高一化学知识点总结(17700字)

来源:m.fanwen118.com时间:2021.6.18

第一章从实验学化学-1- 化学实验基本方法

过滤一帖、二低、三靠分离固体和液体的混合体时,除去液体中不溶性固体。(漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯)

蒸发不断搅拌,有大量晶体时就应熄灯,余热蒸发至干,可防过热而迸溅把稀溶液浓缩或把含固态溶质的溶液干,在蒸发皿进行蒸发

蒸馏①液体体积②加热方式③温度计水银球位置④冷却的水流方向⑤防液体暴沸利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质(蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶)

萃取萃取剂:原溶液中的溶剂互不相溶;②对溶质的溶解度要远大于原溶剂;③要易于挥发。利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作,主要仪器:分液漏斗

分液下层的液体从下端放出,上层从上口倒出把互不相溶的两种液体分开的操作,与萃取配合使用的

过滤器上洗涤沉淀的操作向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水流完后,重复操作数次

配制一定物质的量浓度的溶液需用的仪器托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管

主要步骤:⑴计算⑵称量(如是液体就用滴定管量取)⑶溶解(少量水,搅拌,注意冷却)⑷转液(容量瓶要先检漏,玻璃棒引流)⑸洗涤(洗涤液一并转移到容量瓶中)⑹振摇⑺定容⑻摇匀

容量瓶①容量瓶上注明温度和量程。②容量瓶上只有刻线而无刻度。①只能配制容量瓶中规定容积的溶液;②不能用容量瓶溶解、稀释或久贮溶液;③容量瓶不能加热,转入瓶中的溶液温度20℃左右

第一章从实验学化学-2- 化学计量在实验中的应用

1 物质的量物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体

2 摩尔物质的量的单位

3 标准状况 STP 0℃和1标准大气压下

4 阿伏加德罗常数NA 1mol任何物质含的微粒数目都是6.02×1023个

5 摩尔质量 M 1mol任何物质质量是在数值上相对质量相等

6 气体摩尔体积 Vm 1mol任何气体的标准状况下的体积都约为22.4l

7 阿伏加德罗定律(由PV=nRT推导出) 同温同压下同体积的任何气体有同分子数 n1 N1 V1

n2 N2 V2

8 物质的量浓度CB 1L溶液中所含溶质B的物质的量所表示的浓度

CB=nB/V nB=CB×V V=nB/CB

9 物质的质量 m m=M×n n=m/M M=m/n

10 标准状况气体体积 V V=n×Vm n=V/Vm Vm=V/n

11 物质的粒子数 N N=NA×n n =N/NA NA=N/n

12 物质的量浓度CB与溶质的质量分数ω=1000×ρ×ω \M

13 溶液稀释规律 C(浓)×V(浓)=C(稀)×V(稀)以物质的量为中心

第二章化学物质及变化-1-物质的分类

1 元素分类:金属和非金属元素

2 化合物分类:有机物(含C)和无机物

氧化物酸性氧化物(与碱反应生成盐和水) SiO2、SO2、CO2、SO3、N2O5、(多数为非金属氧化物)

碱性氧化物(与酸反应生成盐和水) Fe2O3、CuO 、 MgO (多数为金属氧化物)、

两性氧化物(与酸、碱反应生成盐和水) Al2O3、ZnO

不成盐氧化物 NO2、NO、CO、 (盐中的N的化合价无+2、+3、C无+2)

分散系溶液(很稳定)分散质粒子小于1nm,透明、稳定、均一

胶体(介稳定状态)分散质粒子1nm-100nm,较透明、稳定、均一

浊液(分悬、乳浊液)分散质粒子大于100nm,不透明、不稳定、不均一

化学反应的分类四大基本反应类型

化合:2SO2+ O2 2SO3

分解:2NaHCO3 Na2CO3 +CO2↑+ H2O

置换:Cl2 +2KI ===2KCl+I2

复分解:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O

是否有离子参加反应(电解质在水溶液中)离子反应:Cl2+H2O = HCl+HClO

非离子反应:2Fe+3Cl2 =2FeCl3

是否有元素电子得失或偏移(有升降价)

氧化还原反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

非氧化还原反应:Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O

热量的放出或吸收

放热反应:3Fe+2O2 Fe3O4

吸热反应:C+CO2 2CO

第二章化学物质及变化-2-离子反应

电解质(酸、碱、盐、水)在水溶液里或熔融状态下本身能够导电的化合物

非电解质(包括CO2、SO2)在水溶液里或熔融状态下不能够导电的化合物

碳酸的电离方程式 H2CO3 H++HCO3-(弱电解质用“”

NaHCO3的电离方程式 NaHCO3=Na++HCO3-(强电解质用“ = ”

离子反应式用实际参加反应的离子所表示的式子

离子反应式写法一写、二改、三删、四查

单质、氧化物、气体、难溶、难电离的物质要保留分子式

离子共存有颜色的离子 MnO4-紫红、Fe3+棕黄、Fe2+浅绿、Cu2+蓝色

与H+不共存(弱酸根) OH-、CO32-、SO32-、SiO32-、AlO2-、S2-、F- 等

与OH-不共存(弱碱金属阳离子) H+、Fe3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Mg2+、NH4+ 与H+和OH-都不共存 HCO3-、HSO3-、HS-、等

常见生成沉淀 Ba2+、Ca2+与SO42-、CO32- Ag+与Cl-

胶体胶体的性质(介稳定)丁达尔现象、布朗运动、电泳、聚沉

判断胶体最简单的方法丁达尔现象

胶体提纯渗析(胶体微粒不能透过半透膜) 等

Fe(OH)3胶体制备的方法取烧杯盛20mL蒸馏水,加热至沸腾,然后逐滴加入饱和FeCl3溶液1mL~2mL。继续煮沸至溶液呈红褐色。观察所得红褐色液体Fe(OH)3胶体。 Fe(OH)3胶体制备方程式 FeCl3+3H2O =Fe(OH)3(胶体) +3HCl

胶体凝聚的条件加热、加电解质、加相反电性的胶体

第二章化学物质及变化-3-氧化还原反应

氧化还原反应的本质有电子转移(得失或偏移)

氧化还原反应的特征元素化合价的升降(不一定有氧的得失)

升失氧还原剂、还原性、失电子、(升价)、被氧化、发生氧化反应成氧化产物

降得还氧化剂、氧化性、得电子、(降价)、被还原、发生还原反应成还原产物

化合反应不一定是氧化还原反应,一般有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应才属氧化还原反应

分解反应

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

气体的检验 NH3的检验用湿润的红色石蕊试纸变蓝

SO2的检验用品红溶液褪色

SO2的吸收用KMnO4溶液 (强氧化性)

CO2的检验用澄清石灰水变浊

Cl2的检验用湿润的KI 淀粉试纸变蓝

NO的检验打开瓶盖后遇空气变红棕色

离子的检验 NH4+的检验加NaOH溶液加热后放出气体用湿润的红色石蕊试纸变蓝 Fe3+的检验①加NaOH溶液有红褐色沉淀②加KSCN溶液出现血红色

Fe2+的检验①加NaOH溶液有白色沉淀马上变灰绿色,最终变红褐色②加KSCN溶液无现象,再加氯水后出现血红色

SO42-的检验先加HCl无现象后加BaCl2溶液有不溶于酸的白色沉淀

Cl-、(Br-、I -)的检验先加AgNO3后加HNO3溶液有不溶于酸的白色沉淀AgCl (淡黄色沉淀AgBr、黄色沉淀AgI)

NO3 - 的检验加浓缩后加入少量浓硫酸和几块铜片加热有红棕色的气体放出(NO2) 物质的保存 K、Na 保存在煤油中(防水、防O2)

见光易分解的物质用棕色瓶(HNO3、AgNO3、氯水、HClO 等)

碱性物质用橡胶塞不能用玻璃塞(Na2SiO3、NaOH、Na2CO3)

酸性、强氧化性物质用玻璃塞不能用橡胶塞(HSO4、HNO3、KMnO4)

物质的保存 F2、HF(氢氟酸)用塑料瓶不能用玻璃瓶(与SiO2反应腐蚀玻璃)

保存在水中白磷(防在空气中自燃)、Br2(防止挥发)

地壳中含量最多的元素氧O、硅Si、铝Al、铁Fe

地壳有游离态存在的元素金、铁(陨石)、硫(火山口附近)

金属共同的物理性质有金属光泽、不透明、易导电、导热、延展性

能与HCl和NaOH都能反应的物质两性:Al、Al2O3、Al(OH)3

弱酸的酸式盐:NaHCO3、NaHSO3、NaHS

弱酸的铵盐:(NH4)2CO3、(NH4)2S

两性金属锌Zn、铝Al(与酸和碱都放H2)

钝化金属铁Fe、铝Al(被冷的浓H2SO4、浓HNO3)

酸化学性质稀、浓硫酸的通性 1强酸性----反应生成盐

2高沸点酸,难挥发性——制备易挥发性酸

浓硫酸的特性 1、吸水性—做干燥,不能干燥NH3、H2S

2、脱水性—使有机物脱水炭化

3、强氧化性——与不活泼金属、非金属、还原性物质反应

硝酸 HNO3 1、强酸性 2、强氧化性 3、不稳定性(见光、受热)

次氯酸 HClO 1、弱酸性 2、强氧化性 3、不稳定性(见光、受热)

硅酸 H2SiO3 1、弱酸性 2、难溶性 3、不稳定性(热)

漂白氧化型(永久)强氧化性:HClO、Na2O2、O3、浓H2SO4、浓 HNO3

加合型(暂时) SO2 (使品红褪色,不能使石蕊变红后褪色)

吸附型(物理)活性碳明矾溶液生成的Al(OH)3胶体

水溶液氯水主要成分分子: Cl2、 H2O、 HClO

离子: H+、Cl-、ClO-

氨水主要成分

分子:NH3 H2O NH3·H2O

离子:NH4+ OHˉ

氯水与液氯、氨水与液氨的区别氯水、氨水属混合物、液氯与液氨属纯净物

氯原子Cl与氯离子Cl-的区别最外层电子数不同,化学性质不同,氯离子Cl-达稳定结构 气体极易溶于水(喷泉) NH3(1:700) HCl (1:500)

只能用排气法收集 NO2 NH3 HCl

只能用排气法收集 NO N2 CO

钠与水的反应现象: ①浮、②熔、③游、④咝、⑤红①钠浮在水面上——密度小于水;②水蒸气——放热;③熔化成一个小球——溶点低;④在水面上游动——生成气体;咝咝发出响声——反应剧烈;⑤变色——生成碱

俗名苏打Na2CO3、小苏打NaHCO3 水玻璃:Na2SiO3的水溶液漂白粉主要成分:Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分Ca(ClO)2

用途 Na2O2(淡黄色)用作呼吸面具, Al(OH)3和NaHCO3 (小苏打)可中和胃酸 明矾用作净水剂,次氯酸HClO杀菌、消毒、永久性漂白、SO2暂时性漂白

自来水常用Cl2来消毒、杀菌但产生致癌的有机氯,改用广谱高效消毒剂二氧化氯(ClO2) Fe2O3—红色油漆和涂料;Al2O3—耐火材料,NH3可用于氮肥、制冷剂。

晶体硅Si作半导体、太阳能电池; SiO2可作光导纤维;硅胶是常用的干燥剂及催化剂的载体。水玻璃可做肥皂填料、木材防腐防火剂及黏胶

氧化还原反应

要点诠释:我们在初中化学中学过的木炭还原氧化铜,在这个反应中,铜失去氧变成了单质,发生了还原反应,碳得到氧变成CO2,发生了氧化反应。我们也可以从反应中,元素的化合价发生变化的角度来分析这个反应

还有一些反应,虽然没有得氧、失氧的变化过程,但也伴随着化合价的变化,这样的反应也是氧化还原反应。

由此我们知道,一个化学反应是否氧化还原反应,不在于有没有得氧失氧,而在于反应过程中有没有某些元素的化合价发生了变化。

从反应物变为产物时,是否有元素的化合价发生变化的角度,可以把化学反应分为:氧化还原反应和非氧化还原反应。有化合价变化的化学反应就是氧化还原反应,没有化合价变化的

化学反应就是非氧化还原反应,如CaCl2 + Na2CO3 == CaCO3↓ + 2NaCl就是非氧化还原反应。也就是说,氧化还原反应的特征是反应中元素的化合价发生变化。

知识点二:氧化还原反应的本质

要点诠释:元素化合价的升降与电子转移密切相关。例如钠与氯气的反应:

钠原子失去一个电子成为Na+,氯原子得到一个电子成为Cl-,这样双方的最外电子层都达到8电子稳定结构。在这个反应中,发生了电子的得失,金属钠失去电子发生了氧化反应,氯气得到电子发生了还原反应。

氢气与氯气的反应属于非金属和非金属的反应。

由于氢元素和氯元素的原子都倾向于获得电子而形成稳定结构,而且这两种元素的原子获取电子的能力相差不大,在反应时,双方各以最外层的一个电子组成共用电子对,使双方最外电子层都达到稳定结构。由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子稍强,所以共用电子对偏向于氯原子而偏离氢原子。这样,氯元素的化合价降低被还原,氢元素的化合价升高被氧化。在这个氧化还原反应中,发生了共用电子对的偏移。

可见,有电子转移(得失或偏移)的反应,是氧化还原反应。氧化反应表现为被氧化的元素化合价升高,其实质是该元素的原子失去电子(或共用电子对偏离)的过程;还原反应表现为被还原的元素化合价降低,其实质是该元素的原子获得电子(或共用电子对偏向)的过程。 氧化还原反应中,电子转移的情况也可以表示为:

知识点三:氧化剂和还原剂

氧化剂和还原剂作为反应物共同参加氧化还原反应。在反应中,氧化剂是得到(或偏向)电子的物质,所含元素的化合价降低;还原剂是失去(或偏离)电子的物质,所含元素的化合价升高。即“升被氧化,降被还原”。

例如:

碳还原氧化铜的反应中,氧化铜是氧化剂,碳是还原剂。

铁和硫酸铜的反应中,硫酸铜是氧化剂,铁是还原剂。

氢气和氯气的反应中,氯气是氧化剂,氢气是还原剂。

氧化剂具有氧化性,在反应中本身被还原生成还原产物;还原剂具有还原性,在反应中本身被氧化生成氧化产物。

常见的氧化剂有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等;常见的还原剂有活泼的金属单质、H2、C、CO等。

氧化剂和还原剂不是绝对不变的,要根据物质所含元素的化合价在氧化还原反应中的变化情况来确定,同一种物质可能在一个氧化还原反应中作氧化剂,在另一个氧化还原反应中作还原剂。例如在盐酸和铁的反应Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑中,盐酸中氢元素的化合价由+1降低为0,盐酸是氧化剂;而在盐酸和高锰酸钾的反应2KMnO4 +16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O中,盐酸中氯元素有部分化合价由-1升高到0价,盐酸是还原剂。盐酸还可能发生非氧化还原反应,如HCl + NaOH = NaCl + H2O。

总结起来,氧化还原反应可以用下面的式子表示:

[规律方法指导]

比较物质的氧化性、还原性强弱的方法

①根据氧化还原反应的化学方程式进行判断

在一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。

例如反应Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑中,铁是还原剂,H2是还原产物,故还原性:Fe>H2;HCl是氧化剂,FeCl2是氧化产物,氧化性:HCl>FeCl2。这个反应还可以用离子方程式表示:Fe+2H+ = Fe2+ +H2↑,根据上述氧化性、还原性强弱的判断方法,故还原性:Fe>H2;氧化性:H+ > Fe2+ 。

②根据金属活动性顺序判断

金属活动性越强,其还原性越强,即:

还原性:K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag

金属的还原性越强,其失去电子后形成的金属离子的氧化性越弱,即

氧化性:K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<Zn2+<Fe2+<Sn2+<Pb2+<(H+)<Cu2+<Hg2+<Ag+

Fe3+可以和铜反应:2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+,因此氧化性:Fe3+> Cu2+。

比较物质的氧化性和还原性还有其他方法,随着学习的深入,我们会逐渐掌握它们,从而加深对氧化还原反应的了解。

金属元素的单质及其化合物的知识主线

金属单质的化学性质

只有还原性:M-ne-=Mn+

1.与非金属反应:如与O2、Cl2、Br2、I2等;

2.与水反应:较活泼的金属可与水反应,如K、Ca、Na等;

3.与酸反应:排在氢前面的金属可将氢从酸溶液中置换出来(浓H2SO4、HNO3除外);

4.与盐反应:排在前面的金属可将后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。

重点内容讲解:

一、金属的物理性质

常温下,金属一般为银白色晶体(汞常温下为液体),具有良好的导电性、导热性、延展性,金属的熔沸点和硬度相差很大。

二、金属的化学性质

多数金属的化学性质比较活泼,具有较强的还原性,在自然界多数以化合态形式存在。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。

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2

〔分析对比表〕

Na Al Fe

与O2反应常温下氧化成Na2O

点燃生成Na2O2,Na保存在煤油中常温下氧化生成致密氧化膜,使得铝耐腐蚀,纯氧中可燃潮湿空气中腐蚀,纯氧中点燃生成Fe3O4

与H2O反应受氧化膜阻碍

与酸反应

与盐反应

与碱反应与水反应不反应

金属活泼性金属活泼性逐渐减弱

三、内容的补充讲解

(一)钠的性质及保存

1.钠的物理性质和化学性质

物理性质钠是一种银白色、质软、可用小刀切割的金属,比水轻,熔点97.81℃,沸点882.9℃ 钠的化

学性质①与氧气反应:4Na+O2=2Na2O(常温下缓慢氧化)

2Na+O2 Na2O2

②与其他非金属反应:2Na+S=Na2S(发生爆炸)

2Na+Cl2 2NaCl(产生大量白烟)

③与水反应:2Na+H2O=2NaOH+H2↑

(浮于水面上,迅速熔化成一个闪亮的小球,并在水面上不停地游动)

④与盐反应:2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H2↑

(钠不能从溶液中置换出其他金属)

2.钠的保存

由于钠的化学性质非常活泼,易与空气中的O2和H2O等反应,所以金属钠保存在煤油之中。金属钠在空气中变质的过程可以表示为:银白色的金属钠表面变暗(生成Na2O)出现白色固体(NaOH)表面变成粘稠状(NaOH潮解)白色块状固体(Na2CO3·10H2O)风化为白色粉未状物质(Na2CO3)

(二)铝与氢氧化钠溶液的反应

铝和强碱溶液反应,不是铝直接和碱反应,而是铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝,然后再和强碱反应生成偏铝酸盐:

2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑ Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

总反应:

(标电子转移时就必须清楚地理解铝和NaOH溶液反应的实质)

简写为:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑

(三)金属与水的反应

通过金属与水反应的难易程度,可以比较金属性的强弱

Na Mg Al Fe

与水反应冷水剧烈热水微弱沸水微弱高温、水蒸气

(一)钠的氧化物

氧化钠 (Na2O) 过氧化钠 (Na2O2)

分类碱性氧化物过氧化物

生成条件常温点燃或加热

色态白色固体淡黄色固体

化学

性质与水反应 Na2O + H2O = 2NaOH 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑

与CO2反应 Na2O + CO2 = Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2 = 4Na2CO3+ O2

与酸反应 Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O 2Na2O2+4HCl= 4NaCl + O2↑+ H2O

特性 __________________ Na2O2有强氧化性,可以使品红溶液褪色,有漂白作用。

(二)钠的盐—碳酸钠、碳酸氢钠

碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)

分类正盐酸式盐

俗称纯碱、苏打小苏打

色态白色粉末细小的白色晶体

化学性质

与酸反应

Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3

(CO32-+H+=HCO3-)

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

(HCO3-+H+=H2O+CO2↑)

开始无外观现象(因为首先生成HCO3-),随后出现气泡。

(若向足量HCl中分别滴入Na2CO3或NaHCO3,则均会立刻出现气泡。) NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

(HCO3-+H+=H2O+CO2↑)

滴入盐酸后,即刻出现气泡。

与碱反应

NaOH 不反应 NaHCO3+ NaOH=H2O+ Na2CO3

Ca(OH)2 Na2CO3+ Ca(OH)2= CaCO3↓+ 2NaOH

反应的本质是:

CO32- + Ca2+= CaCO3↓ NaHCO3与少量石灰水的反应为:

2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O

2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O

若石灰水过量,则新生成的Na2CO3可与Ca(OH)2继续反应,即:

Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH

∴过量石灰水中NaHCO3与Ca(OH)2的反应为:

NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O

HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O

热稳定性

(运用此性质可除去Na2CO3中的NaHCO3) 很稳定受热不分解

(分解温度851℃,酒精灯温度达不到)不很稳定,受热易分解。

2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

(分解温度150℃)

二者之间相互转化

注意:将以上知识要灵活应用于识别、除杂及计算中。

二.铝的化合物

(一)氧化铝(Al2O3)

1、物理性质:白色难熔固体、不溶于水。

2、化学性质:Al2O3是典型的两性氧化物,既能与酸反应又能与强碱溶液反应。 与强酸:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

与强碱:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

3、用途:耐火材料、制取铝的原料

(二)氢氧化铝[Al(OH)3]

1、Al(OH)3的物理性质:Al(OH)3是不溶于水的白色胶状沉淀,是典型的两性氢氧化物,能凝聚水中的悬浮物,又有吸附色素的性能。

2、Al(OH)3的两性:

H++AlO2_ +H2O Al(OH)3 Al3++3OH-

酸式电离碱式电离

当与强酸反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

当与强碱溶液作用:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

3、Al(OH)3的制取:

(1)铝盐与碱反应:

用铝盐与可溶性弱碱氨水反应制Al(OH)3:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

说明:制取 Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用,但应严格控制加入碱的量,因为强碱过量会使制得的 Al(OH)3转化为偏铝酸盐:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。所以,实验室一般不采用这种方法制Al(OH)3。

4、Al(OH)3的用途:净水。

Al(OH)3胶体中胶粒有吸附水中悬浮杂质的作用,使其质量增大,沉降水底,达到净化水的目的。

三.铁的化合物

(一)铁的氧化物

名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁

俗称—————铁红磁性氧化铁

化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4

色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体

化合价 + 2还原性为主 + 3只有氧化性 + 2,+ 3

水溶性不溶不溶不溶

类型碱性氧化物————

共性与酸都能与酸反应如 Fe2O3 + 6H+=2Fe3+ + 3H2O

与还原剂都能被还原如 Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2(高温条件下反应)

(二)氢氧化物

名称氢氧化亚铁氢氧化铁

化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3

分类碱碱

质色态白色固体红褐色固体

水溶性不溶于水不溶于水

与酸反应 Fe(OH)2+2H+= Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O

还原性

稳定性 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3

2Fe(OH)3 == Fe2O3+ 3H2O(受热分解)

制法原理 Fe2+ +2OH- == Fe(OH)2↓ Fe3+ +3OH- = Fe(OH)3↓

现象白色絮状沉淀红褐色沉淀

(三)铁盐与亚铁盐

铁盐(Fe3+)亚铁盐(Fe2+)

颜色黄色淡绿色

与碱反应 Fe3++3OH—==Fe(OH)3↓ Fe2++2OH—==Fe(OH)2↓

氧化性、还原性氧化性

2Fe3++Fe==3Fe2+ 氧化性:Fe2++Zn==Zn2++Fe

还原性:2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl—

(四)Fe2+、Fe3+的检验

鉴别方法 Fe2+ Fe3+

直接观色淡绿色黄色

与KSCN 不显红色血红色

与 OH- 作用白色↓→灰绿↓→红褐色↓红褐色沉淀

与铜片无元素周期表中元素及其化合物的递变性规律

1 原子半径

(1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小;

(2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。

2 元素化合价

(1)除第1周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价由碳族-4递增到-1(氟无正价,氧无+6价,除外);

(2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同

(3) 所有单质都显零价

3 单质的熔点

(1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减;

(2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增 4 元素的金属性与非金属性

(1)同一周期的元素电子层数相同。因此随着核电荷数的增加,原子越容易得电子,从左到右金属性递减,非金属性递增;

(2)同一主族元素最外层电子数相同,因此随着电子层数的增加,原子越容易失电子,从上到下金属性递增,非金属性递减。

5 最高价氧化物和水化物的酸碱性

元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。

6 非金属气态氢化物

元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越弱。 7 单质的氧化性、还原性

一般元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其氧化物的阳离子氧化性越弱;元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,其简单阴离子的还原性越弱。明显现象溶液变浅绿色

第一章物质结构元素周期律

周期同一横行

周期序数=电子层数

类别周期序数起止元素

包括元素种数核外电子层数

短周期 1 H—He 2 1

2 Li—Ne 8 2

3 Na—Ar 8 3

长周期 4 K—Kr 18 4

5 Rb—Xe 18 5

6 Cs—Rn 32 6

7不完全 Fr—112号(118) 26(32) 7

第七周期原子序数 113 114 115 116 117 118

个位数=最外层电子数ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0

族主族元素的族序数

=元素原子的最外层电子数

(或:主族序数=最外层电子数)

18个纵行〖7个主族;7个副族;一个零族;一个Ⅷ族(8、9、10三个纵行)〗 主族 A 7个由短周期元素和长周期元素共同构成

副族 B 7个完全由长周期元素构成第Ⅷ族和全部副族通称过渡金属元素 Ⅷ族 1个有3个纵行

零族 1个稀有气体元素非常不活泼

碱金属锂、钠、钾、铷、铯、钫(Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)

结构因最外层都只有一个电子,易失去电子,显+1价,

物理性质密度逐渐增大逐渐升高

熔沸点逐渐降低(反常)

化学性质原子核外电子层数增加,最外层电子离核越远,

失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强,金属越活泼

卤素氟、氯、溴、碘、砹(F、Cl、Br、I、At)

结构因最外层都有7个电子,易得到电子,显-1价,

物理性质密度逐渐增大

熔沸点逐渐升高(正常)

颜色状态颜色逐渐加深气态~液态~固态

溶解性逐渐减小

化学性质原子核外电子层数增加,最外层电子离核越远,

得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,金属越不活泼

与氢气反应剧烈程度:F2>Cl2>Br2>I2

氢化物稳定性 HF>HCl>HBr>HI

氢化物水溶液酸性 HF<HCl<HBr<HI(HF为弱酸,一弱三强)

氢化物越稳定,在水中越难电离,酸性越弱

一、原子核外电子的排布

层序数 1 2 3 4 5 6 7

电子层符号 K L M N O P Q

离核远近由近到远

能量由低到高

各层最多容纳的电子数2n2

2×12=2 2×22=8 2×32=18

2×42=32 2×52=50 2×62=72

2×72=98

非金属性与金属性(一般规律):

电外层电子数得失电子趋势元素性质

金属元素<4 易失金属性

非金属元素>4 易得非金属性

金属的金属性强弱判断:

水(酸)反应放氢气越剧烈越活泼

最高价氧化物水化物碱性越强越活泼

活泼金属置换较不活泼金属

原电池的负极金属比正极活泼

非金属的非金属性强弱判断:

与氢气化合越易,生成氢化物越稳定越活泼

最高价氧化物水化物酸性越强越活泼

活泼非金属置换较不活泼非金属

元素周期律:元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化,这个规律叫做元素周期律

1 A、越左越下,金属越活泼,原子半径越大,最外层离核越远,还原性越强。 越易和水(或酸)反应放H2越剧烈,最高价氧化物的水化物的碱性越强

B、越右越上,非金属越活泼,原子半径越小,最外层离核越近,氧化性越强。 越易和H2化合越剧烈,最高价氧化物的水化物的酸性越强

2、推断短周期的元素的方法(第二、第三周期)

A 第二周期若A的质子数为z时

C B D 第三周期若A的最外层电子数为a

Z 2+a

Z+7 Z+8 Z+9 9+a 10+a 11+a

二、元素的性质与元素在周期表中位置的关系

ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0

1 H He

2 Li Be B C N O F Ne

3 Na Mg Al Si p s Cl Ar

4 K Ca Ge As Se Br

5 Rb Sb Te I

6 Cs Po At

7 Fr

元素化合价与元素在周期表中位置的关系:

对于主族元素:最高正价= 族序数

最高正化合价 +∣最低负价∣= 8

元素周期表中:周期序数=电子层数;

主族序数=最外层电子数;

原子中:原子序数=核内质子数=核电荷数=核外电子数

化学键

离子键:阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键(金属与非金属原子间)

共价键:原子间通过共用电子对所形成的化学键(两种非金属原子间)

非极性共价键:同种非金属原子形成共价键(电子对不偏移)(两种相同的非金属原子间) 极性共价键:不同种非金属原子形成共价键(电子对发生偏移)(两种不同的非金属原子间) He、Ar、Ne、等稀有气体是单原子分子,分子之间不存在化学键

共价化合物有共价键一定不含离子键

离子化合物有离子键可能含共价键

三、核素

原子质量主要由质子和中子的质量决定。

质量数质量数(A)=质子数(Z)+十中子数(N)

核素把一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称核素

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

“同位”是指质子数相同,周期表中位置相同,核素是指单个原子而言,而同位素则是指核素之间关系

特性同一元素的各种同位素化学性质几乎相同,物理性质不同

在天然存在的某种元素中,不论是游离态,还是化合态,各种同位素所占的丰度(原子百分比)一般是不变的

第二章第一节化学能与热能

反应时旧化学键要断裂,吸收能量

在反应后形成新化学键要形成,放出能量

∑E(反应物)>∑E(生成物)——放出能量

∑E(反应物)<∑E(生成物)——吸收能量

两条基本的自然定律质量守恒定律能量守恒定律

常见的放热反应

氧化、燃烧反应

中和反应 CO2+C==2CO

铝热反应 NH4NO3 溶于水(摇摇冰)

常见的吸热反应

Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O

第二节化学能与电能

负极 Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)

Zn+2H+=Zn2++H2↑

正极 2H++2e-=H2↑(还原反应)

电子流向 Zn → Cu 电流流向 Cu→ Zn

原电池:能把化学能转变成电能的装置

组成原电池的条件

①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极,活泼的作负极失电子 ②活泼的金属与电解质溶液发生氧化还原反应③两极相连形成闭合电路

二次电池:可充电的电池

二次能源:经过一次能源加工、转换得到的能源

常见电池干电池铅蓄电池银锌电池镉镍电池燃料电池(碱性)

第三节化学反应的速率和极限

化学反应速率的概念:用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)

表达式 v(B) =△C/△t

同一反应中:用不同的物质所表示的表速率与反应方程式的系数成正比

影响化学反应速率的内因(主要因素):参加反应的物质的化学性质

外因浓度压强温度催化剂颗粒大小

变化大高高加入越小表面积越大

速率影响快快快快快

化学反应的限度:研究可逆反应进行的程度(不能进行到底)

反应所能达到的限度:当可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时,反应物与生成物浓度不在改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”。

影响化学平衡的条件浓度、压强、温度

化学反应条件的控制

尽可能使燃料充分燃烧提高原料利用率,通常需要考虑两点:

一是燃烧时要有足够的空气;二是燃料与空气要有足够大的接触面

第三章有机化合物

第一节最简单的有机化合物甲烷

氧化反应 CH4(g)+2O2(g) → CO2(g)+2H2O(l)

取代反应 CH4+Cl2(g) → CH3Cl+HCl

烷烃的通式:CnH2n+2 n≤4为气体、所有1-4个碳内的烃为气体,都难溶于水,比水轻 碳原子数在十以下的,依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸

同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物 同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构

同素异形体:同种元素形成不同的单质

同位素:相同的质子数不同的中子数的同一类元素的原子

第二节来自石油和煤的两种重要化工原料

乙烯 C2H4 (含不饱和的C=C双键,能使KMnO4溶液和溴的溶液褪色)

氧化反应 2C2H4+3O2 →2CO2+2H2O

加成反应 CH2=CH2+Br2 →CH2Br-CH2Br (先断后接,变内接为外接)

加聚反应 nCH2=CH2 → [ CH2 - CH2 ]n (高分子化合物,难降解,白色污染)

石油化工最重要的基本原料,植物生长调节剂和果实的催熟剂,

乙烯的产量是衡量国家石油化工发展水平的标志

苯是一种无色、有特殊气味的液体,有毒,不溶于水,良好的有机溶剂

苯的结构特点:苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键

氧化反应 2 C6H6+15 O2→12 CO2+ 6 H2O

取代反应溴代反应 + Br2 → -Br + H Br

硝化反应 + HNO3 → -NO2 + H2O

加成反应 +3 H2 →

第三节生活中两种常见的有机物

乙醇

物理性质:无色、透明,具有特殊香味的液体,密度小于水沸点低于水,易挥发。

良好的有机溶剂,溶解多种有机物和无机物,与水以任意比互溶,醇官能团为羟基-OH 与金属钠的反应 2CH3CH2OH+Na→ 2CH3CHONa+H2

氧化反应

完全氧化 CH3CH2OH+3O2→ 2CO2+3H2O

不完全氧化 2CH3CH2OH+O2→ 2CH3CHO+2H2O (Cu作催化剂)

乙酸 CH3COOH 官能团:羧基-COOH 无水乙酸又称冰乙酸或冰醋酸。

弱酸性,比碳酸强 CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O 2CH3COOH+CaCO3→Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑

酯化反应醇与酸作用生成酯和水的反应称为酯化反应。

原理酸脱羟基醇脱氢。

CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O

第四节基本营养物质

糖类:是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的重要来源。又叫碳水化合物 单糖 C6H12O6 葡萄糖多羟基醛 CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO

果糖多羟基酮

双糖 C12H22O11 蔗糖无醛基水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖:

麦芽糖有醛基水解生成两分子葡萄糖

多糖(C6H10O5)n 淀粉无醛基 n不同不是同分异构遇碘变蓝水解最终产物为葡萄糖

纤维素无醛基

油脂:比水轻(密度在之间),不溶于水。是产生能量最高的营养物质

植物油 C17H33-较多,不饱和液态油脂水解产物为高级脂肪酸和丙三醇(甘油),油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应

脂肪 C17H35、C15H31较多固态

蛋白质是由多种氨基酸脱水缩合而成的天然高分子化合物

蛋白质水解产物是氨基酸,人体必需的氨基酸有8种,非必需的氨基酸有12种 蛋白质的性质

盐析:提纯变性:失去生理活性显色反应:加浓硝酸显黄色灼烧:呈焦羽毛味

误服重金属盐:服用含丰富蛋白质的新鲜牛奶或豆浆

主要用途:组成细胞的基础物质、人类营养物质、工业上有广泛应用、酶是特殊蛋白质

第四章化学与可持续发展

开发利用金属资源

电解法很活泼的金属 K-Al MgCl2 = Mg + Cl2

热还原法比较活泼的金属 Zn-Cu Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2

3Fe3O4+8Al = 9Fe+4Al2O3 铝热反应

热分解法不活泼的金属 Hg-Au 2HgO = Hg + O2

海水资源的开发和利用

海水淡化的方法蒸馏法电渗析法离子交换法

制盐提钾提溴用氯气提碘提取铀和重水、开发海洋药物、利用潮汐能、波浪能

镁盐晶提取 Mg2+----- Mg(OH)2 -------MgCl2

氯碱工业 2NaCl+2H2O = H2↑+2 NaOH + Cl2↑

化学与资源综合利用

煤由有机物和无机物组成主要含有碳元素

干馏煤隔绝空气加强热使它分解煤焦油焦炭

液化 C(s)+H2O(g)→ CO(g)+H2(g)

汽化 CO(g)+2H2→ CH3OH

焦炉气 CO、H2、CH4、C2H4 水煤气 CO、H2

天然气甲烷水合物“可燃冰”水合甲烷晶体(CH4·nH2O)

石油烷烃、环烷烃和环烷烃所组成主要含有碳和氢元素

分馏利用原油中各成分沸点不同,将复杂的混合物分离成较简单更有用的混合物的过程。 裂化在一定条件下,把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。 环境问题不合理开发和利用自然资源,工农业和人类生活造成的环境污染

三废废气、废水、废渣

酸雨: SO2、、NOx、臭氧层空洞:氟氯烃赤潮、水华:水富营养化N、P

绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则只有一种产物的反应

氧族元素氧族元素是元素周期表上的ⅥA族元素(IUPAC新规定:16族)。

这一族包含氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素,其中钋为金属,碲为准金属,氧、硫、硒是典型的非金属元素。在标准状况下,除氧单质为气体外,其他元素的单质均为固体。

在和金属元素化合时,氧、硫、硒、碲四种元素通常显-2氧化态;但当硫、硒、碲处于它们的酸根中时,最高氧化态可达+6。

一些过渡金属常以硫化物矿的形式存在于地壳中,如FeS2、ZnS等。氧、硫、硒的单质可以直接与氢气化合,生成氢化物.例如,硫与氢气反应时,生成硫化氢.

[编辑本段]一.原子结构的异同点

1.原子结构的相同点.

(1)原子最外层有6个电子.

(2)反应中易得到2个电子.

(3)表现氧化性.

2.原子结构的不同点.

(1)核电荷数依次增大.

(2)电子层数依次增大.

(3)原子半径依次增大,得电子能力依次减弱,氧化性依次减弱.

[编辑本段]二.单质的化学性质

1.相似性

(1)能与大多数金属反应.

(2)均能与氢化合生成气态氢化物.

(3)均能在氧气中燃烧.

(4)氧化物对应的水化物为酸.

(5)都具有非金属性.

2.递变性(从氧-->碲)

(1)气态氢化物的稳定性逐渐减弱.

(2)气态氢化物的还原性逐渐增强.

(3)气态氢化物水溶液的酸性逐渐增强.

(4)最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱.

(5)非金属性逐渐减弱.

氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)

核电荷数 8 16 34 52

常温色态无色气体淡黄固体灰色固体银白固体

熔、沸点→依次升高

常见化合价 -2 、-1/-2、+4、+6/-2、+4、+6/-2、+4、+6

与H2反应爆炸加热加热╱

H2R稳定性 1000℃ 300℃加热易分解极易分解

最高价水化物╱ H2SO4 H2SeO4 H2TeO4

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