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文档简介

1、第一章从试验学化学-1- 化学试验基本方法(漏斗,滤纸,玻璃棒,烧杯)过滤一帖,二低,三靠分别固体和液体的混合体时,除去液体中不溶性固体;蒸发不断搅拌,有大量晶体时就应熄灯,余热蒸发至干,可防过热而迸溅把稀溶液浓缩或把含固态溶质的溶液干,在蒸发皿进行蒸发蒸馏液体体积加热方式温度计水银球位置冷却的水流方向防液体暴沸 发或不挥发的杂质(蒸馏烧瓶,酒精灯,温度计,冷凝管,接液管,锥形瓶)利用沸点不同除去液体混合物中难挥萃取萃取剂:原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂;要易于挥发;利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作,主要仪

2、器:分液漏斗分液下层的液体从下端放出,上层从上口倒出 把互不相溶的两种液体分开的操作,与萃取协作使用的过滤器上洗涤沉淀的操作 向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水流完后,重复操作数次配制确定物质的量浓度的溶液 需用的仪器 托盘天平(或量筒),烧杯,玻璃棒,容量瓶,胶头滴管主要步骤: 运算称量(如是液体就用滴定管量取) 溶解(少量水,搅拌,留意冷却) 转液(容量瓶要先检漏,玻璃棒引流) 洗涤(洗涤液一并转移到容量瓶中) 振摇定容摇匀容量瓶容量瓶上注明温度和量程;容量瓶上只有刻线而无刻度;只能配制容量瓶中规定容积的溶液;不能用容量瓶溶解,稀释或久贮溶液;容量瓶不能加热,转入瓶中的溶液温度 2

3、0左右第一章 从试验学化学-2- 化学计量在试验中的应用1 物质的量 物质的量实际上表示含有确定数目粒子的集体2 摩尔 物质的量的单位3 标准状况 STP 0 和1 标准大气压下4 阿伏加德罗常数 NA 1mol 任何物质含的微粒数目都是 602 1023 个5 摩尔质量 M 1mol 任何物质质量是在数值上相对质量相等6 气体摩尔体积 Vm 1mol 任何气体的标准状况下的体积都约为7 阿伏加德罗定律(由PV=nRT 推导出 同温同压下同体积的任何气体有同分子数n1 N1 V1 n2 N2 V2 8 物质的量浓度 CB 1L 溶液中所含溶质 B 的物质的量所表示的浓度CB=nB/V nB=C

4、B V V=nB/CB 9 物质的质量 m m=M n n=m/M M=m/n 10 标准状况气体体积 V V=n Vm n=V/Vm Vm=V/n 11 物质的粒子数 N N=NA n n =N/NA NA=N/n 12 物质的量浓度 CB 与溶质的质量分数 =1000 M 13 溶液稀释规律 C (浓) V(浓)=C(稀) V(稀)以物质的量为中心其次章 化学物质及变化-1- 物质的分类1 元素分类:金属和非金属元素2 化合物分类:有机物(含C)和无机物氧化物酸性氧化物(与碱反应生成盐和水)SiO2 ,SO2,CO2,SO3,N2O5, 多数为非金属氧化物)碱性氧化物(与酸反应生成盐和水)

5、Fe2O3,CuO ,MgO 多数为金属氧化物),两性氧化物(与酸,碱反应生成盐和水)Al2O3 ,ZnO 不成盐氧化物 NO2,NO,CO, 盐中的N 的化合价无+2,+3,C 无分散系溶液(很稳固)分散质粒子小于 +2)胶体(介稳固状态)分散质粒子1nm-100nm,较透亮,稳固,均一 1nm,透亮,稳固,均一第 1 页,共 24 页浊液(分悬,乳浊液)分散质粒子大于 100nm,不透亮,不稳固,不均一化学反应的分类 四大基本反应类型化合:2SO2+ O2 2SO3 分解:2NaHCO3 Na2CO3 +CO2 + H2O 置换:Cl2 +2KI =2KCl+I2 复分解:2NH4ClCa

6、OH2 CaCl2 2NH32H2O 是否有离子参加反应(电解质在水溶液中)非离子反应:2Fe3Cl2 =2FeCl3 是否有元素电子得失或偏移(有升降价)氧化仍原反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2离子反应:Cl2 H2O = HCl HClO 非氧化仍原反应:AlOH3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O 热量的放出或吸取放热反应:3Fe2O2 Fe3O4 吸热反应:C+CO2 2CO 其次章 化学物质及变化-2- 离子反应电解质(酸,碱,盐,水)在水溶液里或熔融状态下本身能够导电的化合物非电解质(包括 CO2,SO2)在水溶液里或熔融状态下不能够导电的化合物碳酸的电离方程式

7、 H2CO3 HHCO3(弱电解质用“ ” NaHCO3 的电离方程 NaHCO3NaHCO(强电解质用“ = ” 式 离子反应式 用实际参加反应的离子所表示的式子离子反应式写法 一写,二改,三删,四查单质,氧化物,气体,难溶,难电离的物质要保留分子式离子共存 有颜色的离子MnO4-紫红,Fe3+棕黄,Fe2+浅绿,Cu2+蓝色与 H+不共存(弱酸根)OH- ,CO32-,SO32-,SiO32- ,AlO2- ,S2- ,F- 等与 OH-不共存(弱碱金属阳离子)H+ ,Fe3+,Fe2+,Fe3+,Cu2+,Al3+ ,Mg2+,NH4+ 等与 H+和OH-都不共存HCO3-,HSO3-,

8、HS-,等常见生成沉淀 Ba2+ ,Ca2+与SO42-,CO32- Ag+ 与Cl- 胶体胶体的性质(介稳固)丁达尔现象,布朗运动,电泳,聚沉判定胶体最简洁的方法 丁达尔现象胶体提纯 渗析(胶体微粒不能透过半透膜)FeOH3 胶体制备的方法 取烧杯盛20mL 蒸馏水,加热至沸腾,然后逐滴加入饱 FeCl3 溶液1mL2mL;连续煮沸至溶液呈红褐色;观看所得红褐色液体 和 FeOH3 胶体;FeOH3 胶体制备方程式 FeCl3+3H2O =FeOH3 胶体 +3HCl 胶体凝聚的条件 加热,加电解质,加相反电性的胶体其次章 化学物质及变化-3- 氧化仍原反应氧化仍原反应的本质 有电子转移 得

9、失或偏移 氧化仍原反应的特点 元素化合价的升降(不愿定有氧的得失)升失氧 仍原剂,仍原性,失电子,(升价),被氧化,发生氧化反应成氧化产物降得仍 氧化剂,氧化性,得电子,(降价),被仍原,发生仍原反应成仍原产物化合反应 不愿定是氧化仍原反应,一般有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应才属氧化仍原反应分解反应第 2 页,共 24 页置换反应 确定是氧化仍原反应复分解反应 确定不是氧化仍原反应气体的检验 NH3 的检验用潮湿的红色石蕊试纸变蓝SO2 的检验 用品红溶液褪色SO2 的吸取 用KMnO4 溶液 强氧化性 CO2 的检验 用澄清石灰水变浊Cl2 的检验 用潮湿的KI 淀粉试纸变蓝NO

10、 的检验 打开瓶盖后遇空气变红棕色离子的检验NH4+的检验加NaOH 溶液加热后放出气体用潮湿的红色石蕊试纸变Fe3+ 的检验 加NaOH 溶液有红褐色沉淀 蓝 KSCN 溶液显现血红Fe2+ 的检验 加 加NaOH 溶液有白色沉淀马上变灰绿 色 , 最终变红褐色加 KSCN 溶液无现象, 再加氯水后显现血红SO42- 的检验 色 先加HCl 无现象后加BaCl2 溶液有不溶于酸的白色沉淀 色Cl- ,Br- ,I - 的检验先加AgNO3 后加HNO3 溶液有不溶于酸的白色沉 AgCl 淡黄色沉淀 AgBr,黄色沉淀AgI )NO3 - 的检验加浓缩后加入少量浓硫酸和几块铜片加热有红棕色的气

11、体放出(淀 NO2)物质的储存K ,Na 储存在煤油中(防水,防 O2)见光易分解的物质 用棕色瓶(HNO,3 AgNO3,氯水,HClO等)碱性物质 用橡胶塞不能用玻璃塞(Na2SiO3,NaOH,Na2CO3酸性,强氧化性物质 用玻璃塞不能用橡胶塞(HSO4,HNO3,KMnO4 物质的储存F2 ,HF(氢氟酸)用塑料瓶不能用玻璃瓶(与 SiO2 反应腐蚀玻璃储存在水中 白磷(防在空气中自燃),Br2 (防止挥发)地壳中含量最多的元素 氧O,硅Si ,铝Al ,铁Fe 地壳有游离态存在的元素 金,铁(陨石),硫(火山口邻近)金属共同的物理性质 有金属光泽,不透亮,易导电,导热,延展性能与H

12、Cl 和NaOH 都能反应的物 两性:Al ,Al2O3,AlOH3 质 弱酸的酸式盐:NaHCO,3 NaHSO3,NaHS弱酸的铵盐:(NH4)2CO3,NH42S两性金属 锌Zn,铝Al (与酸和碱都放 H2)钝化金属 铁Fe,铝Al (被冷的浓H2SO4,浓HNO)酸化学性质 稀,浓硫酸的通性 1 强酸性- 反应生成盐2 高沸点酸,难挥发性制备易挥发性酸浓硫酸的特性1 ,吸水性做干燥,不能干燥NH3,H2S 2 ,脱水性使有机物脱水炭化3 ,强氧化性与不活泼金属,非金属,仍原性物质反应硝酸HNO3 1,强酸性 2,强氧化性 3,不稳固性(见光,受热)次氯酸HClO 1 ,弱酸性 2 ,

13、强氧化性 3 ,不稳固性(见光,受热)硅酸H2SiO3 1 ,弱酸性 2 ,难溶性 3 ,不稳固性(热 漂白氧化型(永久)强氧化性:HClO,Na2O2,O3,浓 H2SO4,浓HNO3加合型(暂时)SO2 (使品红褪色,不能使石蕊变红后褪色)吸附型(物理)活性碳 明矾溶液生成的 AlOH3 胶体水溶液氯水主要成分 分子:Cl2 ,H2O,HClO 离子:H ,Cl ,ClO氨水主要成分分子:NH3 H2O NH3 H2O 氯水,氨水属混合物,液氯与液氨属纯洁物离子:NH4+ OH 氯水与液氯,氨水与液氨的区分第 3 页,共 24 页氯原子Cl 与氯离子Cl- 的区分 最外层电子数不同,化学性

14、质不同,氯离子 Cl- 达稳固结构气体极易溶于水(喷泉)NH3(1:700)HCl 1:500 只能用排气法收集 NO2 NH3 HCl 只能用排气法收集 NO N2 CO 钠与水的反应 现象: 浮,熔,游,咝,红 钠浮在水面上密度小于水;水蒸气放热;熔化成一个小球溶点低;在水面上游动生成气体;咝咝发出响声反应猛烈;变色生成碱俗名苏打Na2CO,3小苏打NaHCO3 水玻璃:Na2SiO3 的水溶液 漂白粉主要成分:CaClO2 ,CaCl2,有效成分CaClO2 用途Na2O2 淡黄色 用作呼吸面具,AlOH3 和NaHCO3 小苏打)可中和胃酸明矾用作净水剂,次氯酸 HClO 杀菌,消毒,

15、永久性漂白,SO2 暂时性漂自来水常用Cl2 来消毒,杀菌但产生致癌的有机氯 , 改用广谱高效消毒剂二氧化氯 白ClO2 Fe2O3红色油漆和涂料;Al2O3耐火材料,NH3 可用于氮肥,制冷剂;晶体硅Si 作半导体,太阳能电池 ; SiO2 可作光导纤维;硅胶是常用的干燥剂及催化剂的载体;水玻璃可做肥皂填料,木材防腐防火剂及黏胶氧化仍原反应要点诠释:我们在中学化学中学过的木炭仍原氧化铜,在这个反应中,铜失去氧变成了单质,发生了仍原反应,碳得到氧变成CO2,发生了氧化反应;我们也可以从反应中,元素的化合价发生变化的角度来分析这个反应仍有一些反应,虽然没有得氧,失氧的变化过程,但也相伴着化合价的

16、变化,这样的反应也是氧化仍原反应;由此我们知道,一个化学反应是否氧化仍原反应,不在于有没有得氧失氧,而在于反应过程中有没有某些元素的化合价发生了变化;从反应物变为产物时,是否有元素的化合价发生变化的角度,可以把化学反应分为:氧化仍原反应和非氧化仍原反应;有化合价变化的化学反应就是氧化仍原反应,没有化合价变化的化学反应就是非氧化仍原反应,如CaCl2 + Na2CO3= CaCO3 + 2NaCl 就是非氧化仍原反应;也就是说,氧化仍原反应的特点是反应中元素的化合价发生变化;学问点二:氧化仍原反应的本质要点诠释:元素化合价的升降与电子转移亲热相关;例如钠与氯气的反应:钠原子失去一个电子成为Na+

17、,氯原子得到一个电子成为Cl- ,这样双方的最外电子层都达到8 电子稳固结构;在这个反应中,发生了电子的得失,金属钠失去电子发生了氧化反应,氯气得到电子发生了仍原反应;氢气与氯气的反应属于非金属和非金属的反应;由于氢元素和氯元素的原子都倾向于获得电子而形成稳固结构,而且这两种元素的原子猎取电子的才能相差不大,在反应时,双方各以最外层的一个电子组成共用电子对,使双方最外电子层都达到稳固结构;由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子稍强,所以共用电子对偏向于氯原子而偏离氢原子;这样,氯元素的化合价降低被仍原,氢元素的化合价上升被氧化;在这个氧化仍原反应中,发生了共用电子对的偏移;可见,有电子转移(得

18、失或偏移)的反应,是氧化仍原反应;氧化反应表现为被氧化的元素化合价上升,其实质是该元素的原子失去电子(或共用电子对偏离)的过程;仍原反应表现为被仍原的元素化合价降低,其实质是该元素的原子获得电子(或共用电子对偏向)的过程;氧化仍原反应中,电子转移的情形也可以表示为:学问点三:氧化剂和仍原剂氧化剂和仍原剂作为反应物共同参加氧化仍原反应;在反应中,氧化剂是得到(或偏向)电子的物质,所含元素的化合价降低;仍原剂是失去(或偏离)电子的物质,所含元素的化合价上升;即“升被氧化,降被仍原” ;第 4 页,共 24 页例如:碳仍原氧化铜的反应中,氧化铜是氧化剂,碳是仍原剂;铁和硫酸铜的反应中,硫酸铜是氧化剂

19、,铁是仍原剂;氢气和氯气的反应中,氯气是氧化剂,氢气是仍原剂;氧化剂具有氧化性,在反应中本身被仍原生成仍原产物;仍原剂具有仍原性,在反应中本身被氧化生成氧化产物;常见的氧化剂有 O2,Cl2,浓硫酸,HNO,3 KMnO4,FeCl3等;常见的仍原剂有活泼的金属单质,H2,C,CO氧化剂和仍原剂不是确定不变的,要依据物质所含元素的化合价在氧化仍原反应中的变化情形来确定,同一种物质可能 等;在一个氧化仍原反应中作氧化剂,在另一个氧化仍原反应中作仍原剂;例如在盐酸和铁的反应 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 中,盐酸中氢元素的化合价由 +1 降低为0,盐酸是氧化剂;而在盐酸和高锰酸钾的

20、反应 2KMnO4 +16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O 中,盐酸中氯元素有部分化合价由-1 上升到0 价,盐酸是仍原剂;盐酸仍可能发生非氧化仍原反应,如 HCl + NaOH = NaCl + H2O ;总结起来,氧化仍原反应可以用下面的式子表示: 规律方法指导 比较物质的氧化性,仍原性强弱的方法依据氧化仍原反应的化学方程式进行判定在一个氧化仍原反应中,氧化性:氧化剂 氧化产物;仍原性:仍原剂 仍原产物;例如反应Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 中,铁是仍原剂,H2 是仍原产物,故仍原性:FeH2;HCl 是氧化剂,FeCl2 是氧化产物,氧化

21、性:HClFeCl2 ;这个反应仍可以用离子方程式表示:判定方法,故仍原性:FeH2;氧化性:H+ Fe2+ ;依据金属活动性次序判定金属活动性越强,其仍原性越强,即:仍原性:KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAg Fe+2H+ = Fe2+ +H2 ,依据上述氧化性,仍原性强弱的金属的仍原性越强,其失去电子后形成的金属离子的氧化性越弱,即 氧化性:K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+Cu2+Hg2+ Cu2+;比较物质的氧化性和仍原性仍有其他方法,随着学习的深化,我们会逐步把握它们,从而加深对氧化仍原反应的明白;金属元素的单质及其化合物的学问主线金

22、属单质的化学性质 只有仍原性:M-ne-=Mn+ 1 与非金属反应:如与 O2,Cl2 ,Br2 ,I2 等;2 与水反应:较活泼的金属可与水反应,如 K,Ca,Na 等;3 与酸反应:排在氢前面的金属可将氢从酸溶液中置换出来 浓H2SO4,HNO3除 4 与盐反应:排在前面的金属可将后面的金属从它们的盐溶液中置换出来;外 ;重点内容讲解:一,金属的物理性质常温下,金属一般为银白色晶体(汞常温下为液体),具有良好的导电性,导热性,延展性,金属的熔沸点和硬度相差很 大;二,金属的化学性质多数金属的化学性质比较活泼,具有较强的仍原性,在自然界多数以化合态形式存在;简洁与O2 反应而生成氧化物,可第

23、 5 页,共 24 页以与酸溶液反应而生成H2,特殊活泼的如Na 等可以与H2O 发生反应置换 出H2,特殊金属如Al 可以与碱溶液反应而得到H2;2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2 分析对比表Na Al Fe 与O2 反 常温下氧化成Na2O 应 点燃生成Na2O2,Na 储存在煤油中常温下氧化生成致密氧化膜,使得铝耐腐蚀,纯氧中可燃潮湿空气中腐蚀,纯氧中点燃生成Fe3O4 与H2O 反 应受氧化膜阻碍与酸反应与盐反应 与水反应 不反应 与碱反应 金属活泼性逐步减弱 金属活泼性三,内容的补充讲解(一)钠的性质及储存1 钠的物理性质和化学性质物理性质钠是一种银白色,质软,可用小

24、刀切割的金属,比水轻,熔点,沸点 钠的化学性质 与氧气反应:4Na+O2=2Na2O(常温下缓慢氧化)2Na+O2 Na2O2 与其他非金属反应:2Na+S=Na2S(发生爆炸)2Na+Cl2 2NaCl (产生大量白烟)与水反应:2Na+H2O=2NaOH+H2(浮于水面上,快速熔化成一个闪亮的小球,并在水面上不停地游动)与盐反应:2Na+CuSO4+2H2O=CuOH2+Na2SO4+H2(钠不能从溶液中置换出其他金属)2 钠的储存 由于钠的化学性质特殊活泼,易与空气中的 O2 和H2O 等反应,所以金属钠储存在煤油之中;金属钠在空气中变质的过 可以表示为:银白色的金属钠 表面变暗(生成

25、程 Na2O)显现白色固体(NaOH)表面变成粘稠状(NaOH 潮 白色块状固体(Na2CO3 10H2O)风化为白色粉未状物质(Na2CO)解)(二)铝与氢氧化钠溶液的反应铝和强碱溶液反应,不是铝直接和碱反应,而是铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝,然后再和强碱反应生成偏铝酸盐:2Al+6H2O=2AlOH3+3H2 AlOH3+NaOH=NaAlO2+2H2O 总反应:(标电子转移时就必需清楚地懂得铝和 简写为:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2NaOH 溶液反应的实 质)(三)金属与水的反应通过金属与水反应的难易程度,可以比较金属性的强弱Na Mg Al Fe 第 6

26、 页,共 24 页与水反应冷水猛烈热水脆弱沸水脆弱高温,水蒸气(一)钠的氧化物氧化钠 Na2O 过氧化钠 Na2O2 分 类碱性氧化物 过氧化物生成条件 常温点燃或加热色态白色固体 淡黄色固体化学性质与水反应Na2O + H2O = 2NaOH 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 与CO2 反应Na2O + CO2 = Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2 = 4Na2CO3+ O2 与酸反应 Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O 2Na2O2+4HCl= 4NaCl + O2 + H2O 特性Na2O2 有强氧化性,可以使品红溶液褪色,有漂白作用;(二)钠

27、的盐碳酸钠,碳酸氢钠碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO)分类 正盐 酸式盐俗称 纯碱,苏打 小苏打色态 白色粉末 细小的白色晶体化学性质与酸反应Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 CO32-+H+=HCO3-NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 HCO3-+H+=H2O+CO2 开头无外观现象(由于第一生成HCO3-),随后显现气泡;(如向足量HCl中分别滴入Na2CO3或NaHCO,3就均会马上显现气 泡;HCO3-+H+=H2O+CO2 滴入盐酸后,即刻显现气泡;与碱反应NaOH 不反应NaHCO3+ NaOH=H2O+ Na2CO3CaOH2 Na2CO3+

28、CaOH2= CaCO3 + 2NaOH 反应的本质是:CO32- + Ca2+= CaCO3 NaHCO3 与少量石灰水的反应为:2NaHCO3+CaOH2=CaCO3+Na2CO3+2H2O2HCO3-+Ca2+2OH-=CaCO3+CO32-+2H2O如石灰水过量,就新生成的 Na2CO3 可与CaOH2 连续反应,即:CaOH2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH过量石灰水中 NaHCO3与CaOH2的反应为:NaHCO3+CaOH2=CaCO3+NaOH+H2OHCO3-+Ca2+OH-=CaCO3+H2O热稳固性)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 运用此性质可除去

29、Na2CO3 中的NaHCO3 很稳固受热不分(分解温度851,酒精灯温度达不到)解 不很稳固,受热易分解;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 (分解温度150)二者之间相互转化第 7 页,共 24 页留意:将以上学问要灵敏应用于识别,除杂及运算中;二铝的化合物(一)氧化铝(Al2O3)1 ,物理性质:白色难熔固体,不溶于水;2 ,化学性质:Al2O3 是典型的两性氧化物,既能与酸反应又能与强碱溶液反应;与强酸:Al2O3+6H+=2Al3+3H2O 与强碱:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 3 ,用途:耐火材料,制取铝的原料(二)氢氧化铝AlOH3 1 ,AlOH3 的物理

30、性质:AlOH3 是不溶于水的白色胶状沉淀,是典型的两性氢氧化物,能凝聚水中的悬浮物,又有吸附色素的性能;2 ,AlOH3 的两性:H+AlO2_ +H2O AlOH3 Al3+3OH- 酸式电离 碱式电离当与强酸反应:AlOH3+3H+=Al3+3H2O 当与强碱溶液作用:AlOH3+OH-=AlO2-+2H2O 3 ,AlOH3 的制取:(1)铝盐与碱反应:用铝盐与可溶性弱碱氨水反应制AlOH3 :Al3+3NH3H2O=AlOH3 +3NH4+ AlOH3 转化为偏说明:制取AlOH3 也可用铝盐与强碱作用,但应严格把握加入碱的量,由于强碱过量会使制得的铝酸盐:AlOH3+OH-=AlO

31、2-+2H2O;所以,试验室一般不接受这种方法制AlOH3 ;4 ,AlOH3 的用途:净水;AlOH3 胶体中胶粒有吸附水中悬浮杂质的作用,使其质量增大,沉降水底,达到净化水的目的;三铁的化合物(一)铁的氧化物名称 氧化亚铁 氧化铁四氧化三铁俗称 铁红磁性氧化铁化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体化合价 + 2 仍原性为主 + 3 只有氧化性 + 2 ,+ 3 水溶性 不 溶不 溶 不 溶类型 碱性氧化物 共性 与酸都能与酸反应 如Fe2O3 + 6H+=2Fe3+ + 3H2O 与仍原剂 都能被仍原 如 Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2

32、高温条件下反应 (二)氢氧化物名称氢氧化亚铁 氢氧化铁化学式 FeOH2 FeOH3 分类 碱 碱性质色态白色固体红褐色固体水溶性不溶于水不溶于水第 8 页,共 24 页与酸反应FeOH2+2H+= Fe2+ + 2H2O FeOH3+3H+=Fe3+3H2O 仍原性 稳固性4FeOH2 + O2 + 2H2O = 4FeOH3 2FeOH3 = Fe2O3 3H2O(受热分解)制法原理Fe2+ +2OH- = FeOH2 Fe3+ +3OH- = FeOH3 现象白色絮状沉淀 红褐色沉淀(三)铁盐与亚铁盐 铁盐(Fe3+)亚铁盐(Fe2+)颜色黄色 淡绿色 与碱反应 Fe3+3OH =Fe(

33、OH)3 Fe2+2OH =Fe(OH)2 氧化性,仍原性 氧化性2Fe3+Fe=3Fe2+ 氧化性:Fe2+Zn=Zn2+Fe 仍原性:2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl (四)Fe2+,Fe3+的检验鉴 直与与与别方法Fe2+ Fe3+ 接观色淡绿色黄色KSCN 不显红 血 红 色色 OH- 作用白色灰绿红褐色 红褐色沉淀铜片无元素周期表中元素及其化合物的递变性规律1 原子半径(1)除第1 周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小;(2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大;2 元素化合价(1)除第1 周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金

34、属+1 递增到+7,非金属元素负价由碳族-4 递增到-1 (氟无正价,氧无+6 价,除外);(2)同一主族的元素的最高正价,负价均相同 3 全部单质都显零价 3 单质的熔点(1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减;(2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增 4 元素的金属性与非金属性(1)同一周期的元素电子层数相同;因此随着核电荷数的增加,原子越简洁得电子,从左到右金属性递减,非金属性递增;(2)同一主族元素最外层电子数相同,因此随着电子层数的增加,原子越简洁失电子,从上到下金属性递增,非金属性递 减;5 最高价氧

35、化物和水化物的酸碱性元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最 高价氧化物的水化物的酸性越强;6 非金属气态氢化物元素非金属性越强,气态氢化物越稳固;同周期非金属元素的非 金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越 弱;7 单质的氧化性,仍原性一般元素的金属性越强,其单质的仍原性越强,其氧化物的阳离子氧化性越弱;元素的非金属 性越强,其单质的氧化性越强,其简洁阴离子的仍原性越弱;明显现象溶液变浅绿色第 9 页,共 24 页第一章物质结构元素周期律周期同一横行周期序数=电子层数类别周期序数 起止元素包括元

36、素种数 核外电子层数短周期1 H He 2 1 2 Li 3 Na Ne 8 2 Ar 8 3 长周期4 K Kr 18 4 5 Rb Xe 18 5 6 Cs Rn 32 6 7 不完全Fr 112 号(118)26 (32)7 第七周期 原子序数113 114 115 116 117 118 个位数=最外层电子数 A A A A A 族主族元素的族序数 0 = 元素原子的最外层电子数 或:主族序数=最外层电子数 18 个纵行7 个主族;7 个副族;一个零族;一个族 8,9,10 三个纵行)主族 A 7 个(由短周期元素和长周期元素共同构成副族 B 7 个 完全由长周期元素构成 第族和全部副

37、族通称过渡金属元 1 个有 3 个纵行 素族 1 个 稀有气体元素 特殊不活泼零族碱金属锂,钠,钾,铷,铯,钫(Li ,Na,K,Rb,Cs,Fr )结构因最外层都只有一个电子,易失去电子,显 +1 价,物理性质 密度逐步增大 逐步上升熔沸点逐步降低(反常)化学性质 原子核外电子层数增加,最外层电子离核越远,失电子才能逐步增强,金属性逐步增强,金属越活泼卤素氟,氯,溴,碘,砹(F,Cl,Br ,I ,At )结构因最外层都有 7 个电子,易得到电子,显-1 价,物理性质 密度逐步增大熔沸点逐步上升(正常)颜色状态 颜色逐步加深 气态液态固态溶解性逐步减小化学性质 原子核外电子层数增加,最外层电

38、子离核越远,得电子才能逐步减弱,非金属性逐步减弱,金属越不活泼与氢气反应 猛烈程度:F2Cl2Br2I2 氢化物稳固性 HFHClHBrHI 氢化物水溶液酸性 HFHClHBrHI (HF 为弱酸,一弱三氢化物越稳固,在水中越难电离,酸性越弱 强)第 10 页,共 24 页一,原子核外电子的排布层序数 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 K L M N O P Q 离核远近 由近到远能量由低到高各层最多容纳的电子数 2n2 2 12=2 2 22=8 2 32=18 2 42=32 2 52=50 2 62=72 2 72=98 非金属性与金属性(一般规律):电外层电子数 得失电子趋势 元

39、素性质金属元素 4 易得 非金属性金属的金属性强弱判定:水(酸)反应放氢气越猛烈越活泼最高价氧化物水化物碱性越强越活泼活泼金属置换较不活泼金属原电池的负极金属比正极活泼非金属的非金属性强弱判定:与氢气化合越易,生成氢化物越稳固越活泼最高价氧化物水化物酸性越强越活泼活泼非金属置换较不活泼非金属元素周期律:元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化,这个规律叫做元素周期律1 A ,越左越下,金属越活泼,原子半径越大,最外层离核越远,仍原性越强;越易和水(或酸)反应放 H2 越猛烈,最高价氧化物的水化物的碱性越强B ,越右越上,非金属越活泼,原子半径越小,最外层离核越近,氧化性越强;越易和H2

40、 化合越猛烈,最高价氧化物的水化物的酸性越强2,推断短周期的元素的方法 其次,第三周期)A 其次周期 如A 的质子数为z 时C B D 第三周期 如A 的最外层电子数为 aZ 2+a Z+7 Z+8 Z+9 9+a 10+a 11+a 二,元素的性质与元素在周期表中位置的关系 A A 1 H 2 Li Be B A A A A A 0 CN O F He Ne 3 Na Mg Al Si p s Cl Ar 4 K Ca Ge As Se Br 5 Rb Sb Te I 6 Cs Po At 7 Fr 第 11 页,共 24 页元素化合价与元素在周期表中位置的关系:对于主族元素:最高正价 =

41、族序数最高正化合价 + 最低负价= 8 元素周期表中:周期序数 =电子层数;主族序数=最外层电子数;原子中: 原子序数=核内质子数=核电荷数=核外电子数化学键离子键:阴,阳离子间通过静电作用所形成的化学键 金属与非金属原子间共价键:原子间通过共用电子对所形成的化学键 两种非金属原子间非极性共价键:同种非金属原子形成共价键(电子对不偏移) 两种相同的非金属原子间极性共价键:不同种非金属原子形成共价键(电子对发生偏移) 两种不同的非金属原子间He ,Ar,Ne,等稀有气体是单原子分子,分子之间不存在化学键共价化合物有共价键确定不含离子键离子化合物有离子键可能含共价键三,核素原子质量主要由质子和中子

42、的质量准备;质量数质量数A 质子数Z+ 十中子数N 核素把确定数目的质子和确定数目的中子的一种原子称核素同位素养子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素“同位”是指质子数相同,周期表中位置相同,核素是指单个原子而言,而同位素就是指核素之间关系特性同一元素的各种同位素化学性质几乎相同,物理性质不同在自然存在的某种元素中,不论是游离态,仍是化合态,各种同位素所占的丰度 原子百分比 一般是不变的其次章 第一节 化学能与热能反应时旧化学键要断裂,吸取能量在反应后形成新化学键要形成,放出能量 E(反应物) E(生成物)放出能量 E(反应物) E(生成物)吸取能量两条基本的自然定律 质量守恒定律

43、 能量守恒定律常见的放热反应氧化,燃烧反应中和反应 CO2+C=2CO 铝热反应 NH4NO3 溶于水(摇摇冰)常见的吸热反应BaOH2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O第 12 页,共 24 页其次节 化学能与电能负极Zn 2eZn2+(氧化反应)Zn+2H+ Zn2+H2 正极2H+2eH2(仍原反应)电子流向Zn Cu 电流流向Cu Zn 原电池:能把化学能转变成电能的装置组成原电池的条件有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极,活泼的作负极失电子活泼的金属与电解质溶液发生氧化仍原反应 两极相连形成闭合电路二次电池:可充电的电池二次能源:经过一次能源加工

44、,转换得到的能源常见电池干电池铅蓄电池银锌电池镉镍电池燃料电池 碱性 第三节化学反应的速率和极限化学反应速率的概念:用单位时间里反应物浓度的削减或生成物浓度的增加来表示;单位:表达式mol/L s 或mol/L min vB = C/ t 同一反应中:用不同的物质所表示的表速率与反应方程式的系数成正比影响化学反应速率的内因 主要因素):参加反应的物质的化学性质外因浓度压强温度催化剂 颗粒大小变化大高高加入越小表面积越大速率影响 快快快快快化学反应的限度:争论可逆反应进行的程度(不能进行到底)反应所能达到的限度:当可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时,止的一种“平稳状态” ;浓度,压强,温

45、度影响化学平稳的条件化学反应条件的把握尽可能使燃料充分燃烧提高原料利用率,通常需要考虑两点:一是燃烧时要有足够的空气;二是燃料与空气要有足够大的接触面第三章 有机化合物第一节氧 最简洁的有机化合物 甲烷化反应 CH4g 2O2g CO2g+2H2Ol 取代反应 CH4 Cl2g CH3Cl+HCl 反应物与生成物浓度不在转变,达到表面上静烷烃的通式:CnH2n+2 n 4 为气体,全部1-4 个碳内的烃为气体,都难溶于水,比水轻碳原子数在十以下的,依次用甲,乙,丙,丁,戊,己,庚,辛,壬,癸同系物:结构相像,在分子组成上相差一个或如干个 同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构CH2

46、 原子团的物质互称为同系 物同素异形体:同种元素形成不同的单质 同位素:相同的质子数不同的中子数的同一类元素的原子其次节 来自石油和煤的两种重要化工原料乙烯C2H4 含不饱和的C=C 双键,能 氧化反应 2C2H4+3O2 2CO2+2H2O 使KMnO4 溶液和溴的溶液褪色 加成反应CH2=CH2+Br2 CH2Br-CH2Br 先断后接,变内接为外接加聚反应nCH2=CH2 CH2 - CH2 n 高分子化合物,难降解,白色污染石油化工最重要的基本原料,植物生长调剂剂和果实的催熟剂,乙烯的产量是衡量国家石油化工进展水平的标志苯是一种无色,有特殊气味的液体 , 有毒,不溶于水,良好的有机溶剂

47、苯的结构特点:苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种特殊的键氧化反应 取代反应硝化反应 加成反应第三节2 C6H6+15 O2 12 CO2+ 6 H2O 溴代反应+ Br2 -Br + H Br + HNO3 +3 H2 -NO2 + H2O 生活中两种常见的有机物乙醇物理性质:无色,透亮,具有特殊香味的液体,密度小于水沸点低于水,易挥发;良好的有机溶剂,溶解多种有机物和无机物,与水以任意比互溶 与金属钠的反应 2CH3CH2OH+Na 2CH3CHONa+H2 氧化反应 完全氧化CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O, 醇官能团为羟基-OH 不完全氧化2CH3CH2OH+O22CH

48、3CHO+2H2OCu作催化剂 乙酸 CH3COOH 官能团:羧基-COOH 无水乙酸又称冰乙酸或冰醋酸;弱酸性,比碳酸强 CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O2CH3COOH+CaCOC3a(CH3CO)O 2+H2O+CO2酯化反应 醇与酸作用生成酯和水的反应称为酯化反应;原理酸脱羟基醇脱氢;CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O第四节 基本养分物质糖类:是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的重要来源;又叫碳水化合物单糖C6H12O6 葡萄糖多羟基醛CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO 果糖多羟基酮水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖:

49、 双糖C12H22O11 蔗糖无醛基麦芽糖有醛基水解生成两分子葡萄糖多糖(C6H10O5)n淀粉无醛基n不同不是同分异构遇碘变蓝水解最终产物为葡萄糖纤维素无醛基油脂:比水轻 密度在之间 ,不溶于水;是产生能量最高的养分物质植物油C17H33- 较多,不饱和液态油脂水解产物为高级脂肪酸和丙三醇(甘油),油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应脂肪C17H35,C15H31 较多 固态蛋白质是由多种氨基酸脱水缩合而成的自然高分子化合物蛋白质水解产物是氨基酸,人体必需的氨基酸有8 种,非必需的氨基酸有12 种蛋白质的性质第 14 页,共 24 页盐析:提纯变性:失去生理活性显色反应:加浓硝酸显黄色灼烧:

50、呈焦羽毛味误服重金属盐:服用含丰富蛋白质的新颖牛奶或豆浆主要用途:组成细胞的基础物质,人类养分物质,工业上有广泛应用,酶是特殊蛋白质第四章 化学与可连续进展开发利用金属资源电解法很活泼的金属 K-Al MgCl2 = Mg + Cl2 热仍原法 比较活泼的金属 Zn-Cu Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 3Fe3O4+8Al = 9Fe+4Al2O3 铝热反应热分解法 不活泼的金属 Hg-Au 2HgO = Hg + O2 海水资源的开发和利用海水淡化的方法 蒸馏法电渗析法 离子交换法制盐提钾 提溴用氯气 提碘提取铀和重水,开发海洋药物,利用潮汐能,波浪能镁盐晶提取 Mg2+- Mg

51、OH2 -MgCl2 氯碱工业 2NaCl+2H2O = H2 +2 NaOH + Cl2 化学与资源综合利用煤由有机物和无机物组成 主要含有碳元素干馏 煤隔绝空气加强热使它分解 煤焦油 焦炭液化 C(s)+H2O(g) CO (g)+H2(g)汽化 CO(g)+2H2 CH3OH 焦炉气CO,H2,CH4,C2H4 水煤气CO,H2 自然气甲烷水合物“可燃冰”水合甲烷晶体(CH4 nH2O)石油 烷烃,环烷烃和环烷烃所组成 主要含有碳和氢元素分馏 利用原油中各成分沸点不同,将复杂的混合物分别成较简洁更有用的混合物的过程;裂化 在确定条件下,把分子量大,沸点高的烃断裂为分子量小,沸点低的烃的过

52、程;环境问题 不合理开发和利用自然资源,工农业和人类生活造成的环境污染三废废气,废水,废渣酸雨:SO2,NOx,臭氧层空洞:氟氯烃 赤潮,水华:水富养分化N,P 绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原就 只有一种产物的反应氧族元素 氧族元素是元素周期表上的 A 族元素(IUPAC 新规定:16 这一族包含氧(O),硫(S),硒(Se),碲(Te),钋(Po)五种元素,其中钋为金属,碲为准金属,氧,硫,硒是典型 族);的非金属元素;在标准状况下,除氧单质为气体外,其他元素的单质均为固体;在和金属元素化合时,氧,硫,硒,碲四种元素通常显 达+6;-2 氧化态;但当硫,硒,碲处于它们的酸

53、根中时,最高氧化态可一些过渡金属常以硫化物矿的形式存在于地壳中,如FeS2,ZnS 等;氧,硫,硒的单质可以直接与氢气化合, 生成氢化物. 例如, 硫与氢气反应时, 生成硫化氢. 第 15 页,共 24 页 编辑本段 一. 原子结构的异同点1. 原子结构的相同点. 1 原子最外层有6 个电子. , 氧化性依次减弱. 2 反应中易得到2 个电子. 3 表现氧化性. 2. 原子结构的不同点. 1 核电荷数依次增大. 2 电子层数依次增大. 3 原子半径依次增大, 得电子才能依次减弱 编辑本段 二. 单质的化学性质1. 相像性1 能与大多数金属反应 . 2 均能与氢化合生成气态氢化物 . 3 均能在

54、氧气中燃烧 . 4 氧化物对应的水化物为酸 . 5 都具有非金属性. 2. 递变性 从氧- 碲气态氢化1 物的稳固性逐步减弱气态氢 . 2 化物的仍原性逐步增强 . 3 气态氢化物水溶液的酸性逐步增强 . 4 最高价氧化物对应水化物酸性逐步减弱 . 5 非金属性逐步减弱 . 氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)核电荷数 8 16 34 52 常温色态 无色气体 淡黄固体 灰色固体 银白固体熔,沸点 依次上升常见化合价-2 ,-1/-2 ,+4,+6/-2 ,+4,+6/-2 ,+4,+6 与H2 反应 爆炸加热加热H2R 稳固性 1000 300 加热易分解 极易分解最高价水化物H2SO4 H

55、2SeO4 H2TeO4 第 16 页,共 24 页(化学)新课标人教必修2 高一化学学问点总结集1,Li 与O2 反应(点 燃)第一章物质结构元素周期律P6 Na 与O2 反应(点 燃)P6 ,P6 Na 与H2O 反 应:P6K 与H2O 反 应:2,卤素单质F2 ,Cl 2 ,Br 2 ,I 2 与氢气反应,P8 3,卤素单质间的置换反应:(1)氯水与饱和溴化钠,氯水与饱和碘化钠溶液反应: P9 第 17 页,共 24 页(2)溴水与碘化钠溶液反应:N2 P9 4,Mg 与H2O 反 应:P14 5,Na 与Cl 2 ,反应(点燃):P19 6,用电子式表示氯化钠的形成过程:P20 用电

56、子式表示氯分子的形成过程:P20 用电子式表示氯化氢的形成过程:P20 用电子式表示以下分子:H2 H2O CO2 CH4 P21 其次章化学反应与能量1,BaOH 2 8H2O 与NH4Cl的反应 P30 2,原电池原理典型的原电池(Zn-Cu 原电池)负极(锌):(氧化反应)正极(铜):电子流淌方向:由锌经过(仍原反应)外电路流向铜;总反应离子方程式:3,H2O2 在催化剂作用下受热分解:P36 P45 P42 4,Na2SO4与CaCl2反应:5,高炉炼铁:P45 第三章 有机化合物1,甲烷的主要化学性质(1)氧化反应(与O2 的反 P53 应):Cl2 在光照条件下的反应,生成四种不同

57、的取代物):P54 (2)取代反应(与2,乙烯的主要化学性质(1)氧化反应(与O2 的反 应):(2)加成反应(与Br2 的反应): :P60 P60 P60 3 乙烯仍可以和氢气,氯化氢,水等发生加成反应第 18 页,共 24 页(4)聚合反应:P60 乙烯制聚乙烯 氯乙烯制聚氯乙烯 3,苯的主要化学性质 : P62 (1)氧化反应(与 O2 的反(2)取代反应 应):与Br2 的反应:苯与硝酸(用 HON2O表示)发生取代反应,生成无色,不溶于水,有苦杏仁气味,密度大于水的油状液体硝 苯;反应方程式:基(3)加成反应 用镍做催化剂,苯与氢发生加成反应:4,乙醇的重要化学性质(1)乙醇与金属

58、钠的反应:P67 P67 (2)乙醇的氧化反应乙醇的燃烧P68 乙醇的催化氧化反应乙醇在常温下的氧化反应CH3CH2OH 酸性KMnO 4 或酸性重铬酸钾溶CH3COOH 液5,乙酸的重要化学性质(1)乙酸的酸性 乙酸能使紫色石蕊试液变红 乙酸能与碳酸盐反应,生成二氧化碳气体 利用乙酸的酸性,可以用乙酸来除去水垢(主要成分是 CaCO 3):P68 乙酸仍可以与碳酸钠反应,也能生成二氧化碳气体:P68 上述两个反应都可以证明乙酸的酸性比碳酸的酸性强;(2)乙酸的酯化反应反应原理(与乙醇的反应):P69 乙酸与乙醇反应的主要产物乙酸乙酯是一种无色,有香味,密度比水的小,不溶于水的油状液体;6,蔗糖水解反应:P73 P73 淀粉(纤维素)水解反应:P73 油脂的重要化学性质水解反应第 19 页,共 24 页a 油脂在酸性条件下的水解油脂+H2O

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