高中化学 化学实验指南素材 苏教版

1 实验化学实验化学 专题一 物质的分离与提纯专题一 物质的分离与提纯 课题一 海带中碘元素的分离与检验课题一 海带中碘元素的分离与检验 1 1 化学原理 化学原理 样品灼烧后 在灰分中加水 碘元素以 I 进入溶液 用适量 Cl2或 H2O2氧 化 用淀粉检验 I2 用 CCl4萃取并分液来分离 I2 2 2 方案设计 方案设计 称取样品 灼烧灰化 溶解过滤 氧化 检验和萃取分液 3 3 实验注意点 实验注意点 1 实验前用刷子将海带刷干净 不能用水浸泡 要不然碘化物会部分溶解于水而损耗 2 灼烧的目的 除去海带中的有机物 便于用水浸取海带中的碘化物 3 灰化时 可以加点酒精浸泡 4 氧化的原理是 Cl2 2I 2Cl I2 2I H2O2 2H I2 2H2O 但氯水不能过量 否则会氧化 I2 5Cl2 I2 6H2O 2HIO3 10HCl 5 不要向所有滤液中直接加淀粉溶液 否则后续实验无法操作 6 实验现象 萃取时 下层紫红色 上层无色 7 分液漏斗操作要点 检漏 放气 分液时将玻璃漏斗口上的玻璃塞打开或使塞上的凹 槽对准漏斗口上的小孔 使漏斗内外空气相通 下层液体从下面慢慢流出 待下层液体完 全流出后 关闭旋塞 将上层液体从漏斗上口倒出 例 8 步骤 灼烧海带时 用到的实验仪器是三脚架 泥三角 坩埚 酒精灯 坩埚钳 9 步骤 是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯 还需经过蒸馏 最后晶态碘在 里聚集在蒸馏烧瓶内 10 步骤 反应的离子方程式 MnO2 2I 4H Mn2 I2 2H2O 11 步骤 中 某学生选择用苯来提取碘 有如下实验操作步骤 A 检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液 B 把 50 毫升碘水和 15 毫升苯加入分液漏斗中 并盖好玻璃塞 C 倒转漏斗用力振荡 并不时旋开活塞放气 最后关闭活塞 把分液漏斗放正 D 把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中 E 将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔 F 静置 分层 G 旋开活塞 用烧杯接收溶液 H 将分液漏斗上口倒出上层溶液 2 12 下列物质 不能作为从碘水中萃取碘的溶剂的是 AC A 热裂汽油 B CCl4 C 酒精 D 甲苯 课题二 用层析法分离铁离子和铜离子课题二 用层析法分离铁离子和铜离子 1 1 层析法的基本原理 层析法的基本原理 纸层析以滤纸作为惰性支持物 滤纸纤维上的羟基具有亲水性 它所吸附的水作为固 定相 把不与水混溶的有机溶剂作为流动相 由于吸附在滤纸上的样品的各组分在水或有 机溶剂中的溶解能力各不相同 各组分会在两相之间产生不同的分配现象 亲脂性强的成亲脂性强的成 分在流动相中分配得多一些 随流动相移动的速度就快一些 而亲水性强的成分在固定相分在流动相中分配得多一些 随流动相移动的速度就快一些 而亲水性强的成分在固定相 中分配得多一些 随流动相移动的速度就慢一些 中分配得多一些 随流动相移动的速度就慢一些 这样 性质不同的组分就分离在滤纸的 不同位置上 2 将含有 Cu2 Fe3 的溶液涂在滤纸一端 并在这一端用丙酮和盐酸丙酮和盐酸作展开剂 在滤纸的 毛细作用下 展开剂携带待分离的物质沿滤纸纤维向上移动 由于 Cu2 Fe3 的移动速度不 同 一段时间后 Cu2 Fe3 距起点距离不同 从而达到分离的目的 Cu2 Fe3 可用氨熏显 色 3 3 FeFe3 3 CuCu2 2 的显色反应 的显色反应 Fe3 3NH3 H2O Fe OH 3 3NH4 红棕色 Cu2 4 NH3 H2O Cu NH3 42 4H2O 深蓝色 4 4 层析法的操作方法 层析法的操作方法 1 配制试样溶液 取一只表面皿 加入 1ml 饱和 FeCl3溶液和 1ml 饱和 CuSO4溶液 混 合后作为层析试样 2 裁纸 取一张滤纸 裁剪成 1 5cm 20cm 形状 3 画原点 离滤纸末端约 2cm 处用铅笔画一个小圆点作为原点 4 点样 用毛细管取试样溶液 轻轻点样于原点上 晾干 重复 3 5 次 斑点直径需Fe2 I 判断自己是否掌握了方程式的配平 电子转移数目的计算 氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物的判断 拓展二 常见的重要氧化剂 还原剂常见的重要氧化剂 还原剂 氧化剂氧化剂还原剂还原剂 活泼非金属单质 X2 O2 S 活泼金属单质 Na Mg Al Zn Fe 某些非金属单质 C H2 S 27 高价金属离子 Fe3 不活泼金属离子 Cu2 Ag 其它 Ag NH3 2 新制 Cu OH 2 低价金属离子 Fe2 Sn2 非金属的阴离子及其化合物 S2 H2S I HI NH3 Cl HCl Br HB r 含氧化合物 NO2 N2O5 MnO2 Na2O2 H2O2 HClO HNO3 浓 H2SO4 NaClO Ca ClO 2 KClO3 KMnO4 王水 低价含氧化合物 CO SO2 H2SO3 Na2SO3 Na2S2O3 NaNO2 H2C2O4 含 CHO 的有机物 醛 甲酸 甲酸盐 甲酸某酯 葡萄糖 麦芽糖等 既可作氧化剂又可作还原剂的有 S SO32 HSO3 H2SO3 SO2 NO2 Fe2 等 及含 CHO 的有机物 11 P49 1 钠的物理性质 钠是银白色金属 密度小 0 97g cm3 熔点低 97 硬度小 质软 可用刀切割 钠通常保存在煤油中 是电和热的良导体 2 钠的化学性质 从原子结构可知钠是活泼的金属单质 钠与非金属单质反应 与氧气常温 加热 与氯气 钠与水反应 实验现象 钠浮在水面上 熔成小 球 在水面上游动 有哧哧的声音 最后消失 在反应后的溶液中滴加酚酞 溶液变红 注意 注意 钠在空气中的变化 银白色的钠变暗 生成了氧化钠 变白 生成氢氧 化钠 潮解变成白色固体 生成碳酸钠 钠与酸反应 如 Na 放入稀盐酸中 是先与酸反应 酸不 足再与水反应 因此 Na 放入到酸中 Na 是不可能过量的 同时 Na 与 H2的物质的量比始终是 2 1 当然反应要比钠与水的反应剧烈多 钠与盐的溶液反应 钠不能置换出溶液中的金属 钠是直接与水反应 反应后的碱再与 溶液中的其他物质反应 如钠投入到硫酸铜溶液的反应式 钠与氢气的反应 NaH 是强的还原剂 3 工业制钠 电解熔融的 NaCl 4 钠的用途 在熔融的条件下钠可以制取一些金属 如钛 钽 铌 锆等 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 12 P49 电解氯化钠制取金属钠原理 阳极材料 电极反应方程式 阴极材料 电极反应方程式 在电解容器中要防止 13 P57 Na2O2 淡黄色固体是复杂氧化物 易与水和二氧化碳反应 作供氧剂 2 2 碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠和碳酸氢钠 性质性质NaNa2 2COCO3 3 NaNa2 2COCO3 3 10H 10H2 2 NaHCONaHCO3 3 性质比较性质比较 28 O O 俗称俗称纯碱或苏打小苏打 NaHCO3的颗粒比 Na2CO3小 水溶性水溶性易溶于水易溶于水 S Na2CO3 S NaHCO3 溶液酸碱性溶液酸碱性显碱性显碱性 同浓度 Na2CO3的 pH 大 于 NaHCO3的 pH 热稳定性热稳定性稳定 受热分解生成 Na2CO3 H2O CO2 NaHCO3的热稳定性比 Na2CO3差 用于除杂质 与酸反应与酸反应能与强酸反应能与强酸反应 等物质的量时 Na2CO3 耗酸量大于 NaHCO3 溶液中相互转溶液中相互转 化化 Na2CO3溶液能吸收 CO2转化为 NaHCO3 Na2CO3 H2O CO2 2 NaHCO3 除 CO2中的 HCl 杂质是 用饱和的 NaHCO3溶液 而不用 Na2CO3溶液 用途用途 用在玻璃 肥皂 合 成洗涤剂 造纸 纺 织 石油 冶金等工 业中 发酵粉的主要成分 之一 制胃酸过多 等 注意几个实验的问题 注意几个实验的问题 向饱和的 Na2CO3溶液中通足量的 CO2有晶体 NaHCO3析出 Na2CO3溶液与稀 HCl 的反应 向 Na2CO3溶液中滴加稀 HCl 先无气体 后有气体 如果 n HCl 小于 n Na2CO3 时反应无气体放出 发生的反应 先发生 后发生 向稀 HCl 中滴加 Na2CO3溶液 先有气体 反应是 Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 例 2mol 的 Na2CO3和 2 4mol 的稀 HCl 反应 采用 方法放出 CO2是 0 4mol 采用方法放出 CO2为 1 2mol 希望同学们在解题时要留意 希望同学们在解题时要留意 3 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液的鉴别 取两种试液少量 分别滴加 CaCl2或 BaCl2溶液 有白色沉淀的原取溶液为 Na2CO3 另一无明显现象的原取溶液为 NaHCO3 14 P52 侯氏制碱法侯氏制碱法 反应原理 注意 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 15 P55 镁的提取及应用 海水中含有大量的 MgCl2 因此 工业上主要是从分离了 NaCl 的海水中来提取 MgCl2 流程 煅烧贝壳制生石灰 海水中加入 CaO 或 Ca OH 2 Mg OH 2沉淀 过滤 洗涤沉淀 用稀 HCl 溶解 MgCl2溶液 蒸发结晶 MgCl2 6H2O 晶体 在 HCl 气体环境中加热 MgCl2 固体 电解熔融的 MgCl2 Mg Cl2 主要反应 29 拓展 镁的用途镁的用途 镁主要是广泛用于制造合金 制造的合金硬度和强度都较大 因此镁 合金被大量用火箭 导弹 飞机等制造业中 镁与二氧化碳的置换反应 镁与氮气的化合反应 MgOMgO 白色固体 熔点高 2800 是优质的耐高温材料 耐火材料 是碱性氧化物 MgO H2O Mg OH 2 MgO 2HCl MgCl2 H2O 16 P56 练习与实践 第 3 5 7 8 9 题 17 P59 60 本专题作业 第 2 4 5 6 10 题 专题三专题三 从矿物到基础材料从矿物到基础材料 1 P62 从铝土矿中提取铝 铝是地壳中含量最多的金属元素 自然界中主要是以氧化 铝的形式存在 工业生产的流程 铝土矿 主要成分是氧化铝 用氢氧化钠溶解过滤 向滤液中通入二氧化碳酸化 过滤 氢氧化铝 氧化铝 铝 主要反应 2 P63 电解法制铝 1886 年美国化学家霍尔在氧化铝中添加了 使氧化铝 降低 从而减少了冶炼过程中的能量消耗 3 P64 资料卡 氧化铝 氧化铝 AlAl2 2O O3 3 白色固体 熔点高 2054 沸点 2980 常作为 耐火材料 是两性氧化物 我们常见到的宝石的主要成分是氧化铝 有各种不同颜色的原 因是在宝石中含有一些金属氧化物的表现 如红宝石因含有少量的铬元素而显红色 蓝宝 石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色 工业生产中的矿石刚玉主要成分是 氧化铝 硬 度仅次于金刚石 用途广泛 两性氧化物 两性氧化物 既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物 化学方程式 与氢氧化钠溶液 与盐酸溶液 4 P64 65 氢氧化铝 氢氧化铝 Al OH Al OH 3 3 白色难溶于水的胶状沉淀 是两性氢氧化物 热易 分解 1 往氯化铝溶液中滴加氨水至过量 写出化学方程式 若继续往该溶液中滴加氢氧化钠 写出化学方程式 若往该溶液中滴加盐酸 写出化学方程式 5 明矾的化学式 净水原理 氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力 它能凝聚水中悬浮物并使之沉降 从而达到净水的 目的 6 P65 67 铝的性质 30 1 物理性质 银白色金属 质较软 但比镁要硬 熔点比镁高 有良好的导电 导热性 和延展性 2 化学性质 铝是较活泼的金属 通常与氧气易反应 生成致密的氧化物起保护作用 与酸反应 强氧化性酸 如浓硫酸和浓硝酸在常温下 使铝发生钝化现象 加热时 能反应 但无氢气放出 写出铝与浓硫酸硝酸反应的化学方程式 非强氧化性酸反应时放出氢气 HCl 与强碱溶液反应 铝热反应 该反应放热大 能使置换出的铁成液 态 适用焊接铁轨 引燃剂 镁条和氯酸钾 6 p67 为什么咸菜不宜久置于铝制品中 拓展视野 了解一下 P67 68 练习与实践 第 1 2 3 4 6 7 题 7 p69 填写化学式 磁铁矿 赤铁矿 黄铜矿 孔雀石 P70 炼铁 原料 设备 主要反应 这两个反应是制造还原 剂并提供热量 从高炉中出来的铁含有 2 4 5 的 C 和其他杂质 性能差 需进一步的炼制得到性能较好 的钢 8 P71 湿法炼铜 就是在铜的硫酸盐溶液中加如铁 可以得到铜 其实就是用金属 性强的物质 去置换比它弱的金属 此反应是在溶液中进行的 火法炼铜 2CuFeS2 O2 Cu2S 2FeS SO2 而后 Cu2S 才转变为 Cu2O Cu2O 跟 Cu2S 反应 生成粗铜 含铜量约为 98 5 生物炼铜 见课本 P71 9 P72 74 铁 铜及其化合物的应用 铁三角 铁三角 图中 Fe 与弱氧化剂反应 如 H Cu2 I2 S 等 用还原剂如 H2 CO 等还原 FeO 或用 Mg Zn Al 等还原 Fe2 盐溶液 铁与强氧化剂反应如 Cl2 Br2 浓 H2SO4 浓 HNO3等 用还原剂如 H2 CO 等还原 Fe2O3或用足量 Mg Zn Al 等还原 Fe3 的盐溶液 Fe2 遇强氧化剂的反应如 Cl2 Br2 O2 浓 H2SO4 浓 HNO3 H2O2 Na2O2 HClO 等 Fe3 遇某些还原剂的反应如 Fe Cu SO2 I H2S 等以及少量的 Zn Mg Al 等 请同学们书写相应的化学或离子方程式请同学们书写相应的化学或离子方程式 31 检验 Fe3 和 Fe2 的方法 用氯化铁溶液洗刷铜制作的印刷电路板 铜的性质 铜的性质 铜是紫红色的金属 是电和热的良导体 铜在一定条件下可发生如下反应 2Cu O2 2CuO 黑色 Cu 2 H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O Cu 2FeCl3 2FeCl2 CuCl2 Cu 2AgNO3 Ag Cu NO3 2 10 P75 76 钢铁腐蚀 钢铁腐蚀 1 钢铁的腐蚀有化学腐蚀和电化腐蚀 化学腐蚀 是指钢 铁等金属遇周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀 如铁与氯气的反应腐蚀 电 化腐蚀 是指钢铁在表面有电解质的环境下 铁失去电子 钢铁内的碳周围的氧气和水或 氢离子得到电子而引起的腐蚀 如在中性或碱性环境下是氧气和水得到电子的腐蚀称吸氧 腐蚀 而在酸性环境下氢离子得电子的腐蚀称析氢腐蚀 我们在生活中常见到得铁锈就是 钢铁得吸氧腐蚀得结果 吸氧腐蚀是钢铁电化腐蚀的主要形式 2 防腐措施 在钢铁 表面覆盖保护层 在钢铁中加入一定量得铬 镍元素 改变钢铁内部结构 在钢铁表 面镶嵌比铁活泼得金属如锌 在腐蚀时 锌先失去电子 将需要保护得钢铁接在不断有 电子输出得电源得负极 使铁不可能失去电子 11 P77 练习与实践 第 1 6 题 12 P79 三大重要的硅酸盐产品 名称名称主要原料主要原料主要设备主要设备反应条件反应条件 普通水泥的主要成普通水泥的主要成 分分 水泥 粘土 石灰 石 石膏 适 量 水泥回转 窑 高温 玻璃 纯碱 石灰 石 石英 玻璃熔炉高温 Na2O CaO 6SiO2 陶瓷粘土高温土器 陶器 瓷器 13 P81 分子筛 阅读了解 14 P82 二氧化硅的性质 与碱性氧化物 强碱能反应 化学方程式 二氧化硅的用途 制作光学镜片 石英坩埚 光导纤维 提纯硅 用适量碳还原二氧化硅得到粗硅 将粗硅与氯气在高温下反应 得液态不纯的四 氯化硅 经分馏提纯用氢气还原即可得纯硅 反应方程式 15 P83 练习与实践 第 1 2 3 4 5 7 P85 本专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 题 32 专题四专题四 硫 氮和可持续发展硫 氮和可持续发展 1 p88 总结 观察与思考 中二氧化硫的性质 并写出实验 1 3 的化学反应方程式 2 P89 90 二氧化硫漂白有色物质的原理 二氧化硫是酸性氧化物 生成的亚硫酸是一种弱酸 容易 被氧化 生成硫酸 酸雨中的二氧化硫来 源于 识记图 4 1 防治酸雨的措施 拓展视野 燃煤烟气的脱硫 石灰石 石膏法脱硫原理 氨水法脱硫原理 2 P91 接触法制硫酸 硝酸工业 合成氨 硅酸盐 氯碱工业 化学工业化学工业主要原料主要原料 典型设典型设 备备 生产阶段生产阶段化学反应化学反应 尾气成份尾气成份 防污措施防污措施 硫酸工业硫酸工业 接触法接触法 硫铁矿 空气 98 3 的 H2SO4 沸腾炉 接触室 吸收塔 SO2的制取 净化 SO2的 接触氧化 SO3的吸收和 H2SO4的生成 SO2用氨水 吸收利用 以防形成 酸雨 热量循环 硝酸工业硝酸工业 催化氧化法催化氧化法 氨 空气 水 氧化炉 吸收塔 氨的氧化 硝酸的生成 不断通入空气 NO NO2 用碱液吸 收 合成氨工业合成氨工业 燃料 煤 天然气 石油 空 气 水 合成塔 氨分离 器 原料气 N2 H2 的 制备 净化和 压缩 氨的合 成 氨的分离 氮气 氢 气循环使 用 2 P92 浓硫酸具有 三大特性 除铝 铁等少 数金属常温下遇浓硫酸发生 反应外 它能与绝大部分金属发生反应 也能和某 些非金属在加热条件下反应 33 浓硫酸与铜共热 浓硫酸与碳共热 拓展 浓硫酸稀释 浓硫酸溶解时放出大量的热 因此浓硫酸稀释时应该 酸入水 沿 器壁 慢慢倒 不断搅 纯硫酸是一种无色油状液体 常用的浓硫酸中 H2SO4的质量分数为 98 3 唯一以分子形式存在的强酸 其密度为 1 84g cm 3 其物质的量浓度为 18 4mol L 1 硫酸是一种高沸点难挥发的强酸 易溶于水 能以任意比与水混溶 3 P93 硫酸的几种常见盐 了解 1 自然界中的硫酸钙以 形式存在 含有两个结晶水的硫酸钙 叫做石膏 也可叫做 将石膏加热到 150 就会失去大部分结晶水变成 2 天然的硫酸钡称为 在医疗上可用作检查肠胃的内服药 俗称 还可用作白色颜料 3 硫酸亚铁的结晶水合物俗称 其 化学式 医疗上硫酸亚铁可用作生产防治缺铁性贫血的药剂 还用作铁系列 净水剂和颜料氧化铁红 4 p94 写出交流与讨论 2 中的 5 条化学方程式 写出整理与归纳中的相关化学方程式 P95 练习与实践 第 1 2 7 题 5 P96 1919 年 德国化学家哈伯首次在实验室用 和 合成了氨 奠定 了工业合成化肥的基础 大部分氮元素以游离态存在于空气中 6 P97 氮的氧化物 在常温下 一氧化氮为 的气体 微溶于水 空气 中的氮气和氧气在 条件下合成一氧化氮 二氧化氮为 气味的气体 二氧化氮与水反应 二氧化氮具有强氧化 性 遇淀粉 KI 溶液变蓝 7 臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用后 生成一种有毒的烟雾 称为 34 拓展 平衡 2NO2 红棕色 N2O4 无色 复习针筒实验 实验化学 8 p98 99 喷泉实验 掌握 操作过程 实验原理 实验现象 氨水中的微粒有哪些 9 p99 实验室制氨气 化学方程式 氯化铵受热分解 总结铵盐的性质 10 P100 硝酸的性质 纯 HNO3是一种无色 易挥发 有刺激性气味的液体 沸点低 83 能与水任意比混溶 浓 HNO3是一种无色液体 质量分数约为 69 密度 1 42g cm 3 物质的量浓度约为 16mol L 1 市售的工业硝酸常因溶有 NO2而略显黄色 质量分数 98 的硝酸会在空气产生大量的白雾 故称为 发烟硝酸 假烟 拓展 为什么浓硝酸略显黄色 不稳定性 4HNO3 4NO2 O2 2H2O 硝酸是一种不 稳定性的酸 在常温下见光或受热就会发生分解 硝酸的浓度越大 越容易分解 反应生 成的 NO2溶于浓硝酸中而使浓硝酸略显黄色 因此 硝酸应用棕色瓶细口试剂瓶盛装 并放 置于阴冷处 一般来说 若是浓硝酸参加反应 其还原产物为 NO2 若是稀硝酸参加反应 其还原产物为 NO 而还原剂一般被氧化成最高价态 浓硝酸与铜反应 浓硝酸与碳反应 稀硝酸与铜反应 分析分析 可以从铜片分别与浓硝酸 稀硝酸反应的剧烈程度推测出浓硝酸的氧化能力比稀硝 酸要强 即浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 而且硝酸的浓度越大 其氧化性越强 浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 而且硝酸的浓度越大 其氧化性越强 冷的浓硝 酸遇铁 铝等要发生钝化钝化作用 所以 可用铝制容器装运浓硝酸 8 P101 工业制硝酸 主要反应 9 P102 练习与实践 第 1 3 题 本专题作业 第 1 2 3 5 6 7 题 必修二必修二 专题一专题一 微观结构与物质的多样性微观结构与物质的多样性 1 P1 2 原子核外电子排布 图 1 2 核电荷数 1 18 的元素原子结构示意图熟记 原 子核外电子排布 1 每一电子层所容纳的电子数最多为 2n2 2 最外层电子数最多不超过 8 若最外层为 K 层 电子数最多不超过 2 若最外层已排满 8 电子 He 排满 2 个电子 则该原子结构为稳定结构 形成的原子为稀有气体原子 若最外层电子数小于 4 它一般 易失去最外层较少的电子而使次外层暴露 达 8 电子稳定结构 形成的单质大部分为金属 单质 表现还原性 若最外层电子数大于 4 一般易得到电子或形成共用电子对来形成最 外层 8 电子的稳定结构 形成的单质一般为非金属单质 大部分表现氧化性 3 次外层电 子数最多不超过 18 4 电子能量低的离原子核近 能量高的离原子核远 2 P3 7 元素周期律 随着元素核电荷数的递增 呈周期 性变化 35 随着元素核电荷数的递增 呈周期性变 化 随着元素核电荷数的递增 呈周期性变 化 3 P5 9 金属性和非金属性 1 比较元素金属性强弱的依据 单质与水或酸反应 置换出氢的难易程度 或反应的剧烈程度 越易者 元素的金属性越强 最高价氧化物 对应的水化物的碱性强弱 碱性越强者 其金属性越强 金属间的置换反应 一般活泼 金属可从不活泼金属的盐溶液中将不活泼金属置换出来 金属阳离子氧化性强弱 一般 阳离子的氧化性越强 对应金属的金属性越弱 2 比较元素非金属性强弱的依据 单质与氢气化合的难易程度及生成气态氢化物的稳 定性 一般与氢气化合越易 生成的氢化物越稳定 说明非金属性就越强 最高价氧化 物对应的水化物的酸性强弱 酸性越强 说明其非金属性越强 非金属单质的置换反应 一般活泼非金属可以置换出不活泼的非金属 元素的原子对应阴离子的还原性强弱 阴 离子的还原性越强 对应非金属的非金属性就越弱 4 P7 周期表的构造 三长三短一不全 二三分主副 零和第八族 门捷列夫 P9 10 元素周期表中位置相近的元素性质相似 人们可以借助元素周期表研究合成 有特定性质的新物质 例如 在金属和非金属分界线附近寻找 如 等 在过渡元素 副族和 族元素 中寻找各种 如广泛 应用于石油化工生产中的铂 镍等 和耐高温 耐腐蚀的 如制造火箭和飞机 的钛 钼等 在非金属区域寻找制造农药的元素 如 氟 氯 硫 磷等元素 5 P10 11 练习与实践 第 1 3 4 5 6 题 6 P12 15 化学键和常见电子式 一 离子键 使阴 阳离子结合成化合物的静电作用 引力 斥力 叫做离子键 成键条件 活泼的金属元素 IA IIA 与活泼的非金属元素 VIA VIIA 1 活泼金属元素 Na K Ca Mg 活泼非金属元素 O S F Cl 2 活泼的金属元素和酸根阴离子 SO42 NO3 及 OH 3 铵根阳离子和酸根阴离子 或活泼非金属元素 4 很活泼的金属与氢气反应生成的氢化物 如 Na K Ca 与 H 成键的主要原因 活泼的原子通过得失电子 形成阴 阳离子 它们之间通过静电引力和斥力达到平衡 从而形成稳定的结构 使体系的能量降低 IA IIA 和 VIA VIIA 大多数盐 离子键的存在 所有强碱 活泼金属氧化物 例 已知 NaH 是一种白色离子晶体 其中钠是 1 价 NaH 跟水反应放出氢气 NaH 在水 中显碱性 NaH 中氢离子的电子层排布与氦原子相同 NaH 中氢离子的半径比锂离子大 NaH 中氢离子可被氧化成氢气 已知氮化钠 Na3N 在熔融时能导电 与水作用能产生氨 气 氮化钠属于离子化合物 比较离子半径 N3 Na Na3N 与水反应的方程式 Na3N 3H2O 3NaOH NH3 该反应属于复分解反应 电子式 单核阳离子符号 即为阳离子的电子式 如 H K Na Mg2 原子团的阳离子 NH4 H3O 单核阴离子 H O2 Cl 原子团阴 离子 OH S22 C22 O22 化合物 K2S 36 CaO CaF2 Na2O2 CaC2 NaOH NH4Cl 电子式 结构式 表示共价键的几种形式 N2 Cl2 H2O CO2 CH4 H2O2 二 共价键 原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键 说明 成键元素 通常为非金属元素的原子间 成键原因 同种或不同种元素的原 子之间结合成分子时并不发生电子的完全得失 而是通过共用电子对而结合的 共价键 可以形成单质也可化合物 三 分子间作用力 把分子聚集在一起的作用力叫分子间作用力 说明 对组成相似的物质 相对分子质量越大 分子间作用力越大 物质的熔沸点越高 分子间作用力比化学键弱得多 不是化学键 所以由分子间作用力结合的物质熔点较低 四 氢键 分子间的一种相互作用 说明 氢键的形成增加了分子间作用力 所以沸点升高 中学只讨论 F O N 7 P16 拓展视野 了解 8 P17 练习与实践 第 1 4 5 题 9 P18 19 金刚石和石墨 富勒烯都是碳元素的 10 P19 臭氧在通常状 况下是 气体 有 味 极强 臭氧与氧气性质的差异是由于臭氧 分子和氧气分子中氧原子的 和氧原子的 不同 P20 在常温下 白磷 是 状固体 白磷在空气中能 应保存在 中 红磷是 固体 在空气中稳定存在 在加热或点燃时才会燃烧 产物均为五氧化二磷 12 P21 同分异构体 分子式相同而结构不同的化合物的互称 乙醇和二甲醚是同分异 构体 它们在 H 核磁共振谱图中的不同环境氢原子比分别为 3 2 1 和 3 3 13 P22 24 详细阅读课本内容 晶体分为几大类 具体代表物见表 1 10 14 P24 26 练习与实践 第 2 3 题 本专题作业 第 4 题 专题二专题二 化学反应与能量转化化学反应与能量转化 1 P28 29 化学反应速率的表示方法 化学反应速率的大小主要取决于 和 等都是影响反应速率的外界因素 此外 等 因素对反应速率也有影响 2 P29 31 化学反应的限度 氯气溶解于水得到的氯水中含有分子 也含有 等微粒 反应的方程式 3 P34 阅读课本从化学键变化角度了解吸热和放热反应 写出氢氧化钡晶体钙与氯化 铵反应的化学方程式 高温下木炭与水蒸汽的反应 37 P36 阅读资料卡 键能 5 P375 38 化石燃料是指 和 完成交流讨论的 填空 燃料在燃烧过程中放出热量的大小取决于 和 的 放出热量的大小等于燃烧时 与 之差 阅读提高燃料的使用效率 6 P38 练习与实践 第 1 2 3 4 题 7 P40 41 在原电池中 发生 反应的一极作负极 电子的物质是还原剂 电子通过原电池的 极经导线流向 极 氧化剂从 极得到电子 发生 反 应 多孔碳棒电极由实验室提供 它的具体制作方法为 8 P43 常见化学电源与反应原理参见表 2 6 氢氧燃料电池参见图 2 13 写出正 负两极的电极反应式 负极 正极 9 P44 45 电解工业生产应用广泛 例如电解熔融氧化铝制铝 电解钾 钙 钠 镁 等活泼金属的氯化物制得相应金属 电解熔融氯化钠 电解饱和食盐水参见资料卡和图 2 14 2 15 阅读思考相关内容 10 P45 电解精炼铜 精炼铜的电解槽里的电解液是 溶液 与直 流电源相连接的电极是含有 等金属杂质的 作为 极 它电 解时发生 反应 金属铜和比铜活泼的金属杂质 转化为阳离子进入溶液 粗铜中 等活泼性较弱的金属 在 极沉积下来 形成 与直流电源负极相连 的电极是 作 极 在电解过程中发生 反应 溶液中的铜离子结合电 子成为金属铜析出 见图 2 16 11 P47 49 了解太阳能 生物质能和氢能的利用 一 地球上最基本的能源是 它以 的形式传送到地面 二 大自然利用太阳能最成功的是 三 沼气的主要成分是 还含有 和少量的 等 12 P51 52 本专题作业 第 6 题 专题三专题三 有机化合物的获得与应用有机化合物的获得与应用 1 P58 天然气的主要成分是 它是最简单的有机化合物 石油的组 成元素成分主要是 和 同时还含有少量的 等 石油 的化学成分主要是各种液态的碳氢化合物 其中还溶有气态和固态碳氢化合物 煤是由 和 所组成的复杂的混合物 煤中含量最高的元素是 其次是 和 另外还含有少量的硫 磷 氮等 3 P59 甲烷是一种无色 无味的气体 难溶于水 甲烷燃烧时生成的产物可直接参与 大气循环 且与一氧化碳或氢气相比 相同条件下等体积的甲烷释放的热量较多 所以甲 烷常被称为 的燃料 4 P60 甲烷和氯气的混合气体在 下发生反应 瓶壁上有油状液体生成物附 着 在瓶中得到的水溶液呈 性 发生的反应和生成有机物的状态分别为 38 取代反应 有机化合物分子中的某种原子 或原子团 被另一种原子 或原子团 所取 代的反应 叫做取代反应 甲烷与氯气的三氯代反应 三氯甲烷 氯仿 与氟化氢气体的取代 一氧化碳与氢气反应生成甲醇 甲 醇可以单独或者与汽油混合用作汽车发动机的燃料 5 P61 石油的 等都是炼制加工石油的重要手段 观察与思考 在 250mL 中加入 100mL 石油和一些 或 可防止石油在蒸馏时发生暴沸 使用温度计 目的 水银 球的位置 冷凝管中冷凝水控制 6 P62 石油在加工炼制过程中发生催化裂化反应的目的是为了 裂解是比裂化更高的温度 裂解的目的是为了 目前工 业生产乙烯的主要方法是 乙烯的球棍模型和比例模型 7 P63 64 乙烯能被 氧化 使之褪色 还能够和 发 生 反应 而使它的 色褪去 乙炔的球棍模型和比例模型 加成反应 有机物分子中双键 或 键 两端的碳原子与其他原子或原子团直接结 合生成新的化合物的反应 叫做加成反应 请写出下列方程式 在一定条件下 乙烯与水反应 乙烯与氢气反应 乙烯与氯气反应 乙烯与溴化氢反应 8 P65 69 煤的 和 是综合利用煤的主要方法 煤的气化 就是把煤转化为气体作为燃料或化工原料气 煤的液化可获得洁净的燃料油和化工原料 煤的干馏是复杂的化学变化 得到的煤焦油中含有苯 甲苯 二甲苯等化合物 利用这些 物质可以制得染料 化肥 农药 洗涤剂 溶剂和多种合成材料 9 P62 63 苯的物理性质 无色液体 有特殊的气味 熔点 5 5 沸点 80 1 易 挥发 不溶于水 易溶于酒精等有机溶剂 1 苯的化学性质 苯的溴代反应 苯的溴代反应 参考有机化学基础 P50 说明 实际加入反应器的是铁屑 铁屑立即与液溴反应即生成 起催化作用的 FeBr3 装置特点 位于在反应器上方竖直玻璃导管较长 它在反应过程中 间起冷凝回流的作用 导管末端刚刚放置于锥形瓶中液面上方 不能插入液面以下 为为 什么此实验装置中烧瓶上方的导管要特别长 什么此实验装置中烧瓶上方的导管要特别长 因为苯的溴代反应进程较慢 反应过程中会 放出热量 而反应物中的苯和溴都是极易挥发的物质 使用长直导管可以将挥发出的苯和 溴蒸气冷凝 使之回流到烧瓶中 冷凝回流 是有机化工生产中经常使用的操作手段 目 的是提高原料的利用率 实验现象 实验现象 将苯 溴和铁屑混合后 很快会看到烧瓶中的混 合液呈微沸状态 这说明此反应为放热反应 导管末端有大量的白雾产生 锥形瓶中 的硝酸银溶液中有淡黄色沉淀产生 反应完成后的混合溶液倒入水中后 得到一种比 水重 不溶于水的褐色液体 纯净的溴苯应为无色液体 为什么实验中得到的溴苯呈褐纯净的溴苯应为无色液体 为什么实验中得到的溴苯呈褐 色 试设计合理的实验方案除去褐色 还溴苯以本来面目 色 试设计合理的实验方案除去褐色 还溴苯以本来面目 苯的溴代实验的有机产物往往 呈褐色 这是因为未发生反应的溴和反应中的催化剂溴化铁溶解在生成的溴苯中 用水和 39 碱溶液反复洗涤可以使褐色褪去 还溴苯以本来面目 实验中的什么现象说明苯与溴发实验中的什么现象说明苯与溴发 生的反应是取代反应而非加成反应 生的反应是取代反应而非加成反应 苯与溴反应时 生成溴苯的同时有溴化氢生成 说明 它们发生了取代反应而非加成反应 如果发生加成反应的话 不会有溴化氢生成 2 苯的硝化反应 说明 所 得硝基苯是一种有苦杏仁气味的无色液体 有剧毒 10 P64 练习与实践 第 1 2 4 11 P65 66 乙醇的分子式 结构简式 官能团 医疗消毒用的酒精是体积分数 的乙醇溶液 乙醇分子中的羟基上的氢原子能被金 属钠置换 水与金属钠反应要比乙醇剧烈的多是因为 金属钠与乙 醇反应 乙醇在铜 银等催化剂存在下可以被氧气 氧化 生成具有特殊气味的乙醛 乙醛还可以进一步被氧 化生成乙酸 资料 甲醛又叫蚁醛是一种无色具有强烈刺激性气味的液体 易溶于水 福尔马林是质 量分数含 35 40 的甲醛水溶液 甲醛的水溶液具有杀菌和防腐能力 银镜反应 HCHO 4 Ag NH3 2 OH NH4 2CO3 4Ag 6NH3 2H2O 和新制 Cu OH 2反应 HCHO 4Cu OH 2 CO2 2Cu2O 5H2O 使酸性 KMnO4溶液和溴水褪色 12 P66 酒精检验 交通警察用经硫酸酸化处理的三氧化铬硅胶检查司机呼出的气体 由硅胶颜色的变化 可以判断司机 13 P67 68 乙醇与乙酸反应原理 反应装置 为什么导管不能伸入试管溶液中 为什么要用饱和的碳酸氢钠溶液 14 P68 70 植物油通常呈 动物脂肪通常呈 它们的主要成分都是 油脂也是 化合物 其结构比较复杂 都可以看成 和 发生酯化反应的产物 天然油脂的主要成分都是 硬脂酸 和软脂酸 都是饱和脂肪酸 油酸 是含有一个双键 的不饱和脂肪酸 油脂是热值最高的营养物质 三大营养物质 也是一种重要的工业原料 用油脂可以制造肥皂和油漆 用什么方法可 检验油脂皂化反应完全 硬脂酸甘油酯在酸性条件下的水解 在碱性条件下的水解 在碱性条件下的水解称为皂化反应 油脂水解的一种产物是肥皂的主要成分 另一种产物 是重要的工业原料 肥皂去污的原理 15 P70 72 都属于糖类 它们 的形态不同 在水中的溶解性也不相同 没有甜味 它们都是天 然高分子化合物高分子化合物 组成与结构要比葡萄糖 蔗糖都复杂得多 淀粉在人体内淀粉酶的作用 下水解成葡萄糖 葡萄糖在人体组织内发生缓慢氧化 40 提供生命活动所需要的能量 反应方程式为 工业上可以用淀粉 纤维素为 原料生产葡萄糖 淀粉水解产物的检验实验 淀粉已经完全水解 淀粉部分水解 淀粉还没水解 信息 葡萄糖与 溶液或 反应 可检验葡萄糖的存 在 医学上用类似的反应来检验病人尿液中葡萄糖的含量是否偏高 用含淀粉的物质可以酿酒 利用植物秸秆 主要成分是 可以制造酒精 这是由 于淀粉 纤维素在一定条件下能水解成葡萄糖 在酒化酶的作用下进而转化为酒精 16 P72 73 蛋白质是组成细胞的基础物质 没有蛋白质就没有生命 蛋白质除了含有 碳 氢 氧外 还含有氮等元素 蛋白质是结构非常复杂的高分子化合物高分子化合物 鸡蛋白 大豆 蛋白等蛋白质可溶于水 在这些蛋白质溶液 其实是胶体 中加入 可以使蛋白质凝聚而析出固体 这些固体加水又会重新溶解 这个过程叫做 它不能改变蛋白质的生理活性 通常实验室用这种方法来分离提纯蛋白质 在加热 强 酸 强碱 重金属盐 紫外线 福尔马林作用下蛋白质的化学组成或空间结构发生改变 它的生理功能也随之改变 并发生凝聚 失去生理活性 这个过程叫做 无法再 溶解于水 天然蛋白质最终水解的产物是 常见的几种氨基酸 甘氨酸 丙氨酸 谷氨酸 拓展视野 酶是一类具有催化作用的蛋白质 酶是天然最有效的生物催化剂 酶的催化 作用具有很强的专一性 唾液中含有 酶 胃液中含有 酶 血液 和肝脏中含有 酶 酶的催化反应速率比一般的催化反应速率大 1010 1014倍 没有任何无机催化剂能够像酶那样在很 的条件下具有如此强的催化效能 酶在 和重金属离子的作用下失去活性 18 P77 81 三大合成材料是指 都是 合成有机高分子 酚醛树脂的合成 19 P81 84 练习与实践 第 1 2 3 题 专题四专题四 化学科学与人类文明化学科学与人类文明 了解了解 1 P87 88 1883 年 瑞典化学家阿伦尼乌斯的电离学说 电解质电离时 是酸 电解质电离时 是碱 这个定义在水溶液范围内 对酸 碱作出了严密的概括 1923 年 化学家提出了在非水溶液和无水条件下适用的酸碱 质子理论 进一步扩大了人们对酸碱的认识 它认为 可称之为酸碱两性物质 2 P88 天然纤维制成化学纤维的实验 3 P93 人类在 20 世纪发明了 纳米技术 八大技术 其中化学合成和分离技术是人类生 存所必需的 也为其余六大技术的发明提供了不可或缺的物质基础 41 5 P94 96 电路板的制作和清洗 请按要求阅读并解答 环境问题 1 消除汽车尾气对环境的污染的措施 2 回收二氧化碳 绿色化学 利用化学原理从源头消除污染 期望在化学反应和化学工业过程中充分利用参 与反应的原料 所有物质原料 中间产物都在内部循环 利用 实现零排放 问题解决 有机玻璃的合成 详细阅读 化学反应原理化学反应原理 专题一专题一 化学反应与能量变化化学反应与能量变化 1 P1 焓变 在恒温 恒压的条件下 体系仅做体积功 不做其他功 如电功 的变化 过程中的热效应 常用 H 表示 单位为 2 P2 一个化学反应是吸收热量还是放出热量 取决于 的相对大小 由于反应热与 反应物及生成物的 等因素有 关 因此 在书写热化学方程式时 应标明它们 若不标明温度和压强 则表示在 K KPa 条件下的反应热 在热化学方程式中 反应物和生成物的聚 集状态是用英文小写字母在其化学式的后面标注的 一般用 表示气体 表示液体 表示固体 表示水溶液 在热化学方程式中 物质化学 式前面的化学计量数表示物质的量 可以用 或 表示 同一化学反应 热化学方程式中物质的化学计量数不同 H 也不同 化学反应中 是反应过程中有能量变化的本质原因 3 P6 测定反应热实验 阅读熟悉 中和热的测定 思考题 大 小烧杯放置时 为何要使两杯 口相平 填碎纸条的作用是什么 对此装置 你有 何更好的建议 答案 两杯口相平 可使盖板把杯口尽量盖严 从而减少热量损失 填 碎纸条的作用是为了达到保温 隔热 减少实验过程中热量损失的目的 若换用隔热 密 封性能更好的装置 如保温杯 会使实验结果更准确 温度计上的酸为何要用水冲洗干 42 净 冲洗后的溶液能否倒入小烧杯 为什么 答案 因为该温度计还要用来测碱液的温 度 若不冲洗 温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失 故要冲洗干净 冲洗后 的溶液不能倒入小烧杯 若倒入 会使总溶液的质量增加 而导致实验结果误差 酸 碱混合时 为何要把量筒中的 NaOH 溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入 答案 因为本 实验的关键是测反应的反应热 若动作迟缓 将会使热量损失而使误差增大 实验中所 用 HCl 和 NaOH 的物质的量比为何不是 1 1 而是 NaOH 过量 若用 HCl 过量行吗 答案 为了保证 0 50 mol L 的盐酸完全被 NaOH 中和 采用 0 55 mol L NaOH 溶液 使碱稍稍过 量 若使盐酸过量 亦可 拓展 1 本实验中若把 50 mL 0 50 mol L 的盐酸改为 50 mL 0 50 mol L 醋酸 所测结 果是否会有所变化 为什么 答案 会有所变化 因为醋酸为弱电解质 其电离时要吸 热 故将使测得结果偏小 4 P8 燃烧热和中和热的区别 燃烧热 在 101kPa 时 1mol 物质完全燃烧生成稳定 的氧化物 气态二氧化碳 氮气 二氧化硫 液态水 时所放出的热量 叫做该物质的燃 烧热 燃烧热是反应热的一种 中和热 在稀溶液中 酸和碱发生中和反应生成 1molH2O 这时的反应热叫做中和热 中和热也是反应热的一种 强酸和强碱在稀溶液中的 中和反应实质是 H aq OH aq H2O 1 H 57 3kJ mol 1 中和热的标准是以生 成 1molH2O 所放出的热量来衡量的 说明 弱酸或者弱碱在稀溶液中发生中和反应时 由 于弱电解质的电离需要吸收更多的热量 它们的中和热一般低于 57 3kJ mol 1 而如果是 浓硫酸与碱反应 则由于浓硫酸溶解时表现为放热 则测得的中和热要高于上值 5 P7 盖斯定律 一个化学反应 不论是一步完成 还是分几步完成 其总的热效应是 完全相同的 说明 盖斯定律表明 一个化学反应的焓变仅与反应的起始状态和反应的最 终状态有关 仔细研读本页例题 课本第 9 页的交流与讨论仔细思考 解答 6 P10 11 练习与实践 第 1 2 4 5 6 题 7 P12 13 熟悉图 1 9 实验 锌铜原电池构造原理 盐桥应用原理 盐桥盐桥 盐桥中 通常装有含 KCl 饱和溶液的琼脂 离子在盐桥中能移动 活动与探索 设计 Fe Cu2 Fe2 Cu 原电池 8 P14 16 化学电源 钮扣电池 普通干电池 碱性锌锰电池和燃料电池的工作原理 除氢气外 甲烷 甲醇 肼 氨等都可以作为燃料电池的燃料 不用记住理解原理即可 一般以电化学题目的信息背景出现 9 P16 铅蓄电池是最常见的二次电池 阅读课本理解充放电原理 10 P18 熟悉活动与探究 电解氯化铜溶液 的原理 工业上钠 43 制取 铝 制取 再次熟悉交流与讨论电解饱和食盐水 原理 画出精炼铜的电解池 电镀银的电解池并掌握原理 P19 电镀是应用电解的原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其它金属或合金的 过程 电镀的主要目的之一是 所以电镀所用的镀层金属通常 是一些在空气中或溶液里不易被腐蚀的金属或合金 如铬 镍 银 铜等 也有许多电镀 是为了美观或增加表面硬度 11 P20 21 练习与实践 第 4 5 6 7 题 12 P22 24 金属腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的 现象 金属的腐蚀可分为 两种 是指 金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀 是指不纯的 金属或合金发生原电池反应 使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀 钢铁在潮湿 的空气中生锈就是最典型的 在现实生活中 电化学腐蚀现象要比化学 腐蚀现象严重得多 根据所处的环境不同 钢铁的电化学腐蚀又可分为两种类型 它们是 请参阅 23 页金属的两种腐蚀过程的理解 13 P24 26 防止金属腐蚀最常用的方法是 如在钢铁表 面 覆盖塑料 等 使钢铁与空气 水隔绝 一达到防止钢铁 锈蚀的目的 利用原电池原理保护金属的一种方法是 用外加电 流的 还可以采用改变金属组成和结构的方法防止金属腐蚀 金属腐蚀有 时会给社会带来巨大的损失 但我们也可以利用金属的腐蚀原理为生产生活服务 如 的制作 刻蚀 刻蚀技术等