高一化学模块I主要知识及化学方程式.doc

高一化学必修I主要知识及化学方程式一、绪言1化学研究的对象: 化学是在原子、分子水平上研究物质组成、结构、性质、变化、制备和应用的科学2化学的形成和发展: 化学元素概念的确立（波义尔）及燃烧氧化学说的提出（拉瓦锡）标志着近代化学的诞生；原子论的提出（道尔顿）为近代化学的发展奠定了理论基础；元素周期律的发现（门捷列夫）使杂乱无序的化学元素知识形成了一个统一的系统。3我国化学家在化学研究中取得的重大成就:1965年首次合成结晶牛胰岛素,1981年人工合成核糖核酸.二、 研究物质性质的方法和程序1基本方法：观察法、实验法、分类法、比较法2基本程序：第一步：观察物质的外观性质 第二步：用分类的方法预测物质的性质 第三步：进行实验并观察，发现特殊现象，提出新问题，做新的实验和观察 第四步：用比较的方法对观察到的现象进行分析、综合、推论，概括出结论三、 钠及其化合物的性质：1 钠在空气中缓慢氧化：4Na+O2=2Na2O（白色固体）2 钠在空气中燃烧：2Na+O2Na2O2（淡黄色固体）3 钠与水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2现象：钠浮在水面上；熔化为银白色小球；在水面上四处游动；伴有嗞嗞响声；滴有酚酞的水变红色。实验室中，通常将钠保存在煤油中4 Na2O2与水：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2（包有Na2O2粉末的脱脂棉滴水燃烧）5 Na2O2与CO2：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2（包有Na2O2粉末的脱脂棉吹气燃烧）过氧化钠可做供氧剂和漂白剂（强氧化剂）6 碳酸氢钠受热分解：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2（可用于Na2CO3粉末中混有NaHCO3的除杂）7 氢氧化钠与碳酸氢钠反应：NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O（HCO3-不能与OH-共存）8 在碳酸钠溶液中通入二氧化碳：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3（可用于NaHCO3溶液中混有Na2CO3的除杂）四、 氯及其化合物的性质1铁丝在氯气中燃烧：2Fe+3Cl22FeCl3（红棕色的烟，固体溶于水得黄色溶液）2铜丝在氯气中燃烧：Cu+Cl2CuCl2（棕黄色的烟，固体溶于水得蓝色溶液）3氢气在氯气中燃烧：H2+Cl22HCl（苍白色的火焰，瓶口有白雾）4氯气与水的反应：Cl2 +H2O = HClO + HCl滴加紫色石蕊先变红(说明氯水显酸性)，后褪色（说明氯水有漂白性）滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀（说明溶液中有Cl-）5氯气与氢氧化钠的反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（实验室氯气尾气处理常用氢氧化钠溶液）6制取漂白粉（氯气能通入石灰乳）2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O7次氯酸钙在空气中变质：Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3+2HClO五、 以物质的量为中心的物理量关系1物质的量n（mol）=2物质的量n（mol）=3标准状况下气体物质的量n（mol）=4溶液中溶质的物质的量n（mol）=5阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子6阿伏加德罗定律推论：同温同压：n1：n2=V1：V2=N1：N2 密度之比=摩尔质量之比1：2=M1：M2同温同体积：n1：n2=P1：P27摩尔溶液配制的方法、步骤及注意事项六、 胶体：1 定义：分散质粒子直径介于1100nm之间的分散系。2 胶体性质： 丁达尔现象（区别溶液和胶体） 聚沉 电泳3 胶体提纯：渗析（利用胶体粒子不能透过半透膜，而分子、离子可以透过半透膜）七、 电解质和非电解质1定义：条件：水溶液或熔融状态；性质：能否导电；物质类别：化合物。2强电解质：强酸、强碱、大多数盐；弱电解质：弱酸、弱碱、水等。3离子方程式的书写： 写：写出化学方程式 拆：将强酸、强碱、可溶性的盐改写成离子形式，其它以化学式形式出现。 删：将反应前后没有变化的离子符号删去。 查：检查元素是否守恒、电荷是否守恒。4离子反应、离子共存问题：下列离子不能共存在同一溶液中： 生成难溶物质的离子：如Ba2+与SO42-；Ag+与Cl-等 生成气体或易挥发物质：如H+与CO32-、HCO3-、SO32-、S2-等反应；OH-与NH4+共热反应。 生成难电离的物质（弱电解质）：如H+与弱酸阴离子；OH-与弱碱阳离子 发生氧还反应：氧化性离子如酸性环境中MnO4-、NO3-与还原性离子Fe2+、I-等八、 氧化还原反应1（某元素）升价失去电子被氧化作还原剂产物为氧化产物（某元素）降价得到电子被还原作氧化剂产物为还原产物2在一个氧化还原反应中比较氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物 3同一元素间的氧化还原反应，氧化产物的化合价不高于还原产物。九、 铁及其化合物性质1Fe2+及Fe3+离子的检验： Fe2+的检验：（浅绿色溶液）a) 加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，继而变灰绿色，最后变红褐色。b) 加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水，溶液显红色。 Fe3+的检验：（黄色溶液）a) 加氢氧化钠溶液，产生红褐色沉淀。b) 加KSCN溶液，溶液显红色。2主要反应的化学方程式： 铁与盐酸的反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2 Fe +2H+=Fe2+H2 铁与硫酸铜反应（湿法炼铜）：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe+Cu2+=Fe2+Cu 在氯化亚铁溶液中滴加氯水：（除去氯化铁中的氯化亚铁杂质）2FeCl2+Cl2=2FeCl3 2Fe2+Cl2 =2Fe3+ + 2Cl- 氢氧化亚铁在空气中变质：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 在氯化铁溶液中加入铁粉：（除去氯化亚铁中的氯化铁杂质）2FeCl3+Fe=3FeCl2 2 Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 铜与氯化铁反应（用氯化铁腐蚀铜电路板）：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 2 Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+十、 氮及其化合物的性质1“雷雨发庄稼”涉及反应原理： N2+O22NO （无色气体） 2NO+O2=2NO2 （红棕色气体） 3NO2+H2O=2HNO3+NO2氨气的工业制法：N2+3H22NH33氨气的实验室制法： 原理：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O（药品：NH4Cl固体、Ca(OH)2固体） 装置：与制O2相同 收集方法：向下排空气法（不能用排水法收集，NH3极易溶于水；1：700） 检验方法：a) 用湿润的红色石蕊试纸试验，会变蓝色。b) 用沾有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口，有大量白烟产生。NH3+HCl=NH4Cl 干燥方法：可用碱石灰，不能用浓硫酸。4氨气与水反应：NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-（可逆过程，氨水显碱性）5氨的催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O（工业制取硝酸的第一步）6碳酸氢铵受热分解：NH4HCO3NH3+H2O+CO2氯化铵受热分解：NH4ClNH3+HCl7铵离子（NH4+）的检验：加强碱共热，有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成 NH4+OH- = NH3+H2O8硝酸的强氧化性铜与浓硝酸反应：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2+2H2O铜与稀硝酸反应：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O碳与浓硝酸反应：C+4HNO3（浓）= CO2 + 4NO2 + 2H2O十一、 硫及其化合物的性质1硫（淡黄色固体，不易溶于水，易溶于CS2）铁与硫反应：Fe+SFeS 铜与硫反应：2Cu+SCu2S （氧化性弱于Cl2）2二氧化硫a）二氧化硫与硫化氢反应：SO2+2H2S=3S+2H2O （SO2表现氧化性）b）二氧化硫的催化氧化：2SO2+O22SO3 （SO2表现还原性） 二氧化硫可使氯水、溴水、碘水、高锰酸钾溶液褪色 （SO2表现还原性） SO2 + Br2+2H2O = H2SO4+2HBrc）二氧化硫可使品红褪色，褪色后的溶液加热后又恢复原色 （SO2表现漂白性）d）二氧化硫与氢氧化钠反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O （SO2是酸性氧化物） 3浓硫酸a）吸水性做干燥剂（不能干燥NH3、H2S、HBr、HI）b）脱水性（使有机物脱水炭化）c）强氧化性铜与浓硫酸反应：Cu +2H2SO4（浓） CuSO4 + SO2+2H2O碳与浓硫酸反应：C +2H2SO4（浓） CO2 +2SO2 + 2H2O4 钝化Fe、Al在常温下被浓硫酸、浓硝酸钝化，在Fe、Al表面形成一层致密氧化膜十二、镁及其化合物的性质1镁在空气中点燃镁条：2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2镁在二氧化碳中点燃镁条：2Mg +CO2 2MgO + C（镁燃烧不能用CO2灭火器）2海水中提取镁涉及反应： 贝壳煅烧制取熟石灰：CaCO3CaO+CO2 CaO+H2O=Ca（OH）2 产生氢氧化镁沉淀：Mg2+2OH-=Mg（OH）2 氢氧化镁转化为氯化镁：Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O 电解熔融氯化镁：MgCl2Mg+Cl2十三、溴、碘 1Cl2能置换出Br2： Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2 Cl2 + 2Br- = 2Cl-+ Br2 Cl2能置换出I2： Cl2 + 2KI = 2KCl + I2 Cl2 + 2I- = 2Cl-+ I2 Br2能置换出I2： Br2 + 2KI = 2KBr + I2 Br2 + 2I- = 2Br-+ I2 结论：单质的氧化性 Cl2 Br2 I2 阴离子的还原性 I-Br-Cl- 2溴易挥发（存放液溴的瓶内应装少量水用于液封）碘易升华（用于分离碘单质）碘分子遇淀粉溶液显蓝色 溴、碘不易溶于水，易溶于有机溶剂如CCl4 溴水通常为黄色，碘水为深黄色 溴溶于CCl4显橙红色，碘溶于CCl4显紫红色十四、硅及其化合物加热高温 1硅单质常温下不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，一般不与其他物质反应。加热条件下，可与氧气反应。Si + O2 = SiO2硅的工业制法：SiO2 + 2C = Si + 2CO 2二氧化硅化学性质高温 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O （不能用磨口玻璃塞的玻璃瓶存放碱液） SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O（用氢氟酸雕刻玻璃） SiO2 + CaO = CaSiO3用于制造电子元器件、光学仪器、精密仪器轴承、光导纤维、石英钟、工艺品、玻璃等。十五、铝及其化合物1.铝单质:两性 2Al6HCl=2AlCl33H2 高温2Al2NaOH6H2O=2 NaAl(OH) 43H2铝热反应：2AlFe2O3=2FeAl2O3；2. 氧化铝：两性氧化物Al2O3 + 2OH+ 3H2O = 2Al(OH)4 Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O 3 氢氧化铝：两性氢氧化物Al(OH)3 + OH = Al(OH)4 Al(OH)3 + 3H