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2008年安徽省學業水平測試化學考綱內容解讀(江蘇省)

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2008年安徽省學業水平測試化學考綱內容解讀(江蘇省)

資源簡介

2008年安徽省學業水平測試化學考綱內容解讀
(內部資料*啟用前絕密)
【必修1】
從實驗學化學
一、化學實驗安全
1、(1)做有毒氣體的實驗時,應在通風廚中進行,并注意對尾氣進行適當處理(吸收或點燃等)。進行易燃易爆氣體的實驗時應注意驗純,尾氣應燃燒掉或作適當處理。
(2)燙傷宜找醫生處理。
(3)濃酸撒在實驗臺上,先用Na2CO3 (或NaHCO3)中和,后用水沖擦干凈。濃酸沾在皮膚上,宜先用干抹布拭去,再用水沖凈。濃酸濺在眼中應先用稀NaHCO3溶液淋洗,然后請醫生處理。
(4)濃堿撒在實驗臺上,先用稀醋酸中和,然后用水沖擦干凈。濃堿沾在皮膚上,宜先用大量水沖洗,再涂上硼酸溶液。濃堿濺在眼中,用水洗凈后再用硼酸溶液淋洗。
(5)鈉、磷等失火宜用沙土撲蓋。
(6)酒精及其他易燃有機物小面積失火,應迅速用濕抹布撲蓋。
分離和提純的方法
分離的物質
應注意的事項
應用舉例
過濾
用于固液混合的分離
一貼、二低、三靠
如粗鹽的提純
蒸餾
提純或分離沸點不同的液體混合物
防止液體暴沸,溫度計水銀球的位置,如石油的蒸餾中冷凝管中水的流向
如石油的蒸餾
萃取
利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的方法
選擇的萃取劑應符合下列要求:和原溶液中的溶劑互不相溶;對溶質的溶解度要遠大于原溶劑
用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘
分液
分離互不相溶的液體
打開上端活塞或使活塞上的凹槽與漏斗上的水孔,使漏斗內外空氣相通。打開活塞,使下層液體慢慢流出,及時關閉活塞,上層液體由上端倒出
如用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘后再分液
蒸發和結晶
用來分離和提純幾種可溶性固體的混合物
加熱蒸發皿使溶液蒸發時,要用玻璃棒不斷攪動溶液;當蒸發皿中出現較多的固體時,即停止加熱
分離NaCl和KNO3混合物
二.混合物的分離和提純
三、離子檢驗
離子
所加試劑
現象
離子方程式
Cl-
AgNO3、稀HNO3
產生白色沉淀
Cl-+Ag+=AgCl↓
SO42-
稀HCl、BaCl2
白色沉淀
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
四、除雜
注意事項:為了使雜質除盡,加入的試劑不能是“適量”,而應是“過量”;但過量的試劑必須在后續操作中便于除去。
五、物質的量的單位――摩爾
1.物質的量(n)是表示含有一定數目粒子的集體的物理量。
2.摩爾(mol): 把含有6.02 ×1023個粒子的任何粒子集體計量為1摩爾。
3.阿伏加德羅常數:把6.02 X1023mol-1叫作阿伏加德羅常數。
4.物質的量 = 物質所含微粒數目/阿伏加德羅常數 n =N/NA
5.摩爾質量(M)(1) 定義:單位物質的量的物質所具有的質量叫摩爾質量.(2)單位:g/mol 或 g..mol-1(3) 數值:等于該粒子的相對原子質量或相對分子質量.
6.物質的量=物質的質量/摩爾質量 ( n = m/M )
六、氣體摩爾體積
1.氣體摩爾體積(Vm)(1)定義:單位物質的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積.(2)單位:L/mol
2.物質的量=氣體的體積/氣體摩爾體積 n=V/Vm
3.標準狀況下, 氣體的Vm = 22.4 L/mol
七、物質的量在化學實驗中的應用
1.物質的量濃度.
(1)定義:以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量,叫做溶質B的物質的濃度。(2)單位:mol/L(3)物質的量濃度=溶質的物質的量/溶液的體積 CB = nB/V
2.一定物質的量濃度的配制
(1)基本原理:根據欲配制溶液的體積和溶質的物質的量濃度,用有關物質的量濃度計算的方法,求出所需溶質的質量或體積,在容器內將溶質用溶劑稀釋為規定的體積,就得欲配制得溶液.
(2)主要操作
a.檢驗是否漏水.b.配制溶液:計算.稱量.溶解.轉移.洗滌.定容.搖勻.貯存溶液.
注意事項:A 選用與欲配制溶液體積相同的容量瓶. B 使用前必須檢查是否漏水. C 不能在容量瓶內直接溶解. D 溶解完的溶液等冷卻至室溫時再轉移. E 定容時,當液面離刻度線1―2cm時改用滴管,以平視法觀察加水至液面最低處與刻度相切為止.
3.溶液稀釋:C(濃溶液)·V(濃溶液) =C(稀溶液)·V(稀溶液)
化學物質及其變化
一、物質的分類
把一種(或多種)物質分散在另一種(或多種)物質中所得到的體系,叫分散系。被分散的物質稱作分散質(可以是氣體、液體、固體),起容納分散質作用的物質稱作分散劑(可以是氣體、液體、固體)。溶液、膠體、濁液三種分散系的比較
分散質粒子
大小/nm
外觀特征
能否通過濾紙
有否丁達爾效應
實例
溶液
小于1
均勻、透明、穩定

沒有
NaCl、蔗糖溶液
膠體
在1—100之間
均勻、有的透明、較穩定


Fe(OH)3膠體
濁液
大于100
不均勻、不透明、不穩定
不能
沒有
泥水
二、物質的化學變化
1、物質間可以發生各種各樣的化學變化,依據一定的標準可以對化學變化進行分類。
(1)根據反應物和生成物的類別以及反應前后物質種類的多少可以分為:
A、化合反應(A+B=AB) B、分解反應(AB=A+B)
C、置換反應(A+BC=AC+B) D、復分解反應(AB+CD=AD+CB)
(2)根據反應中是否有離子參加可將反應分為:
A、離子反應:有離子參加的一類反應。主要包括復分解反應和有離子參加的氧化還原反應。
B、分子反應(非離子反應)
(3)根據反應中是否有電子轉移可將反應分為:
A、氧化還原反應:反應中有電子轉移(得失或偏移)的反應
實質:有電子轉移(得失或偏移)
特征:反應前后元素的化合價有變化
B、非氧化還原反應
2、離子反應
(1)電解質:在水溶液中或熔化狀態下能導電的化合物,叫電解質。酸、堿、鹽都是電解質。在水溶液中或熔化狀態下都不能導電的化合物,叫非電解質。
注意:①電解質、非電解質都是化合物,不同之處是在水溶液中或融化狀態下能否導電。②電解質的導電是有條件的:電解質必須在水溶液中或熔化狀態下才能導電。③能導電的物質并不全部是電解質:如銅、鋁、石墨等。④非金屬氧化物(SO2、SO3、CO2)、大部分的有機物為非電解質。
(2)離子方程式:用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子。它不僅表示一個具體的化學反應,而且表示同一類型的離子反應。
復分解反應這類離子反應發生的條件是:生成沉淀、氣體或水。書寫方法:
寫:寫出反應的化學方程式
拆:把易溶于水、易電離的物質拆寫成離子形式
刪:將不參加反應的離子從方程式兩端刪去
查:查方程式兩端原子個數和電荷數是否相等
(3)離子共存問題
所謂離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間不發生任何反應;若離子之間能發生反應,則不能大量共存。
A、結合生成難溶物質的離子不能大量共存:如Ba2+和SO42-、Ag+和Cl-、Ca2+和CO32-、Mg2+和OH-等
B、結合生成氣體或易揮發性物質的離子不能大量共存:如H+和C O 32-,HCO3-,SO32-,OH-和NH4+等
C、結合生成難電離物質(水)的離子不能大量共存:如H+和OH-、CH3COO-,OH-和HCO3-等。
D、發生氧化還原反應、水解反應的離子不能大量共存(待學)
注意:題干中的條件:如無色溶液應排除有色離子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-等離子,酸性(或堿性)則應考慮所給離子組外,還有大量的H+(或OH-)。(4)離子方程式正誤判斷(六看)
一、看反應是否符合事實:主要看反應能否進行或反應產物是否正確
二、看能否寫出離子方程式:純固體之間的反應不能寫離子方程式
三、看化學用語是否正確:化學式、離子符號、沉淀、氣體符號、等號等的書寫是否符合事實
四、看離子配比是否正確
五、看原子個數、電荷數是否守恒
六、看與量有關的反應表達式是否正確(過量、適量)
3、氧化還原反應中概念及其相互關系如下:
失去電子——化合價升高——被氧化(發生氧化反應)——是還原劑(有還原性)
得到電子——化合價降低——被還原(發生還原反應)——是氧化劑(有氧化性)
金屬及其化合物
   一、
  金屬活動性Na>Mg>Al>Fe。
  二、金屬一般比較活潑,容易與O2反應而生成氧化物,可以與酸溶液反應而生成H2,特別活潑的如Na等可以與H2O發生反應置換出H2,特殊金屬如Al可以與堿溶液反應而得到H2。
三、
  A12O3為兩性氧化物,Al(OH)3為兩性氫氧化物,都既可以與強酸反應生成鹽和水,也可以與強堿反應生成鹽和水。
四、
  五、Na2CO3和NaHCO3比較
六、合金:兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合在一起而形成的具有金屬特性的物質。   合金的特點:硬度一般比成分金屬大而熔點比成分金屬低,用途比純金屬要廣泛。
碳酸鈉
碳酸氫鈉
俗名
純堿或蘇打
小蘇打
色態
白色晶體
細小白色晶體
水溶性
易溶于水,溶液呈堿性使酚酞變紅
易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)溶液呈堿性(酚酞變淺紅)
熱穩定性
較穩定,受熱難分解
受熱易分解
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
與酸
反應
CO32—+H+HCO3—
HCO3—+H+CO2↑+H2O
HCO3—+H+CO2↑+H2O相同條件下放出CO2的速度NaHCO3比Na2CO3快
與堿
反應
Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH反應實質:CO32—與金屬陽離子的復分解反應
NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O
實質:HCO3—+OH-H2O+CO32—
與H2O和CO2的反應
Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3
CO32—+H2O+CO2HCO3—
不反應
與鹽
反應
CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl
Ca2++CO32—CaCO3↓
不反應
主要用途
玻璃、造紙、制皂、洗滌
發酵、醫藥、滅火器
轉化
關系
非金屬及其化合物
一、硅元素:無機非金屬材料中的主角,在地殼中含量26.3%,僅次于氧。是一種親氧元素,以熔點很高的氧化物及硅酸鹽形式存在于巖石、沙子和土壤中,占地殼質量90%以上。位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。
Si 對比 C
最外層有4個電子,主要形成四價的化合物。
二、二氧化硅(SiO2)
天然存在的二氧化硅稱為硅石,包括結晶形和無定形。石英是常見的結晶形二氧化硅,其中無色透明的就是水晶,具有彩色環帶狀或層狀的是瑪瑙。二氧化硅晶體為立體網狀結構,基本單元是[SiO4],因此有良好的物理和化學性質被廣泛應用。(瑪瑙飾物,石英坩堝,光導纖維)
物理:熔點高、硬度大、不溶于水、潔凈的SiO2無色透光性好
化學:化學穩定性好、除HF外一般不與其他酸反應,可以與強堿(NaOH)反應,是酸性氧化物,在一定的條件下能與堿性氧化物反應
SiO2+4HF == SiF4 ↑+2H2O
SiO2+CaO  CaSiO3
SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O
不能用玻璃瓶裝HF,裝堿性溶液的試劑瓶應用木塞或膠塞。
三、硅酸(H2SiO3)
酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸應用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強的酸反應制得。
Na2SiO3+2HCl == H2SiO3↓+2NaCl
硅膠多孔疏松,可作干燥劑,催化劑的載體。
四、硅酸鹽
硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱,分布廣,結構復雜化學性質穩定。一般不溶于水。(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸鈉Na2SiO3 :可溶,其水溶液稱作水玻璃和泡花堿,可作肥皂填料、木材防火劑和黏膠劑。常用硅酸鹽產品:玻璃、陶瓷、水泥
四、硅單質
與碳相似,有晶體和無定形兩種。晶體硅結構類似于金剛石,有金屬光澤的灰黑色固體,熔點高(1410℃),硬度大,較脆,常溫下化學性質不活潑。是良好的半導體,應用:半導體晶體管及芯片、光電池、
五、氯元素:位于第三周期第ⅦA族,原子結構:容易得到一個電子形成
氯離子Cl-,為典型的非金屬元素,在自然界中以化合態存在。
六、氯氣
物理性質:黃綠色氣體,有刺激性氣味、可溶于水、加壓和降溫條件下可變為液態(液氯)和固態。
制法:MnO2+4HCl(濃) MnCl2+2H2O+Cl2↑
聞法:用手在瓶口輕輕扇動,使少量氯氣進入鼻孔。
化學性質:很活潑,有毒,有氧化性, 能與大多數金屬化合生成金屬氯化物(鹽)。也能與非金屬反應:
2Na+Cl2  2NaCl 2Fe+3Cl2 2FeCl3
Cu+Cl2 CuCl2 Cl2+H2  2HCl
現象:發出蒼白色火焰,生成大量白霧。
燃燒不一定有氧氣參加,物質并不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質是劇烈的氧化還原反應,所有發光放熱的劇烈化學反應都稱為燃燒。
Cl2的用途:
自來水殺菌消毒
Cl2+H2O == HCl+HClO 2HClO  2HCl+O2 ↑
1體積的水溶解2體積的氯氣形成的溶液為氯水,為淺黃綠色。其中次氯酸HClO有強氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性,不穩定,光照或加熱分解,因此久置氯水會失效。
②制漂白液、漂白粉和漂粉精
制漂白液 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O ,其有效成分NaClO比HClO穩定多,可長期存放制漂白粉(有效氯35%)和漂粉精(充分反應有效氯70%) 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
③與有機物反應,是重要的化學工業物質
④用于提純Si、Ge、Ti等半導體和鈦
⑤有機化工:合成塑料、橡膠、人造纖維、農藥、染料和藥品
七、氯離子的檢驗
使用硝酸銀溶液,并用稀硝酸排除干擾離子(CO32-、SO32-)
HCl+AgNO3 == AgCl ↓+HNO3
NaCl+AgNO3 == AgCl ↓+NaNO3
Na2CO3+2AgNO3 ==Ag2CO3 ↓+2NaNO3
Ag2CO3+2HNO3 == 2AgNO3+CO2 ↑+H2O
Cl-+Ag+ == AgCl ↓
八、二氧化硫
制法(形成):硫黃或含硫的燃料燃燒得到(硫俗稱硫磺,是黃色粉末)
S+O2  SO2
物理性質:無色、刺激性氣味、容易液化,易溶于水(1:40體積比)
化學性質:有毒,溶于水與水反應生成亞硫酸H2SO3,形成的溶液酸性,有漂白作用,遇熱會變回原來顏色。這是因為H2SO3不穩定,會分解成水和SO2
SO2+H2O H2SO3 因此這個化合和分解的過程可以同時進行,為可逆反應。
可逆反應——在同一條件下,既可以往正反應方向發生,又可以向逆反應方向發生的化學反應稱作可逆反應,用可逆箭頭符號連接。
九、一氧化氮和二氧化氮
一氧化氮在自然界形成條件為高溫或放電:
N2+O2  2NO,生成的一氧化氮很不穩定,在常溫下遇氧氣即化合生成二氧化氮: 2NO+O2 == 2NO2
一氧化氮的介紹:無色氣體,是空氣中的污染物,少量NO可以治療心血管疾病。
二氧化氮的介紹:紅棕色氣體、刺激性氣味、有毒、易液化、易溶于水,并與水反應:3 NO2+H2O == 2HNO3+NO 這是工業制硝酸的方法。
十、大氣污染
SO2 、NO2溶于雨水形成酸雨。防治措施:
從燃料燃燒入手。
從立法管理入手。
③從能源利用和開發入手。
④從廢氣回收利用,化害為利入手。
(2SO2+O22SO3 SO3+H2O= H2SO4)
十一、硫酸
物理性質:無色粘稠油狀液體,不揮發,沸點高,密度比水大。
化學性質:具有酸的通性,濃硫酸具有脫水性、吸水性和強氧化性。是強氧化劑。
C12H22O11  12C+11H2O 放熱反應
2 H2SO4 (濃)+C CO2 ↑+2H2O+SO2 ↑
還能氧化排在氫后面的金屬,但不放出氫氣。
2 H2SO4 (濃)+Cu CuSO4+2H2O+SO2 ↑
稀硫酸:與活潑金屬反應放出H2 ,使酸堿指示劑紫色石蕊變紅,與某些鹽反應,與堿性氧化物反應,與堿中和
十二、硝酸
物理性質:無色液體,易揮發,沸點較低,密度比水大。
化學性質:具有一般酸的通性,濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑。還能氧化排在氫后面的金屬,但不放出氫氣。
4HNO3(濃)+Cu == Cu(NO3)2+2NO2 ↑+4H2O
8HNO3(稀)+3Cu ==3Cu(NO3)2+2NO ↑+4H2O
反應條件不同,硝酸被還原得到的產物不同,可以有以下產物:O2,HO2,O,2O,2, H3 濃硫酸和濃硝酸都能鈍化某些金屬(如鐵和鋁)使表面生成一層致密的氧化保護膜,隔絕內層金屬與酸,阻止反應進一步發生。因此,鐵鋁容器可以盛裝冷的濃硫酸和濃硝酸。硝酸和硫酸都是重要的化工原料和實驗室必備的重要試劑。可用于制化肥、農藥、炸藥、染料、鹽類等。硫酸還用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發性酸。
十三、氨氣及銨鹽
氨氣的性質:無色氣體,刺激性氣味、密度小于空氣、極易溶于水(且快)1:700體積比。溶于水發生以下反應使水溶液呈堿性:NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH- 可作紅色噴泉實驗。生成的一水合氨NH3·H2O是一種弱堿,很不穩定,會分解,受熱更不穩定:NH3·H2O  NH3 ↑+H2O
濃氨水易揮發除氨氣,有刺激難聞的氣味。
氨氣能跟酸反應生成銨鹽:NH3+HCl == NH4Cl (晶體)
氨是重要的化工產品,氮肥工業、有機合成工業及制造硝酸、銨鹽和純堿都離不開它。氨氣容易液化為液氨,液氨氣化時吸收大量的熱,因此還可以用作制冷劑。
銨鹽的性質:易溶于水(很多化肥都是銨鹽),受熱易分解,放出氨氣:
NH4Cl NH3 ↑+HCl ↑
NH4HCO3 NH3 ↑+H2O ↑+CO2 ↑
可以用于實驗室制取氨氣:(干燥銨鹽與和堿固體混合加熱)
NH4NO3+NaOH Na NO3+H2O+NH3 ↑
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3 ↑
用向下排空氣法收集,紅色石蕊試紙檢驗是否收集滿。
【小結】
SiO2+4HF == SiF4 ↑+2H2O SiO2+CaO  CaSiO3
SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O Na2SiO3+2HCl == H2SiO3+2NaCl
2Na+Cl2  2NaCl 2Fe+3Cl2 2FeCl3
Cu+Cl2 CuCl2 Cl2+H2  2HCl
Cl2+H2O=HCl+HClO 2HClO  2HCl+O2 ↑
Cl2+2NaOH == NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2 == CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
HCl+AgNO3 == AgCl ↓+HNO3
NaCl+AgNO3 == AgCl ↓+NaNO3
Na2CO3+2AgNO3 ==Ag2CO3 ↓+2NaNO3
Ag2CO3+2HNO3 == 2AgNO3+CO2 ↑+H2O
Cl-+Ag+ == AgCl↓ S+O2  SO2
SO2+H2O H2SO3 N2+O2  2NO
2NO+O2 == 2NO2 3NO2+H2O == 2HNO3+NO
2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O=H2SO4
2H2SO4 (濃)+Cu CuSO4+2H2O+SO2 ↑
2H2SO4 (濃)+C CO2 ↑+2H2O+SO2 ↑
4HNO3(濃)+Cu==Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O 8HNO3(稀)+3Cu3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
NH3·H2O NH3 ↑+H2O NH3+HCl=NH4Cl
NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH- 即NH3+H2O NH4++OH-
NH4Cl NH3 ↑+HCl ↑ NH4HCO3 NH3 ↑+H2O ↑+CO2 ↑
NH4NO3+NaOH NaNO3+H2O+NH3↑
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑
【必修2】
物質結構 元素周期律
一、原子結構:如:的質子數與質量數,中子數,電子數之間的關系:
1、數量關系:核內質子數=核外電子數
2、電性關系:
原子 核電荷數=核內質子數=核外電子數
陽離子 核外電子數=核內質子數-電荷數
陰離子 核外電子數=核內質子數+電荷數
3、質量關系:質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)
二、 元素周期表和周期律
1、元素周期表的結構:
周期序數=電子層數?七個周期(1、2、3短周期;4、5、6長周期;7不完全周期)
主族元素的族序數=元素原子的最外層電子數?
18個縱行(7個主族;7個副族;一個零族;一個Ⅷ族(8、9、10三個縱行))
2、元素周期律
(1)元素的金屬性和非金屬性強弱的比較
a. 單質與水或酸反應置換氫的難易或與氫化合的難易及氣態氫化物的穩定性
b. 最高價氧化物的水化物的堿性或酸性強弱
c. 單質的還原性或氧化性的強弱(注意:單質與相應離子的性質的變化規律相反)
(2)元素性質隨周期和族的變化規律
a. 同一周期,從左到右,元素的金屬性逐漸變弱
b. 同一周期,從左到右,元素的非金屬性逐漸增強
c. 同一主族,從上到下,元素的金屬性逐漸增強
d. 同一主族,從上到下,元素的非金屬性逐漸減弱
(3)第三周期元素的變化規律和堿金屬族和鹵族元素的變化規律(包括物理、化學性質)
(4)微粒半徑大小的比較規律:
a. 原子與原子 b. 原子與其離子 c. 電子層結構相同的離子。
3、元素周期律的應用(重難點)
(1)“位,構,性”三者之間的關系
a. 原子結構決定元素在元素周期表中的位置;b. 原子結構決定元素的化學性質; c. 以位置推測原子結構和元素性質
(2)預測新元素及其性質
三、化學鍵
1、離子鍵:A.相關概念 B.離子化合物:大多數鹽、強堿、典型金屬氧化物 C.離子化合物形成過程的電子式的表示(AB,A2B,AB2,NaOH,Na2O2,NH4Cl,O22-,NH4+)2、共價鍵:A.相關概念 B.共價化合物:只有非金屬的化合物(除了銨鹽) C.共價化合物形成過程的電子式的表示(NH3,CH4,CO2,HClO,H2O2) D.極性鍵與非極性鍵3、化學鍵的概念和化學反應的本質
化學反應與能量
一、化學能與熱能
1、化學反應中能量變化的主要原因:化學鍵的斷裂和形成.
2、化學反應吸收能量或放出能量的決定因素:反應物和生成物的總能量的相對大小
a. 吸熱反應:反應物的總能量小于生成物的總能量
b. 放熱反應:反應物的總能量大于生成物的總能量
3、化學反應的一大特征:化學反應的過程中總是伴隨著能量變化,通常表現為熱量變化
4、常見的放熱反應:
A.所有燃燒反應; B.中和反應; C.大多數化合反應; D.活潑金屬跟水或酸反應; E.物質的緩慢氧化
5、常見的吸熱反應:
A.大多數分解反應;
氯化銨與八水合氫氧化鋇的反應。
6、中和熱:酸與堿發生中和反應生成1mol H2O(液態)時所釋放的熱量。
二、化學能與電能
1、原電池:
(1)概念
(2)工作原理:a. 負極:失電子(化合價升高),發生氧化反應b. 正極:得電子(化合價降低),發生還原反應
(3)原電池的構成條件:關鍵是能自發進行的氧化還原反應能形成原電池。
a. 有兩種活潑性不同的金屬或金屬與非金屬導體作電極
b. 電極均插入同一電解質溶液
c. 兩電極相連(直接或間接)形成閉合回路
(4)原電池正、負極的判斷:
a. 負極:電子流出的電極(較活潑的金屬),金屬化合價升高
b. 正極:電子流入的電極(較不活潑的金屬、石墨等),元素化合價降低
(5)金屬活潑性的判斷:
a. 金屬活動性順序表
b. 原電池的負極(電子流出的電極,質量減少的電極)的金屬更活潑;
c. 原電池的正極(電子流入的電極,質量不變或增加的電極,冒氣泡的電極)為較不活潑金屬
(6)原電池的電極反應:a. 負極反應:X-ne=Xn-;b. 正極反應:溶液中的陽離子得電子的還原反應
2、原電池的設計:根據電池反應設計原電池:(三部分+導線)
A. 負極為失電子的金屬(即化合價升高的物質)
B. 正極為比負極不活潑的金屬或石墨
C. 電解質溶液含有反應中得電子的陽離子(即化合價降低的物質)
3、金屬的電化學腐蝕
(1)不純的金屬(或合金)在電解質溶液中的腐蝕,關鍵形成了原電池,加速了金屬腐蝕
(2)金屬腐蝕的防護:
a. 改變金屬內部組成結構,可以增強金屬耐腐蝕的能力。如:不銹鋼。
b. 在金屬表面覆蓋一層保護層,以斷絕金屬與外界物質接觸,達到耐腐蝕的效果。(油脂、油漆、搪瓷、塑料、電鍍金屬、氧化成致密的氧化膜)
c. 電化學保護法:犧牲活潑金屬保護法,外加電流保護法
4、發展中的化學電源
(1)干電池(鋅錳電池)
a. 負極:Zn -2e - = Zn 2+
b. 參與正極反應的是MnO2和NH4+
(2)充電電池
a. 鉛蓄電池:鉛蓄電池充電和放電的總化學方程式
放電時電極反應:
負極:Pb + SO42--2e-=PbSO4
正極:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-= PbSO4 + 2H2O
b. 氫氧燃料電池:它是一種高效、不污染環境的發電裝置。它的電極材料一般為活性電極,具有很強的催化活性,如鉑電極,活性炭電極等。
總反應:2H2 + O2=2H2O
電極反應為(電解質溶液為KOH溶液)
負極:2H2 + 4OH- - 4e- → 4H2O
正極:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
化學反應速率與限度
一、化學反應速率
(1)化學反應速率的概念:
(2)計算
a. 簡單計算
b. 已知物質的量n的變化或者質量m的變化,轉化成物質的量濃度c的變化后再求反應速率v
c. 同一方程式,化學反應速率之比 = 化學計量數之比,據此計算
已知反應方程和某物質表示的反應速率,求另一物質表示的反應速率;
已知反應中各物質表示的反應速率之比或△C之比,求反應方程。
d. 比較不同條件下同一反應的反應速率
關鍵:找同一參照物,比較同一物質表示的速率(即把其他的物質表示的反應速率轉化成同一物質表示的反應速率)
二、影響化學反應速率的因素
(1)決定化學反應速率的主要因素:反應物自身的性質(內因)
(2)外因:
a. 濃度越大,反應速率越快
b. 升高溫度(任何反應,無論吸熱還是放熱),加快反應速率c. 催化劑一般加快反應速率
d. 有氣體參加的反應,增大壓強,反應速率加快
e. 固體表面積越大,反應速率越快f. 光、反應物的狀態、溶劑等
三、化學反應的限度
1、可逆反應的概念和特點
2、絕大多數化學反應都有可逆性,只是不同的化學反應的限度不同;相同的化學反應,不同的條件下其限度也可能不同
a. 化學反應限度的概念:
一定條件下,當一個可逆反應進行到正反應和逆反應的速率相等,反應物和生成物的濃度不再改變,達到表面上靜止的一種“平衡狀態”,這種狀態稱為化學平衡狀態,簡稱化學平衡,這就是可逆反應所能達到的限度。
b. 化學平衡的曲線:
c. 可逆反應達到平衡狀態的標志:
反應混合物中各組分濃度保持不變

正反應速率=逆反應速率

消耗A的速率=生成A的速率
d. 怎樣判斷一個反應是否達到平衡:
正反應速率與逆反應速率相等;反應物與生成物濃度不再改變;混合體系中各組分的質量分數不再發生變化;條件變,反應所能達到的限度發生變化。
化學平衡的特點:逆、等、動、定、變。
3、化學平衡移動原因:v正≠ v逆
v正 > v逆 正向 v正 < v逆 逆向
濃度:其他條件不變,增大反應物濃度或減小生成物濃度,正向移動;反之…
壓強:其他條件不變,對于反應前后氣體,總體積發生變化的反應,增大壓強,平衡向氣體體積縮小的方向移動;反之…
溫度:其他條件不變,溫度升高,平衡向吸熱方向移動;反之…
催化劑:縮短到達平衡的時間,但平衡的移動無影響
勒沙特列原理:如果改變影響化學平衡的一個條件,平衡將向著減弱這種改變的方向發生移動。
有機化合物
[甲烷]
一、甲烷的元素組成與分子結構:CH4 正四面體
二、甲烷的物理性質
三、甲烷的化學性質
1、甲烷的氧化反應(燃燒)
實驗現象:
反應的化學方程式:
2、甲烷的取代反應
甲烷與氯氣在光照下發生取代反應,甲烷分子里的四個氫原子逐步被氯原子取代反應能生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氫。


有機化合物分子中的某些原子(或原子團)被另一種原子(或原子團)所替代的反應,叫做取代反應。
3、甲烷受熱分解,生成C和H2
[烷烴]
烷烴的概念: 叫做飽和鏈烴,或稱烷烴。
1、烷烴的通式:CnH2n+2
2、烷烴物理性質:(1)狀態:一般情況下,1—4個碳原子烷烴為___________,5—16
個碳原子為__________,16個碳原子以上為_____________。
(2)溶解性:烷烴________溶于水,_________溶(填“易”、“難”)于有機溶劑。
(3)熔沸點:隨著碳原子數的遞增,熔沸點逐漸_____________。
(4)密度:隨著碳原子數的遞增,密度逐漸___________。
3、烷烴的化學性質
(1)一般比較穩定,在通常情況下跟酸、堿和高錳酸鉀等都______反應。
(2)取代反應:在光照條件下能跟鹵素發生取代反應。__________________________
(3)氧化反應:在點燃條件下,烷烴能燃燒______________________________
[同系物]
同系物的概念:_______________________________________________
掌握概念的三個關鍵:(1)通式相同;(2)結構相似;(3)組成上相差n個(n≥1)
CH2原子團。
[同分異構現象和同分異構物體]
分異構現象:化合物具有相同的________,但具有不同_________的現象。
分異構體:化合物具有相同的_________,不同________的物質互稱為同分異構體。
3、同分異構體的特點:________相同,________不同,性質也不相同。
[烯烴]
一、乙烯的組成和分子結構
1、組成: 分子式: 含碳量比甲烷高。
2、分子結構:含有碳碳雙鍵。雙鍵的鍵長比單鍵的鍵長要短些。
二、乙烯的氧化反應
1、燃燒反應(請書寫燃燒的化學方程式)
化學方程式
2、與酸性高錳酸鉀溶液的作用——被氧化,高錳酸鉀被還原而退色,這是由于乙烯分子中含有碳碳雙鍵的緣故。(乙烯被氧化生成二氧化碳)
三、乙烯的加成反應
1、與溴的加成反應(乙烯氣體可使溴的四氯化碳溶液退色)
CH2=CH2 + Br-Br→ CH2Br-CH2Br 1,2-二溴乙烷(無色)
2、與水的加成反應
CH2=CH2 + H-OH→ CH3—CH2OH 乙醇(酒精)
書寫乙烯與氫氣、氯氣、溴化氫的加成反應。
乙烯與氫氣反應
乙烯與氯氣反應
乙烯與溴化氫反應
乙烯的加聚反應: nCH2=CH2 →
[苯、芳香烴]
一、苯的組成與結構
1、分子式 C6H6
2、結構特點
二、苯的物理性質:
三、苯的主要化學性質
1、苯的氧化反應
苯的可燃性,苯完全燃燒生成二氧化碳和水,在空氣中燃燒冒濃煙。
2C6H6+15O2 12CO2+6H2O
[思考]你能解釋苯在空氣中燃燒冒黑煙的原因嗎?
注意:苯不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。
2、苯的取代反應
書寫苯與液溴、硝酸發生取代反應的化學方程式。

與液溴反應
與硝酸反應
反應條件
化學反應方程式
注意事項
3、苯的磺化反應化學方程式:
4、在特殊條件下,苯能與氫氣、氯氣發生加成反應
反應的化學方程式: 、
[烴的衍生物]
一、乙醇的物理性質:
二、乙醇的分子結構結構式: 結構簡式:
三、乙醇的化學性質
1、乙醇能與金屬鈉(活潑的金屬)反應:
2、乙醇的氧化反應
(1)乙醇燃燒化學反應方程式:
(2)乙醇的催化氧化化學反應方程式:
(3)乙醇還可以與酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液反應,被直接氧化成乙酸。
3、醇的脫水反應
(1)分子內脫水,生成乙烯(消去反應)
化學反應方程式:
(2)分子間脫水,生成乙醚
化學反應方程式:
四、乙酸
乙酸的物理性質:
寫出乙酸的結構式、結構簡式。
酯化反應:酸跟醇作用而生成酯和水的反應,叫做酯化反應。
反應現象: 反應化學方程式:
1、在酯化反應中,乙酸最終變成乙酸乙酯。這時乙酸的分子結構發生什么變化?
2、酯化反應在常溫下反應極慢,一般15年才能達到平衡。怎樣能使反應加快呢?
3、酯化反應的實驗時加熱、加入濃硫酸。濃硫酸在這里起什么作用?
4為什么用來吸收反應生成物的試管里要裝飽和碳酸鈉溶液?不用飽和碳酸鈉溶液而改用水來吸收酯化反應的生成物,會有什么不同的結果?
5為什么出氣導管口不能插入碳酸鈉液面下?
五、基本營養物質
1、糖類、油脂、蛋白質主要含有 元素,分子的組成比較復雜。
2、葡萄糖和果糖,蔗糖和麥芽糖分別互稱為 ,由于結構決定性質,因此它們具有 性質。
化學與可持續發展
一、金屬礦物的開發利用
1、常見金屬的冶煉:①加熱分解法;②加熱還原法;③電解法。
2、金屬活動順序與金屬冶煉的關系:
金屬活動性序表中,位置越靠后,越容易被還原,用一般的還原方法就能使金屬還原;金屬的位置越靠前,越難被還原,最活潑金屬只能用最強的還原手段來還原。(離子)
二、海水資源的開發利用
1、海水的組成:含八十多種元素。
其中,H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等總量占99%以上,其余為微量元素;特點是總儲量大而濃度小,以無機物或有機物的形式溶解或懸浮在海水中。總礦物儲量約5億億噸,有“液體礦山”之稱。堆積在陸地上可使地面平均上升153米。如:金元素的總儲量約為5×107噸,而濃度僅為4×10-6g/噸。另有金屬結核約3萬億噸,海底石油1350億噸,天然氣140萬億米3。
2、海水資源的利用:
(1)海水淡化:①蒸餾法;②電滲析法;③離子交換法;④反滲透法等。
(2)海水制鹽:利用濃縮、沉淀、過濾、結晶、重結晶等分離方法制備得到各種鹽。
三、環境保護與綠色化學
1.環境:
2.環境污染:
環境污染的分類:
按環境要素:分大氣污染、水體污染、土壤污染
按人類活動分:工業環境污染、城市環境污染、農業環境污染
按造成污染的性質、來源分:化學污染、生物污染、物理污染(噪聲、放射性、熱、
電磁波等)、固體廢物污染、能源污染
3.綠色化學理念(預防優于治理)
核心:利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境造成的污染。又稱為“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”。
從環境觀點看:強調從源頭上消除污染。(從一開始就避免污染物的產生)
從經濟觀點看:它提倡合理利用資源和能源,降低生產成本。(盡可能提高原子利用率)
熱點:原子經濟性——反應物原子全部轉化為最終的期望產物,原子利用率為100%
附:高中化學學業水平測試必修1、2必背考試點
1、化合價(常見元素的化合價):
堿金屬元素、Ag、H:+1 F:—1
Ca、Mg、Ba、Zn:+2 Cl:—1,+1,+5,+7
Cu:+1,+2 O:—2
Fe:+2,+3 S:—2,+4,+6
Al:+3 P:—3,+3,+5
Mn:+2,+4,+6,+7 N:—3,+2,+4,+5
2、氧化還原反應
定義:有電子轉移(或者化合價升降)的反應
本質:電子轉移(包括電子的得失和偏移)
特征:化合價的升降
氧化劑(具有氧化性)——得電子——化合價下降——被還原——還原產物
還原劑(具有還原性)——失電子——化合價上升——被氧化——氧化產物
口訣:得——降——(被)還原——氧化劑
失——升——(被)氧化——還原劑
四種基本反應類型和氧化還原反應關系:
3、金屬活動性順序表
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
還 原 性 逐 漸 減 弱
4、離子反應
定義:有離子參加的反應
電解質:在水溶液中或熔融狀態下能導電的化合物
非電解質:在水溶液中和熔融狀態下都不能導電的化合物
離子方程式的書寫:
第一步:寫。寫出化學方程式
第二步:拆。易溶于水、易電離的物質拆成離子形式;難溶(如CaCO3、BaCO3、BaSO4、AgCl、AgBr、AgI、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2等),難電離(H2CO3、H2S、CH3COOH、HClO、H2SO3、NH3·H2O、H2O等),氣體(CO2、SO2、NH3、Cl2、O2、H2等),氧化物(Na2O、MgO、Al2O3等)不拆
第三步:刪。刪去前后都有的離子
第四步:查。檢查前后原子個數,電荷是否守恒
離子共存問題判斷:
①是否產生沉淀(如:Ba2+和SO42-,Fe2+和OH-);
②是否生成弱電解質(如:NH4+和OH-,H+和CH3COO-)
③是否生成氣體(如:H+和CO32-,H+和SO32-)
④是否發生氧化還原反應(如:H+、NO3-和Fe2+/I-,Fe3+和I-)
5、放熱反應和吸熱反應
化學反應一定伴隨著能量變化。
放熱反應:反應物總能量大于生成物總能量的反應
常見的放熱反應:燃燒,酸堿中和,活潑金屬與酸發生的置換反應
吸熱反應:反應物總能量小于生成物總能量的反應
常見的吸熱反應:Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應,灼熱的碳和二氧化碳的反應
C、CO、H2還原CuO
6、各物理量之間的轉化公式和推論
⑴微粒數目和物質的量:n==N / NA,N==nNA NA——阿伏加德羅常數。規定0.012kg12C所含的碳原子數目為一摩爾,約為6.02×1023個,該數目稱為阿伏加德羅常數
⑵物質的量和質量:n==m / M,m==nM
⑶對于氣體,有如下重要公式
a、氣體摩爾體積和物質的量:n==V / Vm,V==nVm 標準狀況下:Vm=22.4L/mol
b、阿伏加德羅定律:同溫同壓下V(A) / V(B) == n(A) / n(B) == N(A) / N(B)
c、氣體密度公式:ρ==M / Vm,ρ1/ρ2==M1 / M2
⑷物質的量濃度與物質的量關系
(對于溶液)a、物質的量濃度與物質的量 C==n / V,n==CV
b、物質的量濃度與質量分數 C==(1000ρω) / M
7、配置一定物質的量濃度的溶液
①計算:固體的質量或稀溶液的體積
②稱量:天平稱量固體,量筒或滴定管量取液體(準確量取)
③溶解:在燒杯中用玻璃棒攪拌
④檢漏:檢驗容量瓶是否漏水(兩次)
⑤移液:冷卻到室溫,用玻璃棒將燒杯中的溶液轉移至選定容積的容量瓶中
⑥洗滌:將燒杯、玻璃棒洗滌2—3次,將洗液全部轉移至容量瓶中(少量多次)
⑦定容:加水至葉面接近容量瓶刻度線1cm—2cm處時,改用膠頭滴管加蒸餾水至溶液的凹液面最低點剛好與刻度線相切
⑧搖勻:反復上下顛倒,搖勻,使得容量瓶中溶液濃度均勻
⑨裝瓶、貼標簽
必須儀器:天平(稱固體質量),量筒或滴定管(量液體體積),燒杯,玻璃棒,容量瓶(規格),膠頭滴管
8、鈉的原子結構及性質
結構
鈉原子最外層只有一個電子,化學反應中易失去電子而表現出強還原性
物理性質
質軟,銀白色,有金屬光澤的,有良好導電導熱性,密度比水小,比煤油大,熔點較低
化學性質
與非金屬單質
鈉在常溫下切開后表面變暗:4Na+O2==2Na2O(灰白色)
鈉在氯氣中燃燒,黃色火焰,白煙:2Na+Cl2===2NaCl
與化
合物
與水反應,現象:浮,游,聲,球,紅2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
與酸反應,現象與水反應相似,更劇烈,鈉先與酸反應,再與水反應
與鹽溶液反應:鈉先與水反應,生成NaOH和H2,再考慮NaOH與溶液中的鹽反應。如:鈉投入CuSO4溶液中,有氣體放出,生成藍色沉淀。
2Na+2H2O+CuSO4==Cu(OH)2+Na2SO4+H2↑
存在
自然界中只能以化合態存在
保存
煤油,使之隔絕空氣和水
用途
制備鈉的化合物,作強還原劑,作電光源
9、鈉的氧化物比較
氧化鈉
過氧化鈉
化學式
Na2O
Na2O2
氧元素的化合價
—2
—1
色、態
白色,固態
淡黃色,固態
穩定性
不穩定
穩定
與水反應方程式
Na2O+H2O==2NaOH
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
與二氧化碳反應方程式
Na2O+CO2==Na2CO3
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
氧化性、漂白性


用途
制備NaOH
供氧劑,氧化劑,漂白劑等
10、碳酸鈉和碳酸氫鈉的比校
Na2CO3
NaHCO3
俗名
純堿,蘇打,面堿
小蘇打
色、態
白色,固態,粉末
白色,固態,晶體
水溶性

堿性
堿性(同濃度時,碳酸鈉堿性比碳酸氫鈉堿性強,pH值大)
堿性
熱穩定性
不易分解
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
與鹽酸反應
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
與氫氧化鈉溶液
不反應
NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
與澄清石灰水
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O+NaOH
與二氧化碳
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
不反應
與氯化鈣溶液
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
不反應
用途
重要化工原料,可制玻璃,造紙等
治療胃酸過多,制作發酵粉等
11、金屬的通性:導電、導熱性,具有金屬光澤,延展性,一般情況下除Hg外都是固態
12、金屬冶煉的一般原理:
①熱分解法:適用于不活潑金屬,如Hg、Ag
②熱還原法:適用于較活潑金屬,如Fe、Sn、Pb等
③電解法:適用于活潑金屬,如K、Na、Al等(K、Ca、Na、Mg都是電解氯化物,Al是電解Al2O3)
13、鋁及其化合物
Ⅰ、鋁
①物理性質:銀白色,較軟的固體,導電、導熱,延展性
②化學性質:Al—3e-==Al3+
a、與非金屬:4Al+3O2==2Al2O3,2Al+3S==Al2S3,2Al+3Cl2==2AlCl3
b、與酸:2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑,2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑
常溫常壓下,鋁遇濃硫酸或濃硝酸會發生鈍化,所以可用鋁制容器盛裝濃硫酸或濃硝酸
c、與強堿:2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2(偏鋁酸鈉)+3H2↑ (2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑)
大多數金屬不與堿反應,但鋁卻可以
d、鋁熱反應:2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3,鋁具有較強的還原性,可以還原一些金屬氧化物
Ⅱ、鋁的化合物
①Al2O3(典型的兩性氧化物)
a、與酸:Al2O3+6H+==2Al3++3H2O b、與堿:Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
②Al(OH)3(典型的兩性氫氧化物):白色不溶于水的膠狀物質,具有吸附作用
a、實驗室制備:AlCl3+3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4Cl,Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+
b、與酸、堿反應:與酸 Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
與堿 Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
③KAl(SO4)2(硫酸鋁鉀)
KAl(SO4)2·12H2O,十二水和硫酸鋁鉀,俗名:明礬
KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-,Al3+會水解:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
因為Al(OH)3具有很強的吸附型,所以明礬可以做凈水劑
14、鐵
①物理性質:銀白色光澤,密度大,熔沸點高,延展性,導電導熱性較好,能被磁鐵吸引。鐵在地殼中的含量僅次于氧、硅、鋁,排第四。
②化學性質:
a、與非金屬:Fe+S==FeS,3Fe+2O2===Fe3O4,2Fe+3Cl2===2FeCl3
b、與水:3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2
c、與酸(非氧化性酸):Fe+2H+==Fe2++H2↑
與氧化性酸,如硝酸、濃硫酸,會被氧化成三價鐵
d、與鹽:如CuCl2、CuSO4等,Fe+Cu2+==Fe2++Cu
Fe2+和Fe3+離子的檢驗:
①溶液是淺綠色的
Fe2+ ②與KSCN溶液作用不顯紅色,再滴氯水則變紅
③加NaOH溶液現象:白色 灰綠色 紅褐色
①與無色KSCN溶液作用顯紅色
Fe3+ ②溶液顯黃色或棕黃色
③加入NaOH溶液產生紅褐色沉淀
15、硅及其化合物
Ⅰ、硅
硅是一種親氧元素,自然界中總是與氧結合,以熔點很高的氧化物及硅酸鹽的形式存在。硅有晶體和無定型兩種。晶體硅是帶有金屬光澤的灰黑色固體,熔點高、硬度大、有脆性,常溫下不活潑。晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間,是良好的半導體材料,可制成光電池等能源。
Ⅱ、硅的化合物
①二氧化硅
a、物理性質:二氧化硅具有晶體和無定形兩種。熔點高,硬度大。
b、化學性質:酸性氧化物,是H2SiO3的酸酐,但不溶于水
SiO2+CaO===CaSiO3,SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O,SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
c、用途:是制造光導纖維德主要原料;石英制作石英玻璃、石英電子表、石英鐘等;水晶常用來制造電子工業的重要部件、光學儀器、工藝品等;石英砂常用作制玻璃和建筑材料。
②硅酸鈉:硅酸鈉固體俗稱泡花堿,水溶液俗稱水玻璃,是無色粘稠的液體,常作粘合劑、防腐劑、耐火材料。放置在空氣中會變質:Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3。實驗室可以用可溶性硅酸鹽與鹽酸反應制備硅酸:Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓
③硅酸鹽:
a、是構成地殼巖石的主要成分,種類多,結構復雜,常用氧化物的形式來表示組成。其表示方式
活潑金屬氧化物·較活潑金屬氧化物·二氧化硅·水。如:滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示為3MgO·4SiO2·H2O
b、硅酸鹽工業簡介:以含硅物質為原料,經加工制得硅酸鹽產品的工業成硅酸鹽工業,主要包括陶瓷工業、水泥工業和玻璃工業,其反應包含復雜的物理變化和化學變化。
水泥的原料是黏土和石灰石;玻璃的原料是純堿、石灰石和石英,成份是Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2;陶瓷的原料是黏土。注意:三大傳統硅酸鹽產品的制備原料中,只有陶瓷沒有用到石灰石。
16、氯及其化合物
①物理性質:通常是黃綠色、密度比空氣大、有刺激性氣味氣體,能溶于水,有毒。
②化學性質:氯原子易得電子,使活潑的非金屬元素。氯氣與金屬、非金屬等發生氧化還原反應,一般作氧化劑。與水、堿溶液則發生自身氧化還原反應,既作氧化劑又作還原劑。
拓展1、氯水:氯水為黃綠色,所含Cl2有少量與水反應(Cl2+H2O==HCl+HClO),大部分仍以分子形
式存在,其主要溶質是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-等微粒
拓展2、次氯酸:次氯酸(HClO)是比H2CO3還弱的酸,溶液中主要以HClO分子形式存在。是一種具有強氧化性(能殺菌、消毒、漂白)的易分解(分解變成HCl和O2)的弱酸。
拓展3、漂白粉:次氯酸鹽比次氯酸穩定,容易保存,工業上以Cl2和石灰乳為原料制取漂白粉,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,須和酸(或空氣中CO2)作用產生次氯酸,才能發揮漂白作用。
17、溴、碘的性質和用途


物理
性質
深紅棕色,密度比水大,液體,強烈刺激性氣味,易揮發,強腐蝕性
紫黑色固體,易升華。氣態碘在空氣中顯深紫紅色,有刺激性氣味
在水中溶解度很小,易溶于酒精、四氯化碳等有機溶劑
化學
性質
能與氯氣反應的金屬、非金屬一般也能與溴、碘反應,只是反應活性不如
氯氣。氯、溴、碘的氧化性強弱:Cl2>Br2>I2
18、二氧化硫
①物理性質:無色,刺激性氣味,氣體,有毒,易液化,易溶于水(1:40),密度比空氣大
②化學性質:
a、酸性氧化物:可與水反應生成相應的酸——亞硫酸(中強酸):SO2+H2O H2SO3
可與堿反應生成鹽和水:SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O,SO2+Na2SO3+H2O==2NaHSO3
b、具有漂白性:可使品紅溶液褪色,但是是一種暫時性的漂白
c、具有還原性:SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl
18、硫酸
①物理性質:無色、油狀液體,沸點高,密度大,能與水以任意比互溶,溶解時放出大量的熱
②化學性質:酸酐是SO3,其在標準狀況下是固態
物質
組成性質
濃硫酸
稀硫酸
電離情況
H2SO4==2H++SO42-
主要微粒
H2SO4
H+、SO42-、(H2O)
顏色、狀態
無色粘稠油狀液體
無色液體
性質
四大特性
酸的通性
濃硫酸的三大特性
a、吸水性:將物質中含有的水分子奪去(可用作氣體的干燥劑)
b、脫水性:將別的物質中的H、O按原子個數比2:1脫出生成水
c、強氧化性:
ⅰ、冷的濃硫酸使Fe、Al等金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜而鈍化
ⅱ、活潑性在H以后的金屬也能與之反應(Pt、Au除外):Cu+2H2SO4(濃)===CuSO4+SO2↑+2H2O
ⅲ、與非金屬反應:C+2H2SO4(濃硫酸)===CO2↑+2SO2↑+2H2O
ⅳ、與較活潑金屬反應,但不產生H2
d、不揮發性:濃硫酸不揮發,可制備揮發性酸,如HCl:NaCl+H2SO4(濃)==NaHSO4+HCl
三大強酸中,鹽酸和硝酸是揮發性酸,硫酸是不揮發性酸
③酸雨的形成與防治
pH小于5.6的雨水稱為酸雨,包括雨、雪、霧等降水過程,是由大量硫和氮的氧化物被雨水吸收而
形成。硫酸型酸雨的形成原因是化石燃料及其產品的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產等產
生的廢氣中含有二氧化硫:SO2 H2SO3 H2SO4。在防治時可以開發新能源,對含硫燃
料進行脫硫處理,提高環境保護意識。
19、氮及其化合物
Ⅰ、氮氣(N2)
a、物理性質:無色、無味、難溶于水、密度略小于空氣,在空氣中體積分數約為78%
b、分子結構:分子式——N2,電子式—— ,結構式——N≡N
c、化學性質:結構決定性質,氮氮三鍵結合非常牢固,難以破壞,所以但其性質非常穩定。
①與H2反應:N2+3H2 2NH3
②與氧氣反應:N2+O2========2NO(無色、不溶于水的氣體,有毒)
2NO+O2===2NO2(紅棕色、刺激性氣味、溶于水氣體,有毒)
3NO2+H2O===2HNO3+NO,所以可以用水除去NO中的NO2
兩條關系式:4NO+3O2+2H2O==4HNO3,4NO2+O2+2H2O==4HNO3
Ⅱ、氨氣(NH3)
a、物理性質:無色、刺激性氣味,密度小于空氣,極易溶于水(1︰700),易液化,汽化時吸收大量的熱,所以常用作制冷劑 H
b、分子結構:分子式——NH3,電子式—— ,結構式——H—N—H
c、化學性質:
①與水反應:NH3+H2O NH3·H2O(一水合氨) NH4++OH-,所以氨水溶液顯堿性
②與氯化氫反應:NH3+HCl==NH4Cl,現象:產生白煙
d、氨氣制備:原理:銨鹽和堿共熱產生氨氣
方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2===2NH3↑+2H2O+CaCl2
裝置:和氧氣的制備裝置一樣
收集:向下排空氣法(不能用排水法,因為氨氣極易溶于水)
(注意:收集試管口有一團棉花,防止空氣對流,減緩排氣速度,收集較純凈氨氣)
驗證氨氣是否收集滿:用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,若試紙變藍說明收集滿
干燥:堿石灰(CaO和NaOH的混合物)
Ⅲ、銨鹽
a、定義:銨根離子(NH4+)和酸根離子(如Cl-、SO42-、CO32-)形成的化合物,如NH4Cl,NH4HCO3等
b、物理性質:都是晶體,都易溶于水
c、化學性質:
①加熱分解:NH4Cl===NH3↑+HCl↑,NH4HCO3===NH3↑+CO2↑+H2O
②與堿反應:銨鹽與堿共熱可產生刺激性氣味并能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體即氨氣,故可以用來檢驗銨根離子的存在,如:NH4NO3+NaOH===NH3↑+H2O+NaCl,,離子方程式為:NH4++OH-===NH3↑+H2O,是實驗室檢驗銨根離子的原理。
d、NH4+的檢驗:NH4++OH-===NH3↑+H2O。操作方法是向溶液中加入氫氧化鈉溶液并加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,觀察是否變藍,如若變藍則說明有銨根離子的存在。
20、硝酸
①物理性質:無色、易揮發、刺激性氣味的液體。濃硝酸因為揮發HNO3產生“發煙”現象,故叫做發煙硝酸
②化學性質:a、酸的通性:和堿,和堿性氧化物反應生成鹽和水
b、不穩定性:4HNO3=== 4NO2↑+2H2O+O2↑,由于HNO3分解產生的NO2溶于水,所以久置的硝酸會顯黃色,只需向其中通入空氣即可消除黃色
c、強氧化性:ⅰ、與金屬反應:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
常溫下Al、Fe遇濃硝酸會發生鈍化,所以可以用鋁制或鐵制的容器儲存濃硝酸
ⅱ、與非金屬反應:C+4HNO3(濃)===CO2↑+4NO2↑+2H2O
d、王水:濃鹽酸和濃硝酸按照體積比3:1混合而成,可以溶解一些不能溶解在硝酸中的金屬如Pt、Au等
21、元素周期表和元素周期律
①原子組成:
原子核 中子 原子不帶電:中子不帶電,質子帶正電荷,電子帶負電荷
原子組成 質子 質子數==原子序數==核電荷數==核外電子數
核外電子 相對原子質量==質量數
②原子表示方法:
A:質量數 Z:質子數 N:中子數 A=Z+N
決定元素種類的因素是質子數多少,確定了質子數就可以確定它是什么元素
③同位素:質子數相同而中子數不同的原子互稱為同位素,如:16O和18O,12C和14C,35Cl和37Cl
④電子數和質子數關系:不帶電微粒:電子數==質子數
帶正電微粒:電子數==質子數—電荷數
帶負電微粒:電子數==質子數+電荷數
⑤1—18號元素(請按下圖表示記憶)
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
⑥元素周期表結構
短周期(第1、2、3周期,元素種類分別為2、8、8)
元 周期(7個橫行) 長周期(第4、5、6周期,元素種類分別為18、18、32)
素 不完全周期(第7周期,元素種類為26,若排滿為32)
周 主族(7個)(ⅠA—ⅦA)
期 族(18個縱行,16個族) 副族(7個)(ⅠB—ⅦB)
表 0族(稀有氣體族:He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn)
Ⅷ族(3列)
⑦元素在周期表中的位置:周期數==電子層數,主族族序數==最外層電子數==最高正化合價
⑧元素周期律:
從左到右:原子序數逐漸增加,原子半徑逐漸減小,得電子能力逐漸增強(失電子能力逐漸減弱),非金屬性逐漸增強(金屬性逐漸減弱)
從上到下:原子序數逐漸增加,原子半徑逐漸增大,失電子能力逐漸增強(得電子能力逐漸減弱),金屬性逐漸增強(非金屬性逐漸減弱)
所以在周期表中,非金屬性最強的是F,金屬性最強的是Fr (自然界中是Cs,因為Fr是放射性元素)
判斷金屬性強弱的四條依據:
a、與酸或水反應的劇烈程度以及釋放出氫氣的難易程度,越劇烈則越容易釋放出H2,金屬性越強
b、最高價氧化物對應水化物的堿性強弱,堿性越強,金屬性越強
c、金屬單質間的相互置換(如:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu)
d、原電池的正負極(負極活潑性﹥正極)
判斷非金屬性強弱的三條依據:
a、與H2結合的難易程度以及生成氣態氫化物的穩定性,越易結合則越穩定,非金屬性越強
b、最高價氧化物對應水化物的酸性強弱,酸性越強,非金屬性越強
c、非金屬單質間的相互置換(如:Cl2+H2S==2HCl+S↓)
注意:“相互證明”——由依據可以證明強弱,由強弱可以推出依據
⑨化學鍵:原子之間強烈的相互作用
共價鍵 極性鍵
化學鍵 非極性鍵
離子鍵
共價鍵:原子之間通過共用電子對的形式形成的化學鍵,一般由非金屬元素與非金屬元素間形成。
非極性鍵:相同的非金屬原子之間,A—A型,如:H2,Cl2,O2,N2中存在非極性鍵
極性鍵:不同的非金屬原子之間,A—B型,如:NH3,HCl,H2O,CO2中存在極性鍵
離子鍵:原子之間通過得失電子形成的化學鍵,一般由活潑的金屬(ⅠA、ⅡA)與活潑的非金屬元素(ⅥA、ⅦA)間形成,如:NaCl,MgO,KOH,Na2O2,NaNO3中存在離子鍵
注:有NH4+離子的一定是形成了離子鍵;AlCl3中沒有離子鍵,是典型的共價鍵
共價化合物:僅僅由共價鍵形成的化合物,如:HCl,H2SO4,CO2,H2O等
離子化合物:存在離子鍵的化合物,如:NaCl,Mg(NO3)2,KBr,NaOH,NH4Cl
22、化學反應速率
①定義:單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量,v==△C/△t
②影響化學反應速率的因素:
濃度:濃度增大,速率增大 溫度:溫度升高,速率增大
壓強:壓強增大,速率增大(僅對氣體參加的反應有影響)
催化劑:改變化學反應速率 其他:反應物顆粒大小,溶劑的性質
23、原電池
負極(Zn):Zn—2e-==Zn2+
正極(Cu):2H++2e-==H2↑
①定義:將化學能轉化為電能的裝置
②構成原電池的條件:
a、有活潑性不同的金屬(或者其中一個為碳棒)做電極,其中較活潑金屬
做負極,較不活潑金屬做正極
b、有電解質溶液
c、形成閉合回路
24、烴
①有機物
a、概念:含碳的化合物,除CO、CO2、碳酸鹽等無機物外
b、結構特點:ⅰ、碳原子最外層有4個電子,一定形成四根共價鍵
ⅱ、碳原子可以和碳原子結合形成碳鏈,還可以和其他原子結合
ⅲ、碳碳之間可以形成單鍵,還可以形成雙鍵、三鍵
ⅳ、碳碳可以形成鏈狀,也可以形成環狀
c、一般性質:ⅰ、絕大部分有機物都可以燃燒(除了CCl4不僅布燃燒,還可以用來滅火)
ⅱ、絕大部分有機物都不溶于水(乙醇、乙酸、葡萄糖等可以)
②烴:僅含碳、氫兩種元素的化合物(甲烷、乙烯、苯的性質見表)
③烷烴:
a、定義:碳碳之間以單鍵結合,其余的價鍵全部與氫結合所形成的鏈狀烴稱之為烷烴。因為碳的所有價鍵都已經充分利用,所以又稱之為飽和烴
b、通式:CnH2n+2,如甲烷(CH4),乙烷(C2H6),丁烷(C4H10)
c、物理性質:隨著碳原子數目增加,狀態由氣態(1—4)變為液態(5—16)再變為固態(17及以上)
d、化學性質(氧化反應):能夠燃燒,但不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,同甲烷
CnH2n+2+(3n+1)/2O2 nCO2+(n+1)H2O
e、命名(習慣命名法):碳原子在10個以內的,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸命名
④同分異構現象:分子式相同,但結構不同的現象,稱之為同分異構現象
同分異構體:具有同分異構現象的物質之間稱為同分異構體
如C4H10有兩種同分異構體:CH3CH2CH2CH3(正丁烷),CH3CHCH3(異丁烷)
甲烷
乙烯

分子式
CH4
C2H4
C6H6
結構式
不作要求
結構
簡式
CH4
CH2=CH2

電子式
不作要求
空間
結構
正四面體結構
平面型
平面型(無單鍵,無雙鍵,介于單、雙鍵間特殊的鍵,大∏鍵)
物理
性質
無色、無味、難溶于水、密度比空氣小的氣體,是天然氣、沼氣、油田氣、煤道坑氣的主要成分
無色、稍有氣味的氣體,難溶于水,密度略小于空氣
無色、有特殊香味的液體,不溶于水,密度比水小,有毒
化學
性質
①氧化反應:
CH4+2O2 CO2+2H2O
②取代反應:
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
①氧化反應:
a.能使酸性高錳酸鉀褪色
b.C2H4+3O2 2CO2+2H2O
②加成反應:
CH2=CH2+Br2
③加聚反應:
nCH2=CH2 —CH2—CH2—
產物為聚乙烯,塑料的主要成份,是高分子化合物
①氧化反應:
a.不能使酸性高錳酸鉀褪色
b.2C6H6+15O2 12CO2+6H2O
②取代反應:
a.與液溴反應:
+Br2 +HBr
b.與硝酸反應:
+HO-NO2 +H2O
③加成反應:
+3H2 (環己烷)
用途
可以作燃料,也可以作為原料制備氯仿(CH3Cl,麻醉劑)、四氯化碳、炭黑等
石化工業的重要原料和標志,水果催熟劑,植物生長調節劑,制造塑料,合成纖維等
有機溶劑,化工原料
注:取代反應——有機物分子中一個原子或原子團被其他原子或原子團代替的反應:有上有下
加成反應——有機物分子中不飽和鍵(雙鍵或三鍵)兩端的原子與其他原子直接相連的反應:只上不下
芳香烴——含有一個或多個苯環的烴稱為芳香烴。苯是最簡單的芳香烴(易取代,難加成)。
25、烴的衍生物
①乙醇:
a、物理性質:無色,有特殊氣味,易揮發的液體,可和水以任意比互溶,良好的溶劑
b、分子結構:分子式——C2H6O,結構簡式——CH3CH2OH或C2H5OH,官能團——羥基,—OH
c、化學性質:ⅰ、與活潑金屬(Na)反應:
2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑
ⅱ、氧化反應:燃燒:C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
催化氧化:2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
ⅲ、酯化反應:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
d、乙醇的用途:燃料,醫用消毒(體積分數75%),有機溶劑,造酒
②乙酸:
a、物理性質:無色,,有強烈刺激性氣味,液體,易溶于水和乙醇。純凈的乙酸稱為冰醋酸。
b、分子結構:分子式——C2H4O2,結構簡式——CH3COOH,官能團——羧基,—COOH
c、化學性質:ⅰ、酸性(具備酸的通性):比碳酸酸性強
2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2, CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O
ⅱ、酯化反應(用飽和Na2CO3溶液來吸收,3個作用)
d、乙酸的用途:食醋的成分(3%—5%)
③酯:
a、物理性質:密度小于水,難溶于水。低級酯具有特殊的香味。
b、化學性質:水解反應
ⅰ、酸性條件下水解:CH3COOCH2CH3+H2O CH3COOH+CH3CH2OH
ⅱ、堿性條件下水解:CH3COOCH2CH3+NaOH CH3COONa+CH3CH2OH
26、煤、石油、天然氣
①煤:由有機物和少量無機物組成的復雜混合物,可通過干餾、氣化和液化進行綜合利用
蒸餾:利用物質沸點(相差在20℃以上)的差異將物質進行分離,物理變化,產物為純凈物
分餾:利用物質沸點(相差在5℃以內)的差異將物質分離,物理變化,產物為混合物
干餾:隔絕空氣條件下對物質進行強熱使其發生分解,化學變化
②天然氣:主要成份是CH4,重要的化石燃料,也是重要的化工原料(可加熱分解制炭黑和H2)
③石油:多種碳氫化合物(烷烴、環烷烴、芳香烴)的混合物,可通過分餾、裂化、裂解、催化重整進行綜合利用
分餾的目的:得到碳原子數目不同的各種油,如液化石油氣、汽油、煤油、柴油、重油等
裂化的目的:對重油進行裂化得到輕質油(汽油、煤油、柴油等),產物一定是一個烷烴分子加一個烯烴分子
裂解的目的:得到重要的化工原料“三烯”(乙烯、丙烯、1,3—丁二烯)
催化重整的目的:得到芳香烴(苯及其同系物)
27、常見物質或離子的檢驗方法
物質(離子)
方法及現象
Cl-
先用硝酸酸化,然后加入硝酸銀溶液,生成不溶于硝酸的白色沉淀
SO42-
先加鹽酸酸化,然后加入氯化鋇溶液,生成不溶于硝酸的白色沉淀
CO32-
加入硝酸鋇溶液,生成白色沉淀,該沉淀可溶于硝酸(或鹽酸),并生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的氣體(CO2)
Al3+
加入NaOH溶液產生白色沉淀,繼續加入NaOH溶液,沉淀消失
Fe3+(★)
加入KSCN溶液,溶液立即變為血紅色
NH4+(★)
與NaOH溶液共熱,放出使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的刺激性氣味的氣體(NH3)
Na+
焰色反應呈黃色
K+
焰色反應呈淺紫色(透過藍色鈷玻璃)
I2
遇淀粉溶液可使淀粉溶液變藍
蛋白質
灼燒,有燒焦的羽毛氣味
安徽省學業水平測試研究小組
2008-5-8

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