高学新同步必修一册本章核心素养聚焦

本章核心素养聚焦第一章物质及其变化一、宏观辨识与微观探析在学习本章知识的过程中，既能从宏观的角度认识物质的元素组成、性质表现及其实际应用；又能从微观的角度了解物质的构成，预测或解释物质的性质及其变化的实质，促进“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展。知识要点宏观辨识微观探析物质的组成与分类物质由一种或多种元素组成构成物质的微粒有分子、原子、离子胶体的性质不同于其他分散系胶体与其他分散系的本质区别是分散质粒子大小不同溶液中的离子反应酸、碱、盐在水溶液中的性质酸、碱、盐在水溶液中的电离及存在状态离子反应发生的条件(宏观现象)离子浓度发生改变(反应实质)氧化还原反应氧化还原反应相关概念的识别与判断氧化还原反应的特征(化合价变化)与实质(电子转移)设计实验探究验证物质的氧化性或还原性由核心元素化合价的升降预测物质的性质物质性质的应用实际应用过程中产生的现象和出现的问题用变化的实质进行分析解释例1某同学在实验室中进行如下实验：编号ⅠⅡⅢ实验

现象没有明显变化，溶液仍为无色有沉淀生成，溶液为蓝色有无色气泡产生以下结论正确的是A.Ⅰ中无明显变化，说明两溶液不反应

B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2C.Ⅲ中的离子方程式为2H＋＋Zn===Zn2＋＋H2↑D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应√解析硫酸溶液和氢氧化钠溶液反应没有明显现象，A项错误；氯化钡溶液和硫酸铜溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜，故B项错误；锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，反应的离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，C项正确；有离子参与反应，是离子反应，D项错误。例2某学习小组以氢氧化钡、水、硫酸为实验对象探究离子反应发生的条件。实验1：向烧杯中依次加入下列试剂，记录灯泡变化

①氢氧化钡粉末：灯泡不亮②加入蒸馏水：灯泡变亮③逐滴滴加稀硫酸，灯泡变化如下：(1)氢氧化钡与硫酸在溶液中能发生___(填字母)反应。a.复分解反应b.氧化还原反应c.置换反应a解析Ba(OH)2与H2SO4在溶液中能发生复分解反应生成硫酸钡沉淀和水。(2)加水后，灯泡变亮的原因是氢氧化钡发生了_____________。电离(或溶解)解析加H2O后，灯泡变亮的原因是Ba(OH)2发生了电离，电离出阴、阳离子而导电。实验1：向烧杯中依次加入下列试剂，记录灯泡变化

①氢氧化钡粉末：灯泡不亮②加入蒸馏水：灯泡变亮③逐滴滴加稀硫酸，灯泡变化如下：(3)用离子方程式解释过程Ⅰ中灯泡变暗的原因______________________________________________。BaSO4↓＋2H2O解析由于Ba(OH)2与H2SO4在溶液中能发生复分解反应生成硫酸钡沉淀和水，离子浓度降低，导电性减弱，反应的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋

===BaSO4↓＋2H2O。实验1：向烧杯中依次加入下列试剂，记录灯泡变化

①氢氧化钡粉末：灯泡不亮②加入蒸馏水：灯泡变亮③逐滴滴加稀硫酸，灯泡变化如下：(4)实验2：用硫酸钠溶液替代稀硫酸，重复实验进行对照。①硫酸钠溶液中

的浓度与稀硫酸中

的浓度____(填“相等”或“不相等”)。解析作为对照实验，Na2SO4溶液的浓度应该与硫酸溶液的浓度相同。相等实验1：向烧杯中依次加入下列试剂，记录灯泡变化

①氢氧化钡粉末：灯泡不亮②加入蒸馏水：灯泡变亮③逐滴滴加稀硫酸，灯泡变化如下：②加入硫酸钠溶液过程中灯泡不熄灭，原因是_______________________________________________________。反应生成NaOH，易溶于水电离出Na＋和OH－，灯泡不熄灭解析由于反应生成NaOH，易溶于水电离出Na＋和OH－，所以灯泡不熄灭。实验1：向烧杯中依次加入下列试剂，记录灯泡变化

①氢氧化钡粉末：灯泡不亮②加入蒸馏水：灯泡变亮③逐滴滴加稀硫酸，灯泡变化如下：思维启迪“宏观辨识与微观探析”即宏观与微观相结合，能依据感觉到的宏观实验现象(如本题中的灯泡变化)，从微观的角度去揭示现象的本质(如本题中发生的离子反应，溶液中离子浓度的变化等)。例3

已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应的体系，共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。(1)该反应中，化合价升高的反应物是____，化合价没有发生变化的反应物是______。解析将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去，说明高锰酸钾能把Cl－氧化为氯气，高锰酸根离子被还原为Mn2＋；根据得失电子守恒及原子守恒可得配平后的化学方程式为2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4===2MnSO4＋6K2SO4＋5Cl2↑＋8H2O。由上述可知，该反应中，KCl中氯元素的化合价升高，H2SO4中元素化合价没有发生变化。KClH2SO4(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(需配平)：_________________________________________________________。(3)上述反应中，氧化剂是________，在反应中______(填“得到”或“失去”)电子发生______反应。解析高锰酸钾中锰元素的化合价由＋7价变为＋2价，为氧化剂。2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2OKMnO4得到还原(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又显紫红色。此现象说明NaBiO3具有_________。写出该反应的离子方程式：________________________________________________________。(提示：NaBiO3为黄色或棕色粉末，不溶于冷水，在该反应中转化为Bi3＋)强氧化性5Bi3＋＋5Na＋＋7H2O解析在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又显紫红色，说明Mn2＋又被氧化为

，说明NaBiO3具有强氧化性，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，得该反应的离子方程式为5NaBiO3＋2Mn2＋＋14H＋===＋5Bi3＋＋5Na＋＋7H2O。思维启迪二、变化观念与平衡思想本章利用电离、离子反应、氧化还原反应等概念对常见的化学反应进行分类和分析说明，特别是化学反应的类别随分类标准的不同而不同，电解质在水溶液中发生电离，离子反应引起溶液中离子浓度的改变，氧化还原反应中元素的化合价发生变化、电子发生转移等，都较好地体现了“变化观念与平衡思想”中“变化观念”的化学核心素养。例4过氧化氢(H2O2)中氧的化合价为－1价，其水溶液俗称双氧水，它具有氧化性，可用于医疗中的杀菌消毒。结合下列涉及H2O2的A～F反应，回答相关问题：A.Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2B.Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2OC.2H2O2===2H2O＋O2↑D.3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2OE.H2O2＋MnSO4===MnO2＋H2SO4F.H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(1)上述反应不属于氧化还原反应的是____(填字母，下同)。A解析反应前后各元素化合价不变的化学反应是非氧化还原反应，A中各元素化合价均不变，所以是非氧化还原反应，B、C、D、E、F各反应都涉及元素化合价的变化，都是氧化还原反应。A.Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2B.Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2OC.2H2O2===2H2O＋O2↑D.3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2OE.H2O2＋MnSO4===MnO2＋H2SO4F.H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(2)H2O2仅体现还原性的反应是___。解析B中过氧化氢中的氧元素化合价升高，失电子发生氧化反应，只体现还原性。B解析C中H2O2中的O元素的化合价既升高又降低，H2O2既体现还原性又体现氧化性。A.Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2B.Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2OC.2H2O2===2H2O＋O2↑D.3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2OE.H2O2＋MnSO4===MnO2＋H2SO4F.H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(3)H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是____。CA.Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2B.Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2OC.2H2O2===2H2O＋O2↑D.3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2OE.H2O2＋MnSO4===MnO2＋H2SO4F.H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(4)上述反应说明H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由强到弱的顺序是__________________。Ag2O>H2O2>K2CrO4解析反应Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O中，氧化银作氧化剂，H2O2作还原剂，则氧化性：Ag2O>H2O2。反应3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O中，H2O2作氧化剂，K2CrO4为氧化产物，则氧化性：H2O2>K2CrO4。故氧化性强弱顺序为Ag2O>H2O2>K2CrO4。思维启迪本题以医用杀菌消毒剂过氧化氢(双氧水)的系列反应为载体，考查氧化还原反应的相关概念，并根据氧化还原反应比较物质的氧化性强弱。这类题目的解答方法是从元素的化合价“变化”入手，理清相关概念之间的关系。例5某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2→O2。(1)该反应中的还原剂是______。解析由H2O2→O2，可知氧元素的化合价升高，H2O2作还原剂。H2O2(2)该反应中，发生还原反应的过程是________→_________。H2CrO4Cr(OH)3解析所给物质中H2CrO4中铬元素的化合价降低，作氧化剂，发生还原反应，则发生还原反应的过程为H2CrO4―→Cr(OH)3。(3)写出该反应的化学方程式，用双线桥法标出电子转移的方向和数目：__________________________________________。解析根据得失电子守恒、原子守恒和质量守恒，可得该反应的化学方程式，并用双线桥法标出电子转移的方向和数目，可表示为：(4)已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－、H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为：SO2>I－>H2O2>Fe2＋>Cl－，则下列反应不能发生的是_____(填字母)。A.2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋

＋4H＋B.I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HIC.H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2OD.2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2C解析在氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。已知还原性：SO2>I－>H2O2>Fe2＋>Cl－；A项，若反应2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋

＋4H＋可以发生，则还原性：SO2>Fe2＋，正确；B项，若反应I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI可以发生，则还原性：SO2>I－，正确；C项，若反应H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O可以发生，则还原性：H2O2>SO2，错误；D项，若反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2可以发生，则还原性：I－>Fe2＋，正确。三、证据推理与模型认知在研究物质的性质及其变化时，要具有证据意识，即遵循科学依据提出可能的假设，通过实验或分析推理进行验证，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系，形成有序的认知方法，建立相应的思维模型并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。“证据推理与模型认知”在本章的体现：根据物质类别、元素化合价预测物质的性质，并设计实验进行验证；运用化学流程或实验事实等推断离子或物质；相关知识应用的思维模型，如离子方程式的书写及其正误判断，离子在溶液中能否大量共存，氧化还原反应相关概念的辨析，氧化还原反应方程式的配平等。例6下列化学反应的离子方程式正确的是A.用醋酸除去水垢：2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2OB.氧化亚铁与稀盐酸反应：FeO＋2H＋===Fe3＋＋H2OC.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2＋＋OH－＋H＋＋

===BaSO4↓＋H2OD.实验室制CO2：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑解析

醋酸为弱电解质，不能拆写成离子的形式，A项错误；稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式中的H＋、OH－、H2O前面均需要配化学计量数2，C项错误。√思维模型书写化学方程式并配平→分析反应物和产物是否易溶于水易电离→易溶于水易电离的物质拆写成离子形式→删去不参加离子反应的离子→比对题给的离子方程式→判断正误。例7某溶液的溶质可能由下列离子组成：Cl－、

、H＋、Ba2＋、Na＋，某同学进行了如下实验：(1)向溶液中加入过量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，过滤。(2)向(1)中滤液里加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生。(3)将(1)中沉淀加入稀盐酸中，沉淀部分消失，有气体产生。依据以上实验可以推断，原溶液中一定含有_________________；一定没有________；可能含有_____。H＋、Ba2＋Cl－思维模型例8有一包固体可能由硝酸铜、硫酸钠、氯化钠、碳酸氢钠中的一种或几种组成。为了探究该固体的组成，某化学小组设计并开展如图所示的实验：已知：①步骤Ⅰ中固体全部溶解，溶液呈蓝色，且无气泡产生。②步骤Ⅱ、Ⅲ中均可观察到有白色沉淀生成。