《化学物质及其变化》单元复习教学设计（含解析）人教版高中化学

（人教版必修1）第二章《化学物质及其变化》教学设计归纳与整理（共1课时）课题：第二章《化学物质及其变化》单元复习课时1授课班级教材分析本章内容以分类的科学方法作为统领本章的主要线索，化学物质的分类是从混合物和纯净物的知识入手，引入分散系、胶体等新的概念，而化学反应的分类则是在4种基本反应类型的基础上引申到离子反应和氧化还原反应，而且离子反应的概念建立在酸、碱、盐的主要化学性质的知识基础上，氧化还原反应在初中也从得失氧的角度初步认识了，所以，教材中的教学内容充分体现了新旧知识的联系，也符合学生的认知规律。本章教学在过去的教材体系主要是作为基本概念和基本技能训练的知识载体，而现在是将知识作为基本概念，并且是从分类的角度了解概念的内涵和外延。教学重点是常见化学物质及其变化的分类方法、离子反应及其发生的条件和离子方程式的书写、氧化还原反应的本质。教学目标知识与技能1．通过分析归纳、回顾梳理，进一步巩固化学反应及物质分类方法，加深对相关概念的理解与应用，熟练掌握用分离思想解决化学问题的思维模型。2．通过讨论交流、归纳小结，进一步掌握常见分散系的组成特点、鉴别方法、分离提纯等，巩固胶体分散系的特性。3．通过分析书写、归纳小结，进一步理解酸、碱、盐的定义，巩固其通性，熟练掌握离子反应方程式的书写、正误判断及常见离子的检验等。4．通过典例剖析，归纳小结，进一步巩固氧化还原反应及氧化剂、还原剂等概念，熟练掌握各概念之间的关系，巩固氧化还原反应有关简单计算的基本方法，建立“守恒”思想解决化学计算问题的思维模型。过程与方法通过知识归纳总结的教学，让学生学会对所学知识进行归纳总结，引起学生对学习方法的重视。情感态度价值观通过本节课的学习，让学生找到学习的感觉，重视轻松学习的方法，收获成功的喜悦，感受学习的快乐。教学重点物质的分类、离子反应方程式书写及判断、氧化还原反应概念及应用。教学难点离子方程式正误判断、氧化还原反应的有关计算。教学过程教学步骤、内容教学方法【引入】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。常用的分类方法有交叉分类法和树状分类法。【讨论】掌握电解质和非电解质的概念、能熟练判断一种物质是否是电解质是认识电解质的性质、研究离子反应的前提。以下有10种物质：①铜②稀硫酸③氯化氢④氨气⑤空气⑥二氧化碳⑦金属汞(俗称水银)⑧氯化钠⑨碳酸钙⑩氯气。按照下表中提示的信息，把符合左栏条件的物质的化学式或名称填入右栏相应的位置。【交流1】【板书】活动一、知识网络构建【讨论交流1】物质的分类：小组讨论交流，完成下表内容。物质纯净物单质金属：Na、Mg、Al非金属：S、N2、O2化合物氧化物酸性氧化物：SO2、SO3、P2O5、碱性氧化物：Na2O、CaO、Fe2O3两性氧化物：Al2O3不成盐氧化物：CO、NO酸按酸根分含氧酸：HNO3、H2SO4无氧酸：HCl按电离出的H＋数分一元酸：HCl、HNO3二元酸：H2SO4、H2SO3多元酸：H3PO4碱按强弱分强碱：NaOH、Ba(OH)2弱碱：NH3·H2O、Fe(OH)3按电离出OH―数分一元碱：NaOH二元碱：Ba(OH)2多元碱：Fe(OH)3盐正盐：Na2CO3酸式盐：NaHCO3碱式盐：Cu2(OH)2CO3混合物溶液分散质粒子直径<1nm，能透过滤纸和半透膜，不能发生丁达尔效应，呈均一、透明、稳定的外观特征胶体分散质粒子直径在1nm-100nm之间，能透过滤纸但不能透过半透膜，能发生丁达尔现象，呈均一、透明、相对稳定的外观特征浊液分散质粒子直径>100nm，不能透过滤纸，不能发生丁达尔效应，呈不均一、不透明、不稳定的外观特征【讨论交流2】化学反应的分类：小组讨论交流，完善下表内容。化学反应根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少化合反应：A+B==AB分解反应：AB==A+B置换反应：A+BC==AC+B复分解反应：AB+CD==AD+CB根据反应中是否有电子转移氧化还原反应实质：有电子转移(得失或偏移)特征：反应前后元素的化合价有变化基本概念相互关系氧化剂－有氧化性－得电子－化合价降低－发生还原反应－还原产物还原剂－有还原性－失电子－化合价升高－发生氧化反应－氧化产物非氧化还原反应根据反应中是否有离子参加离子反应定义：有离子参加的一类反应，主要包括复分解反应、有离子参加的氧化还原反应。离子方程式定义：用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子书写方法写：写出反应的化学方程式拆：把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式删：将不参加反应的离子从方程式两端删去查：查方程式两端原子个数和电荷数是否相等意义：不仅表示一定物质间的某个反应，而且表示所有同一类型的离子反应分子反应活动二、核心知识探究一、分类方法在化学学习中的应用【讨论】利用分类方法怎样判断或预测物质的性质？【交流】例如锌和铁都是金属单质，已知它们均能与某些非金属单质反应、与某些酸反应、与某些盐反应等。又知铝也是金属单质，则铝也应具有锌、铁等金属单质的一般性质。【探究】现有①磷酸(H3PO4)、②氢氧化镁[Mg(OH)2]、③氧化钙(CaO)、④氯气(Cl2)、⑤氢溴酸(HBr)等物质，你能指出与①具有相似性质的物质吗？【交流】与①具有相似性质的物质具⑤，因为它们都属于酸，都具有酸的通性。【思考】请选择适当的化学试剂鉴别稀硫酸、稀盐酸、NaOH溶液、BaCl2溶液、KNO3溶液、Ca(OH)2溶液。【交流】可先按酸、碱性的差异利用石蕊溶液将它们分为三类，然后再分组鉴别。序号分类依据物质①能使石蕊溶液变红(显酸性)稀硫酸、稀盐酸②能使石蕊溶液变蓝(显碱性)NaOH溶液、Ca(OH)2溶液③石蕊溶液无明显现象(显中性)BaCl2溶液、KNO3溶液【典例1】物质分类是化学研究的重要方法之一。化学工作者经常要根据物质的组成对物质进行分类研究。近年来发现，在金星大气层中存在三氧化二碳。下列物质与它属于同类的是()、O3、H2CO3C．SO2、NO、KClO3【答案】C【解析】C2O3属于氧化物，与C中的SO2、、NO同类。【典例2】纳米材料是粒子直径为1～100nm的材料，其研究成果已应用于医学、化工、军事等领域。纳米碳就是其中的一种，若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，下列有关形成的物质的判断正确的是()①是溶液②是胶体③能产生丁达尔效应④能透过滤纸⑤不能透过滤纸⑥静置后会析出黑色沉淀A.①②③④B．②③⑤⑥C．②③④D.②③④⑥【答案】C【解析】纳米碳的粒子直径在1～100nm。将其分散到蒸馏水中形成的分散系属于胶体，能产生丁达尔效应；胶体的粒子不能透过半透膜，但能透过滤纸；胶体是一种“介稳体系”，虽然不如溶液稳定，但比浊液稳定，放置较长时间不会聚沉而析出沉淀。二、离子反应方程式的书写及判断【讨论】酸、碱、盐等都是电解质，在书写离子方程式时都要拆写成离子吗？【交流】不是。强酸、强碱和易溶性的盐改写成离子形式，难溶物、难电离的物质(如弱酸、弱碱和水等)、易挥发性的物质、单质、氧化物、非电解质等均不能写成离子形式，要写化学式。【探究1】在书写离子方程式时，微溶物该如何处理？多元酸的酸式根离子一定不能拆开吗？【交流】微溶物如果是生成物时，一律视为沉淀，写化学式，标“↓”；如果是反应物时，若是澄清溶液就写成离子形式，若是悬浊液就写化学式。多元弱酸的酸式根离子如HCOeq\o\al(－,3)不能拆成H＋和COeq\o\al(2－,3)；多元强酸的酸式酸根离子要拆开，如HSOeq\o\al(－,4)拆成H＋和SOeq\o\al(2－,4)。【探究2】：怎样判断离子方程式的正误？【交流】离子方程式正误判断应抓住以下三点：两易、两等、两查。“两易”即易溶且易电离的物质是否以离子符号表示。“两等”即方程式两边各元素原子个数和各电荷数是否相等。“两查”即检查是否漏掉反应条件、化学计量数是否最简单。【讨论】请说出“H＋＋OH－===H2O”的意义，你对酸碱中和反应的离子反应方程式有哪些理解？【交流1】离子反应方程式H＋＋OH－===H2O表示强酸与强碱反应，生成的盐易溶于水，这样的酸碱中和反应。【交流2】有些酸碱反应不能用“H＋＋OH－===H2O”表示。①强酸和弱碱反应。如硫酸和氨水反应，离子方程式为H＋＋NH3·H2O===NH4+＋H2O。②强碱和弱酸的反应。如烧碱和次氯酸反应，离子方程式为OH－＋HClO===ClO－＋H2O。③弱酸与弱碱的反应。如醋酸和氨水反应，离子方程式为CH3COOH＋NH3·H2O===NH＋CH3COO－＋H2O。④难溶性碱与强酸的反应。如氢氧化铜与盐酸反应，离子方程式为Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。⑤强酸与强碱生成沉淀的反应。如硫酸与氢氧化钡反应，离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42-===BaSO4↓＋2H2O。⑥酸与碱发生氧化还原反应。如氢氧化亚铁与稀硝酸反应，离子方程式为10H＋＋NO3－＋3Fe(OH)2===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O。【交流3】离子方程式用“H＋＋OH－===H2O”表示，但不是酸碱反应.例如，硫酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液反应，离子方程式为H＋＋OH－===H2O。【典例1】下列反应的离子方程式正确的是()A.氢氧化铝中和胃酸：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2OB．石灰乳与Na2CO3溶液混合：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓C．硫酸铜与烧碱溶液反应：CuSO4＋2OH－=Cu(OH)2↓＋SOeq\o\al(2－,4)D.碳酸钡与硫酸反应：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓E．氢氧化钙溶液与等物质的量的稀H2SO4混合：Ca2＋＋OH－＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=CaSO4↓＋H2O【答案】A【解析】B项，石灰乳应写成Ca(OH)2，其离子方程式为Ca(OH)2＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3＋2OH－；C项，离子方程式应为Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓；D项，离子方程式应为BaCO3＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋H2O＋CO2↑；E项，离子方程式应为Ca2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=CaSO4↓＋2H2O。【典例2】下列反应的离子方程式书写正确的是()溶液中加入Ba(OH)2溶液后溶液恰好显中性：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4＋H2OB.向澄清石灰水中通入过量CO2：OH－＋CO2=HCOeq\o\al(－,3)C.氢氧化钡溶液与硫酸铜反应：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓D.碳酸钙与盐酸反应：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑【答案】B【解析】A项，NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液后溶液恰好显中性，氢离子与氢氧根离子恰好完全反应，正确的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O，A项错误；B项，向澄清石灰水中通入过量CO2，反应的离子方程式为OH－＋CO2=HCOeq\o\al(－,3)，B项正确；C项，氢氧化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和水，正确的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋Cu(OH)2↓，C项错误；D项，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳气体和水，碳酸钙不能拆写，正确的离子方程式为CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑，D项错误。三、氧化还原反应的判断与计算【讨论】氧化还原反应有哪些重要的基本规律及应用？【交流1】强弱规律：有较强氧化性的氧化剂跟有较强还原性的有还原性反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。即：在同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：有还原性>还原产物。氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；有还原性的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。应用：①在适宜条件下，用氧化性强的物质制备还原性弱的物质；用还原性强的物质制备氧化性弱的物质；②比较物质间氧化性(或还原性)的强弱或判断氧化剂和有还原性在一定条件下是否发生反应。【交流2】先后规律：一种氧化剂（或还原剂）同时遇到几种有还原性（或氧化剂）时，首先被氧化（或被还原）的是还原性（或氧化性）最强的有还原剂（或氧化剂），待最强的还原剂（或氧化剂）被氧化（或被还原）后，多余的氧化剂（或还原剂）再依还原性（或氧化性）强弱顺序氧化。【交流3】价态规律：①性质表现规律：元素处于最高价态时，该元素所在物质只能作氧化剂；元素处于中间价态时，该元素所在物质既能作氧化剂，又能作有还原性；元素处于最低价态时，该元素所在物质只能作有还原性；含多种元素的物质，其性质为这些元素的综合体现，如HCl既有氧化性，又有还原性。应用：判断元素或物质的氧化性、还原性。②歧化规律：同一种物质中同一种元素的同一价态的原子(或离子)发生电子转移的氧化还原反应叫歧化反应。歧化反应化合价的特点是：某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。如：Cl02＋2NaOH=NaCl－1＋NaCl＋1O＋H2O。应用：用于判断某种元素的化合价高低。【小结】当元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要呈现一种性质。物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现。【交流4】互不交叉规律：同一种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价要降低，低价要升高，它们最多变为同一价态，不可能发生交叉现象。应用：标明电子转移的方向与数目，判断氧化产物、还原产物等。【小结】氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最容易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近不交叉；同种元素，相邻价态间不发生氧化还原反应。【交流5】守恒规律：①化合价升高总数与降低总数相等；②失电子总数与得电子总数相等；③反应前后电荷总数相等(离子反应)；④反应前后各元素的原子个数相等。应用：有关氧化还原反应的计算与方程式的配平。【探究1】有单质参加的化学反应一定是氧化还原反应吗？【交流】不一定。同一种元素组成的不同单质相互转化时，即单质→新单质（如3O2→2O2）元素的化合价不变，因此这类反应不属于氧化还原反应。【探究2】不易失电子的物质一定易得电子吗？【交流】不一定，如稀有气体，既不易失电子，又不易得电子。【探究3】你是怎样理解氧化还原反应中电子转移的？【交流】①对于同一个氧化还原反应，无论是用双线桥法还是用单线桥法表示电子转移情况，其数目是不变的。②反应中，电子转移数目＝氧化剂得到电子数目＝有还原性失去电子数目，不要误认为电子转移的数目是反应中得、失电子数目的和。③计算电子转移数目时，注意认真分析元素的化合价变化情况，如：有的元素化合价既升高又降低；有的元素部分化合价变化；有的反应中，有多种元素化合价变化。【典例1】相等物质的量的KClO3分别发生下述反应：(1)MnO2作催化剂，受热分解得到氧气；(2)不使用催化剂，加热至470℃左右，得到KClO4(高氯酸钾)和KCl。下列关于(1)和(2)的说法不正确的是()A.都属于氧化还原反应B．发生还原反应的元素相同C．发生氧化反应的元素不同D.生成KCl的物质的量相同【答案】D【解析】氯酸钾在MnO2的催化作用下反应的化学方程式为：2KClO3eq\o(=,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))2KCl＋3O2↑。无催化剂时，氯酸钾分解的化学方程式为：4KClO3eq\o(=,\s\up7(470℃左右))3KClO4＋KCl。两反应中都有元素化合价的变化，都是氧化还原反应，在催化分解反应中氯元素价态降低被还原，氧元素价态升高被氧化；在热分解反应中，氯元素发生了歧化反应。【典例2】已知常温下可用Co2O3制备Cl2，反应前后体系中共存在六种微粒：Co2O3、H2O、Cl2、H＋、Cl－和Co2＋。下列有关该反应的叙述不正确的是()A.氧化产物为Cl2B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2C.当生成3molH2O时，反应中转移2mol电子D.当生成L(标准状况下)Cl2时，反应中转移mol电子【答案】D【解析】根据氧化还原反应理论可知，所含元素化合价升高的物质作还原剂，所含元素化合价降低的物质作氧化剂，所以Co2O3是氧化剂，HCl是还原剂，则CoCl2是还原产物，Cl2是氧化产物，A项正确；发生反应的化学方程式为Co2O3＋6HCl(浓)=Cl2↑＋3H2O＋2CoCl2，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，B项正确；当生成3molH2O时，同时生成1molCl2，反应中转移2mol电子，C项正确；当生成molCl2时，反应中转移电子mol，D项错误。【小结】电子守恒在氧化还原反应中具有重要的作用。在氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子，且得电子总数等于失电子总数。或者说氧化还原反应中，有物质元素化合价上升必有物质元素化合价降低，且化合价降低总值必等于升高总值。有关电子守恒的规律有如下应用：eq\o\ac(○,1)求某一反应中被氧化与被还原的原子数之比，或氧化剂与还原剂分子数之比及氧化产物瑟还原产物分子数之比。eq\o\ac(○,2)进行氧化还原反应的有关计算【课堂检测】1．下列物质的分类正确的是()A．CaO、H2O、C2H5OH均为氧化物B．H2SO4、H3PO4、HNO3均为酸C．Ca(OH)2、Cu2(OH)2CO3均为碱D．空气、CuSO4·5H2O、碘酒均为混合物【答案】B【解析】A项，C2H5OH不是氧化物，错误；B项，三种均为含氧酸，正确；C项，Cu2(OH)2CO3属于盐，错误；D项，CuSO4·5H2O是纯净物，错误。2．关于酸、碱、盐的下列各种说法中，正确的是()A．化合物电离时，生成的阳离子有氢离子的是酸B．化合物电离时，生成的阴离子有氢氧根离子的是碱C．化合物电离时，盐生成金属阳离子和酸根阴离子D．NH4Cl的电离方程式是NH4Cl=NHeq\o\al(＋,4)＋Cl－，所以NH4Cl是盐【答案】D【解析】酸、碱、盐是从电离角度对化合物的一种分类，电离出的阳离子全部是H＋的化合物是酸，电离出的阴离子全部是OH－的化合物是碱，电离时只要能生成金属阳离子和酸根阴离子的就是盐。所以A、B项说有氢离子、氢氧根离子就是酸、碱，显然错误，应该强调全部；C项说法不够准确，因为有些盐还能电离出H＋、OH－等。3．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()A．Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液：Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋H2OB．误将洁厕灵与“84”消毒液混合：H＋＋Cl－＋HClO=Cl2↑＋H2OC．在强碱性溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2OD．向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)【答案】C【解析】Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液的离子方程式为Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O，故A错误；洁厕灵的主要成分为盐酸，消毒液的主要成分为次氯酸钠，在酸性溶液中氯离子和次氯酸根离子会发生氧化还原反应生成氯气，离子方程式为2H＋＋Cl－＋ClO－=Cl2↑＋H2O，故B错误；向NaAlO2溶液中通入过量CO2，离子方程式为AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，故D错误。4．实验室制Cl2的反应为4HCl(浓)＋MnO2,MnC