教案化学必一.docx
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教案化学必一
第1章从实验学化学
一.化学实验基本方法
1.化学实验安全:
危险化学品的分类
药品的安全存放
实验室意外事故处理
安全防护
2.混合物的分离和提纯:
1)分离与提纯的区别
2)常用方法:
a过滤(目的;仪器;注意事项:
一贴二低三靠)
b蒸发(目的;仪器;注意事项)
应用粗盐的提纯
c蒸馏(原理;装置;注意事项)
应用制取蒸馏水
d萃取(原理;条件;仪器;注意事项;操作步骤)
e分液
3)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↓
应用四氯化碳萃取饱和碘水溶液中的碘
4)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。
2.化学计量在实验室中的应用
1.物质的量:
概念;符号;单位
注意理解物质的量
2.阿伏伽德罗常数:
概念;符号;单位;关系式;理解;阿伏伽德罗定律及推论
3.摩尔质量:
概念;符号;单位;定义式;与化学式量的关系
4.气体的摩尔体积:
1)电解水实验探究
2)1mol不同物质的体积比较
3)气体摩尔体积:
概念;符号;单位;关系式
注意:
气体体积与温度、压强有关
标况的条件
3.物质的量在化学实验中的应用
1.物质的量浓度:
概念;符号;单位;定义式;计算
2.一定物质的量浓度的溶液配制:
1)所用仪器;2)操作步骤;3)误差分析;4)溶液的稀释或混合计算
第二章化学物质及其变化
一、物质的分类
1)简单的物质分类方法
2)物质的分类
3)分散系及其分类
定义:
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)。
分类:
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
4)胶体的相关性质:
丁达尔效应;电泳;聚沉
5)胶体的应用:
明矾净水
6)氢氧化铁胶体的制备
二、物质的化学变化
1、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
非电解质:
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。
非金属氧化物、大部分的有机物
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)电解质的电离:
1)电解质导电的原因2)电离3)电离方程式4)酸碱盐的分类方法(3)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
(4)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)
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-)。
(5)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)
2、氧化还原反应
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
C、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)
D、氧化还原强弱的判断:
利用化合价;金属活动顺序表;反应方向;条件;反应程度;与同种物质反应生成价态不同的生成物
E、氧化还原反应的规律:
电子转移守恒;前强后弱;不交叉(化合价)
第三章金属及其化合物
一、金属的性质
1、金属的存在及通性(物理性质):
2、金属的化学性质:
1)一般比较活泼,容易与非金属单质反应
2)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。
(1)钠
物理性质
化学性质:
氧气;盐酸(水);盐溶液(硫酸铜溶液)
制备:
电解熔融氯化钠
用途
(2)铝
物理性质
化学性质:
氧气;盐酸;氢氧化钠溶液;盐溶液;铝热反应;室温下,遇强氧化性酸钝化,加热可反应无氢气生成
制备:
电解熔融氧化铝
用途
(3)铁
物理性质
化学性质:
氧气;盐酸(水蒸气);盐溶液;室温下,遇强氧化性酸钝化,加热可反应无氢气生成
用途
3、物质的量在化学方程式计算中的应用:
化学计量数之比;物质的量之比
二、几种重要的金属化合物
1、钠的重要化合物:
1)氧化物:
过氧化钠;氧化物的性质(物理及化学性质(水和二氧化碳))
2)、盐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+=HCO3—HCO3—+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:
HCO3—+OH-=H2O+CO32—
与H2O和CO2的反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反应
与盐反应CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl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
2、铝的重要化合物
A12O3为两性氧化物:
1)物理性质
2)化学性质:
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
Al(OH)3为两性氢氧化物:
1)物理性质
2)化学性质:
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
3、铁的化合物
1)铁的三种氧化物:
物理性质和化学性质
2)两种氢氧化物:
物理性质和化学性质
3)亚铁离子和铁离子的检验方法:
1)KSCN2)酸性高锰酸钾3)直接观察4)氢氧化物5)K3Fe(CN)6
三、用途广泛的金属材料
1、合金
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。
2、常见的合金:
铜合金;钢;铁合金
3、金属材料的选择方法:
用途;外观;性质;价格
4、金属的分类:
按组合成;性能分类
5、金属冶炼的方法:
电解法;热分解;热还原
第四章非金属及其化合物
一、无机非金属材料的主角—硅
1.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。
2、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
1)酸性氧化物
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。
2)弱氧化性
SiO2+2C===(高温)Si+2CO↑
3)与碳酸盐反应
用途:
光导纤维。
。
。
。
3、硅酸(H2SiO3)
物理性质:
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。
化学性质:
与强碱发生中和反应
4、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
5、硅单质
物理性质:
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
化学性质:
1)与非金属单质2)与强碱3)与HF
二、富集在海水中的元素——氯
1.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。
2.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。
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,有毒,有氧化性,
1)能与大多数金属化合生成金属氯化物(盐)。
:
2Na+Cl2===(点燃)2NaCl2Fe+3Cl2===(点燃)2FeCl3Cu+Cl2===(点燃)CuCl2
2)能与非金属反应
Cl2+H2===(点燃)2HCl现象:
发出苍白色火焰,生成大量白雾。
3)与水反应
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。
4)与碱反应制漂白液、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
5)与低价金属的盐溶液
实验室制法:
原理MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+2H2O+Cl2
装置:
(除杂,收集,验满)
尾气处理
6)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。
7)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↓
8)卤素:
物理性质;化学性质(金属;非金属;水;单质间的置换)
三、硫和氮的氧化物
硫的氧化物
1.硫的存在
2.硫的性质:
物理性质
化学性质:
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
3.二氧化硫
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
1)酸性氧化物:
和水、碱、碱性氧化物、盐碳酸氢钠
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。
2)氧化性、还原性:
硫化氢;卤素单质褪色;酸性高锰酸钾褪色;氧气;能被铁离子氧化
3)漂白性
4.三氧化硫
物理性质;化学性质
氮的氧化物
1.氮气的性质
2.一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:
3NO2+H2O==2HNO3+NO这是工业制硝酸的方法。
3.二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
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=2SO3SO3+H2O=H2SO4)
四、氨硝酸硫酸
1.氨气及铵盐
合成氨
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。
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:
NH3.2O===(△)NH3↑+H2O
浓氨水易挥发除氨气,有刺激难闻的气味。
化学性质
NH3+H2O=NH3.H2O=NH4++OH-
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:
NH4ClNH3↑+HCl↑
NH4HCO3NH3↑+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=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。
2.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
2H2SO4(浓)+CCO2↑+2H2O+SO2↑
还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。
2H2SO4(浓)+CuCuSO4+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
3.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)+3Cu3Cu(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。