2021年高中化學新教材同步必修第一冊第1章 本章核心素養(yǎng)聚焦

1、本章核心素養(yǎng)聚焦一、宏觀辨識與微觀探析在學習本章知識的過程中，既能從宏觀的角度認識物質(zhì)的元素組成、性質(zhì)表現(xiàn)及其實際應(yīng)用；又能從微觀的角度了解物質(zhì)的構(gòu)成，預測或解釋物質(zhì)的性質(zhì)及其變化的實質(zhì)，促進“宏觀辨識與微觀探析”化學核心素養(yǎng)的發(fā)展。知識要點宏觀辨識微觀探析物質(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)實質(zhì))氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念的識別與判斷氧化還原反應(yīng)的特征

2、(化合價變化)與實質(zhì)(電子轉(zhuǎn)移)設(shè)計實驗探究驗證物質(zhì)的氧化性或還原性由核心元素化合價的升降預測物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用實際應(yīng)用過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象和出現(xiàn)的問題用變化的實質(zhì)進行分析解釋例1某同學在實驗室中進行如下實驗：編號實驗現(xiàn)象沒有明顯變化，溶液仍為無色有沉淀生成，溶液為藍色有無色氣泡產(chǎn)生以下結(jié)論正確的是()A中無明顯變化，說明兩溶液不反應(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)沒有明顯現(xiàn)象，A項錯誤；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項錯誤；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項正確；有離子參與反應(yīng)，是離子反應(yīng)，D項錯誤。例2某學習小組以氫氧化鋇、水、硫酸為實驗對象探究離子反應(yīng)發(fā)生的條件。實驗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程中燈泡變暗的原因_。(4)實驗2：用硫酸鈉溶液替代稀硫酸，重復實驗進行對照。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、陽離子而導電。(3)由于Ba(OH)2與H2SO4在溶液中能發(fā)生復分解反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和水，離子濃度降低，導電性減弱，反應(yīng)的離子方程式為Ba22OH2HSO=BaSO42H2O。(4)作為對照實驗，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^辨識與微觀探析”即宏觀與微觀相結(jié)合，能依據(jù)感覺到的宏觀實驗現(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?，F(xiàn)有一個氧化還原反應(yīng)的體系，共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七種物質(zhì)。(1)該反應(yīng)中，化合價升高的反應(yīng)物是_，化合價沒有發(fā)生變化的反應(yīng)物是_。(2)寫出一個包含上述七種物質(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中氯元素的化合價升高，H2SO4中元素化合價沒有發(fā)生變化。(3)高錳酸鉀中錳元素的化合價由7價變?yōu)?價，為氧化劑。(4)在反應(yīng)后的溶液中加入NaBiO3，溶液又顯紫紅色，說明Mn2又被氧化為MnO，說明NaBiO3具有強氧化性，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)等概念對常見的化學反應(yīng)進行分類和分析說明，特別是化學反應(yīng)的類別隨分類標準的不同而不同，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”的化學核心素養(yǎng)。例4過氧化氫(H2O2)中氧的化合價為1價，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)說明H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由強到弱的順序是_。答案(1)A(2)B(3)C(4)Ag2OH2O2K2CrO4解析(1)反應(yīng)前后各元素化合價不變的化學反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，A中各元素化合價均不變，所以是非氧化還原反應(yīng)，B、C、D、E、F各反應(yīng)都涉及元素化合價的變化，都是氧化還原反應(yīng)。(2)B中過氧化氫中的氧元素化合價升高，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。故氧化性強弱順序為Ag2OH2O2K2CrO4。本題以醫(yī)用殺菌消毒劑過氧化氫(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)的氧化性強弱。這類題目的解答方法是從元素的化合價“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)的過程是_。(3)寫出該反應(yīng)的化學方程式，用雙線橋法標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_。(4)已知I、Fe2、SO2、Cl、H2O2均有還原性，它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為：SO2IH2O2Fe2Cl，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升高，H2O2作還原劑。(2

12、)所給物質(zhì)中H2CrO4中鉻元素的化合價降低，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)的化學方程式，并用雙線橋法標出電子轉(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，若反應(yīng)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H可以發(fā)生，則還原性：SO2Fe2，正確；B項，若反應(yīng)I2SO22H2O=H2SO42HI可以發(fā)生，則還原性：SO2I，正確；C項，若反應(yīng)H2O2H2SO4=SO2O22H2O可以發(fā)生，則還原性：H2O

13、2SO2，錯誤；D項，若反應(yīng)2Fe32I=2Fe2I2可以發(fā)生，則還原性：IFe2，正確。三、證據(jù)推理與模型認知在研究物質(zhì)的性質(zhì)及其變化時，要具有證據(jù)意識，即遵循科學依據(jù)提出可能的假設(shè)，通過實驗或分析推理進行驗證，建立觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，形成有序的認知方法，建立相應(yīng)的思維模型并能運用模型解釋化學現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律?！白C據(jù)推理與模型認知”在本章的體現(xiàn)：根據(jù)物質(zhì)類別、元素化合價預測物質(zhì)的性質(zhì)，并設(shè)計實驗進行驗證；運用化學流程或?qū)嶒炇聦嵉韧茢嚯x子或物質(zhì)；相關(guān)知識應(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實驗室制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項錯誤；稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式中的H、OH、H2O前面均需要配化學計量數(shù)2，C項錯誤。書寫化學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，某同學進行了如下實驗：(1)向溶液中加入過量的BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，過濾。(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)以上實驗可以推斷，原溶液中一定含有_；一定沒有_；可能含有_。答案SO、CO、NaH、Ba2Cl解析實驗(1)說明原溶液中至少含有CO、SO中的一種離子，則一定不含Ba2。實驗(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，所以不能由實驗(2)確定原溶液中是否含Cl。3種陽離子中只剩下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，某化學小組設(shè)計并開展如圖所示的實驗：已知：步驟中固體全部溶解，溶液呈藍色，且無氣泡產(chǎn)生。步驟、中均可觀察到有白色沉淀生成。請回答下列問題：(1)原固體中一定含有的物質(zhì)是_(填化學式)。(2)原固體中一定不含有的物質(zhì)是_(填化學式)，原因是_。(3)寫出步驟、中生成白色沉淀的離子方程式：_，_。(4)步驟所得藍色溶液中一定含有的溶質(zhì)是_(填化學式)。答案(1)Cu(NO3)2、Na2SO4(2)NaHCO3向固體中加入稀鹽酸時無氣泡產(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