化学选修1教学课件

化学选修教学课件1高中化学深化学习之旅第一章物质的变化和性质认识化学变化的本质与特征物理变化与化学变化的区别物理变化化学变化物质的形态、状态发生改变，但不生成新的物质分子组成和化学性生成了新的物质，原子重新组合形成新的分子，化学性质发生改变，质保持不变常伴随明显现象水的三态变化木材燃烧••食盐溶解铁生锈••玻璃破碎食物腐败••物理变化与化学变化的直观对比物理变化示例水的沸腾和蒸发是典型的物理变化水分子H₂O本身没有改变，只是从液态变为气态，分子间距离增大，但化学组成保持不变化学变化示例铁生锈是典型的化学变化铁与氧气、水发生反应生成氧化铁，产生了新物质，颜色从银白色变为红褐色通过对比我们可以清楚地看出物理变化中物质本身不变，而化学变化中会产生全新的物质，这是两者的根本区别化学变化的典型现象发光放热现象颜色变化燃烧反应会发光发热，如镁条燃烧产生耀眼白光；有些反应吸化学反应常伴随显著的颜色变化，如无色的氢氧化钠溶液滴入无热，如氯化铵溶解时温度下降色酚酞变红色产生气体生成沉淀许多化学反应会产生气体，如碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳气溶液中的离子结合形成难溶物质析出，如氯化银、碳酸钙等白色体，观察到有气泡产生沉淀的形成物理性质与化学性质的区别物理性质化学性质不需要通过化学反应就能表现出来的性质，可以直接观察或测量只有在化学反应中才能表现出来的性质，需要通过化学变化来认识颜色、气味、状态可燃性••密度、硬度氧化性••熔点、沸点还原性••导电性、导热性稳定性••磁性、溶解性腐蚀性••判断关键看描述该性质时是否需要发生化学变化如果需要，则是化学性质；如果不需要，则是物理性质课堂实验酒精的物理与化学性质探究0102观察酒精的挥发点燃酒精观察燃烧将少量酒精倒在表面皿上，观察酒精逐渐用火柴点燃酒精，观察燃烧现象产生蓝挥发的过程这是物理变化，酒精分子从色火焰，发光发热这是化学变化，酒精液态变为气态，但分子本身没有改变与氧气反应生成水和二氧化碳03检验燃烧产物用干燥的烧杯罩住火焰，观察杯壁有水珠生成；通入澄清石灰水变浑浊，证明产生了₂CO化学方程式C₂H₅OH+3O₂→2CO₂+3H₂O第二章氧化还原反应的基本概念理解氧化还原反应的实质氧化还原反应是化学反应中最重要的类型之一，广泛存在于自然界和人类生产生活中理解氧化还原反应的本质电子的转移，是掌握化学反应规律的关键本章将深入探——讨氧化还原反应的概念、特征和判断方法氧化还原反应定义氧化过程还原过程反应特点元素失去电子的过程，化合价升高被氧化元素获得电子的过程，化合价降低被还原在氧化还原反应中，氧化和还原过程必须同的物质称为还原剂，它具有还原性的物质称为氧化剂，它具有氧化性时发生，电子转移数目相等，遵循电子守恒定律失电子→化合价升高→被氧化得电子→化合价降低→被还原氧化和还原同时进行经典案例铁与氧气反应生成氧化铁反应方程式分析3Fe+2O₂→Fe₃O₄铁元素变化化合价0→+8/3失去电子被氧化Fe是还原剂氧元素变化化合价0→-2获得电子被还原O₂是氧化剂在这个反应中，铁失去电子化合价升高被氧化，氧气得到电子化合价降低被还原电子从铁原子转移到氧原子，体现了氧化还原反应的本质铁的氧化还原反应实例铁在自然环境中与氧气和水蒸气发生复杂的氧化还原反应，这个过程我们称为生锈生锈不是简单的化学反应，而是一系列复杂氧化还原反应的结果在这个过程中，铁原子失去电子形成铁离子，氧分子得到电子形成氧离子，最终形成我们看到的红褐色铁锈这个反应告诉我们，氧化还原反应在我们的日常生活中无处不在化合价变化判断氧化还原反应判断一个反应是否为氧化还原反应的关键在于观察反应前后元素的化合价是否发生变化123标出各元素化合价比较化合价变化确定反应类型在化学式中标出每个元素的化合价，注对比反应前后各元素化合价的变化，找如果有元素化合价变化，则为氧化还原意化合价的计算规则和常见元素的常用出化合价升高和降低的元素反应；如果所有元素化合价都不变，则化合价不是氧化还原反应实例Fe+CuSO₄→FeSO₄+CuFe:0→+2升高，被氧化；Cu:+2→0降低，被还原氧化还原反应的两种表示方法双线桥法单线桥法用两条弧线分别表示电子的得失，一条表示失电子（氧化），一条表示得电子（还原）•标明电子转移的方向•注明转移电子数•直观显示氧化还原过程氧化还原反应与四种基本反应类型的关系化合反应分解反应有单质参与的化合反应通常是氧化还原反应有单质生成的分解反应通常是氧化还原反应如2Mg+O₂→2MgO如2H₂O→2H₂+O₂复分解反应置换反应复分解反应通常不是氧化还原反应置换反应都是氧化还原反应如NaCl+AgNO₃→AgCl+NaNO₃如Zn+H₂SO₄→ZnSO₄+H₂第三章铁及其化合物铁的物理性质与化学性质铁是地壳中含量第四的元素，是人类最早发现和使用的金属之一铁及其化合物在工业生产、生物体内都发挥着重要作用了解铁的性质对于理解金属化学具有重要意义本章将系统学习铁的物理性质、化学性质以及工业制备方法铁的物理性质

7.8615352750密度熔点沸点g/cm³，较重的金属℃，熔点较高℃，沸点很高基本特征银白色金属光泽新切开的铁表面呈银白色良好的导电导热性电阻率较低，热导率高强磁性能被磁铁强烈吸引，是铁磁性物质延展性好可以压制成薄片，拉制成细丝铁在自然界的存在形态游离态化合态（主要）陨铁来自外太空的铁陨石，含铁量可达90%以上，这是地球上天然赤铁矿（Fe₂O₃）最重要的铁矿石存在的单质铁的主要形式磁铁矿（₃₄）磁性强的黑色矿物Fe O由于铁的化学活性强，在地球条件下很难以单质形式长期稳定存在黄铁矿（₂）含硫的铁矿物FeS菱铁矿（₃）碳酸盐类铁矿FeCO高炉炼铁原理01原料准备铁矿石（Fe₂O₃）、焦炭（C）、石灰石（CaCO₃）按比例配料，从炉顶加入02燃烧产生热量炉底鼓入热空气，焦炭燃烧C+O₂→CO₂，产生高温（1500-2000℃）03还原反应高温下C+CO₂→2CO，CO+Fe₂O₃→Fe+CO₂，铁矿石被还原成铁04铁水分离熔化的铁比熔渣重，沉在炉底，定期从出铁口放出，得到生铁主反应Fe₂O₃+3CO高温2Fe+3CO₂铁的化学性质与非金属反应与酸反应与盐溶液反应与氯气2Fe+3Cl₂→2FeCl₃与盐酸Fe+2HCl→FeCl₂+H₂↑与硫酸铜Fe+CuSO₄→FeSO₄+Cu与硫Fe+S→FeS与稀硫酸Fe+H₂SO₄→FeSO₄+H₂↑与氯化铁Fe+2FeCl₃→3FeCl₂与氧气3Fe+2O₂→Fe₃O₄（高温）注意与稀硝酸反应不产生氢气铁能置换出比它不活泼的金属铁在干燥空气中不易氧化，在潮湿空气中易铁与酸反应时失去2个电子，显示+2价体现了金属活动性顺序规律锈蚀铁的价态变化及其意义Fe⁰（单质铁）Fe³⁺（铁离子）银白色金属黄棕色溶液具有还原性具有氧化性能失去电子相对稳定123Fe²⁺（亚铁离子）浅绿色溶液既有氧化性又有还原性不稳定，易被氧化铁的三种常见价态体现了铁原子电子结构的特点⁺离子由于具有两重性（既能失电子又能得电子），在化学反应中表现出独特的性质价态的变Fe²化本质上反映了电子的得失，这正是氧化还原反应的核心内容铁的还原性与氧化性铁的还原性Fe³⁺的氧化性单质铁具有较强的还原性，能与多种氧Fe³⁺离子具有氧化性，能氧化一些还原化剂反应性物质•与氧气反应4Fe+3O₂→2Fe₂O₃•与单质铁2Fe³⁺+Fe→3Fe²⁺•与水蒸气反应3Fe+4H₂O→•与碘离子2Fe³⁺+2I⁻→2Fe²⁺+I₂₃₄₂Fe O+4H•与铜2Fe³⁺+Cu→2Fe²⁺+Cu²⁺与酸反应释放氢气•⁺得到电子，化合价降低Fe³在这些反应中，铁失去电子，化合价升高实验演示铁粉与硫反应生成硫化铁实验步骤与现象1混合反应物将铁粉和硫粉按物质的量比1:1混合，在试管中混合均匀，观察混合物为灰黑色粉末2加热引发反应用酒精灯加热试管底部，当达到着火点时反应剧烈进行，观察到反应放出大量热，试管红热3观察产物性质冷却后得到黑色固体FeS，用磁铁检验发现不被吸引，说明铁的性质已经改变反应方程式Fe+S加热FeS这是典型的氧化还原反应，铁被氧化，硫被还原铁及其化合物的应用生物体中的铁工业应用催化剂应用铁是人体必需的微量元素，主要存在于血红蛋白铁是钢铁工业的基础原料，用于制造各种钢材铁及其化合物可作为催化剂使用，如合成氨工业和肌红蛋白中，参与氧气的运输和储存缺铁会不锈钢、合金钢等在建筑、机械、交通等领域应中的铁催化剂，在化学工业中发挥重要作用导致贫血，影响健康用广泛血红蛋白中铁的重要作用血红蛋白是人体内最重要的含铁蛋白质，每个血红蛋白分子含有个血红素基团，每个血红素的中心都有一个铁原子这些铁原子能够与氧分子结合，4实现氧气在血液中的运输在肺部，铁原子与氧分子结合形成氧合血红蛋白，血液呈鲜红色；在组织中，氧分子被释放，血红蛋白变为还原血红蛋白，血液呈暗红色这个过程体现了铁的变价特性在生命活动中的重要应用当人体缺铁时，血红蛋白合成不足，导致载氧能力下降，出现缺铁性贫血，说明了铁元素对人体健康的重要性课堂小结物质变化的认识氧化还原反应本质铁的性质特点物理变化和化学变化的本质区别在于是否有新氧化还原反应的本质是电子转移，表现为元素铁具有良好的物理性质和丰富的化学性质铁物质生成化学变化常伴随明显现象颜色改化合价的变化氧化和还原过程同时进行，遵的多价态（

0、+

2、+3）使其化学反应多样变、气体产生、沉淀生成、发光放热等循电子守恒定律化，在自然界和人类生活中应用广泛典型习题解析123反应类型判断化合价变化计算实验方案设计题目判断下列反应是否为氧化还原反应题目在反应Cl₂+2KI→2KCl+I₂题目设计实验验证铁的还原性中，计算电子转移数目CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂↑方案铁丝插入硫酸铜溶液中，观察铁丝表解析Cl₂中Cl从0价变为-1价，每个Cl原面析出红色金属铜，溶液由蓝色变为浅绿解析各元素化合价、、Ca+2C+4子得1个电子；KI中I从-1价变为0价，每个色，证明铁具有还原性、、均未发生变化，因O-2H+1Cl-1原子失个电子电子转移数为I12此不是氧化还原反应教学拓展氧化还原反应在生活中的应用食品保鲜中的脱氧剂金属防锈与腐蚀能源转换与电池原理食品包装中常放入铁粉制成的脱氧剂，铁与氧气汽车表面镀锌是利用锌比铁活泼的特点，锌优先电池工作原理基于氧化还原反应，活泼金属失电反应消耗包装内的氧气，防止食品氧化变质，延被氧化，保护铁不被锈蚀这种牺牲阳极保护法子被氧化，在负极发生；不活泼金属得电子被还长保质期这正是利用了铁的还原性广泛应用于金属防护原，在正极发生，实现化学能向电能的转换课堂互动你能举出更多氧化还原反应实例吗？让我们一起思考身边还有哪些氧化还原反应的例子化学反应无处不在，从我们的呼吸作用到植物的光合作用，从金属的冶炼到电池的工作，都涉及氧化还原过程植物呼吸作用中，葡萄糖被氧化分手机电池充电放电过程就是氧化还原解，为植物提供能量！反应的循环！燃气灶燃烧天然气也是氧化还原反应，甲烷被氧化！鼓励大家积极思考，将化学知识与生活实际联系起来，这样能够更好地理解和掌握氧化还原反应的规律和应用复习与预习建议0102重点掌握基础概念熟练氧化还原分析熟练掌握物理变化与化学变化的判断方法，理解化学变化的特征和本质掌握氧化还原反应的定义、判断方法和表示方法重点练习化合价的标注建议通过大量练习巩固概念理解和电子转移的分析，培养电子守恒的思维0304铁的性质应用预习衔接内容理解铁的物理性质和化学性质，掌握铁的不同价态及其转化关系结合实预习下一章关于硫、氮等非金属元素的内容，思考非金属与金属在性质上际应用深化对知识的理解的差异，为后续学习做好准备谢谢聆听期待你在化学世界的精彩探索！通过这节课的学习，我们深入了解了物质变化的本质，掌握了氧化还原反应的核心概念，认识了铁元素的重要性质化学是一门充满魅力的科学，它帮助我们理解世界、改造世界希望同学们能够带着对化学的热爱和好奇心，在今后的学习中不断探索，不断发现记住，每一个化学反应都有其深刻的原理，每一个实验现象都蕴含着科学的奥秘让我们一起在化学的海洋中尽情遨游，收获知识的喜悦！。