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文档简介

1、244 244 高一化学必修二第五章化工生产中的重要非金属元素第一节硫及其氧化物1、硫S硫俗称硫黄,是一种黄色晶体,难溶于水S黄色固体黄色物质Na2O2:淡黄色固体Fe3+:(棕)黄色溶液化学性质S:0既有氧化性(弱氧化性)又有还原性,以还原性为主;与变价金属反应,生成低价态的化合物Fe+SFeS硫化亚铁2Cu+Cu2S硫化亚铜S+O2豊墜SO2H2+H2S222222、二氧化硫(SO2)无色、有刺激性气味的有毒气体、密度比空气大,易溶于水(1:40体积比)物质类别角度:酸性氧化物化学性质元素价态角度:+4价,中间价态,既有氧化性又有还原性特性(1)酸性氧化物的通性与CO2相似与水的反应SO2

2、+H2OH2SO3可逆反应酸性:H2SO3(中强酸)H2CO3(弱酸)与碱反应:与NaOH反应方程式SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;SO2+2OH-=SO32-+H2OSO一+Ca(OHL=CaSO+HQ;SO一+Ca2+2OH-=CaSO.;+HOSO一也可以使石灰水变浑浊2222322C.与碱性氧化物反应.(2)特性:漂白性化合漂白(可逆、非氧化还原反应)SO2使品红溶液褪色,加热溶液又恢复红色用来检验SO2(3)3氧化性和还原性+4中间价态既有氧化性又有还原性,以还原性为主a.(强)还原性:与O2、氯气(X2:溴水、碘水)、KMnO4、HNO3等许多氧化剂反应催化剂2SO2O2

3、2SO3SO2可使酸性KMnO4溶液(紫红色)、氯水(黄绿色)褪色SO2的应用工业漂白剂:工业上常用来漂白纸浆、毛、丝、等日久变黄食品添加剂:用于食品的杀菌消毒葡萄酒3、SO3:酸性氧化物,与水反应,生成硫酸SO3+H2O=H2SO44、硫酸(1)浓H2SO4溶于水时放出大量热(稀释时:酸入水/酸入其它液体)(2)稀硫酸的化学性质具有酸的通性H+H2SO4=SO22H高一化学必修二高一化学必修二 # 盐+水盐+氢气Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2T+2H2OH2SO4表现酸性酸的通性:(1)酸使石蕊试液变红(2)酸+碱(3)酸+碱性氧化物(4)酸+盐新酸+新盐(5)酸+(H前)金属(

4、3)浓H2SO4的性质特性吸水性、脱水性吸水性:做干燥剂可以用来干燥H2、SO2、O2等气体;不可干燥NH3、还原性气体(H2S、HI)脱水性:化学变化黑面包实验强氧化性:-硫酸分子的性质+6价的S元素与金属的反应:a.常温:冷、浓硫酸(浓硝酸)使铁、铝钝化可用铝、铁制容器贮存浓H2SO4(浓硝酸)b.加热:与大多数金属反应(金、铂除外)广氧化性高一化学必修二高一化学必修二 # #注意:书写离子方程式时:浓硫酸不拆;浓盐酸、浓硝酸拆2与非金属的反应:如CC+2H2SO4(浓)CO2T+2SO2T+2H2O-浓硫酸表现:只有氧化性5、硫酸用途:金属加工前的酸洗、制取各种挥发性酸6、SO42-的检

5、验、Cl-检验取样加剂现象浓硫酸I品红溶液n图弘6浓硫酸与搁反应结论说明7加几滴稀盐酸酸化,产生白色沉淀再加入几滴BaCl2溶液稀盐酸的作用:排除co32-、SO32-的干扰,不能加稀硝酸,样品中中含有SO42-稀硝酸会把SO32-氧化为SO42-,稀硝酸不能排铜丝高一化学必修二高一化学必修二 除SO32-的干扰。不溶于稀酸的沉淀:AgClBaSO4第二节氮及其氧化物1、氮气n2分子式:N2电子式:N:N;1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水,约占空气体积的4/5.2)化学性质化学性质很稳定,通常情况下难以与其他物质发生化学反应点燃N2+3MgMg3N2铐+02放电或高温2N

6、0高温、高压N2+3H2催化剂2NH33)用途工业合成氨人工固氮高一化学必修二高一化学必修二 # #高一化学必修二高一化学必修二 # #合成氨、制hno3原料作保护气,用于焊接金属、填充灯泡、保存农副产品等液氮作冷冻剂2、一氧化氮NO(1)物理性质无色、有毒气体,不溶于水(2)化学性质2NO+O2=2NO2(红棕色气体)NO的检验:接触空气或氧气产生红棕色气体3、二氧化氮NO2(1)物理性质红棕色、有刺激性气味的有毒气体、密度比空气大、易溶于水(2)化学性质4、氨NH33NO2+H2O=2HNO3+NO工业制备硝酸高一化学必修二高一化学必修二 # #高一化学必修二高一化学必修二 # #分子式:

7、nh3(1)物理性质电子式:高一化学必修二高一化学必修二 无色、有刺激性气味的气体,密度V空气;易液化,液氨可用作制冷剂;氨极易溶于水(1:700)(2)化学性质氨水显碱性NH3与水反应(氨气溶于水,大部分与水反应)NH3+H2O=NH3H2O(水合氨)二NH4+OH-NH3H2O不稳定,受热易分解:NH3H2ONH3f+h2o与酸反应nh3+hci=nh4ci现象:产生大量白烟检验nh3(了解)2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4不能用浓硫酸干燥氨气氨的催化氧化NH3具有还原性NH3:N-3价4NH3+5O2催化剂4NO+6H2O工业上制硝酸的基础(2NO+O2=2NO2(典型现象无色变

8、红棕色)3NO2+H2O=2HNO3+NO(歧化反应)-工业制硝酸(3)NH3用途液氨用作制冷剂5、铵盐含NH4+和酸根离子的化合物NH4C1、(NH4)2SO4、NH4NO3(1)物理性质:绝大多数铵盐都易溶于水(2)化学性质受热易分解NH4CINH3T+HCITNH4HCO3NH3T+H2O+CO2t与碱反应-复分解反应2NH4C1+Ca(OH)2CaCl2+2NH3T+2H2O铵盐和碱溶液混合加热NH4+OH-NH3T+H2O【注意】铵盐与碱的固体混合物加热:不写离子方程式3)用途农业上用作氮肥(储存在:阴凉通风处。施肥时:埋在土下及时灌水)(4)NH4+的检验取样加试剂现象结论取固体样

9、品或液体样品加入NaOH溶液加热生成的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝或遇浓盐酸产生白烟样品中含有NH4+高一化学必修二高一化学必修二 # #高一化学必修二高一化学必修二 # #令6、氨气的制法1)工业合成氨:N2+3H2高催温化高剂压2NH3高一化学必修二高一化学必修二 # #高一化学必修二高一化学必修二 # #2)氨气的实验室制法药品及原理:加热固态铵盐(NH4Cl)和碱CaCI2+2NH3T+2H2OZ3乙反应原理:2NH4CI+CaOH)2实验装置:固+固(Ca(OH)2)的混合物不可写离子方程式NHCICa(OH)2松软的干棉花团的作用:为了防止试管内的氨气扩散,收集到较为纯净的氨气;高

10、一化学必修二高一化学必修二 #收集方法:向下排空气法验满(检验)方法:a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生高一化学必修二高一化学必修二 # #高一化学必修二高一化学必修二 干燥装置:干燥NH3:碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物);不能用浓硫酸干燥尾气处理(环保措施):用水吸收nh3II防倒吸装置:倒置的漏斗防止烧杯中的水倒吸I7、硝酸(1)物理性质纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的气体(打开盛有浓硝酸的试剂瓶,瓶口产生的白雾)(2)化学性质酸的通性:H+电离方程式:HNO3=H+NO3-不稳定性4HNO3/光照2H2O+4NO2f+

11、O/3222浓HNO3保存:保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处;强氧化性N:+5体现,浓、稀硝酸均匀有强氧化性浓HNO3:被还原为NO2稀HNO3:被还原为NO常温下,冷的浓硫酸或浓硝酸使铁、铝与钝化(化学变化);用铁或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸与大多数金属反应,除金、铂除外氧化性:浓hno3稀hno3硝酸浓度越大,氧化性越强;硝酸与变价金属反应时,金属能够被氧化成最高价态Cu+4HNO“、=Cu(NO3)2+2NO/+2H2O反应剧烈实验室制备NO2TOC o 1-5 h z3(浓)32222Cu+4H+2NO-=Cu2+2NOf+2HO3223Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+

12、4H2O+2NOt-反应缓慢实验室制备NO33223Cu+8H+2NO3-=3Cu2+4H2O+2NOf反应中HNO3作用的作用:氧化性、酸性(3)硝酸用途重要的化工原料8、酸雨及防治(1)酸雨:PH小于5.6的雨水;正常雨水PH约为56,原因是溶解了CO2。(2)酸雨的形成:S02、氮氧化物(NO、NO2)以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨3)危害1)破坏农作物、森林、土壤、建筑物、运输工具(2)危害人体健康,引起呼吸系统疾病,严重时使人死亡第三节无机非金属材料材料金属材料纯金属金-使用更广泛传统无机非金属材料陶瓷新型无机非金属材料:硅和二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料无机非

13、金属材料玻璃水泥硅酸盐材料,使用量最大有机材料:以后讲1、硅酸盐材料陶瓷、玻璃、水泥2、新型无机非金属材料(1)单质硅(Si)良好的半导体材料,如硅芯片、硅太阳能电池等。(2)二氧化硅SiO2水晶、玛瑙的主要成分高温SiO+2CSi+2COf工业上用SiO与C反应制取粗硅;SiO弱氧化性222:氧化剂SiO2用途:光导纤维2、新型陶瓷例如,碳化硅(SiC)俗称金刚砂3、碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化1、化学反应与热能(1)放热反应、吸热反应常见的吸热反应和放热反应放热反应:活泼金属与酸反应(镁条、铝条与盐酸的反应)、燃烧反应(木炭、氢气

14、、甲烷等在氧气中燃烧H2在氯气中燃烧)、中和反应、缓慢氧化、CaO与水反应吸热反应:Ba(OH)28H2O晶体与NH4CI晶体反应化学反应过程中为什么会有能量变化?微观化学反应中能量变化的主要原因:化学键的断裂与形成断键吸收能量;成键释放能量高一化学必修二高一化学必修二 #宏观一个化学反应是释放热量还是吸收热量,与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关。放热反应:反应物的总能量生成物的总能量化学反应量生成物反应物化学反应反应过程反应物的总能吸热反应:rr/能量高一化学必修二高一化学必修二 # #高一化学必修二高一化学必修二 # #也可能是放热反应;加热或点燃仅是提供反【注意】反应条件是“加热

15、”或“点燃”的反应不一定吸热反应,应物断键需要的能量,还要看成键放出的能量,二者结合才能确定是吸热还是放热。2、能源反应物的总能空低理想的新能源的特点:资源丰富、可以再生、对环境无污染新能源:太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能3、化学反应与电能原电池负氧正还Cu-Zn稀硫酸原电池模型1)基本原理反应类型负极(较活泼金属):电子流出的一极如锌片氧化反应正极:电子流入的一极如铜片还原反应原电池:把化学能转化为电能的装置叫做原电池原电池总反应:Zn+2H+=Zn2+H2f电极反iz验HZn-2e-=Zn%Q亍锌片溶解2H+2e-=H2T铜片上产生气泡图6J原电池原理示逍贋电子移动方向:电子从负极流出

16、,通过导线流向正极注意:电子不能通过溶液)高一化学必修二高一化学必修二 # #高一化学必修二高一化学必修二 # #电流方向:正极流向负极高一化学必修二高一化学必修二 离子移动方向:,阳离子向正极移动阴离子向负极移动(2)原电池的形成条件:自发的氧化还原为前提两极一液一连线两个电极电解质溶液导线联成闭合回路3)原电池的应用形成原电池的反应反应速率明显加快如粗锌与盐酸反应速率比纯锌快;生铁比纯铁易生锈判断金属活动性金属性:负极正极4、氢氧燃料电池:它是一种高效、不污染环境的原电池装置总反应:2H2+O2=2H2O负极:H2氧化反应;正极:O2还原反应第二节化学反应的速率与限度1、化学反应的速率(1

17、)定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量2)表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示11:展5空p电觸质il2O3)表达式:c(B)v(B)=-tc(B):表示B的浓度变化量;t:表示变化的时间【注意】固体或纯液体物质的“浓度”是不变的,因此一般不用固体、纯液体表示化学反应速率(4)单位:mol/(Ls)或mol/(Lmin)、mol/(Lh)5)注意:一个反应的化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率;同一个反应的速率可以用不同的物质(气态或溶液)来表示,其数值可能不同,但其意义相同。v(B)必须注明物质对于同一化学反应,用不同的物质表

18、示其化学反应速率各物质表示的速率比=方程式中各物质的化学计量系数比2A(g)+3B(g)C(g)+4D(g)v(A):v(B):v(C):v(D)=2:3:1:4反应速率计算题格式(关键是求出C)三段法如N2+3H2_、2NH3起始(始):变化量(变化)反应后(末):变化量(变化)=化学计量系数比【例题1】在一定条件下N2+3H22NH3的反应中,起始C(N2)为2mol/L,C(H2)为5mol/L,反应到2分钟时,测得C(NH3)为0.4mol/L,(1)分别用N2、H2、NH3表示反应速率。(2)反应到2分钟时C(N2)和C(H2)分别为多少。3)计算各物质的速率之比。起始浓度N+3H=

19、2NH3025变化浓度0.20.60.42分钟后浓度1.84.40.4解析“三段式解法:N2+3H2=2NH3变化浓度2分钟后浓度0.4起始浓度225203.v(N2)=0.2mol/L=2min=O.lmol/L.minv(H2)=0.6mol/L=2min=0.3mol/L.minv(NH3)=0.4mol/L=2min=0.2mol/L.minC(N2)=2mol/L0.2mol/L=1.8mol/LC(H2)=5mol/L0.6mol/L=4.4mol/Lv(N2):v(H2):v(NH3)=0.1mol/L.min:0.3mol/L.min:0.2mol/L.min=1:3:2特别注

20、意:变化量只能是:物质的量、物质的量浓度或气体体积变化量(变化)=化学计量系数比2、影响化学反应的因素内因(决定因素):反应物自身的性质外因:温度的影响:其他条件不变时,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,可以减小化学反应速率。催化剂的影响:催化剂能够改变化学反应速率。催化剂(正)能够加快化学反应速率浓度的影响:在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度化学反应速率加快,减小反应物的浓度化学反应速率减慢。压强:压强越大,化学反应速率越大(适用于有气体参加的反应)其他因素:固体表面积(接触面积大,反应快);光照;原电池(形成原电池反应速率加快);配成溶液反应快;3、化学反应的限度(1)可逆反应可逆

21、反应:在同一条件下,能同时向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应;用表示正向反应:反应物f生成物逆向反应:生成物f反应物高一化学必修二高一化学必修二 可逆反应的特征:同一条件,正逆反应同时进行;反应物不能完全转化为生成物。反应物生成物共存催化剂咼温、咼压常见的可逆反应2SO2+022SO32SO2+O22SO3N2+3H2催化剂2NH3(2)化学平衡状态化学平衡状态(化学平衡):当反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物浓度都不再改变,达到一种表面静置的状态,我们称之为化学平衡状态,简称化学平衡。化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大程度,即

22、该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。(2)化学平衡的特征:(一定条件下的可逆反应):逆:化学平衡研究的是可逆反应等:“正=“逆动:化学平衡是动态平衡V正=V逆H0反应不会停止正逆定:外界条件一定,在化学平衡状态,任何反应物与生成物浓度保持不变(不一定相等),各组成的百分含量一定(不一定相等)。变:外界条件改变,化学平衡可能被破坏,反应的限度可能改变第七章有机化合物第一节认识有机化合物1、有机化合物中碳原子的成键特点(1)有机物的定义:含碳元素的化合物,除CO2、CO、碳酸盐。最简单的有机化合物:甲烷CH42、有机化合物中碳原子的成键特点(1)一个碳原

23、子可以形成4个共价键(如C-H键)碳四键(2)碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键、三键is速正、逆反0时间图6用一定条件下的可逆反应中逆反应速率随时间变化的刀/c=c/CCCCidA(3)多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环,构成有机物链状或环状的碳骨架。C-CCti3、烷烃图7-2右机化合物碳怦架的堆木类型刀;1)甲烷H:C:H分子式:CH4电子式:H结构式:HH|c|H结构简式:ch4结构式:这种用短线来表示一对共用电子的图式叫做结构式正四面体结构。碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于4个顶点。分子中的4个C-H的长相互之间的夹角相等。(2)烷烃H烃:仅含碳和氢的有机物

24、烷烃:有机化合物只含碳和氢两种元素,碳原子之间只以单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合,使每个碳原子的化合价都已充分利用,都达到“饱和”,这一类有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃。烷烃的名称以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸以此代表碳原子数;烷烃的通式:CH22(nl)n2n+2同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个ch2原子团的化合物互称为同系物如ch4、c2h6、c3h8、c4h10互为同系物42638410同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象称为同分异构现象同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体;(3)烷烃的性质正丁烷、异丁烷

25、b.同分异构现象的广泛存在烷烃的物理性质甲烷的主要成分:天然气、沼气和煤层气烷烃均为难溶于水的无色物质,碳原子数W4为气体;在常温下的状态由气态变为液态,再到固态。烷烃的化学性质在通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不发生反应;在特定条件下,烷烃也会发生某些反应甲烷(烷烃)不能使酸性高锰酸溶液褪色可燃性(氧化反应)点燃CH4+2O2CO2+2H2O取代反应烷烃与卤素单质的反应甲烷与氯气的反应实验现象:试管内气体颜色逐渐变浅,试管壁出现油状液滴,试管内水面上升反应机理:*光HC-rH+Cl-pCIHCClh;:十|CH4+Cl2光CH3Cl+HCl气体CH3CI+C12CH

26、2Cl2+HCI液体HCH-H+CI-FCI一|*ICH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl液体CICHCI3+Cl2CC14+HCI液体高一化学必修二高一化学必修二 #高一化学必修二高一化学必修二 #曲7川厶晞的分子结构模型TOC o 1-5 h zHH取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应 HYPERLINK l bookmark116CiC:十C第二节乙烯与有机高分子材料HCI:I1、乙烯乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工产业发展水平(1)乙烯的分子组成与结构分子式:C2H3I电子式:HHI::::c:H范ci十h+CHj-ci:结构简式:CH2=CH

27、2官能团:碳碳双键乙烯分子的空间构型一一平面结构,六个原子位于同高一化学必修二高一化学必修二 2)物理性质:乙烯是一种无色、稍有气味的气体,密度比空气的略小,难溶于水(排水法收集乙烯)3)化学性质官能团碳碳双键使乙烯表现出较活泼的化学性质氧化反应与氧气反应点燃乙烯前必须验纯乙烯能在空气中燃烧,火焰明亮且伴有黑烟,生成二氧化碳和水,同时放出大量的热CH+3O点燃2CO+2HO24222乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色应用-鉴别甲烷、乙烯CH=CH(H,KMnO4)CO222【说明】产物为二氧化碳,此现象可以用来鉴别甲烷和乙烯,但不能用来除去甲烷中的乙烯加成反应实验】将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试

28、管中实验现象:溴的四氯化碳溶液褪色反应原理:HHH|C|C+BrHBrHHTH|C1|C1H|Br|Br1,2-二溴乙烷无色液体CH2=CH2+Br2-CH2BrCH2Br乙烯使溴水/溴的四氯化碳溶液褪色鉴别甲烷、乙烯加成反应:有机物分子中的不饱和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乙烯在一定条件下,还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应催化剂严ch2=ch2+h2ch3-ch322233催化剂CH2=CH2+H2O加热、加压CH3-CH2OH工业制备乙醇乙烯与氯气反应:CH2=CH2+Cl2fCH2C1-CH2C1催化剂乙烯与氯化氢反应(催化剂、加热):ch2=ch2+hciAch3-ch2ci氯乙烷加聚反应形成高分子高一化学必修二高一化学必修二 nCH2=CH2催化齐I_CH2-CH2n聚乙烯链节:-CH2-CH2-;聚合度:n;单体:CH2=CH2nCH2=CHClnCH3-CH=CH2聚氯乙烯聚丙烯高一化学必修二高一化学必修二 #高一化学必修二高一化学必修二 #4)乙烯的用途a.化工原料:用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等b.植物生长调节剂:水果催熟剂2、有机高分子

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