化学必修1专题知识点完全总结.docx
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化学必修1专题知识点完全总结
化学必修1专题知识点
专题1化学家眼中的物质世界
一、物质的分类:
可依据物质的组成、状态、性能等对物质进行分类:
(1)按组成分类:
(2)按化学性质分类:
二、物质的转化:
1、四种基本反应类型:
化合反应,分解反应,置换反应,复分解反应
复分解反应反应发生的条件:
至少具体下列条件之一:
1)生成沉淀(包括微溶物);
2)生成挥发性物质(气体);
3)生成难电离物质(如水)。
中和反应:
酸与碱作用生成盐和水的反应,是复分解反应的一种,不属于一种基本反应类型。
注意:
四种基本反应类型并不能包括所有的化学反应,如下列反应不属于四种基本反应的任何一种。
2、氧化还原反应:
与四种基本反应类型的关系:
(1)氧化还原反应定义:
有电子发生转移的化学反应。
实质:
电子发生转移
物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应;物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。
判断依据:
元素化合价发生变化
氧化还原反应中概念及其相互关系如下:
还原剂(有还原性)——失去电子——化合价升高——被氧化(发生氧化反应)——氧化产物。
氧化剂(有氧化性)——得到电子——化合价降低——被还原(发生还原反应)——还原产物。
氧化还原反应中电子转移的表示方法:
双线桥法表示电子转移的方向和数目
注意:
a.“e-”表示电子。
b.双线桥法表示时箭头从反应物指向生成物,箭头起止为同一种元素,应标出“得”与“失”及得失电子的总数。
c.失去电子的反应物是还原剂,得到电子的反应物是氧化剂
d.失去电子的物质被氧化,被氧化得到的产物是氧化产物,具有氧化性。
e.得到电子的物质被还原,被还原得到的产物是还原产物,具有还原性。
(2)氧化性、还原性强弱的判断
氧化性反映的是得电子能力的强弱;还原性反映的是失电子能力的强弱。
1)通过氧化还原反应比较:
氧化剂+还原剂→氧化产物+还原产物
氧化性:
氧化剂>氧化产物
还原性:
还原剂>还原产物
2)从元素化合价考虑:
最高价态——只有氧化性,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等;
中间价态——既具有氧化性又有还原性,如Fe2+、S、Cl2等;
最低价态——只有还原性,如金属单质、Cl-、S2-等。
3)根据其活泼性判断:
①根据金属活泼性:
②根据非金属活泼性:
4)根据元素周期律进行比较:
一般地,氧化性:
上>下,右>左;还原性:
下>上,左>右.
5)根据反应条件进行判断:
不同氧化剂氧化同一还原剂,所需反应条件越低,表明氧化剂的氧化剂越强;不同还原剂还原同一氧化剂,所需反应条件越低,表明还原剂的还原性越强。
如:
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
MnO2+4HCl(浓)=△=MnCl2+Cl2↑+2H2O
前者常温下反应,后者微热条件下反应,故物质氧化性:
KMnO4>MnO2
5)通过与同一物质反应的产物比较:
如:
2Fe+3Cl2=2FeCl3,Fe+S=FeS可得氧化性Cl2>S
3、离子反应
有离子参加的化学反应称为离子反应。
(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。
离子方程式书写方法:
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;把难溶性物质、易挥发物质、弱电解质、单质、气体、氧化物等用化学式表示。
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
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)
离子方程式的书写注意事项:
✧微溶物作为反应物时,若是澄清溶液,用离子符号表示;若是悬浊液,写化学式。
微溶物做生成物时,一般写化学式(标↓)。
✧氨水作为反应物,写NH3.H2O;作为生成物,若有加热条件或浓度很大,可写NH3(标↑)+H2O,否则一般写NH3.H2O。
✧固体与固体的反应不能写离子方程式;浓硫酸、浓磷酸与固体的反应不能写离子方程式。
✧主要化学计量数的化简和离子的删除。
(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。
1)溶液的颜色如无色溶液应排除有色离子:
Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4+
2)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
3)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
4)结合生成难电离物质(水)的离子不能大量共存:
如H+和OH-,OH-和,HCO3-等。
5)发生氧化还原反应:
如Fe3+与S2-、I-,Fe2+与NO3-(H+)等
6)发生络合反应:
如Fe3+与SCN-
三、物质的量
1、基本概念:
(1)物质的量是一个物理量,符号为n,单位为摩尔(mol)
(2)1mol粒子的数目是0.012kgC-12中所含的碳原子数目,约为6.02×1023个。
1mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数,符号为NA,单位mol。
(3)使用摩尔时,必须指明粒子的种类,可以是分子、原子、离子、电子等。
(4)数学表达式:
2、摩尔质量
(1)定义:
1mol任何物质的质量(即单位物质的量的物质所具有的质量),称为该物质的摩尔质量。
符号:
M表示,常用单位为g/mol。
在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量.
(2)数学表达式:
n=m/M
3、物质的聚集状态
(1)不同聚集状态物质的结构与性质:
物质的聚集状态
微观结构
微粒运动方式
宏观性质
固态
微粒排列紧密,微粒间的空隙很小
在固定的位置上振动
有固定的形状,几乎不能被压缩
液态
微粒的排列比较紧密,微粒间的空隙较小
可以自由移动
没有固定形状,但不易被压缩
气态
微粒之间的距离较大
可以自由移动
没有固定的形状且易被压缩
(2)影响物质体积的因素:
微粒的数目、微粒的大小和微粒间的距离。
1)固、液体影响体积因素主要为微粒的数目和微粒的大小(即种类);
2)气体主要是微粒的数目和微粒间的距离。
而气体中微粒间的距离与温度和压强有关。
在温度和压强一定时,任何气态微粒间的距离近似相等,因此含有相同微粒数的气体具有大致相同的体积。
4、气体摩尔体积
定义:
单位物质的量的气体(单一气体或混合气体)所占的体积。
符号:
Vm。
表达式:
Vm=V/n,单位:
L·mol-1
在标准状况(0。
C,101KPa)下,1mol任何气体的体积都约是22.4L,即标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol。
与气体摩尔体积有关的计算:
Mm/n=Vm×ρ
mM×n=(V×M)/Vm
nm/M=V/Vm
补充:
①ρ标=M/22.4→ρ1/ρ2=M1/M2
②阿佛加德罗定律:
相同温度和压力下,V1/V2=n1/n2=N1/N2
5、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。
2)单位:
mol/L
3)物质的量浓度=溶质的物质的量/溶液的体积:
CB=nB/V液
注意点:
①溶液物质的量浓度与其溶液的体积没有任何关系
②溶液稀释:
C(浓溶液)•V(浓溶液)=C(稀溶液)•V(稀溶液)
(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:
①检验是否漏水.
②配制溶液:
○1计算.○2称量(或量取).○3溶解.○4转移.○5洗涤.○6定容.○7摇匀.○8贮存溶液.
3)所需仪器:
托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
4)注意事项:
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.
F若溶质为液体,则托盘天平应改为量筒
G称量NaOH等易潮解或有腐蚀性的固体必须在干燥洁净的小烧杯中进行且要快;稀释浓硫酸,必须将浓硫酸沿杯壁慢慢注入盛水的烧杯中并用玻璃棒不断搅拌。
(3)误差分析:
四、物质的分散系
1.分散系:
一种(或几种)物质的微粒(称为分散质)分散到另一种物质里(称为分散剂)形成的混合物。
分散系的种类:
(根据分散质粒子直径大小):
溶液(小于10-9m〉、胶体(10-9~10-7m)浊液(大于10-7m)
2.胶体:
(1)概念:
分散质微粒直径大小在10-9~10-7m之间的分散系。
(2)性质:
①丁达尔现象(用聚光手电筒照射胶体时,可以看到在胶体中出现一条光亮的“通路”,这是胶体的丁达尔现象。
)
②凝聚作用(吸附水中的悬浮颗粒)
3、氢氧化铁胶体的制备:
将饱和的FeCl3溶液逐滴滴入沸水中:
FeCl3+3H2O=△=Fe(OH)3(胶体)+3HCl
五、研究物质的实验方法
1、化学实验安全
(1)做有毒气体的实验时,应在通风厨中进行,并注意对尾气进行适当处理(吸收或点燃等)。
进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯,尾气应燃烧掉或作适当处理。
(2)烫伤宜找医生处理。
(3)浓酸撒在实验台上,先用Na2CO3(或NaHCO3)中和,后用水冲擦干净。
浓酸沾在皮肤上,宜先用干抹布拭去,再用水冲净。
浓酸溅在眼中应先用稀NaHCO3溶液淋洗,然后请医生处理。
(4)浓碱撒在实验台上,先用稀醋酸中和,然后用水冲擦干净。
浓碱沾在皮肤上,宜先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。
浓碱溅在眼中,用水洗净后再用硼酸溶液淋洗。
(5)钠、磷等失火宜用沙土扑盖。
(6)酒精及其他易燃有机物小面积失火,应迅速用湿抹布扑盖。
2、物质的分离与提纯
3、常见物质的检验
(1)焰色反应:
许多金属或它们的化合物在火焰山灼烧时会使火焰呈现特殊的颜色,这种现象叫焰色反应。
操作:
①取一根铂丝(或铁丝),用盐酸洗涤;
②再放在酒精灯火焰上灼烧至无色;
③用铂丝蘸取少量待测溶液,置于火焰上灼烧;
④观察火焰的颜色。
根据火焰颜色判断:
Na—黄色;K—紫色(透过蓝色的钴玻璃);Ca—砖红色;
Sr—洋红色;Li—紫红色;Ba—黄绿色等。
备注:
1)焰色反应的实验步骤可简记为:
洗、烧、蘸、烧、看。
2)焰色反应的显色过程没有新物质生产,属于物理变化过程。
(2)常见阳离子的检验:
(2)常见阴离子的检验:
注意:
1.若SO42-与Cl-同时检验,需注意检验顺序。
应先用Ba(NO3)2溶液将SO42-检出,并滤去BaSO4,然后再用AgNO3检验Cl-。
2.检验SO32-的试剂中,只能用盐酸,不能用稀硝酸。
因为稀硝酸能把SO32-氧化成SO42-。
3.若Ag+和Ba2+同时检验,也需注意检验顺序,应先用盐酸将Ag+检验出并滤去沉淀,然后再用稀硫酸检验Ba2+。
4.若Ag+和Ba2+同时检验,也需注意检验顺序,应先用盐酸将Ag+检验出5.若CO32-和HCO3-同时检验,应先用足量的BaCl2溶液将CO32-检出,静置,取上层清夜用Ba(OH)2或Ca(OH)2检出HCO3-。
六、原子结构:
1、原子的构成:
2、质量数:
将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数,加起来所得的数值,叫质量数。
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
要求掌握1-20号原子的结构示意图
3、元素、核素和同位素:
(1)元素:
是具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称。
元素的种类由质子数决定。
是宏观概念。
(2)核素:
是指具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
核素的种类由质子数和中子数共同决定。
如氢元素有三种核素:
氕、氘、氚。
核素是微观概念,不同核素质量不同。
(3)同位素:
质子数相同、质量数(中子数)不同的原子(核素)互为同位素。
是微观概念。
同种元素的不同核素(同位素)构成的单质的化学性质几乎相同,但物理性质有差异(如密度、质量等);天然存在的各种同位素所占的原子百分数一般不变。
某种元素的相对原子质量等于各同位素的相对原子质量与其丰度(即原子个数百分数或原子的物质的量百分数)的乘积之和:
M=M1×n1%+M2×n2%+···。
因此,某原子的相对原子质量不一定能代替该元素的相对原子质量。
4、原子核外电子排布:
(1)原子核外各电子层最多能容纳的电子数为2n2(n代表电子层数);
(2)最外层电子层最多能容纳8个电子(第一层为最外层时最多只能容纳2个电子)。
(3)Na、Mg、Al等活泼金属原子的最外层电子数一般小于4,在发生化学反应时易失去最外层电子,形成阳离子。
(4)氧、氟、氯等非金属原子的最外层电子数一般大于4,在发生化学反应时易得到电子,形成阴离子。
专题2从海水中获得的化学物质
一、氯气相关知识点:
1、氯气的生产原理
(1)工业制法——氯碱工业:
氯碱工业面临问题:
①产品对设备腐蚀严重、环境污染显著。
②电能消耗量大。
实验操作
实验现象
实验结论
接通电源
铁棒和石墨棒上均有气泡产生
阴、阳两极都有气体产生
将从铁棒处收集的气体移近酒精灯火焰
听到尖锐的爆鸣声
阴极有氢气产生
用向上排空气法收集石墨棒处的气体
气体呈黄绿色
阳极有氯气产生
反应完毕,向U形管铁棒处的液体滴加酚酞溶液
溶液颜色变红
U型管铁棒处有碱性物质产生。
(2)实验室制法:
1)反应原理:
MnO2+4HCl(浓)=△=MnCl2+2H2O+Cl2↑
2)反应仪器:
圆底烧瓶、分液漏斗、铁架台及附件、酒精灯、石棉网。
3)除杂:
HCl气体(用饱和食盐水除)、水蒸气(用浓硫酸除)
4)收集方法:
向上排空气法、排饱和食盐水法
5)尾气处理:
NaOH溶液
备注:
(1)氯气和碘化钾有如下反应:
Cl2+2KI=2KCl+I2,淀粉遇碘变蓝,所以可以用湿润的淀粉—碘化钾试纸检验氯气。
(2)随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐降低,当变为稀盐酸时反应将停止。
所以不能用HCl的量计算Cl2的量。
(3)实验室也可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化剂代替MnO2制取氯气。
2、氯气的性质
(1)物理性质:
黄绿色,刺激性气味,有毒,密度比空气大,可溶于水。
备注:
闻氯气时,应用手轻轻地在瓶口煽动,使及少量的氯气飘进鼻孔。
(2)化学性质:
1)Cl2与金属反应(一般将金属氧化成高价态)
①钠在氯气中燃烧,产生白烟,白烟为NaCl的固体小颗粒:
②铁在氯气中燃烧,产生棕褐色烟,是FeCl3的固体小颗粒:
③铜在氯气中点燃,产生棕黄色烟,是CuCl2的固体小颗粒。
2)Cl2与非金属反应
①氢气在氯气中安静的燃烧,发出苍白色火焰,将氯气与氢气混合,在强光照射下发生爆炸。
②P在氯气中燃烧产生大量白色烟雾,烟是PCl5的固体小颗粒,雾是PCl3的小液滴。
3)Cl2与碱的反应:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O消毒液成分为NaClO
工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉:
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
CaCl2、Ca(ClO)2为漂白粉的成分,其中Ca(ClO)2为有效成分。
漂白原理:
Ca(ClO)2与盐酸、CO2和H2O(或H2CO3)等酸性比次氯酸强的酸反应,生成次氯酸,从而起到漂白作用:
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO漂白粉长时间放置于空气中将失效。
Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HclO
4)氯气与水反应:
①成分:
分子:
H2O、Cl2、HClO。
离子:
H+、Cl-、ClO-、OH-(极少量,来源于水的电离)
②氯水的性质:
成黄绿色;酸性;氧化性;漂白性;不稳定性(HClO)。
③氯水与其他物质的反应:
✧当向碱液中滴加氯水,Cl2参加反应:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
✧用氯气对自来水消毒,则考虑HclO漂白有机色质。
✧向氯水中滴加几滴石蕊试液,溶液立即变红,一段时间后溶液褪色,前者是H+的作用,后者是HclO的作用。
3、氯气的用途:
自来水的消毒、农药的生产、药物的合成、染料、漂白粉等。
4、Cl-的检验:
试剂:
AgNO3溶液和稀硝酸现象:
产生白色沉淀(不溶于稀硝酸)
5、次氯酸的性质:
(1)弱酸性:
酸性比碳酸弱。
试液漂白粉时为增强漂白效果可以滴加几滴稀盐酸稀硫酸。
(2)强氧化性:
能杀死水中的细菌,也能使有机色质褪色。
(3)不稳定性:
次氯酸见光易分解放出氧气:
二、溴、碘相关知识点:
1、溴、碘的提取:
(1)从海水中提取溴碘的化学反应原理:
工业上用氯气将海水或海产品中化合态的溴、碘变成游离态,然后再分离:
(2)从海水中提取溴:
(3)从海水中提取碘:
2、溴、碘的性质及用途:
溴水——橙色在苯、CCl4为橙红色
碘水——黄色在苯、CCl4为紫红色
I2的检验:
试剂:
淀粉溶液现象:
溶液变蓝色
Cl-、Br-、I-的检验:
三、钠及其氧化物的性质
1、钠的物理性质:
银白色固体、有金属光泽、密度比煤油大比水小、质软、熔点低(97.8。
C)、能导电导热。
保存于煤油中。
2、钠的化学性质
(1)与O2、Cl2、S等非金属单质的反应:
4Na+O2===2Na2O(白色)
加热条件下,钠在空气中先熔化后燃烧,产生黄色火焰:
(2)钠与水的反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(浮、熔、游、响、红)
实质:
钠与溶液中的H+反应;与酸反应。
(3)钠与酸反应:
2Na+2H+=2Na++H2↑
(4)钠与盐反应:
先与水反应,生成的NaOH再与盐反应。
3、氧化钠及过氧化钠的性质:
(1)Na2O:
白色固体,碱性氧化物,与水反应生成氢氧化钠,与酸反应生成钠盐和水:
Na2O+H2O==2NaOHNa2O+2HCl=2NaCl+H2O
(2)Na2O2:
淡黄色固体,强氧化剂,有漂白作用,如Na2O2与水反应后的溶液中滴加酚酞,变红后有褪色。
Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气:
Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
备注:
碱性氧化物与水反应生成的产物只有碱,所以Na2O2不属于碱性氧化物。
Na2O2可用作潜水员的供氧剂:
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
4、Na2CO3和NaHCO3比较
备注:
(1)等物质的量时Na2CO3耗酸量大于NaHCO3。
(2)Na2CO3能与CaCl2、BaCl2等盐发生反应产生沉淀,而NaHCO3与这些盐不反应,因此可以用CaCl2、BaCl2等盐溶液来鉴别Na2CO3和NaHCO3
四、镁的提取及应用
1、镁的提取:
贝壳海水母液煅烧
海水中含有大量的MgCl2,因此,工业上主要是从分离了NaCl的海水中来提取MgCl2.流程是:
煅烧贝壳为生石灰,并制成石灰乳(Ca(OH)2)→海水中加入CaO或Ca(OH)2→Mg(OH)2↓,沉淀、过滤、洗涤沉淀,用稀盐酸溶解→MgCl2溶液,蒸发结晶→MgCl2·6H2O晶体,在HCl气体环境中加热→MgCl2固体,电解熔融的MgCl2→Mg+Cl2。
主要化学反应:
Ca(OH)2+MgCl2===Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
2、镁的性质:
(1)物理性质:
镁是银白色金属,有金属光泽,密度较小,硬度较小,质地柔软,熔点较低,是热和电的良导体。
(2)化学性质:
镁是较活泼金属
①与非金属反应:
2Mg+O2==2MgO,Mg+Cl2==MgCl2,
3Mg+3N2==Mg3N2等。
②与沸水反应:
Mg+2H2O(沸水)==Mg(OH)2+H2↑.
③与酸反应:
与非强氧化性酸反应:
是酸中的H+与Mg反应,有H2放出。
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
与强氧化性酸反应:
如浓H2SO4、HNO3,反应比较复杂,但是没有H2放出。
④与某些盐溶液反应:
如CuSO4溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液等。
Mg+2FeCl3==2FeCl2+MgCl2,Mg+FeCl2==Fe+MgCl2.
3、镁的用途:
1)镁合金的密度较小,但硬度和强度都较大,因此被用于制造火箭、导弹和飞机的部件
2)镁燃烧发出耀眼的白光,因此常用来制造通信导弹和焰火;
3)氧化镁的熔点很高,是优质的耐高温材料
4、氧化镁MgO:
白色固体,熔点高(2800℃),是优质的耐高温材料(耐火材料)。
是碱性氧化物。
MgO+H2O==Mg(OH)2,MgO+2HCl==MgCl2+H2O。
注意以下几种情况的离子方程式的书写:
专题3从矿物到基础材料
一、铝及铝合金知识点:
1、从铝土矿中提取铝:
①溶解铝土矿(主要成分是Al2O3):
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
②过滤:
除去杂质
③酸化:
NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO