高一化学知识手册

第一章从实验学化学知识体系：章节概述：本章包括两节内容，第一节“化学实验基本方法”在强调化学实验安全性的基础上，通过“粗盐的提纯”实验，复习过滤和蒸发等操作，在复习拓宽的基础上又介绍一种新的分离和提纯方法──萃取。第二节“化学计量在实验中的应用”则是在化学基本概念的基础上，通过实验介绍一定物质的量浓度溶液的配制方法，而物质的量的有关知识，作为化学实验中的计量来呈现。这一章的教学内容是以实验基本方法和基本操作(包括一定物质的量浓度溶液的配制)为主要内容，也包括相关的化学基础知识，对整个高中化学的学习起着重要指导作用。知识清单：化学实验基本方法.定义：1)分离：把混合物中的各种组分分开，分别得到纯净物的过程。(2)提纯：把混合物中的杂质去掉，得到纯净物的过程。2.分离、提纯的原则(2)不减：不减少被提纯物质的质量；(3)实验操作简单易行。3.方法：.过滤滤纸与漏斗应紧贴无气泡；滤纸边缘低于漏斗边缘，滤液液面低于滤纸边缘；烧杯靠在玻璃棒上使液体沿玻璃棒流下，玻璃棒靠在三层滤纸上，漏斗颈紧靠烧杯内壁。2.蒸发(2)仪器使用：带铁圈的铁架台、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒。(3)注意事项①有大量晶体析出，少量液体剩余时停止加热，用余热蒸干。3.蒸馏(1)适用条件：分离沸点不同的液液互溶体系或要回收溶剂、溶剂有毒不能直接排放的体系。(2)仪器使用：带铁圈的铁架台、酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、尾接管、锥形瓶。温度计的位置为温度计的水银球上沿刚好与支管口的下管口相齐平。冷凝水的通入方向4.萃取和分液性差异。(2)仪器使用：带铁圈的铁架台、梨形分液漏斗、烧杯。上倾斜，左手开活塞放气，若气体较多，应多次放气；下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。(4)萃取剂的选择：溶质在萃取剂中的溶解度大于原溶剂；萃取剂与原溶剂互不常见萃取剂：CCl4、苯、汽油。1.粗盐中杂质以及除杂方法加入的试剂反应的化学方程式Na2SO4(SO42-)BaCl2溶液Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaClMgCl2(Mg2+)NaOH溶液MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaClCaCl2(Ca2+)Na2CO3溶液CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl2.粗盐提纯步骤3.确定除杂试剂添加顺序(1)三种除杂试剂的添加顺序：Na2CO3必须要加在BaCl2后面。(2)沉淀完全之后，再过滤出沉淀。知识清单：化学计量在实验中的应用2注意：(2)物质的量只适用于表达微观粒子的集合体，微观粒子包含分子、原子、离子、(4)用物质的量表达微粒个数之间的关系时，要先清楚单个分子中所含原子、质原子数相同，数值约为6.02×1023，把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常2.公式：微粒总数=物质的量×阿伏加德罗常数N=n×NA1.定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M。常用的单2.取值：任何微粒的摩尔质量都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量在数值上相等。3.公式：物质总质量=物质的量×摩尔质量m=n×M1.影响物质体积三因素：粒子大小、粒子数目、粒子间距。2.适用对象：任何气体(单一气体、混合气体)体积V=n×Vm1.理想气体状态方程式：PV=nRTP表示压强、V表示气体体积、n表示物质的量、T表示绝对温度、R表示气体常数。所有的推论都可以根据“PV=nRT”进行推导。2.在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子数。(1)同温同压下，=(2)同温同体积时，==(3)同温同压等质量时，=(4)同温同压时，=2.表达式：cB＝。如1L溶液中含有1mol溶质，溶质的物质的量浓度就是药品。3.溶解：将称量好的药品放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解。4.移液：待烧杯中的溶液冷却至室温后，用玻璃棒引流将溶液注入容量瓶。溶解过程是在烧杯中进行的，烧杯无法确定溶液体积，故需要转移到容量瓶确定溶液体积。5.洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次，洗涤液全部注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。转移的时候必须确保称量的溶质必须进入容容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面距瓶颈刻度线1~2cm时，改用胶头滴管，滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。配制一定物质的量浓度的溶液，一是要确定能通过量筒确定体积)，容量瓶定容的体积更加精密。8.贴标签配制一定物质的量浓度溶液的误差分析骤可能引起误差的原因cnV称量需要使用游码且物质、砝码位置颠倒偏小—偏低称量NaOH时使用滤纸偏小—偏低量取用量筒量取浓溶液时仰视偏大—偏高用量筒量取浓溶液时俯视偏小—偏低将量取浓溶液所用量筒洗涤，并将洗涤液注入容量瓶中偏大—偏高溶解不慎将溶液溅到烧杯外面偏小—偏低冷却未冷却至室温就转入容量瓶中—偏小偏高转移前，容量瓶内有少量蒸馏水——无影响转移时有少量溶液流到容量瓶外偏小—偏低未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒偏小—偏低定容定容时仰视刻度线—偏大偏低定容时俯视刻度线—偏小偏高偏小—偏低定容摇匀后液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线—偏大偏低第二章化学物质及其变化知识体系：章节概述：本章包括三节内容，两个大的分类，从化学物质的分类来看，纯净物的分类在初中已初步介绍过，这里主要是通过复习进一步系统化。分散系和胶体及其主要性质是高中化学的新知识。胶体的性质表现在很多方面，这里只是从胶体与溶液区分的角度进行学习，主要涉及到胶体的丁达尔效应。从化学反应的分类来看，涉及到化学反应分类的3个标准：(1)反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少，按此标准划分，即为在初中已经学习过的四大基本反应，这里主要是通过复习进一步系统化；(2)反应中是否有离子参加；(3)反应中是否有电子转移。后两种分类是高中化学的新知识。离子反应和氧化还原反应在高中化学学习中将大量涉及，是本章的重点内容。知识清单：物质的分类1.单一分类法概念：对被分类的对象只用一种标准行分别归类的分类方法。2.交叉分类法概念：将被分类的对象按多种不同的分类标准进行分类的方法。3.树状分类法：根据被分对象的整体与分支的类型之间的关系，以陈列式的形状(树)来定义。1.分散系：一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合2.分散质：分散系中分散成粒子的物质。3.分散剂：分散质分散在其中的物质。4.分散系的分类：当分散剂是水或其他液体时，如果按照分散质粒子的大小来分nm00nm之间的分散系称为胶体，而分散质粒子直径大于100nm的分散系叫做浊液。直径在1-100nm之间的分散系。分散质粒子直径在1-100nm之间。3.Fe(OH)3胶体的制备：(1)原理：FeCl3+3H2O≜Fe(OH)3(胶体)+3HCl(2)实验装置和操作：向沸水中逐滴加入1-2mLFeCl3饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，即制得Fe(OH)3胶体(红褐色透明的液体)。4.胶体的性质(1)溶液是稳定体系，不论存放的时间有多长，在一般情况下溶质都不会自动与溶剂分离；浊液是不稳定体系，分散质在重力作用下沉降下来，与分散剂相互分离(形成沉淀或溶液分层)；胶体属于介稳体系，在一定条件下能稳定存在。(2)丁达尔效应①概念：当一束可见光通过胶体时，可以看到一条光亮的“通路”。这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的，叫作丁达尔效应。②应用：胶体的丁达尔效应是区别溶液与胶体的一种常用的物理方法。(3)电泳由于胶体粒子带有电荷，在电场的作用下，胶体粒子在分散系里作定向移动，这种现象叫作电泳。例如Fe(OH)3胶体粒子带正电，在电场作用下，带正电的红褐色的Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动。再如冶金厂的大量烟尘可用高压电除去，就是利用了气溶胶的电泳。(4)聚沉一定条件下，中和或减弱了胶粒的电荷，胶粒就会聚集成较大颗粒而析出，这种性质叫胶体的聚沉。通常聚沉的方法有如下三种：方法1加热方法2加电解质方法3加含异电性胶粒的胶体5.胶体的应用(1)长江入海口的三角洲就是泥沙胶体遇到海水(食盐电解质)后，由于食盐中和了胶粒的电荷，减弱了胶粒之间的排斥力，从而使胶粒聚集成更大的颗粒而聚沉,逐渐形成的岛屿。(2)在制Fe(OH)3胶体时，不向FeCl3溶液中滴加NaOH是因为FeCl3与NaOH溶液反应容易生成较大的Fe(OH)3颗粒，且加入的NaOH是电解质，容易中和Fe(OH)3胶粒的电荷，使其聚沉。(3)俗语说：“卤水点豆腐，一物降一物”，就是指在豆浆(蛋白质胶体)中加入卤水(4)FeCl3溶液可用于伤口止血，就是由于电解质FeCl3使血液胶体凝聚。(5)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]之所以有净水作用，就是因为明矾中的Al3+形成的Al(OH)3胶粒(带正电)与泥沙胶粒(带负电)互相中和，使胶粒都不带电，共同聚沉，(6)不同牌子的墨水不能混用，就是因为不同的墨水，其胶粒所带电荷可能不同，知识清单：离子反应1.电解质和非电解质对比非电解质概念在水溶液或熔融状态下能导电的化合物在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物所含物质类型盐：NaCl、KNO3、NaHSO4、CaCO3部分金属氧化物：Na2O、Al2O3(熔融状态下导电)CO2非酸性气态氢化物：NH3相同点均为化合物不同点导电的原因是电离产生自由移动的离子在水溶液里和熔融状态下都不导电。不导电的原因是物质以分子形式存在，不发生电离，没有自由移动的离子本质自身能发生电离自身不能发生电离2.电解质的电离(2)从电离角度认识酸、碱、盐分类特征酸H2SO4、HNO3碱NaOH、Ba(OH)2盐电离时，能生成金属阳离子(或NH4+)和酸根离子的化合物NaCl、NH4Cl(2)强电解质完全电离：用“=”连接；弱电解质部分电离，用“⇌”连接。步进行的，应当分步书写而不能“一步到位”。(4)弱酸的酸式盐在水溶液中既有完全电离又有部分电离，强酸的酸式盐在受热熔化时只能电离成金属阳离子和酸式酸根离子，在水溶液中可以完全电离成3种离子。例：NaHSO4在熔融状态下的电离：NaHSO4=Na++HSO4-，在水溶液中的电离：NaHSO4=Na++H++SO42-(5)溶液的导电能力1.强电解质和弱电解质的对比强电解质弱电解质概念在水溶液中能完全电离的电解质在水溶液中部分电离的电解质所含①强酸：HCl、H2SO4、HNO3等等③大多数盐：NaCl、BaSO4、NaHCO3、KNO3、(NH4)2CO3等lO等①弱酸：H2CO3、CH3COOH、HClO等②弱碱：NH3·H2O、Mg(OH)2等(CH3COO)2Pb等相同点都能电离，都属于电解质，都属于化合物同点阳离子，不存在电解质分子；弱电解质溶液中既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分子程式KNO3=K++NO3-CH3COOH⇌CH3COO－+H+1.离子方程式：这种用实际参与反应的离子符号来表示反应的式子。骤：写、拆、删、查。(2)拆：反应物和生成物，将易溶、易电离的物质改写成离子形式；子；(4)查：①检查离子方程式是否为最简式；②检查离子方程式是否符合原子个数和电荷守恒、反应条件、沉淀符号、气体符号等。1.定义：离子之间不发生任何反应即为共存。2.常见反应的类型：应①生成沉淀：Ba2++SO42-=BaSO4②生成气态：2H++CO32-=H2O+CO2③生成弱电解质：CH3COO－+H+⇌CH3COOH(2)氧化还原反应：2Fe3++S2-=2Fe2++S1.无色透明溶液：不能存在有颜色的离子；2.酸性溶液不能存在与H+反应的离子；3.碱性溶液不能存在与OH-反应的离子；4.酸性溶液或碱性溶液不能存在同时会与H+和OH-反应的离子。知识清单：氧化还原反应.概念定义：有化合价变化的反应(判断的依据)。偏移)。还原反应：化合价降低，得到电子的反应叫还原反应。应与四种基本反应类型的关系1.置换反应都是氧化还原反应。2.化合反应不都是氧化还原反应，有单质参加的化合反应是氧化还原反应。3.分解反应不都是氧化还原反就，有单质生成的分解反应才是氧化还原反应。4.复分解反应都不是氧化还原反应。1.概念：化合价升高的反应物我们称之为还原剂，相应得到的产物叫做氧化产物，化合价降低的反应物叫做氧化剂，相应得到的产物叫做还原产物。2.分析③得失电子总数相等。(1)氧化剂和还原剂可以是同一物质，也可以是不同物质；(2)氧化剂得到还原产物，还原剂得到氧化产物；还原剂(具有还原性)→失电子(升价)→被氧化→发生氧化反应→氧化产物氧化剂(具有氧化性)→得电子(降价)→被还原→发生还原反应→还原产物1.双线桥(1)定义：表示反应前后同一元素原子间电子的转移情况。(2)书写步骤：标变价、连双线、注得失。①标变价：标出变价元素的化合价；②连双线：箭头由反应物中的变价元素指向生成物中同种变价元素；③注得失：箭头上面要标出“得或失”+电子数。(3)注意事项：①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。②箭头上必须注明“得”或“失”，用“a×be−”表示电子转移数。ab去的电子数，当a或b④箭头方向不代表电子转移的方向，仅表示电子转移前后的变化情况。2.单线桥(1)定义：表示不同元素的原子间电子的转移情况。(2)书写步骤：标变价、连单线、标电子。①标变价：标出变价元素的化合价；②连单线：箭头由反应物中的失电子元素指向反应物中得电子元素；③标电子：箭头上面只标转移电子数。(3)注意事项：①箭头表示反应物中变价元素原子得失电子的情况(强调是反应物)。③箭头方向表示电子转移的方向(从还原剂到氧化剂)。1.氧化还原配平五步法(2)列升降最大。(3)求总数求总数时，注意变价原子在物质中的角标要乘上。(4)配系数(配两剂两产的系数，使得失电子守恒)(5)观察法(配其他物质的系数，使原子守恒)2.缺项配平(1)如果是化学后应方程式其缺项一般为水、酸、碱。如果是离子反应方程式其缺项般为：水、H+、OH-。(2)在离子反应方程式配平其缺项时如有两种可能如(H2O、H+)或(H2O、OH-)，还应考虑离子共存的问题。第三章金属及其化合物知识体系：章节概述：本章主要分为五节，按知识内容可分为单质、化合物和金属材料三大块。在第一章从实验学化学和第二章化学物质及其变化的基础上，开始介绍具体的元素化合物知识。对金属元素及化合物这块内容可分成两部分来理解。第一部分是钠、镁等典型的金属元素的化合物；第二部分是其他金属(如铁和铝)元素的化合物。除了金属通性，也强调物质的一些特性反应。如钠与水的反应、铝的两性、三价铁和二价铁的氧化还原性等。每年的化学高考试题中往往都要考查到典型金属。近几年的实验试题中比较多地出现了以金属元素及其化合物为落点的实验试题和元素推断题。想了解更多？建议你赶紧扫右边的二维码！知识清单：金属的化学性质1.金属的存在(1)地球上绝大多数金属元素是以化合态的形式存在，这是因为多数金属的化学(2)金属元素在地壳中的含量含量最高的金属元素是铝。2.金属的物理通性状态导电性导热性延展性固态(除汞是液体)不透明有金属光泽(1)钠的物理性质颜色泽状态熔点硬度性银白色有金属光泽97.81C(低)882.9C很软(小)大(2)钠的保存和取用：钠易与氧气和水反应，通常保存在煤油或石蜡油中以隔绝空气和水；取用那所需的仪器和用品有镊子、小刀、玻璃片、滤纸等。切割后剩下钠要迅速放回试剂瓶中。通常情况下，金属原子的最外层电子数小于4，在化学反应中易失去电子，表现出较强的还原性。金属反应极易反应生成致密的氧化膜在干燥的空气中不易被氧化不反应2.与非氧化性酸的反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Mg+2HCl=MgCl2+H2↑3.与盐溶液的反应Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cua发生反应。4.金属与氧气反应(1)钠与氧气的反应操作䠫用镊子从煤油中取出一下块金属面的煤油在滤纸上用小刀切去，观察金属钠表面的变化把那放在坩埚中加热现象钠块表面呈灰色露出银白色切面，具表面变暗钠先受热融化为小球，然后剧烈燃烧，发出黄色的火结论隔绝空气保存化学反应方程式：4Na+O2=2Na2O(白色受热时与氧气剧烈反应。化学反应方程式：2Na+O2Na2O2(淡黄色固体)(2)镁、铝与氧气反应常温下，镁、铝在空气中能与氧气反应生成致密的氧化膜并覆盖在金从而防止金属被进一部氧化。这就是铝、镁具有抗腐蚀性且能在空气中稳定存在的原因。加热用砂纸打磨后的镁条在酒精灯上点燃，镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白MgO2MgO原理：铝表面的氧化膜若用砂纸或酸液除去后加热，则又生成的氧化膜。氧化膜(Al2O3)熔点很高(比铝高)，包在铝的外面，是液态铝不能落)。(3)铁与氧气反应大量的热：3Fe+2O2Fe3O45.金属与水反应(1)钠与水的反应实验过程实验现象结论与解释钠浮在表面上钠的密度比水小钠熔成闪亮的小球钠的熔点低，该反应放热小球在水面上迅速游动反应产生的气体推动小球运动快消失钠与水反应剧烈反应后溶液颜色变红有碱性物质生成①钠和水反应的现象可以简记为5个字：浮、熔、游、响、红。②钠与水反应的实验可以反映钠的五个特点：颜色(银白色)、硬度小(可用小刀切割)、密度小(浮在水面上)、熔点低(熔化成小球)、还原性强(与冷水剧烈反应)。(2)铁粉与水蒸气的反应实验装置装置1装置2操作及现象H2实验结论高温时，铁能与水蒸气发生反应，反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2实验说明①湿棉花的作用是在受热时提供反应所需要的水蒸气；②酒精灯的火焰用网罩套住，可以使加热效果更好；③肥皂水在该实验中可以起到收集氢气的作用6.金属与酸反应金属的活动性顺序中，排在氢前面的金属能与非氧化性酸发生置换反应，生成盐与氢气，金属越活泼，反应越剧烈；排在氢后面的金属不能与非氧化性酸发生置换反应。(1)铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应实验操作实验现象快速反应放出气体；铝片逐渐溶解；将点燃的木条放入试管口，发出爆鸣声化学方程式2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑离子方程式2Al+6H+=2Al3++3H2↑2Al+2OH-+2H2O=2NaAlO2+3H2↑实验结论铝既能与酸反应，也能与强碱反应，据此可区别铝与其他金属(2)铝与氢氧化钠溶液反应分析铝跟强碱溶液反应可认为分为三个阶段进行：第一步，NaOH溶解铝表面的氧化膜：Al2O3+2H2O=2NaAlO2+3H2O2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑第三步，NaOH溶解Al(OH)3：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑碱只溶解氧化膜和氢氧化铝的作用；二是如果没有碱溶解Al(OH)3的作用，铝与水几乎不反应。因此，在铝和氢氧化钠反应中，还原剂是铝，氧化剂是水而不是NaOH，NaOH知识清单：钠及其化合物1.Na2O与H2O、CO2的反应Na2O是一种白色固体，易与水、CO2等反应，其反应的化学方程式分别为Na2O+H2O=2NaOH；Na2O+CO2=Na2CO3。2.Na2O2与H2O反应实验操作实验现象现象解释实验结论有大量气泡产生过氧化钠与水剧烈反应过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑带火星的木条复有氧气产生燃试管底部温度升燃试管底部温度升反应放热高溶液先变红后褪高溶液先变红后褪色过程中有强氧化Na2O2与水的反应是比较特殊的氧化还原反应，Na2O2在反应中既作氧化剂，又作氧化剂，且二者比例为1：1，切记H2O不是还原剂，该反应每产生1molO2就转移2mol电子。3.Na2O2与CO2的反应过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和氧气，其反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。4.氧化钠和过氧化钠的比较氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)组成结构由Na+与O2-构成，n(Na+):n(O2-)=2:1由Na+与O22-构成，n(Na+):n(O22-)=1:1氧元素化合价类别碱性氧化物过氧化物颜色、状态白色固体淡黄色固体与H2O反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Na2O+2H+=2Na++H2O2Na2O2+4H+=4Na++H2O+O2↑2Na2O+O22Na2O2用途用于制备氢氧化钠等可作漂白剂(漂白织物等)、强氧化剂、供氧剂(用于呼吸面具和潜水艇中产生氧气)()于治胃酸过多()于治胃酸过多工业1.碳酸钠和碳酸氢钠性质对比化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打颜色、状态细小白色晶体溶解性易溶于水，比NaHCO3的溶解度大溶解放热易溶于水(溶解吸热)Na2CO3NaHCO3碱性溶液强(加酚酞，前者的红色明显比后者深)Na2CO3、NaHCO3溶液均成碱性，且Na2CO3溶液强(加酚酞，前者的红色明显比后者深)热稳定性稳定，加热时不易分解不稳定，加热易分解与NaOH溶——NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O与澄清石灰水出现白色沉淀：Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH出现白色沉淀：Ca(OH)2+NaHCO3(少量)=CaCO3↓+NaOH+H2ONa2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3—与盐酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3与酸反应的剧烈程度强于Na2CO3与钙盐、钡Ca2+(Ba2+)+CO32-=CaCO3↓(BaCO3)无明显现象Na2CO3NaHCO3用途用于玻璃、肥皂、洗涤剂、造纸、纺2.注意事项Na2CO3~2HCl~CO2NaHCO3~HCl~CO2规律：相同质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应，前者消耗的酸多，产生的气体少；相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应，前者消耗的酸(2)反应剧烈程度将等质量的Na2CO3、NaHCO3固体分别加入盐酸中，NaHCO3比Na2CO3反应剧(3)滴加顺序不同则反应及现象均不同生气泡：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。NaCONa2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。Na2CO3溶液与盐酸反应，滴加顺序不同，实验现象不同；NaHCO3溶液与盐酸(不用其他任何试剂)。1.概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色反应。(1)将铂丝用盐酸洗涤后在无色火焰上灼烧至无色；(2)蘸取试样在无色火焰上灼烧，观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察)；(3)将铂丝再用盐酸洗涤后灼烧至无色。3.几种常见金属元素焰色反应的颜色金属钠钾锂钙锶钡铜颜色黄色紫色(透过蓝色钴玻璃)紫红色砖红色洋红色黄绿色色(1)焰色反应是物理变化。(2)焰色反应是元素的性质，而不是单质或某种化合物的性质。(3)焰色反应可用来鉴别一些金属元素，这种鉴别物质的方法属于物理方法不是化学方法。知识清单：铝及其化合物1.物理性质AlO高(2050C)，也很坚固，是一种比较好的耐火材料。2.化学性质氧化铝是典型的两性氧化物，能与酸或强碱反应生成盐和水。(1)与酸反应：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O(2)与强碱反应：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O1.物理性质色素。2.化学性质(1)两性氢氧化物：像Al(OH)3这样既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物。(2)Al(OH)3是典型两性氢氧化物，在强酸或强碱溶液里都能溶解。①与强酸反应：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O②与强碱反应：Al(OH)3+OH-=A1O2-+2H2O(3)氢氧化铝的热稳定性AlOH性较差，将Al(OH)3加热后，可分解为A12O3和H2O。2Al(OH)3A12O3+H2O(4)氢氧化铝的制备①实验室制法实验步骤实验现象实验结论一支试管，加入mL0.5mol/LAl2(SO4)3水至过量生成白色胶氨水过量减少Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4用铝盐或偏铝酸盐制Al(OH)3时，都不能用强碱或强酸，因为Al(OH)3可溶于强O向NaAlO2溶液中通入CO2；NaAlO2+CO2(足量)+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓(5)氢氧化铝的用途①Al(OH)3胶体能聚集水中的悬浮物形成絮状不溶物沉降下来，并能吸附色素，因此可以用于水的净化。[明矾可作净水剂的原因是明矾溶于水生成Al(OH)3胶体]的刺激或腐蚀作用，但却可以与酸反应，使胃液酸度降低，起到中和过多胃酸的作用。知识清单：铁及其化合物氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名无铁红磁性氧化铁铁元素化合价+2+3颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性难溶于水难溶于水难溶于水稳定性不稳定6FeO+O22Fe3O4稳定稳定FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O氧化性FexOy+2yAl3xFe+yAl2O3用途Fe2O3常用作红色油漆和涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料2.Fe3O4可看成FeO·Fe2O3，所以在书写Fe3O4与盐酸反应的方程式时可将其看作3.从价态上分析：FeO有还原性，Fe2O3有氧化性，Fe3O4既有氧化性又有还原性。1.Fe(OH)2与Fe(OH)3的比较Fe(OH)2Fe(OH)3名称氢氧化亚铁氢氧化铁物质类别二元(弱)碱三元(弱)碱铁元素化合价+2+3颜色、状态红褐色固体水溶性溶溶与酸反应Fe(OH)2+2H+=Fe2++H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O稳定性不稳定，在空气中易被氧化4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3不稳定[较Fe(OH)2稳定]，受热分解：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O2.铁的氢氧化物的制备Fe(OH)3Fe(OH)2实验操作实验现象生成红褐色沉淀化学方程式FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClFeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO44Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3实验结论Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相对应的可溶性盐与碱溶液反应制得1.Fe2+和Fe3+的检验法Fe2+Fe3+观察溶液颜色浅绿色(棕)黄色加碱溶液↓(白色)→↓(灰绿色)→↓(红褐色)↓(红褐色)加含SCN-的溶液溶液显红色2.Fe3+的氧化性在向盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入过量铁粉，振荡，充分反应后，再滴入几论如下：加入试剂现象反应的化学方程式铁粉；KSCN溶液溶液由黄色变为浅绿KSCN溶液不变红2FeCl3+Fe=3FeCl2溶液变为红色2FeCl2+Cl2=2FeCl3结结论：Fe3+Fe2+3.注意事项(1)Fe2+极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。能除去O2。(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长管深入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。(4)为了防止Fe2+被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。知识清单：用途广泛的金属材料2.铁合金及其应用1.合金的定义合金是有两种或两种以上的金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。2.合金的特性(1)合金的硬度一般比各成分金属的大。(2)合金的熔点一般比各成分金属的低。(3)合金的物理、化学及机械性能一般优于各成分金属。3.注意事项(2)与一般混合物不同的是合金有固定的熔点，原因是合金有固定的组成。(3)组成合金的物质不一定都是金属，也可以是非金属，但一定有金属。(4)合金的用途比纯金属更广泛。1.铜合金及其应用合金主要成分主要性能与用途铜合金青铜铜、锡、铅用于制造轴承、齿轮等机器零件黄铜Al)强度高、可塑性好、易加工、耐腐铜、镍、锌(少量Mn)光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工，用于制造精密仪器和装饰品钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分，可分为碳素钢和合金钢两类。钢主要合金元素特性用途碳素钢低碳钢含碳量低于0.3%韧性好含碳量为0.3%~0.6%韧性好高碳钢含碳量为0.6%~2%硬度大具合金钢锰钢锰韧性好、硬度大钢轨、轴承、坦克装甲不锈钢铬、镍抗腐蚀疗器械硅钢硅导磁性铁芯钨钢钨耐高压、硬度大3.其他几种常见合金合金名称主要性质主要用途镁铝合金强度和硬度都比纯铝和纯镁的大火箭、飞机、轮船等制造业硬铝强度和硬度都比纯铝的大火箭、飞机、轮船等制造业钛合金飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域1.金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子得电子被还原为金属单质的过程：Mn++ne-=M。2.金属的冶炼方法以单质形式存在于自然界中的金属(如铂、金等)，采用物理方法富集冶炼；冶炼以化合物形式存在的金属时，因金属活动性顺序不同，采用的方法也不同，常用方法如下：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑nPbFe2O3+3CO2Fe+3CO23V2O5+10Al6V+5Al2O3(3)Hg、Ag等不活泼金属的阳离子得电子能力很强，常用分解法冶炼。2HgO2Hg+O2↑2Ag2O4Ag+O2↑(4)铜的冶炼以火法冶铜为主(还有湿法炼铜、生物炼铜等)，原理为：2CuFeS2+4O22Cu2S+3O2CuFeS2+4O22Cu2S+3O22Cu2O+Cu2S2Cu2O+2SO26Cu+SO2↑第四章非金属及其化合物知识体系：章节概述：本章主要分为三节，主要学习了存在和用途十分广泛的元素硅及其化合物、典型的非章节概述：本章主要分为三节，主要学习了存在和用途十分广泛的元素硅及其化合物、典型深化对元素化合物知识的理解和应用，元素化合物知识是中学化学的基础知识，也是学生今后在工作和生活中经常要接触、需要了解和应用的基本知识。这些知识既可以为前面的实验和理论知识补充感性认识的材料，又可以为必修二介绍的物质结构、元素周期律、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础。想了解更多？建议你赶紧扫右边的二维码！知识清单：硅及其化合物二氧化硅二氧化碳酸性氧化物酸性氧化物体结构原子晶体分子晶体熔沸点高低与水反应方程式不反应CO2+H2O⇌H2CO3与酸反应方程式SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O不反应与烧碱反应方程式SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O少：2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O过：NaOH+CO2==NaHCO3与CaO反应方程式SiO2+CaOCaSiO3CaO+CO2==CaCO3存在状态水晶、玛瑙、石英、硅石、沙子用途硅单质半导体材料、光电池(计算器、人造卫星、登月车、探测器)SiO2饰物、光学仪器、光导纤维、玻璃硅酸钠矿物胶iC砂纸、砂轮的磨料知识清单：氯及其化合物的氯水比较液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色黄绿色成分Cl2ClO-、极少量的为OH-HO极少量的OH-稀盐酸氧化性氧化性、酸性、漂白性酸性与金属钠反应方程式2Na+Cl22NaCl与金属铁反应方程式2Fe+3Cl22FeCl3与金属铜反应方程式Cu+Cl2CuCl2与氢气反应方程式H2+Cl2H2+Cl22HCl与水反应方程式H2O+Cl2⇌HCl+HClO制漂白液反应方程式Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O制漂白粉反应方程式2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O实验室制法MnO2＋4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O氯离子的检验试剂AgNO3溶液反应方程式Ag＋+Cl-==AgCl知识清单：颜色状态毒性黄绿色比空气大有毒化学性质酸性与水反应方程式SO2+H2O==H2SO3与烧碱反应方程式SO2+2NaOH==Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O==2NaHSO3漂白性漂白原理：能与某些有色物质反应生成无色物质。例：使品红溶液褪色。曾学过的具有漂白性的物质氧化漂白：HClO、O3、Na2O2还原性与氧气反应方程式2SO2+O2===2SO3与氯水反应方程式SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl氧化性与硫化氢反应方程式SO2+2H2S==3S↓+2H2O浓硫酸浓硝酸相同点反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2OCu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu＋8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O炭反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2OC+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O铝反应发生钝化现象，所以可以用铁制或铝制容器来存放冷的浓硫酸和浓硝酸异同点①吸水性——干燥剂②脱水性——蔗糖变黑王水:浓硝酸+浓盐酸(1:3)知识点名称颜色状态水溶性氨气的物理性质无色有刺激性气味的气体比空气小形成喷泉，水溶液呈碱性。氨气的化学性质与水反应方程式NH3+H2ONH3·H2ONH4＋+OH-与盐酸反应方程式NH3+HCl==NH4Cl实验室制法Ca(OH)2+2NH4Cl==CaCl2+2NH3↑+2H2O氨水成分铵盐化学性质氯化铵分解反NH4Cl≜NH3+HCl应方程式碳酸氢铵分解反应方程式NH4HCO3≜NH3↑+H2O+CO2↑分析反应原理：有关化学反应方程式①3NO2+H2O=2HNO3+NO③4NO+3O2+2H2O=4HNO3不同情况及剩余气体的体积②4NO2+O2+2H2O=4HNO3④2NO+O2=2NO2序号反应剩余剩余气体的量1NO2①NOV(NO2)2NO2+NO①NOV(NO)原+V(NO2)3NO2+O2V(NO2):V(O2)=4:1②无0V(NO2):V(O2)＜4:1②O2V(O2)原-V(NO2)V(NO2):V(O2)＞4:1①②NO[V(NO2)-4V(O2)]4NO+O2V(NO):V(O2)=4:3③无0V(NO):V(O2)＞4:3③NOV(NO)-V(O2)V(NO):V(O2)＜4:3③O2V(O2)-V(NO)知识体系：章节概述：本章包括四节内容，第一节“原子结构”讲述了原子的构成，核外电子排布以及第二节“元素周期表”揭示了化学元素之间的内在联系，使其构成了一个完整的体系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。主要讲述周期表中元素的排列规律；周期和族的概念和规律；碱金属、卤素的原子结构与性质。第三节“元素周期律”则是将元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化进行总结。探索元素周期律的应用，既考察了对于元素周期表的熟悉程度，又考察了对于元素周期律的应用。根据元素在周期表中的位置，了解它的结构，从而探究它的性质。第四节“化学键”通过思考元素的原子通过什么作用形成丰富多彩的物质开始探索。学习到了离子间通过离子键相结合，原子间通过共价键相结合，从而形成离子化合物或共价化合物，对于物质的结构和性质有了进一步的探究，并了解分子间作用力和氢键的概念。这一章节内容贯穿整个高中化学体系，对于元素性质的探究起着重要的指导作用。知识清单：原子结构1.构成原子的三种微粒的比较质子1个质子带1个单位的正电荷不显电性1个电子带1个单位的负电荷相互系质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)=原子的近似相对原子质量原子：原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数数+电荷数2.化学符号中各数字的含义电子层数(n)1234567符号KLMNOPQ最多能容纳的电子数2883232电子层能量的关系低高电子层离核远近的关系近远2.核外电子排布规律(每层最多能容纳2n2个电子)1.元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。3.同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。氢元素的原子核原子名称原子符号(X)质子数(Z)中子数(N)10氕111氘H或D12氚(2)H、D、T三种核素都是氢的同位素。(3)常见元素的同位素：(4)同位素形成各物质的物理性质不同、化学性质相同。5.几种重要核素的用途(1)1C在考古工作中用于鉴定文物的年代；(2)H、H用于制造氢弹；(3)放射性同位素释放的射线用于育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。1.原子的相对原子质量等于一个原子的实际质量除以12C的实际质量的1/122.原子的近似相对原子质量=质量数3.元素的相对原子质量=各种核素的相对原子质量×百分比4.元素的近似相对原子质量=各种核素的质量数×百分比注：百分比为物质的量百分比(n%)或原子个数百分比(N%)知识清单：元素周期表制作出第一张元素周期表。元素周期表中元素的排列依据是原子的核电荷数，如下图所示。2.元素周期表有7个横行，叫做周期。每一周期中元素的电子层数相同。周期序数包括元素种数起、止元素短周期122838长周期45632732(1)周期表中，共7个主族(族序数后标A)、7个副族(族序数后标B)、一个(2)除第8、9、10三个纵行叫做第Ⅷ族外，其余每个纵行各为一族。(3)He及最外层电子数为8的元素叫做0族。八和零，1-7两个循环，逢3转化主副族。(4)周期表中有些族有特别的名称。例如：①第ⅠA族(除氢)：碱金属元素4.元素位置确定用每个周期最多能容纳的元素种数进行加法。例：20号元素：20=2+8+8+2为第四周期第ⅡA族37号元素：37=2+8+8+18+1为第五周期第ⅠA族50号元素：50=2+8+8+18+14为第五周期第ⅣA族素：58=2+8+8+18+18+4为第六周期第ⅢB族【注】第六、七周期的第三格会出现镧系和锕系，每一格有15种元素。5.元素周期表中的特殊位置(1)元素种类最多的周期：第六、七周期(镧系、锕系)；元素种类最多的族：第ⅢB族(镧系、锕系)。(2)组成化合物种类最多的族：ⅣA族(最外层电子数为4，既可以得电子又可以失电子，且含C的有机物较多)。(3)分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条虚线，即为金属与非金属交界线，该处元素适合作为半导体材料。(4)抗高温、抗腐蚀航空材料：过渡元素。(6)农药：元素周期表右上角非金属元素。1.碱金属元素(第ⅠA族)元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层层数原子半径/nm碱金属元素锂Li312钠Na13钾K140.227铷Rb37150.248铯Cs160.265的密度都比较小，熔点也都比较低，导热性和导电性也都很好，如液态钠可用作核反应堆的传热介质。②递变性：从Li到Cs，密度逐渐升高(钠钾反常，钠的密度大于钾)，熔沸点逐渐降低。③Na、K储存在煤油或石蜡油中，Li保存在石蜡中(Li的密度小于煤油)。(2)化学性质碱金属元素原子最外层都有1个电子，它们的化学性质相似，都能与氧气等非金属单质以及水反应。例如：△4Li+O2=2Li2O△△4Na+O2=2Na2O△2Na+O2=Na2O2△2K+O2=K2O2△△K+O2=KO2△2Li+2H2O=2LiOH+H2个2Na+2H2O=2NaOH+H2个2K+2H2O=2KOH+H2个①上述反应的产物中，碱金属元素的化合价都是+1。②随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，从锂到铯金属性逐渐增强，它们与氧气或③碱金属元素从上到下：a.金属单质还原性逐渐增强，对应金属离子氧化性逐渐减弱；c.最高价氧化物对应水化物碱性逐渐增强。2.卤族元素(第ⅦA族)元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层层数单质颜色状态卤族元素氟F972F2淡黄绿色气体氯Cl73Cl2黄绿色溴Br3574Br2深红棕色液体碘I75I紫黑色半径增大。I溶解度逐渐降低。7，易得到一个电子，达到8电子稳定结构，因此卤素单质具有很强的氧化性。①卤素单质与氢气反应方程式反应条件氢化物稳定性氢化物酸性H2+F2=2HF暗处能剧烈化合并发生爆炸易J难强J弱弱J强光照或点燃H2+Cl2=2HCl光照或点燃发生反应△H2+Br2=2HBr△加热至一定温度才能反应△H2+I2=2HI△不断加热才能缓慢反应的反应呈下述规律性变化：a.剧烈程度逐渐减弱；b.生成的氢化物稳定性逐渐减弱；c.生成的氢化物酸性逐渐增强。②卤素单质间的置换反应2NaBr+Cl2=2NaCl+Br22KI+Cl2=2KCl+I22KI+Br2=2KBr+I2卤素从上到下：a.随着核电荷数的增加，非金属单质氧化性减弱，对应非金属离子的还原性增强；c.最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱。3.在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径非金属性逐渐减弱。知识清单：元素周期律1.化合价规律第一周期H最高化合价最低化合价第二周期LiBeBCNOF最高化合价+2+3+4+5+20最低化合价00第三周期NaMgAlPS最高化合价+2+3+4+5+6+7最低化合价000结论：(1)最高正价=主族序数=最外层电子数(2)最低负价=主族序数-8(3)最高正价+最低负价=8)(5)金属无负价，O、F无最高正价2.半径规律(1)原子半径比较①同一周期主族元素，从左到右，原子半径依次减小；②同一主族元素，从上到下，原子半径依次增大；③不同周期、不同主族元素的原子半径可以根据同主族与同周期原子半径的变化规律解决。(2)离子半径比较②电子层排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小；3.金属性与非金属性规律判断依据如下：①单质与水反应的难易程度：反应越容易，金属性越强；②单质与酸反应的剧烈程度：反应越剧烈，金属性越强；③最高价氧化物对应水化物碱性强弱：碱性越强，金属性越强；④金属间置换反应：金属性强的金属可以置换出金属性弱的金属；判断依据如下：；④与盐溶液之间的置换反应：非金属性强的元素单质可以置换出非金属性弱的元素单质；⑤相互化合后的价态：化合后显负价的元素的非金属性强于化合后显正价的元素的非金属性。1.预测元素的性质：根据元素在周期表中的位置，结合该元素所在族的其他元素的性质及相关递变规律，加以推测判断。性质相似。2.启发人们在一定区域里寻找新物质，如催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料等。(1)分界线附近元素寻找半导体材料；(2)过渡元素寻找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料；(3)周期表右上角氟、氯、磷、硫元素探索新品种的农药。知识清单：化学键与分子间作用力离子键共价键极性共价键非极性共价键定义阴阳离子间强烈静电作用共用电子对之间的强烈作用成键微粒原子之间成键性质静电作用共用电子对之间相互作用成键条件活泼金属与非金属元素不同种非金属元素之间同种非金属元素之间化合物形式离子化合物共价化合物电子式实例.结论AlCl为共价化合物；(2)非金属元素的两个原子之间一般形成共价键，但多个原子间也可能形成离子(3)极性共价键一般由不同非金属元素的原子组成，非极性共价键一般由同种非金属元素的原子组成；(4)只含有共价键的化合物称为共价化合物，只含有离子键或既含有离子键又含有共价键的化合物称为离子化合物。2.化学键与物质类别(1)化学键的存在(2)化学键与物质类别的关系①只含有共价键的物质②只含有离子键的物质活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。③既含有离子键又含有共价键的物质HNaSO④无化学键的物质稀有气体(单原子分子)，如氩气、氦气等。1.概念：在元素符号周围用“·”或“×”来代表原子的最外层电子(价电子)写出下列物质的电子式：NaOHCO2Cl2H2ONaOHCO2Cl2H2OMgCl2NH4ClN23.用电子式表示物质的形成过程CO2：变化的关系：1.物质的溶解或熔化与化学键变化的关系(1)离子化合物的溶解或熔化过程(2)共价化合物的溶解过程①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，产物发生电离，共价化合物分子内共H2SO4等。③某些共价化合物溶于水后，其分子内的化学键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等(3)单质的溶解过程ClF2.化学键与化学反应旧化学键的断裂和新化学键的形成是化学反应的本质，是反应中能量变化的根本。3.化学键对物质性质的影响(1)对物理性质的影响金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也较高。(2)对化学性质的影响N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2很稳定；H2S、HI等分子中的1.分子间作用力又称范德华力①它比化学键弱得多，主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质；②它存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分2.氢键(1)氢键是分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用。HONHHF子。第二章化学反应与能量知识体系：章节概述：本章包括三节内容，第一节“化学反应与热能”讲述了反应热的概念与常见的吸放热反应。了解到如何通过反应物和生成物的键能或所具有的能量判断化学反应是吸热反应还是放热反应。第二节“化学反应的速率和限度”讲述了化学反应速率的概念，影响化学反应速率的因素以及化学反应限度的相关内容。对于可逆反应和平衡状态有了初步的认识和理解，有助于后续《化学反应原理》这本书的学习和理解。第三节“化学反应与电能”则是将生活中常见的电池以化学的方式进行学习，我们一共了解到原电池的形成条件、组成、电极方程式与电池的工作原理。将化学与生活紧密结合，增强学生对于知识的理解和应用能力。这一章节内容共学习了热化学、电化学、化学平衡三大方面的知识，为高二《化理》的学习打下坚实的基础。知识清单：化学反应与热能1.反应热：化学反应中放出或吸收的热量。l1.化学反应的实质微观：旧化学键的断裂与新化学键的形成；化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。2.吸放热反应概念(1)吸热反应是指在过程中吸收热量的化学反应；(2)放热反应是指在过程中放出热量的化学反应。3.反应特点(1)从能量高低的角度分析反应物具有的能量为E反，生成物具有的能量为E生：若E反>E生，则反应为放热反应；若E反<E生，则反应为吸热反应。即图像上坡为(2)从化学键的角度分析①键能表示断开1mol化学键所吸收的能量或形成1mol化学键所放出的能量，单位为kJ/mol。②化学反应中能量变化的关系(键能角度)反应物总键能<生成物总键能，该反应为放热反应；反应物总键能>生成物总键能，该反应为吸热反应。。4.焓变H=反应物总键能-生成物总键能H>0为吸热反应；H<0为放热反应“左减右，正吸负放”应(1)大多数化合反应；(2)燃烧反应；(3)酸碱中和反应；(4)活泼金属与水和酸的反应；(5)铝热反应；(6)缓慢的氧化反应。2.常见的吸热反应(1)大多数分解反应；(2)铵盐与碱的反应，如Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应；高温高温(3)C+CO2=2CO、C+H2O(g)=CO+H2(4)氢气、木炭和一氧化碳加热还原金属氧化物的反应。①有热量放出未必是放热反应，放热反应和吸热反应必须是化学变化；②反应条件与热量变化没有必然联系，需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应；③过氧化氢分解生成氧气和水为放热反应。知识清单：化学反应的速率和限度间的变化量。(1)同一反应，用不同物质来表示，反应速率的数值不同，但都表示同一反应速(2)同一反应，不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比；如：对于已知反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学计量(3)化学反应速率均用正值，指的是平均速率而不是瞬时速率；(4)纯固体、纯液体浓度恒定不变，不能用它们表示反应速率。正催化剂加快反应速率；负催化剂减缓反应速率。物浓度越小，反应速率减慢。率减慢。:1.可逆反应同一条件下，正反应(反应物生成物)和逆反应(生成物反应物)同时进行。书写可逆反应的化学方程式时，用“=”。2.化学平衡状态(1)一定条件下，可逆反应进行到V正=V逆，反应物和生成物的浓度不再改变时的状(2)化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图像(V-t图)(3)化学平衡状态的特征：逆、等、动、定、变①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应；⑤变：当外界条件(温度、浓度、压强等)发生变化时，则原平衡被破坏，反应混合物中各组分的百分含量会改变，维持条件不变，又会在新条件下建立新的化学平衡。(4)化学平衡状态的判定②变量不变知识清单：化学反应与电能1.原电池2.原电池工作原理(以锌铜原电池为例)装置示意图现象表指针发生偏转Zn电极Cu电极名称流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu总反应式Zn+Cu2+=Cu+Zn2+3.原电池形成的条件(1)两个活泼性不同的电极；(2)电解质溶液或熔融电解质，形成闭合回路(或两极直接接触)；(3)能自发地发生氧化还原反应。电子流向：负极→正极(电子不能通过溶液)离子流向：阴离子流向负极、阳离子流向正极(正正负负)应。正极：一般是活泼性较弱的金属(或导电非金属)，发生还原反应。【小结】1.工作原理示意图(以铜锌原电池为例)2.原电池电极的判断“勾叉法”即将能与电解质溶液发生反应的电极材料画勾，不能与电解质溶液发生反应的电极材料画叉，“一勾一叉勾为负，双勾双叉活为负”。3.原电池的负极一般，在原电池反应中活泼金属作负极包含两层含义：(1)“活泼”是指相对活泼而不是绝对活泼。但在某些特殊条件下例外，例如：①冷的浓硝酸作电解质溶液，金属铁或铝与金属铜作电极时，铁或铝在冷的浓硝酸中钝化，金属活动性弱的铜与浓硝酸发生氧化反应作负极。②NaOH溶液作电解质溶液，金属镁与金属铝作电极时，因铝能与NaOH溶液反4.原电池的设计从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几点：(1)负极(还原性较强的物质)；(2)正极是活动性较差的金属或能导电的非金属；1.加快氧化还原反应的速率2.比较金属活动性强弱负极较活泼3.设计化学电池(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极的电极反应式。正极：Cu2++2e-=Cu(2)确定电极材料若发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；若发生氧化反应的为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。发生还原反应的电极材料一般不如负极材料活泼。本例中可用Fe作负极，用铂丝或碳棒作正极。(3)确定电解质溶液一般选用反应物中的电解质溶液即可，如本例中可用CuCl2溶液作电解液。(4)构成闭合回路：将电极用导线连接，使之构成闭合回路。4.电化学防护：牺牲阳极的阴极保护法——利用原电池原理①负极(阳极)是作保护材料的金属；②正极(阴极)是被保护的金属设备。(2)碱性锌锰电池负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-总反应式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2(3)锌银电池(纽扣电池)负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应式：Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)22.充电电池(2)铅蓄电池负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O放电总反应式：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O充电【小结】O3.燃料电池(2)正极方程式①酸性水溶液：O2+4e-+4H+=2H2O②碱性水溶液：O2+4e-+2H2O=4OH-③固体氧化物：O2+4e-=2O2-④熔融碳酸盐：O2+4e-+2CO2=2CO32-(3)负极方程式极通燃料，化合价升高、失去电子、发生氧化反应，“升失氧负”。以甲烷燃料电池为例：①酸性水溶液：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+②碱性水溶液：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O③固体氧化物：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O④熔融碳酸盐：CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O【小结】a.快速计算负极燃料失电子数，“碳四氢一氧减二氮不算”C6H14：失(46+114)个电子C2H5OH：失(42+16-21)个电子N2H4：失(02+14)个电子HO酸盐用CO32-。第三章有机化合物知识体系：章节概述：本章包括六节内容，第一节“有机物概述”讲述了有机化合物的定义、特点及常见的表示方法。物和同分异构体的概念。第三节“乙烯和烯烃”讲述了乙烯和烯烃的结构和性质，学习到了官能团的概念，以及乙烯与甲烷的鉴别除杂方法，为后续的学习奠定了一定的基础。第四节“苯”主要讲述苯的结构与性质，还学习到了苯结构的特殊性。第五节“乙醇和乙酸”主要讲述了乙醇和乙酸的结构和性质，包括它们的物理性质和化学性质，以及它们之间发生的酯化反应相关知识点。乙醇和乙酸都是生活中常见的有机化合物，本节的学习可以提高学生对于学习化学的兴趣。的营养物质，主要介绍了糖类、油脂、蛋白质的分类、结构以及性质。向学生展示了日常的食物中所蕴藏的奥秘，基本营养物质与化学之间的联系，水解的相关知识点，为后续学习进行铺垫。这一章节内容贯穿整个有机化学体系，对于有机化学的学习起着重要的指导作用。知识清单：有机物概述1.定义：指含碳元素的化合物，但含碳化合物CO、CO2、碳酸、碳酸盐及碳酸氢盐等属于无机物。2.特点：易燃烧、易炭化、受热易分解、反应慢且复杂、一般难溶于水、种类多。3.成键特点之间也能相互形成共价键。(2)有机物种类繁多的原因①碳原子的成键特点；②碳原子的结合方式。4.有机物常见表示方法(1)化学式：是实验式(最简式)、分子式、结构式、结构简式、电子式等的统(2)分子式：用元素符号表示单质或化合物分子组成的式子。离子化合物晶体、石英等原子晶体不是分子形式。(3)最简式/实验式：各元素原子个数的最简整数比的式子。通过实验和计算得到，离子化合物晶体、原子晶体一般用最简式表示。(4)电子式：只表示原子最外层电子及成键形式的式子。(5)结构式：将共用电子对用短线表示的式子。(6)结构简式：是把结构式中的单键省略之后的一种简略表达形式。(7)键线式：只用键线来表示碳架。分子中的碳氢键、碳原子及与碳原子相连的氢原子均省略，而其他杂原子及与杂原子相连的氢原子须保留，每个端点和拐角处都代表一个碳。用这种方式表示的结构式为键线式。(8)球棍模型：是一种空间填充模型，用来表现化学分子的三维空间分布。例：比例模型就是原子紧密连起的，只能反映原子大小不反应化学键知识清单：构分子式CH4结构式结构简式CH4结构特点只含碳碳单键的饱和烃空间构型正四面体模型球棍模型比例模型3.甲烷的化学性质①燃烧反应点燃b.CH4+2O2→CO2+2H2O②甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色(稳定性)(2)取代反应①实验探究实验装置实验现象a.试管内氯气的黄绿色气体逐渐变淡；b.试管中有少量白雾生成；c.试管内壁上有油状液滴生成，这是甲烷和氯气反应所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿(或三氯甲烷)、四氯化碳(或四氯甲烷)和氯化氢的混合物；d.试管内液面上升；e.水槽中有固体析出。实验结论甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，方程式如CH4+Cl2CH3Cl+Cl2CH2Cl2+Cl2CHCl3+Cl2CH3Cl+HClCH2Cl2+HClCHCl3+HClCCl4+HCl②取代反应概念：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代③注意a.甲烷与卤素单质在光照下发生取代反应，与氯水、溴水等不反应；“→”连接反应物和生成物；ClHCl应仍在进行；d.甲烷与氯气在光照条件下反应，得到产物中物质的量最多的是HCl。高温(3)高温分解(隔绝空气)：CH4→C+2H21.烷烃的定义：碳原子与碳原子以单键构成链状，碳的其余价键全部被氢原子饱和，这种烃称为饱和链烃，也称为烷烃。通式nHnn结构链状(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列；碳原子间以单键相连，其余价键均被氢原子饱和特点一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构；1molCnH2n＋2含共价键的数目是(3n＋1)NA2.烷烃的物理性质(1)密度：随着分子中的碳原子数的增加而增大，但都小于水的密度；(3)熔沸点①有机物中C的数量越多，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越(4)状态①对于链状烷烃来说：3.烷烃的化学性质例：不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色。(2)氧化反应(燃烧反应)在空气或氧气中点燃，完全燃烧时生成CO2和H2O；②在相同情况下，随着烷烃分子里碳原子数的增加，燃烧越来越不充分，燃烧火③烷烃燃烧的通式：CnH2n+2+()O2nCO2+(n+1)H2O。(3)取代反应①光照条件下，烷烃与Cl2、Br2等气态卤素单质发生取代反应，生成卤代烃和卤光照化氢气体，可表示为：CnH2n+2+X2→CnH2n+1X+HX②取代反应与置换反应对比取代反应置换反应概念有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应通式A-B+C-D→A-D+B-C单质+化合物=单质’+化合物’①可与化合物发生反应，反应物中可以有或者没有单质；②反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大；③逐步取代，很多反应是可逆的，由于共用电子对破裂而交换原子或原子团。①反应物、产物中一定有单质；②在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动性顺序；合物通过电子的转移而发生氧化还原反应。(4)裂化反应：指在高温和隔绝空气的条件下，烷烃分子中的C-