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专题一物质的分类、结构、反应及实验基本操作
物质的分类及转化
溶液
混合物胶体
浊液有机化合物
物质化合物
纯净物无机化合物
非金属
单质
金属
二、化学反应的类型
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
2、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、分解反应可能是氧化还原反应
3、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)
概念:氧(氧化剂)--得(得电子)--降(化合价降低)--还(发生还原反应、被还原、得到还原产物)还(还原剂)--失(失电子)--升(化合价升高)--氧(发生氧化反应、被氧化、得到氧化产物)
表示方法:
双线桥
失去2e-
-100-1
2KBr+Cl2====Br2+2KCl
得到2e-
三、物质的量
1、定义:表示一定数目微粒的集合体的物理量。符号:n单位:摩尔
2、阿伏加德罗常数:。用NA表示。
3、微粒数与物质的量的关系:公式:n=
4、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式量
5、质量与物质的量的关系:公式:n=
6、体积与物质的量的关系:公式:n=标准状况下,
7、阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体土都含有相同的分子数
8、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
9、物质的量浓度与物质的量的关系:公式:CB=
物质的量浓度与质量分数的关系:公式:
10、物质的量浓度的配制:配制前要检查容量瓶是否漏水
步骤:①.计算m=c×v×M②.称量③.溶解④.转移(洗涤2---3次洗涤液转入容量瓶)
⑤.定容⑥.摇匀⑦.装瓶贴签
四、分散系
溶液胶体浊液
1、分散质大小(nm)<1nm1nm~100nm>100nm
2、胶体的性质:丁达尔现象(光亮的通路)用于区分溶液与胶体
3、电解质:在水溶液中或者熔化状态下能导电的化合物
酸:HCl、H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SO3等
电解质碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2、Cu(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3等
盐:Na2CO3、NaHCO3、CaCO3、BaSO4、Na2SO4、NaCl、AgCl
活泼金属氧化物:Na2O、CaO、Al2O3、ZnO
4、非电解质:在水溶液中和熔化状态下都不能导电的化合物
非金属氧化物:CO、CO2、NO、NO2、P2O5、SO2、SO3
非电解质多数有机物:蔗糖、酒精、甲烷
非酸性的非金属氢化物:NH3
五、物质的分离与提纯
1、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如:粗盐的提纯
2、蒸发结晶:混合物中各组分物质在溶剂中溶解性的差异
3、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:酒精与水的分离主要仪器:蒸馏烧瓶冷凝器
4、分液:分离互不相容的两种液体
5、萃取:溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同如:CCl4萃取碘水中的碘,萃取后静止分层,上层呈无色下层呈紫红色,不用酒精萃取。
六、离子的检验
焰色反应钠焰色:黄色钾的焰色:紫色(透过蓝色钴玻璃)
Cl-检验:先加稀***酸化,再加***银,会产生白色沉淀
SO42-检验:先加盐酸酸化,再加***化钡,会产生白色沉淀
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溶液出现血红色;加碱出现红褐色沉淀
Fe2+检验:加入KSCN溶液不变色,继续加入***水变成血红色;加碱出现白色沉淀,迅速变成灰绿色最终变成红褐色。
Al3+检验:加入NaOH先出现白色沉淀随着NaOH过量沉淀消失
七、原子结构
质子Z
原子核
1、原子AZX中子N=A-Z
核外电子Z
2、质量数=质子数+中子数
3、核电荷数==质子数==原子核外电子数=原子序数
4、同位素:有相同质子数不同中子数的不同原子互称11H21H31H
八、离子反应
1、发生的条件:(1)生成难溶物(沉淀)(2)生成挥发性的物质(气体)(3)生成难电离物质(水等)
2、书写步骤:⑴.写⑵.改(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)⑶.删⑷.查(电荷守衡,原子个数守恒)
强酸:HCl、H2SO4、HNO3
强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2
易溶易电离的物质含Na+、K+、NH4+、NO3-的盐
除BaSO4外的硫酸盐
易溶盐除AgCl外的***化物
碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、所有碳酸氢盐
磷酸钠、磷酸钾、磷酸铵、所有磷酸氢盐
弱酸:H2S、H2SO3、CH3COOH、
弱碱:NH3·H2O、Mg(OH)2、Cu(OH)2、Al(OH)3
难溶难电离物难溶物:CaCO3、BaCO3、BaSO4、AgCl、Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3
单质:O2、H2、Fe、Mg、Al
气体:CO2、SO2、H2S
氧化物:CaO、Fe2O3、CuO、SO3、P2O5、H2O
专题二***、钠
一.***气
:***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+Cl22NaCl2Fe+3Cl22FeCL3
(2)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↑,保存的新制***水含Cl2、HClO、HCl等成分。
(3)与碱的反应:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O(用于尾气处理及制漂白液)
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制漂白粉)
、碘的提取(1)2KI+C12==2KCl+I2(2)2KI+Br2=2KBr+I2(3)2KBr+Cl2==2KCl+Br2
二、钠
: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
⑴钠与水反应
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;(说明生成的溶液呈碱性)。化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。
⑵与氧气反应:4Na+O2==2Na2O2Na+O2Na2O2
三、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
溶解性
易溶
易溶溶解度比碳酸钠小
热稳定性
稳定
不稳定:2NaHCO3Na2CO3+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==Na2CO3+H2O
相互转化
除杂:Na2CO3固体(NaHCO3)充分加热Na2CO3溶液(NaHCO3)NaOH
鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种固体的方法:加热出现气体是碳酸氢钠
专题三铝、铁、硅
一、铝及其化合物
铝是地壳中最多的金属元素,主要是以化合态存在。
化学性质:铝是比较活泼的金属,具有较强的还原性
①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
②与非氧化性酸反应
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑
③常温下铝与浓硫酸浓***钝化
④与强碱反应
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑(唯一一个金属与强碱溶液的反应)
⑤铝热反应
2Al+Fe2O32Fe+Al2O3焊接铁轨,制难熔金属
(***氧化物)
与硫酸反应Al2O3+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2O
与氢氧化钠反应Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O
离子方程式Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
(OH)3(***氢氧化物)
与酸反应Al(OH)3+3HCl==3AlCl3+3H2O
与氢氧化钠反应Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O
离子反应:Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
Al(OH)3实验室制取:常用铝盐与足量氨水反应
: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。
二、铁及其化合物
①与氧气反应3Fe+2O2Fe3O4②与非金属反应2Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeS
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+Cu
:与酸反应Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O
+和Fe2+之间的相互转化
Fe2+Fe3+Fe3+Fe2+
加氧化剂加还原剂
2FeCl2+Cl2==2FeCl32FeCl3+Fe==3FeCl2Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2
:制备:FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl
与酸反应:Fe(OH)3+3HCl==3FeCl3+3H2O
受热分解:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
:制备:FeCl2+2NaOH==Fe(OH)2↓+2NaCl
与酸反应:Fe(OH)2+2HCl==2FeCl2+3H2O
在空气中氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
专题四硫、氮
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,但是不能使指示剂褪色原理:与有色物质结合生成无色物质,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、硫酸厂产生的废气
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;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、制硫酸
原理: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:作干燥剂,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
与碳反应:C+2H2SO4(浓)SO2↑+CO2↑+2H2O
常温下,浓硫酸使铁铝钝化
专题五原子结构与周期表
一、核外电子排布
: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;
~18号元素的原子结构示意图
: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)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
、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,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
:使原子相互结合或使离子相互结合的强烈的相互作用力
(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:活泼的金属与活泼的非金属
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
(1)写出下列物质的电子式:H2Cl2N2HClH2OCO2NH3CH4NaClMgCl2NaOH
用电子式表示下列物质的形成过程:
HCl:(2)NaCl:
专题六化学反应速率、化学平衡及电化学
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。
化学反应限度
可逆反应: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。
高温高压催化剂
例如:N2+3H22NH3
化学平衡状态: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再变化的状态
三、化学反应中的能量
: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
: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
常见的放热反应:燃烧、酸碱中和反应、金属与酸或水的反应、氧化钙与水
常见的吸热反应: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
四、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
较活泼的金属发生氧化反应,
电子从较活泼的金属(负极)流向较不活泼的金属或非金属导体(正极)
电极反应
锌--铜原电池
负极:Zn-2e==Zn2+
正极: 2H++2e=H2↑
总反应:Zn+2H+==Zn2++H2↑
专题七有机化合物
一、化石燃料
化石燃料:煤、石油、天然气
天然气的主要成分:CH4
二、甲烷(正四面体)
1、分子式:CH4结构式:
电子式
甲烷的存在:沼气、坑气、天然气
2、化学性质
一般情况下,性质稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂不反应
(1)、氧化性
CH4+2O2CO2+2H2O;△H<0
CH4不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(2)、取代反应
取代反应:有机化合物分子的某种原子(或原子团)被另一种原子(原子团)所取代的反应
CH4+Cl2CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HCl
(3)主要用途:化工原料、化工产品、天然气、沼气应用
三、乙烯
1、乙烯分子式:C2H4结构简式:CH2==CH2结构式
6个原子在同一平面上
2、物理性质
常温下为无色、无味气体,比空气略轻,难溶于水
3、化学性质
(1)氧化性
①可燃性
现象:火焰较明亮,有黑烟原因:含碳量高
②可使酸性高锰酸钾溶液褪色
(2)加成反应
有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子上与其他的原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应
现象:溴水褪色或者溴的四***化碳溶液褪色
CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
(3)加聚反应
聚合反应:由相对分子量小的化合物互相结合成相对分子量很大的化合物。这种由加成发生的聚合反应叫加聚反应
                 
乙烯聚乙烯
4、用途:(1)、石油化工基础原料(2)、植物生长调节剂催熟剂
评价一个国家乙烯工业的发展水平已经成为衡量这个国家石油化学工业的重要标志之一
四、苯
(1)结构
(2)物理性质
无色有特殊气味的液体,℃℃,易挥发,不溶于水易溶于酒精等有机溶剂
(3)化学性质
①氧化性
2C6H6+15O212CO2+6H2O
②取代反应
用途:基础化工原料、用于生产苯***、苯酚、尼龙等
五、乙醇
1、结构
结构简式:CH3CH2OH官能团-OH
2、化学性质
(1)氧化性
①可燃性
CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
②催化氧化
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(2)与钠反应
2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
3、用途:燃料、溶剂、原料,75%(体积分数)的酒精是消毒剂
六、乙酸
1、结构
分子式:C2H4O2,结构简式:CH3COOH
2、化学性质
(1)酸性;CH3COOHCH3COO-+H+酸性:CH3COOH>H2CO3
2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑
(2)酯化反应
醇和酸起作用生成酯和水的反应叫酯化反应
★CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O
反应类型:取代反应反应实质:酸脱羟基醇脱氢
浓硫酸:催化剂和吸水剂
饱和碳酸钠溶液的作用:(1)中和挥发出来的乙酸(便于闻乙酸乙脂的气味)
吸收挥发出来的乙醇(3)降低乙酸乙脂的溶解度
总结:
CH3CH2OH
乙醇
CH3COOH
乙酸
-[-CH2—CH2-]n-
聚乙烯
CH2=CH2
乙烯
CH3CHO
乙醛
CH2BrCH2Br
CH3COOCH2CH3
乙酸乙酯
七、酯油脂
油:植物油(液态)不饱和高级脂肪酸的甘油酯
油脂
脂:动物脂肪(固态)饱和高级脂肪酸的甘油酯
油脂在酸性和碱性条件下水解反应皂化反应:油脂在碱性条件下水解反应
甘油
用途:(1)食用(2)制肥皂、甘油、人造奶油、脂肪酸等
八、糖类
1、分类
单糖:葡萄糖C6H12O6
糖类二糖:蔗糖:C12H22O11
多糖:淀粉、纤维素(C6H10O5)n
2、性质
葡萄糖
(1)氧化反应
葡萄糖能发生银镜反应(光亮的银镜)与新制Cu(OH)2反应(红色沉淀)
证明葡萄糖的存在检验病人的尿液中葡萄糖的含量是否偏高
(2)人体组织中的氧化反应提供生命活动所需要的能量
C6H12O6+6O2==6CO2+6H2O
C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
淀粉
(1)水解
(2)颜色反应:与碘单质作用显蓝色
九、蛋白质
1、组成元素:C、H、O、N等,有的有S、P
2、性质
(1)蛋白质是高分子化合物,相对分子质量很大
(2)★盐析:蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液,使蛋白质的溶解度降低从而析出
(3)★变性:蛋白质发生化学变化凝聚成固态物质而析出
(4)颜色反应:蛋白质跟许多试剂发生颜色反应
(5)气味:蛋白质灼烧发出烧焦羽毛的特殊气味
(6)蛋白质水解生成氨基酸
蛋白质氨基酸
氨基酸的结构通式:
第二节   金属的腐蚀和防护
1、金属的腐蚀是指金属或者合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程,其本质是M-ne-=Mn+。一般可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀,前者指的是金属跟接触到的气体或液体直接发生氧化还原反应而被腐蚀的过程,后者指的是不纯的金属或合金跟接触到的气体或液体发生的间接氧化还原反应的过程,一般情况下,着两种腐蚀同时存在,只是电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多。
2、以不纯的钢铁为例分析钢铁的腐蚀情况:
  ①吸氧腐蚀的实质是铁在电解质的存在下被O2氧化,这一腐蚀过程因吸收了氧气而被称为吸氧腐蚀。发生吸氧腐蚀的条件是中性或弱酸性环境,正极反应是,负极反应是②析氢腐蚀条件是强酸性环境,正极反应是,负极反应是
3、影响金属腐蚀的因素包括金属本性和外部介质两个方面。就前者而言,金属越活泼,就越容易被腐蚀;后者包括温度、反应物浓度、接触面积、环境湿度等方面
4、防止金属腐蚀的方法有改变金属内部结构、外加保护膜、电化学保护法。