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高中化学必修一知识点归纳终极版新人教版必修1


人教版高一化学必修一知识点必记
第一章 从实验学化学 第一节化学实验基本方法
一.化学实验安全都包括哪些内容? 1. 遵守实验室规则。 2. 了解安全措施。 (1)做有毒气体的实验时,应在通风厨中进行,并注意对尾气进行适当处理(吸 收或点燃等) 。进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯,尾气应燃烧掉或作 适当处理。 (2)烫伤宜找医生处理。 (3)浓酸沾在皮肤上,

用水冲净然后用稀 NaHCO3 溶液淋洗,然后请医生处理。 (4)浓碱撒在实验台上,先用稀醋酸中和,然后用水冲擦干净。浓碱沾在皮肤 上,宜先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。浓碱溅在眼中,用水洗净后再用 硼酸溶液淋洗。 (5)钠、磷等失火宜用沙土扑盖。 (6)酒精及其他易燃有机物小面积失火,应迅速用湿抹布扑盖。 3.常用危险化学品的标志有哪些?

二.混合物的分离和提纯的方法有哪些? 1.过滤——适用于不溶性固体和液体的分离。 实验仪器:烧杯,玻璃棒,漏斗,铁架台(带铁圈) ,装置如右图。 注意事项: (1)一贴,二低,三靠。一贴,滤纸要紧贴漏斗内壁;二低, 滤纸要低于漏斗边沿,液面要低于滤纸边沿。三靠,玻璃棒紧 靠三层滤纸处,滤纸紧靠漏斗内壁,漏斗尖嘴处紧靠烧杯内壁。
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(2)玻璃棒起到引流的作用。 2.蒸发——适用于可溶性固体和液体的分离。 实验仪器:酒精灯,蒸发皿,玻璃棒,铁架台(带铁圈) ,装置如右图。 注意事项: (1)在加热蒸发过程中,应用玻璃棒不断搅拌,防止由于液体温度 局部过高造成液滴飞溅; (2)加热到蒸发皿中有大量晶体析出时应停止加热,用余热蒸干。 (3)热的蒸发皿应用坩埚钳取下,不能直接放在实验台上,以免烫坏实验台或遇 水引起蒸发皿破裂。如果确要立即放在实验台上,则要垫上石棉网上。 3.蒸馏——利用互溶的液态混合物中各组分沸点的不同,加热使其某一组分变成 蒸汽,经过冷凝后再变成液体,从而跟其他组分分开,目的是将难挥发或不挥发 的杂质除去。 实验仪器:温度计,蒸馏烧瓶,石棉网,铁架台, 酒精灯,冷凝管,牛角管,锥形瓶。 注意事项: ①温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处。 ②蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片-----防液体暴沸。 ③冷凝管中冷却水从下口进,上口出。 ④先打开冷凝水,再加热,加热前需垫石棉网。 4.萃取——利用某种物质(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。 实验仪器: 分液漏斗, 烧杯,铁架台(带铁圈) 。 实验步骤:①装液②振荡③静置④分液 注意事项: (1)分液漏斗使用前要先检查是否漏水。查漏的方法:在分液漏 斗中注入少量水,塞上瓶塞,倒置看是否漏水,若不漏水,把瓶 塞旋转 180° ,再倒置看是否漏水。 (2)振荡过程中要不断放气,防止内部气压过大将活塞顶开。 (3)分液时活塞和凹槽要对齐,目的是保证内外气压相通,以使 液体顺利流下。上层溶液从上口倒出,下层溶液从下口放出。 (4)萃取剂选择的三个条件: ①萃取剂与原溶剂互不相溶②溶质在萃取剂中的溶解度比原溶剂中要大 ③萃取剂与原溶液不发生反应。 三.Cl-和 SO42-离子是如何检验的? 1.Cl-检验方法:先加稀 HNO3,后加 AgNO3 溶液,若有白色沉淀生成,说明溶液 中含有 Cl-。加稀 HNO3 的目的排除 CO32-的干扰。发生反应的离子方程式:Cl-+ Ag+=AgCl↓。 2.SO42-检验方法:先加稀 HCl,后加 BaCl2(或 Ba(NO3)2)溶液,若有白色沉淀 生成,说明溶液中含有 SO42-。加稀 HCl 的目的排除 CO32-、SO32-和 Ag+的干扰。 发生反应的离子方程式:SO42- + Ba2+ = BaSO4↓
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四.物质溶解性口诀是什么? 碱:K、Na、Ba 溶,Ca 微溶 盐:钾盐,钠盐,铵盐,硝酸盐全部溶 氯化物:AgCl 不溶 硫酸盐:BaSO4 不溶,CaSO4 和 Ag2SO4 微溶 碳酸盐:NH4+、K、Na 溶,Mg 微溶 在水中不存在:AgOH,Fe2(CO3)3,Al2(CO3)3,CuCO3 五.除杂有哪些原则? 1.除杂原则: *不增(尽量不引入新杂质) *不减(尽量不损耗样品) *易分(容易分离——生成完全不溶物或气体) *复原(除去各种杂质,还原到目标产物) 2.注意:为了使杂质除尽,加入的试剂不能是“适量” ,而应是“过量” ;但过量 的试剂必须在后续操作中便于除去。 六.粗盐提纯加入除杂试剂的顺序是什么? 1.BaCl2 → NaOH → Na2CO3 → HCl 2.BaCl2 → Na2CO3 → NaOH → HCl 3.NaOH → BaCl2 → Na2CO3 → HCl 注:粗盐中含有的杂质离子有 Ca2+、Mg2+、SO421.Na2CO3 必须在 BaCl2 之后加入,目的是除去 Ca2+和过量的 Ba2+。 2.最后加入的盐酸必须适量,目的是除去过量的 OH-和 CO32-。 3.加盐酸之前要先进行过滤。

第二节

化学计量在实验中的应用

一.物质的量的定义及制定标准是什么? 1.物质的量——符号(n) ,表示含有一定数目粒子的集体的物理量。 2.单位——为摩尔(mol) :国际上规定,1mol 粒子集体所含的粒子数与 0.012Kg 12 C 所含的碳原子数相同,约为 6.02 × 1023。 把含有 6.02 × 1023 个粒子的任何粒子集体计量为 1 摩尔。 3.阿伏加德罗常数 把 1mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,确定为 6.02 × 1023mol-1。 4.物质的量 = 物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数 n =N/NA 5.物质的量与微观粒子数之间成正比:n1/n2=N1/N2 使用物质的量应注意事项: ①物质的量这四个字是一个整体,是专用名词,不得简化或增添任何字。 ②物质的量只适用于微观粒子,使用摩尔作单位时,所指粒子必须指明粒子的种 类,如原子、分子、离子等。且粒子的种类一般都要用化学符号表示。 ③物质的量计量的是粒子的集合体,不是单个粒子。 二.摩尔质量(M)定义及公式是什么?
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1.定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量。 2.单位:g/mol 或 g.mol-1 3.数值:等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。 4.物质的量=物质的质量/摩尔质量 n = m/M 三.气体摩尔体积的定义及公式是什么? 1.气体摩尔体积(Vm) (1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。 (2)单位:L/mol 或 m3/mol 2.物质的量=气体的体积/气体摩尔体积 n=V/Vm 3.标准状况特指 0℃ 101KPa ,Vm = 22.4 L/mol。 4.阿伏加德罗定律: ? 同温、同压下,等物质的量的任何气体(含有相同的分子个数)的体积相等. 5.理想气体状态方程(克拉珀龙方程):PV=nRT ? 推论: (1)同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正 比:V1 :V2 = n1 :n2 (2)同温、同体积时,气体的压强与其物质的量成正比:P1 :P2 = n1 :n2 (3)同温、同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比 ρ1:ρ2 =M1:M2 四.物质的量在化学实验中的应用 1.物质的量浓度的定义及公式是什么? (1)定义:以单位体积溶液里所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量, 叫做溶质的物质的浓度。 (2)单位:mol/L,mol/m3 (3)物质的量浓度 = 溶质的物质的量/溶液的体积 C = n/V 2.一定物质的量浓度的配制的步骤包括哪些? (1)基本原理:根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度,用物质的量浓 度计算的方法,求出所需溶质的质量或体积,在烧杯中溶解并在容量瓶内用溶剂稀 释为规定的体积,就得欲配制的溶液。 (2)主要操作 所需仪器:托盘天平或量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。 A.检验是否漏水,方法与分液漏斗查漏相同。 B.配制溶液 ①计算;②称量;③溶解;④转移;⑤洗涤;⑥定容;⑦摇匀; ⑧装瓶贴签。 注意事项: A.选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶。 B.使用前必须检查是否漏水。 C.不能在容量瓶内直接溶解。 D.溶解完的溶液等冷却至室温时再转移。 E.定容时,当液面离刻度线 1~2cm 时改用滴管,以平视法观察加水至液面最低 处与刻度相切为止。 F.误差分析
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a、称量产生误差 1)称量时左盘高,右盘低↓ 2)称量时称量物放在右盘,而砝码放在左盘 (正常:m=砝码+游码;错误:砝 码=m+游码)↓ 3)量筒量取液体药品时仰视读数↑ 4)量筒量取液体药品时俯视读数↓ b、溶解、转移、洗涤产生误差 5)溶解过程中有少量液体溅出烧杯↓ 6)未洗涤溶解用的玻璃棒和烧杯↓ 7)洗涤液未转入容量瓶中而倒入废液缸中↓ c、定容误差 8)定容时仰视刻度↓ 9)定容时俯视刻度↑ 10)定容时液面低于刻度线↑ 11)未等溶液冷却就定容↑ 12)定容后发现液面高于刻度线后,用滴管吸出少量溶液↓ 13)摇匀后发现液面低于刻度再加水↓ 14)原容量瓶洗净后未干燥 无影响 15)容量瓶中含有少量的水 无影响 16)往容量瓶中加水时有少量加到瓶外 无影响 3.溶液稀释定律是什么? C(浓溶液)· V(浓溶液) =C(稀溶液)· V(稀溶液) 4.浓度(C)与溶质的质量分数(ω)的关系式 C= 1000ρω/ M (ρ 的单位为 g / mL)

第二章
一.物质的分类的意义是什么?

化学物质及其变化

1.分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的基本方法,它不仅可以使有 关化学物质及其变化的知识系统化,还可以通过分门别类的研究,了解物质及其变 化的规律。分类要有一定的标准,根据不同的标准可以对化学物质及其变化进行不 同的分类。交叉分类法和树状分类法是常用的两种分类方法。 2.分散系的定义及其分类是什么? (1)定义:把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系, 叫分散系。被分散的物质称作分散质(可以是气体、液体、固体) ,起容纳分散质 作用的物质称作分散剂(可以是气体、液体、固体) 。 (2)分类:按分散质粒子大小来分可以把分散系分成 3 种:溶液、胶体和浊液。 (3)区别:分散质粒子的大小是胶体区别于溶液、浊液的本质特征。
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溶液、胶体、浊液三种分散系的比较: 分 散 质 粒 子 外观特征 能 否 通 能 否 通 过 有 否 丁 达 实例 大小/nm 过滤纸 半透膜 尔效应 溶液 胶体 浊液 小于 1nm 均匀、透明、 能 稳定 在 1—100nm 均匀、有的透 能 之间 明、较稳定 大于 100nm 不均匀、不透 不能 明、不稳定 能 不能 不能 没有 有 没有 NaCl 、 蔗 糖溶液 Fe(OH)3 胶体 泥水

第二节

离子反应

二.离子反应 1.电解质和非电解质的定义以及范围是什么? 电解质:在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物叫电解质。酸、碱、盐、水和 部分金属氧化物都是电解质。 酸:电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物 碱:电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。 盐:电离时生成金属离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物。 非电解质:在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物,叫非电解质。 注意: ① 电解质、非电解质都是化合物,不同之处是在水溶液中或熔融状态下能否导电。 ② 电解质的导电是有条件的:电解质必须在水溶液中或熔融状态下才能导电。 ③ 能导电的物质并不全部是电解质:如铜、铝、石墨、氯化钠溶液等。 ④ 溶于水能导电的化合物不一定是电解质。电解质导电必须是化合物本身能电离 出自由移动的离子而导电,不能是发生化学反应生成的物质导电。如非金属氧 化物(SO2、SO3、CO2) 、大部分的有机物为非电解质。 ⑤ 某些难溶于水的化合物。如 BaSO4、AgCl 等,由于它们的溶解度太小,测不出 其水溶液的导电性,但它们溶解的部分是完全电离的,所以是电解质。 ⑥ 单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。 2.强电解质和弱电解质的定义以及范围是什么? (1)强电解质:在水溶液中或熔融状态下全部电离成离子的电解质。 (2)范围: 强酸(HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HI、HBr) 强碱(NaOH、KOH、Ba(OH)2 等) 大多数的盐及金属氧化物 注:一些不溶于水的盐,如 BaSO4、CaCO3 等,但它溶解的那部分会完全电离成 离子,所以像这样的不溶性盐也是强电解质。 (3)弱电解质:只有部分电离成离子的电解质 (4)范围:
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弱酸: (H2CO3、CH3COOH 等) 弱碱:[NH3· H2O、Fe(OH)3、Cu(OH)2 等] 水 3.电离以及电离方程式的定义是什么? 电离:物质溶于水后或受热熔化时,离解成能够自由移动的离子的过程。 电离方程式:用离子符号表示电解质电离过程的式子,叫做电离方程式。 ? 阴、阳离子拆开写,但原子团不能拆开,如:NO3-、SO42-、OH-、NH4+、CO32等。 ? 阴、阳离子的个数由化学式决定,带电荷数由化合价决定。 ? 强酸的酸式根(HSO4-)要拆开写,而弱酸的酸式根(HCO3-、HSO3-等)不能 拆开。 ? 强电解质用“=” ,弱电解质用“ ? ” ? 多元弱酸分步写,多元弱碱一步写。 4.离子方程式定义以及书写步骤是什么? 离子方程式:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。它不仅表示一个具体 的化学反应,而且表示同一类型的离子反应。 复分解反应这类离子反应发生的条件是:生成沉淀、气体或水。 书写方法: 写:写出反应的化学方程式 拆:把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式 删:将不参加反应的离子从方程式两端删去 查:查方程式两端原子个数和电荷数是否相等 注:不能拆的 5 种物质 ① 难溶或微溶物质②弱电解质(弱酸、弱碱、水)③氧化物④气体⑤单质 强调:澄清石灰水则应拆;若是石灰乳或石灰浆则不能拆。 5.离子共存的定义以及不能共存的情况是什么? 所谓离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间 能发生反应,则不能大量共存。 A. 结合生成难溶物质的离子不能大量共存:如 Ba2+和 SO42-、 Ag+和 Cl-、 Ca2+和 CO32-、 Mg2+和 OH-等。注:Fe(OH)3(红褐色);Cu(OH)2(蓝色);Fe(OH)2(白色);CuS(黑 色);AgBr(浅黄色)、AgI(黄色)。 B. 结合生成气体或易挥发性物质的离子不能大量共存: 如 H+和 CO32-, HCO3-, SO32-, OH-和 NH4+等。 C. 结合生成难电离物质的离子不能大量共存: 如 H+和 OH-、 CH3COO-, OH-和 HCO3等。 D.发生氧化还原反应(如 H+、NO3-和 Fe2+) 、水解反应的离子不能大量共存(待 学) 。 E.生成络合物,如 Fe3+和 SCN-等。 F.弱酸的酸式酸根离子在较强的的酸性和碱性环境中都不能大量共存。如 HCO3-、 HS-、HSO3-、 H2PO4-、HPO42-都不能在酸性和碱性环境中大量共存。
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注意:题干中的条件:如无色溶液应排除有色离子:Fe2+(浅绿色) 、Fe3+(棕黄色) 、 2+ Cu (蓝色) 、MnO4 (紫色)等离子,酸性(或碱性)则应考虑所给离子组外,还 + 有大量的 H (或 OH-) 。 6.离子方程式正误判断有哪六看? 一看反应是否符合事实:主要看反应能否进行或反应产物是否正确。 二看能否写出离子方程式:纯固体之间的反应不能写离子方程式。 三看化学用语是否正确:化学式、离子符号、沉淀、气体符号、等号等的书写是否 符合事实。 四看离子配比是否正确。 五看原子个数、电荷数是否守恒。 六看与量有关的反应表达式是否正确(过量、适量) 。

第三节

氧化还原反应

三、氧化还原反应 1.氧化还原反应概念的发展是什么? 得 氧 失 氧 的 观 点 化 合 价 升 降 观 点 电子转移观点 (本质) (狭义) (广义) 氧化反应 得氧的反应 化 合 价 升 高 的 反 失去(或偏离)电子 应 的反应 还原反应 失氧的反应 化 合 价 降 低 的 反 得到(或偏向)电子 应 的反应 氧化还原反应 有氧得失的反应 有 化 合 价 升 降 的 有电子转移(得失或 反应 偏移)的反应 2.氧化还原反应中概念及其相互关系是怎样的? 氧化剂 (有氧化性) →得到电子→化合价降低→被还原→发生还原反应→还原产物。 还原剂 (有还原性) →失去电子→化合价升高→被氧化→发生氧化反应→氧化产物。 3.四种基本反应类型和氧化还原反应的关系是怎样的? 有单质参加的化合反应和单质生成的分解反应以及置换反应一定属于氧化还原反 应,复分解反应一定不属于氧化还原反应。 4.得失电子数目的计算方法:(高价?低价)?系数?下标 5.单双线桥法标电子转移的方向和数目的方法是什么? 单线桥法:箭号起点为还原剂即失电子的元素,终点为氧化剂即得电子的元素,只 标电子转移的总数,不标得失。 双线桥法:用两个箭头将反应物与生成物中发生化合价变化的同种元素连起来,箭 头从反应物开始指向生成物,化合价升高的标在上面,降低的标在下面,在线桥上 标出得失电子的总数目,电子得失守恒。 6.特殊的氧化还原反应有哪几种? (1)部分氧化还原反应 在氧化还原反应中,如果还原剂只有部分被氧化、或者氧化剂只有部分被还原,这
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就是部分氧化还原反应。如:MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2? + 2H2O (2)歧化反应 同种物质中同种价态的同种元素一部分被氧化、另一部分被还原的反应称为歧化反 应(这里的“三同”缺一不可) 。如:Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O (3)归中反应 不同价态的同一元素化合价可升高或降低至某一中间价态。 同种元素不同价态之 间发生氧化还原反应遵循以下归中规律:高价+低价 →中间价(注“可靠拢不交 叉” ) 。如:H2SO4(浓) + H2S = SO2↑+ S↓+ 2H2O 7.氧化还原反应的几种规律是什么? (1)价态规律 元素处于最高价时只具有氧化性,元素处于最低价时只具有还原性,元素处于中间 价态时既有氧化性又有还原性. (2)强弱规律 在同一反应中,氧化性:氧化剂 > 氧化产物;还原性:还原剂 > 还原产物 同种元素,一般情况下,高价的比低价的氧化性更强,如:氧化性:Fe3+ > Fe2+、 HClO > Cl2 (3)归中规律 不同价态的同一元素的化合物间反应,遵循:高价降,低价升,只靠拢,不交叉, 最多到同价。 (4)守恒规律 还原剂失电子总数 = 氧化剂得电子总数, 即: 化合价升高总数 = 化合价降低总数。 (5)先后规律 同等条件下,谁强谁先反应(强者先行) 不同的氧化剂与同一还原剂反应,氧化性强的氧化剂先反应 不同的还原剂与同一氧化剂反应,还原性强的还原剂先反应

第三章 第一节

金属及其化合物 金属的化学性质

1.金属的物理通性有哪些? (1)金属在常温下的状态 除汞是液体外,其他在常温下是固体。 (2)金属的颜色、光泽 绝大多数金属都是银白色,具有金属光泽,少数金属是特殊颜色如铜是紫红色,金 是金黄色。 (3)良好的导电、导热性。 (4)延展性 延性:拉成细丝的性质。展性:压成薄片的性质。 2.化学通性有哪些? (1)化合态金属元素只有正化合价
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(2)金属单质易失电子,表现还原性 (3)易与氧气反应,得到氧化物 (4)活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气 (5)与盐反应,置换出活动性弱的金属单质 3.金属钠的性质有哪些? (1)物理性质有哪些? ①为银白色的固体②质软(硬度小)③密度比煤油大 (2)化学性质有哪些? ①很活泼,常温下能与氧气反应. 4Na + O2 = 2Na2O ②加热条件下与氧气反应 现象:先熔化成小球,后燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色固体 2Na+O2 ? Na2O2 ③钠与水的反应 概括 浮 熔 游、响 现象 钠浮在水面上 立刻熔成一个小球 性质 密度比水小 反应放热,熔点低

在水面上四处游动,发出“嘶嘶”的声音 产生气体

红 反应后溶液变红 生成碱性物质 反应方程式:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 离子方程式:2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑ 知识拓展: a:将钠放入硫酸铜溶液中,能否置换出铜单质? 不能,2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4 b:将钠放入盐酸中,钠将先和 H2O 反应,还是先和 HCl 反应? 2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑ 钠与酸反应时, 如酸过量则钠只与酸反应, 如酸不足量则钠先与酸反应再与水反应。 一般规律: 钠与酸溶液反应时,钠直接与溶液中的酸反应,但当钠与其它溶液反应时,一 般是钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后再看生成的氢氧化钠是否与原溶液中 的溶质反应! (3)钠的保存方法是什么? ①钠必须保存在隔绝空气环境中,实验室将钠保存在煤油或石蜡中。 ②钠着火的处理?用干燥的砂土扑灭 4.铁与水蒸气的反应的现象和方程式是什么? 现象:加热时试管内铁粉红热,点燃肥皂泡可听到爆鸣声。
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实验装置: 反应方程式: 3Fe+4H2O(g) ? Fe3O4+4H2 5.金属铝的性质有哪些? (1)铝与氧气的反应 加热铝箔的现象和解释是什么? 现象:铝箔熔化,表面失去光泽,熔化的 铝并不滴落。 现象解释: 因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。即使打磨过的铝箔,在空气中也会很快生 成新的氧化膜。铝与空气形成了一层致密的氧化膜,阻止内层金属继续与氧气发生 反应。 Fe 形成的氧化膜疏松,不能保护内层金属。Mg 和 Al 形成的氧化膜致密,能保 护内层金属不被继续氧化。 (2)铝的两性体现在哪里? ①铝与稀盐酸的反应 化学方程式为:2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑ 离子方程式为:2Al + 6H+ == 2Al3+ + 3H2↑ ②铝与氢氧化钠溶液的反应 化学方程式为:2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑ 离子方程式为:2Al + 2OH- + 2H2O == 2AlO2- + 3H2↑ 反应可以看成两步进行: 第一步:2Al + 6H2O == 2Al(OH)3↓ + 3H2↑ 第二步:Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O 所以在这个反应中 Al 做还原剂,H2O 水做氧化剂。 铝既能与强酸反应,又能与强碱反应,是两性金属。 6.物质的量在化学方程式计算中的应用规律和步骤是什么? (1)化学计量数之比等于物质的量之比,横(量)相当,竖(单位)相同 (2)根据化学方程式进行计算的基本步骤 : ①根据题意写出相关反应的化学方程式 ②找出相关物质的计量数之比 ③对应计量系数,找出相关物质的物质的量 (要求的量用 n(B)或设未知数 x、y 等代表) ④根据计量关系进行计算。

第二节

几种重要的金属化合物

1.钠的重要化合物有哪些? (1)Na2O 和 Na2O2 有哪些性质?
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①氧化钠是白色固体,过氧化钠是淡黄色固体。 ②碱性氧化物有哪些性质? 碱性氧化物+水→碱 Na2O + H2O = 2NaOH 碱性氧化物+酸性氧化物→含氧酸盐 Na2O + CO2 = Na2CO3 碱性氧化物+酸→盐+水 Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O Na2O 属于典型的碱性氧化物。 ③Na2O2 与 H2O 的反应 实验现象:产生气泡,试管壁发烫,溶液先变红,后褪色。 化学反应方程式:2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 离子反应方程式:2Na2O2 + 2H2O = 4Na+ + 4OH- + O2↑ 实质:Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2 2H2O2 = 2H2O + O2↑ ④Na2O2 与 CO2 的反应 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 Na2O2 与 H2O、CO2 的反应中,Na2O2 既是氧化剂又是还原剂,这两个反应是典型 的歧化反应。Na2O2 不属于碱性氧化物。 ⑤Na2O2 的用途 可做漂白剂 (强氧化性漂白) ,呼吸面具或潜艇中的供氧剂。 ⑥)Na2O 和 Na2O2 性质比较 Na2O Na2O2 色态 白色固体 淡黄色固体 物质种类 碱性氧化物 过氧化物 氧元素价态 -2 -1 生成条件 4Na+O2==2Na2O 2Na+O2 ? Na2O2 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑ 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2

与水反应 Na2O+H2O==2NaOH 与酸性氧化物反应 Na2O+CO2=Na2CO3 与酸反应 稳定性 不稳定 2Na2O+O2 ? 2Na2O2

Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O 稳定

(2)Na2CO3 和 NaHCO3 的性质有哪些? ①碳酸钠俗名纯碱,也叫苏打,为白色粉末状固体,碳酸氢钠俗名小苏打,为白色 细小晶体。碳酸钠晶体的化学式是 Na2CO3· 10H2O,碳酸钠晶体在干燥的空气中容 易失去结晶水变成碳酸钠粉末。 ②与酸反应(HCl) a、Na2CO3 + 2HCl ==2NaCl + CO2 ↑ + H2O
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CO32- + 2H+ == CO2 ↑ + H2O b、NaHCO3 + HCl ==NaCl + CO2↑ + H2O HCO3- + H+ == CO2 ↑ + H2O 结论:碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应,但是碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。 碳酸钠与酸反应之所以缓慢是因为: Na2CO3 + HCl =NaCl + NaHCO3 NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2↑ + H2O ③与盐反应(BaCl2 和 CaCl2) Na2CO3 与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀 Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + 2NaCl CO32- + Ca2+ = CaCO3↓ Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓ + 2NaCl CO32- + Ba2+ = BaCO3↓ NaHCO3 可与 NaHSO4 反应 NaHCO3 + NaHSO4 = Na2SO4 + H2O + CO2 ↑ HCO3- + H+ = H2O + CO2 ↑ 应用:利用能否与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀来来鉴别 Na2CO3 与 NaHCO3 ④与碱反应(Ca(OH)2 和 Ba(OH)2 ) Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2NaOH CO32- + Ca2+ = CaCO3↓ Na2CO3 + Ba(OH)2 = BaCO3↓ + 2NaOH CO32- + Ba2+ = BaCO3↓ NaHCO3 与 Ca(OH)2(或 Ba(OH)2 )反应遵循“以少定多”的原则 当 NaHCO3 少量时,NaHCO3+ Ca(OH)2= CaCO3↓ + NaOH + H2O HCO3- + Ca2+ + OH- = CaCO3↓ + H2O 当 Ca(OH)2 少量时,2NaHCO3 + Ca(OH)2= CaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O 2HCO3- + Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓ + 2H2O + CO322+ Na2CO3 易与 Ba 、Ca2+的碱反应生成碳酸盐沉淀和 NaOH NaHCO3 能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水 例如:NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O HCO3- + OH- = CO32- + H2O ⑤热稳定性 碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠不稳定,受热易分解 2NaHCO3 ? Na2CO3 + H2O + CO2↑ 结论:加热时,碳酸钠不分解,而碳酸氢钠则分解。即:碳酸钠比碳酸氢钠更稳定。 所以利用它们对热的稳定性来鉴别它们。 ⑥a2CO3 与 NaHCO3 的相互转化: a、CO2+H2O Na2CO3 NaHCO3 b、固体加热 c、氢氧化钠溶液 a、Na2CO3 + H2O + CO2 == 2NaHCO3 CO32- + H2O + CO2 = 2HCO3b、2NaHCO3 ? Na2CO3 + H2O + CO2↑
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c、NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O HCO3- + OH- = CO32- + H2O ⑦碳酸钠和碳酸氢钠性质比较 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗名 苏打、纯碱 小苏打 色、态 白色粉末 白色细小晶体 溶解度大小 溶解度:Na2CO3 >NaHCO3 水溶液碱性 碱性(同浓度) :Na2CO3>NaHCO3 与酸反应离子方程式 NaHCO3 比 Na2CO3 快 CO32- + 2H+= H2O+CO2↑ HCO3- + H+= H2O +CO2↑ 热稳定性 热稳定性:Na2CO3>NaHCO3 2NaHCO3 ? Na2CO3+H2O+CO2↑ 与 CaCl2 反应 相互转化 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl a、CO2+H2O NaHCO3+CaCl2 不反应

Na2CO3 NaHCO3 b、固体加热 c、氢氧化钠溶液 ⑧如何区别 Na2CO3 和 NaHCO3? a、加热 加热固体,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的是 NaHCO3 b、滴入 CaCl2 或 BaCl2 溶液 产生白色沉淀的是 Na2CO3 c、逐滴滴入稀盐酸 反应较剧烈的是 NaHCO3 2.焰色反应的概念和实验步骤是什么? (1)概念: 金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫焰色反应。 (2)焰色反应是物理变化,反映的是元素的性质。元素原子发射一定波长的光而 产生各种颜色。 (3)钠的焰色是黄色,钾透过蓝色的钴玻璃焰色是紫色。 (4)实验步骤 ①将铂丝(或光洁无锈的铁丝)放在酒精灯外焰上灼烧至火焰颜色与原来相同; ②用铂丝蘸取待测碳酸钠溶液放在外焰上灼烧,观察火焰颜色; ③用盐酸洗净铂丝, 在外焰上灼烧至火焰无色后, 再蘸取碳酸钾溶液在外焰上灼烧, 透过蓝色的钴玻璃观察火焰的颜色。 (5)节日燃放的五彩缤纷的烟花,就是碱金属、以及锶、钡等金属化合物所呈现 的各种艳丽的色彩。 3.铝的重要化合物有哪些? (1)氧化铝(Al2O3)有哪些性质?
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①物理性质:Al2O3 是一种白色难熔的固体,不溶于水,可作耐火材料(熔点 2050℃) (天然产物称作刚玉) ②氧化铝的天然存在形式有两种,铝土矿由氧化铝的水合物和少量的氧化铁和二氧 化硅杂质组成;刚玉氧化铝的天然晶体,硬度大小仅次于金刚石、金刚砂(SiC)(蓝 宝石、红宝石是刚玉的一种) ③化学性质——两性氧化物 与盐酸反应:Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O 与氢氧化钠反应:Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH? = 2AlO2? + H2O 既能和强酸又能和强碱反应生成盐和水的氧化物。但不与弱碱氨水(NH3· H2O)反 应。 (2)氢氧化铝(Al(OH)3 ) ——两性氢氧化物的性质有哪些? ①物理性质:氢氧化铝是几乎不溶于水的白色固体。在水溶液中新生成的氢氧化铝 呈胶状,能凝聚水中悬浮物,又有吸附色素的性能。 ②用途:氢氧化铝胶体可用作净水剂、色素吸附剂等。胃舒平又名复方氢氧化铝, 能治疗胃酸过多。 ③实验室制备氢氧化铝——氨水(NH3· H2O)与铝盐反应 现象:生成白色胶状沉淀 Al2(SO4)3 + 6NH3· H2O=2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4 3+ Al + 3NH3· H2O = Al(OH)3↓ + 3NH4+ ④AlCl3 与 NaOH 的反应 AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓ AlCl3 + 4NaOH = NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O Al3+ + 4OH = AlO2- + 2H2O ⑤Al(OH)3 的化学性质 a、不稳定性: 2Al(OH)3 ? Al2O3 + 3H2O b、与盐酸反应:Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O c、与氢氧化钠反应:Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + OH?= AlO2? + 2H2O 既能和强酸又能和强碱反应生成盐和水的氢氧化物。 但不与弱碱氨水 (NH3· H2O) 反应。 (3)NaAlO2 的化学性质有哪些? ①NaAlO2 与盐酸的反应 盐酸少量时:NaAlO2 + HCl + H2O = Al(OH)3↓ + NaCl AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3↓ 盐酸过量时:NaAlO2 + 4HCl = AlCl3 + NaCl + 2H2O AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O ②NaAlO2 与 CO2 的反应
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CO2 少量时:2NaAlO2 + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + Na2CO3 2AlO2- + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + CO32CO2 过量时:NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓ + NaHCO3 AlO2- + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓ + HCO3(4)硫酸铝钾{ KAl(SO4)2 }是如何净水的? KAl(SO4)2· 12H2O 俗名明矾或白矾,无色晶体、易溶于水,是一种复盐,常用 作净水剂。 电离方程式:KAl(SO4)2 == K+ + Al3+ + 2SO42净水原理:Al3+ + 3H2O ? Al(OH)3 + 3H+ 4.铁的重要化合物有哪些?(胶体) (1)铁的氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的性质有哪些? ①物质性质 FeO 是一种黑色粉末,不稳定,在空气里会迅速被氧化为 Fe3O4。 Fe2O3 是一种红棕色粉末,俗称铁红。 Fe3O4 是一种复杂的化合物,是具有磁性的黑色晶体,俗称磁性氧化铁,是磁铁矿 的主要成分。 FeO、Fe2O3、Fe3O4 的比较 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 分子式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 无 铁红 磁性氧化铁 色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁的化合价 +2 +3 +2、+3 水溶性 不溶 不溶 不溶 ②化学性质 a、不溶于水也不与水反应 b、与酸反应: FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O Fe3O4 + 8HCl = 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O c、FeO 不稳定 6FeO + O2 = 2Fe3O4 d、均能被 CO 还原成 Fe Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 Fe3O4 + 4CO === 3Fe + 4CO2 (2)铁的氢氧化物(Fe(OH)3 和 Fe(OH)2)的性质有哪些? ①Fe(OH)3 和 Fe(OH)2 的制备 Fe(OH)3 的制备现象:产生红褐色沉淀。 FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl
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Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓(红褐色沉淀) Fe(OH)2 的制备现象:生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变成红褐色 FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4 Fe2? + 2OH? = Fe(OH)2?(白色沉淀) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 ②铁的氢氧化物的化学性质: Fe(OH)2 + 2HCl == FeCl2+ 2H2O;Fe(OH)2 + 2H+ == Fe2+ + 2H2O; Fe(OH)3 + 3HCl== FeCl3 + 3H2O; Fe(OH)3 + 3H+ == Fe3+ + 3H2O; 2Fe(OH)3 ? Fe2O3 + 3H2O; (3)铁盐和亚铁盐是如何让鉴别的? Fe2+、Fe3+常用的检验方法 ① Fe3+的检验: a.观察颜色:Fe3+的溶液呈棕黄色 b.加碱液:Fe3+ + 3OH? = Fe(OH)3?(红褐色沉淀) c.加 KSCN 溶液(显色反应) :Fe3? + 3SCN? = Fe(SCN)3(血红色溶液) ②Fe2+的检验: a.观察颜色:Fe2+的溶液呈浅绿色 b.加碱液:Fe2? + 2OH? = Fe(OH)2?(白色沉淀) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 (红褐色沉淀) (白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色) c.将 Fe2?转化为 Fe3?检验: 加 KSCN 溶液 加氯水 2? Fe 无现象 血红色溶液 2+ 3+ ③小结:Fe 和 Fe 的鉴别 鉴别方法 Fe2+ Fe3+ 直接观色 浅绿色 棕黄色 利用显色反应 与 KSCN 不显红色加氯水变红色 血红色 加碱溶液 白色沉淀→灰绿色→红褐色 红褐色沉淀 3+ 利用 Fe 的氧 ①与铜片 无明显现象 Cu 被腐蚀溶液变蓝绿色 化性 ②与淀粉 试纸不变蓝 试纸变蓝色 KI 试纸 酸性 KMnO4 溶液 褪色 不褪色 3+ 2+ 2+ ①与铜片反应离子方程式:2Fe + Cu = 2Fe + Cu ②与淀粉 KI 试纸反应离子方程式:2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2

第二节

用途广泛的金属材料

1.合金的定义、特点以及形成条件是怎样的? (1)定义:两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性
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的物质。 (2)特点:合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。 一般来说:硬度大于各成分金属,熔点低于各成分金属。 (3)两种金属形成合金的条件:一种金属的熔点要高于另一种金属的熔点,但是 其熔点要低于另一种金属的沸点。 即:合金的特点:硬度增大,熔点降低。 注意: ①合金中一定含有金属元素 ②合金中也可能含有非金属元素 ③合金一定是混合物 ④合金中成分的含量影响合金的性质。 2.铜合金包括哪些? 我国使用最早的合金是青铜(含锡、铅) 。 ①青铜:主要含铜和锡,有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀,主要用于制机器零 件如轴承、齿轮等。 ②黄铜(Cu~Zn,Zn20%~36%) ③白铜:主要含铜和镍,它不容易生铜绿,常用于制造精密仪器和装饰品。 3.铁合金包括哪些? 根据含碳量把铁合金分为生铁和钢。 生铁:含碳量在 2%~4.3%之间,还含硅、锰及少量硫、磷。 钢又可分为碳素钢和合金钢。 碳素钢进一步分成:低碳钢(含碳 0.03%~0.3%) 中碳钢(含碳 0.3%~0.6%) 高碳钢(含碳 0.6%~2% ) 合金钢:在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)。 钢:用量最大,用途最广的合金 钢的含碳量越低,韧性越好,硬度越低;含碳量越高,韧性越差,硬度越高。 4.铝合金是什么样的? 硬铝:Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%。 特点:密度小、强度高、抗腐蚀 用途:制造飞机和宇宙飞船 铝被称为“有翼的金属” “会飞的金属” 。 5.不锈钢是什么样的? 为了防锈又在合金中加入铬和镍,这种钢称为不锈钢。不锈钢通常是指含铬量在 12—30%的合金钢。 6.金属元素之最有哪些? ? 地壳中含量最高的金属——铝 ? 人体中含量最高的金属——钙 ? 导电、导热性最好的金属——银 ? 目前产量最大的金属——铁
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? ? ? ? ? ?

熔点最高的金属——钨 熔点最低的金属——汞 硬度最大的金属——铬 密度最大的金属——锇 密度最小的金属——锂 延展性最好的金属——金

第四章 第一节

非金属及其化合物 无机非金属的主角—硅

一.硅元素的性质有哪些? 无机非金属材料中的主角,在地壳中含量 26.3%,次于氧。是一种亲氧元素,以熔 点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量 90%以上。 位于第 3 周期,第ⅣA 族碳的下方。
+14

2 8 4

+6

2 4

Si 对比 C 最外层有 4 个电子,主要形成四价的化合物。 二.二氧化硅(SiO2)的性质有哪些? (1)存在形式:天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形。石英是常见 的结晶形二氧化硅,其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙。 二氧化硅晶体为立体网状结构,基本单元是[SiO4],因此有良好的物理和化学性质 被广泛应用。 (玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维) (2)物理性质:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的 SiO2 无色透光性好。 (3) 化学性质: 化学稳定性好, 除 HF 外一般不与其他酸反应, 可以与强碱 (NaOH) 反应,属于酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应。 ①常温与氢氟酸(HF)反应(SiO2 很不活泼,HF 是唯一能跟其反应的酸) SiO2+4HF == SiF4 ↑+2H2O ②酸性氧化物:不溶于水,也不与水反应。 与强碱反应:SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O 与碱性氧化物反应:SiO2+CaO === CaSiO3 所以不能用玻璃瓶装 HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。 注: a、实验室盛装 NaOH 溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞? NaOH 溶液能与玻璃中的 SiO2 反应生成 Na2SiO3, Na2SiO3 的水溶液俗称 “水玻璃” , 是一种黏合剂,使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装 NaOH 溶液的试剂瓶不能用 玻璃塞而要用橡胶塞或木塞。 b、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?
用心 爱心 专心 19 高温

HF 能腐蚀玻璃,因此,盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。 c、某同学根据 SiO2 既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断 SiO2 为两性氧化物, 是否正确? 不正确。因为二氧化硅只跟氢氟酸反应,不跟其它酸反应,而是属于酸性氧化物。 ③在高温下与碳酸盐的反应 SiO2 + Na2CO3 === CO2↑ + Na2SiO3 SiO2 + CaCO3 === CO2↑ + CaSiO3 ④弱氧化性 SiO2 +2C ===
高温 高温 高温

Si + 2CO↑

(4)用途 主要用作装饰、石英坩埚、光导纤维。 三.硅酸(H2SiO3)的性质有哪些? (1) 物理性质: 硅酸是一种白色固体, 溶解度很小, 而且是一种弱酸, 酸性比 H2CO3 还弱。 (2)制备(强酸制弱酸) :由于 SiO2 不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性 比硅酸强的酸反应制得。 Na2SiO3+2HCl == H2SiO3↓+2NaCl SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓ Na2SiO3 + H2O + CO2==H2SiO3↓+ Na2CO3 SiO32- + H2O + CO2==H2SiO3↓+ CO32硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶,称为“硅胶” 。 H2SiO3 ? H2O + SiO2 (3)用途 硅胶多孔,吸附水分能力强,常用作实验室和袋装食品,瓶装药品等的干燥剂,也 可以用作催化剂的载体。 四.硅酸盐的定义、性质、用途以及表示方法是什么? (1)定义:硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。 (2)性质:分布广,结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水(Na2SiO3 、K2SiO3 除外) 。 (3)用途:最典型的代表是硅酸钠 Na2SiO3 :可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花 碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色 浑浊。因为发生下列反应: Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓ 常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥。 (4)表示方法: ①化学式法: 适用于简单的硅酸盐如:Na2SiO3,K2SiO3、CaSiO3 等。 ②氧化物法:
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活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系数配置原则:除 氧元素外,其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。 硅酸钠:Na2SiO3 Na2O· SiO2 硅酸钙:CaSiO3 CaO· SiO2 高岭石:Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3· 2SiO2· 2H2O 正长石:KAlSi3O8 K2O· Al2O3· 6SiO2 (5)硅酸盐产品简介: 产品 主要原料 主要设备 反应条件 主要反应或主要成分 水泥 粘土、石灰石、 水 泥 回 转 高温 硅酸三钙:3CaO· SiO2 (石膏)适量 窑 硅酸二钙:2CaO· SiO2 铝酸三钙:3CaO· Al2O3 玻璃 纯碱、石灰石 玻璃窑 高温 Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑ 石英 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑ 成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 陶瓷 黏土 陶瓷窑 高温 四.硅单质的物理性质有哪些? (1)物理性质:与碳相似,有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石,有 金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃) ,硬度大,较脆,常温下化学性质不活 泼,是良好的半导体。 (2)化学性质:常温下,硅的化学性质不活泼,除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其 他物质如:氧气、氯气、硫酸等起反应,但在加热情况下,硅也能跟一些非金属反 应。 Si+2NaOH+H2O == Na2SiO3+2H2↑ (3)制备:SiO2 +2C ===
高温

Si + 2CO↑(得到的只是粗硅,还要进一步提纯)

(4)应用:半导体晶体管及芯片、光电池。

第二节

富集在海水中的元素—氯

一.氯元素在元素周期表中的位置? 位于第三周期第ⅦA 族,原子结构:容易得到一个电子形成氯离子 Cl-,为典型的 非金属元素,在自然界中以化合态存在。 二.氯气 +17 2 8 7 1.物理性质物理性质有哪些? 黄绿色气体,有刺激性气味的有毒气体, 可溶于水(1 体积水大约溶解 2 体积的氯气) ,易液化, 加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。 2.化学性质有哪些? (1)与金属反应 ①钠与氯气反应
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现象:金属钠在氯气中剧烈燃烧,黄色火焰,产生大量的白烟,生成白色固体 2Na+Cl2 点燃 2NaCl ②铁与氯气反应 现象:红热的铁丝在氯气中剧烈燃烧,产生棕黄色的烟; 溶于水后溶液呈黄色。 2Fe+3Cl2 点燃 2FeCl3 规律:氯气与变价金属(如 Fe、Cu)发生反应,把变价金属氧化成高价的金属氯 化物。 ③铜与氯气反应 现象:金属铜在氯气中燃烧,产生大量的棕黄色的烟,加水溶解得蓝绿色溶液。 Cu + Cl2 点燃 CuCl2 (2)与非金属反应 现象:氢气在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口呈白雾状。 生成的 HCl 极易溶于水,与空气中的水蒸气结合形成的盐酸(氢氯酸)小液滴。 H2 + Cl2 点燃 2HCl 在点燃(或光照)下氯气均能与氢气反应 实验证明,在一定条件下,Cl2 还能与 P、S、C 等非金属直接化合。 2P + 3Cl2 点燃 2PCl3 2P + 5Cl2 点燃 2PCl5

燃烧:燃烧不一定有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质 是剧烈的氧化还原反应,所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。 (3)氯气与水的反应 Cl2+H2O == HCl+HClO 在该反应中,Cl2 既是氧化剂于是还原剂,转移的电子数为 e-。 1 体积的水溶解 2 体积的氯气形成的溶液为氯水,为浅黄绿色。其中次氯酸 HClO 有强氧化性和漂泊性, 起主要的消毒漂白作用。 次氯酸有弱酸性 (酸性比碳酸还弱) , 不稳定,光照或加热分解,因此久置氯水会失效。2HClO === 2HCl+O2 ↑ 新制氯水和久置氯水的区别? 新制氯水:3 分子:Cl2 ,HClO,H2O 4 离子:H+,OH-,Cl-,ClO- 久置氯水:分子:H2O 离子:H+,Cl- (4)氯气与碱的反应 漂白液的制取:2NaOH + Cl2 = NaClO + NaCl + H2O 漂白液的主要成分是 NaClO+NaCl,有效成分是 NaClO 漂白粉和漂粉精的制取:2 Ca(OH)2 + 2Cl2==Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O 漂白粉和漂粉精的主要成分是 Ca(ClO)2+CaCl2,有效成分是 Ca(ClO)2 漂白粉的漂白原理:
用心 爱心 专心 22 光照

Ca(ClO)2 + CO2+H2O==CaCO3↓+ 2HClO 漂白粉失效原理 2HClO 光照 2HCl + O2↑ (5)氯气的实验室制法 MnO2+4HCl (浓) ===MnCl2+2H2O+Cl2


(氯气在饱和食盐水里的溶解度非常小)

制取氯气 吸收氯气 收集氯气 干燥氯气 仪器连接顺序:E→C→D→A→B→H→G→F

除去氯化氢

第三节

硫和氮的氧化物

一、硫 硫是一种重要的非金属元素,广泛存在于自然界。 1、硫在自然界中以什么形态存在? 游离态:火山口附近或地壳的岩层里 化合态:硫化物和硫酸盐的形式 2、硫的物理性质有哪些? 黄色晶体(俗称硫磺),质脆,易研成粉末。 不溶于水,微溶于酒精,易溶于 CS2 。 3、化学性质有哪些? (1)氧化性 S+Fe ===FeS


2Cu+S ===Cu2S



规律:硫和变价金属发生反应,把变价金属氧化生成低价的金属硫化物。 (2)还原性 S + O2 点燃 SO2 实验现象:在氧气中燃烧生成明亮的蓝紫色火焰。 二、二氧化硫 1、物理性质有哪些? SO2 是一种无色、有刺激性气味、有毒、 比空气重、容易液化、易溶于水的气体 (1 体积水溶解 40 体积 SO2) 。
用心 爱心 专心 23

2、SO2 具有酸性氧化物通性有哪些? 与 H2O 反应生成酸 SO2 + H2O ? H2SO3 可逆反应:在相同条件下,既能向正反应进行,同时又能向逆反应方向进行的化学 反应。 与碱性氧化物反生成盐 CaO + SO2 = CaSO3 与碱反应生成盐和水 2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3↓ + H2O 3、SO2 的漂白性怎样? SO2 能使品红溶液褪色,但是加热又恢复原来的颜色,这是由于它能与某些有色物 质生成不稳定的无色物质,这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。 但是 SO2 不能使酸碱指示剂褪色。 4、SO2 性质综合体现在什么方面?
试剂 品红溶液 氢硫酸溶液 Ba(OH)2 溶液 KMnO4 溶液 石蕊试剂 现象 褪色 有黄色沉淀生成 有白色沉淀生成 褪色 变红 性质 漂白性 氧化性 SO2 + 2H2S =3S↓+ 2H2O 酸性 Ba(OH)2+SO2=BaSO3↓+H2O 还原性 5SO2+ 2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 酸性

三、三氧化硫的性质 1、物理性质有哪些? 常温下为固体 2、化学性质有哪些? 2SO2 + O2
催化剂 2SO3 ?

酸性氧化物的通性 (1)与水的反应 SO3+H2O=H2SO4(放出大量热) (2)与碱性氧化物反应 SO3+CaO=CaSO4 (3)与碱反应 SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O 四、二氧化氮和一氧化氮的转化方程式? 1、在放电或高温下: N2+O2 =2 NO (无色) 2、在常温下: 2 NO+O2 =2 NO2 (红棕色) *比较 NO 和 NO2 的性质有什么不同? NO:无色、不溶于水、不稳定(易氧化) ,与水不反应 NO2:红棕色、有刺激性气味、易溶于水、稳定、有毒性,密度大于空气,易液化, 与水反应 3、 NO2 溶于水的方程式? 3 NO2+H2O =2HNO3+NO
用心 爱心 专心 24

4 NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3 4 NO + 2H2O + 3O2 = 4HNO3 4、酸雨是什么? 主要指 pH 值小于 5.6 的雨水,其主要是含有亚硫酸、硫酸和硝酸。 臭氧空洞:氟氯代烃 光化学烟雾:氮氧化物、碳氢化合物。 温室效应:二氧化碳

第四节

氨 硝酸 硫酸

一、氨 1、氮的固定的定义是什么? 将游离态的氮转变为化合态的氮的方法。 2、氨的物理性质有哪些? 无色、有剌激性气味的气体,比空气轻,极易溶于水(1:700) 氨易液化(沸点-33. 35 ℃)----常作致冷剂 3、喷泉实验的形成? 现象:a.烧杯内的水由玻璃管进入烧瓶内形成喷泉;b.烧瓶内溶液呈红色。 形成喷泉的原因:当滴管中的水挤入到烧瓶中时,烧瓶内的氨溶解,使瓶内压强迅 速降低,瓶外的空气将烧杯内的溶液很快压入到烧瓶,形成喷泉。 实验结论: a.氨极易溶于水。b.氨水显碱性。 4、氨的化学性质有哪些? (1)氨与水反应 NH3+H2O ? NH3 ·H2O 氨水很不稳定 NH3 ·H2O ===NH3↑ + H2O 氨水显碱性的原理 NH3 + H2O ? NH3· H2O ? NH4+ + OH(2) 氨与酸反应 NH3+HCl==NH4Cl 现象:产生大量白烟 NH3+HNO3=NH4NO3 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 (3)氨的催化氧化


5、铵盐——由铵根离子(NH4+)和酸根离子构成的化合物 (1)物理性质有哪些? 铵盐均溶于水,为白色固体 (2)化学性质有哪些? ①铵盐不稳定,受热易分解 NH4Cl === NH3↑+HCl ↑ NH4HCO3 === NH3↑+H2O ↑ +CO2 ↑ ②铵盐与碱反应
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NH4NO3 + NaOH === NaNO3+ NH3 ↑ + H2O 用于 NH4+的检验: 加热时,能与碱液反应产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体的物质一定是铵盐 6、氨的工业制备方法是什么? N2 +3 H2
高温高压 催化剂



2NH3

7、氨的实验室制法是什么? (1)原理:2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑ (2)收集:向下排空气法 (3)验满:将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,如果试纸变蓝,说明氨气已集满。 (4)尾气吸收: 浓硫酸吸收多余的氨气——装置:倒扣漏斗 (5)干燥装置 CaO、碱石灰(NaOH 和 CaO 的混合物)等碱性干燥剂 实验室中还可以用哪些方法快速制氨气: ①加热浓氨水法 NH3 ·H2O(浓) ===NH3↑ + H2O ②浓氨水加碱石灰法(碱石灰吸水、溶解时放热) NH3 ·H2O(浓)+ CaO = Ca(OH)2 + NH3↑ 二、硫酸 1、稀硫酸具有酸的哪些通性? H2SO4 = 2H+ + SO42- (1)使指示剂变色:使紫色石蕊试液变红 (2)与活泼金属反应放出氢气 (硝酸除外) (3)与碱发生中和反应:H++ OH-= H2O (4)与碱性氧化物反应:2H++ CuO = Cu2++ H2O (5)与某些盐反应:2H++ CO32- = H2O + CO2↑ 2、浓硫酸的物理性质 (1)浓 H2SO4 的物理性质有哪些? 色态:无色、粘稠的油状液体 沸点:约 338℃——难挥发酸(高沸点酸) 密度:1.84g/cm3——高密度酸 溶解性:跟水任意比互溶,溶解放出大量热 (2) 浓硫酸的特性有哪些? ① 吸水性 浓硫酸吸收物质本来就有的水,直接与水分子结合;用途:可以作干燥剂 不能干燥碱性气体:NH3 和还原性气体:H2S HBr、HI ②脱水性 脱水性是指浓硫酸能把有机物中的氢氧原子按 2:1(H2O)的个数比脱去。
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蔗糖和浓硫酸的反应: 现象:蔗糖变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭,并有刺激性气味的气体 产生。 C12H22O11 浓硫酸 12C + 11H2O 脱水性 2H2SO4 (浓) + C === CO2↑+ 2H2O + 2SO2↑ 氧化性 ③浓硫酸强氧化性 a、与金属 Cu 反应 现象:加热能反应,产生的气体能使品红褪色,使石蕊溶液变红;溶液稀释后呈蓝 色。Cu + 2H2SO4(浓) === CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 结论:浓硫酸既有氧化性又有酸性 在常温下,浓硫酸、浓硝酸跟某些金属,如铁、铝等接触时,能够使金属表面生成 一薄层致密的氧化物薄膜,从而阻止内部的金属继续跟硫酸、硝酸发生反应(钝化 现象) 。因此,冷的浓硫酸、浓硝酸可以用铁或铝的容器贮存。但受热时,浓硫酸 可以与 Fe、Al 反应。 b、 与某些非金属反应 C + 2H2SO4(浓)===CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O 三、硝酸 (一)硝酸的物理性质有哪些? (1)纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 (2)能以任意比溶于水; (3)密度比水大; (4)沸点低:83℃; (5)常用浓硝酸的浓度为 69%, 98%的浓硝酸叫作“发烟硝酸”。 (二)硝酸的化学性质有哪些? 1、具有酸的通性 HNO3 = H+ + NO32、不稳定性
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保存:密封于棕色瓶中,并放在阴暗处! 久置浓硝酸为什么呈黄色? 硝酸分解产生 NO2,NO2 溶于硝酸而使硝酸呈现黄色。 3、与金属反应 Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O Pt、Au 不与硝酸反应,但能与王水反应。王水是由浓硝酸和浓盐酸以体积比 1:3 组成的混合物,具有极强的氧化性,能氧化 Pt、Au 等极不活泼金属。
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4、与非金属反应 硝酸具有强的氧化性,也能跟许多非金属(如碳)反应 4HNO3(浓)+ C === CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O 硝酸浓度越大,氧化性越强。


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