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文档简介
人教版化学必修一
第一节化学实验基本方法
一•、一周内容概述
本周学习了第一章第一节化学实验基本方法,重点介绍了化学实验的基本方法,包括
化学实验应注意的安全事项、混合物的分离和提纯、物质的检验以及过滤、蒸发、蒸储、萃
取基本操作及注意事项等,让学生知道化学是一门以实验为基础的自然科学。
二、重难点知识剖析
(一)化学实验安全
实验安全是为避免受到意外伤害的保障,要想我们的探究实验取得结果,必须遵守实验
的有关规则、安全措施及正确的操作方法。
常用仪器的正确使用及注意事项
类别仪器名称主要用途使用注意事项
少量物质反应器,简易气体加热液体不超过容积的1/3,夹持试管
试管
发生器离管口1/3处。
直接
蒸发皿浓缩溶液,蒸干固体加热液体不超过2/3,快干时停止加
加热
反热。
应
坦烟灼烧少量固体冷时放在干燥器内干燥;避免骤冷。
器
配制浓缩稀释溶液,作反应加热液体不超过1/3,配溶液以容积一
和烧杯
器、给试管水浴加热半为佳。
容隔网
烧瓶固-液或液-液反应器加热液体不超过2/3
器加热
常用于中和滴定,也可作反
锥形瓶振荡时向同一方向旋转
应器
所用玻璃片涂凡士林(防漏气),如进
集气瓶用于收集和贮存少量气体行燃烧反应且有固体生成,底部加少
不能量水或细砂。
加热启普发生器制取某些气体不能用于制S02和C2H2。
洗气瓶用于除去气体中的杂质洗液量不超过2/3,进气口插入液面
下!
量筒粗略量取一定体积液体不作反应器,无0刻度线,准确读数。
测粗量
量量气装置用于量取产生气体的体积注意进气管不能插入液面下!
器容量瓶配制物质的量浓度溶液用前查漏,准确读数。
精量用于中和滴定,准确量取液使用前查漏,0刻度在上方,读数到
滴定管
体的体积小数点后两位,要用待装液润洗。
分储时量储分的沸点,量反不可当搅拌器作用,根据用途将水银
温度计
应物温度,量水浴温度球插在不同部位。
计量器用前调平,药品不能直接放托盘上,
托盘天平称量固体物质左物右码,先大后小,读数至小数点
后1位。
用于分离互不相溶液体,气用前查漏,放液时要打开上盖,上层
分液漏斗
过滤器体发生装置,以随时加液体液体由上口倒出。
短颈漏斗用于过滤或向小口容器注入滤纸边缘低于漏斗边缘。
液体
长颈漏斗向反应器中直接加液体适合液-液反应,下端必须插入液体中
夹持仪器铁架台、铁夹、试管夹、生堪钳、三角架、泥三角、镶子、石棉网、
其他干燥管、干燥器、玻璃棒
(-)混合物分离与提纯
化学方法提纯和分离物质的“四原则”和“三必须”:
(1)“四原则”是:一不增(提纯过程中不增加新的杂质);二不减(不减少欲被提纯的物质);
三易分离(被提纯物与杂质容易分离);四易复原(被提纯物质要复原)。
(2)“三必须”是:一除杂试剂必须过量;二过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂
质);三除杂途径选最佳。
物质的分离是把混合物中各物质经过物理(或化学)变化,将其彼此分开的过程,分开后
各物质要恢复到原来的状态;物质的提纯是把混合物中的杂质除去,以得到纯物质的过程。
其方法包括:过滤、洗涤、蒸发、蒸储(分储)、萃取、分液、结晶、重结晶、渗析、
升华、洗气、盐析等。
常见物质的分离与提纯方法
分离、提纯方法适用范围主要仪器、用具举例
漏斗、滤纸、烧杯、玻
过滤不溶性固体与液体分离提纯粗食盐
璃棒
蒸发皿、玻璃棒、酒精蒸发食盐溶液制得固
蒸发、浓缩、结晶可溶性固体与液体分离
灯体食盐
溶解度不同的可溶性混烧杯、酒精灯、玻璃棒、提纯硝酸钾(硝酸钾中
结晶、重结晶
合物分离漏斗、滤纸含少量氯化钠杂质)
蒸储烧瓶、酒精灯、温
沸点不同的液体混合物
蒸储度计、冷凝管、接受器、蒸储水
分离
锥形瓶
互不相溶的两种液体的用四氯化碳把溶于水
萃取、分液烧杯、分液漏斗
分离的碘提取出来并分液
1.过滤:
过滤是分离溶液与固体不溶物的最常用方法。
(1)取一圆形滤纸,对折两次,打开成圆锥形,角度与漏斗一致,使滤纸紧贴漏斗,
不留气泡,滤纸边缘要比漏斗口稍低(如图所示)。
(2)如图所示所示装置过滤器并进行过滤。但应注意,倾入液体的液面略低于滤纸边
缘1厘米;漏斗下端的管口靠紧烧杯内壁;倾液用玻璃棒引流;玻璃棒下端要靠在三层滤纸
的一边;如滤液仍浑浊,可重复过滤至澄清。
(3)操作要点:一贴、二低、三靠。
一贴:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸储水润湿,使滤纸紧贴漏斗内壁。二低:滤纸
边缘应略低于漏斗边缘,加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘.三靠:向漏斗中倾倒
液体时,烧杯的尖嘴应与玻璃棒接触;玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触;漏
斗颈的末端应与接受器的内壁相接触,例如用过滤法除去粗食盐中少量的泥沙。
过滤的方法只能除去溶液中的不溶性杂质,可溶性的杂质是除不掉的。过滤除去泥沙后
所得的NaCl滤液中仍可能溶有可溶性杂质,如CaC12、MgC12、MgS04等。其中的SO:可
用Ba2+检验和除去,Ca2+、Mg2+可分别用CO:和OH-检验和除去。
2.结晶:
结晶是提纯固体物质的主要方法之一。主要是把可溶性混合物分离或除去可溶性杂质。
(1)蒸发结晶:常在蒸发皿中加热蒸发溶剂,使溶液迅速浓缩,最终析出晶体(加入
液不超过蒸发皿容积的2/3,边加热、边搅拌)。此法主要用于溶解度受温度变化影响较小的
物质,如NaCl等(如图所示)。
注意加热时不要将溶液蒸干,当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,利用余热将
剩余液体蒸干。
(2)降温结晶:对溶解度随温度降低而显著减小的物质(如硝酸钾等),通常先将溶液
蒸发浓缩后,再降低温度(冷却结晶),使溶液冷却达到过饱和状态而使晶体析出。若冷却
时无晶体析出,可用玻璃棒在容器内壁液面下摩擦几下,或在溶液中投入几粒该溶质的晶体
(俗称“晶种”),就会有晶体析出。
3.蒸储:
蒸储是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸镭原理进行多种混合液体的分
离,叫分微。
操作时要注意:(1)在蒸储烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。(2)温度计水银球的
位置应与支管口下缘位于同一水平线上。(3)蒸储烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,
也不能少于1/3。(4)冷凝管中冷却水从下口进,上口出。(5)加热温度不能超过混合物中
沸点最高物质的沸点。
自来水中因为含有。一,所以当加入硝酸酸化的AgN03溶液时会有白色沉淀生成。而
自来水经蒸储以后得到的蒸储水中不再含有C1一,所以当加入硝酸酸化的AgN03,溶液时
不再有白色沉淀生成。
4.萃取和分液
萃取: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方法,叫做萃取。萃取用的主要仪器:分液漏斗。萃取后常需分
液。
分液:是把两种不相混溶的液体(且密度不同)分开的操作,使用的仪器是分液漏斗。
分液不一定要有萃取。
操作方法(萃取与分液结合的):
萃取分液
(1)操作时在分液漏斗中进行。在溶液中加入萃取剂(液体总量以占分液漏斗容积的
1/2为宜,宜少不宜多),用右手压住分液漏斗上口玻璃塞,左手握住活塞部分,把分液漏斗
倒转过来用力振荡,适时旋开活塞放出蒸气或生成的气体(因萃取剂多为有机溶剂,蒸气压
较大,如不放气,有时会冲出塞子),使内外气压平衡。
(2)振荡数次后,置分液漏斗于铁架台上,静置片刻(溶液分层,完成萃取)。
(3)把分液漏斗上端的玻璃塞打开或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗口上的小孔,
使漏斗内外空气相通,以保证漏斗里的液体能够流出。
(4)待溶液分层后打开活塞,使下层液体(密度大的)慢慢流出后,关闭活塞,使上
层液体(密度小的)留在漏斗中,后从分液漏斗上口倒出(完成分液)。
(三)物质的检验
1.检验硫酸根离子:
所用的试剂:BaC12溶液和稀盐酸。
检验方法:向待测物溶液先加入稀盐酸、再加BaC12溶液,若有白色沉淀生成,则说
明有SO42-存在。
2.检验氯离子:
所用的试剂:AgN03溶液和HN03溶液。
检验方法:向待测物溶液滴入AgN03溶液和HN03溶液,若有白色沉淀生成,则说明
有C1一存在。
化学计量在实验中的应用
一、一周内容概述
本周学习了化学计量在实验中的应用,主要内容包括:物质的量、阿伏加德罗常数、摩
尔、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、一定物质的量浓度溶液的配制、一定物质的
量浓度溶液中溶质微粒的浓度、关于物质的量浓度的计算。
二、重难点知识剖析
(一)、物质的量的单位一摩尔
1.物质的量(n)
物质的量也是与质量、长度一样的物理量是国际单位制中的7个基本物理量。单位为摩
尔,符号为mol。
国际单位制(SI)的7个基本单位
物理量的符号单位名称及符号
长度1(L)米(m)
时间1秒(s)
质量m千克(kg)
温度T开尔文(K)
发光强度I(Iv)坎德拉(cd)
电流I安培(A)
物质的量n摩尔(mol)
(1)物质的量表示物质所含微粒的多少,这四个字是一个整体,不得简化或增添任何
字,物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。
(2)物质的量是以微观粒子为计量的对象,而这里的“粒子”是指构成物质的“基本单元”、
这个基本单元可以是分子、原子、离子、中子、质子等单一粒子,也可以是这些粒子的特定
组合。
(3)物质的量用符号“n”表示。
2.阿伏加德罗常数(NA)
阿伏加德罗常数是0.012kg12C所含的碳原子数,它是物质的量的计量基准,单位为
“mol-l”。
(1)NA是精确值,随着称量方法和称量工具的不断改进,它将越来越准确,而
6.02x1023mol-l是它的近似值。
(2)NA作为物质的量的基准,Imol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数。
3.摩尔(mol)
摩尔是表示物质的量的单位,是国际单位制的7个基本单位之一,简称摩。0.012kg12C
所含的碳原子数规定为ImoL这样1摩任何物质既有确定的粒子数目,又有确定的质量。
摩尔像一座桥梁把一定数目的微观粒子与可称量的物质联系起来。
(1)在使用摩尔表示物质的量时,应该用化学式指明微粒的种类,而不使用该微粒的
中文名词。
(2)摩尔只适用于微观粒子,不能用于宏观物质。
(3)在叙述或定义"1摩尔’’时要用阿伏加德罗常数,在计算时,通常采用6.02x1023mol
—1这个近似值.
4.摩尔质量(M)
(1)定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
(2)单位:g/mol或kg/mol。
(3)Imol任何粒子或物质的质量以克为单位时,在数值上都与该粒子的相对原子质
量或相对分子质量相等。即摩尔质量的单位为g-mol—1时:M=Mrgmol—1o
推断:由相对原子质量的定义可知:
12,mi2ci2,NA,mi2c,因为Imol12C的质量为12g.
即心的12c=12g,molT,故:
1.12g«mor1
M=Mrg,mol—1
(4)粒子的摩尔质量表示方法
①对于原子来说,Imol任何原子的质量以克为单位时,在数值上等于该种原子的相对
原子质量;
②对于分子来说,Imol任何分子的质量以克为单位时,在数值上等于这种分子的相对
分子质量。
③对于离子来说,由于电子的质量过于微小,仅为原子质量的1/1836,因此原子在得到
或失去电子后的质量近似等于原子的质量,所以,对于简单离子来说,Imol任何离子的质
量以克为单位时,在数值上等于形成该离子的原子的相对原子质量;对于较复杂的离子,如
原子团来说,Imol任何原子团的质量以克为单位时,在数值上等于构成该原子团的原子的
相对原子质量之和。
(二)、气体摩尔体积(Vm)
1.定义:单位物质的量的气体所占的体积。
2.符号:Vm
单位:L/mol或m3/mol
3.在标准状况(0℃、101kPa)下,Vm=22.4L/mol
(1)只适用于气体,不适用于固体、液体
如:在标准状况下,ImolFe的体积为7.2cm3。
(2)气体组分可以是一种,也可以是几种(互不反应)
如:在标准状况下,1摩尔空气的体积约为22.4L。
(3)是“约为”,而不是“等于”
(4)22.4L/mol并不是特指标准状况下的气体摩尔体积,当压强为202kPa,温度为546K
时,气体摩尔体积也约为22.4L/mol。
V
n=—
4.计算公式:V1n
5.相互转化关系:
(标准状况下Vm=22.4L/mol)
(三)、物质的量浓度
1.定义:
以单位体积溶液所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质
的量浓度。
2.符号:CB
单位:mol/L或mol/m3
C=强
3.公式:BBv
4.注意
(1)体积是指溶液的体积,而不是溶剂的体积;
(2)在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其浓度不变,但所含溶质的物
质的量或质量因体积的不同而不同。
(3)溶质可以是单质、化合物,也可以是离子或其他特定组合。
如c(C12)=0.1mol/Lc(NaCl)2.0mol/Lc(Fe2+)=0.5mol/L等。
(四)、一定物质的量浓度溶液的配制
1.实验用品
除试剂外,配制中必须用到的实验用品有:容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,用固体
配制还需用托盘天平和药匙、滤纸(或烧杯),用液体配制还需用量筒(或滴定管、移液管)。
2.配制步骤
(1)计算:计算配制所需固体溶质的质量或液体浓溶液的体积。
(2)称量:用托盘天平称量固体质量或用量筒(应用移液管,但中学阶段一般用量筒)
量取液体体积。
(3)溶解:在烧杯中溶解或稀释溶质,冷却至室温(如不能完全溶解可适当加热)。
(4)转移:将烧杯内冷却后的溶液沿玻璃棒小心转入一定体积的容量瓶中(玻璃棒下
端应靠在容量瓶刻度线以下)。
(5)洗涤:用蒸储水洗涤烧杯和玻璃棒2〜3次,并将洗涤液转入容器中,振荡,使溶
液混合均匀。
(6)定容:向容量瓶中加水至刻度线以下1cm〜2cm处时,改用胶头滴管加水,使溶
液凹面恰好与刻度线相切。
(7)摇匀:盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,反复上下颠倒,
使溶液混合均匀。
最后将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签。
一定物质的量浓度溶液的配制过程示意图
3.注意事项:
(1)使用范围:专门用来配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液。根据所配溶液的
体积选取合适规格的容量瓶,常用的有100mL、250mL、500mL和lOOOMlo如配950mL某
浓度溶液,应选用1000mL容量瓶。
(2)容量瓶在使用前应检查是否漏水。
(3)容量瓶中不能将固体或溶液直接溶解或稀释,也不能长期贮存溶液。
4.误差分析:
根据7-而方判断:
(1)仰视刻度线:加水量增多,导致溶液体积偏大,C偏小。
(2)俯视刻度线:加水量减少,溶液体积变小,故C偏高。
(五)、关于物质的量浓度的计算
1.关于物质的量浓度概念的计算:
mVNcn
n=—=—==一
由M%NA'V
c=£m=C-V-M
可得M-V
注意:其中V指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
2.溶液稀释规律:
由溶质的物质的量在稀释前后不变得:
C(浓)xV(浓)=C(稀)xV(稀)
C1V1=C2V2(Cl、C2为稀释前后溶质的物质的量浓度)。
3.不同物质的量浓度溶液的混合计算:
混合后溶液体积不变时C1V1+C2V2=C®.(V1+V2)。
V混=力退
混合后溶液体积改变时C1V1+C2V2=©混丫混(其中,必昌)。
4.溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算:
1000«p.W
M-1
[式中:p—溶液的密度,单位为g/mL或g/cm3
W—溶质的质量分数
M—溶质的摩尔质量
1000—指1000mL溶液
1—指1L溶液
以下公式所用与此相同。|
推断过程:假设取1L溶液,则:
m(溶液)=1000mLx隔/ML
m(溶质)=10口OmLxpg/mLxW
lOOOmLx熠・优野
n(溶质)
式溶质小嘤J0°0也破产即cAE
V唯・mo「x]LM4
c«l«M,cM.
TWTy=---------x100%=—%6
1000*plOp
推断过程:假设取IL溶液,则:
m(溶液)=1000mLx闻mL
M溶质)=lLxCmol/L
m(溶质)=ILxCmol/LxMg/mol
W=睥粤X100%=ILxCnM±Mg'吗\皿
m(冷液)1000mLx区-mL-1
.C«1«M«cM.
即HnWTT=---------xl00%=——%6
1000«/>10/>
w=—X100%
若题目中出现了溶解度S,则可用100+s代入上两个公式,得:
「_1000«p^
=M4<100+S)
o100・C・M
0=------------------
1000^-C<M
[式中S—某温度下的溶解度,以g为单位;100—指100g水]
物质的分类和离子反应
一•、一周内容概述
本周学习了物质的分类和离子反应。物质的分类具体包括简单分类方法及其应用、物质
的分类、分散系的分类和胶体;离子反应具体内容包括电解质电离,酸、碱、盐的含义及其
电离方程式的书写,电解质、非电解质的定义,离子反应的实质、条件以及离子方程式的书
写方法。
二、重难点知识剖析
(-)物质的分类及转化
1.物质的分类及转化
金属单质
非金属单质I,,[—酸性氧化物
纯净物—I氧化物il一^减住氧化物
(酣工1—两性氧化物
角度分类)
―无机物)一__a一离子型氢化物
(可从不同谓螂共价型氢化物
-化合物卜角度分类)L
(可从不同角度分类)
角度分类)
(可从不同
混合物1-煌的衍生物
角度分类)
2.物质的转化
(二)化学反应进行分类
1.分散系的组成及分类
分散系:一种(或多种物质)分散到另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫做分散
系。被分散的物质称作分散质,容纳分散质的物质称作分散剂。
溶液
分散质】…工粒子胶体;分子胶体
->分散系—>胶i体—>f
分散剂」[气溶胶;液溶胶;固溶胶
.悬浊液
―浊液T二
1乳浊液
2.三类分散系的性质的归纳
不同分散系的本质区别在于分散质微粒直径的大小,而直径的大小又是由分散质微粒组
成决定的。分散质微粒的组成决定了微粒的直径,决定分散系类别、决定分散系性质,也决
定了分散系的性质。
溶液胶体悬浊液乳浊液
分散质微粒直径小于InmInm〜100nm大于lOOnrn大于100nm
分散质微粒组成单个分子或离许多分子集合巨大数量分子巨大数量分子
子体集合体(固)集合体(液)
外观澄清透明澄清透明不均匀不透明不均匀不透明
均一性与稳定性均一稳定均一稳定静置沉淀静置分层
实例食盐水,碘酒豆浆、Fe(0H)3泥水牛奶
胶体
3.胶体
(1)胶体定义:分散质粒子在lnm~100nm之间的分散系。
(2)胶体的本质特征:分散质粒子在Inm〜lOOnm之间(在超显微镜下可见)。
(3)Fe(OH)3胶体制备:取烧杯盛20mL蒸锚水,加热至沸腾,然后逐滴加入饱和FeC13
溶液1mL〜2mL。继续煮沸至溶液呈红褐色。观察所得红褐色液体Fe(0H)3胶体。
FeCl3+3H2O=^=Fe(OH)3(W)+3HCl
(4)胶体的性质:具有丁达尔效应。利用丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物
理方法。
(四)电解质和非电解质
1、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,包括酸、碱、盐及部分氧化物(如
Na20、CaO、A12O3等)。
非电解质:在水溶液或熔融状态下都不导电的化合物,包括大多数有机物、部分氧化物
(如CO、CO2、SO2、SO3等),部分气态氨化物(如CH4、NH3、PH3等)。
2、电离和电离方程式
电离:电解质溶于水或受热熔化时,离解成自由移动的离子的过程。
电离方程式:用离子符号和化学式表示电解质电离的式子。
3、几个注意的问题
(1)单质既不是电解质也不是非电解质;
(2)电离是电解质溶液导电的前提;
(3)能导电的物质不一定是电解质(如石墨等),不能导电的物质不一定是非电解质;
(4)电解质本身不一定能导电(如食盐晶体);
(5)有些化合物的水溶液能导电,但它们不属电解质(如CO2、SO2、SO3、NH3等)。
原因是并非它们本身能电离出自由移动的离子,而是它们与水反应的生成物(如H2c03、
H2so3、H2SO4,NH3H2O)电离出自由移动的离子而导电。
(五)强电解质和弱电解质
1、比较:
强电解质弱电解质
在水溶液或熔融状态下全部电离在水溶液里只有一部分分
定义
成离子的电解质子电离成寓子的电解质
电盅条件水或加热水
电离程度完全部分
溶液里的粒子水合离子分子和少量水合离子
化合物种类离子化合物和部分共价化合物部分共价化合物
强酸:H2so4、HC1、HNO3等弱酸:H2c0"H3c8H等
强碱:KOH、NaOH、Ba(0H)2等弱碱:NH3・H2。等
实例
大多数盐:KNOANHQ、CaCO3少数盐:Pb(Ac)2、HgQ12等
等水
2、常见酸、碱、盐的电离方程式的书写:
(1)由于强电解质在电离条件下完全电离成离子,没有分子,故在电离方程式中用“=”。
如:NaCl=Na++Cl-
NH4HCO3=NH4++HC03-
HC1=H++C1一
H2SO4=2H++SO42-(多元强酸一步电离)
Ba(OH)2=Ba2++20H-(多元强碱一步电离)
NaHS04=Na++H++SO42-(水溶液)
NaHS04=Na++HS04-(熔融状态)
(2)由于弱电解质在电离条件下部分电离成离子,体系中还有未电离的分子,故在电离方
程式中用“0”。
如:CH3COOH^CH3COO一~FH+
H2c030H++HC03一
HC03—WH++CO32-(多元弱酸分步电离)
NH3-H20ONH4++0H-
Cu(OH)2^Cu2++20H-(多元弱碱电离一步完成)
3、几个注意的问题:
(1)溶液导电性的强弱与电解质的强弱没有必然联系。
(2)难溶性盐(如CaC03、BaS04等)一般属于强电解质。原因是尽管它们在水中的
溶解度极小,导电性很差,但由于它们是离子化合物,在水溶液中溶解的那部分完全电离。
(六)离子反应
1、定义:凡是有离子参加或生成的反应叫离子反应。
2、离子反应的实质:通过反应使溶液中某些离子的数目或浓度明显减小。
3、离子反应的类型及发生条件。
类型发生条件
离子互换反应
有难溶物、难电离物、挥发性物质生成
(即复分解反应)
较强氧化性的氧化剂与较强还原性的还原剂反应,生
离子间的氧化还原反应
成莪弱氧化性的氧化产物和较弱还原性的还原产物.
(七)离子方程式
1、定义:用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。只有在水溶液中进行的离子反
应才写离子方程式。
2、书写步骤
(1)写:写出反应的化学方程式
(2)拆:
①强酸、强碱和可溶性盐要改写成离子形式;难溶物、难电离的物质(弱酸、弱碱、水
等)、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质均不能拆,要写化学式。
②微溶性物质如作生成物,一律视为沉淀,写化学式,标“1”号;如作反应物,若是澄
清溶液,应改写成离子形式,若是悬浊液应写成化学式。
例如:澄清石灰水应写成Ca2++2OH—。
③多元弱酸的酸式酸根离子,不能改写或拆开。如HC03一不能拆成H+和
CO32-o
④强电解质参加的离子反应,如不符合电离的条件,要写成化学式,如NaOH固体、
浓H2SO4要写化学式。
(3)删:删去方程式两边不参加反应的离子。
(4)查:检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等(即质量守恒、电荷
守恒)。
3、意义:表示同一类型的反应。
4、应用
用离子方程式表示检验CO32一的化学反应原理。
(1)若是可溶性的碳酸盐
2H++CO32一=H2O+CO2T
Ca2++2OH-+CO2=CaCO31+H2O
(2)若是不溶性的碳酸盐(如CaCO3等)
CaCO3+2H+=Ca2++H20+CO2T
Ca2++20H-+CO2=CaCO3;+H2O
装置图为:
|盐酸
装置气密性的检验方法:关闭弹簧夹,往长颈漏斗中注入一定量的水,一段时间内长颈
漏斗中液面不再下降即可证明气密性良好。
(八)离子共存问题
•离子不能大量共存的情况有
1、生成难溶物或微溶物
如:SO42—与Ba2+、Ca2+、Ag+;CO32—与Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+;Cl一与
Ag+;OH-与Mg2+、A13+>Zn2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+等。
2、生成气体或挥发性物质
如NH4+与0H-;H+与CO32—、HCO3一、S2-、HS—、SO32一、HSO3一等。
3、生成难电离的物质
如H+与CH3co0一、CO32—、S2—、SO32-;0H—与NH4+、Cu2+、Fe3+;H
+与0H一等。
4、发生氧化还原反应
•注意
1、所有的弱酸根离子(如CO32一、S2-、SO32—、CH3co0一等)均不能与H+大量共
存。
2、所有的弱碱根离子(如NH4+、Fe2+、Fe3+>Cu2+、A13+>Zn2+等)均不能与OH
一大量共存。
3、所有的多元弱酸的酸式酸根(如HC03一、HS03—、H2Po4一、HPO42一等)既不能与
H+又不能与0H—大量共存。
4、溶液无色透明时,则溶液中肯定没有以下有色离子。
如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、Mn04-(紫红色)。
5、强碱性溶液中肯定不存在与0H一起反应的离子,强酸性溶液中肯定不存在与H十起反
应的离子。
氧化还原反应
一、一周内容概述
本周学习了氧化还原反应,重点介绍了:化学反应的分类,从得氧和失氧观、化合价升
降观、电子转移观分析氧化还原反应,找出氧化还原反应的判断依据和氧化还原的本质;氧
化还原反应有关概念,如氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、氧化产物、还原产物等;氧化
性和还原性强弱的判断方法、常见的氧化剂和还原剂、氧化还原反应的规律。
二、重难点知识剖析
(-)化学反应的分类
T化合反应|(A+B=AB)
“分解反应|(AB=A+B)
根据反应物和生成物四种基本
的类型和种类N置换反应|(A+BC=AC+B)类型反应
化学反应卜臼复分解反应|(AB+CD=AD+CB)
根据有无电子转移广氧化还原磔
工|非氧化还原反应|
(二)元素的化合价
元素原子的最外电子层结构决定了原子间是按一定数目相互化合,元素的原子相互化合
的数目叫这种元素的化合价。
1、单质中元素的化合价为0;
2、在化合物中金属元素的化合价全为正值,非金属元素的化合价一般既有负值又有正值;
3、在化合物中,各元素的正、负化合价的代数和为0;
如:原子团的化合价:NO3一、SO42一、SO32一、HSO3-(亚硫酸氢根)、CO32一、
HCO3-、C1O3-(氯酸根)、NH4+(钱根)、MnO4一(高镒酸根)、PO43-(磷酸根)。
中心元素的化合价:
MnCl^MnOjK2MnO4KMaO4
+2+3⑹35(重铭酸钾)
CrCl2CrCl3
-1+1+5
HC1HC1OKC1O,
4、离子化合物中,元素的化合价与在生成它们的反应中原子得、失电子数目及离子的电荷
数在数值上相等,如NaCl:
离子符号原子得、失电子数寓子的电荷数元素的化合饰
Na+1《失)1+1
cr1(得)1-1
共价化合物中,元素的化合价与在生成它们的反应中共用电子对的偏向、偏离的对数在
数值上相等。如HC1:
共用电子对偏向氯原子,氯元素化合价为一1价;
共用电子对偏离氢原子,氢元素化合价为+1价。
(三)氧化还原反应的特征与本质
1、比较
得氧和失氧观化合价升降观电子转移观
化合价升高的失电子(或电子对偏幽)的
氧化反应得氧的反应
反应反应
化合价降低的得电子(或电子对偏向)的
还原反应失氧的反应
反应反应
氧化还原有氧得失的反有化合价升降有电子转移(得失或偏移)
反应应的反应的反应
2、氧化反应与还原反应同时发生,既对立又统一,在反应中化合价上升和下降总数相等,
得到电子和失去电子总数相等。
3、特征(或判断依据):元素的化合价是否发生变化。
4、本质:有电子转移(得失或偏移)
5、氧化还原反应与四种基本类型反应的关系为
置换反应全部属于氧化还原反应,复分解反应全部属于非氧化还原反应,有单质参加的
化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。
例:有下列反应
①2H2+02=^燃=2比0
@CUO+H2=^=CU+H2O
③NH4HCO3=^=NH3t+C02t+H20
@2CO+O2^=;2CO2
⑤Fe2O3+3CO^^=2Fe+3CO2
©CH4+2O2^^=CO2+2H2O
©C+H2O=^=CO+H2
@BaCOH)0+CO,=BaCOxl+H0O
属于四种基本类型反应中:
化合反应的有①④
分解反应的有③
置换反应的有②⑦
复分解反应的有⑧
其中⑤和⑥不属于四种基本类型反应的任一种
属于氧化还原反应的有①②④⑤⑥⑦
属于非氧化还原反应的有③⑧
(四)氧化还原反应中的有关概念
[氧化剂:得电子成电子对偏向)的反应物。
t还原剂:失电子域电子对偏离)的反应物。
/氧化性:指得电子的能力或性质,氧化剂有氧化性.
i还原性:指失电子的能力或性质,还原外宿还原性.
/氧化产物:还原剂发生氧化反应所得到的生成物.
i还原产物:氧化剂发生还原反应所得的生成物.
联系:
氧化剂(具有氧化性)一所含元素化合价降低一得电子一被还原剂还原一发生还原反应
一得还原产物。
还原剂(具有还原性)一所含元素化合价升高一失电子一被氧化剂氧化T发生氧化反应
一得氧化产物。
[电子,化合价升高,被对t
氧化剂+还原剂-还原产物+氧小1物
I*
得申子.化合价降低.被还原
(五)氧化性和还原性强弱的判断方法
1、根据金属活动性顺序进行判断
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtA\
单质的还原性逐渐减弱
K+Ca2+Na+Mg2+Ap+Zn2+Fe2+H+C。+Fe?+Ag+,
朦孑的氧化件逐渐增居"
2、根据反应方程式进行判断
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
3、根据被氧化或被还原的程度不同进行判断
$0:2CU+O2=2CUO2Cu+S=CuaS
氧化性:O2〉S
Fe+2HCl=FeCl2+H2t2Fe+3Cl2=2FeCl3
氧化性:Ch>HCl
4、根据反应条件判断
2KMnO4+16HC1(浓)=2KC1+2MnCb+5Cl2t+8H2O
MnO2+4HCl(^)=MnCl2+Cl2t+2H2O
氧化性:KMnOQMnCh
(六)常见的氧化剂和还原剂
常见的氧化剂有:C12、02、S,Fe3+、Cu2+、MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、浓H2so4、
HN03等。
常见的还原剂有:K、Na、Mg、Fe、Fe2+、。一、S2一、C、H2、S02等。
(七)氧化还原反应的规律
1、守恒律
化合价有升必有降,电子有得必有失。对于一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。
2、价态律
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。物质若含有多种元素,其性质是这些元素性质
的综合体现。如HCb既有氧化性(由氢元素表现出的性质),又有还原性(由氯元素表现
出的性质)。
3、强弱律
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。
失去演
II
氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物
(较强氧化剂)(较强还原性)(弱还原性)(弱氧化性)
|i
4、转化律
氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最容易;同种元素不同价态之间若发生反应,
元素的化合价只靠近不交叉;同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应.
5、难易律
越易失电子的物质,失后就越难得电子,越易得电子的物质,得后就越难失去电子。
一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的先发生反应;一种还原剂遇多种氧
化剂时,氧化性最强的先发生反应。
金属的化学性质
一、一周内容概述
本周学习了金属的化学性质,重点介绍了:钠跟氧气的反应、钠跟水的反应、铝和氢氧
化钠溶液的反应、钠的氧化物、镁和铁的性质;物质的量在化学方程式计算中的应用。
二、重难点知识剖析
(-)钠
1、钠的物理性质
(1)金属钠有银白色的金属光泽;
(2)金属钠质软、硬度小;
(3)密度为0.97g/cm3,比水轻,比煤油重;
(4)熔点97.81℃,沸点882.9℃,是热和电的良导体。
2、钠的化学性质
(1)钠与非金属的反应
4Na+O2=2Na2O(白色)
2Na+O2^=Na2O2(淡黄色)现象:钠在空气中燃烧起来,火焰
旱苗色,同时生成泼苗色固体.
2Na2O+OQ=2NaaOQ
结论:钠露置在空气中,迅速被氧化生成白色的Na20,在加热条件下,燃烧,生成淡黄色
的Na2O2,并且在温度较高的条件下,Na2O2比Na20稳定。
2Na+C&基蜷=2NaCl现象:钠在氯气中剧烈燃烧,产生白烟.
2Na+S=NaaS现象:钠跟硫粉混合后研磨,可发生爆炸。
(2)钠与水的反应
2Na+2H2O=2NaOH+H2T
现象解释
钠浮在水面上倒〈注水
钠熔化成小圆球反应放热,钠的熔点低
小圆球在水面上向各个方向迅速流动,并钠与水反应放出气体,推动小球,
有嘶嘶声,最后消失最后反应完毕
加入酚献后,溶液变红有碱生成
(3)钠与盐酸反应
2Na+2HCl=2NaCl+H2T
注意:
①钠与盐酸反应比钠与水反应更剧烈,其原因为钠无论是和水反应还是和盐酸反应,其
实质都是和H+反应,HC1是强电解质,水为弱电解质,即盐酸中的H+浓度远大于H20
提供的H+浓度,故钠投入盐酸中,直接与盐酸反应,且比与水反应剧烈。
②若盐酸浓度较大,还会出现白色浑浊,其原因为生成的NaCl在浓盐酸中溶解度不大。
3、钠在实验室中保存方法
实验室中的少量钠需保存在煤油中,避免与空气和水接触。
4、钠的制备
2NaCl婚融)里至2Na+Cl,t
5、钠的存在
钠的性质很活泼,在自然界里不能以游离态形式存在,只能以化合态形式存在,有
NaCl>Na2so4、Na2co3、NaN03等。
6、钠的重要用途
(1)制取钠的重要化合物,如Na2O2;
(2)钠、钾合金在室温下呈液态,是原子反应堆的导热剂;
(3)作冶炼某些金属的还原剂,如:Tg+4Na7'。'。'〜钮见Ti+4NaCl:
(4)用在电光源上,制高压钠灯。
(-)氧化钠和过氧化钠
名称氧化钠过氧化钠
+1-2+1-1
化学式及化合价
Na20Na?5
化合物类型离子化合物离子化合物
2-
离子数之比Na卡和。2一,2:1
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