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文档简介

专题一 化学眼中的物质世界一、物质的分类及转化物质的分类(可按组成、状态、性能等来分类) 金属:Na、Mg、Al单质非金属:S、O、N酸性氧化物:SO3、SO2、P2O5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、物 多元酸:H3PO4强碱:NaOH、Ba(OH)2物 按强弱分质 弱碱:NH3H2O、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、有色玻璃二、物质的转化(反应)类型四种基本反应类型:化合反应,分解反应,置换反应,复分解反应氧化还原反应和四种基本反应类型的关系1.氧化还原反应:有电子转移的反应 特征是:化合价的升降2. 氧化还原反应 实质:电子发生转移 判断依据:元素化合价发生变化三、物质的量1、 物质的量是一个物理量,符号为 n,单位为摩尔(mol)2、1 mol粒子的数目是0.012 kg 12C中所含的碳原子数目,约为6.021023mol-13. 1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数,符号为NA,单位mol1。4、 使用摩尔时,必须指明粒子的种类,可以是分子、原子、离子、电子等。5.、数学表达式 :n三、摩尔质量1、定义:1mol任何物质的质量,称为该物质的摩尔质量。符号:M表示,常用单位为g/mol2、数学表达式:n = m/M3、数值:当物质的质量以g为单位时,其在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量.四、物质的聚集状态(1)决定物质体积的主要内因:物质微粒本身大小、微粒的间距和微粒的数目。(2)决定气体体积的主要内因:气体分子数和气体分子间距。(3)在同温同压下,任何气体分子的间距都相等。(4)阿伏加德罗定律:同温同压下,等物质的量的任何气体体积相等。对定律的理解:条件的三个相同推出结论的一个相同。即:PV=nRT定律的推论:a 同温同压,气体的物质的量比等于体积比等于分子数比; V1/V2n1/n2N1/N2b 同温同压,气体的密度比等于其摩尔质量比;1/2 M1 / M2c 同温同压,同体积,气体的密度比等于摩尔质量比等于质量比。(5)气体摩尔体积:定义:一定温度和压强下,单位物质的量的任何气体所占的体积。符号:Vm,单位:L/mol.标准况(0oC,101KPa)下,1mol任何气体的体积都约为22.4L.即标况下,Vm=22.4 L/mol. 计算公式:标况下Vm表达式:Vm= 单位:Lmol-1气体摩尔质量的几种计算方法:标=M/22.4五、物质的分散系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。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)1nm100nm(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。 4、胶体胶体的定义:分散质粒子直径大小在10-910-7m之间的分散系。胶体的分类: 胶体的制备Fe(OH)3: 将饱和的氯化铁溶液加入到沸水中继续加热,直到溶液变成红褐色为止。胶体的性质: 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。常用于鉴别胶体和其他分散系。六、电解质与非电解质电解质:在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物,如酸、碱、盐、水、金属氧化物等。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、非金属氧化物、氨气、部分有机物等。电离:电解质溶于水或受热熔化时解离成自由离子的过程。2、电离方程式H2SO4 = 2H+ + SO42- HCl = H+ + Cl- HNO3 = H+ + NO3-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。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、Na2SO4、AgNO3、BaCl2、NaHSO4、NaHCO3 KCl = K + Cl Na2SO4 = 2 Na +SO42 AgNO3 =Ag + NO3 BaCl2 = Ba2 + 2Cl NaHSO4 = Na + H +SO42 NaHCO3 = Na + HCO3 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。(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。第二单元 研究物质的实验方法一、物质的分离与提纯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:最好不引入新的杂质;不能损耗或减少被提纯物质的质量实验操作要简便,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。方法适用范围主要仪器注意事项过滤固体与液体的分离漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸等要一贴二低三靠;洗涤沉淀再过滤器中进行;定量实验的过滤要无损耗。结晶混合物中各组分在溶剂中的溶解度随温度的变化有不同变化的物质的分离烧杯、过滤器等对于溶解度受温度变化而变化较大的物质,一般是先配制较高温度的饱和溶液,然后降温结晶;如KNO3对于溶解度受温度变化影响不大的物质,一般是采取蒸发溶剂结晶;如NaCl结晶后过滤分离出晶体。分液两种互不相溶的液体的分离分液漏斗(圆锥型)、铁架台、烧杯等上层液体从分液漏斗的上口倒出;下层液体从分液漏斗的下管放出;分液漏斗使用前要检漏。萃取利用溶质在两种互不相容的溶剂中的溶解度的不同,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分离分液漏斗、烧杯、铁架台等萃取剂的选取:与原溶剂不反应、不互溶;与溶质不反应;溶质在其中的溶解度要大大与在原溶剂的溶解度;两溶剂密度差别要大。萃取后一般要进行分液;萃取后得到的仍是溶液,一般是再通过分馏的方法进一步的分离。蒸馏利用沸点的不同分离互溶液体的混合物蒸馏烧瓶、水冷凝管、牛角管、锥形瓶、温度计、铁架台、石棉网、酒精灯等温度计水银球的位应在蒸馏烧瓶的支管开口处;水冷凝管的水流向是逆流;一般要加碎瓷片防止爆沸;实验中烧瓶不可蒸干。二、常见物质离子的检验离子选用试剂主要实验现象有关离子方程式Cl-AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀Ag+ + Cl- = AgClBr-AgNO3溶液和稀HNO3有浅黄色沉淀Ag+ + Br- = AgBrI-AgNO3溶液和稀HNO3有黄色沉淀Ag+ + I- = AgISO42-稀HCl和BaCl2溶液先加稀HCl,再加BaCl2溶液有白色沉淀Ba2+ + SO42- = BaSO4SO32-稀HCl和品红溶液有刺激性的气体产生并使品红褪色SO32- + 2H+ = SO2 + H2OS2-稀HCl和Pb(NO3)2溶液或CuSO4溶液等有臭鸡蛋味气体,气体通溶液有黑色沉淀S2- + 2H+ = H2S S2- + Pb2+ = PbSCu2+ + S2- = CuSNO3-Cu和浓H2SO4,加热有红棕色刺激性气体Cu + 4H+ + 2NO3- Cu2+ + 2NO2+ 2H2OCO32-稀HCl和澄清石灰水有能使石灰水变浑浊的气体CO32- + 2H+ = H2O +CO2CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3+ H2OBa2+硫酸或可溶性的硫酸盐有白色沉淀Ba2+ + SO42- = BaSO4Mg2+NaOH溶液有白色沉淀,NaOH过量沉淀不溶解Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2Al3+NaOH溶液和氨水加氨水至过量有白色絮状沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解Al3+ + 3OH- = Al(OH)3Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2OFe3+NaOH溶液或KSCN溶液有红褐色沉淀或溶液呈血红色Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3(红褐色)Fe3+ + SCN- = Fe(SCN)2+(血红色)Fe2+NaOH溶液生成白色沉淀,在空气中迅速变为灰绿色,最后变为红褐色沉淀。Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2(白色沉淀),4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。氯水和KSCN溶液先加KSCN溶液无明显现象,再加氯水溶液呈血红色。2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-,Fe3+ + SCN- = Fe(SCN)2+或Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3。Ag+稀HCl或可溶性的氯化物,稀HNO3有白色沉淀Ag+ + Cl- = AgClNH4+NaOH溶液加热用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,变蓝NH4+ + OH- NH3+ H2ONa+做焰色反应火焰呈黄色K+做焰色反应透过蓝色钴玻璃观察火焰是紫色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、溶液的配置及分析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 (4)公式:CB = nB/V液注意点:溶液物质的量浓度与其溶液的体积没有任何关系气体溶于水求所得溶液浓度物质的量浓度与溶质质量分数的换算:公式: C=w%d1000/M (w是溶质质量分数,d是溶液密度g/ml.)溶液混和的有关计算: C(混)V(混)=C1V1+C2V2+.溶液稀释:C(浓溶液)V(浓溶液) =C(稀溶液)V(稀溶液)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1、检验是否漏水.2、配制溶液 1计算.2称量(或量取).3溶解(冷却至室温).4转移.5洗涤.6震荡 7定容.8摇匀.9装瓶贴标签 所需仪器:托盘天平或者量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶(需要写出容积)、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12cm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)误差分析:可能仪器误差的操作过程分析对溶液浓度的影响nV称量NaOH时间过长或用纸片称取减小偏低移液前容量瓶内有少量的水不变不变不变向容量瓶转移液体时少量流出减小偏低未洗涤烧杯、玻璃棒或未将洗液转移至容量瓶减小偏低未冷却至室温就移液减小偏高定容时,水加多后用滴管吸出减小偏低定容摇匀时液面下降再加水增大偏低定容时俯视读数减小偏高定容时仰视读数增大偏低第三单元 人类对原子结构的认识一、原子的构成 质子(Z) : ZX A 原子核 原子( ) 核外电子(Z) (2)原子中各粒子的关系质量数(A)=质子数(Z)+种子数(N);原子的核外电子数=质子数=核电荷数=原子序数。(3) 元素、核素、同位素的比较元素:是具有相同质子数的同一类原子的总称。只强调原子的质子数。核素:是指具有一定数目质子和一定数目中子的某一种原子。其实就是原子。同位素:是指质子数相同而质量数不同(中子数不同)的同一元素的不同原子(核素)的互称。即强调质子数又要求种子数,而且是原子间的比较。同位素的特点:元素在自然界中存在的各同位素的原子个数百分比一般保持不变; 元素的各同位素的物理性质又区别,化学性质几乎完全相同。(4)掌握120号元素的原子结构示意图的画法(5)人类对原子结构的认识从1803年道尔顿提出原子论,提出原子是一个实心球,不可分割;到1904年汤姆生发现电子,提出“葡萄干面包式”原子结构模型,指出原子中有电子;到1911年卢瑟福提出行星原子结构模型,指出原子中心有原子核带正电,电子带负电,它绕核在核周围空间高速运动;到1913年波耳引入量子论观点,提出原子核外电子是在一系列稳定的轨道上运动,每一轨道具有一定的能量;到1926年以后科学家用波粒二象性的理论提出用量子力学方法来描述原子结构,即“电子云”模型。专题2 从海水中获得的化学物质一、氯气的生产原理(1)工业制法氯碱工业2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2 负极 正极(2)实验室制法反应原理:MnO24HCl (浓) = MnCl22H2OCl2反应仪器:圆底烧瓶、分液漏斗除杂:HCl气体(用饱和食盐水除)、水蒸气(用浓硫酸除)收集方法:向上排空气法、排饱和食盐水法尾气处理:NaOH溶液氯气的性质物理性质:黄绿色 刺激性气味 有毒 密度比空气大 可溶于水 易液化化学性质:1. Cl2与金属反应(一般将金属氧化成高价态)2. Cl2与非金属反应 现象:发出苍白色火焰,生成大量白雾3. Cl2与碱的反应Cl22NaOH=NaClNaClOH2O 84消毒液成分为NaClO2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O CaCl2、Ca(ClO)2为漂白粉的成分,其中Ca(ClO)2为有效成分漂白粉的漂白原理:Ca(ClO)2H2O+CO2= CaCO3+ 2HClO氯水 Cl2H2O = HClHClO成分 分子:H2O、Cl2、HClO 离子:H+、Cl-、ClO-、OH-氯水的性质1. 酸性 2. 氧化性 3. 漂白性 4. 不稳定性Cl-的检验:试剂:AgNO3溶液和稀硝酸 现象:产生白色沉淀(不溶于稀硝酸)次氯酸的性质1.酸性 2.氧化性 3.漂白性4.不稳定性: 氯气的用途: 来水的消毒、农药的生产、药物的合成等单质的物理性质1.状态:气态(Cl2)液态(Br2) 固态(I2)2.颜色:黄绿色(Cl2)深红棕色(Br2)紫黑色(I2),颜色由浅到深3.熔、沸点:液态溴易挥发,碘受热易升华4.溶解性: Br2和I2难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯、CCl4等有机溶剂。 溴水橙色 在苯、CCl4为橙红色 碘水黄色 在苯、CCl4为紫红色I2的检验:试剂:淀粉溶液 现象:溶液变蓝色溴和碘的化学性质 元素非金属性(氧化性)强弱顺序:Cl 2 Br 2 I22KBr+Cl2=2KCl+Br2 2KI +Cl2=2KCl+I2 2KI+Br2=2KBr+I2Br- 、I- 的检验: 试剂:AgNO3溶液和稀硝酸Ag+ + Br- AgBr 淡黄色 照相术Ag+ + I- AgI 黄色人工降雨 苯、CCl4等有机溶剂、氯水溴、碘的提取:(请参照课本)3氧化还原反应 (1)氧化还原反应的实质:是电子的转移;氧化还原反应的特征表现:是元素化合价的变化。(2)两条关系式:氧化剂 : 反应中得到电子 元素化合价降低 元素在反应中被还原 反应后得到还原产物; 还原剂 : 反应中失去电子 元素化合价升高 元素在反应中被氧化 反应后得到氧化产物。(3)电子转移的表示方法:双线桥法:如 得到1e- Cl2 + H2O HCl+ HClO 失去1e- 单线桥法:Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 2e- 氧化还原反应的通式化合价降低,得电子,被还原化合价升高,失电子,被氧化氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物(4)几点氧化性、还原性强弱的比较规律:氧化性、还原性强弱的判断()氧化性:氧化剂 氧化产物 (2)从元素化合价考虑: 最高价态只有氧化性,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等; 中间价态既具有氧化性又有还原性,如Fe2+、S、Cl2等; 最低价态只有还原性,如金属单质、Cl-、S2-等。(3)根据其活泼性判断: 根据金属活泼性:对应单质的还原性逐渐减弱 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au对应的阳离子氧化性逐渐增强根据非金属活泼性:对应单质的氧化性逐渐减弱Cl2 Br2 I2 S对应的阴离子还原性逐渐增强 (4) 通过与同一物质反应的产物比较: 如:2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 Fe + S = FeS 可得氧化性 Cl2 S(5)氧化还原反应的有关计算:列式依据是:氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。(6)氧化还原反应的配平常用方法:找出反应前后化合价变化的元素,并标出相应的化合价的变化;找出化合价变化元素的变化总数;即得失电子数;求出得失电子总数的最小公倍数;求出参加氧化还原反应的反应物和生成物的化学计量数;用观察法求出未参加氧化还原反应的物质的化学计量数;查质量守恒、得失电子总数相等。第二单元 钠、镁及其化合物一、金属钠的性质与应用物理性质:银白色固体、有金属光泽、密度比煤油大比水小、质软、熔点低、能导电导热。保存于煤油中,灭火:细沙点燃化学性质 1、与O2、Cl2、S等非金属的反应常温4Na + O2 = 2Na2O (白色)2Na + O2 = Na2O2 (淡黄色固体)研磨点燃2Na + Cl2 = 2NaCl (产生白烟)2Na + S = Na2S (火星四射,甚至发生爆炸)2、与水的反应 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ( 浮、熔、游、红、鸣 )实质:钠与溶液中的H+反应3、 与酸反应2Na + 2H+ 2Na+ + H2电解4、 与盐反应 先与水反应,生成的NaOH再与盐反应5、制备:2NaCl(熔融) = 2Na + Cl26、钠的用途:钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂;钠蒸气可作高压钠灯,发出黄光,射程远,透雾能力强7、氧化钠和过氧化钠(1)Na2O:白色固体,是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性:Na2O + H2O = 2NaOH, Na2O + CO2 = Na2CO3,Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O .加热时,2Na2O + O2 = 2Na2O2. (2)Na2O2:淡黄色固体是复杂氧化物,易与水和二氧化碳反应。2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 Na2O2 既是氧化剂又是还原剂 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 Na2O2 既是氧化剂又是还原剂Na2O2还具有强氧化性,有漂白作用。作为二、碳酸钠的性质与应用Na2CO3和NaHCO3比较碳酸钠碳酸氢钠俗名纯碱 苏打184小苏打 84颜色状态白色粉末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(比Na2CO3溶解度小)溶液呈碱性(酚酞变浅红)热稳定性较稳定,受热难分解不稳定,受热易分解2NaHCO3 =Na2CO3CO2H2O与酸反应CO32H=HCO3H CO3H=CO2H2OHCO3H=CO2H2O(较Na2CO3快)与碱反应Na2CO3Ca(OH)2 =CaCO32NaOH反应实质:CO32与金属阳离子的复分解反应NaHCO3NaOH =Na2CO3H2O反应实质:HCO3OH=H2OCO32与盐反应CaCl2Na2CO3 =CaCO32NaClCa2CO32 =CaCO3不反应与H2O和CO2的反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3CO32+H2O+CO2 =HCO3不反应转化关系(CO2、H2O)(OH-)Na2CO3 NaHCO3主要用途制玻璃、肥皂、造纸、纺织等发酵粉、灭火器、治疗胃酸过多侯氏制碱法反应式:NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl.注意:在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶体析出过滤,在滤液中加入NaCl细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。NH4Cl晶体析出后的母液进行循环试用,提高原料的利用率高温三、镁的提取及应用镁的提取CaCO3 = CaO + CO2 CaO + H2O =Ca(OH)2(石灰乳)Ca(OH)2 + MgCl2 =Mg (OH)2+ CaCl2Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O通电HClMgCl26H2O = MgCl2 + 6H2O MgCl2 = Mg + Cl2点燃点燃化学性质1、与空气的反 2Mg + O2 = 2MgO 3Mg + N2 =2Mg2N3点燃2、Mg + CO2 = 2MgO + C3、与水的反应Mg+2H2O = Mg(OH)2+H24、与酸的反应Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2用途:1)镁合金的密度较小,但硬度和强度都较大,因此被用于制造火箭.导弹和飞机的部件2)镁燃烧发出耀眼的白光,因此常用来制造通信导弹和焰火;3)氧化镁的熔点很高,是优质的耐高温材料四、离子反应一、强弱电解质强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质。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、水强电解质与弱电解质的注意点电解质的强弱与其在水溶液中的电离程度有关,与其溶解度的大小无关。例如:难溶的BaS04、CaS03等和微溶的Ca(OH)2等在水中溶解的部分是完全电离的,故是强电解质。而易溶于水的CH3COOH、H3P04等在水中只有部分电离,故归为弱电解质。电解质溶液的导电能力的强弱只与自由移动的离子浓度及离子所带的电荷数有关,而与电解质的强弱没有必然的联系。例如:一定浓度的弱酸溶液的导电能力也可能比较稀的强酸溶液强。强电解质包括:强酸(如HCl、HN03、H2S04、HI、HBr)、强碱(如NaOH、KOH、Ba(OH)2)和大多数盐(如NaCl、 MgCl2、K2S04、NH4C1)及所有的离子化合物和少数的共价化合物。弱电解质包括:弱酸(如CH3COOH等有机酸、HF、碳酸、硅酸、HClO、H2SO3、H2S)、弱碱(如NH3H20)、中强酸 (如H3PO4 ),水共价化合物在水中才能电离,熔融状态下不电离举例:KHSO4在水中的电离式和熔融状态下电离式是不同的。二、离子方程式的书写第一步:写(基础) 写出正确的化学方程式 例如:CuSO4+BaCl2=BaSO4+CuCl2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) Cu2SO42Ba22ClBaSO4Cu22Cl 第三步:删(途径)删去两边不参加反应的离子Ba2+ + SO42 = BaSO4 第四步:查(保证)检查(质量守恒、电荷守恒)Ba2+ + SO42 = BaSO4 离子方程式的书写注意事项:1.沉淀、气体、水、弱电解质、单质、氧化物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。2NH4Cl(固)Ca(OH)2(固)=CaCl22H2O2NH33.浓H2SO4作为反应物和固体反应时,浓H2SO4写成化学式。4.H3PO4中强酸,在写离子方程式时按弱酸处理,写成化学式。7. 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。微溶物作为生成物的一律写化学式 如条件是澄清石灰水,则应拆成离子;若给的是石灰乳或浑浊石灰水则不能拆,写成化学式。三、离子共存问题凡是能发生反应的离子之间或在水溶液中不能大量共存粒子之间反应生成沉淀、气体、水、弱电解质、发生氧化还原反应、络合反应都不能共存一般规律是:1、与H+不能大量共存的离子(生成水或弱)酸及酸式弱酸根离子: 氧族有:OH-、S2-、HS-、SO32-、HSO3- 卤族有:F-、ClO- 碳族有:CH3COO-、CO32-、HCO32-、SiO32- 3、与OH-不能大量共存的离子有: NH42+和HS-、HSO3-、HCO3-等弱酸的酸式酸根离子以及弱碱的简单阳离子(比如:Cu2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+等等) 4、能相互发生氧化还原反应的离子不能大量共存: 常见还原性较强的离子有:Fe3+、S2-、I-、SO32-。 氧化性较强的离子有:Fe3+、ClO-、MnO4-、Cr2O72-、NO3-5、溶液的颜色如无色溶液应排除有色离子:Fe2、Fe3、Cu2、MnO4-6、发生络合反应:如Fe3与SCN-四、离子方程式正误判断(六看)一、看反应是否符合事实: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)专题三 从矿物到基础材料一、从铝土矿中提取铝溶解:Al2O3+2NaOH = 2NaAlO2+H2O过滤:除去杂质酸化:NaAlO2+CO2+2H2O = Al(OH)3+NaHCO3过滤:保留氢氧化铝灼烧:2Al(OH)3 =Al2O3 + H2O通电电解:2Al2O3(熔融) 4Al+3O2铝合金特点:1、密度小2、强度高3、塑性好4、制造工艺简单5、成本低6、抗腐蚀力强二、铝的化学性质两性(1) 与非金属:4Al+3O22Al2O3(2) 与酸的反应:2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2(3) 与碱的反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(4) 钝化:在常温下,铝与浓硝酸、浓硫酸时会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化,不与浓硝酸、浓硫酸进一步发生反应。高温(5) 铝热反应: 2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3铝热剂:铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、FeO、Fe3O4、V2O5、Cr2O3、MnO2)组成的混合物。铝的氧化物(两性)(1) 与酸的反应:Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + H2O(2) 与碱的反应:Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O铝的氢氧化物(两性)(1) 与酸的反应:Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O(2) 与碱的反应:Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3的制备: Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+ AlO2-+CO2(过量)+2H2OAl(OH)3+HCO3- 3AlO2-+Al3+6H2O4Al(OH)3Al3+的性质:Al3+ + 3OH-Al(OH)3 Al3+ + 4OH-AlO2- + 2H2OAl3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+AlO2-的性质:AlO2- + H+ + H2OAl(OH)3 AlO2- + 4H+ Al3+ + 2H2OAlO2-+CO2(过量)+2H2OAl(OH)3+HCO3-高温高温二、从自然界中获取铁和铜高温高炉炼铁 (1)制取CO:C+O2 = CO2,CO2+C =CO高温高温(2)还原(炼铁原理):Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2(3) 除SiO2:CaCO3=CaO+CO2,CaO+SiO2=CaSiO3炼铜:1.高温冶炼黄铜矿电解精制;2.湿法炼铜:Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu;3.生物炼铜一、 铁、铜及其化合物的应用铁的化学性质:铁是较活泼的金属(或中等活泼金属)表现为还原性。 铁 铜与非金属反应点燃铁生锈(铁在潮湿空气中被腐蚀生成Fe2O3)2Fe+3Cl2 = 2FeCl3点燃2Fe+3Br2 = 2FeBr3 还原性:Fe2+Br点燃3Fe+2O2 = Fe3O4(2价Fe占 ,2价Fe占23)Cu +O2 = 2CuO 点燃Cu + Cl2= CuCl2 2Cu + S = Cu2S与酸反应非强氧性的酸:Fe + 2H+ = Fe2+ + H2强氧性的酸(浓H2SO4、HNO3):a.常温下钝化(浓H2SO4、浓HNO3用铁制容器盛装)b.一定条件下反应生成Fe()非强氧性的酸: 不反应强氧性的酸(浓H2SO4、HNO3):在一定条件下生成Cu()与盐溶液反应(1) Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu(2) Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+Cu + 2Ag+=2Ag + Cu2+Cu + 2Fe3+=2Fe2+ + Cu2+(实验现象:铜粉溶解,溶液颜色发生变化。)Fe2+与Fe3+的相互转化:3、铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3主要性质白色难溶于水的沉淀,不稳定,易被氧化成氢氧化铁,颜色变化为:白色灰绿色红褐色。反应式:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。因此在制备时常采取措施:除溶液中的氧;加有机溶剂封住液面;胶头滴管要伸入到溶液中。红褐色难溶于水的沉淀,受热易分解。2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O ,能溶于强酸溶液,生成相应的盐。4、Fe2+、Fe3+的检验离子Fe2+Fe3+常见方法滴加KSCN溶液,无明显变化,再加氯水,溶液变血红色;直接观察溶液是浅绿色;滴加氢氧化钠溶液,出现沉淀的颜色变化是:白色灰绿色红褐色。直接观察溶液是黄色;滴加氢氧化钠溶液,出现红褐色沉淀;滴加KSCN溶液,有血红色溶液出现。硅酸盐矿物、硅酸盐产品(传统材料)和信息材料的介绍1硅在自然界的存在:地壳中含量仅次于氧,居第二位。(约占地壳质量的四分之一);无游离态,化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅, 2硅酸盐的结构:(1)硅酸盐的结构复杂,常用氧化物的形式表示比较方便。硅酸盐结构稳定,在自然界中稳定存在。(2)氧化物形式书写的规律:各元素写成相应的氧化物,元素的价态保持不变。顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列,中间用“”间隔。注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。3Na2SiO3的性质:Na2SiO3易溶于水,水溶液俗称“水玻璃”,是建筑行业的黏合剂,也用于木材的防腐和防火。化学性质主要表现如下:(1)水溶液呈碱性(用PH试纸测),通CO2有白色沉淀:Na2SiO3 + CO2 + H2O = Na2CO3 + H2SiO3(白色胶状沉淀),离子方程式:SiO32 CO2 + H2O CO32 H2SiO3。硅酸受热分解:H2SiO3 H2O + SiO2 ,原硅酸和硅酸都是难溶于水的弱酸,酸性:H2CO3强于H4SiO4或H2SiO3。(2)硅酸钠溶液中滴加稀盐酸有白色沉淀:Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3,离子方程式:SiO32 2H+ = H2SiO3.(3)硅酸和氢氧化钠反应:H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O.离子方程式:H2SiO3 2OH SiO32 2H2O 。4硅酸盐产品(传统材料)主要原料产品主要成分普通玻璃石英、纯碱、石灰石Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(物质的量比为1:1:4)普通水泥黏土、石灰石、少量石膏2CaOSiO2、3CaOSiO2、3CaOAl2O3陶瓷黏土、石英沙成分复杂主要是硅酸盐制玻璃的主要反应:SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2.硅单质1性质:(1)物理性质:晶体硅是灰黑色有金属光泽,硬而脆的固体;导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,熔沸点高,硬度大,难溶于溶剂。(2)化学性质:常温只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。性质稳定。Si +2F2 = SiF4(气态), Si + 4HF = SiF4 +2 H2,Si +2NaOH + H2O = Na2SiO3 +2H2高温下 Si + O2SiO2 Si + 2H2 SiH4 Si + 2Cl2SiCl43.硅的用途:(1)用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件;(2)制造太阳能;(3)制造合金,如含硅4(质量分数)的钢导磁性好制造变压器的铁芯;含硅15%(质量分数)的钢有良好的耐酸性等。4工业生产硅:制粗硅:SiO2 + 2C Si + 2CO制纯硅:Si + 2Cl2 SiCl4(液态)SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl 二氧化硅的结构和性质:1SiO2在自然界中有较纯的水晶、含有少量杂质的石英和普遍存在的沙。自然界的二氧化硅又称硅石。2SiO2物理性质:硬度大,熔点高,难溶于溶剂(水)的固体。3SiO2化学性质:常温下,性质稳定,只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O (雕刻玻璃的反应实验室氢氟酸应保存在塑料瓶中)SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O (实验室装碱试剂瓶不能用玻璃塞的原因).加热高温:SiO2 + 2C Si +2 CO, SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2,SiO2 + CaO CaSiO3 .4SiO2的用途:制石英玻璃,是光导纤维的主要原料;制钟表部件;可制耐磨材料;用于玻璃的生产;在光学仪器、电子工业等方面广泛应用。专题四 硫氮和可持续发展硫酸型酸雨的成因和防治 :1含硫燃料(化石燃料)的大量燃烧涉及到的反应有:2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4SO2 + H2O H2SO3 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4 2防治措施: 从根本上防治酸雨开发、使用能代替化石燃料的绿色能源(氢能、核能、太阳能)对含硫燃料进行脱硫处理(如煤的液化和煤的气化) 提高环保意识,加强国际合作SO2的性质及其应用 1物理性质:无色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水* 大气污染物通常包括:SO2、CO、氮的氧化物、烃、

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