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文档简介

郑集中学城区校区学案高一化学郑集中学城区校区学案高一化学放电顺序:阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>A13+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阴离子的放电顺序是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)〉F-(SO327MnO4->OH-)是活性电极时:电极本身溶解放电注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。电解质水溶液点解产物的规律类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大HCICuCI2-CuCI2放H2生成碱型阴极:水放h2生碱阳极:电解质阴离子放电NaCI电解质和水生成新电解质增大HCI放氧生酸型阴极:电解质阳离子方电阳极:水放02生酸ICuSO4电解质和水生成新电解质减小氧化铜电解水型阴极:4H++4e-==2H2f阳极:40H--4e-=02f+2H20NaOH水增大增大水H2SO4减小Na2SO4不变上述四种类型电解质分类:(1)电解水型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐(2)电解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气(1)、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法(2)、电极、电解质溶液的选择:阳极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液M—ne—==Mn+阴极:待镀金属(镀件):溶液中的金属离子得到电子,成为金属原子,附着在金属表面Mn++ne—==M电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液镀铜反应原理阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+,阴极(镀件):Cu2++2e-=Cu,电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4溶液(3)、电镀应用之一:铜的精炼阳极:粗铜;阴极:纯铜电解质溶液:硫酸铜3、电冶金(1)、电冶金:使矿石中的金属阳离子获得电子,从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属,如钠、镁、钙、铝(2)、电解氯化钠:通电前,氯化钠高温下熔融:NaCl==Na++Cl—通直流电后:阳极:2Na++2e—==2Na阴极:2Cl——2e—==Cl2f☆规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极;②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应(有时是与水电离产生的H+作用),只要同时具备这三个条件即为原电池。(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。(3)若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。☆原电池,电解池,电镀池的比较性质类别原电池电解池电镀池定义(装置特点)将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一侧层其他金属反应特征自发反应非自发反应非自发反应装置特征无电源,两级材料不同有电源,两级材料可同可不同有电源形成条件活动性不同的两极电解质溶液形成闭合回路两电极连接直流电源两电极插入电解质溶液形成闭合回路1镀层金属接电源正极,待镀金属接负极;2电镀液必须含有镀层金属的离子电极名称负极:较活泼金属正极:较不活泼金属(能导电非金属)阳极:与电源正极相连阴极:与电源负极相连名称同电解,但有限制条件阳极:必须是镀层金属阴极:镀件电极反应负极:氧化反应,金属失去电子正极:还原反应,溶液中的阳离子的电子或者氧气得电子(吸氧腐蚀)阳极:氧化反应,溶液中的阴离子失去电子,或电极金属失电子阴极:还原反应,溶液中的阳离子得到电子阳极:金属电极失去电子阴极:电镀液中阳离子得到电子电子流向负极f正极电源负极一阴极电源正极一阳极同电解池溶液中带电粒子的移动阳离子向正极移动阴离子向负极移动阳离子向阴极移动阴离子向阳极移动同电解池联系在两极上都发生氧化反应和还原反应☆☆原电池与电解池的极的得失电子联系图:阳极(失)e-正极(得)e-负极(失)e-阴极(得)金属的电化学腐蚀和防护一、金属的电化学腐蚀(1)金属腐蚀内容:金属腐蚀的本质:都是金属原子失去电子而被氧化的过程金属腐蚀的分类:化学腐蚀一金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀电化学腐蚀一不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应。比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。化学腐蚀与电化腐蚀的比较电化腐蚀化学腐蚀条件不纯金属或合金与电解质溶液接触金属与非电解质直接接触现象有微弱的电流产生无电流产生本质较活泼的金属被氧化的过程金属被氧化的过程关系化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生,但电化腐蚀更加普遍,危害更严重4)、电化学腐蚀的分类:析氢腐蚀——腐蚀过程中不断有氢气放出H2S等气体)条件:潮湿空气中形成的水膜,酸性较强(水膜中溶解有co2H2S等气体)电极反应:负极:Fe-2e-=Fe2+正极:2H++2e-=H2T总式:Fe+2H+=Fe2++H2T吸氧腐蚀——反应过程吸收氧气①条件:中性或弱酸性溶液②电极反应:负极:2Fe-4e-=2Fe2+正极:O2+4e-+2H2O=4OH-总式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2离子方程式:Fe2++2OH-=Fe(OH)2生成的Fe(OH)2被空气中的02氧化,生成Fe(OH)3,Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3・xH2O(铁锈主要成分)规律总结:金属腐蚀快慢的规律:在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下:电解原理引起的腐蚀〉原电池原理引起的腐蚀〉化学腐蚀〉有防腐措施的腐蚀防腐措施由好到坏的顺序如下:外接电源的阴极保护法〉牺牲负极的正极保护法〉有一般防腐条件的腐蚀〉无防腐条件的腐蚀金属的电化学防护1、利用原电池原理进行金属的电化学防护、牺牲阳极的阴极保护法原理:原电池反应中,负极被腐蚀,正极不变化应用:在被保护的钢铁设备上装上若干锌块,腐蚀锌块保护钢铁设备负极:锌块被腐蚀;正极:钢铁设备被保护、外加电流的阴极保护法原理:通电,使钢铁设备上积累大量电子,使金属原电池反应产生的电流不能输送,从而防止金属被腐蚀应用:把被保护的钢铁设备作为阴极,惰性电极作为辅助阳极,均存在于电解质溶液中,接上外加直流电源。通电后电子大量在钢铁设备上积累,抑制了钢铁失去电子的反应。2、改变金属结构:把金属制成防腐的合金3、把金属与腐蚀性试剂隔开:电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用1、能源的分类:形成条件利用历史性质一次能源常规能源可再生资源水能、风能、生物质能不可再生资源煤、石油、天然气等化石能源新能源可再生资源太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气不可再生资源核能二次能源(一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源)电能(水电、火电、核电)、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等2、太阳能的利用方式:①光能f化学能②光能f热能③光能f电能3、生物质能的利用生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。生物质能源是一种理想的可再生能源,其具有以下特点:可再生性②低污染性③广泛的分布性生物质能的利用方式:①直接燃烧缺点:生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在20-40%之间。(C6H10O5)n+6nO2f6nCO2+5nH2O用含糖类、淀粉(C6H10O5)n较多的农作物(如玉米、高粱)为原料,制取乙醇。生物化学转换③热化学转换氢能的开发与利用氢能的特点:①、是自然界存在最普遍的元素②、发热值高③、氢燃烧性能好,点燃快④、氢本身无毒⑤、氢能利用形式⑥、理想的清洁能源之一专题三有机化合物的获得与应用绝大多数含碳的化合物称为有机化合物,简称有机物。像CO、C02、碳酸、碳酸盐等少数化合物,由于它们的组成和性质跟无机化合物相似,因而一向把它们作为无机化合物。烃1、烃的定义:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。2、烃的分类:饱和烃f烷烃(如:甲烷)脂肪烃(链状)烃不饱和烃f烯烃(如:乙烯)芳香烃(含有苯环)(如:苯)3、甲烷、乙烯和苯的性质比较:有机物烷烃烯烃苯及其同系物

通式ch2+2ch2n2n代表物甲烷(CH4)乙烯(C2H4)苯d)结构简式CH4CH2=CH2◎或0(官能团)结构特点C-C单键,链状,饱和烃C=C双键,链状,不饱和烃一种介于单键和双键之间的独特的键,环状空间结构正四面体六原子共平面平面正六边形物理性质无色无味的气体,比空气轻,难溶于水无色稍有气味的气体,比空气略轻,难溶于水无色有特殊气味的液体,比水轻,难溶于水用途优良燃料,化工原料石化工业原料,植物生长调节剂,催熟剂溶剂,化工原料有机物主要化学性质烷烃:甲烷氧化反应(燃烧)CH4+2O2CO2+2H2O(淡蓝色火焰,无黑烟)取代反应(注意光是反应发生的主要原因,产物有5种)CH4+Cl2CH3CI+HCICH3CI+Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCI3+HCICHC13+C12CCI4+HCI在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反应,甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。高温分解烯烃:应乙烯应应(i)燃烧C2H4+3O22CO2+2H2O(火焰明亮,有黑烟)(ii)被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色(本身氧化成CO2)。CH2=CH2+Br2CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)在一定条件下,乙烯还可以与H2、ci2、HC1、H2O等发生加成反应ch2=ch2+h2>ch3ch3CH2=CH2+HC1—-CH3CH2Cl(氯乙烷)ch2=ch2+h2och3ch2oh(制乙醇)乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴别烷烃和烯烃,如鉴别甲烷和乙烯。(iii)加聚反应nCH2=CH2〔CH厂CH」一n(聚乙烯)苯氧化反应(燃烧)2C6H6+15O2—-12CO2+6H2O(火焰明亮,有浓烟)取代反应苯环上的氢原子被溴原子、硝基取代。◎+Br2>v!/Br+HBr◎+HNO3*—NO2+H2O加成反应苯不能使酸性KMnO4溶液、《》+3H2*d〉溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。

4、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。概念同系物同分异构体同素异形体同位素定义结构相似,在分子组成上相差一个或若干个ch2原子团的物质分子式相同而结构式不同的化合物的互称由同种兀素组成的不同单质的互称质子数相同而中子数不同的同一兀素的不同原子的互称分子式不同相同兀素符号表示相同,分子式可不同结构相似不同不同研究对象化合物化合物单质原子6、烷烃的命名:(1)普通命名法:把烷烃泛称为“某烷”,某是指烷烃中碳原子的数目。1-10用甲乙,丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11起汉文数字表示。区别同分异构体,用“正”“异”,“新”。二、食品中的有机化合物1、乙醇和乙酸的性质比较有机物饱和一兀醇饱和一兀醛饱和一兀羧酸通式CH2QHCn%+iCOOH代表物乙醇乙醛乙酸结构简式ch3ch2oh或c2h5ohch3choch3cooh官能团羟基:一oh醛基:一CHO羧基:一COOH物理性质无色、有特殊香味的液体,俗名酒精,与水互溶,易挥发(非电解质)有强烈刺激性气味的无色液体,俗称醋酸,易溶于水和乙醇,无水醋酸又称冰醋酸。用途作燃料、饮料、化工原料;用于医疗消毒,乙醇溶液的质量分数为75%有机化工原料,可制得醋酸纤维、合成纤维、香料、燃料等,是食醋的主要成分有机物主要化学性质乙醇与Na的反应2CH3CH2OH+2Na—-2CH3CH2ONa+H2f乙醇与Na的反应(与水比较):①相同点:都生成氢气,反应都放热②不同点:比钠与水的反应要缓慢结论:乙醇分子羟基中的氢原子比烷烃分子中的氢原子活泼,但没有水分子中的氢原子活泼。氧化反应(i)燃烧

CH3CH2OH+3O2—->2CO2+3H2O(ii)在铜或银催化条件下:可以被O2氧化成乙醛(CH3CHO)2CH3CH2OH+O2>2CH3CHO+2H2O③消去反应ch3ch2ohch2=ch畀+h2o乙醛氧化反应:醛基(—CHO)的性质一与银氨溶液,新制Cu(0H)2反应CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag;+3NH3f(银氨溶液)CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O;+2H2O(砖红色)醛基的检验:方法1:加银氨溶液水浴加热有银镜生成。方法2:加新制的Cu(OH)2碱性悬浊液加热至沸有砖红色沉淀乙酸具有酸的通性:ch3cooh=ch3coo-+h+使紫色石蕊试液变红;与活泼金属,碱,弱酸盐反应,如CaCO3、Na2CO3酸性比较:ch3cooh>h2co32CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2f+H2O(强制弱)酯化反应CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O酸脱羟基醇脱氢基本营养物质—糖类食物中的营养物质包括:糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。人们习惯称糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。种类元素组成代表物代表物分子糖类单糖CHO葡萄糖C6H12O6葡萄糖和果糖互为同分异构体单糖不能发生水解反应果糖双糖CHO蔗糖C12H22O11蔗糖和麦芽糖互为同分异构体能发生水解反应麦芽糖多糖CHO淀粉(C6H10O5)n淀粉、纤维素由于n值不同,所以分子式不同,不能互称同分异构体能发生水解反应纤维素油脂油CHO植物油不饱和咼级脂肪酸甘油酯含有C=C键,能发生加成反应,能发生水解反应脂CHO动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯C—C键,能发生水解反应蛋白质CHONSP等酶、肌肉、毛发等氨基酸连接成的高分子能发生水解反应主要化学性质葡萄糖结构简式:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO或CH2OH(CHOH)4CHO(含有羟基和醛基)醛基:①使新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀一测定糖尿病患者病情

②与银氨溶液反应产生银镜一工业制镜和玻璃瓶瓶胆羟基:与羧酸发生酯化反应生成酯蔗糖水解反应:生成葡萄糖和果糖淀粉淀粉、纤维素水解反应:生成葡萄糖纤维素淀粉特性:淀粉遇碘单质变蓝油脂水解反应:生成高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)和甘油蛋白质水解反应:最终产物为氨基酸盐析:蛋白质遇见(饱和的硫酸钠、硫酸铵)盐析,物理变化变性:蛋白质遇见强酸、强碱、重金属盐等变性,化学变化颜色反应:蛋白质遇浓hno3变黄(鉴别部分蛋白质)鉴别:灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道(鉴别蛋白质)酶特殊的蛋白质,在合适温度下:催化活性具有:高效性、专一性第三单元人工合成有机物化学与可持续发展^醛十乙酸一I—>倔乙酯有关的化学方程式,单体、链节、聚合度、加聚反应、缩聚反应专题4化学科学与人类文明化学是打开物质世界的钥匙一、金属矿物的开发利用1、金属的存在:除了金、铂等少数金属外,绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。2、金属冶炼的涵义:简单地说,金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实(游离态)。质是把金属元素从化合态还原为游离态,即M(化合态电子、被还原(游离态)。3、金属冶炼的一般步骤:(1)矿石的富集:除去杂质,提高矿石中有用成分的含量。(2)冶炼:利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂把金属从其矿石中还原出来,得到金属单质(粗)。(3)精炼:采用一定的方法,提炼纯金属。4、金属冶炼的方法(1)电解法:适用于一些非常活泼的金属。2NaCl(熔融)电解2Na+ClfMgCl(熔融)电解Mg+Clf2AlO(熔融)电解4Al22223+30f2(2)热还原法:适用于较活泼金属。Fe2OFe2O3+3C0冋温2Fe+3CO2fWO3+3H2冋温W+3H2OZnO+C冋温Zn+COf常用的还原剂:焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作还原剂,如Al,Fe2O3+2Al高温2Fe+Al2O3(铝热反应)Cr2O3+2Al高温2Cr+Al2O3(铝热反应)(3)热分解法:适用于一些不活泼的金属。2HgO△2Hg+O2f2Ag2O'4Ag+O2f金属的活动性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb、(H)、CuHg、AgPt、Au金属原子失电子能力强►弱金属离子得电子能力弱+强主要冶炼方法电解法热还原法热分解法富集法还原剂或特殊措施强大电流提供电子h2、co、c、Al等加热加热物理方法或化学方法1、化学研究的对象是:认识和研究物质组成、结构、性质及变化等2、不活泼金属(Cu和Sn)可以单质形态存在于自然界;而相对较活泼的金属(Fe和Al)以化合太存在于自然界;所以铜和锡很早被人类发现并使用,铁和铝需要化学进行技术还原。所以人类最先发现的是不活泼金属,活泼金属的冶炼需要大量的电能鲍林提出了:氢键理论和蛋白质的螺旋结构模型,为后来的DNA分子的双螺旋结构模型的提出奠定了基础3、19至20世纪化学科学理论成就简介:1803年,道尔顿提出原子学说;1811

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