人教版(2019)高一上學(xué)期化學(xué)必修第一冊(cè)期末知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)提綱(全面,必備!)
ID:70488 2021-12-03 1 9.99元 28頁(yè) 1.97 MB
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人教版(2019)高一上學(xué)期化學(xué)必修第一冊(cè)期末知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)提綱一、化學(xué)基本概念和基本理論同素異形體:由一種元素形成的不同的單質(zhì)互稱(一)物質(zhì)的分類同素異形體。如:金剛石和石墨(C)、白磷(P4)和紅磷、氧氣(O2)和臭氧(O3)。①酸性氧化物不一定是非金屬氧化物,如Mn2O7為酸性氧化物;②非金屬氧化物不一定是酸性氧化物,如NO、CO為不成鹽氧化物;③金屬氧化物不一定是堿性氧化物,如Al2O3為兩性氧化物;④堿性氧化物一定是金屬氧化物。⑤Na2O2、Fe3O4不屬于堿性氧化物。Na2O2屬于過(guò)氧化物,F(xiàn)e3O4屬于復(fù)雜氧化物。記住六大強(qiáng)酸和五大弱酸草酸一水合氨記住四大強(qiáng)堿:KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2和氨水(主要成分一水合氨))。第1頁(yè)共28頁(yè),(二)溶液與膠體第2頁(yè)共28頁(yè),膠體的應(yīng)用??歼x擇(三)化學(xué)反應(yīng)類型題(四)離子反應(yīng)第3頁(yè)共28頁(yè),弱酸、弱堿、難溶鹽、單質(zhì)、氧化物、氣體用化學(xué)式表示。與量有關(guān)的離子方程式的書寫技巧1.連續(xù)型:指反應(yīng)生成的離子因又能跟剩余(過(guò)量)的反應(yīng)物繼續(xù)反應(yīng)而跟用量有關(guān)。如CO2通入NaOH溶液中:-2-堿過(guò)量:CO2+2OH===CO3+H2O;--堿不足:CO2+OH===HCO3。2.先后型:一種反應(yīng)物的兩種或兩種以上的組成離子,都能跟另一種反應(yīng)物的組成離子反應(yīng),但因反應(yīng)次序不同而跟用量有關(guān)。又可稱為競(jìng)爭(zhēng)型。如NH4HSO4溶液與NaOH溶液的反應(yīng)+-NaOH不足:H+OH===H2O;++-NaOH過(guò)量:NH4+H+2OH===NH3·H2O+H2O。3.配比型:當(dāng)一種反應(yīng)物中有兩種或兩種以上組成離子參與反應(yīng)時(shí),因其組成比例不協(xié)調(diào)(一般為復(fù)鹽或酸式鹽),當(dāng)一種組成離子恰好完全反應(yīng)時(shí),另一種組成離子不能恰好完全反應(yīng)(有剩余或不足),因而跟用量有關(guān)。方法:定少量為“1”。(把少量的整體看成一份,拿過(guò)量的來(lái)配)(1)Ca(HCO3)2溶液與NaOH溶液反應(yīng)2+--①NaOH不足:Ca+HCO3+OH===CaCO3↓+H2O;2+--2-②NaOH過(guò)量:Ca+2HCO3+2OH===CaCO3↓+2H2O+CO3。(2)NaHCO3溶液與Ca(OH)2溶液反應(yīng)--2+①NaHCO3不足:HCO3+OH+Ca===CaCO3↓+H2O;第4頁(yè)共28頁(yè),2+--2-②NaHCO3過(guò)量:Ca+2OH+2HCO3===CaCO3↓+CO3+2H2O。(3)Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液反應(yīng)①n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶12+-+2-Ba+OH+H+SO4===BaSO4↓+H2O,此時(shí)溶液呈堿性;②n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶22+-+2-Ba+2OH+2H+SO4===BaSO4↓+2H2O,此時(shí)溶液呈中性,若向該溶液中再加入Ba(OH)2溶液,離子2-2+方程式為SO4+Ba===BaSO4↓。(五)弱電解質(zhì)的電離平衡(六)氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念的相互關(guān)系(口訣:升失氧化還原劑,降得還原氧化劑,劑性相同,其他相反)第5頁(yè)共28頁(yè),口訣:升失氧化還原劑,降得還原氧化劑,劑性相同,其他相反氧化還原反應(yīng)規(guī)律(1)一般來(lái)說(shuō),最高價(jià)態(tài)物質(zhì)只有氧化性,最低價(jià)態(tài)物質(zhì)只有還原性,中間價(jià)態(tài)既具有氧化性又具有3+2+還原性。如:Fe只有氧化性,F(xiàn)e只有還原性,F(xiàn)e既有氧化性又有還原性。3+2+2Fe+Fe=3Fe(2)價(jià)態(tài)歸中規(guī)律:不同價(jià)態(tài)的同種元素的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),該元素價(jià)態(tài)的變化一定遵循“高價(jià)+低價(jià)→中間價(jià)”,而不會(huì)出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。簡(jiǎn)記為“只靠攏,不相交”。3+2+如:2Fe+Fe=3Fe。(3)歧化反應(yīng)規(guī)律:“中間價(jià)→高價(jià)+低價(jià)”。具有多種價(jià)態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應(yīng),如:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。(4)金屬的活動(dòng)性順序+3+2++2+【拓展】氧化性強(qiáng)弱:Ag>Fe>Cu>H>Fe第6頁(yè)共28頁(yè),(4).根據(jù)非金屬的活動(dòng)性順序判斷3+【拓展】氧化性強(qiáng)弱:F2>Cl2>Br2>Fe>I2.--2+-2-還原性強(qiáng)弱:Cl<Br<Fe<I<S二、元素與化合物(一)堿金屬鈉元素一:鈉1、鈉與非金屬單質(zhì)點(diǎn)燃第7頁(yè)共28頁(yè),4Na+O2═2Na2O2Na+O2Na2O2點(diǎn)燃2Na+Cl22NaCl2Na+S═Na2S2.鈉與水2Na+2H2O═2NaOH+H21.鈉與酸反應(yīng)2Na+2HCl═2NaCl+H22.鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)2Na+2H2O═2NaOH+H2鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí),不能直接置換出單質(zhì)銅(鈉先跟水反應(yīng))2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)23.置換反應(yīng)700-800℃TiCl4+4NaTi+4NaCl二:過(guò)氧化鈉1.過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O22.過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)過(guò)氧化鈉Na2O2可做供氧劑的原因2Na2O2+2H2O═4NaOH+O23.過(guò)氧化鈉與鹽酸反應(yīng)2Na2O2+4HCl═4NaCl+2H2O+O24.過(guò)氧化鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)Na2O2+2H2O═4NaOH+O2過(guò)氧化鈉先跟水反應(yīng)2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2三:氧化鈉1.氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)Na2O+CO2═Na2CO32.氧化鈉與水反應(yīng)氧化鈉比過(guò)氧化鈉少了一個(gè)Na2O+H2O═2NaOH氧,跟物質(zhì)反應(yīng)不會(huì)有氧氣放出。3.氧化鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)Na2O+H2O═2NaOH2NaOH+CuSO4═Cu(OH)2+Na2SO4四:碳酸鈉1.與堿反應(yīng)Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3+2NaOH2.與鹽反應(yīng)Na2CO3+CaCl2═CaCO3+2NaCl3.與酸反應(yīng)Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO24.碳酸氫鈉---HCO3+OH=H2O+CO3(HCO3-在堿第8頁(yè)共28頁(yè)性條件不能共存),(1)與堿反應(yīng)①NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O②NaHCO3溶液與Ca(OH)2溶液反應(yīng)--2+NaHCO3不足:HCO3+OH+Ca===CaCO3↓+H2O;2+--2-NaHCO3過(guò)量:Ca+2OH+2HCO3===CaCO3↓+CO3+2H2O。(2)與酸反應(yīng)NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2(3)與鹽不反應(yīng)5.碳酸鈉與碳酸氫鈉相互轉(zhuǎn)化Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO32NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O(二)鹵素一:氯氣的化學(xué)性質(zhì)1.氯氣和金屬單質(zhì)反應(yīng)(K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu……)生成高價(jià)金屬氯化物點(diǎn)燃2Fe+3Cl22FeCl3點(diǎn)燃第9頁(yè)共28頁(yè),Cu+Cl2CuCl2點(diǎn)燃2Na+Cl22NaCl2.氯氣與非金屬單質(zhì)反應(yīng)點(diǎn)燃/光照H2+Cl22HCl(現(xiàn)象:蒼白色火焰,瓶口有白霧出現(xiàn))4+---3.氯氣與水反應(yīng)(新制氯水成分:三分子:Cl2、H2O、HClO四離子:H、Cl、ClO、OH)Cl2+H2OHCl+HClO+-2HClO光照2HCl+O離子方程式:Cl2+H2O═H+Cl+HClO24.氯氣與堿溶液反應(yīng)制取漂白液的原理Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O2Cl+2Ca(OH)═Ca(ClO)+CaCl+2HO制取漂白粉(漂粉精)的原理22222漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、漂白粉漂白原理:CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2,漂Ca(ClO)2+CO2+H2O═CaCO3+2HClO粉精的主要成分是Ca(ClO)2二:氯氣的生產(chǎn)原理強(qiáng)酸制弱酸1、實(shí)驗(yàn)室制法:碳酸的酸性比次氯酸的強(qiáng)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O+-2+離子方程式:MnO2+4H+2ClMn+Cl2↑+2H2O(2)實(shí)驗(yàn)裝置①發(fā)生裝置:固體+液體氣體(儀器A:分液漏斗;儀器B:圓底燒瓶)②除雜裝置:裝置C除去Cl2中混有的HCl(飽和食鹽水:除去揮發(fā)的HCl氣體);裝置D除去Cl2中混有的H2O(濃硫酸:除去水分,做干燥劑)③收集方法:向上排空氣法;或用排飽和食鹽水法。④驗(yàn)滿方法:用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在集氣瓶口,若變藍(lán),證明已集滿。⑤尾氣吸收裝置:NaOH溶液,目的是吸收多余的Cl2。(3)制Cl2得其他方法①2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O②KClO3+6HCl(濃)===KCl+3Cl2↑+3H2O----+③ClO在強(qiáng)酸性條件下也能氧化Cl:ClO+Cl+2H===Cl2↑+H2O84消毒液與潔廁靈不能混合使用的原因就是產(chǎn)生Cl2會(huì)造成中毒。第10頁(yè)共28頁(yè),2.工業(yè)制法:電解飽和的食鹽水通電2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2溴元素、碘元素4.置換反應(yīng)Cl2+2KBr═Br2+2KClCl2+2KI═I2+2KClBr2+2KI═I2+2KBr5.復(fù)分解反應(yīng)NaBr+AgNO3═AgBr+NaNO3NaI+AgNO3═AgI+NaNO3三、化學(xué)計(jì)算(一)以物質(zhì)的量為中心的四個(gè)公式粒子數(shù):原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)(電中性原子中)如水、酒精CH3CH2OH、SO3、CCl4等物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體,-1則不能使用Vm=22.4L·mol。NmVn=n=n=n=c·VNAMVm(二)物質(zhì)溶解度、溶液濃度的計(jì)算第11頁(yè)共28頁(yè),四、幾種重要的金屬鐵元素“鐵三角”之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系第12頁(yè)共28頁(yè),1、鐵的氧化物第13頁(yè)共28頁(yè),名稱氧化鐵四氧化三鐵氧化亞鐵(俗名)(鐵紅)(磁性氧化鐵)化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4鐵的化合價(jià)+2+3+2、+3色、態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體類別堿性氧化物堿性氧化物復(fù)雜氧化物溶解性都不溶于水,但溶于酸溶液不穩(wěn)定,在空氣中易穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定被氧化成Fe3O4+3+與非氧化性Fe3O4+8H===2Fe+2++3+FeO+2H===Fe+H2OFe2O3+6H===2Fe+3H2O2+酸的反應(yīng)+Fe+4H2O氧化性高溫下,都能被CO、H2、Al、C等還原用途煉鐵煉鐵、紅色油漆和涂料煉鐵2.Fe(OH)2和Fe(OH)3性質(zhì)的比較Fe(OH)2Fe(OH)3顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體與非氧化性+2++3+Fe(OH)2+2HFe+2H2OFe(OH)3+3HFe+3H2O強(qiáng)酸反應(yīng)受熱易分解:穩(wěn)定性△△Fe(OH)2=====FeO+H2O(隔絕空氣)2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O二者的關(guān)系4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3①3CO+Fe2O3═2Fe+3CO23Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2②鐵與非金屬單質(zhì)點(diǎn)燃點(diǎn)燃3Fe+2O2Fe3O42Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeS+2+常溫下,鐵、鋁都與濃硝酸、濃硫酸發(fā)生③鐵與酸Fe+2H═Fe+H2鈍化。但可以用鋼制或鋁制的容器儲(chǔ)存濃④鐵與鹽溶液Fe+CuSO4═FeSO4+Cu硝酸、濃硫酸。第14頁(yè)共28頁(yè),3+-⑤Fe+3SCN═Fe(SCN)33+-⑥Fe+3OH═Fe(OH)32+-⑦Fe+2OH═Fe(OH)2⑧4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3⑨2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O2+3+⑨FeFe:2FeCl2+Cl2═2FeCl33+2+⑩FeFe:2FeCl3+Cu═CuCl2+2FeCl22FeCl3+Fe═3FeCl2除雜:主要物質(zhì)雜質(zhì)除雜方法2+3+FeFe加過(guò)量鐵粉過(guò)濾FeCl3FeCl2加氯水或H2O22+2+FeCu加過(guò)量鐵粉后過(guò)濾鋁元素一:鋁1.鋁與O2、Cl2、S等非金屬反應(yīng)4Al+3O常溫/點(diǎn)燃2AlO2232Al+3Cl2點(diǎn)燃2AlCl32Al+3SAl2S32.鋁與水的反應(yīng)高溫/△2Al+6H2O2Al(OH)3+3H23.鋁與酸的反應(yīng)1鋁與稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)2Al+6HCl═2AlCl3+3H2鋁既可以跟酸反應(yīng)也可以跟堿2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2反應(yīng),為兩性金屬。2常溫下,鋁與濃硝酸、濃硫酸發(fā)生鈍化第15頁(yè)共28頁(yè),4.鋁與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)(只和強(qiáng)堿反應(yīng),不和弱堿反應(yīng))2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H25.鋁與金屬氧化物的反應(yīng)高溫2Al+Fe2O32Fe+Al2O3高溫鋁熱反應(yīng),用于野外焊接鐵軌8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O36.從鋁土礦中提取鋁Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O═Al(OH)3+NaHCO32Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O3通電4Al+3O2二:氧化鋁1.氧化鋁與強(qiáng)酸反應(yīng)Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O2.氧化鋁與強(qiáng)堿反應(yīng)氧化鋁既可以跟酸反應(yīng)又可以跟堿Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O反應(yīng)生成鹽和水,是高中階段重要的兩性氧化物。3.氧化鋁制備2Al(OH)3Al2O3+3H2O三:氫氧化鋁兩性氫氧化物1.制備:AlCl3溶液中加入氨水AlCl3+3NH3·H2O═Al(OH)3+3NH4Cl2.氫氧化鋁與強(qiáng)酸反應(yīng)Al(OH)3的堿性不強(qiáng),可以中和多余胃酸,Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O用作胃酸的中和劑3.氫氧化鋁與強(qiáng)堿反應(yīng)Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O四:偏鋁酸鈉1.偏鋁酸鈉溶液通入過(guò)量二氧化碳NaAlO2+CO2+2H2O═Al(OH)3+NaHCO32.偏鋁酸鈉溶液中滴入少量鹽酸NaAlO2+HCl+H2O═Al(OH)3+NaCl五:復(fù)鹽明礬KAl(SO4)2·12H2O十二水硫酸鋁鉀明礬溶于水后發(fā)生電離+3+2-KAl(SO4)2═K+Al+2SO4明礬可以凈水就是利用了膠體電離出的鋁離子與水反應(yīng)生成氫氧化鋁膠體的聚沉作用,但明礬不能殺菌3++Al+3H2O═Al(OH)3(膠體)+3H六:AlCl3與過(guò)量NaOH反應(yīng)第16頁(yè)共28頁(yè),3+-Al+4OH═AlO2+2H2O鎂元素①2Mg+O2點(diǎn)燃2MgO點(diǎn)燃②3Mg+N2Mg3N2點(diǎn)燃③2Mg+CO22MgO+C④Mg+H2SO4═MgSO4+H2⑤Mg+2H2OMg(OH)2+H2⑥鎂的提取高溫CaCO3CaO+CO2CaO+H2O═Ca(OH)2MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2+CaCl2Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O通電MgCl2Mg+Cl2銅元素1.銅與非金屬單質(zhì)2Cu+O22CuOCu+Cl2點(diǎn)燃CuCl22Cu+SCu2S2.銅與酸Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O3.銅與鹽第17頁(yè)共28頁(yè),Cu+2AgNO3═2Ag+Cu(NO3)23+4.還原Fe2FeCl3+Cu═CuCl2+2FeCl25.銅的冶煉高溫①工業(yè)煉銅黃銅礦(CuFeS2)粗銅電解精銅(99.95﹪)+Fe②生物煉銅CuS+O2CuSO4Cu③濕法冶銅Fe+CuSO4═Cu+FeSO4④加熱孔雀石綠Cu2(OH)2·CO32CuO+H2O+CO2四.物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律(一)原子結(jié)構(gòu)核電荷數(shù)(Z)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)A1.原子(ZX)中有質(zhì)子(帶正電):Z個(gè),中子(不顯電性):(A—Z)個(gè),電子(帶負(fù)電):Z個(gè)。2.原子核外電子排布規(guī)律(1)能量最低原理:核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層里,然后再由里往外排布在能量逐步升高的電子層里,即依次:K→L→M→N→O→P→Q順序排列。2(2)各電子層最多容納電子數(shù)為2n個(gè),即K層2個(gè),L層8個(gè),M層18個(gè),N層32個(gè)等。(3)最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè),次外層不超過(guò)18個(gè),倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)【注意】以上三條規(guī)律是相互聯(lián)系的,不能孤立理解其中某條。如M層不是最外層時(shí),其電子數(shù)最多為18個(gè),當(dāng)其是最外層時(shí),其中的電子數(shù)最多為8個(gè)。(二)元素周期律、元素周期表1.原子序數(shù):人們按電荷數(shù)由小到大給元素編號(hào),這種編號(hào)叫原子序數(shù)。(原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù))2.元素周期律:元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化,這一規(guī)律叫做元素周期律。具體內(nèi)容如下:隨著原子序數(shù)的遞增,①原子核外電子層排布的周期性變化:最外層電子數(shù)從1→8個(gè)的周期性變化。②原子半徑的周期性變化:同周期元素、隨著原子序數(shù)遞增原子半徑逐漸減小的周期性變化。③元素主要化合價(jià)的周期性變化:正價(jià)+1→+7,負(fù)價(jià)-4→-1的周期性變化。④元素的金屬性、非金屬性的周期性變化:金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)的周期性變化。第18頁(yè)共28頁(yè),【注意】元素性質(zhì)隨原子序數(shù)遞增呈周期性變化的本質(zhì)原因是元素的原子核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。3.元素周期表(1)元素周期表的結(jié)構(gòu):橫七豎十八主族(A):ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族副族(B):ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB(縱向)第VIII族:三個(gè)縱行,位于ⅦB族與ⅠB族中間零族:稀有氣體元素【注意】表中各族的順序:ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、VIII、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0(2)原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)與元素周期表關(guān)系的規(guī)律:①原子序數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)②電子層數(shù)=周期數(shù)(電子層數(shù)決定周期數(shù))③主族元素最外層電子數(shù)=主族序數(shù)=最高正價(jià)數(shù)(O、F除外)④負(fù)價(jià)絕對(duì)值=8-主族序數(shù)(限ⅣA~ⅦA,O、F除外)⑤同一周期,從左到右:原子半徑逐漸減小,元素的金屬性逐漸減弱,非金屬逐漸增強(qiáng),則非金屬元素單質(zhì)的氧化性增強(qiáng),形成的氣態(tài)氧化物越穩(wěn)定,形成的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性增強(qiáng),其離子還原性減弱。第19頁(yè)共28頁(yè),⑥同一主族,從上到下,原子半徑逐漸增大,元素的金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱。則金屬元素單質(zhì)的還原性增強(qiáng),形成的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性增強(qiáng),其離子的氧化性減弱。(3)元素周期表中“位、構(gòu)、性”的三角關(guān)系(4)短周期元素微粒半徑規(guī)律“一看”電子層數(shù):當(dāng)電子層數(shù)不同時(shí),一般電子層數(shù)越多,半徑越大。如r(Na)>r(Li)“二看”核電荷數(shù):當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越小。如r(Na)>r(Mg)2+3+“三看”核外電子數(shù):當(dāng)核電荷數(shù)相同時(shí),核外電子數(shù)越多,半徑越大。如r(Fe)>r(Fe)(5)電子數(shù)相同的微粒組①核外有10個(gè)電子的微粒組:原子:Ne;分子:CH4、NH3、H2O、HF;+2+3+++陽(yáng)離子:Na、Mg、Al、NH4、H3O;3-2----陰離子:N、O、F、OH、NH2。②核外有18個(gè)電子的微粒:原子:Ar;分子:SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、H2O2;+2+陽(yáng)離子:K、Ca;3-2---2-陰離子:P、S、HS、Cl、O2?!?ldquo;10電子”、“18電子”的微粒小結(jié)1.“10電子”的微粒:分子離子一核10電子NeN3−、O2−、F−、Na+、Mg2+、Al3+的二核10電子HFOH−、的三核10電子HONH−22的+四核10電子NH3H3O第20頁(yè)共28頁(yè),的五核10電子+CH4NH4的2.“18電子”的微粒分子離子+2+2−一核18電子的ArK、Ca、Cl‾、S二核18電子的F、HClHS−2三核18電子的H2S四核18電子的PH3、H2O2五核18電子的SiH4、CH3F六核18電子的N2H4、CH3OH+2+注:其它諸如C2H6、N2H5、N2H6等亦為18電子的微粒。(三)化學(xué)鍵1.化學(xué)鍵:相鄰原子間強(qiáng)烈的相互作用叫作化學(xué)鍵。包括離子鍵和共價(jià)鍵(金屬鍵)。2.離子建(1)定義:使陰陽(yáng)離子結(jié)合成化合物的靜電作用叫離子鍵。+-(2)成鍵元素:活潑金屬(或NH4)與活潑的非金屬(或酸根,OH)(3)靜電作用:指靜電吸引和靜電排斥的平衡。3.共價(jià)鍵(1)定義:原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用叫作共價(jià)鍵。(2)成鍵元素:一般來(lái)說(shuō)同種非金屬元素的原子或不同種非金屬元素的原子間形成共用電子對(duì)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。(3)共價(jià)鍵分類:①非極性鍵:由同種元素的原子間的原子間形成的共價(jià)鍵(共用電子對(duì)不偏移)。如在某些非金屬單質(zhì)(H2、Cl2、O2、P4…)共價(jià)化合物(H2O2、多碳化合物)、離子化合物(Na2O2、CaC2)中存在。②極性鍵:由不同元素的原子間形成的共價(jià)鍵(共用電子對(duì)偏向吸引電子能力強(qiáng)的一方)。如在共價(jià)化合物(HCl、H2O、CO2、NH3、H2SO4、SiO2)某些離子化合物(NaOH、Na2SO4、NH4Cl)中存在。4.非極性分子和極性分子(1)非極性分子中整個(gè)分子電荷分布是均勻的、對(duì)稱的。極性分子中整個(gè)分子的電荷分布不均勻,不對(duì)稱。(2)判斷依據(jù):鍵的極性和分子的空間構(gòu)型兩方面因素決定。雙原子分子極性鍵→極性分子,如:HCl、NO、CO。非極性鍵→非極性分子,如:H2、Cl2、N2、O2。多原子分子,都是非極性鍵→非極性分子,如P4、S8。有極性鍵幾何結(jié)構(gòu)對(duì)稱→非極性分子,如:CO2、CS2、CH4、Cl4。幾何結(jié)構(gòu)不對(duì)稱→極性分子,如H2O2、NH3、H2O。第21頁(yè)共28頁(yè),5.分之間作用力和氫鍵(1)分子間作用力把分子聚集在一起的作用力叫作分子間作用力。又稱范德華力。①分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多,它對(duì)物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等有影響。②一般的對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)也越高。(2)氫鍵某些物質(zhì)的分子間H核與非金屬?gòu)?qiáng)的原子的靜電吸引作用。氫鍵不是化學(xué)鍵,它比化學(xué)鍵弱得多,但比范德華力稍強(qiáng)。氫鍵主要存在于HF、H2O、NH3、CH3CH2OH分子間。如HF分子間氫鍵如下:故HF、H2O、NH3的沸點(diǎn)分別與同族氫化物沸點(diǎn)相比反常的高。五、化學(xué)實(shí)驗(yàn)(一)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作(二)常見(jiàn)氣體及其他物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室制備第22頁(yè)共28頁(yè),1、氣體發(fā)生裝置固體+固體·加熱固體+液體·不加熱固(或液)體+液體·加熱圖4-1圖4-2圖4-32、常見(jiàn)氣體的制備收集方制取氣體反應(yīng)原理(反應(yīng)條件、化學(xué)方程式)裝置類型注意事項(xiàng)法①檢查裝置氣密性。排2KClO32KCl+3O2↑或水②裝固體的試管口要略向下O2固體法傾斜。2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑+③先均勻加熱,后固定在放藥固體品處加熱。·向下④用排水法收集,停止加熱NH32NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O加熱排氣法前,應(yīng)先把導(dǎo)氣管撤離水面,才能熄滅酒精燈固液向上①同上①、③、④條內(nèi)容。②Cl2MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O液體與液體加熱,反應(yīng)器內(nèi)應(yīng)體體排氣法第23頁(yè)共28頁(yè),++添加碎瓷片以防暴沸。NO3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O液液排③氯氣有毒,尾氣要用堿液吸體體水收。法·④制取乙烯溫度應(yīng)控制在C2H4CH3CH2OHCH2==CH2↑+H2O加170℃左右熱①檢查裝置氣密性。H2Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑②使用長(zhǎng)頸漏斗時(shí),要把漏斗固體+向下排頸插入液面以下。C2H2CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑液體氣法或③使用啟普發(fā)生器時(shí),反應(yīng)物COCaCO+2HCl==CaCl+CO↑+HO·排水法固體應(yīng)是塊狀,且不溶于水23222不(H2、CO2、H2S可用)。NO2Cu+4HNO3(濃)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O加向上④制取乙炔要用分液漏斗,以熱排氣法控制反應(yīng)速率。H2SFeS+H2SO4(稀)==FeSO4+H2S↑⑤H2S劇毒,應(yīng)在通風(fēng)櫥中制備,或用堿液吸收尾氣。不可3、氣體的干燥干燥是用適宜的干燥劑和裝置除去氣體中混有的少量水分。常用裝置有干燥管(內(nèi)裝固體干燥劑)、洗氣瓶(內(nèi)裝液體干燥劑)。所選用的干燥劑不能與所要保留的氣體發(fā)生反應(yīng)。常用干燥劑及可被干燥的氣體如下:(1)濃硫酸(酸性干燥劑):N2、O2、H2、Cl2、CO、CO2、SO2、HCl、NO、NO2、CH4、C2H4、C2H2等(不可干燥還原性或堿性氣體)。(2)P2O5(酸性干燥劑):可干燥H2S、HBr、HI及濃硫酸能干燥的氣體(不可干燥NH3等)。(3)無(wú)水CaCl2(中性干燥劑):可干燥除NH3以外的其他氣體(NH3能與CaCl2反應(yīng)生成絡(luò)合物CaCl2·8NH3)。(4)堿石灰(堿性干燥劑):可干燥NH3及中性氣體(N2、O2、H2、CO、NO、CH4、C2H4、C2H2等)。不能干燥酸性氣體。(5)硅膠(酸性干燥劑):可干燥Cl2、O2、H2、CO2、CH4、C2H4、C2H2(硅膠能吸附水,也易吸附其他極性分子,只能干燥非極性分子氣體)。(6)其他:如生石灰、NaOH也可用于干燥NH3及中性氣體(不可干燥有酸性或能與之作用的氣體)。(三)物質(zhì)的分離提純1、物理分離提純法方法適用范圍主要儀器舉例注意事項(xiàng)粗鹽提純時(shí),把粗鹽溶①要“一貼二低三靠”漏斗、燒杯、玻璃于水,經(jīng)過(guò)過(guò)濾,把不②必要時(shí)要洗滌沉淀物(在過(guò)過(guò)濾固體與液體分離棒、鐵架臺(tái)(帶鐵溶于水的固體雜質(zhì)除濾器中進(jìn)行)圈)、濾紙去③定量實(shí)驗(yàn)的過(guò)濾要“無(wú)損”第24頁(yè)共28頁(yè),硝酸鉀溶解度隨溫度變化大,氯化鈉溶解度混合物中各組分在①一般先配較高溫度的飽和結(jié)晶隨溫度變化小,可用該溶劑中的溶解度隨燒杯及過(guò)濾儀器溶液,然后降溫結(jié)晶重結(jié)晶法從氯化鈉和硝酸鉀溫度變化不同②結(jié)晶后過(guò)濾,分離出晶體的混合物中提純硝酸鉀混合物中某一成分粗碘中碘與鉀、鈉、鈣、酒精燈、大燒杯、在一定溫度下可直鎂的碘化物混雜,利用(升華物質(zhì)的集取方法不作要升華圓底燒瓶、鐵架臺(tái)接變?yōu)闅怏w,再冷碘易升華的特性,可將求)(帶鐵圈)、石棉網(wǎng)卻成固體碘與雜質(zhì)分離①溶質(zhì)須不易分解、不易水分離溶于溶劑中的蒸發(fā)皿、三角架、從食鹽水溶液中提取解、不易被氧氣氧化蒸發(fā)溶質(zhì)酒精燈、玻璃棒食鹽晶體②蒸發(fā)過(guò)程應(yīng)不斷攪拌③近干時(shí)停止加熱,余熱蒸干蒸餾燒瓶、冷凝制取蒸餾水,除去水中①溫度計(jì)水銀球在蒸餾燒瓶管、酒精燈、錐形雜質(zhì)。除酒精中水(加支管口處蒸餾利用沸點(diǎn)不同以分瓶、牛角管、溫度生石灰),乙醇和乙酸②加沸石(碎瓷片)分餾離互溶液體混合物計(jì)、鐵架臺(tái)(帶鐵(先加NaOH蒸餾,后加③注意冷凝管水流方向應(yīng)下圈、鐵夾)、石棉濃H2SO4蒸餾);石油分進(jìn)上出網(wǎng)等餾④不可蒸干除溴乙烷中乙醇(先水分液漏斗(有圓筒兩種互不相溶的液洗),水、苯的分離,上層液體從上口倒出,下層液分液形、圓球形、圓錐體的分離除乙酸乙酯中乙酸(加體從下口放出形)飽和Na2CO3洗)①萃取后要再進(jìn)行分液利用溶質(zhì)在兩種互②對(duì)萃取劑的要求:與原溶劑不相溶的溶劑中的可在燒杯、試管等互不混溶、不反應(yīng);溶質(zhì)在其溶解度不同,用一中進(jìn)行,一般在分CCl4把溶于水里的Br2中的溶解度比在原溶劑中大;萃取種溶劑把溶質(zhì)從它液漏斗中(為便于萃取出來(lái)溶質(zhì)不與萃取劑反應(yīng);兩溶劑與另一種溶劑所組萃取后分液)密度差別大成的溶液里提取出③萃取后得到的仍是溶液,一來(lái)般再通過(guò)分餾等方法進(jìn)一步第25頁(yè)共28頁(yè),分離用半透膜使離子或除去Fe(OH)3膠體中的要不斷更換燒杯中的水或改滲析小分子從膠體中分半透膜、燒杯等HCl用流水,以提高滲析效果離出來(lái)(提純膠體)①固體先研細(xì)雜質(zhì)與被提純的物溴乙烷中的乙醇;Cl2②攪拌或振蕩分液裝置或洗氣溶解質(zhì)在溶解性上有明中的HCl;CaCO3中的③易溶氣體溶解要防倒吸裝置或過(guò)濾裝置顯差異的混合物NaCl④必要吋加熱⑤注意后續(xù)操作利用某些物質(zhì)在加①注意無(wú)機(jī)鹽的選用某些無(wú)機(jī)鹽時(shí),其燒杯、玻璃棒以及從皂化液中分離肥皂、②少量鹽能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶鹽析溶解度降低而凝聚過(guò)濾儀器甘油;蛋白質(zhì)的鹽析解,重金屬鹽使蛋白質(zhì)變性的性質(zhì)來(lái)分離物質(zhì)③鹽析后過(guò)濾2、化學(xué)分離提純化學(xué)法要同時(shí)考慮到各組成成分及雜質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和特點(diǎn),利用它們之間的差別加以分離提純。一般原則是:①引入試劑一般只跟雜質(zhì)反應(yīng);②后續(xù)試劑應(yīng)能除去過(guò)量的前一試劑;③不引進(jìn)新雜質(zhì);④雜質(zhì)與試劑生成的物質(zhì)易與被提純物分離(狀態(tài)類型不同);⑤過(guò)程簡(jiǎn)單,現(xiàn)象明顯,純度要高;⑥盡可能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì);⑦除去多種雜質(zhì)時(shí)應(yīng)考慮加入試劑的合理順序;⑧如遇到極易溶解于水的氣體時(shí),應(yīng)防止倒吸現(xiàn)象發(fā)生。在進(jìn)行化學(xué)分離提純時(shí),進(jìn)行完必要的化學(xué)處理后,要適時(shí)實(shí)施某些物理法操作(如過(guò)濾、分液等)。試劑的選擇或采取的措施是最為關(guān)鍵的,它要根據(jù)除雜的一般原則,分析雜質(zhì)的狀態(tài)類型來(lái)確定。①原物質(zhì)和雜質(zhì)均為氣體時(shí),一般不選用氣體作為除雜的試劑,而選用固體或液體試劑;②原物質(zhì)和雜質(zhì)均為可溶于水的固體(或溶液)時(shí),雜質(zhì)的除去,要根據(jù)原物質(zhì)與雜質(zhì)中陰陽(yáng)離子的異同,選擇適當(dāng)試劑,把雜質(zhì)中與原物質(zhì)不相同的陽(yáng)離子或陰離子轉(zhuǎn)變成沉淀、氣體、水或原物質(zhì)。試劑一般選用可溶于水的固體物質(zhì)或溶液,也可選用氣體或不溶于水的物質(zhì);③原物質(zhì)和雜質(zhì)至少有一種不溶物時(shí),雜質(zhì)的除去一般不選用固體試劑,而是選用氣體或液體試劑,也可采用直接加熱、灼燒等方法除去雜第26頁(yè)共28頁(yè),質(zhì)。(1)加熱分解法:如NaCl中混有少量NH4HCO3,加熱使NH4HCO3分解。(2)氧化還原法:利用氧化還原反應(yīng)將雜質(zhì)或氧化或還原,轉(zhuǎn)化為易分離物質(zhì)。如除去苯中的少量甲苯,就可利用甲苯與酸性高錳酸鉀反應(yīng),生成苯甲酸,再加堿生成水溶性苯甲酸鈉,從而與苯分離;又如,除去CO2中的少量O2,可將氣體通過(guò)熱的銅網(wǎng)。(3)沉淀法:將雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋沓サ姆椒āH绯O2中的H2S氣體,可將混合氣體通入到CuSO4溶液中,除去H2S氣體。(4)汽化法:將雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w使之除去的方法。如除去NaCl固體中的Na2CO3固體,可加入HCl2?將其中的CO3轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2氣體。(5)酸、堿法:利用雜質(zhì)和酸或堿的反應(yīng),將不溶物轉(zhuǎn)變成可溶物;將氣體雜質(zhì)也可轉(zhuǎn)入酸、堿中吸收來(lái)進(jìn)行提純。如除去CuS中的FeS就可采用加入鹽酸,使之充分溶解,利用FeS和鹽酸反應(yīng)而不與CuS反應(yīng)的特點(diǎn)來(lái)使兩者分離。(6)絡(luò)合法:有些物質(zhì)可將其轉(zhuǎn)化為絡(luò)合物達(dá)到分離目的。如BaSO4中的AgCl可通過(guò)加入濃氨水,使AgCl轉(zhuǎn)化為可溶的[Ag(NH3)2]Cl除去。(7)轉(zhuǎn)化法:利用某些化學(xué)反應(yīng)原理,將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì),如NaHCO3溶液中含Na2CO3可通足量CO2轉(zhuǎn)化,CaO中含CaCO3,可加熱使之轉(zhuǎn)化等。有機(jī)物的分離一般不用此法,如除去乙酸乙酯中混有的乙酸,如果采用加入乙醇及催化劑(稀硫酸)并加熱的方法,試圖將乙酸轉(zhuǎn)化為乙酸乙酯,這是適得其反的。其一是加入的試劑難以除去;其二是有機(jī)反應(yīng)緩慢、復(fù)雜,副反應(yīng)多,該反應(yīng)又是可逆反應(yīng),不可能反應(yīng)到底將乙酸除盡。(8)水解法:當(dāng)溶液中的雜質(zhì)存在水解平衡,而用其他方法難以除之,可用加入合適試劑以破壞水解平衡,使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀或氣體而除去。如:MgCl2中的FeCl3,可用加MgO、Mg(OH)2、MgCO3等,+3+降低H濃度,促進(jìn)Fe水解為Fe(OH)3↓,而不能加NaOH和NH3·H2O等。(9)其他:如AlCl3溶液中混有的FeCl3,可利用Al(OH)3的兩性,先加過(guò)量氫氧化鈉溶液,過(guò)濾,在濾液中通足量CO2,再過(guò)濾,在濾渣[Al(OH)3]中加鹽酸使其溶解。此外還有電解法精煉銅;離子交換法軟化硬水等。3、物質(zhì)的檢驗(yàn)第27頁(yè)共28頁(yè),第28頁(yè)共28頁(yè)
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