第壹節 氯
壹.氯原子結構:氯原子的原子結構是______,由於氯原子的最外層____ 電子,易______(得失)______(得失)______的電子,且形面為8電子穩定結構,故氯元素是壹種活潑的非金屬元素。
二、氯元素的性質
1、氯氣是壹種黃綠____,具有__刺激性____,有臭味的氣體,__有毒,易溶於水,密度比空氣__。
2、氯氣的化學性質:點燃 與金屬反應 2Na+Cl2===2NaCl (白___色煙)
點燃 Cu+Cl2===CuCl2 (棕黃色 _______ 色煙)
點燃 H2+Cl2===2HCl (___白 _____ 色火焰)或光
與非2P + 3Cl 非金屬反應 2P + 3Cl2===2PCl3 PCl3+Cl2===PCl5 (________ 色煙)
Cl2+H2O===HCl+HClO (弱酸,具有強氧化性、
與化合物的反應 2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2 +2H2O (漂白粉,有效成分是 CaCl2 Ca(ClO)2____)Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO(該反應證明了 HClO 是弱酸的事實)
Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
氯氣的用途:消毒、制鹽酸、漂白粉、殺蟲劑等
AgBr 用作照相膠卷 AgI 用於人工降雨
練習:指出上述反應中的氧化劑和還原劑,並用單線或雙線橋表示電子轉移。
三、氯氣的制取
1、藥品:濃鹽酸和二氧化錳
2、原理:
1.MnO2+4HCl====MnCl2+2H2O+Cl2↑
(氧化劑和還原劑的物質的量之比為__1:2_____,當有 2 mol 氯氣產生時,有__4 ____HCl 被氧化,轉移__4__mol 電子)
3、裝置類型:固體+液體--
4、收集方法:用__排空氣法或排飽和食鹽水法收集。
5、檢驗:使濕的 KI 澱粉試紙變藍(想壹想原因是什麽
6、殘氣處理:將多余的氯氣通入__NaOH__溶液中吸收處理,以免汙染環境。
第二節 氯化氫
壹.氯化氫的性質
1.物理性質:是壹種無色氯氣體,有___臭雞蛋___氣味,___易___溶於水(體積比為1:500)密度比空氣大。
2、化學性質:鹽酸溶於水就是鹽酸,鹽酸是壹種強酸,易揮發,有腐蝕性。
3、氯化氫的實驗室制法
藥品:食鹽(NaCl)和濃H2SO4
原理:用高沸點(或難揮發)酸制低沸點酸(或易揮發)(與制硝酸原理相同)微熱NaCl+H2SO4 =====NaHSO4+HCl↑
強熱總式:2NaCl+H2SO4====Na2SO4+2HCl↑NaCl+NaHSO4====Na2SO4+HCl↑
(以上說明條件不同產物不同,註意反應的條件)
裝置類型:固+液--收集方法:用向上排空法收集 檢驗方法:用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗 殘留氣體的處理:將多余的氣體倒入水中即可
第四節 鹵素元素
1、原子結構:最外層電子數相同,都是7個電子,由於電子層數不同,原子半徑也不相同,從F-I原子半徑增大,所以原子核對最外層電子的吸引力減弱,從外界獲得電子的能力減弱,單質氧化能力減弱。
2、鹵素單質物理性質的比較(見課本第24頁)
物理性質的變化規律:從F2→I2,顏色由淺變深,狀態由氣態變為液態再變為固態,熔沸點和密度逐漸升高,水溶性逐漸減小。
3、鹵素單質的化學性質比較(見課本第28頁)
相同點:能與H2反應生成相應的鹵化氫,鹵化氫易溶於水,形成無氧酸。
暗光
H2+F2===2HF H2+Cl2===2HCl
加熱保溫
H2+Br2===2HBr H2+I2 ====2HI
都能與水反應生成相應的鹵代烴和次鹵代烴。
2F2+2H2O===4HF+O2
X2+H2O====HX+HXO(X 表示 Cl Br I)
再現:與氫反應的條件不同,生成的氣態氫化物的穩定性不同,
HF > HCl > HBr > HI,厭氧酸的酸性不同,HI > HBr > HCl > HF。與水反應的程度不同,從 F2→I2 逐漸減小。註意:萃取和分封的概念
1、溴水中加入四氯化碳,振蕩靜置有什麽現象?(分層,下層橙紅色,上層無色)
2、向加碘水中加入煤油靜置會出現什麽現象?(分層,上層紫紅色,下層無色)
鹵素離子的鑒別:加入 HNO3 酸化硝酸銀溶液,
Cl-:得到白色沈澱。
Ag+ + Cl- ====AgCl↓ Br-:得到淺黃色沈澱
Ag+ + Br- ====AgBr↓ I:得到黃色沈澱
Ag+ + I- ====AgI↓
第 3 章 硫代硫酸
I.硫的物理性質
淡黃色晶體,質脆,不溶於水 不溶於水,微溶於醇,易溶於二硫化碳
二、硫的化學性質
1.與金屬的反應
2Cu + S=== Cu2S (黑色不溶於水) Fe + S =====FeS (黑色不溶於水)
(多價金屬與硫單質反應生成低價金屬硫化物)
2.與非金屬的反應
點火
S + O2=====SO2 S + H2=====H2S
Section II Hydroxides and Oxides of Sulfur
I.硫的氫氧化物--硫化氫
1、硫化氫的物理性質
硫化氫是壹種有臭雞蛋氣味、無色、劇毒的氣體,易溶於水,常溫常壓下1體積的水能溶解2.6體積的硫化氫。
2.硫化氫的化學性質:熱不穩定性 H2S====H2+S
點燃性
可燃性 2H2S+3O2====2H2O+2SO2 (完全燃燒)(火焰呈淡藍色)2H2S+O2====2H2O+2S(不完全燃燒)
還原 SO2+2H2S=2H2O+3S
還原 SO2+2H2S=2H2O+3S
3.硫化氫
硫化氫的水溶液是壹種弱酸,叫氫硫酸,它具有酸的通性和還原性。
二、硫的氧化物
1、物理性質:二氧化硫是壹種無色有刺激性氣味的有毒氣體,易溶於水,常溫常壓下,1體積的水能溶解40體積的二氧化硫;三氧化硫是壹種無色易揮發的晶體,熔點和沸點都很低。
2、化學性質
二氧化硫是酸性氧化物,與水直接結合生成亞硫酸,是亞硫酸的酸酐,二氧化硫有漂白作用,能使品紅溶液腿色,但漂白不穩定。
SO2+H2O==== H2SO3(此反應為可逆反應,H2SO3為弱酸,不穩定,易分解成水和二氧化硫。)
3.制取二氧化硫的方法 Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
第三節 工業制取硫酸的方法--接觸法
壹.方法和原料
方法:接觸法
原料:黃鐵礦(主要成分為 FeS2)、空氣、水、濃硫酸
II.反應原理和生產工藝
步驟 主要反應 主要設備
點火
二氧化硫的制備和提純 4FeS2+11O2====2Fe2O3+8SO2 沸騰爐
二氧化硫氧化成三氧化硫 2SO2+O2====2SO3 接觸室
三氧化硫氧氣吸收硫酸生成 SO3+H2O=H2SO4 吸收塔
思考:1.為了防止催化劑中毒)
2、為什麽用濃硫酸作吸收劑吸收三氧化硫,而不用水吸收? 用水吸收時,易形成酸霧,吸收速度慢,不利於吸收,而用濃硫酸吸收時,不形成酸霧,吸收幹凈,速度快)
3、為什麽用濃硫酸吸收三氧化硫,而不用水吸收?
第四節 硫酸 硫酸
壹.濃硫酸的物理性質
98.3%硫酸為無色粘稠液體,密度為1.84g/mL,不易揮發,與水以任意比例互溶
II.濃硫酸的特點
蔗糖等有機物的脫水和吸收劑的碳化。-作為幹燥劑 具有強氧化性)
2H2SO4(濃)+Cu=====CuSO4+2H2O+SO2↑(該反應說明 H2SO4(濃)具有氧化性和酸性)
H2SO4(濃)+C=CO2↑+H2O+2SO2↑(該反應說明 H2SO4(濃)只具有氧化性該反應只顯示 H2SO4(濃)的氧化性)
H2SO4(濃)+C=CO2↑+H2O+2SO2↑(該反應只顯示 H2SO4(濃)的氧化性)(該反應只顯示 H2SO4 的氧化性)
註意:H2SO4(濃)能使鐵、鋁發鈍,所以H2SO4(濃)能被鐵或鋁容器貯存
四、硫酸鹽
1、硫酸鈣 CaSO4 石膏 CaSO4.2H2O熟石膏2CaSO4.H2O(用作繃帶、制作模型等)
2、硫酸鋅ZnSO4明礬ZnSO4.7H2O(作收斂劑、防腐劑、媒染劑)
3、硫酸鋇BaSO4,天然稱重晶石,用於X射線透視胃腸道用藥,俗稱鋇餐。
4、CuSO4.5H2O,藍礬或膽礬,FeSO4.7H2O,綠礬
五、硫酸根離子的檢驗
先加鹽酸酸化,再加氯化鋇溶液,如有白色沈澱,證明有硫酸根離子。
第六節 氧族元素
I.氧族元素的名稱和符號:氧(O) 硫(S) 硒(Se) 碲(Te) 釙(Po)
II.原子結構的特點
相同點:最外層有六個電子;
不同點:核電荷數不同,電子層數不同,原子半徑不同;
三、性質的相似性和可變性(詳見課本第91頁)
1、從O→Po單質的熔點、沸點、密度都逐漸增大或增高;
2、從O→Po金屬性逐漸增強,非金屬性逐漸減弱。
3、與氫氣通式結合:H2R,氣體氫化物由H2O→H2Se穩定性逐漸減弱
4.與氧化物結合生成的氧化物類型為RO2或RO3,均為酸酐,該元素酸價最高的氧化物的氫化物的酸性逐漸減弱。
硫的用途:制硫酸、黑火藥、農藥、橡膠制品、硫磺軟膏 SO2 用於殺菌、消毒、漂白
第四章 堿金屬
第壹節 鈉
壹.堿金屬:鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁原子的最外層電子上只有壹個電子,由於它們的氧化物溶於水都是強堿,所以這組元素的名稱叫堿金屬。
二、鈉的物理性質:鈉質地柔軟,呈銀白色,密度比水小,熔點低,是熱和電的良導體。
三、鈉的化學性質
1、與非金屬反應
4Na+O2====2Na2O(Na2O不穩定)
2Na+O2====Na2O2(Na2O2穩定)
2Na+Cl2====2NaCl
2Na+S====Na2S(發生爆炸)
2.和化合物反應
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑(現象和原因:鈉浮在水面上,是因為鈉的密度比水小;熔成小球,是因為鈉的熔點低;小球遊動發出 "吱吱 "聲,是因為有氫氣生成;
鈉與 CuSO4 溶液反應
先鈉與水反應 2Na+2H2O ====2NaOH+H2↑
然後 2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4 (有藍色沈澱)
註意:少量鈉應保存在煤油中,大量鈉應保存在蠟封中。
第二節 鈉的化合物
I.鈉的氧化物(氧化鈉和過氧化鈉)
Na2O+H2O====2NaOH(Na2O 是堿性氧化物)
2 Na2O2+2H2O=====4NaOH+O2↑(Na2O2 不是堿性氧化物,Na2O2 是強氧化劑。(Na2O2不是堿性氧化物,Na2O2是強氧化劑,可用於漂白)
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2↑(在呼吸面罩或潛水艇中可用作供氧劑
二、硫酸鈉的其他重要化合物 1、硫酸鈉 錳(Na2SO4.10H2O)用作緩凝劑
2、碳酸鈉Na2CO3用作洗滌劑
3、碳酸氫鈉NaHCO3用作發喪粉和治療胃酸過多癥
註:碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較
水溶性:Na2CO3比NaHCO3
與鹽酸反應速度 NaHCO3比Na2CO3快
熱穩定性 NaHCO3受熱易分解 Na2CO3不易分解
2個NaHCO3不易分解。
2 NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2↑(常用此方法除去雜質)
第三節 堿金屬
壹.物理性質(見課本第107頁)
銀白色,質軟,由Li→Cs熔點、沸點降低
第二性質的遞變規律Li Na K Rb Cs
原子半徑漸大,失電子漸易,還原性漸強,與水反應越來越劇烈,生成堿的堿性漸強。
三、焰色反應
1、定義:各種金屬或其化合物在焰上燃燒呈特殊的顏色
2、用品:鉑絲、酒精燈、試劑
3、操作:燃燒→浸試劑→放在焰上觀察焰色→鹽酸洗→燃燒。 )、砷(As)、銻(Sb)鉍(Bi)稱為氮族元素。
第二,氮族元素原子的最外層電子上有5個外層電子,主價為+5(最高價)和-3(最低價)
第三,氮族元素的性質有漸變規律(見教材第166頁)
1、密度:由小到大 熔點和沸點:由低到高
2、氮族元素的非金屬性弱於同時期的氧族和鹵族元素,強於同時期的碳族元素。
3.最高級氧化物的氫化物酸性逐漸減弱,堿性逐漸增強。
第二節 氮
I.物理性質
氮氣是壹種無色、無味、不溶於水的氣體,工業上得到的氮氣主要是通過分離液態空氣得到的。
II.氮的分子結構和化學性質
1.寫出氮氣的電子式和結構式,分析氮氣化學性質穩定的原因。
2.氮氣在高溫或放電條件下,能與 H2、O2、金屬等物質反應
高溫高壓 放電
N2+3H2====2NH3 N2+O2====2NO
催化劑點燃 N2+3Mg ====Mg3N2
三、氮的氧化物
1、氮的化合價有+1、+2、+3、+4、+5,可形成這五價氧化物:N2O(笑氣)、NO、N2O3 NO2 N2O4 N2O5
3、NO在常溫常壓下極易氧化,與空氣接觸即被氧化成NO2
2NO + O2 = 2NO2
無色不溶於水 紅棕色溶於水並與水反應
4、NO2的性質是什麽?NO2的性質
自身相互合成N2O4 2NO2 ====N2O4 (無色)
3NO2+H2O ====2HNO3+NO↑(NO2在此反應中既是氧化劑又是還原劑)
四、固氮作用
將空氣中的遊離氮轉化為氮的化合態的方法統稱為固氮作用。固氮有兩種類型:人工固氮和自然固氮。分別舉兩個例子。
第三節 氨 氨鹽
壹.氨分子的結構
寫出氨分子的分子式 _____ 電子式、_____ 和結構式 ________ 分子的空間構型是什麽?(三角錐)
二、氨的性質、制法
1、物理性質:無色有刺激性氣味的氣體極易溶於水,密度比空氣小,易液化。
2、化學性質:
與水作用:(氨溶於水即為氨) NH3+H2O ====NH3.H2O ====NH4+OH-
NH3.H2O ===== NH3↑ + H2O
而酸的作用:NH3 + HCl=== NH4Cl
NH3+HNO3=== NH4NO3 2NH3+H2SO4=== (NH4)2SO4
3.制備:2NH4Cl+Ca(OH)2====CaCl2+2NH3↑+H2O
三、氨鹽
1.氨鹽都是離子化合物,都易溶於水,受熱分解,如
NH4Cl===NH3↑+HCl↑
2、與堿反應生成NH3
NH4++OH-===NH3↑+H2O
3、NH4+的檢驗:加入氫氧化鈉溶液,加熱,用濕紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體。
第四節 硝酸
I.硝酸的性質
1、物理性質:純硝酸是無色有刺激性氣味的揮發性液體,98%以上的硝酸叫發煙硝酸。
2、化學性質:不穩定,遇光或熱分解 4HNO3 === 2H2O + 4NO2↑ + O2↑
(思考:如何保存硝酸?)
氧化性:硝酸的氧化性:①硝酸幾乎能氧化所有金屬(金、鉑除外),金屬被氧化到高價,生成硝酸鹽。如Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+H2O
3Cu+8HNO3 (稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(說明硝酸具有酸性和氧化性)
② 能氧化大多數非金屬、如
C + 4HNO3 ==== CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O。4NO2↑ + 2H2O(只有硝酸的氧化性)
③ 常溫下鐵和鋁的鈍化
④ 1 體積濃硝酸和 3 體積濃鹽酸的混合酸叫 "王水","王水 "的氧化性相當強、可以氧化黃金和白金
二、硝酸的工業制法
1 氨的氧化性
催化劑
4NH3+5O2 ====4NO+6H2O
2 生成硝酸
2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
註意:
3NO2+H2O=2HNO3+NO
註:
尾氣處理:尾氣中的氮氧化物用堿液抽吸叫
要得到96%以上的濃硝酸可用硝酸鎂(或濃硫酸)作吸收劑。
第六節 磷 磷酸
壹.白磷和紅磷的性質比較
顏色狀態 溶解性 毒性 著火點 紅磷 紅棕色粉末 不溶於水和 CS2 無 較高 2400C
白磷 白色(或淡黃色)蠟狀固體 不溶於水,但溶於 CS2 有毒 較低 400C
II.磷酸(純磷酸為無色晶體)
磷酸(純磷酸為無色晶體)
本節分為兩部分。(純磷酸是無色晶體)
冷水 P2O5+H2O ====2HPO3(偏磷酸,有毒)
熱水 P2O5+3H2O ====2H3PO4(磷酸,無毒,屬中強酸,具有酸的通性)
註意:
1.區分同位素與同位素的概念,常見同位素互為物質的同位素
紅磷與白磷,氧氣與氧氣。紅磷和白磷 氧氣和溴 氧氣 金剛石和石墨
白磷的分子結構有什麽特點? 四面體結構 P4)應如何保存?(在水中)