第一篇:高一化学必修一《金属及其化合物》知识点汇总(大全)
高一化学必修一《金属及其化合物》知识点汇总 高一化学必修一《金属及其化合物》知识点汇总
1.了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要物理性质(1).钠、铝、铁、铜在自然界中的存在形式。
①.钠铝只以化合态形式存在:钠元素的主要存在形式是氯化钠,铝元素的存在形式有铝土矿。
②.铁铜有两种存在形式:铁的存在形式是游离态的陨铁和化合态的铁矿石(黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿),铜的存在形式是游离态的铜和黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿和孔雀石。(2)钠、铝、铁、铜单质的物理性质
①.颜色:块状钠铝铁单质是银白色金属,纯铜是紫红色金属;粉末状的铝和铜颜色不变,粉末状的铁屑是黑色,没有粉末状的钠,钠在空气中马上氧化成白色的氧化钠,最终氧化成碳酸钠;冶金工业中铁属于黑色金属,钠、铝、铜属于有色金属。
②.密度:钠的密度比水小,铝、铁、铜的密度比水大;钠、铝的密度小于4.5g/cm3是轻金属,铁、铜的密度大于4.5g/cm3是重金属。
③.熔点:钠的熔点低,钠与水反应产生的热量就可以使其熔化成小球;铝、铁、铜的熔点很高。
④.共性:不透明,有导电性、导热性、延展性;钠钾合金做原子反应堆的导热剂;铝、铁、铜可以做导线,金属的导电性:Ag>Cu>Al ;铝的延展性可以制成包装用的铝箔;铝、铁、铜可以制成各种容器等。⑤.硬度:钠的硬度很小,可以用小刀切割;纯铝的硬度较小,铁和铜的硬度较大。⑥.特性:铁可以被磁化,而产生铁磁性。(3)钠、铝、铁、铜的重要化合物的物理性质
①.氧化物的颜色:白色:Na2O、Al2O3;黑色:FeO、Fe3O4、CuO;淡黄色:Na2O2;红棕色:Fe2O3。②.氧化物的溶解性:Na2O、Na2O2溶于水生成强碱发生化学变化;Al2O3、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CuO不溶水。
③.氢氧化物的颜色:白色:NaOH、Al(OH)
3、Fe(OH)2;红褐色:Fe(OH)3;蓝色:Cu(OH)2。
④.氢氧化物的溶解性:溶于水的:NaOH;不溶于水的:Al(OH)
3、Fe(OH)
2、Fe(OH)
3、Cu(OH)2 ;其中Fe(OH)2溶于水变色:先变成灰绿色,再变成红褐色Fe(OH)3。
⑤.盐酸盐(金属在氯气中燃烧的产物)的颜色:白色:NaCl ;棕红色:FeCl3 ;棕黄色:CuCl2。⑥.盐酸盐溶于水的颜色:无色:NaCl;黄色:FeCl3 ;蓝色:CuCl2。
⑦.硫酸盐的颜色:无色:芒硝(Na2SO4 ?10H2O)、白色:白色硫酸铜粉末(CuSO4);明矾:[KAl(SO4)2 ?12H2O];绿色:绿矾(FeSO4 ?7H2O);蓝色:胆矾、蓝矾(CuSO4 ?5H2O)。⑧.碳酸盐的颜色:白色:Na2CO3、NaHCO3 ;孔雀绿:Cu2(OH)2CO3。
⑨.碳酸盐的溶解性:溶于水的:Na2CO3、NaHCO3 ;不溶于水的:Cu2(OH)2CO3。(4)钠、铝、铁、铜重要化合物的物理性质的用途
①.为无机框图题提供题眼:ⅰ、溶解性,ⅱ、颜色,ⅲ、颜色变化:白色→灰绿色→红褐色。②.为离子共存提供判断依据:ⅰ、有颜色的离子不能大量共存:黄色:Fe3+,浅绿色:Fe2+,蓝色:Cu2+ ;ⅱ、强碱性条件下不能共存的离子:Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+ ;ⅲ、与HCO 不能大量共存(发生双水解反应)的离子:Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+。
2.了解钠、铝、铁、铜等金属分别与氧气、水、酸、碱、盐等物质反应的情况,了解其共性和个性(1)与纯氧气反应:
①.常温:钠变质生成白色氧化钠,铝表面生成致密的氧化物薄膜保护内部金属不再反应,铁、铜稳定存在。②.加热:白色钠燃烧发出黄光生成淡黄色的过氧化钠,熔化的铝被白色氧化膜包裹不会滴落,白色铁丝燃烧产生耀眼的白光,有黑色颗粒物(Fe3O4)落下,紫红色的铜加热变成黑色的氧化铜。
说明:钠与氧气反应温度不同产物不同;铁与氧气反应的产物随接触面积、量的多少、温度高低有关。(2)与水的反应
①.常温:只有钠能与水反应;铝、铁、铜不与水反应。ⅰ、钠跟水的反应的化学方程式:2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ ;离子方程式:2Na + 2H2O=2Na+ + 2OH-+ H2↑ ⅱ、钠跟水的反应的现象:概括为“浮、熔、游、响、红”五个字来记忆”。
ⅲ、钠跟水的反应的现象的解释:浮:钠的密度比水小;熔:反应放热,钠熔点低熔化成小球;游:反应产生气体;响:反应剧烈 ;红:生成NaOH,酚酞遇碱变红。
说明1:在潮湿的空气中铁生锈成Fe2O3 ?xH2O,铜生锈成Cu2(OH)2CO3。
说明2:铜做阳极,石墨做阴极,电解水,电解初期会发生:Cu +2H2O Cu(OH)2+H2 ↑。
②.高温:铝铁虽与水反应,但是分别生成氢氧化物和氧化物(Fe3O4)薄膜阻止继续反应,铜不反应。③.钢铁吸氧腐蚀的反应原理。
ⅰ、负极(Fe):2Fe-4e =2Fe2+(氧化反应);正极(C):O2+2H2O+4e =4OH-(还原反应)ⅱ、离子反应:Fe2+ + 2OH-= Fe(OH)2 ↓;
ⅲ、化学反应:4Fe(OH)2 O2+2H2O=4Fe(OH)3 ;2Fe(OH)3 = Fe2O3 ?3H2O(3)与酸的反应
①.与氧化性酸的反应
ⅰ、常温:铁铝遇浓硫酸、浓硝酸钝化;钠与浓硫酸反应时钠的量不同产物不同,铜与浓硫酸不反应,铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水。
ⅱ、常温:钠、铁与稀硝酸反应量不同产物不同;铝合铜与稀硝酸反应产物不随量的改变而改变。
ⅲ、加热:铁铝与浓硫酸、浓硝酸的钝化膜被破坏,足量的铁铝与浓硫酸、浓硝酸反应时随着硫酸和硝酸的浓度变化而产物发生变化,硫酸先产生二氧化硫后产生氢气,硝酸先产生二氧化氮后产生一氧化氮。②.与非氧化性强酸反应:
ⅳ、常温:钠铝铁与盐酸和稀硫酸反应产生氢气;铜不反应。(4)与碱溶液反应:
①.钠与碱溶液中的溶剂水反应,铝与碱溶液中的溶剂和溶质都反应,铁和铜与碱溶液不反应。②.铝与碱溶液的反应:
ⅰ、铝与水的反应:2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2。
ⅱ、氢氧化铝与强碱溶液的反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O ⅲ、综合反应方程式:2Al+2H2O +2NaOH=2NaAlO2+3H2 ↑(5)与盐溶液的反应:
①.钠与明矾溶液的离子反应:
2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2 ↑;Al3+ +3OH-=Al(OH)3 ↓;Al3+ +4OH-=AlO +2H2O ②.钠铝铁铜与氯化铁溶液的离子反应:
ⅰ、钠与氯化铁溶液的离子反应:2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2 ↑;Fe3+ +3OH-=Fe(OH)3 ↓; ⅱ、铝与氯化铁溶液的离子反应:2Al+6Fe3+=2Al3+ +6Fe2+ ;2Al+3Fe2+=2Al3+ +3Fe ⅲ、铁与氯化铁溶液的离子反应:Fe+ 2Fe3+=3Fe2+。ⅳ、铜与氯化铁溶液的离子反应:Cu+ 2Fe3+=2Fe2+ +Cu2+ ③.钠铝铁与硫酸铜溶液的离子反应:
ⅰ、钠与硫酸铜溶液的离子反应:2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2 ↑;Cu2+ +2OH-=Cu(OH)2↓; ⅱ、铝与硫酸铜溶液的离子反应:2Al+3Cu2+=2Al3+ +3Cu ; ⅲ、铁与硫酸铜溶液的离子反应:Fe+ Cu2+=Fe2+ +Cu。
3.了解氧化钠、氧化铝、氧化铁、氧化铜等金属氧化物分别与水、酸、碱等物质反应的情况
说明1:氧化物的分类:二元化合物,其中一种元素是氧元素,并且氧元素呈负二价的化合物是氧化物。
说明2:金属氧化物分为酸性氧化物(Mn2O7、CrO3)、碱性氧化物(Na2O、Fe2O3、FeO)、两性氧化物(Al2O3、ZnO)。
说明3:碱性氧化物有三点共性:可溶于水的碱性氧化物溶于水生成碱;碱性氧化物与酸性氧化物反应生成含氧酸盐;碱性氧化物与酸反应生成盐和水。(1)与水反应:氧化铝、氧化铁、氧化铜不溶于水,不和水反应,只有氧化钠溶于水生成碱。Na2O+H2O=2NaOH ;Na2O+H2O=2Na+ +2OH-
说明1:过氧化钠与水的反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ↑;2Na2O2+2H2O=4Na+ +4OH-+O2 ↑ 说明2:过氧化钠的用途:①漂白织物、麦秆、羽毛(利用其强的氧化性);②用在呼吸面具中和潜水艇里作为氧气的来源。
(2)与强酸反应生成盐和水
(3)与强碱溶液反应:只有氧化铝能溶于强碱溶液
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;Al2O3+2OH-=2AlO +H2O(4)由氧化物制备单质:
①.电解熔融的氧化铝得到铝单质和氧气:2Al2O3 4Al +3 O2 ↑
②.一氧化碳还原三氧化二铁得到铁单质和二氧化碳:3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe ③.氢气还原氧化铜得到铜和水:H2+CuO H2O+Cu
④.碳还原氧化铜得到铜和二氧化碳或一氧化碳:C+2CuO CO2 ↑+2Cu ;C+CuO CO↑ +Cu
4.了解氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化亚铁的制备方法;了解氢氧化铝的两性;了解氢氧化铝、氢氧化铁的受热分解
(1)碱的制备方法规律:可溶性盐和可溶性碱反应生成新盐和新碱 ①.氢氧化铝的制备方法:
ⅰ、硫酸铝溶液中加入过量的氨水然后过滤或者氨水中加入过量的硫酸铝溶液然后过滤: Al2(SO4)3+6NH3 ?H2O=2Al(OH)3 ↓+3(NH4)2SO4 ;Al3++3NH3 ?H2O=Al(OH)3 ↓+3NH ⅱ、氢氧化钠溶液中加入过量的硫酸铝溶液,然后过滤(顺序不能错)
Al2(SO4)3+8NaOH=2NaAlO2+3Na2SO4+4H2O ;6NaAlO2+12H2O +Al2(SO4)3=8 Al(OH)3 ↓+3Na2SO4 Al3++4OH-= AlO +2H2O ; 3AlO +2H2O+ Al3+ = 4Al(OH)3 ↓
ⅲ、硫酸溶液中加入过量的偏铝酸钠溶液,然后过滤(顺序不能错)
4H2SO4+2NaAlO2=Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O;Al2(SO4)3+12H2O +6NaAlO2 =8 Al(OH)3 ↓+3Na2SO4 4H+ + AlO = Al3+ +2H2O ;Al3+ +2H2O+ 3AlO = 4Al(OH)3 ↓ ②.氢氧化铁的制备方法
ⅰ、硫酸铁溶液中加入过量的氨水然后过滤或者氨水中加入过量的硫酸铁溶液然后过滤: Fe2(SO4)3+6NH3 ?H2O=2Fe(OH)3↓+3(NH4)2SO4 ;Fe3++3NH3 ?H2O=Fe(OH)3↓+3NH
ⅱ、硫酸铁溶液中加入过量的氢氧化钠溶液然后过滤或者氢氧化钠溶液中加入过量的硫酸铁溶液然后过滤: Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 ;Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
ⅲ、硫酸铁溶液中加入过量的碳酸氢钠溶液然后过滤或者碳酸氢钠溶液中加入过量的硫酸铁溶液然后过滤 Fe2(SO4)3+6NaHCO3=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 +6CO2 ↑;Fe3++3HCO =Fe(OH)3↓+3CO2 ↑
ⅳ、硫酸铁溶液中加入过量的碳酸钠溶液然后过滤或者碳酸钠溶液中加入过量的硫酸铁溶液然后过滤
Fe2(SO4)3+3Na2CO3 +3H2O=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 +3CO2 ↑;2Fe3++3CO +3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2 ↑ ③.氢氧化亚铁的制备方法
ⅰ、.化学反应原理:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl ;Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
ⅱ、制备氢氧化亚铁的关键:需要创造的条件——无Fe3+的环境;无O2的环境。可以采取的措施——排除溶液中的Fe3+ →加铁粉;驱逐溶液中的溶解氧→加热煮沸;避免与空气接触→反常规操作、油封、滴管的使用、试剂瓶装满等
(2)不溶性碱的共性热不稳定性:受热分解生成对应价态的氧化物和水
ⅰ、氢氧化铝的受热分解生成氧化铝和水:2Al(OH)3 Al2O3 +3H2O(白色不变)
ⅱ、氢氧化铁的受热分解生成氧化铁和水:2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O(红褐色变红棕色)ⅲ、氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水:Cu(OH)2 CuO +H2O(蓝色变黑色)(3).变价金属的高价态的碱的氧化性: ⅰ、氢氧化铁与氢碘酸的反应:2Fe(OH)3 +6HI=2FeI2 +I2 +3H2O
ⅱ、新制备的氢氧化铜与含醛基的化合物的反应:2Cu(OH)2 +CH3CHO Cu2O↓+CH3COOH+2H2O 附:银氨溶液(可溶性络碱)与含醛基的化合物的反应: 2Ag(NH3)OH +CH3CHO 2Ag↓+CH3COONH4+3NH3 +H2O
(4).氢氧化铝的两性:电离方程式H+ +AlO +H2O Al(OH)3 Al3+ +3OH-ⅰ、与硫酸反应生成硫酸铝和水:
2Al(OH)3 +3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O ;Al(OH)3 +3H+=Al3++3H2O ; ⅱ、与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水:
Al(OH)3 +NaOH=NaAlO2+2H2O ;Al(OH)3 +OH-=AlO +2H2O ; 5.比较碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与酸的反应(1)物理性质:
①.溶解性:碳酸钠和碳酸氢钠都溶于水,碳酸氢钠的溶解性比碳酸钠小。
说明:碱土金属的碳酸盐的溶解性小于其对应酸式盐的溶解性,例如:溶解性:CaCO3 盐的通性:与酸反应生成新酸新盐;与碱反应生成新盐和新碱;与盐反应生成两种新盐。①.与酸的反应: ⅰ、与盐酸反应: 化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 ;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 ↑ 离子方程式:CO +2H+=H2O+CO2 ↑;CO +H+= HCO ;HCO +H+=H2O+CO2 ↑ 意义: ※碳酸钠与盐酸反应,盐酸的量不同产物不同,少量盐酸生成碳酸氢钠,过量盐酸产生二氧化碳。※等摩的碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸(同浓度)反应,碳酸钠消耗的盐酸体积多。※等质量碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸(同浓度)反应,碳酸钠消耗的盐酸体积多。※等摩的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸(同浓度)反应产生的二氧化碳一样多。 ※等摩的碳酸钠和碳酸氢钠与少量(等体积同浓度)盐酸反应碳酸氢钠产生的二氧化碳多。※等质量碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应,碳酸氢钠产生的二氧化碳多; 例题:互滴法鉴别碳酸钠溶液和盐酸: 取2毫升B溶液盛于试管中,另取少量A溶液用滴管伸入液面以下缓慢释放3~5滴;如果产生气泡,说明B溶液是盐酸,A溶液是碳酸钠溶液;有关化学方程式为:2HCl +Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2 ↑;如果不产生气泡,说明B溶液是碳酸钠溶液,A溶液是盐酸,有关化学方程式为:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3。ⅱ、与醋酸反应: 化学方程式:Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2 ↑;NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2 ↑ 离子方程式:CO +2CH3COOH =2CH3COO-+H2O+CO2↑;HCO + CH3COOH = CH3COO-+H2O+CO2↑ ⅲ、与石炭酸反应:碳酸钠溶液可与石炭酸反应,无论石炭酸的量是多少,都生成碳酸氢钠;碳酸氢钠溶液与石炭酸不反应 Na2CO3+C6H5OH→C6H5ONa+NaHCO3 ②.与碱溶液反应: ⅰ、与氢氧化钠溶液反应:NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O;HCO +OH-=CO +2H2O; 意义:揭示了酸式盐转变成正盐的规律:酸式盐与碱(酸式盐中含有的阳离子相同的碱)反应生成正盐。ⅱ、与澄清石灰水反应: ※碳酸氢钠与澄清石灰水反应量不同产物不同: NaHCO3(少量)+Ca(OH)2=CaCO3 ↓+NaOH+H2O ;2NaHCO3(过量)+Ca(OH)2=CaCO3 ↓+Na2CO3+2H2O HCO +Ca2+ +OH-= CaCO3 ↓+H2O;2HCO +Ca2+ +2OH-= CaCO3 ↓+ CO +2H2O; 意义:高考离子方程式考查的重点。 ※碳酸钠与澄清石灰水反应量不同产物不变: ※Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH ;CO + Ca2+ = CaCO3 ↓ ③.与盐发生复分解反应 ⅰ、碳酸钠与氯化钙溶液的反应:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl ;CO + Ca2+ = CaCO3 ↓ 意义:用氯化钙溶液鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液。 ⅱ、碳酸氢钠与偏铝酸钠溶液的反应:NaHCO3 +H2O+NaAlO2=Na2CO3 +Al(OH)3 ↓ 意义:HCO 与AlO 离子不能大量共存。 ④.与水发生单一的水解反应:强碱弱酸盐水解呈碱性;碳酸钠水解的碱性比碳酸氢钠水解的碱性强。有关化学方程式:Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH ;NaHCO3 +H2O H2CO3+ NaOH 有关离子方程式:CO +H2O HCO +OH-;HCO +H2O H2CO3+ OH-⑤.与盐发生双水解反应: ⅰ、与硫酸铁溶液的双水解: 3Na2CO3+Fe2(SO4)3+3H2O=2Na2SO4+3CO2 ↑+2Fe(OH)3 ↓;3 CO +2Fe3++3H2O=3CO2↑+2Fe(OH)3 ↓; 6NaHCO3+Fe2(SO4)3=2Na2SO4+3CO2↑+2Fe(OH)3 ↓;3HCO +Fe3+=3CO2↑+Fe(OH)3 ↓; ⅱ、与硫酸铝溶液的双水解: 3Na2CO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Na2SO4+3CO2 ↑+2Al(OH)3 ↓;3 CO +2Al3++3H2O=3CO2↑+2Al(OH)3 ↓; 6NaHCO3+Al2(SO4)3=2Na2SO4+3CO2↑+2Al(OH)3 ↓;3HCO +Al3+=3CO2↑+Al(OH)3 ↓; 意义:离子共存的判断:Fe3+与CO、HCO 不能大量共存;Al3+与CO、HCO 不能大量共存。⑥.热稳定性: 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 ↑ 意义:除去碳酸钠中碳酸氢钠的方法;鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法 6.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法(1)定性检验法: ①.取少量固体盛于固体制氧装置中,加热,将导管伸入装有澄清石灰水的试管中,石灰水变浑浊,说明固体是碳酸氢钠,否则是碳酸钠。 ②.取少量固体溶解,加入氯化钙溶液,产生沉淀是碳酸钠溶液,否则是碳酸氢钠溶液。(2)定量检验法: ①.分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸,生成气体快的是碳酸氢钠,慢的是碳酸钠。②.分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水,固体溶解量的多的碳酸钠,少的是碳酸氢钠。7.了解Fe3+的氧化性,认识Fe3+和Fe2+之间的相互转化(1)物理性质:亚铁盐溶液呈浅绿色,铁盐溶液呈黄色。(2)化学性质: ①亚铁盐的氧化反应(体现还原性) ⅰ、氯化亚铁溶液与氯气反应生成氯化铁:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 ;2Fe2+ +Cl2=2Fe+3+ +2Cl- 说明:氯化铁溶液中氯化亚铁杂质的除去方法,溶液由浅绿色变成黄色,杂质转化的同时不引入新杂质。ⅱ、氯化亚铁溶液在盐酸酸化的条件下通入氧气转化为氯化铁溶液 4FeCl2+4HCl+O2=4FeCl3+2H2O ;4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O 说明:氯化铁溶液中氯化亚铁杂质的除去方法,溶液由浅绿色变成黄色,杂质转化的同时不引入新杂质。ⅲ、氯化亚铁溶液在盐酸酸化的条件下加入双氧水转化为氯化铁溶液 2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O ;2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O 说明:氯化铁溶液中氯化亚铁杂质的除去方法,溶液由浅绿色变成黄色,杂质转化的同时不引入新杂质。ⅳ、硝酸亚铁溶液在稀硝酸的氧化下成为硝酸铁溶液 3Fe(NO3)2+4HNO3(稀)= 3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;3Fe2++4H+ +NO = 3Fe3++NO↑+2H2O 说明:溶液由浅绿色变成黄色,Fe2+ 和NO 在大量H+ 存在时不能大量共存。ⅴ、硫酸亚铁在硫酸酸性条件下氧化成硫酸铁 4FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O ;4Fe2++4H++O2=2Fe3++2H2O 说明:硫酸亚铁放置在空气中容易变质,除去硫酸铁中的硫酸亚铁可以用此原理。②铁盐的还原反应(体现氧化性) ⅰ、氯化铁溶液与铁的还原反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2 ;2Fe3++Fe=3Fe2+ 说明:除去氯化亚铁中的氯化铁用此原理,配制氯化亚铁溶液时加入少量的铁粉,防止氯化亚铁被氧化成氯化铁。 ⅱ、氯化铁溶液与铜的还原反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 ;2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 说明:用氯化铁溶液腐蚀电路板除去铜线路。 ⅲ、氯化铁溶液与氢硫酸反应:2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓;2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓ ⅳ、氯化铁溶液与氢碘酸反应:2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 ;2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2 ⅴ、氯化铁溶液与硫化钾溶液反应量不同产物不同: 2FeCl3+K2S(少量)=2FeCl2+2KCl+S↓;2FeCl3+3K2S(过量)=2FeS↓+6KCl+S↓ 对应的离子方程式:2Fe3++S2-(少量)=2Fe2++S↓;2Fe3++3S2-(过量)=2FeS↓+S↓ 说明:量不同产物不同,用于考查离子方程式书写;氯化铁是强酸弱碱盐而硫化钾是强碱弱酸盐二者发生的不是双水解反应而使氧化还原反应,切记! ⅵ、氯化铁溶液与碘化钾溶液反应:2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2,2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2 说明:氯化铁溶液使淀粉碘化钾溶液变蓝就是利用此原理 ③亚铁盐与碱的复分解反应 ⅰ、硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液的反应 FeSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Fe(OH)2↓(白色);Fe2+ + 2OH-= Fe(OH)2↓(白色)ⅱ、硫酸亚铁溶液与氨水的反应:Fe2+ + 2NH3 ?H2O = 2NH + Fe(OH)2↓(白色)说明:在碱性条件下不会大量存在Fe2+,强碱溶液与弱碱溶液离子方程式不同。④铁盐与碱的复分解反应 ⅰ、氯化铁溶液与氢氧化钠溶液的反应 FeCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Fe(OH)3↓(红褐色);Fe3+ + 3OH-= Fe(OH)3↓(红褐色)ⅱ、氯化铁溶液与氨水的反应:Fe3+ + 3 NH3 ?H2O = 3 NH + Fe(OH)3↓(红褐色)说明:在碱性条件下不会大量存在Fe3+。⑤铁盐的单一水解反应,温度不同产物不同 ⅰ、饱和氯化铁溶液滴入到沸水中继续加热直到产生红褐色为止停止加热: FeCl3(饱和)+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl;Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+ ⅱ、饱和氯化铁溶液滴入到沸水中继续加热直到溶液蒸干: FeCl3+3H2O Fe(OH)3 ↓+3HCl↑; ⅲ、饱和氯化铁溶液滴入到沸水中继续加热直到溶液蒸干,然后灼烧产物: 2FeCl3+3H2O Fe2O3+6HCl↑ ⑥.铁盐的双水解反应 3Na2CO3+Fe2(SO4)3+3H2O=2Na2SO4+3CO2 ↑+2Fe(OH)3 ↓;3 CO +2Fe3++3H2O=3CO2↑+2Fe(OH)3 ↓; 6NaHCO3+Fe2(SO4)3=2Na2SO4+3CO2↑+2Fe(OH)3 ↓;3HCO +Fe3+=3CO2↑+Fe(OH)3 ↓; ⑦.氯化铁溶液的络合反应 ⅰ、与硫氰化钾溶液的络合反应:FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl;Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 说明:实验室检验Fe3+的特征检验法,溶液由黄色变成血红色;在平衡体系中加入固体氯化钾平衡不移动。血红色不变浅。ⅱ、与苯酚溶液的络合反应:FeCl3+6C6H5OH→H3[Fe(C6H5O)6]+3HCl;Fe3++6C6H5OH→H3[Fe(C6H5O)6]+3H+ 说明:苯酚遇到氯化铁溶液呈紫色,是苯酚的显色反应,用来鉴别苯酚。(3)亚铁离子的检验方法: ⅰ、加入强碱溶液产生灰白色沉淀,一会儿灰白色沉淀转变成灰绿色,最终变成红褐色,说明溶液中含Fe2+。ⅱ、加入硫氰化钾溶液,溶液不变色,再向溶液中通入氯气,溶液呈红色,说明溶液中含Fe2+。(4)铁离子的检验方法: ⅰ、加入强碱溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含Fe3+ ⅱ、加入硫氰化钾溶液,溶液呈红色,说明溶液中含Fe3+。(5)FeCl3溶液作为检验试剂一次能鉴别的无色溶液有: ①KSCN(红色溶液)、②C6H5OH(紫色溶液)、③AgNO3(白色沉淀和黄色溶液)、④NaOH(红褐色沉淀)、⑤CCl4(溶液分层、上层有颜色)、⑥C6H6、(溶液分层、下层有颜色)⑦KI(溶液是浅绿色和褐色的混合色)、⑧KI淀粉溶液(溶液呈蓝色)、⑨K2S(浅绿色溶液中有淡黄色沉淀)、⑩CH3CH2OH(不反应溶液稀释成淡黄色)。 8、金属及其化合物小专题(1)分类专题: ①.含金属阳离子的物质分为金属单质、金属氧化物、金属过氧化物、金属超氧化物、金属氢氧化物、金属无氧酸盐、金属含氧酸盐。 ②.金属氧化物分为酸性氧化物(过渡元素的高价态氧化物Mn2O7、CrO3)、碱性氧化物(CaO、Na2O、Fe2O3、FeO)和两性氧化物(Al2O3、ZnO)。 ③.金属氢氧化物的分类:碱性氢氧化物[Fe(OH)3、Fe(OH)2、NaOH]和两性氢氧化物[Al(OH)3]。④.盐的分类: ⅰ、根据组成盐的阴阳离子分类: ※根据阳离子分为钾盐、钠盐、铵盐、铁盐、亚铁盐、镁盐、铝盐、铜盐、银盐等。 ※根据阴离子分为盐酸盐、次氯酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐 ⅱ、根据复杂程度分类 ※络盐:阳离子是络离子的盐:Fe(SCN)Cl2,阴离子是络离子的盐:Na3AlF6 ;※复盐:KAl(SO4)2 ?12H2O ;(NH4)2SO4 ?FeSO4 ?24H2O;KCl?MgCl2 ?6H2O ;※硅酸盐:铝硅酸盐:K2O ?Al2O3 ?6SiO2 ⅲ、根据化学键分类: ※含有共价键的盐:铵盐、含氧酸盐;※不含共价键的盐:氯化钠。ⅳ、根据溶解性分类 ※可溶于水的盐:所有的钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐、碳酸的酸式盐,绝大多数的硫酸盐、盐酸盐,少数的碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、亚硫酸盐。※不溶于水的盐:硫酸钡、硫酸铅、氯化银、氯化亚汞、碳酸钙、碳酸钡;※微溶于水的盐:碳酸镁、硫酸银、硫酸钙。ⅴ、溶于水后的盐溶液酸碱性分类 ※呈酸性的盐:强酸弱碱盐、中强酸的酸式盐(NaHSO3、NaH2PO4、NaHC2O4)、强酸的酸式盐(NaHSO4); ※呈中性的盐:强酸强碱盐、某些弱酸弱碱盐(CH3COONH4);※呈碱性的盐:强碱弱酸盐。ⅵ、溶于水后溶液是否有颜色 ※有颜色的盐溶液:MnO(紫色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、Cu2+(蓝色)、Cr2O(橙色)、CrO(黄色)、Cr3+(绿色);※无颜色的溶液:Na+、K+、NH、Cl-、NO、SO。ⅶ、根据酸碱中和的程度分类 ※正盐:Na2CO3 ;※酸式盐: NaHCO3 ;※碱式盐: Cu2(OH)2CO3 ⅷ、根据阴离子的得失电子的能力分类 ※氧化性盐:高锰酸盐、重铬酸盐、次氯酸盐;※还原性盐:亚硫酸盐、硫化物、碘化物、ⅸ、根据阳离子的得失电子的能力分类 ※氧化性盐:银盐、铁盐、铜盐;※还原性盐:亚铁盐 x.根据热稳定性分类 ※热稳性盐:碳酸钠、氯化钠;※热不稳定性盐:铵盐、碳酸的酸式盐(2)用途专题 ①.金属单质的用途: ⅰ、钠单质的用途:利用钠元素的特征焰色(黄色)制高压钠灯,高压钠灯的透雾力强,可以做航标灯;利用钠单质的熔点低,钠钾合金常温下呈液态,做原子反应堆的导热剂;利用钠单质制备过氧化钠,利用钠单质还原熔融态的四氯化钛制备金属钛。 ⅱ、铝单质的用途:利用铝的良好导电性,做导线。利用铝块和铝粉的颜色都是银白色,铝粉制成银粉(白色涂料)。 ②.金属化合物的用途: ⅰ、过氧化钠做漂白剂,过氧化钠做水下作业、坑道下作业的供氧剂;氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠做食品添加剂;NaHCO3治疗胃酸过多症的一种药剂。氯化钠做为制备单质钠和氯气的原料,氯化钠做为制备氢氧化钠、氢气、氯气的原料。Na2CO3用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中;还可以用来制造其他钠的化合物。ⅱ、氧化铝的熔点高,做耐高温的材料:耐火管、耐火坩埚、耐高温的实验仪器。(3)明矾做净水剂。 ⅲ、氯化铁溶液的用途:氯化铁溶液可以止血,氯化铁溶液可以用来腐蚀电路板,饱和氯化铁溶液滴入沸水中可以制备氢氧化铁胶体,氯化铁溶液蒸干得到氢氧化铁,灼烧得到氧化铁。(3)外界条件(温度、浓度、物质的量)不同产物不同的化学反应归纳 ①.温度不同产物不同的化学方程式:4Na+O2=2Na2O ;2Na+O2 Na2O2 ②.浓度不同产物不同的化学方程式: Cu+4HNO4(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O;3Cu+8HNO4(稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑+4H2O; ③.物质的量不同产物不同的化学方程式: ⅰ、二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应: CO2 + NaOH = NaHCO3 ;CO2+2NaOH =Na2CO3 + H2O ⅱ、二氧化碳与澄清石灰水的反应: Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O;Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2↓ ⅲ、硫酸铝溶液与氢氧化钠溶液的反应: Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4 ;Al2(SO4)3+8NaOH=2NaAlO2+3Na2SO4+4H2O ⅳ、碳酸氢钠与澄清石灰水的反应: NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+NaOH+H2O;2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+ 2H2O ⅴ、碳酸氢钙溶液与氢氧化钠溶液的反应: Ca(HCO3)2+NaOH=CaCO3+NaHCO3+H2O;Ca(HCO3)2+2NaOH=CaCO3+Na2CO3+2H2O ⅵ、明矾溶液与氢氧化钡溶液的反应 2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4 ;KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2H2O+2BaSO4↓+KAlO2 ⅶ、硝酸银溶液与氨水的反应: AgNO3+NH3?H2O=AgOH↓(Ag2O)+NH4NO3 ; AgNO3+3NH3?H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+H2O ⅷ、硫酸铜溶液与氨水的反应: CuSO4+ 2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4 ;CuSO4+ 4NH3?H2O=Cu(NH3)4(OH)2↓+(NH4)2SO4+2H2O ⅸ、碳酸钠与盐酸的反应: Na2CO3 +HCl =NaHCO3+NaCl;Na2CO3 +2HCl=2NaCl + H2O+CO2↑ x、偏铝酸钠溶液与盐酸反应: NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3 ↓+NaCl;NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl +2H2O xi、铁和稀硝酸反应: Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O (4)、既能与HCl反应,又能与NaOH溶液反应的是:Al、Al2O3、Al(OH) 3、(NH4)2CO3、NaHCO3(弱酸的铵盐、多元弱酸的酸式盐)、氨基酸;有关化学方程式如下: ①.铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ↑;2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 ↑ ②.氧化铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应 Al2O3 +2NaOH=2NaAlO2+H2O; Al2O3 +6HCl=2AlCl3+3H2O ③.氢氧化铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O ④.碳酸氢钠既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应 NaHCO3+ NaOH= Na2CO3 + H2O;NaHCO3+ HCl = NaCl + H2O+CO2↑ ⑤.碳酸铵既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应 (NH4)2CO3+ 2NaOH= Na2CO3 + 2NH3 ?H2O;(NH4)2CO3+2HCl =2NH4Cl + H2O+CO2↑ ⑥.-氨基乙酸既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应 H2N-CH2COOH+ NaOH→H2N-CH2COONa+H2O ;HOOC-CH2NH2+HCl→HOOC-CH2NH3Cl(5)物质的检验 ①.Fe2+的检验: 方法一:取少量待测液于试管中,在试管中滴入可溶性碱溶液,先产生白色沉淀,过一会沉淀变成灰绿色,最终变成红褐色,说明溶液中有Fe2+。 方法二:取少量待测液于试管中,在试管中先滴入KSCN溶液,无现象,再滴入氯水,溶液马上变成血红色,说明溶液中有Fe2+。②.Fe3+的检验: 方法一:取少量待测液于试管中,在试管中滴入可溶性碱溶液,产生红褐色沉淀,说明溶液中有Fe3+。 方法二:取少量待测液于试管中,在试管中先滴入KSCN溶液,溶液马上变成血红色,说明溶液中有Fe3+。③.检验酒精中是否含水:需投入无水CuSO4(白色)检验,若变蓝,则含水。 ④.检验粗盐中含有少量钾盐的实验方法是焰色反应,现象是:显紫色(隔蓝色钴玻璃观察)。⑤.检验长期放置的FeSO4溶液已经变质实验方法是用KSCN溶液,现象是:显红色。(6)物质的鉴别 ①.互滴法鉴别无色试剂的实验组: ⅰ、碳酸钠溶液和盐酸;ⅱ、硫酸铝溶液和强碱;ⅲ、偏酸盐溶液和强酸 ②.FeCl3溶液作鉴别试剂一次能鉴别的无色溶液有: ⅰ、KSCN(红色溶液)、ⅱ、C6H5OH(紫色溶液)、ⅲ、AgNO3(白色沉淀和黄色溶液)、ⅳ、NaOH(红褐色沉淀)、ⅴ、CCl4(溶液分层、上层有颜色)、ⅵ、C6H6、(溶液分层、下层有颜色)ⅶ、KI(溶液是浅绿色和褐色的混合色)、ⅷ、KI淀粉溶液(溶液呈蓝色)、ⅸ、K2S(浅绿色溶液中有淡黄色沉淀)、x、CH3CH2OH(不反应溶液稀释成淡黄色)。 ③.Na2CO3溶液作鉴别试剂一次能鉴别的无色溶液有: ⅰ、酚酞试液(红色溶液)、ⅱ、HCl(有气泡产生)、ⅲ、CaCl2(白色沉淀)、ⅳ、Al2(SO4)3(白色沉淀和气泡产生)、ⅴ、CCl4(不等体积、CCl4多、溶液分层、界膜偏上)、ⅵ、C6H6、(不等体积、C6H6多、溶液分层、界膜偏下)。 ④.NaOH溶液作鉴别试剂一次能鉴别的无色溶液有: ⅰ、MgSO4溶液(白色沉淀)、ⅱ、Al2(SO4)3溶液先产生白色沉淀后沉淀溶解,ⅲ、(NH4)2SO4溶液(有刺激性气味放出)ⅳ、BaCl2溶液(无现象)。(7)离子共存的判断 ①.与Fe3+不能共存的离子有:ⅰ、发生复分解反应的离子:OH-;ⅱ、发生络合反应的离子:SCN-;ⅲ、发生双水解反应的离子:CO32-、HCO3-、AlO2-;ⅳ、发生氧化还原反应的离子:S2-、I-。 ②.与Al3+不能共存的离子有:ⅰ、发生复分解反应的离子:OH-;ⅱ、发生双水解反应的离子:CO32-、HCO3-、S2-、AlO2-。③.与H+不能共存的离子有:ⅰ、发生复分解反应产生气体的离子:CO32-、HCO3-、(S2-、HS-、S2O32-); ⅱ、发生复分解反应产生沉淀的离子:AlO2-、[SiO32-、C6H5O-(石炭酸根)];ⅲ、发生复分解反应没有任何现象的离子: OH-、F-、ClO-、(PO43-、HPO42-、H2PO4-、CH3COO-、HC2O4-、C2O42-)。④.与OH-不能共存的离子有:ⅰ、发生复分解反应产生气体的离子:NH4+ ;ⅱ、发生复分解反应产生沉淀的离子:金属活动顺序表中镁以后的离子:Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ag+ ;ⅲ、发生复分解反应没有任何现象的离子: H+、HCO3-、(HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-、HC2O4-)。⑤.与Ag+不能共存的离子有:发生复分解反应的离子:OH-、S2-、I-、Br-、Cl-、CO32-、SO ;(8)金属及其化合物的除杂归纳 ①.利用氧化还原反应原理除去杂质 ⅰ、除去氯化铁中的氯化亚铁:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 ⅱ、除去氯化亚铁中的氯化铁:2FeCl3+Fe=3FeCl2 ⅲ、除去Fe粉中混有的Al粉:2Al+2H2O +2NaOH=2NaAlO2+3H2 ↑ 说明:利用纸板和磁铁也可以将Fe粉中混有的Al粉分离除去。②.利用溶液的酸碱性除去杂质 ⅰ、除去碳酸氢钠中的碳酸钠:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 ⅱ、除去碳酸钠中的碳酸氢钠:NaHCO3 +NaOH = Na2CO3 + H2O ③.利用热稳定性差除去杂质: ⅰ、除去碳酸钠中的碳酸氢钠:2NaHCO3 Na2CO3+CO2 ↑+H2O (9)工业冶炼金属的方法有:化学方法:(共性)化合态的金属元素得到电子被还原的过程。 ①.电解法:适用于活泼金属(K ~ Al)的冶炼,特点:氧化还原发生在分子内,电解的是熔融的活泼金属的盐酸盐或氧化物,例如电解熔融的氯化钠得到钠和氯气。 ②.热还原剂法:用还原剂碳、一氧化碳、铝粉、氢气等还原剂将金属氧化物还原的方法,该法使用于中等活泼金属(Fe~ Cu),特点:氧化还原发生在分子间;例如:氢气还原氧化铜,一氧化碳还原氧化铁,铝粉还原二氧化锰等,用金属钠制取金属钛。 ③.热分解法:适用于不活泼金属(Hg~Ag)的冶炼, 特点:氧化还原发生在分子内,该法是在加热分解金属氧化物或含氧酸盐的情况下,化合态的金属得电子被还原的方法。④.浮选法:适用于金属金。 第三章 金属及其化合物相关知识总结与练习 第三章《金属及其化合物》 【课标要求】: 知识与技能要求: 1了解地壳中金属元素含量、金属的存在状态、金属的化学共性。 2了解Na的保存、Na常温下在空气中的变化,掌握加热条件下Na与O2的反应,Na与水的反应。 3了解Fe与Al分别与O2的反应,Al2O3的保护作用,掌握Al与NaOH溶液的反应。 4了解金属氧化物的物理性质,并通过实验探究掌握金属氧化物溶于水的规律、金属氧化物与酸的反应、Al(OH)3的两性。 5掌握Na2CO3、NaHCO3的性质,了解Na2CO3、NaHCO3、KAl(SO4)2的用途。 6掌握铁盐、亚铁盐的检验方法,Fe2+、Fe3+的性质和相互转化 7了解常见合金的性能及用途 过程与方法要求: 1通过金属及其化合物性质的实验,提高对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识,培养实验意识、操作技能、观察能力和分析问题的能力。 2以金属知识的学习为线索,通过阅读、查阅资料、讨论和概括等,培养获取知识及信息加工的能力。通过比较归纳等,逐步掌握学习元素化合物知识面的一般方法。 3学会用焰色反应判断某些金属元素的存在4学会选择金属材料的方法 情感与价值观要求: 1初步认识金属材料在国民经济中的重要作用和与人们日常生活的密切联系,以及合理使用金属材料的重要意义。 2通过金属及其化合物,金属材料在生产和生活中的应用等的学习,提高我们学习化学的兴趣,增强学好化学服务社会的责任感和使命感 3通过多种多样的活动,鼓励积极提出问题,培养敢于质疑、勇于创新的精神和合作精神等 第一讲 《金属的化学性质》 第一课时 地壳中含量最多的金属元素是Al:7.73%,第二位Fe:4.75%。大多数金属以化合态存在。原因:金属元素外层电子数较少,易失去电子,因而性质活泼。 【思考与交流】举例说明金属能发生哪些化学反应? 根据初中所学内容填写化学反应方程式: 举例写反应的化学方程式 金属与氧气反应 4Al+3O2==2Al2O3 金属与盐置换反应 Fe+CuSO4==Cu+FeSO4 金属与酸反应 Fe+H2SO4==FeSO4+Cu 【探求新知】 一、金属与非金属的反应 金属钠的物理性质与存放方法。 色态 密度 硬度 熔沸点 导电导热性 银白色固体 比煤油大,比水小 小,质软 低 好 钠一般存放在石蜡油或煤油中 1:Na和O2反应 (1) 常温下 【实验探究1】用小刀从中间切开,观察钠切面的颜色变化银白色逐渐变暗 反应可表示为: 4Na + O2 ==== 2Na2O (颜色:白色固体) (2)钠的燃烧。 【实验探究2】用小刀切下绿豆粒大小的钠块,用滤纸吸干煤油后放入坩埚中,点燃酒精灯进行加热。 Δ 描述实验现象:金属先熔化,在空气中燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体 反应可表示为: 2Na + O2 Na2O2 (颜色:淡黄色固体) 注意:①用镊子夹取存放在煤油中的金属钠,②用滤纸吸干表面的煤油防止干扰观察现象,③未用完的钠块全部放回原试剂瓶中。 2、铝与氧气的反应 4Al+3O2 点燃 2Al2O3 【实验探究1】 用坩埚钳钳住一块铝片在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动 实验现象 逐渐熔化,失去光泽,但不滴落 原因: 铝的熔点 为665℃ 氧化铝的熔点 为2050℃,铝表面的致密氧化膜包在铝的外面,所以熔化了的液态铝不会落下。 【实验探究2】 用坩埚钳钳住一块用砂纸打磨过的铝片在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动 实验现象: 熔化的铝仍不滴落 原因: 磨去氧化膜的铝片在空气中很快又形成一层新的氧化膜 【归纳小结】 ①金属的活动性越强,与氧气反应就越易进行(如钠露置空气中就氧化);金属活动性越弱,与氧气发生反应时反应条件较高(如铁在空气中不能被点燃),俗语说“真金不怕火炼”就说明金在加热条件下不与氧气反应。 ②金属和氧气反应一般生成普通氧化物,例MgO Al2O3 CuO,但钠在氧气中燃烧生成Na2O2,铁在氧气中燃烧生成Fe3O4。 ③金属表面的氧化物有的疏松,不能保存内层金属,如铁;金属表面的氧化物有的致密,可以保存内层金属镁、铝。 第二课时 二、金属和水的反应 1.钠与水反应 【实验探究】 Na和烧杯里的水作用: 现象:反应剧烈,钠浮在水面上,熔成小球,迅速游动,嘶嘶作响,溶液变红。 (2)现象分析 现象 原因 浮 密度比水小 熔 钠和水反应放热,使钠熔成闪亮的小球 游 钠和水反应生成气体,推动钠游动 响 钠和水反应放出热量使水局部蒸发为气体 红 钠和水反应生成了碱 化学反应方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 离子方程式:2Na+2H2O=2Na++OH-+H2↑ 【思考讨论】 ①金属钠着火,能否用水灭?为什么?应该如何处理?(不能,因能和水反应。应用细砂) ②为什么能将钠保存在煤油中?能否保存在汽油或CCl4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。不能保存在汽油中,因汽油易挥发,使钠暴露在空气中,发生火灾。不能保存在CCl4中因钠的密度小于CCl4的密度) ③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。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4) 2、铁和水反应 铁不能和冷水、热水反应但能和水蒸气反应 铁与水蒸气反应的实验装置见课本P50(引导学生从水蒸气的产生,水蒸气与铁粉反应,反应产物的检验设计装置。还可设计成以下二种实验装置) 【实验探究】铁粉与水蒸气的反应:3Fe+4H2O(g)== Fe3O4+4H2↑ 现象:点燃肥皂泡可听到爆鸣声 三、铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应 【实验探究】(1)取2支小试管分别加入5mL盐酸和5mLNaOH溶液,再分别放入一小段铝片,观察现象。 (2)将点燃的木条分别放在两支试管口,观察现象。 铝既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,都能产生一种可燃性气体H2 铝与盐酸反应的化学方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑离子方程式:2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 离子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 【思考讨论】 1、在上述实验中,为什么铝片放入盐酸和NaOH溶液中,不立即产生气泡? 2、由上述实验还能得出哪种物质既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应? (1)、原因:铝片表面上的Al2O3先和盐酸和NaOH溶液中,所以不立即产生气泡(2)、物质名称:Al2O3 第三课时 物质的量在化学方程式计算中的运用 一、回忆以物质的量为中心的计算公式 ×M ÷M N ÷NA ×NA ×Vm ÷Vm ÷V ×V(溶液 m V(气体) n C 二、理解方程式中化学计量数之比与物质的量之比的含义 我们知道:物质是由原子、分子、离子等粒子构成的,物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的,比如在下面的那个反应中,Na和H2O以及产物NaOH、H2是按2:2:2:1的比例进行的,也就是说它们的分子数之比为:2:2:2:1 2Na + 2H2O == 2NaOH +H2 化学计量数之比 扩大NA倍 1.204×1024 1.204×1024 1.204×1024 6.02×1023 物质的量之比 2mol 2mol 2mol 1mol 质量之比 4g 32g 36g 从上面一系列的比例中我们可以得出一些什么结论呢? 结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于组成各物质的粒子数之比,因而也等于各物质的物质的量之比,还等于在相同条件下各气体的体积之比。 计算时同种物质各种量(物质的量、质量、体积)的单位要统一。即上下单位要一致 三、物质的量在方程式中的运用 例题讲解 例1见课本P52页 例2实验室用60g含 CaCO3 80%的大理石与足量12mol/l浓盐酸完全反应(杂质不参加反应)求:①参加反应浓盐酸的体积。②生成CO2的体积(标况下)。 分析思路:把参加反应CaCO3转化为物质的量,再根据化学方程式中的化学计量数,求题目所求。(注意解题格式) 解 CaCO3(S) + 2HCl== CaCl2+ H2O + CO2 1mol mol 22.4 L 0.48mol 12mol/L×V [HCl(aq)] V (CO2) V [HCL(aq)]=0.08 LV V(CO2)=10.752 L 答:参加反应浓盐酸体积为0.08L,生成CO2的体积在标况下10.75 L。 例3.用8.7 g MnO2与100 g 36.5﹪的浓盐酸反应,消耗盐酸的物质的量是多少?产生Cl2在标况下的体积是多少?未参加反应的HCl的质量是多少?被氧化的HCl物质的量是多少? 分析思路:根据化学方程式进行计算,当两种反应物的量均为已知时,首先须判断何者过量,然后根据不过量的物质来进行计算。 解:△ MnO2 + 4HCl(浓) ====== MnCl2 + Cl2↑+2H2O mol mol 22.4 L V(Cl2) 因为:1mol×0.1mol<4mol×1mol 所以,反应物HCl过量,应根据MnO2的物质的量0.1 mol计算: 消耗HCl为: n1(HCl)= 剩余HCl为: n2(HCl)=1mol-0.4mol=0.6mol 剩余HCl的质量为: m(HCl)=n2(HCl)·M(HCl) =0.6 mol×36.5 g·mol-1=21.9 g V(Cl2)= 被氧化的HCl物质的量:因参加反应的盐酸一半被氧化所以n(被氧化HCl)=0.4mol/2=0.2mol 答:消耗HCl 0.4 mol,产生Cl2 2.24 L,未参加反应的HCl为21.9 g,被氧化的HCl物质的量是0.2mol。 第二讲 《几种重要的金属化合物》 第一课时 一、钠的重要化合物 请同学回顾钠在常温下和加热条件下与氧气反应的现象及产物的差异?请写出反应的化学方程式。 1、氧化钠和过氧化钠 【思考1】Na2O是一种碱性氧化物,其化学性质与氧化钙类似,具有碱性氧化物的通性。你能列举出其主要的化学性质吗? 答案:Na2O +H2O=2NaOH Na2O + CO2 = Na2CO3 Na2O +2HCl = 2NaCl +H2O (1)【演示实验3-5】Na2O2和水反应 实验现象 所得结论 有大量气泡产生 过氧化钠与水剧烈反应产生气体 带火星木条复燃 有氧气产生 试管外壁温度升高 反应放热 酚酞试液变红后褪色 有碱生成,Na2O2氧化性应强 反应方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH +O2↑ Na2O2也是氧化物,但它不属于碱性氧化物,因还生成了O2 (2)Na2O2和CO2反应 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 【思考讨论】1过氧化钠与水反应,Na2O2与CO2反应,找出反应中的氧化剂和还原剂。 Na202既是氧化剂又是还原剂 过氧化钠极易与水、二氧化碳反应在实验室里应如何保存它呢? 隔绝空气、远离易燃物、密封保存。 3过氧化钠为什么可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源 可和H2O,CO2产生O2 【归纳与整理】 钠的氧化物 氧化钠 过氧化钠 色、态 白色粉末 淡黄色粉末 化学式 Na2O Na202 离子数比 2:1 2:1 氧元素的化合价 类型 碱性氧化物 过氧化物(不属于碱性氧化物) 与H2O反应的方程式 Na2O+H2O2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH +O2↑ 与CO2反应的方程式 Na2O+CO2Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 与盐酸反应 Na2O+2HCl2NaCl+H2O Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O + O2↑ 氧化性、漂白性 无氧化性和漂白性 有强氧化性 能漂白有色物质(氧化原理而漂白) 生成条件 常温下钠与氧气反应 点燃或加热时钠与氧气反应 稳定性 不稳定 较稳定 用途 供氧剂、漂白剂 2.碳酸钠和碳酸氢钠 (1)【实验探究】Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性 步 骤 g Na2CO3 g NaHCO3 ①加1 mL水 白色粉末,加水结块变成晶体;放热 细小白色粉末,加水部分溶解;感受不到热量变化 ② 加10 mL水 振荡时间长时可溶解 固体量减小 ③ 加2滴酚酞溶液 溶液变红(较深) 溶液变微红色 初步结论 加水先变成含结晶水的晶体,较NaHCO3更易溶,溶液碱性比NaHCO3的强 加水部分溶解,溶液碱性比Na2CO3的弱 (2)【实验探究】Na2CO3和NaHCO3的热稳定性P56 现 象 发生反应的化学方程式 结 论 Na2CO3 澄清的石灰水 不变浑浊 受热不分解 NaHCO3 澄清的石灰水变浑浊 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 受热分解 (3)Na2CO3和NaHCO3的其它性质 Na2CO3与NaHCO3的相互转化 【思考讨论】 1、如何从NaHCO3溶液中得到NaHCO3固体? 减压、低温蒸干 2.向Na2CO3溶液中逐滴滴加盐酸,直至不再产生CO2,此过程中C(HCO3-)的变化是: 先逐渐变大,后又减小。 3.向饱和的Na2CO3溶液中通CO2,会出现什么现象?并写出化学方程式及离子方程式。 溶液浑浊或产生沉淀 Na2CO3(饱和)+CO2+H2O2NaHCO3↓ 2Na++CO32-(饱和)+CO2+H2O2NaHCO3↓ 【归纳与整理】 (1)碳酸盐的溶解性规律: a.NaHCO3易溶解于水,其他酸式碳酸盐也都易溶于水 b.Na2CO3易溶解于水,K2CO3,(NH4)2CO3易溶,MgCO3微溶CaCO3、BaCO3难溶 c.特例:溶解性Na2CO3 NaHCO3,一般情况酸式盐比正盐易溶 (2)Na2CO3 NaHCO3两者的鉴别: (1)固体: ①加热方法②加入同浓度的盐酸,反应剧烈的是NaHCO3 ③加热并把产生的气体通入澄清的石灰水中 (2)溶液: ①CaCl2 或BaCl2 溶液②滴加稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3 (4).除杂: Na2CO3 固体(NaHCO3) 加热 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入二氧化碳 三.焰色反应 (1)定义: 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色 (2)注意:很多金属而不是所有金属;它是元素的性质(与存在状态无关); 焰色反应是物理过程 (3)实验: 洗涤铂丝(用稀盐酸) 灼烧(至与原来火焰焰色相同) 蘸取 灼烧 洗涤 (4)结果: 钠 (黄色) ; 钾 (紫色) 透过 蓝色钴玻璃 观察 (5)洗涤铂丝用稀盐酸,原因在于 除去杂质元素影响 (6)蓝色钴玻璃的作用: 滤去钠等杂质颜色干扰 (7)现象不明显的原因:酒精灯火焰本身呈黄色 第二课时 二、铝的重要化合物 1、氧化物【Al2O3】 (1)物理性质:白色固体,难溶于水,熔点高(为2050℃),难熔化。 (2)化学性质: a、与酸反应:(硫酸) Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O Al2O3+6H + =2Al3+ +3H2O b、与强碱反应(NaOH): Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH =2AlO2 +H2O 酸性氧化物: 与碱反应生成盐和水的氧化物 氧化物 碱性氧化物: 与酸反应生成盐和水的氧化物 两性氧化物: 既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物 (3)用途:是冶炼金属铝的原料,也是良好的耐火材料。自然界中纯净的为无色晶体,俗称刚玉,硬度仅次于金刚石。 2、氢氧化铝【Al(OH)3】 (1)Al(OH)3的实验室制法 【实验3-7】往盛有Al2(SO4)3溶液中滴加过量氨水 反应方程式为:Al2(SO4)3+6NH3·H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓ Al3++3NH3·H2O=3NH4 + +Al(OH)3↓ 反应现象为:溶液中形成白色胶状沉淀 (2)Al(OH)3的两性 两性氢氧化物:既与酸反应生成盐和水,又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。 实验内容 在Al(OH)3沉淀中滴加盐酸 在Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液 实验现象 沉淀溶解 沉淀溶解 反应方程式 Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O 结论 Al(OH)3是两性氢氧化物 【思考讨论】 实验室制备氢氧化铝用氢氧化钠与氯化铝溶液反应来制取好不好?为什么?用化学方程式表示。 不好,因生成的Al(OH)3会溶解在NaOH 中Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O (3)Al(OH)3受热分解 Al(OH)3 Al2O3+3H2O 【思考讨论】 氢氧化铁受热能分解,氢氧化铝受热能分解,氢氧化铜受热能分解。一般来说,符合什么条件的碱受热能分解? 难溶性的氢氧化物 (4) Al(OH)3的物理性质:难溶于水的白色固体,在溶液中形成白色胶状沉淀 (5)Al(OH)3的用途 ①凝聚水中的悬浮物,并能吸附 色素。 ②医用的胃酸中和剂,起到中和过多 胃酸的作用。 3.硫酸铝钾【KAl(SO4)2】 (1)复盐:有两种不同的金属离子(或一种是铵根离子)和一种酸根离子组成的盐 (2)电离方程式:KAl(SO4)2= K++Al3++2SO42- 十二水硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O]俗称明矾,它是无色晶体,可溶于水,在天然水中形成Al(OH)3(胶体),Al(OH)3可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清,所以可以作净水剂。 【思考讨论】 在KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2 写出符合下列条件的化学方程式 沉淀的物质的量最大:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2 = K2SO4 +2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ 沉淀的质量最大:KAl(SO4)2+2Ba(OH)2 = KAlO2+2BaSO4↓+2H2O 第三课时 三.铁的重要化合物 1、铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 铁元素化合价 +2 +3 +2、+3 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 俗名 铁红 磁性氧化铁 水溶性 不溶于水 不溶于水 不溶于水 氧化物类别 碱性氧化物 碱性氧化物 特殊氧化物 与非氧化性酸反应 FeO+2H + =Fe2+ +H2O Fe2O3+6H + =2Fe3+ +3H2O Fe3O4+8H + =2Fe3+ + Fe2++4H2O 与还原剂反应 FeO+COFe+CO2 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3 用途 用作红色油漆和涂料;赤铁矿是炼铁原料 注:3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O 2.铁的氢氧化物 (1)氢氧化铁与氢氧化亚铁的制备 【实验探究】 实验 FeCl3溶液中滴入NaOH溶液 FeSO4溶液中滴入NaOH溶液 反应现象 生成红褐色沉淀 生成白色沉淀,后又迅速转变为灰绿色,最后生成红褐色 化学方程式 FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl FeSO4+2NaOH= Fe(OH)2↓+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色) 【思考讨论】 1.FeSO4溶液中滴入NaOH溶液为什么很难观察到白色沉淀? 答:Fe(OH)2被空气中的氧气氧化成了红褐色的Fe(OH)3 2.如何改进实验,使观察到上述白色成为可能? 答:Fe2+容易被氧化,所以要新配制。氢氧化钠溶液应煮沸除去溶解的氧气,FeSO4溶液上加隔氧剂(如苯),为了防止滴加NaOH时带入空气,可将吸收NaOH的长滴管伸入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液.(2)Fe(OH)3,受热分解.化学方程式: 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O 铁的两种氢氧化物的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 白色固体 红褐色固体 溶解性 难溶于水 难溶于水 物质类别 二元弱碱 三元弱碱 与非氧化性酸的反应 Fe(OH)2+H2SO4=FeSO4+2H2O Fe(OH)2+2H + =Fe2+ +2H2O 2Fe(OH)3+3H3SO4=Fe2(SO4)3+6H2O Fe(OH)3+3H + =Fe3+ +3H2O 与氧化性酸的反应 3Fe(OH)2+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O 3Fe(OH)2+10H + +NO3 -=3Fe 3+ +NO↑+ 8H2O Fe(OH)3+3HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 与还原性酸的反应 Fe(OH)2+2HI=FeI2+2H2O Fe(OH)2+2H+ =Fe2++2H2O 2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+6H2O+I2 2Fe(OH)3+6H+ +2I-=2Fe2++6H2O+I2 热稳定性 分解产物复杂 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O3、铁盐和亚铁盐 (1)【实验探究】 Fe3+、Fe2+的检验 滴入KSCN溶液的现象 FeCl3溶液 溶液显红色 FeCl2溶液 无明显现象 (2)【实验探究】Fe3+ 离子的的氧化性、Fe2+的还原性 现象 反应的化学方程式 在FeCl3溶液中加入铁粉,KSCN溶液 不显红色 2Fe3++Fe=3Fe2+ 再加入氯水,振荡 溶液显红色 2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl- 【思考讨论】 ①分析上述两个氧化还原反应的氧化剂与还原剂,指出被氧化的物质与被还原的物质。 ② Fe3+具有 氧化性,在还原剂 如Fe Cu的作用下可被 还原 成Fe2+ Fe2+具有 还原 性,在氧化剂 如 Cl2、HNO3的作用下可被 氧化 成Fe3+ ③ 实验室中硫酸亚铁或氯化亚铁溶液长时间放置将会有什么变化?被氧化成铁盐 如何防止硫酸亚铁或氯化亚铁溶液变质可行的办法是在溶液中加入铁粉 写出反应方程式2Fe3++Fe=3Fe2+ ④如何除去FeCl3溶液中的少量FeCl2?通入氯气 写出反应的离子方程式2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl- 如何除去FeCl2溶液中的少量FeCl3?在溶液中加入铁粉 写出反应的离子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+ 【归纳总结】 (1)Fe3+、Fe2+的检验: Fe3+的检验: ①向Fe3+盐溶液中滴加KSCN溶液。 现象是溶液变红色,反应方程式:FeCl3+3KSCN= Fe(SCN)3+3KCl Fe 3++3SCN -= Fe(SCN)3(红色) ②向Fe3+盐溶液中滴加NaOH溶液。 现象是产生红褐色沉淀,反应方程式:FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl Fe 3++ 3OH -= Fe(OH)3↓(红褐色) Fe2+的检验: ①向Fe2+盐溶液中滴加KSCN溶液,再滴加氯水。 现象是先无现象,加氯水后溶液呈红色 反应方程式:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 FeCl3+3KSCN= Fe(SCN)3+3KCl ②向Fe3+盐溶液中滴加NaOH溶液。 现象是产生白色沉淀迅速转变为灰绿色,最后变成红褐色沉淀 反应方程式:FeCl2+2NaOH= Fe(OH)2↓+2NaCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色) (2)Fe3+和 Fe2+的相互转化 Fe3+ →Fe2+ 加入还原剂:Fe、Cu、HI、H2S等 ①2FeCl3+Fe=2FeCl2 2Fe3+(棕黄色)+Fe=3Fe2+(浅绿色) ②2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 2Fe 3++ Cu = 2Fe 2++ Cu 2+ ③2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+ I2 2Fe 3++ 2I- =2Fe 2+ + I2 ④2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓ 2Fe 3++ H2S =2Fe 2++2H + + S↓ Fe2+→Fe3+ 加入氧化剂:Cl2 等 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl- 【实践活动】 铝盐 铁盐的净水作用 向混有少量泥沙的混浊水中分别加入明矾、硫酸铁溶液 不加试剂 加入明矾 加入Fe2(SO4)3 2min 无明显变化 明显沉降,半透明溶液 明显沉降,半透明溶液 5min 混浊,部分泥沙沉降 沉淀在底部,溶液透明 沉淀在底部,溶液透明 (不如明矾效果好) 结论:明矾、Fe2(SO4)3可以凝聚水中的悬浮物沉降,从而使水净化。 第三讲 《用途广泛的金属材料》 一、金属的共性和特殊性 a.常温下,汞——液体,其他——固体.b.大多数金属呈银白色(金铜除外).c.金属粉末多为黑色,铝粉还是银白色.d.大多数金属有延展性,可以被抽成丝或压成片,金的延展性最好。 e.金属一般是电和热的良导体。银和铜的导电传热性能最好。铝的导电性能也很好。铜和铝常作为输电线。 虽然金属性质有很多的优点,但实际生活中却使用的最多的是合金,很少使用纯金属 二、常见合金的重要应用 【思考与交流】 1、初中曾学过有关合金的重要知识,你记得什么是合金吗?合金有哪些优良的性质? 2、你知道合金在生活中有哪些用途吗? 【归纳总结】 1、合金:两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质 2、合金具有许多优良的物理、化学或机械性能 ①硬度大于各成分金属 ②熔点低于各成分金属 【新知探究】 1.铜合金:青铜(司母戊鼎):含锡、铅,白铜:含镍、锌及少量锰,黄铜:含锌,还含有少量锡、铅、铝等。 2.钢 (1)碳素钢:钢是以铁、碳为主要成分的合金。按含碳量又可分为低碳钢(含碳量≤0.3%),韧性、焊接性好,强度低;中碳钢(0.3%<含碳量<0.6%,强度高、韧性及加工性好;高碳钢(含碳量≥0.6%),硬而脆,热处理后弹性好。 (2) 合金钢是碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素得到的多元合金。合金钢具有优良的性能。 【知识小结】 (1)钢的含碳量越低,韧性越好,硬度越低; (2)含碳量越高,韧性越差,硬度越高。 (3)不同合金具有不同的性能。与钢铁相比,主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑性、耐腐蚀性等方面 三、正确选用金属材料 【思考与交流】 某家庭准备装修门窗(计划使用十年),可共选用的材料有:木材、钢板、铝合金、塑钢、,请分析每种材料的性能、价格、安装成本、利弊等,进行讨论分析,选用何种材料好? 【提示】 3.金属选材需要考虑哪几个方面问题? (1)主要用途 (2)外观 (3)物理性质(密度、硬度、强度、导电性) (4)化学性质(对水的作用、耐腐蚀性) (5)价格 (6)加工难度 (7)日常维修等。 【知识拓展】 1.不锈钢 为了防锈又在合金中加入铬和镍,这种钢称为不锈钢。不锈钢通常是指含铬量在12—30%的合金钢。 不锈钢外观呈微灰色或银白色。结构紧密,不易氧化生成氧化铁,故有不锈之称。不锈钢是能抵抗酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。在合金中以铬为主,有的还加入镍钼、钛等元素,以提高抗腐蚀性能。常见的铬不锈钢其含铬量在12%以上,镍铬不锈钢含铬为18%,含镍为8%,镍铬不锈钢的抗蚀性能较铬不锈钢更好。 2.金属如何进行分类 人们根据金属的密度把金属分为重金属和轻金属。重金属的密度大于4.5 g/cm3,轻金属的密度小于4.5 g/cm3。 冶金工业上还常常把金属分为黑色金属和有色金属。黑色金属有三种:铁、锰、铬。它们或它们的合金的表面常有灰黑色的氧化物,所以称这类金属为黑色金属。除铁、锰、铬以外的金属称为有色金属。有色金属又可以分为九大类: ① 重金属:铜、铅、锌等;② 轻金属:铝、镁等;③ 轻稀有金属:锂、铍等; ④ 难熔稀有金属:钨、钛、钒等;⑤ 稀散金属:镓、锗等; ⑥ 稀土金属:钪、钇及镧系元素;⑦ 放射性金属:镭、锕等; ⑧ 贵金属:金、银、铂等;⑨ 碱金属:钾、钠等。 3.稀土元素的应用※ 在元素周期表中,第ⅢB族第六周期57号元素的位置上,包括从镧到镥15种元素,称为镧系元素。镧系元素和钇称为稀土元素(广义的稀土也包括钪),这是18世纪沿用下来的名称,因为当时认为这些元素稀有,它们的氧化物既难溶又难熔,因而得名。稀土元素具有特殊的物质结构,因而具有优异的物理、化学、磁、光、电学性能,有着极为广泛的用途。 (1)结构材料:在钢铁中加入适量稀土金属或稀土金属的化合物,可以使钢得到良好的塑性、韧性、耐磨性、耐热性、抗氧化性、抗腐蚀性等等。 (2)磁性材料:稀土金属可制成永磁材料,稀土永磁材料是本世纪60年代发展迅速的新型功能材料。如SmCO5、Sm2CO17、Sm2Fe17Nx等磁性能优良的材料。稀土金属能制成磁光存储记录材料,用于生产磁光盘等。 (3)发光材料:稀土金属的氧化物可作发光材料,如彩色电视机显像管中使用的稀土荧光粉,使画面亮度和色彩的鲜艳度都提高许多。金属卤化物发光材料能制成节能光源。稀土金属还能制成固体激光材料、电致发光材料等,电致发光材料可用于大面积超薄型显示屏。 (4)贮氢材料:用稀土金属制成的贮氢材料广泛用于高容量充电电池的电极。 (5)催化剂:在石油化工中,稀土金属主要用于作催化活性高、寿命长的分子筛型的催化剂,可以用于石油裂化、合成橡胶等工业。近来,科学家正致力于研究用稀土金属作为汽车尾气净化的催化剂。 (6)超导材料:北京有色金属研究总院发明的“混合稀土-钡-铜-氧超导体”为高温超导体的研究和应用开拓一种新的途径,荣获第23届国际发明展览会金奖。 (7)特种玻璃:在石英光导纤维中掺入某些稀土金属,可大大增强光纤的传输能力。在玻璃工业中,用稀土金属作澄清剂、着色剂,可以使玻璃长期保持良好的透明度。玻璃中若加入某些稀土金属的氧化物可使玻璃染成黄绿色、紫红色、橙红色、粉红色等。稀土金属化合物也常用于陶瓷的颜料。 (8)精密陶瓷:在陶瓷电容器的材料中加入某些稀土金属,可提高电容器的稳定性、延长使用寿命。 (9)引火合金:稀土金属可以用来作引火合金,例如,做民用打火石和炮弹引信。打火石一般含稀土金属70%左右,而其中铈又占了40%,以铈为主的混合轻稀土金属与粗糙表面摩擦时,其粉末就会自燃。 (10)在农、林、牧、医等方面的应用:稀土金属元素可制成微量元素肥料,促进作物对氮、磷、钾等的吸收。施用混合稀土肥料后,小麦、水稻、棉花、玉米、高粱、油菜等可增产10%左右,红薯、大豆等可增产50%左右。稀土金属可制成植物生长调节剂、矿物饲料添加剂等。但是,稀土金属对作物作用机制,以及长期使用对环境、生理等的影响还需作更深入的研究。 (11)在环境保护方面的应用:最近,硝酸镧在环境保护方面得到应用,它可以很有效地除去污水中的磷酸盐。含磷酸盐的污水如果被排放到自然水中去,会促使水藻增殖,使水质恶化。 金属及其化合物复习 1.金属原子的最外层电子排布特点 金属原子最外层电子数较少。易失去最外层电子。 2.在物理性质上金属有哪些共性? 常温下除汞外均为晶体,有金属光泽,是热、电的良导体,大多有良好的延展性。 3.金属的化学性质 (1)金属与氧气的反应①钠与氧气反应-常温:4Na + O2 == 2Na2O加热:2Na + O2 Na2O2; ②铝与氧气反应:通常与氧气易反应,生成致密的氧化物起保护作用 4Al + 3O2 == 2Al2O3 加热铝箔时,由于外层氧化膜的熔点比铝的熔点高,故熔化的液态铝并不滴落。除去氧化膜的铝箔加热很快生成新的氧化膜,熔化的液态铝并也不滴落。 ③铁与氧气反应:3Fe + 2O2 Fe3O4(Fe2O3·FeO) (2)金属与水的反应①钠与水反应:2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑;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。 ②铝与水反应:加热时微弱反应 ③铁与水反应:高温与水蒸气反应3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2↑。 (3)金属与酸的反应①钠与酸反应:如2Na + 2HCl == 2NaCl + H2↑,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。 ②与酸反应:强氧化性酸,如浓硫酸和硝酸能和大多数金属反应(暂不掌握),但无氢气放出;非强氧化性酸反应时放出氢气。 (4)某些金属与碱反应:和强碱溶液反应:2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑。 (5)金属与盐溶液反应:①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: 2Na + CuSO4 + 2H2O == Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4 + H2 ↑。 ②铝与盐的溶液反应:如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。 ③铁与某些盐反应:如Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4,Fe +2 FeCl3 == 3FeCl2等。 4.金属的氧化物 (1) 氧化钠和过氧化钠 名称 氧化钠 过氧化钠 化学式与化合价 颜色状态 白色固体 淡黄色固体(粉末) 与H2O反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 与CO2反应 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 与酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O 生成条件 钠与O2常温下反应: 4Na+O2=2Na2O 用途 供氧剂、氧化剂、漂白剂 (2)氧化铝:典型的两性氧化物(1)耐火材料(Al2O3熔点高)(2)冶炼金属铝 2Al2O3 4Al + 3O2↑。宝石的主要成分是氧化铝 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。 Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O,Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O,Al2O3 + 2OH-= 2AlO2-+ H2O (3)铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4(Fe2O3·FeO) 铁元素的价态 +2 +3 +2、+3 俗称 铁红 磁性氧化铁 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 水溶性 难溶 难溶 难溶 稳定性 不稳定 稳定 稳定 主要化学性质 有一定的还原性易被氧化为三价铁的化合物 与酸反应生成三价铁盐 化合物中+2的铁有还原性,易被氧化。 5、金属的氢氧化物 白色固体:NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe (OH)2 红褐色固体:Fe(OH)3 蓝色固体:Cu(OH)2 难溶碱受热分解生成金属氧化物和水。 特性:Al(OH)3是两性氢氧化物;Fe(OH)2 易被氧化。 (1) 氢氧化铝(Al(OH)3):白色难溶于水的胶状沉淀,是两性氢氧化物。热易分解 两性氢氧化物:既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。 Al(OH)3 + 3HCl == AlCl3 + 3H2O,Al(OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2H2O. 2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O Al(OH)3的制备:在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCl3 + 3NH3·H2O == Al(OH)3↓+ 3NH4Cl。 向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液,现象是先有沉淀,后溶解。反应式: 先Al3+ + 3OH- == Al(OH)3↓,后Al(OH)3 + OH- == AlO2- + 2H2O。 (2)铁的氢氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 主要性质 白色难溶于水的沉淀,不稳定,易被氧化成氢氧化铁,颜色变化为:白色-灰绿色-红褐色。反应式:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3。因此在制备时常采取措施:除溶液中的氧;加有机溶剂封住液面;胶头滴管要伸入到溶液中。 红褐色难溶于水的沉淀,受热易分解。2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O,能溶于强酸溶液,生成相应的盐。 6、重要的盐 (1)碳酸钠和碳酸氢钠 性质 Na2CO3(Na2CO3·10H2O) NaHCO3 性质比较 俗称 纯碱或苏打 小苏打 NaHCO3的颗粒比Na2CO3小 水溶性 易溶于水 溶于水 S(Na2CO3)>S(NaHCO3) 溶液酸碱性 显碱性 显碱性 热稳定性 稳定 2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O NaHCO3的热稳定性比Na2CO3差,用于除杂质。 与酸反应 CO32-+2H+ =H2O+CO2↑ 反应剧烈 HCO3-+H+=H2O+CO2↑ 等物质的量时Na2CO3耗酸量大于NaHCO3 与碱反应 易与Ba(OH)2、Ca(OH)2反应生 成BaCO3、CaCO3沉淀和NaOH 能与所有可溶碱反应生成碳酸盐和水 溶液中相互转化 Na2CO3溶液能吸收CO2转化为NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 == NaHCO3 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 除CO2中的HCl杂质是用饱和的NaHCO3溶液,而不用Na2CO3溶液 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;治疗胃酸过多等。 (2)明矾:化学式KAl(SO4)2·12H2O(十二水合硫酸铝钾),无色晶体,易溶于水。 明矾净水原理:明矾溶于水发生水解反应,生成Al(OH)3胶体,吸附水中的杂质,使水澄清。 (3) 铁盐和亚铁盐 Fe2+与Fe3+离子的检验; (1) 溶液是浅绿色 Fe2+ (2) 与KSCN溶液作用不显红色,再滴氯水则变红 (3) 加NaOH溶液现象:白色沉淀 ® 灰绿色 ® 红褐色 (1) 与无色KSCN溶液作用显红色 Fe3+ (2) 溶液显黄色或棕黄色 (3) 加入NaOH溶液产生红褐色沉淀 7、金属知识网络(写出各步反应的化学方程式) 1、钠元素化合物知识网络: 2、铝及其化合物的知识网络 3、铁及其化合物的知识网络 2018—2018学高一化学非金属及其化合物 知识点 化学中存在着化学变化和物理变化两种变化形式。精品小编准备了高一化学非金属及其化合物知识点,希望你喜欢。 一、硅元素:无机非金属材料中的主角,在地壳中含量26.3%,次于氧。是一种亲氧元 素,以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量90%以上。位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。 Si 对比 C 最外层有4个电子,主要形成四价的化合物。二、二氧化硅(SiO2) 天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形。石英是常见的结晶形二氧化硅,其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙。二氧化硅晶体为立体网状结构,基本单元是[SiO4],因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维) 物理:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好 化学:化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH)反应,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应 SiO2+4HF == SiF4 +2H2O SiO2+CaO ===(高温)CaSiO3 SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O 不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。 三、硅酸(H2SiO3) 酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。 Na2SiO3+2HCl == H2SiO3+2NaCl 硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。 四、硅酸盐 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3 :可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥 四、硅单质 与碳相似,有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃),硬度大,较脆,常温下化学性质不活泼。是良好的半导体,应用:半导体晶体管及芯片、光电池、高一化学非金属及其化合物知识点就为大家介绍到这里,希望对你有所帮助。 必修1全册基本内容梳理 从实验学化学 一、化学实验安全 1、(1)做有毒气体的实验时,应在通风厨中进行,并注意对尾气进行适当处理(吸收或点燃等)。进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯,尾气应燃烧掉或作适当处理。 (2)烫伤宜找医生处理。 (3)浓酸撒在实验台上,先用Na2CO3(或NaHCO3)中和,后用水冲擦干净。浓酸沾在皮肤上,宜先用干抹布拭去,再用水冲净。浓酸溅在眼中应先用稀NaHCO3溶液淋洗,然后请医生处理。 (4)浓碱撒在实验台上,先用稀醋酸中和,然后用水冲擦干净。浓碱沾在皮肤上,宜先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。浓碱溅在眼中,用水洗净后再用硼酸溶液淋洗。 (5)钠、磷等失火宜用沙土扑盖。 (6)酒精及其他易燃有机物小面积失火,应迅速用湿抹布扑盖。 二.混合物的分离和提纯 分离和提纯的方法 分离的物质 应注意的事项 应用举例 过滤 用于固液混合的分离 一贴、二低、三靠 如粗盐的提纯 蒸馏 提纯或分离沸点不同的液体混合物 防止液体暴沸,温度计水银球的位置,如石油的蒸馏中冷凝管中水的流向 如石油的蒸馏 萃取 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法 选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂 用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘 分液 分离互不相溶的液体 打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔,使漏斗内外空气相通。打开活塞,使下层液体慢慢流出,及时关闭活塞,上层液体由上端倒出 如用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘后再分液 蒸发和结晶 用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物 加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅动溶液;当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热 分离NaCl和KNO3混合物 三、离子检验 离子 所加试剂 现象 离子方程式 Cl- AgNO3、稀HNO3 产生白色沉淀 Cl-+Ag+=AgCl↓ SO42-稀HCl、BaCl2 白色沉淀 SO42-+Ba2+=BaSO4↓ 四.除杂 注意事项:为了使杂质除尽,加入的试剂不能是“适量”,而应是“过量”;但过量的试剂必须在后续操作中便于除去。 五、物质的量的单位――摩尔 1.物质的量(n)是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。 2.摩尔(mol): 把含有6.02 ×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。 3.阿伏加德罗常数:把6.02 X1023mol-1叫作阿伏加德罗常数。 4.物质的量 = 物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数 n =N/NA 5.摩尔质量(M)(1)定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量.(2)单位:g/mol 或 g..mol-1(3)数值:等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量.6.物质的量=物质的质量/摩尔质量(n = m/M) 六、气体摩尔体积 1.气体摩尔体积(Vm)(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积.(2)单位:L/mol 2.物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V/Vm 3.标准状况下, Vm = 22.4 L/mol 七、物质的量在化学实验中的应用 1.物质的量浓度.(1)定义:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的浓度。(2)单位:mol/L(3)物质的量浓度 = 溶质的物质的量/溶液的体积 CB = nB/V 2.一定物质的量浓度的配制 (1)基本原理:根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度,用有关物质的量浓度计算的方法,求出所需溶质的质量或体积,在容器内将溶质用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制得溶液.(2)主要操作 a.检验是否漏水.b.配制溶液 1计算.2称量.3溶解.4转移.5洗涤.6定容.7摇匀8贮存溶液.注意事项:A 选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶.B 使用前必须检查是否漏水.C 不能在容量瓶内直接溶解.D 溶解完的溶液等冷却至室温时再转移.E 定容时,当液面离刻度线1―2cm时改用滴管,以平视法观察加水至液面最低处与刻度相切为止.3.溶液稀释:C(浓溶液)?V(浓溶液)=C(稀溶液)?V(稀溶液) 一、物质的分类 把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫分散系。被分散的物质称作分散质(可以是气体、液体、固体),起容纳分散质作用的物质称作分散剂(可以是气体、液体、固体)。溶液、胶体、浊液三种分散系的比较 分散质粒子大小/nm 外观特征 能否通过滤纸 有否丁达尔效应 实例 溶液 小于1 均匀、透明、稳定 能 没有 NaCl、蔗糖溶液 胶体 在1—100之间 均匀、有的透明、较稳定 能 有 Fe(OH)3胶体 浊液 大于100 不均匀、不透明、不稳定 不能 没有 泥水 二、物质的化学变化 1、物质之间可以发生各种各样的化学变化,依据一定的标准可以对化学变化进行分类。 (1)根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少可以分为: A、化合反应(A+B=AB)B、分解反应(AB=A+B) C、置换反应(A+BC=AC+B) D、复分解反应(AB+CD=AD+CB) (2)根据反应中是否有离子参加可将反应分为: A、离子反应:有离子参加的一类反应。主要包括复分解反应和有离子参加的氧化还原反应。 B、分子反应(非离子反应) (3)根据反应中是否有电子转移可将反应分为: A、氧化还原反应:反应中有电子转移(得失或偏移)的反应 实质:有电子转移(得失或偏移) 特征:反应前后元素的化合价有变化 B、非氧化还原反应 2、离子反应(1)、电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。酸、碱、盐都是电解质。在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物,叫非电解质。 注意:①电解质、非电解质都是化合物,不同之处是在水溶液中或融化状态下能否导电。②电解质的导电是有条件的:电解质必须在水溶液中或熔化状态下才能导电。③能导电的物质并不全部是电解质:如铜、铝、石墨等。④非金属氧化物(SO2、SO3、CO2)、大部分的有机物为非电解质。 (2)、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。它不仅表示一个具体的化学反应,而且表示同一类型的离子反应。 复分解反应这类离子反应发生的条件是:生成沉淀、气体或水。书写方法: 写:写出反应的化学方程式 拆:把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式 删:将不参加反应的离子从方程式两端删去 查:查方程式两端原子个数和电荷数是否相等 (3)、离子共存问题 所谓离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。 A、结合生成难溶物质的离子不能大量共存:如Ba2+和SO42-、Ag+和Cl-、Ca2+和CO32-、Mg2+和OH-等 B、结合生成气体或易挥发性物质的离子不能大量共存:如H+和C O 32-,HCO3-,SO32-,OH-和NH4+等 C、结合生成难电离物质(水)的离子不能大量共存:如H+和OH-、CH3COO-,OH-和HCO3-等。 D、发生氧化还原反应、水解反应的离子不能大量共存(待学) 注意:题干中的条件:如无色溶液应排除有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-等离子,酸性(或碱性)则应考虑所给离子组外,还有大量的H+(或OH-)。(4)离子方程式正误判断(六看) 一、看反应是否符合事实:主要看反应能否进行或反应产物是否正确 二、看能否写出离子方程式:纯固体之间的反应不能写离子方程式 三、看化学用语是否正确:化学式、离子符号、沉淀、气体符号、等号等的书写是否符合事实 四、看离子配比是否正确 五、看原子个数、电荷数是否守恒 六、看与量有关的反应表达式是否正确(过量、适量) 3、氧化还原反应中概念及其相互关系如下: 失去电子——化合价升高——被氧化(发生氧化反应)——是还原剂(有还原性) 得到电子——化合价降低——被还原(发生还原反应)——是氧化剂(有氧化性) 金属及其化合物 一、金属活动性Na>Mg>Al>Fe。 二、金属一般比较活泼,容易与O2反应而生成氧化物,可以与酸溶液反应而生成H2,特别活泼的如Na等可以与H2O发生反应置换出H2,特殊金属如Al可以与碱溶液反应而得到H2。 三、A12O3为两性氧化物,Al(OH)3为两性氢氧化物,都既可以与强酸反应生成盐和水,也可以与强碱反应生成盐和水。 四、五、Na2CO3和NaHCO3比较 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 纯碱或苏打 小苏打 色态 白色晶体 细小白色晶体 水溶性 易溶于水,溶液呈碱性使酚酞变红 易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)溶液呈碱性(酚酞变浅红) 热稳定性 较稳定,受热难分解 受热易分解 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O 与酸反应 CO32—+H+ H CO3— H CO3—+H+ CO2↑+H2O H CO3—+H+ CO2↑+H2O 相同条件下放出CO2的速度NaHCO3比Na2CO3快 与碱反应 Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+2NaOH 反应实质:CO32—与金属阳离子的复分解反应 NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O 反应实质:H CO3—+OH- H2O+CO32— 与H2O和CO2的反应 Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3 CO32—+H2O+CO2 H CO3— 不反应 与盐反应 CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl Ca2++CO32— CaCO3↓ 不反应 主要用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 发酵、医药、灭火器 转化关系 六、.合金:两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。 合金的特点;硬度一般比成分金属大而熔点比成分金属低,用途比纯金属要广泛。 非金属及其化合物 一、硅元素:无机非金属材料中的主角,在地壳中含量26.3%,次于氧。是一种亲氧元 素,以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量90%以上。位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。 Si 对比 C 最外层有4个电子,主要形成四价的化合物。 二、二氧化硅(SiO2) 天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形。石英是常见的结晶形二氧化硅,其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙。二氧化硅晶体为立体网状结构,基本单元是[SiO4],因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维) 物理:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好 化学:化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH)反应,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应 SiO2+4HF == SiF4 ↑+2H2O SiO2+CaO ===(高温)CaSiO3 SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O 不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。 三、硅酸(H2SiO3) 酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。 Na2SiO3+2HCl == H2SiO3↓+2NaCl 硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。 四、硅酸盐 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3 :可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥 四、硅单质 与碳相似,有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃),硬度大,较脆,常温下化学性质不活泼。是良好的半导体,应用:半导体晶体管及芯片、光电池、五、氯元素:位于第三周期第ⅦA族,原子结构: 容易得到一个电子形成氯离子Cl-,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在。 六、氯气 物理性质:黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。 制法:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2 闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔。 化学性质:很活泼,有毒,有氧化性,能与大多数金属化合生成金属氯化物(盐)。也能与非金属反应: 2Na+Cl2 ===(点燃)2NaCl 2Fe+3Cl2===(点燃)2FeCl3 Cu+Cl2===(点燃)CuCl2 Cl2+H2 ===(点燃)2HCl 现象:发出苍白色火焰,生成大量白雾。 燃烧不一定有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应,所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。 Cl2的用途: ①自来水杀菌消毒Cl2+H2O == HCl+HClO 2HClO ===(光照)2HCl+O2 ↑ 1体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水,为浅黄绿色。其中次氯酸HClO有强氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性,不稳定,光照或加热分解,因此久置氯水会失效。 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稳定多,可长期存放制漂白粉(有效氯35%)和漂粉精(充分反应有效氯70%)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O ③与有机物反应,是重要的化学工业物质。 ④用于提纯Si、Ge、Ti等半导体和钛 ⑤有机化工:合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品 七、氯离子的检验 使用硝酸银溶液,并用稀硝酸排除干扰离子(CO32-、SO32-) HCl+AgNO3 == AgCl ↓+HNO3 NaCl+AgNO3 == AgCl ↓+NaNO3 Na2CO3+2AgNO3 ==Ag2CO?3 ↓+2NaNO3 Ag2CO?3+2HNO3 == 2AgNO3+CO2 ↑+H2O Cl-+Ag+ == AgCl ↓ 八、二氧化硫 制法(形成):硫黄或含硫的燃料燃烧得到(硫俗称硫磺,是黄色粉末) S+O2 ===(点燃)SO2 物理性质:无色、刺激性气味、容易液化,易溶于水(1:40体积比) 化学性质:有毒,溶于水与水反应生成亚硫酸H2SO3,形成的溶液酸性,有漂白作用,遇热会变回原来颜色。这是因为H2SO3不稳定,会分解回水和SO2 SO2+H2O H2SO3 因此这个化合和分解的过程可以同时进行,为可逆反应。 可逆反应——在同一条件下,既可以往正反应方向发生,又可以向逆反应方向发生的化学反应称作可逆反应,用可逆箭头符号 连接。 九、一氧化氮和二氧化氮 一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电:N2+O2 ========(高温或放电)2NO,生成的一氧化氮很不稳定,在常温下遇氧气即化合生成二氧化氮: 2NO+O2 == 2NO2 一氧化氮的介绍:无色气体,是空气中的污染物,少量NO可以治疗心血管疾病。 二氧化氮的介绍:红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应:NO2+H2O == 2HNO3+NO 这是工业制硝酸的方法。 十、大气污染 SO2、NO2溶于雨水形成酸雨。防治措施: ① 从燃料燃烧入手。 ② 从立法管理入手。 ③从能源利用和开发入手。 ④从废气回收利用,化害为利入手。 (2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O= H2SO4) 十一、硫酸 物理性质:无色粘稠油状液体,不挥发,沸点高,密度比水大。 化学性质:具有酸的通性,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性。是强氧化剂。 C12H22O11 ======(浓H2SO4)12C+11H2O放热H2SO4(浓)+C CO2 ↑+2H2O+SO2 ↑ 还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2 ↑ 稀硫酸:与活泼金属反应放出H2,使酸碱指示剂紫色石蕊变红,与某些盐反应,与碱性氧化物反应,与碱中和 十二、硝酸 物理性质:无色液体,易挥发,沸点较低,密度比水大。 化学性质:具有一般酸的通性,浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂。还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。 4HNO3(浓)+Cu == Cu(NO3)2+2NO2 ↑+4H2O 8HNO3(稀)+3Cu 3Cu(NO3)2+2NO ↑+4H2O 反应条件不同,硝酸被还原得到的产物不同,可以有以下产物:N(+4)O2,HN(+3)O2,N(+2)O,N(+1)2O,N(0)2, N(-3)H3△硫酸和硝酸:浓硫酸和浓硝酸都能钝化某些金属(如铁和铝)使表面生成一层致密的氧化保护膜,隔绝内层金属与酸,阻止反应进一步发生。因此,铁铝容器可以盛装冷的浓硫酸和浓硝酸。硝酸和硫酸都是重要的化工原料和实验室必备的重要试剂。可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸。 十三、氨气及铵盐 氨气的性质:无色气体,刺激性气味、密度小于空气、极易溶于水(且快)1:700体积比。溶于水发生以下反应使水溶液呈碱性:NH3+H2O NH3?H2O NH4++OH- 可作红色喷泉实验。生成的一水合氨NH3?H2O是一种弱碱,很不稳定,会分解,受热更不稳定:NH3?H2O ===(△)NH3 ↑+H2O 浓氨水易挥发除氨气,有刺激难闻的气味。 氨气能跟酸反应生成铵盐:NH3+HCl == NH4Cl(晶体) 氨是重要的化工产品,氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱都离不开它。氨气容易液化为液氨,液氨气化时吸收大量的热,因此还可以用作制冷剂。 铵盐的性质:易溶于水(很多化肥都是铵盐),受热易分解,放出氨气: NH4Cl NH3 ↑+HCl ↑ NH4HCO3 NH3 ↑+H2O ↑+CO2 ↑ 可以用于实验室制取氨气:(干燥铵盐与和碱固体混合加热) NH4NO3+NaOH Na NO3+H2O+NH3 ↑ 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3 ↑ 用向下排空气法收集,红色石蕊试纸检验是否收集满。 必修1全册基本内容梳理 第一章 一、化学实验安全 1、(1)做有毒气体的实验时,应在通风厨中进行,并注意对尾气进行适当处理(吸收或点燃等)。进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯,尾气应燃烧掉或作适当处理。 (2)烫伤宜找医生处理。 (3)浓酸撒在实验台上,先用Na2CO3(或NaHCO3)中和,后用水冲擦干净。浓酸沾在皮肤上,宜先用干抹布拭去,再用水冲净。浓酸溅在眼中应先用稀NaHCO3溶液淋洗,然后请医生处理。 (4)浓碱撒在实验台上,先用稀醋酸中和,然后用水冲擦干净。浓碱沾在皮肤上,宜先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。浓碱溅在眼中,用水洗净后再用硼酸溶液淋洗。 (5)钠、磷等失火宜用沙土扑盖。 (6)酒精及其他易燃有机物小面积失火,应迅速用湿抹布扑盖。 二.混合物的分离和提纯 分离和提纯的方法 分离的物质 应注意的事项 应用举例 过滤 用于固液混合的分离 一贴、二低、三靠 如粗盐的提纯 蒸馏 提纯或分离沸点不同的液体混合物 防止液体暴沸,温度计水银球的位置,如石油的蒸馏中冷凝管中水的流向 如石油的蒸馏 萃取 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法 选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂 用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘 分液 分离互不相溶的液体 打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔,使漏斗内外空气相通。打开活塞,使下层液体慢慢流出,及时关闭活塞,上层液体由上端倒出 如用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘后再分液 蒸发和结晶 用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物 加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅动溶液;当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热 分离NaCl和KNO3混合物 三、离子检验 离子 所加试剂 现象 离子方程式 Cl: AgNO3、稀HNO3 产生白色沉淀 Cl+Ag=AgCl↓--+ SO42-:稀HCl、BaCl2 白色沉淀 SO42-+Ba2=BaSO4↓+ 四.除杂 注意事项:为了使杂质除尽,加入的试剂不能是“适量”,而应是“过量”;但过量的试剂必须在后续操作中便于除去。 五、物质的量的单位――摩尔 1.物质的量(n)是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。 2.摩尔(mol): 把含有6.02 ×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。 3.阿伏加德罗常数:把6.02 X1023mol-1叫作阿伏加德罗常数。 4.物质的量 = 物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数 n =N/NA 5.摩尔质量(M)(1)定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量.(2)单位:g/mol 或 g.mol-1(3)数值:等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量.6.物质的量=物质的质量/摩尔质量(n = m/M) 六、气体摩尔体积 1.气体摩尔体积(Vm)(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积.(2)单位:L/mol 2.物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V/Vm 3.标准状况下, Vm = 22.4 L/mol 七、物质的量在化学实验中的应用 1.物质的量浓度.(1)定义:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的浓度。(2)单位:mol/L(3)物质的量浓度 = 溶质的物质的量/溶液的体积 CB = nB/V 2.一定物质的量浓度的配制 (1)基本原理:根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度,用有关物质的量浓度计算的方法,求出所需溶质的质量或体积,在容器内将溶质用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制得溶液.(2)主要操作 a.检验是否漏水.b.配制溶液 1计算.2称量.3溶解.4转移.5洗涤.6定容.7摇匀8贮存溶液.注意事项:A 选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶.B 使用前必须检查是否漏水.C 不能在容量瓶内直接溶解.D 溶解完的溶液等冷却至室温时再转移.E 定容时,当液面离刻度线1―2cm时改用滴管,以平视法观察加水至液面最低处与刻度相切为止.3.溶液稀释:C(浓溶液)V(浓溶液)=C(稀溶液)V(稀溶液) 第二章 一、物质的分类 把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫分散系。被分散的物质称作分散质(可以是气体、液体、固体),起容纳分散质作用的物质称作分散剂(可以是气体、液体、固体)。溶液、胶体、浊液三种分散系的比较 分散质粒子大小/nm 外观特征 能否通过滤纸 有否丁达尔效应 实例 溶液 小于1 均匀、透明、稳定 能 没有 NaCl、蔗糖溶液 胶体 在1—100之间 均匀、有的透明、较稳定 能 有 Fe(OH)3胶体 浊液 大于100 不均匀、不透明、不稳定 不能 没有 泥水 二、物质的化学变化 1、物质之间可以发生各种各样的化学变化,依据一定的标准可以对化学变化进行分类。 (1)根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少可以分为: A、化合反应(A+B=AB)B、分解反应(AB=A+B) C、置换反应(A+BC=AC+B) D、复分解反应(AB+CD=AD+CB) (2)根据反应中是否有离子参加可将反应分为: A、离子反应:有离子参加的一类反应。主要包括复分解反应和有离子参加的氧化还原反应。 B、分子反应(非离子反应) (3)根据反应中是否有电子转移可将反应分为: A、氧化还原反应:反应中有电子转移(得失或偏移)的反应 实质:有电子转移(得失或偏移) 特征:反应前后元素的化合价有变化 B、非氧化还原反应 2、离子反应 (1)、电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。酸、碱、盐都是电解质。在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物,叫非电解质。 注意:①电解质、非电解质都是化合物,不同之处是在水溶液中或融化状态下能否导电。②电解质的导电是有条件的:电解质必须在水溶液中或熔化状态下才能导电。③能导电的物质并不全部是电解质:如铜、铝、石墨等。④非金属氧化物(SO2、SO3、CO2)、大部分的有机物为非电解质。 (2)、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。它不仅表示一个具体的化学反应,而且表示同一类型的离子反应。 复分解反应这类离子反应发生的条件是:生成沉淀、气体或水。书写方法: 写:写出反应的化学方程式 拆:把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式 删:将不参加反应的离子从方程式两端删去 查:查方程式两端原子个数和电荷数是否相等 (3)、离子共存问题 所谓离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。 A、结合生成难溶物质的离子不能大量共存:如Ba2和SO42-、Ag和Cl-、Ca2和CO32-、+++ Mg2和OH-等+ B、结合生成气体或易挥发性物质的离子不能大量共存:如H和C O 32-,HCO3-,SO32-,OH-+ 和NH4等 C、结合生成难电离物质(水)的离子不能大量共存:如H和OH-、CH3COO-,OH-和HCO3-++ 等。 D、发生氧化还原反应、水解反应的离子不能大量共存 注意:题干中的条件:如无色溶液应排除有色离子:Fe2、Fe3、Cu2、MnO4-等离子,+++ 酸性(或碱性)则应考虑所给离子组外,还有大量的H(或OH-)。(4)离子方程式正误+ 判断(六看) 一、看反应是否符合事实:主要看反应能否进行或反应产物是否正确 二、看能否写出离子方程式:纯固体之间的反应不能写离子方程式 三、看化学用语是否正确:化学式、离子符号、沉淀、气体符号、等号等的书写是否符合事实 四、看离子配比是否正确 五、看原子个数、电荷数是否守恒 六、看与量有关的反应表达式是否正确(过量、适量) 3、氧化还原反应中概念及其相互关系如下: 失去电子——化合价升高——被氧化(发生氧化反应)——是还原剂(有还原性)得到电子——化合价降低——被还原(发生还原反应)——是氧化剂(有氧化性) 第三章 一、金属活动性Na>Mg>Al>Fe。 二、金属一般比较活泼,容易与O2反应而生成氧化物,可以与酸溶液反应而生成H2,特别活泼的如Na等可以与H2O发生反应置换出H2,特殊金属如Al可以与碱溶液反应而得到H2。 三、A12O3为两性氧化物,Al(OH)3为两性氢氧化物,都既可以与强酸反应生成盐和水,也可以与强碱反应生成盐和水。 四、铁的三种氧化物化学性质及物理性质 五、Na2CO3和NaHCO3比较 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 纯碱或苏打 小苏打 色态 白色晶体 细小白色晶体 水溶性 易溶于水,溶液呈碱性使酚酞变红 易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)溶液呈碱性(酚酞变浅红) 热稳定性 较稳定,受热难分解 受热易分解 2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O(条件加热) 与酸反应 CO32—+H ==H CO3—+ H CO3—+H ==CO2↑+H2O+ +H CO3—+H ==CO2↑+H2O 相同条件下放出CO2的速度NaHCO3比Na2CO3快 与碱反应 Na2CO3+Ca(OH)2 ==CaCO3↓+2NaOH NaHCO3+NaOH ==Na2CO3+H2O 与H2O和CO2的反应 Na2CO3+CO2+H2O ==2NaHCO3 与盐反应 CaCl2+Na2CO3 ==CaCO3↓+2NaCl 主要用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 发酵、医药、灭火器 转化关系 六、.合金:两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。 合金的特点;硬度一般比成分金属大而熔点比成分金属低,用途比纯金属要广泛。 第四章 一、硅元素:无机非金属材料中的主角,在地壳中含量26.3%,次于氧。是一种亲氧元素,以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量90%以上。位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。 Si 对比 C 最外层有4个电子,主要形成四价的化合物。 二、二氧化硅(SiO2) 天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形。石英是常见的结晶形二氧化硅,其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙。二氧化硅晶体为立体网状结构,基本单元是[SiO4],因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维) 物理:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好 化学:化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH)反应,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应 SiO2+4HF == SiF4 ↑+2H2O SiO2+CaO ===(高温)CaSiO3 SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O 不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。 三、硅酸(H2SiO3) 酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。 Na2SiO3+2HCl == H2SiO3(胶体)+2NaCl 硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。 四、硅酸盐 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3 :可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥 五、硅单质 与碳相似,有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃),硬度大,较脆,常温下化学性质不活泼。是良好的半导体,应用:半导体晶体管及芯片、光电池、六、氯元素:位于第三周期第ⅦA族,原子结构: 容易得到一个电子形成氯离子Cl-,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在。 七、氯气 物理性质:黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。 制法:MnO2+4HCl(浓)== MnCl2+2H2O+Cl2 ↑(加热条件) 闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔。 化学性质:很活泼,有毒,有氧化性,能与大多数金属化合生成金属氯化物(盐)。也能与非金属反应: 2Na+Cl2 ===(点燃)2NaCl 2Fe+3Cl2===(点燃)2FeCl3 Cu+Cl2===(点燃)CuCl2Cl2+H2 ===(点燃)2HCl 现象:发出苍白色火焰,生成大量白雾。 燃烧不一定有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应,所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。 Cl2的用途: ①自来水杀菌消毒Cl2+H2O == HCl+HClO 2HClO ===(光照)2HCl+O2 ↑ 1体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水,为浅黄绿色。其中次氯酸HClO有强氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性,不稳定,光照或加热分解,因此久置氯水会失效。 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稳定多,可长期存放制漂白粉(有效氯35%)和漂粉精(充分反应有效氯70%)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O ③与有机物反应,是重要的化学工业物质。 ④用于提纯Si、Ge、Ti等半导体和钛 ⑤有机化工:合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品 八、氯离子的检验 使用硝酸银溶液,并用稀硝酸排除干扰离子(CO32、SO32)-- 九、二氧化硫 制法(形成):硫黄或含硫的燃料燃烧得到(硫俗称硫磺,是黄色粉末) S+O2 ===(点燃)SO2 物理性质:无色、刺激性气味、容易液化,易溶于水(1:40体积比) 化学性质:有毒,溶于水与水反应生成亚硫酸H2SO3,形成的溶液酸性,有漂白作用,遇热会变回原来颜色。这是因为H2SO3不稳定,会分解回水和SO2十、一氧化氮和二氧化氮 一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电:N2+O2 ========(高温或放电)2NO,生成的一氧化氮很不稳定,在常温下遇氧气即化合生成二氧化氮: 2NO+O2 == 2NO2一氧化氮的介绍:无色气体,是空气中的污染物,少量NO可以治疗心血管疾病。二氧化氮的介绍:红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应:3 NO2+H2O == 2HNO3+NO 这是工业制硝酸的方法。 十一、大气污染 SO2、NO2溶于雨水形成酸雨。防治措施: ① 从燃料燃烧入手。 ② 从立法管理入手。 ③从能源利用和开发入手。 ④从废气回收利用,化害为利入手。 十二、硫酸 物理性质:无色粘稠油状液体,不挥发,沸点高,密度比水大。 化学性质:具有酸的通性,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性。是强氧化剂。C12H22O11 ======(浓H2SO4)12C+11H2O放热H2SO4(浓)+C ===CO2 ↑+2H2O+SO2 ↑条件加热 还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。H2SO4(浓)+Cu ===CuSO4+2H2O+SO2 ↑条件加热 稀硫酸:与活泼金属反应放出H2,使酸碱指示剂紫色石蕊变红,与某些盐反应,与碱性氧化物反应,与碱中和 十三、硝酸 物理性质:无色液体,易挥发,沸点较低,密度比水大。 化学性质:具有一般酸的通性,浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂。还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。 4HNO3(浓)+Cu == Cu(NO3)2+2NO2 ↑+4H2O 8HNO3(稀)+3Cu== 3Cu(NO3)2+2NO ↑+4H2O 反应条件不同,硝酸被还原得到的产物不同,可以有以下产 物:N(+4)O2,HN(+3)O2,N(+2)O,N(+1)2O,N(0)2, N(-3)H3△硫酸和硝酸:浓硫酸和浓硝酸都能钝化某些金属(如铁和铝)使表面生成一层致密的氧化保护膜,隔绝内层金属与酸,阻止反应进一步发生。因此,铁铝容器可以盛装冷的浓硫酸和浓硝酸。硝酸和硫酸都是重要的化工原料和实验室必备的重要试剂。可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸。 十四、氨气及铵盐 氨气的性质:无色气体,刺激性气味、密度小于空气、极易溶于水(且快)1:700体积比。溶于水发生以下反应使水溶液呈碱性,可作红色喷泉实验。生成的一水合氨NH3.H2O是一种弱碱,很不稳定,会分解,受热更不稳定。 浓氨水易挥发除氨气,有刺激难闻的气味。 氨气能跟酸反应生成铵盐:NH3+HCl == NH4Cl(晶体) 氨是重要的化工产品,氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱都离不开它。氨气容易液化为液氨,液氨气化时吸收大量的热,因此还可以用作制冷剂。 铵盐的性质:易溶于水(很多化肥都是铵盐),受热易分解,放出氨气: NH4Cl== NH3 ↑+HCl ↑条件加热 NH4HCO3 ==NH3 ↑+H2O ↑+CO2 ↑ 条件加热 可以用于实验室制取氨气:(干燥铵盐与和碱固体混合加热) NH4NO3+NaOH ==NaNO3+H2O+NH3 ↑ 2NH4Cl+Ca(OH)2== CaCl2+2H2O+2NH3 ↑ 用向下排空气法收集,红色石蕊试纸检验是否收集满。第二篇:高一化学必修1第三章金属及其化合物教案
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第四篇:高一化学必修一知识点总结
第五篇:高一化学必修一知识点总结