2022年高中化学衔接教材讲义 第二篇 物质的分类、组成与结构

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1、2022年高中化学衔接教材讲义 第二篇 物质的分类、组成与结构知识回顾在化学学习过程中,对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应,常常要用到分类法,利用分类法学习化学,可以起到事半功倍的效果。人们常按物质的组成、结构、性质等知识将物质进行分类。分类标准可以从物质的组成、结构和性质去确定。 物质简单分类如下:物质分类分类标准物质可以分为纯净物和混合物是否只含有一种物质纯净物可以分为单质和化合物是否只含有一种元素单质可以分为金属、非金属和稀有气体元素的性质化合物可以分为氧化物、酸、碱和盐物质的性质物质也可按是否含碳元素分为有机物和无机物,材料可以分为有机材料和无机材料,有机高分子材料可分为天然

2、高分子材料和合成高分子材料,塑料、纤维和橡胶都属于合成高分子材料。例物质的分类标准有多种,标准可以是物质的组成、性质、用途请根据所学知识,依据物质所具有的某种性质,自拟两种分类标准,对以下物质进行分类,每类至少包括三种物质(填化学式)。氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮(红棕色、有毒)、水、碳。分类标准一,包括物质。分类标准二,包括物质。例请你仔细研读下列表格中的例子:物质分类物质举例单质氧气(O2)、氮气(N2)、碳(C)、硫(S)、铜(Cu)、汞(Hg)化合物二氧化碳(CO2)、硝酸(HNO3)、熟石灰Ca(OH)2、碳酸钙(CaCO3)、氯化钠(NaCl)、烧碱(NaOH

3、)、氧化镁(MgO)、盐酸(HCl)表中有许多规律,如:“单质只含有一种元素”“化合物中含有不同种元素”。相信你在物质分类方面回发现其他的规律:(),()。例下列各物质材料均属于天然材料的是()A棉花、木材、大理石B木材、橡胶、塑料C羊毛、玻璃、不锈钢D塑料、陶瓷、合成纤维入门衔接对物质进行科学的分类,再分门别类地研究它们的结构、性质、制法、用途等,就容易找出有关规律,把握物质的本质属性和内在联系。按照物质的组成、性质将物质进行分类是最常用的一种分类方法。该分类法的知识网络及具体分类如下:非金属(如:O2、N2、Ne) 浊液(如:泥水、牛奶)金属(如:Na、Al、Fe )物质纯净物混合物(分散

4、系)单质化合物氧化物酸碱盐溶液(如:食盐水、石灰水)胶体(见第四篇)一、化合物的具体分类氧化物根据氧化物与酸碱反应的不同,可以将氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物。()酸性氧化物(又称酸酐):能与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO2、SO2、SO3,其对应的酸分别是H2CO3、H2SO3、H2SO4。()碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物,如Na2O、MgO、CaO,其对应的碱分别为NaOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2。()两性氧化物:既能与酸又能与碱反应生成盐和水的氧化物,如Al2O3、ZnO,其对应的两性氢氧化物分别为Al(OH)3、Zn(OH)2。Al(O

5、H)3 + 3 HCl =AlCl3 + 3 H2O Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2(偏铝酸钠) + 2 H2O()不成盐氧化物:既不能与酸、又不能与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO、NO。说明:不是所有的非金属氧化物都是酸性氧化物,如CO、NO等,也不是所有的酸性氧化物都是非金属氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物,但不是非金属氧化物。同样,不是所有的金属都是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物,但所有的碱性氧化物都是金属氧化物。 酸根据酸的组成,酸可以分为:() 根据酸分子中是否含有氧原子,酸可以分为:含氧酸:分子组成中含有氧原子,如H2SO4、HNO3;无氧酸:分子组成中不含

6、有氧原子,如HCl、;() 按照酸分子电离所产生的氢离子的数目可分为:一元酸:电离产生个氢离子,如HCl;二元酸:电离产生个氢离子,如H2SO4;三元酸:电离产生个氢离子,如H3PO4;() 根据酸根是否具有强氧化性(得到电子能力),可分为氧化性酸(如浓硫酸、硝酸)和非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)。() 根据酸在水溶液中电离程度的大小,可分为强酸(如盐酸、硫酸、硝酸)、中强酸(如磷酸、亚硫酸)和弱酸(如醋酸、碳酸)。 碱根据碱的溶解性,可将碱分为可溶性碱和难溶性碱。可溶性碱:如KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2。难溶性碱: 如Cu(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2。4.盐(

7、)根据盐的组成可分为三类:正盐:酸碱完全中和的产物,如Na2CO3、Na2SO4;酸式盐:酸中氢离子部分被中和的产物,如NaHCO3、NaHSO4;碱式盐:碱中部分氢氧根离子被中和的产物,如Cu2(OH)2CO3。()根据盐中所含金属离子可分为钾盐、钠盐、钙盐、镁盐等;根据盐中所含的酸根离子可分为硫酸盐、碳酸盐等。二、其他分类根据水溶液或熔融状态下能否导电,将化合物分为电解质与非电解质。化合物电解质:溶于水或熔融状态下能导电。如:酸、碱、盐。非电解质:溶于水或熔融状态下都不导电。如:蔗糖、酒精、CO2。 根据在反应中表现的性质可将物质分为氧化剂和还原剂。氧化剂:反应中得电子(元素化合价降低)纯

8、净物还原剂:反应中失电子(元素化合价升高) 0 +2 +2 0如:Fe + CuSO4 = Fe SO4 + Cu (还原剂)(氧化剂)随着高中的学习,物质的分类还会进一步深入和细化。例按照一定依据把物质进行分类,是研究物质的组成、结构、性质和用途的常用方法。现有三种物质:金刚石、水银、镁条、干冰;醋酸、小苏打、食盐、纯碱;白酒、空气、盐酸、白磷。每组中均有一种物质所属类别与其他三种不同,这三种物质是()白酒小苏打金刚石白磷醋酸干冰水银食盐空气盐酸纯碱镁条例元素的含氧酸的化学式为HnRO(2n-1),则该酸的酸酐的化学式不可能为() 、 R2O 、RO2、 R2O7 、RO3例非金属元素形成的

9、酸性氧化物与其对应的含氧酸之间有如下关系:该元素在两种化合物中的化合价相同。碱性氧化物与对应的碱之间也存在这种关系。如:氧化物对应的酸或碱SO2H2SO3CaOCa(OH)2则与H2SO4对应的酸性氧化物是;与a2O对应的碱是。衔接练习下列各组物质按单质、化合物、混合物顺序排列正确的是()、冰、生石灰、空气、碘酒、纯碱、烧碱、液氧、盐酸、沼气、金刚石、苛性钠、食盐水下列四组物质中,其中按酸、碱、盐顺序排列的是()、盐酸、碳酸钠、硫酸钡、碳酸氢钠、氢氧化钙、氯化钠、氯化钠、氢氧化钠、硫酸、硫酸、氢氧化钙、碳酸钠按照一定的依据把物质进行分类,是我们认识物质的组成、结构、性质和用途的重要途径。姜宇同

10、学在家中建立了小小化学实验室,他收集了许多物质,其中有:纯碱生石灰醋酸熟石灰酒精铜石墨氧化铁蔗糖尿素。对上述物质分类不正确的是()、属于有机物的有、属于单质的有、属于碱的有、属于氧化物的有生活中的下列物质,属于合成纤维的是()、棉花、涤纶、羊毛、蚕丝有关酸、碱、盐、氧化物的说法不正确的是()、酸和碱一定含有氢元素、盐和氧化物一定含有金属元素、碱和氧化物一定含有氧元素、酸和盐一定含有非金属元素下列说法正确的是()、酸的水溶液中一定有氢离子、碱中一定含有氢元素、含有氧元素的物质一定是氧化物、非金属氧化物一定是酸性氧化物经实验测定某物质中含有一种元素,下列推理正确的是()、该物质一定是纯净物 、该物

11、质一定是单质、该物质一定是混合物 、该物质一定不是化合物经测定一瓶气体中只含有、两种元素,这瓶气体不可能是()、一种化合物、一种单质和一种化合物的混合物、两种化合物、两种单质9n元酸的酸酐R2On和碱性氧化物M2Ox高温下化合后生成的盐是() 、M(ROn)x、 Mx(ROn) 、MnROx、 Mn(ROn)x0有下列三种物质:()H2、N2、O2、CH4;()Na2O、CaO、CO2、CuO;()HCl、NaOH、H2SO4、HNO3。按照不同的分类方法,每组均有一种物质与其他三种物质不同。则请将每组中不同与其他三种的物质(化学式)和分类依据写在下列表格内。组别被选出的物质分类依据第()组第

12、()组第()组1有下列十种物质:空气、水、液态汞、石灰水、红磷、干冰、铜绿、煤、醋酸、胆矾、请回答下列问题:()属于混合物的是。()属于单质的是。()属于盐类的是。()属于有机物的是。()属于化合物的是。()属于酸性氧化物的是。2人们可以对物质从不同的角度进行分类。请将氢气、一氧化碳、氧化镁、二氧化碳、铝和红磷等六种物质分成两种(填化学式),并写出分类依据。第一组:,分类依据是;第二组:,分类依据是。3酸可根据能电离出的氢离子数分为一元酸、二元酸、三元酸也可根据酸分子中是否含有氧原子,又可分为无氧酸和含氧酸。盐根据所含离子进行分类,如钾盐、钠盐、铵盐等,也可根据其他原则进行分类。请将下列九种粒

13、子分成两大类,每类要有五种粒子(可重复使用),并写出你的分类原则。Ne OH - NH3 H2ONH4+ CO2 SO2 NO2 SO3第一类:分类原则是,所含粒子是;第二类:分类原则是,所含粒子是。4人们往往按照物质的某些属性对物质进行分类,如根据物质的元素组成把物质分为单质和化合物。请你按不同的标准将下列物质进行分类。空气乙醇硫酸铵铜碘氢气石墨食盐水()按物质的组成分类。()按物质的在水中的溶解性分类。()按物质的状态分类。()按物质的导电性分类。第二节物质的组成与结构元素周期表知识回顾世界是由物质构成的,构成物质的基本粒子有原子、离子、分子等,物质发生变化,都与其组成、结构、性质有关,而

14、物质的性质则由其组成和结构决定。我们认识宏观世界的性质,必须对微观的物质结构知识有一定的认识。原子结构()原子结构原子是化学变化中的最小粒子,是有居于原子中心的带电电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的,原子核是由质子和中子构成的。由于核内质子数和核外电子数相等,所以原子不显电性,即核内质子数核电荷数核外电子数。由于电子的质量仅为质子质量的1/1836,所以可以认为质量数质子数中子数。()原子结构示意图用原子结构示意图可简明、方便地表示原子结构。小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上面的数字表示该层的电子数。如:Cl原子的结构示意图为:+17 根据粒子结构示意图,可判断

15、元素种类、粒子种类、元素的性质以及结构的稳定性。由质子数和电子数的差值判断粒子种类(原子、阳离子、阴离子);由核内质子数决定元素种类,核内质子数不同则表示不同种类;由原子最外层电子数决定元素的性质,最外层电子数相同,化学性质相似;由最外层电子数决定粒子结构的稳定性。一般最外层电子数为的结构称为“电子稳定结构”。元素周期表根据原子核外电子排布规律,把电子层数目相同的各种元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行,再把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行,这样所得的表,即为元素周期表。它反映了元素之间相互联系的规律,是学习化学的重要工具。元素周期表工共有个周期,个

16、族(、三个纵行共同组成个族)。例已知每个电子的质量约为每个质子(或中子)质量的1/1836。下表是教材上的内容。通过此表,可总结出“在原子里质子数等于电子数”。还能总结出:()。()。()。()。原子种类质子数中子数核外电子数相对原子质量氢碳氧钠铁思路点拨此题为有关粒子结构的结论开放性试题。解题关键在于会用对比的方法,寻找共同点(普通规律)和递变性(递变规律)。解题时首先掌握原子结构中各种量之间的等量关系,然后对照表中所给的一组信息,分析上下左右之间的关系(本题中质子数、中子数、核外电子数、相对原子质量的相互关系;各元素的质子数或中子数或电子数或相对原子质量等数据的规律),从中总结出规律性的结

17、论。步骤如下:()由每一纵行以及纵行间对比、分析数据,整理后发现规律:由第二纵行:不同的原子,质子数不同,即质子数决定元素的种类。由第三纵行:氢原子没有中子,其他原子中子数也不一定相同,即原子核内中子数,或不是所有原子都含有中子。由纵行对比看:原子核内质子数不一定等于中子数,或原子核外电子数不一定等于中子数,或一般来说,相对原子质量随质子数增加而增大。()由每一横行以及横行间对比、分析数据,整理后发现规律:原子核内质子数核外电子数相对原子质量质子数中子数研究这一类试题结论时应避免出现一下几种做法:()对表中某一数据或某一组数据未经分析、整理就下结论。()对某一规律性的结论进行变式处理,变成另一

18、规律性结论,应算重复结论。()不从所给信息出发,扩大探究范围。例下图为荷电荷数从到的元素的原子结构示意图:1 1 2 2氢() 氦(e)2+31 2+42 2+53 2+64 2+75 2+86 2+97 2+108锂(i) 铍(e)硼()碳()氮()氧()氟()氖(e)1 12 2 3 3 4 45 56 67 78 87 78 8钠(a) 镁(g) 铝(l) 硅(i) 磷()硫()氯(l) 氩(r)通过分析上图,你可得出的结论有:();();();();思路点拨本题为“发现式”开放性试题,要求学生通过分析题给信息,归纳整理后提出符合事实是规律性的结论。仔细分析比较上图中每一横行八种原子核外

19、电子层数的特点,每一纵行原子最外层上电子数的特点,每一横行八种原子最外层电子数的变化特点,金属元素、非金属元素,稀有气体元素原子最外层上电子数的特点及各原子的核外电子排布,第一电子层,第二电子层最多容纳的电子数的特点,可从中总结出一些带有规律性的结论。()分析同一横行中各元素原子结构示意图后可以发现:电子层数相同,且随荷电荷数逐渐增大,最外层电子数从锂(i)到氖(e),或从钠(a)到氩(r)都是从递增到。()分析同一纵行中各元素原子结构示意图后可以发现:从上到下,电子层数逐渐增加,最外层电子数都相同,稀有气体元素的原子最外层电子数一般等于,金属元素原子的最外层电子数一般,而非金属元素原子的最外

20、层电子数则一般。通过对同一横行、同一纵行中原子结构示意图对比分析,可以得到很多规律性的结论。入门衔接原子核的构成原子是由原子核和核外电子构成的,而原子核又是由更小的微粒质子和中子构成的。构成原子的微粒和基本数据如下表:微粒质子中子电子质量()167310-27167510-27910910-31相对质量10071008548410-3电荷+10-1 原子核外电子排布规律原子核外电子按能量的高低分层排布。排布规律为:()最外层最多可容纳的电子数为,第一层为最外层最多可容纳个电子。()次外层最多可容纳的电子数为。()倒数第层最多可容纳的电子数为。()第n层最多可容纳的电子数为n。原子最外层的电子数

21、与元素的化学性质密切相关,最外层电子数决定了元素的化学性质。元素周期表及元素性质的周期性变化规律()元素周期表的基本结构元素周期表周期(横行)(7个)族(纵列)(16个)短周期(,周期)长周期(,周期) 不完全周期(周期)主族:由长、短周期元素共同构成的族()(个)副族:只由长周期元素构成的族()(个)族:由稀有气体元素构成的族族:第8,9,10三个纵列构成的族()周期表中元素性质的递变规律在同一周期中,从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;在同一主族中,从上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。注:金属性:元素失电子的能力;非金属性,元素得电子的能力。()几个重要关系:周期序数元素原

22、子的电子层数主族序数元素原子的最外层电子数最高正化合价分子结构:物质发生化学反应时,构成物质的原子通过得失电子或共用电子对形式形成稳定的化合物。()离子化合物在讨论原子核外电子排布规律时,我们知道当原子的最外电子层上达到个电子时,最外电子层达到饱和(层上个电子即达到饱和),这时原子处于一种比较稳定的状态。除稀有气体元素的原子外,其他元素的原子最外电子层均未达到饱和,但在外力的作用下,这些原子也可通过某种方式使其最外电子层上的电子数达到饱和,从而形成较为稳定的状态。钠原子与氯原子相遇时,钠原子失去最外层的一个电子,成为钠离子,带正电,氯原子得到了钠原子失去的电子,成为带负电的氯离子,阴、阳离子的

23、异性电荷相吸结合到一起,形成氯化钠。其过程可用如图表示:1 稳定 Na+Na+ 1 1电子转移不稳定 Na7 78 87 7Cl7 78 87 8Cl-Cl- 用原子结构示意图表示氯化钠的形成过程钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)之间除了有静电引力作用外,还有电子与电子、原子核与原子核之间的相互排斥作用。当阴、阳离子接近到某一定距离时,吸引与排斥达到了平衡。这种由阴、阳离子相互间的作用构成的化合物称为离子化合物。氯化钠的形成过程可用电子式表示: Na Na+Cl-Cl()共价化合物氢分子、氯分子等都是由同种元素的原子形成的双原子分子,要想使氢分子分解成氢原子需要加热到高答2000温度,它的分解

24、率仍不到1%,这就说明在氢分子里氢原子与氢原子之间存在着强烈的相互作用。两个相同的原子,显然不可能通过得失电子形成具有稀有气体电子层结构的阴、阳离子而产生强烈的相互作用,那么是什么作用力将两个相同的原子组合成一个分子的呢?我们以氢分子的形成为例,来加以说明。两个氢原子相互接近时,氢原子核外的电子分别受到两个氢原子核的共同吸引,为两个氢原子所共有,从而使每个氢原子均可形成稀有气体氦原子的稳定的电子层结构,从而形成较为稳定的氢分子,氢分子的形成过程可用电子式表示为:H+HHH,碘分子的形成过程也可用电子式表示为:,两个原子相互间共用的一对电子,被称为共用电子对,由共用电子对可引起相邻原子间强烈的相

25、互作用。共用电子对不仅可存在于相同的非金属原子间,还广泛存在于不同非金属原子间。如氯化氢分子和水分子等。这种仅靠共用电子对的作用形成的分子被称为共价分子,其中的化合物被称为共价化合物。例1 以下是核电荷数为318的元素,请分别在第一排画出310号第二排画出1118号的核外电子排布示意图: 根据所画结构示意图填写以下内容,每一横行的元素原子核外电子排布的特点是 每一纵行的元素原子核外电子排布的特点是 例2 下表中填入的是核电荷数从1118号部分元素的名称、原子结构、元素化合价:元素名称钠镁铝硅原子结构元素化合价+1+2+3-4,+2,+4元素名称磷硫氯氩原子结构元素化合价-3,+3,+5-2,+

26、4,+6-1,+1,+3,+5,+7 0在以上表格中画出相应的结构示意图通过该表可以发现元素化合价的一些规律(至少写四条) ; ; 。例3 有A、B、C三种元素,它们的核电荷数均不超过18,它们相互之间可以构成AC和BC型化合物,已知A离子和B原子的电子层数相同,B原子比C原子少2个电子,C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。写出三个微粒的结构示意图:A离子 ;B原子 ;C原子 衔接训练1.我国已发射绕月飞行的探测卫星“嫦娥一号”。人类探月的重要目的之一是观察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富的核聚变燃料“He-3”,解决地球能源危机。已知“C-13”是指原子核内含有6个质子、7个中

27、子的碳原子,“He-3”所指的氦原子核内( )A. 含有3个质子、没有中子 B. 含有2个质子、1个中子 C. 含有1个质子、2个中子 D. 含有3个质子、没有中子2.科学研究证明:头发的成分能反映一个人的健康状况,健康人的每克头发中含铁锌铝硼质量/130167-17257这里的铁、锌、铝、硼是指( )A.原子 B.分子 C.元素 D.离子3.下列物质中,属于共价化合物的是( )A.NaOH B.N C.NH D.NHCl4.核外电子数相同、核内质子数不同的两种粒子,他们可能是( )A.一种元素的原子和另一种元素的离子 B.同种元素的原子和离子C.两种不同元素的原子 D.两种不同元素的离子5.

28、已知元素X、Y的核电荷数分别为a和b,他们的离子X、Y所含的电子数相同,则下列关系式正确的是( )A.a=b+m+n B.a=b-m+n C.a=b+m-n D.a=b-m-n6. X、Y两元素的原子中质子数之和是20,两元素形成的化合物在水溶液中能电离出电子层结构相同的阴、阳离子,则X、Y形成的化合物是().a.g. g.al第三节 氧化还原反应知识回顾. 氧化还原反应在九年纪化学学习中,我们知道:物质与氧发生的反应叫氧化反应,含氧化合物失去氧的反应叫还原反应。积累热量达到着火点氧化反应:剧烈氧化燃烧爆炸 缓慢氧化 自燃2.基本反应类型 根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少,把

29、化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。 四种基本类型的反应反应类型表达式举例化合反应A+B=AB2H2+O2=2H2O分解反应AB=A+B2KClO3=2KCl+3 O2(有条件)置换反应A+BC=AC+BFe + CuSO4 = FeSO4 + Cu复分解反应AB+CD=AD+CBHCl + AgNO3 = AgCl + HNO3例 工业炼铁反应:Fe2O3 + 3CO高温2Fe+ 3CO2 ,用作还原剂的物质是( )A. Fe2O3 B.CO C. Fe D. CO2入门衔接1. 从元素化合价升降的观点理解氧化还原反应CuO + H2 Cu + H2O 在反应中,铜元素的化

30、合价有+2价降低到0价,氧化铜被还原;氢元素的化合价有0价升高到+1价,氢被还原。 我们对氧化铜与碳的反应以及与水蒸汽与碳的反应等进行类似的分析,就会发现同样的情况存在:2 CuO + C 高温Cu + CO2 H2O + C 高温 H2 + CO 由此我们可以得出这样的结论:物质所含元素化合价升高的反应就是氧化反应,物质所含元素化合价降低的反应就是还原反应。有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应。 用化合价升降的观点不仅能分析有得氧失氧关系的反应,还能分析虽没有得氧失氧关系,但元素化合价在反应前后有变化的反应。2. 从化学反应的本质电子转移角度理解氧化还原反应我们已经知道,元素化合价的升

31、降与电子得失或偏移有密切关系。我们以钠与氯气的反应,以及氢气与氯气的反应为例来分析。钠原子的最外层电子有1个电子,氯原子的最外层上有7个电子。当钠与氯反应时,钠原子失去1个电子成为钠离子,氯原子得到1个电子成为氯离子。在这个反应中,发生了电子的转移。在离子化合物里,失去电子的原子带正电,这种元素的化合价是正价;得到电子的原子带负电,这种元素的化合价是负价。在钠与氯气的反应中,钠失去1个电子,化合价从0价升高到+1价,被氧化:氯得到1个电子,化合价从0价降低到-1价,被还原。2Na + Cl2 = 2NaCl在氯气与氢气的反应中,由于生成的氯化氢是共价化合物,在电子转移过程中,元素的原子都没有完

32、全失去或完全得到电子,它们之间只有共用电子对的偏移,且共用电子对偏离与氢原子而偏向与氯原子。因此,氢元素的化合价从0价升高到+1价,被氧化;氯元素的化合价从0价降低到-1价,被还原。 H2 + Cl2 = 2HCl综上所述,我们可以给氧化还原反应下一个更为本质的定义:有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。没有电子转移的反应就是非氧化还原反应。在氧化还原反应中,电子转移(得失或偏移)和化合价升降的关系如图所示。 氧化,失去电子,化合价升高 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 还原,得到电子,化合价降低 氧化还原反应中电子得失与化合价升降的关系3. 氧化

33、剂、还原剂 氧化剂和还原剂作为反应物共同参加氧化还原反应。在反应中,电子从还原剂转移到氧化剂,既氧化剂是得到电子(或电子对偏向)的物质,在反应时所含元素的化合价降低,氧化剂具有氧化性,反应时本身被还原。还原剂是失去电子(或电子对偏离)的物质,反应时所含元素的化合价升高。还原剂具有还原性,反应时本身被氧化。 常见的氧化剂:活波的非金属单质:O2、Cl2、Br2等;含高价金属阳离子的化合物CuCl2等;含某些较高化合价元素的化合物:浓H2SO4、HNO3、KMnO4、MnO2等。 常见的还原剂:活波或较活波的金属:K、Cu、Na、Al、Mg、Zn等;较低价金属阳离子的化合物:FeCl2等;某些非金

34、属单质:C、H2等;含有较低化合价元素的化合物:HCl、H2S、KI等。 在含有可变化合价元素的化合物中,具有中间价态的物质既可以做氧化剂,又可以做还原剂,如Cl2、S、SO2 、H2SO3等。类型实质判断依据元素变化反应物反应物性质氧化反应失电子或电子对偏离升价被氧化还原剂还原性还原反应得电子或电子对偏向降价被还原氧化剂氧化性4. 氧化还原反应与基本反应类型的关系基本反应类型氧化还原反应分解反应(化合价可能变化)可能属于氧化还原反应化合反应(化合价可能变化)可能属于氧化还原反应置换反应(化合价一定变化)一定属于氧化还原反应复分解反应(化合价一定不变)一定不是氧化还原反应5. 氧化能力、还原能

35、力强弱的比较(1) 依据元素化合价判断最高价只有氧化性如:Fe、HNO3分子中+5价的氮元素;最低价只有还原性如:Fe、S等;中间价既有氧化性又有还原性,如:Fe S、SO2 等。如氯元素有多种化合价:-1、0、+1、+3、+5、+7则其中处于最低价(-1)的Cl只具有还原性,处于最高价(+7)的Cl,只 氧化性,而处于中间价既有氧化性又有还原性。(2) 根据金属活动性判断K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au单质的还原性(失电子能力)减弱;对应的金属阳离子的氧化性(得电子能力)增强(3) 根据反应方程式判断氧化性:氧化剂氧化产物还原性:还原剂还原产物

36、(4) 氧化还原性的强弱只与该原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强,其氧化性就越强;失电子能力越强,其还原性就越强。如还原性:MgAl;氧化性:浓硝酸稀硝酸6. 氧化还原反应的基本规律及作用(1) 守恒规律化合价有升必有降,电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应,化合价升高总数与降低总数相等,失电子总数与得电子总数相等。除此之外,质量和原子个数也都守恒。作用:计算有关的氧化还原反应及配平;氧化还原方程式。(2) 强弱规律较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。作用:在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较

37、弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质。亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。(3) 价态规律元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要呈现;一种性质。例1 下列反应中,属于氧化还原的是( )A.CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2+ H2OB. CaO + H2O = Ca(OH) 2C. KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2D. CaCO3 高温 CaO + CO2例2 下列反应中属于置换反应,且水又作氧化剂的是( )A. Cl2 + H2O = HCl + HClOB. H2 + CuO Cu + H2OC. 2F2 + 2H2O = 4HF + O2D. 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2例3下列变化中需加氧化剂的是( )A. Fe2O3Fe B. CuOCu C. COCO2 D.BrBr2例4 有X、Y、Z、W四种物质,已知它们能发生下列变化:(1)X + Y = Y + X (2)X + Z = Z + X (3)Y + Z = Z + Y (4) Z + W = W + Z。由此推测物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是( )A. 氧化性:XYZWB. 氧化性:WZYXC. 还原性:XYZWD. 还原性:WZYX

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