高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化综合与测试优秀教学设计

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化综合与测试优秀教学设计，共9页。教案主要包含了物质常见的分类方法及其应用，离子方程式的正误判断及离子共存，难溶物，氧化还原反应方程式的配平等内容，欢迎下载使用。

一、物质常见的分类方法及其应用


1．交叉分类法涉及的不同类别之间是并列与交叉关系。





2．树状分类法中的类别之间存在并列关系和包含关系。





3．同类物质常具有许多共性。通过物质所属类别(如酸、碱、盐、氧化物等)，可以推测它们所具有的性质，寻找它们之间的相互转化关系。


【针对训练】


1．化学概念在逻辑上存在如下关系：





下列说法正确的是( )


A．化合物与纯净物属于重叠关系(如图④)


B．化合物与碱性氧化物属于交叉关系(如图③)


C．分解反应与复分解反应属于并列关系(如图②)


D．钠盐与碳酸盐属于并列关系(如图②)


解析：选C。A项，纯净物包含化合物，属于包含关系；B项，碱性氧化物是化合物中的一种，属于包含关系；D项，钠盐与碳酸盐属于交叉关系。


2．按照物质的树状分类法和交叉分类法，对于HCl的分类正确的是( )


①酸 ②强酸 ③一元酸 ④多元酸 ⑤含氧酸


⑥无氧酸 ⑦化合物 ⑧混合物


A．全部 B．①②④⑤⑧


C．①②③⑥⑦D．①③④⑤⑥


解析：选C。HCl电离时生成的阳离子全部是氢离子，从组成上分类属于酸，故①正确；HCl完全电离，是强酸，故②正确；1 ml HCl可电离出1 ml H＋，属于一元酸，故③正确，④错误；HCl不含氧元素，不属于含氧酸，故⑤错误；HCl属于无氧酸，故⑥正确；HCl由两种元素组成，属于化合物，故⑦正确；HCl是由两种元素组成的化合物，是纯净物，不是混合物，故⑧错误；综上所述，①②③⑥⑦正确，故选C。


二、离子方程式的正误判断及离子共存


1．离子方程式的书写要点


(1)易溶、易电离的物质(包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示。非电解质、难电离的物质(包括弱酸、弱碱、水等)、难溶物、单质、气体、氧化物等用化学式表示。


(2)离子方程式两边的原子个数相等，电荷总数相等。


(3)检查各项是否都有公约数，检查是否漏写必要的反应条件。


2．离子方程式的正误判断


(1)看离子反应是否符合客观事实，如Fe跟稀H2SO4反应，写成2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑是错误的。


(2)看化学式拆写是否正确，如NaHCO3与稀盐酸反应写成2H＋＋COeq \\al(2－,3)===CO2↑＋H2O是错误的，因为HCOeq \\al(－,3)是弱酸的酸根，不能拆开。


(3)看离子方程式两边原子、电荷是否相等，如Zn＋Ag＋===Zn2＋＋Ag两边正电荷不相等。


(4)看是否漏掉部分离子反应，如H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液的反应，写成Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓或H＋＋OH－===H2O都是错误的。


3．判断离子共存


(1)离子间因生成难溶于水(或微溶于水)的物质而不能大量共存


①OH－分别与Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋在溶液中不能大量共存；


②Ba2＋(或Ca2＋)分别与SOeq \\al(2－,4)、SOeq \\al(2－,3)、COeq \\al(2－,3)、SiOeq \\al(2－,3)、POeq \\al(3－,4)在溶液中不能大量共存；


③Ag＋分别与Cl－、Br－、I－、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)等在溶液中不能大量共存；


④Cu2＋(或Fe2＋)分别与S2－在溶液中不能大量共存。


(2)离子间因生成气体而不能大量共存


H＋分别与COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、S2－、HS－、SOeq \\al(2－,3)、HSOeq \\al(－,3)在溶液中不能大量共存。


(3)多元弱酸的酸式酸根(如HCOeq \\al(－,3)、HSOeq \\al(－,3)、HS－等)在强酸或强碱性溶液中均不能大量共存


例如：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O；


HCOeq \\al(－,3)＋OH－===COeq \\al(2－,3)＋H2O。


(4)离子间因发生氧化还原反应而不能大量共存


例如：S2－、I－、Fe2＋等还原性离子与NOeq \\al(－,3)(H＋)、MnOeq \\al(－,4)(H＋)、ClO－等氧化性离子在溶液中不能大量共存。


【针对训练】


3．判断下列离子方程式是否正确，错误的说明原因，并写出正确的离子方程式。


(1)铁粉溶于稀硫酸


2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑


(2)用氯化铁溶液制取Fe(OH)3胶体


Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3H＋


(3)氢氧化铜溶于盐酸


OH－＋H＋===H2O


(4)氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液混合


2OH－＋Cu2＋===Cu(OH)2↓


(5)铝与氯化铜溶液发生置换反应


Al＋Cu2＋===Al3＋＋Cu


(6)硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合


H＋＋OH－＋SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋===BaSO4↓＋H2O


(7)碳酸钙溶于硝酸溶液


CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O


(8)碳酸氢钙溶液与足量氢氧化钠溶液混合


HCOeq \\al(－,3)＋OH－===COeq \\al(2－,3)＋H2O


答案：





4.下列各组离子能大量共存的是( )


A．无色透明溶液中：K＋、Cu2＋、Na＋、SOeq \\al(2－,4)


B．强碱性溶液中：K＋、NHeq \\al(＋,4)、Cl－、HCOeq \\al(－,3)


C．能使酚酞溶液变红的溶液中：Na＋、Cl－、COeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)


D．含有Ba2＋的酸性溶液中：Mg2＋、Na＋、SOeq \\al(2－,4)、S2－


解析：选C。选项A中为无色溶液，Cu2＋不可能大量存在；选项B中的OH－与HCOeq \\al(－,3)和NHeq \\al(＋,4)不能大量共存；选项D中的Ba2＋与SOeq \\al(2－,4)、H＋与S2－不能大量共存。


5．有一包白色粉末，其中可能含有硝酸钡、氯化钙、碳酸钾。现做以下实验：


①将部分粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成；


②向①的悬浊液中加入过量的稀硝酸，白色沉淀消失，并有气泡产生；


③取少量②的溶液滴入硝酸银溶液中，有白色沉淀生成。


根据上述实验现象，回答下列问题：


(1)原白色粉末中肯定含有________(填化学式)。


(2)写出硝酸钡与碳酸钾反应的离子方程式：_____________________________________


________________________________________________________________________。


(3)写出氯化钙与碳酸钾反应的离子方程式：___________________________________


________________________________________________________________________。


(4)写出碳酸钙与硝酸反应的离子方程式：_____________________________________


________________________________________________________________________。


解析：①将部分粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成，白色沉淀可能是碳酸钡或碳酸钙，说明一定含有碳酸钾，其余两种中至少含有一种；②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸，白色沉淀消失，并有气泡产生，证明沉淀是碳酸钙或碳酸钡；③取少量②的溶液滴入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明含有氯离子，则混合物中一定含有氯化钙，故白色粉末中一定含有碳酸钾、氯化钙，可能含有硝酸钡。


答案：(1)K2CO3、CaCl2


(2)Ba2＋＋COeq \\al(2－,3)===BaCO3↓


(3)Ca2＋＋COeq \\al(2－,3)===CaCO3↓


(4)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O


三、氧化还原反应方程式的配平


1．步骤








2.方法


（1）逆向配平法：如果氧化还原反应中氧化剂和还原剂是同一种物质（也称自身氧化还原反应），可以从生成物的一侧配平，即先确定生成物的系数，再确定反应物的系数。


（2）残缺方程式的配平法：所谓残缺方程式，即某些反应物或生成物的化学式未写出，它们一般为化合价不变的水、酸、碱等。对于这类方程式的配平，不仅要配平化学计量数，还要写出未知物质的化学式，其方法是先配平含变价元素物质的化学计量数，再通过比较反应物和生成物，观察增、减的原子或离子数，从而确定未知物并配平。


（3）合并配平法：某物质中元素的化合价同时升高或降低，可以将这种物质当作一个整体计算化合价变化总数。


【典例1】 配平化学方程式H2S＋HNO3―→S↓＋NO↑＋H2O。





第三步：求总数，从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。





故H2S的化学计量数为3，HNO3的化学计量数为2。


第四步：配系数，先配平变价元素，再利用原子守恒配平其他元素。


化学方程式为3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO↑＋4H2O


第五步：查守恒，利用O原子守恒来进行验证。


【典例2】 eq \x( )Cu＋eq \x( )HNO3(稀)―→eq \x( )Cu(NO3)2＋eq \x( )NO↑＋eq \x( )H2O。


第一步：先配平含变价元素物质的化学计量数。


该氧化还原反应中的变价元素为Cu和N，则有


Cu(0)→Cu(＋2) 化合价升高2×3


N(＋5)→N(＋2) 化合价降低3×2


3Cu＋eq \x( )HNO3(稀)―→3Cu(NO3)2＋2NO↑＋eq \x( )H2O。


第二步：根据原子守恒，用观察法确定其他物质的化学计量数。


化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。


【针对训练】


6．配平下列氧化还原反应方程式：


(1)____HNO3eq \(=====,\s\up7(光照))____H2O＋____NO2↑＋____O2↑


(2)______Cl2＋______KOH===______KCl＋______KClO3＋______H2O


答案：(1)4 2 4 1 (2)3 6 5 1 3


7．配平下列方程式：


(1)________MnOeq \\al(－,4)＋________Fe2＋＋________H＋===________Mn2＋＋________Fe3＋＋________H2O


(2)________P＋________FeO＋________CaOeq \(=====,\s\up7(高温))________Ca3(PO4)2＋________Fe


(3)________KI＋________KIO3＋________H2SO4===________I2＋________K2SO4＋________H2O


(4)________MnOeq \\al(－,4)＋________H＋＋________Cl－===________Mn2＋＋________Cl2↑＋________H2O


答案：(1)1 5 8 1 5 4


(2)2 5 3 1 5


(3)5 1 3 3 3 3


(4)2 16 10 2 5 8


序号
正误判断
错误原因
正确的离子方程式
(1)
×
产物应为Fe2＋，不是Fe3＋
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)
×
产物为氢氧化铁胶体，不是沉淀
Fe3＋＋3H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3H＋
(3)
×
氢氧化铜不能写成离子的形式
Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O
(4)
×
应同时生成氢氧化铜和硫酸钡沉淀
Ba2＋＋2OH－＋Cu2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓
(5)
×
离子方程式两边电荷不守恒
2Al＋3Cu2＋===2Al3＋＋3Cu
(6)
×
生成硫酸钡与水的物质的量之比应为1∶2
2H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O
(7)
√
－
－
(8)
×
有碳酸钙沉淀生成
Ca2＋＋2HCOeq \\al(－,3)＋2OH－===CaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋2H2O