人教版（2019）高中化学必修一第一章《物质及其变化》单元复习课件

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单元复习第一章 物质及其变化人教版（2019）高中化学必修一知识网络一、物质的分类及转化知识网络二、离子反应和氧化还原反应【知识点1】物质的组成与分类1.物质的分类（1）概念：分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用方法。分类要有一定 的标准，根据不同的标准可以对化学物质及其变化进行不同的分类。（2）常用的分类方法①交叉分类法：根据不同的分类标准，对同一事物进行多种分类的一种分类方法。如：②树状分类法：根据物质的组成对物质进行分类的一种方法。2.胶体的性质及应用【温馨提示】①根据氧化物与酸、碱的反应，将其分为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物；②非金属氧化物不一定为酸性氧化物，如CO、NO，少数金属氧化物也可能是酸性氧化物如Mn2O7，金属氧化物不一定为碱性氧化物如Mn2O7；③电解质与非电解质是化合物的一种分类方法，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质；④电解质溶于水或熔融时发生电离，产生了自由移动的离子才能导电，故电解质不一定能导电；⑤电解质的本质是化合物自身在一定条件下能否发生电离，而不是能否导电，如CO2的水溶液能导电，但CO2自身不电离，它不是电解质；BaSO4的溶液不导电，但BaSO4是电解质，因为它在熔融时可电离；⑥溶液和胶体的分散质都能通过滤纸，而悬浊液的分散质则不能通过滤纸，可通过丁达尔效应鉴别胶体和溶液；⑦三类分散系中，溶液最稳定，浊液很不稳定；胶体稳定性介于溶液和浊液之间，属于介稳体系；⑧制备Fe(OH)3胶体时不能过度加热，也不能用稀的FeCl3溶液与NaOH溶液或氨水制备；丁达尔效应不是胶体与溶液的本质区别，只是区别胶体与溶液的一种物理方法。 【典例】下列关于物质的分类正确的是（ ）B【解析】酸是电离出的阳离子都是氢离子的化合物；碱是电离出的阴离子都是氢氧根离子的化合物；盐是由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物；氧化物是含有两种元素一种为氧元素的化合物；能和碱反应生成盐和水的氧化物属于酸性氧化物；能和酸反应生成盐和水的氧化物属于碱性氧化物；一氧化碳不和酸反应生成盐和水，不是碱性氧化物，A错误； 次氯酸为酸、氢氧化钡为碱，碱石灰为氢氧化钠和氧化钙的混合物，氧化钠为碱性氧化物，二氧化硫为酸性氧化物，B正确；碳酸钠为盐而不是碱，硫酸铜晶体为一种物质属于纯净物，C错误；硫酸氢钠为盐不是酸，冰水为水一种物质属于纯净物，NO不和碱反应生成盐和水不是酸性氧化物，D错误；故选B。知识点2、物质的转化1．常见单质及其化合物的一般转化关系如：化学方程式：③CaO+CO2==CaCO3化合；④Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O复分解;①2Ca+O2==2CaO化合；②CaO+H2O==Ca(OH)2化合；⑤Ca(OH)2+2HCl==CaCl2+2H2O复分解；⑥CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O复分解2.酸、碱、盐、氧化物的性质及转化（1）酸的通性：盐和水盐和氢气盐和水盐和酸NaOH + HCl = NaCl + H2OFe + 2HCl = FeCl2+ H2↑CaO + 2HCl = CaCl2+ H2ONa2CO3+ 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O（2）碱的通性：盐和水NaOH + HCl = NaCl + H2O盐和水2NaOH + CO2= Na2CO3+ H2O2NaOH + MgCl2= Mg(OH)2↓ + 2NaCl 盐和碱（3）盐的通性：盐和酸盐和碱盐和盐Na2CO3+ 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2OMgCl2+ 2NaOH = Mg(OH)2↓ + 2NaClNa2CO3+ CaCl2= 2NaCl + CaCO3↓（4）酸、碱、盐、氧化物的关系【温馨提示】①酸、碱由于电离出相同的H＋、OH－，因而化学性质具有各 自的通性。②同类物质具有相似的化学性质，如SO2与CO2一样具有酸性氧化物的通性。③不同物质间的转化，要注意转化的条件，如复分解反应完成的条件（有沉淀、气体或弱电解质生成）、置换反应的条件（注意：钠、钾等活泼金属不与盐发生置换反应，而是与水发生置换反应生成碱和氢气）。④物质转化的应用—物质制备：物质制备考虑的因素有反应进行的可能性，原料的来源、成本高低和设备要求等。【典例】下列各组物质的转化关系，不能均由一步反应实现的是（ ） A．Fe→FeCl3→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3→Fe B．AlCl3→Al(OH)3→Al2O3→Al→NaAlO2 C．Na→Na2O2→NaOH→NaCl→Na2CO3→NaHCO3 D．Cu→CuCl2→Cu(OH)2→CuO→CuSO4 【解析】Fe和Cl2点燃生成FeCl3，FeCl3和铁反应生成FeCl2，FeCl2和NaOH反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2和氧气反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3加热分解为Fe2O3，Fe2O3用CO还原生成Fe，不选A；AlCl3和氨水反应生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3加热分解为Al2O3，电解熔融Al2O3生成Al，Al和NaOH溶液反应生成NaAlO2，不选B；NaCl不通过一步反应制备Na2CO3，选C；Cu和Cl2点燃生成CuCl2，CuCl2和NaOH反应生成Cu(OH)2，Cu(OH)2加热分解为CuO，再和硫酸反应生成CuSO4，不选D。C知识点3、离子方程式书写及正误判断2.离子方程式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表示某一个具体的化学反应，和同一类型的离子反应两易：易溶、易电离的物质，以实际参加反应的离子符号表示；非电解质、难电离的物质、难溶物、单质、气体、氧化物等用化学式表示。两等：离子方程式两边的原子个数、电荷总数均对应相等。两查：检查各项是否都有公约数，是否漏写必要的反应条件。3.离子方程式的正误判断硫酸与铁的反应：2Fe＋6H＋==2Fe3＋＋3H2↑NaHCO3与稀HCl反应：2H＋＋CO32-==CO2↑＋H2O硫酸铁与氢氧化钡：SO42－＋Ba2＋＝=BaSO4↓2Fe3＋＋3SO42－＋3Ba2＋＋6OH－==3BaSO4↓＋2Fe(OH)3↓Fe＋2H＋==Fe2＋＋H2↑H＋＋HCO3-==CO2↑＋H2O 硫酸与氢氧化钡：H＋＋SO42－＋Ba2＋＋OH－＝BaSO4↓＋H2O2H＋＋SO42－＋Ba2＋＋2OH－＝BaSO4↓＋2H2OCO2＋OH－＝HCO3－过量CO2通入澄清石灰水：CO2＋Ca2＋＋2OH－＝CaCO3↓＋H2O铜与硝酸银反应：Cu＋Ag＋＝Cu2＋＋AgCu＋2Ag＋＝Cu2＋＋2Ag【温馨提示】①离子方程式书写关键是“拆”—只有可溶的强电解质可拆成离子形式，其它均不需拆；对于微溶物如Ca(OH)2在澄清溶液中要拆成Ca2＋、OH－，如是浊液则不能拆成离子形式。②定量离子方程式书写和判断，首先要看清题目要求，抓住题目中的关键词，如“过量”、“少量”、“等物质的量”、“适量”、“任意量”以及试剂的滴加顺序等，然后理清各种量之间、各微粒的反应情况，判断哪些微粒已完全反应，哪些微粒有剩余，最后按离子方程式的质量守恒和电荷守恒要求完成离子方程式。③酸式盐与碱的反应也是学习的一个难点，因量不同则离子方程式不同。要通过分析反应的实质，运用“少定多变法”（即少量的物质中参加反应的离子的物质的量之比是一定的，足量的那种物质中有一种或两种离子的量是过量的、可变的）等方法来突破这一难点。【典例】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＋＋3H2O B.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＋＋SO42－==BaSO4↓ D.Fe3O4与盐酸反应：Fe3O4＋8H＋==3Fe3＋＋4H2O 【解析】B项不符合客观事实，应为Fe＋2H＋==Fe2＋＋H2↑；C项漏写物质不全，应为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－==BaSO4↓＋2H2O；D项不符合客观事实，应为Fe3O4＋8H＋==2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。A知识点4、离子共存1.判断离子能否大量共存的“四个要点—一色、二性、三特殊、四反应”（1）一色—溶液颜色 几种常见离子的颜色：（2）二性—溶液的酸碱性：①在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如CO32－、SO32－、S2－、CH3COO－等)不能大量存在。②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NH4＋、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在（3）三特殊—三种特殊情况：①AlO2－与HCO3－不能大量共存：AlO2－＋HCO3－＋H2O==Al(OH)3↓＋CO32－。②“NO3－＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、SO32－等反应。③NH4＋与CH3COO－、CO32－，Mg2＋与HCO3－等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，在溶液中仍能大量共存。 （4）四反应—四种反应类型：离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互 反应的离子显然不能大量共存。①复分解反应：如Ba2＋与SO42－，NH4＋与OH－，H＋与CH3COO－等。②氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，NO3－(H＋)与Fe2＋等。③相互促进的水解反应：如Al3＋与CO32－、HCO3－或AlO2－等。④络合反应：如Fe3＋与SCN－等。 2.离子推断的“四项基本原则”（1）肯定原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO4－、CrO42－、Cr2O72－。（2）互斥原则：在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的颜色变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)。（3）电中性原则：溶液呈电中性，溶液中有阳离子，必有阴离子，且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。（4）进出原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。【典例】某同学为检验溶液中是否含有常见的四种离子，进行了如图操作。其中检验过程最后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。下列结论正确的是（ ）A．原溶液中一定含有SO42- B．原溶液中一定含有Cl-、NH4+C．原溶液中一定含有Fe3+、NH4+ D．原溶液中一定含有NH4+D【解析】在溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡，其中的亚硫酸根离子、亚铁离子会被氧化为硫酸根离子、铁离子，加入的盐酸中含有氯离子，会和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀；能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，三价铁离子能使硫氰酸钾变为红色。原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡，如果其中含有亚硫酸根离子，则会被氧化为硫酸根离子，所以原溶液中不一定含有SO42－离子，故A错误；产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，所以原来溶液中一定含有NH4＋，但是原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡，引进了氯离子，能和硝酸银反应生成氯化银沉淀的离子不一定是原溶液中含有的氯离子，故B错误；原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡，如果其中含有亚铁离子，则亚铁离子会被氧化为铁离子，铁离子能使硫氰酸钾变为红色，所以原溶液中不一定含有Fe3+离子，故C错误；由B分析知，原来溶液中一定含有NH4＋，故D正确。知识点5、氧化还原反应概念及关系1.特征及实质得氧化合价升高失去（或偏离）电子失氧化合价降低得到（或偏向）电子化学反应前后存在元素的化合价升降；有电子的转移（得失或偏移）（1）还原剂：在反应时，所含元素化合价升高，即失电子（电子对偏离）的 反应物，生成物是氧化产物;2.有关概念及关系（2）氧化剂：在反应时，所含元素化合价降低，即得电子（电子对偏向）的 反应物，生成物是还原产物。【温馨提示】①记忆口诀：“升失氧还、降得还氧”。其含义即：化合价升高→失 去电子(电子对偏离)→被氧化→还原剂→具有还原性(失电子能力)；化合价降低 →得到电子 (电子对偏向)→被还原→氧化剂→具有氧化性(得电子能力)；“剂性一 致，其他相反”。其含义即：氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性；“其他相反” 即氧化剂被还原，发生还原反应，得还原产物；还原剂被氧化，发生氧化反应， 得氧化产物。 ②分析方法：化合价变化是分析一切氧化还原反应问题的前提和基础，正确标出 各元素的化合价是分析氧化还原反应的关键和突破口。具体方法是找变价，判类 型(是否为氧化还原反应)；分升降，定其他(化合价升高，失去电子，发生氧化反 应，化合价降低，得到电子，发生还原反应)。【典例】大蒜是一种调味蔬菜。其贮藏加工部分为其老熟的鳞茎，又称大蒜头。大蒜的储存会用到无水氢化钙或消石灰。氢化钙可作为生氢剂，反应的化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列说法错误的是(　　) A.CaH2既是氧化剂，又是还原剂 B.H2既是氧化产物，又是还原产物 C．CaH2是还原剂，H2O是氧化剂 D．氧化产物与还原产物的质量比为1∶1A【解析】由反应前后元素的化合价变化可知：CaH2是还原剂，H2O是氧化剂，H2既是氧化产物又是还原产物，且来源于CaH2和H2O中氢原子的个数相等，即氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1。知识点6、氧化还原反应规律及应用1.常见的氧化剂和还原剂（1）常见氧化剂:常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、 过氧化物等。如：（2）常见还原剂：常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价 态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：（3）元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性：其中：Fe2＋、SO32－主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。2.氧化还原反应与四种基本类型反应间的关系：3.规律及应用元素处于最高价只有氧化性，最低价只有还原性，中间价态既有氧化性，又有还原性判断元素的氧化性、还原性强氧化性氧化剂与强还原性还原剂反应，生成弱还原性还原产物和弱氧化性氧化产物判断反应能否进行，比较微粒的氧化性或还原性强弱同一元素的不同价态间反应，其价态只靠拢不交叉判断氧化还原反应能否发生、电子转移情况多种氧化剂遇一种还原剂时，氧化性最强的优先反应。判断反应先后顺序配平、相关计算氧化还原反应中得失电子数相等【典例】高锰酸钾在医药上用作防腐剂、消毒剂、除臭剂及解毒剂；在 水质净化及废水处理中，作水处理剂。高锰酸钾受热分解可以制得氧气， 反应为2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑，有关该反应，下列说法错误 的是(　　) A．氧化剂和还原剂都是KMnO4 B．该反应的还原产物只有MnO2 C．该反应的氧化产物是O2 D．KMnO4中Mn表现氧化性，O表现还原性 【解析】A项，＋7价Mn降到＋6价、＋4价，同时－2价的O升高到0价，同一种物质化合价既有降低又有升高，那么高锰酸钾既作氧化剂又作还原剂，正确；B项，该反应的还原产物是MnO2和K2MnO4，错误；C项，该反应的氧化产物是O2，正确；D项，KMnO4中Mn化合价降低表现氧化性，O化合价升高，表现还原性，正确。B知识点7、氧化性、还原性强弱比较1.根据元素的活动性顺序比较2.根据氧化还原反应方程式比较氧化性：氧化剂>氧化产物还原性：还原剂>还原产物【典例】现有下列3个氧化还原反应： ①2B-+Z2==B2+2Z-； ②2A2++B2==2A3++2B-； ③2XO4-+10Z-==2X2++5Z2+8H2O， 根据上述反应，判断下列结论中正确的是（ ） A．要除去含有A2+、Z-和B-混合溶液中的A2+，而不氧化Z-和B-，应 加入B2 B．氧化性强弱顺序为：XO4- >Z2 >A3+>B2 C．X2+是XO4-的氧化产物，B2是B-的还原产物 D．在溶液中不可能发生反应：XO4-+5A2++8H+==X2++5A3++4H2O A【解析】根据氧化还原反应规律，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性，所以根据反应①可知，氧化性：Z2＞B2，还原性：B-＞Z-；根据反应②可知，氧化性：B2＞A3+，还原性：A2+＞B-；根据反应③可知，氧化性 ：XO4- >Z2 ，还原性：Z-＞X2+；可推知，氧化性：XO4- >Z2 >B2>A3+，还原性：A2+＞B-＞Z-＞X2+。A．要除去A2+，可加入氧化性比A3+ 强的 XO4- 、Z2、B2，但 XO4- 能氧化Z-和B-，Z2能氧化B-，所以只能加入B2，故A正确；B．由以上分析可知，氧化性顺序为：XO4- >Z2 >B2>A3+，故B错误；C．X2+是 XO4- 中X元素化合价降低的还原产物，B2是B-化合价升高的氧化产物，故C错误；D．因为氧化性：XO4- >A3+，所以反应：XO4-+5A2++8H+==X2++5A3++4H2O可以发生，故D错误；故选A。知识点8、氧化还原反应的计算（3）电荷守恒：电荷守恒是指在离子反应中，所有阳离子所带正电荷总数等于 所有阴离子所带的负电荷总数。即溶液呈电中性。1.三个守恒：（1）电子守恒：电子守恒是指氧化剂得到电子的物质的量（或个数）和还原剂 失去电子的物质的量（或个数）相等。反应前后氧化剂得到电子的总数等于还 原剂失去电子的总数。（2）质量守恒：质量守恒是指氧化还原反应中反应前后各元素的种类和相应的 原子个数不变。2.守恒法解题的思维流程：（1）找出氧化剂、还原剂及对应的还原产物、氧化产物。（2）标准确变价元素的化合价。（3）找准每个氧化剂、还原剂中变价的原子个数。（4）列出等式并计算：N(氧化剂)×变价原子个数×|化合价变化值|＝N(还原 剂)×变价原子个数×|化合价变化值|。【温馨提示】对于氧化还原反应的计算，要根据反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为始态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。【典例】Cl2通入70℃的氢氧化钠水溶液中，能同时发生两个自身氧 化还原反应(未配平)：NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+H2O， NaOH+Cl2→NaCl+NaClO3+H2O，反应完成后测得溶液中NaClO与 NaClO3的物质的量之比为5：2，则该溶液中NaClO与NaCl的物质的 量之比为（ ） A．2：1 B．15：7 C．1：3 D．7：5 【解析】反应中氯气既是氧化剂也是还原剂，假设溶液中NaClO与NaClO3的物质的量分别为5 mol、2 mol，根据电子转移守恒可知NaCl的物质的量n(NaCl)=5 mol×1+2 mol×(5-0)=15 mol，则该溶液中NaClO与NaCl的数目之比为5 mol：15 mol=1：3。答案选C。C课程结束