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化学必修一已修改学案

高中化学必修

（一）知识纲要

第一章认识化学科学

1、金属钠（Na）

（1）物理性质①银白色固体，切面在空气中很快变暗；②硬度小，能用小刀切割；③密度小（0.97g/cm3），低于水，高于煤油；④熔点、沸点低，熔点（97.81℃）小于水的沸点。

（2）化学性质――在自然界中以化合态存在

1钠与水反应

钠浮在水面上，钠熔化成闪亮的小球，小球在水面上四处游动，发出“嘶嘶”的声音，溶液滴加酚酞后变红。

金属钠着火，可用的灭火方式：

干沙覆盖。

②钠与酸反应

③钠与盐溶液反应――钠先与水反应，产物氢氧化钠再与溶质反应

ⅰ与CuSO4溶液反应

④钠与氧气反应（反应物相同，条件不同，产物不同。

）

ⅰ金属钠在空气中放置：

切面很快变暗，生成白色固体氧化钠4Na+O2=2Na2O

※氧化钠（Na2O）Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na2CO3最终转化为Na2CO3

ⅱ在空气中加热金属钠：

现象――钠熔化成小球；继续加热，钠剧烈燃烧，产生黄色火焰和淡黄色的烟；燃烧完毕，产物为淡黄色固体过氧化钠。

※过氧化钠（Na2O2）

ⅰ用于潜水艇里氧气来源

ⅱ用于呼吸面具的氧气来源

※钠为什么保存在煤油中？

原因：

1.钠不与煤油反应；2.钠的密度大于煤油，沉在底部，隔绝空气与水蒸汽，防止与氧气和水反应。

（3）①钠钾合金：

原子反应堆的导热剂；②高压钠灯；③用于钛、锆、铌、钽的冶炼

2、氯气

（1）①黄绿色气体；②有毒气体，有刺激性气味；③能溶于水；④易液化（液氯）。

（2）化学性质――在自然界中以化合态存在

1与金属反应

铁丝在氯气中燃烧：

产生棕红色的烟，产物的水溶液呈黄色。

铜丝在氯气中燃烧：

产生棕黄色的烟，产物的水溶液呈蓝色。

※氯气与变价金属反应，产物均为金属的高价态氯化物。

2与非金属反应（像氧气一样，氯气也能支持金属和非金属在其中燃烧。

）

ⅰ氢气在氯气中燃烧：

产生苍白色火焰，集气瓶口有白雾（盐酸小液滴）产生。

（氢气和氯气的混合气体光照下爆炸）

这个方程式是工业制盐酸的反应原理。

ⅱ磷在氯气中燃烧：

产生白色烟雾。

3与水反应：

氯气的水溶液叫做氯水。

Cl2+H2O=HCl+HClO

▲氯气和次氯酸盐都不具有漂白性，氯气的水溶液（次氯酸）有漂白性。

※次氯酸（HClO）强氧化性--漂白性，杀菌、消毒作用；弱酸性—水溶液不易电离；不稳定性--光照或加热下，易分解为氯化氢和氧气。

新制氯水的成分：

分子—H2O,Cl2,HClO，H+，Cl-，ClO-。

久制氯水的成分：

稀盐酸溶液。

4与碱溶液反应2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O

2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O

※84消毒液和漂白粉的使用方法：

加入稀酸，或水溶液在空气中放置一段时间，使次氯酸盐与稀酸或空气中的二氧化碳和水蒸汽反应，生成具有强氧化性的次氯酸。

※漂白粉的失效：

Ca（ClO）2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO

（3）氯气的用途：

制造盐酸，有机溶剂和杀菌消毒剂。

第三节化学中常用的物理量—物质的量

1、物质的量是国际单位制中，七个基本物理量之一；它的单位是摩尔，简称摩，符号为mol。

※使用摩尔时注意：

Ⅰ适用于微观粒子--原子，分子，离子，质子，中子，电子。

Ⅱ要指明微粒及种类。

2、1mol任何微粒所含的微粒数与0.012kg一种碳原子（12C）所含的碳原子数相等，均是6.02×1023个。

3、6.02×1023mol-1称为阿伏加德罗常数，符号为NA。

▲注意符号和单位。

4、1mol水分子含有2mol氢原子和1mol氧原子。

5、1mol物质的质量，叫做物质的摩尔质量，单位为g/mol或kg/mol，符号为M。

任何物质的摩尔质量，在以克为单位时，在数值上都等于它的相对分子质量或相对原子质量。

6、1mol气体的体积，叫做气体摩尔体积，单位为L/mol或m3/mol，符号为Vm。

涉及气体体积时，一定要考虑温度和压强是否相同。

7、标准状况，指温度为0℃，压强为101kPa的状况，简写为STP。

8、标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L/mol。

一般来说，只有指明是在标准状况下，才能使用22.4L/mol。

9、阿伏加德罗定律：

同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子（气体物质的量相同）。

10、相关公式

物质的量与微粒个数

n=N/NA

n1/n2=N1/N2微粒个数之比等于物质的量之比

物质的量与质量物质的量与气体体积物质的量与溶液体积

n=m/Mn=V/Vmn（B）=C（B）×V

n—物质的量；N—微粒个数；NA--阿伏加德罗常数；m—物质的质量；

M—物质的摩尔质量；V—气体的体积或溶液的体积；Vm—气体摩尔体积；

C（B）—溶液的物质的量浓度。

11、同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比V1/V2=n1/n2；

同温同压下，气体的密度比等于相对分子质量之比ρ1/ρ2=M1/M2。

12、气体的相对密度（是数值而不是比值）

D相对=ρ2/ρ1（第二种气体对第一种气体的相对密度）

同温同压下，D相对=ρ2/ρ1=M2/M1

例如，O2对H2的相对密度D相对=32/2=16。

13、混合气体的平均分子量（

）

例1，空气中N2的体积百分含量为80%，O2的体积百分含量为20%，求

。

＝28×80%+32×20%=28.8≈29

例2，一个容器中，有H23L,O22L,CO5L,求

。

＝

（3×2+32×2+28×5）÷（3+2+5）=21

14、容量瓶使用注意事项

15、配制0.1LNaCl溶液，溶质为0.04mol，步骤及所用仪器略。

16、用10mol/LNaOH配制4mol/L的NaOH溶液100mL，步骤及所用仪器略。

17、

读作：

方程式中，化学计量数之比，等于反应物和生成物物质的量之比；对于各反应物和生成物都是气体的反应来说，化学计量数之比还等于同温同压下，各气体的体积之比。

第二章元素与物质世界

第一节元素与物质的分类

1.元素在自然界中以两种形态存在：

在单质中的存在形式为游离态；在化合物中的存在形式为化合态。

在自然界中即有游离态又有化合态存在的元素有：

N2,O2,C,S,P,Fe等；只以化合态存在的元素有：

Na,Cl2,Al,Mg,Br2,Si,P等。

2.物质分类

其中，化合物按照在水溶液或熔融状态下能否导电，又可以分为电解质和非电解质。

非金属

单质

非金属氧化物

（酸酐）

CO2

SO2

SO3

N2O5

P2O5

SiO2

氧化物

酸

H2CO3

H2SO3

H2SO4

HNO3

H3PO4

H2SiO3

对应水化物

中心元素化合价

金属

单质

金属氧化物

CaO

MgO

CuO

Na2O

Fe2O3

Al2O3

氧化物

碱

Ca（OH）2

Mg（OH）2

Cu（OH）2

NaOH

Fe（OH）3

Al（OH）3

对应水化物

与酸反应只生成盐和水的氧化物是碱性氧化物，金属氧化物不都是碱性氧化物，例如Na2O2、MnO2是金属氧化物，但不是碱性氧化物。

与碱反应只生成盐和水的氧化物是酸性氧化物，非金属氧化物不都是酸性氧化物，例如CO、NO、NO2是非金属氧化物，但不是酸性氧化物。

4.胶体：

（1）溶液、胶体、浊液三者的本质区别：

分散质的颗粒大小不同，溶液中分散质颗粒<1nm,浊液中分散质颗粒>100nm,胶体中分散质颗粒处于1～100nm之间。

（2）丁达尔现象用于区别溶液和胶体，胶体中有明亮的光区，溶液中没有。

空气、云、雾、烟尘都是胶体，有丁达尔现象。

（3）胶体微粒在外电场的作用下会发生定向移动，这种现象成为电泳。

电泳表明胶体微粒吸附电荷，从而带电，Fe（OH）3胶体带正电荷。

应用：

电泳电镀。

（4）向胶体中加入电解质溶液可以使胶体聚沉，加热和搅拌也能引起胶体的聚沉，或加入带有相反电性的电荷。

Fe（OH）3胶体聚沉得到Fe（OH）3沉淀。

应用：

向豆浆中加入CaSO4或卤水（MgCl2）制豆腐。

（5）分离胶体微粒与溶液中的离子的方法：

渗析，用半透膜。

只有浊液中的微粒不能通过滤纸，只有溶液中的微粒能通过半透膜。

（滤纸的孔隙比半透膜大）

（6）Fe（OH）3胶体的制备方法：

向沸水中逐滴滴加FeCl3溶液，得到红褐色Fe（OH）3胶体。

（7）其他和胶体有关的现象：

土壤，水泥，三角洲，有机玻璃，墨水。

第二节电解质

1.在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质，在上述两种情况下都不能导电的化合物叫做非电解质。

判断一种物质属于电解质还是非电解质时，先排除混合物（溶液）和单质。

酸、碱、盐都是电解质。

盐酸、NaCl溶液都能够导电，它们都是电解质吗？

SO3、CO2、SO2、NH3溶与水都能够导电，它们都是电解质吗？

2.在水溶液中能够完全电离的电解质叫做强电解质，包括强酸（HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI）、强碱〔KOH、NaOH、Ba（OH）2、Ca（OH）2〕、盐。

NaOH水溶液中存在哪些微粒？

在水溶液中能够部分电离的电解质叫做弱电解质，包括弱酸（CH3COOH、H2CO3、HClO）、弱碱（NH3·H2O）、水。

中强酸H3PO4、H2SO3也是弱电解质。

氨水中存在哪些微粒？

3.电解质在水溶液中的反应实质是离子反应。

4.复分解反应发生的条件：

产物里有难溶的物质、难电离的物质或挥发性的物质。

5.书写离子方程式时，不能拆的物质：

气体、沉淀、弱电解质、单质、氧化物。

6.不能共存的物质：

（1）能生成气体的离子对：

H+－SO32-、CO32-、HCO3-、HSO3-、S2-、HS-、S2O32-；

（2）能生成沉淀的离子对：

所有的钾、钠、铵盐、碳酸氢盐、亚硫酸氢盐和硝酸盐都是可溶的；碱中只有KOH、NaOH、Ba（OH）2、Ca（OH）2可溶；氯化物、溴化物、碘化物中只有银盐不溶；硫酸盐中只有BaSO4不溶，Ag2SO4、CaSO4微溶；H+－SiO32-、[Al（OH）4]-；

Al3+－[Al（OH）4]-。

（3）能生成水的离子对：

OH-－HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-;

（4）能生成其它弱电解质的离子对：

H+－CH3COO-、H2PO4-、HPO42-、PO43-、F-、ClO-；

OH-－NH4+

（5）能发生氧化还原反应的离子对：

H++NO3-－SO32-、S2-、I-、Br-、Fe2+、SO2；

MnO4-－SO32-、S2-、I-、Br-、Fe2+、SO2；Fe3+－S2-、I-、SO32-。

第三节氧化剂和还原剂

1.反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。

氧化还原反应的实质是电子转移。

2.在氧化还原反应中，所含元素化合价降低的反应物叫做氧化剂，氧化剂具有氧化性，在反应中被还原，发生还原反应，对应产物为还原产物。

在氧化还原反应中，所含元素化合价升高的反应物叫做还原剂，还原剂具有还原性，在反应中被氧化，发生氧化反应，对应产物为氧化产物。

3.元素处于最高化合价时，一般具有氧化性；处于最低化合价时，一般具有还原性；处于中间价态时，既具有氧化性又具有还原性。

非金属元素

具备性质

最高正价

氧化性

最低负价

无

-3

-2

-1

还原性

常见的氧化剂：

活泼非金属单质

含有较高价态元素的含氧酸

含有较高价态元素的盐

O2、Cl2

HNO3、浓H2SO4

MnO4-、KClO3、Fe3+

常见的还原剂：

活泼金属单质

非金属单质

含有较低价态元素的氧化物

含有较低价态元素的盐

Na、Fe、Mg、Al

C、H2

CO、SO2

SO32-、Fe2+

4.常见离子的检验：

离子

使用的试剂

反应现象

NH4+

（NH3的检验

及验满）

浓NaOH溶液

1.加热，有特殊气味的气体产生，该气体遇HCl产生白烟；2.该气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

Fe2+

NaOH溶液

生成白色沉淀，在空气中最终变成红褐色沉淀。

Fe3+

1.NaOH溶液

2.KSCN溶液

1.生成红褐色沉淀

2.生成红色溶液

Br-

1.AgNO3溶液，稀硝酸

2.氯水，CCl4

1.产生不溶于稀硝酸的浅黄色色沉淀

2.加氯水后振荡，再滴入CCl4，CCl4层呈橙色

I-

1.AgNO3溶液，稀硝酸

2.氯水，淀粉溶液

3.氯水，CCl4

1.产生不溶于稀硝酸的黄色色沉淀

2.加入氯水和淀粉溶液，溶液变蓝

3.加氯水后振荡，再滴入CCl4，CCl4层呈紫色

CO32-

盐酸，澄清的石灰水，CaCl2溶液

加入CaCl2溶液，产生白色沉淀，加盐酸，产生能使澄清的石灰水变混浊的无色无味气体

SO32-

CaCl2溶液，盐酸

加入CaCl2溶液，产生白色沉淀，可溶于稀盐酸，放出无色、有刺激性气味的气体

（1）铁在自然界中可以以单质（陨铁）和化合物（+2、+3价）两种形式存在。

（2）铁的氧化物有：

氧化亚铁（FeO，黑色），三氧化二铁（Fe2O3，红棕色）和四氧化三铁（Fe3O4，黑色，有磁性）

（3）Fe（OH）2：

白色固体，不溶于水，很不稳定，在空气中容易被氧气氧化，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe（OH）3。

（4）绿矾――FeSO4·7H2O黄铁矿――FeS2赤铁矿――Fe2O3

磁铁矿――Fe3O4FeCl3·6H2O

（5）铁的还原性Fe+2HCl==FeCl2+H2↑

+2价铁的氧化性FeCl2+Zn==ZnCl2+Fe

+2价铁的还原性2FeCl2+Cl2==2FeCl3亚铁离子（Fe2+）常作还原剂

+3价铁的氧化性2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2

2FeCl3+Fe==3FeCl2

（6）检验铁离子（Fe3+）的试剂：

SCN-（KSCN硫氰酸钾或NH4SCN硫氰酸铵）

6.置换反应全是氧化还原反应，复分解反应全部不是氧化还原反应。

化合和分解反应一部分不都是是氧化还原反应。

第三章自然界中的元素

第一节碳的多样性

1.同素异形体：

由同一种元素组成的性质不同的几种单质。

元素

同素异形体

O2、O3

红磷、白磷

金刚石、石墨、C60

单斜硫、斜方硫

晶体硅、无定形硅

金刚石：

硬度高，透明，不导电。

石墨：

质软，不透明，导电。

碳原子排列方式不同

2.含碳无机化合物：

CO2、CO、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐。

有机化合物：

除上述以外的含碳化合物都是有机化合物。

3.Na2CO3：

俗称纯碱、苏打，白色固体，用于玻璃、造纸等工业；

NaHCO3：

俗称小苏打，白色固体，用于焙制糕点。

（碳酸氢盐全部可溶）

溶解度：

NaHCO3

为什么向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2会出现混浊？

Na2CO3++H2O+CO2=2NaHCO3

化学性质比较：

Na2CO3

NaHCO3

方程式

盐酸（HCl）

有气体生成

有气体生成,反应更剧烈

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

NaOH

----

反应，生成水和Na2CO3

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

Ba（OH）2

有白色沉淀生成

Ba（OH）2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH

CaCl2

有白色沉淀生成

----

CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl

热稳定性

稳定

不稳定

2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑

相互转化：

Na2CO3NaHCO3NaHCO3Na2CO3

4.练习：

（1）如何鉴别Na2CO3和NaHCO3？

固体：

溶液：

CaCl2

（2）如何除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3？

（3）如何除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3？

NaOH

（4）如何除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3？

CO2

5.溶洞中涉及到的化学反应：

CaCO3Ca（HCO3）2Ca（HCO3）2CaCO3

CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2Ca（HCO3）2==CaCO3+H2O+CO2↑

向澄清的石灰水中通入CO2，现象是什么？

写出其中的方程式。

6.C、CO、CO2之间的转化

7.高炉炼铁的原料：

焦炭和铁矿石，起还原作用的是CO。

第二节氮的循环

N2　　　NO　　　　NO2　　　　　HNO3

　　　NH3　　　　铵盐

一、氮气（N2）

N2是一种无色、无味、无毒的气体，通常情况下不活泼，可以用作保护气　　

固氮：

将游离态的氮转化为化合态的氮

★NO是一种无色、有毒的气体，难溶于水，遇空气中的氧气能迅速转化为红棕色的NO2

2NO　＋　O2　＝＝　2NO2

★NO2是一种红棕色、有刺激性气味、有毒的气体，易溶于水

3NO2　＋H2O　＝＝　2HNO3　＋　NO

4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3

思考1：

俗话说“一场雷雨一场肥”，为什么？

写出有关化学方程式。

思考2：

将收集满NO2的试管倒扣在足量的水中，试管内水面将上升到试管的几分之几？

2/3

二、氮的氢化物——氨气（NH3）

1、物理性质

NH3是一种无色、有刺激性气味，极易溶于水的气体，易液化，通常用作致冷剂

2、化学性质

1）、与水反应：

　NH3+H2O

NH3.H2O（可逆反应）

NH3.H2O

NH4++OH-（可逆反应）

2）、与酸反应：

　NH3+HCl=NH4Cl　　（与挥发性的酸接触产生大量的白烟）

NH3+HNO3=NH4NO3

2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4

3）、氨的催化氧化：

4NH3+5O2

4NO+6H2O

思考1、喷泉实验的现象及形成原因？

思考2、氨水中含有哪些微粒？

思考3、浓H2SO4能通常用作干燥剂，能否用其干燥NH3？

为什么？

3、NH3实验室制法

1）实验原理：

2NH4Cl　+　Ca（OH）2

2NH3↑+CaCl2+2H2O

2）发生装置：

　固+固

气，

3）干燥剂：

碱石灰

4）收集方法：

向下排空气法

5）验满方法：

湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口，若满则试纸变蓝

6）尾气处理：

用水或酸吸收，用一倒扣的漏斗，防止倒吸

四、铵盐

共同点：

都是易溶于水的晶体，都能与碱反应放出NH3

化学性质：

1）受热易分解：

NH4Cl

NH3↑+HCl↑

NH4HCO3

NH3↑+CO2↑+H2O

2）与碱反应：

NH4++OH-

NH3↑+H2O　（用于铵盐的检验）　

所以铵肥应密封包装并放在阴凉通风处保存，施用时应注意不能与碱性物质如草木灰等混用，应埋在土下以保持肥效。

思考1：

若食盐中混有NH4Cl应如何除去？

思考2：

能否用NH4Cl来制备氨气，为什么？

五、硝酸及其应用

1、物理性质：

纯硝酸无色，易挥发，有刺激性气味

加热或光照

2、化学性质：

1）不稳定性：

4HNO3=======2H2O+4NO2↑+O2↑

（浓硝酸显黄色是因为溶有二氧化氮的缘故，消除方法通过量空气）

2）强氧化性：

①与金属反应（除金、铂、钛以外）

Cu　+　4HNO3（浓）=　Cu（NO3）2　+　2NO2↑　+2H2O

3Cu　+　8HNO3（稀）=　3Cu（NO3）2　+　2NO↑+4H2O

②与某些非金属单质（如碳）反应

C+4HNO3（浓）===CO2↑+4NO2↑+2H2O

3、硝酸的工业制法

①　4NH3　+　5O2

　4NO　+　6H2O

②　2NO　＋　O2　＝＝　2NO2

③　3NO2　＋H2O　＝＝　2HNO3　＋　NO

注意：

1金属与硝酸反应时，不放出H2；一般来说，浓硝酸被还原成NO2，稀硝酸被还原为NO；金属则生成高价态的盐。

2在常温下，铁、铝等金属能与稀HNO3反应，但在浓HNO3中发生钝化现象；

3浓HNO3与浓盐酸1:

3（体积之比）的混合物叫王水。

王水能溶解金、铂等

4金Au、铂Pt、钛Ti三种金属不与硝酸反应

第三节硫的转化

1.含硫物质

黄铁矿

雄黄

雌黄

辰砂

生石膏

熟石膏

芒硝

钡餐

FeS2

As4S4

As2S3

HgS

CaSO4·2H2O

2CaSO4·H2O

Na2SO4·10H2O

BaSO4

2.硫

俗称硫黄，黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。

有两种同素异形体：

斜方硫和单斜硫。

（1）氧化性

S+Fe==FeSS+2Cu==Cu2SH2+S==H2S

硫的氧化性不如O2、Cl2强，使变价金属转化为较低价态。

（2）还原性

点燃

S+O2===SO2硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，在空气中燃烧产生淡蓝色火焰。

3.二氧化硫

无色气体，有刺激性气味，有毒，易液化。

（1）酸性氧化物

与水反应生成亚硫酸（中强酸），与碱反应生成亚硫酸盐和水，与碱性氧化物反应生成亚硫酸盐。

SO2通入澄清的石灰水，现象是什么？

通入紫色石蕊试液或接触到湿润的蓝色试蕊试纸，有什么现象？

（2）氧化性

SO2+2H2S==3S↓+2H2O

Na2SO3+2Na2S+6HCl==3S↓+2H2O+6NaCl

（3）还原性SO2常作还原剂

Cl2+SO2+2H2O==H2SO4+2HCl

氯气和二氧化硫等物质的量混合通入品红溶液中什么现象？

Br2+SO2+2H2O==H2SO4+2HBr

向黄色溴水中通入二氧化硫有什么现象？

退色

向酸性高锰酸钾溶液中通入二氧化硫有什么现象？

退色

（4）漂白性用于检验SO2

使品红溶液褪色，加热或放置一段时间后又变红。

4.浓硫酸

（1）吸水性可作干燥剂

（2）脱水性炭化

（3）强氧化性

2H2SO4（浓）+Cu==CuSO4+SO2↑+2H2O

2H2SO4（浓）+

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