2021年高中化學(xué)新教材同步必修第一冊(cè)第1章 本章核心素養(yǎng)聚焦

1、本章核心素養(yǎng)聚焦一、宏觀辨識(shí)與微觀探析在學(xué)習(xí)本章知識(shí)的過(guò)程中，既能從宏觀的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的元素組成、性質(zhì)表現(xiàn)及其實(shí)際應(yīng)用；又能從微觀的角度了解物質(zhì)的構(gòu)成，預(yù)測(cè)或解釋物質(zhì)的性質(zhì)及其變化的實(shí)質(zhì)，促進(jìn)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。知識(shí)要點(diǎn)宏觀辨識(shí)微觀探析物質(zhì)的組成與分類物質(zhì)由一種或多種元素組成構(gòu)成物質(zhì)的微粒有分子、原子、離子膠體的性質(zhì)不同于其他分散系膠體與其他分散系的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子大小不同溶液中的離子反應(yīng)酸、堿、鹽在水溶液中的性質(zhì)酸、堿、鹽在水溶液中的電離及存在狀態(tài)離子反應(yīng)發(fā)生的條件(宏觀現(xiàn)象)離子濃度發(fā)生改變(反應(yīng)實(shí)質(zhì))氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念的識(shí)別與判斷氧化還原反應(yīng)的特征

2、(化合價(jià)變化)與實(shí)質(zhì)(電子轉(zhuǎn)移)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證物質(zhì)的氧化性或還原性由核心元素化合價(jià)的升降預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的現(xiàn)象和出現(xiàn)的問(wèn)題用變化的實(shí)質(zhì)進(jìn)行分析解釋例1某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：編號(hào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象沒(méi)有明顯變化，溶液仍為無(wú)色有沉淀生成，溶液為藍(lán)色有無(wú)色氣泡產(chǎn)生以下結(jié)論正確的是()A中無(wú)明顯變化，說(shuō)明兩溶液不反應(yīng)B中的白色沉淀為CuCl2C中的離子方程式為2HZn=Zn2H2D中發(fā)生的反應(yīng)不是離子反應(yīng)答案C解析硫酸溶液和氫氧化鈉溶液反應(yīng)沒(méi)有明顯現(xiàn)象，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氯化鋇溶液和硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化銅，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；鋅和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為Z

3、n2H=Zn2H2，C項(xiàng)正確；有離子參與反應(yīng)，是離子反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。例2某學(xué)習(xí)小組以氫氧化鋇、水、硫酸為實(shí)驗(yàn)對(duì)象探究離子反應(yīng)發(fā)生的條件。實(shí)驗(yàn)1：向燒杯中依次加入下列試劑，記錄燈泡變化氫氧化鋇粉末：燈泡不亮加入蒸餾水：燈泡變亮逐滴滴加稀硫酸，燈泡變化如下：亮 (1)氫氧化鋇與硫酸在溶液中能發(fā)生_(填字母)反應(yīng)。a復(fù)分解反應(yīng)b氧化還原反應(yīng)c置換反應(yīng)(2)加水后，燈泡變亮的原因是氫氧化鋇發(fā)生了_。(3)用離子方程式解釋過(guò)程中燈泡變暗的原因_。(4)實(shí)驗(yàn)2：用硫酸鈉溶液替代稀硫酸，重復(fù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)照。硫酸鈉溶液中SO的濃度與稀硫酸中SO的濃度_(填“相等”或“不相等”)。加入硫酸鈉溶液過(guò)程中燈泡不熄滅，

4、原因是_。答案(1)a(2)電離(或溶解)(3)Ba22OH2HSO=BaSO42H2O(4)相等反應(yīng)生成NaOH，易溶于水電離出Na和OH，燈泡不熄滅解析(1)Ba(OH)2與H2SO4在溶液中能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和水。(2)加H2O后，燈泡變亮的原因是Ba(OH)2發(fā)生了電離，電離出陰、陽(yáng)離子而導(dǎo)電。(3)由于Ba(OH)2與H2SO4在溶液中能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和水，離子濃度降低，導(dǎo)電性減弱，反應(yīng)的離子方程式為Ba22OH2HSO=BaSO42H2O。(4)作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，Na2SO4溶液的濃度應(yīng)該與硫酸溶液的濃度相同。由于反應(yīng)生成NaOH，易溶于水電離出Na和OH，所

5、以燈泡不熄滅?！昂暧^辨識(shí)與微觀探析”即宏觀與微觀相結(jié)合，能依據(jù)感覺(jué)到的宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(如本題中的燈泡變化)，從微觀的角度去揭示現(xiàn)象的本質(zhì)(如本題中發(fā)生的離子反應(yīng)，溶液中離子濃度的變化等)。例3已知將鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中，產(chǎn)生黃綠色氣體，而溶液的紫紅色褪去。現(xiàn)有一個(gè)氧化還原反應(yīng)的體系，共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七種物質(zhì)。(1)該反應(yīng)中，化合價(jià)升高的反應(yīng)物是_，化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化的反應(yīng)物是_。(2)寫出一個(gè)包含上述七種物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)方程式(需配平)：_。(3)上述反應(yīng)中，氧化劑是_，在反應(yīng)中_(填“得到”或“失去”)電子發(fā)生_反應(yīng)。(4)如果在反

6、應(yīng)后的溶液中加入NaBiO3，溶液又顯紫紅色。此現(xiàn)象說(shuō)明NaBiO3具有_。寫出該反應(yīng)的離子方程式：_。(提示：NaBiO3為黃色或棕色粉末，不溶于冷水，在該反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為Bi3)答案(1)KClH2SO4(2)2KMnO410KCl8H2SO4=6K2SO42MnSO45Cl28H2O(3)KMnO4得到還原(4)強(qiáng)氧化性5NaBiO32Mn214H=2MnO5Bi35Na7H2O解析將鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中，產(chǎn)生黃綠色氣體，而溶液的紫紅色褪去，說(shuō)明高錳酸鉀能把Cl氧化為氯氣，高錳酸根離子被還原為Mn2；根據(jù)得失電子守恒及原子守恒可得配平后的化學(xué)方程式為2KMnO410KCl8H2SO4=2M

7、nSO46K2SO45Cl28H2O。(1)由上述可知，該反應(yīng)中，KCl中氯元素的化合價(jià)升高，H2SO4中元素化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化。(3)高錳酸鉀中錳元素的化合價(jià)由7價(jià)變?yōu)?價(jià)，為氧化劑。(4)在反應(yīng)后的溶液中加入NaBiO3，溶液又顯紫紅色，說(shuō)明Mn2又被氧化為MnO，說(shuō)明NaBiO3具有強(qiáng)氧化性，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，得該反應(yīng)的離子方程式為5NaBiO32Mn214H=2MnO5Bi35Na7H2O。二、變化觀念與平衡思想本章利用電離、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等概念對(duì)常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類和分析說(shuō)明，特別是化學(xué)反應(yīng)的類別隨分類標(biāo)準(zhǔn)的不同而不同，電解質(zhì)在水溶液中發(fā)生電離，離子反應(yīng)

8、引起溶液中離子濃度的改變，氧化還原反應(yīng)中元素的化合價(jià)發(fā)生變化、電子發(fā)生轉(zhuǎn)移等，都較好地體現(xiàn)了“變化觀念與平衡思想”中“變化觀念”的化學(xué)核心素養(yǎng)。例4過(guò)氧化氫(H2O2)中氧的化合價(jià)為1價(jià)，其水溶液俗稱雙氧水，它具有氧化性，可用于醫(yī)療中的殺菌消毒。結(jié)合下列涉及H2O2的AF反應(yīng)，回答相關(guān)問(wèn)題：ANa2O22HCl=2NaClH2O2BAg2OH2O2=2AgO2H2OC2H2O2=2H2OO2D3H2O2Cr2(SO4)310KOH=2K2CrO43K2SO48H2OEH2O2MnSO4=MnO2H2SO4FH2O22Fe22H=2Fe32H2O(1)上述反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)的是_(填字母，下

9、同)。(2)H2O2僅體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是_。(3)H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是_。(4)上述反應(yīng)說(shuō)明H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由強(qiáng)到弱的順序是_。答案(1)A(2)B(3)C(4)Ag2OH2O2K2CrO4解析(1)反應(yīng)前后各元素化合價(jià)不變的化學(xué)反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，A中各元素化合價(jià)均不變，所以是非氧化還原反應(yīng)，B、C、D、E、F各反應(yīng)都涉及元素化合價(jià)的變化，都是氧化還原反應(yīng)。(2)B中過(guò)氧化氫中的氧元素化合價(jià)升高，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，只體現(xiàn)還原性。(3)C中H2O2中的O元素的化合價(jià)既升高又降低，H2O2既體現(xiàn)還原性又體現(xiàn)氧化性。(4)反應(yīng)Ag2OH2O2=2AgO

10、2H2O中，氧化銀作氧化劑，H2O2作還原劑，則氧化性：Ag2OH2O2。反應(yīng)3H2O2Cr2(SO4)310KOH=2K2CrO43K2SO48H2O中，H2O2作氧化劑，K2CrO4為氧化產(chǎn)物，則氧化性：H2O2K2CrO4。故氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)锳g2OH2O2K2CrO4。本題以醫(yī)用殺菌消毒劑過(guò)氧化氫(雙氧水)的系列反應(yīng)為載體，考查氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念，并根據(jù)氧化還原反應(yīng)比較物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱。這類題目的解答方法是從元素的化合價(jià)“變化”入手，理清相關(guān)概念之間的關(guān)系。例5某一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì)：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知該反應(yīng)中H2O2只發(fā)生如

11、下過(guò)程：H2O2O2。(1)該反應(yīng)中的還原劑是_。(2)該反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)的過(guò)程是_。(3)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_。(4)已知I、Fe2、SO2、Cl、H2O2均有還原性，它們?cè)谒嵝匀芤褐羞€原性的強(qiáng)弱順序?yàn)椋篠O2IH2O2Fe2Cl，則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是_(填字母)。A2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4HBI2SO22H2O=H2SO42HICH2O2H2SO4=SO2O22H2OD2Fe32I=2Fe2I2答案(1)H2O2(2)H2CrO4Cr(OH)3(3)(4)C解析(1)由H2O2O2，可知氧元素的化合價(jià)升高，H2O2作還原劑。(2

12、)所給物質(zhì)中H2CrO4中鉻元素的化合價(jià)降低，作氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，則發(fā)生還原反應(yīng)的過(guò)程為H2CrO4Cr(OH)3。(3)根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和質(zhì)量守恒，可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，可表示為：(4)在氧化還原反應(yīng)中，氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑還原產(chǎn)物。已知還原性：SO2IH2O2Fe2Cl；A項(xiàng)，若反應(yīng)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H可以發(fā)生，則還原性：SO2Fe2，正確；B項(xiàng)，若反應(yīng)I2SO22H2O=H2SO42HI可以發(fā)生，則還原性：SO2I，正確；C項(xiàng)，若反應(yīng)H2O2H2SO4=SO2O22H2O可以發(fā)生，則還原性：H2O

13、2SO2，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，若反應(yīng)2Fe32I=2Fe2I2可以發(fā)生，則還原性：IFe2，正確。三、證據(jù)推理與模型認(rèn)知在研究物質(zhì)的性質(zhì)及其變化時(shí)，要具有證據(jù)意識(shí)，即遵循科學(xué)依據(jù)提出可能的假設(shè)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)或分析推理進(jìn)行驗(yàn)證，建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，形成有序的認(rèn)知方法，建立相應(yīng)的思維模型并能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律?！白C據(jù)推理與模型認(rèn)知”在本章的體現(xiàn)：根據(jù)物質(zhì)類別、元素化合價(jià)預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證；運(yùn)用化學(xué)流程或?qū)嶒?yàn)事實(shí)等推斷離子或物質(zhì)；相關(guān)知識(shí)應(yīng)用的思維模型，如離子方程式的書寫及其正誤判斷，離子在溶液中能否大量共存，氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念的辨析，氧化還原反應(yīng)方程式

14、的配平等。例6下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是()A用醋酸除去水垢：2HCaCO3=Ca2CO2H2OB氧化亞鐵與稀鹽酸反應(yīng)：FeO2H=Fe3H2OC向氫氧化鋇溶液中加入稀硫酸：Ba2OHHSO=BaSO4H2OD實(shí)驗(yàn)室制CO2：CaCO32H=Ca2H2OCO2答案D解析醋酸為弱電解質(zhì)，不能拆寫成離子的形式，A項(xiàng)錯(cuò)誤；稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式中的H、OH、H2O前面均需要配化學(xué)計(jì)量數(shù)2，C項(xiàng)錯(cuò)誤。書寫化學(xué)方程式并配平分析反應(yīng)物和產(chǎn)物是否易溶于水易電離易溶于水易電離的物質(zhì)拆寫成離子形式刪去不參加離子反應(yīng)的離子比對(duì)題給的離子方程式判斷正誤。例7某溶液的溶質(zhì)可能由下列離子組成：

15、Cl、SO、CO、H、Ba2、Na，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：(1)向溶液中加入過(guò)量的BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，過(guò)濾。(2)向(1)中濾液里加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。(3)將(1)中沉淀加入稀鹽酸中，沉淀部分消失，有氣體產(chǎn)生。依據(jù)以上實(shí)驗(yàn)可以推斷，原溶液中一定含有_；一定沒(méi)有_；可能含有_。答案SO、CO、NaH、Ba2Cl解析實(shí)驗(yàn)(1)說(shuō)明原溶液中至少含有CO、SO中的一種離子，則一定不含Ba2。實(shí)驗(yàn)(3)中白色沉淀部分消失、產(chǎn)生氣體，可知一定含有SO、CO，則原溶液中一定不含H。由于加入BaCl2溶液引入了Cl，所以不能由實(shí)驗(yàn)(2)確定原溶液中是否含Cl。3種陽(yáng)離子中只剩下Na

16、，根據(jù)溶液呈電中性，可知溶液中必然含有Na。例8有一包固體可能由硝酸銅、硫酸鈉、氯化鈉、碳酸氫鈉中的一種或幾種組成。為了探究該固體的組成，某化學(xué)小組設(shè)計(jì)并開(kāi)展如圖所示的實(shí)驗(yàn)：已知：步驟中固體全部溶解，溶液呈藍(lán)色，且無(wú)氣泡產(chǎn)生。步驟、中均可觀察到有白色沉淀生成。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)原固體中一定含有的物質(zhì)是_(填化學(xué)式)。(2)原固體中一定不含有的物質(zhì)是_(填化學(xué)式)，原因是_。(3)寫出步驟、中生成白色沉淀的離子方程式：_，_。(4)步驟所得藍(lán)色溶液中一定含有的溶質(zhì)是_(填化學(xué)式)。答案(1)Cu(NO3)2、Na2SO4(2)NaHCO3向固體中加入稀鹽酸時(shí)無(wú)氣泡產(chǎn)生(3)Ba2SO=BaSO4AgCl=AgCl(4)HNO3、NaNO3、Ba(NO3)2、Cu(NO3)2解析由步驟中得到藍(lán)色溶液和不產(chǎn)生氣泡可知，原固體一定含有Cu(NO3)2，一定不含NaHCO3；步驟中加