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TOC\o"1-5"\h\z第一篇走进高中 高中化学学习方法导引 2第二篇物质的分类、组成与结构ー一一物质的分类 4\o"CurrentDocument"第三篇酸、碱、盐与离子反应 18第四篇电解质: 29第一篇走进高中ー、高中化学学习方法导引高中化学课程在九年义务教育的基础上,以进ー步提高学生的科学素养为宗旨,激发学生学习化学的兴趣,尊敬和促进学生的个性发展;帮助学生获得未来发展所必须的化学知识、技能和方法,提高学生的科学探究能力;在实践中增强学生的社会责任感,培养学生热爱祖国、热爱生活、热爱集体的情操;引导学生认识化学对促进社会进步和提高人民生活质量方面的重要影响,理解科学、技术与社会的相互作用,形成科学的价值观和实事求是的科学态度;培养学生的合作精神,激发学生的创新潜能,提高学生的实践能力。.对化学世界充满兴趣是学好化学的前提。浓厚的学习兴趣会使同学在好奇中学会提出问题,有强烈的欲望去解决问题,学得轻松,同时在学习中学会不断总结,找到科学的学习方法,遵循学习的规律,必将取得好成绩。善于提出问题也是进行科学探究的根本。研究时还具有专业性、正确方向性、综合性、实践性、创造性和自主性。因此,所谓的研究性学习是指:在一定情境中发现问题、选择课题、设计方案,通过自主性探索、研究求得问题的解决,从而形成和提高自一的创造能力,增长知识,积累和丰富直接经验。课程标准强调“经历对化学物质及其变化进行探究的过程,进ー步理解科学探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究能力。具有较强的问题意识,能够发现和提出有探究价值的化学问题,敢于质疑,勤ア思索,逐步形成独立思考的能力,善于与人合作,具有团队精神”。.重视对实验的观察和分析。化学是以实验为基础,研究物质的组成、结构、性质和变化规律的自然科学。通过化学实验去验证、探索和发现化学知识、原理,从而形成科学思考问题的方法。在化学学习中必须学会对实验进行正确的观察,并在观察的基础上根据实验现象得出结论,从而掌握化学知识。课程标准要求“获得有关化学实验的基础知识和基本技能,学习实验研究的方法,能设计并完成一些化学实验”。在进行实验过程中,要明确实验目的,全面有序地进行实验的观察和分析,并对实验方案设计评价。(1)帮助他们完成实验报告;实验过程实验现象实验结论在ー支试管中加入5mL5%的出02溶液,然后滴入适量的FeCl3溶液,把带火星的木条伸入试管FeCb溶液可以催化分解H202(2)FeCb在水中可分离出Fe'+和CF,同学们提出以下猜想:①甲同学的猜想:真正催化分解H2O2的是FeCh溶液中的H2O;②乙同学的猜想:真正催化分解ル02的是FeCh溶液中的Fes+;③丙同学的猜想:真正催化分解H2O2的是FeCl,溶液中的CF;你认为最不可能的是同学的猜想,理由是(3)同学们对余下的两个猜想,用实验进行了探究。请你仔细分析后填表:实验过程实验现象实验结论向盛有5mL5%的H2O2溶液的试管中加入少量的HCL并把带火星的木条伸入试管无明显现象向盛有5mL5%的H.Ch溶液的试管中加入少量的 ,并把带火星的木条伸入试管3.学会对比、归纳,有序的对信息进行类比、迁移,强化対知识的归纳整理。课程标准指出:‘’在化学学习中,学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息,并运用比较、分析、归纳、概括等方法对信息进行加工。并对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控,提高自主学习化学的能力。例某同学在进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后,オ忘记了滴加指示剂,因而无法确定盐酸和氢氧化钠是否恰好完全反应。为了证明这两种物质是否完全反应,该同学从烧杯中取了少量反应后的溶液于支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚餓试液,振荡,观察到酚酰试液不变色。于是得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。(1)你认为他得出的结论是否正确?,理由是(2)写出该中和反应的化学方程式: (3)请你另设计ー个实验,探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和,填写下表:实验方法可能观察到的现象结论答案:(2)NaOH+HC1===NaCl+H2O(3)(以下方法任写ー种均可)(答案不唯一)①取样,滴加紫色石蕊试液试液变红盐酸过量②取样,滴加紫色石蕊试液试液不变红恰好中和③取样,滴加碳酸钠试液有气泡产生盐酸过量③取样,滴加碳酸钠试液无气泡产生恰好中和⑤取样,加入锌粒等活泼金属有气泡产生盐酸过量⑥取样,加入锌粒等活泼金属无气泡产生恰好中和4.关注“物质的量”知识的学习。物质的量是将微观量(粒子数)和宏观量(物质质量、体积等)相联系的量,与多种量有密切的联系,化学计算大多是通过“物质的量”知识来进行计算的。同时“物质的量”的计算也贯穿了整个化学内容的计算。高中化学课程具有以下特点:(1)更加关注核心概念,突出内在本质联系;(2)重视核心知识线索与活动过程、方法思路线索,以及臼然规律、生活和生产实际问题线索的结合、融合统ー:(3)采用多层次、多线索、立体化整合处理教材内容,展现认识构建过程中能カ构建梯度的编写模式,以使教材更具有发展性、结构性、建构性、层次性和选择性。高中化学的学习更应强调有参与化学科技活动的热情,有将化学知识应用于生产、生活的意识,能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。第二章物质的分类、组成与结构第一节物质的分类知识回顾在化学学习过程中,对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应,常常要用到分类法,利用分类法学习化学,可以起到事半功倍的效果。人们常按物质的组成、结构、性质等知识将物质进行分类。分类标准可以从物质的组成、结构和性质去确定。1.物质简单分类如下:物质分类分类标准物质可以分为纯净物和混合物是否只含有一种物质纯净物可以分为单质和化合物是否只含有一种元素单质可以分为金属、非金属和稀有气体元素的性质化合物可以分为氧化物、酸、碱和盐物质的性质2.物质也可按是否含碳元素分为有机物和无机物,材料可以分为有机材料和无机材料,有机高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料,塑料、纤维和橡胶都属于合成高分子材料。例1物质的分类标准有多种,标准可以是物质的组成、性质、用途——请根据所学知识,依据物质所具有的某种性质,自拟两种分类标准,对以下物质进行分类,每类至少包括三种物质(填化学式)。氢气、氧气、ー氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮(红棕色、有毒)、水、碳。分类标准ー,包括物质。分类标准二,包括物质.例2请你仔细研读下列表格中的例子:物质分类物质举例单质氧气(〇2)、氮气(N2)、碳(C)、硫(S)、铜(Cu)、汞(Hg)化合物二氧化碳(CO?)、朧(HNO3)、熟石灰[Ca(0H)2]、碳酸钙(CaCO3),氯化钠(NaCl)、烧碱(NaOH)、氧化镁(MgO)、盐酸(HC1)表中有许多规律,如:“单质只含有一种元素”''化合物中含有不同种元素”。相信你在物质分类方面回发现其他的规律:(1).(2)«例3下列各物质材料均属于天然材料的是( )A.棉花、木材、大理石 B.木材、橡胶、塑料C,羊毛、玻璃、不锈钢 D.塑料、陶瓷、合成纤维入门衔接对物质进行科学的分类,再分门别类地研究它们的结构、性质、制法、用途等,就容易找出有关规律,把握物质的本质属性和内在联系。按照物质的组成、性质将物质进行分类是最常用的ー种分类方法。该分类法的知识网络及具体分类如ド:r金属(如:Na、Al、Fe)
’单皿l非金属(如:02、N2、Ne)(纯净物《r氧化物酸物质〈 化合物]碱、盐‘溶液(如:食盐水、石灰水)
混合物(分散系)<浊液(如:泥水、牛奶)
I胶体(见第四篇)ー、化合物的具体分类1.氧化物根据氧化物与酸碱反应的不同,可以将氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物。(1)酸性氧化物(又称酸酎):能与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO*SO2、SO3,其对应的酸分别是H2cO3、H2sO3、H2s0”。(2)碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物,如Na2O.MgO、CaOI其对应的碱分别为NaOH、Mg(OH”、Ca(OH)2«(3)两性氧化物:既能与酸又能与碱反应生成盐和水的氧化物,如A1Q,、ZnO,其对应的两性氢氧化物分别为A1(OH*、Zn(0H)2.Al(0H)3+3HC1===A1C13+3H2OA1(OH),<+NaOH==NaAlC)2(偏铝酸钠)+2H2O(4)不成盐氧化物:既不能与酸、又不能与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO、N0。说明:不是所有的非金属氧化物都是酸性氧化物,如CO、N0等,也不是所有的酸性氧化物都是非金属氧化物,如MmO,是酸性氧化物,但不是非金属氧化物。同样,不是所有的金属都是碱性氧化物,如MnO是酸性氧化物,但所有的碱性氧化物都是金属氧化物。.酸根据酸的组成,酸可以分为:(1)根据酸分子中是否含有氧原子,酸可以分为:含氧酸:分子组成中含有氧原子,如H2soハHNO3;无氧酸:分子组成中不含有氧原子,如HC1、H2S;(2)按照酸分子电离所产生的氢离子的数目可分为:一元酸:电离产生1个氢离子,如HCI;二元酸:电离产生2个氢离子,如HzSO”;三元酸:电离产生3个氢离子,如H3PO1:(3)根据酸根是否具有强氧化性(得到电子能力),可分为氧化性酸(如浓硫酸、硝酸)和非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)。(4)根据酸在水溶液中电离程度的大小,可分为强酸(如盐酸、硫酸、硝酸)、中强酸(如磷酸、亚硫酸)和弱酸(如醋酸、碳酸)。.碱根据碱的溶解性,可将碱分为可溶性碱和难溶性碱。可溶性碱:如KOH、NaOH、Ba(OH)z、Ca(OH)2,难溶性碱:如Cu(OH)2、Fe(OH)s,Mg(OH)20.盐(1)根据盐的组成可分为三类:正盐:酸碱完全中和的产物,如Na£O,、Na2SO4;酸式盐:酸中氢离子部分被中和的产物,如NaHCO:,、NaHSO,;碱式盐:碱中部分氢氧根离子被中和的产物,如CUz(OH)2(X)3。(2)根据盐中所含金属离子可分为钾盐、钠盐、钙盐、镁盐等;根据盐中所含的酸根离子可分为硫酸盐、碳酸盐等。二、其他分类.根据水溶液或熔融状态下能否导电,将化合物分为电解质与非电解质。「电解质:溶丁一水或熔融状态下能导电。如:酸、碱、盐。化合物,1非电解质:溶于水或熔融状态下都不导电。如:蔗糖、酒精、CO2c.根据在反应中表现的性质可将物质分为氧化剂和还原剂。反应中得电子(元素反应中得电子(元素化合价降低)反应中失电干(元素化合价升高)+2 +2 0C11SO4===FeSO4+Cu(氧化剂)随着高中的学习,物质的分类还会进ー步深入和细化。例1按照一定依据把物质进行分类,是研究物质的组成、结构、性质和用途的常用方法。现有三种物质:①金刚石、水银、镁条、干冰;②醋酸、小苏打、食盐、纯碱;③白酒、空气、盐酸、白磷。每组中均有一种物质所属类别与其他三种不同,这三种物质是()A,白酒小苏打金刚石 B.白磷醋酸干冰C.水银食盐 空气 D.盐酸纯碱镁条例2元素R的含氧酸的化学式为HnRO(2n-l),则该酸的酸酊的化学式不可能为()A,R2OB、RO2C、R207D、RO3例3非金属元素形成的酸性氧化物与其对应的含氧酸之间有如下关系:该元素在两种化合物中的化合价相同。碱性氧化物与对应的碱之间也存在这种关系。如:氧化物对应的酸或碱so2H2s〇3CaOCa(OH)2则与H2s04对应的酸性氧化物是;与Naユ。对应的碱是衔接练习.下列各组物质按单质、化合物、混合物顺序排列正确的是 ( )A、冰、生石灰、空气 B、碘酒、纯碱、烧碱C、液氧、盐酸、沼气 D、金刚石、苛性钠、食盐水.下列四组物质中,其中按酸、碱、盐顺序排列的是 ( )A、盐酸、碳酸钠、硫酸钏 B、碳酸氢钠、氢氧化钙、氟化钠
C、C、氯化钠、氢氧化钠、硫酸D、硫酸、氢氧化钙、碳酸钠.按照一定的依据把物质进行分类,是我们认识物质的组成、结构、性质和用途的重要途径。姜宇同学在家中建立了小小化学实验室,他收集了许多物质,其中有:①纯碱②生石灰③醋酸④熟石灰⑤酒精⑥铜⑦石墨⑧氧化铁⑨蔗糖⑩尿素。对上述物质分类不正确的是()A、属于有机物的有③⑤⑨⑩ B、属于单质的有⑥⑦C,属于碱的有①④ D、属于氧化物的有②⑧TOC\o"1-5"\h\z.生活中的下列物质,属于合成纤维的是 ( )A、棉花 B、涤纶C、羊毛 D、蚕丝.有关酸、碱、盐、氧化物的说法不正确的是 ( )A、酸和碱一定含有氢元素 B、盐和氧化物一定含有金属元素C、碱和氧化物一定含有氧元素 D、酸和盐一定含有非金属元素.下列说法正确的是 ( )A、酸的水溶液中一定有氢离子 B、碱中一定含有氢元素C、含有氧元素的物质一定是氧化物D、非金属氧化物一定是酸性氧化物.经实验测定某物质中含有一种元素,下列推理正确的是 ( )A、该物质一定是纯净物 B、该物质一定是单质C、该物质一定是混合物 D、该物质一定不是化合物.经测定一瓶气体中只含有C、H两种元素,这瓶气体不可能是 ( )A、一种化合物 B、ー种单质和一种化合物的混合物C、两种化合物 D'两种单质.n元酸的酸酥R20n和碱性氧化物M2Ox高温下化合后生成的盐是()A,M(ROn)x B、Mx(R0n)C、M„ROX D、M„(ROn)x0.有下列三种物质:(1)压、Nz、。2、CHi;(2)NazO、CaO、Cユ、CuO;(3)HCRNaOH、H£0,、HNO」。按照不同的分类方法,每组均有一种物质与其他三种物质不同。则请将每组中不同与其他三种的物质(化学式)和分类依据写在下列表格内。组别被选出的物质分类依据第(1)组第(2)组第(3)组11.有下列十种物质:空气、水、液态汞、石灰水、红磷、干冰、铜绿、煤、醋酸、胆研、请回答下列问题:(1)履于混合物的是〇(2)属于单质的是.:(3)属于盐类的是0(4)属于有机物的是,(5)属于化合物的是 (6)属于酸性氧化物的是〇12.人们可以对物质从不同的角度进行分类。请将氢气、一氧化碳、氧化镁、二氧化碳、铝和红磷等六种物质分成两种(填化学式),并写出分类依据。第一组:,分类依据是:第二组:1分类依据是13.酸可根据能电离出的氢离子数分为一元酸、二元酸、三元酸……也可根据酸分子中是否含有氧原子,又可分为无氧酸和含氧酸。盐根据所含离子进行分类,如钾盐、钠盐、镇盐等,也可根据其他原则进行分类。请将下列九种粒子分成两大类,每类要有五种粒子(可重复使用),并写出你的分类原则。NeOHNH3H20NH4+CO2SO2NO2SO3第一类:分类原则是,所含粒子是;第二类:分类原则是,所含粒子是。14.人们往往按照物质的某些属性对物质进行分类,如根据物质的元素组成把物质分为单质和化合物。请你按不同的标准将下列物质进行分类。①空气②乙醉③硫酸筱④铜⑤碘⑥氢气⑦石墨⑧食盐水(1)按物质的组成分类。(2)按物质的在水中的溶解性分类。(3)按物质的状态分类。(4)按物质的导电性分类。第二节物质的组成与结构元素周期表知识回顾世界是由物质构成的,构成物质的基本粒子有原子、离子、分子等,物质发生变化,都与其组成、结构、性质有关,而物质的性质则由其组成和结构决定。我们认识宏观世界的性质,必须对微观的物质结构知识有一定的认识。.原子结构(1)原子结构原子是化学变化中的最小粒子,是有居于原子中心的带电电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的,原子核是由质子和中子构成的。由于核内质子数和核外电子数相等,所以原子不显电性,即核内质子数=核电荷数=核外电子数。由于电子的质量仅为质子质量的1/1836•所以可以认为质量数=质子数+中子数。(2)原子结构示意图用原子结构示意图可简明、方便地表示原子结构。小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上面的数字表示该层的电子数。如:C1原子的结构示意图为:ベ、、U17)287
ノノ丿根据粒子结构示意图,可判断元素种类、粒子种类、元素的性质以及结构的稳定性。①由质子数和电子数的差值判断粒子种类(原子、阳离子、阴离子);②由核内质子数决定元素种类,核内质子数不同则表示不同种类;③由原子最外层电子数决定元素的性质,最外层电子数相同,化学性质相似;④由最外层电子数决定粒子结构的稳定性。一般最外层电子数为8的结构称为“8电子稳定结构”。.元素周期表根据原子核外电子排布规律,把电子层数目相同的各种元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行,再把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行,这样所得的表,即为元素周期表。它反映了元素之间相互联系的规律,是学习
化学的重要工具。元素周期表エ共有7个周期,16个族(8、9、10三个纵行共同组成1个族)。例1已知每个电子的质量约为每个质子(或中子)质量的1/1836«下表是教材上的内容。通过此表,可总结出“在原子里质子数等于电子数”。还能总结出:(1)»(2).(3),(4) ー。原子种类质子数中子数核外电子数相对原子质量氢1011碳66612氧88816钠11121123铁26302656思路点拨此题为有关粒子结构的结论开放性试题。解题关键在于会用对比的方法,寻找共同点(普通规律)和递变性(递变规律)。解题时首先掌握原子结构中各种量之间的等量关系,然后对照表中所给的ー组信息,分析上下左右之间的关系(本题中质子数、中子数、核外电子数、相对原子质量的相互关系:各元素的质子数或中子数或电子数或相对原子质量等数据的规律),从中总结出规律性的结论。步骤如下:(1)由每ー纵行以及纵行间对比、分析数据,整理后发现规律:由第二纵行:不同的原子,质子数不同,即质子数决定元素的种类。由第三纵行:氢原子没有中子,其他原子中子数也不一定相同,即原子核内中子数»0,或不是所有原子都含有中子。由纵行对比看:原子核内质子数不一定等于中子数,或原子核外电子数不一定等于中子数,或一般来说,相对原子质量随质子数增加而增大。(2)由每数,或一般来说,相对原子质量随质子数增加而增大。(2)由每ー横行以及横行间对比、分析数据,整理后发现规律:原子核内质子数=核外电子数相对原子质量=质子数+中子数研究这ー类试题结论时应避免出现一下几种做法:(1)对表中某ー数据或某ー组数据未经分析、整理就下结论。(2)对某ー规律性的结论进行变式处理,变成另ー规律性结论,(3)不从所给信息出发,扩大探究范围。例2下图为荷电荷数从1至リ18的元素的原子结构示意图:Qi氢(H)㊀ガ 5ザ G锂(Li) 镀(Be) 硼(B) 碳(C) 氮(N) 氧(应算重更结论。02氮(He))26 G)2y 「大28ノノ ノノ ノノ0) 氟(F) M(Ne)钠(Na)镁(Mg)硅(Si)硫(s)ハ、'。ノノ丿钠(Na)镁(Mg)硅(Si)硫(s)ハ、'。ノノ丿氯(CD氫(Ar)通过分析上图,你可得出的结论有:(1);(2);(3);(4);思路点拨本题为“发现式”开放性试题,要求学生通过分析题给信息,归纳整理后提出符合事实是规律性的结论。仔细分析比较上图中每ー横行八种原子核外电子层数的特点,每ー纵行原子最外层上电子数的特点,每一横行八种原子最外层电子数的变化特点,金属元素、非金属元素,稀有气体元素原子最外层上电子数的特点及各原子的核外电子排布,第一电子层,第二电子层最多容纳的电子数的特点,可从中总结出ー些带有规律性的结论。(1)分析同一横行中各元素原子结构示意图后可以发现:电子层数相同,且随荷电荷数逐渐增大,最外层电子数从锂(Li)到氣(Ne),或从钠(Na)到氣(Ar)都是从1递增到8。(2)分析同一纵行中各元素原子结构示意图后可以发现:从上到下,电子层数逐渐增加,最外层电子数都相同,稀有气体元素的原子最外层电子数・般等于8,金属元素原子的最外层电子数一般〈4,而非金属元素原子的最外层电子数则一般ユ4。通过对同一横行、同一纵行中原子结构示意图对比分析,可以得到很多规律性的结论。入门衔接.原子核的构成原子是由原子核和核外电子构成的,而原子核又是由更小的微粒——质子和中子构成的。构成原子的微粒和基本数据如下表:微粒质子中子电子质量(kg)1.673X10-"1.675XI〇ー”9.109X10-3'相对质量1.0071.0085.484X10电荷+10-1.原子核外电子排布规律原子核外电子按能量的高低分层排布。排布规律为:1)最外层最多可容纳的电子数为8,第一层为最外层最多可容纳2个电子。2)次外层最多可容纳的电子数为18。3)倒数第3层最多可容纳的电子数为32。4)第n层最多可容纳的电子数为2ペ。原子最外层的电子数与元素的化学性质密切相关,最外层电子数决定了元素的化学性质。.元素周期表及元素性质的周期性变化规律(1)元素周期表的基本结构’短周期(1,2,3周期)ル素周期表周期(横行)(7个),长周期(4,5,6周期)ル素周期表,不完全周期(7周期)‘主族:由长、短周期元素共同构成的族(IA〜VDA)(7个)歩/人、,副族:只由长周期元素构成的族(IB〜VUB)(7个)族(纵列)(16个)〇族:由稀有气体元素构成的族族:第8,9,10三个纵列构成的族(2)周期表中元素性质的递变规律在同一周期中,从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;在同一主族中,从上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。注:金属性:元素失电子的能力;非金属性,元素得电子的能力。(3)几个重要关系:①周期序数=元素原子的电子层数②主族序数=元素原子的最外层电子数=最高正化合价4.分子结构:物质发生化学反应时,构成物质的原子通过得失电子或共用电子对形式形成稳定的化合物。(1)离子化合物在讨论原子核外电子排布规律时,我们知道当原子的最外电子层上达到8个电子时,最外电子层达到饱和(K层上2个电子即达到饱和),这时原子处アー种比较稳定的状态。除稀有气体元素的原子外,其他元素的原子最外电子层均未达到饱和,但在外力的作用下,这些原子也可通过某种方式使其最外电子层上的电子数达到饱和,从而形成较为稳定的状态。钠原子与氯原子相遇时,钠原子失去最外层的ー个电子,成为钠离子,带正电,氯原子得到了钠原子失去的电子,成为带负电的氯离子,阴、阳离子的异性电荷相吸结合到ー起,形成氯化钠。其过程可用如图表示:用原子结构示意图表示氯化钠的形成过程用原子结构示意图表示氯化钠的形成过程钠离子(Na+)和氯离子(C「)之间除了有静电引力作用外,还有电子与电子、原子核与原子核之间的相互排斥作用。当阴、阳离子接近到某一定距离时,吸引与排斥达到了平衡。这种由阴、阳离子相互间的作用构成的化合物称为离子化合物。氯化钠的形成过程可用电子式表示:
Na'+0」Na'+0」*Na+Cl(2)共价化合物氢分子、氯分子等都是由同种元素的原子形成的双原子分子,要想使氢分子分解成氢原子需要加热到髙答2000C温度,它的分解率仍不到1%,这就说明在氢分子里氢原子与氢原子之间存在着强烈的相互作用。两个相同的原子,显然不可能通过得失电子形成具有稀有气体电子层结构的阴、阳离子而产生强烈的相互作用,那么是什么作用カ将两个相同的原子组合成一个分子的呢?我们以氢分子的形成为例,来加以说明。两个氢原子相互接近时,氢原子核外的电子分别受到两个氢原子核的共同吸引,为两个氢原子所共有,从而使每个氢原子均可形成稀有气体気原子的稳定的电子层结构,从而形成较为稳定的氢分子,氢分子的形成过程可用电子式表示为:H.+.H-H:H,碘分子的形成过程也可用电子式表示为:寸":"":,两个原子相互间共用的ー对电子,被称为共用电子对,由共用电子对可引起相邻原子间强烈的相互作用。共用电子对不仅可存在于相同的非金属原子间,还广泛存在于不同非金属原子间。如氯化氢分子和水分子等。这种仅靠共用电子对的作用形成的分子被称为共价分子,其中的化合物被称为共价化合物。例1以下是核电荷数为3~18的元素,请分别在第一排画出3'10号第二排画出1广18号的核外电子排布示意图:⑴根据所画结构示意图填写以下内容,每・横行的元素原子核外电子排布的特点是⑵每ー纵行的元素原子核外电子排布的特点是例2 下表中填入的是核电荷数从1118号部分元素的名称、原子结构、元素化合价:元素名称钠镁铝硅原子结构元素化合价+1+2+3-4,+2,+4元素名称磷硫氯気原子结构元素化合价-3,+3,+5-2,+4,+6-1,+1,+3,+5,+70⑴在以上表格中画出相应的结构示意图⑵通过该表可以发现元素化合价的ー些规律(至少写四条)①;②③: ®J例3有A、B、C三种元素,它们的核电荷数均不超过18,它们相互之间可以构成A2c和B2c型化合物,已知A,离子和B原子的电子层数相同,B原子比C原子少2个电子,C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。写出三个微粒的结构示意图:A+离子;B原子;C原子衔接训练.我国已发射绕月飞行的探测卫星——“嫦娥一号’人类探月的重要目的之一是观察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富的核聚变燃料——“He-3”,解决地球能源危机。已知‘'CT3”是指原子核内含有6个质子、7个中子的碳原子,''He-3”所指的気原子核内()A.含有3个质子、没有中子 B.含有2个质子、1个中子C.含有1个质子、2个中子D,含有3个质子、没有中子.科学研究证明:头发的成分能反映一个人的健康状况,健康人的每克头发中含铁锌①硼质量/mg130167-17257这里的铁、锌、铝、硼是指()A・原子B.分子C.元素D.离子3.下列物质中,属于共价化合物的是()A.NaOHB.N,C.NH,D.NH.C1.核外电子数相同、核内质子数不同的两种粒子,他们可能是()A.ー种元素的原子和另ー种元素的离子B.同种元素的原子和离子C.两种不同元素的原子 D.两种不同元素的离子.已知元素X、Y的核电荷数分别为a和b,他们的离子X"*+、Y"ー所含的电子数相同,则下列关系式正确的是()A.a=b+m+nB.a=b-m+nC.a=b+m-n D.a=b-nrnX、Y两元素的原子中质子数之和是20,两元素形成的化合物在水溶液中能电离出电子层结构相同的阴、阳离子,则X、Y形成的化合物是()A.NaFB.MgF2C.MgOD.NaCl第三节 氧化还原反应知识回顾.氧化还原反应在九年纪化学学习中,我们知道:物质与氧发生的反应叫氧化反应,含氧化合物失去氧的反应叫还原反应。氧化反应:剧烈氧化及燃烧一爆炸积累热量达到着火点缓慢氧化 J自燃.基本反应类型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,把化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。四种基本类型的反应反应类型表达式举例化合反应A+B二AB2H2+02=2H20分解反应AB=A+B2KC103===2KCl+302T(有条件)置换反应A+BC=AC+BFe+CuSO4=FeSO.t+Cu复分解反应AB+CD=AD+CBHC1+AgNO3=AgClI+HN03例工业炼铁反应:Fe2O3+3co高温2Fe+3C02«用作还原剂的物质是()A.Fe203 B.CO C.Fe D.C02入门衔接1.从元素化合价升降的观点理解氧化还原反应CuO+电Cu+H2O在反应中,铜元素的化合价有+2价降低到。价,氧化铜被还原;氢元素的化合价有〇价升高到+1价,氢被还原。我们对氧化铜与碳的反应以及与水蒸汽与碳的反应等进行类似的分析,就会发现同样的情况存在:2CuO+C高温Cu+C02t乩0+C高温H2+CO由此我们可以得出这样的结论:物质所含元素化合价升高的反应就是氧化反应,物质所含元素化合价降低的反应就是还原反应。有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应。用化合价升降的观点不仅能分析有得氧失氧关系的反应,还能分析虽没有得氧失氧关系,但元素化合价在反应前后有变化的反应。2.从化学反应的本质——电子转移角度理解氧化还原反应我们已经知道,元素化合价的升降与电子得失或偏移有密切关系。我们以钠与氯气的反应,以及氢气与氯气的反应为例来分析。钠原子的最外层电子有1个电子,氯原子的最外层上有7个电子。当钠与氯反应时,钠原子失去1个电子成为钠离子,氯原子得到1个电子成为氯离子。在这个反应中,发生了电子的转移。在离子化合物里,失去电子的原子带正电,这种元素的化合价是正价;得到电子的原子带负电,这种元素的化合价是负价。在钠与氯气的反应中,钠失去1个电子,化合价从〇价升高到+1价,被氧化:氯得到1个电子,化合价从〇价降低到ー1价,被还原。2Na+Cl2=2NaCl在氯气与氢气的反应中,由于生成的氯化氢是共价化合物,在电子转移过程中,元素的原子都没有完全失去或完全得到电子,它们之间只有共用电子对的偏移,且共用电子对偏离与氢原子而偏向与氯原子。因此,氢元素的化合价从。价升高到+1价,被氧化:氯元素的化合价从〇价降低到ー1价,被还原。H2+CI2=2HC1综上所述,我们可以给氧化还原反应下一个更为本质的定义:有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。没有电子转移的反应就是非氧化还原反应。在氧化还原反应中,电子转移(得失或偏移)和化合价升降的关系如图所氧化,失去电子,化合价升高 I-4-3-2-10+1+2+3+4+5+6+7
还原,得到电子,化合价降低
氧化还原反应中电子得失与化合价升降的关系3.氧化剂、还原剂氧化剂和还原剂作为反应物共同参加氧化还原反应。在反应中,电子从还原剂转移到氧化剂,既氧化剂是得到电子(或电子对偏向)的物质,在反应时所含元素的化合价降低,氧化剂具有氧化性,反应时本身被还原。还原剂是失去电子(或电子对偏离)的物质,反应时所含元素的化合价升高。还原剂具有还原性,反应时本身被氧化。常见的氧化剂:活波的非金属单质:02、CI2、Br2等;含高价金属阳离子的化合物CuCb等:含某些较高化合价元素的化合物:浓H2SO1.HN(kKMnO「MnOz常见的还原剂:活波或较活波的金属:K、Cu、Na、Al、Mg、Zn等;较低价金属阳离子的化合物:FeCh等;某些非金属单质:C、上等;含有较低化合价元素的化合物;HC1、H2S>KI等。在含有可变化合价元素的化合物中,具有中间价态的物质既可以做氧化剂,又可以做还原剂,如Cレ、S、S02、H2sO3等。类型实质判断依据元素变化反应物反应物性质氧化反应失电子或电子对偏离升价被氧化还原剂还原性还原反应得电子或电子对偏向降价被还原氧化剂氧化性4.氧化还原反应与基本反应类型的关系基本反应类型氧化还原反应分解反应(化合价可能变化)可能属于氧化还原反应化合反应(化合价可能变化)可能属于氧化还原反应置换反应(化合价一定变化)一定属于氧化还原反应复分解反应(化合价一定不变)一定不是氧化还原反应5.氧化能力、还原能力强弱的比较(1)依据元素化合价判断最高价ーー只有氧化性如:Fe・、HNO3分子中+5价的氮元素;最低价——只有还原性如:Fe、S?一等:中间价——既有氧化性又有还原性,如:Fe2+S、SOク等。如氯元素有多种化合价:T、〇、+1、+3、+5、+7则其中处于最低价(-1)的C1只具有还原性,处于最高价(+7)的C1,只氧化性,而处于中间价既有氧化性又有还原性。(2)根据金属活动性判断K、Ca、Na、Mg、Al、Zn>Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au单质的还原性(失电子能力)减弱;对应的金属阳离子的氧化苗(得电子能力)增强(3)根据反应方程式判断氧化性:氧化剂〉氧化产物还原性:还原剂〉还原产物(4)氧化还原性的强弱只与该原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子数冃的多少无关。得电子能力越强,其氧化性就越强;失电子能力越强,其还原性就越强。如还原性:Mg>Al;氧化性:浓硝酸〉稀硝酸6.氧化还原反应的基本规律及作用(1)守恒规律——化合价有升必有降,电子有得必有失。对于ー个完整的氧化还原反应,化合价升高总数与降低总数相等,失电子总数与得电子总数相等。除此之外,质量和原子个数也都守恒。作用:计算有关的氧化还原反应及配平:氧化还原方程式。(2)强弱规律——较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。作用:在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质。亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。(3)价态规律——元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要呈现;一种性质。例1下列反应中,属于氧化还原的是()CaC03+2HC1=CaCl2+C02f+ H20CaO+H2O=Ca(OH)2KMnOi=K2MnOt+MnO2+02fCaC03高温CaO+CO2t例2下列反应中属于置换反应,且水又作氧化剂的是()Cl2+H20=HC1+HC10H2+CuOCu+H202F2+2H20=4HF+022Na+2H2=2NaOH+H21例3下列变化中需加氧化剂的是()A.Fe203fFe B.CuO-*CuC.C0^-*C02D.Br-B。例4有X、Y、Z、W四种物质,已知它们能发生下列变化;(1)X2++Y=Y2++X(2)X2++z=Z2+ +X(3)丫2++z=Z2+ +Y(4)Z2+ +W=W2++Zo由此推测物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是()A.氧化性:X2+>Y2+>Z2+>W2+B.氧化性:W2+>Z2+>Y2+>X2+C.还原性:X>Y>Z>WD.还原性:W>Z>Y>X第三篇酸、碱、盐与离子反应ーー、酸、碱、盐溶液的导电性,导电原因:酸、碱、盐溶液能够导电,是因为酸、碱、盐溶于水时,离解成自由移动的阴、阳离子二、酸、碱、盐的电离在电离时生成的阳离子全部是氢离子H,的化合物叫做酸;电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子0H-的化合物叫做碱.酸碱中和反应的实质就是H,跟0Hー相互结合成难电离的HQ.盐的电离情况比较复杂.正盐(如NaCl、NH£1)电离时,生成的一般为金属阳离子、钱离子NH;和酸根阴离子;酸式盐(如NaHSOJ电离时产生的阳离子除金属阳离子外,还有ズ;碱式盐(如Mg(OH)Cl)电离时所产生的阴离子除酸根阴离子外,还有0H-.所以,在酸、碱定义中,强调“全部”二字,就能把酸与酸式盐、碱与碱式盐区别开,这样定义酸或碱是严格的、准确的.现将酸、碱、盐的电离归纳如下:名称酸碱盐化合物类型一般为共价化合物大多为离子化合物结构特点无盅子存在由阳寓子、阴盅子构成电离条件溶于水溶于水或受热熔化电离特征阳离子全部是H+阴离子全部是0H-能生成金属阳离子、钱离子NH4用酸根阴离子酸、碱、盐的电离用电离方程式表示.正确书写电离方程式,是学习离子反应、书写离子方程式的基础和准备.书写电离方程式要注意以下几点:.电离出的阴、阳离子个数必须与化学式中相应的原子或原子团的个数相等.如Fez(SOD3的电离,应写成:Fe2(S0.1),=2Fe3++3S0,1-不能写成:Fe2(S0,1)3=Fe3++S0/.离子所带电荷的符号和数值应与化学式中相应原子或原子团的化合价的符号和数值相一致.如CulNOJz的电离,正确写法是:Cu(N03)2=Cu2t+2N0;不能写成:Cu(N03)2=Cu2-+2N0;或Cu(N03)2=Cu++2N032.由于化学式中各元素正、负化合价的代数和等于零,因而阳离子所带的正电荷总数跟阴离子所带的负电荷总数是相等的.如:AL(SO,)3的电离正确写法:A12(SO1)3=2A13++3SO)-下面两种写法都是错误的:Al2(S0.l):i=2Ar+3S0,rAl2(S0.l):;=Al3++S0.t-.要把化学式中表示原子或原子团个数的小数字移到相应离子符号的前面,以表示电离后所产生的离子个数.如Ba(0H)2的电离:Ba(0H)2-Ba,20H不要写成:Ba(0H)2=Ba2++(0H)2*.不要把价标符号和电荷符号相混淆.价标符号用“+n”和“n”表示,离子所带电荷符号用“n+”和“n”表示.如:NaHS0l=Nat+Ht+S0,l2-不要写成:NaHS0,=Na'+H+1+S04-2且要注意,价标符号写在原子或原子团符号的上方,电荷符号写在离子符号的右上角,把NaHSO1的电离方程式写成下面形式,也是不符合要求的.如:NaHSO4=Na+H+SO4有必要提醒大家注意,电离方程式所表示的是酸、碱、盐溶于水或受热熔化时离解成自由移动的离子的情况,不要把这说成是“分解反应”.举一例来说,KCIO3溶于水后,发生电离的情况是:KC10:i=K++C10:t而KC1Q,被加热时,所发生的分解反应是:△ヽ2KC1O3= =2KC1+302t你认为下面哪个电离方程式正确?CaOH=Ca*+OH「Ca(OH)2=Ca+(OH);③Ca(OH)2=Ca"+(0H)2@Ca(OH)2=Ca++2H,+202⑤Ca(OH)2=Ca2+20H1(6)Na2S01=2NaS012-Na2sO」=Na2++SO;Na2sOi=Na+SOa@MgCL=Mg2t+2Cl答:只有⑨是正确的.下列说法为什么是错误的,应当怎样改正?①氢氧化钠的水溶液能够导电,是由于通电时氢氧化钠发生了电离.
答:氢氧化钠溶于水时,在水的作用下离解成自由移动的钠离子Na.和氢氧根离子0H-,通直流电时,这些离子向阴、阳两极定向移动而传导电流.氢氧化钠的电离是在水的作用下发生的,不是在电流的作用下发生的.换句话说,有了氢氧化钠的电离,才能导电,不是通电オ发生电离.②氯化钢溶于水后电离成钢离子BJ和氯离子C1-,所以氯化钢溶液是带电的.氯化钢的电离是这样的:BaCl2=Ba2++2Cl-从电离方程式来看,BaCし溶液中的C1ー总数是Ba?’总数的2倍,但Ba?一所带的正电荷数是C1ー所带负电荷数的2倍,所以从整体来看,氯化钢溶液是不会带电的.即BaCし溶液不显电性.三、酸的分类和酸的通性:1、酸的分类:电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物叫做酸。盐酸(HC1)、硫酸(H2soつ、硝酸(HNO3)、磷酸(H3P〇4)在水溶液中电离时,产生的阴离子(酸根)虽然各不相同,但产生的阳离子(H+)却是相同的,因此它们在性质上有共同的地方,例如具有酸味;能溶解许多金属;能使蓝色石蕊试纸变红等等,这些性质实际上就是H+的性质。根据酸在水溶液中电离度的大小,有强酸和弱酸之分,一般认为,强酸在水溶液中完全电离,如盐酸、硝酸;弱酸在水溶液中部分电离,如乙酸、碳酸。根据酸中所含的可电离的氢离子数目的多少,可分为一元酸(如HCLCH3COOH)、二元酸(如H2c03、H2c2。4)、三元酸(如H3Po4)。根据酸中是否含氧,可分为无氧酸和含氧酸。无氧酸都称为氢某酸,女鼠研酸(H2S),氢臭酸(HBr)、氢碘酸(HI),氢氟酸(HF)、氢氟酸(HCN)等。含氧酸的种类比较多,如HC10=次氯酸,HC102=亚氯酸,HC103=氯酸,HC104=高氯酸(也称过氯酸)。2、酸的通性:(1)跟指示剂反应紫色石蕊试液遇酸变红色无色酚酸试液遇酸不变色(2)跟活泼金属起置换反应酸+金属==盐+氢气2HC1+Fe=FeCl2+H2t2A1+6HC1==2A1C13+3H2fFe+H2s04==FeS04+H2t(3)跟碱性氧化物反应酸+碱性氧化物 ・酸+碱性氧化物 ・盐+水3H2s04+Fe203HFe2(S0。3+3H2〇ZnO+2HNO3==Zn(N03)2+H20(4)跟某些盐反应酸+盐 1•新酸+新盐H2S04+BaCl2-2HCl+BaS04INa2co3+2HCl==2NaCl+H20+C02f(5)跟碱起中和反应酸+碱—_►盐+水2HC1+Cu(OH)2=CuCl2+2H20Cu(OH)2+2HN03==Cu(N03)2+2H2OMg0+H2S04==MgS04+H20Ba(N03)2+H2S04==BaS04I+2HN03Al(OH)3+3HC1==A1C13+3H2O所谓“通性”是指某类物质所共有的一般规律,是具有一定条件和运用范围的,切忌生搬硬套。例如,对于金属跟酸发生置换反应,“金属”ーー在金属活动顺序中排在氢前面的金属。“酸”——常用盐酸、稀硫酸,而不能用具有强氧化性的硝酸、浓硫酸,因为它们跟金属反应一般不生成氢气。四、常见的碱及碱的通性:1、常见的碱:氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钢等NaOH、Ca(OH)的性质及用途NaOHCa(OH)2俗名火碱、烧碱、苛性钠熟石灰、消石灰物理性质白色固体,极易溶于水,溶解时放热,有吸水性,易潮解(作千燃剂),有强烈的腐蚀性・NaOH可干燦的气体:02、H2、CONaOH不可干像的气体:HCkSO2、C02白粉粉末状固体,微溶,溶解度随温度升高而减小,有强烈腐蚀性.化学性质①溶液使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚獻试液变红・①石灰水使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚燄试液变红.②与非金属氧化物反应:2NaOH♦S〇2二Na2SO3+H202NaOH♦C02=Na2c〇3♦H20(故氨氧化钠必须密封保存)2NaOH♦SiO2=Na2sQ3♦H20(碱液不能存放在玻璃瓶塞的试剂瓶中)②与非金属氧化物反应Ca(OH)2♦C02=CaCQjl+HjO(这个反应常用于鉴别COユ气体)Ca(OH)2+S02=CaSO3i+H20(常用于吸收空气中的有害气体SO?)③与酸发生中和反应2NaOH♦H2SO4=Na2sJ♦HQNaOH+HCl=NaCl+H20③与酸发生中和反应Ca(OH)2+2HC1=CaCl2+2H2O(常用于中和土壤酸性)④与某些盐反应FeCfe♦3NaOH=Fe(OHhl♦3NaCl(常用于制取不溶性碱)CuSO4♦2NaOH=Cu(OHhX♦Na2so4④与某些盐反应Ca(OH)j*NazCQs=CaCO3i♦2NaOH(土法制碱)以廉价碱制取昂贵的碱,可用来检验832-用途化工原料,用于制肥皂、石油、紡织、印染工业・用于建筑エ业,制漂白粉,改良土壌,配制衣药等.2、碱的通性(1)碱溶液能使紫色石蕊试液变成蓝色,无色酚献试液变成红色。(2)碱+酸性氧化物i盐+水Ca(0H)2+C02=CaC031+HQ2NaOH+COz=Na2cO3+H2O2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O酸性氧化物概念:能与碱反应:生成盐和水的氧化物。如CO.、SOハSiO,、SO,、MnO等均属于酸性氧化物。注意:①酸性氧化物包括大多数非金属氧化物和少数金属氧化物(如MiL。),可见酸性氧化物不一定是非金属氧化物,少数非金属氧化物不是酸性氧化物,如CO、HO等。②酸性氧化物多数能溶于水,跟水化合生成酸,也有少数酸性氧化物不溶于水,也不能与水反应化合生成酸,如SiO.o(3)碱+酸f盐+水2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2OCa(OH)2+2HN03=Ca(NO3)2+2H2O(4)碱+盐ー新碱+新盐2Na0H+CuS0尸Cu(0H)2I+Na2soi3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3I+3NaClCa(0H)2+Na2C03=CaC0:tI+2Na0H条件:反应物二者皆可溶于水,生成物其ー为沉淀。五、盐和盐的性质:1、盐的分类和命名:盐可看做是酸跟碱中和的生成物。例如:2NaOH+H2so产Na2so计2比0上述反应的实质是碱电离出来的0H一与酸电离出来的H‘完全中和,即两者结合为七0。若在一定条件下,H2s0”电离出的H’只有部分被中和,则能生成NaHSO,。从H,或0H是全部还是部分被中和的角度,可进行盐的分类。(1)正盐正盐是酸跟碱完全中和的生成物,如NaCl、Mg(N03)2、Na2c〇3、CuSOi、(NHJsPO..等都是正盐。根据组成盐的酸根中是否含有氧元素可将盐分为含氧酸盐和无氧酸盐。含氧酸正盐的命名是在酸的名称后面加上金属元素的名称,叫做“某酸某”。例如,Na£0:;叫做碳酸钠,Mg(N0:,)2叫做硝酸镁等。无氧酸正盐的命名是在非金属元素和金属元素名称中间加一个“化”字,叫做“某化某”。例如,NaCl叫做氯化钠,CuS叫做硫化铜等。若金属元素具有可变化合价,则对含低价金属元素的盐命名时,在金属元素的名称前面加‘‘亚"字。例如,Fe名〇3レ叫做硝酸亚铁,而Fe(限)3叫做硝酸铁:而CuCl叫做氯化亚铜,CuCL叫做氯化铜等。(2)酸式盐酸式盐是酸电离生成的H,被碱中的0H部分中和生成的盐,例如NaHCO3.KHSO,等都是酸式盐。酸式盐的酸根中所含的氢原子可在溶液里进ー步电离成比。酸式盐的命名是在酸的名称后面加“氢”字,然后再读金属名称。如NaHCOs叫做碳酸氢钠(也叫做酸式碳酸钠),电离生成的HCOa叫做碳酸氢根离子。如果由三元酸形成的酸式盐中,含有两个可电离的氢原子,命名时可标明氢原子的数目,如KHzPO,叫做磷酸二氢钾,Ca(HR),)2叫做磷酸二氢钙等。(3)碱式盐碱式盐是碱中的0H一被酸电离生成的的H,部分中和生成的盐。它除含有金属离子和酸根离子外,还含有0Hー。碱式盐的命名是在正盐名称前面加“碱式”二字。例如,CU2(OH)£O3叫做碱式碳酸铜,Mg(OH)Cl叫做碱式氯化镁等。对于含相同酸根离子或相同金属离子的盐,习惯上常给它们一个统称。例如,含有N0:,的盐,如NaNO:,、Mg(NO3)2等统称为硝酸盐;含有K,的盐,如KC1、K2SO4等统称为钾盐等。【练ー练】读出下列盐的名称,指出它们各属于哪类盐?A12(SO,,)3>KHSO八Ca(HC03)2、FeSO,、AlCk、CuCEZn2(OH)2CO3,NHJi2P0八KMnO,,KC103,Fe2(S04)So2、盐的溶解性:盐大都是晶体,在水中的溶解性差异很大,认识盐类物质的溶解性,有助于我们正确处理溶液中进行的各种反应。常见物质的溶解性歌诀:钾、钠、硝酸溶,(钾盐、钠盐和硝酸盐都溶于水。)盐酸除银(亚)汞,(盐酸盐里除氯化银和氯化亚汞外都溶。)再说硫酸盐,不溶有钢、铅,(硫酸盐中不溶的是硫酸钢和硫酸铅。)其余几类盐,(碳酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐和硫化物)只溶钾、钠、钱,(只有相应的钾盐、钠盐和铉盐可溶)最后说碱类,钾、钠、钱和银。(氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钢和氨水可溶)3、盐的性质:(1)盐跟某些金属反应:盐+金属一新盐+新金属Fe+CuSOi=Cu+FeSOi(2)盐跟酸反应盐+酸f新盐+新酸BaCl2+H正(入=あド。44+2耳C7(3)盐跟碱反应盐+碱f新盐+新碱CuSQ+2NaOH=Cu9HエJ+Na2sO4(4)盐跟盐反应盐+盐f两种新盐BaCl2+飒SQ=BaSOiJ+2而C7六、复分解反应复分解反应的概念:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫做复分解反应。可简记为AB+CD=AD+CB复分解反应的本质是溶液中的离子结合成难电离的物质(如水)、难溶的物质或挥发性气体,而使复分解反应趋于完成。(可简记为:碱盐、盐盐水中溶,沉淀气体水生成。)为了正确书写复分解反应的化学方程式,必须熟记常见酸、碱、盐的溶解性表,正确地运用物质的溶解性。复分解反应发生的条件:(同时满足以下条件)(1)、反应物:必须可溶(包括可溶入酸)(2)、生成物:有沉淀、气体或水生成方法指导:复分解反应能够发生并趋于完成的条件,可分成两方面记忆掌握。一方面是对反应物的要求:酸盐、酸碱一般行,盐盐、盐碱都需溶;另一方面是对生成物的要求:生成物中有沉淀析出或有气体放出,或有水生成。这两方面必须兼顾,才能正确地书写有关复分解反应的化学方程式。初中化学中单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系(化学方程式小结)(1)金属单质+酸 盐+氢气(置换反应).锌和稀硫酸Zn+H2S04=ZnSO4+H2t铁和稀硫酸Fe+H2S04=FeS04+H2t镁和稀硫酸Mg+H2S04=MgS04+H2t铝和稀硫酸2Al+3H2s04=Al2(S04)3+3H2t锌和稀盐酸Zn+2HC1===ZnCl2+H2t铁和稀盐酸Fe+2HC1===FeCl2+H2t镁和稀盐酸Mg+2HC1===MgCl2+H2t铝和稀盐酸2A1+6HC1==2A1C13+3H2t(2)金属单质+盐(溶液) 另ー种金属+另ー种盐铁和硫酸铜溶液反应:Fe+CuSO4===FeS04+Cu锌和硫酸铜溶液反应:Zn+CuS04===ZnS04+Cu铜和硝酸汞溶液反应:Cu+Hg(N03)2===Cu(N03)2+Hg(3)碱性氧化物+酸 盐+水氧化铁和稀盐酸反应:Fe203+6HC1===2FeCl3+3H20氧化铁和稀硫酸反应:Fe203+3H2so4===Fe2(S04)3+3H20氧化铜和稀盐酸反应:CuO+2HC1===CuCl2+II20氧化铜和稀硫酸反应:CuO+h2so4====cuso4+n2o氧化镁和稀硫酸反应:MgO+H2S04====MgS04+H20氧化钙和稀盐酸反应:CaO+2HC1====CaCl2+H20(4)酸性氧化物+碱 盐+水苛性钠暴露在空气中变质:2NaOII+C02====Na2cO3+H20苛性钠吸收二氧化硫气体:2NaOII+S02====Na2S03+H20苛性钠与三氧化硫反应:2NaOH+SO3===Na2so4+H20消石灰放在空气中变质:Ca(0H)2+C02===CaC03I+H20消石灰吸收二氧化硫:Ca(0H)2+S02====CaS03I+H20(5)酸+碱 盐+水盐酸和烧碱起反应:HC1+NaOH===NaCl+H20盐酸和氢氧化钾反应:HC1+KOH===KC1+H20盐酸和氢氧化铜反应:2HC1+Cu(0H)2===CuCl2+2H20盐酸和氢氧化钙反应:2HC1+Ca(0H)2====CaCl2+2H20盐酸和氢氧化铁反应:3HC1+Fe(0H)3===FeCl3+3H20氢氧化铝药物治疗胃酸过多:3HC1+Al(0H)3====AICI3+3H20硫酸和烧碱反应:H2S04+2NaOH===Na2so4+2H20硫酸和氢氧化钾反应:H2s〇4+2K0H====K2s〇4+2H20硫酸和氢氧化铜反应:H2s〇4+Cu(OH)2===CuS04+2H20硫酸和氢氧化铁反应:3H2sO4+2Fe(0H)3====Fe2(S04)3+6H20硝酸ネロ烧す或反应:HN03+NaOH===NaN03+H20(6)酸+盐 另ー种酸+另ー种盐大理石与稀盐酸反应:CaC03+2HC1===CaCl2+H2o+C02t碳酸钠与稀盐酸反应:Na2co3+2HC1===2NaCl+H20+C02f碳酸镁与稀盐酸反应:MgC03+2HC1===MgCl2+H20+C02t盐酸和硝酸银溶液反应:HC1+AgN03===AgClI+HN03硫酸和碳酸钠反应:Na2co3+H2S04===Na2so4+H20+C02f硫酸和氯化钢溶液反应:H2so4+BaCl2===BaS04I+2HC1(7)碱+盐 另ー种碱+另ー种盐氢氧化钠与硫酸铜:2NaOH+CuS04====Cu(0H)2I+Na2so4氢氧化钠与氯化铁:3NaOH + FeCl3 ==== Fe(0H)31 + 3NaCl氢氧化钠与氯化镁:2NaOH + MgCl2 ==== Mg(OH)2I + 2NaCl氢氧化钠与氯化铜:2NaOH + CuCl2 ==== Cu(0H)2I + 2NaCl氢氧化钙与碳酸钠:Ca(0H)2 +Na2co3===CaC03I+2NaOH(8)盐+盐 两种新盐氯化钠溶液和硝酸银溶液:NaCl+AgN03====AgClI+NaN03硫酸钠和氯化钢:Na2so4+BaCl2====BaS04I+2NaCl五.其它反应:二氧化碳溶解于水:C02+H20===H2C03生石灰溶于水:CaO+H20===Ca(0H)2氧化钠溶于水:Na20+H20====2NaOH三氧化硫溶于水:S03+H20====H2S04五水硫酸铜晶体受热分解:CuS04•5H20加热CuS04+5H20无水硫酸铜作干燥剂:CuS04+5H20====CuS04•5H20课后训练:ー、选择题.生活中发生的下列变化中属于物理变化的是( )A.紫罗兰花遇到食醋变红 B.石灰浆粉刷的墙壁变硬C,火柴梗遇到浓硫酸变黑 D.在晾干的咸菜表面出现食盐晶体.某化合物中不含C、H两种元素,它可能属于()A.有机物 B.盐C.酸D.碱.下列物质的俗称和分类都正确的是()A.CuSOj5H2〇(胆矶、混合物) B.C*(OH)2c〇3(铜绿、盐)C.Na2c〇3(纯碱、碱) D.Ca(0H)2(生石灰、碱).吸入或食用下列物质不会引起人体中毒的是( )A.COB.CH30H C.NaClD.NaNO2.下列物质露置在空气中一段时间后质量增加且变质的是( )A.浓硫酸 B,大理石C.烧碱D.浓盐酸.土壤的酸碱度直接影响农作物的生长。已知某地区土壤呈酸。参照下表,从土壤酸碱性老虎,在该地区不适宜种植的作物是()
作物小麦油菜西瓜甘草最适宜的pH范围5.5—6.55.8—6.76.0—7.07.2—8.5A,西瓜B,甘草C.小麦D.油菜.自来水常用二氧化氯(C10J来杀菌消毒,它能转化为可溶性氯化物。市场上有ー些不法商贩为牟取暴利,用自来水冒充纯净水(蒸饵水)。为辨别真伪,你想选用的化学试剂是()A.氯化钢溶液B,石蕊试液 C,硝酸银溶液D.氢氧化钠溶液.某实验中,老师请同学们用试管取稀盐酸做性质实验(没有告诉用量),下面四位同学的操作中最符合要求的是()A,向试管中滴入2滴稀盐酸B.向试管中注入约2mL稀盐酸C.向试管中注入约10mL稀盐酸D.注入的稀盐酸是试管容积的1/2.某电镀厂排放的污水中,含有有毒的Cu,欲除去Cu,并降低酸性,加入适量的下列物质不能达到目的的是( )A.碳酸钠B,生石灰C.氯化钠D.铁粉.某化学兴趣小组为了测定Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序设计了四种方案,每种方案所需试剂如下,你认为不可勺的是()A.Fe、Ag、CuSO”溶液 B.Cu、Ag、FeSO」C.Fe、Cu、稀盐酸、AgNOs溶液D.Cu、FeCk溶液、AgNOs溶液11.遇到下列情况,采取的措施正确的是( )A.浓硫酸不慎滴到手上,立即用抹布擦拭,再用水冲洗B.炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖C.酒精灯不慎打翻起火,立即用湿布盖灭D.发现家中煤气泄漏,立即打开抽油烟机12.除去下列物质中的少量杂质(括号内的物质),所选试剂((横线上的物质)正确的是()A.LSOXKCl)硝酸银溶液 B.Na0H(Na2C0:J澄清石灰水C.Fe(Fe?03)稀硫酸 D.Zn(Cu)稀盐酸13.下列各组物质中,能在同一溶液里大量共存的是( )A.Na2S0.,Ba(0H)2HC1B.CuSOfH2s0“HN03C.FeCl3NaOHCa(0H)2D.K2soiNaOHBaCl2下列物质能一次性将AgNOs、Na2cO3、H2s0,三种无色溶液区别开的是()A.紫色石蕊试液B.无色酚瞅试液 C.稀硝酸D.硝酸银如右下图所示的密封装置,先调节天平平衡,经过一段时间内,出现的情况可能有()橡皮管不饱和食盐水块状:烧碱A.指针偏左,食盐溶液一定变浓,烧碱变质橡皮管不饱和食盐水块状:烧碱B.指针偏右,食盐溶液一定饱和,烧碱潮解C.指针偏右,食盐溶液一定变浓,烧碱潮解D,指针偏左,食盐溶液一定变浓,烧碱潮解
二、填空题(本大题包括7小题,共34分)(6分)在我们生活的物质世界里,存在形形色色的物质,请你按下列要求各举一例,用停学式填空:⑴单质—;(2)酸性氧化物ー _;⑶酸ー⑷碱 (5)钠盐— 二(6)仃机物—。(4分)用化学方程式解释下列原因:(1)鸡蛋壳表面涂上石灰浆后可使鸡蛋保鲜;(2)服用含氢氧化铝的药物可治疗胃酸过多一 ;(3)电焊铁制品前跨电焊处滴些稀硫酸 ;(4)误服碳酸钢引起Ba»中毒后常用泻盐(MgSO〇解毒〇(5分)下列有关物质用途:①人工降雨;②改良酸性土壤;③制肥皂和造纸;④医疗消毒剂;⑤蒸馒头(去酸味)。用序号表示:(1)熟石灰;(2)乙醇;(3)干冰;(5)苛性钠;(5)纯碱〇(4分)某农田由于长期施用化肥硫酸铁,影响到土壤溶液中的万增多,土壤胶体上吸附的Ca"减少,从而导致土壤酸化板结硬化,严重影响农作物的生长。试回答:(1)该上壤溶液呈 性,pH7(填)、=、〇(2)除化肥使用不当导致该后果外,请你猜想还有可能的原因是(3)根据你的猜想提出ー项防止措施(8分)(1)复分解反应发生的符号表达式为(2)复分解反应的条件是 (3)根据你的猜想提出ー项防止措施(8分)(1)复分解反应发生的符号表达式为(2)复分解反应的条件是 (3)下表是某同学归纳的复分解反应发生的种类(反ーー应物的类别)的示意图。盐ドー盐请你在框内补充某种物质的类别,并用化学方程貳各举一例相邻物质间发生的复分解反应。①③⑤(4分)A、B、C、D分别是盐酸、碳酸钠、氯化钙、硝酸银四种溶液中的ー种。将它们两两混合后,观察到的现象如右表所示(“t”表示生气气体,“J”表示生成沉淀“一”表示不反应)。请所此回答:(1)A、B、C溶液中的溶质的化学式:A :B :CB(2)C和D反应的化学方程式为酸22.(3分)如图所示往试管里倒入2mL氢氧化钠溶液和滴入几滴酚酿试液,然后再用胶头滴管逐滴滴入稀盐酸。试回答:Q)指出如图所示操作的错误 ;(2)酸碱中和实验时加指示剂而作用是;⑶滴加稀盐酸的同时还应进行的操作是高中部分ー、电解质:电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,例如酸、碱和盐等。凡在上述情况下不能导电的化合物叫非电解质,例如蔗糖、酒精等。说明:1、判断某化合物是否是电解质,不能只凭它在水溶液中导电与否。例如,判断硫酸钢、碳酸钙和氢氧化铁是否为电解质。硫酸钢难溶于水(20C时在水中的溶解度为2.4X10-4g),溶液中离子浓度很小,其水溶液不导电,似乎为非电解质。但溶于水的那小部分硫酸饮却几乎完全电离(20C时硫酸银饱和溶液的电离度为97.5%)。因此,硫酸银是电解质。碳酸钙和硫酸铁具有相类似的情况,也是电解质。从结构看,对其他难溶盐,只要是离子型化合物或强极性共价型化合物,尽管难溶,也是电解质。氢氧化铁的情况则比较复杂,Fe3+与0H一之间的化学键带有共价性质,它的溶解度比硫酸钢还要小(20℃时在水中的溶解度为9.8X10-5g);而落于水的部分,其中少部分又有可能形成胶体,其余亦能电离成离子。但氢氧化铁也是电解质。2、判断氧化物是否为电解质,也要作具体分析。非金属氧化物,如S02、S03、P205、C02等,它们是共价型化合物,液态时不导电,所以不是电解质。有些氧化物在水溶液中即便能导电,但也不是电解质。因为这些氧化物与水反应生成了新的能导电的物质,溶液中导电的不是原氧化物,如S02本身不能电离,而它和水反应,生成亚硫酸,亚硫酸为电解质。金属氧化物,如Na20,MgO,CaO,A1203等是离子化合物,它们在熔化状态下能够导电,因此是电解质。3、电解质包括离子型或强极性共价型化合物;非电解质包括弱极性或非极性共价型化合物。电解质水溶液能够导电,是因电解质可以离解成离子。至于物质在水中能否电离,是由其结构决定的。因此,由物质结构识别电解质与非电解质是问题的本质。另外,有些能导电的物质,如铜、铝等不是电解质。因它们并不是能导电的化合物,而是单质,不符合电解质的定义。二、强电解质、弱电解质强电解质定义:在水溶液里全部电离成离子的电解质。强酸、强碱和大部分盐类都是强电解质。离子化合物和某些具有极性键的共价化合物在水溶液里全部电离成为离子,没有分子存在,所以,不存在分子和离子之间的电离平衡。这样的电解质属于强电解质。强电解质在水溶液里全部电离为离子。如强酸、强碱和大部分盐类是强电解质。由强极性键形成的分子不一定都是强电解质。例如,氟化氢是弱电解质。氢氟酸是相当弱的酸,在稀溶液中仅发生部分电离。弱电解质定义:在水溶液里部分电离的电解质。弱电解质包括弱酸、弱碱、水与少数盐。在水溶液里仅部分离子化的极性化合物(如醋酸、氢硫酸、氨水等弱酸、弱碱)和部分由共价键结合的盐类[如Pb(Ac)2、HgC12、Hg(CN)2]都属于弱电解质。三、电解质的电离:定义:电解质在水溶液或熔融状态下生成自由移动阴阳离子的过程。1、电离方程式(1)强电解质的电离方程式:由于强电解质溶于水完全电离为自由移动的离子,因此,写电离方程式时用“=”号。如:Ba(OH)2=Ba2++2OH- NaHSO1=Na++H*+SO42"(2)弱电解质的电离方程式:弱电解质(弱酸、弱碱和个别盐类)在水溶液中仅部分电离,分子和离子之间存在电离平衡。所以电离方程式中常用表示。例如,醋酸的电离方程式是CH3COOH<=>CH3COO-+H*四、离子反应和离子方程式1、离子反应的概念:在反应中有离子参加或有离子生成的反应称为离子反应。在中学阶段仅限于在溶液中进行的反应,可以说离子反应是指在水溶液中有电解质参加的ー类反应。因为电解质在水溶液里发生的反应,其实质是该电解质电离出的离子在水溶液中的反应。2、本质:是反应物的某些离子浓度的减小。3、离子反应的类型(1)离子互换反应(复分解反应)在溶液中酸、碱、盐之间互相交换离子的反应,一般为非氧化还原反应。(2)有离子参加的氧化还原反应①置换反应的离子反应金属单质与金属阳离子之间的置换反应,如Fe与CuS04溶液的反应,实际上是Fe与Cu・之间的置换反应。非金属单质与非金属阴离子之间的置换反应,如Ch与NaBr溶液的反应,实际上是Ch与Bビ之间的置换反应。②其它一些有离子参加的氧化还原反应如MnOz与浓HC1反应制取Cl2;Cu与FeCh溶液反应生成FeCl2>CuCl2;Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水等。这些离子反应发生的条件是:比较强的氧化剂和较强的还原剂反应,生成氧化性较弱的氧化产物和还原性较弱的还原产物。因此掌握ー些常见离子的氧化性或还原性的相对强弱,是判断这ー类离子反应能否发生的重要依据。4、离子反应发生条件非氧化还原型的离子反应条件:(1)离子互换反应发生的条件①生成难溶的物质。如生成BaSO,、AgCl、CaCOs等。②生成难电离的物质。如生成CH£OOH、3、阳•乩0、HC1O等。③生成挥发性物质。如生成COz、SO
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