化学知识点高一必修第1篇、氮及其化合物的性质1.“雷雨发庄稼”涉及反应原理:①N2+O2放电===2NO②2NO+O2=2NO2③3NO2+H2O=2HNO3+NO2.氨的工业制法:N2+3H22NH下面是小编为大家整理的化学知识点高一必修24篇,供大家参考。
化学知识点高一必修 第1篇
、氮及其化合物的性质
1.“雷雨发庄稼”涉及反应原理:
①N2+O2放电===2NO
②2NO+O2=2NO2
③3NO2+H2O=2HNO3+NO
2.氨的工业制法:N2+3H22NH3
3.氨的实验室制法:
①原理:2NH4Cl+Ca(OH)2△==2NH3↑+CaCl2+2H2O
②装置:与制O2相同
③收集方法:向下排空气法
④检验方法:
a)用湿润的红色石蕊试纸试验,会变蓝色。
b)用沾有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口,有大量白烟产生。NH3+HCl=NH4Cl
⑤干燥方法:可用碱石灰或氧化钙、氢氧化钠,不能用浓硫酸。
4.氨与水的反应:NH3+H2O=NH3?H2ONH3?H2ONH4++OH-
5.氨的催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O(制取硝酸的第一步)
6.碳酸氢铵受热分解:NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
7.铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
8.铜与稀硝酸反应:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
9.碳与浓硝酸反应:C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O
10.氯化铵受热分解:NH4ClNH3↑+HCl↑
化学知识点高一必修 第2篇
一、钠Na
1、单质钠的物理性质:钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。
2、单质钠的化学性质:
①钠与O2反应
常温下:4Na+O2=2Na2O(新切开的钠放在空气中容易变暗)
加热时:2Na+O2==Na2O2(钠先熔化后燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体Na2O2。)
Na2O2中氧元素为-1价,Na2O2既有氧化性又有还原性。
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
Na2O2是呼吸面具、潜水艇的供氧剂,Na2O2具有强氧化性能漂白。
②钠与H2O反应
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
离子方程式:2Na++2H2O=2Na++2OH-+H2↑(注意配平)
实验现象:“浮——钠密度比水小;游——生成氢气;响——反应剧烈;
熔——钠熔点低;红——生成的NaOH遇酚酞变红”。
③钠与盐溶液反应
如钠与CuSO4溶液反应,应该先是钠与H2O反应生成NaOH与H2,再和CuSO4溶液反应,有关化学方程式:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
总的方程式:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
实验现象:有蓝色沉淀生成,有气泡放出
K、Ca、Na三种单质与盐溶液反应时,先与水反应生成相应的碱,碱再和盐溶液反应
④钠与酸反应:
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑(反应剧烈)
离子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑
3、钠的存在:以化合态存在。
4、钠的保存:保存在煤油或石蜡中。
5、钠在空气中的变化过程:Na→Na2O→NaOH→Na2CO3→Na2CO3·10H2O(结晶)→Na2CO3(风化),最终得到是一种白色粉末。
一小块钠置露在空气中的现象:银白色的钠很快变暗(生成Na2O),跟着变成白色固体(NaOH),然后在固体表面出现小液滴(NaOH易潮解),最终变成白色粉未(最终产物是Na2CO3)。
二、铝Al
1、单质铝的物理性质:银白色金属、密度小(属轻金属)、硬度小、熔沸点低。
2、单质铝的化学性质
①铝与O2反应:常温下铝能与O2反应生成致密氧化膜,保护内层金属。加热条件下铝能与O2反应生成氧化铝:4Al+3O2==2Al2O3
②常温下Al既能与强酸反应,又能与强碱溶液反应,均有H2生成,也能与不活泼的金属盐溶液反应:
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(2Al+6H+=2Al3++3H2↑)
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑)
2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu
(2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu)
注意:铝制餐具不能用来长时间存放酸性、碱性和咸的食品。
③铝与某些金属氧化物的反应(如V、Cr、Mn、Fe的氧化物)叫做铝热反应
Fe2O3+2Al==2Fe+Al2O3,Al和Fe2O3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。
三、铁
1、单质铁的物理性质:铁片是银白色的,铁粉呈黑色,纯铁不易生锈,但生铁(含碳杂质的铁)在潮湿的空气中易生锈。(原因:形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是Fe2O3)。
2、单质铁的化学性质:
①铁与氧气反应:3Fe+2O2===Fe3O4(现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的固体)
②与非氧化性酸反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑(Fe+2H+=Fe2++H2↑)
常温下铝、铁遇浓硫酸或浓_钝化。加热能反应但无氢气放出。
③与盐溶液反应:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(Fe+Cu2+=Fe2++Cu)
④与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2
化学知识点高一必修 第3篇
物质的分类
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)。溶液、胶体、浊液三种分散系的比较
分散质粒子大小/nm外观特征能否通过滤纸有否丁达尔效应实例
溶液小于1均匀、透明、稳定能没有NaCl、蔗糖溶液
胶体在1—100之间均匀、有的透明、较稳定能有Fe(OH)3胶体
浊液大于100不均匀、不透明、不稳定不能没有泥水
物质的化学变化
1、物质之间可以发生各种各样的化学变化,依据一定的标准可以对化学变化进行分类。
(1)根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少可以分为:
A、化合反应(A+B=AB)B、分解反应(AB=A+B)
C、置换反应(A+BC=AC+B)
D、复分解反应(AB+CD=AD+CB)
(2)根据反应中是否有离子参加可将反应分为:
A、离子反应:有离子参加的一类反应。主要包括复分解反应和有离子参加的氧化还原反应。
B、分子反应(非离子反应)
(3)根据反应中是否有电子转移可将反应分为:
A、氧化还原反应:反应中有电子转移(得失或偏移)的反应
实质:有电子转移(得失或偏移)
特征:反应前后元素的化合价有变化
B、非氧化还原反应
2、离子反应
(1)、电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。酸、碱、盐都是电解质。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融化状态下能否导电。②电解质的导电是有条件的:电解质必须在水溶液中或熔化状态下才能导电。③能导电的物质并不全部是电解质:如铜、铝、石墨等。④非金属氧化物(SO2、SO3、CO2)、大部分的有机物为非电解质。
(2)、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
(3)、离子共存问题
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
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(水)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、水解反应的离子不能大量共存(待学)
注意:题干中的条件:如无色溶液应排除有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-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-)。(4)离子方程式正误判断(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)
3、氧化还原反应中概念及其相互关系如下:
失去电子——化合价升高——被氧化(发生氧化反应)——是还原剂(有还原性)得到电子——化合价降低——被还原(发生还原反应)——是氧化剂(有氧化性)金属及其化合物
一、金属活动性Na>Mg>Al>Fe。
二、金属一般比较活泼,容易与O2反应而生成氧化物,可以与酸溶液反应而生成H2,特别活泼的如Na等可以与H2O发生反应置换出H2,特殊金属如Al可以与碱溶液反应而得到H2。
三、A12O3为两性氧化物,Al(OH)3为两性氢氧化物,都既可以与强酸反应生成盐和水,也可以与强碱反应生成盐和水。
四、Na2CO3和NaHCO3比较
碳酸钠碳酸氢钠
俗名纯碱或苏打小苏打
色态白色晶体细小白色晶体
水溶性易溶于水,溶液呈碱性使酚酞变红易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)溶液呈碱性(酚酞变浅红)
热稳定性较稳定,受热难分解受热易分解
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
与酸反应CO32—+H+HCO3—
HCO3—+H+
CO2↑+H2O
HCO3—+H+CO2↑+H2O
相同条件下放出CO2的速度NaHCO3比Na2CO3快
与碱反应Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH
反应实质:CO32—与金属阳离子的复分解反应NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O反应实质:HCO3—+OH-H2O+CO32—
与H2O和CO2的反应Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3
CO32—+H2O+CO2HCO3—
不反应
与盐反应CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl
Ca2++CO32—CaCO3↓
不反应
主要用途玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器
转化关系
五、合金:两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。
合金的特点;硬度一般比成分金属大而熔点比成分金属低,用途比纯金属要广泛。非金属及其化合物
一、硅元素:无机非金属材料中的主角,在地壳中含量%,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。
Si对比C
最外层有4个电子,主要形成四价的化合物。
一、二氧化硅(SiO2)
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)
物理:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好
化学: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,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
SiO2+CaO===(高温)CaSiO3
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。
化学知识点高一必修 第4篇
一、概念判断:
1、氧化还原反应的实质:有电子的转移(得失)
2、氧化还原反应的特征:有化合价的升降(判断是否氧化还原反应)
3、氧化剂具有氧化性(得电子的能力),在氧化还原反应中得电子,发生还原反应,被还原,生成还原产物。
4、还原剂具有还原性(失电子的能力),在氧化还原反应中失电子,发生氧化反应,被氧化,生成氧化产物。
5、氧化剂的氧化性强弱与得电子的难易有关,与得电子的多少无关。
6、还原剂的还原性强弱与失电子的难易有关,与失电子的多少无关。
7、元素由化合态变游离态,可能被氧化(由阳离子变单质),也可能被还原(由阴离子变单质)。
8、元素价态有氧化性,但不一定有强氧化性;元素态有还原性,但不一定有强还原性;阳离子不一定只有氧化性(不一定是价态,,如:Fe2+),阴离子不一定只有还原性(不一定是态,如:SO32-)。
9、常见的氧化剂和还原剂:
10、氧化还原反应与四大反应类型的关系:
置换反应一定是氧化还原反应;复分解反应一定不是氧化还原反应;化合反应和分解反应中有一部分是氧化还原反应。
例、在H+、Fe2+、Fe3+、S2-、S中,只有氧化性的是**x,只有还原性的是**x,既有氧化性又有还原性的是**x。
二、氧化还原反应的表示:(用双、单线桥表示氧化还原反应的电子转移情况)
1、双线桥:“谁”变“谁”(还原剂变成氧化产物,氧化剂变成还原产物)
例:
2、单线桥:“谁”给“谁”(还原剂将电子转移给氧化剂)
例:
三、氧化还原反应的分析
1、氧化还原反应的类型:
(1)置换反应(一定是氧化还原反应)
2CuO+C=2Cu+CO2SiO2+2C=Si+2CO
2Mg+CO2=2MgO+C2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑
2Br-+Cl2=Br2+2Cl–Fe+Cu2+=Fe2++Cu
(2)化合反应(一部分是氧化还原反应)
2CO+O2=2CO23Mg+N2=Mg3N2
2SO2+O2=2SO32FeCl2+Cl2=2FeCl3
(3)分解反应(一部分是氧化还原反应)
4HNO3(浓)=4NO2↑+O2↑+2H2O2HClO=2HCl+O2↑
2KClO3=2KCl+3O2↑
(4)部分氧化还原反应:
MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O
(5)自身氧化还原反应:(歧化反应)
Cl2+H2O=HCl+HClO3S+6OH-=2S2-+SO32-+3H2O
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(6)同种元素不同价态之间的氧化还原反应(归中反应)
2H2S+SO2=3S+3H2O
5Cl–+ClO3-+6H+=3Cl2↑+3H2O
(7)氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物不止一种的氧化还原反应:
2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑
2、氧化还原反应分析:
(1)找四物:氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
(2)分析四物中亮的关系:特别是歧化反应、归中反应、部分氧化还原反应
(3)电子转移的量与反应物或产物的关系
例:根据反应:8NH3+3Cl2==6NH4Cl+N2,回答下列问题:
(1)氧化剂是**x,还原剂是**x,氧化剂与还原剂的物质的量比是**x;
(2)当有68gNH3参加反应时,被氧化物质的质量是****g,生成的还原产物的物质的量是**xmol。
化学知识点高一必修 第5篇
化学计量在实验中的应用
一.物质的量的单位――摩尔
物质的量(n)是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
摩尔(mol):把含有×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。
阿伏加德罗常数
把叫作阿伏加德罗常数。
物质的量=物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数n=N/NA
摩尔质量(M)
(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
(3)数值:等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
物质的量=物质的质量/摩尔质量(n=m/M)
二.气体摩尔体积
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
物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V/Vm
(1)0℃101KPa,
(2)25℃101KPa,
三.物质的量在化学实验中的应用
物质的量浓度
(1)定义:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B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CB=nB/V
一定物质的量浓度的配制
(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器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
检验是否漏水;
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贮存溶液。
注意事项:
选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶。
使用前必须检查是否漏水。
不能在容量瓶内直接溶解。溶解完的溶液等冷却至室温时再转移。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。
溶液稀释
C(浓溶液)·V(浓溶液)=C(稀溶液)·V(稀溶液)
化学知识点高一必修 第6篇
化学反应速率与限度
1、化学反应的速率
⑴概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。计算公式:υ=△C/△t
①单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)
②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。
③重要规律:以mA+nBpC+qD而言,用A、B浓度的减少或C、D浓度的增加所表示的化学反应速率之间必然存在如下关系:
VA:VB:VC:VD=m:n:c:d。
⑵影响化学反应速率的因素:
内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。
外因:外界条件对化学反应速率有一定影响
①温度:升高温度,增大速率;
②催化剂:一般加快反应速率(正催化剂)。
③浓度:增加反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言)。
④压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应)。
⑤其它因素:如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等也会改变化学反应速率。
2、化学反应的限度
⑴化学平衡状态:在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态。
化学反应的限度:一定条件下,达到化学平衡状态时化学反应所进行的程度,就叫做该化学反应的限度。
⑵化学平衡状态的特征:逆、动、定、变。
①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
②动:动态平衡,达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,反应没有停止。
③定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。
④变:当条件变化时,化学反应进行程度发生变化,反应限度也发生变化。
⑶外界条件对反应限度的影响
①外界条件改变,V正>V逆,化学反应限度向着正反应程度增大的方向变化,提高反应物的转化率;
②外界条件改变,V逆>V正,化学反应限度向着逆反应程度增大的方向变化,降低反应物的转化率。
3、反应条件的控制
⑴从控制反应速率的角度:有利的反应,加快反应速率,不利的反应,减慢反应速率;
⑵从控制反应进行的程度角度:促进有利的化学反应,抑制不利的化学反应。
化学知识点高一必修 第7篇
铝与氢氧化钠溶液的反应
归纳总结
铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应,铝制品不能用来蒸煮或长期储存酸性或碱性食物。
反应原理
(1)铝与盐酸反应:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,
Al是还原剂,HCl是氧化剂。
(2)铝跟氢氧化钠溶液的反应是分步进行的:
①2Al+6H2O===2Al(OH)3+3H2↑;
②Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O;
总反应为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,
Al是还原剂,H2O是氧化剂。
铝与酸、碱液反应生成H2的量的关系
(3)铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应产生氢气体积关系归纳:
反应物的量
产生H2的体积关系
等量的铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应
VNaOH(H2)VHCl(H2)=1∶1
足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应
VNaOH(H2)VHCl(H2)=31
一定量的铝分别与不足量的盐酸和过量的氢氧化钠溶液反应
31 一定量的铝分别和含等物质的量溶质的盐酸和氢氧化钠溶液反应,若产生氢气的体积比为31 ①铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足; ②铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而氢氧化钠过量。 归纳总结 根据化学方程式计算需注意的问题 (1)书写格式规范化:在计算过程中应注意表达格式的规范化:各物理量、物质的名称、公式等尽量用符号表示,且数据的运算要公式化并带单位。 (2)单位运用对应化:一般来说,在一个题目中如果都用统一的单位,不会出现错误,但如果题目所给的两个量单位不一致,若换算成同一个单位,有时显得很繁琐,这时只要做到两个量的单位“上下一致,左右相当”即可。 一、原子半径 同一周期(稀有气体除外),从左到右,随着原子序数的递增,元素原子的半径递减; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素原子半径递增。 二、主要化合价 (正化合价和最低负化合价) 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的正化合价递增(从+1价到+7价),第一周期除外,第二周期的O、F元素除外; 最低负化合价递增(从-4价到-1价)第一周期除外,由于金属元素一般无负化合价,故从ⅣA族开始。 三、元素的金属性和非金属性 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的金属性递减,非金属性递增; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素的金属性递增,非金属性递减; 四、单质及简单离子的氧化性与还原性 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,单质的氧化性增强,还原性减弱;所对应的简单阴离子的还原性减弱,简单阳离子的氧化性增强。 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质的氧化性减弱,还原性增强;所对应的简单阴离子的还原性增强,简单阳离子的氧化性减弱。 元素单质的还原性越强,金属性就越强;单质氧化性越强,非金属性就越强。 五、价氧化物所对应的水化物的酸碱性 同一周期中,元素价氧化物所对应的水化物的酸性增强(碱性减弱); 同一族中,元素价氧化物所对应的水化物的碱性增强(酸性减弱)。 六、单质与氢气化合的难易程度 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,单质与氢气化合越容易; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质与氢气化合越难。 七、气态氢化物的稳定性 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性增强;同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性减弱。此外还有一些对元素金属性、非金属性的判断依据,可以作为元素周期律的补充:随着从左到右价层轨道由空到满的逐渐变化,元素也由主要显金属性向主要显非金属性逐渐变化。 随同一族元素中,由于周期越高,价电子的能量就越高,就越容易失去,因此排在下面的元素一般比上面的元素更具有金属性。元素的价氢氧化物的碱性越强,元素金属性就越强;价氢氧化物的酸性越强,元素非金属性就越强。 元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强。同一族的元素性质相近。具有同样价电子构型的原子,理论上得或失电子的趋势是相同的,这就是同一族元素性质相近的原因。以上规律不适用于稀有气体。还有一些根据元素周期律得出的结论:元素的金属性越强,其第一电离能就越小;非金属性越强,其第一电子亲和能就越大。同一周期元素中,轨道越“空”的元素越容易失去电子,轨道越“满”的越容易得电子。周期表左边元素常表现金属性,从上至下依次增大,从左至右一次减小。周期表右边元素常表现非金属性,从上至下依次减小,从左至右一次增大。 第一节 物质的分类 物质分类:纯净物和混合物 a、纯净物:由一种物质组成的,纯净是相对的,绝对纯净的物质是没有的,只要杂质含量低,不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。 b、混合物:由两种或多种物质组成,这些物质相互间没有发生化学反应,各物质都保持各自的性质(例如:空气、雨水、溶液、碳酸饮料、牛奶等)。 注意事项:划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。只含一种物质的就属于纯净物,含有几种物质的就属于混合物。 另:水、蒸馏水、冰水混合物都是纯净物;自然界的水、矿泉水、盐水、糖水、雪碧饮料等都是混合物 物质的组成 从宏观的角度看,物质由元素组成;从微观的角度看,原子?分子?离子等是构成物质的基本粒子?物质组成的判断依据有: (1)根据有无固定的组成或有无固定的熔?沸点可判断该物质是纯净物还是混合物?其中:油脂?高分子化合物?玻璃态物质及含有同种元素的不同同素异形体的物质均属于混合物? (2)对于化合物可根据晶体类型判断:离子晶体是由阴?阳离子构成的;分子晶体是由分子构成的;原子晶体是由原子构成的? (3)对于单质也可根据晶体类型判断:金属单质是由金属阳离子和自由电子构成的;原子晶体?分子晶体分别由原子?分子构成? 物质的分类 (1)分类是研究物质化学性质的基本方法之一,物质分类的依据有多种,同一种物质可能分别属于不同的物质类别? (2)物质的分类依据不同,可以有多种分类方法,特别是氧化物的分类是物质分类的难点,要掌握此类知识,关键是明确其分类方法。 氧化物的分类比较复杂,判断氧化物所属类别时,应注意以下几个问题: ①酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如CrO3是酸性氧化物;非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、NO和NO2等? ②碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Na2O2为过氧化物(又称为盐型氧化物),Pb3O4和Fe3O4为混合型氧化物(一种复杂氧化物),Al2O3和ZnO为两性氧化物,Mn2O7为酸性氧化物? ③酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸?碱(如SiO2、MgO) 1、影响原子半径大小的因素: ①电子层数:电子层数越多,原子半径越大(最主要因素) ②核电荷数:核电荷数增多,吸引力增大,使原子半径有减小的趋向(次要因素) ③核外电子数:电子数增多,增加了相互排斥,使原子半径有增大的倾向 2、元素的化合价与最外层电子数的关系: 最高正价等于最外层电子数(氟氧元素无正价) 负化合价数 = 8—最外层电子数(金属元素无负化合价) 3、同主族、同周期元素的结构、性质递变规律: 同主族:从上到下,随电子层数的递增,原子半径增大,核对外层电子吸引能力减弱,失电子能力增强,还原性(金属性)逐渐增强,其离子的氧化性减弱。 同周期:左→右,核电荷数——→逐渐增多,最外层电子数——→逐渐增多原子半径——→逐渐减小,得电子能力——→逐渐增强,失电子能力——→逐渐减弱氧化性——→逐渐增强,还原性——→逐渐减弱,气态氢化物稳定性——→逐渐增强最高价氧化物对应水化物酸性——→逐渐增强,碱性 ——→ 逐渐减弱 高一化学必修二知识点总结 一、元素周期表 ★熟记等式:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数 1、元素周期表的编排原则: ①按照原子序数递增的顺序从左到右排列; ②将电子层数相同的元素排成一个横行——周期; ③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行——族 2、如何精确表示元素在周期表中的位置: 熟记:三个短周期,第一和第七主族和零族的元素符号和名称 3、元素金属性和非金属性判断依据: ①元素金属性强弱的判断依据: 元素最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱; ②元素非金属性强弱的判断依据: 单质与氢气生成气态氢化物的难易及气态氢化物的稳定性; 4、核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。 ①质量数==质子数+中子数:A == Z + N ②同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子,互称同位素。(同一元素的各种同位素物理性质不同,化学性质相同) 二、元素周期律 1、影响原子半径大小的因素: ①电子层数:电子层数越多,原子半径越大(最主要因素) ②核电荷数:核电荷数增多,吸引力增大,使原子半径有减小的趋向(次要因素) ③核外电子数:电子数增多,增加了相互排斥,使原子半径有增大的倾向 2、元素的化合价与最外层电子数的关系:最高正价等于最外层电子数(氟氧元素无正价)负化合价数 = 8—最外层电子数(金属元素无负化合价) 3、同主族、同周期元素的结构、性质递变规律: 同主族:从上到下,随电子层数的递增,原子半径增大,核对外层电子吸引能力减弱,失电子能力增强,还原性(金属性)逐渐增强,其离子的氧化性减弱。 同周期:左→右,核电荷数——→逐渐增多,最外层电子数——→逐渐增多 原子半径——→逐渐减小,得电子能力——→逐渐增强,失电子能力——→逐渐减弱 氧化性——→逐渐增强,还原性——→逐渐减弱,气态氢化物稳定性——→逐渐增强 最高价氧化物对应水化物酸性——→逐渐增强,碱性 ——→ 逐渐减弱 三、化学键 含有离子键的化合物就是离子化合物; NaOH中含极性共价键与离子键,NH4Cl中含极性共价键与离子键,Na2O2中含非极性共价键与离子键,H2O2中含极性和非极性共价键 一、化学能与热能 1、化学能转化为电能的方式: (电力)火电(火力发电)化学能→热能→机械能→电能 缺点:环境污染、低效 原电池 将化学能直接转化为电能 优点:清洁、高效 2、原电池原理 (1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 (2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。 (3)构成原电池的条件:(1)有活泼性不同的两个电极; (4)电极名称及发生的反应: 负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子 负极现象:负极溶解,负极质量减少。 正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质 正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。 (5)原电池正负极的判断方法: ①依据原电池两极的材料: 较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极); 较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。 ②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极; ③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。 ④根据原电池中的反应类型: 负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。 ( 6)原电池电极反应的书写方法: (i)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下: ①写出总反应方程式。 ②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。 ③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。 (ii)原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。(7)原电池的应用: ①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的防腐。 四、化学反应的速率和限度 1、化学反应的速率 (1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。 计算公式:v(B)= = ①单位:mol/(L•s)或mol/(L•min)②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。③重要规律:速率比=方程式系数比 (2)影响化学反应速率的因素: 内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。 外因: ①温度:升高温度,增大速率 ②催化剂:一般加快反应速率(正催化剂) ③浓度:增加C反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言) ④压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应) ⑤其它因素:如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等也会改变化学反应速率。 2、化学反应的限度——化学平衡 (1)化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变。 ①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。 ②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行。 ③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。 ④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。 ⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡。(3)判断化学平衡状态的标志: ① VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物质比较)②各组分浓度保持不变或百分含量不变 ③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的) ④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变(前提:反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应xA+yB zC,x+y≠z) 一、有机物的概念 1、定义:含有碳元素的化合物为有机物(碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等除外) 2、特性:①种类多②大多难溶于水,易溶于有机溶剂③易分解,易燃烧④熔点低,难导电、大多是非电解质⑤反应慢,有副反应(故反应方程式中用“→”代替“=”) 二、甲烷 烃—碳氢化合物:仅有碳和氢两种元素组成(甲烷是分子组成最简单的烃) 1、物理性质:无色、无味的气体,极难溶于水,密度小于空气,俗名:沼气、坑气 2、分子结构:CH4:以碳原子为中心,四个氢原子为顶点的正四面体(键角:109度28分) 3、化学性质:①氧化反应:(产物气体如何检验?)甲烷与KMnO4不发生反应,所以不能使紫色KMnO4溶液褪色 ②取代反应:(三氯甲烷又叫氯仿,四氯甲烷又叫四氯化碳,二氯甲烷只有一种结构,说明甲烷是正四面体结构) 4、同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质(所有的烷烃都是同系物) 5、同分异构体:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构式(结构不同导致性质不同) 烷烃的溶沸点比较:碳原子数不同时,碳原子数越多,溶沸点越高; 同分异构体书写:会写丁烷和戊烷的同分异构体 三、乙烯 1、乙烯的制法: 工业制法:石油的裂解气(乙烯的产量是一个国家石油化工发展水平的标志之一) 2、物理性质:无色、稍有气味的气体,比空气略轻,难溶于水 3、结构:不饱和烃,分子中含碳碳双键,6个原子共平面,键角为120° 4、化学性质: (1)氧化反应:C2H4+3O2 = 2CO2+2H2O(火焰明亮并伴有黑烟) 可以使酸性KMnO4溶液褪色,说明乙烯能被KMnO4氧化,化学性质比烷烃活泼。 (2)加成反应:乙烯可以使溴水褪色,利用此反应除乙烯 乙烯还可以和氢气、氯化氢、水等发生加成反应。 CH2=CH2 + H2→CH3CH3 CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl(一氯乙烷)CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH(乙醇)(3)聚合反应: 四、苯 1、物理性质:无色有特殊气味的液体,密度比水小,有毒,不溶于水,易溶于有机 溶剂,本身也是良好的有机溶剂。 2、苯的结构:C6H6(正六边形平面结构)苯分子里6个C原子之间的键完全相同,碳碳键键能大于碳碳单键键能小于碳碳单键键能的2倍,键长介于碳碳单键键长和双键键长之间 键角120°。 3、化学性质 (1)氧化反应 2C6H6+15O2 = 12CO2+6H2O(火焰明亮,冒浓烟) 不能使酸性高锰酸钾褪色(2)取代反应 ① + Br2 + HBr 铁粉的作用:与溴反应生成溴化铁做催化剂; ② 苯与硝酸(用HONO2表示)发生取代反应,生成无色、不溶于水、密度大于水、有毒的油状液体——硝基苯。+ HONO2 + H2O 反应用水浴加热,控制温度在50—60℃,浓硫酸做催化剂和脱水剂。 (3)加成反应 用镍做催化剂,苯与氢发生加成反应,生成环己烷 + 3H2 五、乙醇 1、物理性质:无色有特殊香味的液体,密度比水小,与水以任意比互溶 如何检验乙醇中是否含有水:加无水硫酸铜; 2、结构: CH3CH2OH(含有官能团:羟基) 3、化学性质 (1)乙醇与金属钠的反应:2CH3CH2OH+2Na= 2CH3CH2ONa+H2↑(取代反应) (2)乙醇的氧化反应★ ①乙醇的燃烧:CH3CH2OH+3O2= 2CO2+3H2O ②乙醇的催化氧化反应2CH3CH2OH+O2= 2CH3CHO+2H2O ③乙醇被强氧化剂氧化反应 CH3CH2OH 六、乙酸(俗名:醋酸) 1、物理性质:常温下为无色有强烈刺激性气味的液体,易结成冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又叫冰醋酸,与水、酒精以任意比互溶 2、结构:CH3COOH(含羧基,可以看作由羰基和羟基组成) 3、乙酸的重要化学性质 (1)乙酸的酸性:弱酸性,但酸性比碳酸强,具有酸的通性 ①乙酸能使紫色石蕊试液变红 ②乙酸能与碳酸盐反应,生成二氧化碳气体 利用乙酸的酸性,可以用乙酸来除去水垢(主要成分是CaCO3): (2)乙酸的酯化反应 (酸脱羟基,醇脱氢,酯化反应属于取代反应) 乙酸与乙醇反应的主要产物乙酸乙酯是一种无色、有香味、密度比水的小、不溶于水的油状液体。在实验时用饱和碳酸钠吸收,目的是为了吸收挥发出的乙醇和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度; 一、金属矿物的开发利用 1、常见金属的冶炼:①加热分解法:②加热还原法:铝热反应 ③电解法:电解氧化铝 2、金属活动顺序与金属冶炼的关系: 金属活动性序表中,位置越靠后,越容易被还原,用一般的还原方法就能使金属还原; 二、海水资源的开发利用 1、海水的组成:含八十多种元素。 其中,H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等总量占99%以上,其余为微量元素; 2、海水资源的利用: (1)海水淡化: 常用的物理方法——根据物质的物理性质上差异来分离。 混合物的物理分离方法 方法 适用范围 主要仪器 注意点实例 固+液 蒸发 易溶固体与液体分开 酒精灯、蒸发皿、玻璃棒 ①不断搅拌;②最后用余热加热;③液体不超过容积2/3 NaCl(H2O) 固+固 结晶 溶解度差别大的溶质分开 NaCl(NaNO3) 升华 能升华固体与不升华物分开 酒精灯 I2(NaCl) (1)固+液 过滤 易溶物与难溶物分开 漏斗、烧杯 ①一角、二低、三碰;②沉淀要洗涤;③定量实验要“无损” NaCl(CaCO3) (2)液+液 萃取 溶质在互不相溶的溶剂里,溶解度的不同,把溶质分离出来 分液漏斗 ①先查漏;②对萃取剂的要求;③使漏斗内外大气相通; ④上层液体从上口倒出 从溴水中提取Br2 (3) 分液 分离互不相溶液体 分液漏斗 乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液 (4)蒸馏 分离沸点不同混合溶液 蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管 ①温度计水银球位于支管处;②冷凝水从下口通入;③加碎瓷片 乙醇和水、I2和CCl4 (5)渗析 分离胶体与混在其中的分子、离子 半透膜 更换蒸馏水 淀粉与NaCl (6)盐析 加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出 烧杯 用固体盐或浓溶液 蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油 (7)气+气 洗气 易溶气与难溶气分开 洗气瓶 长进短出 CO2(HCl) 液化 沸点不同气分开 U形管 常用冰水 NO2(N2O4) i、蒸发和结晶 蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物。 ii、蒸馏 蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。 操作时要注意: ①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。 ②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。 ③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。 ④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。 ⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏。 iii、分液和萃取 分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发。 在萃取过程中要注意: ①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。 ②振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。 ③然后将分液漏斗静置,待液体分层后进行分液,分液时下层液体从漏斗口放出,上层液体从上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。 iv、升华 升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来,例如加热使碘升华,来分离I2和SiO2的混合物。 2、化学方法分离和提纯物质 对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理,然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法(见化学基本操作)进行分离。 用化学方法分离和提纯物质时要注意: ①最好不引入新的杂质; ②不能损耗或减少被提纯物质的质量 ③实验操作要简便,不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。 对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯: (1)生成沉淀法 (2)生成气体法 (3)氧化还原法 (4)正盐和与酸式盐相互转化法 (5)利用物质的两性除去杂质 (6)离子交换法 氯水性质具有多样性,试指出下列各现象主要是何种微粒所表现出来的性质: ①氯水呈浅黄绿色②使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色③滴加AgNO3溶液后生成白色沉淀④加入石灰石粉末逐渐溶解,并放出气体⑤往含有Fe2+溶液中滴加KSCN溶液无明显现象,再滴加氯水后呈红色。 (1)日常生活生活中,你打开自来水龙头时是否会闻到一股刺激性气味?你想过这是什么原因造成的吗? (2)氯气有毒,氯气溶于水后是靠它的毒性来杀菌消毒的吗? (3)试解释用自来水养金鱼前,必须把水在阳光下曝晒一段时间的原因。 (1)由于很多自来水厂是用氯气来杀菌消毒的,打开水龙头后我们偶尔闻到的刺激性气味是自来水中散发出来的余氯的气味。 (2)尽管氯气有毒,但它不能直接用来给自来水杀菌消毒,而是靠氯气与水反应生成的具有强氧化性的HClO所致。 (3)这是因为自来水一般是用氯气来净化的,氯气溶于水后部分要与水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,容易使金鱼窒息而死亡。根据次氯酸的不稳定性,通过在阳光下曝晒一段时间而除去次氯酸。 1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。 原因:当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E反应物总能量>E生成物总能量,为放热反应。E反应物总能量 2、常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应: ①所有的燃烧与缓慢氧化。 ②酸碱中和反应。 ③金属与酸、水反应制氢气。 ④大多数化合反应(特殊:C+CO2= 2CO是吸热反应)。 常见的吸热反应: ①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g)。 ②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2•8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。 物质及其变化的分类 (1)物质的分类 分类是学习和研究物质及其变化的一种基本方法,它可以是有关物质及其变化的知识系统化,有助于我们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。分类常用的方法是交叉分类法和树状分类法。 (2)化学变化的分类 根据不同标准可以将化学变化进行分类: ①根据反应前后物质种类的多少以及反应物和生成物的类别可以将化学反应分为:化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。 ②根据反应中是否有离子参加将化学反应分为离子反应和非离子反应。 ③根据反应中是否有电子转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。 电解质和离子反应 ( 1)电解质的相关概念 ①电解质和非电解质: 电解质是在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物; 非电解质是在水溶液里和熔融状态下都不能够导电的化合物。 ②电离: 电离是指电解质在水溶液中产生自由移动的离子的过程。 ③酸、碱、盐是常见的电解质 酸是指在水溶液中电离时产生的阳离子全部为H+的电解质; 碱是指在水溶液中电离时产生的阴离子全部为OH-的电解质; 盐电离时产生的离子为金属离子和酸根离子或铵根离子。 (2)离子反应 ①有离子参加的一类反应称为离子反应。 ②复分解反应实质上是两种电解质在溶液中相互交换离子的反应。 发生复分解反应的条件是有沉淀生成、有气体生成和有水生成。只要具备这三个条件中的一个, 复分解反应就可以发生。 ③在溶液中参加反应的离子间发生电子转移的离子反应又属于氧化还原反应。 (3)离子方程式 离子方程式是用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。离子方程式更能显示反应的实质。通常一个离子方程式不仅能表示某一个具体的化学反应, 而且能表示同一类型的离子反应。 离子方程式的书写一般依照“写、拆、删、查”四个步骤。一个正确的离子方程式必须能够反映化学变化的客观事实, 遵循质量守恒和电荷守恒, 如果是氧化还原反应的离子方程式,反应中得、失电子的总数还必须相等。 氧化还原反应 (1)氧化还原反应的本质和特征 氧化还原反应是有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的化学反应,它的基本特征是反应前后某些元素的化合价发生变化。 (2)氧化剂和还原剂 反应中, 得到电子(或电子对偏向) ,所含元素化合价降低的反应物是氧化剂; 失去电子(或电子对偏离) ,所含元素化合价升高的反应物是还原剂。在氧化还原反应中,氧化剂发生还原反应,生成还原产物;还原剂发生氧化反应,生成氧化产物。 氧化还原反应中物质的变化关系可用下式表示: 氧化还原反应中得失电子总数必定相等,化合价升高、降低的总数也必定相等。 分散系、胶体的性质 (1)分散系 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,叫做分散系。前者属于被分散的物质, 称作分散质;后者起容纳分散质的作用, 称作分散剂。当分散剂是水或其他液体时,按照分散质粒子的大小,可以把分散系分为溶液、胶体和浊液。 (2)胶体和胶体的特性 ①分散质粒子大小在1nm~100nm 之间的分散系称为胶体。胶体在一定条件下能稳定存在,稳定性介于溶液和浊液之间,属于介稳体系。 ②胶体的特性 胶体的丁达尔效应:当光束通过胶体时,由于胶体粒子对光线散射而形成光的“通路” ,这种现象叫做丁达尔效应。溶液没有丁达尔效应, 根据分散系是否有丁达尔效应可以区分溶液和胶体。 胶体粒子具有较强的吸附性, 可以吸附分散系的带电粒子使自身带正电荷(或负电荷) ,因此胶体还具有介稳性以及电泳现象。 一、硅元素:无机非金属材料中的主角,在地壳中含量%,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。 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) 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) 物理:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好 化学: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,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应 SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O SiO2+CaO===(高温)CaSiO3 SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O 不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。 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 硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。 四、硅酸盐 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。(Na2SiO3、K2SiO3除外)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。常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥 五、硅单质 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,应用:半导体晶体管及芯片、光电池、 六、氯元素: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。 七、氯气 物理性质:黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。 制法:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2 闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔。 化学性质:很活泼,有毒,有氧化性,能与大多数金属化合生成金属氯化物(盐)。也能与非金属反应: 2Na+Cl2===(点燃)2NaCl2Fe+3Cl2===(点燃)2FeCl3Cu+Cl2===(点燃)CuCl2Cl2+H2===(点燃)2HCl现象:发出苍白色火焰,生成大量白雾。 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。 Cl2的用途: ①自来水杀菌消毒Cl2+H2O==HCl+HClO2HClO===(光照)2HCl+O2↑ 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,不稳定,光照或加热分解,因此久置氯水会失效。 ②制漂白液、漂白粉和漂粉精 制漂白液Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,其有效成分NaClO比HClO稳定多,可长期存放制漂白粉(有效氯35%)和漂粉精(充分反应有效氯70%)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O ③与有机物反应,是重要的化学工业物质。 ④用于提纯Si、Ge、Ti等半导体和钛 ⑤有机化工:合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品 八、氯离子的检验 使用-银溶液,并用稀-排除干扰离子(CO32-、SO32-) HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3 NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3 Na2CO3+2AgNO3==Ag2CO?3↓+2NaNO3 Ag2CO?3+2HNO3==2AgNO3+CO2↑+H2O Cl-+Ag+==AgCl↓ 九、二氧化硫 制法(形成):硫黄或含硫的燃料燃烧得到(硫俗称硫磺,是黄色粉末) S+O2===(点燃)SO2 物理性质:无色、刺激性气味、容易液化,易溶于水(1:40体积比) 化学性质:有毒,溶于水与水反应生成亚硫酸H2SO3,形成的溶液酸性,有漂白作用,遇热会变回原来颜色。这是因为H2SO3不稳定,会分解-和SO2 SO2+H2OH2SO3因此这个化合和分解的过程可以同时进行,为可逆反应。 可逆反应——在同一条件下,既可以往正反应方向发生,又可以向逆反应方向发生的化学反应称作可逆反应,用可逆箭头符号连接。 十、一氧化氮和二氧化氮 一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电:N2+O2========(高温或放电)2NO,生成的一氧化氮很不稳定,在常温下遇氧气即化合生成二氧化氮:2NO+O2==2NO2一氧化氮的介绍:无色气体,是空气中的污染物,少量NO可以治疗心血管疾病。 二氧化氮的介绍:红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应:3NO2+H2O==2HNO3+NO这是工业制-的方法。 十一、大气污染 SO2、NO2溶于雨水形成酸雨。防治措施: ①从燃料燃烧入手。 ②从立法管理入手。 ③从能源利用和开发入手。 ④从废气回收利用,化害为利入手。 (2SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4) 十二、硫酸 物理性质:无色粘稠油状液体,不挥发,沸点高,密度比水大。 化学性质:具有酸的通性,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性。是强氧化剂。C12H22O11======(浓H2SO4)12C+11H2O放热 2H2SO4(浓)+CCO2↑+2H2O+SO2↑ 还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。 2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑ 稀硫酸:与活泼金属反应放出H2,使酸碱指示剂紫色石蕊变红,与某些盐反应,与碱性氧化物反应,与碱中和 十三、- 物理性质:无色液体,易挥发,沸点较低,密度比水大。 化学性质:具有一般酸的通性,浓-和稀-都是强氧化剂。还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。 4HNO3(浓)+Cu==Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O 8HNO3(稀)+3Cu3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 反应条件不同,-被还原得到的产物不同,可以有以下产 物:N(+4)O2,HN(+3)O2,N(+2)O,N(+1)2O,N(0)2,N(-3)H3△硫酸和-:浓硫酸和浓-都能钝化某些金属(如铁和铝)使表面生成一层致密的氧化保护膜,隔绝内层金属与酸,阻止反应进一步发生。因此,铁铝容器可以盛装冷的浓硫酸和浓-。-和硫酸都是重要的化工原料和实验室必备的重要试剂。可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸。 十四、氨气及铵盐 氨气的性质:无色气体,刺激性气味、密度小于空气、极易溶于水(且快)1:700体积比。溶于水发生以下反应使水溶液呈碱性:NH3+H2ONH3?H2ONH4++OH-可作红色喷泉实验。生成的一水合氨NH3?H2O是一种弱碱,很不稳定,会分解,受热更不稳定:NH3?H2O===(△)NH3↑+H2O 浓氨水易挥发除氨气,有刺激难闻的气味。 氨气能跟酸反应生成铵盐:NH3+HCl==NH4Cl(晶体) 氨是重要的化工产品,氮肥工业、有机合成工业及制造-、铵盐和纯碱都离不开它。氨气容易液化为液氨,液氨气化时吸收大量的热,因此还可以用作制冷剂。 铵盐的性质:易溶于水(很多化肥都是铵盐),受热易分解,放出氨气: NH4ClNH3↑+HCl↑ NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑ 可以用于实验室制取氨气:(干燥铵盐与和碱固体混合加热) NH4NO3+NaOHNaNO3+H2O+NH3↑ 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ 用向下排空气法收集,红色石蕊试纸检验是否收集满。 化学实验安全化学实验安全 1、(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)浓酸撒在实验台上,先用Na2CO3(或NaHCO3)中和,后用水冲擦干净。浓酸沾在皮肤上,宜先用干抹布拭去,再用水冲净。浓酸溅在眼中应先用稀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。 混合物的分离和提纯 分离和提纯的方法分离的物质应注意的事项应用举例 过滤用于固液混合的分离一贴、二低、三靠如粗盐的提纯 蒸馏提纯或分离沸点不同的液体混合物防止液体暴沸,温度计水银球的位置,如石油的蒸馏中冷凝管中水的流向如石油的蒸馏 萃取利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘 分液分离互不相溶的液体打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔,使漏斗内外空气相通。打开活塞,使下层液体慢慢流出,及时关闭活塞,上层液体由上端倒出如用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘后再分液 蒸发和结晶用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅动溶液;当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热分离NaCl和KNO3混合物 离子检验 离子所加试剂现象离子方程式 Cl-AgNO3、稀HNO3产生白色沉淀Cl-+Ag+=AgCl↓ SO42-稀HCl、BaCl2白色沉淀SO42-+Ba2+=BaSO4↓ 除杂 注意事项: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。 物质的量的单位――摩尔 物质的量(n)是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。 摩尔(mol):把含有×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。 阿伏加德罗常数:把叫作阿伏加德罗常数。 物质的量=物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数n=N/NA 摩尔质量(M)(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(3)数值:等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量. 物质的量=物质的质量/摩尔质量(n=m/M) 气体摩尔体积 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 物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V/Vm 标准状况下, 物质的量在化学实验中的应用 物质的量浓度. (1)定义:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的浓度。(2)单位:mol/L(3)物质的量浓度=溶质的物质的量/溶液的体积CB=nB/V 一定物质的量浓度的配制 (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,用有关物质的量浓度计算的方法,求出所需溶质的质量或体积,在容器内将溶质用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制得溶液. (2)主要操作 检验是否漏水配制溶液1计算.2称量.3溶解.4转移.5洗涤.6定容.7摇匀8贮存溶液.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. 溶液稀释:C(浓溶液)?V(浓溶液)=C(稀溶液)?V(稀溶液) 一、常见物质的分离、提纯和鉴别 常用的物理方法——根据物质的物理性质上差异来分离。 混合物的物理分离方法 方法适用范围主要仪器注意点实例 i、蒸发和结晶:蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物。 ii、蒸馏:蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。 操作时要注意: ①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。 ②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。 ③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。 ④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。 ⑤加热温度不能超过混合物中沸点物质的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏。 iii、分液和萃取:分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发。 在萃取过程中要注意: ①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。 ②振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。 ③然后将分液漏斗静置,待液体分层后进行分液,分液时下层液体从漏斗口放出,上层液体从上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。 iv、升华:升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来,例如加热使碘升华,来分离I2和SiO2的混合物。 2、化学方法分离和提纯物质 对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理,然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法(见化学基本操作)进行分离。 用化学方法分离和提纯物质时要注意: ①不引入新的杂质; ②不能损耗或减少被提纯物质的质量 ③实验操作要简便,不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。 对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯: (1)生成沉淀法(2)生成气体法(3)氧化还原法(4)正盐和与酸式盐相互转化法(5)利用物质的_除去杂质(6)离子交换法 常见物质除杂方法 序号原物所含杂质除杂质试剂主要操作方法 1N2O2灼热的铜丝网用固体转化气体 2CO2H2SCuSO4溶液洗气 3COCO2NaOH溶液洗气 4CO2CO灼热CuO用固体转化气体 5CO2HCI饱和的NaHCO3洗气 6H2SHCI饱和的NaHS洗气 7SO2HCI饱和的NaHSO3洗气 8CI2HCI饱和的食盐水洗气 9CO2SO2饱和的NaHCO3洗气 10炭粉MnO2浓盐酸(需加热)过滤 11MnO2C--------加热灼烧 12炭粉CuO稀酸(如稀盐酸)过滤 13AI2O3Fe2O3NaOH(过量),CO2过滤 14Fe2O3AI2O3NaOH溶液过滤 15AI2O3SiO2盐酸`氨水过滤 16SiO2ZnOHCI溶液过滤, 17BaSO4BaCO3HCI或稀H2SO4过滤 18NaHCO3溶液Na2CO3CO2加酸转化法 19NaCI溶液NaHCO3HCI加酸转化法 20FeCI3溶液FeCI2CI2加氧化剂转化法 21FeCI3溶液CuCI2Fe、CI2过滤 22FeCI2溶液FeCI3Fe加还原剂转化法 23CuOFe(磁铁)吸附 24Fe(OH)3胶体FeCI3蒸馏水渗析 25CuSFeS稀盐酸过滤 26I2晶体NaCI--------加热升华 27NaCI晶体NH4CL--------加热分解 28KNO3晶体NaCI蒸馏水重结晶. 一、元素周期表的规律: ①同一周期中的元素电子层数相同,从左至右核电荷数、质子数、核外电子数依次递增。 ②同一族中的元素核外电子数相同、元素的化学性质相似,从上至下核电荷数、质子数、电子层数依次递增。 二、原子结构知识中的八种决定关系: ①质子数决定原子核所带的电荷数(核电荷数) 因为原子中质子数=核电荷数。 ②质子数决定元素的种类。 ③质子数、中子数决定原子的相对原子质量。 因为原子中质子数+中子数=原子的相对原子质量。 ④电子能量的高低决定电子运动区域距离原子核的远近。 因为离核越近的电子能量越低,越远的能量越高。 ⑤原子最外层的电子数决定元素的类别。 因为原子最外层的电子数<4为金属,>或=4为非金属,=8(第一层为最外层时=2)为稀有气体元素。 ⑥原子最外层的电子数决定元素的化学性质。因为原子最外层的电子数<4为失电子,>或=4为得电子,=8(第一层为最外层时=2)为稳定。 ⑦原子最外层的电子数决定元素的化合价。 原子失电子后元素显正价,得电子后元素显负价,化合价数值=得失电子数。 ⑧原子最外层的电子数决定离子所带的电荷数 原子失电子后为阳离子,得电子后为阴离子,电荷数=得失电子数 化学能与热能 1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。 原因:当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E反应物总能量>E生成物总能量,为放热反应。E反应物总能量 2、常见的放热反应和吸热反应 常见的放热反应: ①所有的燃烧与缓慢氧化。 ②酸碱中和反应。 ③金属与酸反应制取氢气。 ④大多数化合反应(特殊:是吸热反应)。 常见的吸热反应: ①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如: ②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。 3、能源的分类: 【思考】一般说来,大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,放热反应都不需要加热,吸热反应都需要加热,这种说法对吗?试举例说明。 点拔:这种说法不对。如C+O2=CO2的反应是放热反应,但需要加热,只是反应开始后不再需要加热,反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但反应并不需要加热。 第一节 物质的分类 胶体 分散系相关概念 分散系:一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物,统称为分散系。 分散质:分散系中分散成粒子的物质。 分散剂:分散质分散在其中的物质。 4、分散系的分类:当分散剂是水或其他液体时,如果按照分散质粒子的大小来分类,可以把分散系分为:溶液、胶体和浊液。分散质粒子直径小于1nm的分散系叫溶液,在1nm-100nm之间的分散系称为胶体,而分散质粒子直径大于100nm的分散系叫做浊液。 下面比较几种分散系的不同: 分散系 溶液 胶体 浊液 分散质的直径 <1nm(粒子直径小于10-9m) 1nm-100nm(粒子直径在10-9 ~ 10-7m) >100nm(粒子直径大于10-7m) 分散质粒子 单个小分子或离子 许多小分子集合体或高分子 巨大数目的分子集合体 实例 溶液酒精、氯化钠等 淀粉胶体、氢氧化铁胶体等 石灰乳、油水等 性 质 外观 均一、透明 均一、透明 不均一、不透明 稳定性 稳定 较稳定 不稳定 能否透过滤纸 能 能 不能 能否透过半透膜 能 不能 不能 鉴别 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置分层 注意:三种分散系的本质区别:分散质粒子的大小不同。 三、胶体 1、胶体的定义:分散质粒子直径大小在10-9~10-7m之间的分散系。 胶体的性质: ① 丁达尔效应——丁达尔效应是粒子对光散射作用的结果,是一种物理现象。丁达尔现象产生的原因,是因为胶体微粒直径大小恰当,当光照射胶粒上时,胶粒将光从各个方面全部反射,胶粒即成一小光源(这一现象叫光的散射),故可明显地看到由无数小光源形成的光亮“通路”。当光照在比较大或小的颗粒或微粒上则无此现象,只发生反射或将光全部吸收的现象,而溶液和浊液无丁达尔现象,所以丁达尔效应常用于鉴别胶体和其他分散系。 ② 布朗运动——在胶体中,由于胶粒在各个方向所受的力不能相互平衡而产生的无规则的运动,称为布朗运动。是胶体稳定的原因之一。 ③ 电泳——在外加电场的作用下,胶体的微粒在分散剂里向阴极(或阳极)作定向移动的现象。胶体具有稳定性的重要原因是同一种胶粒带有同种电荷,相互排斥,另外,胶粒在分散力作用下作不停的无规则运动,使其受重力的影响有较大减弱,两者都使其不易聚集,从而使胶体较稳定。 说明:A、电泳现象表明胶粒带电荷,但胶体都是电中性的。胶粒带电的原因:胶体中单个胶粒的体积小,因而胶体中胶粒的表面积大,因而具备吸附能力。有的胶体中的胶粒吸附溶液中的阳离子而带正电;有的则吸附阴离子而带负电; B、胶体的提纯,可采用渗析法来提纯胶体。使分子或离子通过半透膜从胶体里分离出去的操作方法叫渗析法。其原理是胶体粒子不能透过半透膜,而分子和离子可以透过半透膜。但胶体粒子可以透过滤纸,故不能用滤纸提纯胶体。 胶体稳定存在的原因: (1)胶粒小,可被溶剂分子冲击不停地运动,不易下沉或上浮 (2)胶粒带同性电荷,同性排斥,不易聚大,因而不下沉或上浮 胶体凝聚的方法: (1)加入电解质:电解质电离出的阴、阳离子与胶粒所带的电荷发生电性中和,使胶粒间的排斥力下降,胶粒相互结合,导致颗粒直径>10-7m,从而沉降。 能力:离子电荷数,离子半径 阳离子使带负电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为:Al3+>Fe3+>H+>Mg2+>Na+ 阴离子使带正电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为:SO42->NO3->Cl- (2)加入带异性电荷胶粒的胶体 (3)加热、光照或射线等:加热可加快胶粒运动速率,增大胶粒之间的碰撞机会。如:蛋白质溶液加热,较长时间光照都可使其凝聚甚至变性。 胶体的提纯净化 利用渗析的方法,将胶体中的杂质离子或小分子除去。 (1) 实验步骤 ①把10mL淀粉胶体和5mLNaCl溶液的混合液体,加入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中(半透膜可用鸡蛋壳膜、牛皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等制成,它有非常细小的孔,只能允许较小的离子、分子透过)。 ②2min后,用两支试管各取烧杯中的液体5mL,向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液,向另一支试管里滴加少量碘水,观察现象。 (2)实验现象:可以看到在加入AgNO3溶液的试管里出现了白色沉淀;在加入碘水的试管里并没有发生变化。 (3)实验结论:Cl-能透过半透膜,从半透膜袋中扩散到了蒸馏水中,淀粉不能透过半透膜,没有扩散到蒸馏水中。胶体分散质的粒子比溶液分散质的粒子大。 (4)注意事项:半透膜袋要经检验未破损,否则,淀粉粒子也会进入蒸馏水。不能用自来水代替蒸馏水,否则,实验结论不可靠。一般要在2min以后再作Cl-的检验,否则,Cl-出来的太少,现象不明显。 一、化学实验安全 (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)浓酸撒在实验台上,先用Na2CO3 (或NaHCO3)中和,后用水冲擦干净。浓酸沾在皮肤上,宜先用干抹布拭去,再用水冲净。浓酸溅在眼中应先用稀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。 二.混合物的分离和提纯 分离和提纯的方法;分离的物质;应注意的事项;应用举例 (1)过滤:用于固液混合的分离;一贴、二低、三靠;如粗盐的提纯。 (2)蒸馏:提纯或分离沸点不同的液体混合物;防止液体暴沸,温度计水银球的位置;如石油的蒸馏中冷凝管中水的流向;如石油的蒸馏。 (3)萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法;选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的"溶解度要远大于原溶剂;用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘。 (4)分液:分离互不相溶的液体;打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔,使漏斗内外空气相通;打开活塞,使下层液体慢慢流出,及时关闭活塞,上层液体由上端倒出;如用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘后再分液; (5)蒸发和结晶:用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物;加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅动溶液;当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热;分离NaCl和KNO3混合物。 三、离子检验 离子;所加试剂;现象;离子方程式 Cl-;AgNO3、稀HNO3;产生白色沉淀;Cl-+Ag+=AgCl↓ SO42-;稀HCl、BaCl2;白色沉淀;SO42-+Ba2+=BaSO4↓ 四、除杂 注意事项: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。 五、物质的量的单位――摩尔 物质的量(n)是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。 摩尔(mol): 把含有 ×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。 阿伏加德罗常数:把 X1023mol-1叫作阿伏加德罗常数。 物质的量 = 物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数 n =N/NA 摩尔质量(M) (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 (3)数值:等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量. 物质的量=物质的质量/摩尔质量 ( n = m/M ) 六、气体摩尔体积 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 物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V/Vm 一、化学能转化为电能的方式: 电能(电力)火电(火力发电)化学能→热能→机械能→电能 缺点:环境污染、低效 原电池将化学能直接转化为电能优点:清洁、高效 二、原电池原理 (1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 (2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。 (3)构成原电池的条件: 1)有活泼性不同的两个电极; 2)电解质溶液 3)闭合回路 4)自发的氧化还原反应 (4)电极名称及发生的反应: 负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应, 电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子 负极现象:负极溶解,负极质量减少。 正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应, 电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质 正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。 (5)原电池正负极的判断方法: ①依据原电池两极的.材料: 较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极); 较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。 ②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。 ③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。 ④根据原电池中的反应类型: 负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。 正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。 (6)原电池电极反应的书写方法: (i)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下: ①写出总反应方程式。 ②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。 ③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。 (ii)原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。 (7)原电池的应用: ①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。 ②比较金属活动性强弱。 ③设计原电池。 ④金属的防腐。 2、常见的放热反应和吸热反应 常见的放热反应:所有的燃烧与缓慢氧化酸碱中和反应 大多数的化合反应金属与酸的反应 生石灰和水反应(特殊:C+CO22CO是吸热反应)浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 常见的吸热反应: 铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O 大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等 以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。 铵盐溶解等 产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 4、放热反应、吸热反应与键能、能量的关系 4化学能与电能 一、化学能转化为电能的方式: 电能(电力)火电(火力发电)化学能→热能→机械能→电能 缺点:环境污染、低效 原电池将化学能直接转化为电能优点:清洁、高效 二、原电池原理 (1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 (2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。 (3)构成原电池的条件: 1)有活泼性不同的两个电极; 2)电解质溶液 3)闭合回路 4)自发的氧化还原反应 (4)电极名称及发生的反应: 负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应, 电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子 负极现象:负极溶解,负极质量减少。 正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应, 电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质 正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。 (5)原电池正负极的判断方法: ①依据原电池两极的材料: 较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极); 较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。 ②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。 ③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。 ④根据原电池中的反应类型: 负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。 正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。 (6)原电池电极反应的书写方法: (i)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下: ①写出总反应方程式。 ②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。 ③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。 (ii)原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。 (7)原电池的应用: ①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。 ②比较金属活动性强弱。 ③设计原电池。 ④金属的防腐。 5化学反应的速率和限度 一、化学反应的速率 (1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。 计算公式:v(B)== ①单位:mol/(L?s)或mol/(L?min) ②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。 ③重要规律:速率比=方程式系数比 (2)影响化学反应速率的因素: 内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。 外因:①温度:升高温度,增大速率 ②催化剂:一般加快反应速率(正催化剂) ③浓度:增加C反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言) ④压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应) ⑤其它因素:如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等也会改变化学反应速率。 二、化学反应的限度——化学平衡 (1)化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变。 ①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。 ②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行。 ③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。 ④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。 ⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡。 (3)判断化学平衡状态的标志: ① VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物质比较) ②各组分浓度保持不变或百分含量不变 ③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的) ④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变(前提:反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应xA+yBzC,x+y≠z) 6有机物 一、有机物的概念 1、定义:含有碳元素的化合物为有机物(碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等除外) 2、特性:①种类多②大多难溶于水,易溶于有机溶剂③易分解,易燃烧④熔点低,难导电、大多是非电解质⑤反应慢,有副反应(故反应方程式中用“→”代替“=”) 二、甲烷CH4 烃—碳氢化合物:仅有碳和氢两种元素组成(甲烷是分子组成最简单的烃) 1、物理性质:无色、无味的气体,极难溶于水,密度小于空气,俗名:沼气、坑气 2、分子结构:CH4:以碳原子为中心,四个氢原子为顶点的正四面体(键角:109度28分) 3、化学性质: ①氧化反应: CH4+2O2→(点燃)CO2+2H2O (产物气体如何检验?) 甲烷与KMnO4不发生反应,所以不能使紫色KMnO4溶液褪色 ②取代反应: CH4+ Cl2→(光照)→ CH3Cl(g)+ HCl CH3Cl+ Cl2→(光照)→ CH2Cl2(l)+ HCl CH2Cl+ Cl2→(光照)→ CHCl3(l) + HCl CHCl3+ Cl2→(光照)→ CCl4(l) + HCl (三氯甲烷又叫氯仿,四氯甲烷又叫四氯化碳,二氯甲烷只有一种结构,说明甲烷是正四面体结构) 4、同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质(所有的烷烃都是同系物) 5、同分异构体:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构式(结构不同导致性质不同) 烷烃的溶沸点比较:碳原子数不同时,碳原子数越多,溶沸点越高;碳原子数相同时,支链数越多熔沸点越低 同分异构体书写:会写丁烷和戊烷的同分异构体化学知识点高一必修 第8篇
化学知识点高一必修 第9篇
化学知识点高一必修 第10篇
化学知识点高一必修 第11篇
周期序数=电子层数;
主族序数=最外层电子数 口诀:三短三长一不全;
七主七副零八族
单质跟水或酸起反应置换出氢的难易;
置换反应。
最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱;
置换反应。
只含有共价键的化合物才是共价化合物。
电能
(2)电解质溶液(3)闭合回路(4)自发的氧化还原反应
电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
碳原子数相同时,支链数越多熔沸点越低
溴苯无色密度比水大
如何得到无水乙醇:加生石灰,蒸馏
2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑ 乙酸还可以与碳酸钠反应,也能生成二氧化碳气体:
2CH3COOH+Na2CO3= 2CH3COONa+H2O+CO2↑ 上述两个反应都可以证明乙酸的酸性比碳酸的酸性强。
反应时要用冰醋酸和无水乙醇,浓硫酸做催化剂和吸水剂 化学与可持续发展
金属的位置越靠前,越难被还原,最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。(离子)
特点是总储量大而浓度小
①蒸馏法;
②电渗析法;
③离子交换法;
④反渗透法等。(2)海水制盐:利用浓缩、沉淀、过滤、结晶、重结晶等分离方法制备得到各种盐。化学知识点高一必修 第12篇
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