第二章-探秘元素与物质世界 课件-高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册

探秘元素与物质世界目录专题一：丰富多彩的元素与物质世界--物质分类与胶体专题二：元素与物质之间蕴含的规律--氧化还原规律专题三：物质性质与转化的表示形式--离子反应探秘元素与物质世界

【专题一】丰富多彩的元素与物质世界--物质分类与胶体

1.课标要求（1）认识元素可以组成不同种类的物质，根据物质的组成和性质可以对物质进行分类（2）同类物质具有相似的性质，一定条件下各类物质可以相互转化（3）能依据物质类别列举某种元素的典型代表物分析其性质（4）认识胶体是一种常见的分散系能举例说明胶体的典型特征2.高考点击（1）考查内容：对物质进行分类，胶体制备（2）考查形式：选择题（单选）、不定项选择题（3）命题规律和趋势：分析近几年山东卷发现2023年第1题考察了物质分类，2021年第11题考察了氢氧化铁胶体的制备，整体来说物质分类与胶体为基础知识考查难度都较低，一般为基础题。【专题一】丰富多彩的元素与物质世界--物质分类与胶体

3.核心考点（1）结合物质的性质与类别对物质归类物质的分类（树状分类法与交叉分类法）

同素异形体、同位素、同系物、同分异构体（2）胶体的制备及胶体的性质【专题一】丰富多彩的元素与物质世界--物质分类与胶体

4.典型例题1.（2023山东卷第1题）下列之物具有典型的齐鲁文化特色，据其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是A.泰山墨玉 B.龙山黑陶 C.齐国刀币 D.淄博琉璃B制备Fe(OH)3胶体烧杯、酒精灯、胶头滴管蒸馏水、饱和FeCl3溶液【解析】所选玻璃仪器和试剂均准确，B符合题意【答案】C【解析】墨玉、黑陶、琉璃均为陶瓷制品，均属于硅酸盐制品，主要成分均为硅酸盐材料，而刀币的主要成分为青铜，故选C。2.（2021山东卷第11题）为完成下列各组实验，所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器【专题一】丰富多彩的元素与物质世界--物质分类与胶体

3.（2023·全国·统考高考真题）化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是A．竹简的成分之一纤维素属于天然高分子 B．龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物C．古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)2

D．古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3【答案】C【详解】A.纤维素是一种天然化合物，其分子式为(C6H10O5)n，其相对分子质量较高，是一种天然高分子，A正确；B.羟基磷灰石又称又称羟磷灰石、碱式磷酸钙，其化学式为[Ca10(PO4)6(OH)2]，属于无机物，B正确；C.熟石膏是主要成分为2CaSO4·H2O，Ca(OH)2为熟石灰的主要成分，C错误；D.Fe2O3为红色，常被用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，俗称铁红，D正确；【专题一】丰富多彩的元素与物质世界--物质分类与胶体

5.思维建模分散质的粒子直径介于1~100nm之间区别胶体和溶液胶体粒子带电荷胶体稳定的原因氢氧化铁胶体的制备土壤保肥、有色玻璃、选矿、原油脱水血液透析、制豆腐、明矾净水、三角洲形成纳米材料【专题一】丰富多彩的元素与物质世界--物质分类与胶体

6.习题精选1.《墨子·天志》中记载：“书之竹帛，镂之金石”。下列说法错误的是A.竹简的主要化学成分为纤维素 B.丝帛充分燃烧只生成二氧化碳和水C.“金”的冶炼过程涉及化学变化 D.“石”中的古代陶瓷属于传统的无机非金属材料【答案】B【详解】A.竹简是由植物竹子的茎秆制成，其主要化学成分为纤维素，A正确；B.丝帛的主要成分是蛋白质含有C、H、O、N等元素，其充分燃烧能生成二氧化碳和水、N2等，B错误；C.“金”是指金属，金属的冶炼过程中涉及金属矿物的富集、由化合物转化为单质等过程，因此涉及物理变化和化学变化，C正确；D.“石”中的古代陶瓷是硅酸盐，属于传统的无机非金属材料，D正确；【专题一】丰富多彩的元素与物质世界--物质分类与胶体

2.下列有关胶体的说法正确的是A.Fe2(SO4)3可用作净水剂的原因是Fe2(SO4)3易溶于水B.将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe(OH)3胶体C.用可见光束照射以区别溶液和胶体D.K＋、H＋、S2－、Br－能在Fe(OH)3胶体中大量共存【答案】C【解析】Fe2(SO4)3在水溶液中形成Fe(OH)3胶体而起到净水作用，A项错误；B项中应先生成红褐色的Fe(OH)3沉淀而不是胶体，B项错误；Fe(OH)3胶体在电解质溶液中发生聚沉，在H＋大量存在的溶液中生成Fe3＋和水，D项错误。【专题一】丰富多彩的元素与物质世界--物质分类与胶体

3.某化学兴趣小组的同学按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶体：首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液继续煮沸，至液体呈透明的红褐色。反应原理为FeCl3＋3H2O=Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。(1)判断胶体的制备是否成功，可利用胶体的_______________________。(2)在做制备氢氧化铁胶体的实验时，有些同学没有按要求进行，结果没有观察到胶体，请你预测其现象并分析原因：①甲同学没有选用饱和氯化铁溶液，而是将稀氯化铁溶液滴入沸水中，结果没有观察到________________，其原因是____________________。②乙同学在实验中没有使用蒸馏水，而是用自来水，结果会_________，原因是__________。③丙同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间加热，结果会__________，原因__________。(3)丁同学按要求制备了Fe(OH)3胶体，但是他又向Fe(OH)3胶体中逐滴加入了稀H2SO4溶液，结果出现了一系列变化。①先出现红褐色沉淀，原因是_____________________________________。②随后沉淀溶解，此反应的离子方程式是____________________________。【专题一】丰富多彩的元素与物质世界--物质分类与胶体

【答案】(1)丁达尔效应(2)①红褐色液体FeCl3溶液太稀，生成的Fe(OH)3太少②生成红褐色沉淀自来水中含有电解质，胶体发生聚沉③生成红褐色沉淀长时间加热使胶体发生聚沉(3)①电解质H2SO4使Fe(OH)3胶体聚沉而产生沉淀②Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O【解析】(2)①若用稀FeCl3溶液，则水解产生的Fe(OH)3的量太少，看不到红褐色液体；②自来水中含有较多的电解质，使胶体发生聚沉；③长时间加热使胶体发生聚沉。(3)加入稀H2SO4后，Fe(OH)3会发生聚沉而产生红褐色沉淀，随后H2SO4会与Fe(OH)3发生中和反应，使沉淀溶解。【专题一】丰富多彩的元素与物质世界--物质分类与胶体

【专题二】元素与物质之间蕴含的规律--氧化还原规律

1.课标要求（1）认识有化合价变化的反应是氧化还原反应，了解氧化还原反应的本质是电子的转移，知道常见的氧化剂和还原剂。（2）能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。（3）可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。2.高考点击（1）考查内容：以生活中常见的化学知识运用和现象为载体考查氧化还原规律的应用（2）考查形式：选择题（单选）、不定项选择题、非选择题（3）命题规律和趋势：分析近几年山东卷发现，主要考查氧化还原实现物质转化与应用及相关计算，难度适中，关键在于抓住氧化还原的规律并根据实际情景应用。【专题二】元素与物质之间蕴含的规律--氧化还原规律

3.核心考点（1）氧化剂还原剂（2）氧化还原反应的规律（3）不同情景中氧化还原方程式的书写与规律应用【专题二】元素与物质之间蕴含的规律--氧化还原规律

4.典型例题1.（2022山东卷第1题）古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为A.金(Au):“虽被火亦未熟"B.石灰(CaO):“以水沃之，即热蒸而解”C石硫黄(S):“能化……银、铜、铁，奇物”D.石钟乳(CaCO3):“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白”【答案】C【解析】A.金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应，反应金的化学性质很稳定，与其氧化性无关，A不合题意；B.石灰(CaO):“以水沃之，即热蒸而解”是指CaO+H2O=Ca(OH)2，反应放热，产生大量的水汽，而CaO由块状变为粉末状，未发生氧化还原反应，与其氧化性无关，B不合题意；C.石硫黄即S：“能化……银、铜、铁，奇物”是指2Ag+S=Ag2S、Fe+S=FeS、2Cu+S=Cu2S，反应中S作氧化剂，与其氧化性有关，C符合题意；D.石钟乳(CaCO3)：“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑，未发生氧化还原反应，与其氧化性无关，D不合题意；【专题二】元素与物质之间蕴含的规律--氧化还原规律

2.（2023山东卷第5题）石墨与F2在450℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是()A.与石墨相比，(CF)x导电性增强B.与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强C.(CF)x中C-C的键长比F-F短D.1mol(CF)x中含有2xmol共价单键【答案】B【解析】A项，石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道上电子在层内离域运动，故石墨晶体能导电，而(CF)x中没有未参与杂化的2p轨道上的电子，故与石墨相比，(CF)x导电性减弱，A错误；B项，(CF)x中C原子的所有价键均参与成键，未有未参与成键的孤电子或者不饱和键，故与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强，B正确；C项，已知C的原子半径比F的大，故可知(CF)x中C-C的键长比C-F长，C错误；D项，由题干结构示意图可知，在(CF)x

中C与周围的3个碳原子形成共价键，每个C-C键被2个碳原子共用，和1个F原子形成共价键，即1mol(CF)x中含有2.5xmol共价单键，D错误；故选B。【专题二】元素与物质之间蕴含的规律--氧化还原规律

A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应A项解析反应Ⅰ是铜和浓硫酸反应，生成二氧化硫，是氧化还原反应，反应Ⅱ是SO2和碳酸钠溶液反应，生成NaHSO3、水和二氧化碳，是非氧化还原反应，反应Ⅲ是Na2SO3和CuSO4反应生成Cu2O，是氧化还原反应，故A错误；B.低温真空蒸发主要目的是防止NaHSO3被氧化B项解析低温真空蒸发主要目的是防止Na2SO3被氧化，而不是NaHSO3，故B错误【专题二】元素与物质之间蕴含的规律--氧化还原规律

4.（2023山东卷第18题节选）三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃，易水解。实验室根据反应Si+3HClSiHCl3+H2，利用如下装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题(2)已知电负性Cl＞H＞Si，SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为_____。【答案】SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O【解析】(2)已知电负性Cl＞H＞Si，则SiHCl3中氯元素的化合价为-1，H元素的化合价为-1，硅元素化合价为+4，所以氢氧化钠溶液和SiHCl3反应时，要发生氧化还原反应，得到氯化钠、硅酸钠和氢气，化学方程式为：SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O【专题二】元素与物质之间蕴含的规律--氧化还原规律

5.思维建模1.氧化还原反应的本质：电子的转移2.氧化还原反应的特征：元素化合价的变化3.氧化还原反应的重要关系：氧化剂还原产物还原剂氧化产物得电子，化合价降低，还原反应失电子，化合价升高，氧化反应

规律1：先后规律一个氧化剂与多个还原剂先与还原性最强的反应，一个还原剂与多个氧化剂先与氧化性最强的反应规律2：电子守恒规律化合价变化值×变价原子个数×n（氧化剂）=化合价变化值×变价原子个数×n（还原剂）规律3：强弱规律氧化性:

氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物规律4：价态性质规律元素处于最低价只有还原性，处于最高价只有氧化性，处于中间价既有氧化性又有还原性。规律5：价态转化规律同种元素相邻价态不反应，化合价转化只靠拢不交叉。【专题二】元素与物质之间蕴含的规律--氧化还原规律

氧化还原反试题的思维切入点：首先分析题意的考查点，再确定用什么规律解决问题。涉及“几种元素被氧化(或还原)”或“谁先被氧化(或还原)”之间，必然用先后规律解答；涉及电子转移数值或氧化还原之间比例，必然用守恒规律解答；涉及能否发生某某反应，一般属于强弱规律，而判断同种元素的不同价态的物质之间反应的化合价变化问题，则要依据价态转化规律。最后对于陌生方程式书写类的问题分析陌生情景，在情景中于找反应物，找产物，运用化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒等解决。【专题二】元素与物质之间蕴含的规律--氧化还原规律

6.习题精选1.(2020山东卷第2题)下列叙述不涉及氧化还原反应的是()A．谷物发酵酿造食醋B．小苏打用作食品膨松剂C．含氯消毒剂用于环境消毒D．大气中NO2参与酸雨形成【答案】B

食醋的主要成分是乙酸，谷物发酵酿造乙酸过程如下：淀粉→葡萄糖→乙醇→乙酸，该过程中发生了氧化还原反应，A项涉及；小苏打用作食品膨松剂，是利用NaHCO3产生CO2气体，B项不涉及；含氯消毒剂用作环境消毒，利用了其强氧化性使病菌的蛋白质失去生物活性，C项涉及；NO2产生酸雨是其与水反应生成硝酸：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，D项涉及。【专题二】元素与物质之间蕴含的规律--氧化还原规律

2.(2021山东卷第13题)

实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法错误的是A.G与H均为氧化产物

B.实验中KMnO4只作氧化剂C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应

D.G与H的物质的量之和可能为0.25mol【答案】BDB．KMnO4固体受热分解过程中，Mn元素化合价降低被还原，部分O元素化合价升高被氧化，因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂，故B错误；D．每生成1molO2转移4mol电子，每生成1molCl2转移2mol电子，若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的，则气体的物质的量最大，由2KMnO4～5Cl2可知，n(气体)max=0.25mol，但该气体中一定含有O2，因此最终所得气体的物质的量小于0.25mol，故D错误；【专题二】元素与物质之间蕴含的规律--氧化还原规律

3.氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用。请根据以下信息,结合所掌握的化学知识,回答下列问题:钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。(1)将废钒催化剂(主要成分为V2O5)与稀硫酸、K2SO3溶液混合,充分反应后生成VO2+,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为

。

(2)向(1)中反应后所得溶液中加入KClO3溶液,可将VO2+转化为VO2+,写出该转化的离子方程式:(3)V2O5能与盐酸反应生成VO2+和一种黄绿色气体,该黄绿色气体能与Na2SO3溶液反应而被吸收,则SO32-、Cl-、VO2+的还原性由强到弱的顺序是

(1)V2O5转化为VO2+被还原,作氧化剂,V2O5→2VO2+化合价降低2价,SO32-为还原剂,被氧化为硫酸根,化合价升高2价,根据得失电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1(2)根据题意可知ClO3-将VO2+氧化为VO2+,自身被还原为Cl-,根据得失电子守恒可知ClO3-和VO2+的化学计量数之比为1∶6,再结合元素守恒可得离子方程式为ClO3-+6VO2++3H2O=Cl-+6VO2++6H+;(3)根据题意可知V2O5可以将盐酸氧化为Cl2,该过程中Cl-为还原剂,VO2+为还原产物,所以还原性Cl->VO2+;氯气可以氧化Na2SO3,该过程中SO32-为还原剂,Cl-为还原产物,所以还原性SO32->Cl-,综上所述还原性:SO32->Cl->VO2+;【专题二】元素与物质之间蕴含的规律--氧化还原规律

【专题三】物质性质与转化的表示形式--离子反应

1.课标要求（1）认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离（2）通过实验事实认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子的检验方法（3）列举、描述、辨识典型物质重要的物理和化学性质及实验现象（4）能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质2.高考点击（1）考查内容：离子反应、离子检验、离子共存、离子方程书写（2）考查形式：选择题（单选）、不定项选择题、非选择题（3）命题规律和趋势：分析近几年山东卷发现，主要考查离子反应、离子检验和陌生情景中的离子反应书写，以中低难度为主，关键在于抓住离子反应的条件并能结合氧化还同时注意量的变化问题即可迎刃而解。【专题三】物质性质与转化的表示形式--离子反应

3.核心考点（1）电解质的电离（2）离子反应（3）离子方程式书写（4）离子共存（5）离子检验【专题三】物质性质与转化的表示形式--离子反应

4.典型例题1.（2023山东卷第6题）鉴别浓度均为0.1mol·L-1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液，仅用下列一种方法不可行的是()A．测定溶液pH B．滴加酚酞试剂C．滴加0.1mol·L-1KI溶液 D．滴加饱和Na2CO3溶液【答案】C【解析】A项，NaClO溶液显弱碱性，Ba(OH)2溶液显强碱性，Al2(SO4)3溶液显酸性，则测定溶液pH是可以鉴别出来的，故A不符合题意；B项，NaClO溶液显弱碱性，Ba(OH)2溶液显强碱性，滴入酚酞溶液，两种溶液颜色变色深浅不一样，Al2(SO4)3溶液显酸性，滴入酚酞不变色，则滴加酚酞试剂是可以鉴别出来的，故B不符合题意；C项，NaClO溶液滴入碘化钾溶液，发生氧化还原反应生成碘，液面会由无色变成黄色，而Ba(OH)2溶液，Al2(SO4)3溶液滴入碘化钾溶液后，因不与两者反应而没有现象，则仅用滴加0.1mol·L-1KI溶液无法鉴别，则C符合题意；D项，饱和Na2CO3溶液和NaClO溶液不反应，和Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡沉淀，和Al2(SO4)3溶液发生双水解反应生成沉淀和气体，则滴入饱和Na2CO3溶液是可以鉴别出来的，故D不符合题意；故选C。【专题三】物质性质与转化的表示形式--离子反应

2.（2022山东卷第11题）某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是【答案】A【解析】【详解】A．通入CO2气体依次发生反应CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3、CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2，由于在相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，最终瓶中仍有白色晶体析出，不会得到澄清溶液，A项选；B．通入Cl2，发生反应Cl2+2FeCl2=2FeCl3、2FeCl3+Fe=3FeCl2，最终Fe消失得到澄清溶液，B项不选；C．通入HCl，NO3-在酸性条件下会表现强氧化性，发生离子反应：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，最终Cu消失得到澄清溶液，C项不选；D．AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)，通入NH3后，Ag+与NH3结合成[Ag(NH3)2]+，使溶解平衡正向移动，最终AgCl消失得到澄清溶液，D项不选；答案选A。【专题三】物质性质与转化的表示形式--离子反应

3.（2022山东卷第17题节选）工业上以氟磷灰石，含二氧化硅等杂质为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：（1）酸解时有HF产生。氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6，离子方程式为_______。【答案】（1）6HF+SiO2=2H++SiF62-+2H2O【分析】氟磷灰石用硫酸溶解后过滤，得到粗磷酸和滤渣，滤渣经洗涤后结晶转化为石膏；粗磷酸以精制I脱氟、除硫酸根离子和，SiF62-过滤，滤液经精制II等一系列操作得到磷酸。【小问1详解】氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6，该反应的离子方程式为6HF+SiO2=2H++SiF62-+2H2O

【专题三】物质性质与转化的表示形式--离子反应

5.思维建模（1）依据元素周期表，突破强、弱电解质的记忆（2）电离方程式书写的思维模型（3）离子方程式正误判断的思维流程【专题三】物质性质与转化的表示形式--离子反应

反应连续型解题思路：首先分析判断反应物的用量，依据量判断反应的产物，然后根据原理书写。反应连续型碱少量：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓碱过量：Al3＋＋4OH