高中化学必修1知识点总结 19页

1 / 191 / 19 高中化学必修 1 知识点 第一章 从实验学化学 第二章 化学物质及其变化 第三章 金属及其化合物 第四章 非金属及其化合物 2012 年 8 月 2 / 192 / 19 必修 1全册基本内容梳理 第一章 从实验学化学 一、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。 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 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 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 1.物质的量（ n）是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。 2.摩尔（ mol）: 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 6.02 X1023mol-1 叫作阿伏加德罗常数。 3 / 193 / 19 4.物质的量 ＝ 物质所含微粒数目 /阿伏加德罗常数 n =N/NA 5.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 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 . 6.物质的量 =物质的质量 /摩尔质量 ( n = m/M ) 六、气体摩尔体积 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 2.物质的量 =气体的体积 /气体摩尔体积 n=V/Vm 3.标准状况下 , Vm = 22.4 L/mol 七、物质的量在化学实验中的应用 1.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 2.一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 a.检验是否漏水 .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 . 3.溶液稀释： C(浓溶液 )?V( 浓溶液 ) =C(稀溶液 )?V( 稀溶液 ) 第二章 化学物质及其变化 一、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 4 / 194 / 19 二、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 C O 32-,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 5 / 195 / 19 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） 第三章金属及其化合物 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、 五、 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 2NaHCO3 Na2CO3 ＋CO2 ↑＋ H2O 与酸反应 CO32 —＋H＋ H CO3 — H CO3 —＋H＋ CO2 ↑＋H2O H CO3 —＋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）2 CaCO3 ↓＋2NaOH 反应实质： CO32 —与金属阳离子的复分解反应 NaHCO3 ＋NaOH Na2CO3 ＋H2O 反应实质： H CO3 —＋ OH－ H2O＋CO32 — 6 / 196 / 19 与 H2O 和 CO2 的反应 Na2CO3 ＋CO2＋H2O 2NaHCO3 CO32 —＋ H2O＋CO2 H CO3 — 不反应 与盐反应 CaCl2 ＋Na2CO3 CaCO3 ↓＋ 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 六、．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。 第四章 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 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Ⅳ A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 7 / 197 / 19 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 四、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、 五、氯元素：位于第三周期第Ⅶ A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。 六、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 ) 2NaCl 2Fe ＋3Cl2===( 点燃 ) 2FeCl3 Cu ＋Cl2===( 点燃 ) CuCl2 Cl2＋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 ＋HClO 2HClO ===( 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 七、氯离子的检验 使用硝酸银溶液，并用稀硝酸排除干扰离子（ CO32 －、 SO32 －） HCl＋AgNO3 == AgCl ↓＋ HNO3 NaCl＋AgNO3 == AgCl ↓＋NaNO3 Na2CO3 ＋2AgNO3 ==Ag2CO?3 ↓＋ 2NaNO3 Ag2CO?3 ＋2HNO3 == 2AgNO3 ＋CO2 ↑＋H2O Cl－＋Ag＋ == AgCl ↓ 八、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） 8 / 198 / 19 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，会分解回水和 SO2 SO2＋H2O H2SO3 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。 九、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 9 / 199 / 19 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： 3 NO2 ＋H2O == 2HNO3 ＋NO 这是工业制硝酸的方法。 十、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 ＋O2 2SO3 SO3 ＋H2O= H2SO4) 十一、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 2 H2SO4 ( 浓 )＋C CO2 ↑＋ 2H2O ＋SO2 ↑ 还能氧化排在氢后面的金属，但不放出氢气。 2 H2SO4 ( 浓 )＋Cu CuSO4 ＋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 十二、硝酸 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，浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂。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 )＋3Cu 3Cu(NO3)2 ＋2NO ↑＋ 4H2O 反应条件不同，硝酸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 △硫酸和硝酸：浓硫酸和浓硝酸 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硝酸。硝酸和硫酸都是重 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。 十三、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 ＋H2O NH3?H2O NH4 ＋＋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硝酸、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。 10 / 1910 / 19 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： NH4Cl NH3 ↑＋ HCl ↑ NH4HCO3 NH3 ↑＋ 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 ＋NaOH Na NO3 ＋H2O ＋NH3 ↑ 2NH4Cl ＋Ca(OH)2 CaCl2 ＋2H2O ＋2NH3 ↑ 用向下排空气法收集，红色石蕊试纸检验 是否收集满。 11、金属的通性：导电、导热性，具有金属光泽，延展性，一般情况下除 Hg 外都是固态 12、金属冶炼的一般原理： ①热分解法：适用于不活泼金属，如 Hg、Ag ②热还原法：适用于较活泼金属，如 Fe、Sn、Pb 等 ③电解法：适用于活泼金属，如 K、Na、Al 等(K、Ca、Na、Mg 都是电解氯化物， Al 是 电解 Al2O3) 13、铝及其化合物 Ⅰ、铝 ①物理性质：银白色，较软的固体，导电、导热，延展性 ②化学性质： Al—3e-==Al3+ a、与非金属： 4Al+3O2==2Al2O3 ，2Al+3S==Al2S3 ，2Al+3Cl2==2AlCl3 b、与酸： 2Al+6HCl==2AlCl3+3H2 ↑，2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑ 常温常压下，铝遇浓硫酸或浓硝酸会发生钝化，所以可用铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸 c、与强碱： 2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2( 偏铝酸钠 )+3H2↑ (2Al+2OH-+2H2O==2AlO2- +3H2↑) 大多数金属不与碱反应，但铝却可以 d、铝热反应： 2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3 ，铝具有较强的还原性，可以还原一些金属氧 化物 Ⅱ、铝的化合物 ①Al2O3( 典型的两性氧化物 ) a、与酸： Al2O3+6H+==2Al3++3H2O b、与碱： Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O ②Al(OH)3( 典型的两性氢氧化物 )：白色不溶于水的胶状物质，具有吸附作用 a、实验室制备： AlCl3+3NH3?H2O==Al(OH)3↓+3NH4Cl ， Al3++3NH3?H2O==Al(OH)3↓+3NH4+ b、与酸、碱反应：与酸 Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O 与碱 Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O ③KAl(SO4)2( 硫酸铝钾 ) KAl(SO4)2?12H2O ，十二水和硫酸铝钾，俗名：明矾 11 / 1911 / 19 KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42- ，Al3+ 会水解： Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ 因为 Al(OH)3 具有很强的吸附型，所以明矾可以做净水剂 14、铁 ①物理性质： 银白色光泽， 密度大， 熔沸点高， 延展性， 导电导热性较好， 能被磁铁吸引。 铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝，排第四。 ②化学性质： a、与非金属： Fe+S==FeS ，3Fe+2O2===Fe3O4 ，2Fe+3Cl2===2FeCl3 b、与水： 3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2 c、与酸 (非氧化性酸 )：Fe+2H+==Fe2++H2 与氧化性酸，如硝酸、浓硫酸，会被氧化成 三价铁 d、与盐：如 CuCl2 、CuSO4 等， Fe+Cu2+==Fe2++Cu Fe2+ 和 Fe3+ 离子的检验： ①溶液是浅绿色的 Fe2+ ②与 KSCN 溶液作用不显红色，再滴氯水则变红 ③加 NaOH 溶液现象：白色 灰绿色 红褐色 ①与无色 KSCN 溶液作用显红色 Fe3+ ②溶液显黄色或棕黄色 ③加入 NaOH 溶液产生红褐色沉淀 15、硅及其化合物 Ⅰ、硅 硅是一种亲氧元素，自然界中总是与氧结合，以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式 存在。硅有晶体和无定型两种。晶体硅是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、 有脆性，常温下不活泼。晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料， 可制成光电池等能源。 Ⅱ、硅的化合物 ①二氧化硅 a、物理性质：二氧化硅具有晶体和无定形两种。熔点高，硬度大。 b、化学性质：酸性氧化物，是 H2SiO3 的酸酐，但不溶于水 SiO2+CaO===CaSiO3 ，SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O ， SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O c、用途：是制造光导纤维德主要原料；石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟 等；水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等；石英砂常用作制玻璃和 建筑材料。 ②硅酸钠： 硅酸钠固体俗称泡花碱， 水溶液俗称水玻璃， 是无色粘稠的液体， 常作粘合剂、 防腐剂、耐火材料。放置在空气中会变质： Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3 。 实验室可以用可溶性硅酸盐与盐酸反应制备硅酸： Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2 SiO3↓ ③硅酸盐： a、是构成地壳岩石的主要成分，种类多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示组成。其 表示方式 活泼金属氧化物 ?较活泼金属氧化物 ?二氧化硅 ?水。如：滑石 Mg3(Si4O10)(OH)2 可表示为 3MgO?4SiO2?H2O 12 / 1912 / 19 b、硅酸盐工业简介：以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业成硅酸盐 工业， 主要包括陶瓷工业、 水泥工业和玻璃工业， 其反应包含复杂的物理变化和化学变化。 水泥的原料是黏土和石灰石；玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，成份是 Na2SiO3?CaSiO3?4SiO2 ；陶瓷的原料是黏土。 注意： 三大传统硅酸盐产品的制备原料中， 只有陶瓷没有用到石灰石。 16、氯及其化合物 ①物理性质：通常是黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味气体，能溶于水，有毒。 ②化学性质：氯原子易得电子，使活泼的非金属元素。氯气与金属、非金属等发生氧 化还原反应，一般作氧化剂。与水、碱溶液则发生自身氧化还原反应，既作氧化剂又作还 原剂。 拓展 1、氯水：氯水为黄绿色，所含 Cl2 有少量与水反应 (Cl2+H2O==HCl+HClO) ， 大部分仍以分子形 式存在，其主要溶质是 Cl2。新制氯水含 Cl2、H2O 、HClO 、H+、Cl-、ClO- 、OH-等微 粒 拓展 2、次氯酸：次氯酸 (HClO) 是比 H2CO3 还弱的酸， 溶液中主要以 HClO 分子形 式存在。 是一种具有强氧化性 (能杀菌、 消毒、漂白 )的易分解 (分解变成 HCl 和 O2) 的弱酸。 拓展 3、漂白粉：次氯酸盐比次氯酸稳定，容易保存，工业上以 Cl2 和石灰乳为原 料制取漂白粉，其主要成分是 CaCl2 和 Ca(ClO)2 ，有效成分是 Ca(ClO)2 ，须和酸 (或空 气中 CO2) 作用产生次氯酸，才能发挥漂白作用。 17、溴、碘的性质和用途 溴 碘 物理 性质 深红棕色，密度比水大，液体，强烈刺激性气味，易挥发，强腐蚀性 紫黑色固体， 易升华。气态碘在空气中显深紫红色，有刺激性气味 在水中溶解度很小，易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂 化学 性质 能与氯气反应的金属、非金属一般也能与溴、碘反应，只是反应活性不如 氯气。氯、溴、碘的氧化性强弱： Cl2＞Br2＞I2 18、二氧化硫 ①物理性质：无色，刺激性气味，气体，有毒，易液化，易溶于水 (1：40)，密度比 空气大 ②化学性质： a、酸性氧化物： 可与水反应生成相应的酸 —— 亚硫酸 (中强酸 )：SO2+H2O H2SO3 可与碱反应生成盐和水： SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O ， SO2+Na2SO3+H2O==2NaHSO3 b、具有漂白性：可使品红溶液褪色，但是是一种暂时性的漂白 c、具有还原性： SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl 18、硫酸 ①物理性质：无色、油状液体，沸点高，密度大，能与水以任意比互溶，溶解时放出 大量的热 ②化学性质：酸酐是 SO3，其在标准状况下是固态 物质 组成性质 浓硫酸 稀硫酸 13 / 1913 / 19 电离情况 H2SO4==2H++SO42- 主要微粒 H2SO4 H+ 、SO42- 、(H2O) 颜色、状态 无色粘稠油状液体 无色液体 性质 四大特性 酸的通性 浓硫酸的三大特性 a、吸水性：将物质中含有的水分子夺去 (可用作气体的干燥剂 ) b、脱水性：将别的物质中的 H、O 按原子个数比 2：1 脱出生成水 c、强氧化性： ⅰ、冷的浓硫酸使 Fe、Al 等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜而钝化 ⅱ、活泼性在 H 以后的金属也能与之反应 (Pt、Au 除外 )： Cu+2H2SO4( 浓 )===CuSO4+SO2↑+2H2O ⅲ、与非金属反应： C+2H2SO4( 浓硫酸 )===CO2↑+2SO2↑+2H2O ⅳ、与较活泼金属反应，但不产生 H2 d、不挥发性：浓硫酸不挥发，可制备挥发性酸，如 HCl： NaCl+H2SO4( 浓 )==NaHSO4+HCl 三大强酸中，盐酸和硝酸是挥发性酸，硫酸是不挥发性酸 ③酸雨的形成与防治 pH 小于 5.6 的雨水称为酸雨，包括雨、雪、雾等降水过程，是由大量硫和氮的氧 化物被雨水吸收而 形成。 硫酸型酸雨的形成原因是化石燃料及其产品的燃烧、 含硫金属矿石的冶炼和硫酸的 生产等产 生的废气中含有二氧化硫： SO2 H2SO3 H2SO4 。在防治时可以开发新能 源，对含硫燃料进行脱硫处理，提高环境保护意识。 19、氮及其化合物 Ⅰ、氮气 (N2) a、物理性质：无色、无味、难溶于水、密度略小于空气，在空气中体积分数约为 78% b、分子结构：分子式 —— N2，电子式 —— ，结构式 —— N≡N c、化学性质：结构决定性质，氮氮三键结合非常牢固，难以破坏，所以但其性质非 常稳定。 ①与 H2 反应： N2+3H2 2NH3 ②与氧气反应： N2+O2========2NO( 无色、不溶于水的气体，有毒 ) 2NO+O2===2NO2( 红棕色、刺激性气味、溶于水气体，有毒 ) 3NO2+H2O===2HNO3+NO ，所以可以用水除去 NO 中的 NO2 两条关系式： 4NO+3O2+2H2O==4HNO3 ，4NO2+O2+2H2O==4HNO3 Ⅱ、氨气 (NH3) a、物理性质：无色、刺激性气味，密度小于空气，极易溶于水 (1∶700) ，易液化， 汽化时吸收大量的热，所以常用作制冷剂 b、分子结构：分子式 ——NH3 ，电子式 —— ，结构式 —— H—N—H c、化学性质： ①与水反应： NH3+H2O NH3?H2O( 一水合氨 ) NH4++OH- ，所以氨水 溶液显碱性 14 / 1914 / 19 ②与氯化氢反应： NH3+HCl==NH4Cl ，现象：产生白烟 d、氨气制备：原理：铵盐和碱共热产生氨气 方程式： 2NH4Cl+Ca(OH)2===2NH3↑+2H2O+CaCl2 装置：和氧气的制备装置一样 收集：向下排空气法 (不能用排水法，因为氨气极易溶于水 ) (注意：收集试管口有一团棉花，防止空气对流，减缓排气速度，收 集较纯净氨气 ) 验证氨气是否收集满： 用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口， 若试纸变 蓝说明收集满 干燥：碱石灰 (CaO 和 NaOH 的混合物 ) Ⅲ、铵盐 a、定义：铵根离子 (NH4+) 和酸根离子 (如 Cl-、SO42- 、CO32-) 形成的化合物，如 NH4Cl ，NH4HCO3 等 b、物理性质：都是晶体，都易溶于水 c、化学性质： ①加热分解： NH4Cl===NH3↑+HCl↑，NH4HCO3===NH3↑+CO2↑+H2O ②与碱反应： 铵盐与碱共热可产生刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气 体即氨气， 故可以用来检验铵根离子的存在， 如：NH4NO3+NaOH===NH3↑+H2O+NaCl, ， 离子方程式为： NH4++OH- ===NH3↑+H2O ，是实验室检验铵根离子的原理。 d、NH4+ 的检验： NH4++OH- ===NH3↑+H2O 。操作方法是向溶液中加入氢氧化钠 溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察是否变蓝，如若变蓝则说明有铵根 离子的存在。 20、硝酸 ①物理性质：无色、易挥发、刺激性气味的液体。浓硝酸因为挥发 HNO3 产生 “发烟 ” 现象，故叫做发烟硝酸 ②化学性质： a、酸的通性：和碱，和碱性氧化物反应生成盐和水 b、不稳定性： 4HNO3=== 4NO2↑+2H2O+O2↑ ，由于 HNO3 分解产生的 NO2 溶于水， 所以久置的硝酸会显黄色，只需向其中通入空气即可消除黄色 c、强氧化性：ⅰ、与金属反应： 3Cu+8HNO3( 稀 )===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3( 浓 )===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 常温下 Al、Fe 遇浓硝酸会发生钝化， 所以可以用铝制或铁制的容 器储存浓硝酸 ⅱ、与非金属反应： C+4HNO3( 浓 )===CO2↑+4NO2↑+2H2O d、王水：浓盐酸和浓硝酸按照体积比 3：1 混合而成，可以溶解一些不 能溶解在硝酸中的金属如 Pt、Au 等 21、元素周期表和元素周期律 ①原子组成： 原子核 中子 原子不带电：中子不带电，质子带正电荷，电子带负电 荷 原子组成 质子 质子数 ==原子序数 ==核电荷数 ==核外电子数 核外电子 相对原子质量 ==质量数 15 / 1915 / 19 ②原子表示方法： A：质量数 Z：质子数 N：中子数 A=Z+N 决定元素种类的因素是质子数多少，确定了质子数就可以确定它是什么元素 ③同位素： 质子数相同而中子数不同的原子互称为同位素， 如：16O 和 18O ，12C 和 14C ， 35Cl 和 37Cl ④电子数和质子数关系：不带电微粒：电子数 ==质子数 带正电微粒：电子数 ==质子数 —电荷数 带负电微粒：电子数 ==质子数 +电荷数 ⑤1—18 号元素 (请按下图表示记忆 ) H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar ⑥元素周期表结构 短周期 (第 1、2、3 周期，元素种类分别为 2、8、8) 元 周期 (7 个横行 ) 长周期 (第 4、5、6 周期，元素种类分别为 18、18、32) 素 不完全周期 (第 7 周期，元素种类为 26，若排满为 32) 周 主族 (7 个)(ⅠA—ⅦA) 期 族(18 个纵行， 16 个族 ) 副族 (7 个)(ⅠB—ⅦB) 表 0 族(稀有气体族： He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn) Ⅷ族(3 列 ) ⑦元素在周期表中的位置：周期数 ==电子层数，主族族序数 ==最外层电子数 ==最高正化 合价 ⑧元素周期律： 从左到右：原子序数逐渐增加，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 )，非金属性逐渐增强 (金属性逐渐减弱 ) 从上到下：原子序数逐渐增加，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强 (得电子能力 逐渐减弱 )，金属性逐渐增强 (非金属性逐渐减弱 ) 所以在周期表中，非金属性最强的是 F，金属性最强的是 Fr (自然界中是 Cs，因为 Fr 是放射性元素 ) 判断金属性强弱的四条依据： a、与酸或水反应的剧烈程度以及释放出氢气的难易程度，越剧烈则越容易释放出 H2， 金属性越强 b、最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，碱性越强，金属性越强 c、金属单质间的相互置换 (如： Fe+CuSO4==FeSO4+Cu) d、原电池的正负极（负极活泼性＞正极） 判断非金属性强弱的三条依据： a、与 H2 结合的难易程度以及生成气态氢化物的稳定性，越易结合则越稳定，非金属性 越强 b、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，酸性越强，非金属性越强 c、非金属单质间的相互置换 (如： Cl2+H2S==2HCl+S↓) 注意： “相互证明 ”——由依据可以证明强弱，由强弱可以推出依据 ⑨化学键：原子之间强烈的相互作用 共价键 极性键 16 / 1916 / 19 化学键 非极性键 离子键 共价键： 原子之间通过共用电子对的形式形成的化学键， 一般由非金属元素与非金 属元素间形成。 非极性键：相同的非金属原子之间， A—A 型，如： H2，Cl2，O2，N2 中存在非极 性键 极性键：不同的非金属原子之间， A—B 型，如： NH3，HCl，H2O ，CO2 中存在 极性键 离子键：原子之间通过得失电子形成的化学键，一般由活泼的金属 (ⅠA、ⅡA)与活 泼的非金属元素 (ⅥA、Ⅶ A)间形成，如： NaCl ，MgO ，KOH ，Na2O2 ，NaNO3 中存在 离子键 注：有 NH4+离子的一定是形成了离子键； AlCl3 中没有离子键，是典型 的共价键 共价化合物：仅仅由共价键形成的化合物，如： HCl，H2SO4 ，CO2 ，H2O 等 离子化合物：存在离子键的化合物，如： NaCl ，Mg(NO3)2 ，KBr，NaOH ，NH4Cl 22、化学反应速率 ①定义：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量， v==△C/△t ②影响化学反应速率的因素： 浓度：浓度增大，速率增大 温度：温度升高，速率增大 压强：压强增大，速率增大 (仅对气体参加的反应有影响 ) 催化剂：改变化学反应速率 其他：反应物颗粒大小，溶剂的性质 23、原电池 负极 (Zn)：Zn—2e-==Zn2+ 正极 (Cu)：2H++2e- ==H2↑ ①定义：将化学能转化为电能的装置 ②构成原电池的条件： a、有活泼性不同的金属 (或者其中一个为碳棒 )做电极，其中较活泼金属 做负极，较不活泼金属做正极 b、有电解质溶液 c、形成闭合回路 24、烃 ①有机物 a、概念：含碳的化合物，除 CO、CO2、碳酸盐等无机物外 b、结构特点：ⅰ、碳原子最外层有 4 个电子，一定形成四根共价键 ⅱ、碳原子可以和碳原子结合形成碳链，还可以和其他原子结合 ⅲ、碳碳之间可以形成单键，还可以形成双键、三键 ⅳ、碳碳可以形成链状，也可以形成环状 c、一般性质：ⅰ、绝大部分有机物都可以燃烧 (除了 CCl4 不仅布燃烧，还可以用 来灭火 ) ⅱ、绝大部分有机物都不溶于水 (乙醇、乙酸、葡萄糖等可以 ) ②烃：仅含碳、氢两种元素的化合物 (甲烷、乙烯、苯的性质见表 ) ③烷烃： 17 / 1917 / 19 a、定义：碳碳之间以单键结合，其余的价键全部与氢结合所形成的链状烃称之为烷烃。 因为碳的所有价键都已经充分利用，所以又称之为饱和烃 b、通式： CnH2n+2 ，如甲烷 (CH4) ，乙烷 (C2H6) ，丁烷 (C4H10) c、物理性质：随着碳原子数目增加，状态由气态 (1—4)变为液态 (5—16)再变为固态 (17 及以上 ) d、化学性质 (氧化反应 )：能够燃烧，但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，同甲烷 CnH2n+2+(3n+1)/2O2 nCO2+(n+1)H2O e、命名 (习惯命名法 )：碳原子在 10 个以内的，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、 癸命名 ④同分异构现象：分子式相同，但结构不同的现象，称之为同分异构现象 同分异构体：具有同分异构现象的物质之间称为同分异构体 如 C4H10 有两种同分异构体： CH3CH2CH2CH3( 正丁烷 )，CH3CHCH3( 异丁烷 ) 甲烷 乙烯 苯 分子式 CH4 C2H4 C6H6 结构式 不作要求 结构 简式 CH4 CH2=CH2 或 电子式 不作要求 空间 结构 正四面体结构 平面型 平面型 (无单键，无双键，介于单、双键间特殊的键，大 ∏键) 物理 性质 无色、无味、难溶于水、密度比空气小的气体，是天然气、沼气、油田气、煤道坑 气的主要成分 无色、稍有气味的气体，难溶于水，密度略小于空气 无色、有特殊香味的 液体，不溶于水，密度比水小，有毒 化学 性质 ①氧化反应： CH4+2O2 CO2+2H2O ②取代反应： CH4+Cl2 CH3Cl+HCl ①氧化反应： a．能使酸性高锰酸钾褪色 b．C2H4+3O2 2CO2+2H2O ②加成反应： CH2=CH2+Br2 18 / 1918 / 19 ③加聚反应： nCH2=CH2 —CH2—CH2— 产物为聚乙烯，塑料的主要成份，是高分子化合物 ①氧化反应： a．不能使酸性高锰酸钾褪色 b．2C6H6+15O2 12CO2+6H2O ②取代反应： a．与液溴反应： +Br2 +HBr b．与硝酸反应： +HO-NO2 +H2O ③加成反应： +3H2 (环己烷 ) 用途 可以作燃料，也可以作为原料制备氯仿 (CH3Cl ，麻醉剂 )、四氯化碳、炭黑等 石化 工业的重要原料和标志，水果催熟剂，植物生长调节剂，制造塑料，合成纤维等 有机溶 剂，化工原料 注： 取代反应 —— 有机物分子中一个原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应： 有上 有下 加成反应 —— 有机物分子中不饱和键 (双键或三键 )两端的原子与其他原子直接相连 的反应：只上不下 芳香烃 —— 含有一个或多个苯环的烃称为芳香烃。 苯是最简单的芳香烃 (易取代， 难加成 )。 25、烃的衍生物 ①乙醇： a、物理性质：无色，有特殊气味，易挥发的液体，可和水以任意比互溶，良好的溶剂 b、分子结构：分子式 —— C2H6O ，结构简式 —— CH3CH2OH 或 C2H5OH ，官能团 —— 羟基， —OH c、化学性质：ⅰ、与活泼金属 (Na) 反应： 2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑ ⅱ、氧化反应：燃烧： C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O 催化氧化： 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O ⅲ、酯化反应： CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O d、乙醇的用途：燃料，医用消毒 (体积分数 75%) ，有机溶剂，造酒 ②乙酸： a、物理性质：无色，，有强烈刺激性气味，液体，易溶于水和乙醇。纯净的乙酸称为 冰醋酸。 b、分子结构： 分子式 —— C2H4O2 ，结构简式 —— CH3COOH ，官能团 —— 羧基，—COOH c、化学性质：ⅰ、酸性 (具备酸的通性 )：比碳酸酸性强 2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2 ， CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O ⅱ、酯化反应 (用饱和 Na2CO3 溶液来吸收， 3 个作用 ) d、乙酸的用途：食醋的成分 (3%—5%) ③酯： a、物理性质：密度小于水，难溶于水。低级酯具有特殊的香味。 19 / 1919 / 19 b、化学性质：水解反应 ⅰ、酸性条件下水解： CH3COOCH2CH3+H2O CH3COOH+CH3CH2OH ⅱ、碱性条件下水解： CH3COOCH2CH3+NaOH CH3COONa+CH3CH2OH 26、煤、石油、天然气 ①煤：由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，可通过干馏、气化和液化进行综合利用 蒸馏：利用物质沸点 (相差在 20℃以上 )的差异将物质进行分离，物理变化，产物为纯净物 分馏：利用物质沸点 (相差在 5℃以内 )的差异将物质分离，物理变化，产物为混合物 干馏：隔绝空气条件下对物质进行强热使其发生分解，化学变化 ②天然气：主要成份是 CH4 ，重要的化石燃料，也是重要的化工原料 (可加热分解制炭黑 和 H2) ③石油：多种碳氢化合物 (烷烃、环烷烃、芳香烃 )的混合物，可通过分馏、裂化、裂解、 催化重整进行综合利用 分馏的目的： 得到碳原子数目不同的各种油， 如液化石油气、 汽油、 煤油、 柴油、 重油等 裂化的目的：对重油进行裂化得到轻质油 (汽油、煤油、柴油等 )，产物一定是一 个烷烃分子加一个烯烃分子 裂解的目的：得到重要的化工原料 “三烯 ”(乙烯、丙烯、 1，3—丁二烯 ) 催化重整的目的：得到芳香烃 (苯及其同系物 ) 27、常见物质或离子的检验方法 物质 (离子 ) 方法及现象 Cl- 先用硝酸酸化，然后加入硝酸银溶液，生成不溶于硝酸的白色沉淀 SO42- 先加盐酸酸化，然后加入氯化钡溶液，生成不溶于硝酸的白色沉淀 CO32- 加入硝酸钡溶液，生成白色沉淀，该沉淀可溶于硝酸 (或盐酸 )，并生成无色无味、 能使澄清石灰水变浑浊的气体 (CO2) Al3+ 加入 NaOH 溶液产生白色沉淀，继续加入 NaOH 溶液，沉淀消失 Fe3+( ★) 加入 KSCN 溶液，溶液立即变为血红色 NH4+(★) 与 NaOH 溶液共热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气味的气体 (NH3) Na+ 焰色反应呈黄色 K+ 焰色反应呈浅紫色 (透过蓝色钴玻璃 ) I2 遇淀粉溶液可使淀粉溶液变蓝 蛋白质 灼烧，有烧焦的羽毛气味