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高中_化学_必修一_全书课件_(duibi)_图文

第二节

几种重要的金属化合物 第三课时

(三)

铁的重要化合物

铁的重要化合物
1、铁的氧化物的性质比较 名称 化学式 色态
铁的化合价

氧化亚铁
FeO 黑色粉末 +2

氧化铁
(铁红) Fe2O3 红棕色粉末 +3

四氧化三铁
(磁性氧化铁)

Fe3O4 黑色晶体

+2、+3

水溶性 与盐酸反 应的离子 方程式

不溶
FeO + 2H+═ Fe2+ + H2O

不溶
Fe2O3 + 6H+ ═ Fe3+ + 3H2O

不溶

砖是一种建筑材料,由普通的粘土制成一定形 状,风干后,经过炉窑高温焙烧而成。它有的呈红 色,有的呈青色,你知道这其中的奥秘是什么吗? 原来,砖的颜色与烧制的工艺有着密切的关系。 如果工艺方法不同,那么,砖的成分就会发生不同 的化学变化,从而使砖的颜色也不同。 砖的主要材料是粘土,在粘土中都有二价铁盐, 而二价铁的性质不稳定,在空气中很容易被氧化成 三价铁化合物。在烧制过程中,在高温条件下,二 价铁被空气中的氧气氧化成三价铁,就生成了三氧 化二铁。三氧化二铁的颜色是红棕色的,所以人们 看到的砖大多呈红色。那么,为什么有的砖是青灰 色的呢?

烧制青灰色的砖要比烧制红砖多一道工序。 在砖窑里当砖坯被烧到一定温度时,不让它慢 慢地冷却,而是从砖窑顶上浇进大量的水,这 时,水和气化的水蒸气起到了隔绝空气的作用。 在缺氧的条件下,煤炭就发生了不完全的燃烧, 同时产生了一氧化碳。水碰到灼热的煤炭也会 产生一氧化碳和氢气。这些气体都具有还原性, 它们能把红色砖中的三氧化二铁还原成黑色的 氧化亚铁和蓝黑色的四氧化三铁,其中还有一 些没有完全燃烧的煤炭小颗粒也会渗入到砖里, 于是砖就变成青灰色的了。 由于烧制青砖要经过水淋和多次氧化还原 反应,因此它的内部结构要比红砖紧密,能耐 较强的压力又不易破碎,因此广大农村民间造 房仍然喜欢用青砖。

2.铁的氢氧化物

铁有哪些氢氧化物?如何制备铁 的氢氧化物?
方案一: 方案二: 方案三:

利用铁和水反应制备 利用铁的氧化物和水反应制备

利用可溶性铁盐、亚铁盐与碱溶液 反应制备

2.铁的氢氧化物

Fe(OH)3

可溶性铁盐+可溶性碱
可溶性亚铁盐+可溶性碱

Fe(OH)2

实验3-9:在2支试管分别加入少量FeCl3、 FeSO4分别加入NaOH溶液。观察并描述发生 的现象 FeSO4溶液 FeCl3溶液
加入 NaOH溶 液产生的 现象

产生红褐色的沉淀

先有白色沉淀,迅速 变成灰绿色,最后变 成红褐色

Fe2++2OH-=Fe(OH)2 ↓ 离子方 程式 Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

问题讨论:

1、为什么生成白色絮状沉淀迅速变成 灰绿色,最后变成红褐色。

2、通过实验说明了+2的铁的什么性 质?

[思考讨论]: 如何改进氢氧化亚铁的实验, 能使氢氧化亚铁保存较长时间?

[思考讨论] Fe(OH)2制备的过程中O2有哪些来源?你准备怎样解 决?

O2的来源

解决方案



[思考讨论] Fe(OH)2制备的过程中O2有哪些来源?你准备怎样解决?

O2的来源
Fe(OH)2在表面生成与 氧接触

解决方案

( O2溶解在原溶液中
Fe(OH)2放置时O2逐渐 进入

[思考讨论] Fe(OH)2制备的过程中O2有哪些来源?你准备怎样解 决?

O2的来源
Fe(OH)2在表面生成与 氧接触

解决方案
用长胶头滴管伸入溶液 内部再挤加NaOH

( O2溶解在原溶液中
Fe(OH)2放置时O2逐渐 进入

[思考讨论] Fe(OH)2制备的过程中O2有哪些来源?你准备怎样解决?

O2的来源
Fe(OH)2在表面生成, 与氧接触

解决方案
用长胶头滴管伸入溶液 内部再挤加NaOH 将水煮沸冷却,配制反 应试剂

( O2溶解在原溶液中
Fe(OH)2放置时O2逐渐 进入

[思考讨论] Fe(OH)2制备的过程中O2有哪些来源?你准备怎样解 决?

O2的来源
Fe(OH)2在表面生成与 氧接触

解决方案
用长胶头滴管伸入溶液 内部再挤加NaOH 将水煮沸冷却,配制反 应试剂

( O2溶解在原溶液中
Fe(OH)2放置时O2逐渐 进入

上层加入少量油液封

〔实验改进评价〕 某同学设计如下实验方案可以在较长时间内观察到白色的 Fe(OH)2沉淀。你认为这个方案合理吗?

NaOH溶液

NaOH溶液 FeSO4溶液 FeSO4溶液

汽油?四氯化碳?或…… ?

学与问
你能归纳出Fe(OH)2和Fe(OH)3的化学性质吗? (1)氢氧化铁的性质 ①与酸反应
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O

②受热可分解 2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O (2)氢氧化亚铁的性质 ①与酸反应
Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O

② 有还原性,易被空气中的氧气氧化 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

苹果汁是人们喜爱的饮料,但是 现榨的苹果汁在空气中会慢慢的由 浅绿色变为黄色,为什么呢?

新 鲜 苹 果 汁

放置一段时间

3、铁盐(Fe 3+)和亚铁盐(Fe 2+)

如何判断亚铁(Fe 2+)盐溶液中是否有Fe3+? (1)Fe3+离子的检验 实验3-10
向FeCl3和FeCl2溶液中分别加入KSCN溶液 滴入KSCN溶液

FeCl3溶液
FeCl2溶液

溶液呈红色 溶液颜色无变化

小结:Fe3+遇KSCN溶液变为血红色(Fe3+的检验方法)

【讨论和小结】: 有哪些方法可以鉴别FeCl3溶液和 FeCl2溶液

Fe2+ 和Fe3+的鉴别方法 (1)颜色:Fe 2+ 绿色 Fe3+ 黄色 .

(2)SCN- 法:滴入KSCN溶液或其他可溶 性硫氰化物的溶液,呈 红 色的是Fe 3+ 溶液 (3)碱液法:分别加入碱液(或氨水),生 成 红褐 色沉淀是Fe3+溶液,先生成 白 色沉淀,又迅速转变为 灰绿 色,最后变 为 红褐 的是Fe2+溶液

(2)Fe 、Fe 的转化
科学探究:在FeCl3溶液中加入适量Fe粉,振荡。再滴入 几滴KSCN溶液,观察现象;在以上所得到的FeCl2和 KSCN的混合溶液中,滴加氯水(Cl2),再观察现象。
FeCl3溶液中加入 Fe粉,KSCN溶液 氯水,振荡

3+

2+

现象
溶液不显红色 溶液变成红色

反应的离子方程式 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Cl?

金属铜也能将Fe3+还原: 2FeCl3 + Cu == 2FeCl2+CuCl2 (氧化剂) (还原剂)

问题与思考:
如何防止FeCl2溶液的Fe2+被氧化 成Fe3+?

【本讲小结】
1.铁的三种氧化物 2.铁的两种氢氧化物的制备和性质 3. Fe2+和Fe3+在一定条件下相互转化

总结:

Fe2+ 还原剂

+氧化剂(Cl2) +还原剂(Fe)

Fe3+ 氧化剂

4.掌握Fe3+的检验方法:Fe3+遇SCN-显红色。

课后作业

1. 2.

课本:p 63 10、 11、12 科学探究:铝盐和铁盐的净水作用,

反馈练习
运用铁及其化合物的知识,完成下列各题。 1、下列物质跟铁反应后的生成物,能跟KSCN溶液 作用生成红色溶液的是( ) A. 盐酸 B. 氯气 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸 √ 2、既有氧化性,又有还原性的微粒是( ) A. Fe B. Fe2+ C. Fe3+ √ 3、把过量的铁粉加入稀硝酸中,其结果是( ) A. 不反应 B. 生成硝酸铵 C. 生成硝酸亚铁 √

4、下列4种铁的化合物溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶

液没有颜色变化,再加氯水呈红色的是( √ A. FeO
B. Fe2O3 C. FeCl3



√ D. FeSO4

5、为了防止试剂变质,配制FeSO4溶液时,还要加入 ( )

A. 加入Cu

B. 通入Cl2

C. 加入Fe 粉 √

D. 加入KSCN

6、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3,可行的办法 是( ) A. 滴入KSCN溶液 B. 通入氯气 C. 加入铜粉 D. √ 加入铁粉

7、Fe3+的氧化性和Fe2+的还原性
① 在盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入少量铁粉,充分反应后, 黄 绿 溶液由________色变为_________色,反应方程式为 2FeCl3+Fe=3FeCl2 FeCl3 __________________________。反应中氧化剂是____________, Fe 还原剂是_________. 不显红色 ② 再滴入2滴KSCN溶液,溶液颜色_______________; 红色 ③ 再加入几滴氯水,观察溶液颜色变为_________.说明 Fe2+被氯水氧化成Fe3+ ____________________________,反应方程式为 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 FeCl2 _______________________,还原剂是______________.

8、在制砖瓦时,用粘土做成的坯 经过烘烧后,铁的化合物转化成 而制得红色砖瓦。若烘烧后期从 窑顶向下慢慢浇水,窑内会产生 大量的 气体。它们把该红色 物质还原成黑色的化合物 是 ,同时还有未烧的碳 的颗粒,而制得了青色砖瓦。

8、在制砖瓦时,用粘土做成的坯 经过烘烧后,铁的化合物转化成 而制得红色砖瓦。若烘烧后期从 窑顶向下慢慢浇水,窑内会产生 大量的 还原性 气体。它们把 该红色物质还原成黑色的化合物 是 _____,同时还有未烧的碳的 颗粒,而制得了青色砖瓦。

8、在制砖瓦时,用粘土做成的坯 经过烘烧后,铁的化合物转化成 而制得红色砖瓦。若烘烧后期从 窑顶向下慢慢浇水,窑内会产生 大量的 还原性 气体。它们把 该红色物质还原成黑色的化合物 是 __FeO___,同时还有未烧的 碳的颗粒,而制得了青色砖瓦。

科学探究:铝盐和铁盐的净水作用
加入硫 不加试剂 加入明矾 酸铁溶液 2min 无明显变化 有明显沉降 有明显沉降 溶液半透明 溶液半透明 浑浊 , 沉淀沉在底部 沉淀沉在底部 5min 略有沉降 溶液接近透明 溶液接近透明

结 论

明矾和硫酸铁溶液可以和悬浮于水中 的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使 水澄清,可用做净水剂

第一章 从实验学化学

一、了解安全措施
1、事故预防
*防爆炸: 点燃可燃气体或用可燃气体进行反应之前,要检验 气体的纯度。

*防暴沸: 配制硫酸的水溶液时,要将密度大的浓硫酸倒入水中; 加热液体混合物时要加沸石或碎瓷片。
*防失火: 实验室中的可燃物质要远离火源,检查灭火设备是否齐全

*防中毒: 制取有毒气体(Cl2、CO、SO2、H2S、NO等)时,要在通 风橱内进行,并采取相应的措施处理(灼烧、吸收、收集)。
*防倒吸:加热法制取气体并用排水法收集时,注意熄灯顺序;吸 收溶解度较大的气体(HCl、NH3)时,加装安全瓶或漏斗。

2、危险化学品标志的识别
爆炸品: 硝酸铵(NH4NO3)、黑火药等。 易燃气体: H2、CH4、CO 易燃品 易燃液体: 有机溶剂(酒精、汽油等)

自燃物品: 白磷
遇湿易燃物品: Na、K等 腐蚀品: 浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、NaOH固体等 有毒品: 氧化剂: 氰化物(KCN)、砷的化合物(砒霜As2O3)、钡盐、 汞(Hg)、铅(Pb)等 KMnO4、 KClO3(强氧化剂亦属爆炸品)等

3、意外事故的处理
创伤处理: 先除去伤口的玻璃,用双氧水擦洗消毒或涂碘酒,而后 敷药包扎。 烫伤、烧伤处理:用75%-95%的酒精轻涂伤处,再涂烫伤药膏;严重 者立即就医。 浓酸撒在实验台上: 2CO3中和,再用水擦洗 Na 浓酸沾在皮肤上: 抹布拭去,用水冲洗,3%-5%的 NaHCO3中和 酸碱腐蚀处理: 浓碱沾在皮肤上:抹布拭去,用水冲洗,涂上硼酸溶 液中和 酸、碱溅入眼中:用大量水冲洗,边洗边眨眼睛;严重
者立即就医。

其他化学灼伤处理:汞洒落,立即撒上硫粉,并打开排气扇

火灾处理方法:防止火势扩展:移走可燃 物,切断电源,停止通风。扑灭火源:酒 精等有机溶剂泼洒在桌面上着火燃烧,用 湿布或沙子盖灭,火势大可以用灭火器扑 灭。小范围的有机物、钾、钠、白磷等化 学物质着火可用沙盖灭。

二、混合物的分离和提纯
1、过滤与蒸发操作

①过滤的目的(适用范围)是什么?
②过滤操作需要哪些仪器?

③进行过滤操作时要注意哪些问题?
(一贴、二低、三靠)
过滤操作

①蒸发的目的是什么?
②蒸发操作需要哪些仪器? ③蒸发操作时的注意事项?
*加入的液体不超过蒸发皿容积的2/3。 *蒸发过程中要用玻棒不断搅拌(以防溶液 蒸发操作 因局部过热而造成液滴飞溅)。 *加热至剩余少量液体时,停止加热,利用 余温使滤液蒸干。 *热的蒸发皿不可直接放在实验桌上,要垫 上石棉网。

对于粗盐水(NaCl)
要除去可溶杂质离子是: Ca2+ Mg2+ SO42-

选择要加入的除杂试剂: Na2CO3 引入了新的离子: CO3 2HCl

NaOH OH -

BaCl2 Ba 2+ BaCO3↓

除杂原则: *不增(不引入新杂质)

*不减(不损耗样品)
*易分(容易分离——生成完全不溶物) *复原(除去各种过量杂质,还原到目标产物)

注意:除杂试剂要适当过量;设计所加试剂的 先后顺序!

加入除杂试剂的顺序可以是:
? 1.BaCl2→NaOH ? 2. ? 3.

→Na2CO3 →HCl

BaCl2→ Na2CO3 → NaOH →HCl NaOH →BaCl2→ Na2CO3 →HCl

1、Na2CO3加在BaCl2之后 2、最后加入的盐酸要适量

例题:某KNO3溶液中含杂质KCl、K2SO4和

Ca(NO3)2,现欲除去杂质,得到纯净的KNO3
溶液,则加入试剂的正确顺序是: A.Ba(NO3)2、K2CO3、AgNO3、HNO3 B.K2CO3、Ba(NO3)2、AgNO3、HNO3 C.Ba(NO3)2、AgNO3、K2CO3、HNO3 D.AgNO3、Ba(NO3)2、K2CO3、HNO3 答案:CD

2、蒸馏和萃取

1.原理——利用液态混合物(互溶)中各组分沸点的不同, 加热使其某一组分变成蒸气,经过冷凝后再变成液体,从 而跟其他组分分开。 2.装置

温度计 冷凝管

圆底烧瓶

牛角管

锥形瓶

3.注意事项:

1.温度计水银 球处于蒸馏 烧瓶支管口 处

2.冷凝水,下 口进,上口出

3.投放沸石 或瓷片防暴 沸

4.烧瓶底 加垫石棉 网

碘(I2)

水和四氯化碳

利用某种物质(溶质)在①互不相溶的溶剂里②溶解度 的不同,用一种溶剂把它从溶解度较小的溶剂转移到溶

解度较大的溶剂中的方法。
水 四氯化碳

注 意 事 项

萃取剂的选择条件:
1.萃取剂与原溶剂互不相溶、不发生化学反应 2.溶质在两溶剂中的溶解度有较大差别(在萃取 剂中的溶解度大) 3.溶质不与萃取剂发生任何反应

仪器介绍

普通漏斗

长颈漏斗

分液漏斗

分液漏斗——用于分离互不相溶的液体。

1.分液漏斗使用之前要检验是否漏水,如何检验? 2.为何要振荡?振荡过程中还有一步什么操作?

3.静置分层之后,为什么要打开上口的玻璃塞?液
体分别是如何倒出的?

1.

2.使液体充分混合;打开活塞,放出产生的气体。

3.使漏斗内外压强相等,便于液体流出。 下层液体从下端放出,上层液体从上口倒出。

用力振荡
碘水与CCl4刚刚混合 静置以后

为什么会出现颜色的转变?

I2从原先的水层中转移到了CCl4中。

三、离子的检验:
1、原理: 根据物质的物理性质(如颜色、状态、气味、密 度等)或化学性质(生成气体↑、沉淀↓等特殊现象) 2、步骤: (1)先对试样的外观进行观察(颜色、状态) (2)将试样(固体)配成溶液,取出少许进行检验 (3 )选择合理的试剂(反应灵敏、现象明显)

(4)注意排除某些共有现象的干扰。

SO42-的检验方法:
操作:先加入稀HCl 酸化,再加入可溶性 钡盐(BaCl2)溶液。 现象:出现不溶于稀酸的白色沉淀 (BaSO4)。

结论:存在硫酸根离子。 注意排除CO32-等离子的干扰!

Cl 的检验方法:
操作:先加入稀HNO3酸化,再加入几滴 AgNO3溶液。 现象:出现不溶于稀硝酸的白色沉淀 (AgCl)。

-

结论:存在氯离子。 注意排除CO32-离子的干扰!

第二节

化学计量在实验中的应用

(一)、物质的量的单位——摩尔
1、物质的量 概念:是用来解决宏观物 质和微观粒子之间关系问题的,表示含有一 定数目粒子的集体的物理量。
a、是七个国际基本物理量之一 b、是一个专有名词,由固定字数组成,不能分 割、不能增减。 c、符号为“n” d、微粒是指:分子、原子、离子、中子等 e、粒子必须十分明确,且用化学式表示

2、摩尔
(1)概念:是物质的量的单位,简称摩。

(2)符号:mol
(3)基准:每摩尔物质中含有6.02×1023个微 粒 阿伏加德罗常数(原意):以12g 12C中

所含的原子数目为标准的,也就是说,如 果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数 与12g 12C中所含的碳原子数目相同,则 它的物质的量为1mol,而这个数值(粒子 数)就叫阿伏加德罗常数

(4)数值:阿佛加德罗常数,用NA表示。
(5)规定:1mol任何粒子的粒子数叫做阿 佛加德罗常数。 (6)近似值:6.02?1023

(7)物质的量、阿佛加德罗常数与粒子数 (符号为N)之间的关系:
n= 物质的量 N NA 粒子数

阿佛加德罗常数

使用摩尔时应注意: 摩尔是物质的量的单位,1摩尔任何物质含 有阿佛加德罗常数(NA)个微粒。
(1)摩尔这一单位,通常用来表示原子、 分子、离子、电子等特定对象。不能用来 表示如1mol人等,摩尔定义中的每摩尔物 质,通常指某种微粒。

(2)使用摩尔时,微粒的名称应予以指出, 通常是将微粒的符号写在摩尔名称或符号 的后面。

思考:
判断下列说法是否正确
(A)1 摩尔氧 错误,必须指明微粒的种类,是氧 原子、氧分子还是氧离子 (B)1 摩尔氧原子 正确 1mol O (C)2 摩尔分子氢 错误,2mol H2

(D)3 摩尔 水 正确 3mol H2O
(E)0.5 摩 二氧化碳 正确 0.5mol CO2

思考:
已知:一个碳原子的质量为 1.993 × 10-23g

求: 解:

12g 碳-12 中所含的碳原子数?

12g

碳原子数 =
1.993 × 10-23g

≈ 6.02×1023

1、1molH2O中多少mol的H,多少mol 的O?
1个水分子中有2个氢原子和1个氧原子,当同时扩大 阿佛加德罗常数倍之后,有如下关系: H2O——2H——O 1 NA 2 2 NA 1 NA 即H2O——2H——O 1mol 2mol 1mol

思考:

6.02 × 1023 个碳原子 2、1molC中约含有

3、0.3 mol H2SO4含有 0.3× 6.02 × 1023 个硫酸分子 2 4、1molNa2CO3中约含有_____molNa+、 ______molCO32-离子,共含有离子的个数为 1 ______________个。 3×6.02×1023

课堂练习:
1、0.5molNa2SO4含有 1 mol

Na+;

0.5

molSO42-;含

1.204

×

1024个O。

2、0.1molNH4+中含有 含有 2.408
×

6.02

×

1022 个N,

1023 个H.

1mol物质的质量到底有多大? 粒子符 物质的 号 式量 C 12
每个粒子的质 1摩物质含有 1摩物质质 量(g/个) 的粒子数(个) 量(g)

1.993X10-23 9.032X10-23
1.628X10-22 2.990X10-23 3.821X10-23 2.824X10-23

NA

12 56 98 18 23 17

Fe
H2SO4 H2O

56
98 18

NA
NA NA NA

Na+ OH-

23 17

NA

3、分析以上计算结果可得出什么规律?
(1)1mol任何原子的质量(以克为单位) 在数值上等于这种原子的相对原子质量。

(2) 1mol任何分子的质量(以克为单位) 在数值上等于这种分子的相对分子质量。 (3) 1mol任何离子的质量(以克为单位) 在数值上等于这种离子的式量。

结论:1mol任何微粒或物质的质量以克 为单位时,在数值上等于该微粒的相对 原子质量或相对分子质量。

课堂练习:
填空:
(1)1molCu质量是 64 32 44 35.5 23 克

(2)1molO2质量是
(3) 1molCO2质量是 (4) 1molCl-质量是


克 克

(5) 1molNa+质量是
(6) 1molNaCl质量




58.5

(二)摩尔质量

(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)符号:M
(3)单位:g/mol

(4)数值:等于物质或粒子的式量
(5)物质的量(n)、物质的质量(m)和摩尔质 量(M)之间的关系: n(mol)=
m(g)
M(g/mol)

注意:
(6)物质的量、摩尔质量、物 质的质量;阿伏加得罗常数、 6.02X1023之间的区别。

物质的量 应用于化学方程式的计算

例:实验室用20gCaCO3 和200ml的盐酸恰好 完全反应,计算: 1)生成CaCl2的质量 2)盐酸的溶质的物质的量浓度 3)生成的CO2在标况下的体积

小结
1.计算的基本步骤 (1)写出化学方程式。 (2)写出已知、未知量 (3)列出比例式求解x。 (4)写出答案。 2.弄清应注意的问题 (1)化学方程式所表示的是纯净物质之间的量的关系。

(2)单位问题:上下一致,左右相当。
(3)如果是离子反应,可以根据离子方程式进行计算。 如果是氧化还原反应,也可以利用电子转移关系进行有关计算。

(三) 气体摩尔体积:
①定义:在一定的温度和压强下,单位物质的量的物质所占 有的体积。表达式:Vm=V/n,常用单位:L/mol。 标况下,气体的 摩尔体积约为22.4L/mol,这是在特定条件下的气体摩尔体积。 ②使用标况下气体摩尔体积应注意:a、条件:标准状况;b、 单位:L/mol;c、适用范围:气体;d、数值约为22.4L/mol ③应用气体摩尔体积(标况)计算的几种情况: 气体体积V 物质的量n 质量m 摩尔质量M 密度ρ 式量Mr Ⅰ、据气体体积求其物质的量:n=V/22.4L/mol Ⅱ、据气体质量求其标况下体积:V=m (22.4L/mol)/M Ⅲ、据气体摩尔质量求其标况下密度:ρ=M/22.4L/mol Ⅳ、据气体标况下的体积求质量:m= VM/22.4L/mol Ⅴ、据标况下气体密度求式量:M=ρ22.4L/mol

④标准状况是指温度为0℃,压强为101KPa。

练 习
1: 1 molH2O中约含有_________ 个H2O、 6.02×1023 24 6.02×1023 _____________个H、__________个O、 1.204×10 1 2 _____________mol H、______mol O、 _____________mol e— 10

2.下列叙述正确的是( C ) A、1 mol 任何气体的体积都约为22.4L B、1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都约 是22.4L C、标准状况下,22.4L的任何气体的物质的量都 是1 mol D、标准状况下,1 mol水所占有的体积是22.4L

3: 如果a g 某气体中含有的分子数为b ,则c g
该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏

加德罗常数) (
A.

A

)

22.4bc/aNA L

B.
C.

22.4ab/cNA L
22.4ac/bNA L

D.

22.4b/acNA L

4:同温同压下某容器充满O2时重116g ,充 满CO2时重122g,充满某气体时重114 g, 则该气体的相对分子质量是( A ) A.28 B.60 C.32 D.44
解:设瓶重为m(瓶),则 {116 - m(瓶)}/32 = {122-m(瓶)}/44 m(瓶)=100g, 三种气体的物质的量均为: n =((116-100)g)/32g· -1) =0.5mol, mol 故 M(气体)= (144g-100g)/0.5mol =28g· -1. mol

(四)物质的量浓度
? 含义:单位体积溶液里所含溶质B的物质的 量,称为B的物质的量浓度。 符号 CB 单位 mol/L。 ? 表达式: 溶质的物质的量(mol) 物质的量浓度(mol/L)= ( L)
溶液的体积

CB=nB/V

气体溶于水时的浓度计算,要注意以下几个 问题:

1、不能把水的体积当成溶液的体积;
2、不能把水的体积+气体体积当成溶液的体 积; 3、用溶液质量和密度计算溶液体积时,要 注意换算为L做单位。

一定物质的量浓度的溶液的配制
仪器
烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、药匙(固 体溶质使用)、量筒(液体溶质使用)

步骤

以配置100mL1.00mol/L的氯化钠溶液为例

1、计算:NaCl的质量
n(NaCl)=1.00mol/L×0.1L=0.1mol m(NaCl)=0.1mol×58.5g/mol=5.85克

2、称量:(复习天平的使用)

3、溶解: 在烧杯中用30-50毫升蒸馏水使之
完全溶解(注意:应冷却,不可在容量瓶中 溶解)

4、转移:将烧杯中的NaCl溶液注入100mL
容量瓶(用玻璃棒引流)

5、洗涤:洗涤烧杯2~3次(每次用10mL左 右的水)

6、定容:向容量瓶中加蒸馏水,加水到
接近刻度线1~2厘米时,改用胶头滴管加 水至液面与刻度线相切。

7、摇匀:反复摇匀
8、装瓶、贴标签 :装入试剂瓶并贴上标 签

注意事项:

1)用胶头滴管定容后振荡,出现液面低于刻度线 时不要再加水。 2)如果定容时超过了刻度线,不能将超出的部分 吸走,要重新配置。 3)如果摇匀时不小心洒出几滴,不能直接加水至 刻度线,要重新配制。 4)溶液注入容量瓶前要恢复到室温。 5)不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。 6)溶液转移时要洗涤烧杯、玻璃棒2-3次。

误差分析:
步骤 具体情况 影响

砝码有油污或生锈 砝码残缺或放在了左盘(且使用了游码) 称 或 量 量筒内有水(量取液体溶质时)
俯视量筒刻度 仰视量筒刻度 吸水性,挥发性,药品长时间暴露 溶解 搅拌及转移时有液体溅出,未洗涤烧杯及玻璃棒 溶液未冷却就倒入容量瓶中;定容时俯视刻度 定容 定容时仰视刻度

偏高 偏低 偏低
偏低 偏高 偏低 偏低 偏高 偏低

练习:
1.容量瓶上标有:①温度 ②浓度 ③容量 ④压强 ⑤刻 度线 ⑥酸式或碱式六项中的( A ) A ①③⑤ B ②④⑥ C ③⑤⑥ D ①②③

2.用已准确称量的1.06gNa2CO3 固体配制0.100mol·L 1Na CO 溶液100mL,所需要的仪器为: 2 3

100mL容量瓶 烧杯 量筒 玻璃棒 胶头滴管 ____________________________________________。

浓溶液配制稀溶液
溶液稀释前后,溶质的物质的量不变

c(浓溶液).V(浓溶液)=c(稀溶液).V(稀溶液)
( 体积单位不一定用升,相同则可)

知识网络:

粒子个数N

↑↓ → → ← ↑ ← ↓
÷NA ×Vm ÷Vm
物质的量n

气体体积V

×M

质量m

×NA

÷M

×V液

÷V液

物质的量浓度CB

能力提升

1.(1998年全国高考题)300mL某浓度的NaOH溶液中 含有60g溶质。现要配制1 mol/L NaOH溶液,应 取原溶液与蒸馏水的体积比约为( A ) A. 1∶4 B. 1∶5 C. 2∶1 D. 2∶3

【解】 c(NaOH)=(60g/40g· -1)/0.3=5mol·-1 mol L 5mol·-1×300mL=1mol·-1×(300mL+V 水 ) L L V水=1200mL V/V水=300∶1200=1∶4

2. (1998 年 上 海 市 高 考 题 )100g 浓 度 为 18 mol/L密度为ρ g/mL 的浓硫酸中加入一 定的水稀释成9 mol/L的硫酸,则加入水的 体积为 ( A ) A. 小于100mL B. 等于100mL C. 大于100mL D. 等于100/ρmL
【解法一】 由CV=C′V′得: 18mol/L×(100/ρ浓)=9mol/L×(100+x)/ρ稀]
200/(100+x)=ρ浓/ρ稀>1,得x<100

【解法二】由于18 mol/L硫酸的密度大约等于
1.8 g/mL,大于水的密度,故100g 18 mol/L体积一 定小于100mL,要把溶液的浓度减小一半,则加入水 的体积大约等于原溶液的体积即小于100mL。

第二章 化学物质及其变化

第一节 物质的分类

1、交叉分类法
例1、对下列化学反应进行分类: (1)硫在氧气里燃烧 (2)红磷在氧气里燃烧 ①是不是化合反应 (3)铁丝在氧气里燃烧 ②是不是氧化反应 (4)铝箔在氧气里燃烧 (5)蜡烛在氧气里燃烧

2、树状分类法
例2、
酸 化合物 碱 盐
氧 化 物

一、分散系

1、定义:一种或一种以上的物质分散到 另一种物质中所得到的混合物 分散质:被分散的物质 (其中分散成微粒的物质) 分散剂:能分散分散质的物质
(微粒分散在其中的物质)

溶液、悬(乳)浊液、胶体

2、分散系的分类 本质依据——分散质微粒直径大小
分散系
分散质 微粒直 径

溶液
<10-9m

胶体
10-9m-10-7m

浊液
>10-7m

(< 1nm)

(1 ~100 nm)(>100 nm)

二、胶体
1. 定义: 分散质微粒的直径大小在1nm-100nm(10-910-7m )之间的分散系叫做胶体

2. 胶体的分类:
Fe(OH)3
胶体 雾、 云、 烟 有 色 玻 璃

淀粉 胶体

练习:(2000· 上海)用特殊方法把固体物质加 工到纳米级(1nm~100nm,1nm=10-9m)的超 细粉末粒子,然后制得纳米材料。下列分散 系中的分散质的粒子直径和这种粒子具有相 同数量级的是 ( c ) A、溶液 B、悬浊液 C、胶体 D、乳浊液

3、渗析 利用半透膜把胶体中混有的离子或分子从胶体溶液 里分离的操作,叫做渗析。

其原理为胶体微粒不能透过半透膜,而溶液中的分 子和离子能透过半透膜。

淀粉胶体和 Na Cl溶液 于半透膜内

应用:

蒸镏水

胶体净化、 提纯使胶 体和溶液 分离

三种分散系的比较

分散系

溶液

胶体

浊液
>100 nm
大量分子 集合体

分散质微 粒直径 < 1nm 1 ~100 nm 分散质微 许多分子 粒 单个分子或离子 集合体 能否透过 能 滤纸 能 能否透过 能 不能 半透膜 稳定性 稳定 较稳定

不能 不能 不稳定

三、胶体的性质
1、丁达尔现象(光学性质) 实验:光束分别通过AgI胶体和CuSO4溶液,观察现象。 现象:一束光通过胶体时,从侧面可观察到胶体里 产生一条光亮的“通路”。

(溶液)

(胶体)

原因:胶粒直径大小与光的波长相近,胶粒对 光有散射作用;而溶液分散质的粒子太 小,不发生散射。 应用:鉴别溶胶和溶液。 练习:不能发生丁达尔现象的分散系是(A B ) A、碘酒 B、无水酒精 C、蛋白质溶液 D、钴玻璃

2、 布朗运动(动力学性质)
在超显微镜下观察胶体溶液可以看到胶体颗粒 不断地作无规则的运动。

普遍存在 的现象

原因:溶剂分子不均匀地撞击胶体粒子,使其 发生不断改变方向、改变速率的布朗运动。 胶体微粒作布朗运动是胶体稳定的原因之一。

练习:胶体粒子能作布朗运动的原因是 ( c ) ①水分子对胶体粒子的撞击 ②胶体粒子有 吸附能力 ③胶体粒子带电 ④胶体粒子质 量很小,所受重力小 A、①② B、①③ C、①④ D、②④

3、 电泳现象(电学性质)
在外加电场作用下, 胶体粒子在分散剂里向电 极 (阴极或阳极) 作定向移动的现象, 叫做电泳

Fe(OH)3胶体向阴极 移动——带正电荷 阴极

阳极

+

重要胶粒带电的一般规律:
带正电荷胶粒 带负电荷胶粒 金属硫化物(如Sb2S3) 非金属硫化物(如As2S3) 非金属氧化物(如SiO2泥沙) 硅酸盐(土壤和水泥)

金属氢氧化物 金属氧化物

胶粒带同种电荷,相互间产生排斥作用, 不易结合成更大的沉淀微粒,这是胶体具有稳 定性的主要因素。

例题 在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有 Fe2O3而影响产品质量的问题。解决方法 之一是把这些陶土和水放在一起搅拌,使 粒子大小在1nm~100nm之间,然后插入 两根电极,接通直流电源,这时阳极聚 积 带负电荷的胶粒(粒子陶土), 阴极聚积 带正电荷的胶粒(Fe2O3) ,理由

含有杂质的陶土和水形成了胶体,利用电泳将 陶土和杂质分离除杂 。

五、胶体的凝聚
使胶体微粒凝聚成更大的颗粒,形成沉淀,从 分散剂里析出的过程叫胶体的凝聚。 胶体为什么能够稳定存在?
胶粒带电、布朗运动

如何破坏胶体的稳定状态? 要使胶体凝聚成沉淀,就要减少或消除胶 体微粒表面吸附的电荷,使之减弱或失去 电性排斥力作用,从而使胶粒在运动中碰 撞结合成更大的颗粒。

(1)加入电解质 实例:

1.豆浆里加盐卤(MgCl2· 2O)或石膏 6H (CaSO4· 2O) ,使之凝聚成豆腐; 2H 2.水泥里加石膏能调节水泥浆的硬化 速率;

3.在江河与海的交汇处形成的沙洲。

(2)加入胶粒带相反电荷的胶体
带不同电荷的胶体微粒相互吸引发生电性中和, 从而在胶粒碰撞时发生凝聚,形成沉淀或凝胶。 实验:将Fe(OH)3胶体溶液与硅酸胶体溶液 现象:形成大量的沉淀. 结论:Fe(OH)3胶粒与H2SiO3胶粒带相反电荷.

实例:①用明矾、氯化铁等净水;②不同种类的 墨水混合使用时有沉淀产生,使墨水失效。

(3)加热 温度升高,胶粒的吸附能力减弱,减少了胶粒所 吸引的阴离子或阳离子数量,胶粒所带的电荷数 减少,胶粒间的斥力作用减弱,使得胶粒在碰撞 时容易结合成大颗粒,形成沉淀或凝胶。 实例:淀粉溶液加热后凝聚成了浆糊凝胶,蛋清 加热后凝聚成了白色胶状物(同时发生变性)。 练习:氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性 质是 ( C ) A、分散质颗粒直径都在1nm~100nm之间 B、能透过半透膜 C、加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成 D、呈红褐色

练习:下列事实:①用盐卤点豆腐 ②水 泥的硬化 ③用明矾净水 ④河海交汇处可 沉积沙洲 ⑤制肥皂时在高级脂肪酸钠、 甘油和水形成的混合物中加入食盐,析出 肥皂 ⑥钢笔使用两种不同颜色的蓝墨水, 易出现堵塞 ⑦血液透析。其中与胶体知 识有关的是 ( )D A、①②③④⑤ B、③④⑤⑥⑦ C、①③⑤⑥⑦ D、全部都是

第二讲 离子反应

一、电解质和非电解质
电解质:在水溶液里或熔融状态下能够 导电的化合物。 非电解质:在水溶液里或熔化状态下都 不能导电的化合物。

二、强电解质和弱电解质
强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解 质。如:NaCl、HCl、BaSO4、CaCO3等。 弱电解质:在水溶液里只有一部分电离 成离子 的电解质。如:H2O、CH3COOH、NH3· 2O等。 H 本质区别: 是否能完全电离。

强弱电解质的对比
电离程度
溶液里溶质粒子 同条件下导电性 化合物类型 物质类别

强电解质 全部 水合离子 强

弱电解质 部分

分子、水合离子 弱

离子化合物、某 某些共价化合物 些共价化合物 弱碱、弱酸、 强酸、强碱、 大多数盐等 水等

电离方程式 1.强电解质的电离:

NaCl=Na++Cl- NaHSO4=Na++H++SO42 NaHCO3=Na++HCO3- Al2(SO4)3=2Al3++3SO42- 2.弱电解质的电离: CH3COOH CH3COO- + H+ NH3· 2O H NH4++OH- H2O H++OH-

?归纳小结
(1)电解质溶液导电的原因:存在 自由移动的离子 。 (2)电解质、非电解质都是 化合物 。单质、溶液既不 是电解质,也不是非电解质。 (3)电解质应是在一定条件下 本身电离 的化合物。某 些化合物,像SO3、SO2、CO2、NH3,它们溶于水生成 了电解质而导电,但本身是 非电解质 。 (4)电解质的强弱与其 溶解性 无关。某些盐如BaSO4、 完全电离 AgCl等虽难溶于水,但溶于水的部分是__________的,所 以它们是强电解质。 (5)电解质的强弱与溶液导电性无必然联系。溶液的 导电性强弱主要与溶液中 离子浓度大小 有关。

练习1
下列叙述正确的是( A ) A.在水溶液中能离解为离子的化合物 是电解质 B.凡在水溶液里或受热熔化状态下都不 能导电的物质都叫非电解质 C.能导电的物质一定是电解质 D.某物质若不是电解质,就一定是非 电解质

练习2 下列叙述正确的是(BC) A.氯化钠溶液能导电,所以氯化钠溶液是 电解质 B.固体氯化钠不导电,但氯化钠是电解质 C.氯化氢水溶液能导电,所以氯化氢是电 解质 D.二氧化碳溶于水能导电,所以二氧化碳 是电解质 E.BaSO4的水溶液不导电,所以BaSO4是非 电解质

三、离子反应
1、概念: 有离子参加或生成的化学反应。

2、类型: 复分解反应,溶液中的氧化还原反应。 3、离子反应发生的条件:
?复分解反应型 ?(1)生成难溶性物质(见课本溶解性表) ?(2)生成难电离物质(弱酸、弱碱、水等) ?(3)生成挥发性物质 ?氧化—还原型 强氧化剂+强还原剂=弱氧化剂+弱还原剂 4、本质: 反应物的某些离子浓度减小的过程。

物质溶解性规律:

1、所有的Na+、K+、NH4+、NO3-形成的盐都 易溶于水 (除上述外)
2、OH- :Ba2+易溶,Ca2+微溶,其余不溶

3、Cl-(Br-、I-) :AgX不溶,其余溶
4、SO42- : BaSO4不溶、CaSO4、Ag2SO4 微溶,其余溶 5、CO32- : MgCO3微溶,其余不溶。

四、离子方程式
1、定义:用实际参加反应的离子的符号来表示离子反 应的式子。 2、书写步骤: 写、拆、删、查 (1)写 ——是基础 (2)拆 ——是关键 ?易溶于水的强电解质(强酸、强碱、可溶 性盐)拆写成离子形式 ?难溶物、难电离物质(弱酸、弱碱、水)、 单质、气体、氧化物、一律写化学式 (3)删 ——是途径 (4)查 ——是保证 (原子守恒、 电荷守恒)

3、离子反应方程式的意义:

表示所有同一类型的离子反应
H+ + OH= H2O

表示强酸和强碱反应生成可溶性盐 和水的中和反应

【思考练习】 除去括号中杂质,写出所加试剂与反应的 离子方程式。 H2SO4 ⑴SO42-(CO32-),所加试剂:_______, 2H+ +CO32- = H2O + CO2↑ 离子方程式:____________________。 BaCl2 ⑵Cl-(SO42-),所加试剂:________, Ba2+ +SO42- = BaSO4↓ 离子方程式:_____________________。 Fe ⑶Fe2+(Cu2+),所加试剂:________, Cu2+ + Fe = Fe2+ +Cu 离子方程式:_____________________。 Cl2 ⑷Cl-(Br-),所加试剂:________, 2Br- +Cl2 = Br2 +2Cl离子方程式:_____________________。

【思考练习】

⑴向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液 至中性,请写出发生反应的离子方程式: Ba2+ + 2OH- + 2H+ +SO42- = BaSO4↓+ 2H2O ___________________________。 ⑵在以上中性溶液中继续滴加Ba(OH)2溶液, 请写出此步反应的离子方程 Ba2+ +SO42- = BaSO4↓ 式:______________________________。

【思考练习】
下列各组两种物质在溶液中的反应,可用同一离 子方程式表示的是( D ) A.Cu(OH)2和盐酸;Cu(OH)2和CH3COOH B.BaCl2和Na2SO4;Ba(OH)2和(NH4)2SO4 C.NaHCO3和NaHSO4;Na2CO3和NaHSO4 D.NaHCO3 (过量)和Ca(OH)2 ;Ca(HCO3)2 和NaOH (过量)

五、离子方程式的正误判断
(1)看离子反应是否符合客观事实。 (2)看“=”、“ ”、“↑”、“↓”等符号是否 正确。 (3)看物质是否可拆。 (4)看是否漏掉离子反应。 (5)看电荷是否守恒。 (6)看反应物或产物的配比是否正确。

练习:判断下列反应的离子方程式是否正确 A.铁放入稀硫酸中: 2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑ B.氯气跟水反应: Cl2+H2O=H++Cl-+ClOC.盐酸和碳酸钙反应: CO32-+2H+ =CO2 ↑+H2O

D.钠跟水反应:

Na +H2O= Na++OH- +H2↑

E.CuSO4液和Ba(OH)2液反应 Ba2++SO42-=BaSO4↓
F.H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液反应
Ba2++OH-+H++SO42-= BaSO4↓+H2O G.过量CO2通入烧碱溶液: CO2 + 2OH- = CO3
2-+H 2O

六、离子共存问题
?离子间若能发生反应,则不能大量共存。 (1)生成难溶物或微溶物 (2)生成气体或挥发性物质 (3)生成难电离的物质 (4)发生氧化还原反应 氧化性离子(如Fe3+、H++NO3-、ClO-、MnO4-等) 与还原性离子(如S2-、I-等)不能大量共存。 特别提示:要注意题目的附加隐含条件 (“酸性溶液”、“碱性溶液”、“无色溶液”、 “因发生 氧化还原反应而不共存 ”等)

练习:判断下列各组离子能否大量共存
① Ca2+ Na+ CO32- NO3② Ca2+ Na+ SO42- NO3③ H+ K+ ClOH生成难溶物 CaCO3

生成微溶物 CaSO4
生成水

OHSO42-

④ NH4+ K+

生成 NH3 · 2O H
生成 弱酸 H2CO3

⑤ SO42- K+
⑥ Na+ K+

H+
OH-

HCO3HCO3-

生成CO32-和水
MnO4- 能把 I-氧化

⑦ K+

H+

I-

MnO4-

?归纳小结
(1)弱酸的酸根离子、多元弱酸的酸式酸根离子 与 H+不能大量共存。
如CO32-、SO32-、S2-、PO43-、CH3COO-、ClO-

(2) 弱碱的金属离子 与OH-不能大量共存。
如NH4+、Cu2+、Fe2+、Fe3+ 、Mg2+ 等 (3)多元弱酸的酸式酸根离子 既不能与H+大量 共 存,也不能与OH-大量共存。 如HCO3- 、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-

练习1:在碱性溶液中能大量共存且溶液
为无色透明的离子组是 [ B ]
A.K+ Na+ MnO4- Cl- B. K+ NO3- Na+ CO32-

C.H+ Na+ SO42- NO3- D. Na+ Fe3+ SO42- Cl-

练习2:下列溶液中,因氧化—还原反
应而不能大量共存的离子组是 [
A.K+ Ag+ NO3- ClB. Ba2+ D] Na+ SO42- NO3-

C.K+ H+ CO32- Cl-

D. H + Na+ NO3- I-

练习3:下列离子在溶液中能大量共存,加入OH能产生白色沉淀的是 ( AC ) A. Na+、Ca2+、 HCO3- 、ClB. H+、Mg2+、CO32-、ClOC. K+、Mg2+、SO42-、NO3D. K+、Na+、NO3-、CO32练习4:在一定条件下,RO3n- 和氟气可发生如下 反应:( B ) RO3n- +F2+2OH- = RO4- + 2F- + H2O 从而可知在RO3n- 中,元素R的化合价是 A. +4 B. +5 C. +6 D. +7

练习5:在FeS+2H+=Fe2++H2S↑反应 中,可选用的酸是 ( D )
A.醋酸 C.硝酸 B.浓硫酸 D.稀硫酸

练习6.向Ba(OH)2溶液中逐滴滴入稀H2SO4,则溶 液的导电能力,下列叙述,描述正确的是( B ) A.开始时,导电能力肯定最强 B.当沉淀为最大值时,导电性最弱 C.先变强,后变弱 D.逐渐变弱

练习7:下列事实或变化,能证明NH3·2O是弱 H 电解质的是 ( C D ) A.氨水受热分解挥发出氨气 B.氨水与醋酸反应生成醋酸铵,而醋酸铵是强 电解质 C.相同条件下,氨水的导电能力比同浓度的一 元强碱溶液弱 D.在氨水溶液中存在NH3·2O分子 H

第三讲:氧化还原反应

一、氧化还原反应的基本概念
2、被氧化:失去电子的变化过程;被还原:得到电子的变化 过程。

1、氧化反应:失去电子的反应;还原反应:得到电子的反应。

3、氧化产物:还原剂在反应中失去电子后被氧化而形 成的生成物;还原产物:氧化剂在反应中得到电子后被还 原而形成的生成物。 4、还原剂:失去电子的物质;氧化剂:得到电子的物 质。
5、还原性:还原剂具有的失去电子的性质;氧化性: 氧化剂具有的得到电子的性质。

2.概念联系
(1)氧化还原反应与四种基本类型反应的联系
a、置换反应全部是氧化还原反应; b、复分解反应全部是非氧化还原反应; c、化合反应、分解反应有的是氧化还原反应,有的 是非氧化还原反应。 用集合概念表示如下:

(2)氧化还原反应有关概念之间的相互联系:
还原剂→还原性→氧化反应→失去e-→价升高→被氧化→氧化产物 (弱氧化性) ↑ 反应物 ↓ ↑ 性质 ↓ ↑ 反应 ↓ ↑ 本质 ↓ ↑ 特征 ↓ ↑ 过程 ↓ ↑ 生成物 ↓

氧化剂→氧化性→还原反应→得到e-→价降低→被还原→还原产物 (弱还原性)

3、氧化还原反应的电予转移的表示方法一双线 桥法:
(1)双线桥法 得5e- ┌───────────┐ │ ↓

KClO3 ? 6 HCl ? KCl ? 3Cl2 ? ?3H 2 O
│ ↑ └───────────┘ 失e-×5 (2)单线桥法

4.常见氧化剂和还原剂
(1)常见的还原剂

①活泼的金属单质:如Na、Mg、Al、Zn、Fe等。 ②某些非金属单质:如H2、C、Si等

③元素处于低化合价时的氧化物:如CO、SO2等
④元素处于低化合价时的酸:如HCl、H2S等 ⑤元素处于低化合价时的盐:如Na2SO3 、FeSO4 等

(2)常见的氧化剂
①活泼的非金属单质:如Cl2、Br2、O2等
②元素(如Mn、C、N)处于高化合价时的氧化物: 如MnO2、CO2、NO2等 ③元素(S、N)处于高化合价时的含氧酸:如浓 H2SO4、HNO3等

④ 元 素 ( Mn 、 Cl 、 Fe ) 处 于 高 化 合 价 时 的 盐 : 如 KMnO4、KClO3、FeCl3等
⑤过氧化物:如Na2O2、H2O2等

5.氧化还原规律 (1)守恒律
氧化还原反应中得失电子守恒,
即:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数 应用:有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原反应 方程式。 (2)价态律
元素处于最高价态时,只有氧化性,但不一定具有强氧化性; 元素处于最低价态时,只有还原性,但不一定具有强还原性; 元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性,但主要呈现一种性质。 物质含有多种元素,其性质是这些元素性质的综合体现。 应用:判断元素或物质有无氧化性、还原性。

(3)强弱律
得ne- ┌──────────┐ 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物

(强氧化性)(强还原性)(弱还原性)(弱氧化性) └───────────┘ 失ne-
应用:①比较物质间氧化性或还原性的强弱; ②在适宜条件下,用氧化性强的物质制备氧化性 弱的物质或用还原性强的物质制备还原性弱的物质。

(4)转化律
①氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最容易;

②同种元素不同价态之间的氧化还原反应,化合价的 变化遵循:
高价+低价 ─────→ 中间价(归中反应) 中间价──────→高价+低价(歧化反应) ③同种元素,相邻价态间不发生氧化还原反应。 应用:分析判断氧化还原反应能否发生。

(5)难易律
①越易失电子的物质,失后就越难得电子,越易得电子 的物质,得后就越难失电子。(注意:难失电子的物质 不一定易得电子,难得电子的物质也不一定易失电子。 如稀有气体既难失电子,又难得电子。)
②一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的 优先发生反应; 一种还原剂同时和几种氧化剂相遇时,氧化性最强的优 先发生反应。

应用:判断物质的稳定性及反应顺序。

1.有0.3mol硫化亚铜与适量的稀硝酸恰好完全反应生成硝 酸铜、硫酸、一氧化氮和水,则末被还原的硝酸为( ) C mol, D A 被还原的硝酸为( )mol,消耗的硝酸为( )mol。 A.2.2 B.0.6 C.1.2 D.1.0

解析:0.3×2×2=1.2mol

, 0.3×(2 + 8)=3x

x=1.0 mol
选:C、D、A



1.2+1.0=2.2mol

第三章 金属及其化合物

一、金属和氧气的反应:
把一小块钠放在蒸发皿上加热。现象:

钠在空气中受热后先熔化后燃烧,发出黄色的 火焰,生成淡黄色固体。 △ 反应: 2Na + O2 = Na2O2(淡黄色)
过氧化钠

结论: 钠的熔点低
钠燃烧时产生黄色的火焰,生成淡黄色的过 氧化钠。

取用钠的方法:用刀切开一小块钠,观察断面变化。

现象: 切开的光亮的金属断面很快地变暗。

反应:

4Na + O2 = 2Na2O (白色)

注意实验安全性!

①钠的取用--镊子(不能用手接触) ②煤油要用滤纸吸干
③玻璃片上进行切割

1、钠与氧气反应
常温:
点燃:

4Na + O2 = 2Na2O (白色)
2Na + O2 = Na2O2 (淡黄色) Na2O <Na2O2
点燃

产物的稳定性:

科学视野: 特殊的氧化物——Na2O2

Na2O2的性质
实验探究:① 用棉花包少量Na2O2,吹入CO2。

现象: 棉花剧烈燃烧
思考:为什么Na2O2与CO2反应后,棉花会剧烈燃烧?

因为反应产生了氧气和放出热量
化学反应方程式: 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

实验探究: ②用棉花包少量Na2O2,再滴加水。 棉花剧烈燃烧 现象: 化学反应方程式: 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

Na2O2的用途:供氧剂、强氧化剂

2、其它金属与氧气反应
科学探究:点燃镁条和加热铝箔 现象: 镁条剧烈燃烧,产物滴落;而铝箔熔化,失去 光泽,熔化的铝不滴落。

反应: 2Mg + O2 = 2MgO
活泼金属 空气

点燃

4Al + 3O2 = 2Al2O3



表层生成氧化物(氧化膜)

氧化膜

疏松——Fe2O3等
致密——Al2O3等

二、金属与水的反应
1、金属钠与水反应
现象:
①金属钠浮在水面

解释:
①密度比水小

②熔成闪亮的小球
③小球向各方向迅 速游动,发出嘶嘶 声,最后消失。 ④溶液变成红色

②反应放热,钠 的熔点低
③反应剧烈,有 气体生成 ④反应后溶液显 碱性

反应: 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑

结论:

失电子

2Na + H2O = 2NaOH + H2
还原剂 氧化剂 得电子

推测:钠能否与盐酸反应生成氢气?若能,试 分析反应的剧烈程度;若不能,请说明理由。 钠与酸反应比与水反应剧烈。由于钠与水反 应,实质上是跟水电离出的H+反应;而酸比水更 易电离出H+,酸中的H+浓度比水中的H+浓度大。

实质:2Na+2H+=2Na++H2↑

[思考1] 根据钠易与O2、H2O反应,
钠应如何保存? 钠应保存在煤油或石蜡油中。 [思考2] 钠能否保存在四氯化碳或 汽油中? 不能。因为汽油易挥发,四氯 化碳的密度比钠大。

探究:金属钠与CuSO4溶液反应
现象:
钠浮在液面上,熔成小球,四处游动,发出嘶嘶响 声,有蓝色沉淀产生。

反应:
(1)2Na +2 H2O = 2NaOH + H2 ↑ (2)2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4 总反应方程式: 2Na +2 H2O +CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑

练习:
将一小块金属钠投入氯化铁溶液中 化学方程式为:
6Na + 2FeCl3 + 6H2O = 2Fe(OH)3 + 6NaCl + 3H2

离子方程式为:
6Na + 2Fe3+ + 6H2O = 2Fe(OH)3 + 6Na+ + 3H2

2、其他金属与水反应 铁与水蒸气高温反应:
现象: 加热时试管内铁粉变红,反应后试管内固体仍呈黑色; 有大量气泡产生,点燃肥皂泡有爆鸣声。 反应:

3Fe+4H2O(g) = Fe3O4+4H2↑

高温

实验装置:

实验结论:
金属与水反应的规律是:
(1)K、Ca、Na等金属与冷水反应,生成碱和H2。 (2)Mg与冷水反应缓慢,Al与冷水不反应, Mg 和Al均与沸水反应,生成碱和H2。 (3)Zn、Fe、Sn、Pb等金属与高温水蒸气反应, 生成氧化物和H2。

(4)Cu、Hg、Ag、Pt、Au等金属不与水反应。

三、与酸、碱、氧化物反应: 铝与氢氧化钠溶液的反应
实验:
①在盐酸溶液中加入铝片 现象: 有大量气泡产生 ②在氢氧化钠溶液中加入铝片 现象: 有大量气泡产生 反应: 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 偏铝酸钠 应用:铝制餐具为什么不宜用来蒸煮或长时间 存放酸性、碱性或盐的食物?

结论: Al既能与酸反应,

反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 又能与碱反应。

一、金属氧化物
1、多数金属氧化物不溶于水,不能跟水直接反 应 2、少数金属氧化物能与水反应生成碱

3、少数金属氧化物能与酸性氧化物反应生成盐
4、多数金属氧化物能与酸反应生成盐和水 5、铝热反应:一些金属氧化物与Al粉在加热 的条件下发生置换反应(放出大量的热)

6、Al2O3 —— 两性氧化物 Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O 7、一些重要的金属氧化物的性质、生成和用途 Na2O、Na2O2、CaO、MgO、Al2O3、 FeO、Fe2O3、Fe3O4、CuO、Cu2O、

8、氧化铜呈黑色,可作为制造铜盐的原料。 氧化亚铜呈红色,可作为制造玻璃、搪瓷 的红色颜料。

二、氢氧化物
1、通性:

①少数易溶于水或微溶于水,水溶液呈碱 性 ②多数难溶于水,受热易分解生成氧化物 和水 ③少数能直接与酸性氧化物反应生成盐和 水 ④能与酸反应生成盐和水 ⑤少数能跟盐溶液反应

2、铁的氢氧化物 氢氧化铁 Fe(OH)3 红褐色,难溶于水 氢氧化亚铁 Fe(OH)2 白色,难溶于水
生成: Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 ↓

Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 ↓
性质:与酸反应;受热易分解 转化: 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 白色 灰绿色 红褐色

3、氢氧化铝

Al(OH)3 白色胶状难溶于水

生成: 3+ + 3OH- = Al(OH) ↓ Al 3 Al3+ + 3NH3· 2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+ H 性质: 两性氢氧化物(与酸或与碱反应生成 了盐和水);吸附性;受热易分解。 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O 用途: 作胃药使用

三、盐
1、碳酸钠和碳酸氢钠 1)溶解性,水溶液的碱性 原因:CO32-和HCO3-离子的水解的结果

2)热稳定性
碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热易分解 3)与酸或碱溶液的反应 CO32- + H+ = HCO3HCO3- + H+ = H2O + CO2↑

总反应式

CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑

碳酸氢钠与酸或碱都能反应
HCO3- + H+ = H2O + CO2↑ HCO3- + OH- = H2O + CO324)碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化关系 Na2CO3
酸:H2CO3 、H+ 碱:NaOH、OH-

NaHCO3

思考:同浓度碳酸氢钠和碳酸钠,溶液pH那一个 大?碳酸氢钠和碳酸钠与同浓度盐酸反应那一个 更剧烈?

2、铁盐和亚铁盐的一些性质 从氧化性、还原性的角度考虑Fe2+、Fe3+、 能发生哪些反应?举一些例子。
Fe2+
Cl2、Br2、HNO3、H2O2、KMnO4等强氧化剂 金属单质(Zn到Cu)、H2S、S2-、I- 等强还原剂

Fe3+

Fe3+的检验方法: 观察溶液颜色,加OH-,加SCNFe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (血红色溶液) Fe2+的检验方法:
观察溶液的颜色;加OH-;加SCN-后再加Cl2水。

如何鉴别NaHCO3和Na2CO3? 1.加热

2.加入CaCl2或BaCl2

如何鉴别NaHCO3和KHCO3?
鉴别物质,可以从它们的不同部分 来思考,根据不同部分具有不同的性质 这一点来进行鉴别。

那么 Na+ 和 K+ 有何不同呢?

四、焰色反应
许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,在化学上叫焰色反应。

钠 黄色

焰 色

钾 铜

紫色(透过蓝色钴玻璃) 绿色

钙 砖红色

焰 色 反 应
⑴ 点燃酒精灯(最好用煤气灯,火焰颜 色较浅)
⑵ 铂丝在酒精灯上灼烧至没有颜色 ⑶ 铂丝蘸取固体或溶液灼烧,观察。 若是钾元素,应透过蓝色钴玻璃, 滤去遮盖紫色的黄光。 ⑷ 铂丝用稀盐酸洗净,在火焰上灼烧至 没有颜色

操 作

1.每次试验完后,为什么都要用盐酸洗净铂 丝,并灼烧至无色?
因为金属氯化物灼烧时易气化而挥发, 灼烧至无色后能除去能起焰色反应的少量 杂质。 2.除金属的化合物之外,单质能不能有同样 的现象呢? 能,因为焰色反应是金属元素的性质, 无论化合物还是单质,只要含有某种金属 元素,这种物质就具有这种金属元素的焰 色反应。

你知道吗?
3.焰色反应的主要作用是什么? 由于一般钠盐、钾盐易溶于水,在溶液中 又无颜色,无法通过其他反应进行检验“Na+”、 “K+ ”,所以常常用焰色反应来检验 4.焰色反应是物质的物理性质还是化学性质? 物理性质,属元素性质,与价态无关

练 习 1. 用洁净的铂丝蘸取某无色溶液, 进行焰色反应实验,直接观察时,火 焰呈黄色,隔蓝色钴玻璃观察,火焰 呈浅紫色,下列有关该无色溶液的叙 述中正确的是( ) D A.一定不是钾和钠的混合物 B.一定含K+,不可能含Na+ C.一定含Na+,可能含K+ D.既含K+,又含Na+

2.有一包白色粉末,其中可能含有Na2CO3、 NaCl、K2SO4、CuCl2、BaCl2、K2CO3和Na2SO4, 现按下列步骤进行实验: (1)将该粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀 (2)在滤出的沉淀中加入稀HNO3后,有部分 沉淀溶解,同时产生无色气体 (3)取滤液做焰色反应,火焰呈黄色,隔着 蓝色钴玻璃观察,未见紫色火焰。 由上述实验现象推断:混合物中一定含有: BaCl2、Na2CO3、Na2SO4 一定不含有 CuCl2、K2SO4、K2CO3 , 不能肯定是否含有 NaCl 。

学与问

一、 常见合金的重要应用

1、合金: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的物质

2、合金具有许多优良的物理、化学或机 械性能。 ◇ 硬度大于各成分金属 ◇ 熔点低于各成分金属

1、铜合金
司母戊鼎

青铜:主要含Cu和Sn,用于制机器零件 黄铜:主要含Cu和Zn,制机器零件、仪器,日用品 白铜:主要含Cu和Ni,制造精密仪器和装饰品

现代建筑的门窗框架、常用电解加工成古铜 色的硬铝制品。硬铝是: Al–Cu–Mg–Mn–Si 合金

2、 生铁 (含碳量在2%~4.3%之间,还含 铁 硅、锰及少量硫、磷 ) 合 低碳钢(含碳0.03%~0.3% ) 金 碳素钢 中碳钢(含碳0.3%~0.6% ) 高碳钢 (含碳0.6%~2% ) 钢

{

合金钢
钢的特性用途

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。

2、钢
碳素钢 (铁和碳的合金) 钢

低碳钢 (含碳量低于0.3%)

中碳钢 (含碳量为0.3%-0.6%) 高碳钢 (含碳量高于0.6%) 锰钢

合金钢 (在碳素钢中加入其它合金元素)

不锈钢 硅钢 钨钢

其他几种常见的金属
(1)铝 —— ―会飞”的金属 铝最大的优点是轻盈,导电性仅次于银和铜。 在空气中能形成一层氧化膜(Al2O3)阻止进一步氧 化,耐腐蚀性

(2)钛 良好的延性和展性,远比钢铁坚硬,常温下, 最凶猛的酸——王水,也不能腐蚀它
(3)稀土金属——冶金工业和农业的“维生素”

复习:
金属 Na Al Fe Cu

金属原子失电子趋势 与氧气的作用
与水的作用 与盐酸的作用 常温 常温 剧烈

越来越难失去电子
常温 加热 容易 加热 加热

水蒸汽 不反应
容易 逐渐减弱 不反应

与盐溶液的作用

与水 反应

1、钠及其重要化合物之间的转化关系

Na2O
① O2/常温 O2/加热 Na ② ③ H2O CO2 NaOH Na2CO3 ④ NaHCO3 ⑤

Na2O2

2、铝及其重要化合物之间的转化关系 ② 盐酸 O2/加热 盐酸 Al Al2O3 ① ⑤ Al(OH)3 ⑦ ④ NaOH溶液 ⑥ ③ NaOH溶液 NaOH溶液 NaAlO2 AlCl3

3、铁及其重要化合物之间的转化关系
盐酸 O2/加热 NaOH溶液 Fe3O4 Fe Fe(OH)2 ① ② FeCl2 ③ ④ ⑥ Fe Cl2 O2+H2O ⑤ ⑦ NaOH溶液 Fe(OH)3 FeCl3 盐酸 ⑧

第四章 非金属及其化合物

第一节 无机非金属主角—硅

第一节 无机非金属材料的主角
________



硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳 中大部分的岩石、沙子和土壤、 约占地壳总量的90%以上。

从原子角度认识硅原子
C

Si

既不易失去电子,也不易得到电子,主要形 成四价化合物.

思考:
根据阅读想一想碳和硅在自然界中存在形 式有所不同的原因是什么?
Si在地壳中含量丰富,仅次于O,约占26.3% 碳和硅都是亲氧元素但是硅的亲氧能力更强 Si无游离态 化合态:硅的氧化物和硅酸盐

水 晶

玛瑙

结构:

四面体 每1个Si原子周围结合4个O 原子,Si在中心,O在四个顶角. 同时每1个O原子周围结合2 个Si原子相结合。 二氧化硅中氧原子与硅原子 个数比为2:1,通常用SiO2来表 示二氧化硅的组成.

水晶

玛瑙

由图片思考:二氧化硅具有哪些物理 性质?化学稳定性如何?你的根据是 什么?SiO2的这些性质是由什么决定 的?

结构与性质的关系:SiO2的网状结构

物理性质:熔点高,硬度大的固体 不溶于水,纯净的SiO2晶体无色透明 化学性质:稳定(化学性质不活泼)

讨论:初中学过的酸性氧化物的通性包 括哪些方面?(以CO2为例)
SiO2的化学性质(不活泼) 1.酸性氧化物 与碱性氧化物反应生成盐
SiO2+ CaO == CaSiO3 与强碱反应生成盐和水
高温

SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O 硅酸钠

2.特性 与HF的反应 SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O 此反应常用于雕刻玻璃

3.弱氧化性 高温 SiO2+ 2C = Si + 2CO↑ 4.与某些盐反应 SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3+CO2↑ SiO2 + CaCO3 = CaSiO3+CO2↑ 此两个反应用于工业制玻璃
高温 高温

想一想

1.为什么在实验室中盛放NaOH

溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?
答:玻璃中的SiO2 与NaOH 反应生成有粘胶 性的硅酸钠

2.实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?
答: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。

3.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?

二氧化硅和二氧化碳的比较 二氧化碳 二氧化硅

CO2 化学式 化学式的 表示二氧化碳 分子及其组成 意义 通常状况 气态 下的状态 很小 硬度
水溶性 熔沸点

SiO2
表示二氧化硅晶体 中硅氧原子个数比

固态

很大 不溶于水 很高

可溶于水 很低

化学性质

稳定性 与水 CO2+H2O=H2CO3 不反应 反应 与碱性氧 高温 化物反应 CO2+CaO = CaCO3 SiO2+CaO = CaSiO3 与碱 反应 与HF 反应 SiO2+2NaOH = CO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O Na2CO3+H2O SiO2+4HF = 不反应 SiF4↑+2H2O

二氧化碳 稳定

二氧化硅 很稳定

二氧化碳 弱氧 CO2 + C = 2CO 化性
高温

二氧化硅

SiO2 + 2C =

高温

Si + 2CO↑

高温 CO2+H2O+Na2CO3 SiO2 + Na2CO3 = 与碳 =2NaHCO3 Na2SiO3 + CO2↑ 酸钠 高温 等反 SiO2 + CaCO3 = 应 CO2 +H2O+ CaCO3 CaSiO3 + CO2↑ = Ca(HCO3)2

二.硅酸 (H2SiO3)
可溶性硅酸盐(如Na2SiO3)与酸反应 制 备: 实验:观察现象并填写下表 现象
结论 反应式 滴入酚酞溶液显红色,再滴入盐酸红 色消失,并有透明胶状物质生成 Na2SiO3溶液呈碱性,与酸反应生成 了H2SiO3 Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl

硅酸的酸性比盐酸弱,那么硅酸酸性与碳酸相比 较如何呢?请你设计一个实验论证你的推断。

实验:将CO2通入Na2SiO3溶液中 现象:透明的硅酸凝胶生成 方程式: Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3 + Na2CO3

结论:

硅酸是一种很弱的酸, 酸性比碳酸还弱

Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓ SiO32- + 2H+ = H2SiO3↓
Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3↓

SiO32- + H2O + CO2= CO32- + H2SiO3↓ 不稳定,受热易分解 ? H2SiO3 = H2O + SiO2

第二讲 富集在海水中的元素——氯

一、 氯元素的原子结构与自然界的存在
1、氯的原子结构和性质

结构:Cl +17 2 8 7 性质:主要化合价:-1,+1,+3, +5,+7
得电子能力强,非金属性强

二、 活泼的黄绿色气体——氯气
1、氯气的分子结构 氯气属于双原子分子结构

Cl2 : Cl—Cl
2、氯气的物理性质 (色、状、味、水溶性、密度、毒性)
(1)氯气是黄绿色有刺激性气味的有毒气体 (2)氯气可溶于水,氯水呈浅黄绿色 (常温常压下,1体积水可溶解2体积氯气) (3)密度比空气大

3、氯气的化学性质 (氧化剂,强氧化性) (1)氯气与金属反应
2Na+Cl2 Cu+Cl2 点燃 点燃 2NaCl CuCl2 2FeCl3

2Fe+3Cl2

点燃

Cl2有很强的氧化性,能与多数金属反应生 成相应的金属氯化物,尤其要注意的是:它 和变价金属反应时,生成高价的金属氯化物, 如:CuCl2、FeCl3

(2)氯气与某些非金属反应
H2+Cl2 点燃 2HCl H2+Cl2 光照 2HCl

2P + 3Cl2(少量)

点燃 点燃

2PCl3 (液态)

2P + 5Cl2(过量)

2PCl5 (固态)

氯气与金属反应时,是实实在在的得电子, 而在与非金属(如H2)反应时,氯原子和氢原 子都想得电子,最后双方为了达到稳定,形成 共用电子对。 即使这样,形成的共用电子对还 是偏向氯,偏离氢,从而使氯显-1价。

(3)氯气与水的反应
0 -1 +1

Cl2 + H2O

HCl + HClO

既是氧化剂又是还原剂

关于次氯酸(HClO)的性质 一元弱酸(酸性比碳酸还弱),强氧化性(杀 菌、消毒),漂白性,不稳定,易分解 2HClO = 2HCl + O2↑ 关于氯水的成分,新制氯水与久置的氯水相 比,成分相同吗?干燥的氯气与湿润的氯气 在性质上有区别吗?液氯与氯水是否相同?
光照

思考

氯气与水反应生成了盐酸和次氯酸,如果把氯气 通如NaOH溶液中,能否发生反应?为什么?

(4)与碱溶液的反应
Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O
实验室制氯气时,多余的氯气用NaOH溶液吸收

关于漂白粉的制取、成分、漂白原理: 2Ca(OH)2 + 2Cl2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
漂白粉的成分 CaCl2 和 Ca(ClO)2的混合物
漂白粉的有效成分 Ca(ClO)2

漂白粉的漂白原理:它的水溶液与空气中的CO2 接触反应生成次氯酸的过程。 Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 ↓+ 2HClO

(5)与盐溶液的反应
与FeCl2 、NaBr、KI等盐溶液反应(表现氯气 的强氧化性) 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2ClCl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2

Cl2 + 2 I- = 2Cl- + I2

探究: 新制的氯水有什么性质?能与那些 物质发生反应?

4、氯气的实验室制备 (原理、试剂、仪器、装置、验满、尾气处理)

氯气的制法:
1、反应物的要求和代替品?

2、气体发生装置的特点
3、各仪器的名称和作用

4、排空收集气体时导气管的位置
5、尾气的处理? 6、整个实验过程的操作? 7、工业制法的化学反应方程式

三、 氯离子的检验 原理:利用Cl-和Ag+ 反应生成生成不溶于

稀硝酸的白色沉淀 Ag++Cl- = AgCl↓
检验试剂:硝酸银和稀硝酸 待 测 物 质

加入足量

加入

的稀硝酸

硝酸银

白 色 沉 淀

第三节 硫和氮的氧化物

一、二氧化硫
1、硫,俗称 , 2、二氧化硫的物理性质 二氧化硫是 色、有 比空气 ,易 , 实验操作 现象 色粉末 气味的 溶于水。 结论 。 SO2 易溶于水。 酸 溶液呈 ___性。 气体,密度

3、二氧化硫的化学性质①水溶液酸性
(1)把盛有SO2的 试管内液面 上升 试管倒立于水中, 打开胶塞 (2)用pH试纸测 定溶液的酸碱度 (3)滴入2滴品 红溶液,振荡; 加热试管再观察

褪色加热恢复红色 ;

→ → → S← S ← S S ← +2e +2e +4e
-2 0

-2e

-4e

+4

-2e

+6

“高价显氧化性,低价显还原性,中间 价态两边转”
SO2既有氧化性,又有还原性。

②SO2的氧化性——与H2S 的反应:

SO2 + 2 H2S = 3 S ↓ + 2 H2O
③ SO2的还原性

SO2 + 2 H2O+Cl2 = 2HCl + H2SO4
SO2 + 2 H2O+2FeCl3 = 2HCl+ 2FeCl2 + H2SO4

④、SO2 的漂白性:
实验现象:把品红溶液滴入溶有SO2的水溶 液中,品红溶液褪色。再加热,又恢复原来 的颜色。 结论:SO2 具有漂白作用
SO2 与某些有 色物质化合生成 无色 物质,但 是这些无色物质 不稳定,容易分 解而恢复原来的 颜色 。

除了SO2,还有哪些物质具有漂白性? Cl2 , Na2O2 , O3 ,活性炭等 它们的漂白机理有何不同?
Cl2 ,Na2O2 , O3 ——— 氧化漂白 活性炭 ——— 吸附漂白 SO2—— 化合漂白

4、实验室制备二氧化硫
原料: 硫酸、亚硫酸钠 原理(方程式): H2SO4 + Na2SO3 = Na2SO4 + H2O + SO2↑ 实验室制备SO2的硫酸是 用浓的还是稀的?
提示:二氧化硫易溶于水。

工业制备硫酸:
高温

4FeS2 + 11 O2 = 2 Fe2O3 + 8 SO2 (S + O2 = 2SO2 + O2
点燃

SO2 ) 2 SO3

催化剂 △

SO3 + H2O = H2SO4

二. 一氧化氮和二氧化氮
放电或高温

N2 + O2

=

2NO

2NO + O2 = 2NO2

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

雷雨发庄稼

三、二氧化硫的污染
1.什么是酸雨? 2.正常雨水pH应在什么范围? 3.酸雨是怎样形成的? 4.酸雨有什么危害?

NO和NO2的转化
放电或高温

N2 + O2

=

2NO

(无色,不溶于水)

2NO + O2 = 2NO2 (红棕色,有刺激性气味的有毒 气体,易溶于水,易液化)

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (工业制硝酸)

两个重要的反应方程式:
+)

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ×2 2NO + O2 = 2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

+)

2NO + O2 = 2NO2 ×3 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ×2 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3

例1、在标准状况下,一个充满NO2气体的干燥 烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶内液面逐渐上升。 当液面不再上升后,烧瓶内溶液的物质的量浓 1 度为(假设溶液不扩散) mol/L 。 22.4 解: 设NO2的物质的量为3 mol

3NO2 + 2H2O = 2HNO3 + NO 1 3 2 2 mol 1 mol 3 mol
标准状况下,气体体积减少了44.8L,即溶液 的体积为44.8L,所以 c (HNO3)= 2mol

44.8L

=

1 22.4

mol/L

若所盛气体为NO2和O2(体积比为4∶1 )的混合气 体,则所得溶液的物质的量浓度为多少? 解: 设NO2的物质的量为4mol,O2为1mol 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4 4 1 4mol 4mol 1mol 气体体积减少(22.4×5)L,故所得溶液 体积为(22.4×5)L ,所以 c (HNO3) = 4mol 22.4×5L 4 mol/L = 5× 22.4

一、浓硫酸的特性: 1、吸水性 在点滴板中放入少量胆矾,再加入少量浓硫酸
固体由蓝色变为灰白色,溶液仍为无色。 现象: 反应: CuSO4· 2O + H2SO4(浓) 5H
= CuSO4 + H2SO4· 2O 5H

结论: 浓硫酸有吸水性 2、脱水性

把少量浓硫酸滴在纸片、火柴梗上

现象:

滴有浓硫酸的滤纸炭化变黑。

解释: 滤纸的主要成份是纤维素,由碳、氢、氧 三种元素组成,浓硫酸能把滤纸中的氢、氧元 素按水的比例脱去。 结论: 浓硫酸有脱水性

3、强氧化性
在试管中放入一块铜片,加热。用湿润的品红试纸 检验放出的气体,把反应后的溶液倒在水中稀释。

现象:

加热能反应,产生的气体能使湿润的品红试纸 褪色,溶液稀释后呈蓝色。 Cu + 2H2SO4(浓)


反应:

= CuSO4 + SO2 + 2H2O

结论: 浓硫酸有强氧化性

分析
2e
0

请标出电子的转移情况

+6

Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
还原剂 氧化剂

△ +2 +6

+4

注 意

⑴ 参加反应的硫酸理论上只有一半被还原 ⑵ 在与铜的反应中,浓硫酸既表现 出 氧化性,又表现出酸性。

在烧杯中放入少量蔗糖,用少量水调成糊状,注入浓

硫酸,用玻棒搅拌。

现象: 蔗糖变黑,体积膨胀,放出大量热,放出有刺激性
气味的气体。
浓硫酸

反应: C12H22O11 →

12C + 11H2O

2H2SO4 (浓) + C
△ = CO2 + 2H2O + 2SO2

结论:

体现出浓硫酸的吸水性、脱水性和氧化性

4、钝化

现象: 常温无明显变化,加热后能反应。
解释: 常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属表面 生成一层致密的氧化物保护膜,阻止内部金 属继续跟硫酸起反应。此现象称 “钝化”。

总结
⑴ 吸水性

浓硫酸的特性

⑵ 脱水性

⑶ 强氧化性

① 加热时浓硫酸能与大多数金属反应, 但不生成氢气。
Cu + 2H2SO4 (浓) = CuSO4 + SO2 + 2H2O


② 与某些非金属反应


常温下使铁铝钝化

C + 2H2SO4 (浓) = CO2 +2 SO2 + 2H2O

③ 与硫化氢、碘化氢等还原剂反应
H2S + H2SO4 (浓) = S + SO2 + 2H2O

Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4
制过磷酸钙

制硫酸铵

电镀前去锈

硫酸用途

制硫酸盐

制挥发性酸

精炼石油,制炸 药、农药、染料

释疑:稀硫酸的氧化性和浓硫酸的氧化 性有何不同?
稀硫酸的氧化性是由电离出的H+引起的, 氢离子只能氧化金属活动顺序表中氢前的金属, 所以稀硫酸具有弱的氧化性。

浓硫酸的氧化性是由硫酸分子中+6 价硫元素引起的,它可以氧化金属活动 顺序表氢后的金属; 所以浓硫酸具有强的氧化性。

二、硝酸的氧化性 (随浓度增大而增强)
大多数金属(Pt、Au除外)都能被硝酸氧化,不 活泼金属与硝酸反应,硝酸被还原为NO2或NO,活 泼金属与硝酸反应,硝酸的还原产物很复杂。

性质见下表:

浓硫酸和硝酸的性质对比
浓H2SO4 与Cu反应


HNO3
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2
+2NO2 +2H2O 3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO +4H2O

Cu+2H2SO4( 浓) = CuSO4+SO2 +2H2O

钝化现象

使Fe、 Al 钝化


浓HNO3 使Fe, Al 钝化
4HNO3(浓)+C = CO2 +4NO2 + 2H2O


与C反应
吸水性 脱水性

2H2SO4(浓)+C = CO2 +2H2O+2SO2 有吸水性、脱水性



三、氨
分子式: NH
3

?物理性质 :
颜色: 无色 密度: 比空气小 气味: 有刺激性气味 水溶性: 极易溶于水(1:700) 容易液化

氨的化学性质
(1) 氨与水的反应 NH3+H2O===NH3· 2O===NH4++OHH 氨水不稳定,受热会分解。 NH3· 2O = NH3 + H2O H


演示实验:氨气溶于水的喷泉实验 实验现象:烧杯里的水由玻璃管进入 烧瓶,形成喷泉,烧瓶内溶液呈红色。 结论:氨气易溶于水,生成了碱性物质。

想一想: 氨水中存在哪些微粒?
分子: NH3 、H2O 、 NH3 · 2O H 离子: NH4+ 、 OH- 、 极少 H+

(2) 氨与酸反应生成铵盐 演示实验:使两根分别蘸有浓氨 水和浓盐酸的 玻璃棒接近。 实验现象:两根玻璃棒靠近时产生大量白烟。 实验结论:这种白烟是氨水挥发出的NH3与 浓盐酸挥发出的HCl化合生成的NH4Cl晶体。

NH3+HCl = NH4Cl

注意: 氨能与多种酸反应,生成铵盐。但 只有与挥发性酸反应才有产生白烟的现象 请写出下列反应的化学方程式, 并推测反应的现象: NH3+HNO3 = NH4NO3

2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4

3、铵盐的性质 (1)易溶于水,受热易分解 NH4Cl = NH3
△ △

+ HCl

NH4HCO3 = NH3 + H2O + CO2 (2) 与碱反应放出氨气


NH4NO3+NaOH = NaNO3+H2O+NH3
产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

4、氨气的实验室制法 反应原理:利用氨盐与碱反应的性质 制取氨气 2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2NH3 +2H2O 收集方法: 向下排气法 验满方法: 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。 环保措施:用稀硫酸吸收多余的氨气。 干燥方法: 用碱石灰(NaOH和 CaO)干燥。


氨气的制备
I. 基本原理


2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O+2NH3

?氨与酸的反应生成铵盐

铵盐的性质: ?受热易分解

?都易溶于水
?与碱反应放出氨气

?干燥剂的选择
不宜 选择酸性干燥剂(如浓硫酸和P2O5) 不宜 选择无水CaCl2 ,因为CaCl2会吸收NH3 。
(CaCl2+8NH3=CaCl2 8NH3)

应选择碱性干燥剂(如碱石灰) 或中性干燥剂硅胶

方法1、用湿润的红色石蕊试纸

方法2、用玻璃棒蘸取浓盐酸

决定

性质特点
易液化 易溶于水 跟水反应 跟酸反应

反映

主要用途
作致冷剂 制氨水 制氨肥(化肥)

方程式
总结

高一必修1化学方程式课前一练(1)2010-12-31
? 1、钠露置空气中变暗 4Na + O2= 2Na2O △ ? 2、钠的燃烧 2Na + O2=Na2O2 ? 3、钠投入水中 2Na + 2H2O=2NaOH +H2↑ ? 4、钠投入盐酸中 2Na+2HCl=2NaCl+H2 ↑ ? 5、钠投入硫酸铜溶液中 2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ ? 6、氧化钠溶于水 Na2O+H2O=2NaOH ? 7、氧化钠与二氧化碳的反应 Na2O+CO2=Na2CO3

高一必修1化学方程式课前一练(2)2011-01-05
? 8、氧化钠与盐酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O ? 9、过氧化钠溶于水 ? 10、过氧化钠与二氧化碳的反应 ? 11、过氧化钠与盐酸反应

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2 ↑

? 12、碳酸钠溶液逐滴滴入稀盐酸中(离子方程式) CO32-+2H+=H2O+CO2↑ ? 13、稀盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中(离子方程式) CO32-+H+=HCO3HCO3-+H+=H2O+CO2↑

高一必修1化学方程式课前一练(3)2011-01-06
? 14、碳酸氢钠受热分解 ? 15、碳酸氢钠与强酸的反应(离子方程式)

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑ HCO3-+H+=H2O+CO2↑



? 16、碳酸氢钠与强碱的反应(离子方程式)

HCO3-+OH-=H2O+CO32? 17、足量碳酸氢钠溶于澄清石灰水(离子方程式)

2HCO3-+2OH-+Ca2+=2H2O+CO32-+CaCO3↓
? 18、少量碳酸氢钠溶于澄清石灰水(离子方程式)

HCO3-+OH-+Ca2+=H2O+CaCO3↓

高一必修1化学方程式课前一练(4)2011-01-07
? 19、焰色反应的操作(写出操作步骤): 将铂丝(或铁丝)先灼烧至与火焰颜色相同,再 蘸取待测溶液在外焰上灼烧,观察火焰的颜色。 黄色 紫色 20、钠元素的焰色: 钾元素的焰色: △ 21、铝与氧气反应 4Al+3O2=2Al2O3 22、铝与盐酸反应 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 23、铝与氢氧化钠溶液 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ ? 24、铝与氧化铁的铝热反应 高温 2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe ? ? ? ?

高一必修1化学方程式课前一练(5)2011-01-12
? 25、氧化铝与盐酸(离子方程式)

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
? 26、氧化铝与氢氧化钠溶液(离子方程式)

? 27、硫酸铝与过量氨水

Al2O3+2OH- =2AlO2-+H2O

Al2(SO4)3+6NH3· 2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4 H ? ? 28、氢氧化铝受热分解 2Al(OH) =Al O +3H O 3 2 3 2
? 29、氢氧化铝与盐酸
? 30、氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应

Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2 O

高一必修1化学方程式课前一练(6)2011-01-13
? 31、AlCl3溶液逐滴滴加到NaOH中现象:
①先产生白色沉淀,振荡后消失;②当AlCl3过量时,产生的 沉淀不再消失。反应的离子方程式: ①Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;②3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓ ①先产生白色沉淀,振荡后沉淀不消失; ②当NaOH过量时 沉淀消失。反应的离子方程式: ①Al3++3OH-=Al(OH)3↓;②Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 点燃

? 32、NaOH溶液逐滴滴加到AlCl3中现象:

? ? ? ?

33、铁在氧气中燃烧 3Fe+2O2==Fe3O4 点燃 34、铁与氯气 2Fe+3Cl2==2FeCl3 高温 35、红热的铁与水蒸气3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2 36、用铁湿法制铜(离子方程式)Fe+Cu2+=Fe2++Cu

高一必修1化学方程式课前一练(7)2011-01-14
? 37、氧化亚铁与盐酸 FeO+2HCl=FeCl2+H2O ? 38、氧化铁与盐酸 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O ? 39、四氧化三铁与盐酸

FeSO4+2NH3· 2O=(NH4)2SO4+2Fe(OH)2↓(白色絮状) H
? 41、将上述沉淀露置空气中(标出产物颜色) 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓(红褐色) △ ? 42、氢氧化铁受热分解 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O ? 43、铜与氯化铁溶液 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 ? 44、氯化亚铁中通氯气(离子方程式) 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl? 45、三价铁遇硫氰化钾 Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3

? 40、硫酸亚铁与氨水(标出沉淀颜色)

Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O


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