大量共存时要考虑氧化还原反应判断离子能否大量共存时要考虑氧化还原反应离子之间也可能发生氧化还原反应离子之间也可能发生氧化还原反应。3.分析离子反应的先后顺序时要考虑氧化还原反应原理分析离子反应的先后顺序时要考虑氧化还原反应原理氧化性强的粒子与还原性强的粒子优先反应。氧化性强的粒子与还原性强的粒子优先反应。例如已知例如已知I-的还原性比的还原性比Fe2+的还原性强。向一定量某浓度的的还原性强。向一定量某浓度的FeI2溶液中通入少量溶液中通入少量Cl2,优先发生的反应的离子方程式为优先发生的反应的离子方程式为2I-+Cl22Cl-+I2,而不是而不是2Fe2+Cl22Cl-+2Fe3+。【例题【例题2】已知氧化性已知氧化性:Cl2Br2Fe3+I2,请回答下列问题。请回答下列问题。(1)下列各组溶液中下列各组溶液中,能大量共存的离子组是能大量共存的离子组是;因发因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组是生氧化还原反应而不能大量共存的离子组是。A.Fe3+、Na+、I-、Cl-(2)试写出向试写出向FeBr2溶液中通入少量氯气时反应的离子方程溶液中通入少量氯气时反应的离子方程式式:。(3)请结合题中的信息判断请结合题中的信息判断,离子方程式离子方程式2Fe2+2Br-+2Cl22Fe3+Br2+4Cl-是否正确是否正确?答案答案:(1)DA(2)2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-(3)正确。正确。解析解析:(1)A项中项中Fe3+与与I-能发生氧化还原反应能发生氧化还原反应:2Fe3+2I-(2)Fe2+和和Br-都能被都能被Cl2氧化氧化,且还原性且还原性Fe2+Br-,根据根据“通入少通入少量氯气量氯气”,可知只有可知只有Fe2+被被Cl2氧化。氧化。(3)Fe2+和和Br-都能被都能被Cl2氧化氧化,且还原性且还原性Fe2+Br-,当当Cl2的量不的量不足以将两者完全氧化时足以将两者完全氧化时,优先氧化优先氧化Fe2+,剩余的剩余的Cl2再氧化再氧化Br-。专题3守恒思想在化学学守恒思想在化学学习中的中的应用用(证据推理与模型据推理与模型认知知)守恒思想是中学化学学习中的一个常用的基本思想守恒思想是中学化学学习中的一个常用的基本思想,运用守运用守恒思想解题可以简化解题过程恒思想解题可以简化解题过程,从而快速准确地解答问题。从而快速准确地解答问题。守恒思想包括质量守恒、原子守恒、电荷守恒、电子得失守守恒思想包括质量守恒、原子守恒、电荷守恒、电子得失守恒等。恒等。1.质量守恒质量守恒参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和质量总和。2.原子守恒原子守恒原子守恒即变化前后各元素种类不变原子守恒即变化前后各元素种类不变,各元素的原子个数不各元素的原子个数不变变,其质量也不变。其质量也不变。3.电荷守恒电荷守恒(1)对任一呈电中性的体系对任一呈电中性的体系,如化合物、混合物、溶液、胶体如化合物、混合物、溶液、胶体等等,单位正电荷总数和单位负电荷总数相等。单位正电荷总数和单位负电荷总数相等。(2)离子方程式中等号两边电荷数相等。如反应离子方程式中等号两边电荷数相等。如反应MnO2+4H+2Cl-Mn2+2H2O+Cl2,离子方程式左边单位正电荷总离子方程式左边单位正电荷总数为数为2,右边单位正电荷总数也为右边单位正电荷总数也为2。4.电子得失守恒电子得失守恒电子得失守恒是指在发生氧化还原反应时电子得失守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂中原子得氧化剂中原子得到电子的数目一定等于还原剂中原子失去电子的数目。例如到电子的数目一定等于还原剂中原子失去电子的数目。例如反应反应H2+CuOH2O+Cu中中,H2中氢原子失去中氢原子失去2e-,CuO中铜中铜原子得到原子得到2e-,两者数目相等。两者数目相等。(1)反应的氧化产物为反应的氧化产物为。(2)x=。答案答案:(1)RO2(2)2【例题【例题4】有硫酸和硝酸的混合溶液共有硫酸和硝酸的混合溶液共10.0g,加入足量的加入足量的BaCl2溶液溶液,过滤、洗涤、烘干后得到过滤、洗涤、烘干后得到0.466g沉淀。试求沉淀。试求:原混原混合溶液中合溶液中H2SO4的质量分数。的质量分数。答案答案:1.96%解析解析:根据硫酸根守恒列出关系式进行计算。根据硫酸根守恒列出关系式进行计算。设原混合溶液中设原混合溶液中H2SO4的质量为的质量为x。H2SO4BaSO498233x 0.466gx=0.196g,
