高中化学必修一知识框架.doc
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1-1化学实验基本方法
一、化学实验安全
(1)遵守实验规则
要做到实验安全,要注意以下问题:
1、遵守实验室规则2、了解安全措施3、掌握正确的操作方法
★可以直接加热的:
试管、坩锅、蒸发皿、燃烧匙
用石棉网加热的:
烧杯、烧瓶、锥形瓶
(2)识别一些常用危险化学品的标志(看课本图片标志)
二、物质的分离、检验和提纯
1、不溶性杂质的去除————过滤、蒸发
A、过滤是分离不溶性固体与液体的一种方法(即一种溶,一种不溶,一定用过滤方法);如粗盐提纯、氯化钾和二氧化锰的分离。
B、过滤作用:
除去不溶性固体杂质
C、实验用品:
漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯、铁架台(含铁圈、铁夹)
D、操作:
1、溶解2过滤3.蒸发滤液
(如果要得到不溶性杂质则步骤为:
溶解、过滤、洗涤、干燥)
E、玻璃棒的作用:
1搅拌,加速溶解2引流,防止飞溅
3防止局部过热,使小液滴飞溅
2、在进行过滤和蒸发时应注意哪几点?
为什么?
过滤操作要点:
“一贴”“二低”“三靠”
“一贴”:
指用水润湿后的滤纸应紧贴漏斗内壁;
“二低”指①滤纸边缘稍低于漏斗边缘②滤液液面稍低于滤纸边缘;
“三靠”指①烧杯紧靠玻璃棒②玻璃棒紧靠三层滤纸一边③漏斗末端紧靠烧杯内壁
蒸发是浓缩或蒸干溶液得到固体的操作,仪器用蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台
注意点:
①在蒸发过程中要不断搅拌,以免液滴飞溅出来
②当出现大部分晶体时就停止加热
③使用蒸发皿应用坩埚钳夹持,后放在铁架台的铁圈上
④蒸发皿中溶液不超过三分之二
2、沸点不同的液体的分离————蒸馏
A、利用互溶的液体但沸点不同进行混合物分离一种方法
如石油的分馏、海水的淡化、蒸馏水的制取
B、实验用品:
蒸馏烧瓶(咀支烧瓶)、冷凝管、牛角管接受器、锥形瓶、温度计、酒精灯、石棉网、铁架台(含铁圈、铁夹)碎瓷片
C、温度计的位置蒸馏烧瓶支管口附近;冷凝水的流向:
下进上出;碎瓷片的作用防止液体暴沸
3、互不相溶的液体的分离————萃取和分液
A、萃取是利用物质在两种不互溶(或微溶)溶剂中溶解度的不同来达到分离的一种方法。
如从碘水提纯碘;
B、萃取剂的选择:
(与原溶剂不互溶,不反应、密度不同;提纯物质在萃取剂中溶解度大于原溶剂;不与提纯物质反应)
酒精不能用作萃取剂的原因:
酒精能与水互溶。
B、分液是将两种不相混溶的液体(且密度不同)分离开来的操作。
C、实验用品:
分液漏斗、烧杯、铁架台(含铁圈、铁夹)
D、步骤:
1、混合振荡2.静置分层3.分液
4、离子的检验(硫酸根、氯离子)
检验SO42-:
未知组成溶液先滴加稀HCl,若没有白色沉淀则加入BaCl2,
有白色沉淀证明有SO42。
加入盐酸的目的是:
排除Ag+SO32-CO32-的干扰。
检验Cl-:
未知组成溶液先滴加稀HNO3,若没有白色沉淀则加入AgNO3,
有白色沉淀证明有Cl-。
加入稀HNO3的目的是:
排除CO32-的干扰。
5、粗盐的提纯
a)粗盐水溶液中有哪些离子Ca2+Mg2+SO42-Cl-Na+其中哪些是杂质Ca2+Mg2+SO42-
b)分别用哪些试剂除杂;还要注意加入的顺序
Na2CO3一定加在BaCl2后面;HCl最后加。
(共三种顺序)
1-2化学计量在实验中的应用
一、基本公式:
物理量
意义
符号
需掌握内容
物质的量
一定数目粒子的集合
n
单位mol
摩尔
物质的量的单位
mol
使用摩尔时,一定要必须指明微粒的种类,如原子、分子、离子等
质量
物体的重量
m
单位g
摩尔质量
单位物质的量的物质所具有的质量
M
单位g/mol;摩尔质量如果以g/mol为单位,在数值上等于该物质的相对分子(原子)质量
气体摩尔体积
单位物质的量的气体所具有的体积。
Vm
决定物质体积的因素:
粒子的数目、粒子本身的大小、粒子间的平均距离。
标况:
0·C,1atm
常温常压:
25·C1atm
物质的量浓度
单位体积的溶液中所含有的溶质的物质的量
CB
单位mol·L-1
质量分数
溶质质量占溶液总质量的百分比
W
溶质质量/溶液质量×100%
粒子数
微粒的个数
N
微粒指原子、分子、离子、质子、电子、中子等
阿伏加德罗常数
每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒
NA
近似值为6.02×1023mol-1(有单位)
二、物质的量浓度一定的溶液的配制——步骤和误差分析:
配制步骤
错误操作
nB
V
cB
计算
计算结果m=5.85g,称5.9g
称量
砝码生锈
少量溶质固体沾在滤纸上
溶解
搅拌过度使液体溅出
转移
溶液未冷
洗涤
未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
定容
仰视
俯视
超过刻度线,吸出一部分水
摇匀
摇匀后液面下降,补充水
装瓶
试剂瓶留有蒸馏水
2、仪器:
烧杯、玻璃棒、容量瓶(标明体积50ml100ml250ml500ml1000ml)、胶头滴管、托盘天平、药匙(固体溶质使用)、量筒(液体溶质使用)
3、从一定体积溶液中取出一定体积的溶液,其物质的量浓度不变。
4、在一定体积的一种溶液中:
离子的物质的量浓度=溶液的物质的量浓度×所含离子的个数。
5、溶液的稀释:
C浓溶液×V浓溶液=C稀溶液×V稀溶液
6、物质的量浓度和溶质的质量分数之间的关系式:
2-1物质的分类
1、常见的分类方法:
单一分类法、交叉分类法和树状分类法。
2、分散系及其分类:
(1)分散系组成:
分散剂和分散质,分散系可以有种组合方式。
(2)当分散剂为液体时,根据分散质粒子大小可以将分散系分为溶液、胶体、浊液。
分散系
溶液
胶体
浊液
分散粒子直径
<1nm
1-100nm
>100nm
外观
均一,透明,稳定
均一,透明,介稳体系
不均一,不透明,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
实例
食盐水
Fe(OH)3胶体
泥浆水
3、胶体:
(1)常见胶体:
Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、血液、豆浆、淀粉溶液、墨水等。
★明矾净水原因;明矾水解后产生的氢氧化铝胶体吸附水中的杂质。
(2)胶体的特性:
能产生丁达尔效应。
区别胶体与其他分散系常用方法。
胶体与其他分散系的本质区别是。
[例]1.关于分散系和胶体的说法正确的是()
A.胶体、浊液、溶液都是分散系B.粒子的半径:
浊液>溶液>胶体
C.可见光透过溶液时,产生丁达尔现象D.胶体都不透明、且稳定性极强
(3)Fe(OH)3胶体的制备方法:
(三个要点:
饱和FeCl3溶液、沸水、逐滴加入)
2-2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导电的化合物。
1、化合物
非电解质:
在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。
(如:
酒精[乙醇]、蔗糖、SO2、SO3(s)、NH3、CO2等是非电解质。
)
(1)电解质和非电解质都是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)酸、碱、盐、金属氧化物和水都是电解质
(3)能导电的物质不一定是电解质。
电解质需在水溶液里或熔融状态下才能导电。
固态电解质(如:
NaCl晶体)不导电,液态酸(如:
液态HCl)不导电
能导电的物质:
电解质溶液、熔融的碱和盐、金属单质和石墨。
导电能力:
与离子浓度和离子带电荷数有关。
[例]2.下列物质在一定条件下能导电,但不是电解质的是()
A.铝B.食盐C.硫酸D.蔗糖
2、强电解质与弱电解质的定义和区分
(1)强电解质:
在水溶液中完全电离的电解质。
如:
强酸、强碱和绝大部分盐
(2)弱电解质:
在水溶液中部分电离的电解质。
如:
弱酸、弱碱和水,醋酸铅
3、电离方程式:
要注意配平,原子个数守恒,电荷数守恒。
Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-
★(水溶液)NaHSO4=Na++H++SO42-NaHCO3=Na++HCO3-
(熔融状态)NaHSO4=Na++HSO4-
[例]3.下列电离方程式正确的是()
A.H2SO4=H2++SO42-B.AlCl3=Al3++3Cl-C.Ba(OH)2=Ba2++(OH)2-D.HNO3=H++N5++3O2-
二、离子反应:
(判断一个反应是否是离子反应,先从是否在水溶液中进行考虑,再看是否有某种物质可以电离出离子.)
1、离子反应发生的条件:
①复分解型离子反应发生条件:
生成沉淀、生成气体、生成难电离物(如水、弱酸、弱碱)。
②氧化还原型离子反应发生条件:
离子的价态发生变化。
2、离子方程式的书写:
(写、拆、删、查)
★常见易溶于水的强电解质:
三大强酸(H2SO4、HCl、HNO3),三大强碱(NaOH、KOH、Ba(OH)2),可溶性盐,这些物质拆成离子形式,其他物质一律保留化学式。
常见的微溶物质:
Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3等不改写,仍写成化学式,其中氢氧化钙要注意,说是澄清溶液则要改写。
查:
一查质量守恒二查电荷守恒三查符合反应事实
★3、离子方程式正误判断:
(重点)
①看是否符合反应事实(能不能发生反应,反应物、生成物对不对)。
②看是否可拆。
③看是否配平(原子个数守恒,电荷数守恒)。
④看“=”“”“↑”“↓”是否应用恰当。
⑤考虑“量”的差异(难点)
[例]4.下列离子方程式正确的是()
A.金属钠与水反应:
Na+H2O=Na++OH-+H2↑B.将铁投入氯化铁溶液中:
Fe+Fe3+=2Fe2+
C.铝和稀硫酸反应:
2Al+6H+=2Al3++3H2↑D.氢氧化钡溶液与稀硫酸溶液混合:
Ba2++SO42-=BaSO4↓
[例]5.H++OH-=H2O表示这类反应
★4、离子共存问题
若离子之间可以结合生成沉淀、气体、水、弱酸、弱碱则不能共存。
反之则可以共存。
(1)由于发生复分解反应(生成沉淀或气体或水或难电离物)的离子不能大量共存。
生成沉淀:
AgCl、BaSO4、BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2等。
生成气体:
CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。
生成难电离物:
①H+和OH-生成H2O。
②如CH3COO-和H+生成CH3COOH(弱酸)、NH4+和OH-生成NH3·H2O(弱碱)等。
③酸式酸根离子如HCO3-、HSO3-等既不能和H+共存,也不能和OH-共存。
如:
HCO3-+H+=H2O+CO2↑,HCO3-+OH-=H2O+CO32-
(2)审题时应注意题中给出的附加条件。
①无色溶液中不存在有色离子:
Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-(常见这四种有色离子)。
②注意挖掘某些隐含离子:
酸性溶液(或PH<7)中隐含有H+,碱性溶液(或PH>7)中隐含有
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