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专题一化学家眼中的物质世界
金属
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
四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
置换反应一定是氧化还原反应
复分解反应一定不是氧化还原反应
化合反应分解反应可能是是氧化还原反应
氧化还原反应
本质:电子的转移(得失或者偏移)特征:化合价的改变(判断氧化还原反应的依据)
3、氧化还原反应概念
升(化合价)---失(电子)---氧(氧化反应)------还(还原剂)
降(化合价)---得(电子)---还(氧化反应)------氧(还原剂)
单线桥双线桥
2e-失去2e-
-10-100-1
2KBr+Cl2====Br2+2KCl2KBr+Cl2====Br2+2KCl
得到2e-
物质的量
定义:表示一定数目微粒的集合体符号n单位摩尔
阿伏加德罗常数:-12中所含有的碳原子数。用NA表示。
微粒与物质的量
公式:n=例题P7
摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量用M表示单位:g/mol数值上等于该物质的分子量
质量与物质的量
公式:n=例题P7
物质的体积决定:①微粒的数目②微粒的大小③微粒间的距离
微粒的数目一定固体液体主要决定②微粒的大小气体主要决定③微粒间的距离
体积与物质的量
公式:n=例题P10
标准状况下,
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的分子数
物质的量浓度:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。符号CB单位:mol/l
公式:CB=
物质的量浓度的配制配制前要检查容量瓶是否漏水
步骤:=c×v×。转移(洗涤2---3洗涤液转入容量瓶)
。摇匀7装瓶贴签
物质的分散系
溶液胶体浊液
分散质大小<10-910-9~10-7>10-7
胶体的本质特征
丁达儿现象:光亮的通路区分溶液与胶体
电解质:在水溶液中或者熔化状态下能导电的化合物
非电解质:在水溶液中和熔化状态下能导电的化合物蔗糖酒精SO2CO2NH3等
强电解质:在水溶液中能全部电离的电解质强酸HClH2SO4HNO3
强碱NaOHKOHBa(OH)2
大多数的盐
弱电解质:在水溶液中能部分电离的电解质弱酸HClH2SO4HNO3
弱碱NaOHKOHBa(OH)2
物质的分离与提纯水
过滤法:适用于分离一种组分可溶,另一种不溶的固态混合物粗盐的提纯
蒸发结晶:混合物中各组分物质在溶剂中溶解性的差异
蒸馏法:适用于分离各组分互溶,但沸点不同的液态混合物。如:酒精与水的分离仪器蒸馏烧瓶冷凝器
分液:分离互不相容的两种液体
萃取:溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同溴水CCl4分层上层无色下层橙红色不用酒精萃取
离子的检验
焰色反应铂丝用盐酸洗涤然后在酒精灯燃烧至无色再蘸取待测液
钠焰色:黄色钾的焰色:紫色(透过蓝色钴玻璃)
Cl-检验:加***银产生的白色沉淀不溶解于稀***
SO42+检验:加Ba(NO3)2产生的白色沉淀不溶解于稀***
NH4+检验:加入NaOH加热产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
Fe3+检验:加入KSCN出现红色溶液Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3
Al3+检验:加入NaOH先出现白色沉淀后沉淀消失
质子Z
原子核
原子ZAX中子A
核外电子
质量数=质子数+中子数
核电荷数==质子数==核外电子数
同位数:有相同质子数不同中子数不同原子互称11H12H13H(核素)
专题二从海水中获得化学物质
1.***气物理性质:***气是黄绿色、有刺激性气味、能溶于水、密度比空气大、易液化的有毒气体。
:***气具有强氧化性,
(1)能跟金属(如Na、Fe、等):2Na+Cl2==2NaCl
2Fe+3Cl2===2FeCL3
(2)和非金属(如H2)反应:H2+Cl2==2HCl
燃烧的火焰是苍白色的,瓶口有白雾产生。
(3)和水的反应:Cl2+H2O==HCl+HClO次***酸的性质:(弱酸性、不稳定性、强氧化性)***水易见光分解方程式2HClO==2HCl+O2↑,保存在新制***水含Cl2、H+、HClO、H2O、Cl-、OH-、ClO-。
(4)与碱的反应:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O(用于尾气处理)
漂白粉制取原理的反应方程式是_2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2。漂白粉发生作用的是Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO。
3.***气的实验室制法:
反应原理:MnO2 +4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O;发生装置:圆底烧瓶、分液漏斗等;
除杂:用饱和食盐水吸收HCl气体;用浓H2SO4吸收水;
收集:向上排空气法收集;检验:使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝;尾气处理:用氢氧化钠溶液吸收尾气。***化氢极易溶于水,其水溶液俗称盐酸。
4、溴、碘的提取(1)2KI+C12==2KCl+I2
(2)2KI+Br2=2KBr+I2
(3)2KBr+Cl2==2KCl+Br2
5、钠
(1)钠的物理性质:银白色、有金属光泽的固体,热、电的良导体,质软、密度小、熔点低
(2)钠与水反应的现象及解释:
①浮:(说明钠的密度比水的密度小)
②熔:(说明钠的熔点低;该反应为放热反应)
③游:(说明有气体H2产生)
④响:(说明有气体产生)
⑤红:溶液中滴入酚酞显红色;(说明生成的溶液碱性)。
(3)钠与水反应的化学方程式为
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。
(4)与氧气反应:4Na+O2==2Na2O2Na+O2=点燃=Na2O2
(5)4Na+TiCl4==4NaCl+Ti
(6)Na的用途
①制取纳的重要化合物
②作为中子反应堆的热交换剂
③④钠光源
(7)碳酸钠与碳酸氢钠的比较
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱苏打
小苏打
颜色、状态
溶解性
溶解度比碳酸钠小
热稳定性
———
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
与盐酸反应
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
比Na2CO3剧烈NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
与NaOH反应
———
NaHCO3+NaOH==NaCO3+H2O
相互转化
(8)除杂:Na2CO3固体(NaHCO3)加热Na2CO3溶液(NaHCO3)NaOH
鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法:(1)加热出现气体是碳酸氢钠;(2)加酸先出现气体的是碳酸氢钠先没气体后出现气体的是碳酸钠
6、离子反应及其发生的条件:(1)生成难溶物(2)生成挥发性的物质(3)生成难电离物质
7、能正确书写常见的离子方程式。书写步骤:(易溶易电离物质改成离子形式,难溶难电离的物质,气体、单质、氧化物保留化学式)(电荷守衡,原子个数守恒)
8、离子方程式的常见错误举例:
Cl2与水反应H2O+Cl2==2H++Cl-+ClO-碳酸钙溶于盐酸CO32-+2H+==CO2↑+H2O
铁与***化铁反应Fe+Fe3+==2Fe2+硫酸与氢氧化钡反应H++OH-==H2O
9、镁的提取与应用
镁的提取
(1)MgCl2+Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+CaCl2(2)Mg(OH)2+2HCl==MgCl2+2H2O
(3)电解MgCl2===Mg+Cl2↑
镁单质化学性质
3Mg+N2==Mg3N2Mg+2HCl==MgCl2+H22Mg+CO2==2MgO+C
专题三从矿物到基础材料
第一单元从铝土矿到铝合金
铝是地壳中最多的金属元素,主要是以化合态存在,铝土矿主要成分是Al2O3
Al2O3***氧化物
与硫酸反应Al2O3+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2O
与氢氧化钠Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O
离子方程式Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
(OH)3***氢氧化物
(1)Al(OH)3+3HCl==3AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O
离子反应:Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
受热分解2Al(OH)3==Al2O3+3H2O
(2)将NaOH滴加入AlCl3溶液中至过量现象:先有白色沉淀后沉淀消失。
实验室常用铝盐与足量氨水制取Al(OH)3
(3)明矾:十二水合硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O]易溶于水,溶于水后显酸性,是因为Al3++3H2O==AL(OH)3+3H+ ,因此明矾常用作净水剂,是因为铝离子水解生成氢氧化铝、而氢氧化铝具有吸附性吸收了水中悬浮物而下沉。
(1)物理性质银白色金属固体,、延展性良好的导热导电性
(2)化学性质
铝是比较活泼的金属,具有较强的还原性
与氧气反应
常温下与空气中的氧气反应生成坚固的氧化膜,所以铝有良好的抗腐蚀能力
4Al+3O2====2Al2O3
铝与冷水不反应,与热水缓慢反应2Al2O3+6H2O=====2Al(OH)3↓
一般情况下。铝表面的氧化膜阻止了与水的反应
与非氧化性酸反应
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑
常温下铝与浓硫酸浓***钝化
与强碱反应
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑(唯一的一个)
⑤铝热反应
2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3焊接铁轨
实验室制取用氨水
转化关系HClAlCl3NaOHAl(OH)3
Al2O3电解Al
NaOH2NaAlO2
第二单元铁、铜的获取及应用
铜的性质
1、物理性质:,具有良好的导电导热性延展性
2、化学性质
1、与氧气反应
2Cu+O2===2CuOCuO+2HCl==H2O+CuCl2
2、Cu与强氧化性的酸反应
Cu+2H2SO4===CuSO4+SO2↑+H2O3Cu+8HNO3==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Cu+2HNO3浓==Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O
3、与盐反应
Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag
(1)铁的物理性质
有金属光泽的银白色金属,质软\有良好的导电导热性延展性能被磁铁吸引
(2)化学性质
①与氧气反应3Fe+2O2==Fe3O4②与非金属反应2Fe+3Cl2==2FeCl3Fe+S==FeS
③与水反应3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2↑④与酸反应Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
⑤与盐反应Fe+CuSO4==FeSO4+CuFe+2HCl==FeCl2+H2↑
Fe2O3与酸反应Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O
Fe3+的检验:与KSCN反应出现血红色溶液
Fe3+和Fe2+之间的相互转化
Fe2+Fe3+Fe3+Fe2+
氧化剂还原剂
2FeCl2+Cl2==2FeCl32FeCl3+Fe==3FeCl2Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2
氢氧化铁制备:FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3+3NaCl受热分解2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
钢铁的腐蚀:钢铁与周围物质接触发生反应而被侵蚀损耗
电化学腐蚀:
铁及其物质的转化关系HClFeCl2
Cl2FeCl3
第三单元含硅矿物与信息材料
SiO2化学性质不活泼,耐高温耐腐蚀
①不与水酸(除HF)反应SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O玻璃不装HF酸
②与碱性氧化物反应SiO2+CaO==CaSiO3
③与碱反应SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O实验室装NaOH的试剂瓶用橡皮塞
硅元素在自然界以SiO2及硅酸盐的形式存在,知道晶体硅是良好的半导体材料硅
物理性质:晶体硅呈现灰黑色,有金属光泽硬而脆的固体良好的半导体
SiO2+2C==2CO↑+Si(粗硅)Si+2Cl2==SiCl4SiCl4+2H2===Si+4HCl
专题四硫、氮和可持续发展
第一单元含硫化合物的性质和应用
一、二氧化硫的性质与作用
1、物理性质:无色有刺激性气味的有毒气体密度比空气大
2、化学性质
(1)与水反应SO2+H2O==H2SO3可逆反应H2SO3的不稳定性2H2SO3+O2==2H2SO4
(2)还原性2SO2+O22SO3
(3)漂白性:SO2能使品红溶液褪色原理:与有色物质结合反应生成无色物质,该物质不稳定(暂时性漂白)***水永久性漂白原理:HClO具有强氧化性
3、酸雨:PH〈,水中溶解有CO2
硫酸性酸雨的形成原因:SO2
来源:(主要)化石燃料及其产品的燃烧。(次要)含硫金属矿物的冶炼、硫酸生产产生的废气
防治:开发新能源,对含硫燃料进行脱硫处理,提高环境保护的意识
常见的环境保护问题:酸雨:SO2温室效应:CO2光化学烟雾:NO2臭氧层空洞:******烃白色垃圾:塑料垃圾假酒:CH3OH室内污染:甲醛赤潮:含磷洗衣粉CO与NO与血红蛋白结合有毒电池:重金属离子污染
二、硫酸的制备与性质
1、接触法制硫酸
原理:(1)硫磺(硫矿石)与氧气反应生成SO2S+O2==SO2或4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2
(2)SO2与氧气反应生成SO32SO2+O22SO3
(3)SO3转化为硫酸SO3+H2O==H2SO4
2、硫酸的性质
浓硫酸的特性⑴吸水性:浓硫酸具有吸收附着在物质表面或内部的湿存水和结晶水的性能。是液体的干燥剂。不能干燥碱性气体NH3
⑵脱水性:蔗糖的炭化浓硫酸滴到皮肤上处理:先用抹布抹去。再用大量的水冲洗
(3)浓硫酸的强氧化性
与铜反应:2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O被还原的硫酸占反应硫酸的1/2
与碳反应:C+2H2SO4(浓)SO2↑+CO2↑+2H2O
常温下,浓硫酸使铁铝钝化
Na2SO4
H2SO3
BaSO4
H2SO4
SO3
SO2
S
O2O2H2ONaOH
O2BaCl2
第二单元生产生活中的含氮化合物
氮氧化合物的产生及转化
1、N2电子式N2含有三键所以比较稳定
光化学烟雾NO2
2、氮气的生产和使用
物理性质:无色无气味的气体,密度比空气小,易液化可做制冷剂
(1)与水反应
氨溶于水时,大部分氨分子和水形成一水合氨,NH3·H2O不稳定,受热分解为氨气和水
NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-NH3·H2NH3↑+H2O
氨水有分子:NH3H2ONH3·H2O离子:NH4+OH-少量H+
氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
液氨与氨水的区别:液氨氨气的液体状态纯净物无移动OH-不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
氨水氨气溶解于水混合物
(2)氨可以与酸(硫酸,***,盐酸)反应生成盐
NH3+HCl==NH4Cl(白烟)NH3+HNO3===NH4NO3(白烟)
NH3+H+==NH4+
3、铵盐铵盐易溶解于水
(1)受热易分解NH4ClNH3↑+HCl↑NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
(2)铵盐与碱反应放出氨气
NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O注意:铵态氮肥要避免与碱性肥料混合使用
4、***的制备与性质★NH4+检验:加入NaOH加热产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
工业制取:(1)氨在催化剂的作用下与氧气发生反应,生成NO
4NH3+5O24NO+6H2O
(2)NO与氧气反应生成NO22NO+O2===2NO2
(3)用水吸收NO2生成***3NO2+H2O=2HNO3+NO
性质:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)==Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
C+4HNO3(浓)===CO2↑+2NO2↑+2H2O
常温下,浓硫酸使铁铝钝化
物质之间的关联
NH3
N2
NO
NO2
HNO3
NH4NO3
必修2知识点
专题一微观结构与物质的多样性
第一单元核外电子排布
一、核外电子排布
1、元素:含有相同质子数同一类原子总称。核素:含有一定数目质子与中子的原子
同位素:含有同质子数不同中子数的同一种元素的不同原子互称
质量数:质子数与中子数之和
:
① 最外层最多只能容纳8个电子(氦原子是2个);② 次外层最多只能容纳18个电子;
③ 倒数第三层最多只能容纳32个电子;④ 每个电子层最多只能容纳2n2个电子。
另外,电子总是尽先排布在能量最低的电子层里;
3、1~18号元素的原子结构示意图P书2
4、元素周期律:元素的性质随着原子核电荷数的递增而呈现周期性变化的规律
元素周期律是元素核外电子排布随元素核电荷数的递增的必然结果
随着原子核电荷数的递增原子的最外层电子电子排布呈现周期性变化
除1、2号元素外,最外层电子层上的电子重复出现1递增8的变化
(2)随着原子核电荷数的递增原子半径呈现周期性变化
同周期元素,从左到右,原子半径减小,如:NaMgAlSiPSCl;CNOF
(3)随着原子核电荷数的递增元素的主要化合价呈现周期性变化
同周期最高正化合价从左到右逐渐增加,最低负价的绝对值逐渐减小
元素的最高正化合价==原子的最外层电子数;最高正化合价与负化合价的绝对值之和=8。
(4)随着原子核电荷数的递增元素的金属性和非金属性呈现周期性变化
同周期,从左到右元素的金属性逐渐减弱,元素的非金属性逐渐增强
NaMgAlSiPSCl金属性:Na>Mg>Al
金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强非金属性:Cl>S>P>Si,
(5)①元素的金属性越强,最高价氧化物对应的水化物(氢氧化物)碱性越强,反之也如此。金属性:Na>Mg>Al,氢氧化物碱性强弱为NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。
②元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)酸性越强,反之也如此。
非金属性:Si<P<S<Cl,H3PO4是弱酸,H2SO4是强酸,HClO4是最强酸;H3PO4<H2SO4<HClO4;元素的非金属性越强,形成的氢化物越稳定;氢化物的稳定性为SiH4<PH3<H2S<HCl
5、元素周期表短周期1、2、3
周期长周期4、5、6
(1)结构不完全周期7
主族ⅠA~ⅦA
族副族ⅠB~ⅦB
第Ⅷ族8、9、100族惰性气体
(2)周期序数=电子层数主族序数=原子最外层电子数
(3)每一周期从左向右,原子半径逐渐减小;主要化合价从+1~+7(F、O无正价),金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
每一主族从上到下右,原子半径逐渐增大;金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
含有离子键的一定是离子化合物
6、化学键:物质中直接相邻的原子或离子之间强烈的相互作用
(1)离子键:使带相反电荷的阴、阳离子结合的相互作用
离子化合物:阴、阳离子通过静电作用相成的化合物
离子键:活泼的金属活泼的非金属
共价键:原子之间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用
共价化合物:通过共用电子对所形成的化合物
非极性键:相同的非金属元素之间极性键不同的非金属元素之间
7、电子式
(1)写出下列物质的电子式:H2Cl2N2HClH2OCO2NH3CH4NaClMgCl2NaOHNa+
用电子式表示下列物质的形成过程:
HCl:(2)NaCl:
8、碳最外层四个电子,一个碳原子可以形成四个共价键,可以构成C-C、C=C、C≡C
9、同分异构体:分子式相同结构式不同的化合物互称
C4H10CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3异丁烷
正丁烷CH3CH3
C5H12CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH2CH3CCH3
戊烷CH3CH3
2-***丁烷2,2-二***丙烷
区分四同:同位素、同素异形体、同分异构体、同系物
专题二化学反应与能量
第一单元反应速率与反应限度
一、化学反应速率
:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量,常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,其数学表达式可表示为
单位moL/(L·s)
注意:各物质表示的速率比等于该反应方程式中相应的计量系数比
(1)内因:反应物的性质(主要)
(2)外因其他条件不变时
①温度:温度越高反应速率越快)
②压强:对于有气体参加的反应,增加压强化学反应速率越快
③浓度:浓度越大反应速率越快
④催化剂:使用正催化剂化学反应速率增大
其他:反应接触面积的大小、固体反应物的颗粒大小、光照、超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。
等因素对反应速率也有影响
化学反应限度
:在同一条件下,既可以想正反应方向进行,同时又可以想逆反应方向进行。可逆反应有一定限度,反应物不可能完全转化为生成物。
例如:Cl2+H2OHCl+HClO2Fe3++2I-2Fe2++I2
:在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率等于逆反应速率,反应物和生成物的浓度不在变化的状态
特征:
动:动态平衡V正≠0,V逆≠0
等:V正=V逆
定:各组分的浓度保持不变(不是相等,也不能某种比例)
变;条件改变,平衡发生移动
第二单元化学反应中的能量
化学反应中的热量变化
放热反应:化学上有热量放出的化学反应反应物的总能量>生成物的总能量
断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量
2、吸热反应:化学上吸收热量的化学反应生成物的总能量>反应物的总能量
断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量
当△H为“-”或者△H<0时,为放热反应当△H为“+”或者△H>0时,为吸热反应
常见的放热反应:燃烧、酸碱中和反应、金属与酸的反应、氧化钙与水
常见的放热反应:通常需要高温或者加热的反应(C+CO2-)、氢氧化钙与***化铵晶体反应
燃烧放出的热量的大小等于断裂开反应物分子中化学键吸收的总能量与形成生成物分子中化学键放出的总能量之差。
第三单元化学能与电能的转化
原电池
定义:将化学能转化为电能的装置
原理:氧化还原反应
教活泼的金属发生氧化反应,