高一化学必修1知识点总结.doc

专题2：从海水中获得的化学物质第一单元氯、溴、碘及其化合物导学【学海导航】海水是化学元素宝库，海水中溶解了大量气体物质和各种盐类。人类在陆地上发现的l00多种元素，在海水中可找到80多种。海水是人类获取氯、溴、碘、镁及其化合物的重要资源。TiCl4Ti(造纸、制肥皂等)(快中子反应堆热交换剂)熔融电解NaOHK.Na合金食卤Br2MgO(富集的方法)CaO(贝壳)(焰火，照明弹)高温Mg(OH)2MgCl2Cl2Mg电解NaHCO3H2ONH3、CO2食盐饱和食盐水水电解海水日晒KNaCl2Cl2H2Na2CO3(耐火材料)熔融过滤CaCO3一、氯、溴、碘的提取（一）氯碱工业电解食盐水生产氯气和烧碱的化学工业通电我国主要以海盐为原料。海盐中含硫酸钙、硫酸镁、氯化镁等杂质，要净化后制成饱和食盐水再电解。2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 Cl2氯碱工业面临问题：产品对设备腐蚀严重、环境污染显著。电能消耗量大。（二）从海水中提取溴的常见工艺浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl向含溴单质的水溶液中通空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4（也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收）向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br2用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。（三）从海洋植物中提取碘的主要工艺用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬向水中通入适量的氯气，使碘离子转化为碘单质：2NaI+Cl2 = I2+2NaCl过滤，用有机溶剂萃取碘单质。二、氯、溴、碘的性质和用途（一）氯气（chlorine gas）的性质和用途氯自1774年被舍勒发现，到1810年被戴维确认为一种元素，经历了36年。实验室制备：原理：MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O 装置：固液加热型 收集：向上排空气法 验满：湿润的淀粉碘化钾试纸等 尾气吸收：NaOH溶液。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，氯是活泼的非金属元素。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。3、氯气的用途：重要的化工原料，能杀菌消毒、制盐酸、漂白粉及制氯仿等有机溶剂和农药。拓展1：氯水（chlorine water）氯水为黄绿色，所含Cl2有少量与水反应(Cl2+H2OHCl+HClO)，大部分仍以分子形式存在，氯水的主要溶质是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H、Cl、ClO、OH等微粒。拓展2：次氯酸（hypochlorous acid）次氯酸(HClO)是比H2CO3还弱的酸，溶液中主要以HClO分子形式存在。性质：易分解(2HClO=2HCl+O2)，光照时会加速。是强氧化剂：能杀菌 ；能使某些有机色素褪色。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和石灰乳为原料制成漂白粉；漂白粉的有效成分【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。（二）溴、碘的性质和用途溴碘物理性质深红棕色，密度比水大的液体，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、碘单质间能够发生置换反应：氯能把溴和碘从它们的卤化物中置换出来，溴能把碘从它的卤化物中置换出来，即氯、溴、碘的氧化性强弱为：Cl2Br2I2用途染料、防爆剂、胶卷感光材料、杀虫剂、红药水、镇静剂，催泪性毒剂等。重要的化工原料。配碘酒和碘化物，食用盐中加KIO3，碘化银制造相底片和人工降雨。三、氧化还原反应（oxidation-reduction reaction）1、氧化还原反应的有关概念氧化还原反应的实质：发生电子转移（电子的得失或电子对的偏移）。 化合价降低 +ne 被还原氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 化合价升高 ne 被氧化2、氧化还原反应的一般规律同一反应中：氧化反应与还原反应同时发生，相互依存。氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。即氧化剂化合价降低总数与还原剂化合价升高总数相等。1、 氧化还原反应中电子转移的表示方法（双线桥法）书写要求：箭头是由反应物中的某一元素指向对应的生成物中的同一元素。一定要标出得、失电子的总数，并且数值相等。第二单元 钠、镁及其化合物导学【学海导航】一、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，有金属光泽的金属，具有良好的导电导热性，密度比水小，比煤油大，熔点较低。化 学性 质与非金属单质钠在常温下切开后表面变暗：4Na+O2=2Na2O（灰白色）点燃钠在氯气中燃烧，黄色火焰，白烟：2Na+Cl2 = 2NaCl与化合物与水反应，现象：浮、游、球、鸣、红 2Na2H2O=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，H2，再考虑NaOH与溶液中的盐反应。如：钠投入CuSO4溶液中，有气体放出和蓝色沉淀。2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2与某些熔融盐：700800oC4Na+TiCl4=4NaCl+Ti存 在 自然界中只能以化合态存在保 存煤油或石蜡中，使之隔绝空气和水制 取通电2NaCl(熔融)=2Na+Cl2用 途1、 钠的化合物 2、钠钾合金常温为液体，用于快中子反应堆热交换剂 3、作强还原剂 4、作电光源二、碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较碳酸钠（Na2CO3）碳酸氢钠（NaHCO3）俗 名纯碱、苏打小苏打溶解性易溶（同温下，溶解度大于碳酸氢钠）易溶热稳定性稳定2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 碱性碱性（相同浓度时，碳酸钠水溶液的PH比碳酸氢钠的大）碱性与酸盐酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2碳酸Na2CO3+ H2O+CO2= 2NaHCO3不能反应与碱NaOH不能反应NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OCa(OH)2Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH产物与反应物的量有关三、镁的性质物理性质银白色金属，密度小，熔沸点较低，硬度较小，良好的导电导热性化学性质与O2点燃2Mg+O2=2MgO与其他非金属点燃点燃Mg+Cl2=MgCl2，3Mg+N2= Mg3N2与氧化物点燃2Mg+CO2=2MgO+C与酸Mg+2HCl=MgCl2+H2制 取MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O通电HClMgCl26H2O= MgCl2+6H2O MgCl2(熔融)= MgCl2四、侯氏制碱法向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和，然后在加压下通入CO2，利用NaHCO3溶解度较小，析出NaHCO3，将析出的NaHCO3晶体煅烧，即得Na2CO3。五、电解质和非电解质电解质非电解质定 义溶于水或熔化状态下能导电的化合物溶于水和熔化状态下都不能导电的化合物物质种类大多数酸、碱、盐，部分氧化物大多数有机化合物，CO2、SO2、NH3等能否电离 能不能实 例H2SO4、NaOH、NaCl、HCl等酒精，蔗糖，CO2，SO3等六、离子方程式的书写方法：写写出反应的化学方程式； 拆把易溶于水，易电离的物质拆成离子形式删将不参加反应的离子从方程式两端删去。查检查方程式两端各元素的原子个数和电荷数是否相等。专题3 ：从矿物到基础材料第一单元 从铝土矿到铝合金学海导航：化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质基础。本专题以自然界的一些矿物为例，介绍了如何利用化学变化实现物质间的转化，并介绍了这些产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。让我们从科学、技术和社会相互影响的角度，体会化学在综合利用自然资源中的作用。1氧化铝(Al2O3)：典型的两性氧化物，既能溶于强酸，又能溶于强碱Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH= 2AlO2+ H2O 用途：（1）耐火材料(Al2O3熔点高)（2）冶炼金属铝2氢氧化铝Al(OH)3：典型的两性氢氧化物，既能溶于强酸，又能溶于强碱 Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH AlO2+ 2H2OAl3+、AlO2、Al(OH)3之间的关系可用下式表示从铝土矿中提取铝的过程中的的化学方程式灼烧通电Al2O3 + 2 NaOH = 2NaAlO2 + H2O NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3 + NaHCO3 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O 2Al2O3 = 4Al + 3O23硫酸铝钾（1）明矾：化学式KAl(SO4)212H2O（十二水合硫酸铝钾），无色晶体，易溶于水。 （2）明矾净水原理：明矾溶于水发生水解反应，生成Al(OH)3胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。4铝（1）铝在常温下能很快被氧化，形成致密的氧化膜，因而具有一定的抗腐蚀性。（2）跟酸的反应非氧化性酸：2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2强氧化性酸：常温下铝遇浓硫酸或浓硝酸，会在铝表面生成致密的氧化膜而发生钝化。（3）跟碱的反应铝能和强碱溶液反应。该反应可理解为铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐：2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2 Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O简写为：2Al + 2H2O + 2NaOH = 2NaAlO2 + 3H2 （4）与氧化物的反应：铝热反应：2Al Fe2O3 = Al2O3 2Fe高温2Al Cr2O3 = Al2O3 2Cr 高温特点： 放出大量热，使生成的金属呈液态。本质：铝从金属氧化物中夺取氧，表现出很强的还原性。应用：焊接钢轨和冶炼某些难熔金属（如V、Cr、Mn等）。第二单元 铁、铜的获取及应用学海导航：本单元是在学生已有的一些有关铁和铜知识的基础上，结合氧化还原反应、离子反应、电化学腐蚀等知识进一步学习铁、铜及它们的一些重要化合物的化学性质。本节某些内容我们在以前的学习中可能已有所涉猎，但还应通过阅读教材、认真观察教师的演示实验，在增强感性认识的同时积极思考，运用前面学过的理论知识理解有关物质的性质，并对自己的结论进行验证。铁、亚铁盐、铁盐之间的关系，是较为重要的“铁三角”关系。我们可在借助教材演示实验的帮助下理解该内容，并注意分析三者之间转换的条件。1.炼铁(1)反应原理：在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。(2)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气(3)设备：高炉(4)生产过程高温高温还原剂的生成 C+O2 = CO2 CO2+C =2CO铁矿石还原成铁 Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2高温高温除脉石、炉渣的形成 CaCO3 = CaO+CO2 SiO2+CaO = CaSiO32.铁的性质(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。(2)化学性质：铁是较活泼的金属，常显+2、+3价，且通常Fe3+比Fe2+稳定。铁三角（见右图）Fe2+与Fe3+离子的检验；(1) 溶液是浅绿色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：白色沉淀 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3铜的物理性质铜是一种紫红色的金属，具有良好的导电导热性和延展性4铜的冶炼 (1) 高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)，得粗铜（99.5%99.7%）； (2) 电解精炼，得纯度较高的铜（99.95%99.98%）。5金属的腐蚀 金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀实质：金属和非电解质或其它物质相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。其腐蚀过程没有电流产生。电化学腐蚀实质：不纯金属或合金在电解质溶液中发生化学反应，过程有电流产生。习题精练：第三单元 含硅矿物与信息材料本单元有较多与生产和生活实际相联系的内容以及新的科学技术知识，因此在学习硅和二氧化硅性质的同时，注意联系生产和生活中常见的物质和现象，了解与我们生活密切相关的硅酸盐产品，以及广泛应用于各领域的含硅材料。1二氧化硅的化学性质(1)酸性氧化物高温：SiO2是酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但不溶于水。SiO2CaO = CaSiO3SiO22NaOH = Na2SiO3 + H2O高温SiO2 4HF = SiF4 2H2O(2)弱氧化性 SiO22C = Si +