高一上学期化学知识点总汇.docx

1、高一上学期化学知识点总汇第一章 打开原子世界的大门历程中的观点 代表人物和时间具体内容 提出模型的主要依据 古典原子论 公元前 5 世纪 古希腊哲学家德谟克利特物质由极小的称为“原子”的微粒构成 , 物质 只能分割到原子近代原子论19 世纪初英国物理学家和化学家 道尔顿化学元素均由 不可再生 的微粒构成 , 这种微粒称为原子葡萄干面包模型1903 年英国科学家汤姆孙原子中的正电荷是均匀地分布在整个原子的 球形体内 , 电子则均匀地分布在这些正电荷之间电子的发现行星模型1911 年英国物理学家卢瑟福原子是由带正电荷的质量很 集中的很小的原子核 和在它周围运动着的带负电荷的电子组成元素放射性的发现

2、 , 粒子散射实验结果分析壳层 模型1913 年丹麦物理学家波尔电子在原子核外空间的一定轨道上分层绕核做高速的圆周运动。电子云模型1935 年奥地利物理学家薛定谔电子 在 原子核 外很小的空间内作高速运动，其运动规律跟一般物体不同，它没有 明确的 轨道。一原子结构的发现历程二放射性实验本质性质 辐射氦核流带正电 ， 穿透性弱 辐射电子流带负电 ， 穿透性强 射线电磁波呈电中性 ， 穿透性很强# 结论： 原子是有结构的 。 原子可以再分为 带正电的粒子与带负电的电子 .三 原子与相对原子质量 1 原子 的构成 与结构示意图 1 ）微粒间的关系 3 ）四决定 A . 质子数 = 核电荷数 = 核外

3、电子数 = 原子序数 a. 质子数 - 决定元素的种类和“位置” B . 质量数 = 质子数 + 中子数 = 相对原子质量的 近似值 b. 中子数 - 决定原子的物性和质量数 C . 阳离子核外电子数 = 质子数 - 电荷数 c. 价电子 - 决定元素的化学性质 D . 阴离子核外电子数 = 质子数 + 电荷数 d. 质量数 - 决定原子的近似相对原子质量说明： 最外层电子数相同其化学性质不一定都相同 （ Mg ， He 最外层电子数为 2 ） 最外层电子数不同其化学性质有可能相似 （ He ， Ne 均为稳定结构） 2. 同位素 1 ）含义： 具有 相同质子数 和 不同中子数 的 同一种元素

4、 的原子互称为“同位素”。 2 ）性质： a 、同一元素的各种同位素虽然质量不同， 化学性质 相同b 、在 天然 存在的某种元素里不论是游离态还是化合态 , 各同位素所占原子百分率 （丰度） 不变 3 元素的相对原子质量对于 元素的相对原子质量是各种同位素相对原子质量根据其所占的 原子百分率 计算而得的平均值。 是元素的相对原子质量， 是该元素各种同位素的相对原子质量， 是各同位素所占的原子百分数。 4 十字相乘法算丰度元素 A 有两种天然同位素 X A 、 Y A , 参考 A 元素的相对原子质量 ( B ), 估算 X A ， Y A 的丰度 . X B-Y B Y X-B X A 的丰度

5、 = ( B-Y )/(X -Y ) ， Y A 的丰度 = ( B-Y )/(X -Y ) 四核外电子 1 核外电子的运动状态 1 ）宏观的运动规律： a. 可确定在某一时刻所处的 精确位置 b. 有运动轨迹，即 固定轨道 2 ）电子的运动规律 a. 无法确定在某一时刻所处准确位置 b. 不能确定其运动轨迹，即没有确定轨道 2 核外电子的排布规律 A . 各电子层 最多容纳的电子数 2 n 2 B. 最外层不超过 8 个电子（ K 层为最外层时，则不超过 2 个） 当最外层达到 8 个（ K 层为 2 ），就达到了稀有气体 稳定结构 C. 次外层不超过 18 个电子，倒数第三层不超过 32

6、个电子如： M 层不是最外层最多可排 18 个电子 ; M 层是最外层时最多可排 8 个电子。 总结： 电子总是由里向外依次排布（能量低的电子层排满了才依次排能量较高的电子层）3 元素性质与元素的原子核外电子排布的关系 1 ） 稀有气体元素不活泼性 ： 稀有气体元素的原子最 外层排满（ He 2 个） ，处于 8 电子 ， 稳定结构，不易失电子，也不易得电子，化学性质稳定， 一般不与其他物质反应。 2 ） 金属性与非金属性 ： 最外层电子数结构的稳定性得失电子金属元素原子比较少 ( 4 )不稳定易得电子稀有气体元素原子8 个 ( He 2 个 )稳定结构一般不参加反应 4 电子式 1 ） 离子

7、 的电子式 a 、简单阳离子的电子式：就是它们的离子符号如： Na + 、 Mg 2+ 、 Al 3+ 复杂阳离子的电子式：b 、阴离子的电子式：加 “ ” 右上角标出电荷数 2 ）化合物的电子式 : 相同的不能合并5. 四个量子数1 电子层（主量子数 n ） - 按电子离核的远近，能量高低划 分成不同区域。 电子层数：电子层序数（ n ） 1234567符号KLMNOPQ离核近 远 电子能量低 高 2 亚层（ 角量子数 l ，能级 ） 1 ） 符号： s ， p ， d ， f 2 ）意义： a. 确定原子轨道形状 b. 和电子层 n 共同决定原子中电子的能量大小 （确定能级）规律 : 每层

8、的能级数值（亚层数） = 电子层数 3. 伸展方向（磁量子数 m ） - 决定原子轨道在空间的伸展方向 ( 轨道的数目 ) 1 ）规律： a. s 轨道是球形对称的，所以只有 1 个轨道 b. p 轨道在空间上有 x 、 y 、 z 三个伸展方向，所以 p 轨道包括 p X 、 p Y 、 p Z 3 个轨道； c. d 轨道有 5 个伸展方向（ 5 个轨道） ； f 轨道有 7 个伸展方向（ 7 个轨道）4 自旋量子数 （ m S ） - 表示电子自旋方向 , 通常用 “ ” 和 “ ” 表示。 所以 , 描述一个电子的运动状态 , 要用四个量子数 : n, l, m , m S . 5.

9、各原子轨道的能量高低 1 ）相同电子层上原子轨道能量的高低： ns np nd nf 2 ）形状相同的原子轨道能量的高低： 1s 2s 3s 4s 3 ）电子层和形状相同的原子轨道的能量相等。如： 2p x 2p y 2p z 电子层，亚层和伸展方向表明了：A. 轨道能量高低 ( 电子层的数目 , 电子距离核的远近 ); B. 轨道的形状C. 轨道在空间分布的方向结论： 利用三个量子数可以描述一个电子的空间运动状态，即可将一个原子轨道描述出来 .原子轨道能量顺序图：五 基态原子的核外电子排布 处于能量最低状态下的原子 1 ） 基态原子的核外电子排布 三大原则 ： a. 能量最低原则 ： 核外电

10、子的排布要使整个原子的能量最低，以形成稳定结构。 b. 泡利不相容原理： 一个原子轨道中最多只能容纳 两个 电子，并且这两个电子的自旋方向必须 相反 。 c. 洪特规则： 对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能的分占 不同 的轨道并且自旋方向 相同 。 2 ） 原子核外电子排布的表示方法 a. 电子排布式： 用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的 电子数 ；为了避免电子排布式过于繁琐，可以把内层电子达到 稀有气体结构的部分 以相应 稀有气体元素符号外 加方括号表示。如： Na:1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 或 Na:Ne3s 1 第二章 开发海水中的卤素资源一氯碱工

11、业的基础反应电解饱和食盐水1 ）反应原理： 2NaCl + 2H 2 O = 通电 = 2NaOH + H 2 + Cl 2 2 ）反应产物及检验： A 阴极上产生氢气。收 集 阴极上产生的 无色 气体， 验纯后，点燃气体，用 干燥的 烧杯罩在火焰上，观察到烧杯上有小水珠凝结。 （ 或 爆鸣法） B 阳极上产生氯气。收集阳极上产生的 黄绿色 气体，用 湿润的碘化钾淀粉试纸 （白色）检验该气体，观察到试纸变蓝，这是由于 析出单质碘遇到淀粉而变蓝 。其反应为： Cl 2 + 2KI =2 KCl + I 2 C 在阴极周围可观察到溶液变红。这表明在阴极区生成 NaOH ，而使酚酞变红。食盐溶液能够

12、导电的原因是： 有自由移动的离子 。离子交换膜1 、生产设备名称：离子交换膜电解槽 阳极：金属钛网 ( 涂钛钌氧化物 ) 阴极：碳钢网 ( 有镍涂层 ) 阳离子交换膜：只允许 阳离子 单向 通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。2 、离子交换膜的作用： (1) 防止氯气和氢气混合而引起爆炸 (2) 避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量 二粗盐提纯 1 、 提纯原理：1 ） . 对难溶性杂质 ( 泥沙等 ) ：可用溶解，过滤，蒸发等操作除去。 2 ） . 对可溶性杂质 (MgCl 2 、 MgSO 4 、 CaCl 2 等 ) ：可在过滤后的滤液中加入适当的试剂，发生反应生成沉淀或气

13、体而除去。添加除杂试剂及顺序： (1)BaCl 2 (2)Na 2 CO 3 (3)NaOH (4) 过滤 后加 HCl 除杂规则： 1 ） . 不引入新杂质2 ） . 加入试剂必须过量3 ） . 新引入的杂质必须通过后面所加试剂加以除去。4 ） . 操作简单易分离5 ） . 主要物质的量可以增加但不能减少 2 、 粗盐提纯操作中的原理及注意点 1 ） . 为什么 10g 粗盐量取约 30ml 水溶解？常温下， S （ NaCl ） = 36g/100g 水，其饱和溶液中 NaCl 的质量分数 = 10g 粗盐溶液溶解在 30g 水中，质量分数约 25% ，接近饱和，使下步操作（蒸发）容易进行

14、。 2 ） . 操作注意事项：“一贴二低三靠”“一贴”：（ 1 ）滤纸紧贴漏斗的内壁“二低”：（ 1 ）滤纸的边缘低于漏斗口 （ 2 ）漏斗内的液面低于滤纸的边缘“三靠”：（ 1 ）漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁 （ 2 ）用玻璃棒引流时，玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边 （ 3 ）用玻璃棒引流时，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒中部 3 ） . 蒸发操作中要注意：蒸发皿外壁干燥，内壁干净，用酒精灯 外焰 加热；先预热再集中火焰加热；不断用玻璃棒搅拌；蒸发到即将干时停止加热。 4 ） . 洗涤过程用少量 蒸馏水 洗去可能含有的少量 氯化钾 等可溶性杂质。操作：向漏斗中加水至 恰好没过固体 ，静置过滤。重复 2-3

15、 次。从海水中提取食盐的方法主要有： 太阳能蒸发法、电渗析法、冷冻法。海水中含量最多的元素是： Cl , Na , Mg , S , Ca , K为了使得到的粗盐中除氯化钠外含杂质较少， 又能析出大量的氯化钠， 实际生产中海水的密度应控制在 1.21-1.26 ( g/ m L ) 范围内。三氯化氢，盐酸的性质和实验室制氯化氢 1 ）氯化氢和盐酸的性质 氯化氢是 无色有刺激性 的气体，构成的微粒是氯化氢分子，易溶于水。 盐酸是氯化氢的水溶液，无色具有刺激性气味。盐酸中含有 H + ， Cl - 及微量的 OH - ，还有水分子。浓盐酸在空气中冒 白雾 。 2 ）氯化氢的制法 及原理 A. 工业

16、制法： H 2 + Cl 2 = 点燃 = 2HCl ( 火焰 苍白色 ) 原理： A. 氯气在 过量的氢气 中燃烧生成氯化氢气体，氯化氢气体冷却后被水吸收即得盐酸。B. 过量氯气与氯化氢难以分离但氢气易从氯化氢中分离 原因： 氯气有毒 , 被过量的氢气所包围，使氯气得到充分反应，防止了对空气的污染 ; 制取氯气的成本较昂贵，不宜浪费。 B . 实验室制法： NaCl(s)+ H 2 SO 4 ( 浓 )= 微热 = NaHSO 4 + HCl * 若 再 加强热： NaCl + NaHSO 4 = 强热 = Na 2 SO 4 + HCl * 若 开始 就加强热： 2NaCl(s) + H

17、2 SO 4 ( 浓 )= = 强热 = Na 2 SO 4 + 2HCl 制取规则： 强酸制弱酸（通常） 高沸点 ( 难挥发 ) 酸制低沸点 ( 易挥发 ) 酸3 ）氯化氢与盐酸的区别氯化氢 HCl(g)盐酸 HCl( l )纯净物混合物存在 HCl 分子 ( 无 H + 、 Cl - )存在 H + 、 Cl - 、 H 2 O ( 无 HCl 分子 )无色有刺激性气味的气体无色溶液极易溶于水能与水互溶无酸的通性具有酸的通性不导电，是电解质导电，不是电解质# 喷泉实验 （ 负压 喷泉）原理 ： 烧瓶内气体 易溶于 烧杯内液体，使瓶内 压强骤减 ， 与外界大气压产生 较大 的 压强差 ， 就

18、可将液体压入烧瓶内。条件： 1. 气体在液体中溶解度较大 2. 容器内外产生较大压强差如果喷泉实验失败了，可能的原因是： a. 收集气体的烧瓶不干燥。b. 胶头滴管挤入烧瓶内的水太少。c. 塞子或胶管漏气 .d. 导管太长。# 气体发生装置气体类型气体发生装置注意事项O 2 ， NH 3 等固固加热型（ 1 ）试管口应略向下倾斜（ 2 ）试管夹夹在试管的 中上部（ 3 ）药品应 平铺 于试管底部（ 4 ）导管不宜伸入试管过长（ 5 ）实验开始时先检验装置的气密性（ 6 ）加热时，先预热且应用外焰加热H 2 ， CO 2 等固液不加热型或液液不加热型（启普发生器不能是 粉末 状） (1) 启普发

19、生器只适用于 块状固体 与 液体 在 不加热 条件下制取难溶于水的气体如 CO 2 、 H 2 (2) 简易装置则适用于固体与液体在不加热下制取气的反应 (3) 操作时应注意：a . 检验装置的气密性b . 长颈漏斗插入液面以下HCl ， Cl 2 等固液加热 或液液加热（ 1 ）检验装置的气密性（ 2 ）加热时要 预热 ，受热均匀（ 3 ）加热易暴沸的混合物时要加 碎石 ，防 暴沸# 气体收集装置 1 ）排空气法： 空气 向上排空气法 空气 向下排空气法 2 ）排液法： 排水法 气体难溶于水，且不与水反应 排溶液法 气体能溶于水，但难溶于某溶液中3 ）具塞集气法： 适合极易溶于水的气体# 气

20、体的净化装置气体的净化除去杂质气体和水蒸气 洗气瓶：选用试剂是液体不加热型 干燥管， U 形管：选用试剂是固体不加热型 石英玻璃管：选用试剂是固体加热型常见的干燥剂：酸性干燥剂（如：浓硫酸、 P 2 O 5 、硅胶等）不能用来干燥碱性气体； 碱性干燥剂 ( 如碱石灰、生石灰、固体 NaOH 等 ) 不能用来干燥酸性气体如 Cl 2 。有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）不能干燥有还原性气体（如 H 2 S 、 HI 等）。 常见干燥剂及使用装置 液态干燥剂 固态干燥剂装置常见干燥剂浓硫酸无水 CaCl 2碱石灰可干燥气体H 2 ,O 2 ,Cl 2 ,SO 2 ,CO,N 2, CH 4 , H 2

21、0O 2 ,Cl 2 ,HCl,SO 2 ,H 2 , C O,N 2 ,CH 4 ， H 2 0H 2 ,O 2 , N 2 ,CH 4, NH 3不可干燥气体H 2 S,NH 3 ,HBr,HI,C 2 H 4NH 3HX,H 2 S,SO 2 ,CO 2 ,NO 2 , Cl 2 # 除尾气装置 1 、 燃烧法 如 CH 4 、 C 2 H 4 、 C 2 H 2 、 H 2 、 CO 等。 2 、碱液吸收法 如 Cl 2 、 H 2 S 、 CO 2 、 SO 2 、 NO 2 、 NO 等。 3 、水溶解法 如 HCl 、 NH 3 等一套完整的制取气体装置由四部分组成： 气体发生装

22、置，气体净化 ( 洗气和干燥 ) 装置，气体收集装置，尾气处理装置。四电离和电离方程式电解质如酸，碱，盐在溶液中（或 熔融 状态）能发生电离，离解成自由移动的阳离子和阴离子，表示酸，碱，盐电离的式子叫做电离方程式。书写电离方程式的注意点：A 箭头的左边写电解质如酸，碱，盐的化学式。B . 箭头的右边写电离出来的阳离子和阴离子，注意离子符号一定要书写正确。C. 阳离子带正电荷总数和阴离子带负电荷总数的 绝对值 相同。如： H 2 SO 4 = 2H + + SO 4 2 - ； Ba(OH) 2 = Ba 2 + + 2OH -五氯气的性质 1 ）物理性质： 通常情况下，氯气呈 黄绿色有刺激性气

23、味 ，密度比空气大，能溶于水， 1 体积水大约能够溶解 2 体积氯气 ，易液化，有毒。 2 ）化学性质： 氯气性质很 活泼 ，可以和大多数金属反应 （除 Pt, Au 外） ，与变价金属反应时一般生成 高价 金属氯化物。 A 氯气与金属反应：在一定条件下，氯气能跟大多数金属反应生成盐，且由于氯气的 氧化性 较强，具有多种价态的金属在 产物中呈 高价态 ，如铁、铜等。2 Na + Cl 2 = 点燃 = 2 NaCl 现象：钠在氯气中燃烧，放出大量的热，产生白色晶体。2 Fe + 3 Cl 2 = 点燃 = 2 FeCl 3 现象：铁在氯气中燃烧，放出大量的热，产生 棕色 的烟。溶于水生成 棕黄

24、色 溶液。Cu + Cl 2 = 点燃 = CuCl 2 现象：铜在氯气中燃烧，放出大量的热，产生 棕黄色 的烟。溶于水生成 蓝绿色 溶液。 B 氯气与非金属反应：在一定条件下，氯气能与氢气、磷等非金属反应，但不能与氧气、碳等直接化合。H 2 +Cl 2 = 点燃 = 2 HCl 现象： H 2 在 Cl 2 中 安静 燃烧，发出 苍白色 火焰，放出大量的热，瓶口有 白雾 。H 2 +Cl 2 = 光照 = 2 HCl 现象： H 2 和 Cl 2 的混合气体，光照发生爆炸。C 氯气与水反应：溶于水的氯气有一部分与水反应，生成的次氯酸是一种强氧化剂，可以漂白有机色素且有消毒能力，见光易分解，不

25、稳定。Cl 2 + H 2 O HCl + HClO 现象：湿色布遇干燥氯气褪色， 干 色布遇干燥氯气不褪色。# 液氯和氯水的组成 作用 及区分氯气在加压或冷却时变为液氯，由 Cl 2 分子构成 ，具有 Cl 2 的化学性质 。氯水是氯气溶于水所形成的混合物，在氯水中有多种微粒 （三分四离） ： H 2 O , Cl 2 , HClO , Cl , ClO , H + , OH 由于氯水中含有多种成分，因此氯水具有多方面的性质：氯气中含有的微粒相关的化学性质Cl 2较强的氧化性，能和金属、非金属直接反应能与 NaBr 、 KI 溶液发生置换反应等。HClO强氧化性， 弱酸性，不稳定，遇光易分解

26、 ( 2 HClO 2 HCl + O 2 ) ， 能使有机色质褪色，灭杀水中的细菌等。H +具有酸的性质。Cl 能与 AgNO 3 反应生成 AgCl 沉淀等新制氯水与久置氯水的对比：新制氯水久置氯水成分Cl 2 、 H 2 O 、 HClO H + 、 Cl 、 ClO 、 OH H 2 O 、 H + 、 Cl 性质石蕊先变红后褪色变红AgNO 3 溶液有白色沉淀生成有白色沉淀生成# 氯气的实验室制法 A. 原理： MnO 2 + 4 HCl = = MnCl 2 + Cl 2 +2 H 2 O B. 收集：向上排空气法、排饱和食盐水法 C. 检验：湿润的淀粉 KI 试纸变蓝色在反应中

27、MnO 2 作 氧化剂 ，浓盐酸是还原剂 （稀盐酸不能反应） ，属于固 - 液加热型反应，因此发生装置和实验室制氯化氢气体相同，用向上排空气法收集氯气，多余的氯气用 氢氧化钠溶液 吸收。六漂粉精，漂白粉和漂白作用 1 ）制取：工业上将氯气通入石灰乳制取漂粉精2 Cl 2 + 2 Ca(OH) 2 = CaCl 2 + Ca(ClO) 2 + 2 H 2 O漂粉精的 主要成分 是 Ca(ClO) 2 ，含有少量 Ca(OH) 2 ， CaCl 2 等杂质。 2 ）漂粉精的漂白和消毒作用 Ca(ClO) 2 + 2HCl = CaCl 2 + 2HClO漂粉精的水溶液具有消毒杀菌作用，空气中的 C

28、O 2 跟 Ca(ClO) 2 水溶液反应，释放出的 HClO 具有强氧化性，起消毒作用。 Ca(ClO) 2 + 2 CO 2 + 2 H 2 O = Ca (HCO 3 ) 2 + 2 HClO七气体摩尔体积 气体摩尔体积：我们把 1 mol 气体所占的体积叫做气体摩尔体积，用符号 Vm 表示。 Vm 的单位为 L/mol ， 22 . 4 L/mol 是指特定的条件（ 标准状况 ，即 0 和 101KPa ）下的气体摩尔体积。 在室温和 101KPa ， 1mol 任何气体的体积约为 2 4 L 。 1 决定气体体积大小的三个因素： A . 气体的物质的量： 气体分子的多少 B . 气体

29、分子间的距离：决定于气体的 温度与压强 （在 同温同压 下，各种气体分子间的距离基本相等） C . 气体分子大小：气体分子的直径约为气体分子间距离的 ，所以 气体分子大小基本不影响气体体积大小。 2 阿伏伽德罗定律： 在同温同压下相同体积的任何气体都含有相同的分子数。 （三同定一同）根据阿伏伽德罗定律可推知：A. 同温同压下，不同气体的体积之比等于他们的物质的量之比。B. 同温同压下，不同气体的压强之比等于他们的物质的量之比。C. 同温同压下，等质量的不同气体所占的体积之比与其摩尔质量成反比。D. 同温同压同体积时，不同气体的质量之比等于他们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比。 3 混合气体的平均相对分子质量 （ ） 的计算A. 已知混合气体