苏教版高一化学必修1复习纲要文档格式.docx
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单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。
符号为Vm,常用单位是L·
mol-1或m3·
mol-1。
(2)气体的物质的量(n)与气体摩尔体积(Vm)之间的关系:
n=V/Vm.
(3)标准状况下的气体摩尔体积:
标准状况(273K,101kPa)下,1mol任何气体所占的体积都约为22、4L,即标准状况下,气体摩尔体积约22、4L·
mol-1.
拓展:
pV=nRTpM=ρRT
四、物质的聚集状况及分散系
1.物质的聚集状态
主要有气态、液态和固态三种。
同一物质在不同温度和压力下物质的聚集状态不同。
物质的体积由三个因素决定:
微粒数目、微粒间距、微粒大小。
固体、液体的体积主要决定于微粒大小;
而气体的体积主要决定于微粒数目、微粒间距。
2.分散系;
一种或几种物分散到另一种物质中形成的混合物叫分散系。
被分散的物质叫分散质,分散其他物质叫分散剂。
可分为:
溶液(粒子直径小于10-9m)、浊液(粒子直径大于10-7m)、胶体(粒子直径在10-9m~10-7m)。
1nm(纳米)=10-9m
3.胶体
分散系
溶液
胶体
浊液
性质
外观
均一
稳定性
稳定
不稳定
能否透过滤纸
能
不能
能否透过半透膜
由于胶体和溶液在外观上相似,用眼直接观察很难分辨,但是我们可以根据胶体的性质来鉴别:
丁达尔现象和吸附性。
所谓丁达尔现象是在暗处,让一束光通过胶体,在垂直于光线的方向,可以观察到一条光亮的“通路”;
胶体的吸附性是悬浮于溶液中的小颗粒凝聚在一起而形成沉淀,从而达到净水的目的。
比如:
氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体等。
4.电解质
(1)定义:
在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物叫做电解质。
无论是在水溶液中还是在熔融状态下均以分子形式存在,因而不能导电,这样的化合物叫做非电解质。
(2)电解质与非电解质的判断方法
判断化合物是电解质还是非电解质,主要看该化合物在溶于水或熔化时自身能否电离出阴、阳离子,能电离的属电解质,不能电离的属非电解质。
水溶液能否导电,只能作为判断是不是电解质的参考因素。
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。
1-2研究物质的实验方法
一、物质的分类与提取
根据混合物中各物质溶解性、沸点、被吸附性能及在不同溶剂中溶解性的不同,可以选用过滤、结晶、蒸馏、纸上层析、萃取和分液等方法进行分离提纯。
不增(不引入新杂质)除杂试剂需过量
不减(不减少被提纯物质)过量试剂需除尽
易分离(被提纯物与杂质易分离)去除多种杂质时要考虑加入试剂的顺序
易复原(被提纯物易复原)选择最佳的除杂途径
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
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。
二、常见物质(离子)的检验
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↓
NH4+
强碱(加热)、红色石蕊试纸
有刺激性气味,红色石蕊试纸变蓝
CO32-或HCO3-
稀HCl、澄清石灰水
有气泡产生,使澄清石灰水变浑浊
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
H+
石蕊试液
碳酸钠溶液
紫色→红色
有气泡产生
OH-
酚酞试剂
溶液变蓝
溶液变红
K+
焰色反应
紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)
Na+
黄色火焰
I2
淀粉
溶液变蓝色
蛋白质
灼烧
有烧焦的羽毛味
三、溶液的配制与分析
1.文字表达:
以单位体积溶液里所含溶质的物理两来表示容液组成的物理量,叫做溶质的物质的量浓度。
2.数学表达式:
CB=
注意;
公式变形
3.单位:
常用单位为mol·
L-1
4.配制一定物质的量浓度的溶液
主要仪器:
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、托盘天平及砝码、药匙
操作步骤:
计算—称量—溶解—转移—定容
1配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按溶液的体积在选定的容量瓶中定容。
因而不必计量水的用量。
2不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液,因为配制过程是用容量瓶来定容的,而容量瓶的规格是固定的。
常用的规格有100mol、250mol、500mol、1000mol等。
3若配制NaOH溶液,必须用带盖的称量瓶或小烧杯快速称量NaOH固体,因为NaOH易吸水,且与空气中CO2起反应,称量时间越长,吸水越多,导致所配溶液的浓度偏低。
4配制溶液时切不可直接将溶质转入容量瓶中,更不能在容量瓶中进行化学反应。
5溶液注入容量瓶前需恢复至室温,这是因为溶质在烧杯内稀释或溶解时常有热效应。
把热的溶液转入容量瓶中,会引起溶液体积偏小,所配溶液浓度将偏大。
6把溶液转移至容量瓶时,要用玻璃棒引流,并且用蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2~3次,将洗涤液注入容量瓶中,若不如此,所配溶液浓度将偏低。
7当容量瓶中液面接近刻度线1~2cm时,要改用胶头滴管加蒸馏水至刻度线。
这样做为了防止溶液超过刻度线。
若超过刻度线,浓度将偏低,应重新配制.
8定容后的溶液,必须反复摇匀,静置后若发现液面下降,稍低于刻度线,不要再加蒸馏水。
9容量瓶不能久贮溶液,尤其是碱性溶液,配制完溶液后,应将溶液倒入洁净干燥的细口试剂瓶中保存。
5.物质的量浓度(C)和物质质量分数(ω)之间的换算:
c=
1-3人类对原子结构的认识
一、原子结构模型的演变
对于多电子原子,可以近似认为原子核电子是分层排布的;
在化学反应中,原子核不发生变化,但原子的最外层电子会发生变化。
二、原子的构成
1.原子的构成
电量
相对质量
实际体积
占据体积
原子
AZX
原子核
质子Z
+1
1
小
中子N
——
核外电子e
-1
1/1836
相对很大
2.几个概念:
原子质量:
即原子的真实质量也称原子的绝对质量。
单位Kg
粒子相对质量:
粒子相对质量=
注:
①单位1(一般不写出)
②粒子:
可以原子、中子、电子、微观粒子
③质子、中子的相对质量约为1
质子数:
原子中质子数与中子数的和
3.有原子结构常用规律总结
(1)质量关系:
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
(2)电子关系:
原子:
核电荷数=质子数=核外电子数
阴离子:
质子数=核外电子数-电荷数
阳离子:
质子数=核外电子数+电荷数
4.核素、同位素
核素:
具有一定质子数和一定中子数的某种原子
同位素:
质子数相同而质量数(或中子数)不同原子的互称
H:
H21H(D)31H(T)氢元素有三种核素,三种核素间互称同位素。
氯气、溴、碘
一、氯气的生产
工业制法:
2NaCl+2H2O=== 2NaOH+H2↑+Cl2↑(先用饱和食盐水除HCl气体;
再用浓硫酸除水蒸气)
实验制法:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+2H2O+Cl2
二、氯气的物理性质
黄绿色,有刺激性气味(用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔)的有毒气体,可溶于水(1体积水约能溶2体积氯气)、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。
三、氯气化学性质
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。
氯气:
很活泼,有毒,有氧化性。
1.氯气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===CuCl2
Cl2+H2点燃===2HCl现象:
发出苍白色火焰,生成大量白雾。
若在光照条件下发生爆炸。
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。
2.氯气与水反应
Cl2+H2O
HCl+HClO(次氯酸)2HClO光照===2HCl+O2↑溶于水得到黄绿色溶液称为新制氯水。
3.氯气与碱反应生产次氯酸盐、氯化物、水。
漂白粉
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O漂白粉失效:
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO
2HClO光照===2HCl+O2↑Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
4.氯气的用途
氯气是一种重要的化工原料,在生活和生产中的应用十分广泛。
自来水的消毒、农药的生产、药物的合成、染料、冶金和制漂白剂等都需要用到氯气
四、溴、碘的化学性质
1.与金属反应
2Fe+3Br2=2FeBr3Fe+I2
FeI2(氧化性Br2>I2)
2.与非金属反应
△
Br2+H2
2HBrI2+H2
2HI
(氧化性F2>Cl2>Br2>I2)
3.与水的反应X2+H2O
HX+HXO(Cl2,Br2,I2)
4.与碱溶液的反应
Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O
5.置换反应
Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2Cl2+2NaI=2NaCl+I2Br2+2NaI=2NaBr+I2
(氧化性F2>Cl2>Br2>I2还原性I2>Br2>Cl2>F2)
5.卤化银
Ag++Cl-=AgCl↓(白色沉淀)Ag++Br-=AgBr↓(淡黄色沉淀)
Ag++I-=AgI↓(黄色沉淀)(X-的检验,Ag++Br-=AgX↓)
2AgBr光照===2Ag++Br2
氧化还原反应
1.化合价变化的是氧化还原反应
化合价不变化的是非氧化还原反应
2.氧化剂:
得电子,价降低,被还原,发生还原反应,对应产物为还原产物
还原剂:
失电子,价升高,被氧化,发生氧化反应,对应产物为氧化产物
3.氧化还原反应的实质:
电子转移(得失或偏移)
金属与非金属化合,形成离子化合物,这是电子的得失(特例除外)
非金属与非金属化合,形成共价合物,这是电子的偏移(特例除外)
4.学会用双线桥和单线桥分析氧化还原反应
5.氧化还原反应中的两个重要反应类型:
归中反应(只靠拢不交叉);
岐化反应
6.氧化还原反应中的规律:
化合价升降总数相等,即电子转移守恒
7.对一个氧化还原反应(歧化反应除外)
氧化性(即得电子能力)比较:
氧化剂>氧化产物
还原剂(即失电子能力)比较:
还原剂>还原产物
8.常见的氧化剂、还原剂:
常见的氧化剂:
(1)活泼的非金属单质:
Cl2、Br2、O2等
(2)含高价金属阳离子的化合物:
FeCl3、CuCl2、AgNO3等
(3)含有较高化合价元素的化合物:
H2SO4、HNO3、KMnO4、K2Cr2O3、MnO2、HClO4、HClO3、HClO等。
常见的还原剂:
S2->I->Fe2+>Br-
(1)活泼成较活泼的金属:
K、Na、Al、Mg、Zn等
(2)含低价金属阳离子的化合物:
FeCl2
(3)某些非金属单质:
C、H2、Sr、P等
(4)含有较低化合价元素的化合物:
HCl、Na2S、KI、NH3、CO、SO2、Na2SO3等在含可变价元素的化合物中,具有中间价态元素的物质(单质成化合物)既可做氧化剂,又可做还原剂。
如Cl2、SO2、S、H2O2等既具有氧化性、又具有还原性。
钠
一、钠的物理性质
钠是一种银白色金属,质软,密度为0.97g·
cm-3,熔点为97.8℃。
二.钠的化学性质
1.与金属的反应
4Na+O2=2Na2O(白色)2Na+O2点燃===Na2O2(淡黄色)
2Na+Cl2点燃===2NaCl
2.与水反应:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
3.与酸反应:
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑
4.与盐反应:
A.盐溶液:
钠与硫酸铜溶液的反应
①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
②CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
B:
钠和熔融盐反应2Na+CuSO4(熔融)=Cu+Na2SO4
4Na+TiCl4(熔融)=Ti+4NaCl
三、钠的制备
工业上通常采用电解熔融的NaCl2NaCl=====2Na+Cl2
四、钠的用途
钠可用于从钛、锆、钽等金属的氯化物中置换出金属单质。
钠和钾的合金在常温下
是液体,可用于快中子反应堆作热交换剂。
充有钠蒸气的高压钠灯发出的黄光射程远,透雾能力强,常用于道路和广场的照明。
五、过氧化钠
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
六、钠与碳酸氢钠
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+
HCO3—
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)2
CaCO3↓+2NaOH
反应实质:
CO32—与金属阳离子的复分解反应
NaHCO3+NaOH
Na2CO3+H2O
HCO3—+OH-
H2O+CO32—
与H2O和CO2的反应
Na2CO3+CO2+H2O
CO32—+H2O+CO2
2HCO3—
不反应
与盐反应
CaCl2+Na2CO3
CaCO3↓+2NaCl
Ca2++CO32—
CaCO3↓
主要用途
玻璃、造纸、制皂、洗涤
发酵、医药、灭火器
转化关系
离子反应
一、强弱电解质的概念
强酸(如硫酸、盐酸、硝酸等)、强碱(如氢氧化钠、氢氧化钾等)以及绝大多数盐类在水溶液中能完全电离,这样的电解质称为强电解质。
弱酸(如碳酸、次氯酸、醋酸等)、弱碱(如一水合氨等)等在水溶液中不能完全电离,这样的电解质称为弱电解质。
二、离子反应
在水溶液中,有自由移动的离子参加的化学反应称为离子反应。
三、离子方程式的书写
1.写:
写出反应的化学方程式
2.拆:
把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式
3.删:
将不参加反应的离子从方程式两端删去
4.查:
查方程式两端原子个数和电荷数是否相等
四、离子方程式正误
1.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
2.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
3.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
4.看离子配平是否正确
5.看原子个数、电荷数是否守恒
6.看与量有关的反应表达式是否正确(过量、适量)
五、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)
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)
镁
一、镁的提取
从海水中提取镁的步骤是先将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰,并将石灰制成石灰乳,
然后将石灰乳加入到海水沉淀池中,得到氢氧化镁与盐酸反应,蒸发结晶可获得六水合氯化镁晶体(MgCl2·
6H2O).将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热生成无水氯化镁,电解熔融的氯化镁可以得到金属镁。
MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
MgCl2·
6H2O
MgCl2+6H2OMgCl2(熔融)==== Mg+Cl2↑
二、化学性质
1.与非金属的反应
2Mg+O2点燃===2MgO3Mg+N2点燃===Mg3N2
Mg+Cl2
MgCl2Mg+S
MgS
2.与水的反应Mg+2H2O
Mg(OH)2+H2↑
3.与酸反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
(离子方程式:
Mg+2H+=Mg2++H2↑)
4.金属镁的还原性:
能夺取CO2气体的氧,使之还原。
2Mg+CO2点燃===2MgO+C
三、镁的物理性质和用途
镁是一种重要的金属材料,密度较小(1.74g·
cm-3)。
镁能与铜、铝、锡、锰、钛等形成许多合金(约含镁80%)。
虽然镁合金的密度只有1.8g·
cm-3左右,但硬度和强度都较大,因此被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等。
由于镁燃烧发出耀眼的白光,因此常用来制造信号弹和烟火。
氧化镁的熔点高达2800℃,是优质的耐高温材料。
铝
一、铝的提取
将铝土矿与氢氧化钠溶液混合,其中的Al2O3与NaOH发生反应,生成能溶于水的偏铝酸钠。
过滤后去掉残渣,在滤液中通入过量CO2气体,使溶液酸化,NaAlO2可以转化为Al(OH)3沉淀.将Al(OH)3在高温下灼烧,即可得到Al2O3。
由于氧化铝较稳定,而铝单质的活动性又较强,工业上采用电解熔融氧化铝的方法治炼铝。
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2(偏铝酸钠)+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
2Al(OH)3
Al2O3+3H202Al2O3====4Al+3O2↑
二、铝的性质及用途
铝合金具有密度小、强度高、塑性好、制造工艺简单、成本低、抗腐蚀能力强等特点,主要用于建筑业、交通运输业以及电子行业。
铝合金可做建筑外墙材料及房屋的门窗,可制成汽车车轮骨架和飞机构件,还可用于制造电子元件。
三、铝的化学性质
1.与非金属:
4Al+3O2点燃===2Al2O32Al+3Cl2===2AlCl3
2.与弱氧化性酸:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+6H+===2Al3++3H2↑
与强氧化性酸:
钝化
3.与碱:
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2Al+2H2O+2OH-===2Al0-2+3H2↑
4.与金属氧化物:
2Al+Fe2O3高温===2Fe+Al2O3用铝的还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质,工业上常用铝粉来还原一些金属氧化物,这类反应被称为铝热反应。
5.与盐溶液:
2Al+3CuSO4===3Cu+Al2(SO4)32Al+3Cu2+===3Cu+2Al3+
四、氧化铝
既能与强酸反应又可以与强碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物,如氧化铝。
1.与酸反应:
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O
2.与碱反应:
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
五、氢氧化铝
1.制备:
(1)从铝盐中制备:
AlC
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