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第一章
物质及其变化
章末知识整理与素养检测
学业要求
1. 能依据物质类别列举Ca、C等元素的典型代表物。
2. 能举例说明胶体的典型特征。
3. 能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。
4. 能利用离子反应、氧化还原反应等概念对常见的反应进行分类和分析说明。
5. 能运用实验基本操作实施实验方案，具有安全意识和环保意识。
6. 能观察并如实记录实验现象和数据，进行分析和推理，得出合理的结论。
7. 能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径。
8. 能举例说明与化学有关的职业，简单分析这些职业与化学的关系。
章节知识体系构建
Na2SO4
K2SO4
K2CO3
碳酸盐
硫酸盐
钾盐
Na2CO3
钠盐
树状分类法:对同类事物按照某种属性进行分类的方法.
其他
物 质
纯净物
混合物
溶液
化合物
单质
盐
碱
酸
非金属
金 属
氧化物
胶体
浊液
交叉分类法:对同一事物按照不同的标准进行分类
分类方法：树状分类法和交叉分类法
物质的分类
1.单质、同素异形体
（1）单质：由同种元素组成的纯净物；
（2）同素异形体：由同种元素形成的几种性质不同的单质；
如金刚石、石墨、C60都是碳元素形成的单质，它们是碳元素的同素异形体；
如氧气O2、臭氧O3是氧元素的同素异形体。
2.化合物：由不同的元素形成的纯净物就是化合物。
如CO2、H2O、NaCl等。
物质的分类
金属氧化物:
非金属氧化物:
氧化物
CuO MgO CaO
CO2 SO2
碱性氧化物:
定义:元素与氧化合生成的化合物。有且只有两种元素组成
能跟酸起反应只生成盐和水的氧化物
能跟碱起反应只生成盐和水的氧化物
酸性氧化物:
两性氧化物：
不成盐氧化物：
同时能跟碱和酸起反应只生成盐和水
既不跟酸反应也不跟碱反应的氧化物
H2O、NO、CO、N2O、NO2、MnO2
Al2O3 : Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
SO3、P2O5、Mn2O7、CrO3
Na2O、CaO、Fe2O3、CrO、MnO
氧化物的分类
正盐：
酸式盐：
碱式盐：
组成中是否有可电离的H+、OH-
复盐：
既不含能电离的氢离子，又不含氢氧根离子的盐.Na2CO3、KCl、Ba(NO3)2
电离时生成的阳离子除金属离子（或NH4+）外还有氢离子，阴离子为酸根离子的盐。NaHCO3、Ca(HCO3)2
电离时生成的阴离子除酸根离子外还有氢氧根离子，阳离子为金属离子（或NH4+）的盐.
Cu2（OH）2CO3
是由两种或两种以上的简单盐类组成的同晶型化合物. KAl(SO4)2·12H2O (明矾)
定义：阳离子由金属离子或NH4+、阴离子由酸根离子组成的化合物
盐的分类
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
分解反应
置换反应
复分解反应
根据
反应
中是
否有
电子
转移
氧化
还原
反应
非氧化还原反应
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
概念
及其
相互
关系
反
应
物
氧化剂
还原剂
有氧化性
得电子
化合价降低
有还原性
失电子
化合价升高
根据反应中是
否有离子参加
离子
反应
分子
反应
定义：
有离子参加的一类反应
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
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
发生还原反应
发生氧化反应
化学反应的分类
解析
D
1．下列图示中逻辑关系正确的是(　　)
　　　　
有些化合反应不属于氧化还原反应，如氧化钙和水生成氢氧化钙的反应，故A错误；气溶胶包含在胶体中，故B错误；钾盐和钠盐可以是碳酸盐，碳酸盐也可以是钠盐或钾盐，故C错误；混合物、单质、电解质、非电解质没有交叉的部分，图中关系正确，故D正确。
铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是初中化学中常见的物质，四种物质间的反应关系如图所示。图中两圆相交部分(A、B、C、D)表示物质间的反应，其中对应四个反应类型的说法正确的是（ ）
A．复分解反应、复分解反应、化合反应、置换反应
B．中和反应、置换反应、复分解反应、置换反应
C．复分解反应、复分解反应、置换反应、置换反应
D．分解反应、复分解反应、置换反应、置换反应
C
C
2．下列分类或归类正确的是(　　)①液氯、氨水、干冰、碘化银均为纯净物②CaCl2、NaOH、HCl、IBr均为化合物③明矾、水银、烧碱、硫酸均为电解质④火碱、纯碱、碳酸钙都是电解质⑤碘酒、淀粉、云雾、纳米材料均为胶体A．①③④ B．②③ C．②④ D．②③④⑤
①氨水是氨气的水溶液，属于混合物，错误；②CaCl2、NaOH、HCl、IBr均是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，正确；③水银是单质，既不是电解质也不是非电解质，错误；④碳酸钙是电解质，火碱是氢氧化钠，纯碱是碳酸钠，二者也都是电解质，正确；⑤碘酒是碘单质的酒精溶液，淀粉、纳米材料不是分散系，云雾是胶体，错误。综上所述，C正确。
解析
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质粒子直径大小 <1 nm 1～100 nm >100 nm
分散质粒子成分 离子或小分子 高分子化合物或分子集合体 大量分子集合体
外观特征 均匀、透明 均匀、透明或半透明 不均匀、不透明
鉴别方法 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置分层
分散质能否透过滤纸 能 能 不能
分散质能否透过半透膜 能 不能 不能
分类 饱和溶液、不饱和溶液 固溶胶、液溶胶、气溶胶 悬浊液、乳浊液
实例 食盐水、蔗糖溶液 Fe(OH)3胶体 泥水
分散系性质比较
某课外活动小组进行氢氧化铁胶体的制备实验并检验其性质。
(1)将饱和氯化铁溶液分别滴入沸腾的下列物质中，能形成胶体的是_____ (填字母)。A.自来水 B.蒸馏水 C.氢氧化钠溶液 D.氯化钠溶液
(2)现有甲、乙、丙三名同学进行氢氧化铁胶体的制备，其中正确的是________(填序号)。
①甲同学的操作:取一小烧杯，加入25mL蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入1~2mL氯化铁饱和溶液,继续煮沸至混合液呈红褐色，停止加热
②乙直接加热饱和氯化铁溶液
③丙向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，为了使反应进行充分，煮沸10分钟
(3)制备氢氧化铁胶体的化学方程式是_______________________________证明有氢氧化铁胶体生成的实验操作是_____________________________
________________________________________________
B
①
FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
△
让一束可见光通过制得的分散系，
从侧面观察到一条光亮的“通路”说明制得的是胶体
胶体的应用
（1）静电除尘
（2）土壤的保肥
（3）石膏或卤水点豆腐、制造果冻和皮冻
（4）明矾净水原理
（5）江河入海处形成沙洲
（6）使用蓝色墨水的钢笔抽黑色墨水容易堵塞
（7）喝豆浆放糖不放盐
……
常见胶体及其应用
1．下列分散系最稳定的是 （ ）
A．悬浊液 B．乳浊液 C．胶体 D．溶液
2．下列关于胶体和溶液的说法不正确的是（ ）
A．胶体和溶液都是分散系，静置不易产生沉淀
B．蔗糖、淀粉、蛋白质的水溶液均能产生丁达尔效应
C．光线通过时，胶体产生丁达尔效应，溶液则无丁达尔效应
D．向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸先产生沉淀而后沉淀逐渐溶解
D
B
3．下列应用或事实与胶体的性质没有关系的是 （ ）
A．用明矾净化饮用水
B．用石膏或盐卤点制豆腐
C．在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液出现红褐色沉淀
D．清晨阳光穿过茂密的林木枝叶所产生的美丽景象（美丽的光线）
C
单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系
物质的转化
①金属单质及其化合物的转化：如：
Na Na2O NaOH Na2SO4
Ca
请写出Ca的相关反应方程式并注明反应类型：
O2
H2O
H2SO4
O2
H2O
H2SO4
2Ca＋O2===2CaO； 化合反应
CaO＋H2O===Ca(OH)2； 化合反应
Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH； 复分解反应
总结：
金属单质
O2
碱性氧化物
H2O
碱
酸或酸性氧化物
盐
CaO
Ca(OH)2
CaSO4
单质及其化合物的转化
②非金属单质及其化合物的转化：如：
C CO2 H2CO3 Na2CO3
S
O2
H2O
NaOH
O2
SO2
H2O
H2SO3
NaOH
Na2SO3
请写出C的相关反应方程式并注明反应类型：
C＋O2===CO2； 化合反应
CO2＋H2O===H2CO3； 化合反应
H2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2O； 复分解反应
总结：非金属单质
O2
酸性氧化物
H2O
酸
碱或碱性氧化物
盐
单质及其化合物的转化
单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系，可以用图简单表示。限选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙8种物质作为反应物，将图中指定序号的转变用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。
①_______________________________ ；
②___________________________________；
③___________________________________；
④___________________________________；
⑤___________________________________；
⑥___________________________________；
⑦___________________________________。
CO2+H2O=H2CO3 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ CaO+2HCl=CaCl2+H2O Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O CaO+H2O=Ca(OH)2
写、拆、删、查
在水溶液或熔融状态系能够导电的化合物
电离方程式
电解质
离子方程式
六强酸、四强碱。可溶盐
生成沉淀/水/放出气体
三者缺一不可
弱酸、弱碱、难溶盐、
单质、氧化物
性质
在水溶液或熔融状态电离
性质
常见物质
反应类型
概念
酸、碱、盐和活泼金属氧化物
离子反应
表示
性质
写法
质量守恒和离子守恒
拆
复分解型的离子反应
发生条件
不拆
离子反应
（1）电解质、非电解质都是化合物。
单质、混合物既不是电解质也不是非电解质。
比如盐酸，它能导电，但它是氯化氢气体的水溶液，
是混合物，所以不属于电解质。HCl是电解质。
（2）电解质导电须有外界条件：水溶液或熔融状态。
只要满足在其中一种情况下能够导电的化合物就是电解质。
（3）电解质应是在一定条件下本身电离出自由移动离子而导电的化合物。
比如像SO3、SO2、CO2、NH3，它们的水溶液虽能导电，却是生成物电离而导电，并非它们本身电离导电，所以它们是非电解质。
（4）某些难溶于水的化合物。如BaSO4、AgCl等，由于它们溶解度太小，难测其水溶液的导电性，它们溶解的部分是完全电离的，另外，它们在熔融状态能够导电，所以是电解质。
（5）共价化合物水溶液中，在水分子作用下，共价化合物可电离并且导电。
而共价化合物在熔融状态下不能导电；离子化合物在两种状态下都可以导电，这点可以用来区别共价化合物和离子化合物。
电解质与非电解质的异同
有自由移动的电子或离子
现有以下物质:①NaCl晶体； ②液态CO2；③醋酸；④汞；⑤Na2SO4固体；⑥蔗糖；⑦酒精；⑧熔化的KNO3 请回答下列问题（用序号）：
④
⑧
酸、碱、盐、氧化物、水
①
③
⑤
⑧
（1）以上物质能导电的是________
（2）以上物质属于电解质的是__________
运用知识能力
1.电离：电解质在水溶液中或熔融状态下，离解成自由移动离子的过程。
2．电离方程式
(1)强电解质：完全电离，用“=”连接。
(2)弱电解质：部分电离，用“ ”连接。
①多元弱酸(如H2CO3、H2SO3、H2S等均为二元弱酸)分步电离，且电离程度逐步减弱，酸性由第一步电离决定，
如H2CO3电离方程式：H2CO3 H＋＋HCO3－ 、HCO3－ H＋＋CO32－
②多元弱碱[如Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3等]分步电离，但一步写出，
如Fe(OH)3电离方程式：Fe(OH)3 Fe3＋＋3OH－
③酸式盐的电离：多元强酸酸式盐与多元弱酸酸式盐的阴离子电离方式不同，
如NaHSO4溶于水中： NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO42－
在熔融状态下： NaHSO4===Na＋＋HSO4－
NaHCO3溶于水中： NaHCO3===Na＋＋HCO3－，HCO3－ H＋＋CO32－
电解质的电离
写出下列物质的电离方程式。
(1)CH3COOH：______________________
(2)Ba(OH)2：______________________
(3)NH3·H2O：______________________
(4)BaSO4：______________________
(5)KAl(SO4)2：______________________
可分成“写、拆、删、查”四步
①写：写出反应的化学方程式。
②拆：把易溶于水，易电离的物质写成离子形式。
③删：把不参加反应的离子从方程式两边删去。
④查：检查方程式两边是否符合原子守恒和电荷守恒。
【例题】请写出硝酸银和氯化钾反应的离子方程式
写：AgNO3 ＋ KCl == AgCl↓ ＋ KNO3
改：Ag＋＋NO3－＋K＋＋Cl－= AgCl↓＋K＋＋NO3－
删：Ag＋＋NO3－＋K＋＋Cl－= AgCl↓＋K＋＋NO3－
查： Ag＋ ＋ Cl－ == AgCl↓
离子方程式的书写
化学方程式只表示某一具体的反应，而离子方程式不仅可以表示某一个具体的反应，而且还可以表示同一类型的离子反应。
例如，完成下列反应的离子方程式。
① HCl＋NaOH
② HCl+KOH
③ NaOH + H2SO4
④ H2SO4＋KOH
离子方程式都是
H＋＋OH－==H2O
【思考】是否所有的酸碱中和反应的离子方程式都可表示为：
H＋＋OH－==H2O
不是，强酸、强碱中和生成可溶性盐的反应通常可用H＋＋OH－==H2O表示。
离子方程式的意义
下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A．H2SO4溶液与氨水反应：H＋＋OH－＝H2O
B．CuO与稀盐酸反应：CuO＋2H＋＝Cu2＋＋H2O
C．AlCl3溶液与氢氧化钠溶液反应：
AlCl3＋3OH－＝Al(OH)3↓＋3Cl－
D．大理石与盐酸反应：CO32－＋H＋＝CO2↑＋H2O
C
1.无限定条件下的离子共存
（1）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CH3COO－、CO32－、HCO3－、S2－等生成弱酸不能大量共存；OH－与NH4＋(稀溶液)生成弱碱不能大量共存；H＋与OH－生成水不能大量共存。
②生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存。
如：Ba2＋、Ca2＋ 与 CO32－、SO42－ 、SO32－ 生成难（微）溶物不能大量共存。
③生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存。
如：H＋ 与 CO32－、HCO3－、SO32－、HSO3－生成气体不能大量共存。
离子共存
（2）氧化还原反应类型
离子之间发生氧化还原反应而不能大量共存。
离子共存
2.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)、MnO4－(紫红色)、Cr2O42－(橙红色)等
（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”
水溶液中能大量共存的一组离子是(　　)
A．NH4＋、Ba2＋、Br－、CO32－
B．Cl－、SO32－、Fe2＋、H＋
C．K＋、Na＋、SO42－、MnO4－
D．Na＋、H＋、NO3－、HCO3－
C
A
室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)A．0.1 mol·L－1 NaOH溶液：Na＋、K＋、CO32－、AlO2－B．0.1 mol·L－1 FeCl2溶液：K＋、Mg2＋、SO42－、MnO4－C．0.1 mol·L－1 K2CO3溶液：Na＋、Ba2＋、Cl－、OH－D．0.1 mol·L－1 H2SO4溶液：K＋、NH4＋、NO3－、HSO3－
Na＋、K＋、CO32－、AlO2－之间都不反应，且都不与OH－反应，可以大量共存，A正确；FeCl2溶液由于Fe2＋的水解而呈酸性，酸性条件下，Fe2＋可被MnO4－氧化为Fe3＋，Cl－也能被MnO4－氧化，不能大量共存，B错误；Ba2＋与CO32－反应生成BaCO3沉淀而不能大量共存，C错误；HSO3－能与H＋反应而不能大量存在，且酸性条件下，NO3－有强氧化性，能够氧化HSO3－，D错误。
解析
得电子、化合价降低、被还原、发生还原反应
失电子、化合价升高、被氧化、发生氧化反应
本质
标志
结果
反应类型
微观视角
宏观视角
口诀：升失氧化还原剂 降得还原氧化剂
双线桥法
单线桥法
还原剂 + 氧化剂 = 氧化产物+还原产物
氧化还原反应反应
四大规律
配平原则
氧化还原反应应用
先后规律
强弱规律
价态规律
守恒规律
得失升降
前强后弱
强完弱继
就近变价
三守恒
四种比较强弱的方法
根据方程式比较
根据金属（非金属）活动比较
根据反应进行的程度比较
根据反应难易比较
氧化还原反应反应
A．有氧元素参加的反应一定是氧化还原反应 （ ）
B．分解反应一定是氧化还原反应 （ ）
C．有单质生成的反应一定是氧化还原反应 （ ）
D．在反应中不一定所有元素的化合价都发生了变化 （ ）
E．肯定有一种元素被氧化，就有另一种元素被还原 （ ）
F．某元素从化合态变成游离态时，该元素一定被还原 （ ）
G．非金属单质在反应中只作氧化剂 （ ）
H．金属阳离子被还原不一定得到金属单质 （ ）
【答案】× × × √ × × × √
下列化学反应中溴元素仅被氧化的是(　　)A．2NaBr＋Cl2== 2NaCl＋Br2B．Br2＋2NaI== 2NaBr＋I2C．3Br2＋6NaOH 5NaBr＋NaBrO3＋3H2OD．HBr＋NaOH==NaBr＋H2O
A
2NaBr＋Cl2==2NaCl＋Br2中Br元素化合价升高，被氧化，A正确；Br2＋2NaI==2NaBr＋I2中Br元素化合价降低，被还原，B错误；3Br2＋6NaOH 5NaBr＋NaBrO3＋3H2O中Br元素化合价既有升高又有降低，溴元素既被氧化又被还原，C错误；HBr+NaOH==NaBr＋H2O中Br元素化合价不变，D错误。
解析
为消除碘缺乏病在食盐中可加入适量的碘酸钾，检验食盐中是否加碘，可利用如下反应：KIO3＋5KI＋3H2SO4＝3K2SO4＋3I2＋3H2O
（1）用双线桥法表示该方程式电子转移的方向与数目。
KIO3＋5KI＋3H2SO4＝3K2SO4＋3I2＋3H2O
（2）该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
（3）如果反应中转移1 mol电子，则生成碘的物质的量为________。
5∶1
5 ×
5 ×
0.6 mol

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