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第一章 化学反应及能量变化
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第一章 化学反应及能量变化 第一节 氧化还原反应 第二节 离子反应 第三节 化学反应中的能量变化
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氧化还原反应 3`根据是否有电子转移分为: 非氧化还原反应 二`氧化还原反应 1`概念: 1.一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应。 2.有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应。 氧化反应:物质所含元素化合价升高的反应。这 种物质是还原剂。 还原反应:物质所含元素化合价升高的反应。这 种物质是氧化剂。
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第一节 氧化还原反应 一.化学反应类型 分解 化合 置换 复分解 1`根据反应物`生成物的类别,以及反应前物质种类 的多少,从形式上划分。
分解 化合 置换 复分解 1`根据反应物`生成物的类别,以及反应前物质种类 的多少,从形式上划分。 2`从反应中物质是否得氧或失氧分为:氧化反应`还原反应。 氧化反应即能夺得含氧化合物中的氧的反应。 还原反应即含氧化合物中的氧被夺去的反应。 注:氧化反应与还原反应相互依存,同时发生
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见下页图 CuO: 氧化剂 H2: 还原剂 +2 +1 CuO+H2==Cu+H2O 2`氧化还原反应的特征:反应前后有元素化合价的升降
化合价升高被氧化 CuO: 氧化剂 H2: 还原剂 +2 +1 CuO+H2==Cu+H2O 化合价降低被还原 2`氧化还原反应的特征:反应前后有元素化合价的升降 3`四种反应类型与氧化还原反应的关系 见下页图
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氧化还原反应 化合价升降 化合价升降 化合反应 置换反应 复分解反应 分解反应 其它 非氧化还原反应 其它
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注:1.有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应。(正确) 2.肯定一种元素被氧化,另一种元素被还原。(错误)
3. 没有单质参加的化合反应不是氧化还原反应。(错误) 4 .氧化还原反应的本质:电子转移 氧化反应:物质失去电子的反应。这种物质是还原剂。 还原反应:物质得到电子的反应。这种物质是氧化剂。
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2`在用电子得失观点分析氧化还原反应时,电子对的偏移可以认为电子完全得失。
小结 生成 物质失电子 化合价升高 被氧化 发生氧化反应 氧化产物 生成 物质得电子 化合价降低 被还原 发生还原反应 氧化产物 注:1`得失电子数一定相等 2`在用电子得失观点分析氧化还原反应时,电子对的偏移可以认为电子完全得失。 5`双线桥与单线桥 双线桥:反应前后同一元素原子的电子得失。 反应物 生成物 单线桥:反应物中不同或相同原子的电子得失。 还原剂 氧化剂
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1`氧化剂:具有氧化性,易得电子,高价态物质。
三`氧化剂和还原剂 1`氧化剂:具有氧化性,易得电子,高价态物质。 (1)活泼的非金属单质:O2 , Cl2 , F2 (2)高价的氧化物:CuO , Fe2O3 , WO3 ,CO2 (3)高价的含氧酸及其盐: KMnO4 , K2Cr2O7 , 浓H2SO4 , HNO3 , KClO3 (4)某些阳离子:Cu2+ , Fe3+ , H+ 2`还原剂具有还原性,失电子,低价态物质 (1)活泼的金属单质:K , Na , Mg , Fe , Al (2)某些非金属单质:H2 , C (3)变价元素的低价态物质:CO , Cu+ (4)某些阴离子: I-, S2- 另外,具有中间价态的化合物,在氧化还原反应中既能得到电子又能 失去电子,既能做氧化剂又能做还原剂,所以既有氧化性又有还原性。 注:氧化还原反应发生的条件 氧化性:氧化剂大于氧化产物; 还原性:还原剂大于还原产物
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第二节 离子反应 一`强电解质和弱电解质 1`电解质非电解质 注:(1)酸碱盐都是电解质 2`强弱电解质
第二节 离子反应 一`强电解质和弱电解质 1`电解质非电解质 凡是在水溶液或熔化状态能导电的化合物都是电解质。 无论是在水溶液或熔化状态下都不能导电的化合物叫非电解质 注:(1)酸碱盐都是电解质 (2)某些金属氧化物:Na2O , CaO , (3)NH3 , CO2水溶液导电,但NH3 , CO2 是非电解质。 (4)Cu 既不是电解质也不是非电解质 (5)有机化合物几乎都是非电解质 (6)水是电解质 2`强弱电解质 (1)导电能力实验 溶液中自由移动离子浓度不同 电解质的电离程度不同 电解质有强弱之分
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注:BaCO3 , BaSO4 等属于难溶性物质,但溶解部分完全电离,是强电解质。
(2)强电解质:在水溶液中完全电离成离子 强碱:NaOH=Na++OH- 强酸 :H2SO4=2H++SO4 大多数盐: KAl (SO4)2=K++Al3++2SO42- 注:BaCO3 , BaSO4 等属于难溶性物质,但溶解部分完全电离,是强电解质。 (3)弱电解质:在水溶液中部分电离成离子 弱 酸: CH3COOH CH3COO-+H+ 弱碱:NH3•H2O=NH4++OH- 少数盐:HgCl2=Hg2++2Cl- 水: H2O=2H++O2- 二`离子反应 1`离子反应:电解质在溶液中所起的反应,实际上是离子之间的反应,这样的反应属于离子反应。 凡是有离子参加或生成的反应都属于离子反应。
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2`离子方程式 (1)书写步骤: [1]写:BaCl2+CuSO4=CuCl2+BaSO4 [2]拆:Ba2++2Cl-+Cu2++SO42-=BaSO Cu2++2Cl- [3]删; [4]查; Ba2++SO42-=BaSO4 原子个数是否守恒,电荷数量是否守恒。 (2)概念;用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的方程式。 (3)书写离子方程式应该写成分子的物质 [1]难溶性物质:AgX(AgCl , AgBr , AgI ) ,BaCO3 , CaCO3 , BaSO4 , PbSO4 Mg(OH)2 , Al(OH)3 , Fe(OH)3 , Cu(OH)2 , FeS , CuS , PbS, Ag2S , ZnS 弱酸;H2CO3 , CH3COOH , H3PO4 , HF , HClO , H2S , [2]难电离物质: H2SO3 , H2SiO3 弱碱:NH3•H2O 水:H2O
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[3]单质,氧化物及全部气体物质 (4)离子方程式的特点: [1]表示实际参加反应的离子所引起的变化。 [2]不仅表示某几种离子所发生的反应,而且还表示同一类型的反应。 (5)由离子方程式写出一个化学方程式。 规律:[1]分子式照抄不变阳离子配NO3-或Cl- [2]阴离子配Na+改成正确的分子式 (6)注意; [1]不是离子反应不写离子方程式 不是在溶液或熔化状态下进行的复分解反应是离子反应,不写离子方程式 [2]微溶性物质;反应物若是稀溶液写成离子;若是悬浊液写成分子。 生成物直接写成分子。 [3]要考虑阴阳离子的配比,不可对方程式进行局部约减。 [4]原子个数要守恒,电荷数`得失电子数要守恒。 [5]酸式酸根离子除HSO4-写成H++SO42-以外,其余HCO3- , HSO3- , H2PO4- HS- , HPO42-弱酸的酸式酸根均原封不动。
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(7)复分解反应类型离子反应发生的条件 [1]难溶性物质 [2]难电离物质 生成 [3]气体 (8)离子共存 生成难溶性物质,难电离物质,气体。 不共存 发生氧化还原反应 MnO4- , ClO- , ClO3- , Cr2O72- , NO3 与 S2- , I- , Br- 都不共存。 氧化性离子与还原性离子不能共存。 CO32- , SO42-无氧化性,H2SO4(浓 )有强氧化性; Cl-只有遇到强氧化剂 MnO4-才具有还原性。
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第三节 化学反应中的能量变化 一`化学反应中的能量变化 1`化学反应伴随着能量变化 2`放热反应 [1]定义;放出热量的反应。
[2]原因:反应物的总能量高于生成物的总能量。 [3]例:多数化合反应;酸碱中和反应;金属单质与酸的反应。 [4]其他的放热反应:非静摩擦,某些物质溶于水。 3`吸热反应 [1]概念:吸收热量的反应 [2]原因:反应物能量低于生成物能量。 [3]例:分解反应; C+CO2==2CO H2+I2==2HI N2+O2==2NO C+H2O==H2+CO Ba(OH)2+2NH4Cl==BaCl2+2NH3•H2O 高温 放电 高温 [4]其他:NH4Cl,NH4NO3溶于水吸热;干冰汽化冰熔化吸热。
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二`燃料的充分燃烧 1`化石燃料是有限的 2`燃料必须充分燃烧 有充足的空气(但不是过多,否则将带走部分热量。 条件
燃料与空气要有足够大的接触面积。 3`洁净煤技术 煤的汽化液化 C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) 高温 水煤气:H2 , CO , CH4 , CO2 液体:CH3OH(甲醇) 酸雨:含硫燃料燃烧时产生SO2 , SO2与空气中的O2在粉尘做催化 剂的作用下,生成SO3. SO3与H2O生成H2SO4 ,随雨雪下落到地面,形成酸雨。
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