资源简介 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com化学反应中的能量变化本章概况:本章教材作为高中化学的第二章，起着连接初中化学和高中化学的“纽带”作用。本章教材共分三节，分别介绍了氧化还原反应、离子反应和化学反应中的能量变化三方面的知识。第一节氧化还原属化学基本概念，是学习元素化合物必备的基础知识，贯穿高中无机化学的始终，是高考的必考知识。第二节离子反应属化学基本概念和化学用语，是学习化学理论和元素化合物性质的基本工具，也是高考的必考知识。第三节化学反应中的能量变化初步介绍了化学反应的热效应和燃料的充分燃烧，与当今的能源、环保等问题有着密切的联系，是高考的新热点。因此本章教材是全书乃至整个高中化学体系中的重点和难点之一，也是学生顺利学好高中化学的关键之一。本章教学要求：1、 会用化合价升降和电子转移的观点来理解和分析氧化还原反应2、 会利用“双线桥”法来分析氧化还原反应3、 会判定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、电解质、非电解质、强电解质、弱电解质4、 了解离子反应发生的条件和离子方程式的书写方法5、 会比较氧化性与还原性的强弱、会判断离子能否大量共存和离子方程式的正误6、 能应用电子守恒原理进行有关计算7、 了解化学反应中的能量变化、常见放热、吸热反应及燃料充分燃烧的条件本章教学重点难点：1、 氧化还原反应的概念及与四种基本反应类型的关系2、 电子转移的表示方法及化合价变化与电子转移的关系3、 强、弱电解质、离子反应、离子方程式的含义4、 离子反应发生的条件及离子方程式的书写方法5、 化学反应中的能量变化、燃料的充分燃烧以及节能和环保本章教学建议：1、 重视与初中化学的合理衔接。本章内容理论性较强，是初中化学知识的延伸和提高，有一定难度，应在复习初中相关知识的基础上逐步深入，并引导学生多对新知识进行分类归纳，掌握其中的规律。如氧化还原反应知识的学习，首先复习从得失氧角度认识的氧化反应和还原反应，然后通过化合价的升降、电子的转移，由表及里地揭示氧化还原反应的实质，从而形成氧化还原反应的有关概念。2、 重视知识传授的过程与方法，重视素质教育。学生学习的重点并不是知识的本身，而是获取知识的能力。因此应积极采用图、表等多种形式激发学生的学习兴趣；通过精辟的讲解、严密的推理培养学生严谨的科学态度；通过精心设计问题情境引导学生积极自主地获取知识。如用图表的方式比较四种基本反应类型，组织学生讨论氧化还原反应与四种基本反应类型的关系；设计随堂实验让学生亲身感受化学反应中的能量变化等。3、 重视化学实验。化学是一门以实验为基础的自然科学，因此应认真做好本章的四个演示实验和两个学生实验，以培养学生的实验操作技能和协作精神，提高观察实验和根据实验现象进行分析推理的能力。4、 重视教材中的讨论题。对问题的讨论能调动学生积极主动地参与学习和探究的全过程，讨论的过程本身就是一个创造性思维的过程，是一个对知识的提取、重组、深化和创新的过程。因此不仅要用好教材中的五个讨论题，还应适当增加和设计一些讨论。5、 适时穿插情感、态度和价值观的教育。如通过氧化还原的教学进行对立统一的辩证唯物主义思想的教育；通过燃料的充分燃烧进行节能和环保的教育等。本章课时分配：第一节 氧化还原反应 3课时第二节 离子反应 2课时第3节 化学反应中的能量变化 1课时本章复习 1课时第一节 氧化还原反应一、教学目标知识与技能：1、了解化学反应的分类方法，初步认识四种基本反应类型与氧化还原反应的关系2、理解氧化还原反应的实质及相关概念3．学会用双线桥法分析氧化还原反应4、能准确判断氧化性、还原性及比较氧化剂、还原剂的相对强弱5、培养学生的观察、思维能力，辨析、理解图表的能力及形成规律性的认识能力过程与方法：1、通过氧化还原反应概念的辨析，培养学生对概念的理解和辨析的方法和能力2、通过设置和组织讨论，使学生初步掌握“讨论式”学习方法3、通过电子转移的教学引导学生从微观的角度认识物质的性质和变化情感、态度与价值观：1、结合氧化和还原的教学对学生进行辩证唯物主义教育2、培养学生勇于探索认识新事物的优良品质和严谨求实的优良作风3、通过对学生认知过程的及时评价，培养学生的自信和热爱化学的情感二、教学重点、难点1、用化合价变化和电子转移的观点认识氧化还原反应2、氧化还原反应的表示方法——双线桥法3、氧化还原反应的基本规律及应用三、课时安排3课时：四、教与学互动设计：第一课时(一)、创设情境，导入新课【导语一】（播放录像剪辑）长征2号F运载火箭在高能燃料燃烧产生的巨大冲力下成功地把我国自行研制的载人航天器神舟六号顺利送入太空，标志着我国航天事业又迈上了新的台阶，大家在为之自豪的同时有没有想过燃料燃烧时发生了什么反应、为什么能放出如此巨大的能量呢？今天我们就来学习相关知识：第一章 化学反应及其能量变化。【导语二】人类的进步和发展与火有着密切的联系，燃烧是个既古老又年轻的课题，过去，现在和将来都值得我们研究，研究燃烧中的反应、能量变化、燃烧效率及产物对环境的影响等问题。今天我们就来学习相关知识：第一章 化学反应及其能量变化。【导语三】据不完全统计，人类的衣食住行、生物体的孕育、成长和消亡以及一半以上的化工生产都与氧化还原反应有着极为密切的联系，今天我们就一起来进一步探讨氧化还原反应。【导语四】物质之间的化学反应数不胜数，为了更好地学习和把握其本质，我们把化学反应从不同角度进行了分类，如四种基本反应类型。请写出四个分别符合四种基本反应类型的生成CO２的化学方程式。(二)、合作交流，解读探究一、氧化还原反应的概念【议一议】物质之间的化学反应数不胜数，为了更好地学习和把握其本质，我们对化学反应进行了不同的分类，把具有某些共同特征的化学反应归为同一类别。请问C+O2 ==== CO2属于什么反应类型 【小结】C+O2 ==== CO2的反应从化学反应的基本类型来看是化合反应，从氧化还原的角度分析又是氧化反应。【讨论交流】该反应中是否存在还原反应呢？【点拔】事物都有正反两个方面，有进才有退、有上必有下，两者既对立，又统一。氧化和还原也是一样，当一种物质得到氧的同时必然有另一种物质失去氧，它们是同时发生、相互依存的，所以有氧化必有还原，二者不能截然分开。C + O2 ==== CO2中C得氧被氧化，单质O2中的氧被C夺去而被还原。这种一种物质被氧化，同时另一种物质被还原的反应叫氧化—还原反应。显然凡是有氧的得失的反应就是氧化还原反应。【投影】1. 从得氧失氧的角度分析物质得到氧的反应叫氧化反应，该反应物是还原剂；物质失去氧的反应叫还原反应，该反应物是氧化剂。一种物质被氧化，同时另一种物质被还原的反应叫氧化—还原反应。即：还原剂→得到氧→被氧化→氧化反应 、氧化剂→失去氧→被还原→还原反应凡是有氧的得失的反应就是氧化还原反应。【讨论交流】请再举几个氧化还原反应的例子，标出反应前后各元素的化合价，并归纳这些反应的共同特点。【投影】如 +2-2 0 0 +1-2CuO＋H2＝=＝Cu＋H2O+3-2 +2-2 0 +4-2 0 0 +4-2Fe2O3＋3CO==== 2Fe＋3CO2 、 C＋O2 ==== CO2共同特点：既有氧的得失，又有化合价升降。【小结】我们发现这三个反应中得氧物质中均有元素化合价升高，而失氧物质中均有元素化合价降低，简单地说两个反应中均有元素化合价的升降。那么这种共同特点是偶然的巧合还是必然的结果呢，我们能否从化合价的角度来定义氧化还原反应呢？【点拨】我们知道在化合物中正负化合价的代数和等于零，而在化合物中氧通常显-2价，因此还原剂每得到一个氧，化合物中负价部分就增加了2价，要使正负化合价的代数和仍等于零，正价部分就必须升高2价，同理氧化剂每失去一个氧，其负价部分就减少了2价，因此在失去氧的同时剩余元素就必须要降低2价才能使正负化合价的代数和仍等于零。也就是说得失氧的同时必然有化合价升降，即氧化还原反应中一定会有化合价的升降，根据这个共同特点我们就可以从化合价升降的角度来重新定义氧化还原反应，这样氧化还原反应就可以涉及那些没有氧参与的反应了。【投影】2.从化合价升降的角度分析元素化合价升高的反应叫氧化反应，该反应物是还原剂；元素化合价降低的反应叫还原反应，该反应物是氧化剂。即：还原剂→化合价升高→被氧化→氧化反应氧化剂→化合价降低→被还原→还原反应凡是有化合价升降的反应就是氧化还原反应。【讨论交流】 2Na + Cl2＝＝2NaCl、H2 +Cl2＝＝2HCl 是否属于氧化还原反应，判断的依据是什么？若是氧化还原反应，请分析其中化合价的变化情况，并讨论化合价的变化与电子的得失或共用电子对的偏移的关系。【小结归纳】 两反应均为氧化还原反应，判断的依据是均有化合价升降：（播放动画）化合价升高，被氧化 每个Na失去一个电子，化合价升高 一价，每个Cl得到一个电子，化合 2Na + Cl2 ＝＝＝ 2NaCl 价降低一价化合价降低，被还原 化合价升高，被氧化 每个H和C1共用了一对共用电子对， H2 + Cl2 ＝＝＝ 2HCl 共用电子对偏离了H，使H的化合价 升高一价，共用电子对偏向了C1而 化合价降低，被还原 使C1的化合价降低一价可见 离子化合物中：元素化合价数＝ 该元素一个原子得失电子数化合价升高数＝ 失去的电子数、化合价降低数＝ 得到的电子数共价化合物中：元素化合价数＝ 该元素一个原子与其它原子形成的共用电子对数化合价升高数＝ 共用电子对偏离数、化合价降低数＝共用电子对偏向数即氧化还原反应中化合价变化的实质是有电子的得失或共用电子对的偏移（统称电子转移）【投影】3、从电子转移的角度分析凡是有电子转移的反应就是氧化还原反应即：还原剂→失去电子→化合价升高→被氧化→氧化反应氧化剂→得到电子→化合价降低→被还原→还原反应显然：元素化合价的升降是氧化还原反应的特征（也是判断氧化还原反应的依据），而电子的转移才是氧化还原反应的实质。(三)、应用迁移，巩固提高1、氧化还原反应的判断【例1】（原创）下列反应中，属于氧化还原反应的是 （ ）A、CaCO3受热分解放出CO2B、以MnO2为催化剂，KClO3分解放出O2C、铁与稀硫酸反应D、固体NaCl与浓H2SO4反应放出HCl气体【解析】判断氧化还原反应时宜先写化学方程式，再标化合价，再比较同一种元素反应前后化合价是否发生了变化进行判断，熟练后方可直接根据化合价判断。四个化学方程式和各元素化合价如下：因B、C中均有化合价的变化，故应选B、C【变式1】（原创）判断下列反应是否属于氧化还原反应；是氧化还原反应的标出化合价变化。 A、PCl3＋Cl2＝PCl5 B、AgNO3＋NaCl＝AgCl↓＋NaNO3C、3Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2OD、Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3【解析】 ＋3 0 ＋5－1PCl3＋Cl2＝PCl5 ，P由＋3→＋5、C1由0→－1 0 ＋5 ＋2 ＋23Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，Cu由0→＋2、N由＋5→＋2，故A、C是氧化还原反应。2、氧化还原反应概念的理解【例2】（湘潭市2005统考题）下面有关氧化还原反应的叙述正确的是 （ ）A．反应中不一定所有元素的化合价都发生变化B．非金属单质在反应中只作氧化剂C．某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原D．金属原子失电子越多，其还原性越强【 解析】本题宜采用逐项分析法——氧化还原反应的宏观特征是化合价变化，但不一定所有元素化合价均有变化，如Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO2中氧元素化合价不变，A正确。活泼非金属在反应中常作氧化剂，不活泼非金属在反应中常作还原剂，如C、H2 ，B不正确。从化合态变为游离态分两种情况：一是从高价态变为游离态，如Fe2+→Fe，化合价降低，得电子，被还原；另一种是从低价态变为游离态，如Cl-→Cl2，化合价升高，失电子，被氧化，C不正确。还原性指失电子能力的强弱，而不是失电子数目的多少，D不正确.【变式2】（改编题）氧化还原反应的实质是 （ ）A．分子中的原子重新组合 B．氧元素的得失C．化合价的升降 D．电子的得失或共用电子对的偏移【 解析】注意辨别C和D，化合价升降是氧化还原反应的特征，是判断氧化还原反应和氧化剂、还原剂的依据，但是化合价升降的本质是电子转移，故应选 D3、氧化剂和还原剂的判断【例3】（原创）判断下列反应哪些是氧化还原反应，并指出氧化剂和还原剂。 ①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ② Cl2+H2O====HCl+HClO ③ ④ ⑤【 解析】不管是判断化学反应是否为氧化还原反应还是确定氧化剂和还原剂，判断依据都是化合价的变化，只要有变化，就一定是氧化还原反应，且所含元素化合价升高的物质是还原剂，该物质(确切地说是该物质中化合价升高的那种元素)被氧化，所含元素化合价降低的物质是氧化剂，该物质(确切地说是该物质中化合价降低的那种元素)被还原。故除③外都是氧化还原反应，①②④⑤中氧化剂依次是H2O、、Cl2、AgNO3、KMnO4，还原剂依次是Na、Cl2、Zn、KMnO4【小结】从本题可以看到氧化还原反应中化合价的升降可以发生在不同物质的不同元素之间(如①④)，也可以发生在同种物质的不同元素之间(如⑤)，甚至发生在同种物质中的同一元素上(如②)。【变式3】（湘乡三中期中试题） 通常需用氧化剂才能完成的反应是（A）NaCl→HCl (B)Cl2→HCl (C)Cl-→Cl2 (D)ClO3- →Cl2【 解析】分析氧化还原反应，应根据氧化还原反应的特点—有化合价变化来判断谁是氧化剂，谁是还原剂．还原剂：化合价升高；氧化剂：化合价降低． A、NaCl中Cl的化合价为–1价，HCl中Cl的化合价为–1价，反应前后没有化合价的变化，是非氧化还原反应． B、Cl2中Cl的化合价为0价，HCl中Cl的化合价为–1价，Cl元素化合价降低，作氧化剂，反应需加还原剂才能实现． C、Cl-中的化合价为–1价，Cl2中Cl的化合价为0价，Cl元素化合价升高，作还原剂，需加氧化剂才能实现变化． D、中Cl的化合价为–1价，Cl2中Cl的化合价为0价，Cl元素化合价降低，作氧化剂，反应需加还原剂才能实现． 故正确答案为C(四)、总结反思、拓展延伸【总结】以上我们从三个角度分析了氧化还原反应。初中的得氧失氧观点很直观，但不全面、不完整；化合价升降观点能快速准确地判断某反应是否为氧化还原反应，但没有反映出氧化还原反应的本质；电子转移观点则揭示了氧化还原反应的内在本质。氧化还原反应概念的发展可图示如下：下表对氧化还原反应概念的发展进行了比较：氧化还原反应概念的发展比较表得氧和失氧观点 化合价升降观点 电子得失观点氧化反应 得氧的反应 化合价升高的反应 失去电子的反应还原反应 失氧的反应 化合价降低的反应 得到电子的反应氧化、还原关系 得氧失氧同时发生，得失氧数相等 化合价升降同时发生，且升降总数相等 得失电子同时发生，且得失总数相等氧化还原反应 有氧得失的反应 有化合价升降的反应 有电子转移（得失或偏移）的反应 通过本课时的学习，我们应注意到以往学习的有关概念和原理往往有其局限性，阶段性，要正确地、客观地看待这些问题，这样才能探求科学知识的真谛。［拓展1］（广东省顺德一中期中试题）阅读下列材料后，回答相应问题：一个体重50Kg的健康人含铁2g，这2g铁在人体中是以Fe2+和Fe3+的形式存在,其中Fe2+易被人体吸收。给贫血者补充铁元素时，应给予二价离子的铁盐，如FeSO4。服用维生素C可使食物中的三价铁离子变成Fe2+，有利于铁的吸收：(1) 人体中经常进行的转化，A中Fe2+ 作______ 剂，B中Fe3+作______剂(2) 维生素C 可使Fe3+ 变成Fe2+ ，由此可知，维生素C在这一反应中作_____剂，具有____性。【 解析】本题是一个新情境题，看似复杂，实则只要抓住化合价变化进行判断即可。A中 Fe2+ 化合价升高，显然是还原剂，B中Fe3+ 化合价降低，是氧化剂； Fe3+ 变成Fe2+ 时是氧化剂，维生素C在这一反应中只能是还原剂了，因而必定具有还原性。【变式】（白蒲中学2005—2006）吸入人体內的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”，服用含硒元素（Se）的化合物亚硒酸钠（Na2SeO3），能消除人体內的活性氧，由此推断Na2SeO3的作用是 （ ）A、作还原剂 B、作氧化剂C、既作氧化剂又作还原剂 D、既不作氧化剂又不作还原剂【 解析】“活性氧”氧化性极强，应为氧化剂，故Na2SeO3应为还原剂［拓展2］（2005高考北京理综）相等物质的量的KClO3分别发生下述反应：①有MnO2催化剂存在时，受热分解得到氧气；②若不使用催化剂，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的量相同【 解析】①中KClO3→KC1＋O2，化合价C1降O升，故C1被还原、O被氧化，②中KClO3 →KClO4＋KCl，C1的化合价部分升高、部分降低，因而被氧化和被还原的都是C1，所以A、B、C均正确。①中KClO3中的C1全部变成了KC1，而②中则只是部分变成KC1，所以D不正确，故应选D。（五）、当堂检测反馈1、黑火药爆炸的反应可表示为：2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑，该反应被还原的元素是（ ）A．碳和氮 B．氮和硫 C．只有氮 D．只有硫2、下列反应中，水为氧化剂的是（ ）A、2 F2+2H2O══4HF+O2↑ B、2Na+2H2O══2NaOH+H2↑B、 P2O5+3H2O══2H3PO4 D、3NO2+H2O══2HNO3+NO3．某元素由化合态变为单质，则该元素（ ）A．一定被氧化 B．一定被还原C．不发生氧化还原 D．可能被氧化，也可能被还原4、下列反应中，反应物里各种元素都参加氧化还原反应的是（ ）A．HgS+O2===Hg+SO2B.CuO+CO＝＝＝CO2+CuC．Cl2+2NaOH===2NaCl+NaClO+H2OD．Mg+2HCl===MgCl2+H2↑5、生产泡沫橡胶过程中,有如下反应:2H2O2══2H2O+O2↑。该反应中H2O2（ ）A、既不是氧化剂,也不是还原剂 B、 既是氧化剂又是还原剂C、 仅为氧化剂 D、 仅为还原剂6、重铬酸铵(NH4)2Cr2O7是一种不稳定的盐，受热分解时发生了氧化还原反应。则其分解产物可能的组合是 （ ）A．CrO3+NH3+H2O B．Cr2O3+NH3+H2OC．CrO3+N2+H2O D．Cr2O3+N2+H2O参考答案：1、B 2、B 3、D4、都参加了氧化还原反应即所有元素化合价都发生了变化，故选A5、反应物H2O2中O只有一种价态为-1价，而H2O和O2中O分别为-2和0价，H为+1价未变，故选B6、氧化还原反应是一个对立统一的整体，有氧化就必有还原，所以一个氧化还原反应中必同时存在化合价的升降，A中各元素化合价均未改变，为非氧化还原反应；B中只有铬的化合价降低，没有升价元素、C中则恰好相反，只有氮元素化合价升高，没有元素化合价降低，都不符合上述特征；而D中氮升铬降，符合氧化还原反应的特征，故选D第二课时(一)、创设情境，导入新课【导语】随着工业的飞速发展和汽车的大量使用，排放到大气中的碳氢化合物和氮氧化物逐年增多，这些物质不仅直接危害人们的健康，还能在受到强烈的太阳紫外线照射后，发生复杂的光化学反应，形成危害更大的光化学烟雾。发生在美国和日本的光化学烟雾事件给人们留下了惨痛的教训。现在我们常用NO2＋NO＋2NaOH==2NaNO2+H2O的反应来治理氮氧化物污染，你知道该反应中的氧化剂和氧化产物是谁吗，你能在该方程式上标出该反应中的电子转移情况吗？通过本课时的学习，你就可以解决啦！(二)、合作交流，解读探究二、氧化还原反应的相关概念【讨论】H2＋CuO===Cu+H2O是我们最熟悉的氧化还原反应,请结合此例从得失氧、化合价升降和电子转移三个角度定义氧化反应、还原反应；氧化剂、还原剂；氧化产物、还原产物；氧化性、还原性四组概念，并归纳这些概念之间的关系。【小结】H2＋CuO===Cu+H2O中H2得氧升价失电子、被氧化、是还原剂、有还原性， CuO失氧降价得电子、被还原、是氧化剂、有氧化性。【投影】氧化还原反应中，氧化剂得电子具有氧化性，起氧化作用，本身被还原，还原后的生成物叫还原产物。还原剂失电子具还原性，起还原作用，本身被氧化，氧化后的生成物叫氧化产物。概念之间的关系可表述为：或用图式关系表示为：氧化剂 ＋ 还原剂 －－→ 还原产物 ＋ 氧化产物【点拔】通过对氧化还原反应中多组概念的比较，我们切实感受到矛盾双方的相互对立性和依存性。可以说，辩证唯物主义的对立统一规律在氧化还原反应中表现得淋漓尽致。那么，同学们有无感受呢？当我们在生活、学习、工作中遇到矛盾时，应以怎样的态度去对待呢？三、常见氧化剂和还原剂【议一议】1、在Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、H＋、S、Cl－等粒子中只有氧化性的是_______________，只有还原性的是_______________，兼有氧化性和还原性的是_______________。2、试分析粒子的氧化还原性与化合价之间的关系，并归纳常见氧化剂和还原剂有哪些。【小结】由氧化剂、还原剂的概念可知，对某价态的元素而言，只有当存在更低价态时才具有氧化性，存在更高价态时才具有还原性。显然元素处于最高价时只有氧化性，如Fe3＋、Al3＋、H＋；处于最低价时则只具有还原性.例如一切金属单质和Cl－、S2－、O2－等；而元素处于中间价时则既有氧化性又有还原性，既可作氧化剂，又可作还原剂，如Fe2＋、S等，但常以某一方面为主。学习中应注意：氧化剂和还原剂的确定要以实际反应为依据，是相对而言的，同一物质在不同条件下，可以作还原剂，也可以作氧化剂。因此对规律性的知识既不能生搬硬套，也不能死记硬背，要灵活掌握知识，以辩证的观点去看待问题、解决问题。【投影】当粒子中元素化合价处于：最高价——只具氧化性最低价——只具还原性中间价——兼有氧化性和还原性。1、常见的氧化剂：（1） 活泼的非金属单质：O2、Cl2、Br2等；（2） 含高价金属阳离子的化合物：FeCl3、CuCl2等（3） 含某些较高化合价元素的化合物：浓H2SO4、HNO3、KMnO4、MnO2等。2、常见的还原剂：（1）活泼或较活泼的金属：K、Ca、Na、Al、Mg、Zn等；（2）含低价金属阳离子的化合物：FeCl2等；（3）某些非金属单质：C、H2等；（4）含有较低化合价元素的化合物：HCl、H2S、KI等。四、氧化还原反应的表示－“双线桥”法【讨论交流】NO2＋NO＋2NaOH==2NaNO2+H2O中NO中的N原子失去一个电子（共用电子对偏移也简称为得失电子），化合价升高是还原剂，NO2中的N原子得到一个电子，化合价降低是氧化剂。我们看到这样描述氧化还原反应既麻烦又不明了，那么有没有更简单明了的方法来描述氧化还原反应呢？上述反应中，NO中的N原子失去一个电子，化合价从＋2升高到＋3，被氧化成NaNO2 中的N，即 ＋2 ＋3 NO2＋NO＋2NaOH==2NaNO2+H2O而NO2中的N原子得到一个电子，化合价从＋4降低到＋3，被还原成NaNO2 中的N， ＋4 ＋3即 NO2＋NO＋2NaOH==2NaNO2+H2O把它们合到一起即为： ＋4 ＋2 ＋3 NO2＋NO＋2NaOH==2NaNO2+H2O【小结】上例中，通过两根箭头的指引，简单明了地表示出了氧化还原反应中电子转移情况和同一元素在反应前后的价态变化情况和结果。以后我们就用这种方法来描述氧化还原反应，并且形象地命名为“双线桥”法，【议一议】用“双线桥”法表示氧化还原反应，书写时应注意些什么？【投影】四、氧化还原反应的表示－“双线桥”法（1）首先标出反应前后变价元素的化合价。（2）双箭号分别由氧化剂中变价元素指向还原产物中对应元素、还原剂中变价元素指向氧化产物中对应元素，即表述内容为该元素反应过程中化合价升降和电子得失情况。（3）在线桥上要注明“失去”或“得到”电子的总数（电子用e－表示）, 且得失电子数目应相等。（4）在线桥上要注明“被氧化”、“被还原”【讨论交流】 用“双线桥法”标出MnO2 + 4HCl（浓）＝ MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑中电子转移的方向和数目，并讨论如何计算得失电子数目，为什么得失电子总数一定相等？【小结归纳】一个原子得失电子的数目＝反应后元素的化合价－反应前该元素的化合价，若差值为正则失电子、化合价升高、是还原剂，若差值为负则得电子、化合价降低、是氧化剂。得失电子总数则应在一个原子得失电子数目的基础上乘上化合价发生变化的该原子个数。如：Mn由＋4→＋2，得电子数为2，发生变价的Mn原子数为1个，所以得电子总数就是2，Cl由－1→0，失电子数为1，而4个Cl中有2个仍为－1价，变价原子数为2，所以失电子总数为2。氧化还原反应中氧化剂得到的电子就是还原剂所失去的电子，或者说就是还原剂把电子转移给氧化剂，因此得失电子总数一定相等，这就是氧化还原反应的重要规律之一“电子守恒规律”。因此，该反应可表示为： ＋4 －1 ＋2 0MnO2 + 4HCl（浓）＝ MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑ (三)、应用迁移，巩固提高1、氧化还原反应概念的辨析【例1】（湘潭市05统考题）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 ） 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之比为1：1【解析】 从化合价可知，Ca和O的化合价未改变，而CaH2中H由－1价升高到H2中的0价，那么谁的化合价降低了呢？显然只能是H2O中＋1价的H了，所以CaH2是还原剂，H2O是氧化剂，2H2中共有4 个H，其中2个由CaH2中的H氧化而来，另2个肯定是由H2O中的H还原而来，所以H2既是氧化产物，又是还原产物且氧化产物（2个H）与还原产物（2个H）的质量之比为1：1。故应选A【变式】（雅礼中学04题）亚硝酸（HNO2）在反应中既可作氧化剂，又可作还原剂。当它作还原剂时，其氧化产物可能是：（D ）①NH3 ②N2 ③NO2 ④HNO3A.只有① B.①和② C.只有④ D.③或④【解析】 HNO2中N为＋3价，当它作还原剂时，必化合价升高被氧化，所以其氧化产物中N的化合价必高于＋3价，而NH3 、N2、 NO2 、HNO3 中N分别为－3、0、＋4、＋5价，故只有③和④有可能，应选D【例2】（改编题）在2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O反应中A．氧化产物与还原产物粒子个数比是2∶5B．被氧化的HCl占参加反应HCl总分子数的5/8C．KMnO4只有一部分发生还原反应D．KMnO4与HCl恰好分别完全发生还原反应和氧化反应【解析】这是一道部分氧化还原的题目，生成物KCl、H2O中元素价态与反应前相同，所以既不是氧化产物，也不是还原产物，MnCl2中Mn的价态比反应前低，因而是还原产物，Cl2中Cl的价态比反应前高，因而是氧化产物。由方程式中系数可知氧化产物Cl2与还原产物MnCl2粒子个数比应为5∶2；而5Cl2中共有10个Cl，所以16HCl中应有10个HCl分子被氧化，占参加反应HCl总分子数的5/8；由生成物价态可知，Mn的价态全部改变，而Cl则只是部分改变。故应选B。【变式】（湘潭市05竞赛题）氯气有毒，化工厂常用浓氨水检验管道是否漏氯气，如氯气泄漏，会在管道周围产生大量白烟，反应的化学方程式为：3Cl2＋８NH3====6NH4Cl＋N2，关于此反应的说法正确的是 （ ）A．3分子氯气将8分子NH3氧化了 B．3分子氯气只氧化了2分子NH3C．N2是还原产物，NH4Cl是氧化产物 D．NH4Cl既是氧化产物，又是还原产物【解析】在3Cl2＋８NH3====6NH4Cl＋N2反应中，8分子NH3仅有2分子被氧化。N2是氧化产物，NH4Cl是还原产物。故应选B。2、氧化还原反应的表示【例3】（湘乡三中05竞赛试题）黑火药是我国古代四大发明之一，黑火药爆炸是的反应可用下式表示：2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3（ ）（1）上式（ ）中的化学式为 。（2）用“双线桥法”分析上式氧化还原反应电子转移情况。（3）在以上反应中，被还原的元素是 。【解析】（1）根据质量守恒定律推出：CO2 （2）见下。 （3）被还原元素：氮和硫【变式】（原创题）用“双线桥”表示下列氧化还原反应，并指出氧化剂和还原剂。（1）Mg+Cl2 MgCl2 (3)2Al+3H2SO4(稀)====Al2(SO4)3+3H2↑(2)2KClO3=====2KCl+3O2↑ (4)2H2S+SO2====3S↓+2H2O【解析】(四) 总结反思，拓展延伸【总结】准确理解氧化还原反应的相关概念是解决有关氧化还原反应各类问题的基础，而抓住元素化合价的变化则是解决有关氧化还原反应各类问题的关键。解题时一定要一切从化合价的变化出发，分清各组概念描述的对象，如氧化剂和还原剂指反应物，氧化产物和还原产物指生成物，还原剂被氧化，氧化剂被还原等。用“双线桥法”分析氧化还原反应时，着重描述的是氧化剂、还原剂各自得失电子和化合价升降的情况，即电子得失的结果，并没有直接描述氧化剂和还原剂之间的电子转移。【拓展】我们用“双线桥法”分析了MnO2 + 4HCl（浓）＝ MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑中氧化剂、还原剂各自得失电子和化合价升降的情况，我们能否也用线桥的方法直接描述氧化剂和还原剂之间的电子转移情况呢？该怎样表示呢？【解析】MnO2 + 4HCl（浓）＝ MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑中Cl失电子化合价升高，而Mn得电子化合价降低，即反应的实质是Cl把电子转移给Mn，因此可从Cl引一条线桥指向Mn，箭头的指向就代表电子转移的方向，再在线桥上直接标出电子转移的数目即可。这种方法只用了一根线桥，因此又叫单线桥法。【小结】单线桥法的要点：（1）单箭号在反应物之间；（2）箭号起点为被氧化（失电子）元素，终点为被还原（得电子）元素；（3）只标转移电子总数，不标得与失（氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数）。双线桥——表示电子得失的结果单线桥——表示电子转移的实质(五) 当堂检测反馈1、（原创）下列变化中，一定需加还原剂才能实现的是 （ B ）A．H2S→S B．FeCl3→FeCl2 C．C→CO2 D．KMnO4→MnO2解析：A、C是被氧化需加氧化剂，D可通过KMnO4加热分解实现，无须另加还原剂。2、（2005高考江苏卷）在下列生成二氧化硫的反应中，反应物中的含硫物质被氧化的是A.硫在空气中燃烧 B.铜片与浓硫酸共热C.红热的木炭与浓硫酸反应 D.亚硫酸钠与稀硫酸反应解析：A中S为0价，变SO2时化合价升高被氧化，B、C中的反应虽然还未学，但可确定SO2必来自H2SO4，因而H2SO4是被还原，D是复分解反应，不属氧化还原反应。故应选A。3、(原创)在下列各组物质中，既有氧化性又有还原性的是( D )A、Na Cl－ S2－ B、Cl- CO Na+C、Fe3+ SO42－ NO3－ D、Fe2+ SO2、 H2S解析：凡处于最高价态和最低价态的简单离子肯定不符题意，故应选D。但应注意象H2S这样的化合物，＋1价的H有氧化性而－2价的S有还原性，因而也既有氧化性又有还原性。4、（05烟台统考题）在6KOH +3Cl2 ===5KCl+KClO3+3H2O反应中，氧化剂和还原剂的质量比是（B）A. 1:5 B. 5:1 C. 1:1 D. 2:1解析：6个C1中5个降到－1价作氧化剂，1个升至＋5价作还原剂5、（05南昌统考题）有关氧化还原反应中的电子转移方向和数目，下列分析正确的是（C） 6、（湘乡三中05竞赛试题）按指定要求写出下列氧化—还原反应方程式。并且用单线桥表示电子转移情况。（1）反应物中氯元素被氧化；（2）反应物中氯元素被还原；（3）反应物中氯元素既被氧化又被还原；（4）反应物中氯元素既没有被氧化又没有被还原。解析：第四种情况容易误写成复分解反应，但题中明确要求写氧化还原反应方程式。本题是开放式习题，想出的答案越多越好。参考答案如下：第三课时(一) 创设情境，导入新课【导语】前两节课我们学习了氧化还原反应的许多知识，那么是否任何氧化剂和还原剂之间都能发生反应，氧化还原反应是否存在某些规律呢？氧化还原反应和化学反应的四大基本反应类型之间又是什么样的关系呢？这节课我们就一起来讨论这些问题。(二)、合作交流，解读探究【归纳】通过上节的学习，我们已经知道元素所处的价态与其氧化还原性有着密切的联系，而且氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失的数目一定相等。这是氧化还原反应的两条重要的基本规律。【投影】五、氧化还原反应的基本规律1、表现性质规律当元素具有可变化合价时，一般处于最高价态时只具有氧化性，处于最低价时只具有还原性，处于中间价态时既具有氧化性又有还原性。利用本规律我们可根据化合价判断物质的氧化还原性。2、电子守恒规律氧化剂得到的电子总数＝还原剂失去的电子总数或表述为：化合价升高总数＝化合价降低总数利用本规律我们可计算氧化剂和还原剂的分子数目之比【议一议】2NaBr+Cl2===2NaCl＋Br2 中哪些物质具有氧化性、哪些物质具有还原性？是否具有氧化性和还原性的物质之间就一定能发生氧化还原反应？【小结】上式中Cl2、Br2 具有氧化性，而Cl－、Br－具有还原性。反应2NaBr+Cl2===2NaCl＋Br2 能正向进行，说明NaCl＋Br2 不能再反应，也就是说不是具有氧化性和还原性的物质之间就一定能发生氧化还原反应。那么为什么这样呢？氧化还原反应的实质是电子的得失，显然氧化剂的氧化性越强，说明原子核对电子的引力越大，就越易得电子，而相应的还原产物则越难失电子，还原性越弱。同理还原剂的还原性越强，说明原子核对电子的引力越小，就越易失电子，而相应的氧化产物则越难得电子，氧化性越弱。显然强氧化剂和强还原剂之间就容易发生电子转移，而弱氧化剂（如氧化产物）和弱还原剂（如还原产物）之间就很难发生电子转移，因此自发氧化还原反应总是由强氧化剂和强还原剂反应生成弱氧化剂（即氧化产物）和弱还原剂（即还原产物）。【投影】3．“由强制弱”规律：对于自发的氧化还原反应（除高温、电解条件），总是强氧化性物质和强还原性物质反应生成弱氧化性物质和弱还原性物质。即： 氧化性：氧化剂＞氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物。利用本规律我们可根据已知反应判断物质氧化性和还原性的强弱，也可以根据物质氧化性和还原性的强弱判断反应能否发生。 【议一议】分析KClO3+6HCl===KCl+3Cl2+3H2O中C1元素的化合价的具体变化情况。【点拔】该反应中反应物中C1有＋5、－1两种价态，而生成物中有0、－1两种价态，生成物中的－1价若由＋5变来，需抢6个电子，若由－1变来，则不需得失电子，显然后者要更易进行。同理含有不同价态同种元素的物质，发生氧化还原反应时，生成物总是由价态最接近的反应物转化而来，以使得失电子的数目最少，反应更易发生。即同种元素在反应中不同价态间只可能靠拢，而不会出现价态交错现象。又如浓硫酸与硫化氢反应，如下表示是错的，因为出现了价态交叉： 故应如下表示才正确： 【投影】4、价态转化规律（1）、邻位转化规律：元素遇弱氧化剂（还原剂）时通常只被氧化（被还原）到相邻价态。如S由－2价到0价，而不是＋4或＋6价。（2）、跳位转化规律：元素遇强氧化剂（（还原剂）或氧化剂（还原剂）浓度增大或反应条件加剧时，一般会发生跳位转化。如S直接由－2升高到＋4或＋6价。（3）、互不换位规律：同一元素相邻价态之间不发生氧化还原反应，同一元素高价态和低价态之间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”，而不会出现价态交错现象。【思考】当同一种氧化剂与浓度相差不大的几种还原剂同时接触，或同一种还原剂与浓度相差不大的几种氧化剂同时接触时，该氧化剂（还原剂）是同时与不同的还原剂（氧化剂）发生反应呢，还是依次发生反应？【点拔】还原剂还原性或氧化剂氧化性越强，说明越易得失电子，也就是越易发生氧化还原反应，因此最强的还原剂或氧化剂应最先发生反应。【投影】5、反应先后规律同一氧化剂与含有多种还原剂（浓度相差不大）的溶液反应时，首先被氧化的是还原性较强的物质；同一还原剂与含有多种氧化剂（物质的量浓度相同）的溶液反应时，首先被还原的是氧化性较强的物质。六、氧化还原反应和化学反应的四大基本反应类型之间的关系【讨论交流】分别从氧化还原反应和化学反应的基本类型两个角度给下列反应分类，并讨论氧化还原反应和化学反应的四大基本反应类型之间有何联系。① 2H2+O22H2O、 ② CO2+H2O===H2CO3、③ Na2O2+SO2=Na2SO4、④ 2H2O 2H2+O2 、⑤ H2CO3===CO2+H2O、⑥ NH4NO3=N2O+2H2O，⑦ Zn + CuSO4 = ZnSO4 +Cu、 ⑧ 2KI + Cl2 =2KCl +I2 ⑨ NaOH+HCl=NaCl +H2O 、 ⑩ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑Fe2O3＋3CO==== 2Fe＋3CO2、 CH4＋2O2====CO2＋2H2O【点拨归纳】二者是从不同的角度对化学反应进行的分类，因而其关系较为复杂：化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 四类都不是氧化还原反应 ①③ ④⑥ ⑦ ⑧非氧化还原反应 ② ⑤ ⑨ ⑩由上表可见，化合反应和分解反应中，有些是氧化还原反应，有些却不是氧化还原反应，因此与氧化还原反应之间应为交叉关系。置换反应中参加反应的单质变成了化合物而参加反应的化合物则变成了单质，单质中元素化合价规定为零，而化合物中则不为零，所以必有化合价的升降，一定是氧化还原反应；因此与氧化还原反应之间应为从属关系。同理有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应也一定是氧化还原反应复分解反应是两种化合物互相交换离子的反应，只是结合的对象变了，而离子本身并未发生变化，因而化合价不变，均不是氧化还原反应。氧化还原反应和四种基本反应类型的关系可用右图表示：(三)、应用迁移，巩固提高1、化学反应的分类【例1】（原创）下列四类反应：①置换反应，②复分解反应，③没有单质参加的化合反应，④没有单质生成的分解反应。其中一定不是氧化还原反应的是（ ）A、只有② B、只有②③ C、②③④ D、①②③④[解析] 本题只有A选项正确。根据置换反应的概念和实质可以推知它一定是氧化还原反应。对于化合反应和分解反应，只要有单质参加或生成，则一定是氧化还原反应；而没有单质参加或生成的化合反应和分解反应，则有些是氧化还原反应，有些不是氧化还原反应。例如，Na2O2+SO2=Na2SO4、NH4NO3=N2O+2H2O，虽然没有单质参加或生成，但它们仍然属于氧化还原反应。2、氧化性、还原性强弱的比较【例2】（湘潭市03初赛试题）已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl-＜Fe2+＜H2O2＜I-＜SO2，则下列反应不能发生的是C、D A、2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ B、I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HIC、H2O2+H2SO4=SO2+O2+2H2O D、2Fe2++I2=2Fe3++2I-【解析】A中还原性：SO2＞Fe2+、B中还原性：SO2＞I-、符合强制弱的原则，因而能够发生。C中还原性：H2O2＜SO2、D中Fe2+＜I-，不符合强制弱的原则，因而不能发生，故应选C、D【变式】（改编题）今有下列三个氧化还原反应：①2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2==2FeCl3③2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑若某溶液中有Fe2+和I-共存，要氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl-，可加入的试剂是 ( )A. Cl2 B. KMnO4 C. FeCl3 D. HCl【解析】I－、Fe2+、Cl－的氧化产物分别是I2、Fe,3+、、C12，要氧化除去I－而又不影响Fe2+和Cl－，即所加氧化剂应强于I2而不能强于Fe,3+和C12，由三个方程式可知氧化性KMnO4＞C12＞Fe,3+、＞I2，故应选C。3、氧化还原反应规律及应用【例3】（上海高考题） G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物.我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平)：①G→Q+NaCl ②Q+H2OX+H2③Y+NaOH→G+Q+H2O ④Z+NaOH→Q+X+H2O这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为( )A.QGZYX B.GYQZX C.GYZQX D.ZXGYQ【解析】 根据氧化还原反应中元素化合价升降总数相等这一规律，①中G→Q+NaCl时化合价必定有升有降，则G中C1的化合价必介于Q和NaCl之间，由于NaCl中C1已为最低价，因此必有氯的化合价：GQ；②中H的化合价降低了，可判断氯的化合价：Q＜X；③中Y的价态介于G、Q之间，结合GQ可判断氯的化合价：G＜Y＜Q；同理由④并结合Q＜X可判断氯的化合价：Q＜Z＜X，综合之，即为G＜Y＜Q＜Z＜X 。故应选B.【例4】（改编题）某氧化还原反应中，起氧化作用的是X2O72－离子，SO32－离子被完全氧化，已知反应中两种微粒的数目比是1：3，则X2O72－离子在被还原后，X元素的化合价为：A、0 B、+2 C、+3 D、+4【解析】类似确定元素的化合价、确定物质的化学式等问题，应抓住电子守恒的规律，列一个化合价升降相等的关系式求解。设X2O72－离子在被还原后，X元素的化合价为a，X2O72－离子，SO32－被氧化则S必变为＋6价，令发生变化的微粒数为3，则化合价升高（失电子）总数为［（＋6）－（＋4）］×3＝6，X2O72－中X为＋6价，虽然发生反应的X2O72－离子只有1个，但变价的X原子有2个，所以得电子总数为［（＋6）－a］×2＝12－2a＝6，a＝＋3，故应选C。【变式】（全国高考题)一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为：NH4NO3 HNO3 ＋ N2 ＋ H2O 在反应中被氧化与被还原的N原子个数之比为A．1∶1 B．5∶4 C．5∶3 D．3∶5【解析】抓住电子守恒，NH4＋中N为－3价被氧化成N2，NO3－中N为＋5价，被还原成N2，要使得失电子守恒，可求化合价升降的最小公倍数。即有（变3价）×5个＝（变5价）×3个，所以被氧化与被还原的氮原子数之比为5∶3．故应选C．(四) 总结反思，拓展延伸【总结】1、化学反应的分类：化学反应的基本类型只是依据反应物和生成物的类别及种数来区分的，是对化学反应的一种形式上的分类，它既没有反映化学反应的本质，也不能揭示化学反应的内在规律，而且也没有包括所有反应，而氧化还原反应则是根据反应的本质划分的，一个化学反应要么是氧化还原反应，否则就一定是非氧化还原反应。后两节我们还将从另外的角度对化学反应进行分类。2、氧化还原反应的基本规律：这些规律一定要牢记，要反复理解，这是解决氧化还原反应综合题的法宝，电子守恒是氧化还原方程式配平和氧化还原有关计算的依据，氧化性还原性强弱则直接决定反应能否发生及发生的顺序等。在高二和高三我们还将对氧化还原反应作进一步的学习。【拓展】（原创）2005年10月12日我国成功发射了神舟六号载人飞船，标志着我国在航天领域又有重大突破，发射神舟系列飞船的长征系列火箭的燃料是偏二甲基肼C2H8N2，助燃剂是四氧化二氮，反应的化学方程式为：C2H8N2+2N2O43N2↑+2CO2↑+4H2O↑，则该反应中还原剂是 ，氧化剂是 ，N2是 产物，转移的电子数目为 。【解析】本题的最大困难在于判断C和N的化合价，H在共价化合物中是＋1价，故正价至少有＋8，而C和N的最低负价分别是－4和－3，因此只有当C和N均为负价才能使正负化合价的代数和为零。故C2H8N2为还原剂，N2O4为氧化剂，N2既是氧化产物又是还原产物。计算转移的电子数目时，由于得失电子数目相等，所以可通过氧化剂或还原剂一方进行计算，因C2H8N2中价态复杂，故由N2O4可算得转移的电子数目为16。(五) 当堂检测反馈1、（东山学校05期中试题）考古工作者从安阳（司母戊鼎出土处）的商代铸铜遗址发现当时冶炼铜的主要矿物原料是孔雀石[Cu2(OH)2CO3]，主要燃料是木炭，冶炼温度估计在1000℃左右。冶炼过程中，用现代化学观念审视，可能涉及的反应有：①Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O；②2CuO+C2Cu+CO2；③CuO+COCu+CO2；④CO2+C2CO。不能用四种基本反应类型进行分类的是 ，不属于氧化还原反应的是 。2、（改编题）已知有如下反应：①2BrO3－+Cl2==Br2+2ClO3－，②ClO3－+5Cl－+6H+==3Cl2+3H2O，③2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2，④2FeCl2+Cl2==2FeCl3。下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是 ( )A. ClO3－>BrO3－>Cl2>Fe3+>I2 B. BrO3－>Cl2>ClO3－>I2>Fe3+C. BrO3－>ClO3－>Cl2>Fe3+>I2 D. BrO3－>ClO3－>Fe3+>Cl2>I2解析：要比的是氧化性强弱，因此应先找出各方程式中的氧化剂和氧化产物，由氧化性：氧化剂 > 氧化产物可得：BrO3－>ClO3－，ClO3－>Cl2，Fe3+>I2，Cl2>Fe3+，故应选C。3、（天津统考题）常温下,下列三个反应都向右进行:2W -+X2=2X -+W2,2Y -+W2= 2W -+Y2，2X -+Z2=2Z -+X2，由引得出正确的结论是（ )A. X -,Y -,Z -,W -中Z -还原性最强B.2Z -+Y2=2Y -+Z2不能进行C. X2,Y2,Z2,W2中Z2氧化性最强 D. 还原性X ->Y -解析：由方程式可知：氧化性Z2 ＞X2＞W2＞Y2,还原性Y –＞W –＞X –＞Z -，故应选BC4、（原创）3个SO32－恰好将2个XO4－离子还原，则x元素在还原产物中的化合价是（D）A．+1 B．+2 C．+3 D．4解析：3个S共升6价，所以2个X共降6价，即每个X各降3价由＋7降到＋4价。5、（湖南省01初赛题）油画所用颜料含有某种白色铅化合物，置于空气中，天长日久后就会变成黑色PbS，从而使油画的色彩变暗.若用H2O2来“清洗”，则可将PbS转变为白色的PbSO4，从而使油画“复原”，(1)上述“清洗”反应的化学方程式为____________________________。(2)在此反应中，H2O2作__________剂，发生转移的电子数目为__________。解析：PbS中S由－2升至＋6，1分子PbS升8价，H2O2中O由－1降至－2，1分子H2O2降2价，为使化合价升降数相等，则H2O2需4分子，以使得失电子的数目均为8。参考答案：1、③，①；2、C；3、B、C；4、D；5、PbS + 4H2O2 === PbSO4 + 4H2O ；氧化剂；8。资料链接氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中的意义在这里，只能对氧化还原反应在工农业生产、科学技术等方面的作用和意义作一些极简单的介绍。我们所需要的各种各样的金属，都是通过氧化还原反应从矿石中提炼而得到的。如制造活泼的有色金属要用电解或置换的方法；制造黑色金属和别的有色金属都是在高温条件下用还原的方法；制备贵重金属常用湿法还原，等等。许多重要化工产品的制造，如合成氨、合成盐酸、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食盐水电解制烧碱等等，主要反应也是氧化还原反应。石油化工里的催化去氢、催化加氢、链烃氧化制羧酸、环氧树脂的合成等等也都是氧化还原反应。在农业生产中，植物的光合作用、呼吸作用是复杂的氧化还原反应。施入土壤的肥料的变化，如铵态氮转化为硝态氨，SO42-转化为H2S等，虽然需要有细菌起作用，但就其实质来说，也是氧化还原反应。土壤里铁或锰的氧化态的变化直接影响着作物的营养，晒田和灌田主要就是为了控制土壤里的氧化还原反应的进行。我们通常应用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应，否则就不可能把化学能转变成电能、把电能转变成化学能。人和动物的呼吸，把葡萄糖氧化为二氧化碳和水。通过呼吸把储藏在食物的分子内的能，转变为存在于三磷酸腺苷（ATP）的高能磷酸键的化学能，这种化学能再供给人和动物进行机械运动、维持体温、合成代谢、细胞的主动运输等所需要的能量。煤、石油、天然气等燃料的燃烧更是供给人们生活和生产所必需的大量的能。由此可见，在许多领域里都涉及到氧化还原反应，我们引导学生学习和逐步掌握氧化还原反应对于他们今后参加生产、走向社会等都是有意义的。 －摘自人教版新教材必修1教师用书铁的氧化还原趣谈1、为什么苹果削皮后不久，颜色就会变黄这是因为苹果中的二价铁离子被空气中的氧气氧化成三价铁离子而显黄色。所以市场上出售的苹果汁中常掺入维生素C等还原剂，以防止二价铁离子被氧化。2、为什么可以根据肉的颜色来判断肉的新鲜程度新鲜肉中残存的血色素中的铁元素以二价铁离子形式存在，因而肉呈鲜红色，随着肉的存放，二价铁离子逐渐被空气中的氧气氧化成三价铁离子而使肉呈现暗红色。3、为什么用草酸溶液可洗去墨迹墨水中的鞣酸亚铁在空气中易被氧化成黑色的鞣酸铁，而鞣酸铁能溶于草酸溶液，因此可用草酸溶液洗去衣物上的墨迹。4、为什么砖瓦有红有青砖瓦都是用粘土做成坯后经烘烧而成的。若让其自然冷却，粘土中的铁的化合物转化成红色的氧化铁，就制得了红色的砖瓦。若烘烧后期，从窑顶向下慢慢浇水，窑内产生大量的一氧化碳和氢气，可以把红色的氧化铁还原成黑色的氧化亚铁或四氧化三铁，并且还混有未燃烧的炭粒，从而制得青色砖瓦。 改编自《中学生理化报》第57期点燃点燃点燃化合价升高化合价降低点燃化合价降低化合价升高化合价降低化合价升高点燃点燃点燃点燃△△氧化剂具有氧化性得电子化合价降低发生还原反应（被还原）还原产物反应物性 质实 质特征反应产物反 应还原剂具有还原性失电子化合价升高发生氧化反应（被氧化）氧化产物得ne－，被还原，发生还原反应，生成失ne－，被氧化，发生氧化反应，生成失1e－，被氧化得1e－，被还原失1e－，被氧化得1e－，被还原失2×1e－，被氧化得1×2e－，被还原点燃MnO2△21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com第1章 化学反应中的能量变化第 一节 氧化还原反应(第一课时)（一）、课前知识准备：1、从氧化还原的角度分类，我们把物质 的反应叫做氧化反应，把物质 的反应叫做还原反应，一种物质被氧化，同时另一种物质被还原的反应叫做 。2、离子化合物中某元素的一个原子 ，该元素就显正几价， 就显负几价。共价化合物中，有几对 某元素的一个原子，该元素就显负几价，若 则显正几价。（二）、名师解读点拨：一、氧化还原反应的概念知识点1、从得氧失氧的角度认识氧化还原反应物质得到氧的反应叫氧化反应，该反应物是还原剂；物质失去氧的反应叫还原反应，该反应物是氧化剂。一种物质被氧化，同时另一种物质被还原的反应叫氧化—还原反应。即：还原剂→ 氧→被 →发生 反应 、氧化剂→ 氧→被 →发生 反应。凡是有 的反应就是氧化还原反应。知识点2、从化合价升降的角度认识氧化还原反应元素化合价 的反应叫氧化反应，该反应物是 ；元素化合价 的反应叫还原反应，该反应物是 。即：还原剂→化合价 →被氧化→氧化反应氧化剂→化合价 →被还原→还原反应凡是有 的反应就是氧化还原反应。【拓展】为什么氧化还原反应中一定会发生化合价的变化？【点拨】化合物中正负化合价的代数和为零，而在化合物中氧通常显-2价，因此还原剂每得到一个氧，化合物中负价部分就增加了2价，要使正负化合价的代数和仍等于零，正价部分就必须升高2价，同理氧化剂每失去一个氧，其负价部分就减少了2价，因此在失去氧的同时剩余元素就必须要降低2价才能使正负化合价的代数和仍等于零。也就是说得失氧的同时必然有化合价升降，根据这个共同特点我们就可以从化合价升降的角度来重新定义氧化还原反应，这样氧化还原反应就可以涉及那些没有氧参与的反应了。知识点3、从电子转移的角度认识氧化还原反应凡是有 的反应就是氧化还原反应即：还原剂→ 电子→化合价升高→被氧化→氧化反应氧化剂→ 电子→化合价降低→被还原→还原反应显然： 是氧化还原反应的特征（也是判断氧化还原反应的依据），而 才是氧化还原反应的实质。【拓展】为什么引起化合价变化的本质原因是电子的转移？【点拨】根据化合价正负和数值的规定可知：在离子化合物中元素化合价的数值等于该元素的一个原子得失电子的数目，得电子为负价、失电子为正价；在共价化合物中元素化合价的数值等于该元素的一个原子与其它原子形成的共用电子对数，电子对偏离为正、偏向为负。故离子化合物中：元素化合价数＝ 该元素一个原子 数化合价升高数＝ 的电子数、化合价降低数＝ 的电子数共价化合物中：元素化合价数＝ 该元素一个原子与其它原子形成的 数化合价升高数＝ 共用电子对 数、化合价降低数＝共用电子对 数可见氧化还原反应中化合价变化的实质是 （统称电子转移）（三）、拓展整合创新：1、氧化还原反应的判断【例1】（原创）下列反应中，属于氧化还原反应的是 （ ）A、CaCO3受热分解放出CO2B、以MnO2为催化剂，KClO3分解放出O2C、铁与稀硫酸反应D、固体NaCl与浓H2SO4反应放出HCl气体【解析】判断氧化还原反应时宜先写化学方程式，再标化合价，再比较同一种元素反应前后化合价是否发生了变化进行判断，熟练后方可直接根据化合价判断。四个化学方程式和各元素化合价如下：因B、C中均有化合价的变化，故应选B、C【变式1】（原创）判断下列反应是否属于氧化还原反应；是氧化还原反应的标出化合价变化。 A、PCl3＋Cl2＝PCl5 B、AgNO3＋NaCl＝AgCl↓＋NaNO3C、3Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2OD、Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3【解析】 ＋3 0 ＋5－1PCl3＋Cl2＝PCl5 ，P由＋3→＋5、C1由0→－1 0 ＋5 ＋2 ＋23Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，Cu由0→＋2、N由＋5→＋2，故A、C是氧化还原反应。2、氧化还原反应概念的理解【例2】（湘潭市2005统考题）下面有关氧化还原反应的叙述正确的是 （ ）A．反应中不一定所有元素的化合价都发生变化B．非金属单质在反应中只作氧化剂C．某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原D．金属原子失电子越多，其还原性越强【 解析】本题宜采用逐项分析法--氧化还原反应的宏观特征是化合价变化，但不一定所有元素化合价均有变化，如Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO2中氧元素化合价不变，A正确。活泼非金属在反应中常作氧化剂，不活泼非金属在反应中常作还原剂，如C、H2 ，B不正确。从化合态变为游离态分两种情况：一是从高价态变为游离态，如Fe2+→Fe，化合价降低，得电子，被还原；另一种是从低价态变为游离态，如Cl-→Cl2，化合价升高，失电子，被氧化，C不正确。还原性指失电子能力的强弱，而不是失电子数目的多少，D不正确.【变式2】（改编题）氧化还原反应的实质是 （ ）A．分子中的原子重新组合 B．氧元素的得失C．化合价的升降 D．电子的得失或共用电子对的偏移【 解析】注意辨别C和D，化合价升降是氧化还原反应的特征，是判断氧化还原反应和氧化剂、还原剂的依据，但是化合价升降的本质是电子转移，故应选 D3、氧化剂和还原剂的判断【例3】（原创）判断下列反应哪些是氧化还原反应，并指出氧化剂和还原剂。 ①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ② Cl2+H2O====HCl+HClO ③ ④ ⑤【 解析】不管是判断化学反应是否为氧化还原反应还是确定氧化剂和还原剂，判断依据都是化合价的变化，只要有变化，就一定是氧化还原反应，且所含元素化合价升高的物质是还原剂，该物质(确切地说是该物质中化合价升高的那种元素)被氧化，所含元素化合价降低的物质是氧化剂，该物质(确切地说是该物质中化合价降低的那种元素)被还原。故除③外都是氧化还原反应，①②④⑤中氧化剂依次是H2O、、Cl2、AgNO3、KMnO4，还原剂依次是Na、Cl2、Zn、KMnO4【小结】从本题可以看到氧化还原反应中化合价的升降可以发生在不同物质的不同元素之间(如①④)，也可以发生在同种物质的不同元素之间(如⑤)，甚至发生在同种物质中的同一元素上(如②)。【变式3】（湘乡三中期中试题） 通常需用氧化剂才能完成的反应是（A）NaCl→HCl (B)Cl2→HCl (C)Cl-→Cl2 (D)ClO3- →Cl2【 解析】分析氧化还原反应，应根据氧化还原反应的特点-有化合价变化来判断谁是氧化剂，谁是还原剂．还原剂：化合价升高；氧化剂：化合价降低．A、NaCl中Cl的化合价为-1价，HCl中Cl的化合价为-1价，反应前后没有化合价的变化，是非氧化还原反应．B、Cl2中Cl的化合价为0价，HCl中Cl的化合价为-1价，Cl元素化合价降低，作氧化剂，反应需加还原剂才能实现．C、Cl-中的化合价为-1价，Cl2中Cl的化合价为0价，Cl元素化合价升高，作还原剂，需加氧化剂才能实现变化．D、中Cl的化合价为-1价，Cl2中Cl的化合价为0价，Cl元素化合价降低，作氧化剂，反应需加还原剂才能实现．故正确答案为C(四)、总结反思、拓展延伸【总结】以上我们从三个角度分析了氧化还原反应。初中的得氧失氧观点很直观，但不全面、不完整；化合价升降观点能快速准确地判断某反应是否为氧化还原反应，但没有反映出氧化还原反应的本质；电子转移观点则揭示了氧化还原反应的内在本质。氧化还原反应概念的发展可图示如下：下表对氧化还原反应概念的发展进行了比较：氧化还原反应概念的发展比较表得氧和失氧观点 化合价升降观点 电子得失观点氧化反应 得氧的反应 化合价升高的反应 失去电子的反应还原反应 失氧的反应 化合价降低的反应 得到电子的反应氧化、还原关系 得氧失氧同时发生，得失氧数相等 化合价升降同时发生，且升降总数相等 得失电子同时发生，且得失总数相等氧化还原反应 有氧得失的反应 有化合价升降的反应 有电子转移（得失或偏移）的反应 通过本课时的学习，我们应注意到以往学习的有关概念和原理往往有其局限性，阶段性，要正确地、客观地看待这些问题，这样才能探求科学知识的真谛。［拓展1］（广东省顺德一中期中试题）阅读下列材料后，回答相应问题：一个体重50Kg的健康人含铁2g，这2g铁在人体中是以Fe2+和Fe3+的形式存在,其中Fe2+易被人体吸收。给贫血者补充铁元素时，应给予二价离子的铁盐，如FeSO4。服用维生素C可使食物中的三价铁离子变成Fe2+，有利于铁的吸收：(1) 人体中经常进行的转化，A中Fe2+ 作______ 剂，B中Fe3+作______剂(2) 维生素C 可使Fe3+ 变成Fe2+ ，由此可知，维生素C在这一反应中作_____剂，具有____性。【 解析】本题是一个新情境题，看似复杂，实则只要抓住化合价变化进行判断即可。A中 Fe2+ 化合价升高，显然是还原剂，B中Fe3+ 化合价降低，是氧化剂； Fe3+ 变成Fe2+ 时是氧化剂，维生素C在这一反应中只能是还原剂了，因而必定具有还原性。【变式】（白蒲中学2005-2006）吸入人体內的氧有2%转化为氧化性极强的"活性氧"，它能加速人体衰老，被称为"生命杀手"，服用含硒元素（Se）的化合物亚硒酸钠（Na2SeO3），能消除人体內的活性氧，由此推断Na2SeO3的作用是 （ ）A、作还原剂 B、作氧化剂C、既作氧化剂又作还原剂 D、既不作氧化剂又不作还原剂【 解析】"活性氧"氧化性极强，应为氧化剂，故Na2SeO3应为还原剂［拓展2］（2005高考北京理综）相等物质的量的KClO3分别发生下述反应：①有MnO2催化剂存在时，受热分解得到氧气；②若不使用催化剂，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的量相同【 解析】①中KClO3→KC1＋O2，化合价C1降O升，故C1被还原、O被氧化，②中KClO3 →KClO4＋KCl，C1的化合价部分升高、部分降低，因而被氧化和被还原的都是C1，所以A、B、C均正确。①中KClO3中的C1全部变成了KC1，而②中则只是部分变成KC1，所以D不正确，故应选D。（五）、当堂检测反馈1、黑火药爆炸的反应可表示为：2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑，该反应被还原的元素是（ ）A．碳和氮 B．氮和硫 C．只有氮 D．只有硫2、下列反应中，水为氧化剂的是（ ）A、2 F2+2H2O══4HF+O2↑ B、2Na+2H2O══2NaOH+H2↑B、 P2O5+3H2O══2H3PO4 D、3NO2+H2O══2HNO3+NO3．某元素由化合态变为单质，则该元素（ ）A．一定被氧化 B．一定被还原C．不发生氧化还原 D．可能被氧化，也可能被还原4、下列反应中，反应物里各种元素都参加氧化还原反应的是（ ）A．HgS+O2===Hg+SO2B.CuO+CO＝＝＝CO2+CuC．Cl2+2NaOH===2NaCl+NaClO+H2OD．Mg+2HCl===MgCl2+H2↑5、生产泡沫橡胶过程中,有如下反应:2H2O2══2H2O+O2↑。该反应中H2O2（ ）A、既不是氧化剂,也不是还原剂 B、 既是氧化剂又是还原剂C、 仅为氧化剂 D、 仅为还原剂6、重铬酸铵(NH4)2Cr2O7是一种不稳定的盐，受热分解时发生了氧化还原反应。则其分解产物可能的组合是 （ ）A．CrO3+NH3+H2O B．Cr2O3+NH3+H2OC．CrO3+N2+H2O D．Cr2O3+N2+H2O参考答案一、课前知识准备1、得到氧，失去氧，氧化还原反应。2、失去几个电子，得到几个电子。共用电子对偏向，偏离。二、名师解读点拨知识点1 ：得到、氧化、氧化反应 ，失去、还原、还原，氧的得失。知识点2：升高、还原剂、降低、氧化剂、升高、降低、化合价升降。知识点3：电子转移、失去、得到、元素化合价的升降、电子的转移。得失电子、失去、得到、共用电子对、偏离、偏向、有电子的得失或共用电子对的偏移四、当堂检测反馈1、B 2、B 3、D4、都参加了氧化还原反应即所有元素化合价都发生了变化，故选A5、反应物H2O2中O只有一种价态为-1价，而H2O和O2中O分别为-2和0价，H为+1价未变，故选B6、氧化还原反应是一个对立统一的整体，有氧化就必有还原，所以一个氧化还原反应中必同时存在化合价的升降，A中各元素化合价均未改变，为非氧化还原反应；B中只有铬的化合价降低，没有升价元素、C中则恰好相反，只有氮元素化合价升高，没有元素化合价降低，都不符合上述特征；而D中氮升铬降，符合氧化还原反应的特征，故选D第 一节 氧化还原反应(第二课时)（一）、课前知识准备：1、H2＋CuO===Cu+H2O中H2夺取氧、 电子、化合价 、发生 反应、是 剂、具有 性，CuO发生 反应、是 剂、具有 性。2、 和 统称为电子转移，氧化还原反应的特征是 ，本质是 。（二）、名师解读点拨：知识点1、氧化还原反应的相关概念【小结】氧化还原反应中，氧化剂 电子具有 性，本身被 ，还原后的生成物叫 产物。还原剂 电子具 性，本身被 ，氧化后的生成物叫 产物。概念之间的关系可表述为：或用图式关系表示为：氧化剂 ＋ 还原剂 －－→ 还原产物 ＋ 氧化产物知识点2、常见氧化剂和还原剂当粒子中元素化合价处于：最高价——只具 性最低价——只具 性 ——兼有氧化性和还原性。1、常见的氧化剂：（1） 活泼的非金属单质：O2、Cl2、Br2等；（2） 含高价金属阳离子的化合物：FeCl3、CuCl2等（3） 含某些较高化合价元素的化合物：浓H2SO4、HNO3、KMnO4、MnO2等。2、常见的还原剂：（1）活泼或较活泼的金属：K、Ca、Na、Al、Mg、Zn等；（2）含低价金属阳离子的化合物：FeCl2等；（3）某些非金属单质：C、H2等；（4）含有较低化合价元素的化合物：HCl、H2S、KI等。【拓展】为什么元素的化合价与氧化还原性存在这样的关系？【点拨】由氧化剂、还原剂的概念可知，对某价态的元素而言，只有当存在更低价态时才具有氧化性，存在更高价态时才具有还原性。显然元素处于最高价时只有氧化性，如Fe3＋、Al3＋、H＋；处于最低价时则只具有还原性.例如一切金属单质和Cl－、S2－、O2－等；而元素处于中间价时则既有氧化性又有还原性，既可作氧化剂，又可作还原剂，如Fe2＋、S等，但常以某一方面为主。学习中应注意：氧化剂和还原剂的确定要以实际反应为依据，是相对而言的，同一物质在不同条件下，可以作还原剂，也可以作氧化剂。因此对规律性的知识既不能生搬硬套，也不能死记硬背，要灵活掌握知识，以辩证的观点去看待问题、解决问题。【比较】1、在Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、H＋、S、Cl－等粒子中只有氧化性的是_______________，只有还原性的是_______________，兼有氧化性和还原性的是_______________。知识点3、氧化还原反应的表示－“双线桥”法“双线桥”法：通过两条线桥来表示氧化还原反应前后氧化剂、还原剂得失电子情况的方法。（1）首先标出反应前后变价元素的化合价。（2）双箭号分别由氧化剂中变价元素指向还原产物中对应元素、还原剂中变价元素指向氧化产物中对应元素，即表述内容为该元素反应过程中化合价升降和电子得失情况。（3）在线桥上要注明“失去”或“得到”电子的总数（电子用e－表示）, 且得失电子数目应相等。（4）在线桥上要注明“被氧化”、“被还原”原子得失电子的总数＝反应前后元素化合价之差×变价原子个数【拓展】如何计算氧化还原反应中转移的电子总数？得失电子总数之间有何关系？【点拨】用“双线桥法”标出中电子转移的方向和数目，并思考如何计算得失电子数目，为什么得失电子总数一定相等？【点拔】一个原子得失电子的数目＝反应后元素的化合价－反应前该元素的化合价，若差值为正则失电子、化合价升高、是还原剂，若差值为负则得电子、化合价降低、是氧化剂。得失电子总数则应在一个原子得失电子数目的基础上乘上化合价发生变化的该原子个数。如：MnO2 + 4HCl（浓）＝ MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑中Mn由＋4→＋2，得电子数为2，发生变价的Mn原子数为1个，所以得电子总数就是2，Cl由－1→0，失电子数为1，而4个Cl中有2个仍为－1价，变价原子数为2，所以失电子总数为2。氧化还原反应中氧化剂得到的电子就是还原剂所失去的电子，或者说就是还原剂把电子转移给了氧化剂，因此得失电子总数一定相等，这就是氧化还原反应的重要规律之一“电子守恒规律”。因此，该反应可表示为： ＋4 －1 ＋2 0MnO2 + 4HCl（浓）＝ MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑ （三）、拓展整合创新：1、氧化还原反应概念的辨析【例1】（湘潭市05统考题）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 ） 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之比为1：1【解析】 从化合价可知，Ca和O的化合价未改变，而CaH2中H由－1价升高到H2中的0价，那么谁的化合价降低了呢？显然只能是H2O中＋1价的H了，所以CaH2是还原剂，H2O是氧化剂，2H2中共有4 个H，其中2个由CaH2中的H氧化而来，另2个肯定是由H2O中的H还原而来，所以H2既是氧化产物，又是还原产物且氧化产物（2个H）与还原产物（2个H）的质量之比为1：1。故应选A【变式】（雅礼中学04题）亚硝酸（HNO2）在反应中既可作氧化剂，又可作还原剂。当它作还原剂时，其氧化产物可能是：（D ）①NH3 ②N2 ③NO2 ④HNO3A.只有① B.①和② C.只有④ D.③或④【解析】 HNO2中N为＋3价，当它作还原剂时，必化合价升高被氧化，所以其氧化产物中N的化合价必高于＋3价，而NH3 、N2、 NO2 、HNO3 中N分别为－3、0、＋4、＋5价，故只有③和④有可能，应选D【例2】（改编题）在2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O反应中A．氧化产物与还原产物粒子个数比是2∶5B．被氧化的HCl占参加反应HCl总分子数的5/8C．KMnO4只有一部分发生还原反应D．KMnO4与HCl恰好分别完全发生还原反应和氧化反应【解析】这是一道部分氧化还原的题目，生成物KCl、H2O中元素价态与反应前相同，所以既不是氧化产物，也不是还原产物，MnCl2中Mn的价态比反应前低，因而是还原产物，Cl2中Cl的价态比反应前高，因而是氧化产物。由方程式中系数可知氧化产物Cl2与还原产物MnCl2粒子个数比应为5∶2；而5Cl2中共有10个Cl，所以16HCl中应有10个HCl分子被氧化，占参加反应HCl总分子数的5/8；由生成物价态可知，Mn的价态全部改变，而Cl则只是部分改变。故应选B。【变式】（湘潭市05竞赛题）氯气有毒，化工厂常用浓氨水检验管道是否漏氯气，如氯气泄漏，会在管道周围产生大量白烟，反应的化学方程式为：3Cl2＋８NH3====6NH4Cl＋N2，关于此反应的说法正确的是 （ ）A．3分子氯气将8分子NH3氧化了 B．3分子氯气只氧化了2分子NH3C．N2是还原产物，NH4Cl是氧化产物 D．NH4Cl既是氧化产物，又是还原产物【解析】在3Cl2＋８NH3====6NH4Cl＋N2反应中，8分子NH3仅有2分子被氧化。N2是氧化产物，NH4Cl是还原产物。故应选B。2、氧化还原反应的表示【例3】（湘乡三中05竞赛试题）黑火药是我国古代四大发明之一，黑火药爆炸是的反应可用下式表示：2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3（ ）（1）上式（ ）中的化学式为 。（2）用“双线桥法”分析上式氧化还原反应电子转移情况。（3）在以上反应中，被还原的元素是 。【解析】（1）根据质量守恒定律推出：CO2 （2）见下。 （3）被还原元素：氮和硫【变式】（原创题）用“双线桥”表示下列氧化还原反应，并指出氧化剂和还原剂。（1）Mg+Cl2 MgCl2 (3)2Al+3H2SO4(稀)====Al2(SO4)3+3H2↑(2)2KClO3=====2KCl+3O2↑ (4)2H2S+SO2====3S↓+2H2O【解析】(四) 总结反思，拓展延伸【总结】准确理解氧化还原反应的相关概念是解决有关氧化还原反应各类问题的基础，而抓住元素化合价的变化则是解决有关氧化还原反应各类问题的关键。解题时一定要一切从化合价的变化出发，分清各组概念描述的对象，如氧化剂和还原剂指反应物，氧化产物和还原产物指生成物，还原剂被氧化，氧化剂被还原等。用“双线桥法”分析氧化还原反应时，着重描述的是氧化剂、还原剂各自得失电子和化合价升降的情况，即电子得失的结果，并没有直接描述氧化剂和还原剂之间的电子转移。【拓展】我们用“双线桥法”分析了MnO2 + 4HCl（浓）＝ MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑中氧化剂、还原剂各自得失电子和化合价升降的情况，我们能否也用线桥的方法直接描述氧化剂和还原剂之间的电子转移情况呢？该怎样表示呢？【解析】MnO2 + 4HCl（浓）＝ MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑中Cl失电子化合价升高，而Mn得电子化合价降低，即反应的实质是Cl把电子转移给Mn，因此可从Cl引一条线桥指向Mn，箭头的指向就代表电子转移的方向，再在线桥上直接标出电子转移的数目即可。这种方法只用了一根线桥，因此又叫单线桥法。【小结】单线桥法的要点：（1）单箭号在反应物之间；（2）箭号起点为被氧化（失电子）元素，终点为被还原（得电子）元素；（3）只标转移电子总数，不标得与失（氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数）。双线桥——表示电子得失的结果单线桥——表示电子转移的实质(五) 当堂检测反馈1、（原创）下列变化中，一定需加还原剂才能实现的是 （ B ）A．H2S→S B．FeCl3→FeCl2 C．C→CO2 D．KMnO4→MnO2解析：A、C是被氧化需加氧化剂，D可通过KMnO4加热分解实现，无须另加还原剂。2、（2005高考江苏卷）在下列生成二氧化硫的反应中，反应物中的含硫物质被氧化的是A.硫在空气中燃烧 B.铜片与浓硫酸共热C.红热的木炭与浓硫酸反应 D.亚硫酸钠与稀硫酸反应解析：A中S为0价，变SO2时化合价升高被氧化，B、C中的反应虽然还未学，但可确定SO2必来自H2SO4，因而H2SO4是被还原，D是复分解反应，不属氧化还原反应。故应选A。3、(原创)在下列各组物质中，既有氧化性又有还原性的是( D )A、Na Cl－ S2－ B、Cl- CO Na+C、Fe3+ SO42－ NO3－ D、Fe2+ SO2、 H2S解析：凡处于最高价态和最低价态的简单离子肯定不符题意，故应选D。但应注意象H2S这样的化合物，＋1价的H有氧化性而－2价的S有还原性，因而也既有氧化性又有还原性。4、（05烟台统考题）在6KOH +3Cl2 ===5KCl+KClO3+3H2O反应中，氧化剂和还原剂的质量比是（B）A. 1:5 B. 5:1 C. 1:1 D. 2:1解析：6个C1中5个降到－1价作氧化剂，1个升至＋5价作还原剂5、（05南昌统考题）有关氧化还原反应中的电子转移方向和数目，下列分析正确的是（C） 6、（湘乡三中05竞赛试题）按指定要求写出下列氧化—还原反应方程式。并且用单线桥表示电子转移情况。（1）反应物中氯元素被氧化；（2）反应物中氯元素被还原；（3）反应物中氯元素既被氧化又被还原；（4）反应物中氯元素既没有被氧化又没有被还原。解析：第四种情况容易误写成复分解反应，但题中明确要求写氧化还原反应方程式。本题是开放式习题，想出的答案越多越好。参考答案如下：参考答案一、课前知识准备1、失去、升高、氧化、还原、还原、还原、氧化、氧化。2、电子的得失、共用电子对的偏移、化合价升降、电子的转移。二、名师解读点拨知识点1 ：得、氧化、还原、还原、失、还原、氧化、氧化。知识点2：氧化、还原、中间价。Fe3＋、Al3＋、H＋； S、Cl－；Fe2＋。第 一节 氧化还原反应(第三课时)（一）、课前知识准备：1、下列反应体现了HC1的哪些化学性质：KOH＋HC1＝KC1＋H2O 体现了 性，Fe+2HCl==FeCl2+ H2↑ 体现了 性，,MnO2+4HCl（浓）＝MnCl2+2H2O+Cl2↑ 体现了 性。2、具有 性，、具有 性，具有 性。（二）、名师解读点拨：五、氧化还原反应的基本规律知识点1、表现性质规律当元素具有可变化合价时，一般处于 价态时只具有氧化性，处于 价时只具有还原性，处于中间价态时既具有氧化性又有还原性。利用本规律我们可根据 判断物质的氧化还原性。知识点2、电子守恒规律氧化剂得到的电子 数＝还原剂失去的电子 数或表述为：化合价 总数＝化合价 总数利用本规律我们可计算氧化剂和还原剂的分子数目之比知识点3、“由强制弱”规律：对于自发的氧化还原反应（除高温、电解条件），总是强氧化性物质和强还原性物质反应生成弱氧化性物质和弱还原性物质。即： 氧化性： ＞ ，还原性： ＞ 。利用本规律我们可根据已知反应判断物质氧化性和还原性的强弱，也可以根据物质氧化性和还原性的强弱判断反应能否发生。 【点拔】氧化还原反应的实质是电子的得失，显然氧化剂的氧化性越强，说明原子核对电子的引力越大，就越易得电子，而相应的还原产物则越难失电子，还原性越弱。同理还原剂的还原性越强，说明原子核对电子的引力越小，就越易失电子，而相应的氧化产物则越难得电子，氧化性越弱。显然强氧化剂和强还原剂之间就容易发生电子转移，而弱氧化剂（如氧化产物）和弱还原剂（如还原产物）之间就很难发生电子转移，因此自发氧化还原反应总是由强氧化剂和强还原剂反应生成弱氧化剂（即氧化产物）和弱还原剂（即还原产物）。知识点4、价态转化规律（1）、邻位转化规律：元素遇弱氧化剂（还原剂）时通常只被氧化（被还原）到相邻价态。如S由－2价到0价，而不是＋4或＋6价。（2）、跳位转化规律：元素遇强氧化剂（（还原剂）或氧化剂（还原剂）浓度增大或反应条件加剧时，一般会发生跳位转化。如S直接由－2升高到＋4或＋6价。（3）、互不换位规律：同一元素相邻价态之间不发生氧化还原反应，同一元素高价态和低价态之间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”，而不会出现价态交错现象。【比较】分析KClO3+6HCl===KCl+3Cl2+3H2O中C1元素的化合价的具体变化情况。【辨析】该反应中反应物中C1有＋5、－1两种价态，而生成物中有0、－1两种价态，生成物中的－1价若由＋5变来，需抢6个电子，若由－1变来，则不需得失电子，显然后者要更易进行。同理含有不同价态同种元素的物质，发生氧化还原反应时，生成物总是由价态最接近的反应物转化而来，以使得失电子的数目最少，反应更易发生。即同一种元素在反应中价态只可能靠拢，而不会出现价态交错现象。又如浓硫酸与硫化氢反应，如下表示是错的，因为出现了价态交叉： 故应如下表示才正确： 知识点5、反应先后规律同一氧化剂与含有多种还原剂（浓度相差不大）的溶液反应时，首先被氧化的是还原性较强的物质；同一还原剂与含有多种氧化剂（物质的量浓度相同）的溶液反应时，首先被还原的是氧化性较强的物质。【点拔】还原剂还原性或氧化剂氧化性越强，说明越易得失电子，也就是越易发生氧化还原反应，因此最强的还原剂或氧化剂应最先发生反应。六、氧化还原反应和化学反应的四大基本反应类型之间的关系知识点7、氧化还原反应和化学反应的四大基本反应类型之间的关系 二者是从不同的角度对化学反应进行分类的，因而其关系较为复杂：置换反应全是氧化还原反应，复分解反应全是非氧化还原反应， 化合反应和分解反应部分是氧化还原反应，部分是非氧化还原反应。其中有单质出现的化合反应和分解反应一定是氧化还原反应。它们之间的关系也可用右图表示：【比较】分别从氧化还原反应和化学反应的基本类型两个角度给下列反应分类，并分析氧化还原反应和化学反应的四大基本反应类型之间相互关联的原因。① 2H2+O22H2O、 ② CO2+H2O===H2CO3、③ Na2O2+SO2=Na2SO4、④ 2H2O 2H2+O2 、⑤ H2CO3===CO2+H2O、⑥ NH4NO3=N2O+2H2O，⑦ Zn + CuSO4 = ZnSO4 +Cu、 ⑧ 2KI + Cl2 =2KCl +I2 ⑨ NaOH+HCl=NaCl +H2O 、 ⑩ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑Fe2O3＋3CO==== 2Fe＋3CO2、 CH4＋2O2====CO2＋2H2O【辨析】：化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 四类都不是氧化还原反应 ①③ ④⑥ ⑦ ⑧非氧化还原反应 ② ⑤ ⑨ ⑩由上表可见，化合反应和分解反应中，有些是氧化还原反应，有些却不是氧化还原反应，因此与氧化还原反应之间应为交叉关系。置换反应中参加反应的单质变成了化合物而参加反应的化合物则变成了单质，单质中元素化合价规定为零，而化合物中则不为零，所以必有化合价的升降，一定是氧化还原反应；因此与氧化还原反应之间应为包含关系。同理有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应也一定是氧化还原反应复分解反应是两种化合物互相交换离子的反应，只是结合的对象变了，而离子本身并未发生变化，因而化合价不变，均不是氧化还原反应；因此与氧化还原反应之间应为相离关系。(三)、拓展整合创新1、化学反应的分类【例1】（原创）下列四类反应：①置换反应，②复分解反应，③没有单质参加的化合反应，④没有单质生成的分解反应。其中一定不是氧化还原反应的是（ ）A、只有② B、只有②③ C、②③④ D、①②③④[解析] 本题只有A选项正确。根据置换反应的概念和实质可以推知它一定是氧化还原反应。对于化合反应和分解反应，只要有单质参加或生成，则一定是氧化还原反应；而没有单质参加或生成的化合反应和分解反应，则有些是氧化还原反应，有些不是氧化还原反应。例如，Na2O2+SO2=Na2SO4、NH4NO3=N2O+2H2O，虽然没有单质参加或生成，但它们仍然属于氧化还原反应。2、氧化性、还原性强弱的比较【例2】（湘潭市03初赛试题）已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl-＜Fe2+＜H2O2＜I-＜SO2，则下列反应不能发生的是C、D A、2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ B、I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HIC、H2O2+H2SO4=SO2+O2+2H2O D、2Fe2++I2=2Fe3++2I-【解析】A中还原性：SO2＞Fe2+、B中还原性：SO2＞I-、符合强制弱的原则，因而能够发生。C中还原性：H2O2＜SO2、D中Fe2+＜I-，不符合强制弱的原则，因而不能发生，故应选C、D【变式】（改编题）今有下列三个氧化还原反应：①2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2==2FeCl3③2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑若某溶液中有Fe2+和I-共存，要氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl-，可加入的试剂是 ( )A. Cl2 B. KMnO4 C. FeCl3 D. HCl【解析】I－、Fe2+、Cl－的氧化产物分别是I2、Fe,3+、、C12，要氧化除去I－而又不影响Fe2+和Cl－，即所加氧化剂应强于I2而不能强于Fe,3+和C12，由三个方程式可知氧化性KMnO4＞C12＞Fe,3+、＞I2，故应选C。3、氧化还原反应规律及应用【例3】（上海高考题） G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物.我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平)：①G→Q+NaCl ②Q+H2OX+H2③Y+NaOH→G+Q+H2O ④Z+NaOH→Q+X+H2O这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为( )A.QGZYX B.GYQZX C.GYZQX D.ZXGYQ【解析】 根据氧化还原反应中元素化合价升降总数相等这一规律，①中G→Q+NaCl时化合价必定有升有降，则G中C1的化合价必介于Q和NaCl之间，由于NaCl中C1已为最低价，因此必有氯的化合价：GQ；②中H的化合价降低了，可判断氯的化合价：Q＜X；③中Y的价态介于G、Q之间，结合GQ可判断氯的化合价：G＜Y＜Q；同理由④并结合Q＜X可判断氯的化合价：Q＜Z＜X，综合之，即为G＜Y＜Q＜Z＜X 。故应选B.【例4】（改编题）某氧化还原反应中，起氧化作用的是X2O72－离子，SO32－离子被完全氧化，已知反应中两种微粒的数目比是1：3，则X2O72－离子在被还原后，X元素的化合价为：A、0 B、+2 C、+3 D、+4【解析】类似确定元素的化合价、确定物质的化学式等问题，应抓住电子守恒的规律，列一个化合价升降相等的关系式求解。设X2O72－离子在被还原后，X元素的化合价为a，X2O72－离子，SO32－被氧化则S必变为＋6价，令发生变化的微粒数为3，则化合价升高（失电子）总数为［（＋6）－（＋4）］×3＝6，X2O72－中X为＋6价，虽然发生反应的X2O72－离子只有1个，但变价的X原子有2个，所以得电子总数为［（＋6）－a］×2＝12－2a＝6，a＝＋3，故应选C。【变式】（全国高考题)一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为：NH4NO3 HNO3 ＋ N2 ＋ H2O 在反应中被氧化与被还原的N原子个数之比为A．1∶1 B．5∶4 C．5∶3 D．3∶5【解析】抓住电子守恒，NH4＋中N为－3价被氧化成N2，NO3－中N为＋5价，被还原成N2，要使得失电子守恒，可求化合价升降的最小公倍数。即有（变3价）×5个＝（变5价）×3个，所以被氧化与被还原的氮原子数之比为5∶3．故应选C．(四) 总结反思，拓展延伸【总结】1、化学反应的分类：化学反应的基本类型只是依据反应物和生成物的类别及种数来区分的，是对化学反应的一种形式上的分类，它既没有反映化学反应的本质，也不能揭示化学反应的内在规律，而且也没有包括所有反应，而氧化还原反应则是根据反应的本质划分的，一个化学反应要么是氧化还原反应，否则就一定是非氧化还原反应。后两节我们还将从另外的角度对化学反应进行分类。2、氧化还原反应的基本规律：这些规律一定要牢记，要反复理解，这是解决氧化还原反应综合题的法宝，电子守恒是氧化还原方程式配平和氧化还原有关计算的依据，氧化性还原性强弱则直接决定反应能否发生及发生的顺序等。在高二和高三我们还将对氧化还原反应作进一步的学习。【拓展】（原创）2005年10月12日我国成功发射了神舟六号载人飞船，标志着我国在航天领域又有重大突破，发射神舟系列飞船的长征系列火箭的燃料是偏二甲基肼C2H8N2，助燃剂是四氧化二氮，反应的化学方程式为：C2H8N2+2N2O43N2↑+2CO2↑+4H2O↑，则该反应中还原剂是 ，氧化剂是 ，N2是 产物，转移的电子数目为 。【解析】本题的最大困难在于判断C和N的化合价，H在共价化合物中是＋1价，故正价至少有＋8，而C和N的最低负价分别是－4和－3，因此只有当C和N均为负价才能使正负化合价的代数和为零。故C2H8N2为还原剂，N2O4为氧化剂，N2既是氧化产物又是还原产物。计算转移的电子数目时，由于得失电子数目相等，所以可通过氧化剂或还原剂一方进行计算，因C2H8N2中价态复杂，故由N2O4可算得转移的电子数目为16。(五) 当堂检测反馈1、（东山学校05期中试题）考古工作者从安阳（司母戊鼎出土处）的商代铸铜遗址发现当时冶炼铜的主要矿物原料是孔雀石[Cu2(OH)2CO3]，主要燃料是木炭，冶炼温度估计在1000℃左右。冶炼过程中，用现代化学观念审视，可能涉及的反应有：①Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O；②2CuO+C2Cu+CO2；③CuO+COCu+CO2；④CO2+C2CO。不能用四种基本反应类型进行分类的是 ，不属于氧化还原反应的是 。2、（改编题）已知有如下反应：①2BrO3－+Cl2==Br2+2ClO3－，②ClO3－+5Cl－+6H+==3Cl2+3H2O，③2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2，④2FeCl2+Cl2==2FeCl3。下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是 ( )A. ClO3－>BrO3－>Cl2>Fe3+>I2 B. BrO3－>Cl2>ClO3－>I2>Fe3+C. BrO3－>ClO3－>Cl2>Fe3+>I2 D. BrO3－>ClO3－>Fe3+>Cl2>I2解析：要比的是氧化性强弱，因此应先找出各方程式中的氧化剂和氧化产物，由氧化性：氧化剂 > 氧化产物可得：BrO3－>ClO3－，ClO3－>Cl2，Fe3+>I2，Cl2>Fe3+，故应选C。3、（天津统考题）常温下,下列三个反应都向右进行:2W -+X2=2X -+W2,2Y -+W2= 2W -+Y2，2X -+Z2=2Z -+X2，由引得出正确的结论是（ )A. X -,Y -,Z -,W -中Z -还原性最强B.2Z -+Y2=2Y -+Z2不能进行C. X2,Y2,Z2,W2中Z2氧化性最强 D. 还原性X ->Y -解析：由方程式可知：氧化性Z2 ＞X2＞W2＞Y2,还原性Y –＞W –＞X –＞Z -，故应选BC4、（原创）3个SO32－恰好将2个XO4－离子还原，则x元素在还原产物中的化合价是（D）A．+1 B．+2 C．+3 D．4解析：3个S共升6价，所以2个X共降6价，即每个X各降3价由＋7降到＋4价。5、（湖南省01初赛题）油画所用颜料含有某种白色铅化合物，置于空气中，天长日久后就会变成黑色PbS，从而使油画的色彩变暗.若用H2O2来“清洗”，则可将PbS转变为白色的PbSO4，从而使油画“复原”，(1)上述“清洗”反应的化学方程式为____________________________。(2)在此反应中，H2O2作__________剂，发生转移的电子数目为__________。解析：PbS中S由－2升至＋6，1分子PbS升8价，H2O2中O由－1降至－2，1分子H2O2降2价，为使化合价升降数相等，则H2O2需4分子，以使得失电子的数目均为8。参考答案一、课前知识准备1、 酸、氧化、还原。2、 还原性、氧化性和还原性、氧化性。二、名师解读点拨知识点1 ：最高，最低，中间。化合价。知识点2：总、总。升高、降低知识点3：氧化剂＞氧化产物，还原剂＞还原产物四、 当堂检测反馈1、③，①；2、C；3、B、C；4、D；5、PbS + 4H2O2 === PbSO4 + 4H2O ；氧化剂；8。五、课后延伸阅读氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中的意义在这里，只能对氧化还原反应在工农业生产、科学技术等方面的作用和意义作一些极简单的介绍。我们所需要的各种各样的金属，都是通过氧化还原反应从矿石中提炼而得到的。如制造活泼的有色金属要用电解或置换的方法；制造黑色金属和别的有色金属都是在高温条件下用还原的方法；制备贵重金属常用湿法还原，等等。许多重要化工产品的制造，如合成氨、合成盐酸、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食盐水电解制烧碱等等，主要反应也是氧化还原反应。石油化工里的催化去氢、催化加氢、链烃氧化制羧酸、环氧树脂的合成等等也都是氧化还原反应。在农业生产中，植物的光合作用、呼吸作用是复杂的氧化还原反应。施入土壤的肥料的变化，如铵态氮转化为硝态氨，SO42-转化为H2S等，虽然需要有细菌起作用，但就其实质来说，也是氧化还原反应。土壤里铁或锰的氧化态的变化直接影响着作物的营养，晒田和灌田主要就是为了控制土壤里的氧化还原反应的进行。我们通常应用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应，否则就不可能把化学能转变成电能、把电能转变成化学能。人和动物的呼吸，把葡萄糖氧化为二氧化碳和水。通过呼吸把储藏在食物的分子内的能，转变为存在于三磷酸腺苷（ATP）的高能磷酸键的化学能，这种化学能再供给人和动物进行机械运动、维持体温、合成代谢、细胞的主动运输等所需要的能量。煤、石油、天然气等燃料的燃烧更是供给人们生活和生产所必需的大量的能。由此可见，在许多领域里都涉及到氧化还原反应，我们引导学生学习和逐步掌握氧化还原反应对于他们今后参加生产、走向社会等都是有意义的。 －摘自人教版新教材必修1教师用书铁的氧化还原趣谈1、为什么苹果削皮后不久，颜色就会变黄这是因为苹果中的二价铁离子被空气中的氧气氧化成三价铁离子而显黄色。所以市场上出售的苹果汁中常掺入维生素C等还原剂，以防止二价铁离子被氧化。2、为什么可以根据肉的颜色来判断肉的新鲜程度新鲜肉中残存的血色素中的铁元素以二价铁离子形式存在，因而肉呈鲜红色，随着肉的存放，二价铁离子逐渐被空气中的氧气氧化成三价铁离子而使肉呈现暗红色。3、为什么用草酸溶液可洗去墨迹墨水中的鞣酸亚铁在空气中易被氧化成黑色的鞣酸铁，而鞣酸铁能溶于草酸溶液，因此可用草酸溶液洗去衣物上的墨迹。4、为什么砖瓦有红有青砖瓦都是用粘土做成坯后经烘烧而成的。若让其自然冷却，粘土中的铁的化合物转化成红色的氧化铁，就制得了红色的砖瓦。若烘烧后期，从窑顶向下慢慢浇水，窑内产生大量的一氧化碳和氢气，可以把红色的氧化铁还原成黑色的氧化亚铁或四氧化三铁，并且还混有未燃烧的炭粒，从而制得青色砖瓦。 改编自《中学生理化报》第57期△氧化剂具有氧化性得电子化合价降低发生还原反应（被还原）还原产物反应物性 质实 质特征反应产物反 应还原剂具有还原性失电子化合价升高发生氧化反应（被氧化）氧化产物得ne－，被还原，发生还原反应，生成失ne－，被氧化，发生氧化反应，生成△失2×1e－，被氧化△得1×2e－，被还原点燃MnO2△△21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com第二节 离子反应一、教学目标知识与技能：1、了解电离、电解质、离子反应的概念。2、理解离子反应和离子方程式的含义。3、掌握离子方程式的书写规则。4、会判断简单的离子共存问题过程与方法：1、通过实验培养学生探究问题、分析问题、归纳问题的能力。2、通过观看微观动画，培养学生通过现象认识事务本质的能力。3、通过书写离子方程式，培养学生全面认识事物、分析事物的逻辑思维能力。情感、态度与价值观：1、通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感。2、培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度。二、教学重点、难点电离、电解质的概念；离子反应和离子反应方程式的书写方法。三、课时安排共二课时。四、教与学互动设计：第一课时(一)、创设情境，导入新课【导语一】（课件演示：硫酸铜和氯化钡溶液间离子反应的动画模拟）今天，我们将开始转入对离子反应的学习。离子是微观的概念，我们将借助计算机的微观模拟，使大家更好地掌握本节的内容，同时要求大家认真观察实验，从现象中探求实验的本质，进而总结出离子反应的规律。【导语二】上节我们学习了氧化还原反应。化学反应还有一种重要的分类方法即有离子参加的反应统称为离子反应。下面我们就来学习这种反应。(二)、合作交流，解读探究一、电解质与非电解质【议一议】NaOH溶液、NaCl固体、石墨、蔗糖溶液、酒精、熔融KC1、Cu、CO2中哪些能导电 导电的微粒是什么 【小结】①石墨、铜能导电，因为其中有自由移动的电子存在。②NaOH溶液和熔融KC1也能导电，因为有自由移动的离子存在。我们把象NaOH和KC1一样在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物叫做电解质，而把象蔗糖、酒精一样在水溶液里和熔化状态下都不导电的化合物叫做非电解质。【投影】一、电解质与非电解质1、 电解质：在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物，如酸、碱、盐。非电解质：在水溶液里和熔化状态下都不导电的化合物，如蔗糖、酒精等。【讨论交流】1、在NaOH溶液、熔融KC1中的自由离子是怎样产生的 2、产生离子的过程可怎样表示？可通过什么方法证明溶液中存在离子 【小结归纳】1、电解质在溶于水或受热熔化时，解离成自由移动的离子的过程叫电离。溶液里的自由离子就是由电离产生的。2、电离的过程可用电离方程式来表示，可通过溶液导电性实验来证明溶液中存在离子。【议一议】书写下列物质的电离方程式： KCl、H2SO4、NaHSO4、NaHCO3并总结书写技巧。【投影】2、电离方程式的书写KCl==K++Cl- 、 H2SO4==2H++SO42- 、NaHSO4==Na++H++SO42- 、NaHCO3==Na++HCO3-。【小结】书写电离方程式时，把原子团作为一个整体，然后把化合物中正价部分写成阳离子，负价部分写成阴离子，电荷数等于化合价数，把化学式中原子团以外的下标改写成离子的化学计量数（系数）。【讨论交流】如何理解电解质和非电解质这一组概念，上述物质中哪些是电解质、哪些是非电解质，为什么？【小结归纳】电解质、非电解质是根据物质在一定条件下能否导电对化合物的一种分类，判别时应注意以下几点：①电解质、非电解质应是化合物。能导电的物质不一定是电解质，如上述物质中Cu、 NaOH溶液虽能导电，但均不是化合物（单质和混合物），所以不是电解质。蔗糖溶液、酒精溶液虽不能导电，因不是化合物，所以也不算非电解质。②电解质只是在水溶液里或熔化状态下能够导电，并不是任何情况下都能导电。如上例中的NaCl固体虽不能导电，但溶于水或熔融时能导电，因而是电解质。③电解质应是本身电离而导电的化合物。如CO2溶于水能导电是因CO2与H2O反应生成了H2CO3，H2CO3电离导电而非CO2本身电离。所以只能说明H2CO3是电解质而CO2是非电解质。（还有氨气、二氧化硫、三氧化硫等）。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，但它们溶解的部分是完全电离的，另外，这些难溶于水的化合物和金属的氧化物，他们在熔融状态都是能够导电的，所以是电解质。【议一议】是否强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质的强呢？【点拔】电解质溶液之所以能够导电是因为有自由移动的离子存在，导电能力的大小决定于单位体积内自由移动的电荷数目（即电荷浓度）。可见电解质的强弱强调的是电解成离子部分的相对多少，而导电能力的强弱则取决于电离产生的离子的绝对多少，所以电解质溶液导电能力的大小与电解质本身强弱无关。【投影】3、电解质溶液的导电能力：电解质溶液导电能力的大小决定于溶液中自由移动的离子的浓度与离子所带电荷数的乘积（即电荷浓度）的大小，与电解质本身强弱无关。二、强电解质和弱电解质【讨论】相同条件下，不同种类的酸、碱、盐溶液的导电能力是否相同 【实验探究】相同条件下的HCl、CH3COOH、NaOH、NaCl溶液和氨水导电能力的比较。【实验结果分析】由实验现象可知，在溶液体积、浓度和离子所带的电荷数都相同的情况下，CH3COOH、NH3·H2O溶液的导电能力比另三种弱，可见相同条件下，不同种类的酸、碱、盐溶液的导电能力不相同。CH3COOH、NH3·H2O溶液的导电能力弱说明其中自由移动的离子数目较少，也就意味着这两种电解质的电离程度较小。【课件演示】[Flash演示]：NaCl和CH3COOH 在水中的溶解和电离情况。【归纳】 NaCl溶于水时，水分子包围固体溶质并分布在固体表面，水分子的作用减弱了氯化钠晶体中钠离子和氯离子的静电作用力，在水分子的作用下，Na＋和Cl－脱离晶体表面的同时全部电离成为能够自由移动的水合阴离子和水合阳离子，我们把这种能全部电离成离子的电解质叫做强电解质。而CH3COOH则只有一部分变成了离子，其它的仍以分子形式存在，我们把这种在水溶液中只有一部分分子电离成离子的电解质叫做弱电解质。【投影】二、强电解质和弱电解质1.强电解质：在水溶液中全部电离成离子的电解质。如NaCl、NaOH等弱电解质：在水溶液中只一部分电离成离子的电解质。如NH3·H2O、CH3COOH等。【讨论交流】【投影】讨论后填写下表：2、强弱电解质的比较强电解质 弱电解质电离程度 完全电离 部分电离溶液里的粒子 没有分子，只有水合离子 既有分子、又有水合离子同条件下的导电性 强 弱物质类别 强酸、强碱、大多数盐 弱酸、弱碱、水化合物类型 离子化合物、某此共价化合物 某些共价化合物【议一议】BaSO4、CaCO3、AgCl等难溶于水的盐是否属弱电解质 CH3COOH易溶，是否属强电解质 【点拔】BaSO4、CaCO3、AgCl虽然溶解的极少，但溶解的部分却是完全电离的，所以它们为强电解质，而CH3COOH虽易溶于水，但它却不能完全电离，所以属弱电解质。因此，电解质的强弱跟溶解性无必然联系，本质区别在于它们已溶解部分在水溶液中的电离程度。(三)、应用迁移，巩固提高1、电解质与非电解质的区分【例1】（原创）下列关于电解质的说法中，正确的观点是（ ）A．在熔融状态下一定能导电 B．在溶解状态下一定能导电C．在溶解或熔融状态下能导电 D．在熔融和溶液的状态下都能导电【解析】根据电解质的概念：在溶解或熔融状态下能导电的化合物是电解质，故应选C。【变式】（原创）下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是（ ）A．NH3 H2O B．Cl2 C．KC1 D．SO2【解析】 选项中的四种物质水溶液都能导电，但原因有所不同——NH3 H2O和KC1均为电解质；Cl2和SO2水溶液能导电，是因为它们与水反应：Cl2+H2O＝HCl+HClO，SO2+H2O＝H2SO3，生成物为电解质；Cl2是单质，所以既不是电解质也不是非电解质，因此只有SO2为非电解质。故应选B。2、电离方程式的书写【例2】（原创）写出下列物质的电离方程式：Ca(NO3)2 、NH4HCO3 、NaHSO4【解析】原子团应作为一个整体，化学式中原子团以外的下标改写成离子的系数。强酸的酸式酸根要拆开，而弱酸的酸式酸根不能拆开。故应写成：Ca(NO3)2＝＝Ca2＋＋2NO3－NH4HCO3 ＝＝NH4＋＋HCO3－NaHSO4＝＝Na＋＋H＋＋SO42－3、强弱电解质的比较【例3】（原创）下列叙述中，能说明某物质是弱电解质的是 （ ）A．是共价化合物B．水溶液的导电能力很弱C．溶液中已电离的离子和未电离的溶质分子共存D．难溶于水【解析】共价化合物可能是强电解质如HCl，也可能是弱电解质如HF等，也可能是非电解质如酒精。故A项不能说明；水溶液的导电性的强弱与电解质的强弱没有必然关联，仅取决于自由移动离子的浓度，再强的电解质在很稀的时候导电能力也会很弱。故B项也不能说明；溶液中存在已电离的离子和未电离的分子，说明电离不完全，这恰是弱电解质的本质特征；故C项能够说明；强、弱电解质不是看溶解的多少，而是看已溶解部分的电离程度，如BaSO4虽难溶于水，却是强电解质。故应选C。【变式】（新教材变式题）某固体M不导电，但熔化或溶于水中都能导电，下列关于M的说法中，正确的是（ ）A．M为非电解质 B．M一定是强电解质C．M一定是一种盐 D．M可能是弱电解质【解析】固体M不导电，说明不是金属单质，熔化时能导电，只能是离子化合物，但不一定是一种盐，如氢氧化钠。离子化合物是强电解质，故应选B。 (四)、总结反思、拓展延伸【总结】 通过本节课的学习，我们又学会了从电离的角度对化合物进行分类，把一定条件下能电离的叫电解质，能完全电离的则叫强电解质。不能电离的叫非电解质，不能完全电离的则叫弱电解质。图示如下：【拓展】（湘潭市05竞赛题）利用溶液导电性装置进行实验，向盛有稀H2SO4的烧杯中逐滴加入Ba(OH)2溶液，能观察到什么现象 加以解释，写出有关的反应方程【解析】随着Ba(OH)2溶液的逐滴加入，会发生Ba(OH)2＋H2SO4=====BaSO4↓＋2H2O的反应，随着反应的进行，溶液中的离子不断转化成BaSO4沉淀和H2O分子，离子浓度逐渐变小，导电能力减弱，当二者恰好完全反应时离子浓度达到最小值，几乎不导电，当Ba(OH)2过量后，离子浓度又逐渐增大，导电能力又逐渐增强。灯泡将会由亮 渐暗 熄灭 渐亮。【变式】（湘潭市04竞赛题）把各组中的气体通入溶液中，溶液导电能力显著增强的是A．CO2(g)通入NaOH溶液 B．CO2(g)通入石灰水C．NH3(g)通入CH3COOH溶液 D．NH3(g)通入盐酸中【解析】溶液中导电能力显著增强说明单位体积溶液中自由移动离子数目显著增加。A中CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O或CO2＋NaOH===NaHCO3，单位体积溶液里离子数目无显著变化。B中CO2＋Ca(OH)2====CaCO3↓＋H2O或2CO2＋Ca(OH)2====Ca(HCO3)2，单位体积溶液里离子数目减少或无显著变化。C中NH3＋CH3COOH====CH3COO－＋NH4＋，单位体积溶液里离子数目显著增加。D中NH3＋H＋==== NH4＋ ，无显著变化。故应选C。(五) 当堂检测反馈1、（原创）下列物质中：①CH3COOH ②HCl ③NaOH ④HNO3 ⑤Cu(OH)2 ⑥AgCl ⑦Na2CO3 ⑧C2H5OH ⑨H2O ⑩Fe ⑾SO2 ⑿石墨（1）属于强电解质的是 。（2）属于弱电解质的是 。（3）属于非电解质的是 。（4）在溶液中主要以离子形式存在的是 。答案：（1）②③④⑥⑦ （2）①⑤⑨ （3）⑧⑾ （4）②③④⑦2．（原创）下列四种物质的溶液中，所含微粒种类最多的是（ ）A．食盐 B．氯化银 C．氢氧化钡 D．醋酸解析：本题考查了弱强电解质电离程度的差异性，A、B、C均为强电解质，完全电离，溶液中只含离子不含电解质分子，而醋酸是弱电解质，在溶液中部分电离，所以不仅含有电解质电离的离子，还含有未电离的电解质分子，所以它的溶液中所含的微粒种类最多。选D3．（原创）下列物质中属于非电解质，但放入水中所得溶液可导电的是（ ）A.乙醇 B.铜 C.硫酸 D.二氧化碳答案：D。4、（改编题）下列叙述正确的是（ ）A．固体氯化钠不导电，所以氯化钠是非电解质B．铜丝能导电，所以铜是电解质C．氯化氢水溶液能导电，所以氯化氢是电解质D．五氧化二磷溶于水能导电，所以五氧化二磷是电解质解析：A中判断氯化钠是不是电解质不是看固态导不导电，而是看溶液或熔融时能不能导电，B是单质，D中五氧化二磷溶于水时与水反应变成了磷酸而导电，不是本身电离，故应选C。第二课时(一)、创设情境，导入新课【导语】电解质溶于水后电离成为离子，所以电解质在溶液里所起的反应实质上是离子之间的反应，这样的反应属于离子反应。下面我们来学习离子反应和离子方程式的书写方法。(二)、合作交流，解读探究三、离子反应【实验探究】探究实验1－2，填写实验报告：编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ操作步骤现象 没有明显变化，溶液仍为蓝色 有白色沉淀生成，滤液为蓝色 有白色沉淀生成，滴加稀硝酸沉淀不溶解结论与解释 没有发生反应溶液中是Cu2+、SO、Na+、Cl-等的混合 Ba2++SO====BaSO4↓，Cu2+和Cl-没有参加反应 Ag++Cl-====AgCl↓，NO、Cu2+没参加反应【讨论交流】1、为什么BaCl2溶液能与CuSO4溶液反应而NaCl溶液却不能，试分析原因。 2、CuCl2溶液与AgNO3溶液反应的实质是什么？3、在实验“2”的滤液中存在大量的Cl－和 Cu2＋，能否用实验证明 请简单设计。【小结归纳】1、当硫酸铜和氯化钡混合时，铜离子和氯离子不能相互结合。而硫酸根离子和钡离子则结合生成难溶的硫酸钡沉淀。所以硫酸铜与氯化钡反应的实质是：Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓。而硫酸铜溶液和氯化钠溶液中因Na+、SO42-、Cu2+、Cl-之间均不能相互结合，所以Na+、SO42-、Cu2+、Cl-仍以自由离子的形式存在，且各离子浓度均未发生变化。2、CuCl2溶液与AgNO3溶液混合时CuCl2中电离出的Cl-和 AgNO3中电离出的Aｇ＋结合生成了 AgCl沉淀，反应的实质是：Aｇ＋＋Cl－=====AgCl↓3、取实验“2”的滤液分别与AgNO3和NaOH反应，可得不溶于水和稀硝酸的AgCl白色沉淀和蓝色的Cu（OH）2沉淀可证明存在大量的Cl－和 Cu2＋。【点拔】1、我们把象2、3一样有离子参加的反应叫离子反应。2、 由上述事例可知，离子之间反应时离子浓度必然减少，若离子浓度没有减少则不能发生离子反应。3、 象Ba2++SO42- = BaSO4 ↓、Aｇ＋＋Cl－=====AgCl↓一样用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子叫做离子方程式。【投影】三、离子反应1、概念：有离子参加的反应叫离子反应。2、离子反应的实质：是通过反应使某些离子的数目明显减少的过程。3、离子方程式：用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子叫做离子方程式。【讨论交流】以 BaCl2与 CuSO4反应为例说明书写离子方程式的步骤。【小结归纳】第一步：写：写出正确的化学方程式：BaCl2+ CuSO4= BaSO4 ↓+ CuCl2第二步：改：把易溶的强电解质改写成离子形式，其它物质（单质、非电解质、弱电解质、难溶强电解质等）仍用化学式表示。Ba2+ +2 Cl- + Cu2+ + SO42- = BaSO4 ↓+ 2 Cl- + Cu2+第三步：删：删去方程式两边未发生变化的自由离子，将系数化成最简整数比。Ba2++SO42- = BaSO4 ↓第四步：查：检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。若均相等，离子方程式书写正确。【投影】4、离子方程式的书写步骤：一写：写出正确的化学方程式。二改：把易溶的强电解质改写成离子形式。三删：删去方程式两边未发生变化的自由离子。四查: 查是否质量守恒、电子守恒。【点拔】书写四步中，“写”是基础，“改” 是关键，“删”是途径，“查”是保证。既然拆是关键，拆时应注意作出准确判断，易溶、易电离物质应拆，难溶、难电离物质仍保留化学式。【小结归纳】【投影】书写离子方程式时还应注意以下几个方面：1、只有电解质在电离状态下进行的反应，才能用离子方程式表示，而非电离状态下进行的反应，就算有离子参与，一般也不用离子方程式表示。如固体间的反应、固体与浓硫酸的反应。2、只有当电解质完全以离子形式存在时才能拆写成离子形式。3、只有强酸的酸式酸根能拆开，而弱酸和中强酸的酸式根不能拆。4、微溶强电解质只有以稀溶液(完全溶解)参加反应时才能拆成离子，其它情况一律写化学式。5、氨水作为反应物写NH3 ·H2O，作为生成物，如有加热条件或浓度很大时写NH3和H2O，否则写成NH3· H2O。【讨论交流】完成下列反应的离子方程式并比较结果。（1）HCl＋NaOH （2）H2SO4＋KOH （3）HNO3＋Ba(OH)2【小结归纳】三个反应的离子方程式均为：H＋＋OH－====H2O，说明酸碱中和反应的实质是酸电离出来的H+ 与碱电离出来的OH- 结合成弱电解质H2O，即 H+ + OH－=H2O ，同时也说明该离子方程式可以表示不同物质间的相互反应。【课件演示】5.离子方程式的意义（1）、揭示离子反应的实质。（2）、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。如Ba2+ + SO42－ = BaSO4↓离子方程式，可以表示可溶性钡盐（如BaCl2、Ba(NO3)2）与硫酸及可溶性硫酸盐的一类反应。【讨论交流】 完成下列反应的离子方程式：（1）Cu(OH)2＋HCl （2）CH3COOH＋KOH （3）Ba(OH)2＋H2SO4，思考是否所有的中和反应的离子方程式都可表示为：H＋＋OH－=====H2O。【小结归纳】（1）Cu(OH)2难溶应用化学式表示：Cu(OH)2+2H+====Cu2++2H2O（2）CH3COOH是弱电解质，难电离，用化学式表示：CH3COOH+OH-====CH3COO-+H2O（3）生成物中BaSO4是难溶物，H2O是难电离物，应用化学式表示：Ba2++2OH-+2H++SO42－===BaSO4↓+2H2O通过上述比较可知，只有强酸＋强碱 可溶性盐＋水的中和反应才能表示为：H＋＋OH－=====H2O。【讨论交流】请同学们写出几个符合Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓ 的化学方程式。【投影】本题可有如下组合：CuCl2+ 2NaOH = Cu(OH)2↓+2NaCl CuSO4 + 2NaOH= Cu(OH)2↓+Na2SO4Cu(NO3)2+2NaOH= Cu(OH)2↓+2NaNO3 CuSO4 + 2KOH= Cu(OH)2↓+K2SO4CuCl2+ 2KOH = Cu(OH)2↓+ 2KCl Cu(NO3)2+2KOH = Cu(OH)2↓+2KNO3Cu(NO3)2+ Ba(OH)2= Cu(OH)2↓+ Ba(NO3)2 CuCl2+ Ba(OH)2 = Cu(OH)2↓+BaCL2CuCl2+ Ca(OH)2= Cu(OH)2↓+ CaCl2 Cu(NO3)2+ Ca(OH)2= Cu(OH)2↓+Ca(NO3)2【小结归纳】将离子方程式改写成化学方程式时，关键在于选准方程式中各离子对应的物质，如：离子方程式中有H＋存在，应选择强酸，但若同时有还原性离子存在，则不要选用HNO3（如2H＋＋S2－＝H2S↑）；如有OH－，应选择可溶性强碱；如有酸根离子，一般应选择钾、钠、铵等可溶性盐；如有金属阳离子，一般选择可溶强酸盐。【投影】6、离子方程式改写成化学方程式H＋——强酸OH－——可溶性强碱酸根离子——钾、钠、铵等可溶性盐金属阳离子——可溶强酸盐【讨论交流】离子反应有哪些类型？【小结归纳】【课件演示】7、离子反应的类型【讨论交流】离子反应的实质就是通过反应使某些离子的数目明显减少，那么哪些因素可以使离子数目明显减少 离子反应的条件是什么？【小结归纳】【投影】8、离子反应发生的条件（1）、复分解型离子反应发生的条件：生成沉淀、气体或难电离的物质（弱酸、弱碱、水等），即向着离子浓度减小的方向进行。（2）、氧化还原型离子反应发生的条件：取决于氧化剂和还原剂的相对强弱，即要依氧化还原反应规律来判断。显然，当离子之间不能发生离子反应时可大量共存，若离子间能发生反应，则不能大量共存。(三)、应用迁移，巩固提高1、离子方程式的书写【例1】（新教材变式题）能用H++OH－＝ H2O表示的是（ ）A．Ba(OH)2溶液和稀H2SO4的反应 B．NaOH溶液和盐酸反应C．Cu(OH)2和稀H2SO4的反应 D．NaOH溶液和醋酸的反应【解析】A中有BaSO4沉淀生成；C中Cu(OH)2为弱碱、D中醋酸为弱酸，应写分子式。故A、C、D误。所有酸碱中和反应的实质都可用离子方程式H++OH-＝H2O表示，但是它们的离子方程式却常常大相径庭。这是因为离子方程式的书写方法是人为规定的：只有易溶的强电解质在溶液里才能用离子符号表示，其余物质一律要用化学式表示。此处出现了离子反应本质与离子方程式书写的不统一，是需要初学者特别注意的！本题应选B，【变式】（原创）下列反应均可在溶液中进行，且能用同一离子方程式表示的是（ ）A．NaHCO3、Na2CO3分别与盐酸反应B．Ba(OH)2、BaCl2分别跟H2SO4反应C．Ca(NO3)2、CaCl2分别与Na2CO3反应D．Na2S、NaHS分别与盐酸反应【解析】A和D中HCO3－不能拆成H＋和CO32－，HS－不能拆成H＋和S2－，所以不能用同一方程式表示。B中虽然都有Ba2++SO42－===BaSO4↓的反应，但前者还有OH-+H+＝H2O的反应，而后者没有。故应选C。【例2】（湘潭市05竞赛题）在x R2+ + yH+ + O2 = mR3+ + nH2O的离子反应中，系数m的值为（ ）A．2x B．4 C．y/2 D．2【解析】1分子O2得4个电子，而1个R2+ 变成R3+时失1个电子，由电子守恒可得m = 4。或根据氧原子守恒 n = 2 ；根据氢原子守恒 y = 4 ；根据R原子守恒：m = x ；根据电荷守恒 3m = 4+2m得m = 4，故应选B。【变式】（湘潭市05统考题）某溶液中只含Na+、Al3+、Cl－、SO42-四种离子.已知Na+、Al3+、Cl－的个数比为3∶2∶1，则溶液中Al3+与SO42-的个数比为 （ ）A．1∶2 B．1∶4 C．3∶4 D．3∶2【解析】由电中性原理可知，溶液中阳离子所带正电荷总数 = 阴离子所带负电荷总数即 3×1+2×3 == 1×1+2x ∴x == 4 2:4==1:2 故应选A。2、离子方程式正误的判断 【例3】（2006江苏理综）下列反应的离子方程式错误的是（ ）A．铁跟稀硫酸反应Fe+2H+＝Fe2++H2↑B．铜跟浓硝酸反应Cu+2N03-+4H+＝Cu2++2N02↑+2H2OC．碳酸钙跟稀盐酸反应C032-+2H+＝CO2↑+H2OD．铁跟氯化铁溶液反应Fe+2Fe3+＝3Fe2+【解析】本题虽涉及较多高二知识，但只要抓住碳酸钙不溶于水不能拆开即可得出答案C。【变式】（原创题）下列离子方程式中正确的是（ ）A．碳酸氢钙溶液加入过量的氢氧化钠溶液：HCO3－+OH－＝CO32-+H2OB．少量二氧化碳通入足量的NaOH溶液：CO2＋OH－====HCOC．次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳：Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClOD．亚硫酸氢钠溶液与NaOH溶液反应：HSO＋OH－====SO＋H2O【解析】A错，正确为：Ca2++2HCO3－+2OH-＝CaCO3↓+CO32-+2H2O。注意NaOH过量，则Ca2+和HCO3-应按1︰2完全反应。B错，因少量的CO2通入足量的NaOH溶液中，应生成CO32－。正确的写法为：CO2＋2OH－===CO32－＋H2O ；C错，因为CO2过量时，CaCO3会溶解成Ca(HCO3)2。正确为：ClO－十CO2十H2O===HCO3－+HClO，故应选D。【小结】判断离子方程式正误的主要内容（1）看反应能否写离子方程式。（2）看“==”、“”、“”、“”及必要的反应条件是否正确、齐全。（3）看表示各物质的化学式是否正确。如H CO3－不能写成H++ CO32－，而H SO4－通常应写成H++ SO42-等。该用离子表示的是否拆成了离子，该用分子式表示的是否写成了分子式。（4）看产物是否符合事实。如H2S与FeCl3反应生成FeCl2、S和HCl，而不生成FeS。（5）看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应，既要写Ba2+与SO42-生成BaSO4的反应，又不能漏掉Cu2+与OH－生成Cu(OH)2的反应。此外，还要检查是否符合质量守恒、电荷守恒；检查反应物或生成物的配比是否正确。3、离子共存问题【例4】（原创）下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是（ ）A. K+、H+、NH4＋、OH- B.Ba2+、、CO32-、OH-C. Al3+、Fe3+、SO42-、Cl－ D.H+、K+、CO32-、SO42-【解析】A组中：NH4+与OH-能生难电离的弱电解质NH3·H2O，甚至有气体逸出。NH4++OH-NH3·H2O或NH4++OH-=NH3↑+H2O ， B组中，+=BaCO3↓C组中，各种离子能在溶液中大量共存，D组中，2H++CO32-=CO2↑+H2O。故应选C(四)、总结反思、拓展延伸【总结】通过本节的学习，我们应认识到离子反应是指有离子参加的反应，其实质是通过反应使溶液中某些离子的数目发生明显的减少。生成沉淀、气体、难电离物质或发生电子转移等都可以使溶液中的离子数目发生明显减少。离子方程式不仅能表示一定物质间的某个反应，而且还能表示所有的同一类型的离子反应。本节内容较多，有普遍规律，也有特殊情况，要记的东西特别多，重点是离子方程式的书写，这也是高考的常考知识点。目前我们还只能书写一些简单的离子方程式，一些与量有关的较复杂的离子方程式将在以后的学习中逐步介绍。初学离子方程式书写时大家一定要老老实实地按步骤进行，到得心应手时才能简化。【拓展】向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至中性，反应的离子方程式为：______。在以上中性溶液中，继续滴加氢氧化钡溶液，反应的离子方程式为：______。【解析】本题是一个与量有关的问题，答题时一定要与量的要求呼应。第一个问题中要求溶液呈中性，所以必须使NaHSO4中的H+恰好与Ba(OH)2中的OH-完全反应，即NaHSO4与Ba(OH)2为2：1的关系。离子方程式表示为：2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O，当继续滴加氢氧化钡溶液时因H＋已反应完，因此离子方程式为：SO42-+Ba2+=BaSO4↓(五) 当堂检测反馈1．（湘乡市05统考题）下列反应既是离子反应又是氧化还原反应的是（ ）A．BaCl2溶液中滴入稀H2SO4 B．盐酸和氧化镁C．铁片放入CuSO4溶液中 D．氢气还原氧化铜解析： A：Ba2++SO42-==BaSO4↓、B：6H++Fe2O3==2Fe3++3H2O它们都是离子反应但都不是氧化还原反应。C：Fe+Cu2+==Cu+Fe2+ 既是离子反应又是氧化还原反应。D： 是氧化还原反应但不是离子反应。故应选C。2．（湘乡一中05期末）下列反应的离子方程式正确的是（ ）A．大理石和硝酸 CO32-+2H+==H2O+CO2↑B．铁和稀盐酸 2Fe+6H+==2Fe3++3H2↑C．稀硫酸和氨水 H++NH3·H2O==NH4++H2OD．碳酸氢钙和盐酸 HCO3-+H+==H2O+CO2↑解析：A大理石是CaCO3，为难溶性物质，写离子方程式时应是化学式来表示，B 中Fe与稀盐酸反应生成Fe2+而不是Fe3+。故应选C、D。3．（湘乡市05统考题）下列各组离子在溶液中能大量共存的是（ ）A．K+，Na+，Cl-，CH3COO- B．Na+，Ba2+，NO3-，SO42-C．Ca2+，Cl-，K+，SO42- D．K+，CO32-，H+，SO42-解析：离子能否大量共存关键看离子间能否产生难溶物，难电离物，气体，或发生氧化还原反应，B中Ba2++SO42-==BaSO4↓，C中Ca2++SO42-==CaSO4↓（因题目要求“大量”，所以考虑CaSO4微溶），D中CO32-+2H+==H2O+CO2↑故应选A。4、（（湘乡市05统考题）在溶液中能共存，加入OH－有沉淀析出，加入H+能放出气体的是（ ）A. Na+ H+ NO3－ Cl－ B. Ca2+ NO3－ HCO3－ Cl－C. K+ H+ Cl－ SO42- D. Ca2+ Cl－ SO42- CO32－解析：D中本身不能共存，A、C中加OH－无沉淀析出，故应选B。5．（湘潭市05竞赛题）现有CO32-、K＋、SO42-、Cl－、Al3＋、Fe3+、HCO3-、Ba2＋八种离子，试按要求填空：（1）只能与H＋大量共存不能与OH－大量共存的有（2）只能与OH－大量共存不能与H＋大量共存的有（3）既能与H＋大量共存，又能与OH－大量共存的有（4）既不能与H＋大量共存，又不能与OH－大量共存的有 。解析：(1) Al3＋、Fe3+ (2) CO32- (3) K＋、SO42-、Cl－、Ba2＋ (4) HCO3-、6、（原创）下列说法正确的是（ ）A、离子反应中阴、阳离子的数目必定相等B、离子方程式两边电荷种类和数目一定要相等C、离子方程式中离子所带电荷的代数和一定要等于零D、离子反应如果没有沉淀、气体或水中的一种物质生成，反应就不能进行解析：离子反应中要电荷守恒，不能等同于溶液中的电中性原理，它是指离子反应方程式两边的电荷种类和数目相等。但此时离子所带电荷的代数和不一定等于零，如2Fe+6H+==2Fe3++3H2↑。离子反应不一定有沉淀，气体或水生成，也可以生成其它弱电解质或发生氧化还原反应故应选B。7、（原创）写出符合下列离子方程式的化学反应各一个（1） （2）（3） （4）解析：（1）（2）（3）（4）资料链接 多角度认识电解质和非电解质电解质和非电解质的概念是学习强、弱电解质以及离子反应的基础，对于初学者而言，有必要对它们从多角度进一步认识。1、从现象上认识将化合物划分为电解质和非电解质，是根据实验现象(即在水溶液中或熔融状态下能否导电)进行的。因此，对于一种陌生化合物，我们可通过导电性实验来确定它是电解质还是非电解质。2、从本质上认识化合物导电是一种现象，导电的本质是有自由移动的离子。因此，从本质上看，电解质应是在水溶液中或熔融状态下，自身能电离出离子的化合物。例如CO2、NH3等在水溶液中能导电，但是导电的离子还是它们自身电离出来的，因此不属电解质。3、从结构上认识化合物分为离子化合物和共价化合物，离子化合物都是电解质，共价化合物有的是电解质有的是非电解质。离子化合物本身是由离子构成的，当受热熔化或水分子作用时，其离子便可自由移动，因而导电，所以离子化合物都是电解质。对共价化合物而言，构成它的粒子是分子，当它处于熔融状态(即液态)时，它们仍以分子形式存在，故共价化合物在熔融状态时不导电。当溶于水时，在水分子的作用下，有些类别的共价化合物分子能完全电离，属强电解质；有些类别的分子只能部分电离，属弱电解质；还有些不能发生电离，属非电解质。4、从类型上认识电解质和非电解质还与化合物的组成、性质有关联，并呈现出明显的规律性。一般说，酸、碱、盐、碱性氧化物、呈酸性的氢化物以及水是电解质；酸性氧化物、中性氧化物(除水)、多数有机物、不呈酸性的氢化物为非电解质。从类型上判定化合物是电解质还是非电解质，具有简单、快速的特点。哑泉的秘密若你看过中国古典四大名著之一的<<三国演义>>，知道诸葛亮南征七擒七纵孟获的故事，那昵就一定知道哑泉了，但是你知道哑泉的秘密吗？话说诸葛亮四释孟获后，孟获远逃秃龙洞。秃龙人洞朵思大王夸下海口：“大王宽心。若蜀兵到来，令他一人一骑不得还乡，与诸葛亮皆死于此处!”是原来，此地山岭险峻，道路狭窄，常有毒蛇出没，瘴气弥漫，更有四个毒泉，朵思大王正是想借四个毒泉来消灭蜀军。这四个毒泉之一便是哑泉—“人若饮之，则不能言，不过旬日而死”。不久，蜀军先锋王斗率数百士兵探路来到哑泉边。因为天气炎热，军士们口干舌燥，便争先恐后地喝起水来。凉丝丝的泉水既解渴又消暑，军士们喝路个痛快。回到大营，军士们渐渐腹痛起来。而且越来越厉害，欲言而无声，治疗又无法，生命危在旦夕。眼看着大难临头，蜀军面临不战自溃的危险。诸葛亮心乱如麻，却无可奈何。正当危难之际，一老叟向他献上解救之计(此老叟正是孟获之兄孟节)，众军士及时饮用安溪安乐泉之水，“随即吐出恶涎，便能言语”，遂转危为安。后来，又在老叟指点之下，找到一种“薤叶芸香”草，每人口含一叶，这才“瘴气不侵”，终于征服孟获，安定南疆。哑泉水为何能使人语哑病危？安乐泉水和“薤叶芸香”草又如何能使人转危为安？当代科学工作者经实地考察及分析研究后，揭开路千古之迷—“哑泉”，多见于产铜矿区，其水碧绿·味涩·微苦·有毒。识别哑泉有个简单的方法。把铁钉·铁丝或小刀等铁器投入水中过5～15分钟拿出，如果铁器上附了一层棕红色薄膜，此水断不可饮用。若饮之，轻则声哑，重则丧命。安乐泉中含有较多的碱，“薤叶芸香”草中含有较多的生物碱，故可解“哑泉”之毒。思考：“哑泉”为什么使人轻则声哑，重则丧命？试简单说明：识别哑泉的简单方法及安乐泉解“哑泉”之毒的化学原理，并写出有关化学反应方程式。摘自化学周刊人教高一版2005年第5 期胃酸失衡怎么办胃是人体消化系统的关键部位，它容纳了我们吃下的一切食物，肩负着重要的消化任务。胃通过两种途径来完成对食物的消化。一是利用胃黏膜分泌出胃液（其中含有胃蛋白酶）将食物消化，使蛋白质降解为易于吸收的物质；二是利用胃液中的胃酸（0。2％～0。4％的盐酸）杀死食物里的细菌，确保胃和肠道的安全，同时增加胃蛋白酶的活性，帮助消化。可见胃酸对于人体来说是十分重要的。但是人体中胃酸的量不能过多或过少，它必须控制在一定的范围内（即0。2％～0。4％）。否则，当胃酸过多时就会出现“咯酸水”·“烧心”·“胃部隐隐作痛”等症状，严重的会降低食欲，消化不良，进而引发胃溃疡等多种形式的胃病。胃酸过少时，也会使消化作用减退，从而导致营养不良等。当胃酸过多时，能否吃一些氢氧化钠进行中和呢？不能！因为氢氧化钠具有强烈的腐蚀作用，服用时会严重损伤消化道，造成恶果。医生通常是用“小苏打片”·“胃舒平”等药物进行治疗。小苏打的成分是碳酸氢钠，胃舒平中则含有氢氧化铝。它们都能跟胃液中的酸发生离子反应，从而中和过多胃酸。当胃酸过少时，医生通常可给病人服用适量的酵母片促进胃液分泌，增进食欲；也可服用适量的稀盐酸（0·3％左右），调节胃液的PH到正常范围（0·9～1·5），恢复胃的正常消化功能。？化合物非电解质电解质强碱：如KOH、NaOH、Ba（OH）2大多数盐：如NaCl、AgNO3（注：难溶盐类大多数都是强电解质，如BaSO4）弱酸：如H2S、CH3COOH弱碱：如NH3 H2O、Cu(OH)2水：H2O弱电解质强电解质强酸：如HC1、H2SO4、HNO3是否完全电离溶于水或熔融时能否导电如酒精、蔗糖 21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com第三节 化学反应中的能量变化（一）、课前知识准备：1、化石燃料主要包括煤、石油、天然气等，是当前的主要能源。2、燃烧的条件是可燃物与空气接触、温度达到着火点。3、镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热。（二）、名师解读点拨：一、化学反应中的能量变化知识点1、化学反应与能量化学反应中伴随着 变化，主要体现为热能、光能、电能等，但以 变化为主。知识点2、放热反应和吸热反应放热反应：放出热的化学反应化学反应吸热反应：吸收热的化学反应【比较】反应放热与吸热和反应条件有何关系，是否自发进行的反应就是放热反应，而加热才能进行的反应就是吸热反应？【辨析】上述实验中Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl的反应在常温下能自发进行，但是一个吸热反应，镁的燃烧却需点燃才能引发，说明反应放热与吸热和反应条件没有必然的联系。当然，若一个反应需要持续加热才能进行的话，就一定是吸热反应了。【小结】常见放热反应有：中和反应、金属和酸的反应、物质的燃烧等，常见的吸热反应有Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl的反应、C和CO2的反应等。知识点3、吸热放热与反应物生成物能量的关系∑E（反应物） ∑E（生成物）——放热反应（能量释放）∑E（反应物） ∑E（生成物）——吸热反应（能量贮存）Q（反应热）= ∑E（ 物）— ∑E（ 物）Q＞0， 热反应；Q＜0， 热反应【点拨】1、不同物质具有不同的能量。化学反应的特点是物质发生改变，所以能量也随之改变。2、能量守恒是自然界的普遍规律，化学反应中也要遵循能量守恒。3、反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热。如果二者能量比较接近，则放热和吸热不明显。二、能源问题知识点4、燃料的充分燃烧（1）充分燃烧的条件燃烧时要有 的空气；燃料与空气要有 的接触面。（2）煤的汽化和液化：C（s）＋H2O（ｇ）====CO(ｇ)＋H2（ｇ） 干馏煤气：H2、CO、CH4、CO2煤除作燃料直接燃烧外还可以综合利用。【辨析】空气不足：浪费资源；产生大量一氧化碳污染空气，危害人体健康。空气太多：过量空气会带走部分热量，浪费能源。通过改变燃料的状态，如固体燃料粉碎、将液体燃料以雾状喷出、固体燃料液化等可增大燃料跟空气的接触面积。知识点5、自然界中能源的再生6CO2＋6H2O C6H12O6＋6O2我国已人工合成叶绿素，可望实现：CO2＋2H2O CH4＋2O2知识点5、新能源展望：氢能源、太阳能、核能、地热能、潮汐能、可燃冰等。（三）、拓展整合创新：1、化学反应中的能量变化【例1】（湘潭市05统考题）下列说法正确的是： （ ）A、化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化B、反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应C、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 的反应是放热反应D、木炭在氧气中的燃烧是吸热反应【解析】B、C、D都说反了，故应选A。【变式1】（原创）下列说法正确的是 ( )A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B. 放热的反应在常温下一定很容易发生C. 反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D. 吸热反应在常温下一定不能发生【解析】反应是放热还是吸热只取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，与反应条件和反应途径无关。故应选C。2、燃料的充分燃烧【例2】（原创）为了提高煤燃料的热效率并减少SO2等有害物质的污染，采取的措施是 （ ）A．通入大量的空气 B．将固体燃料粉碎，使之充分燃烧C．控制煤的生产 D．将煤经过处理，使之转化成气体燃料【解析】应选B、D。 3、能源【例3】（湘潭市04统考题）“可燃冰”是水与天然气相互作用形成的晶体物质，主要存在于冻土层和海底大陆架中；据测定每0.1 m3固体“可燃冰”要释放出20 m3的甲烷气体；由此可判断下列说法中不正确的是 （ ）A．“可燃冰”将成为人类新的后续能源B．“可燃冰”是水变油，属于化学变化C． “可燃冰”具有使用方便，清洁卫生等优点D．我国青藏高原冻土层可能存在巨大体积的“可燃冰”【解析】化学反应不可能改变元素，“水变油”是骗局。故应选B。【变式2】（娄底市05统考题）能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，需依靠其它能源的能量间接获得的能源称为二级能源。下列叙述正确的是（ ）A、电能是二级能源 B、水力是二级能源 C、天然气是一级能源 D、煤气是一级能源【解析】电能是其它形式的能量转化成的。故应选A。【变式3】（新教材变式题）有人预言：H2是21世纪最理想的能源，以水为原料大量制取氢气最理想的途径是( )A．由热电站提供电力电解水 D．使水与炽热的铁反应制取氢气C．使水与焦炭反应制取氢气 D．利用太阳能分解水【解析】A、B、C均耗能，故应选D。(四)、总结反思、拓展延伸【总结】现代生产和生活中对能量的需求越来越大，而目前煤、石油、天然气等化石燃料依然是主角，因此如何使燃料充分燃烧是缓解能源危机和减少环境污染的重要课题。由于化石燃料是非再生能源，因此在提高燃料的燃烧效率的同时，还需要大力开发新能源。能源的开发利用的历程就是人类文明的发展史。【拓展】（太原市检测题）如下图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是(2)产生上述现象的原因是(3)写出有关反应的离子方程式(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量 (填“大于”、“小于”、“等于”)镁片和盐酸的总能量. 【解析】 (1)①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中析出晶体.(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体.(3)Mg+2H+=Mg2++H2? (4)小于（五）、当堂检测反馈1．（湘乡三中期中试题）“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是以下的： （ ）A．氯化钠 B．固体硝酸铵 C．固体氢氧化钠 D．生石灰解析：硝酸铵溶解吸热而制冷。选B2．（湖南省03初赛题）一种化学冰袋中,含有96gNa2SO4·10H2O、50gNH4N03、40g(NH4)2SO4、40gNaHSO4。需要时用手揉合，致冷，并能维持2～3h，说出致冷并能维持较长时间的原因。（Na2SO4·10H2O和其他3种盐分盛于2只塑料袋中，用时使它们混合并揉合）（1）致冷主要原因 。（2）维持冷的时间较长的原因_____________________________________。解析：温度降低，显然应从吸热反应找原因；维持时间较长，显然是速度问题。结合初中学过的溶解以及水合时的热效应，不难得出答案。答案：（1）Na2SO4·10H2O在揉合时脱水是吸热过程; NH4NO3等溶解也是吸热过程；（2）Na2SO4·10H2O脱水反应速度慢。启示：化学反应一般是以热和功的形式跟外界环境进行能量交换的，其中以热能的形式进行能量交换最为常见。3、（东山学校05期中试题）下列说法中，正确的是 （ C ）A、 如果某一反应的反应物能量总和高于生成物能量总和，则该反应是吸热反应B、 我国目前使用最多的燃料是酒精C、 煤炭直接燃烧不仅产生大量烟尘，而且生成SO2，导致酸雨的形成D、 煤经过处理后制得水煤气、干馏煤气等，可提高燃烧效率和减少环境污染4、（原创）下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是( B )A. 铝片与盐酸的反应 B. 灼热的碳与CO2的反应C. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 D. 甲烷在氧气中的燃烧反应5．（长沙一中月考题）我国三峡工程所提供的清洁、廉价、大功率可再生的水电，相当于每年燃烧3×107吨原煤的火力发电厂产生的电能。因此三峡工程有助于控制 （ A ）A．温室效应 B．氮的氧化物的排放C．白色污染 D．碳氢化合物的排放6．（新教材变式题）下列说法中错误的是（ BC ）A、焦炭在高温下与水蒸气的反应是吸热反应B、燃料有足够的空气就能充分燃烧C、化学反应的过程，都可以看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能而被释放出来D、氢氧化钾与硝酸的反应是放热反应7．（湘潭市05竞赛题）已知石墨和金刚石燃烧化学方程式如下：C（石墨S）+O2(g)=CO2(g)C（金刚石S）+O2（g）=CO2（g）质量分别为12g的石墨、金刚石在某一相同条件下燃烧时各自放出的热量为393.8kJ、395.2kJ，问：对于单质来说，稳定的单质是石墨还是金刚石？简述理由。解析：能量越低越稳定。金刚石燃烧放热更多，说明能量比石墨更高，所以石墨更稳定。参考答案一、课前知识准备1、煤、石油、天然气。2、空气、着火点。3、白光，热。二、名师解读点拨知识点1 ：能量、热能。知识点2：放热反应、吸热反应知识点3： ＞、＜、反应、生成、放、吸。知识点4: 适当过量、足够大（五）资料链接研究化学反应中能量变化的意义化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。化学反应一般是以热和功的形式跟外界环境进行能量交换，而其中多以热的形式进行能量交换。因此，研究化学反应中的能量变化，主要集中在热量问题上。化学反应中的热量问题，对于化工生产有重要的意义。例如，合成氨反应是放热的，如果不设法将这些热量移走，反应器内的温度就会过高。这样，不仅会烧毁催化剂，使产量降低，还可能发生爆炸事故。在制造原料气的水煤气反应中，需要吸收大量热，如果不及时供应所需要的热量，反应就不能顺利进行，甚至停止。因此，在进行化工设计时，为了保证生产的正常进行，必须事先获得准确的反应热的数据，作为制造热交换设备和规定工艺操作条件的依据。在化工生产中，热能的综合利用问题，不但直接关系到产品成本的高低，而且影响产率的大小。化工设备中的热交换器、余热锅炉、热风炉等的设计和使用，都是为了综合利用热能，以便提高产品产率，降低成本。综上所述，研究反应热，对于化工生产适宜条件的选择、设备的设计和使用，以及对热能的综合利用，都有很大意义。因此，以研究反应热为主要内容之一的化学热力学，是化学科学的一门重要分支。 人教社我国的能源概况我国的能源资源十分丰富，世界各国具有的能源资源，我国几乎都有，而且数量也相当可观。我国已成为世界上占第三位的能源生产国。根据1988年的统计资料表明，我国能源产量占世界产量的8％（第一位的美国和第二位的前苏联的能源产量之和约占世界总产量的40％），能源的消费达2.7×1013 MJ,但人均水平却很低。煤炭我国煤炭资源的总储量为14 380亿吨，已探明的可开采储量为7 310亿吨。1991年的年产量为10.9亿吨，居世界首位，且每年在按4 000万吨左右的速度递增。但全国煤炭资源的分布很不平衡，就总储量计，华北占71.13％，西北占9.05％，华东占8.15％，东北占3.68％，中南占2.33％。其中山西省约占全国的1/3。我国规划到二十世纪末，年生产量为12亿吨左右，按此水平，我国的煤炭至少还可以开采260年。石油和天然气1991年我国石油产量达1.39亿吨，天然气产量为150亿立方米。估计我国石油资源储量为300～600亿吨（也有认为我国远景石油资源为787亿吨，国外估计值为300～1000亿吨），而现在已探明的石油储量仅有几十亿吨。天然气资源量预测为3.3×105亿立方米，探明的储量只占3％左右。因此石油和天然气的开发潜力还很大。石油的年产量目前为1.4～1.5亿吨，每年尚在按2％的速度递增。1990年的原油产量居世界第5位。生物燃料能我国的森林面积约1.2×1012 m2，林木蓄积量为95亿立方米，每年可供柴薪216亿千克左右。农村中最主要的生物燃料是秸杆，估计为4.58亿吨，此外还有柴薪2800万吨、畜粪900万吨。至1990年，全国有沼气池338.1万个，年供沼气约10亿立方米。水能我国地表水年径流量达26 200亿立方米，居世界第四位，按人口计，我国人均占有水资源约2 700 m3，居世界第127位。水能的开发和利用，目前仅占可利用水能的7％，水电装机容量仅为1 700万千瓦，开发的程度还是很低的。其他，如核燃料，虽然我国已建立了一批具有相当规模的铀矿开采、冶炼基地，但我国的核电站还起步不久。秦山核电站是30万千瓦的核电站，东部沿海近年中还要再建立一些。人教社高温光能叶绿素光能燃烧同时这样地球将会变得更干净21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com第三节 化学反应中的能量变化一、教学目标知识与技能：1、了解化学反应中的能量变化和吸热反应、放热反应。2、进一步了解化学反应的分类知识。3．掌握燃料充分燃烧的条件，明确燃料完全燃烧的方法和意义。过程与方法：1、通过反应中能量变化图示，培养学生观察分析实验、阅读图表的能力。2、通过研究性课题，学习调查研究的方法，培养实践和创新能力。情感、态度与价值观：1、通过本节学习，培养学生节约能源和环境保护的意识，树立社会责任感。2、通过分析空气用量对燃料燃烧的利与弊，渗透辩证唯物主义教育。3、通过对家庭燃料问题的专题调查，培养学生理论联系实际的科学态度。二、教学重点、难点1、化学反应中的能量变化，吸热反应和放热反应2、对化学反应中的能量“贮存”和“释放”的理解。三、课时安排1课时：四、教与学互动设计：第一课时(一)、创设情境，导入新课【导语一】（影片：火的利用）我们已经知道火在人类文明的发展中起了很重要的作用。中国猿人是最早使用火的人类，首先是利用火山爆发、陨石落地、雷电等产生的野火，有了火就可以来烧制陶器，促进了文明的发展。我们知道火就是从化学反应中获得的。化学反应所放出的能量是当今世界上最重要的能源，因此，研究化学反应及其能量变化对我们来说是有很重要的意义的。【导语二】（影片：镁的燃烧、氢氧焰焊接金属等）化学反应都有新物质产生，同时还伴随着能量变化。人们利用化学反应，有时是为了制取所需要的物质，有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。例如，人们利用氢氧焰来焊接金属，主要就是利用氢气和氧气化合时所放出的能量。人类的祖先从利用野火起，就已经在利用化学反应所放出的能量了。【导语三】煤、石油、天然气在燃烧时释放出大量的热，你一定想知道：这种热能从何而来？它与化学物质及其化学反应有什么关系？石灰石要经过煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石的分解反应中起什么作用？今天我们就一起来学习这方面的知识。(二)、合作交流，解读探究一、化学反应中的能量变化【议一议】我们可以生火取暖，用火把照明，用火力发电，用氢氧焰焊接金属等，由这些事例可以得出什么结论？【投影】1、化学反应与能量：化学反应中伴随着能量变化，可以转化成热能、光能、电能等，但以热量变化为主。【思考】燃料燃烧时都会放出大量的热，那么是否化学反应都会放热呢？【实验探究】探究实验1－3、1－4中的能量变化。注意①操作方法；②仔细观察实验现象；③总结实验结论；④写出化学方程式。【小结归纳】现象及结论：（1）反应产生大量气泡，同时试管温度升高，说明反应过程中有热量放出。化学反应方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑（2）混合搅拌后，玻璃片和小烧杯粘在一起，说明该反应吸收了大量的热，使水温降低结成冰。化学反应方程式：Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O【投影】2、放热反应和吸热反应根据能量变化 放热反应：放出热的化学反应化学反应吸热反应：吸收热的化学反应【讨论交流】反应是放热还是吸热和反应条件有何关系，是否自发进行的反应就是放热反应，而加热才能进行的反应就是吸热反应？【小结归纳】上述实验中Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl的反应在常温下能自发进行，但是一个吸热反应，镁的燃烧却需点燃才能引发，说明反应放热与吸热和反应条件没有必然的联系。当然，若一个反应需要持续加热才能进行的话，就一定是吸热反应了。常见放热反应有：中和反应、金属和酸的反应、物质的燃烧等，常见的吸热反应有Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl的反应、C和CO2的反应等。【讨论交流】为什么有的化学反应会放出热量，而有的化学反应却需要吸收热量呢？【小结归纳】1、能量守恒是自然界的普遍规律，化学反应中也要遵循能量守恒。2、不同物质具有不同的能量。化学反应中物质发生改变的同时能量也随之改变。3、反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热。反应过程中的能量变化可图示如下：【课件演示】3、化学反应的热效应与反应物生成物能量的关系∑E（反应物）＞∑E（生成物） ——放热反应（能量释放）∑E（反应物）＜∑E（生成物） ——吸热反应（能量贮存）Q（反应热）= ∑E（反应物）— ∑E（生成物） Q＞0，放热反应；Q＜0，吸热反应二、能源问题【课件演示】地球上的主要能源追根溯源是来自太阳1、能源的现状【课件演示】近年来我国化石燃料和水电能源的消费构成示意图。近年来我国能源总消费量与人均能源消费量示意图我国化石燃料与世界主要国家或地区对比。 石油储量/1×1010t 天然气储量/1×1010m3 煤炭/1×1010t北美 5.6 8.4 262.9西欧 3.4 6.1 99.3日本 0 0 1.0前苏联 8.3 42.5 241.0中东 54 24.2 0中国 2.4 0.8 99.0人类社会人均消耗能量的发展概况：2、解决能源问题的对策：【议一议】目前我们所使用的能源主要是化石燃料，化石燃料是经过亿万年才形成的蕴藏量有限的非再生能源，而随着社会的发展，人类对能源的需求量越来越大，那么该如何解决能源的供需矛盾呢？【小结】2、解决能源问题的思路：① 提高燃料的燃烧效率 ② 寻找新能源【点拔】如果我们能把煤等燃料的燃烧利用率提高1倍，就相当于将这些燃料的使用时间延长1倍。当今世界各国能源研究的前沿课题之一，就是如何提高燃烧效率，节约能源。那么如何来控制燃烧反应，提高燃料的燃烧效率呢？我们已经知道，可燃物只有当与氧气接触且温度达到着火点时才能燃烧，若空气不足：浪费资源；产生大量一氧化碳污染空气，危害人体健康；若空气太多：过量空气会带走部分热量，浪费能源。而增大燃料跟氧气的接触面积也能使燃料燃烧更充分，如固体燃料粉碎、将液体燃料以雾状喷出、固体燃料液化等。。【课件演示】（1）、燃料的充分燃烧①充分燃烧的条件燃烧时要有适当过量的空气；燃料与空气要有足够大的接触面。②煤的汽化或液化：C（s）＋H2O（ｇ）====CO(ｇ)＋H2（ｇ） 干馏煤气：H2、CO、CH4、CO2煤除作燃料直接燃烧外还可以综合利用。【议一议】即使燃料得到了充分的利用,也总有一天会枯竭的。那么还有哪些途径呢？【课件演示】（2）、自然界中能源的再生6CO2＋6H2O C6H12O6＋6O2我国已人工合成叶绿素，可望实现：CO2＋2H2O CH4＋2O2（3）、新能源展望：(三)、应用迁移，巩固提高1、化学反应中的能量变化【例1】（原创）下列说法正确的是： （ ）A、化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化B、反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应C、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 的反应是放热反应D、木炭在氧气中的燃烧是吸热反应【解析】B、C、D都说反了，故应选A。【变式】（原创）下列说法正确的是 ( )A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B. 放热的反应在常温下一定很容易发生C. 反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D. 吸热反应在常温下一定不能发生【解析】反应是放热还是吸热只取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，与反应条件和反应途径无关。故应选C。2、燃料的充分燃烧【例2】（原创）为了提高煤燃料的热效率并减少SO2等有害物质的污染，采取的措施是 （ ）A．通入大量的空气 B．将固体燃料粉碎，使之充分燃烧C．控制煤的生产 D．将煤经过处理，使之转化成气体燃料【解析】应选B、D。 3、能源【例3】（湘潭市04统考题）“可燃冰”是水与天然气相互作用形成的晶体物质，主要存在于冻土层和海底大陆架中；据测定每0.1 m3固体“可燃冰”要释放出20 m3的甲烷气体；由此可判断下列说法中不正确的是 （ ）A．“可燃冰”将成为人类新的后续能源B．“可燃冰”是水变油，属于化学变化C． “可燃冰”具有使用方便，清洁卫生等优点D．我国青藏高原冻土层可能存在巨大体积的“可燃冰”【解析】化学反应不可能改变元素，“水变油”是骗局。故应选B。【变式】（娄底市05统考题）能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，需依靠其它能源的能量间接获得的能源称为二级能源。下列叙述正确的是（ ）A、电能是二级能源 B、水力是二级能源 C、天然气是一级能源 D、煤气是一级能源【解析】电能是其它形式的能量转化成的。故应选A。【变式】（新教材变式题）有人预言：H2是21世纪最理想的能源，以水为原料大量制取氢气最理想的途径是( )A．由热电站提供电力电解水 D．使水与炽热的铁反应制取氢气C．使水与焦炭反应制取氢气 D．利用太阳能分解水【解析】A、B、C均耗能，故应选D。(四)、总结反思、拓展延伸【总结】现代生产和生活中对能量的需求越来越大，而目前煤、石油、天然气等化石燃料依然是主角，因此如何使燃料充分燃烧是缓解能源危机和减少环境污染的重要课题。由于化石燃料是非再生能源，因此在提高燃料的燃烧效率的同时，还需要大力开发新能源。能源的开发利用的历程就是人类文明的发展史。【拓展】（湘潭市05竞赛题）如下图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是(2)产生上述现象的原因是(3)写出有关反应的离子方程式(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量 (填“大于”、“小于”、“等于”)镁片和盐酸的总能量. 【解析】 (1)①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中析出晶体.(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体.(3)Mg+2H+=Mg2++H2? (4)小于（五）、当堂检测反馈1．（湘乡三中期中试题）“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是以下的： （ ）A．氯化钠 B．固体硝酸铵 C．固体氢氧化钠 D．生石灰解析：硝酸铵溶解吸热而制冷。选B2．（湖南省03初赛题）一种化学冰袋中,含有96gNa2SO4·10H2O、50gNH4N03、40g(NH4)2SO4、40gNaHSO4。需要时用手揉合，致冷，并能维持2～3h，说出致冷并能维持较长时间的原因。（Na2SO4·10H2O和其他3种盐分盛于2只塑料袋中，用时使它们混合并揉合）（1）致冷主要原因 。（2）维持冷的时间较长的原因_____________________________________。解析：温度降低，显然应从吸热反应找原因；维持时间较长，显然是速度问题。结合初中学过的溶解以及水合时的热效应，不难得出答案。答案：（1）Na2SO4·10H2O在揉合时脱水是吸热过程; NH4NO3等溶解也是吸热过程；（2）Na2SO4·10H2O脱水反应速度慢。启示：化学反应一般是以热和功的形式跟外界环境进行能量交换的，其中以热能的形式进行能量交换最为常见。3、（东山学校05期中试题）下列说法中，正确的是 （ C ）A、 如果某一反应的反应物能量总和高于生成物能量总和，则该反应是吸热反应B、 我国目前使用最多的燃料是酒精C、 煤炭直接燃烧不仅产生大量烟尘，而且生成SO2，导致酸雨的形成D、 煤经过处理后制得水煤气、干馏煤气等，可提高燃烧效率和减少环境污染4、（原创）下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是( B )A. 铝片与盐酸的反应 B. 灼热的碳与CO2的反应C. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 D. 甲烷在氧气中的燃烧反应5．（改编题）我国三峡工程所提供的清洁、廉价、大功率可再生的水电，相当于每年燃烧3×107吨原煤的火力发电厂产生的电能。因此三峡工程有助于控制 （ A ）A．温室效应 B．氮的氧化物的排放C．白色污染 D．碳氢化合物的排放6．（新教材变式题）下列说法中错误的是（ BC ）A、焦炭在高温下与水蒸气的反应是吸热反应B、燃料有足够的空气就能充分燃烧C、化学反应的过程，都可以看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能而被释放出来D、氢氧化钾与硝酸的反应是放热反应7．（湘潭市05竞赛题）已知石墨和金刚石燃烧化学方程式如下：C（石墨S）+O2(g)=CO2(g)C（金刚石S）+O2（g）=CO2（g）质量分别为12g的石墨、金刚石在某一相同条件下燃烧时各自放出的热量为393.8kJ、395.2kJ，问：对于单质来说，稳定的单质是石墨还是金刚石？简述理由。解析：能量越低越稳定。金刚石燃烧放热更多，说明能量比石墨更高，所以石墨更稳定。五、资料链接研究化学反应中能量变化的意义化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。化学反应一般是以热和功的形式跟外界环境进行能量交换，而其中多以热的形式进行能量交换。因此，研究化学反应中的能量变化，主要集中在热量问题上。化学反应中的热量问题，对于化工生产有重要的意义。例如，合成氨反应是放热的，如果不设法将这些热量移走，反应器内的温度就会过高。这样，不仅会烧毁催化剂，使产量降低，还可能发生爆炸事故。在制造原料气的水煤气反应中，需要吸收大量热，如果不及时供应所需要的热量，反应就不能顺利进行，甚至停止。因此，在进行化工设计时，为了保证生产的正常进行，必须事先获得准确的反应热的数据，作为制造热交换设备和规定工艺操作条件的依据。在化工生产中，热能的综合利用问题，不但直接关系到产品成本的高低，而且影响产率的大小。化工设备中的热交换器、余热锅炉、热风炉等的设计和使用，都是为了综合利用热能，以便提高产品产率，降低成本。综上所述，研究反应热，对于化工生产适宜条件的选择、设备的设计和使用，以及对热能的综合利用，都有很大意义。因此，以研究反应热为主要内容之一的化学热力学，是化学科学的一门重要分支。 人教社我国的能源概况我国的能源资源十分丰富，世界各国具有的能源资源，我国几乎都有，而且数量也相当可观。我国已成为世界上占第三位的能源生产国。根据1988年的统计资料表明，我国能源产量占世界产量的8％（第一位的美国和第二位的前苏联的能源产量之和约占世界总产量的40％），能源的消费达2.7×1013 MJ,但人均水平却很低。煤炭我国煤炭资源的总储量为14 380亿吨，已探明的可开采储量为7 310亿吨。1991年的年产量为10.9亿吨，居世界首位，且每年在按4 000万吨左右的速度递增。但全国煤炭资源的分布很不平衡，就总储量计，华北占71.13％，西北占9.05％，华东占8.15％，东北占3.68％，中南占2.33％。其中山西省约占全国的1/3。我国规划到二十世纪末，年生产量为12亿吨左右，按此水平，我国的煤炭至少还可以开采260年。石油和天然气1991年我国石油产量达1.39亿吨，天然气产量为150亿立方米。估计我国石油资源储量为300～600亿吨（也有认为我国远景石油资源为787亿吨，国外估计值为300～1000亿吨），而现在已探明的石油储量仅有几十亿吨。天然气资源量预测为3.3×105亿立方米，探明的储量只占3％左右。因此石油和天然气的开发潜力还很大。石油的年产量目前为1.4～1.5亿吨，每年尚在按2％的速度递增。1990年的原油产量居世界第5位。生物燃料能我国的森林面积约1.2×1012 m2，林木蓄积量为95亿立方米，每年可供柴薪216亿千克左右。农村中最主要的生物燃料是秸杆，估计为4.58亿吨，此外还有柴薪2800万吨、畜粪900万吨。至1990年，全国有沼气池338.1万个，年供沼气约10亿立方米。水能我国地表水年径流量达26 200亿立方米，居世界第四位，按人口计，我国人均占有水资源约2 700 m3，居世界第127位。水能的开发和利用，目前仅占可利用水能的7％，水电装机容量仅为1 700万千瓦，开发的程度还是很低的。其他，如核燃料，虽然我国已建立了一批具有相当规模的铀矿开采、冶炼基地，但我国的核电站还起步不久。秦山核电站是30万千瓦的核电站，东部沿海近年中还要再建立一些。人教社 高温光能叶绿素光能燃烧同时这样地球将会变得更干净21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com绪 言化学——人类进步的关键一、教学目标知识与技能：1．使学生知道化学是在分子层次上认识物质和制备新物质的一门科学。2、了解化学发展简史及化学与工农业生产和日常生活的关系，深刻理解“化学——人类进步的关键”这句话的含义。3．使学生了解进行化学科学探究的基本方法和必要技能。过程与方法：1、通过探究课例培养学生运用观察、实验、比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工的能力。2、通过对案例的探究，激发学生学习的主动性和创新意识，逐步领悟学习化学的科学方法。情感、态度与价值观：1、激发学生学习化学的兴趣和社会责任感，培养学生实事求是的科学态度。2、介绍我国科学家在化学科学的贡献和成就，培养学生的爱国主义和献身科学的精神。3、通过化学史的教学，使学生认识并欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。4、通过化学高科技产品及技术介绍，激发学生的科学审美感和对微观世界的联想，激励学生培养自己的化学审美创造力。二、教学重点、难点指导学习方法，理解化学是人类进步的关键，调动学习化学的积极性。三、课时安排1课时：四、教与学互动设计：第一课时(一)、创设情境，导入新课【导语一】课件展示：在高中，化学仍是一门必修课。“化学——人类进步的关键”这句话是美国核化学家西博格教授在1979年美国化学学会成立100周年大会上所做的精辟论述。也许我们对这句话的含义还之甚少，相信学完本节课后必定会同意西博格教授的观点，对化学有一个全新的认识。【导语二】课件展示：最小的汉字、纳米地图、纳米国旗……化学是在分子原子层次上认识物质和制备新物质的一门科。高中阶段我们还要继续深入学习这门学科。【导语三】课件展示：面对二十一世纪日益膨胀的知识经济和信息社会的挑战，我们深切地感受到了竞争的激烈，因此，走持续发展之路，是一个人、一个国家、乃至一个社会进步的必由之路，而推动社会发展的第一生产力是科学技术。化学作为一门自然科学，在人类进步和社会发展中起着非常关键的作用。在生产生活、科研国防等各个领域都能看到化学的影子：(二)、合作交流，解读探究一、化学就在我们身边【课件演示】（影片剪辑）生活中的化学（衣、食、住、行、工作、学习、健康……）化学【议一议】你还能列举哪些与化学有关的问题 【小结】化学与我们的生产生活有着如此密切的联系，因此在高中阶段我们还要继续学习化学，而且要学好化学。二、化学发展简史和我国在化学领域的成就【阅读】化学在人类进步的历史上发挥了非常重要的作用。可以说化学的发展史就是人类的进步史。阅读教材并归纳化学发展简史和我国在化学领域的成就。【投影】展示相关图片剪辑。【小结】化学经历了史前的实用技术阶段到以原子－分子论为代表的近代化学阶段，以及以现代科学技术为基础、物质结构理论为代表的现代化学阶段。早期的化学只是一门实用技术，在对药物化学和冶金化学的广泛探究之下，产生了原子—分子学说，使化学从实用技术跨入了科学之门。在这一理论的指导下，人们发现了大量元素，同时揭示了物质世界的根本性规律——元素周期律。现代物质结构理论的建立，使物质世界的秘密进一步揭开，合成物质大量出现。化学理论发展促进了合成化学发展。化学与其它学科之间的渗透，促进了材料、能源等科学的发展。【投影】1、化学的发展简史古代化学——－――――——→近代化学―――――—―――→现代化学（实用技术） （原子—分子论） （物质结构理论）冶金、火药、 发现大量元素、揭示元素 对物质的研究深入到分子、造纸、酿造 周期律、合成物质大量涌现 原子水平，向各学科渗透2、我国在化学领域的成就（1）我国在实用技术方面的成就主要有冶金、陶瓷、酿造、造纸、制火药等。（2）在医学巨著《本草纲目》中，记载了许多的化学鉴定的试验方法。（3）1965年，我国科学工作者在世界上第一次用化学方法合成了具有化学活性的蛋白质结晶牛胰岛素。（4）1981年，我国科学工作者又在世界上首次用人工方法合成了一种与天然分子相同化学结构和完整生物活性的酵母丙氨酸转移核糖核酸。（5）1993年，我国科学工作者常温下在硅晶体的表面操纵原子，写下了笔宽只有2纳米的最小汉字“中国”。（6）2005年10月12日我国成功发射了神舟六号载人飞船，标志着我国包括化学科学在内的综合科技实力又有了新的突破。三、化学―――人类进步的关键【阅读】阅读教材，总结化学在材料、能源、环境、生命等领域的重要作用。【投影】【小结归纳】1、材料：材料是社会发展和人类进步的一种标志。人类很早就开始使用材料，从石器时代到现代，人类所使用的材料不断的发生变化，材料的种类越来越多，用途也越来越广。非金属材料 （如陶瓷）金属材料 （如合金）有机高分子材料 （如橡胶）复合材料 （如多功能）高功能材料 （如超导）结构材料 （如耐高温）信息材料 （如液晶）材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一直是人类进步的重要里程碑。石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作标志。没有半导体材料就没有计算机技术；没有耐高温、高强度的特殊材料就没有航天技术；没有光导纤维就没有现代光通讯；新材料的设计与合成，不仅成为解决一个问题的手段，有时还能促成某个科技领域的形成和发展。2、能源：随着工业的飞速发展和生活水平的不断提高，现代社会对能源的需求量与日俱增。能源的使用和开发经历了三个阶段： 柴草时代 化石能源时代 新能源时代 （使用柴草） （使用煤、石油、天然气） （使用氢能、核能、太阳能等） 而化学能源是有限的，因此如何提高燃烧效率，开发新能源是亟待化学解决的一个重要课题。3、环境：环境问题是当今世界各国都非常关注的问题。由于人们对环境与生产发展的关系认识不够，以及对废弃物处理不当，出现了土地沙漠化、水资源危机、酸雨、臭氧层破坏、有毒化学品污染等环境污染问题，而这些问题的解决主要靠化学等方法。 4、生命：保证人体健康的营养、药物的研究、人体中的元素对人体健康的生理作用以及探索生命的奥秘、疾病的治疗等都离不开化学。综上所述，在新世纪里，保护人类居住的环境需要化学；提高农作物产量，解决吃饭问题需要化学；维护人体健康更离不开化学，我们不难看出在社会发展中，化学所起的作用是其他学科无法取代的。的确，正像美国著名化学家、诺贝尔化学奖获得者西博格教授所说“化学——人类进步的关键”。【投影】三、化学―――人类进步的关键1、合成新材料离不开化学2、开发新能源离不开化学3、保护环境、消除污染离不开化学4、保证健康、治疗疾病离不开化学此外，资源的合理开发和利用、提高农作物的产量等许多方面都离不开化学。所以说：化学是人类进步的关键。【讨论交流】化学对于人类社会的发展如此重要，应该如何学好化学呢？【小结归纳】在化学学习中，我们要从实验中获取大量的感性知识；许多结论要通过实验验证；许多未知需要实验去探索；作为研究化学必备的实验技能需要通过做实验去提高，因此在今后化学学习中观察好演示实验，做好分组实验、家庭实验是十分重要的。除了要注重化学实验，掌握有关化学基础知识和基本技能外，重视科学方法的训练十分重要。在化学研究中常用的科学方法有实验法、模型法、逻辑法等。在目前的实验条件下，原子用眼睛不能直接看到，要研究化学规律必须了解原子的结构，这就需要建立原子的模型，通过模型去想象原子的真实结构。不仅原子需要，分子也需要，前面的牛胰岛素分子模型，是许多科技工作者汗水的结晶。因此，模型法是学习化学的重要方法之一。逻辑法是科学研究普遍采用的方法。比如我们根据硫酸、盐酸等酸的性质可用归纳的方法得到酸的通性，又可以用类比的方法推断磷酸的性质。综上所述，在高中化学学习中要注意训练科学方法，提高自己分析问题和解决问题的能力。此外，还要紧密联系社会、生活实际，善于发现问题和提出问题，要勤于思考，并多阅读课外书籍，以获取更多的知识。相信大家在新学年里一定会学好化学。【投影】四、如何学好化学1、注重化学实验。2、熟练掌握化学基础知识和基本技能。3、重视训练科学方法，培养科学态度。4、联系实际，培养观察和思考能力。5、扩大阅读量，以获得更多知识，培养自学能力。(三)、应用迁移，巩固提高神州六号返回舱物理学化学生命科学材料科学工程科学天文学地 学数 学计算机与信息 科学自然科学中承上启下的中心学科按化学组成分按使用功能分材料21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com绪 言化学——人类进步的关键（一）、课前知识准备：化学是研究物质的 、 、 、 的一门基础自然科学。（二）、名师解读点拨：知识点1、化学就在我们身边知识点2、化学发展简史和我国在化学领域的成就1、化学的发展简史古代化学——－―――——→ 化学―――――—―――→ 化学（实用技术） （原子—分子论） （物质结构理论）冶金、火药、 发现大量元素、揭示元素 对物质的研究深入到分子、造纸、酿造 周期律、合成物质大量涌现 原子水平，向各学科渗透2、我国在化学领域的成就（1）我国在实用技术方面的成就主要有冶金、陶瓷、酿造、 、 等。（2）在医学巨著 中，记载了许多的化学鉴定的试验方法。（3）1965年，我国科学工作者在世界上第一次用化学方法合成了具有化学活性的蛋白质 。（4）1981年，我国科学工作者又在世界上首次用人工方法合成了一种与天然分子相同化学结构和完整生物活性的酵母丙氨酸转移核糖核酸。（5）1993年，我国科学工作者常温下在硅晶体的表面操纵原子，写下了笔宽只有2纳米的最小汉字 。（6）2005年10月12日我国成功发射了 载人飞船，标志着我国包括化学科学在内的综合科技实力又有了新的突破。知识点3、化学―――人类进步的关键化学――自然科学中承上启下的中心学科，在材料、能源、环境、生命等领域发挥着重要作用，合成新材料、开发新能源、保护环境、消除污染、保证健康、治疗疾病都离不开化学，此外，资源的合理开发和利用、提高农作物的产量等许多方面都离不开化学。所以说：化学是人类进步的关键。1、材料：材料是 的一种标志。材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一直是人类进步的重要里程碑。石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作标志。人类很早就开始使用材料，从石器时代到现代，人类所使用的材料不断的发生变化，材料的种类越来越多，用途也越来越广。非金属材料 （如陶瓷）金属材料 （如合金）有机高分子材料 （如橡胶）复合材料 （如多功能）高功能材料 （如超导）结构材料 （如耐高温）信息材料 （如液晶）2、能源：随着工业的飞速发展和生活水平的不断提高，现代社会对能源的需求量与日俱增。能源的使用和开发经历了三个阶段： 时代 时代 时代 （使用柴草） （使用煤、石油、天然气） （使用氢能、核能、太阳能等） 而化学能源是有限的，因此如何提高燃烧效率，开发新能源是亟待化学解决的一个重要课题。3、环境：环境问题是当今世界各国都非常关注的问题。由于人们对环境与生产发展的关系认识不够，以及对废弃物处理不当，出现了土地沙漠化、水资源危机、酸雨、臭氧层破坏、有毒化学品污染等环境污染问题，而这些问题的解决主要靠化学等方法。 4、生命：保证人体健康的营养、药物的研究、人体中的元素对人体健康的生理作用以及探索生命的奥秘、疾病的治疗等都离不开化学。知识点4、如何学好化学1、注重化学实验。2、熟练掌握化学基础知识和基本技能。3、重视训练科学方法，培养科学态度。4、联系实际，培养观察和思考能力。5、扩大阅读量，以获得更多知识，培养自学能力。(三)、应用迁移，巩固提高1、化学发展史【例1】近代化学发展的里程碑是（ ）A、燃素说的出现 B、分子、原子学说的建立C、元素周期律的问世 D、电子计算机的出现【解析】应选B。2、化学与社会参考答案一、课前知识准备组成、结构、性质、变化规律二、名师解读点拨知识点2：1、近代、现代 (1)、造纸、制火药。(2)、《本草纲目》(3)、结晶牛胰岛素。(5)、“中国” (6)、神舟六号知识点3：1、社会发展和人类进步2、 柴草、化石能源、新能源物理学化学生命科学材料科学工程科学天文学地 学数 学计算机与信息 科学按化学组成分按使用功能分材料21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com第二节 离子反应（一）、课前知识准备： 写出下列物质的电离方程式（1）HNO3： （2）Na2SO4 （3）H2O： （4）CH3COOH （二）、名师解读点拨：一、电解质与非电解质知识点1、电解质与非电解质（1）、在 里或 状态下能够导电的 叫电解质，如酸、碱、盐。在 里和 状态下都不导电的 叫非电解质，如蔗糖、酒精等。（2）、电解质溶于水或受热熔化时，解离成 的过程叫电离。溶液里的自由离子就是由 产生的。（3）、电离的过程可用 来表示，可通过溶液 实验来证明溶液中存在离子。【点拔】电解质、非电解质是根据物质在一定条件下能否电离(导电)对化合物的一种分类，判别时应注意以下几点：①电解质、非电解质应是化合物。能导电的物质不一定是电解质，不能导电的也不一定是非电解质。②电解质只是在水溶液里或熔化状态下才能够导电，并不是任何情况下都能导电。③电解质应是本身电离而导电的化合物。如CO2溶于水能导电是因CO2与H2O反应生成了H2CO3，H2CO3电离导电而非CO2本身电离。所以只能说明H2CO3是电解质而CO2是非电解质。（还有氨气、二氧化硫、三氧化硫等）。④电解质、非电解质与溶解度的大小无关。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，但它们溶解的部分是完全电离的；另外，这些难溶于水的化合物和金属的氧化物，他们在熔融状态都是能够导电的，所以是电解质。知识点2、电离方程式的书写书写电离方程式时，把原子团作为 ，然后把化合物中正价部分写成 离子，负价部分写成 离子，电荷数等于 数，把化学式中原子团以外的下标改写成离子的化学计量数（系数）。如：KCl==K++Cl- 、H2SO4==2H++SO42- 、NaHSO4==Na++H++SO42- 、NaHCO3==Na++HCO3-。知识点3、电解质溶液的导电能力电解质溶液之所以能够导电是因为有自由移动的离子存在，而电解质溶液导电能力的大小则取决于溶液中自由移动的离子的浓度以及离子所带电荷数（即电荷浓度）。而当溶液体积、浓度和离子所带的电荷数都相同的情况下，电解质溶液的导电能力仅取决于溶液中自由移动离子的数目，导电能力强的溶液里的自由移动的离子数目一定比导电能力弱的溶液里的自由移动的离子数目多。 二、强电解质和弱电解质知识点4、强电解质和弱电解质（1）、强电解质：在水溶液中 电离成离子的电解质。如NaCl、NaOH等弱电解质：在水溶液中 电离成离子的电解质。如NH3·H2O、CH3COOH等。（2）、强弱电解质的比较强电解质 弱电解质电离程度 部分电离溶液里的粒子 没有分子，只有水合离子同条件下的导电性 弱物质类别 强酸、强碱、大多数盐化合物类型 化合物、某此 化合物 某些共价化合物【点拔】应注意电解质的强弱与其溶解度大小无关。如BaSO4、CaCO3、AgCl虽然溶解的极少，但溶解的部分却是完全电离的，所以它们为强电解质，而CH3COOH虽易溶于水，但它却不能完全电离，所以属弱电解质。因此，电解质的强弱跟溶解性无必然联系，本质区别在于它们已溶解部分在水溶液中的电离程度。（三）、拓展整合创新：1、电解质与非电解质的区分【例1】（原创）下列关于电解质的说法中，正确的观点是（ ）A．在熔融状态下一定能导电 B．在溶解状态下一定能导电C．在溶解或熔融状态下能导电 D．在熔融和溶液的状态下都能导电【解析】根据电解质的概念：在溶解或熔融状态下能导电的化合物是电解质，故应选C。【变式】（原创）下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是（ ）A．NH3 H2O B．Cl2 C．KC1 D．SO2【解析】 选项中的四种物质水溶液都能导电，但原因有所不同——NH3 H2O和KC1均为电解质；Cl2和SO2水溶液能导电，是因为它们与水反应：Cl2+H2O＝HCl+HClO，SO2+H2O＝H2SO3，生成物为电解质；Cl2是单质，所以既不是电解质也不是非电解质，因此只有SO2为非电解质。故应选B。2、电离方程式的书写【例2】（原创）写出下列物质的电离方程式：Ca(NO3)2 、NH4HCO3 、NaHSO4【解析】原子团应作为一个整体，化学式中原子团以外的下标改写成离子的系数。强酸的酸式酸根要拆开，而弱酸的酸式酸根不能拆开。故应写成：Ca(NO3)2＝＝Ca2＋＋2NO3－NH4HCO3 ＝＝NH4＋＋HCO3－NaHSO4＝＝Na＋＋H＋＋SO42－3、强弱电解质的比较【例3】（原创）下列叙述中，能说明某物质是弱电解质的是 （ ）A．是共价化合物B．水溶液的导电能力很弱C．溶液中已电离的离子和未电离的溶质分子共存D．难溶于水【解析】共价化合物可能是强电解质如HCl，也可能是弱电解质如HF等，也可能是非电解质如酒精。故A项不能说明；水溶液的导电性的强弱与电解质的强弱没有必然关联，仅取决于自由移动离子的浓度，再强的电解质在很稀的时候导电能力也会很弱。故B项也不能说明；溶液中存在已电离的离子和未电离的分子，说明电离不完全，这恰是弱电解质的本质特征；故C项能够说明；强、弱电解质不是看溶解的多少，而是看已溶解部分的电离程度，如BaSO4虽难溶于水，却是强电解质。故应选C。【变式】（新教材变式题）某固体M不导电，但熔化或溶于水中都能导电，下列关于M的说法中，正确的是（ ）A．M为非电解质 B．M一定是强电解质C．M一定是一种盐 D．M可能是弱电解质【解析】固体M不导电，说明不是金属单质，熔化时能导电，只能是离子化合物，但不一定是一种盐，如氢氧化钠。离子化合物是强电解质，故应选B。 (四)、总结反思、拓展延伸【总结】 通过本节课的学习，我们又学会了从电离的角度对化合物进行分类，把一定条件下能电离的叫电解质，能完全电离的则叫强电解质。不能电离的叫非电解质，不能完全电离的则叫弱电解质。图示如下：【拓展】（湘潭市05竞赛题）利用溶液导电性装置进行实验，向盛有稀H2SO4的烧杯中逐滴加入Ba(OH)2溶液，能观察到什么现象 加以解释，写出有关的反应方程【解析】随着Ba(OH)2溶液的逐滴加入，会发生Ba(OH)2＋H2SO4=====BaSO4↓＋2H2O的反应，随着反应的进行，溶液中的离子不断转化成BaSO4沉淀和H2O分子，离子浓度逐渐变小，导电能力减弱，当二者恰好完全反应时离子浓度达到最小值，几乎不导电，当Ba(OH)2过量后，离子浓度又逐渐增大，导电能力又逐渐增强。灯泡将会由亮 渐暗 熄灭 渐亮。【变式】（湘潭市04竞赛题）把各组中的气体通入溶液中，溶液导电能力显著增强的是A．CO2(g)通入NaOH溶液 B．CO2(g)通入石灰水C．NH3(g)通入CH3COOH溶液 D．NH3(g)通入盐酸中【解析】溶液中导电能力显著增强说明单位体积溶液中自由移动离子数目显著增加。A中CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O或CO2＋NaOH===NaHCO3，单位体积溶液里离子数目无显著变化。B中CO2＋Ca(OH)2====CaCO3↓＋H2O或2CO2＋Ca(OH)2====Ca(HCO3)2，单位体积溶液里离子数目减少或无显著变化。C中NH3＋CH3COOH====CH3COO－＋NH4＋，单位体积溶液里离子数目显著增加。D中NH3＋H＋==== NH4＋ ，无显著变化。故应选C。(五) 当堂检测反馈1、（原创）下列物质中：①CH3COOH ②HCl ③NaOH ④HNO3 ⑤Cu(OH)2 ⑥AgCl ⑦Na2CO3 ⑧C2H5OH ⑨H2O ⑩Fe ⑾SO2 ⑿石墨（1）属于强电解质的是 。（2）属于弱电解质的是 。（3）属于非电解质的是 。（4）在溶液中主要以离子形式存在的是 。答案：（1）②③④⑥⑦ （2）①⑤⑨ （3）⑧⑾ （4）②③④⑦2．（原创）下列四种物质的溶液中，所含微粒种类最多的是（ ）A．食盐 B．氯化银 C．氢氧化钡 D．醋酸解析：本题考查了弱强电解质电离程度的差异性，A、B、C均为强电解质，完全电离，溶液中只含离子不含电解质分子，而醋酸是弱电解质，在溶液中部分电离，所以不仅含有电解质电离的离子，还含有未电离的电解质分子，所以它的溶液中所含的微粒种类最多。选D3．（原创）下列物质中属于非电解质，但放入水中所得溶液可导电的是（ ）A.乙醇 B.铜 C.硫酸 D.二氧化碳答案：D。4、（改编题）下列叙述正确的是（ ）A．固体氯化钠不导电，所以氯化钠是非电解质B．铜丝能导电，所以铜是电解质C．氯化氢水溶液能导电，所以氯化氢是电解质D．五氧化二磷溶于水能导电，所以五氧化二磷是电解质解析：A中判断氯化钠是不是电解质不是看固态导不导电，而是看溶液或熔融时能不能导电，B是单质，D中五氧化二磷溶于水时与水反应变成了磷酸而导电，不是本身电离，故应选C。参考答案一、课前知识准备（1）HNO3： HNO3＝H＋＋NO3－ （2）Na2SO4 ：Na2SO4＝2Na＋＋SO42－（3）H2O ：H2O＝ H＋＋OH－ （4）CH3COOH ：CH3COOH＝CH3COO－＋H＋二、名师解读点拨知识点1 ：（1）、水溶液、熔化、化合物，水溶液、熔化、化合物。（2）、自由移动的离子、电离。（3）、电离方程式、导电性。知识点2：一个整体，阳，阴，化合价。知识点4:（1）、全部、部分强电解质 弱电解质电离程度 完全电离溶液里的粒子 既有分子、又有水合离子同条件下的导电性 强物质类别 弱酸、弱碱、水化合物类型 离子化合物、某此共价化合物（2）第二课时（一）、课前知识准备：现有①铁片 ②NaCl ③氨水 ④醋酸 ⑤酒精 ⑥盐酸 ⑦浓H2SO4 ⑧KOH ⑨蔗糖 ⑩H2S，其中属于属于非电解质的是 ，属于强电解质的是 ，属于弱电解质的是 。（二）、名师解读点拨：三、离子反应：有离子参加的反应叫离子反应。知识点1、离子反应的实质离子反应的实质是 。【辨析】为什么BaCl2溶液能与CuSO4溶液反应而NaCl溶液却不能？【点拔】当硫酸铜和氯化钡混合时，虽然铜离子和氯离子不能相互反应，但硫酸根离子和钡离子则能互相结合生成难溶的硫酸钡沉淀，使这两种离子浓度减小，所以硫酸铜和氯化钡能反应。而硫酸铜溶液和氯化钠溶液中因Na+、SO42-、Cu2+、Cl-之间均不能相互结合，各离子浓度均未发生变化，所以并没有发生化学反应。知识点2、离子方程式的书写离子方程式的书写步骤：（以BaCl2和 CuSO4反应为例）第一步：写：写出正确的 式：BaCl2+ CuSO4= BaSO4 ↓+ CuCl2第二步：改：把 改写成离子形式，其它物质（单质、非电解质、弱电解质、难溶强电解质等）仍用 表示。 Ba2+ +2 Cl- + Cu2+ + SO42- = BaSO4 ↓+ 2 Cl- + Cu2+第三步：删：删去方程式两边 的自由离子，将系数化成最简整数比。Ba2++SO42- = BaSO4 ↓第四步：查：检查离子方程式两边各元素的 数和 数是否相等。【点拔】书写四步中，“写”是基础，“改” 是关键，“删”是途径，“查”是保证。书写离子方程式时应注意以下几个方面：1、只有电解质在电离状态下进行的反应，才能用离子方程式表示，而非电离状态下进行的反应，就算有离子参与，一般也不用离子方程式表示。如固体间的反应。2、只有当电解质完全以离子形式存在时才能拆写成离子形式。3、只有强酸的酸式酸根能拆开，而弱酸和中强酸的酸式根不能拆。4、微溶强电解质只有以稀溶液(完全溶解)参加反应时才能拆成离子，其它情况一律写化学式。5、氨水作为反应物写NH3 ·H2O，作为生成物，如有加热条件或浓度很大时写NH3和H2O，否则写成NH3· H2O。知识点3、离子方程式的意义离子方程式不仅可以揭示离子反应的 ，而且能表示不同物质间的 的离子反应。如： H＋＋OH－=====H2O可表示 的中和反应，Ba2+ + SO42－ = BaSO4↓可以表示可溶性钡盐（如BaCl2、Ba(NO3)2）与硫酸及可溶性硫酸盐的一类反应。知识点4、离子方程式改写成化学方程式一个离子方程式可以表示同一类型的多个反应，在将离子方程式改写成化学方程式时，关键在于准确判断物质的拆分情况是否相应，选准方程式中各离子对应的物质。如：离子方程式中有H＋存在，应选择 ，但若同时有还原性离子存在，则不要选用 （如2H＋＋S2－＝H2S↑）；如有OH－，应选择 碱；如有酸根离子，一般应选择钾、钠、铵等 盐；如有金属阳离子，一般选择 盐。【辨析】写出几个符合Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓ 的化学方程式。【点拔】可溶性铜盐才可写成Cu2+ ，因此对应物质有CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4 等，可溶性强碱才能写成 OH－，故可选NaOH、KOH、 Ba(OH)2 、Ba(OH)2等。故上题可有如下组合：CuCl2+ 2NaOH = Cu(OH)2↓+2NaCl CuSO4 + 2NaOH= Cu(OH)2↓+Na2SO4Cu(NO3)2+2NaOH= Cu(OH)2↓+2NaNO3 CuSO4 + 2KOH= Cu(OH)2↓+K2SO4CuCl2+ 2KOH = Cu(OH)2↓+ 2KCl Cu(NO3)2+2KOH = Cu(OH)2↓+2KNO3Cu(NO3)2+ Ba(OH)2= Cu(OH)2↓+ Ba(NO3)2 CuCl2+ Ba(OH)2 = Cu(OH)2↓+BaCL2CuCl2+ Ca(OH)2= Cu(OH)2↓+ CaCl2 Cu(NO3)2+ Ca(OH)2= Cu(OH)2↓+Ca(NO3)2知识点5、离子反应发生的条件（1）、复分解型离子反应发生的条件：生成 、 或 的物质（弱酸、弱碱、水等），即向着离子浓度 的方向进行。（2）、氧化还原型离子反应发生的条件：取决于氧化剂和还原剂的相对强弱，即要依氧化还原反应规律来判断。（三）、拓展整合创新：1、离子方程式的书写【例1】（新教材变式题）能用H++OH－＝ H2O表示的是（ ）A．Ba(OH)2溶液和稀H2SO4的反应 B．NaOH溶液和盐酸反应C．Cu(OH)2和稀H2SO4的反应 D．NaOH溶液和醋酸的反应【解析】A中有BaSO4沉淀生成；C中Cu(OH)2为弱碱、D中醋酸为弱酸，应写分子式。故A、C、D误。所有酸碱中和反应的实质都可用离子方程式H++OH-＝H2O表示，但是它们的离子方程式却常常大相径庭。这是因为离子方程式的书写方法是人为规定的：只有易溶的强电解质在溶液里才能用离子符号表示，其余物质一律要用化学式表示。此处出现了离子反应本质与离子方程式书写的不统一，是需要初学者特别注意的！本题应选B，【变式】（原创）下列反应均可在溶液中进行，且能用同一离子方程式表示的是（ ）A．NaHCO3、Na2CO3分别与盐酸反应B．Ba(OH)2、BaCl2分别跟H2SO4反应C．Ca(NO3)2、CaCl2分别与Na2CO3反应D．Na2S、NaHS分别与盐酸反应【解析】A和D中HCO3－不能拆成H＋和CO32－，HS－不能拆成H＋和S2－，所以不能用同一方程式表示。B中虽然都有Ba2++SO42－===BaSO4↓的反应，但前者还有OH-+H+＝H2O的反应，而后者没有。故应选C。【例2】（湘潭市05竞赛题）在x R2+ + yH+ + O2 = mR3+ + nH2O的离子反应中，系数m的值为（ ）A．2x B．4 C．y/2 D．2【解析】1分子O2得4个电子，而1个R2+ 变成R3+时失1个电子，由电子守恒可得m = 4。或根据氧原子守恒 n = 2 ；根据氢原子守恒 y = 4 ；根据R原子守恒：m = x ；根据电荷守恒 3m = 4+2m得m = 4，故应选B。【变式】（湘潭市05统考题）某溶液中只含Na+、Al3+、Cl－、SO42-四种离子.已知Na+、Al3+、Cl－的个数比为3∶2∶1，则溶液中Al3+与SO42-的个数比为 （ ）A．1∶2 B．1∶4 C．3∶4 D．3∶2【解析】由电中性原理可知，溶液中阳离子所带正电荷总数 = 阴离子所带负电荷总数即 3×1+2×3 == 1×1+2x ∴x == 4 2:4==1:2 故应选A。2、离子方程式正误的判断 【例3】（2006江苏理综）下列反应的离子方程式错误的是（ ）A．铁跟稀硫酸反应Fe+2H+＝Fe2++H2↑B．铜跟浓硝酸反应Cu+2N03-+4H+＝Cu2++2N02↑+2H2OC．碳酸钙跟稀盐酸反应C032-+2H+＝CO2↑+H2OD．铁跟氯化铁溶液反应Fe+2Fe3+＝3Fe2+【解析】本题虽涉及较多高二知识，但只要抓住碳酸钙不溶于水不能拆开即可得出答案C。【变式】（原创题）下列离子方程式中正确的是（ ）A．碳酸氢钙溶液加入过量的氢氧化钠溶液：HCO3－+OH－＝CO32-+H2OB．少量二氧化碳通入足量的NaOH溶液：CO2＋OH－====HCOC．次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳：Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClOD．亚硫酸氢钠溶液与NaOH溶液反应：HSO＋OH－====SO＋H2O【解析】A错，正确为：Ca2++2HCO3－+2OH-＝CaCO3↓+CO32-+2H2O。注意NaOH过量，则Ca2+和HCO3-应按1︰2完全反应。B错，因少量的CO2通入足量的NaOH溶液中，应生成CO32－。正确的写法为：CO2＋2OH－===CO32－＋H2O ；C错，因为CO2过量时，CaCO3会溶解成Ca(HCO3)2。正确为：ClO－十CO2十H2O===HCO3－+HClO，故应选D。【小结】判断离子方程式正误的主要内容（1）看反应能否写离子方程式。（2）看“==”、“”、“”、“”及必要的反应条件是否正确、齐全。（3）看表示各物质的化学式是否正确。如H CO3－不能写成H++ CO32－，而H SO4－通常应写成H++ SO42-等。该用离子表示的是否拆成了离子，该用分子式表示的是否写成了分子式。（4）看产物是否符合事实。如H2S与FeCl3反应生成FeCl2、S和HCl，而不生成FeS。（5）看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应，既要写Ba2+与SO42-生成BaSO4的反应，又不能漏掉Cu2+与OH－生成Cu(OH)2的反应。此外，还要检查是否符合质量守恒、电荷守恒；检查反应物或生成物的配比是否正确。3、离子共存问题【例4】（原创）下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是（ ）A. K+、H+、NH4＋、OH- B.Ba2+、、CO32-、OH-C. Al3+、Fe3+、SO42-、Cl－ D.H+、K+、CO32-、SO42-【解析】A组中：NH4+与OH-能生难电离的弱电解质NH3·H2O，甚至有气体逸出。NH4++OH-NH3·H2O或NH4++OH-=NH3↑+H2O ， B组中，+=BaCO3↓C组中，各种离子能在溶液中大量共存，D组中，2H++CO32-=CO2↑+H2O。故应选C(四)、总结反思、拓展延伸【总结】通过本节的学习，我们应认识到离子反应是指有离子参加的反应，其实质是通过反应使溶液中某些离子的数目发生明显的减少。生成沉淀、气体、难电离物质或发生电子转移等都可以使溶液中的离子数目发生明显减少。离子方程式不仅能表示一定物质间的某个反应，而且还能表示所有的同一类型的离子反应。本节内容较多，有普遍规律，也有特殊情况，要记的东西特别多，重点是离子方程式的书写，这也是高考的常考知识点。目前我们还只能书写一些简单的离子方程式，一些与量有关的较复杂的离子方程式将在以后的学习中逐步介绍。初学离子方程式书写时大家一定要老老实实地按步骤进行，到得心应手时才能简化。【拓展】向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至中性，反应的离子方程式为：______。在以上中性溶液中，继续滴加氢氧化钡溶液，反应的离子方程式为：______。【解析】本题是一个与量有关的问题，答题时一定要与量的要求呼应。第一个问题中要求溶液呈中性，所以必须使NaHSO4中的H+恰好与Ba(OH)2中的OH-完全反应，即NaHSO4与Ba(OH)2为2：1的关系。离子方程式表示为：2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O，当继续滴加氢氧化钡溶液时因H＋已反应完，因此离子方程式为：SO42-+Ba2+=BaSO4↓(五) 当堂检测反馈1．（湘乡市05统考题）下列反应既是离子反应又是氧化还原反应的是（ ）A．BaCl2溶液中滴入稀H2SO4 B．盐酸和氧化镁C．铁片放入CuSO4溶液中 D．氢气还原氧化铜解析： A：Ba2++SO42-==BaSO4↓、B：6H++Fe2O3==2Fe3++3H2O它们都是离子反应但都不是氧化还原反应。C：Fe+Cu2+==Cu+Fe2+ 既是离子反应又是氧化还原反应。D： 是氧化还原反应但不是离子反应。故应选C。2．（湘乡一中05期末）下列反应的离子方程式正确的是（ ）A．大理石和硝酸 CO32-+2H+==H2O+CO2↑B．铁和稀盐酸 2Fe+6H+==2Fe3++3H2↑C．稀硫酸和氨水 H++NH3·H2O==NH4++H2OD．碳酸氢钙和盐酸 HCO3-+H+==H2O+CO2↑解析：A大理石是CaCO3，为难溶性物质，写离子方程式时应是化学式来表示，B 中Fe与稀盐酸反应生成Fe2+而不是Fe3+。故应选C、D。3．（湘乡市05统考题）下列各组离子在溶液中能大量共存的是（ ）A．K+，Na+，Cl-，CH3COO- B．Na+，Ba2+，NO3-，SO42-C．Ca2+，Cl-，K+，SO42- D．K+，CO32-，H+，SO42-解析：离子能否大量共存关键看离子间能否产生难溶物，难电离物，气体，或发生氧化还原反应，B中Ba2++SO42-==BaSO4↓，C中Ca2++SO42-==CaSO4↓（因题目要求“大量”，所以考虑CaSO4微溶），D中CO32-+2H+==H2O+CO2↑故应选A。4、（（湘乡市05统考题）在溶液中能共存，加入OH－有沉淀析出，加入H+能放出气体的是（ ）A. Na+ H+ NO3－ Cl－ B. Ca2+ NO3－ HCO3－ Cl－C. K+ H+ Cl－ SO42- D. Ca2+ Cl－ SO42- CO32－解析：D中本身不能共存，A、C中加OH－无沉淀析出，故应选B。5．（湘潭市05竞赛题）现有CO32-、K＋、SO42-、Cl－、Al3＋、Fe3+、HCO3-、Ba2＋八种离子，试按要求填空：（1）只能与H＋大量共存不能与OH－大量共存的有（2）只能与OH－大量共存不能与H＋大量共存的有（3）既能与H＋大量共存，又能与OH－大量共存的有（4）既不能与H＋大量共存，又不能与OH－大量共存的有 。解析：(1) Al3＋、Fe3+ (2) CO32- (3) K＋、SO42-、Cl－、Ba2＋ (4) HCO3-、6、（原创）下列说法正确的是（ ）A、离子反应中阴、阳离子的数目必定相等B、离子方程式两边电荷种类和数目一定要相等C、离子方程式中离子所带电荷的代数和一定要等于零D、离子反应如果没有沉淀、气体或水中的一种物质生成，反应就不能进行解析：离子反应中要电荷守恒，不能等同于溶液中的电中性原理，它是指离子反应方程式两边的电荷种类和数目相等。但此时离子所带电荷的代数和不一定等于零，如2Fe+6H+==2Fe3++3H2↑。离子反应不一定有沉淀，气体或水生成，也可以生成其它弱电解质或发生氧化还原反应故应选B。7、（原创）写出符合下列离子方程式的化学反应各一个（1） （2）（3） （4）解析：（1）（2）（3）（4）参考答案一、课前知识准备⑤ ⑨ ， ② ⑧ ， ④ ⑩二、名师解读点拨知识点1 ：离子浓度的减少。知识点2：化学方程、易溶的强电解质、化学式、未发生变化、原子个、电荷总。知识点3：实质，同一类型 、强酸＋强碱 可溶性盐＋水知识点4:强酸，HNO3、、、可溶性强、可溶性、可溶强酸。知识点5:（1）沉淀、气体、难电离，减小。（五）、课后延伸阅读哑泉的秘密若你看过中国古典四大名著之一的<<三国演义>>，知道诸葛亮南征七擒七纵孟获的故事，那昵就一定知道哑泉了，但是你知道哑泉的秘密吗？话说诸葛亮四释孟获后，孟获远逃秃龙洞。秃龙人洞朵思大王夸下海口：“大王宽心。若蜀兵到来，令他一人一骑不得还乡，与诸葛亮皆死于此处!”是原来，此地山岭险峻，道路狭窄，常有毒蛇出没，瘴气弥漫，更有四个毒泉，朵思大王正是想借四个毒泉来消灭蜀军。这四个毒泉之一便是哑泉—“人若饮之，则不能言，不过旬日而死”。不久，蜀军先锋王斗率数百士兵探路来到哑泉边。因为天气炎热，军士们口干舌燥，便争先恐后地喝起水来。凉丝丝的泉水既解渴又消暑，军士们喝路个痛快。回到大营，军士们渐渐腹痛起来。而且越来越厉害，欲言而无声，治疗又无法，生命危在旦夕。眼看着大难临头，蜀军面临不战自溃的危险。诸葛亮心乱如麻，却无可奈何。正当危难之际，一老叟向他献上解救之计(此老叟正是孟获之兄孟节)，众军士及时饮用安溪安乐泉之水，“随即吐出恶涎，便能言语”，遂转危为安。后来，又在老叟指点之下，找到一种“薤叶芸香”草，每人口含一叶，这才“瘴气不侵”，终于征服孟获，安定南疆。哑泉水为何能使人语哑病危？安乐泉水和“薤叶芸香”草又如何能使人转危为安？当代科学工作者经实地考察及分析研究后，揭开路千古之迷—“哑泉”，多见于产铜矿区，其水碧绿·味涩·微苦·有毒。识别哑泉有个简单的方法。把铁钉·铁丝或小刀等铁器投入水中过5～15分钟拿出，如果铁器上附了一层棕红色薄膜，此水断不可饮用。若饮之，轻则声哑，重则丧命。安乐泉中含有较多的碱，“薤叶芸香”草中含有较多的生物碱，故可解“哑泉”之毒。思考：“哑泉”为什么使人轻则声哑，重则丧命？试简单说明：识别哑泉的简单方法及安乐泉解“哑泉”之毒的化学原理，并写出有关化学反应方程式。摘自化学周刊人教高一版2005年第5 期胃酸失衡怎么办胃是人体消化系统的关键部位，它容纳了我们吃下的一切食物，肩负着重要的消化任务。胃通过两种途径来完成对食物的消化。一是利用胃黏膜分泌出胃液（其中含有胃蛋白酶）将食物消化，使蛋白质降解为易于吸收的物质；二是利用胃液中的胃酸（0。2％～0。4％的盐酸）杀死食物里的细菌，确保胃和肠道的安全，同时增加胃蛋白酶的活性，帮助消化。可见胃酸对于人体来说是十分重要的。但是人体中胃酸的量不能过多或过少，它必须控制在一定的范围内（即0。2％～0。4％）。否则，当胃酸过多时就会出现“咯酸水”·“烧心”·“胃部隐隐作痛”等症状，严重的会降低食欲，消化不良，进而引发胃溃疡等多种形式的胃病。胃酸过少时，也会使消化作用减退，从而导致营养不良等。当胃酸过多时，能否吃一些氢氧化钠进行中和呢？不能！因为氢氧化钠具有强烈的腐蚀作用，服用时会严重损伤消化道，造成恶果。医生通常是用“小苏打片”·“胃舒平”等药物进行治疗。小苏打的成分是碳酸氢钠，胃舒平中则含有氢氧化铝。它们都能跟胃液中的酸发生离子反应，从而中和过多胃酸。当胃酸过少时，医生通常可给病人服用适量的酵母片促进胃液分泌，增进食欲；也可服用适量的稀盐酸（0·3％左右），调节胃液的PH到正常范围（0·9～1·5），恢复胃的正常消化功能。？化合物非电解质电解质强碱：如KOH、NaOH、Ba（OH）2大多数盐：如NaCl、AgNO3（注：难溶盐类大多数都是强电解质，如BaSO4）弱酸：如H2S、CH3COOH弱碱：如NH3 H2O、Cu(OH)2水：H2O弱电解质强电解质强酸：如HC1、H2SO4、HNO3是否完全电离溶于水或熔融时能否导电如酒精、蔗糖 21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网 展开更多...... 收起↑ 资源列表 学案1.doc 学案2.doc 学案3.doc 教案1.doc 教案2.doc 教案3.doc 绪言.doc 绪言学案.doc
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