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文檔簡介
1、蘇教版必修化學2011學業水平測試詳細知識點專題1、化學家眼中的物質世界化i-i-i、豐富多彩的化學物質1、物質的分類b|石墨、純凈物物質混合物油;煤;漂白粉;、物質的分類及轉化單質:由同種元素組成的純凈物,如:02、Q、Ha、Ar、金剛石、'化合物:由不同元素組成的純凈物,從不同角度分有多種類型,如離子化合物和共價化合物;電解質和非電解質;無機化合物和有機化合物;酸、堿、鹽、氧化物。廠由兩種或兩種以上物質混合組成的物質。常見混合物:溶液;空氣;石'堿石灰;王水(鹽酸和硝酸按1比3配的混合液);膠體;植物油;動物油;高分子化合物如聚乙烯、聚氯乙烯、淀粉、纖維素、蛋白質因為n可以
2、不同2、常見俗名俗名物質俗名物質苛性鉀K0H膽磯、藍磯CuSO5H2O苛性鈉、燒堿NaOH明磯KAl(SO)2-12H2O熟石灰、消石灰Ca(OH2鐵紅Fe2O3生石灰CaO磁性氧化鐵Fe3Ok堿石灰CaO和NaOH電石CaG純堿、蘇打NaCO石炭酸苯酚小蘇打NaHCO醋酸、冰醋酸乙酸漂白粉CaCl2和Ca(ClO)2酒精乙醇王水鹽酸和硝酸(1:3)蟻醛甲醛石灰石CaCO福爾馬林甲醛溶液石灰水Ca(OH2溶液3、化合價常見元素的化合價Ag、H:+1CuCa、MgBa、Zn:+2Mn:+2,+4,+6,+7:+1,+2F:-1O:-2Al:+3Fe:+2,+3Cl:-1,+1,+5,+7S:-2
3、,+4,+6P:-3,+3,+5N:-3,+2,+4,+5二、物質的量B1、各個物理量的名稱符號單位物理量符號單位質量mg物質的量nmol摩爾質量Mg/mol氣體摩爾體積VmL/mol物質的量濃度cmol/L質量分數co無微粒數目N無2、各物理量之間的轉化公式和推論(1)微粒數目和物質的量n=N/NaN=nNaN-阿伏加德羅常數。規定所含的碳原子數目為一摩爾,約為x1023mol1,該數目稱為阿伏加德羅常數(2)物質的量和質量n=m/Mm=nM(3)對于氣體,有如下重要公式a、氣體摩爾體積和物質的量n=V/VmV=nVm標準狀況下:Vm=molb、阿伏加德羅定律同溫同壓下V(A)/V(B)=n
4、(A)/n(B)=N(A)/N(B)即氣體體積之比等于物質的量之比等于氣體分子數目之比c、氣體密度公式p=M/Vmp1/p2=M/M2對于氣體:密度之比等于摩爾質量之比(4)物質的量濃度與物質的量關系(對于溶液)a、物質的量濃度與物質的量c=n/Vn=Cvb、物質的量濃度與質量分數c=(1000pa)/M三、物質的分散系a. 分散系、分散質、分散劑有關概念分散系:一種物質(或幾種物質)分散到另一種物質里形成的混合物。分散質:分散成微粒的物質叫分散質。分散劑:微粒分布在其中的物質叫分散劑。b. 膠體與溶液比較概念:分散質顆粒的直徑在10-9m-10-7m之間的分散系外觀相同:均一穩定,澄清透明。
5、分散質顆粒大小不同:膠粒大而溶質微粒小。分離方法:滲析法(將膠體與溶液的混合液裝入半透膜袋,浸入流動的蒸餾水中,逐漸可分離去混在膠體里的溶質)。鑒別方法:根據丁達爾現象。C.膠體的種類根據分散系的狀態不同氣溶膠:煙、霧、云液溶膠:Fe(0H)3膠體、淀粉膠體固溶膠:有色玻璃、煙玻璃、藍寶石、紅寶石根據膠粒構成不同粒子膠體:膠粒是大量分子的集合體;分子膠體:高分子化合物的溶液,一個膠粒就是一個分子,如蛋白質溶液、淀粉溶液。化學1-1-2、研究物質的實驗方法一、物質的分離與提純物理提純法、化學提純法|B|1、過濾過濾是除去溶液里混有不溶于溶劑的雜質的方法。 一貼:將濾紙折疊好放入漏斗,加少量蒸餾水
6、潤濕,使濾紙緊貼漏斗內壁。 二低:濾紙邊緣應略低于漏斗邊緣,加入漏斗中液體的液面應略低于濾紙的邊緣。三靠:向漏斗中傾倒液體時,燒杯的夾嘴應與玻璃棒接觸;玻璃棒的底端應和過濾器有三層濾紙處輕輕接觸;漏斗頸的末端應與接受器的內壁相接觸,例如用過濾法除去粗食鹽中少量的泥沙。2蒸發和結晶蒸發是將溶液濃縮、溶劑氣化或溶質以晶體析岀的方法。結晶是溶質從溶液中析岀晶體的過程,可以用來分離和提純幾種可溶性固體的混合物。結晶的原理是根據混合物中各成分在某種溶劑里的溶解度的不同,通過蒸發減少溶劑或降低溫度使溶解度變小,從而使晶體析岀。注意:加熱蒸發皿使溶液蒸發時、要用玻璃棒不斷攪動溶液,防止局部溫度過高,造成液滴
7、飛濺。當蒸發皿中岀現較多固體時,即停止加熱,例如用結晶法分離NaCI和KNQ混合物。3。萃取和分液A萃取是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岀來的方法。選擇的萃取劑應符合下列要求:A、和原溶液中的溶劑互不相溶;B對溶質的溶解度要遠大于原溶劑;C、作萃取劑的溶劑易揮發。分液是把兩種互不相溶、密度也不相同的液體分離開的方法。在萃取過程中要注意: 將要萃取的溶液和萃取溶劑依次從上口倒入分液漏斗,其量不能超過漏斗容積的2/3,塞好塞子進行振蕩。 振蕩時右手捏住漏斗上口的頸部,并用食指根部壓緊塞子,以左手握住旋塞,同時用手指控制活塞,將漏斗倒轉過來
8、用力振蕩。 然后將分液漏斗靜置,待液體分層后進行分液,分液時下層液體從漏斗口放岀,上層液體從上口倒岀。例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。4蒸餾a蒸餾是提純或分離沸點不同的互溶的液體混合物的方法。用蒸餾原理進行多種混合液體的分離,叫分餾。操作時要注意: 在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片,防止液體暴沸。 溫度計水銀球的位置應與支管底口下緣位于同一水平線上。 蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過其容積的2/3,也不能少于I/3。 冷凝管中冷卻水從下口進,從上口岀。 加熱溫度不能超過混合物中沸點最高物質的沸點。二、常見物質的檢驗(一)常見氣體的檢驗待檢驗的氣體檢驗的操作步驟特征現象H2在試管口點燃,在火焰上罩一干冷的燒杯
9、純氫氣點燃有淺藍色火焰,輕微的“噗”聲,不純氫氣有尖銳爆鳴聲,燒杯內壁有水珠O2將帶火星的木條放入盛氧氣的容器中帶火星的木條復燃CO(1)將燃著的木條放入盛有二氧化碳的容器中(2)將氣體通入澄清的石灰水中(1)燃著的木條熄滅(2)澄清的石灰水變渾濁CO(1)點燃(2)將干冷的燒杯罩在火焰上方(3)再向燒杯中倒入少許澄清的石灰水,振蕩(1)火焰呈淡藍色(2)干冷燒杯無水珠(3)澄清的石灰水變渾濁CH4(1)點燃(2)將干冷的燒杯罩在火焰上方(3)再向燒杯中倒入少許澄清的石灰水,振蕩(1)火焰呈淡藍色(2)燒杯內壁有水珠(3)澄清的石灰水變渾濁NH溫潤的紅色石蕊試紙或pH試紙變藍色HCl濕潤的藍色
10、石蕊試紙或pH試紙變紅色(二)常見離子的檢驗叵離子檢驗方法現象H+滴入紫色石蕊試液石蕊試液變紅色Ba2+加入HLSQ(SO2-起作用)產生白色沉淀Ag+加入HCl(Cl-起作用)產生白色沉淀NH+-加入NaOH溶液加熱(OH起作用)產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的刺激性氣味氣體2+Cu加入NaOH溶液(OH起作用)有藍色沉淀生成(Cu2溶液中通常顯藍色)L3+Fe加入NaOH溶液(OH起作用)有紅褐色沉淀生成(卩£+在溶液中通常顯黃色)OH滴入酚酞試液酚酞試液變紅色2-SOL-2+加入Ba(NQ)2溶液和稀硝酸(Ba起作用)生成白色沉淀,該沉淀不溶于稀硝酸Cl_加入AgNO溶液和稀硝酸
11、(人才起作用)生成白色沉淀,該沉淀不溶于稀硝酸c(O-加入鹽酸,放岀的氣體通入澄清石灰水(H+起作用)放出的氣體可使澄清石灰水變渾濁三、溶液的配制與分析B配置一定物質的量濃度的溶液 計算:固體的質量或稀溶液的體積 稱量:天平稱量固體或滴定管量取液體(準確量取) 溶解:在燒杯中用玻璃棒攪拌 轉移:冷卻到室溫時,用玻璃棒將燒杯中的溶液轉移至選定容積的容量瓶中 洗滌:將燒杯、玻璃棒洗滌23次,將洗液全部轉移至容量瓶中 定容:加水至液面接近容量瓶刻度線1cm2cm處時,改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面正好與刻度線相切 搖勻:反復上下顛倒,搖勻 裝瓶、貼簽必須儀器:天平(稱固體質量)或滴定管(量取液
12、體質量),燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管。1、原子組成|原子核J中子原子-核外電子-質子3、原子表示方法A:質量數Z:質子數N化學1-1-3、人類對原子結構的認識、原子結構模型的演變模型道爾頓湯姆生盧瑟福玻爾量子力學年代18031904191119131926依據元素化合時的質量比例關系發現電子a粒子散射氫原子光譜近代科學實驗主要內容原子是不可再分的實心小球葡萄干面包式含核模型行星軌道式原子模型量子力學、原子結構2、原子不帶電:中子不帶電,質子帶正電荷,電子帶負電荷質子數=電子數相對原子質量=質量數=質子數+中子數中子數A=Z+N決定元素種類是質子數,確定了質子數就可以確定它是什么元素4、電子
13、數和質子數關系不帶電微粒:電子數=質子數帶正電微粒:電子數=質子數-電荷數帶負電微粒:電子數=質子數+電荷數質子數=原子序數(即在周期表中標號)化1專題2、從海水中獲得的化學物質化1-2-1、氯、溴、碘及其化合物、氯氣的生產原理1、氯氣的工業制法-電解飽和食鹽水2NaCI+H2O2NaOH+H0+CI2f實驗現象結論碳棒上有氣泡,是有刺激性氣味的氣體,所體略顯黃綠色氣體顯黃綠色證明是氯氣,碳棒是陽極,溶液中陰離子氯離子在陽極上得到電子,成為氯原子后重新結合成氯氣不銹鋼釘上有氣泡,周圍的溶液變紅,收集產生的氣體進行檢驗(點燃氣體,有輕微爆鳴聲)產生的氣體是氯氣,鋼釘周圍的溶液變紅說明溶液呈堿性二
14、、氯氣的性質1、實驗室制備: 原理:MnO+4HCI(濃)MnCl2+Cl2?+2fO 裝置:固液加熱型 收集:向上排空氣法 驗滿:濕潤的淀粉-碘化鉀試紙等 尾氣吸收:NaOH溶液。2、物理性質:|A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。3、化學性質:區氯原子易得電子,氯是活潑的非金屬元素。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。4、氯氣的用途:重要的化工原料,能殺菌消毒、制鹽酸、漂白粉及制氯仿等有機溶劑和農藥。5、氯水A氯水為黃綠色,所含Cl2有少量與水反應(Cl2+Hb=HCI+HCIO),大部分
15、仍以分子形式存在,氯水的主要溶質是CI2。新制氯水含Cl2、HOHCIO、H+>C、CIO、OH等微粒。6、次氯酸次氯酸(HCIO)是比HLCQ還弱的酸,溶液中主要以HCIO分子形式存在。性質:易分解(2HCIQ=2HCI+Q2?),光照時會加速。是強氧化劑:能殺菌;能使某些有機色素褪色。7、漂白粉次氯酸鹽比次氯酸穩定,容易保存,工業上以CI2和石灰乳為原料制成漂白粉;漂白粉的有效成分【Ca(CIQ)2】,須和酸(或空氣中CQ)作用產生次氯酸,才能發揮漂白作用。三、溴、碘的提取實驗實驗現象化學方程式氯水與溴化鉀溶液反應分層,溶液由橙色變無色;底層(四氯化碳層)由無色變為橙紅色CI2+2N
16、aBr=2NaCI+Br2氯水與碘化鉀溶液反應分層,溶液由黃色變無色;底層(四氯化碳層)由無色變為紅棕色CI2+2Nal=2NaCI+I2溴水與碘化鉀溶液反應分層,溶液由橙色變黃無色;底層(四氯化碳層)由無色變為紅棕色Br2+2NaI=2NaBr+I2四、氧化還原反應1、定義:有電子轉移(或者化合價升降)的反應2、本質:電子轉移(包括電子的得失和偏移)3、特征:化合價的升降氧化劑(具有氧化性)一一得電子一一化合價下降一一被還原還原產物還原劑(具有還原性)一一失電子一一化合價上升一一被氧化一一氧化產物4、口訣:升-失一(被)氧化-(是)還原劑(生虱癢)降-得-(被)還原-(是)氧化劑注意:有單質
17、參加的化成的分解反應都是是氧化還原反應。置換復分解5、四種基本類型和氧化還原反應關系6、金屬活動順序表B一、鈉的性質及應用1鈉及其化合物的轉化關系分解12王、鈉、鎂及其化合物還原性(金屬性)逐漸減弱KCaNaMZ氧化還原反:應ICuHgAgPtAuNa2QNaC2. 鈉的化學性質鈉的化學性質很活潑,易失去電子被氧化,表現出強還原性:Na-e-=Na(1)Na跟非金屬(如Cl2、S、Q等)發生化合反應2Na+O點燃=NaQ(淡黃色)Na+S二NaS(反應劇烈,可能爆炸)(2)Na跟水、酸、醇發生置換反應2Na+2HQ=2NaQH+H(劇烈)離子方程式:2Na+2HQ=2Na+2QH+Hd2Na+
18、2C2H5OH2GH5QNa+Hf(平穩)(3)Na與鹽溶液反應。一般不跟溶液中金屬離子作用,而是與水反應。必須考慮其產物(NaQH與金屬離子間的作用。例如,鈉與硫酸銅溶液的反應,可認為是兩步反應:2Na+2H2Q=2NaQH+卅;2NaQH+CuSQNQSQ+Cu(QH)J也可合并寫為總反應方程式:2Na+2(2D+CuS4=Nc2S(3+Cu(QH);+Hf鈉與硫酸銅溶液反應的現象為:鈉塊浮于液面,熔成閃亮的小球,四處游動,放出氣體并逐漸消失(以上現象與鈉跟水的反應現象相同);溶液中則產生藍色絮狀沉淀。(4)Na還原其它金屬4Na+4TiCI4=Ti+4NaCl(工業制鈦)3鈉的存在、保存
19、、制備在自然界中,鈉元素只能以化合態存在。主要存在形式有NaCl及Na2SQ4、Na2CQ3、NaNQ3等。金屬鈉是人工制取的。制取原理:2NaCI(熔融)電解=2Na+Chf實驗室中通常將鈉保存在煤油里,與空氣隔絕。這是利用鈉比煤油密度小,且不溶于煤油,也不與煤油反應的性質。二、NaCO的性質及應用1. NaCO的工業制法:把CO通入飽和了氨和食鹽的溶液中NaCI+NH3+CQ+HO二二NaHGQ結晶)+NHCI然后加熱過濾出的NaHCC晶體2NaHC3=NaCG+CQf+HO“侯氏制堿法”的發明人是中國化學家侯德榜。產品為純堿和NHCI。2. 碳酸及碳酸鹽的熱穩定性規律。(1) 正鹽酸式鹽
20、HCO(鹽含同種金屬陽離子),如穩定性NaCONaHCOHCQ。(2) IA族碳酸鹽IIA族碳酸鹽,如NazCSCaCO3. 正碳酸鹽和酸式碳酸鹽的溶解性IA族碳酸鹽的溶解性:正鹽酸式鹽,如NaCONaHCOIIA族碳酸鹽的溶解性:酸式鹽正鹽,如Ca(HCO2CaCO三、離子反應BA定義:有離子參加的反應B電解質:在水溶液中或熔融狀態下能導電的化合物非電解質:在水溶液中和熔融狀態下都不能導電的化合物C離子方程式的書寫第一步:寫。寫出化學方程式第二步:拆。易溶于水、易電離的物質拆成離子形式。難溶(如CaCQKBaCQ、BaSQ、AgCl、AgBr、Agl、Mg(QH2、Al(QH3、Fe(QH2
21、、Fe(QH3、Cu(QH2等)難電離(HtCQ、H2SCHCQQHHClQH2SQ、H3PQ4等),等),氧化物(NaO、MgQAl2Q)等不拆。第三步:刪。刪去前后都有的離子第四步:查。檢查前后原子個數,電荷數是否守恒。D離子共存問題判斷1、是否產生沉淀2、是否生成弱電解質3、是否生成氣體氣體(CQ、SQ、NH3、HbSCl2、Q、H2(如:(如:(如:4、是否發生氧化還原反應(如E電解質強酸廠強電解質弱電解質強堿鹽厶-弱酸弱堿水2+2-2+-Ba和SQ,Fe和QH)NH+和QH,H+和CHQQ)川和CO2-,H+和SQ2-)H+、NQ-和Fe2+,Fe3+和IHCl、HBr、HI、HNQ
22、HSQ、HCIQ4NaQHKQHCa(QH2、BaAQCQBeCHSQ外卜H3PQ、H2S、NHH20、不可溶的堿如化1專題3、從礦物到基礎材料1、金屬的通性導電、導熱性;具有金屬光澤;延展性2、金屬冶煉的一般原理(1)熱分解法適用與不活潑金屬,如(2)熱還原法適用與活動性一般的金屬,如(3)電解法適用與活潑金屬的冶煉,如3、鋁及其化合物(1)鋁a、物理性質銀白色、較軟的固體。b、化學性質Au、Ag、Cu的冶煉Fe、Pb的冶煉Na、K、Al的冶煉(QH2HCIQCHCQOH苯酚Cu(QH2、Fe(QH)3化1-3-1、從鋁土礦到鋁合金Al-3e'Al與非金屬反應點燃4Al+3Q2=2A
23、l與酸反應2Q2Al+3S=Al點燃2S32Al+3Cl2=2AlCl32Al+6HCl=2AlCl離子方程式:2Al+6H3+3H2?+=2Al2Al+3H2SQ=Al2(SQ)3+3H2?3+3H2?常溫下,鋁遇濃硫酸或濃硝酸會發生鈍化,所以,可以用鋁制容器盛裝濃硫酸或濃硝酸c、與強堿溶液發反應大多數金屬不與堿反應,但鋁卻可以2Al+2NaQH+2H2。=2NaAlQ2+3H2?離子方程式:2Al+2QH-+21偏鋁Q鈉=2AlQ2-+3H2?d、鋁熱反應鋁具有比較強的還原性,可以用來還原一些金屬氧化物高溫如:2AI+Fe2Q=2Fe+Al2Q4、鋁的化合物a、Al2Q典型的兩性氧化物與酸
24、反應:A12Q+6H+=2AI3+3H20與堿反應Al2O3+2OH-=2AIO2-+H2Ob、Al(OH3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 實驗室制備AICI3+3NH3H20=Al(OH3J+3NH4CI離子方程式Al3+3NH3-H20=AI(0H)3J+3NH4+ 與酸、堿反應與酸Al(0H3+3H+=AI3+3H20與堿Al(0H3+0H-=AI02-+2H20c、KAI(S0)2硫酸鋁鉀KAI(S0)2-12甩012水合硫酸鋁鉀俗名:明磯+3+2KAI(S0)2=K+AI+2S04-AI3+會水解AI3+3H20Al(0H3+3H+因為Al(0H3具有很強的吸
25、附性,所以明磯可以做凈水劑化學1-3-2、鐵、銅的獲取及應用一、從自然界獲取鐵和銅1、鐵的化學性質(1)與非金屬反應Fe+S=FeS3Fe+20=點燃3042Fe+3CI點燃=2FeCI鐵在地殼中含量僅次與氧、硅、鋁排第四位=Fe+Cu(7)、鋼鐵腐蝕1. ?金屬腐蝕:金屬(或合金)跟周圍接觸到的氣體(或液體)反應而腐蝕損耗的過程本質:金屬原子失電子而被氧化M-ne=Mn+2、分類:化學腐蝕:金屬與其他物質直接氧化反應屬被氧化直接氧化反應(無電流產生)發生原電池反應(有電流產生)金屬被氧化(不是電解質溶液)(無電流產生)電化腐蝕:不純金屬或合金發生原電池反應一活潑金屬被氧化電解質溶液(有電流產
26、生)活潑金屬被氧化(2) 與水反應3Fe+4H20(g)=Fe30+4H(3) 與酸反應與非氧化性酸Fe+2H+=Fe2+H2與氧化性酸,如硝酸、濃硫酸,會被氧化為三價鐵2+2+(4) 與鹽反應與CuCl2、CuS0反應Fe+Cu=Fe+Cu(5)、鐵三角(6)、Fe2+與Fe3+離子的檢驗;f(1)溶液顯黃色或棕黃色Fe3+(2)與無色KSCN溶液作用顯紅色'(3)與堿作用產生紅褐色沉淀3、鋼鐵腐蝕:鐵:負極水膜(電解質溶液)在鋼鐵表面形成無數微小原電池碳:正極4、分類析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(弱酸)水膜酸性較弱或呈中性負極反應Fe-2e=Fe2+2+2Fe-4e=2Fe正極
27、反應+2H+2e=H22H2C+O2+4e=4CH總反應+2+Fe+2H=Fe+H22Fe+2H20+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H20+02=4Fe(0H)3次要主要5. 金屬的化學腐蝕:概念:金屬跟接觸到的物質直接發生化學反應而引起的腐蝕。特點:反應簡單、金屬與氧化劑之間的氧化還原反應。6. 化學腐蝕與電化腐蝕的對比相同點:金屬原子失電子而被氧化的過程,即金屬原子轉化為陽離子的過程。不同點:條件金屬與氧化劑直接反應不純金屬與電解質溶液接觸現象無電流有電流本質金屬被氧化活潑金屬被氧化相互關系:往往同時發生,電化腐蝕要比化學腐蝕普遍得多。化學1-3-3、含硅礦物與信息材料|B口1
28、、水泥A. 主要成分硅酸三鈣(3CaO?SiO2)、硅酸二鈣(2CaO?SiO2)鋁酸三鈣(3CaO?AI2O3)B. 制備:a.原料:粘土(SiO2)、石灰石、石膏(適量)b.設備:水泥回轉窯c.條件:高溫鍛燒d.加入石膏的作用:調節水泥的硬化速度2、玻璃A. 原料:純堿、石灰石、石英(SiO2)B. 設備:玻璃熔爐C. 條件:高溫熔融D.成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2E.主要反應:Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2f3、二氧化硅A. 酸性氧化物SiO2+CaO=CaSiO3高溫:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
29、B. 氧化性SiO2+2C=Si+2COf高溫:C. 親氟性(雕刻玻璃)SiO2+4HF=SiF4f+2H2O4、硅、SiO2+2C=Si(粗硅)+2C0f高溫Si+2Cl2=SiCl4(溫度為400500°C)SiCl4+2H2=Si+4HCl高溫化學1專題4、硫、氮和可持續發展化學1-4-1、含硫化合物的性質和應用一、SC2的性質和應用B1物理性質:無色、有刺激性氣味、有毒的氣體,易溶于水大氣污染物通常包括:SQ、CO氮的氧化物、烴、固體顆粒物(飄塵)等2. SO的化學性質及其應用SQ2是酸性氧化物SO+H20.=H2SO(二元中強酸)SQ+Ca(OH)2=CaSQH+H2QCa
30、SO+SO2+H2O=Ca(HSO3)2SO+2NaOH=NazSO+H2O(實驗室用NaOH溶液來吸收SO尾氣)減少燃煤過程中SQ的排放(鈣基固硫法)CaCOC5O+CO2仁CaO+SO2=CaSQSO+Ca(OH)2=CaSO3+H2O2CaSO+O2=2CaSO4SQ具有漂白性:常用于實驗室對SO氣體的檢驗活性炭漂白一一活性炭吸附色素HCIO、O、fQ等強氧化劑漂白一一將有色物質氧化,不可逆SQ漂白一一與有色物質化合,可逆SQ具有還原性2SQ+O2-2SO3SO+X2+2H2O=2HX+H2SO3、硫酸型酸雨的成因和防治:(1)含硫燃料(化石燃料)的大量燃燒傕化劑2SO+O22SO3SO
31、3+H2O=H2SQSO+H2OH2SO2H2SO+O2=2H2SQ(2)防治措施:對含硫燃料從根本上防治酸雨一開發、使用能代替化石燃料的綠色能源(氫能、核能、太陽能)進行脫硫處理(如煤的液化和煤的氣化)提高環保意識,加強國際合作二、硫酸的制備和性質1、硫酸的性質及其應用(1)硫酸的酸性:硫酸是二元強酸HSQ=2H+SO42-女口:FezQ+3H2SO=Fe2(SO4)3+3H2O硫酸用于酸洗除銹(2)濃硫酸的吸水性:濃硫酸具有吸水性,通常可用作干燥劑(3)濃硫酸的脫水性:濃硫酸將HO按照2:1的比例從物質中奪取岀來,濃硫酸用作許多有機反應的脫水劑和催化劑。濃硫酸具有強烈的腐蝕性,皮膚上不慎粘
32、到濃硫酸時應用布小心拭去,再用大量水沖洗后涂上NaHCO溶液。(4)濃硫酸的強氧化性:BCu+2H2SQ(濃)CuSO4+SO2?+2H2OC+2H2SO(濃)CO2?+2SO2?+2H2O現象:蔗糖變黑,體積膨脹,產生疏松多孔的碳柱濃硫酸具有脫水性,使蔗糖脫水炭化用手觸摸小燒杯外壁有燙的感覺,燒杯口有白霧一一濃硫酸吸水放熱,使水汽化聞到有刺激性氣味一一濃硫酸有強氧化性,將碳氧化為二氧化碳,自己被還原產生SO三、硫和含硫化合物的相互轉化1、不同價態的硫的化合物2價:H2S、NqS、FeS;+4價:SO、"SO、NqSO+6價:SO、"SO、NqSO、BaSO、CaSO、Fe
33、SO2、SO2離子的檢驗:SO2+Ba2+=BaSQJ取少量待測液(加鹽酸酸化)無明顯現象(加鋇離子)產生白色沉淀化學1-4-2、生產生活中的含氮化合物B一、氮氧化物的生產及使用1、氮氣(NL)a、物理性質Nb的體積分數約為78%無色、無味、難溶于水、密度略小于空氣的氣體。空氣中b、分子結構分子式:NL電子式::N:N結構式:N三Nc、化學性質結構決定性質,氮氮三鍵結合非常牢固,難以破壞,所以氮氣性質非常穩定,只有在一定條件下才發生反應(1)與氫氣反應高溫高壓N+2H3、(2)與氧氣反應放電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,
34、有毒)3NQ+H2O=2HNO3+NO所以除去NO中的NO可以用水二、氮肥的生產及使用1、氨氣a、物理性質無色、刺激性氣味,密度小于空氣,極易溶于水(1:700)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:NH結構式:電子式:c、氨氣的化學性質(1)與水反應氨氣極易溶于水,故可以作噴泉實驗,氨氣溶于水后大部分氨于水反應NH+H3O一NH二3H0(水合氨)氨水溶液顯堿性,原因NH3H2ONH/+0H-(2)與氯化氫反應現象:蘸濃氨水的玻璃棒和蘸濃鹽酸的玻璃棒互相靠近會冒濃煙。(3)與氧氣反應4NH3+502=催化劑N0+6H20d、氨氣的制備瓏原理:銨鹽和堿共熱產生氨氣方程
35、式:2NHCI+Ca(0H)2=2NH3?+2出0+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)驗證氨氣是否已經收集滿:用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,如果變藍則已滿干燥:堿石灰(Ca0和Na0H的混合物)吸收:浸濕的棉花2、銨鹽1、定義銨根離子(NH+)和酸根離子(如Cl-、S02-、C02-等)形成的化合物如氯化銨NHCI硫酸銨(NH)2S0NH4HC02、物理性質都是晶體,都易溶于水3、化學性質|B(1)加熱分解NHCI=NH3?+HCI?NHHC0=NH3?+C02?+20(2)與堿反應銨鹽與堿共熱產生刺激性氣味,使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氨
36、氣,故可用于銨根離子的檢驗NHN0+Na0H=NH3?+f0+NaCI(NH)2S0+2Na0H=2NH3?+2山0+Na2S0離子方程式:NH+0H-=NH3?+H20這個離子方程式就是實驗室檢驗銨根離子(NH+)的原理3、NH+的檢驗D|原理:NH4+0H-=NH3+H20方法:往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,如果變藍則說明有銨根離子存在。三、硝酸的性質a、物理性質無色、易揮發、刺激性氣味的液體。98%的濃硝酸因為揮發HNO產生“發煙現象,故叫做發煙硝酸。b、化學性質(1)酸的通性和堿或堿性氧化物反應生成鹽和水(2)不穩定性4HNQ=4NO2f
37、+2H2O+O2f(由于硝酸分解生成的二氧化氮NO溶于水,所以硝酸會顯黃色)(3)強氧化性BA、與金屬反應3Cu+8HNO3(稀)=PCu(NO)2+2NOf+4H?OCu+4HNO3(濃)=Cu(NO)2+2NO2f+2H2O常溫下Al、Fe遇濃硝酸會發生鈍化,所以可以用鋁或鐵的容器裝濃硝酸B、與非金屬反應C+4HNO3(濃)=CO2f+4NO2f+2H2O專題1、微觀結構與物質的多樣性化2-1-1、核外電子排布與周期律1、1-18元素(請按下圖表示記憶)b2HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClAr2、元素周期表結構廠周期(7個橫行)族(18個縱行,16個族)元素周期!表&g
38、t;元素在周期表中位置長周期(4、5、6周期)不完全周期(7周期)r主族(7個)(1A-VDA)J副族(7個)(1B-VB)0族忸族最高價氧化物對應水滑化物堿性越強如堿性:NaOH>Mg(OH)>AI(OH)3周期數=電子層數主族序數=最外層電子數=最高正化合價4、元素周期律從左到右原子序數逐漸增加原子半徑逐漸減小-得電子能力逐漸增強(失電子能力逐漸減弱)-非金屬性逐漸增強(金屬性逐漸減弱)從上到下-原子序數逐漸增加-原子半徑逐漸增大-失電子能力逐漸增強(得電子能力逐漸減弱)-金屬性逐漸增強(非金屬性逐漸減弱)故非金屬性最強的是F金屬性最強的Cs單質與氫氣化合越容易女口:F2>
39、;Cl2>B2>l2非金屬性越強廠=氫化物穩定性越強女口穩定性:HF>HCI>HBr>HI最高價氧化物對應的水化物酸性越強如酸性:HCIO4>H2SO>H3PO>H4SiO4金屬性越強=一與水或酸反應置換岀氫氣越容易,反應越劇烈如劇烈程度Cs>Rb>K>Na>Li化2-1-2、微粒之間的相互作用力1、化學鍵B定義:原子之間強烈的互相作用力極性鍵共價鍵非極性鍵化學鍵.離子鍵2、共價鍵:原子之間通過共用電子對的形式形成的化學鍵如何判斷共價鍵:非金屬元素和非金屬元素之間易形成共價鍵女口H2O2N2O3中存在非極性鍵女口NH3HC
40、IH20CO2中存在極性鍵與非金屬元素或帶但原子團之間形成離子鍵HCI、HbSO、CO、Cl2等非極性鍵:相同的非金屬原子之間A-A型極性鍵:不同的非金屬原子之間A-B型3、離子鍵:原子之間通過得失電子形成的化學鍵如何判斷離子鍵:活潑金屬元素或銨根離子如NaCIMgO等中存在離子鍵NHCINaOHNaNO3中既有離子鍵也有共價鍵4、共價化合物:僅僅由共價鍵形成的化合物。如5、離子化合物:存在離子鍵的化合物。如NaCI、MgCl2、KBr、NaOHNH4CI等6、分子間作用力與氫鍵A分子間作用力(1)概念:將分子聚集在一起的作用力(2)對物質性質的影響 分子間作用力影響由分子構成的物質的熔沸點高
41、低和溶解性。 對于分子組成和結構相似的物質,其分子間作用力隨相對分子質量增大而增大,熔沸點也隨之增大。B氫鍵:存在于某些氫化物(NH、H2OHF之間較強的作用力。化2-1-3從微觀結構看物質的多樣性、同系物、同分異構體、同素異形體、同位素概念的比較:概念內涵研究對象比較實例相同不同同系物結構相似,在分子組成上相差一個或若干個CH原子團的化合物互稱為同系物化合物結構相似組成上相差CH原子團CH3-CH-CH3CHICHI與吐同分異構體具有相同的分子式,不同結構式的化合物互稱為同分異構體化合物分子式相同結構式不同ch2ch3go同素異形體同一種元素形成的幾種性質不同的單質單質元素種類相同性質不同O
42、與Q、白磷與紅磷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原子質子數相同中子數不同12c6c與16c同位數專題二化學反應與能量轉化化2-2-1、化學反應速率與反應限度1、化學反應速率Ba、定義:單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量公式v=c/tb、影響化學反應速率的條件濃度濃度增大,速率增大溫度溫度升高,速率增大壓強僅對氣體參加的反應有影響壓強增大,速率增大催化劑(正)同時增大正、逆化學反應速率其他反應物顆粒大小,反應物接觸面等2、化學平衡Ba、可逆反應:一個反應在向正方向進行的同時又向逆方向進行的反應催化劑如Nb+2H32NH高溫高壓b、化學平衡的建立對于一個可逆反應
43、如圖c、化學平衡的五大特點逆等定動變可逆反應可逆才存在平衡的冋題(正)=v(逆)一一平衡的時候的正反應速率等于逆反應速率=v(逆)各組分的濃度保持一定一一平衡后各反應物和生成物的濃度就不會發生變化了是一個動態平衡一一平衡的時候化學反應并沒有停止,只是因為v(正)條件改變,化學平衡也隨之改變d、影響化學平衡的條件濃度溫度壓強(僅對氣體參加的反應有影響)影響規律:勒夏特列原理:如果改變影響平衡的一個條件,則平衡就會向減弱這種改變的方向移動。化學2-2-2、化學反應中的熱1、放熱反應和吸熱反應化學反應一定伴隨著能量變化。按照反應前后能量的高低化學反應分放熱反應和吸熱反應。放熱反應:反應物總能量大于生
44、成物總能量的反應。常見的放熱反應:燃燒、酸堿中和、活潑金屬與酸發生的置換反應。吸熱反應:反應物總能量小于生成物總能量的反應。常見吸熱反應:鹽類的水解、Ba(OH28H2O和NHCI的反應、灼熱的碳和二氧化碳的反應。2.反應熱(1)定義:反應放岀或析收的熱量符號H單位KJ/moI(2)測量儀器量熱計(3)對反應熱的解釋:從物質能量高低角度解釋:若反應物能量大于生成物能量,該反應為放熱反應;_若反應物能量小于生成物能量,該反應為吸熱反應。從化學鍵的變化角度解釋:若反應物總鍵能大于生成物總鍵能,該反應為吸熱反應;_若反應物總鍵能小于生成物總鍵能,該反應為放熱反應_化2-2-3化學能與電能的轉化一、原
45、電池B1、定義將化學能轉化為電能的裝置2、構成原電池的條件(1)有活潑性不同的金屬(或者其中一個為碳棒)做電極,其中活潑金屬作負極,不活潑金屬(或者碳棒)作正極(2)有電解質溶液(3)形成閉合的回路3、氫氧燃料電池(酸性介質)負極:2H2+4e"=4H+正極:Q+4H+4e-=H2O總反應式:Q+2H=2H2。、電解原理(以電解氯化銅溶液為例)實驗現象結論或解釋電解氯化銅溶液陽極:黃綠色氣體生成2CI-2e=Cl2?(氧化反應)陰極:紅色固體物質附在碳棒上Cu+2e=Cu(還原反應)電解反應方程式電解ACuCICu+Cl21三、原電池與電解池比較原電池電解池電極正極:相對活潑的金屬負
46、極:相對不活潑的導體陰極:與電源負極相連陽極:與電源正極相連電極反應類型正極:得到電子,被還原;負極:失去電子,被氧化陰極:陽離子得電子,被還原陽極:陰離子失電子,被氧化。有無外加電源無有電子流向負極-正極負極-陰極-陽極-正極能量轉化形式化學能一電能電能一化學能化2-2-4、太陽能、生物能和氫能的利用一、氫能的開發與利用1、氫能的優點(1)熱值高(2)原料水,資源不受限制(3)燃燒產物是水,無污染2、氫氣產生的途徑(1) 電解或光分解水光分解水:在光分解催化劑存在下,在特定裝置中利用太陽能分解水制氫氣(2) 礦物燃料制氫(3) 生物質制氫3、氫氣的貯存和運輸1.鋼瓶存儲2.貯氫合金二、太陽能
47、的利用1、光-生物質能轉換主要通過地球上的植物的光合作用,將太陽輻射能轉化為生物質能。光-生物質光能轉換的本質即光-化學能的轉換6HbO+6C(2C6H12Q+6Q(GH10O5)+fOC5H2O5GH12O6+6QT6H2O+6CO2、光-熱轉換:利用太陽輻射能加熱物體而獲得熱能女口:地膜,大棚,太陽能熱水器,3光-電轉換:太陽能的大規模利用主要是用于發電,發電方式有兩種:(1) 光-熱-電轉換方式;利用太陽輻射能發電,是太陽能集熱器吸收的熱能使水轉化為水蒸氣,再驅動氣輪機發電。(2) 光-電直接轉換:利用光電效應,將太陽輻射能直接轉換為電能。如:太陽能電池4、光-化學能轉換1.十水硫酸鈉2
48、.水分解化2專題3有機部分一、有機物a、概念含碳的化合物,除COCO2碳酸鹽等無機物外。b、結構特點A、碳原子最外層有4個電子,可以和四個原子結合B、碳原子可以和碳原子結合形成碳鏈,碳原子還可以和其他原子結合。C、碳碳之間可以形成單鍵還可以形成雙鍵、三鍵,D、碳碳可以形成鏈狀,還可以形成環狀所以有機物種類繁多c、有機化合物結構的表示方法電子式短線替換共用電子對二、烴三、甲烷a、分子結構(1)分子式(4)電子式b、物理性質僅含CHCH4H2)結構式日CH(3)結構簡式CH4C:H(5)空間結構"正四面體結構.H省略短線雙鍵叁鍵保留無色、無味、難溶于水、密度小于空氣的氣體,是沼氣、天然氣
49、、坑氣的主要成分c、化學性質|_B_|(1)氧化反應不能使酸性高錳酸鉀褪色CH4+2O2C2+2H2O現象:產生淡藍色火焰(2)取代反應CH+Cl2光H.3CI+HCI取代反應定義:有機物分子中一個原子或原子團被其他原子或原子團代替的反應。(3)受熱分解CHC溫+i2H2(4)甲烷的用途:甲烷可以作燃料,也可以作為原料制備氯仿(CHCI)、四氯化碳、碳黑等。四、同分異構現象、同分異構體1、分子式相同,但結構不同的現象,稱之為同分異構現象。具有同分異構現象的物質之間稱為同分異構體如GHo有兩種同分異構體CHCHCHCH正丁烷CH3CHCH異丁烷GH12有三種同分異構體CHCHCHCHCHCH正戊
50、烷CHscHCHCH異戊烷CH3CCICH新戊烷ICH2、同分異構體的書寫口訣:主鏈長到短,減碳架支鏈,支鏈整到散,位置心到邊,排布對鄰間,氫補碳四鍵。五、乙烯a、乙烯(1)物理性質|_B無色、稍有氣味的氣體。難溶于水,密度略小于空氣。(2)分子結構A_HH分子式C2已結構式H-C=C-H結構簡式CH2=CH空間結構所有的碳氫原子都在同一平面上(3)實驗室制備lb原料無水乙醇和濃硫酸共熱濃硫酸原理CH3CHO_!7oc'CH=CH2?+H2O收集:排水法收集檢驗:通過溴水,溴水褪色,通過酸性高錳酸鉀,也褪色,點燃燃燒產生黑煙濃硫酸作用:催化脫水碎瓷片作用:防止暴沸溫度計位置:水銀泡在液
51、面下(4)化學性質BA、氧化反應a、乙烯能使酸性高錳酸鉀褪色。b、燃燒C2H4+3O22CO2+2H2OB、加成反應CH=CH2+Br2CHBrCHBrCH=CH2+HCI*CHCHCI加成反應:有機物分子中的不飽和鍵(雙鍵或三鍵)兩端的原子與其他原子直接結合的反應。C、聚合反應nCH2=CH2催化劑-CHa-CHn聚合反應:由相對分子質量笑的化合物分子結合生成相對分子量大的高分子的反應。通過加成反應聚合的反應叫做加聚反應(5)乙烯用途旦a、水果催熟劑b、石化工業的重要原料,用于制造塑料,合成纖維,有機溶劑等。乙烯產量是衡量一個國家石油化學工業水平的重要標志之一六、苯A、苯a、物理性質|_B_|無色、特殊香味的液體,有毒,不溶于水,密度小于水。b、分子結構|A分子式C6皿結構式:結構簡式:空間結構:苯分子中,碳碳之間的鍵是介于單鍵和雙鍵之間的鍵。苯分子中,所有的碳氫都在同一平面上。c、化學性質bj(i)氧化反應a、不能使酸性高錳酸鉀褪色b、燃燒2曲+1502i點Co2+6H20(2)取代反應+眈牟班+HBr與液溴反應g"理嚴"硝化反應c、加成反應(4)用途|Ba、做有機溶劑b、做化工原料七、石油石油成分:主要成分是碳和氫。只要由各種烷烴、環烷烴
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