高一化學(xué)課緒言四 新課標(biāo) 人教版_第1頁
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文檔簡介

1、暑期專題輔導(dǎo)材料 高一化學(xué)課緒言四http:/www.DearEDU.com初三是化學(xué)學(xué)科開設(shè)的第一年,也是九年義務(wù)制教育的最后一年。初中化學(xué)知識在內(nèi)容安排上既要考慮到啟蒙教育階段的特點,又要考慮到知識結(jié)構(gòu)上的完整性,所以,初中化學(xué)知識就必然體現(xiàn)出涉及知識面廣,但深度較淺,記憶性內(nèi)容偏多的特點。在學(xué)習(xí)中,勢必造成部分學(xué)生錯誤認(rèn)為,化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)只能應(yīng)用死記硬背的學(xué)習(xí)方法。 其實,化學(xué)是一門相當(dāng)有趣的科學(xué),它依實驗為依據(jù),通過觀察實驗現(xiàn)象,總結(jié),探索反應(yīng)的實質(zhì)和規(guī)律,探究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點,然后掌握萬千世界中化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)在規(guī)律和微觀世界中的奧秘。通過高中化學(xué)的學(xué)習(xí),我們將看到,化學(xué)與人類的衣、食、住

2、、行,與社會的進步,國民經(jīng)濟的發(fā)展等等都是密不可分的。可以說,在人類發(fā)展過程中,化學(xué)無處不在。 在高中化學(xué)教材中,各個章節(jié)都依據(jù)初中知識作鋪墊,進而逐步揭開化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)上的內(nèi)涵,從而揭示微觀世界中的內(nèi)在聯(lián)系和宏觀世界中物質(zhì)的性質(zhì),以及它們之間的相互關(guān)系。由此,使我們逐步掌握貫穿于化學(xué)學(xué)科之中的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途的一條主線,使我們既可以較輕松地學(xué)好化學(xué)知識,又可以對微觀世界,作更進一步的研究,從而,使人類能輕松自如地遨游微觀世界,利用化學(xué)知識和其它學(xué)科的知識不斷提高人類生活的質(zhì)量。 高中化學(xué)是理科中略偏文科的一門學(xué)科,它需要在理解基礎(chǔ)上的記憶,需要有嚴(yán)密的邏輯思維能力,綜合分

3、析能力,需要有熟練的運算技巧,實驗?zāi)芰捅磉_能力。要學(xué)好高中化學(xué),必須抓住預(yù)習(xí)聽課作業(yè)復(fù)習(xí)四個環(huán)節(jié);在學(xué)習(xí)過程中,不斷為自己創(chuàng)設(shè)問題,攻克問題,定期作系統(tǒng)的歸納總結(jié)。學(xué)好高中化學(xué)的方法:1、抓住預(yù)習(xí)聽課作業(yè)復(fù)習(xí)四個環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)是自學(xué)的前奏,它包含著用已有知識和方法去分析,理解將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,并在認(rèn)識過程中,建立新,舊知識的聯(lián)系及區(qū)別。通過預(yù)習(xí),能提高聽課效率,增強知識的同化與遷移能力。堅持長期的預(yù)習(xí)實踐,能提高個人的閱讀速度,優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu),容易實現(xiàn)由“學(xué)會”向“會學(xué)”的轉(zhuǎn)變。通過預(yù)習(xí)可使被動聽課變?yōu)橹鲃勇犝n和有目的聽課,使自己在認(rèn)知過程中,培養(yǎng)和鍛煉邏輯思維能力,綜合分析能力,加深對知識點的理解

4、,使聽課效率有很大的提高。獨立完成作業(yè)是檢測和鞏固學(xué)生對所學(xué)知識的理解,運用的有效過程。由于課上學(xué)習(xí)的僅是各知識點的內(nèi)涵和部分外沿,而任何一個知識點,由內(nèi)涵向外衍射的觸角都是全方位(即三維空間型)的。所以,認(rèn)真獨立完成作業(yè),又是鞏固,熟悉全方位理解知識點的重要過程,又是加深,拓展所學(xué)知識的主要一環(huán)。復(fù)習(xí)是鞏固知識,熟悉題型,活躍思維,讓所學(xué)知識得以升華為能力的重要途徑。在復(fù)習(xí)中弄清習(xí)題的要求與條件,尋找未知與已知之間的聯(lián)系,找到突破口,尋求一題多解,活躍創(chuàng)新意識,并在復(fù)習(xí)過程中學(xué)會讓創(chuàng)新意識轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新能力。2、培養(yǎng)不斷創(chuàng)設(shè)問題,攻克問題的習(xí)慣。在整個學(xué)習(xí)過程中,要注意培養(yǎng)不斷為自己創(chuàng)設(shè)問題,多

5、問幾個為什么?并通過查閱資料,同學(xué)間相互討論,或直接向老師提問等方式、解題去惑、提高自身的理解能力和知識水平,將對概念的理解日趨完善。在學(xué)習(xí)中,能為自己創(chuàng)設(shè)問題的方面有很多,例如,作業(yè)中的錯題,難題,解法太煩的題目都可作為問題提出。又如:作業(yè)中做錯的選擇題的訂正,可以提出為什么要選B?為什么不選A,C,D?對于問題的解答,都應(yīng)該會用語言(普通話)敘述理由,(既滿足訓(xùn)練自己表達能力,又為做簡答題作準(zhǔn)備),若不會用簡潔語言描述也是問題,還有對于教科書中詞句的理解,參考書中解題方法的探討,解題規(guī)律的應(yīng)用,與答案有矛盾的題目,等等都可以作為問題創(chuàng)設(shè)。創(chuàng)設(shè)的問題越多,對概念的理解也越深,知識應(yīng)用的機會也

6、越多,在不斷攻克問題的同時,既能培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,又能提高自己的能力,掌握學(xué)習(xí)的主動權(quán)。3、加強歸納總結(jié)能力,使所學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)化。從表面上看,化學(xué)學(xué)科的知識,相對其它理科知識而言較為零散,難于學(xué)習(xí)與記憶。實際上,當(dāng)我們學(xué)完元素周期律和元素周期表一章之后,就可以發(fā)現(xiàn),人們可以抓住,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的主線把所有元素化合物知識,物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識歸結(jié)到元素周期表和金屬活動順序表中,把體現(xiàn)微觀世界結(jié)構(gòu)特點的元素周期表作為學(xué)習(xí)化學(xué)知識的基地,構(gòu)建化學(xué)知識的金字塔。高中化學(xué)的每一章節(jié)內(nèi)容都是金字塔中的一個組成部分,所以我們對每章進行歸納總結(jié)就是為金字塔的建立打基礎(chǔ)。歸納總結(jié)時,要注意新、舊知識的聯(lián)系,關(guān)注與相關(guān)知識間的溝

7、通,一方面,通過自身個人理解和老師指導(dǎo)進行歸納總結(jié),另一方面可以參看學(xué)習(xí)指導(dǎo)用書和各類參考書籍作為借鑒,完成最終的歸納總結(jié)。只要你真正按上述方式來學(xué)習(xí),你必將能出色學(xué)好高中化學(xué),并且能喜愛這門學(xué)科。二、 了解和認(rèn)識化學(xué) 什么是化學(xué)?化學(xué)家的工作和我們有什么關(guān)系?要在有限的篇幅里講清楚此類問題,是很困難的,但是我們可以很肯定地說,幾乎在我們身邊的每一件物體或事件都與化學(xué)有關(guān)。比如說我們吃的食物、用的器具、穿的衣服、居住的房子等都是化學(xué)物質(zhì)或有化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成的,乃至于我們的身體也可以看作是化合物的有機結(jié)合的產(chǎn)物。當(dāng)我們在蒸煮食物、生火取暖、清洗衣物、建筑房屋、修建道路等都與化學(xué)變化有關(guān),甚至于就在我

8、們觀察、思考、表達、運動的同時,我們的體內(nèi)也無時無刻不在發(fā)生著諸多復(fù)雜而有序的化學(xué)反應(yīng)。南京長江大橋流光溢彩的繁華的城市夜景概括的說,化學(xué)是一門試圖了解物質(zhì)的性質(zhì)和物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的科學(xué)。它也是一門古老而年輕并充滿魅力的科學(xué)。說它古老,是因為事實上人類的化學(xué)活動可以追溯到由歷史記載以前,從人類獲得和利用火的時候開始,人們就進行著與化學(xué)或化學(xué)反應(yīng)相關(guān)的實踐活動。說它年輕,是因為以道爾頓、阿伏加德羅創(chuàng)立的原子-分子學(xué)說為標(biāo)志,化學(xué)才成為自然科學(xué)中的一門獨立的學(xué)科,在此其后二、三百年時,化學(xué)家試圖揭示有關(guān)物質(zhì)本性的基本規(guī)律而做出的不懈努力,使化學(xué)逐漸建立起體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特點的實驗方法和理論體系。說它充滿魅

9、力,是因為現(xiàn)代的化學(xué)與農(nóng)業(yè)、電子學(xué)、生物學(xué)、藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)、計算機科學(xué)、工程學(xué)、地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、冶金學(xué)等很多其它科學(xué)相互聯(lián)系,為人類生活的改善取得了巨大的成就,同時這種變化還對人們的思想觀念的改變產(chǎn)生了深刻的影響??梢哉f化學(xué)在人類由古代穴居的野蠻生活進化到現(xiàn)在這樣一個世界的變化過程中起到了“中心”的作用,使得我們不僅可以和自然處于和諧之中,而且可以和我們自己的愿望相吻合。在高中學(xué)習(xí)階段,我們將較為系統(tǒng)地學(xué)習(xí)有關(guān)化學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本理論。在此我們將首先通過一些圖片向同學(xué)們簡要地介紹一些有關(guān)化學(xué)的研究成果以及對人們生活的改變。l 早期的化學(xué)實踐商朝的司母戊鼎由礦石經(jīng)高溫下化學(xué)反應(yīng)制成的銅錫合金制品

10、春秋時期的鐵鋤和鐵削用木炭還原法制得的鐵制品(鐵器的實用為當(dāng)時農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展起到了很大的促進作用)活字印刷是中國古代四大發(fā)明之一,其中陶模的制作則與化學(xué)材料和實驗技術(shù)有關(guān)中國因制作瓷器的歷史悠久、精美而久負(fù)盛名,上圖是明代的青白瓷器古埃及玻璃瓶。公元前1000年前,埃及已會制造玻璃器皿新石器時期彩陶罐。陶器是人類最早的化學(xué)工藝制品,彩陶是早期陶器之一ss戰(zhàn)國時期保存在銅壺中的酒保留至今中國最早的古酒16世紀(jì)歐洲的酒精蒸餾裝置2000年前我國已用礦物顏料和植物染出絢麗多彩的織物戰(zhàn)國曾侯乙編鐘用銅制成的樂器松香燒煙制墨中國一種先制取碳黑再壓制成墨的方法(為書畫的藝術(shù)創(chuàng)作提供了物質(zhì)基礎(chǔ))l 近現(xiàn)代化

11、學(xué)的建立和發(fā)展 隨著化學(xué)理論體系的逐漸完善,同時發(fā)展起來的化學(xué)技術(shù)極大地影響著人們的生活方式。計算機模擬胰島素分子結(jié)構(gòu)模型。運用化學(xué)實驗技術(shù)對胰島素分子結(jié)構(gòu)的測定以及合成具有生物活性的牛胰島素,體現(xiàn)出化學(xué)在生命科學(xué)中的應(yīng)用,也是人類科學(xué)史上重大而輝煌的事件。在分子層次上對生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能的研究,使得人們能夠通過合理的藥物設(shè)計,生產(chǎn)具有特定功能的新藥。奧美拉唑一種新型的抗消化性潰瘍藥,1988年在瑞典上市,1990年在美國被認(rèn)可,1997年銷售額為29億美元,一舉成為世界藥物銷售額的第一位其它科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,也為以探索物質(zhì)本性為己任的化學(xué)科學(xué)的進步提供了有力的技術(shù)保證。以顯微技術(shù)為例:用掃

12、描隧道顯微鏡觀察到的晶體硅的表面l 化學(xué)的發(fā)展前景在過去的歲月中,化學(xué)已經(jīng)取得了非常輝煌的成就,同時在生產(chǎn)和使用化學(xué)品的過程中,在不同程度上也給人類的生活帶來了一些隱患,尤其突出的是環(huán)境問題等,但是我們也有理由相信,在解決這些負(fù)面影響、創(chuàng)造可持續(xù)性發(fā)展的生產(chǎn)工藝的過程中,化學(xué)仍是可以大有作為的。在未來的世界里,化學(xué)將更好地處理生產(chǎn)發(fā)展與環(huán)境維護之間的相互關(guān)系;同時它將與生命科學(xué)相互聯(lián)系,進一步在分子水平上探索生物更能大分子的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系,為人類提供更好的保健和醫(yī)療的手段和方法;與計算機科學(xué)相結(jié)合,尋求解決功能分子的信息處理問題,從而形成高效計算機信息處理系統(tǒng);化學(xué)材料科學(xué)的發(fā)展,也將在

13、能源利用和開發(fā)、人類的住房和家庭成設(shè)品、穿著、食品供應(yīng)、交通運輸、國防等方面發(fā)揮重大的作用。展望21世紀(jì)的化學(xué),它將是一門“中心的、使用的和創(chuàng)造性的”科學(xué)。l 學(xué)習(xí)高中化學(xué)的建議從總體概念的角度而言,應(yīng)注重化學(xué)實驗在學(xué)習(xí)化學(xué)過程中的作用,著重加強對化學(xué)基本原理的理解和掌握,加強對科學(xué)方法的認(rèn)識,提高思維能力,關(guān)注生活,并學(xué)會運用科學(xué)知識作出正確的判斷、評價和決策。就具體的學(xué)習(xí)過程,要有層次地解決好以下三方面的問題:1記憶 在學(xué)習(xí)過程中首先應(yīng)對基本的化學(xué)原理有一清晰的認(rèn)識,這就需要能:熟練地書寫出相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式或分子式;結(jié)合化學(xué)實驗的現(xiàn)象和理論分析,正確寫出化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式(包括離子方程式

14、)。2理解 在上述學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,理解物質(zhì)所體現(xiàn)的性質(zhì)的各個側(cè)面及其與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系,理解在化學(xué)反應(yīng)中所表現(xiàn)出的反應(yīng)現(xiàn)象的內(nèi)在原因以及在反應(yīng)過程中具備的量的關(guān)系。根據(jù)所掌握的物質(zhì)的特征性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律及化學(xué)的基本理論,理解物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,這是我們解決相關(guān)的化學(xué)問題的基礎(chǔ)。3變通 學(xué)習(xí)的終極目的不僅僅是為了考試的成績,而是使我們具有良好的科學(xué)素養(yǎng)。因此我們應(yīng)學(xué)習(xí)能運用科學(xué)知識對所面臨許多事情作出適當(dāng)?shù)臎Q策,這就要求我們在學(xué)習(xí)過程中能多關(guān)注身邊的自然現(xiàn)象、社會生活,勤于思考,學(xué)以致用。l 在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容以后,同學(xué)們能否注意觀察身邊的事物,思考與分析有那些物質(zhì)和變化過程與化學(xué)相關(guān)?l

15、一、 教學(xué)進度 第一章 化學(xué)反應(yīng)及其能量變化二、 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 氧化還原反應(yīng)三、 重點、難點剖析初、高中化學(xué)學(xué)科的跨度較大,初中畢業(yè)生要想順利進入高中生涯,學(xué)好高中化學(xué),就必須做好兩方面工作。一方面必須加強對初中化學(xué)知識的復(fù)習(xí)鞏固工作;另一方面要切實做好初、高中化學(xué)知識的衍接鋪墊工作。為了幫助初中畢業(yè)生做好這兩方面的工作,下面針對初中化學(xué)與高中化學(xué)中的重點、難點的相關(guān)知識部分作初步介紹和溝通,力求為初中畢業(yè)生做好鋪墊工作。在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中,我們已知道化學(xué)反應(yīng)形式一般可分為四種基本反應(yīng)類型,但從不同角度也可分為其它一些反應(yīng)類型,但從不同角度也可分為其它一些反應(yīng)類型。例如: 化合反應(yīng) 從原子

16、、分子或離子等 分解反應(yīng) 四種基本化學(xué) 組成的變化分 置換反應(yīng) 反應(yīng)類型反應(yīng) 復(fù)分解反應(yīng) 從有無得、失氧分 氧化反應(yīng) 還原反應(yīng)初中階段主要掌握四種基本反應(yīng)類型。在判斷某個反應(yīng)屬于四種基本反應(yīng)類型中的哪種類型時,應(yīng)注意:(1)不是所有無機化學(xué)反應(yīng)都可以歸屬于四種基本反應(yīng)類型。如下列反應(yīng)就不屬于這四種反應(yīng)類型中的任何一種。; (2)要從反應(yīng)物和生成物的組成全面分析某反應(yīng)屬于何種類型。如:,若只看到生成物中一種是單質(zhì),另一種是化合物,而沒有分析反應(yīng)物是兩種化合物,就會誤認(rèn)為是置換反應(yīng)。既然四種反應(yīng)類型的分類方法不能包含所有的化學(xué)反應(yīng),那么,哪種分類方法可以包含所有的化學(xué)反應(yīng)呢?這就是高一化學(xué)所介紹的

17、氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)。關(guān)于這種分類方法,初中化學(xué)中僅是從得氧、失氧的角度來認(rèn)識氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)等概念。初中化學(xué)中談及氧化還原反應(yīng)的概念可歸納為:反應(yīng)物氧的得失發(fā)生的反應(yīng)具有的性質(zhì)氧化劑失去氧被還原是還原反應(yīng)氧化性還原劑得到氧被氧化是氧化反應(yīng)還原性介紹以上概念時是以氫氣還原氧化銅反應(yīng)為實例分析: 還原反應(yīng)(失去氧的反應(yīng)) 氧化反應(yīng)(得到氧的反應(yīng))隨著化學(xué)教育的不斷深入,我們不難發(fā)現(xiàn)有一些氧化還原反應(yīng)并非有氧的得、失,例如:。也就是說,從得、失氧的角度來認(rèn)識氧化還原反應(yīng)的概念,有片面性,它并不能反映氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)問題。氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是什么呢?我們不妨就以氫氣還原氧化銅的例子展開進

18、一步的討論。當(dāng)我們標(biāo)出此反應(yīng)前后元素化合價時,將發(fā)現(xiàn)某些元素的化合價在反應(yīng)前后發(fā)生了變化,而化合價的變化原因是由于反應(yīng)中電子的得失(或偏移)緣故。若以這種分析法去分析所有的氧化還原反應(yīng),則可以發(fā)現(xiàn)所有的氧化還原反應(yīng)都有電子的得失問題。由此,我們得出結(jié)論:1只要反應(yīng)前后元素化合價發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng)就一定是氧化還原反應(yīng)。2氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是有電子的得失(或偏移)。3從得、失(偏移)電子的角度重新認(rèn)識氧化還原反應(yīng)的十個概念。氧化劑(得電子的反應(yīng)物) 還原劑(失電子的反應(yīng)物)具有 具有氧化性(得電子的能力) 還原性(失電子的能力)發(fā)生 發(fā)生還原反應(yīng)(得電子的過程) 氧化反應(yīng)(失電子的過程)某元素 某

19、元素被還原(是指某價態(tài)的元素) 被氧化(是指某價態(tài)的元素)還原產(chǎn)物(發(fā)生還原反應(yīng)后的生成物) 氧化產(chǎn)物(發(fā)生氧化反應(yīng)后的生成物)1對氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識過程隨著人們對相關(guān)化學(xué)反應(yīng)認(rèn)識的逐漸深入,就氧化還原反應(yīng)概念的形成,主要經(jīng)歷了以下三個階段,以氧化銅與氫氣的反應(yīng)為例:得到氧,被氧化失去氧,被還原(1)得、失氧與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系CuO + H2 = Cu + H2O由此可知:Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 也應(yīng)屬于一種氧化還原反應(yīng)。(2)化合價升、降與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系化合價升高,被氧化化合價降低,被還原CuO + H2 = Cu + H2O可使諸如:H2 + Cl2 = 2

20、HCl、2Na + Cl2 = 2NaCl 等反應(yīng)中氧化與還原的關(guān)系得以明確。 (3)電子得、失與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系失去2e-,化合價升高,被氧化得到2e-,化合價降低,被還原CuO + H2 = Cu + H2O 揭示了氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。值得注意的是:以上三組概念的建立,是對相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識由表及里,逐步遞進的過程,隨著概念的不斷深入,越來越清晰的揭示了氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)。為更好的說明有關(guān)概念的相互關(guān)系,現(xiàn)總結(jié)如下。2氧化還原反應(yīng)的概念體系氧化還原反應(yīng)的實質(zhì):電子轉(zhuǎn)移(或電子對偏移)氧化還原反應(yīng)的表現(xiàn)形式:元素化合價的變化對氧化還原反應(yīng)可從上述兩個方面進行理解:化合價升降電子得失氧化還原

21、反應(yīng)元素化合價有升降有電子得失非氧化還原反應(yīng)元素化合價無升降無電子得失對氧化還原概念體系的認(rèn)識,應(yīng)注意以下幾組概念的正確判斷和分析。首先對一氧化還原反應(yīng)的分析和研究,應(yīng)明確以下幾組具有對稱性的概念: 反應(yīng)物 產(chǎn)物 化合價 元素 電子 物質(zhì) 反應(yīng) 性質(zhì) 產(chǎn)物 性質(zhì) 升 被氧化 失 還原劑 氧化反應(yīng) 還原性 氧化產(chǎn)物 氧化性 降 被還原 得 氧化劑 還原反應(yīng) 氧化性 還原產(chǎn)物 還原性 現(xiàn)將在氧化還原反應(yīng)中涉及的主要概念及相互關(guān)系歸納于下表:具有性質(zhì) 對應(yīng)物質(zhì) 元素A 元素B 對應(yīng)物質(zhì) 具有性質(zhì) 的化合價 的化合價e存共定穩(wěn)可 電子轉(zhuǎn)移被還原被氧化氧化性 氧化劑 氧化產(chǎn)物 氧化性 還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)

22、還原性 還原產(chǎn)物 還原劑 還原性化合價升高,被氧化化合價降低,被還原從圖中可看出:位于高價態(tài)的物質(zhì)或向高價態(tài)變化的過程,都冠之為“氧化”;反之位于低價態(tài)的物質(zhì)或向低價態(tài)變化的過程,都冠之為“還原”。這就使我們在學(xué)習(xí)中不致于將相對應(yīng)的概念相混淆。仍以氧化銅與氫氣的反應(yīng)為例:根據(jù)電子得失和化合價升降的關(guān)系,可判斷:CuO + H2 = Cu + H2O氧化劑 還原劑 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物3物質(zhì)的氧化性、還原性及其強弱比較元素的氧化性、還原性氯元素的化合價+7+5+3+10-1只有氧化性兼有氧化性和還原性只有還原性兼有氧化性和還原性兼有氧化性和還原性兼有氧化性和還原性一般說來,位于高價態(tài)的元素具有氧化

23、性,位于低價態(tài)的元素具有還原性。如,以氯元素具有的價 態(tài)為例:化合物的氧化性、還原性 由于在化合物中,不同元素的化合價必有正價和負(fù)價,相比與元素的單質(zhì)的價態(tài),化合物中各元素的變化趨勢,應(yīng)兼有升高或降低的可能,因此在一般情況下化合物應(yīng)兼有氧化性和還原性。但物質(zhì)的氧化性或還原性的體現(xiàn),應(yīng)根據(jù)物質(zhì)在具體反應(yīng)中的行為加以確定。如,以HCl為例: Cl2化合價升高,顯還原性+1 -1化合價降低,顯氧化性 HCl H2 HCl兼有氧化性和還原性,同時還有酸性 物質(zhì)的氧化性、還原性的強弱比較(一) 從前面歸納的圖表中可得知:氧化劑和氧化產(chǎn)物均具有氧化性,還原劑和還原產(chǎn)物均具有還原性追蹤氧化劑、還原劑中有關(guān)元

24、素化合價的變化情況,就象一“蹺蹺板”。不難理解,在同一氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性,還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物的還原性即: 氧化性: 氧化劑 氧化產(chǎn)物 還原性: 還原劑 還原產(chǎn)物4化學(xué)反應(yīng)類型的分類方法在初中化學(xué)知識的學(xué)習(xí)中,我們曾根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的分類及相互結(jié)合的方式,將化學(xué)反應(yīng)分為化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)等四種基本反應(yīng)類型,在本節(jié)的學(xué)習(xí)過程中,同學(xué)們也會意識到上述分類方法的局限性。隨著同學(xué)們所學(xué)化學(xué)知識的不斷深入,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中是否存在電子轉(zhuǎn)移,可將化學(xué)反應(yīng)分為簡要地分為氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)兩種類型。它們之間的相互關(guān)系可見下圖。四種基本反應(yīng)類型

25、與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系氧化還原反應(yīng) 非氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng) 化合反應(yīng)置換反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)分解反應(yīng)5氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移方向及數(shù)目的表示 氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移情況可采用雙線橋和單線橋兩種方法表示。值得注意的是,在當(dāng)今社會有關(guān)能源問題也是人們普遍關(guān)注的一個重要課題,其中利用氧化還原的反應(yīng)原理,設(shè)計出的一系列化學(xué)電源已經(jīng)在我們的日常生活中扮演著重要的角色,對化學(xué)電源的工作原理的加以理解的重要方法就是借助于對氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的正確判斷。因此我們所學(xué)習(xí)的上述兩種表示方法是有其現(xiàn)實意義的。 雙線橋表示法 雙線橋用箭頭表示出同一元素在反應(yīng)過程中的變化情況。同時雙線橋法還表示出元素化合價

26、升降和氧化、還原的關(guān)系。在用雙線橋表示電子得失時,應(yīng)注明“得(或+)”、“失(或-)”字樣,因為此時的箭頭不具有得失的意義,而得失電子的數(shù)目,則等于反應(yīng)中相應(yīng)元素的化合價的升高或降低的總數(shù)。例:化合價升高,被氧化,失2e-+4 -1 +2 0 MnO2 + 4HCl(濃) = MnCl2 + Cl2 + 2H2O化合價降低,被還原,得2e- 步驟:1先標(biāo)出反應(yīng)前后化合價發(fā)生變化的元素化合價。2線橋箭頭由反應(yīng)物中化合價發(fā)生變化的元素出發(fā)指向生物中化合價發(fā)生變化的元素。3一般來說,化合價升高的線橋?qū)懺诨瘜W(xué)方程式上方。化合價降低的線橋?qū)懺诨瘜W(xué)方程式下方。4在線橋的上、下方寫得失電子的總數(shù)。同時,請注

27、意,在氧化還原反應(yīng)中,氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是同時發(fā)生的,也就是說存在得以電子的物質(zhì),就一定存在失去電子的物質(zhì),氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)既相互對立,又統(tǒng)一在同一個氧化還原反應(yīng)中。以上就完成了初、高中氧化還原反應(yīng)知識點的鋪墊,學(xué)生可在此基礎(chǔ)上,找出氧化還原反應(yīng)、非氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型間的關(guān)系。熟悉高中初見氧化劑和還原劑,通過一定量的練習(xí)來加深對這部分知識的理解和運用。單線橋表示法+4 -1 +2 0 2e單線橋法能很明了地表示出反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移方向與數(shù)目。單線橋的箭頭自失電子的元素開始,指向得電子的元素,由于箭頭的方向已表達了得失電子的含義,線橋上不再標(biāo)出“得”“失”字樣。例: MnO2 + 4

28、HCl(濃) = MnCl2 + Cl2 + 2H2O 電子轉(zhuǎn)移的方向,還可由下述方法,得以很方便的解決。即在反應(yīng)過程中化合價發(fā)生變化的元素的上方用“向上”和“向下”的箭頭,表示出反應(yīng)中相應(yīng)元素化合價變化的趨勢“升高”和“降低”,橫線將此兩個箭頭相連,即為電子轉(zhuǎn)移的方向(向上的箭頭可略去)。四、典型例題例1 試用得失氧、化合價升降、電子得失的觀點對: Fe2O3 + 3CO = 2 Fe + 3CO2 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3 中的氧化還原反應(yīng)之間的關(guān)系。 得到氧,被氧化失去氧,被還原 解析 在反應(yīng)中涉及氧原子的轉(zhuǎn)移,所以對此可進行如下分析:Fe2O3 + 3CO = 2 F

29、e + 3CO2化合價升高,被氧化化合價降低,被還原比較反應(yīng)前后同一元素的化合價的變化,可得以下結(jié)果:+3 2 +2 2 0 +4 2 Fe2O3 + 3CO = 2 Fe + 3CO2 Fe2O3 + 3CO = 2 Fe + 3CO2失去32e-,化合價升高,被氧化得到23e-,化合價降低,被還原 進一步地分析電子的得使情況,可得出: Fe2O3 + 3CO = 2 Fe + 3CO2化合價升高,被氧化化合價降低,被還原對于反應(yīng),由于不涉及氧原子的轉(zhuǎn)移,所以只能從化合價升降和電子得失的角度來加以分析。這是對于更加廣泛的氧化還原反應(yīng)進行分析的一般方法。+2 1 0 +3 -1 2FeCl2

30、+ Cl2 = 2FeCl3 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3失去2e-,化合價升高,被氧化得到2e-,化合價降低,被還原2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3例2 試分析反應(yīng)CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O中,氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物是什么物質(zhì)?解析:我們可將反應(yīng)中有關(guān)元素的化合價標(biāo)在相應(yīng)元素的上方,進行比較:-4 +1 0 +4 2 +1 -2 CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O即可發(fā)現(xiàn)元素反應(yīng)前的價態(tài)較低,CH4是還原劑,CO2是氧化產(chǎn)物,而氧元素在反應(yīng)前的產(chǎn)物中處于高價態(tài),O2是氧化劑,相應(yīng)的H2O和CO2是還原產(chǎn)物。將其表示于對應(yīng)物質(zhì)的下

31、方。若用紅色表示同一元素在反應(yīng)前后處于高價,藍色表示元素處于低價,由此我們就可更加直觀的對反應(yīng)中各反應(yīng)物或產(chǎn)物的行為和性質(zhì)加以判斷:-4 +1 0 +4 2 +1 -2 CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O還原劑 氧化劑 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物 還原產(chǎn)物至此,我們即可得出:CO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,而還原產(chǎn)物則兼有H2O和CO2。例3 用雙線橋表示下列反應(yīng)中,不同元素的原子間得失電子情況: NH3 + Cl2 = NH4Cl + N2 指出下列反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,并指出氧化劑和還原劑: 2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2+ 8H2O 解

32、析 根據(jù)反應(yīng)先后同一元素的化合價升降的分析,可知反應(yīng)中不同元素的原子的電子得失的情形,從而得出以下結(jié)論。值得注意的是,在反應(yīng)中NH3沒有全部參加氧化還原反應(yīng),因此得失電子的數(shù)目只能根據(jù)參加氧化還原反應(yīng)的那部分反應(yīng)物與生成物之間的關(guān)系來進行推斷。觀察反應(yīng)可知,8個-3價的N原子只有2個N原子的化合價升高到0價,由此可以得出反應(yīng)中N原子失去23e- 的電子,同時Cl原子得到6e- 的電子。失去23e-,化合價升高,被氧化得到6e-,化合價降低,被還原-3 +1 0 -3 +1 1 08NH3 + 3Cl2 = 6NH4Cl + N2將電子的得失聯(lián)系起來,這就是用單線橋表示的基礎(chǔ):比較反應(yīng)前后同一元

33、素的化合價的變化,是我們分析氧化還原關(guān)系的首要工作 +7 -1 +2 02KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2+ 8H2O用向上或向下的箭頭在反應(yīng)物中元素符號的上方表示出該元素在反應(yīng)前后的變化趨勢,將上述箭頭加以聯(lián)接,這就是反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2+ 8H2O略去向上的小箭頭,即可得:2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2+ 8H2O6e- 最后標(biāo)出轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2+ 8H2O例4

34、KClO3是實驗室用來制取氧氣的常用試劑,根據(jù)KClO3中Cl元素的價態(tài),說明在反應(yīng)中Cl元素可能表現(xiàn)出的氧化還原性。若在化學(xué)反應(yīng)中,KClO3作還原劑,你認(rèn)為元素的化合價變化方式主要有哪些?在得到的氧化產(chǎn)物中可能有我們所熟悉的物質(zhì),它將是什么?解析 在KClO3中Cl元素的化合價為+5價,位于Cl元素所具有化合價的中間狀態(tài),因而在可能發(fā)生的反應(yīng)中Cl元素即可表現(xiàn)出氧化性又可表現(xiàn)出還原性。若KClO3在反應(yīng)中作還原劑,應(yīng)有元素的化合價升高,這樣就應(yīng)兼顧Cl和O兩種元素的化合價升高的趨勢,即Cl元素 +5 +7或O元素 2 0。在此含有+7價Cl元素的化合物我們可能不很熟悉(可以是高氯酸鉀 KC

35、lO4),但作為0價的氧應(yīng)是我們非常熟悉的O2。這也符合用KClO3制取氧氣的基本原理。例5 由下列反應(yīng):MnO2 + 4HCl(濃)= MnCl2 + Cl2 + 2H2OCu + Cl2 = CuCl2CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu. 試判斷:Cl2 、MnO2、 FeCl2、 CuCl2的氧化性強弱順序_ 解析 在上述的三個反應(yīng)中雖然有我們不太熟悉的反應(yīng),但是根據(jù)元素在反應(yīng)前后的化合價的變化趨勢,判斷氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物應(yīng)是我們已有的準(zhǔn)備知識.MnO2 + 4HCl(濃) = MnCl2 + Cl2 + 2H2O 氧化劑 還原劑 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物 Cu +

36、 Cl2 = CuCl2還原劑 氧化劑 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物 CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu.氧化劑 還原劑 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物 由氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律:氧化性 氧化劑 氧化產(chǎn)物還原性 還原劑 還原產(chǎn)物 可得出氧化性由強到弱的順序是:MnO2、Cl2、CuCl2、FeCl2。鞏固練習(xí)1下列反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng)的是( ) (A)CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + 2H2O (B)Cu(OH)2 = CuO + H2O (C)NH4NO3 = N2O+ 2H2O(D)6HCl + Fe2O3 = 2FeCl3 + 3H2O2下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是(

37、) (A)碳酸鈣受熱分解放出二氧化碳 (B)以二氧化錳為催化劑,氯酸鉀分解放出氧氣 (C)二氧化錳與濃鹽酸混合共熱,放出氯氣 (D)鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng),生成氯化鈉和水3下列微粒不具有氧化性的是 (A)Cl- (B)Cl2 (C)H+ (D)O24下列說法中錯誤的是(A) 凡是氧化還原反應(yīng),都不可能是復(fù)分解反應(yīng)(B) 化合反應(yīng)不可能是氧化還原反應(yīng)(C) 置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)(D) 分解反應(yīng)可能是氧化還原反應(yīng)5在氧化還原反應(yīng)中(A)被氧化的物質(zhì)是還原劑 (B)氧化劑被氧化,還原劑被還原(C)失去電子,化合價降低的物質(zhì)是還原劑(D)氧化劑失電子,化合價升高6下列各組物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),既是化合反應(yīng),

38、又是氧化還原反應(yīng)的是( ) (A)氧化鈣溶于水 (B)CuO在加熱條件下被氫氣還原 (C)Zn與稀鹽酸反應(yīng)制取氫氣 (D)P在氧氣中燃燒7下面各組反應(yīng)中,通入的氣體作氧化劑的是( ) (A)氫氣通過灼熱的CuO粉末 (B)CO通過裝有灼熱Fe2O3粉末的硬質(zhì)玻管 (C)氧氣通過灼熱的銅網(wǎng) (D)CO2通入NaOH溶液中8下列哪個反應(yīng)中HCl作還原劑( ) (A)Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 (B)6HCl + Fe2O3 = 2FeCl3 + 3H2O (C)2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O催化劑 (D)4HCl + O2 = 2H2O + 2Cl2 9反應(yīng)2FeS + 6H2SO4(濃)= Fe 2(SO4)3 + 2S + 3SO2 + 6H2O的氧化產(chǎn)物是 ( ) (A)S(B)SO2(C)(D)Fe2(SO4)3和S10據(jù)反應(yīng)式2Fe3+ + 2I- = I2 + 2Fe2+;Br2 + 2Fe2+ = 2Br- + 2Fe3+??膳袛嚯x子的還原性從強到弱的順序是( ) (A)Br-、Fe2+、I-(B)I-、Fe2+、Br- (C)Br-、I-、Fe2+ (D)Fe2+、I- 、Br-11已知X

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