【知识梳理】第一章 物质及其变化-高一化学同步备课（人教版2019必修第一册）（原卷版+解析版）

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第一章 物质及其变化知识梳理物质的分类及转化第1节一、物质的分类1. 同素异形体： ①元素的存在形态:游离态(单质形态)、化合态(化合物形态)。②同素异形体：由一种元素形成的几种性质不同的单质。如：_____________、_____________、_____________。常见的分类法化学中常见的分类方法有_____________和_____________。 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①树状分类法：_____________，这种分类方法逻辑性很强，有利于从整体上认识问题。  = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②交叉分类法：_____________，这种分类方法有利于获得更多的信息。如Na2CO3从其组成阴离子来看为碳酸盐，阳离子来看为钠盐。【温馨提示】酸性氧化物与碱性氧化物的理解酸性氧化物是与碱反应生成盐和水的氧化物。①酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7。②非金属氧化物不一定都是酸性氧化物，如CO、NO。碱性氧化物是与酸反应生成盐和水的氧化物。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是酸性氧化物。二、分散系及其分类1. 分散系：（1）定义：把一种（或多种）物质以粒子形式分散到另一种（或多种）物质中所形成的_____________。 溶液：_____________（2）分散系分类：根据分散质粒子直径大小 胶体：_____________ （本质区别） 浊液：_____________（3）胶体的性质及其应用（4）Fe(OH)3胶体的配制方法：向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，加热直到_________时，停止加热，即得到Fe(OH)3胶体。方程式：____________________________________物质的转化【典例1】符合图中阴影部分的物质是(　　)A．K2SO3 B．Na2SO4 C．K2SO4 D．KCl【典例2】下列各组物质中，第一种是酸，第二种是混合物，第三种是碱的是A．硫酸、FeSO4•7H2O、苛性钠 B．硫酸、空气、纯碱C．氧化铁、胆矾、熟石灰 D．硝酸、食盐水、烧碱【典例3】向烧杯中加入25mL蒸馏水，加热至沸腾，向沸水中逐滴加入6滴FeCl3饱和溶液。继续加热至液体呈红棕色，停止加热，就制得了Fe(OH)3胶体。下列有关胶体的叙述不正确的是A．胶体是一种分散系，属于混合物B．胶体的本质特征是能发生丁达尔效应C．胶体分散质粒子直径介于10-9 -10-7m之间D．利用丁达尔现象是区分胶体和溶液的一种常用方法【典例4】下列关系式错误的是（　　）A．酸性氧化物+碱性氧化物→盐B．酸+碱性氧化物→盐+H2C．酸+碱→盐+水D．难溶性碱→水+碱性氧化物离子反应第2节一、电解质与非电解质1. 电解质（1）概念：在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。（2）主要包括：酸、碱、盐、活泼金属氧化物和H2O，如HCl、NaOH、NaCl等。2. 非电解质（1）概念：在水溶液____熔融状态下都不能导电的_________。（2）主要包括: ____________________________________，如酒精、葡萄糖、CH4等。3. 强、弱电解质（1）强电解质：在水溶液或熔融状态下能_________电离的电解质。包括：_________（2）弱电解质：在水溶液或熔融状态下_________电离的电解质。包括：_________电离方程式电离：电解质溶于水或受热融化时，形成自由移动的离子的过程。电解质的电离用电离方程式来表示。（1）强电解质电离方程式：用“===”连接： NaCl===_________（2）弱电解质电离方程式：用 连接：CH3COOH _________（3）酸式盐的电离方程式： 酸式盐均为强电解质，电离用“===”连接。NaHSO4的电离在水溶液中：___________________________在熔融状态下：___________________________NaHCO3的电离 在水溶液中：____________________________________ 在熔融状态下：____________________________________3．从电离的角度认识酸、碱、盐：(1) 酸① 定义：电离时生成的阳离子全部是_________的化合物是酸。② 实例：碱① 定义：电离时生成的阴离子全部是_________的化合物是碱。② 实例：(3) 盐① 定义：电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和_________的化合物是盐。② 实例：【点拨】NaHSO4溶于水时能电离出H＋，但阳离子还有Na＋，故NaHSO4属于盐。离子反应离子反应：电解质在溶液中的反应实质上是_________离子反应发生的条件（1）生成难溶物：_____________________________________________（2）生成气体：_____________________________________________（3）生成难电离的物质：弱酸____________________________________（4）发生络合反应：___________________________（5）发生氧化还原反应：____________________________________3. 离子反应的本质溶液中某些离子的种类或浓度的_________。4. 离子方程式：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。离子方程式书写步骤：一写：写出反应的化学方程式。 二拆：把__________________写成离子形式。三删：删去方程式两边不参加反应的离子，并将方程式化为最简。四查：检查离子方程式两边各元素的_________和_________是否相等。【温馨提示】微溶物的书写原则微溶物的澄清溶液要写成离子形式；呈浑浊状态或沉淀时要写成化学式，如澄清石灰水表示为“Ca2＋＋2OH－”，而石灰乳表示为“Ca(OH)2”。离子方程式的意义：离子方程式不仅可以表示_________的化学反应，还可以表示_________的离子反应。离子方程式的应用（1）正误判断：①看是否符合反应的客观事实。如铁与稀硫酸反应：②看反应是否符合拆写原则。如碳酸钙与盐酸反应：③看是否符合质量守恒、电荷守恒。如铝和盐酸反应：④看是否漏掉离子反应。如CuSO4和Ba(OH)2溶液反应：检验离子：根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。（3）判断离子能否大量共存：a. 无限定条件下的离子共存离子间发生复分解反应① 生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)的离子不能大量共存。如：H＋与_____________________________________________等生成弱酸；OH－与_________生成弱碱；_________生成水。② 生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存。如：_____________________________________________等③ 生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存。如：_________与OH－、H＋与__________________等④ 氧化还原反应类型如：Fe2+与H＋、NO3- b. 有限定条件（隐含条件）下的离子共存① 无色溶液：有色离子不能大量存在。 Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(棕黄色)、MnOeq \o\al(－,4)(紫红色)、Cr2Oeq \o\al(2－,7)(橙红色)② 溶液显酸性：无大量的OH－及弱酸的酸根离子或酸式酸根离子。③ 溶液显碱性：无大量的H＋及弱碱的阳离子、弱酸的酸式酸根离子。④ “一定”“可能”还是“不能”大量共存：确定是“可能”还是“肯定”（4）物质的分离与提纯：如用BaCl2、Na2CO3、NaOH和稀盐酸，除去粗盐中的SOeq \o\al(2－,4)、Mg2＋、Ca2＋等离子时，发生的离子反应有SOeq \o\al(2－,4)＋Ba2＋===BaSO4↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Ca2＋＋COeq \o\al(2－,3)===CaCO3↓，Ba2＋＋COeq \o\al(2－,3)===BaCO3↓，COeq \o\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O，OH－＋H＋===H2O。（5）离子推断【典例1】下列物质：①水 ② 稀硫酸 ③盐酸 ④烧碱 ⑤硝酸钾 ⑥酒精 ⑦碘酒 ⑧蔗糖 ⑨NH3（用编号回答）其中属于电解质的是：_________。非电解质的是：_________。强电解质的是_________。弱电解质的是_________。【典例2】下列物质在水中的电离方程式书写正确的是A．KClO3＝K＋＋Cl－＋3O2－ B．Fe(NO3)3＝Fe2＋＋3NO3－C．NaHSO4＝Na＋＋H＋＋SO42－ D．NaHCO3＝Na＋＋H＋＋CO32－【典例3】写出下列反应的离子方程式：(1)Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反应________________________________________；(2)KOH溶液和CH3COOH溶液反应_______________________________________；(3)Na2CO3溶液和HNO3溶液反应__________________________________________；(4)碳酸钙和HCl溶液反应______________________________________________；(5)氧化镁和H2SO4溶液反应_______________________________________________。【典例4】能正确表示下列化学反应的离子方程式的是(　　)A.盐酸与Fe(OH)3反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2OB.稀硫酸与铁粉反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑C.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应：Ba2＋＋SOeq \o\al(2－,4)===BaSO4↓D.Fe3O4与盐酸反应：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O【典例5】下列各组离子在给定条件下能大量共存的是A．使石蕊变红的溶液中：NHeq \o\al(＋,4)、K＋、CO32－、Cl－B．有SO42－存在的溶液中：Na＋、Mg2＋、Ba2＋、Br－C．在NaOH溶液中：Na＋、Cl－、SO42－、HCO3－D．透明溶液中：K＋、Na＋、Fe3＋、SO42－ 【典例6】向Ba(OH)2溶液中滴入几滴酚酞溶液，然后逐滴加入稀硫酸，测得混合溶液的导电能力随时间变化如图所示。下列说法不正确的是A．A点导电率高是Ba(OH)2在水中以离子形式存在的实验证据B．溶液由红色变成无色、产生白色沉淀分别是OH－、SO42－参加反应的实验证据C．AB段发生反应的离子方程式为Ba2＋＋OH－＋SO42－＋H＋＝BaSO4↓＋H2OD．C点溶液中存在的微粒主要有H2O、H＋、SO42－【典例7】有一固体混合物，可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl等物质组成。某同学为了鉴别它们，做了如下实验：①将固体混合物溶于水，搅拌后得无色透明溶液；②在①所得的溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，并继续滴加至沉淀完全；③过滤，然后向所得白色沉淀中加入过量稀硝酸，沉淀部分溶解。根据该同学的实验结果回答下列问题：(1)原混合物中肯定有________________，肯定没有________________，可能含有________。(2)写出上述实验过程中发生反应的离子方程式：__________________________________。(3)要检验可能含有的物质可采用的方法是________________。氧化还原反应第3节一、氧化还原反应的认识（1）特征：反应前后有__________的改变 。（2）本质：__________（3）氧化剂：在反应中 _____电子，化合价 _____ ，具有 _____性， 发生 _____反应，得到 _____产物。 常见氧化剂： ____ _____ _____ _____ _____ _____ ______还原剂：在反应中 _____电子，化合价 _____ ，具有 _____性， 发生 _____反应，得到 _____产物。常见还原剂： _____ _____ _____等。口诀：升失氧还，降得还氧（4）氧化还原反应与四种基本反应类型的关系二、氧化还原反应的表示方法双线桥法：标价态，连双线，注得失单线桥法：标价态，连单线，注数目例：分别用双线桥和单线桥的方法表示电子转移的方向和数目。三．氧化性、还原性强弱的比较方法1．依据氧化还原反应原理判断氧化性强弱： _____ _____ _____ _____ _____还原性强弱： ___ _____ _____ _____ ______2．依据元素活动性顺序判断(1) 金属越活泼，其单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性逐渐减弱。非金属越活泼，其单质氧化性越强，对应阴离子的还原性越弱。F2、 Cl2、Br2、I2、S→F－、Cl－、Br－、I－、S2－由左至右，非金属单质的氧化性逐渐 _____；阴离子的还原性逐渐 _____。3．依据产物中元素价态的高低判断(1) 相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性 _____。例如：相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性 _____。例如：4．依据影响因素判断(1) 浓度：同一种物质，浓度越大，氧化性(或还原性)越 _____。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3；还原性：浓HCl>稀HCl。温度：同一种物质，温度越高其氧化性越 _____。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。如氧化性：KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。四．氧化还原反应的规律1.价态规律(1) 价态归中规律含同种元素但价态不同的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价 → 中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。称为价态归中反应。例如：不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是下图中的①②③④。【注意】不会出现⑤中H2S转化为SO2，而H2SO4转化为S的情况，出现了交叉。歧化反应规律物质所含元素能生成多种价态的产物时，发生的氧化还原反应称为歧化反应。“中间价→高价＋低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。2. 强弱规律在同一个氧化还原反应中：氧化性：氧化剂>________ 还原性：还原剂>________3. 先后规律同一还原剂与多种氧化剂混合，氧化性强的先反应；同一氧化剂与多种还原剂混合，还原性强的先反应。（1）向含相同物质的量浓度的S2－、I－、Br－溶液中，缓慢通入氯气，还原性强的离子优先发生反应，先后顺序为________________________；（2）向含等物质的量浓度的Fe3＋、Cu2＋、H＋、Ag＋溶液中，缓慢加入足量的铁粉，氧化性强的离子优先发生反应，先后顺序为________________________。4. 守恒规律氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数=该反应中转移电子总数五、氧化还原反应的配平的步骤（1）标价态（2）列变化（3）求总数（4）配系数（5）查守恒【典例1】氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价)，反应方程式如下：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，其中H2是(　　) A．既是氧化产物又是还原产物B．是氧化剂C．是还原剂D．既是氧化剂又是还原剂【典例2】下列四类反应：①置换反应　②复分解反应　③只有一种元素化合价发生变化的反应　④离子反应，其中一定不是氧化还原反应的是(　　)A．只有② B．只有③C．只有②④ D．①②③④【典例3】下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是A．B．C．D．【典例4】根据反应式：①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，②Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是(　　) A．Br－、Fe2＋、I－　　　 B．I－、Fe2＋、Br－C．Br－、I－、Fe2＋ D．Fe2＋、I－、Br－【典例5】某反应可用离子方程式表示为：mM＋nH＋＋O2＝xM2＋＋yH2O，则n值为A．9 B．6 C．4 D．2【典例6】高铁酸钠(Na2FeO4)是一种集氧化、絮凝、杀菌、吸附、助凝、除臭为一体的新型高效多功能水处理剂工业上可以用下列四种方法制备高铁酸钠(方程式未配平)：①Fe2O3＋Na2O2→Na2FeO4＋Na2O②FeSO4＋Na2O2→Na2FeO4＋Na2O＋Na2SO4＋O2↑③Fe(NO3)3＋NaOH＋Cl2→Na2FeO4＋NaNO3＋NaCl＋H2O④Fe(OH)3＋NaClO＋NaOH→Na2FeO4＋NaCl＋H2O下列说法正确的是A．反应①和②中Na2O2均只作氧化剂B．Na2FeO4的氧化性强于NaClO、Na2O2、Cl2C．反应③中氧化产物和还原产物的个数比为3∶1D．反应④离子方程式为：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O【典例7】请配平下列方程式。____Fe2++____H+ +____NO3−＝____Fe3+ +____N2O↑+____H2O（2）_____CH3CH2OH＋_____KMnO4→_____CH3CHO＋_____MnO2＋_____KOH＋_____H2O分散系溶液胶体悬浊液分散质粒子直径大小___________________________分散质粒子结构分子、离子少量分子的集合体或大分子大量分子聚集成的固体小颗粒特点均一、透明多数均一、透明，较稳定不均一、不透明，久置沉淀稳定性稳定介稳性不稳定能否透过滤纸能能不能能否透过半透膜能不能不能实例食盐水、蔗糖溶液Fe(OH)3胶体、豆浆、空气、血液、墨水、蛋白质溶液泥水、石灰乳内容主要应用举例性质丁达尔效应当一束光通过胶体时，形成一条光亮的“通路”，这是胶体粒子对光线散射造成的。利用丁达尔效应是区别溶液和胶体的一种常用物理方法。鉴别胶体与溶液介稳性胶体的稳定性介于溶液与浊液之间，在一定条件下能稳定存在，属于介稳体系，但改变条件就有可能发生聚沉生产涂料、颜料、墨水、洗涤剂等电泳胶体粒子在外加电场作用下做定向移动静电除尘、电泳电镀等聚沉加热、加入电解质或加入与胶体粒子带相反电荷的胶体等均能使胶体粒子聚集成为较大的颗粒，从而形成沉淀从分散剂中析出明矾净水、制豆腐、制肥皂等提纯渗析由于胶体粒子较大不能通过半透膜，而离子、小分子较小可通过半透膜，用此法将胶体提纯用于胶体的提纯、血液透析离子检验试剂实验现象注意事项沉淀法Cl−、Br−、I−AgNO3和稀HNO3沉淀：AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)加入稀硝酸防干扰SO42-BaCl2和盐酸白色沉淀先用稀盐酸酸化Fe2+NaOH溶液沉淀颜色：白色→灰绿色→红褐色——气体法NH4+NaOH溶液和润湿的红色石蕊试纸无色有刺激性气味的气体，试纸变蓝一定要加热SO32-稀硫酸和品红溶液无色有刺激性气味的气体，能使品红溶液褪色——CO32-盐酸和澄清石灰水澄清石灰变浑浊SO32-等有干扰显色法I−氯水(少量)，CCl4下层为紫色——