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文檔簡介
1、必修1全冊基本內容梳理從實驗學化學 一、化學實驗安全 1、(1)做有毒氣體的實驗時,應在通風廚中進行,并注意對尾氣進行適當處理(吸收或點燃等)。進行易燃易爆氣體的實驗時應注意驗純,尾氣應燃燒掉或作適當處理。 (2)燙傷宜找醫生處理。 (3)濃酸撒在實驗臺上,先用Na2CO3 (或NaHCO3)中和,后用水沖擦干凈。濃酸沾在皮膚上,立即用大量水沖洗,再涂上3%5%的NaHCO3溶液。濃酸濺在眼中應先用稀NaHCO3溶液淋洗,然后請醫生處理。 (4)濃堿撒在實驗臺上,先用稀醋酸(或硼酸)中和,然后用水沖擦干凈。濃堿沾在皮膚上,宜先用大量水沖洗,再涂上硼酸溶液。濃堿濺在眼中,用水洗凈后再用硼酸溶液淋
2、洗。 (5)鈉、磷等失火宜用沙土撲蓋。 (6)酒精及其他易燃有機物小面積失火,應迅速用濕抹布撲蓋。(7)若水銀溫度計破裂,應在汞珠上撒上硫粉。 二混合物的分離和提純 分離和提純的方法過濾 用于固液混合的分離 一貼、二低、三靠 。 如粗鹽的提純 蒸餾 提純或分離沸點不同的液體混合物。防止液體暴沸,應在底部加一些沸石或碎瓷片。水冷凝管中進水應下進上出。萃取 利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的方法 選擇的萃取劑應符合下列要求:和原溶液中的溶劑互不相溶;對溶質的溶解度要遠大于原溶劑 如用四氯化碳或萃取溴水里的溴。 分液 分離互不相溶的液體
3、打開上端活塞或使活塞上的凹槽與漏斗上的水孔,使漏斗內外空氣相通。打開活塞,使下層液體慢慢流出,及時關閉活塞,上層液體由上端倒出 如用四氯化碳萃取溴水里的溴后再分液 蒸發和結晶 用來分離和提純幾種可溶性固體的混合物 加熱蒸發皿使溶液蒸發時,要用玻璃棒不斷攪動溶液;當蒸發皿中出現較多的固體時,即停止加熱 分離NaCl和KNO3混合物 三、離子檢驗(1)Cl-離子的檢驗:沉淀不溶解:則證明有Cl-生成白色沉淀 +少量稀HNO3 待測溶液+AgNO3 沉淀溶解并有氣泡產生:含有碳酸根離子無現象(2)SO42-的檢驗: 生成白色沉淀:含有銀離子 待測溶液+稀HCl 無明顯現象無明顯現象 +BaCl2溶液
4、 生成白色沉淀:含有SO42-四.除雜 注意事項:為了使雜質除盡,加入的試劑不能是“適量”,而應是“過量”;但過量的試劑必須在后續操作中便于除去。 五、物質的量的單位摩爾 1.物質的量(n)是表示含有一定數目粒子的集體的物理量。 2.摩爾(mol): 把含有6.02 1023個粒子的任何粒子集體計量為1摩爾。 3.阿伏加德羅常數:把6.02 X1023mol-1叫作阿伏加德羅常數。 4.物質的量 物質所含微粒數目/阿伏加德羅常數 n =N/NA 5.摩爾質量(M)(1) 定義:單位物質的量的物質所具有的質量叫摩爾質量.(2)單位:g/mol 或 g.mol-1(3) 數值:等于該粒子的相對原子
5、質量或相對分子質量. 6.物質的量=物質的質量/摩爾質量 ( n = m/M ) 六、氣體摩爾體積 1.氣體摩爾體積(Vm)(1)定義:單位物質的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積.(2)單位:L/mol 2.物質的量=氣體的體積/氣體摩爾體積n=V/Vm 3.標準狀況下, Vm = 22.4 L/mol 七、物質的量在化學實驗中的應用 1.物質的量濃度. (1)定義:以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量,叫做溶質B的物質的濃度。(2)單位:mol/L(3)物質的量濃度 溶質的物質的量/溶液的體積 C(B) = n(B)/V 2.一定物質的量濃度的配制 (1)基本原理:根
6、據欲配制溶液的體積和溶質的物質的量濃度,用有關物質的量濃度計算的方法,求出所需溶質的質量或體積,在容器內將溶質用溶劑稀釋為規定的體積,就得欲配制得溶液. (2)主要操作 a.檢驗是否漏水.b.配制溶液 1計算.2稱量.3溶解.4轉移.5洗滌.6定容.7搖勻8貯存溶液. 注意事項:A 選用與欲配制溶液體積相同的容量瓶. B 使用前必須檢查是否漏水. C 不能在容量瓶內直接溶解. D 溶解完的溶液等冷卻至室溫時再轉移. E 定容時,當液面離刻度線12cm時改用滴管,以平視法觀察加水至液面最低處與刻度相切為止. 3.溶液稀釋:C(濃溶液)?V(濃溶液) =C(稀溶液)?V(稀溶液) 一、物質的分類
7、把一種(或多種)物質分散在另一種(或多種)物質中所得到的體系,叫分散系。被分散的物質稱作分散質(可以是氣體、液體、固體),起容納分散質作用的物質稱作分散劑(可以是氣體、液體、固體)。溶液、膠體、濁液三種分散系的比較: 分散質粒子大小/nm 外觀特征 能否通過濾紙 有否丁達爾效應 實例 溶液 小于1 均勻、透明、穩定 能 沒有 NaCl、蔗糖溶液 膠體 在1100之間 均勻、有的透明、較穩定 能 有 Fe(OH)3膠體 濁液 大于100 不均勻、不透明、不穩定 不能 沒有 泥水 二、物質的化學變化 1、物質之間可以發生各種各樣的化學變化,依據一定的標準可以對化學變化進行分類。 (1)根據反應物和
8、生成物的類別以及反應前后物質種類的多少可以分為: A、化合反應(A+B=AB)B、分解反應(AB=A+B) C、置換反應(A+BC=AC+B) D、復分解反應(AB+CD=AD+CB) (2)根據反應中是否有離子參加可將反應分為: A、離子反應:有離子參加的一類反應。主要包括復分解反應和有離子參加的氧化還原反應。 B、分子反應(非離子反應) (3)根據反應中是否有電子轉移可將反應分為: A、氧化還原反應:反應中有電子轉移(得失或偏移)的反應 實質:有電子轉移(得失或偏移) 特征:反應前后元素的化合價有變化 B、非氧化還原反應 2、離子反應 (1)、電解質:在水溶液中或熔化狀態下能導電的化合物,
9、叫電解質。酸、堿、鹽都是電解質。在水溶液中或熔化狀態下都不能導電的化合物,叫非電解質。 注意:電解質、非電解質都是化合物,不同之處是在水溶液中或融化狀態下能否導電。電解質的導電是有條件的:電解質必須在水溶液中或熔化狀態下才能導電。能導電的物質并不全部是電解質:如銅、鋁、石墨等。非金屬氧化物(SO2、SO3、CO2)、大部分的有機物為非電解質。 (2)、離子方程式:用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子。它不僅表示一個具體的化學反應,而且表示同一類型的離子反應。 復分解反應這類離子反應發生的條件是:生成沉淀、氣體或水。書寫方法: 寫:寫出反應的化學方程式 拆:把易溶于水、易電離的物質拆寫成離子
10、形式 刪:將不參加反應的離子從方程式兩端刪去 查:查方程式兩端原子個數和電荷數是否相等 (3)、離子共存問題 所謂離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間不發生任何反應;若離子之間能發生反應,則不能大量共存。 A、結合生成難溶物質的離子不能大量共存:如Ba2和SO42-、Ag和Cl-、Ca2和CO32-、Mg2和OH-等 B、結合生成氣體或易揮發性物質的離子不能大量共存:如H和C O 32-,HCO3-,SO32-,OH-和NH4等 C、結合生成難電離物質(水)的離子不能大量共存:如H和OH-、CH3COO-,OH-和HCO3-等。 D、發生氧化還原反應、水解反應的離子不能大量共存(待學)
11、注意:題干中的條件:如無色溶液應排除有色離子:Fe2、Fe3、Cu2、MnO4-等離子,酸性(或堿性)則應考慮所給離子組外,還有大量的H(或OH-)。(4)離子方程式正誤判斷(六看) 一、看反應是否符合事實:主要看反應能否進行或反應產物是否正確 二、看能否寫出離子方程式:純固體之間的反應不能寫離子方程式 三、看化學用語是否正確:化學式、離子符號、沉淀、氣體符號、等號等的書寫是否符合事實 四、看離子配比是否正確 五、看原子個數、電荷數是否守恒 六、看與量有關的反應表達式是否正確(過量、適量) 3、氧化還原反應中概念及其相互關系如下: 失去電子化合價升高被氧化(發生氧化反應)是還原劑(有還原性)
12、得到電子化合價降低被還原(發生還原反應)是氧化劑(有氧化性) 金屬及其化合物 一、 金屬活動性NaMgAlFe。 二、金屬一般比較活潑,容易與O2反應而生成氧化物,可以與酸溶液反應而生成H2,特別活潑的如Na等可以與H2O發生反應置換出H2,特殊金屬如Al可以與堿溶液反應而得到H2。 三、 Al2O3為兩性氧化物,Al(OH)3為兩性氫氧化物,都既可以與強酸反應生成鹽和水,也可以與強堿反應生成鹽和水。 五、Na2CO3和NaHCO3比較 碳酸鈉 碳酸氫鈉 俗名 純堿或蘇打 小蘇打 色態 白色晶體 細小白色晶體 水溶性 易溶于水,溶液呈堿性使酚酞變紅 易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)溶液呈堿
13、性(酚酞變淺紅) 熱穩定性 較穩定,受熱難分解 受熱易分解 2NaHCO3= =Na2CO3CO2H2O 與酸反應 CO32-H =H CO3 H CO3H =CO2H2OCO32-2H =CO2+H2O相同條件下放出CO2的速度NaHCO3比Na2CO3快 與堿反應 Na2CO3Ca(OH)2 =CaCO32NaOH 反應實質:CO32與金屬陽離子的復分解反應 NaHCO3NaOH Na2CO3H2O 反應實質:H CO3OH=H2OCO32 與H2O和CO2的反應 Na2CO3CO2H2O= 2NaHCO3 CO32H2OCO2= H CO3 不反應 與鹽反應 CaCl2Na2CO3 =C
14、aCO32NaCl Ca2CO32 =CaCO3 不反應 主要用途 玻璃、造紙、制皂、洗滌 發酵、醫藥、滅火器 轉化關系 六、合金:兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合在一起而形成的具有金屬特性的物質。 合金的特點;硬度一般比成分金屬大而熔點比成分金屬低,用途比純金屬要廣泛。 非金屬及其化合物 一、硅元素:無機非金屬材料中的主角,在地殼中含量26.3,次于氧,排在第二位。是一種親氧元 素,以熔點很高的氧化物及硅酸鹽形式存在于巖石、沙子和土壤中,占地殼質量90以上。位于第3周期,第A族碳的下方。 Si 對比 C 最外層有4個電子,主要形成四價的化合物。 二、二氧化硅(SiO2) 天然存在的
15、二氧化硅稱為硅石,包括結晶形和無定形。石英是常見的結晶形二氧化硅,其中無色透明的就是水晶,具有彩色環帶狀或層狀的是瑪瑙。二氧化硅晶體為立體網狀結構,基本單元是SiO4,因此有良好的物理和化學性質被廣泛應用。(瑪瑙飾物,石英坩堝,光導纖維)注意:SiO2只能稱為化學式,而不能稱為分子式。 物理:熔點高、硬度大、不溶于水、潔凈的SiO2無色透光性好 化學:化學穩定性好、除HF外一般不與其他酸反應,可以與強堿(NaOH)反應,是酸性氧化物,在一定的條件下能與堿性氧化物反應,所以盛裝堿性物質時應用橡皮塞。 SiO24HF = SiF4 2H2O高溫 SiO2CaO = CaSiO3 SiO22NaOH
16、 = Na2SiO3H2O 不能用玻璃瓶裝HF,裝堿性溶液的試劑瓶應用木塞或膠塞。 三、硅酸(H2SiO3) 酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸應用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強的酸反應制得。 Na2SiO32HCl = H2SiO32NaCl 硅膠多孔疏松,可作干燥劑,催化劑的載體。 四、硅酸鹽 硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱,分布廣,結構復雜化學性質穩定。一般不溶于水。(Na2SiO3 、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸鈉Na2SiO3 :可溶,其水溶液稱作水玻璃和泡花堿,可作肥皂填料、木材防火劑和黏膠劑。 常用硅酸鹽產品:玻璃、陶瓷、水泥 四、硅
17、單質 與碳相似,有晶體和無定形兩種。晶體硅結構類似于金剛石,有金屬光澤的灰黑色固體,熔點高(1410)硬度大,較脆,常溫下化學性質不活潑。是良好的半導體,應用:半導體晶體管及芯片、光電池、 五、氯元素:位于第三周期第A族,原子結構: 容易得到一個電子形成 氯離子Cl,為典型的非金屬元素,在自然界中以化合態存在。 六、氯氣 物理性質:黃綠色氣體,有刺激性氣味、可溶于水、加壓和降溫條件下可變為液態(液氯)和固態。 制法:MnO24HCl (濃)= MnCl22H2OCl2 聞法:用手在瓶口輕輕扇動,使少量氯氣進入鼻孔。 化學性質:很活潑,有毒,有氧化性, 能與大多數金屬化合生成金屬氯化物(鹽)。也
18、能與非金屬反應: 2NaCl2 =(點燃) 2NaCl l 2Fe3Cl2=(點燃) 2FeCl3 CuCl2=(點燃) CuCl2 Cl2H2 =(點燃) 2HCl 現象:發出蒼白色火焰,生成大量白霧。 燃燒不一定有氧氣參加,物質并不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質是劇烈的氧化還原反應,所有發光放熱的劇烈化學反應都稱為燃燒。 Cl2的用途: 來水殺菌消毒Cl2H2O = HClHClO 2HClO =(光照) 2HClO2 1體積的水溶解2體積的氯氣形成的溶液為氯水,為淺黃綠色。其中次氯酸HClO有強氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性,不穩定,光照或加熱分解,因此久置氯
19、水會失效。 制漂白液、漂白粉和漂粉精 制漂白液 Cl22NaOH=NaClNaClOH2O ,其有效成分NaClO比HClO穩定多,可長期存放制漂白粉(有效氯35)和漂粉精(充分反應有效氯70) 2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O 與有機物反應,是重要的化學工業物質。 用于提純Si、Ge、Ti等半導體和鈦 有機化工:合成塑料、橡膠、人造纖維、農藥、染料和藥品 七、氯離子的檢驗 使用硝酸銀溶液,并用稀硝酸排除干擾離子(CO32、SO32) HClAgNO3 = AgCl HNO3 NaClAgNO3 = AgCl NaNO3 Na2CO32AgNO3 =Ag2CO3 2
20、NaNO3 Ag2CO32HNO3 = 2AgNO3CO2 H2O ClAg = AgCl 八、二氧化硫 制法(形成):硫黃或含硫的燃料燃燒得到(硫俗稱硫磺,是黃色粉末) SO2 =(點燃) SO2 物理性質:無色、刺激性氣味、容易液化,易溶于水(1:40體積比) 化學性質:有毒,溶于水與水反應生成亞硫酸H2SO3,形成的溶液酸性,有漂白作用,遇熱會變回原來顏色。這是因為H2SO3不穩定,會分解回水和SO2 SO2H2O =H2SO3 因此這個化合和分解的過程可以同時進行,為可逆反應。 可逆反應在同一條件下,既可以往正反應方向發生,又可以向逆反應方向發生的化學反應稱作可逆反應,用可逆箭頭符號
21、連接。 九、一氧化氮和二氧化氮 一氧化氮在自然界形成條件為高溫或放電:N2O2 = (高溫或放電) 2NO,生成的一氧化氮很不穩定,在常溫下遇氧氣即化合生成二氧化氮: 2NOO2 = 2NO2 一氧化氮的介紹:無色氣體,是空氣中的污染物,少量NO可以治療心血管疾病。 二氧化氮的介紹:紅棕色氣體、刺激性氣味、有毒、易液化、易溶于水,并與水反應: 3 NO2H2O = 2HNO3NO 這是工業制硝酸的方法。 十、大氣污染 SO2 、NO2溶于雨水形成酸雨。防治措施: 從燃料燃燒入手。 從立法管理入手。 從能源利用和開發入手。 從廢氣回收利用,化害為利入手。 十一、硫酸 物理性質:無色粘稠油狀液體,
22、不揮發,沸點高,密度比水大。 化學性質:具有酸的通性,濃硫酸具有脫水性、吸水性和強氧化性。是強氧化劑。 C12H22O11 =(濃H2SO4) 12C11H2O放熱 2 H2SO4 (濃)C= CO2 2H2OSO2 還能氧化排在氫后面的金屬,但不放出氫氣。 2 H2SO4 (濃)Cu= CuSO42H2OSO2 稀硫酸:與活潑金屬反應放出H2 ,使酸堿指示劑紫色石蕊變紅,與某些鹽反應,與堿性氧化物反應,與堿中和 十二、硝酸 物理性質:無色液體,易揮發,沸點較低,密度比水大。 化學性質:具有一般酸的通性,濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑。還能氧化排在氫后面的金屬,但不放出氫氣。 4HNO3(濃)Cu
23、 = Cu(NO3)22NO2 4H2O 8HNO3(稀)3Cu= 3Cu(NO3)22NO 4H2O 硫酸和硝酸:濃硫酸和濃硝酸都能鈍化某些金屬(如鐵和鋁)使表面生成一層致密的氧化保護膜,隔絕內層金屬與酸,阻止反應進一步發生。因此,鐵鋁容器可以盛裝冷的濃硫酸和濃硝酸。硝酸和硫酸都是重要的化工原料和實驗室必備的重要試劑。可用于制化肥、農藥、炸藥、染料、鹽類等。硫酸還用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發性酸。 十三、氨氣及銨鹽 氨氣的性質:無色氣體,刺激性氣味、密度小于空氣、極易溶于水(且快)1:700體積比。溶于水發生以下反應使水溶液呈堿性:NH3H2O =NH3.H2O NH4OH
24、可作紅色噴泉實驗。生成的一水合氨NH3O是一種弱堿,很不穩定,會分解,受熱更不穩定:NH3.H2O =() NH3 H2O 濃氨水易揮發除氨氣,有刺激難聞的氣味。 氨氣能跟酸反應生成銨鹽:NH3HCl = NH4Cl (晶體) 氨是重要的化工產品,氮肥工業、有機合成工業及制造硝酸、銨鹽和純堿都離不開它。氨氣容易液化為液氨,液氨氣化時吸收大量的熱,因此還可以用作制冷劑。 銨鹽的性質:易溶于水(很多化肥都是銨鹽),受熱易分解,放出氨氣: NH4Cl =(加熱)NH3 HCl NH4HCO3 =(加熱)NH3 H2O CO2 可以用于實驗室制取氨氣:(干燥銨鹽與和堿固體混合加熱) NH4NO3NaO
25、H=(加熱)Na NO3H2ONH3 2NH4ClCa(OH)2 =(加熱)CaCl22H2O2NH3 用向下排空氣法收集,紅色石蕊試紙檢驗是否收集滿。11、金屬的通性:導電、導熱性,具有金屬光澤,延展性,一般情況下除Hg外都是固態注意:具有金屬光澤的物質不一定都是金屬,如硅12、金屬冶煉的一般原理:熱分解法:適用于不活潑金屬,如Hg、Ag熱還原法:適用于較活潑金屬,如Fe、Sn、Pb等電解法:適用于活潑金屬,如K、Na、Al等(K、Ca、Na、Mg都是電解氯化物,Al是電解Al2O3)13、鋁及其化合物 、鋁物理性質:銀白色,較軟的固體,導電、導熱,延展性化學性質:Al3e-=Al3+ a、
26、與非金屬:4Al+3O2=2Al2O3,2Al+3S=Al2S3,2Al+3Cl2=2AlCl3 b、與酸:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2 常溫常壓下,鋁遇濃硫酸或濃硝酸會發生鈍化,所以可用鋁制容器盛裝濃硫酸或濃硝酸 c、與強堿:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2(偏鋁酸鈉)+3H2 (2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2) 大多數金屬不與堿反應,但鋁卻可以d、鋁熱反應:2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3,鋁具有較強的還原性,可以還原一些金屬氧化物、鋁的化合物Al2O3(典型的兩性氧化物) a、與酸:Al2O3
27、+6H+=2Al3+3H2O b、與堿:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OAl(OH)3(典型的兩性氫氧化物):白色不溶于水的膠狀物質,具有吸附作用 a、實驗室制備:AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl,Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+ b、與酸、堿反應:與酸 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O 與堿 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OKAl(SO4)2(硫酸鋁鉀) KAl(SO4)212H2O,十二水和硫酸鋁鉀,俗名:明礬 KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-, 因為Al(OH)3具有很強的吸附性(物理性質),所以明礬可以
28、做凈水劑14、鐵物理性質:銀白色光澤,密度大,熔沸點高,延展性,導電導熱性較好,能被磁鐵吸引。鐵在地殼中的含量僅次于氧、硅、鋁,排第四。化學性質: a、與非金屬:Fe+S=(加熱)=FeS,3Fe+2O2=(點燃)=Fe3O4,2Fe+3Cl2=點燃=2FeCl3b、與水:3Fe+4H2O(g)=高溫=Fe3O4+4H2c、與酸(非氧化性酸):Fe+2H+=Fe2+H2 與氧化性酸,如硝酸、濃硫酸,會被氧化成三價鐵 d、與鹽:如CuCl2、CuSO4等,Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe2+和Fe3+離子的檢驗: Fe2+ 溶液是淺綠色的 與KSCN溶液作用不顯紅色,再滴氯水則變紅 加NaOH
29、溶液現象:生成白色沉淀,迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色 Fe3+ 與無色KSCN溶液作用顯紅色 溶液顯黃色或棕黃色 加入NaOH溶液產生紅褐色沉淀15、硅及其化合物、硅 硅是一種親氧元素,自然界中總是與氧結合,以熔點很高的氧化物及硅酸鹽的形式存在。硅有晶體和無定型兩種。晶體硅是帶有金屬光澤的灰黑色固體,熔點高、硬度大、有脆性,常溫下不活潑。晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間,是良好的半導體材料,可制成光電池等能源。 、硅的化合物 二氧化硅 a、物理性質:二氧化硅具有晶體和無定形兩種。熔點高,硬度大。 b、化學性質:酸性氧化物,是H2SiO3的酸酐,但不溶于水 SiO2+CaO=CaSiO3,S
30、iO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,SiO2+4HF=SiF4+2H2O c、用途:是制造光導纖維德主要原料;石英制作石英玻璃、石英電子表、石英鐘等;水晶常用來制造電子工業的重要部件、光學儀器、工藝品等;石英砂常用作制玻璃和建筑材料。硅酸鈉:硅酸鈉固體俗稱泡花堿,水溶液俗稱水玻璃,是無色粘稠的液體,常作粘合劑、防腐劑、耐火材料。放置在空氣中會變質:Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3。該反應說明硅酸酸性比碳酸弱。實驗室可以用可溶性硅酸鹽與鹽酸反應制備硅酸:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3硅酸鹽:a、是構成地殼巖石的主要成分,種類多,結構復雜,常用
31、氧化物的形式來表示組成。其表示方式活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水。如:滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示為3MgO4SiO2H2O b、硅酸鹽工業簡介:以含硅物質為原料,經加工制得硅酸鹽產品的工業成硅酸鹽工業,主要包括陶瓷工業、水泥工業和玻璃工業,其反應包含復雜的物理變化和化學變化。 水泥的原料是黏土和石灰石;玻璃的原料是純堿、石灰石和石英,成份是Na2SiO3CaSiO34SiO2;陶瓷的原料是黏土。注意:三大傳統硅酸鹽產品的制備原料中,只有陶瓷沒有用到石灰石。16、氯及其化合物 物理性質:通常是黃綠色、密度比空氣大、有刺激性氣味氣體,能溶于水,有毒。 化學性質:氯原子易得
32、電子,使活潑的非金屬元素。氯氣與金屬、非金屬等發生氧化還原反應,一般作氧化劑。與水、堿溶液則發生自身氧化還原反應,既作氧化劑又作還原劑。 拓展1、氯水:氯水為黃綠色,所含Cl2有少量與水反應(Cl2+H2O=HCl+HClO),大部分仍以分子形式存在,其主要溶質是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-等微粒 拓展2、次氯酸:次氯酸(HClO)是比H2CO3還弱的酸,溶液中主要以HClO分子形式存在。是一種具有強氧化性(能殺菌、消毒、漂白)的易分解(分解變成HCl和O2)的弱酸。 拓展3、漂白粉:次氯酸鹽比次氯酸穩定,容易保存,工業上以Cl2和石灰乳為原料制取
33、漂白粉,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,須和酸(或空氣中CO2)作用產生次氯酸,才能發揮漂白作用。17、溴、碘的性質和用途 溴 碘物理性質 深紅棕色,密度比水大,液體,強烈刺激性氣味,易揮發,強腐蝕性 紫黑色固體,易升華。氣態碘在空氣中顯深紫紅色,有刺激性氣味 在水中溶解度很小,易溶于酒精、四氯化碳等有機溶劑化學性質 能與氯氣反應的金屬、非金屬一般也能與溴、碘反應,只是反應活性不如氯氣。氯、溴、碘的氧化性強弱:Cl2Br2I218、二氧化硫 物理性質:無色,刺激性氣味,氣體,有毒,易液化,易溶于水(1:40),密度比空氣大化學性質: a、酸性氧化物:可與水
34、反應生成相應的酸亞硫酸(中強酸):SO2+H2O H2SO3可與堿反應生成鹽和水:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3 b、具有漂白性:可使品紅溶液褪色,但是是一種暫時性的漂白 c、具有還原性:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl18、硫酸 物理性質:無色、油狀液體,沸點高,密度大,能與水以任意比互溶,溶解時放出大量的熱化學性質:酸酐是SO3,其在標準狀況下是固態物質組成性質 濃硫酸 稀硫酸電離情況 H2SO4=2H+SO42-主要微粒 H2SO4 H+、SO42-、(H2O)顏色、狀態 無色粘稠油狀液體 無色液體性質 四大特性 酸的
35、通性 濃硫酸的三大特性 a、吸水性:將物質中含有的水分子奪去(可用作氣體的干燥劑) b、脫水性:將別的物質中的H、O按原子個數比2:1脫出生成水 c、強氧化性:、冷的濃硫酸使Fe、Al等金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜而鈍化 、活潑性在H以后的金屬也能與之反應(Pt、Au除外):Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2+2H2O 、與非金屬反應:C+2H2SO4(濃硫酸)=CO2+2SO2+2H2O 、與較活潑金屬反應,但不產生H2 d、不揮發性:濃硫酸不揮發,可制備揮發性酸,如HCl:NaCl+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl 三大強酸中,鹽酸和硝酸是揮發性酸,硫酸是不揮發性酸 酸
36、雨的形成與防治 pH小于5.6的雨水稱為酸雨,包括雨、雪、霧等降水過程,是由大量硫和氮的氧化物被雨水吸收而形成。硫酸型酸雨的形成原因是化石燃料及其產品的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產等產生的廢氣中含有二氧化硫:SO2 H2SO3 H2SO4。在防治時可以開發新能源,對含硫燃料進行脫硫處理,提高環境保護意識。19、氮及其化合物、氮氣(N2) a、物理性質:無色、無味、難溶于水、密度略小于空氣,在空氣中體積分數約為78% b、分子結構:分子式N2,電子式 ,結構式NN c、化學性質:結構決定性質,氮氮三鍵結合非常牢固,難以破壞,所以但其性質非常穩定。 與H2反應:N2+3H2 2NH3與氧氣
37、反應:N2+O2=2NO(無色、不溶于水的氣體,有毒) 2NO+O2=2NO2(紅棕色、刺激性氣味、溶于水氣體,有毒) 3NO2+H2O=2HNO3+NO,所以可以用水除去NO中的NO2 兩條關系式:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,4NO2+O2+2H2O=4HNO3 、氨氣(NH3) a、物理性質:無色、刺激性氣味,密度小于空氣,極易溶于水(1700),易液化,汽化時吸收大量的熱,所以常用作制冷劑 b、分子結構:分子式NH3,電子式 ,結構式HNH c、化學性質: 與水反應:NH3+H2O NH3H2O(一水合氨) NH4+OH-,所以氨水溶液顯堿性 與氯化氫反應:NH3+HCl=NH
38、4Cl,現象:產生白煙 d、氨氣制備:原理:銨鹽和堿共熱產生氨氣 方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+2H2O+CaCl2 裝置:和氧氣的制備裝置一樣 收集:向下排空氣法(不能用排水法,因為氨氣極易溶于水) (注意:收集試管口有一團棉花,防止空氣對流,減緩排氣速度,收集較純凈氨氣) 驗證氨氣是否收集滿:用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,若試紙變藍說明收集滿 干燥:堿石灰(CaO和NaOH的混合物) 、銨鹽 a、定義銨根離子(NH4+)和酸根離子(如Cl-、SO42-、CO32-)形成的化合物如NH4Cl,NH4HCO3等 b、物理性質:都是晶體,都易溶于水 c、化學性質: 加熱分解:
39、NH4Cl=加熱=NH3+HCl,NH4HCO3=加熱=NH3+CO2+H2O 與堿反應:銨鹽與堿共熱可產生刺激性氣味并能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體即氨氣,故可以用來檢驗銨根離子的存在,如:NH4NO3+NaOH=NH3+H2O+NaCl,,離子方程式為:NH4+OH-=NH3+H2O,是實驗室檢驗銨根離子的原理。 d、NH4+的檢驗:NH4+OH-=NH3+H2O。操作方法是向溶液中加入氫氧化鈉溶液并加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,觀察是否變藍,如若變藍則說明有銨根離子的存在。20、硝酸 物理性質:無色、易揮發、刺激性氣味的液體。濃硝酸因為揮發HNO3產生“發煙”現象,故叫做發煙硝酸
40、 化學性質:a、酸的通性:和堿,和堿性氧化物反應生成鹽和水b、不穩定性:4HNO3= 4NO2+2H2O+O2,由于HNO3分解產生的NO2溶于水,所以久置的硝酸會顯黃色,只需向其中通入空氣即可消除黃色c、強氧化性:、與金屬反應:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 常溫下Al、Fe遇濃硝酸會發生鈍化,所以可以用鋁制或鐵制的容器儲存濃硝酸 、與非金屬反應:C+4HNO3(濃)=CO2+4NO2+2H2Od、王水:濃鹽酸和濃硝酸按照體積比3:1混合而成,可以溶解一些不能溶解在硝酸中的金屬如Pt、Au等21、常
41、見物質或離子的檢驗方法 物質(離子) 方法及現象Cl- 先用硝酸酸化,然后加入硝酸銀溶液,生成不溶于硝酸的白色沉淀SO42- 先加鹽酸酸化,然后加入氯化鋇溶液,生成不溶于硝酸的白色沉淀CO32- 加入硝酸鋇(硝酸鈣,硝酸銀)溶液,生成白色沉淀,該沉淀可溶于硝酸(或鹽酸),并生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的氣體(CO2)Al3+ 加入NaOH溶液產生白色沉淀,繼續加入NaOH溶液,沉淀消失Fe3+() 加入KSCN溶液,溶液立即變為血紅色NH4+() 與NaOH溶液共熱,放出使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的刺激性氣味的氣體(NH3)Na+ 焰色反應呈黃色K+ 焰色反應呈淺紫色(透過藍色鈷玻璃)I2
42、 遇淀粉溶液可使淀粉溶液變藍蛋白質 灼燒,有燒焦的羽毛氣味高中化學必修2知識點歸納總結第一章 物質結構 元素周期律一、原子結構質子(Z個)原子核 注意:中子(N個) 質量數(A)質子數(Z)中子數(N)Z1.原子( A X ) 原子序數=核電荷數=質子數=原子的核外電子數核外電子(Z個)熟背前20號元素,熟悉120號元素原子核外電子的排布:H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca2.原子核外電子的排布規律:電子總是盡先排布在能量最低的電子層里;各電子層最多容納的電子數是2n2;最外層電子數不超過8個(K層為最外層不超過2個),次外層不
43、超過18個,倒數第三層電子數不超過32個。電子層: 一(能量最低) 二 三 四 五 六 七對應表示符號: K L M N O P Q3.元素、核素、同位素元素:具有相同核電荷數的同一類原子的總稱。核素:具有一定數目的質子和一定數目的中子的一種原子。同位素:質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。(對于原子來說)二、元素周期表1.編排原則:按原子序數遞增的順序從左到右排列將電子層數相同的各元素從左到右排成一橫行。(周期序數原子的電子層數)把最外層電子數相同的元素按電子層數遞增的順序從上到下排成一縱行。主族序數原子最外層電子數2.結構特點:核外電子層數 元素種類第一周期 1 2種元
44、素短周期 第二周期 2 8種元素周期 第三周期 3 8種元素元 (7個橫行) 第四周期 4 18種元素素 (7個周期) 第五周期 5 18種元素周 長周期 第六周期 6 32種元素期 第七周期 7 未填滿(已有26種元素)表 主族:AA共7個主族族 副族:BB、BB,共7個副族(18個縱行) 第族:三個縱行,位于B和B之間(16個族) 零族:稀有氣體三、元素周期律1.元素周期律:元素的性質(核外電子排布、原子半徑、主要化合價、金屬性、非金屬性)隨著核電荷數的遞增而呈周期性變化的規律。元素性質的周期性變化實質是元素原子核外電子排布的周期性變化的必然結果。2.同周期元素性質遞變規律第三周期元素11
45、Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar(1)電子排布電子層數相同,最外層電子數依次增加(2)原子半徑原子半徑依次減小(3)主要化合價12344536271(4)金屬性、非金屬性金屬性減弱,非金屬性增加(5)單質與水或酸置換難易冷水劇烈熱水與酸快與酸反應慢(6)氫化物的化學式SiH4PH3H2SHCl(7)與H2化合的難易由難到易(8)氫化物的穩定性穩定性增強(9)最高價氧化物的化學式Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7最高價氧化物對應水化物(10)化學式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4(11)酸堿性強堿中強堿兩
46、性氫氧化物弱酸中強酸強酸很強的酸(12)變化規律堿性減弱,酸性增強第A族堿金屬元素:Li Na K Rb Cs Fr (Fr是金屬性最強的元素,位于周期表左下方)第A族鹵族元素:F Cl Br I At (F是非金屬性最強的元素,位于周期表右上方)判斷元素金屬性和非金屬性強弱的方法:(1)金屬性強(弱)單質與水或酸反應生成氫氣容易(難);氫氧化物堿性強(弱);相互置換反應(強制弱)FeCuSO4FeSO4Cu。(2)非金屬性強(弱)單質與氫氣易(難)反應;生成的氫化物穩定(不穩定);最高價氧化物的水化物(含氧酸)酸性強(弱);相互置換反應(強制弱)2NaBrCl22NaClBr2。()同周期比
47、較:金屬性:NaMgAl與酸或水反應:從易難堿性:NaOHMg(OH)2Al(OH)3 非金屬性:SiPSCl單質與氫氣反應:從難易氫化物穩定性:SiH4PH3H2SHCl酸性(含氧酸):H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4 ()同主族比較:金屬性:LiNaKRbCs(堿金屬元素)與酸或水反應:從難易堿性:LiOHNaOHKOHRbOHCsOH非金屬性:FClBrI(鹵族元素)單質與氫氣反應:從易難氫化物穩定:HFHClHBrHI()金屬性:LiNaKRbCs還原性(失電子能力):LiNaKRbCs氧化性(得電子能力):LiNaKRbCs非金屬性:FClBrI氧化性:F2Cl2Br2I2
48、還原性:FClBrI酸性(無氧酸):HFHClHBrHI比較粒子(包括原子、離子)半徑的方法:(1)先比較電子層數,電子層數多的半徑大。(2)電子層數相同時,再比較核電荷數,核電荷數多的半徑反而小。四、化學鍵化學鍵是相鄰兩個或多個原子間強烈的相互作用。1.離子鍵與共價鍵的比較鍵型離子鍵共價鍵概念陰陽離子結合成化合物的靜電作用叫離子鍵原子之間通過共用電子對所形成的相互作用叫做共價鍵成鍵方式通過得失電子達到穩定結構通過形成共用電子對達到穩定結構成鍵粒子陰、陽離子原子成鍵元素活潑金屬與活潑非金屬元素之間(特殊:NH4Cl、NH4NO3等銨鹽只由非金屬元素組成,但含有離子鍵)非金屬元素之間離子化合物:
49、由離子鍵構成的化合物叫做離子化合物。(一定有離子鍵,可能有共價鍵)共價化合物:原子間通過共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物。(只有共價鍵)極性共價鍵(簡稱極性鍵):由不同種原子形成,AB型,如,HCl。共價鍵非極性共價鍵(簡稱非極性鍵):由同種原子形成,AA型,如,ClCl。2.電子式:用電子式表示離子鍵形成的物質的結構與表示共價鍵形成的物質的結構的不同點:(1)電荷:用電子式表示離子鍵形成的物質的結構需標出陽離子和陰離子的電荷;而表示共價鍵形成的物質的結構不能標電荷。(2) (方括號):離子鍵形成的物質中的陰離子需用方括號括起來,而共價鍵形成的物質中不能用方括號。第二章 化學反應與能量
50、第一節 化學能與熱能1、在任何的化學反應中總伴有能量的變化。原因:當物質發生化學反應時,斷開反應物中的化學鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學鍵要放出能量。化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。一個確定的化學反應在發生過程中是吸收能量還是放出能量,決定于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。E反應物總能量E生成物總能量,為放熱反應。E反應物總能量E生成物總能量,為吸熱反應。2、常見的放熱反應和吸熱反應常見的放熱反應:所有的燃燒與緩慢氧化。酸堿中和反應。金屬與酸反應制取氫氣。大多數化合反應(特殊:CCO22CO是吸熱反應)。常見的吸熱反應:以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應如:C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)。銨鹽和堿的反應如Ba(OH)28H2ONH4ClBaCl22NH310H2O大多數分解反應如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。3、能源的分類:形成條件利用歷史性質一次能源常規能源可再生資源水能、風能、
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