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高中化学必修一知识点总结。
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
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
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。
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)
高一化学必修一知识点总结
第一章 从实验学化学
一、常见物质的分离、提纯和鉴别
1.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)
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)
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
分液 分离互不相溶液体 分液漏斗 乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液
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
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
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
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
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
1 N2 O2 灼热的铜丝网 用固体转化气体
2 CO2 H2S CuSO4溶液 洗气
3 CO CO2 NaOH溶液 洗气
4 CO2 CO 灼热CuO 用固体转化气体
5 CO2 HCI 饱和的NaHCO3 洗气
6 H2S HCI 饱和的NaHS 洗气
7 SO2 HCI 饱和的NaHSO3 洗气
8 CI2 HCI 饱和的食盐水 洗气
9 CO2 SO2 饱和的NaHCO3 洗气
10 炭粉 MnO2 浓盐酸(需加热) 过滤
11 MnO2 C -------- 加热灼烧
12 炭粉 CuO 稀酸(如稀盐酸) 过滤
13 AI2O3 Fe2O3 NaOH(过量),CO2 过滤
14 Fe2O3 AI2O3 NaOH溶液 过滤
15 AI2O3 SiO2 盐酸`氨水 过滤
16 SiO2 ZnO HCI溶液 过滤,
17 BaSO4 BaCO3 HCI或稀H2SO4 过滤
18 NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2 加酸转化法
19 NaCI溶液 NaHCO3 HCI 加酸转化法
20 FeCI3溶液 FeCI2 CI2 加氧化剂转化法
21 FeCI3溶液 CuCI2 Fe 、CI2 过滤
22 FeCI2溶液 FeCI3 Fe 加还原剂转化法
23 CuO Fe (磁铁) 吸附
24 Fe(OH)3胶体 FeCI3 蒸馏水 渗析
25 CuS FeS 稀盐酸 过滤
26 I2晶体 NaCI -------- 加热升华
27 NaCI晶体 NH4CL -------- 加热分解
28 KNO3晶体 NaCI 蒸馏水 重结晶.
3、物质的鉴别
物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
检验类型 鉴别 利用不同物质的性质差异,通过实验,将它们区别开来。
鉴定 根据物质的特性,通过实验,检验出该物质的成分,确定它是否是这种物质。
推断 根据已知实验及现象,分析判断,确定被检的是什么物质,并指出可能存在什么,不可能存在什么。
检验方法 ① 若是固体,一般应先用蒸馏水溶解
② 若同时检验多种物质,应将试管编号
③ 要取少量溶液放在试管中进行实验,绝不能在原试剂瓶中进行检验
④ 叙述顺序应是:实验(操作)→现象→结论→原理(写方程式)
① 常见气体的检验
常见气体 检验方法
氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气
氧气 可使带火星的木条复燃
氯气 黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)
氯化氢 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。
二氧化硫 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色,加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
硫化氢 无色有具鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。
氨气 无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。
二氧化氮 红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。
一氧化氮 无色气体,在空气中立即变成红棕色
二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
一氧化碳 可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成CO2;能使灼热的CuO由黑色变成红色。
② 几种重要阳离子的检验
(l)H+ 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
(2)Na+、K+ 用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。
(3)Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。
(4)Mg2+ 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。
(5)Al3+ 能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。
(6)Ag+ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成〔Ag(NH3)2〕+。
(7)NH4+ 铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。
(8)Fe2+ 能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(9) Fe3+ 能与 KSCN溶液反应,变成血红色 Fe(SCN)3溶液,能与 NaOH溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
(10)Cu2+ 蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成。
③ 几种重要的阴离子的检验
(1)OH- 能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
(2)Cl- 能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(3)Br- 能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。
(4)I- 能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝。
(5)SO42- 能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。
(6)SO32- 浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体。
(7)S2- 能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的PbS沉淀。
(8)CO32- 能与BaCl2溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
(9)HCO3- 取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊或向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀 MgCO3生成,同时放出 CO2气体。
(10)PO43- 含磷酸根的中性溶液,能与AgNO3反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸。
(11)NO3- 浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。
二、常见事故的处理
事故 处理方法
酒精及其它易燃有机物小面积失火 立即用湿布扑盖
钠、磷等失火 迅速用砂覆盖
少量酸(或碱)滴到桌上 立即用湿布擦净,再用水冲洗
较多量酸(或碱)流到桌上 立即用适量NaHCO3溶液(或稀HAC)作用,后用水冲洗
酸沾到皮肤或衣物上 先用抹布擦试,后用水冲洗,再用NaHCO3稀溶液冲洗
碱液沾到皮肤上 先用较多水冲洗,再用硼酸溶液洗
酸、碱溅在眼中 立即用水反复冲洗,并不断眨眼
苯酚沾到皮肤上 用酒精擦洗后用水冲洗
白磷沾到皮肤上 用CuSO4溶液洗伤口,后用稀KMnO4溶液湿敷
溴滴到皮肤上 应立即擦去,再用稀酒精等无毒有机溶济洗去,后涂硼酸、凡士林
误食重金属盐 应立即口服蛋清或生牛奶
汞滴落在桌上或地上 应立即撒上硫粉
三、化学计量
①物质的量
定义:表示一定数目微粒的集合体 符号n 单位 摩尔 符号 mol
阿伏加德罗常数:0.012kgC-12中所含有的碳原子数。用NA表示。 约为6.02x1023
微粒与物质的量
公式:n=
②摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量 用M表示 单位:g/mol 数值上等于该物质的分子量
质量与物质的量
公式:n=
③物质的体积决定:①微粒的数目②微粒的大小③微粒间的距离
微粒的数目一定 固体液体主要决定②微粒的大小
气体主要决定③微粒间的距离
体积与物质的量
公式:n=
标准状况下 ,1mol任何气体的体积都约为22.4L
④阿伏加德罗定律:同温同压下, 相同体积的任何气体都含有相同的分子数
⑤物质的量浓度:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。符号CB 单位:mol/l
公式:CB=nB/V nB=CB×V V=nB/CB
溶液稀释规律 C(浓)×V(浓)=C(稀)×V(稀)
⑥ 溶液的配置
(l)配制溶质质量分数一定的溶液
计算:算出所需溶质和水的质量。把水的质量换算成体积。如溶质是液体时,要算出液体的体积。
称量:用天平称取固体溶质的质量;用量简量取所需液体、水的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯里,加入所需的水,用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解.
(2)配制一定物质的量浓度的溶液 (配制前要检查容量瓶是否漏水)
计算:算出固体溶质的质量或液体溶质的体积。
称量:用托盘天平称取固体溶质质量,用量简量取所需液体溶质的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯中,加入适量的蒸馏水(约为所配溶液体积的1/6),用玻璃棒搅拌使之溶解,冷却到室温后,将溶液引流注入容量瓶里。
洗涤(转移):用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2-3次,将洗涤液注入容量瓶。振荡,使溶液混合均匀。
定容:继续往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度2-3mm处,改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切。把容量瓶盖紧,再振荡摇匀。
5、过滤 过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的杂质的方法。
过滤时应注意:①一贴:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使滤纸紧贴漏斗内壁。
②二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘,加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘。
③三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触;玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触;漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触,例如用过滤法除去粗食盐中少量的泥沙。
第二章 化学物质及其变化
一、物质的分类 金属:Na、Mg、Al
单质
非金属:S、O、N
酸性氧化物:SO3、SO2、P2O5等
氧化物 碱性氧化物:Na2O、CaO、Fe2O3
氧化物:Al2O3等
纯 盐氧化物:CO、NO等
净 含氧酸:HNO3、H2SO4等
物 按酸根分
无氧酸:HCl
强酸:HNO3、H2SO4 、HCl
酸 按强弱分
弱酸:H2CO3、HClO、CH3COOH
化 一元酸:HCl、HNO3
合 按电离出的H+数分 二元酸:H2SO4、H2SO3
物 多元酸:H3PO4
强碱:NaOH、Ba(OH)2
物 按强弱分
质 弱碱:NH3•H2O、Fe(OH)3
碱
一元碱:NaOH、
按电离出的HO-数分 二元碱:Ba(OH)2
多元碱:Fe(OH)3
正盐:Na2CO3
盐 酸式盐:NaHCO3
碱式盐:Cu2(OH)2CO3
溶液:NaCl溶液、稀H2SO4等
混 悬浊液:泥水混合物等
合 乳浊液:油水混合物
物 胶体:Fe(OH)3胶体、淀粉溶液、烟、雾、有色玻璃等
二、分散系相关概念
1. 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。
2. 分散质:分散系中分散成粒子的物质。
3. 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。
2、胶体的分类:
①. 根据分散质微粒组成的状况分类:
如: 胶体胶粒是由许多 等小分子聚集一起形成的微粒,其直径在1nm~100nm之间,这样的胶体叫粒子胶体。 又如:淀粉属高分子化合物,其单个分子的直径在1nm~100nm范围之内,这样的胶体叫分子胶体。
②. 根据分散剂的状态划分:
如:烟、云、雾等的分散剂为气体,这样的胶体叫做气溶胶;AgI溶胶、 溶胶、 溶胶,其分散剂为水,分散剂为液体的胶体叫做液溶胶;有色玻璃、烟水晶均以固体为分散剂,这样的胶体叫做固溶胶。
3、胶体的制备
A. 物理方法
① 机械法:利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小
② 溶解法:利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体,如蛋白质溶于水,淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等。
B. 化学方法
① 水解促进法:FeCl3+3H2O(沸)= (胶体)+3HCl
② 复分解反应法:KI+AgNO3=AgI(胶体)+KNO3 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl
思考:若上述两种反应物的量均为大量,则可观察到什么现象?如何表达对应的两个反应方程式?提示:KI+AgNO3=AgI↓+KNO3(黄色↓)Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl(白色↓)
4、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,而以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。
B、在此要熟悉常见胶体的胶粒所带电性,便于判断和分析一些实际问题。
带正电的胶粒胶体:金属氢氧化物如 、 胶体、金属氧化物。
带负电的胶粒胶体:非金属氧化物、金属硫化物As2S3胶体、硅酸胶体、土壤胶体
特殊:AgI胶粒随着AgNO3和KI相对量不同,而可带正电或负电。若KI过量,则AgI胶粒吸附较多I-而带负电;若AgNO3过量,则因吸附较多Ag+而带正电。当然,胶体中胶粒带电的电荷种类可能与其他因素有关。
C、同种胶体的胶粒带相同的电荷。
D、固溶胶不发生电泳现象。凡是胶粒带电荷的液溶胶,通常都可发生电泳现象。气溶胶在高压电的条件也能发生电泳现象。
胶体根据分散质微粒组成可分为粒子胶体(如 胶体,AgI胶体等)和分子胶体[如淀粉溶液,蛋白质溶液(习惯仍称其溶液,其实分散质微粒直径已达胶体范围),只有粒子胶体的胶粒带电荷,故可产生电泳现象。整个胶体仍呈电中性,所以在外电场作用下作定向移动的是胶粒而非胶体。
④聚沉——胶体分散系中,分散系微粒相互聚集而下沉的现象称为胶体的聚沉。能促使溶胶聚沉的外因有加电解质(酸、碱及盐)、加热、溶胶浓度增大、加胶粒带相反电荷的胶体等。有时胶体在凝聚时,会连同分散剂一道凝结成冻状物质,这种冻状物质叫凝胶。
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。
5、胶体的应用
胶体的知识在生活、生产和科研等方面有着重要用途,如常见的有:
① 盐卤点豆腐:将盐卤( )或石膏( )溶液加入豆浆中,使豆腐中的蛋白质和水等物质一起凝聚形成凝胶。
② 肥皂的制取分离 ③ 明矾、 溶液净水④ FeCl3溶液用于伤口止血 ⑤ 江河入海口形成的沙洲⑥ 水泥硬化 ⑦冶金厂大量烟尘用高压电除去⑧ 土壤胶体中离子的吸附和交换过程,保肥作用
⑨ 硅胶的制备: 含水4%的 叫硅胶
⑩ 用同一钢笔灌不同牌号墨水易发生堵塞
四、离子反应
1、电离 ( ionization )
电离:电解质溶于水或受热熔化时解离成自由离子的过程。
酸、碱、盐的水溶液可以导电,说明他们可以电离出自由移动的离子。不仅如此,酸、碱、盐等在熔融状态下也能电离而导电,于是我们依据这个性质把能够在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物统称为电解质。
2、电离方程式
H2SO4 = 2H+ + SO42- HCl = H+ + Cl- HNO3 = H+ + NO3-
硫酸在水中电离生成了两个氢离子和一个硫酸根离子。盐酸,电离出一个氢离子和一个氯离子。硝酸则电离出一个氢离子和一个硝酸根离子。电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物我们就称之为酸。从电离的角度,我们可以对酸的本质有一个新的认识。那碱还有盐又应怎么来定义呢?
电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物叫做碱。
电离时生成的金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子的化合物叫做盐。
书写下列物质的电离方程式:KCl、NaHSO4、NaHCO3
KCl == K+ + Cl― NaHSO4 == Na+ + H+ +SO42― NaHCO3 == Na+ + HCO3―
这里大家要特别注意,碳酸是一种弱酸,弱酸的酸式盐如碳酸氢钠在水溶液中主要是电离出钠离子还有碳酸氢根离子;而硫酸是强酸,其酸式盐就在水中则完全电离出钠离子,氢离子还有硫酸根离子。
〔小结〕注意:1、 HCO3-、OH-、SO42-等原子团不能拆开
2、HSO4―在水溶液中拆开写,在熔融状态下不拆开写。
3、电解质与非电解质
①电解质:在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物,如酸、碱、盐等。
②非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物,如蔗糖、酒精等。
小结
(1)、能够导电的物质不一定全是电解质。
(2)、电解质必须在水溶液里或熔化状态下才能有自由移动的离子。
(3)、电解质和非电解质都是化合物,单质既不是电解也不是非电解质。
(4)、溶于水或熔化状态;注意:“或”字
(5)、溶于水和熔化状态两各条件只需满足其中之一,溶于水不是指和水反应;
(6)、化合物,电解质和非电解质,对于不是化合物的物质既不是电解质也不是非电解质。
4、电解质与电解质溶液的区别:
电解质是纯净物,电解质溶液是混合物。无论电解质还是非电解质的导电都是指本身,而不是说只要在水溶液或者是熔化能导电就是电解质。5、强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质。
6、弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。
强、弱电解质对比
强电解质 弱电解质
物质结构 离子化合物,某些共价化合物 某些共价化合物
电离程度 完全 部分
溶液时微粒 水合离子 分子、水合离子
导电性 强 弱
物质类别实例 大多数盐类、强酸、强碱 弱酸、弱碱、水
8、离子方程式的书写• 第一步:写(基础) 写出正确的化学方程式
第二步:拆(关键) 把易溶、易电离的物质拆成离子形式(难溶、难电离的以及气体等仍用化学式表示) 第三步:删(途径)
删去两边不参加反应的离子第四步:查(保证)检查(质量守恒、电荷守恒)
※离子方程式的书写注意事项:
1.非电解质、弱电解质、难溶于水的物质,气体在反应物、生成物中出现,均写成化学式或分式。2.固体间的反应,即使是电解质,也写成化学式或分子式。
3.氧化物在反应物中、生成物中均写成化学式或分子式。4.浓H2SO4作为反应物和固体反应时,浓H2SO4写成化学式.5金属、非金属单质,无论在反应物、生成物中均写成化学式。微溶物作为反应物时,处于澄清溶液中时写成离子形式;处于浊液或固体时写成化学式。
人教版高中化学必修一各章知识点总结
答;第一单元注意基本实验操作,重点掌握摩尔的量的概念和三个公式的应用与及溶液的配制注意容量瓶的使用。第二单元的氧化还原反应囗诀;氧(氧化剂)得(电子)化(元素化合价)降(降低)被还原(变成还原产物)。还(还原剂)失(电子)化(元素化合价)升(升高)被氧化(变成氧化产物)。离子方程式发生的判断依据;生成沉淀,气体,和水。书写时注意只有酸(硫酸,盐酸,硝酸)碱(钠钾钡)盐(可溶性盐)能拆成离子形式。第三单元本单元有大量的方程式,要求全部记忆和背诵。钠与水反应(加酚酞)现象;浮游嘶红。注意碳酸氢钠和碳酸钠的各种物理性质和化学性质性质。铝是两性物质(与酸碱都能反应)注意铝与氢氧化钠反应的化学方程式。铁注意二价铁和三价铁间的转化,和三价铁的检验。第四单元注意硅及其化合物的性质,记住玻璃能和碱反应。氯要注意氢气燃烧的现象,次氯酸的化学性质和氯离子的检验。硫的学习注意化学方程式的学习,二氧化硫的检验。氮的学习注意实验室制氨气的所有细节和铵根的检验,还有科学视野中的内容的学习。
人教版高一化学必修一知识点总结
一、重点聚焦
1.混合物的分离原理和分离方法。
2.混合物分离方法的操作。
3.离子的检验及检验试剂的选择。
4.物质分离与提纯过程的简单设计。
5.物质的量及其单位——摩尔。
6.阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念。
7.有关物质的量、微观粒子数、质量、体积、物质的量浓度等之间转化的计算。
8.一定物质的量浓度溶液的配制
二、知识网络
本章包括化学实验基本方法、化学计量在实验中的应用两节内容,其知识框架可整理如下:
1.实验安全
严格按照实验操作规程进行操作,是避免或减少实验事故的前提,然后在实验中要注意五防,即防止火灾、防止爆炸、防止倒吸引起爆裂、防止有害气体污染空气、防止暴沸。
2.实验中意外事故的处理方法
(1)创伤急救
用药棉或纱布把伤口清理干净,若有碎玻璃片要小心除去,用双氧水擦洗或涂红汞水,也可涂碘酒(红汞与碘酒不可同时使用),再用创可贴外敷。
(2)烫伤和烧伤的急救
可用药棉浸75%—95%的酒精轻涂伤处,也可用3%—5%的KMnO4溶液轻擦伤处到皮肤变棕色,再涂烫伤药膏。
(3)眼睛的化学灼伤
应立即用大量流水冲洗,边洗边眨眼睛。如为碱灼伤,再用20%的硼酸溶液淋洗;若为酸灼伤,则用3%的NaHCO3溶液淋洗。
(4)浓酸和浓碱等强腐蚀性药品
使用时应特别小心,防止皮肤或衣物被腐蚀。如果酸(或碱)流在实验桌上,立即用NaHCO3溶液(或稀醋酸)中和,然后用水冲洗,再用抹布擦干。如果只有少量酸或碱滴到实验桌上,立即用湿抹布擦净,再用水冲洗抹布。
如果不慎将酸沾到皮肤或衣物上,立即用较多的水冲洗,再用3%—5%的NaHCO3溶液冲洗。如果碱性溶液沾到皮肤上,要用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液。
(5)扑灭化学火灾注意事项
①与水发生剧烈反应的化学药品不能用水扑救。如钾、钠、钙粉、镁粉、铝粉、电石、PCl3、PCl5、过氧化钠、过氧化钡等着火。
②比水密度小的有机溶剂,如苯、石油等烃类、醇、醚、酮、酯类等着火,不能用水扑灭,否则会扩大燃烧面积;比水密度大且不溶于水的有机溶剂,如CS2着火,可用水扑灭,也可用泡沫灭火器、二氧化碳灭火器扑灭。
③反应器内的燃烧,如是敞口器皿可用石棉布盖灭。蒸馏加热时,如因冷凝效果不好,易燃蒸气在冷凝器顶端燃着,绝对不可用塞子或其他物件堵塞冷凝管口,应先停止加热,再行扑救,以防爆炸。
3.混合物的分离和提纯
(1)混合物分离和提纯方法的选择
①固体与固体混合物:若杂质或主要物质易分解、易升华时用加热法;若一种易溶,另一种难溶,可用溶解过滤法;若二者均易溶,但溶解度受温度的影响差别较大,可用重结晶法;还可加入某种试剂使杂质除去,然后再结晶得到主要物质。
②固体与液体混合物:若固体不溶于液体,可用过滤法;若固体溶于液体,可用结晶或蒸馏方法。
③液体与液体混合物:若互不相溶,可用分液法,若互溶在一边且沸点差别较大,可用蒸馏法;若互溶在一起且沸点差别不大,可选加某种化学试剂萃取后再蒸馏。
④气体与气体混合物:一般用洗气法,可选用液体或固体除杂试剂。
(2)几种常见的混合物的分离和提纯方法
分离和提
纯方法 分离的物质 主要仪器 应用举例
倾 析 从液体中分离密度较大且不溶的固体 烧杯、玻璃棒 分离沙和水
过 滤 从液体中分离不溶的固体 漏斗、滤纸、铁架台(带铁圈)、玻璃棒、烧杯 粗盐提纯
溶解和
过 滤 分离两种固体,一种能溶于某溶剂,另一种则不溶 分离食盐和沙
离心分离法 从液体中分离不溶的固体 离心试管,离心机 分离泥和水
结 晶 法 从溶液中分离已溶解的溶质 烧杯、玻璃棒、蒸发皿、铁架台(带铁圈)、酒精灯 从海水中提取食盐
分 液 分离两种不互溶的液体 分液漏斗、铁架台(带铁圈)、烧杯 分离油和水
萃 取 加入适当溶剂把混合物中某成分溶解及分离 用苯提取水溶液中的溴
蒸 馏 从溶液中分离溶剂和非挥发性溶质 蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、酒精灯、石棉网、铁架台、牛角管、温度计 从海水中制取纯水
分 馏 分离两种互溶而沸点差别较大的液体 石油的分离
升 华 分离两种固体,其中只有一种可以升华 铁架台(带铁圈)、酒精灯、烧杯、圆底烧瓶 分离碘和沙
吸 附 除去混合物中的气态或固态杂质 干燥管或U形管 用活性炭除去黄糖中的有色杂质
色层分
析法 分离溶液中的溶质 层析纸及层析试剂 分离黑色墨水中不同颜色的物质
4.离子的检验
一般来讲,阳离子的检验需选择合适的阴离子,阴离子的检验需选择合适的阳离子,并要求具有特别的明显现象。这就需要选择合适的检验试剂及其添加顺序,以避免干扰离子的干扰。
待检离子 选用试剂 反应现象
Al3+ NaOH 白色沉淀,碱过量后沉淀溶解
Fe3+ KSCN 出现血红色溶液
Ca2+ Na2CO3
HCl 白色沉淀,加盐酸后产生无色无味气体
Cl- AgNO3
HNO3 不溶于HNO3的白色沉淀
SO42- BaCl2或Ba(NO3)2
HCl或HNO3 不溶于强酸的白色沉淀
CO32- CaCl2或BaCl2
HCl或HNO3 白色沉淀,加酸后产生无色无味使澄清石灰水变浑浊的气体
5.化学计量之间的转化关系
(1)理解物质的量及其单位摩尔、摩尔质量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念。
(2)以物质的量为核心的计算
(3)有关溶液稀释(稀释前后溶质守恒):
C (浓)·V (浓)==C (稀)·V (稀)
(4)溶质质量分数(W)与溶质的物质的量浓度(c)的转化:(注意其中的单位换算)
6.一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
(1)容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的仪器,其常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等,使用时一定要注意其规律,如500 mL的容量瓶。并且使用前一定要检查其是否漏水。
(2)配制步骤,所用仪器及注意事项
配制步骤 使用仪器 注意事项
计算 —— 固体求溶质质量,液体求其体积。
称量/量取 托盘天平或滴定管
(量筒)、小烧杯 天平的精确度为0.1 g,量筒的精确度为0.1 mL,量筒量取液体后不需要洗涤。
溶解/稀释 烧杯、玻璃棒 溶解要在小烧杯中,切不可在容量瓶中直接溶解。
冷却 —— 将液体恢复到室温(20℃)
转移 一定体积的容量瓶 转移时要用玻璃棒引流,以防液体溅失
洗涤 —— 洗烧杯和玻璃棒2—3次,并将洗涤液转入容量瓶
振荡 —— 使溶液充分混合
定容 胶头滴管 加水至刻度线1—2 cm时,用胶头滴管滴加,并使视线、刻度线、凹液面相切。
摇匀 —— 两手握住容量瓶,上下颠倒摇匀。
装瓶贴签 试剂瓶 容量瓶不能用于长期贮存溶液。
具体要做到:移量要精确,溶解要安全,冷却要充分,洗涤要洁净,定容要准确,混合要均匀。
(3)误差分析
由公式知,凡是溶质的物质的量减少或使溶液体积增大的操作,都会使c偏低,反之偏高。
三、方法整合
本章包括化学实验基本方法和化学计量在实验中的应用两节内容,就其主要题型有:(1)实验安全知识及常用危险化学品的分类识别;(2)混合物分离和提纯过程的简单设计;(3)过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等分离方法的选择根据、涉及的化学仪器及操作过程等;(4)常见离子(SO42―、CO32―、Cl―、Ca2+等)的检验;(5)有关物质的量、摩尔质量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念的辩析理解;(6)有关化学计量的简单计算;(7)一定物质的量浓度溶液的配制等等。无论是化学实验基本方法,还是化学计量,都贯穿于整个高中化学,所以这就要求理解准确,应用到位。
1.物质及其变化的分类
2.离子反应
3.氧化还原反应
4.分散系 胶体
二、知识网络
1.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。
2.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。
(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。
3.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:
(3)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。
4.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。
1.金属钠的化学性质(与氧气、水的反应)。
2.金属铝的化学性质(与强酸、强碱的反应)。
3.金属铁与水蒸气的反应。
4.物质的量在化学方程式计算中的应用。
5.氧化钠、过氧化钠的性质(与二氧化碳、水的反应)。
6.碳酸钠、碳酸氢钠的性质。
7.氧化铝、氢氧化铝的性质(与强酸、强碱的反应)。
8.铁的氧化物(氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁)的性质。
9.铁的氢氧化物(氢氧化亚铁、氢氧化铁)的性质。
10.铁盐、亚铁盐的转化。
11.金属离子的检验。
12.常见合金的重要应用。
二、知识网络
对金属及其化合物知识可横向整理,即按金属单质、金属氧化物、氢氧化物、盐进行分块对比整理。
1.金属单质的化学性质
金属活动顺序 Na Al Fe Cu
金属原子失电子能力
依次减弱,还原性依次减弱
与空气中氧气的反应 易被氧化 常温时能被氧化 加热时能被氧化
与水的反应 常温可置换出水中的氢 加热或与水蒸气反应时能置换出水中的氢 不与水反应
与酸的反应 能置换出稀酸中的氢 不能置换稀酸中的氢
反应剧烈(先与酸反应再与水反应) 反应程度依次减弱(可在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化) 能跟浓硫酸、浓硝酸反应
与盐的反应 排在金属活动顺序表前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来(钠会与水反应置换出氢气)
与碱的反应 不反应 Al 可以与碱溶液反应,产生氢气 不反应
2.金属氧化物的性质对比
金属氧化物 Na2O Na2O2 Al2O3 Fe2O3 CuO
颜色 白色 淡黄色 白色 红棕色 黑色
与水反应 生成NaOH 生成NaOH和O2 不反应
与CO2反应 生成Na2CO3 生成Na2CO3
和O2 不反应
与盐酸反应 生成NaCl
和H2O 生成NaCl
和H2O2 生成AlCl3
和H2O 生成FeCl3
和H2O 生成CuCl2
和H2O
与NaOH溶液
反应 与水反应 与水反应 生成NaAlO2和H2O 不反应
由金属直接
制得的方式 金属钠直接
露置在空气中 点燃或加热
金属钠 金属铝的氧化膜或在氧气中点燃金属铝 生铁在潮湿空气中缓慢氧化 在空气中加热
金属铜
3.金属氢氧化物的性质对比
金属氢氧化物 NaOH Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2
颜色 白色固体 白色胶状沉淀 白色沉淀 红褐色沉淀 蓝色沉淀
与盐酸反应 生成NaCl
和H2O 生成AlCl3
和H2O 生成FeCl2
和H2O 生成FeCl3
和H2O 生成CuCl2
和H2O
加热 对热稳定 生成Al2O3
和H2O 隔绝空气加热生成FeO和H2O 生成Fe2O3
和H2O 生成CuO
和H2O
与NaOH
溶液反应 —— 生成NaAlO2
和H2O 不反应
制备 ①Ca(OH)2溶液与Na2CO3溶液反应
②氯碱工业 铝盐与过量
氨水反应 硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应 硫酸铁溶液与氢氧化钠溶液反应 硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应
对于某一金属元素及其化合物知识,我们可按单质——氧化物——氢氧化物——盐纵向对比整理:
4.钠及其重要化合物
5.铝及其重要化合物
6.铁及其重要化合物
7.铜及其重要化合物
请同学们回顾所学知识,写出4~7中所涉及的化学方程式或离子方程式。
8.常见金属阳离子的检验方法
(1)Na+:焰色反应:火焰颜色呈黄色。
(2)K+:焰色反应:火焰颜色呈紫色(透过蓝色钴玻璃)。
(3)Ag+:加盐酸或可溶性的氯化物,生成不溶于强酸的白色沉淀。
(4)Ba2+:加硫酸或可溶性的硫酸盐,生成不溶于强酸的白色沉淀。
(5)Ca2+:加可溶性碳酸盐,生成白色沉淀;加强酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体。
(6)Al3+:加NaOH溶液,先出现白色胶状沉淀,后逐渐溶解。
(7)Fe2+:①加NaOH溶液,产生白色胶状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;
②加KSCN溶液不变色,加氯水后溶液变红色。
(8)Fe3+:①加NaOH溶液,生成红褐色沉淀;②加KSCN溶液,溶液变血红色。
这是前三章的
高中化学必修一知识点总结
1、化合价(常见元素的化合价):
碱金属元素、Ag、H:+1 F:—1
Ca、Mg、Ba、Zn:+2 Cl:—1,+1,+5,+7
Cu:+1,+2 O:—2
Fe:+2,+3 S:—2,+4,+6
Al:+3 P:—3,+3,+5
Mn:+2,+4,+6,+7 N:—3,+2,+4,+5
2、氧化还原反应
定义:有电子转移(或者化合价升降)的反应
本质:电子转移(包括电子的得失和偏移)
特征:化合价的升降
氧化剂(具有氧化性)——得电子——化合价下降——被还原——还原产物
还原剂(具有还原性)——失电子——化合价上升——被氧化——氧化产物
口诀:得——降——(被)还原——氧化剂
失——升——(被)氧化——还原剂
四种基本反应类型和氧化还原反应关系:
3、金属活动性顺序表
K
Ca Na Mg
Al Zn Fe
Sn Pb (H)
Cu Hg Ag
Pt Au
还原性逐渐减弱
4、离子反应
定义:有离子参加的反应
电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物
非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物
离子方程式的书写:
第一步:写。写出化学方程式
第二步:拆。易溶于水、易电离的物质拆成离子形式;难溶(如CaCO3、BaCO3、BaSO4、AgCl、AgBr、AgI、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2等),难电离(H2CO3、H2S、CH3COOH、HClO、H2SO3、NH3·H2O、H2O等),气体(CO2、SO2、NH3、Cl2、O2、H2等),氧化物(Na2O、MgO、Al2O3等)不拆
第三步:删。删去前后都有的离子
第四步:查。检查前后原子个数,电荷是否守恒
离子共存问题判断:
①是否产生沉淀(如:Ba2+和SO42-,Fe2+和OH-);
②是否生成弱电解质(如:NH4+和OH-,H+和CH3COO-)
③是否生成气体(如:H+和CO32-,H+和SO32-)
④是否发生氧化还原反应(如:H+、NO3-和Fe2+/I-,Fe3+和I-)
5、放热反应和吸热反应
化学反应一定伴随着能量变化。
放热反应:反应物总能量大于生成物总能量的反应
常见的放热反应:燃烧,酸碱中和,活泼金属与酸发生的置换反应
吸热反应:反应物总能量小于生成物总能量的反应
常见的吸热反应:Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应,灼热的碳和二氧化碳的反应
C、CO、H2还原CuO
6、各物理量之间的转化公式和推论
⑴微粒数目和物质的量:n==N / NA,N==nNA NA——阿伏加德罗常数。规定0.012kg12C所含的碳原子数目为一摩尔,约为6.02×1023个,该数目称为阿伏加德罗常数
⑵物质的量和质量:n==m / M,m==nM
⑶对于气体,有如下重要公式
a、气体摩尔体积和物质的量:n==V / Vm,V==nVm 标准状况下:Vm=22.4L/mol
b、阿伏加德罗定律:同温同压下V(A)/ V(B) == n(A) / n(B) == N(A) / N(B)
c、气体密度公式:ρ==M / Vm,ρ1/ρ2==M1 / M2
⑷物质的量浓度与物质的量关系
(对于溶液)a、物质的量浓度与物质的量 C==n / V,n==CV
b、物质的量浓度与质量分数 C==(1000ρω) / M
7、配置一定物质的量浓度的溶液
①计算:固体的质量或稀溶液的体积
②称量:天平称量固体,量筒或滴定管量取液体(准确量取)
③溶解:在烧杯中用玻璃棒搅拌
④检漏:检验容量瓶是否漏水(两次)
⑤移液:冷却到室温,用玻璃棒将烧杯中的溶液转移至选定容积的容量瓶中
⑥洗涤:将烧杯、玻璃棒洗涤2—3次,将洗液全部转移至容量瓶中(少量多次)
⑦定容:加水至叶面接近容量瓶刻度线1cm—2cm处时,改用胶头滴管加蒸馏水至溶液的凹液面最低点刚好与刻度线相切
⑧摇匀:反复上下颠倒,摇匀,使得容量瓶中溶液浓度均匀
⑨装瓶、贴标签
必须仪器:天平(称固体质量),量筒或滴定管(量液体体积),烧杯,玻璃棒,容量瓶(规格),胶头滴管
8、钠的原子结构及性质
结构钠原子最外层只有一个电子,化学反应中易失去电子而表现出强还原性物理性质质软,银白色,有金属光泽的,有良好导电导热性,密度比水小,比煤油大,熔点较低化学性质与非金属单质
点燃
钠在常温下切开后表面变暗:4Na+O2==2Na2O(灰白色)钠在氯气中燃烧,黄色火焰,白烟:2Na+Cl2===2NaCl 与化 合物与水反应,现象:浮,游,声,球,红2Na+2H2O==2NaOH+H2↑与酸反应,现象与水反应相似,更剧烈,钠先与酸反应,再与水反应与盐溶液反应:钠先与水反应,生成NaOH和H2,再考虑NaOH与溶液中的盐反应。如:钠投入CuSO4溶液中,有气体放出,生成蓝色沉淀。2Na+2H2O+CuSO4==Cu(OH)2+Na2SO4+H2↑存在自然界中只能以化合态存在保存煤油,使之隔绝空气和水用途制备钠的化合物,作强还原剂,作电光源
9、钠的氧化物比较
氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2氧元素的化合价—2—1色、态白色,固态淡黄色,固态稳定性不稳定稳定与水反应方程式Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑与二氧化碳反应方程式Na2O+CO2==Na2CO32Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2氧化性、漂白性无有用途制备NaOH供氧剂,氧化剂,漂白剂等
10、碳酸钠和碳酸氢钠的比校
Na2CO3NaHCO3俗名纯碱,苏打,面碱小苏打色、态白色,固态,粉末白色,固态,晶体水溶性>碱性碱性(同浓度时,碳酸钠碱性比碳酸氢钠碱性强,pH值大)
△
碱性热稳定性不易分解2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑与盐酸反应Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑与氢氧化钠溶液不反应NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O与澄清石灰水Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOHNaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O+NaOH与二氧化碳Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3不反应与氯化钙溶液Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl不反应用途重要化工原料,可制玻璃,造纸等治疗胃酸过多,制作发酵粉等
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
点燃
△
点燃
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↑)
高温
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
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。
点燃
点燃
△
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。
高温
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+H2SiO3↓
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
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电离情况H2SO4==2H++SO42-主要微粒H2SO4H+、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
H2O
O2
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
催化剂
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。
放电或高温
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 H
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
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
△
或光照
△
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