元素及其化合物价类二维图

第1页共12页元素化合物及其价类二维图引子：元素化合物的知识给人的感觉就是“繁、乱、杂、难”，我们认为以物质的类别为横坐标，以某元素的化合价为纵坐标，在二维平面内，绘制含有某元素的物质的转化图像，既能体现“元素观”也能体现“分类观”和转化观，进而实现对元素化合物知识的系统化，有助于建立系统的知识体系，明确学习要点，形成化学基本观念。思路点拨分析物质的通性分析氧化性和还原性元素的最高价态只有氧化性，元素的中间价态既有氧化性又有还原性，元素的最低价态只有还原性。分析离子反应离子反应发生的条件包括生成沉淀、弱电解质或气体的复分解反应，也包括因氧化还原反应的导致的离子反应，还包括相互促进的彻底水解、沉淀的转化、络合反应等。一、钠元素及其化合物1.价类二维图2.核心物质的性质核心物质物质的通性氧化还原反应离子反应特殊性质Na非金属单质（O2、X2、S）活泼氢的反应熔融盐反应最低价态(强)还原性与活泼氢反应Na2O2强氧化性（SO2、CO2第2页共12页SO32-、H2S、S、Fe2+）H2O漂白性Na2O酸性氧化物酸水3.重要化学方程式的书写0101钠和氧气在加热条件下的反应（化）2Na＋O2=====△Na2O20102钠和氯气在加热条件下的反应（化）2Na+Cl2=====△2NaCl0103过氧化钠和水反应（化）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑0104过氧化钠和二氧化碳反应（化）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O20105钠和水反应（离）2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑0106氢氧化钠与过量二氧化碳反应（离）OH－＋CO2===HCO3-0107钠和乙醇反应（化）2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑0108过量钠与氯化铝溶液反应，先后可能发生的三个反应（化）2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaClAl(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]二、氯元素及其化合物1.价类二维图2.核心物质的性质核心物质物质的通性氧化还原反应离子反应特殊性质Cl2与金属反应（Fe、Cu、Na）与非金属单质氧化性还原性与水反应与碱反应黄绿色与水反应与有机物反应第3页共12页（H2）与还原性化合物反应（NaBr、SO2、FeCl2、H2S、H2SO3）与碱反应氯水（HClO）的漂白性3.重要化学方程式的书写0201向氯化亚铁溶液中滴加氯水（化）2FeCl2+Cl2=2FeCl30202铁在氯气中燃烧（化）2Fe+3Cl22FeCl30203氯气的尾气吸收（离）Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O0204漂白粉的制备（化）2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O0205漂白粉的失效（2化）Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO2HClO2HCl+O2↑0206氯气的实验室制备（离）4H++2Cl-＋MnO2=====△Mn2+＋Cl2↑＋2H2O0207将等物质的量的二氧化硫和氯气通入水中（离）SO2＋Cl2＋2H2O===SO2－4＋2Cl－＋4H＋0208工业上盐酸的制备（化）Cl2＋H22HCl0209氯离子检验（证明存在）过程中一定会发生的离子方程式（离）Cl－＋Ag+===AgCl↓三、铁元素及其化合物1.价类二维图第4页共12页2.核心物质的性质核心物质物质的通性氧化还原反应离子反应特殊性质Fe与非金属反应(O2、Cl2、Br2、S、I2)与酸反应(H+)与盐反应(Cu2+、Fe3+)还原性与氧化性酸反应与水反应钝化Fe2O3与酸(H+)氧化性与还原性酸FeO与酸(H+)还原性与氧化性酸Fe3O4与酸(H+)氧化性还原性Fe(OH)2与酸(H+)还原性极易被氧化Fe(OH)3与酸(H+)受热分解Fe2+与碱(OH-)弱氧化性强还原性(Cl2、H2SO4、HNO3、H2O2、KMnO4)Fe3+与碱(OH-)氧化性(Fe、Cu、CO、H2S、S2-、C、H2、SO2)与SCN-3.重要化学方程式的书写0301铁在高温条件下与水蒸气反应（化）3Fe+4H2OFe3O4+H2↑0302铁与硫化合（化）Fe+S=====△FeS0303铁与非氧化性强酸反应（离）Fe+2H+===Fe2++H2↑0304铁和硫酸铜溶液反应（离）Fe+Cu2+===Fe2++Cu0305铁和氯化铁溶液反应（离）Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋0306向氯化亚铁溶液中通入氯气（离）2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-0307向硝酸亚铁溶液中滴加稀硫酸（离）3Fe2＋+NO3-+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O0308向硫酸亚铁溶液（酸性）中滴加过氧化氢溶液（离）2Fe2＋+H2O2+2H+===2Fe3++2H2O0309向硫酸铁溶液中通入二氧化硫气体（离）2Fe2＋+SO2+2H2O===2Fe3++SO42-+4H+0310氢氧化亚铁露置在空气中（化）第5页共12页4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3四、碳元素及其化合物1.价类二维图2.核心物质的性质核心物质物质的通性氧化还原反应离子反应特殊性质C与氧气氧化性还原性(与金属氧化物如Cu；非金属氧化物如H2O、CO2、SiO2；强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸)CO还原性(可燃、金属氧化物)有毒CO2与水与碱性氧化物与碱氧化性(Mg)与某些盐(碳酸的正盐如Na2CO3、CaCO3；比碳酸弱的酸的盐如Na2SiO3、NaClO、Na[Al(OH)4])与Na2O2Na2CO3与酸反应与盐反应生成气体(与H+)生成沉淀(与Ca2+、Ba2+)双水解NaHCO3与酸反应与盐反应生成气体(与H+)生成水(与OH-)双水解受热分解3.重要化学方程式的书写0401碳和浓硫酸在加热条件下反应（化）C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O第6页共12页0402碳和水在高温条件下反应（化）C＋H2OCO+H20403向次氯酸钠溶液中通入过量二氧化碳（离）ClO-+CO2+H2O=HCO3-＋HClO0404实验室制备二氧化碳（离）CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O0405可溶性碳酸盐与强酸反应（离）CO32-+2H+=CO2↑+H2O0406碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应（离）HCO3-＋OH-=CO32-+H2O0407向碳酸氢钠溶液中滴加盐酸（离）HCO3-＋H+=CO2↑+H2O0408向可溶性碳酸盐溶液中加入氯化钡溶液（离）CO32-+Ba2+=BaCO3↓0409向氢氧化钡溶液中通入少量二氧化碳气体（离）Ba2++2OH-＋CO2=BaCO3↓＋H2O0410加热碳酸氢钠固体（化）2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O五、氮元素及其化合物1.价类二维图2.核心物质的性质核心物质物质的通性氧化还原反应离子反应特殊性质NH3与H2O与酸还原性(O2)与H+极易溶于水铵盐(NH4+)与碱与碱生成气体受热分解N2与O2与H2还原性氧化性稳定性第7页共12页与活泼金属如MgNO还原性(O2)NO2氧化性还原性(H2O)可以转化为N2O4HNO3酸的通性强氧化性(能氧化除金、铂以外的金属、一部分的非金属单质和低价化合物)不稳定性3.重要化学方程式的书写0501工业制氨气（化）N2+3H22NH30502实验室制氨气（化）2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O0503铜与稀硝酸反应（离）3Cu＋2NO－3＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O0504碳与浓硝酸的反应（化）C＋4HNO3(浓)=====△CO2↑＋4NO2↑＋2H2O0505氨的催化氧化（化）4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O0506氯化铝溶液与氨水的反应（离）Al3＋＋3NH3·H20=A1(OH)3↓＋3NH4＋0507氯化铵和氢氧化钠溶液在加热条件下反应（离）NH4＋+OH-=====△NH3↑+H200508碳酸铵的受热分解（化）(NH4)2CO3=====△2NH3↑+CO2↑+H20六、硫元素及其化合物1.价类二维图第8页共12页2.核心物质的性质核心物质物质的通性氧化还原反应离子反应特殊性质H2S酸性还原性OH-和Cu2+等臭鸡蛋气味S非金属单质还原性(O2、H2SO4、HNO3)氧化性(H2、金属)特殊溶解性SO2酸性氧化物的通性还原性氧化性H2S漂白性H2SO4酸的通性强氧化性OH-和Ba2+等钝化脱水性吸水性3.重要化学方程式的书写0601铜与硫的化合（化）2Cu+S=====△Cu2S0602硫与浓硫酸的反应（化）S+2H2SO4(浓)=====△3SO2↑+2H2O0603硫化氢和二氧化硫的反应（化）2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O0604二氧化硫尾气的吸收（化）2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O0605二氧化硫的催化氧化（工业制备硫酸）（化）2SO2↑+O2=====催化剂△2SO30606将二氧化硫通入到溴水中（化）SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr0607浓硫酸和碳反应（化）C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O0608浓硫酸和铜反应（化）Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O第9页共12页七、镁元素及其化合物1.价类二维图2.核心物质的性质核心物质物质的通性氧化还原反应离子反应特殊性质Mg与非金属单质(O2、N2、Cl2、S)与酸与部分盐(Zn2+、NH4+)还原性H+氧化物(H2O、CO2)MgO与酸H+Mg(OH)2与酸受热分解H+3.重要化学方程式的书写0701镁与空气中燃烧时可能发生的反应（3化）2Mg+O22MgO3Mg+N2Mg3N22Mg+CO22MgO+C0702工业上镁的炼制（化）MgCl2Mg+Cl2↑0703氢氧化镁与盐酸反应（离）Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O0704氯碱工业（化）2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑0705向溴化钠溶液中滴加氯水（离）2Br-+Cl2===2Cl-+Br20706向碘化钾溶液中滴加溴水（离）2I-+Br2===2Br-+I2八、硅元素及其化合物1.价类二维图第10页共12页2.核心物质的性质核心物质物质的通性氧化还原反应离子反应特殊性质Si非金属单质O2、F2、Cl2还原性(C)与NaOHHFSiO2与NaOH与碱性氧化物OH-与部分盐Na2CO3、CaCO3与HFNa2SiO3酸(CO2、H+)盐H+除Na+、K+以外的金属离子H2SiO3碱OH-受热分解3.重要化学方程式的书写0801硅与氧气在加热条件下的反应（化）Si+O2=====△SiO20802不能用带玻璃塞的试剂瓶保存碱性溶液的原因（化）SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O0803玻璃刻蚀过程中发生的反应（化）SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O0804工业上硅的制备（化）SiO2+2CSi+2CO0805玻璃制备过程发生的反应（2化）Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑0806能证明碳酸酸性比硅酸酸性强的反应（化）Na2CO3+CO2＋H2O===H2SiO3↓+Na2CO30807硅酸的受热分解（化）H2SiO3=====△SiO2＋H2O九、铝元素及其化合物第11页共12页1.价类二维图2.核心物质的性质核心物质物质的通性氧化还原反应离子反应特殊性质Al与非金属单质(O2、Cl2、S)与酸与盐还原性与碱反应与金属氧化物Al2O3酸、碱碱Al3+碱[Al(OH)4]-、水解[Al(OH)4]-酸Al3+、水解Al(OH)3酸、碱受热分解碱3.重要化学方程式的书写0901铝与氢氧化钠溶液反应（离）2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑0902铝与四氧化三铁在高温条件下的反应（化）8Al＋3Fe3O44Al2O3+9F