高中化学(苏教版)必修1-知识点总结最终版-2012泉州城东

专题专题 1 1 化学家眼中的物质世界化学家眼中的物质世界 第一单元第一单元 丰富多彩的化学物质丰富多彩的化学物质 一 物质的分类 1 从物质的组成分类 可以从混合物和纯净物 单质和化合物 非金属单质和金属单 质 无机化合物和有机化合物等入手将物质进行分类 纯净物与混合物的区别 纯 净 物混 合 物 有固定的组成和结构无固定组成和结构 有一定的熔 沸点无一定的熔 沸点 保持一种物质的性质保持原有物质各自的化学性质 2 从物质的导电性分类 可将物质分为导体和绝缘体 3 从物质的状态分类 气体物质 液体物质和固态物质 4 从物质在水中的溶解能力分类 可将物资分为可溶 难溶 另外 还可以从物质的用途 物质的来源等其他角度对它们进行分类 二 物质的转化 1 物质的性质及其变化 1 物质的性质 物理性 质 物质不需要经过化学反应直接表现出来的性质 如 颜色 状态 气味 熔 点 沸点 密度 硬度等 化学性 质 物质在发生化学反应时表现出来的性质 如 酸性 碱性 氧化性 还原性 可燃性 稳定性等 2 物质的变化 物理变 化 定 义 物质发生状态或外形的改变 而没有生成新物质的变化 如 水结成 冰 蔗糖的溶解 酒精的挥发 金属通电 活性炭的吸附漂白等 定 义 物质发生变化时生成了其他物质的变化 在化学变化中常伴随有发光 热效应 变色 气体放出 沉淀生成等现象 如 金属的腐蚀 物质 的燃烧 食品的腐败变质 铵盐受热分解等 按反应形式可分为 分解 化合 置换 复分解 按反应的本质可分为 氧化还原反应 非氧化还原反应 按参与反应的离子可分为 离子反应 分子反应 化学变 化 类 型 按反应进行的程度可分为 可逆反应 不可逆反应 2 无机化学反应一般规律 1 金属 非金属 无氧酸盐 Mg Cl2MgCl2 2 碱性氧化物 酸性氧化物 含氧酸盐 CaO CO2 CaCO3 3 酸 碱 盐 水 2HCl Ba OH 2 BaCl2 H2O 4 盐 盐 两种新盐 AgNO3 NaCl AgCl NaNO3 一般参加反应的两种盐可溶 反应向生成更难溶物质的方向进行 5 金属 氧气 碱性氧化物 2Cu O2 2CuO 6 碱性氧化物 水 碱 CaO H2O Ca OH 2 一般生成的是可溶性的强碱 如 CuO Fe2O3等不能与 H2O 反应生成相应的氢氧化物 碱 7 碱 盐 新碱 新盐 Ca OH 2 Na2CO3 CaCO3 2NaOH 8 非金属 氧气 酸性氧化物 S O2SO2 9 酸性氧化物 水 对应含氧酸 SO3 H2O H2SO4 10 酸 盐 新酸 新盐 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 一般要符合强酸制弱酸或高沸点酸制低沸点酸 难挥发性酸制易挥发性酸 11 盐 金属 新盐 新金属 Zn CuSO4 ZnSO4 Cu 符合盐是可溶性的 金属的活泼性强于新金属 金属活泼性不能太强 K Na Ca 等与盐 溶液接触立即与水反应置换出氢 等条件 12 金属 酸 盐 氢气 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 金属与酸反应置换出氢的规律应注意 一是金属在活动性顺序表中应排在氢以前 二是酸 不能是氧化性酸 浓硫酸 浓 稀硝酸等 13 碱性氧化物 酸 盐 水 CuO 2HCl CuCl2 H2O 14 酸性氧化物 碱 盐 水 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 15 同 7 16 同 10 三 物质的量 1 物质的量 是表示大量粒子的集合体中的粒子的多少 是国际单位制中的基本物理 量 用符号 n 表示 2 摩尔 是物质的量的单位 每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个粒子 摩尔简称摩 符号 mol 使用摩尔表示物质的量时 应该用化学式指明粒子的种类 不能用于描 述宏观物质 3 阿伏加德罗常数 1mol 任何微粒的集合体中的微粒数叫做阿伏加德罗常数 用 NA表示 通常使用近似值 6 02 1023mol 1 物质的量 阿伏加德罗常数与粒子数的关系 n AN N 四 摩尔质量 1 摩尔质量 1mol 任何物质所具有的质量叫做这种物质的摩尔质量 当物质的质量 以克为单位时 其数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量 摩尔质量的 单位 g mol 1 符号为 M 物质的量 物质的质量和物质的摩尔质量之间存在如下关系 n M m 五 物质的聚集状态 1 影响物质体积大小的因素有 微粒数目 微粒大小 微粒之间的距离 2 对于固态或液态物质 影响其体积的主要因素是微粒的数目和微粒的大小 对于气态物质 影响其体积的主要因素是微粒的数目和微粒间距离 3 对于一定量的气体 影响其体积的因素是温度和压强 温度一定 压强越大 气体体积越小 压强越小 气体体积越大 压强一定 温度越高 气体体积越大 温度越低 气体体积越小 六 气体摩尔体积 1 气体摩尔体积 单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积 气体摩尔体积 的符号为 Vm 单位为 L mol 1 气体摩尔体积的表达式为 Vm n V 在标准状况下 0 101kPa 气体摩尔体积 Vm 22 4 L mol 1这里的气体可以是单一气 体 也可以是混合气体 由此也可以推知在标准状况下气体的密度是用气体的摩尔质量除 以 即由此也可推得 m V M m V 2 阿伏加德罗定律 1 内容 在同温同压下 相同体积的任何气体都含有相同数目的分子 适用范围 适用于相同条件下任何气体 不同表述 若 T P V 相同 则 N 或 n 相同 若 T P n 相同 则 V 相同 2 推论 相同 Tp 2 1 N N 2 1 V V 2 1 n n 七 物质的分散体系 1 溶液 胶体 浊液三种分散系的比较 溶液胶体悬 乳浊液 分散质粒子大小 nm 11 100 100 外观特征 均匀 透明 稳 定 均匀 有的透明 较 稳定 不均匀 不透明 不稳定 能否通过滤纸 能否通过半透膜 能否有丁达尔效应 实例NaCl 蔗糖溶液Fe OH 3胶体泥水 2 胶体的概念和性质 概念 分散质微粒的直径大小在 1nm 100nm 之间的分散系称做 胶体 根据分 散剂状态 可将胶体分为液溶胶 如氢氧化铁胶体 淀粉溶液 气溶胶 如云 雾 烟 固溶胶 如有色玻璃 烟水晶 胶体有如下的性质 丁达尔效应 在暗室中 让一束平行光线通过肉眼看来完全透明的溶液 从垂直于 光束的方向 可以观察到有一浑浊光亮的光柱 其中有微粒闪烁 该现象称为 丁达尔效应 丁达尔效应是粒子对光散射作用的结果 布朗运动 在胶体中 由于质点在各个方向所受的力不能相互平衡而产生的无规则 的热运动 称为 布朗运动 电泳 在外加电场的作用下 胶体的微粒在分散剂里向阴极 或阳极 做定向移动 的现象 注意 电泳只是胶粒定向地向电极运动 并没有凝聚而沉淀 凝聚 胶体分散系中 分散质微粒相互聚集而下沉的现象称为 凝聚 能促使溶胶 凝聚的物理或化学因素有加电解质 酸 碱及盐 加热 溶胶浓度增大 加带相反电荷的 胶体等 第二单元第二单元 研究物质的实验方法研究物质的实验方法 一 物质的分离与提纯 1 物质的分离 是把混合物中的各种物质分开的过程 分开以后的各物质应该尽 量减少损失 而且是比较纯净的 经常采用的分离方法有 过滤 蒸发 结晶 蒸馏 分 馏 萃取 渗析 洗气等 2 物质的提纯 是指将某种物质中的杂质 采用物理或化学方法除掉的过程 它 和分离的主要区别在于除掉后的杂质可以不进行恢复 物质提纯的原则 不增 不变 易分 所谓不增 是指在提纯过程中不增加新物质 不变指被提纯的物质性质不能改变 易分是 指使杂质与被提纯物质容易分开 提纯的方法可以归纳为 杂转纯 杂变沉 化为气 溶剂分 杂转纯 将要除去的杂质变为提纯物 这是提纯物质的最佳方案 如除去 Na2CO3中混有 的 NaHCO3即可将混合物加热使 NaHCO3全部转化为 Na2CO3 杂变沉 加入一种试剂将要除去的杂质变成沉淀 最后用过滤的方法除去沉淀 化为气 加热或加入一种试剂使杂质变为气体逸出 如食盐水中混有 Na2CO3 则可加盐酸 使 CO32 变 CO2逸出 溶剂分 加入一种试剂将杂质或被提纯物质萃取出来 如用 CCl4可将碘从水中萃取出来 3 物质分离和提纯的常用方法 方法方法适用范围适用范围主要仪器主要仪器举例举例注意事项注意事项 过滤过滤 固体与液体分离固体与液体分离漏斗 烧漏斗 烧 杯 玻璃杯 玻璃 棒 铁架棒 铁架 台 带铁台 带铁 圈 圈 滤 滤 纸纸 粗盐的提粗盐的提 纯时 把纯时 把 粗盐溶于粗盐溶于 水 经过水 经过 过滤 把过滤 把 不溶于水不溶于水 的固体杂的固体杂 质除去质除去 要要 一贴二低三靠一贴二低三靠 必要时要洗涤沉淀物 在过滤必要时要洗涤沉淀物 在过滤 器中进行 器中进行 定量实验的过滤要定量实验的过滤要 无损失无损失 蒸发蒸发 分离溶于溶剂中分离溶于溶剂中 的溶质的溶质 蒸发皿 蒸发皿 三角架 三角架 酒精灯 酒精灯 玻璃棒玻璃棒 从食盐水从食盐水 溶液中提溶液中提 取食盐晶取食盐晶 体体 溶质须不易分解 不易水解 溶质须不易分解 不易水解 不易被氧气氧化不易被氧气氧化 蒸发过程应不断搅拌蒸发过程应不断搅拌 近干时停止加热 余热蒸干近干时停止加热 余热蒸干 萃取萃取 利用溶质在两种利用溶质在两种 互不相溶的溶剂互不相溶的溶剂 中的溶解度不同 中的溶解度不同 用一种溶剂把溶用一种溶剂把溶 质从它与另一种质从它与另一种 溶剂所组成的溶溶剂所组成的溶 可在烧杯 可在烧杯 试管等中试管等中 进行 一进行 一 般在分液般在分液 漏斗中漏斗中 为便于 为便于 CCl4把溶把溶 在水的在水的 Br2 萃取出来萃取出来 萃取后要再进行分液萃取后要再进行分液 对萃取剂的要求 与原溶剂互对萃取剂的要求 与原溶剂互 不相溶 不反应 溶质在其中的不相溶 不反应 溶质在其中的 溶解度比在原溶剂中大 溶质不溶解度比在原溶剂中大 溶质不 与萃取剂反应 两溶剂密度差别与萃取剂反应 两溶剂密度差别 大大 液里提取出来液里提取出来萃取后分萃取后分 液 液 萃取后得到的仍是溶液 一般萃取后得到的仍是溶液 一般 再通过分馏等方法进一步分离再通过分馏等方法进一步分离 分液分液 两种互不相溶的两种互不相溶的 液体的分离液体的分离 分液漏斗分液漏斗水 苯的水 苯的 分离分离 上层液体从上口倒出 下层液体上层液体从上口倒出 下层液体 从下口放出从下口放出 结晶结晶 重结重结 晶晶 混合物中各组分混合物中各组分 在溶剂中的溶解在溶剂中的溶解 度随温度变化不度随温度变化不 同同 烧杯及过烧杯及过 滤仪器滤仪器 从氯化钠从氯化钠 和硝酸钾和硝酸钾 的混合物的混合物 中提纯硝中提纯硝 酸钾酸钾 一般先配制较高温度的饱和溶一般先配制较高温度的饱和溶 液 然后降温结晶液 然后降温结晶 结晶后过滤分离出晶体结晶后过滤分离出晶体 蒸馏蒸馏 分馏分馏 利用沸点不同以利用沸点不同以 分离互溶液体混分离互溶液体混 合物合物 蒸馏烧瓶 蒸馏烧瓶 水冷凝管 水冷凝管 酒精灯 酒精灯 锥形瓶 锥形瓶 牛角管 牛角管 温度计 温度计 铁架台 铁架台 石棉网等石棉网等 制取蒸馏制取蒸馏 水 除去水 除去 水中杂质 水中杂质 石油分馏石油分馏 温度计水银球在蒸馏烧瓶支管温度计水银球在蒸馏烧瓶支管 口处口处 加碎瓷片加碎瓷片 注意冷凝管水流方向应下进上注意冷凝管水流方向应下进上 出出 不可蒸干不可蒸干 二 常见物质的检验 1 常见阴离子的特性及检验 离子检验试剂主要实验现象离子方程式及说明 Cl AgNO3溶液 稀 硝酸 生成的白色沉淀不 溶于稀硝酸 Ag Cl AgCl 白色 CO32 BaCl2溶液 稀 盐酸 盐酸 石 灰水 生成的白色沉淀 能溶于稀盐酸 生成能使石灰水 变浑浊的无色气体 Ba2 CO32 BaCO3 BaCO3 2H Ba2 CO2 H2O CO32 2H CO2 H2O CO2 Ca OH 2 CaCO3 白色 H2O OH 无色酚酞 紫色石蕊试液 pH 试纸 变红 变蓝 显蓝色至深蓝色 OH 表现碱性 SO42 可溶性钡盐溶液 稀盐酸 生成不溶于稀盐酸 的白色沉淀 Ba2 SO42 BaSO4 白色 2 常见阳离子的特性及检验 离子检验试剂主要实验现象离子方程式及说明 H 紫色石蕊试液 pH 试纸 变红色 变红色 Fe3 硫氰化钾溶液溶液变成血红色Fe3 3SCN Fe SCN 3 NH4 氢氧化钠溶液 红色石蕊试纸 加热有刺激性气味 气体生成 使试纸 变蓝 NH4 OH NH3 H2O NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝 三 溶液的配制和分析 一 物质的量浓度 1 定义 以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量来表示溶液的组成的物理 量 叫做溶质 B 的物质的量浓度 符号 cB 常用单位为 mol L 1或 mol m 3 2 物质的量 物质的量浓度 溶液的体积之间的关系 V Bn cB 二 配制一定物质的量浓度的溶液 1 配制物质的量浓度溶液主要配制仪器 托盘天平 以固体药品配制时 或量筒 以浓溶液配制稀溶液时 玻璃棒 烧杯 容量瓶 胶头滴管 2 配制物质的量浓度溶液步骤如下 1 计算 计算配制的溶液所需溶质的质量 固体溶质 或体积 液体溶质 浓溶液 2 称量 或量取 用天平称量固体溶质 或用量筒量取液体体积 3 溶解 把称量好的溶质放入烧杯中 加适量蒸馏水溶解 搅拌 4 转移 待溶液静置到室温 倒入容量瓶中 配多少毫升的溶液选用多少毫升容量瓶 5 洗涤 洗涤烧杯 2 3 次 把每次洗涤的洗涤液一并倒入容量瓶中 洗液 及原配液不能超过所配制溶液的体积 6 定容 往容量瓶中加水直至液面接近刻度线 1 2cm 处 改用胶头滴管加 水到瓶颈刻度地方 使溶液的凹液面正好和刻度相平 把瓶塞盖好 反复摇匀 3 关于容量瓶的使用 1 容量瓶是配制准确物质的量浓度溶液的仪器 容量瓶是细颈 梨形的平底 玻璃瓶 瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞 它的颈部有标线 瓶上有温度和容量 2 使用容量瓶的注意事项 a 按所配溶液的体积选择合适规格的容量瓶 50mL 100mL 250mL 500mL b 使用前要检查容量瓶是否漏水 c 使用前要先用蒸馏水洗涤容量瓶 d 容量瓶不能将固体或浓溶液直接溶解或稀释 容量瓶不能作反应器 不能长 期贮存溶液 4 配制误差分析 1 若称量固体溶质时 操作无误 但所使用砝码生锈 m 偏大 结果偏高 2 若没有洗涤烧杯内壁 使 n 减小 结果偏低 3 若容量瓶中有少量蒸馏水或定容后反复摇匀发现液面低于刻度 则对结果无影响 4 俯视刻度线 V 偏小 c 偏高 5 仰视刻度线 V 偏大 c 偏低 未冷却至室温就注入容量瓶进行定容 则 V 偏小 c 偏高 四 规律总结 物质的量 mol 与其他常用计量的关系 专题专题 2 2 从海水中获得的化学物质从海水中获得的化学物质 第一单元第一单元 氯 溴 碘及其化合物氯 溴 碘及其化合物 一 氯气的生产原理 一 氯气的工业制法 1 原料 饱和食盐水 2 原理 2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2 在阳极生成黄绿色的氯气 阴极生 成氢气 二 氯气的实验室制法 1 原理 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 十 2H2O 2 装置 用 固 液 气体 3 除杂 制得的 Cl2中含有氯化氢杂质 通常用饱和食盐水洗气 如要制取干燥的 Cl2 可以用浓硫酸作干燥剂以除去水蒸气 4 收集 向上排空气法或排饱和食盐水收集 5 尾气处理 氯气有毒 为防止其污染空气 必须加以吸收 一般用 NaOH 溶液吸收 多余的 Cl2 Cl2 2NaOHNaCl NaClO 次氯酸钙 H2O 二 氯气的性质 一 认识氯气的物理性质 1 Cl2在通常状况下是一种黄绿色的气体 氯气的密度比空气大 能溶于水 2 有强烈的刺激性气味 有毒 闻 Cl2的气味时应掌握正确的方法 用手在集气瓶 口轻轻扇动 使极少量的 Cl2飘入鼻孔 这也是在化学实验中闻气体气味的基本方 法 二 氯气的化学性质 Cl2是很活泼的非金属单质 具有很强的氧化性 能氧化大多数的金属和非金属 1 氯气与金属的反应 2Na Cl22NaCl 现象 剧烈燃烧 有白烟 NaCl 小颗粒 生成 Cu Cl2CuCl2 现象 红热的铜丝剧烈燃烧 生成棕黄色烟 CuCl2小颗粒 溶于水呈浅绿色 逐渐 加水稀释则经历浅绿蓝绿浅蓝的颜色变化 2Fe 3Cl22FeCl3 现象 铁丝燃烧 生成棕褐色的烟 FeCl3小颗粒 溶于水得棕黄色溶液 说明 氯气是强氧化剂 与变价金属 如 Fe Cu 等 反应 生成物为高价金属的 氯化物 如 FeCl3 CuCl2 Fe 与 Cl2作用不生成 FeCl2 硫与 Fe Cu 反应 生成低价金属硫化物 Cl2的非金属性比 S 的非金属性强 干燥的 Cl2不与 Fe 反应 所以液态 Cl2可用钢瓶盛装 2 氯气与非金属的反应 H2 Cl22HCl 纯净的 H2在 Cl2中安静燃烧 火焰呈苍白色 有白雾 点燃或光照氢气和氯气的混合 气体 会发生爆炸 说明 固体小颗粒分布于气体中的现象叫烟 液体小液滴分布于气体中的现象叫雾 故打开浓盐酸 浓硝酸的瓶盖 瓶口产生白雾 3 氯气与水的反应 Cl2 H2O HCl HClO 在新制氯水中含有分子 H2O Cl2 HClO 含有离子 H Cl ClO OH 水可电离 出 H 和 OH 生成物中的 HClO 有三条主要性质 弱酸性 酸性比 H2CO3还要弱 强氧化性 HClO 中氯元素的化合价为 1 价 因此它具有很强的氧化性 可以用作漂白 剂和自来水的杀菌消毒剂 不稳定性 HClO 不稳定 见光受热可以发生分解反应 2HClO2HCl O2 所以久置的氯水中含有 H2O 分子和 H Cl OH 离子 相当于稀盐酸 通常所用 的氯水是新制氯水 在化学实验中经常作为 Cl2的代用品 氯水和液氯是不同的 前者是 混合物 而后者是纯净物 4 氯气与碱的反应 Cl2通入 NaOH 溶液 Cl2 2NaOHNaCl NaClO H2O 反应的离子方程式 Cl2 2OH Cl ClO H2O 工业上制漂白粉 2Cl2 2Ca OH 2CaCl2 Ca ClO 2 2H2O 漂白粉的有效成分是 Ca ClO 2 主要成分是 Ca ClO 2和 CaCl2 漂白原理 Ca ClO 2 2HClCaCl2 2HClO Ca ClO 2 H2O CO2CaCO3 2HClO 漂白粉失效的原因 Ca ClO 2 H2O CO2CaCO3 2HClO 2HClO2HCl O2 5 Cl 的检验 与 AgNO3溶液反应 生成不溶于稀 HNO3的白色沉淀 AgNO3 NaCl AgCl NaNO3 三 溴 碘的提取 一 溴碘的物理性质 1 溴 Br2 深红棕色的液体 刺激性气味 易挥发 强腐蚀性 在水中溶解度小 易 溶于有机溶剂 2 碘 I2 紫黑色固体 易升华 在水中溶解度小 易溶于有机溶剂 二 Br2的提取 1 流程 2 化学反应原理 Cl2 2KBr 2KCl Br2 三 I2的提取 1 流程 2 化学反应原理 Cl2 2KI 2KCl I2 四 氧化还原反应 一 氧化还原反应中的概念间的关系 口诀 升 化合价升高 失 失电子 氧 被氧化 发生氧化反应 还 做还原剂 本身 具有还原性 降 化合价降低 得 得电子 还 被还原 发生还原反应 氧 做氧化剂 本身具有氧化性 二 氧化还原反应中电子转移 或得失 的表示方法 双线桥法 表示同种元素在反应前后得失电子的情况 三 氧化还原反应中的守恒 1 化合价降低总数 化合价升高总数 2 失去电子总数 得到电子总数 3 得 失 电子总数 化合价降低 升高 总数 4 遵循质量守恒 反应前后相同元素的原子个数相等 四 氧化还原反应性质的传递规律 氧化性 氧化剂 氧化产物 还原性 还原剂 还原产物 五 价态规律 同种元素 最高价时 只具有氧化性 最低价时 只具有还原性 中间价时 既有氧化性又有还原性 六 四种基本反应类型与氧化还原反应的 关系 冷凝精制 Cl2 热空气 含 Br 的母液含 Br2的溶液粗溴高纯度的 Br2单 质 点燃 700 800oC 点燃 第二单元第二单元 钠 镁及其化合物钠 镁及其化合物 一 一 一 钠的原子结构及性质 结 构钠原子最外层只有一个电子 化学反应中易失去电子而表现出强还原性 物 理 性 质 质软 银白色 有金属光泽的金属 具有良好的导电导热性 密度比水小 比 煤油大 熔点较低 钠在常温下切开后表面变暗 4Na O2 2Na2O 灰白色 与非金 属单质 钠在氯气中燃烧 黄色火焰 白烟 2Na Cl2 2NaCl 与水反应 现象 浮 游 球 鸣 红 2Na 2H2O 2NaOH H2 与酸反应 现象与水反应相似 更剧烈 钠先与酸反应 再与水反 应 与盐溶液反应 钠先与水反应 生成 NaOH H2 再考虑 NaOH 与 溶液中的盐反应 如 钠投入 CuSO4溶液中 有气体放出和蓝色沉 淀 2Na 2H2O CuSO4 Cu OH 2 Na2SO4 H2 化 学 性 质 与 化合物 与某些熔融盐 4Na TiCl4 4NaCl Ti 存 在 自然界中只能以化合态存在 保 存煤油或石蜡中 使之隔绝空气和水 制 取 2NaCl 熔融 2Na Cl2 用 途 1 钠的化合物 2 钠钾合金常温为液体 用于快中子反应堆热交换剂 3 作强还原剂 4 作电光源 二 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较 碳酸钠 Na2CO3 碳酸氢钠 NaHCO3 俗 名纯碱 苏打小苏打 溶解性 易溶 同温下 溶解度大于碳酸氢 钠 易溶 热稳定性稳定 2NaHCO3 Na2CO3 CO2 H2O 碱性 碱性 相同浓度时 碳酸钠水溶液 的 PH 比碳酸氢钠的大 碱性 盐酸 Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 与 酸碳酸Na2CO3 H2O CO2 2NaHCO3不能反应 NaOH不能反应NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O与 碱Ca OH 2 Na2CO3 Ca OH 2 CaCO3 2NaOH 产物与反应物的量有关 三 镁的性质 物理性质银白色金属 密度小 熔沸点较低 硬度较小 良好的导电导热性 化学性质与 O2 2Mg O2 2MgO 通电 点燃 点燃 点燃 HCl 通电 与其他 非金属Mg Cl2 MgCl2 3Mg N2 Mg3N2 与氧化物 2Mg CO2 2MgO C 与水反应 Mg 2H2OMg OH 2 H2 与酸 Mg 2HCl MgCl2 H2 与盐溶液反应Mg Cu2 Mg2 Cu 制 取 MgCl2 Ca OH 2 Mg OH 2 CaCl2 Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O MgCl2 6H2O MgCl2 6H2O MgCl2 熔融 Mg Cl2 用途 1 镁合金 密度小 硬度和强度都较大 2 氧化镁 优质耐高温材 料 四 侯氏制碱法 由氯化钠制备碳酸钠 向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和 然后在加压下通入 CO2 利用 NaHCO3溶解 度较小 析出 NaHCO3 将析出的 NaHCO3晶体煅烧 即得 Na2CO3 NaCl NH3 CO2 H2O NaHCO3 NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3 CO2 H2O 五 电解质和非电解质 1 电解质与非电解质的比较 电解质非电解质 定 义 溶于水或熔化状态下能导电的化合物溶于水和熔化状态下都不能导电 的化合物 物质种类大多数酸 碱 盐 部分氧化物大多数有机化合物 CO2 SO2 NH3等 能否电离 能不能 实 例H2SO4 NaOH NaCl HCl 等酒精 蔗糖 CO2 SO3等 2 电解质的导电 电解质的电离 电解质在溶液里或熔化状态下离解成自由移动的离子的过程叫做电离 电解质的导电原理 阴 阳离子的定向移动 电解质的导电能力 自由移动的离子的浓度越大 离子电荷越多 导电能力越强 3 注意 电解质和非电解质均指化合物而言 单质 混合物都不能称为电解质或非电 解质 六 强电解质和弱电解质 强电解质弱电解质 定义在水溶液里全部电离成离子的电 解质 在水溶液里只有一部分分子电离成离 子的电解质 电离程度完全少部分 溶质微粒离子分子 离子 少数 电离方程式用 用 实例H2SO4 HNO3 HCl KOH Na OH NaCl KCl 等强酸 强碱 NH3 H2O CH3COOH H2CO3等弱 酸 弱碱和 H2O 和大部分盐 七 离子方程式 1 离子方程式的书写方法 写 写出反应的化学方程式 拆 把易溶于水 易电离的物质拆成离子形式 删 将不参加反应的离子从方程式两端删去 查 检查方程式两端各元素的原子个数和电荷数是否相等 注意事项 难溶物质 难电离的物质 易挥发物质 单质 非电解质 氧化物均保留化学式 不在水溶液中反应的离子反应 不能写离子方程式 如 固体与固体反应 实验室用 Ca OH 2固体和 NH4Cl 固体反应制 NH3 再如 浓 硫酸 浓 H3PO4与固体之间反应不能写离子方程式 氨水作为反应物写 NH3 H2O 作为生成物 若加热条件或浓度很大 可写 NH3 标 号 否则一般写 NH3 H2O 有微溶物参加或生成的离子反应方程式书写时 a 若生成物中有微溶物析出时 微溶物用化学式表示 如 Na2SO4溶液中加入 CaCl2 溶液 Ca2 SO42 CaSO4 b 若反应物中有微溶物参加时 分为两种情况 其一澄清溶液 写离子符号 如 CO2通入澄清石灰水中 CO2 2OH CaCO3 H2O 其二悬浊液 应写成化学 式 如在石灰乳中加入 Na2CO3溶液 Ca OH 2 CO32 CaCO3 2OH c 常见的微溶物有 Ca OH 2 CaSO4 MgCO3 Ag2 SO4 MgSO3 酸式盐参加的离子反应 书写离子方程式时 弱酸的酸式根一律不拆 如 NaHCO3和 HCl 反应 HCO3 H H2O CO2 强酸的酸式根 HSO4 一般情况下要拆开 遵守质量守恒和电荷守恒 离子方程式不仅要配平原子个数 还要配平阴 阳离子所 带的电 荷数 如 FeSO4溶液中通入 Cl2不能写成 Fe2 Cl2 Fe3 2 Cl 必须写成 2Fe2 Cl2 2Fe3 2 Cl 必须要考虑反应物间的适量与过量 少量的问题 2 离子方程式的意义 离子方程式不仅可以表示 一定物质间的某个反应 而且可以表示 所有同一类型的离子反应 3 离子方程式正误判断 看反应能否写离子方程式 如不在溶液中进行的化学反应不能写离子方程式 看表示各物质的化学式是否正确 尤其注意是否把有些弱电解质写成了离子的形式 看电荷是否守恒 如 FeCl3溶液加 Fe 粉 不能写成 Fe3 Fe 2Fe2 看是否漏掉了某些反应 如 CuSO4溶液与 Ba OH 2溶液的反应 若写成 Ba2 SO42 BaSO4 则漏掉了 Cu2 2OH Cu OH 2 的反应 看产物是否符合事实 如 Na 投入 CuSO4溶液中 若写成 2Na Cu2 2Na Cu 则不 符合事实 看反应物是否满足定量的配比关系 4 离子共存问题 离子共存是指离子之间不能发生离子反应 离子不能共存的条件 生成沉淀 即结合生成难溶性或微溶性物质而不能大量共存 产生气体 如结合生成 CO2 NH3 SO2等气体不能大量共存 生成难电离的物质 如 H2O H2S H2SiO3 H2CO3等 发生氧化还原反应 如 Fe3 和 I 等 专题三专题三 从矿物到基础材料从矿物到基础材料 第一单元第一单元 从铝土矿到铝合金从铝土矿到铝合金 一 从铝土矿中提取铝 一 氧化铝 Al2O3 氧化铝是一种高沸点 2980 高熔点 2054 高硬度的白色化合物 常用作耐火材 料 刚玉的主要成分是 氧化铝 硬度仅次于金刚石 1 与碱的反应 与强碱 NaOH Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O 2 与强酸的反应 H2SO4 Al2O3 3H2SO4 Al2 SO4 3 3H2O 3 两性氧化物 既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物 知识拓展 1 偏铝酸钠 NaAlO2 的性质 1 往偏铝酸钠溶液中通入 CO2 NaAlO2 CO2 2H2O Al OH 3 NaHCO3 产生白色絮状沉淀 通入过量的 CO2 沉淀不溶解 2 往偏铝酸钠溶液中加 HCl NaAlO2 HCl H2O Al OH 3 NaCl Al OH 3 3 HCl AlCl3 3H2O 加入少量盐酸 生成白色絮状沉淀 继续加入盐酸至过量 白色沉淀溶解 2 氯化铝 AlCl3 的性质 1 往氯化铝溶液中通入氨气 AlCl3 3NH3 3H2O Al OH 3 3NH4Cl 产生白色絮状沉淀 通入过量的 NH3 沉淀不溶解 2 往氯化铝溶液中逐滴加氢氧化钠溶液 AlCl3 3NaOH Al OH 3 3NaCl Al OH 3 NaOH NaAlO2 2 H2O 加入少量 NaOH 溶液 产生白色絮状沉淀 继续加入 NaOH 溶液至过量 白色沉淀溶解 二 铝土矿中提取铝 制取金属铝的流程图如下 流程图中所涉及到的化学反应 1 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O 2 NaAlO2 CO2 2H2O Al OH 3 NaHCO3 3 2 Al OH 3 Al2O3 3H2O 4 2 Al2O3 4Al 3O2 二 铝的性质及应用 一 铝的存在 自然界中铝以化合态存在 铝的主要存在形式有 铝土矿 Al2O3 nH2O 铝元素占地壳总 量的 7 45 是地壳中含量最多的金属元素 二 铝的性质 1 物理性质 铝有良好的导电性 居金属第三 最好的是银 传热性和延展性 铝合金强度高 密度小 易成型 有较好的耐腐蚀性 2 化学性质 1 与酸反应 一般与强酸反应 例如盐酸 稀硫酸等 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2 与碱反应 一般与强碱反应 例如 NaOH KOH Ba OH 2等 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 3 与浓硝酸 浓硫酸的反应 在常温下 铝遇到浓硝酸 浓硫酸会在铝表面生成致密的 氧化膜而发生钝化 在加热的条件下可以发生反应 4 与某些盐溶液反应 铝的金属活动性比较强 可以跟不少的金属盐溶液发生置换反应 如 CuCl2 AgNO3等 2Al 3CuCl2 3Cu 2 AlCl3 5 与某些金属氧化物反应 铝热反应 Fe2O3 2Al2Fe Al2O3 铝热反应用途 冶炼稀有金属 野外焊接铁轨 三 铝的应用 1 用于电器设备和做高压电缆 2 是重要的反光材料 3 野外焊接铁轨 4 铝合金是制造飞机的理想材料 电解 冰晶石 三 规律总结 第二单元第二单元 铁 铜的获取及应用铁 铜的获取及应用 一 从自然界获取铁和铜 1 铁的冶炼 原料 铁矿石 焦炭 空气 石灰石 反应器 炼铁高炉 反应原理 用还原剂将铁从其化合物中还原出来 工艺流程 从高炉下方鼓入空气与焦炭反应产生一氧化碳并放出大量的热 22 COOC点燃 COCCO2 2 高温 232 323COFeCOOFe 高温 23 COCaOCaCO 高温 32 炉渣高温CaSiOSiOCaO 生铁 含碳量 2 4 5 钢 含碳量 2 2 铜的制备 电解精冶铜的原理是让粗铜作阳极 失去电子变为 Cu2 用铜棒作阴极 在阴极上即可 得精铜 湿法炼铜是指在溶液中将铜置换出来 CuFeClFeCuCl 22 生物炼铜是利用细菌将矿石分化得铜 二 铁 铜及其化合物的应用 一 铁 铜的物理性质 铁是一种金属光泽的银白色金属 质软 有良好导电 导热性 延展性 粉末为黑色 属 于重金属 黑色金属 常见金属 铁能被磁铁吸引 抗腐性强 铜是一种有金属光泽的紫红色金属 有良好的导电 导热性 良好的延展性 粉末为紫红 色 铜属于重金属 有色金属 常见金属 二 铁 铜的化学性质 1 铁的化学性质 1 与非金属反应 FeSSFe OFeOFeOFeOFe FeClClFe 23 232 3 2 32 432 32 点燃 棕黄色的烟点燃 铁与弱氧化性物质反应生成低价铁的化合物 2 与酸反应 与非氧化性酸 2 2 2HFeHFe 氧化性酸 常温下遇浓硫酸 浓硝酸会发生钝化 而加热时剧烈反应 3 与某些盐溶液反应 Fe Cu2 Fe2 Cu Fe 2Fe3 3Fe2 4 铁的存在 铁在自然界中分布较广 在地壳中含量约 5 仅次于铝 分布在地壳中的铁均以化合态 存在 游离态的铁只能在陨石中得到 常见的铁矿石有 磁铁矿 赤铁矿 43O Fe 等 32O Fe 2 铜的化学性质 1 与非金属单质反应 Cu Cl2 CuCl2 红棕色的烟 2Cu S Cu2S 硫化亚铜 2 与某些盐溶液反应 Cu 2AgNO3 2Ag Cu NO3 2 Cu 2FeCl3 CuCl2 2FeCl2 3 与强氧化性的物质反应 3Cu 8HNO3 稀 3 Cu NO3 2 2NO 4H2O Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O Cu 2H2SO4 浓 3 CuSO4 SO2 2H2O 三 Fe2 和 Fe3 的相互转化 1 Fe2 Fe3 Fe2 与强氧化剂 如 Cl2 Br2 O2 HNO3 KMnO4 浓 H2SO4 H2O2等 反应时 被氧化为 Fe3 2Fe2 Cl2 2Fe3 2 Cl 2 Fe3 Fe2 Fe3 与还原剂 如 Zn Fe Cu S2 I H2S 等 反应时 被还原成 Fe2 Fe 2Fe3 3Fe2 Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 S2 2Fe3 S 2Fe2 2I 2Fe3 I2 2Fe2 四 Fe3 的检验 1 KSCN 法 加入 KSCN 呈血红色的是 Fe3 溶液 而 Fe2 的溶液无此现象 这是鉴别 Fe2 和 Fe3 最常用 最灵敏的方法 Fe3 3SCN Fe SCN 3 红色 2 碱液法 可加入碱液 Fe3 有红褐色沉淀生成 Fe2 先生成白色沉淀 然后变成灰绿色 最后变成红褐色 Fe3 3OH Fe OH 3 红褐色 Fe2 2OH Fe OH 2 白色 4 Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 五 规律总结 三 钢铁的腐蚀 一 金属腐蚀的本质 M ne Mn 二 钢铁的腐蚀 1 化学腐蚀 金属跟周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀 次要 2 电化学腐蚀 钢铁不是纯净的铁 通常含有少量的碳杂质 金属在电解质溶液中发生原 电池反应而引起的腐蚀 伴有电流 主要 3 2 42 4 222 2322323 3222 222 即为铁锈OxHOFeOHOFeOHFe OHFeOOHOHFe OHFeOOHFe 三 金属的防护 1 喷涂保护 2 改变结构 3 涂加更活泼的金属 通过牺牲涂加的金属来防护 4 连接电源负极 使铁不失去电子 这是最有效的保护 第三单元第三单元 含硅矿物与信息材料含硅矿物与信息材料 一 硅 1 硅的存在 硅以化合态存在于自然界 硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里 硅有晶体硅和无 定形硅两种同素异形体 含量丰富 居地壳元素第二位 2 物理性质 晶体硅是灰黑色 有金属光泽 硬而脆的固体 熔点和沸点都很高 硬度也很大 晶体硅 的导电性介于导体和绝缘体之间 是良好的半导体 3 化学性质 1 很稳定 常温下不与 O2 Cl2 浓 HNO3 浓 H2SO4等反应 2 加热时表现出还原性 Si O2 SiO2 3 常温时 和强碱溶液反应 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 4 常温时 与 F2 HF 反应 Si 2F2 SiF4 Si 4HF SiF4 2H2 4 硅的重要用途 作为良好的半导体材料 硅可用来制集成电路 晶体管 硅整流器 太阳能电池等 主要 用于电子工业 5 高纯硅的工业制法 1 2C SiO2 高温 Si 2CO 制粗硅 2 Si 2Cl2 高温 SiCl4 液态 3 SiCl4 2H2 高温 Si 4HCl 精硅 二 二氧化硅 1 SiO2的存在 SiO2广泛存在于自然界中 与其他矿物共同构成了岩石 天然二氧化硅也叫硅石 是一种 坚硬难熔的固体 2 物理性质 硬度大 熔点高 不导电 不溶于水 天然的二氧化硅分为晶体和无定形两大类 3 化学性质 二氧化硅十分稳定 属于酸性氧化物 具有酸性氧化物的通性 能与碱性氧化物 碱或碳 酸盐等发生反应 不与水 酸 除 HF 外 发生反应 能耐高温 耐腐蚀 1 与强碱反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 硅酸钠是极少溶于水的硅酸盐中的一种 硅酸钠的水溶液俗称 水玻璃 是建筑行业经常 使用的一种黏合剂 还可用作肥皂填料 木材防火剂及防腐剂等 2 与 HF 反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O 由于玻璃中含有大量的 SiO2 SiO2与 HF 溶液 反应很迅速 所以氢氟酸可用于雕刻玻 璃 同时氢氟酸不用玻璃容器制备和贮存 3 与碱性氧化物反应 CaO SiO2 高温 CaSiO3 炼铁高炉的造渣反应 4 与碳酸盐反应 Na2CO3 SiO2 高温 Na2SiO3 CO2 CaCO3 SiO2 高温 CaSiO3 CO2 4 二氧化硅的结构 二氧化硅晶体坚硬 耐磨 熔沸点高的原因是二氧化硅的结构是空间立体网状结构 该空 间构形类似于金刚石 具有高硬度 高熔沸点特征 天然产透明的二氧化硅晶体俗称水晶 水晶为无色透明的六棱柱状 由于水晶内部往往分 散有不同的杂质 使水晶带有一定的颜色 所以有烟水晶和紫水晶之分 5 主要存在物质 常见的以 SiO2为主要成分的有 燧石 沙子 石英 硅藻土 玛瑙 水晶等 6 二氧化硅的用途 二氧化硅可用来做光导纤维 石英可用来做石英钟 石英表 耐高温的石英玻璃 水晶可 以用来制造电子工业中的重要部件 光学仪器 工艺品 眼镜等 含有有色杂质的石英 还可以用于制造精密仪器轴承 耐磨器皿和装饰品等 还用于作建筑材料 三 硅酸 H2SiO3 硅酸是一种比碳酸还弱的酸 它不溶于水 不能使指示剂变色 是一种白色粉末状的固体 Na2SiO3 CO2 H2O H2SiO3 Na2CO3 Na2SiO3 2HCl H2SiO3 2NaCl 四 硅酸盐工业 1 水泥 生产水泥的主要原料 黏土 石灰石 生产水泥的设备 水泥回转窑 加入石膏的作用 调节水泥的硬化速度 普通水泥的主要成分 硅酸三钙 3 CaO SiO2 硅酸二钙 2CaO SiO2 铝酸三钙 3 CaO Al2O3 2 玻璃 生产普通玻璃的主要原料 纯碱 石灰石 石英 生产设备 玻璃熔炉 生产条件 高温熔融 形成玻璃的过程中的主要化学变化 Na2CO3 SiO2 高温 Na2SiO3 CO2 CaCO3 SiO2 高温 CaSiO3 CO2 普通玻璃的主要成分 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2或 Na2O CaO 6SiO2 种类 普通玻璃 钢化玻璃 有色玻璃 光学玻璃 防弹玻璃 铅玻璃等 3 陶瓷 制造陶瓷的主要原料 黏土 陶瓷的优点 抗氧化 抗酸碱腐蚀 耐高温 绝缘 易成型等 五 用氧化物的形式表示硅酸盐的组成 书写顺序为 金属氧化物 较活泼的金属氧化物 较不活泼的金属氧化物 二氧化硅 水 如 硅酸钠 Na2SiO3 Na2O SiO2 镁橄榄石 Mg2SiO4 2MgO SiO2 高岭土 Al2 Si2O5 OH 4 Al2O3 2SiO2 2H2O 正长石 K2Al2Si6O16 K2O Al2O3 6SiO2 六 规律总结 专题专题 4 硫 氮和可持续发展硫 氮和可持续发展 第一单元第一单元 硫及其化合物的硫及其化合物的 功功 与与 过过 一 一 硫酸型酸雨的形成与防治 一 酸雨 正常的雨水 pH 约为 5 6 这是由于溶解了 CO2的缘故 酸雨是指 pH 5 6 的雨水 通常可 分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨两类 1 形成 主要有两种形式 2 危害 影响水生生物的生长和繁殖 破坏农作物和树木生长 腐蚀建筑物 雕塑 机器 危害人体健康等 3 防治 研究开发替代化石燃料的新能源 氢能 太阳能 核能等 利用化学脱硫处理或尾气回收 如烟道气中 SO2回收的两种方法 变废为宝 SO2 Ca OH 2 CaSO3 H2O 石灰石 石膏法 2CaSO3 O2 2CaSO4 CaSO4 2H2O 为石膏 SO2 2NH3 H2O NH4 2SO3 氨水法 SO2 NH3 H2O NH4HSO3 2 NH4 2SO3 O2 2 NH4 2SO4 一种肥料 二 二氧化硫 是一种无色有刺激性气味 有毒的气体 易液化 易溶于水 1 体积水能溶约 40 体积 SO2 1 化学性质 酸性氧化物 SO2 H2O H2SO3H HSO3 中强酸 能使紫色石蕊试液变红色 SO2 Ca OH 2 CaSO3 H2O CaSO3 SO2 H2O Ca HSO3 2 SO2 H2O H2SO3 2SO2 O2 2SO3 飘尘 SO3 H2O H2SO4 2H2SO3 O2 2H2SO4 还原性 H2O2 SO2 H2SO4 SO2 Br2 2H2O 2HBr H2SO4 此外 SO2还能使氯水 酸性 KMnO4溶液等褪色 氧化性 SO2 2H2S 3S 2H2O SO2 H2S 气体不能大量共存 漂白性 SO2能跟某些有色物质化合生成不稳定的无色化合物 如能漂白品红 纸浆 草编织 品等 但其漂白性有一定的局限 如不能使酸碱指示剂褪色等 常见几中漂白剂比较 漂白剂漂白条件漂白原理漂白类型漂白产物稳定性 Ca ClO 2 HClO 水Cl2 H2O HCl HClO 2HClO 2HCl O2 强氧化性稳定 SO2 H2SO3 水生成无色化合物化合不稳定 活性炭 Al OH 3胶体 多孔 表面积 大 吸附物理变化不稳定 二 硫酸和硫酸盐 一 硫酸的工业制法 1 反应原理 造气 S O2SO2 或 4FeS2 11O22Fe2O3 8SO2 接触氧化 2SO2 O2 2SO3 SO3的吸收 SO3 H2O H2SO4 2 流程图 见课本 P84 图 4 4 二 硫酸 一种无色粘稠状液体 难挥发 沸点高 比水重 溶于水时放出大量的热 1 化学性质 酸性 H2SO4 2H SO42 稀 H2SO4具有 H 的性质 酸的通性 及 SO42 的特性 热点链接 如何稀释浓 H2SO4 在稀释浓 H2SO4时 应将浓 H2SO4沿玻璃棒缓缓地倒入烧杯的水 中 并不断搅拌 使产生的热量迅速地扩散 若将水倒入浓 H2SO4中 浓 H2SO4密度比水大 溶 解时的放热作用使水沸腾而使 H2SO4溅出 难挥发性 NaCl H2SO4 浓 NaHSO4 HCl 高沸点酸制低沸点酸 吸水性 浓 H2SO4能跟水分子强烈结合成水合物 如浓 H2SO4吸收水蒸汽在科学实验中 作干燥剂 浓 H2SO4能夺取结晶水合物中的结晶水等 脱水性 浓 H2SO4按水的组成比夺取某些有机化合物中的氢 氧元素 形成水分子 如 催化剂 C12H22O1112C 11H2O 该反应放热使水蒸气蒸发 使生成碳呈疏松多孔状 过量的浓 H2SO4这时还能继续氧 化碳而产生 SO2气体 强氧化性 利用浓 H2SO4的强氧化性 Al Fe 常温下遇浓 H2SO4可发生钝化 实际中有 什么应用 浓 H2SO4能与绝大部分金属发生氧化还原反应 也能与一些非金属反应 如 Cu 2 H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O C 2 H2SO4 浓 CO2 SO2 2H2O 浓 H2SO4的还原产物通常为 SO2