最新人教版化学必修1课件：第2章-第2节-离子反应课件PPT.ppt 53页

'人教版化学必修1课件：第2章-第2节-离子反应 化学反应的分类方法一、根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少二、根据反应中是否有电子的转移三、根据反应中是否有离子参加置换反应、分解反应、化合反应、复分解反应氧化还原反应、非氧化还原反应离子反应、分子间的反应2 一、电解质和非电解质电解质：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物非电解质：在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物2、电解质溶液导电的原因及导电能力——存在自由移动的阴阳离子单位体积内离子数目的多少及所带电荷的高低1、电解质和非电解质铜、汞、干冰、氯化钠晶体、蔗糖是电解质吗？注意：（1）电解质和非电解质的研究范畴：（2）酸、碱、盐、部分金属氧化物是_电解质___，非金属氧化物，大部分有机物为_非电解质___。(3)将SO3溶于水所形成的溶液能导电，SO3是否为电解质？3 问题与讨论溶液的导电性讨论一：不同的电解质溶液导电能力为什么不同？讨论二：离子数目越多导电能力越强？讨论三：非电解质溶液不能导电？讨论四：水溶液能导电一定是把电解质加到水里了？讨论五：导电能力强的溶液里离子数目一定比导电能力弱的溶液里离子数目多？讨论六：同条件下的电解质溶液导电能力不同，说明什么问题？如盐酸和醋酸。7 判断正误：1、铜和石墨都能导电，它们都是电解质；Cl2不能导电，故Cl2是非电解质2、液态HCl不导电，则液态HCl为非电解质；盐酸能导电，所以盐酸是电解质3、硝酸钾晶体不导电，硝酸钾溶液能导电，所以硝酸钾溶液是电解质，硝酸钾晶体是非电解质4、把SO3溶于水所得的溶液能导电，所以SO3是电解质5、BaSO4难溶于水，所以BaSO4是非电解质6、电解质都能够导电，能导电的物质都是电解质7、非电解质都不能导电，不能导电的物质不一定是非电解质。√XXXXXX8 2、强电解质和弱电解质强电解质：在水溶液中全部电离成离子的电解质弱电解质：在水溶液中部分电离成离子的电解质包括强酸如强碱如大多数盐如包括弱酸如弱碱如水盐酸硫酸硝酸NaOHKOHBa(OH)2NaClAgNO3BaSO4醋酸H3PO4H2SHClO氨水Al(OH)3Cu(OH)2Ca(OH)2CaCO3Fe(OH)31、电解质和非电解质——能否发生电离——电离程度9 强电解质和弱电解质强电解质：能全部电离成离子的电解质。强酸、强碱、大部分盐。弱电解质：能部分电离成离子的电解质。弱酸、弱碱、水。本质区别：是否能完全电离。存在电离平衡。注意区别！10 强电解质和弱电解质问题与讨论讨论一：强电解质溶液的导电能力一定强？讨论二：难溶物一定是弱电解质？讨论三：强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解质？讨论四：同浓度的强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解质溶液的导电能力？讨论五：弱电解质一定不完全电离？11 练习：1、下列各项中的物质能导电且属于强电解质的是()A、固态氯化镁(MgCl2)B、液态氯化镁(MgCl2)C、氨水D、液态H3PO42、NaHSO4溶于水的电离方程式_________，NaHSO4受热熔化的电离方程式_______。12 二、电解质的电离1、电离条件(1)离子化合物型电解质电离的条件①溶于水(注意：难溶于水的、跟水反应的)②受热熔化(注意：受热反应的)(2)共价化合物型电解质电离的条件在水作用下2、电离方程式完全电离部分电离13 3、电离方程式的书写（1）强电解质——完全电离，用“=”（2）弱电解质——部分电离，用“”练习：下列物质中是电解质的写出电离方程式：H2SO3、HClO、Cl2、CH3COOH、Ba(OH)2、Cu(OH)2、NH3、NH3·H2O、KCl、CaCO3、Na2SO4、CO2、H2O、KMnO4、H2SO4、AgNO3、NaHSO4、NaHCO3、14 写出下列物质的电离方程式：①H2SO4、②HClO、③Ba(OH)2④Cu(OH)2⑤NH3·H2O、⑥KMnO4、⑦CaCO3⑧NaHSO4⑨NaHCO3⑩H2O①H2SO42H++SO42-②HClOH++ClO-③Ba(OH)2Ba2++2OH-④Cu(OH)2Cu2++2OH-⑤NH3·H2ONH4++OH-⑥KMnO4K++MnO4-⑦CaCO3Ca2++CO32-⑧NaHSO4Na++H++SO42-⑨NaHCO3Na++HCO3-⑩H2OH++OH-15 我是弱电解质我是强电解质，我更亮！硫酸与氢氧化钡溶液混合改用醋酸与氨水混合做上述实验呢？?16 二、离子反应1、概念：2、判断依据：3、发生的条件：电解质在溶液中进行（有离子参加的反应）（1）沉淀（2）气体（3）难电离物质(弱电解质)（4）氧化还原反应4、离子方程式：用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子，叫离子方程式。电解质在溶液中的反应17 物质化合物单质强酸强碱盐弱酸弱碱氧化物可溶微溶难溶离子化学式强电解质弱电解质18 离子方程式的书写（1）写（2）改（3）删（4）查——写出化学方程式①易溶于水、易电离物质（强酸、强碱、可溶性盐）——写离子形式②难溶于水、难电离物质（弱电解质）——写化学式③单质、气体、氧化物——写化学式——删去方程式两边不参加反应的离子——查原子个数、查电荷离子反应方程式的意义：（1）表示所有同一类型的离子反应。（2）判断离子能否共存19 与H+不共存的有①OH-、②弱酸的酸根离子和酸式根离子如CO32-、SO32-、S2-、PO43-、CH3COO-、ClO-HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-与OH-不共存的有①H+②弱碱的金属离子（如NH4+、Cu2+、Fe2+、Fe3+）③弱酸的酸式根离子如HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-(除Na+、K+、Ba2+外的阳离子)(除Cl-、SO42-、NO3-外的阴离子)20 离子方程式与化学方程式的互写离子方程式化学方程式一对一写、改、删、查一对n写、加、查21 完成下列反应的离子方程式⑴少量的二氧化碳通入澄清石灰水中⑵过量的二氧化碳通入澄清石灰水中⑶氯气通入石灰乳中⑷向澄清石灰水中加入稀硫酸⑸浓热硫酸与铜反应CO2+Ca2++2OH-=CaCO3+H2OCO2+OH-=HCO3-2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)22Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCa2++2OH-+2H++SO42-=CaSO4+2H2OCu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2O△22 选项ABCD强电解质KNO3H2SO4BaSO4HClO4弱电解质HFCaCO3HClOCH3COONH4非电解质SO2金属AlH2OC2H5OH1．下表中物质的分类组合完全正确的是(　　)23 【解析】B项中CaCO3为强电解质，Al不是非电解质；C项中H2O为弱电解质；D项中CH3COONH4是强电解质。【答案】A24 2．人体胃液中含有胃酸(0.2%～0.4%的盐酸)，起杀菌、帮助消化等作用，但胃酸的量不能过多或过少，它必须控制在一定范围内，当胃酸过多时，医生通常用“小苏打片”或“胃舒平”给病人治疗。(1)用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式为________________________________________。25 (2)如果病人同时患有胃溃疡，此时最好服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3]，反应的离子方程式为___________________________________。(3)有人用土法治疗胃酸过多，方法是：将鸡蛋壳洗净、烧焦、磨细服用。据说这种疗法效果还不错。请用学过的知识分析其中的道理。__________________________。(4)氢氧化钠也能中和胃酸，为什么不用氢氧化钠来治疗胃酸过多？________________________________。26 2．向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸。请完成下列问题：(1)写出反应的离子方程式__________________________________________。(2)下列三种情况下，离子方程式与(1)相同的是____________(填序号)。A．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性B．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42－恰好完全沉淀C．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量(3)若缓缓加入稀H2SO4直至过量，整个过程中混合溶液的导电能力是先逐渐_____，后来又_____。27 (4)若有一表面光滑的塑料小球悬浮于Ba(OH)2溶液中央，如图所示。向该烧杯里缓缓注入与Ba(OH)2溶液等密度的稀H2SO4至恰好完全反应。在此实验过程中，小球将________________________________________________________________________。28 【解析】(1)Ba(OH)2与H2SO4反应的化学方29 (3)据(1)分析知随着反应进行，溶液中离子浓度不断减小，当二者恰好反应时溶液中离子浓度几乎为0，所以这个过程中导电能力逐渐减小至不导电，随后H2SO4又过量，离子浓度逐渐增大，导电能力逐渐增大。(4)由(3)分析知这一过程溶液密度逐渐减小，小球所受浮力逐渐减小，因此小球下沉至水底。【答案】(1)Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－===BaSO4↓＋2H2O(2)A　(3)减弱　逐渐增强　(4)下沉水底30 什么是科学问题科学问题是指一定时代的科学认识主体，在已完成的科学知识和科学实践的基础上，提出的需要解决且有可能解决的问题，它包含一定的求解目标和应答域，但尚无确定的答案。科学问题具有如下主要特征：（1）时代性（2）混沌性（3）可解决性（4）可变异性（5）可待解性科学问题的提出和解决是任何一个学科持续发展的动力。 计算机学科的科学问题1.计算的平台与环境问题核心：计算问题的能行性2.计算过程的能行操作与效率问题核心：算法及算法分析3.计算的正确性问题核心：各种语言的语义上述基本问题普遍出现在学科的各个分支学科和研究方向之中，是学科研究与发展中经常面对而又必须解决的科学问题。 计算机学科的经典问题经典问题是指那些反映学科某一方面内在规律和本质内容的典型问题。经典问题往往以深入浅出的形式表达学科深奥的科学规律和本质内容，在学科研究中常常用来辅助说明思想、原理、方法和技术。 ●1968年，计算机科学家狄杰斯特拉首次提出了GOTO语句是有害的。●1974年，计算机科学家克努斯发表论文《带有GOTO语句的结构化程序设计》作了较全面而公正的论述。面条程序示例GOTO语句问题与程序设计方法学 GOTO语句问题与程序设计方法学滥用GOTO语句是有害的，完全禁止也是不明智的，在不破坏程序良好结构的前提下，有限制地使用GOTO语句，有可能使程序更清晰、效率更高。关于“GOTO语句”问题的争论直接导致了一个新的学科分支领域——程序设计方法学的产生，它是一个对程序的性质及其设计的理论和方法进行研究的学科。 哥尼斯堡七桥问题与图论东区北区岛区南区CADB哥尼斯堡七桥问题：是否能在一次步行中穿越全部的七座桥后回到起点，且每座桥只经过一次。 哥尼斯堡七桥问题与图论欧拉回路的判定规则：（1）如果通奇数桥的地方多于两个，则不存在欧拉回路；（2）如果只有两个地方通奇数桥，可以从这两个地方之一出发，找到欧拉回路；（3）如果没有一个地方是通奇数桥的，则无论从哪里出发，都能找到欧拉回路。CADB 哈密顿回路问题哈密顿回路：要求从一个城市出发，经过每个城市恰好一次，然后回到出发城市。1983141202131545679101112161718 哲学家共餐问题与进程同步哲学家的生活进程可表示为：（1）思考问题；（2）俄了停止思考，左手拿起一只筷子（如果左侧哲学家已持有它，则等待）；（3）右手拿起一只筷子（如果右侧哲学家已持有它，则等待）；（4）进餐；（5）放下左手筷子；（6）放下右手筷子；（7）重新回到状态（1）思考问题； 哲学家共餐问题与进程同步程序并发执行时进程同步的两个关键问题——死锁和饥饿：（1）按哲学家的生活进程，当所有的哲学家都同时拿起左手筷子时，则所有哲学家都将拿不到右手筷子，并处于等待状态，那么，哲学家都将无法进餐，最终饿死。（2）将哲学家的生活进程修改为当拿不到右手筷子时，就放下左手筷子。但是，可能在一个瞬间，所有的哲学家都同时拿起左手筷子，则自然拿不到右手筷子，于是都同时放下左手筷子，等一会，又同时拿起左手筷子，如此重复下去，则所有的哲学家都将无法进餐。 汉诺塔问题与计算复杂性汉诺塔问题：在世界刚被创建的时候有一座钻石宝塔（塔A），其上有64个金碟。所有碟子按从大到小的次序从塔底堆放至塔顶。紧挨着这座塔有另外两个钻石宝塔（塔B和塔C）。从世界创始之日起，婆罗门的牧师们就一直在试图把塔A上的碟子移动到塔C上去，其间借助于塔B的帮助。每次只能移动一个碟子，任何时候都不能把一个碟子放在比它小的碟子上面。当牧师们完成任务时，世界末日也就到了。 汉诺塔问题与计算复杂性BABCABCAACABC(a)(b)(c)(d) 汉诺塔问题与计算复杂性n个碟子的汉诺塔问题需要移动的碟子数是n-1个碟子的汉诺塔问题需要移动的碟子数的2倍再加1。因此： 汉诺塔问题与计算复杂性●64个碟子的汉诺塔问题，需要移动的碟子数为：264－1＝18,446,744,073,709,551,615●如果每秒移动一次，一年有31,536,000秒，则僧侣们一刻不停地来回移动，也需要花费5849亿年的时间；●假定计算机以每秒1000万个碟子的速度进行移动，则需要花费58,490年的时间。理论上可以计算的问题，实际上并不一定能行，这属于计算复杂性领域的研究内容。 证比求易问题与NP完全问题●在计算复杂性领域中，一般认为求解一个问题往往比较困难，但验证一个问题相对来说就比较容易——证比求易。●求大整数S=49,770,428,644,836,899的因子是个难解问题，但是验证a=223,092,871是不是大整数S的因子却很容易；●求一个线性方程组的解可能很困难，但是验证一组解是否是方程组的解却很容易。 证比求易问题与NP完全问题●在计算复杂性领域中，将所有可以在多项式时间内求解的问题称为P类问题，而将所有可以在多项式时间内验证的问题称为NP类问题。●P=NP是否成立是计算科学和当代数学研究中最大的悬而未决的问题之一。●20世纪70年代初，库克在证明了NP类中某些问题的复杂性与整个NP类的复杂性有关，当这些问题中的任何一个存在多项式时间算法，则所有这些NP类问题都是在多项式时间内可解决的，这些问题称为NP完全问题。 TSP问题与组合爆炸TSP问题（又称货郎担问题、邮递员问题、售货员问题）是数学家克克曼于19世纪初提出的一个数学问题，是指旅行家要旅行n个城市然后回到出发城市，要求各个城市经历且仅经历一次，并要求所走的路程最短。由于TSP问题有着貌似简单的表述、重要的应用、以及和其他NP完全问题的重要关系，它在近200年的时间里强烈地吸引着计算机科学工作者。 TSP问题与组合爆炸8abdc23571否18a→d→c→b→a6否23a→d→b→c→a5是11a→c→d→b→a4否23a→c→b→d→a3是11a→b→d→c→a2否18a→b→c→d→a1是否最短路径长度路径序号 ●10城市的TSP问题有大约180,000个可能解。●20城市的TSP问题有大约60,000,000,000,000,000个可能解。●50城市的TSP问题有大约1062个可能解，而一个行星上也只有1021升水。TSP问题与组合爆炸对于具有n个顶点的TSP问题，可能的解有：(n-1)!/2个。 组合爆炸●组合优化问题：寻找一个组合对象，比如一个排列或一个组合，这个对象能够满足特定的约束条件并使得某个目标函数取得极值。●无论从理论的观点还是实践的观点，组合优化问题都是计算领域中最难的问题，其原因是：（1）随着问题规模的增大，组合对象的数量增长产生组合爆炸；（2）还没有一种已知算法能在可接受的时间内，精确地求解绝大多数这类问题。 图灵测试与人工智能提问者回答者A回答者B 图灵测试与人工智能●行为主义（弱AI）：不要求接受测试的思维机器在内部构造上与人脑相同，而只是从功能的角度来判定机器是否具有思维，也就是从行为角度对机器思维进行定义。●符号主义（强AI）：认知是一种符号处理过程，人类思维过程也可以用某种符号来描述。●由于人们对心理学和生物学的认识还很不成熟，对人脑的结构还没有真正了解，更无法建立起人脑思维完整的数学模型。因此，到目前为止，思维就是计算的思想没有实质性的突破。 图灵测试与人工智能●1994年11月，美国科学家阿德勒曼教授发表了论文《解决组合问题的分子计算》。●该论文论证了DNA（脱氧核糖核酸）计算技术的可行性，并用DNA技术解决了一个简单的有向哈密顿回路问题。●2002年，阿德勒曼教授应用DNA技术解决了具有200万种可能结果的有向哈密顿回路问题。●阿德勒曼教授的工作从一个侧面探讨了生命过程就是一种计算的思想。'