高中化学 必修1 人教版知识点 归纳整理Word文件下载.docx
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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=22.4L/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。
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.
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)
第二章化学物质及其变化
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均匀、有的透明、较稳定能有Fe(OH)3胶体牛奶\豆浆\烟\云\雾等.
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CO32-,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)
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、氧化还原反应中的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)
第三章金属及其化合物
一、金属的活动性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、Na2CO3和NaHCO3比较
碳酸钠碳酸氢钠
1.俗名纯碱或苏打小苏打
2.色态白色晶体细小白色晶体
3.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)
4.热稳定性较稳定,受热难分解受热易分解
2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O
5.与酸反应CO32—+H+=====HCO3—
HCO3—+H+======CO2↑+H2O
相同条件下放出CO2的速度NaHCO3比Na2CO3快
6.与碱反应Na2CO3+Ca(OH)=====2CaCO3↓+2NaOH
反应实质:
CO32—与金属阳离子的复分解反应NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O
HCO3—+OH-====H2O+CO32—
7.与H2O和CO2的反应Na2CO3+CO2+H2O======2NaHCO3
CO32—+H2O+CO2====HCO3—
NaHCO3不反应
8.与盐反应CaCl2+Na2CO3=====CaCO3↓+2NaCl
Ca2++CO32—=====CaCO3↓
主要用途玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器
五、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。
六、几种重要的金属及其化合物
1、金属的通性:
导电、导热性,具有金属光泽,延展性,一般情况下除Hg外都是固态
2、金属冶炼的一般原理:
①热分解法:
适用于不活泼金属,如Hg、Ag
②热还原法:
适用于较活泼金属,如Fe、Sn、Pb等
③电解法:
适用于活泼金属,如K、Na、Al等(K、Ca、Na、Mg都是电解氯化物,Al是电解Al2O3)
3、铝及其化合物
Ⅰ、铝
①物理性质:
银白色,较软的固体,导电、导热,延展性
②化学性质:
Al—3e-==Al3+
a、与非金属反应:
4Al+3O2==2Al2O3,2Al+3S==Al2S3,2Al+3Cl2==2AlCl3
b、与酸反应:
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑,2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑
常温常压下,铝遇浓硫酸或浓硝酸会发生钝化,所以可用铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸
c、与强碱反应:
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2(偏铝酸钠)+3H2↑(2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑)
大多数金属不与碱反应,但铝却可以
d、铝热反应:
2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3,铝具有较强的还原性,可以还原一些金属氧化物。
Ⅱ、铝的化合物
①Al2O3(典型的两性氧化物)
a、与酸反应:
Al2O3+6H+==2Al3++3H2Ob、与碱反应:
Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
②Al(OH)3(典型的两性氢氧化物):
白色不溶于水的胶状物质,具有吸附作用
a、实验室制备:
AlCl3+3NH3•H2O==Al(OH)3↓+3NH4Cl,Al3++3NH3•H2O==Al(OH)3↓+3NH4+
b、与酸、碱反应:
Al(OH)3+3H+==Al3++3H2OAl(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
③KAl(SO4)2(硫酸铝钾)
KAl(SO4)2•12H2O,十二水和硫酸铝钾,俗名:
明矾
KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-,Al3+能水解:
Al3++3H2O=====Al(OH)3+3H+
因为Al(OH)3具有很强的吸附型,所以明矾可以做净水剂
4、铁
银白色光泽,密度大,熔沸点高,延展性,导电导热性较好,能被磁铁吸引。
铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝,排第四。
a、与非金属反应:
Fe+S==FeS,3Fe+2O2===Fe3O4,2Fe+3Cl2===2FeCl3
b、与水反应:
3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2
c、与酸(非氧化性酸):
Fe+2H+==Fe2++H2,与氧化性酸,如硝酸、浓硫酸,会被氧化成三价铁
d、与盐反应:
如CuCl2、CuSO4等,Fe+Cu2+==Fe2++Cu
③ Fe2+和Fe3+离子的检验:
①溶液是浅绿色的
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
第四章非金属及其化合物
一、硅及其化合物
Ⅰ、硅
硅是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,自然界中总是与氧结合,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。
硅位于第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。
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。
晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,可制成光电池等能源。
应用:
半导体晶体管及芯片、光电池。
Ⅱ、硅的化合物
①二氧化硅(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)
a、物理性质:
二氧化硅具有晶体和无定形两种。
熔点高,硬度大。
不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好。
b、化学性质:
酸性氧化物,是H2SiO3的酸酐,但不溶于水。
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,在一定的条件下能与碱性氧化物反应。
不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。
SiO2+CaO===(高温)CaSiO3,SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O,SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
c、用途:
是制造光导纤维德主要原料;
石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等;
水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等;
石英砂常用作制玻璃和建筑材料。
②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。
a、结构及其表示方式:
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,种类多,结构复杂,常用氧化物的形式来表示组成。
其表示方式:
活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水。
如:
滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示为3MgO•4SiO2•H2O
b、硅酸盐工业简介:
以含硅物质为原料,经加工制得硅酸盐产品的工业成硅酸盐工业,主要包括陶瓷工业、水泥工业和玻璃工业,其反应包含复杂的物理变化和化学变化。
水泥的原料是黏土和石灰石;
玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,成份是:
Na2SiO3•CaSiO3•4SiO2;
陶瓷的原料是黏土。
三大传统硅酸盐产品的制备原料中,只有陶瓷没有用到石灰石。
C、硅酸钠:
硅酸钠固体俗称泡花碱,水溶液俗称水玻璃,是无色粘稠的液体,常作粘合剂、防腐剂、耐火材料。
放置在空气中会变质:
Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3。
实验室可以用可溶性硅酸盐与盐酸反应制备硅酸:
Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓
③、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。
二、氯及其化合物
氯元素位于第三周期第ⅦA族,活泼,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。
Ⅰ、氯气
①.物理性质:
黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水、密度比空气大、有毒。
加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。
②.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。
③.化学性质:
很活泼,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:
氯气与金属、非金属等发生氧化还原反应,一般作氧化剂。
与水、碱溶液则发生自身氧化还原反应,既作氧化剂又作还原剂。
2Na+Cl2===(点燃)2NaCl2Fe+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。
④.Cl2的用途:
a、自来水杀菌消毒Cl2+H2O==HCl+HClO2HClO===(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。
b、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
c、与有机物反应,是重要的化学工业物质。
d、用于提纯Si、Ge、Ti等半导体和钛
e、有机化工:
合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品
拓展1、氯水:
氯水为黄绿色,所含Cl2有少量与水反应(Cl2+H2O==HCl+HClO),大部分仍以分子形式存在,其主要溶质是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还弱的酸,溶液中主要以HClO分子形式存在。
是一种具有强氧化性(能杀菌、消毒、漂白)的易分解(分解变成HCl和O2)的弱酸。
拓展3、漂白粉:
次氯酸盐比次氯酸稳定,容易保存,工业上以Cl2和石灰乳为原料制取漂白粉,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,须和酸(或空气中CO2)作用产生次氯酸,才能发挥漂白作用。
Ⅱ、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==Ag2CO3↓+2NaNO3
Ag2CO3+2HNO3==2AgNO3+CO2↑+H2O
Cl-+Ag+==AgCl↓
三、溴、碘的性质和用途
1、物理性质
①溴:
深红棕色,密度比水大,液体,强烈刺激性气味,易挥发,强腐蚀性。
②碘:
紫黑色固体,易升华。
气态碘在空气中显深紫红色,有刺激性气味,在水中溶解度很小,易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂。
2、化学性质
能与氯气反应的金属、非金属一般也能与溴、碘反应,只是反应活性不如氯气。
氯、溴、碘的氧化性强弱:
Cl2>Br2>I2
四、二氧化硫
1.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
2.物理性质:
无色、刺激性气味气体,有毒,密度比空气大,容易液化,易溶于水(1:
40体积比)。
3.化学性质:
a、可与水反应生成亚硫酸H2SO3(中强酸),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。
是酸性氧化物,可与碱反应生成盐和水:
SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O,SO2+Na2SO3+H2O==2NaHSO3
b、具有漂白性:
可使品红溶液褪色,但是是一种暂时性的漂白
c、具有还原性:
SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl
五、氮及其化合物
Ⅰ、氮气(N2)
a、物理性质:
无色、无味、难溶于水、密度略小于空气,在空气中体积分数约为78%。
b、分子结构:
分子式——N2,结构式——N≡N
c、化学性质:
结构决定性质,氮氮三键结合非常牢固,难以破坏,所以但其性质非常稳定。
①与H2反应:
N2+3H2====(高温、高压、催化剂)2NH3
②与氧气反应:
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
Ⅱ、一氧化氮和二氧化氮
一氧化氮:
无色气体,是空气中的污染物,不溶于水的气体,有毒,少量NO可以治疗心血管疾病。
二氧化氮:
红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应:
3NO2+H2O==2HNO3+NO这是工业制硝酸的方法。
可以用水除去NO中的NO2。
两条关系式:
4NO+3O2+2H2O==4HNO3,4NO2+O2+2H2O==4HNO3
Ⅲ、氨气(NH3)
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。
液氨汽化时吸收大量的热,因此还可以用作制冷剂。
a、物理性质:
无色、刺激性气味,密度小于空气,极易溶于水(1∶700)。
b、化学性质:
①与水反应:
氨溶于水发生以下反应,使水溶液呈碱性:
NH3+H2O===NH3·
H2O(一水合氨),可作红色喷泉实验。
生成的一水合氨NH3·
H2O(NH4++OH-)是一种弱碱,很不稳定,会分解,受热更不稳定:
NH3·
H2O===(△)NH3↑+H2O,浓氨水易挥发出氨气,有刺激难闻的气味。
②:
氨气能跟酸反应生成铵盐,与氯化氢反应:
NH3+HCl==NH4C