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高中化学必修1总结高中化学必修1总结高中化学必修1总结 本文简介:作者:小米老师高中化学必修1总结物质的量名称符号单位物质的量nmol摩尔质量Mg/mol气体摩尔体积VmL/mol物质的量浓度cmol/Lv1mol微粒约有1023个粒子(阿伏伽德罗常数)v摩尔质量数值上等于相对原子质量或相对分子质量v标况下,1mol气体约为标况:标准状况的简称。高中化学必修1总结作者:小米老师高中化学必修1总结物质的量名称符号单位物质的量nmol摩尔质量Mg/mol气体摩尔体积VmL/mol物质的量浓度cmol/Lv1mol微粒约有1023个粒子(阿伏伽德罗常数)v摩尔质量数值上等于相对原子质量或相对分子质量v标况下,1mol气体约为标况:标准状况的简称,简称为STP。通常指温度为0()和压强为(1标准大气压,760毫米汞柱)的情况,使在比较气体体积时有统一的标准。气体的密度,除了特别说明的以外,都是指在标况下说的。v公式:v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,物质的量也相同。v用浓溶液配稀溶液时:(物质守恒)分散系v常见的分散系及分散质粒子大小溶液胶体浊液小于1nm1nm100nm大于100nmv区别胶体与溶液的方法:丁达尔效应丁达尔效应(Tyndalleffect):当一束光线透过胶体,从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”。v胶体的本质特征是分散系的分散质粒子直径在10-9m10-7m之间。v胶体可分为固溶胶、液溶胶、气溶胶常见的液溶胶:Fe(OH)3、AgI、牛奶、豆浆、粥等;常见的气溶胶:雾、云、烟等;常见的固溶胶:有色玻璃、烟水晶等胶体的性质;离子反应?基本概念v电解质:溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电(自身电离成阳离子与阴离子)的化合物。可分为强电解质和弱电解质。v电解质与单质、混合物无关;酸碱盐水(如HCl、H2SO4、NaOH、KOH、NaCl、KNO3等)是电解质。v电解质不一定能导电,而只有在溶于水或熔融状态时电离出自由移动的离子后才能导电。离子化合物在水溶液中或熔化状态下能导电;某些共价化合物也能在水溶液中导电,但也存在固体电解质,其导电性来源于晶格中离子的迁移。v共价化合物中只有极少数为强电解质(如HCl、HNO3、H2SO4),少数为弱电解质(如CH3COOH、H2CO3、NH3H2O、H2O),绝大多数为非电解质。v电解质跟自身导电性无关(例如液态氯化氢是电解质,但是不导电)。酸、碱、盐的水溶液能够导电是因为在水溶液中发生了电离,产生了自由移动的离子。金属导电是因为自由移动的电子,而电解质溶液导电则是因为自由移动的离子。v电离:电解质离解成自由移动的离子的过程。v酸:在水中电离出的阳离子全部都是氢离子的化合物,叫做酸。v碱:在水中电离出的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物。v盐:电离时,生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物。【练习】下列物质哪些属于电解质?NaClNaOHH2SO4H2O盐酸溶液小苏打FeCa(OH)2【练习讲解】电解质是一个重要的概念,在判断时,一定要严格按照定义来分析,作出正确的结论。首先,电解质是化合物,不是单质,所以错误;电解质也不是混合物,所以也是错误的,小苏打(NaHCO3)是俗名,是纯净物,是电解质,因此,最后的正确答案为:。?离子反应有离子参加的反应叫离子反应。?离子方程式:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子,叫离子方程式。初中学习过的酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,其实质也就是离子反应。?能用来表示的化学反应:强酸与强碱的中和、生产可溶盐的反应?离子共存问题(也是复分解反应发生条件):v生成难溶解物不共存:与;、与、;、与;v生成挥发性物质与、;与;v生成难电离物质与、;与;常见反应注意点碳酸钙与盐酸:复分解反应:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。而其生成物应有沉淀、气体或水生成。钠和冷水反应:稀与铁粉反应:氯化铜溶液与铁粉反应:澄清的石灰水跟盐酸反应:澄清石灰水可以拆的,盐酸也可以拆。含氯离子的盐只有氯化银不能拆,所以氯化钙能拆。硫酸铜与氢氧化钡反应:氯气与水:1.次氯酸具有净化作用,用于消毒,溶于水生成的HClO具有强氧化性。2.家用84消毒液与洁厕液混用会导致氯气中毒的原理就是此反应的逆反应。因为84消毒液的主要成分为NaClO,洁厕液的主要成分为盐酸,两者相遇会产生大量热,并放出氯气。3.自来水常用氯气消毒,1L水里约通入氯气,消毒原理是其与水反应生成了次氯酸,它的强氧化性能杀死水里的病菌。而之所以不直接用次氯酸为自来水杀菌消毒,是因为次氯酸易分解难保存、成本高、毒性较大,则用氯气消毒可使水中次氯酸的溶解、分解、合成达到平衡,浓度适宜,水中残余毒性较少。常温下氯气与烧碱溶液反应:1.黄绿色Cl2溶解,无其他明显现象!2.冷浓NaOH生成NaCl和NaClO,热浓NaOH生成NaCl和NaClO3氯化铁与铜:溶液刻蚀电路板即是此反应溶液中加入:溶液中加入足量的氨水:铝片投入到氢氧化钠溶液中:氯化铝溶液中加过量的氢氧化钠:1.加少量NaOH,出白色沉淀:AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl;2.随着NaOH的过量,白色沉淀消失:Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O;总方程式:AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O碳酸氢钠与氢氧化钠溶液的反应:用强碱检验氯化铵溶液中铵根离子:氯气通入溶液中:氯气通入氯化亚铁溶液,亚铁离子比水反应快,所以先氧化亚铁离子。如果亚铁离子反应完了,多余的氯气就与水反应。溶液中加入铁粉:氧化还原反应?氧化-还原反应(oxidation-reductionreaction,也作redoxreaction)是化学反应前后,元素的氧化数有变化的一类反应。v氧化还原反应的实质是电子的得失或共用电子对的偏移。NaCl形成过程中钠元素失去电子,化合价升高,同时氯元素得到电子,化合价降低;HCL形成过程中共用电子对偏向氯元素而偏离氢元素,使得氢的化合价升高,氯的化合价降低。v氧化还原反应是化学反应中的三大基本反应之一(拓展:另外两个为酸碱(路易斯)反应与自由基反应)。v自然界中的燃烧,呼吸作用,光合作用,生产生活中的化学电池,金属冶炼,火箭发射等等都与氧化还原反应息息相关。得电子化合价降低氧化剂失电子化合价上升还原剂v常见的氧化剂(1)非金属单质:O2、Cl2、Br2等。(2)高价态化合物:KMnO4,HNO3,浓H2SO4等大多数元素最高价化合物可以做氧化剂。v常见的还原剂(1)金属单质:Fe,Cu,Zn等。(2)低价态化合物:Na2S,KCI等大多数元素最低价化合物可以做还原剂。v注意有些化合物中元素呈中间价态,那么该化合物既能作氧化剂又能作还原剂,比如硫元素,可显-2、0、4、6价,像SO2就既可作氧化剂又可作还原剂:2SO2O2=2SO3,SO22H2S=3S2H2O,因此在上述定义中表明“元素最高价”和“元素最低价”。?类型v分子间在这类氧化还原反应中,氧化数的升高与降低发生在两种不同的物质中。例如:v分子内在这类氧化还原反应中,氧化数的升高与降低发生于同一物质中,通常称作自氧化还原反应。例如:自氧化还原反应中,若同种元素部分氧化数升高,部分氧化数降低,则这种反应称为歧化反应。例如:歧化反应的逆反应称为逆歧化反应,又称作归中反应。v思考与交流1、列举几个氧化反应和还原反应的实例,讨论并交流化学反应的分类标准。2、氧化反应与还原反应是分别独立进行的吗?方程式反应类型(得失氧角度)四种基本反应类型(氧化反应)(化合反应)(还原反应)(分解反应)(氧化反应)(化合反应)(分解反应)(置换反应)(复分解反应)v讲解,这个反应我们不能判断出它属于四种基本反应类型中的任何一种,说明此种分类方法不能囊括所有化学反应,不能反应所有化学反应的本质。如果从得失氧的角度看,这两个反应是属于氧化反应还是还原反应呢?从得失氧角度分析,在反应中,失氧发生了还原反应,C得氧发生了氧化反应。一个反应中既有氧化反应又有还原反应,也就是说,在这两个反应中,氧化反应和还原反应同时存在,我们把这样的反应称为氧化还原反应。从中我们也可以看出初中所学知识的局限性,氧化反应和还原反应不是独立进行的。v思考与交流1、中,硫得到氧发生了氧化反应,既然氧化反应和还原反应同时存在,那么在这个方程式中的还原反应是什么呢?2、是否只有得失氧的反应才是氧化还原反应?3、若从化合价变化来分,应怎样对化学反应分类?如:CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl答:一类是化合价有变化的反应,一类是化合价没有变化的反应v小结我们把元素化合价发生变化的反应称为氧化还原反应。这是区别与四种基本反应类型的新的分类方法。【练习】下列基本反应类型中,一定是氧化还原反应的是()A、化合反应B、分解反应C、置换反应D、复分解反应【练习讲解】1)置换反应,组成单质的元素转入化合物中,化合价必然改变,因此置换反应都是氧化还原反应;2)复分解反应都是酸、碱、盐之间相互交换成分,而重新组合成新的物质,反应中化合价没有发生变化,因此都是非氧化还原反应;3)有单质参加的化合反应和分解反应,反应前后元素的化合价必然改变,因此都是氧化还原反应。v归纳总结1、氧化反应和还原反应同时存在,两者既对立,又统一,不能截然分开,因此说2MgO22MgO是氧化反应的说法是片面的。2、化学反应从不同角度有多种分类方法。各有其适用范围。如四种基本反应类型,它只是依据反应物和生成物的类别、种类对化学反应的一种形式上的分类,并不能包括所有反应,即说它没有反映化学反应的本质。而从得失氧角度划分的氧化还原反应同样不能反映化学反应的本质。3、氧化还原反应的特征是:反应物中的元素在反应中化合价发生变化。我们再以Fe2O33CO=2Fe3CO2为例,反应中铁元素的化合价降低,表明铁原子得到电子,那么Fe2O3就是氧化剂,同样碳元素的化合价升高,表明碳原子失去电子,则CO就是还原剂。金属及其化合物v基本知识v地壳中的含量最丰富的前5种元素是O、Si、Al、Fe、Ca。v金属单质的一般物理性质包含:导电性、导热性、延展性、有金属光泽、不透明。v金属共同的化学性质有:金属与氧气反应,活泼金属与酸反应,金属与一些盐溶液反应。v金属与O2的反应v钠与O2反应钠的物理性质:具有银白色金属光泽的固体、柔软(硬度小)。钠与O2反应:4NaO22Na2O(白色)2NaO22Na2O2(浅黄色),钠先熔化成银白色小球后燃烧,火焰呈黄色,最后生成淡黄色的固体。v过氧化钠的特殊用途2Na2O22H2O4NaOHO22Na2O22CO22Na2CO3O2呼吸面具中常用Na2O2来做供氧剂。在盛有少量酚酞试液的试管中加入Na2O2粉末,搅拌。溶液先变红,后褪色。实验说明了Na2O2与水反应生成碱性物质和具有漂白性。实际上,我们常用其来漂白织物、麦秆、羽毛等。v铝与O2反应加热未打磨的铝箔,铝箔发红卷缩,变暗失去光泽,熔化不落下(表面有氧化膜,因此不能燃烧)。加热已打磨的铝箔,铝箔也发红卷缩,变暗失去光泽,熔化不落下(打磨后的铝箔表面又很快形成氧化膜,阻止了铝的燃烧)。4Al3O22Al2O3(致密)将铝粉撒到酒精灯火焰上,可观察到铝的燃烧。v金属与水反应v钠与水反应2Na2H2O2NaOHH2,现象:Na和烧杯里滴有酚酞的水反应剧烈,钠浮在水面上,熔成小球,迅速游动,嘶嘶作响,反应后溶液变红色,点燃收集到的气体,有尖锐爆鸣声。v拓展钠易和空气、水反应,实验室中应如何保存钠?(隔绝空气保存,即保存在煤油中。)为什么能将钠保存在煤油中?(钠容易被氧气氧化而变质,必须将钠隔绝空气保存;钠不与煤油发生化学反应;钠的密度比煤油大,能够有效隔绝空气。)将一小块金属钠投入CuSO4溶液中,可观察到什么现象?写出发生的化学方程式。(观察到现象:反应剧烈,钠熔成小球,浮在水面上,迅速游动,嘶嘶作响,溶液中同时出现蓝色沉淀。2Na2H2O2NaOHH2,CuSO42NaOHCu(OH)2Na2SO4)v镁与水反应Mg2H2OMg(OH)2H2v铁粉与水蒸气的反应3Fe4H2O(g)Fe3O44H2v铝与碱反应v铝和NaOH溶液的反应2Al6HCl2AlCl33H22Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2Al与酸、Al与碱反应都是呈现还原性,这是本质。?练习1.不可以用来制作盛装浓烧碱溶液容器的材料是()。A.铁B.铝C.塑料D.橡胶2.质量相同的两份铝粉,第一份中加入足量的NaOH溶液,第二份中加入足量的盐酸,在同温同压下放出气体的体积比是()。12333.新买的铝锅、铝壶用来烧开水时,凡是水浸到的地方都会变成黑色,这与水中含有下列哪种可溶性盐有关?()A.钠盐B.钾盐C.镁盐D.铁盐?常见金属的主要化学性质1金属在反应的时候都作还原剂。2金属活动顺序:KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu3金属原子失电子能力强弱4金属离子结合电子的能力弱强5跟氧的作用:常温易被氧化,常温干燥空气中不易被氧化6加热时能被氧化7跟水的作用:常温能置换水中的氢,在加热或跟水蒸气反应时能置换水中的氢8跟酸的作用:能把氢从酸(如盐酸或稀硫酸)中置换出来,能跟氧化性酸(浓硫酸、HNO3)反应9跟盐的反应:位于金属活动顺序前面的金属把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。v焰色反应焰色反应,也称作焰色测试及焰色试验,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应。其原理是每种元素都有其个别的光谱。样本通常是粉或小块的形式。以一条清洁且对化学惰性的金属线(例如铂或镍铬合金)盛载样本,再放到无光焰(蓝色火焰)中。在化学上,常用来测试某种金属是否存在于化合物。同时利用焰色反应,人们在在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。元素符号元素名称焰色As砷蓝B硼青绿Ba钡黄绿Ca钙砖红Cs铯浅紫Cu(I)铜(没卤素)浅蓝Cu(II)铜(II)(没卤素)祖母绿Cu(II)铜(II)(有卤素)蓝绿Fe(III)铁(III)无色In铟蓝K钾紫Li锂紫红Mn(II)锰黄绿Mo钼黄绿Na钠金黄P磷青绿Pb铅绿Rb铷浅紫Sb锑浅绿Se硒天蓝Sr锶洋红Te碲浅绿Tl铊绿Zn锌蓝绿v铝的重要化合物?氧化铝v物理性质和用途不溶于水的白色固体,硬度大(滚珠轴承),熔点高(刚玉坩埚)名贵的红宝石和蓝宝石的主要成分都是氧化铝。v化学性质氧化铝是两性氧化物。两性氧化物:既能与酸起反应生成盐和水,又能与碱起反应生成盐和水的氧化物。(Na2O是碱性氧化物,CO2是酸性氧化物)。将铝片分别放入盐酸和氢氧化钠溶液后,并未立即产生气泡,这是因为铝片表面有一层氧化膜。过一会儿,铝片表面的氧化膜被稀盐酸和氢氧化钠溶液破坏了,开始产生气泡。(1)跟酸反应Al2O36HCl=2AlCl33H2O(2)跟碱反应Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O?氢氧化铝v实验室制备氢氧化铝Al2(SO4)36NaOH=2Al(OH)33Na2SO4Al2(SO4)36NH3H2O=2Al(OH)33(NH4)2SO4氢氧化铝具有两性:Al(OH)33HCl=AlCl33H2OAl(OH)3NaOH=NaAlO22H2Ov氢氧化铝的化学性质1氢氧化铝是两性氧化物。两性氢氧化物:既能与酸起反应生成盐和水,又能与碱起反应生成盐和水的氢氧化物,叫两性氢氧化物。一般Al(OH)3只与强酸强碱反应,不与弱酸弱碱反应。Al2O3也是如此。实验室制备氢氧化铝时,用氨水好,即使过量,氢氧化铝也不会溶解而损失。如果用氢氧化钠溶液制备氢氧化铝,用量不足时,Al3沉淀不完全;若氢氧化钠过量时,氢氧化铝又会部分溶解。2氢氧化铝不稳定,受热易分解。2Al(OH)3Al2O33H2O某患者患有胃酸过多症,如果你是医生,你用什么药物治疗?用小苏打(NaHCO3)或氢氧化铝(Al(OH)3)(胃舒平的主要成分)。如果该患者有胃溃疡,就不能用小苏打。胃舒平又名复方氢氧化铝,是由能中和胃酸的氢氧化铝和三硅酸镁两药合用,并组合解痉止痛药膏浸制而成。科学家经过研究发现,老年性痴呆症与铝的摄入量有密切关系。铝同时对人体的脑、心、肝、肾功能都有损害。因此,世界卫生组织于1989年正式将铝定为食品污染物而加以控制。提出成年人每天允许铝摄入量不超过60mg。如经常吃油条、油饼、面窝等油炸食品,喝铝制易拉罐罐装饮料,或是经常食用铝制炊具做成的饭菜,都会使人的铝的摄入量增加,从而影响脑细胞功能,导致记忆力下降,思维能力迟钝,并有患老年性痴呆症的危险。?铝及其化合物之间的相互转化关系?反馈练习1、下列离子方程式书写正确的是()A钠和冷水反应Na2H2ONa2OH-H2B铝粉投入到NaOH溶液中:2Al2OH2AlO2H2CAlCl3溶液中加入足量的氨水:Al33OHAl(OH)3DFeCl2溶液跟Cl2反应:2Fe2Cl2=2Fe32Cl2、把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是()AAl3BAl(OH)3CAlO2-DAl3和Al(OH)33镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有()AAlO2-BCu2CAl3DMg2v铁的重要化合物极大部分金属氧化物不溶于水,和水不起反应;只有可溶性的碱对应的氧化物才能与水反应,常见的Na2O、K2O、BaO、CaO等可和水作用,形成对应的碱。?铁的氢氧化物1Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备在试管里注入少量氯化亚铁溶液,再逐滴滴入氢氧化钠溶液。有红褐色沉淀产生。若注入氢氧化钠溶液在液面以下而且有大量硫酸根存在,会生成白色氢氧化亚铁沉淀,转瞬形成灰绿色沉淀(但绝对不是Fe6(SO4)2(OH)4O3或不只是它,实验证明,有BaCl2存在仍然生成灰绿色沉淀),最后还会氧化成Fe(OH)3氢氧化铁红色沉淀。注:因为其在被氧化过程中会出现二价铁与三价铁并存现象因而使其显灰绿色。方程式为:FeCl22NaOH=Fe(OH)22NaCl,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)2在空气中极易被氧化成Fe(OH)32不稳定性2Fe(OH)3=Fe2O33H2O?铁盐1Fe3离子的检验方法1:用KSCN溶液:Fe33SCN-=Fe(SCN)3(现象:溶液变为血红色)方法2:用NaOH溶液:Fe33OH-=Fe(OH)3(现象:生成红褐色沉淀)方法3:加入苯酚,溶液成紫色,这个反应非常灵敏2Fe3离子具有较强的氧化性,能氧化Cu前面的所有金属。自身被还原成Fe2。FeCl2溶液中含有FeCl3,除去方法:加入过量的铁粉在过滤即可。方程式为:2FeCl3Fe=3FeCl23Fe2离子具有较强的还原性,遇强氧化剂O2、Cl2、硝酸等被氧化成Fe3。FeCl3溶液中含有FeCl2,除去的方法是通入过量的Cl2方程式为2FeCl2Cl2=2FeCl34实验室制取FeCl31.铁在氯气中完全燃烧:2Fe3Cl2=2FeCl3;2.铁与盐酸反应先生成氯化亚铁,再往其溶液里通入足量的氯气。5实验室制取FeCl2过量的铁与稀盐酸反应。6实验室中如何保存FeSO4溶液?试剂瓶底部放置铁粉抗氧化,溶液中加入氢离子抑制水解。尽管是这样硫酸亚铁仍会在一天内变质,所以硫酸亚铁溶液一般现用现配。v常见合金的重要应用合金优良的物理、化学或机械性能:硬度比各成分的大;熔点比各成分的低。合金比各成分纯金属具有更广泛的用途。?铜合金v司母戊鼎:含铜%、锡%、铅%,工艺精湛,体现了我国光辉灿烂的古代科技v黄铜(含锌及少量的锡、铅、铝等)v白铜(含镍、锌及少量锰)v硬铝(Al-Cu-Mg-Mn-Si合金)?钢v钢是用途最广、用量最大的金属合金。v钢是铁的合金,含碳量在2之间常含少量硅、锰,几乎不含硫、磷等元素。v钢的分类:碳素钢、合金钢。?拓展稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称,包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu,共17个元素。稀土元素能与其它元素组成品种繁多、功能千变万化,用途各异的新型材料,被称为“现代工业的维生素,和神奇的新材料宝库。”我国稀土资源占世界稀土资源的80%,以氧化物(REO)计达3600万吨,远景储量实际是1亿吨。非金属及其化合物v硅硅gu(台湾、香港称矽x)是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。原子序数14,相对原子质量,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上第三周期,IVA族的类金属元素。硅也是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的%,仅次于第一位的氧(%)。硅及其化合物在材料科学和信息技术等领域有广泛的用途,在半导体、计算机、建筑、通讯以及宇宙航行、卫星等方面大显身手,因此它们的应用前景十分广阔;硅酸盐工业在经济建设和日常生活中有着非常重要的地位。?硅的物理性质有无定形硅和晶体硅两种同素异形体。晶体硅为灰黑色,无定形硅为黑色,密度克/立方厘米,熔点1410,沸点2355,晶体硅属于原子晶体。不溶于水、硝酸和盐酸,溶于氢氟酸和碱液。硬而有金属光泽。?硅的化学性质硅有明显的非金属特性。硅原子位于元素周期表第IV主族,它的原子序数为Z=14,核外有14个电子。硅原子的核外电子第一层有2个电子,第二层有8个电子,达到稳定态。最外层有4个电子即为价电子,它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。最外层的4个价电子让硅原子处于亚稳定结构,这些价电子使硅原子相互之间以共价键结合,由于共价键比较结实,硅具有较高的熔点和密度;化学性质比较稳定,常温下很难与其他物质(除氟化氢和碱液以外)发生反应;硅晶体中没有明显的自由电子,能导电,但导电率不及金属,且随温度升高而增加,具有半导体性质。加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用,也能同某些金属如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般无机酸中,可溶于碱溶液中,并有氢气放出,形成相应的碱金属硅酸盐溶液,于赤热温度下,与水蒸气能发生作用。?常见反应1SiO22C=Si2CO,制备粗硅的反应2SiO2Na2CO3=Na2SiO3CO2,制备玻璃的两个反应之一3SiO2CaCO3=CaSiO3CO2,制备玻璃的两个反应之一4SiO24HF=SiF42H2O,氢氟酸是唯一能腐蚀玻璃的酸5SiO22NaOH=Na2SiO3H2O,强碱能腐蚀玻璃6SiO2CaO=CaSiO373SiO26C2N2=Si3N46CO,高温条件下反应?CO2和SiO2化学性质的比较CO2SiO2与水反应CO2H2O=H2CO3SiO2与水不反应与酸反应CO2与酸不反应SiO24HF=SiF42H2O与碱反应CO22NaOH=Na2CO3H2OSiO22NaOH=Na2SiO3H2O与碱性氧化物反应CO2CaO=CaCO3SiO2CaO=CaSiO3用途干冰、灭火、制汽水、制碱水晶、玛瑙饰物,光学仪器,光纤?硅酸盐住房中用到的砖瓦、玻璃、水泥等都属于硅酸盐材料,可见,在通常情况下硅酸盐制品的性质稳定。v硅酸钠水溶液俗称水玻璃、泡花碱。水溶液呈碱性;可用作肥皂填料、木材防火剂及粘胶剂等。1向硅酸钠溶液中滴加盐酸:Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl2向硅酸钠溶液中吹气:Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO33酸性强弱比较:HClH2CO3H2SiO34用途:制硅胶干燥剂、催化剂载体v常见的硅酸盐制品中国的陶瓷驰名世界,英文“China”(中国)一词又指“瓷器”,这反映了在西方人眼里中国是“瓷器故乡”。古陶瓷对人类文明起了重要的作用,随着科技的发展,不断研究出具有优异性能的新型陶瓷。比如高温超导陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等。v氯?氯原子结构最外层7个电子,易得1个电子,呈强非金属性,自然界中只以化合态存在。?氯气v氯气的物理性质通常状况下,氯气为黄绿色气体,密度比空气大(/L),熔点-,沸点-(易液化),有强烈的刺激性气味,有毒。氯气分子由两个氯原子组成,微溶于水,易溶于碱液,易溶于四氯化碳、二硫化碳等有机溶剂。氯有26种同位素,其中只有35Cl和37Cl是稳定的,其余同位素均具有放射性。v氯气的化学性质1与金属反应2NaCl22NaCl2Fe3Cl22FeCl3CuCl2CuCl2强调:一般情况,氯气将金属氧化为最高价态。(体现了氯气的强氧化性)2与非金属反应H2Cl22HCl实验现象:氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾。3氯气与水的反应Cl2H2O=HClHClO生成次氯酸,其具有强氧化性,所有可以消毒,漂白v硫硫俗称硫磺?存在形式游离态:火山口附近或地壳的岩石化合态:硫化物和硫酸盐,如硫铁矿FeS2、黄铜CuFeS2、石膏(CaSO42H2O)、芒硝(Na2SO410H2O)化合价-2046物质类别FeS、Na2S、HgS、H2SSSO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3SO3、H2SO4、NaHSO4、Na2SO4?硫的物理性质硫是浅黄色固体,性松脆,质地柔软、轻;粉末有臭味;不溶于水,可溶于酒精,易溶于CS2。硫在所有的物态中(固态、液态和气态),硫都有不同的同素异形体,这些同素异形体的相互关系还没有被完全理解。晶体的硫可以组成一个由八个原子组成的环:S8。导热性和导电性都差。无定形硫主要有弹性硫,是由熔态硫迅速倾倒在冰水中所得。不稳定,可转变为晶状硫。晶状硫能溶于有机溶剂如CS2(而弹性硫只能部分溶解)、四氯化碳和苯。结晶形硫不溶于水,稍溶于乙醇和乙醚,溶于二硫化碳、四氯化碳和苯;可转变为晶状硫(正交硫),正交硫是室温下唯一稳定的硫的存在形式。?硫的化学性质v氧化性1与绝大多数金属反应FeSFeS、CuSCu2S(与变价金属生成低价金属)2NaS=Na2S(研磨并轻微爆炸)HgS=HgS(除去有毒的Hg的方法)2与非金属反应H2SH2S制得的H2S是一种臭鸡蛋气味的有毒气体,有强还原性。v还原性与氧气发生反应:硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰。化学方程式:SO2SO2v自身氧化还原反应3S6NaOH=2Na2SNa2SO33H2O?二氧化硫v物理性质二氧化硫是一种无色透明的气体。有刺激性气味,有毒,比空气重,容易液化,易溶于水、乙醇和乙醚。v化学性质1酸性氧化物(亚硫酐),与水反应生成酸:SO2H2OH2SO3(亚硫酸)H2SO3是一种不稳定的二元弱酸,有强还原性,弱氧化性。可逆反应:同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应水电解与H2和O2燃烧生成水,这二个反应不是可逆反应,因为条件不同2与碱反应与NaOH反应:NaOH过量:SO22NaOH=Na2SO3H2O即SO2H2OH2SO3,H2SO32NaOH=Na2SO32H2OSO2过量:SO2NaOH=NaHSO3即SO2H2OH2SO3,H2SO3NaOH=NaHSO3H2O向澄清石灰水中通入SO2,起初会看到沉淀:SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O;继续通入,沉淀消失:SO2Ca(OH)2H2O=Ca(HSO3)2;即SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O,CaSO3H2OSO2=Ca(HSO3)2所以不能用澄清的石灰水来鉴别SO2与CO23与碱性氧化物反应SO2CaO=CaSO3利用这点性质,我们可以解决含硫矿物燃料燃烧排放SO2的问题,可以把生成的SO2最终转化为石膏,称之为钙基固硫。4二氧化硫的氧化性SO22H2S=3S2H2O将SO2与H2S气体混合后可看到混浊5二氧化硫的还原性SO2除了可以被溴水、酸性KMnO4溶液氧化外,还可被HNO3、氯气、氧气等强氧化剂氧化。与卤素单质反应:SO2Br22H2O=H2SO42HBrSO2Cl22H2O=H2SO42HCl与某些强氧化剂的反应:2KMnO42H2O5SO2=K2SO42MnSO42H2SO4紫色的酸性KMnO4溶液褪色或变浅。但这并不是SO2的漂白性所起的作用,是它们之间发生氧化还原反应,漂白是对于有机色质来说,卤水与酸性KMnO4不是有机色质。SO2的催化氧化2SO2O22SO3SO3是无色固体,熔沸点都很低。与水反应生成硫酸,是硫酸的酸酐,典型的酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性和强氧化性。工业上生产H2SO4就用到如上反应。6二氧化硫的漂白性SO2有漂白作用,但漂白后的新物质不稳定,易恢复。SO2能跟某些有色物质化合而生成不稳定的物质,该物质易分解恢复为原有色物质。在这里大家需要注意的是SO2的漂白性与氯气和活性炭不同,SO2不能漂白酸碱指示剂。v拓展常见漂白剂及其原理比较漂白剂原理HClO、Na2O2、O3、H2O2强氧化性,将有色物质氧化成无色,不可逆,褪色后颜色不再复原SO2与某些有色物质化合成不稳定的物质;可逆,受热或放置一段时间可复原活性炭吸附有色物质SO2在日常生活中的用处工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等,此外,二氧化硫还用于杀菌消毒。但它的危害性也非同小可,二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品,以使食品增白等。食用这类食品,对人的肝、肾脏等有严重损害,并有致癌作用。v用途制H2SO4;作漂白剂;杀菌,消毒;v鉴别SO2和CO2鉴别SO2用品红溶液,看是否褪色;鉴别CO2用澄清石灰水,看是否有沉淀生成;但需要注意的是,当SO2中混有CO2,不影响对SO2的鉴别;但当CO2中混有SO2时,则需要除去SO2;除去CO2中的SO2可通过足量溴水(氯水),或酸性KMnO4溶液,或饱和NaHCO3溶液(目的是吸收SO2),再通过品红(目的是验证SO2是否被除尽)vSO2的实验室制法1反应原理:Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O2制备装置:固体和液体不加热制备气体的装置3净化干燥装置:盛放浓硫酸的洗气瓶4收集方法:向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液5检验:湿润的蓝色石蕊试纸-变红,湿润的品红试纸-褪色6尾气处理:用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸vSO2的污染SO2的主要危害是直接危害人体健康而且是酸雨的主要成分酸雨:空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨,pH值在左右,然而,当空气中大量N和S的氧化物随雨水降落下来就会使得雨水的pH值小于而形成酸雨。.酸雨放置一段时间后,pH会降低,这是因为H2SO3被空气缓慢氧化成H2SO4而造成的,由此我们可知道,SO32-会被空气缓慢氧化成SO42-。如何控制酸雨1改善燃料种类,积极开发新能源;2对煤(其中含硫为%-5%)进行处理,如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理以回收SO2;3种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉)等;?三氧化硫v物理性质又名硫酸酐,SO3是硫酸的酸酐,是一种无色易挥发的晶体,溶沸点都很低。v化学性质具有酸的氧化物的通性,与水反应放出大量的热,具有较强的氧化性。(1)与水反应:SO3H2O=H2SO4(放出大量的热)(2)与碱性氧化物反应:SO3CaO=CaSO4(3)与碱反应:SO3Ca(OH)2=CaSO4H2O?硫化氢家具涂上白漆后,显得明亮洁白。但一两年后变得棕黄了,时间再长又变得棕黑了,原因是有些白漆是用PbCO3做颜料,空气中H2S跟油漆中的PbCO3反应生成棕黑色的PbS。?浓硫酸v物理性质浓硫酸是一种无色油状液体。高沸点难挥发的强酸,密度大,极易溶于水。吸水性:吸水是指吸收物质中本来就有的湿存水(或水蒸气),用做干燥剂。v化学性质脱水性:脱水是指将化合物(主要是有机物)分子中的氢、氧两种元素按原子个数比21(即按水的组成比例)脱去。浓硫酸的腐蚀性就缘于它的脱水性。也用这个性质实现炭化。蔗糖遇浓硫酸炭化,体现了浓硫酸的脱水性,黑色物质膨胀且疏松多孔证明有气体生成:C2H2SO4(浓)=CO22SO2H2O脱水性其实就是强氧化性。稀硫酸不能和铜反应,浓硫酸可以,现象是:铜丝溶解,放出能使紫色石蕊溶液变红或使品红溶液褪色
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