必修1全冊基本內容梳理
從實驗中學化學
壹、化學實驗安全
1、(1)做有毒氣體的實驗應在通風的廚房內進行,並註意對排出的廢氣進行適當處理(吸收或點燃等)。做易燃易爆氣體實驗時,應註意純度檢驗,廢氣應燒掉或作適當處理。
(2)燒傷後宜及時就醫。
(3)濃酸濺到實驗臺上,應用 Na2CO3(或 NaHCO3)中和,然後用水沖洗幹凈。如果酸液沾到皮膚上,用幹布擦拭,然後用水沖洗幹凈。如果酸進了眼睛,用稀 NaHCO3 溶液沖洗,然後叫醫生。
(4)濃堿濺到實驗臺上,先用稀醋酸中和,再用清水沖洗。如果堿沾在皮膚上,應先用大量清水沖洗,再塗上硼酸溶液。如果堿濺到眼睛裏,先用清水沖洗,再用硼酸溶液沖洗。
(5)鈉、磷等誤食,應用沙土覆蓋。
(6)酒精等易燃有機物小火,應迅速用濕抹布蓋住。
II.混合物的分離提純
分離提純方法 分離物質應註意的事項 應用舉例
過濾法 用於固液混合物的分離 壹糊、二低、三靠提純 如粗鹽
蒸餾法 對沸點不同的液體混合物進行提純或分離 防止液體劇烈沸騰、溫度計的水銀球的位置,如石油的冷凝管中蒸餾水的流向 如石油的油蒸餾
萃取溶質在不溶溶劑中的溶解度不同,用壹種溶劑萃取溶質,從它與另壹種溶劑組成的溶液中萃取出來 選擇萃取劑應符合下列要求:與溶劑互不相溶的原溶液;溶質的溶解度應遠遠大於原溶劑萃取溴、碘的溴水與四氯化碳的溶解度
分離互不相溶的液體。互不相溶液體的分離 打開活塞上端或使活塞上的凹槽與漏鬥上的水孔相通,使漏鬥內外空氣相通。打開活塞,使下層液體慢慢流出,及時關閉活塞,將上層液體從上端倒出,如用四氯化碳提取溴,碘中的溴水再進行液體分離
蒸發結晶法用於分離提純幾種可溶性固體的混合物 加熱蒸發皿使溶液蒸發,應不斷用玻璃棒攪拌溶液;當皿中固體較多時,即停止加熱 分離NaCl和KNO3的混合物
分離液體與不溶性液體的混合物
分離液體與不溶性液體的混合物
三.離子檢驗
離子添加試劑現象 離子方程式
Cl- AgNO3、稀 HNO3 產生白色沈澱 Cl-+Ag+=AgCl↓
SO42- 稀 HCl、BaCl2 產生白色沈澱 SO42-+Ba2+=BaSO4↓
四、除雜
除去雜質
除去雜質是除雜的關鍵。除雜質
註:為了使雜質除盡,試劑的加入不能 "適量",而應 "過量";但過量的試劑壹定要便於在後續操作中除去。
V.物質的量的單位--摩爾
1.物質的量(n)是壹個物理量,表示含有壹定數量微粒的集合體。
2.摩爾(mol):含有 6.02 × 1023 個微粒的任何微粒集合體,計量單位為 1 摩爾。
3.阿伏加德羅常數:稱 6.02 X 1023mol-1 阿伏加德羅常數。
4.物質的量 = 物質所含微粒數/阿伏加德羅常數 n = N/NA
5.摩爾質量(M) (1) 定義:單位物質的量所表示的物質的質量稱為摩爾質量。(2) 單位:克/摩爾或克...摩爾-1 (3) 數值:等於質點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)
VI.氣體的摩爾體積
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稱為氣體的摩爾體積。(2) 單位:L/mol
2.物質的量=氣體體積/氣體摩爾體積n=V/Vm
3.在標準狀況下,Vm=22.4 L/mol
VII.物質的量在化學實驗中的應用
1.物質的量的濃度。
(1)定義:用單位體積溶液中所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量,叫做溶質B的物質的量濃度。(2)單位:mol/L(3)物質的量濃度=溶質的量/溶液的體積CB=nB/V p>
2.壹定物質的量濃度的配制
(1)基本原理:根據待配制溶液的體積和溶質的物質的量濃度,用計算物質的量濃度的方法計算溶質在容器中用溶劑稀釋到規定的溶劑量所需的質量或體積。在容器中用溶劑將溶質稀釋到指定體積,然後配制溶液。
(2)主要操作
a.檢查是否漏液。 b.配制溶液 1計算。2 稱量。3 溶解。4 轉移。5 洗滌。6 定容。7 搖勻8 溶液的儲存。
註意事項:A 選擇與待配制溶液容量相同的容量瓶。B 使用前必須檢查有無滲漏。C 不能直接在容量瓶中溶解。D 溶解後的溶液冷卻至室溫後再轉移。E當體積確定後,當液面距滴管刻度線1-2cm時,要用平視法觀察加水至液面最低處與刻度線相切到底。
3.溶液稀釋:C(濃溶液)?V(濃溶液)=C(稀溶液)?V(稀溶液)
壹.物質的分類
把壹種(或多種)物質分散在另壹種(或多種)物質中得到的體系叫做分散體系。被分散的物質稱為分散劑(可以是氣體、液體、固體),起容納分散劑作用的物質稱為分散體(可以是氣體、液體、固體)。溶液、膠體、濁液三種分散體系的比較
分散粒徑/納米的外觀特征能否通過濾紙是否有廷德爾效應舉例
溶液小於1時均勻、透明、穩定不能NaCl、蔗糖溶液
膠體在1-100之間均勻,有的透明,較穩定可以有Fe()3膠體,有的透明,較穩定可以有Fe()3膠體,有的透明,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定,較穩定。OH)3膠體
濁度大於100的溶液不均勻、不透明、不穩定不能無泥無水
二、物質的化學變化
1、物質間可以發生多種化學變化,依據壹定的標準可以歸類為化學變化。
(1)按反應物和生成物的類別及反應前後物質種類的多少可分為 :
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)按反應是否有離子參加可分為:
A、離子反應:有離子參加的壹類反應。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)按反應中有無電子轉移可分為:
A、分子反應:壹類有離子參加的反應:
A、氧化還原反應:有電子轉移(失電子或移電子)的反應
實質:有電子轉移(失電子或移電子)
特征:反應前後元素化合價有變化
反應前後元素化合價有變化
B、非離子反應。p>
B、非氧化還原反應
2、離子反應
(1)、電解質:在水溶液或熔融狀態下能導電的化合物,叫電解質。酸、堿、鹽都是電解質。在水溶液或熔融狀態下不能導電的化合物,稱為非電解質。
註:①電解質、非電解質都是化合物,區別是在水溶液或熔融狀態下能導電。電解質導電是有條件的:電解質必須處於水溶液或熔融狀態才能導電。電解質導電是有條件的:電解質必須在水溶液或熔融狀態下才能導電;③能導電的物質並非都是電解質:如銅、鋁、石墨等。 非金屬氧化物(SO2、SO3、CO2)和大多數有機物都不導電。
(2)、離子方程式:用實際參加反應的離子符號來表示反應式。它不僅表示具體的化學反應,也表示同類型的離子反應。
復分解反應 產生沈澱、氣體或水時,發生這類離子反應。書寫方法:
寫:寫出反應的化學方程式
拆:把易溶於水、易電離的物質寫成離子形式
刪:把不參加反應的離子從方程式兩端刪去
查:檢查:檢查方程式兩端原子個數、電荷數是否相等
(3)、離子****,存在的問題
所謂離子能大量儲存****,在同壹溶液中,是指離子之間不發生任何反應;如果離子之間能發生反應,就不能大量儲存****。
A、結合生成不溶性物質的離子不能大量存****:如Ba2+與SO42-、Ag+與Cl-、Ca2+與CO32-、Mg2+與OH-等。
B、結合生成氣體或揮發性物質的離子不能大量**** 生存:如H+和C O 32-、HCO3-、SO32-、OH-和NH4+等。
B、結合生成氣體或揮發性物質的離子不能被大量的**** 生存:如H+和C O 32-、HCO3-、SO32-、OH-和NH4+等。NH4+等。
C.結合成難以電離的物質(水)的離子不能大量存在***:如H+和OH-、CH3COO-、OH-和HCO3-等。
D、氧化還原反應、水解反應中離子不能大量存****(待學)
註:本題條件:如無色溶液中應排除有色離子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-等離子,酸性(或堿性)應考慮除給定的離子群外,還有大量的H+(或OH-)。(4)離子方程式正誤判斷(六看)
壹、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:純凈固體間的反應不能寫出離子方程式
三、看化學用語是否正確:化學式、離子符號、沈澱符號、氣體符號等符號的書寫是否與事實相符
四、看離子比是否正確
五、看原子數、電荷數是否守恒
四、看與反應有關的量的表達式是否正確(過量、適量)
3、氧化還原反應中的概念及其相互關系如下:
失電子--化合價升高--純凈固體間的反應--化合價升高--被氧化(發生氧化反應)--是還原劑(具有還原性)
得電子--化合價降低--被還原(發生還原反應)--是氧化劑(具有氧化性)
金屬及其化合物
壹.金屬活動性 Na > Mg > Al > Fe.
II.壹般較活潑,易與O2反應生成氧化物,能與酸溶液反應生成H2,特別活潑的如Na能與H2O反應置換出H2,特殊金屬如Al能與堿溶液反應得到H2。
三、
A12O3是兩性氧化物,Al(OH)3是兩性氫氧化物,都能與強酸反應生成鹽和水,也能與強酸反應生成鹽和水,還能與強堿反應生成鹽和水。
IV.
V.Na2CO3 和 NaHCO3 的比較
碳酸鈉 碳酸氫鈉
俗名純堿或小蘇打 小蘇打
顏色 白色晶體 白色晶體 細小的白色晶體
水溶性 溶於水,堿性溶液使酚酞變紅 溶於水(但溶解度小於 Na2CO3) 溶液呈堿性(酚酞變紅)。堿性(酚酞變為淡紅色)
熱穩定性 較穩定、加熱時不易分解 加熱時易分解
2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O
與酸反應 CO32- + H + H CO3-
H CO3 - + H + CO2↑ + H2O
H CO3-+ H + CO2↑ + H2O
在相同條件下,NaHCO3 釋放 CO2 的速率快於 Na2CO3
與堿反應 Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3↓ + 2NaOH
反應物:CO32- 與金屬陽離子絡合物的分解反應 NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O
反應物:H CO3- + OH- H2O + CO32- p>
與 H2O 和 CO2 反應 Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3
CO32- + H2O + CO2 H CO3-
無反應
與鹽反應 CaCl2 + Na2CO3 CaCO3↓ + 2NaCl
Ca2++CO32- CaCO3↓
無反應
主要用途 玻璃、造紙、制肥皂、洗滌 發酵、醫藥、滅火器
轉化關系
VI.合金:兩種或兩種以上的金屬(或金屬和非金屬)融合在壹起形成的具有金屬特性的物質。
合金的特點:壹般比組成金屬硬,熔點比組成金屬低,比純金屬用途更廣。
非金屬及其化合物
壹、矽元素:無機非金屬材料中的主角,在地殼中的含量為26.3%,僅次於氧。是壹種親氧元素
元素,以熔點較高的氧化物和矽酸鹽形式存在於巖石、砂土中,占地殼質量的90%以上。它位於第 3 周期,低於第 IVA 組碳。
矽與碳
最外層有四個電子,主要形成四價化合物。
II.二氧化矽(SiO2)
天然存在的二氧化矽被稱為二氧化矽,包括結晶和無定形兩種形態。石英是二氧化矽常見的結晶形態,其中無色透明的是水晶,帶有彩色環帶或色層的是瑪瑙。二氧化矽晶體具有三維網狀結構,基本單位為[SiO4],因其良好的物理和化學性質而被廣泛使用。(瑪瑙飾品、石英坩堝、光纖)
物理性質:熔點高、硬度大、不溶於水、潔凈SiO2無色半透明性好
化學性質:化學穩定性好,除 HF 外壹般不與其它酸反應,能與強堿(NaOH)反應,是壹種酸性氧化物、在壹定條件下能與堿性氧化物反應
SiO2 + 4HF == SiF4 ↑ + 2H2O
SiO2 + CaO == (高溫)CaSiO3
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O
不能用玻璃瓶盛裝 HF,盛裝堿性溶液的試劑瓶要用軟木塞或膠塞。
三、矽酸(H2SiO3)
酸性很弱(比碳酸弱)溶解度很小,由於SiO2不溶於水,制矽酸要與可溶性矽酸鹽和其他比矽酸強的酸反應。
Na2SiO3 + 2HCl == H2SiO3↓ + 2NaCl
三、矽膠多孔疏松,可用作幹燥劑、催化劑載體。
四、矽酸鹽
矽酸鹽是由矽、氧、金屬元素組成的化合物的總稱,分布廣泛,結構復雜,化學性質穩定。壹般不溶於水。(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是矽酸鈉 Na2SiO3:可溶於水,其水溶液稱為水玻璃和泡花堿,可用作肥皂填料、木材阻燃劑和粘合劑。常用矽酸鹽制品:玻璃、陶瓷、水泥
四、矽單質
類似碳,有晶體和非晶體兩種。晶體矽結構類似金剛石,灰黑色固體,有金屬光澤,熔點高(1410℃),硬度大,脆性大,常溫下化學性質不活潑。是壹種良好的半導體,應用領域:半導體晶體管和芯片、光伏電池、
五、氯元素:位於第三周期第七族A,原子結構:易得到壹個電子形成
氯離子Cl-,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,易溶於水,加壓冷卻條件下可變為液態(液氯)和固態。
制法:MnO2+4HCl(濃) MnCl2+2H2O+Cl2
氣味:用手輕輕扇動瓶口,使少量氯氣進入鼻孔。
化學性質:非常活潑,有毒,有氧化性,能與大多數金屬結合成金屬氯化物(鹽類)。也可與非金屬反應:
2Na + Cl2 === (點燃) 2NaCl 2Fe + 3Cl2 === (點燃) 2FeCl3 Cu + Cl2 === (點燃) CuCl2
Cl2 + H2 === (點燃) 2HCl 現象:淡白色火焰,產生大量的氯氣:淡白色火焰,產生大量白霧。
燃燒不壹定要有氧氣,物質並不是只有在氧氣中才能燃燒。燃燒的本質是劇烈的氧化還原反應,凡是能放出光和熱的劇烈化學反應都叫燃燒。
氯化氫的用途:
①自來水殺菌消毒 Cl2+H2O=== HCl+HClO 2HClO===(輕)2HCl+O2↑
1體積水溶解2體積氯氣形成的溶液為氯水,淺黃綠色。其中,次氯酸 HClO 具有很強的氧化性和漂白性,在消毒漂白中起主要作用。次氯酸呈弱酸性,不穩定,遇光或熱分解,所以氯水長期使用會失效。
②制漂白劑,漂白劑和漂白劑
漂白劑Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,有效成分NaClO比HClO穩定、可長期保存,制成漂白劑(有效氯35%)和漂白粉(完全反應有效氯70%) 2Cl2 + 2Ca (OH) 2 = CaCl2 + Ca (ClO)2+2H2O
③ 與有機物反應,是重要的化工原料。
④用於提純 Si、Ge、Ti 等半導體和鈦
⑤有機化工:合成塑料、橡膠、合成纖維、農藥、染料和醫藥等
七、氯離子的檢驗
用硝酸銀溶液和稀硝酸排除幹擾離子(CO32-、SO32 -)
HCl + AgNO3 == AgCl ↓ + HNO3
NaCl + AgNO3 == AgCl ↓ + NaNO3
Na2CO3 + 2AgNO3 == Ag2CO?3↓ + 2NaNO3
Ag2CO?+ 2HNO3 == 2AgNO3 + 2CONO3
Na2CO?== 2AgNO3 + CO2 ↑ + H2O
Cl- + Ag + == AgCl ↓
八、二氧化硫
方法(形成):硫黃或含硫燃料燃燒得到(硫黃俗稱硫磺,是壹種黃色粉末)
S + O2 === (點燃)SO2
物理性質:無色,有刺激性氣味,易液化,易溶於水(體積比為 1:40)
化學性質:有毒,溶於水後與水反應生成亞硫酸 H2SO3,形成的溶液呈酸性,有漂白作用,加熱後會變回原來的顏色。這是因為 H2SO3 不穩定,會分解回水和 SO2
SO2 + H2O H2SO3 因此,這個合成和分解過程可以同時進行,為可逆反應。
可逆反應--在相同條件下,既能向正反應方向發生,又能向逆反應方向發生的化學反應稱為可逆反應,用可逆箭頭符號連接。
九、壹氧化氮和二氧化氮
壹氧化氮在自然界中是在高溫或放電條件下生成的:N2+O2========(高溫或放電)2NO,生成的壹氧化氮很不穩定,在常溫下與氧氣相遇會合成二氧化氮:2NO+O2==2NO2
壹氧化氮以無色氣體的形式出現,是空氣中的汙染物。空氣汙染物中,少量的NO可以治療心血管疾病。
二氧化氮介紹:紅棕色氣體,有刺激性氣味,有毒,易液化,易溶於水,與水反應:
3 NO2 + H2O == 2HNO3 + NO 這是工業制硝酸的方法。
十、大氣汙染
SO2、NO2溶於雨中形成酸雨。防治措施:
①從燃料燃燒。
②從立法管理上。
③從能源利用和開發上。
④從廢氣回收利用入手,化害為利。
(2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O= H2SO4)
十壹、硫酸
物理性質:無色粘稠油狀液體,不揮發,沸點高,密度大於水。
化學性質:具有酸的壹般性質,濃硫酸具有脫水性、吸水性和強氧化性。是壹種強氧化劑。
C12H22O11 ======(濃 H2SO4) 12C + 11H2O 放熱
2 H2SO4(濃) + C CO2 ↑ + 2H2O + SO2 ↑
它還能氧化排在氫後面的金屬,但不放出氫氣。
2 H2SO4(濃) + Cu CuSO4 + 2H2O + S02 ↑
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,與堿性中和
十二、硝酸
物理性質:無色液體,易揮發,沸點較低,密度比水大。比水大。
化學性質:酸的壹般性質,濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑。也能氧化金屬後面的氫,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,硝酸被還原的產物不同,可有下列產物:N(+4)O2、HN(+3)O2、N(+2)O、N(+1)2O、N(0)2、N(-3)H3△硫酸和硝酸:濃硫酸和濃硝酸能鈍化某些金屬(如鐵和鋁),使其表面生成壹層致密的氧化保護膜,將金屬內部與酸隔離,阻止進壹步反應。因此,鐵和鋁容器可以盛放冷的濃硫酸和濃硝酸。硝酸和硫酸是重要的化工原料,也是實驗室必備的重要試劑。它們可用於制造化肥、農藥、炸藥、染料、鹽類等。硫酸還用於提煉石油、酸洗前的金屬加工和生產各種揮發性酸。
十三、氨和銨鹽
氨的性質:無色氣體,有刺激性氣味,密度小於空氣,極易溶於水(且溶解速度快)體積比為1:700。溶於水後會發生以下反應,使水溶液呈堿性:NH3 + H2O NH3?H2O NH4 + + OH- 可做紅色噴泉實驗。生成的壹水氨 NH3?H2O 是弱堿,很不穩定,會分解,受熱更不穩定:NH3.H2O====(△)NH3↑↑+H2O
濃氨水除了易揮發的氨氣外,還有壹種刺激難聞的氣味。
氨氣能與酸反應生成銨鹽:NH3+HCl==NH4Cl(晶體)
氨是重要的化工產品,氮肥工業、有機合成工業和硝酸制造中,銨鹽和純堿都離不開它。氨很容易液化成液氨,液氨汽化時會吸收大量熱量,因此也可用作制冷劑。 NH4NO3 + NaOH Na NO3 + H2O + NH3 ↑
2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2O + 2NH3 ↑
用向下排空氣的方法收集,用紅色石蕊試紙檢驗是否收集滿。