第一章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)(必修1)
第一章化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法
1．注意事項(xiàng):(1)遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則 (2)了解安全措施 (3)掌握正確的操作方法
(4)重視并逐漸熟悉污染物和廢棄的處理方法
2．實(shí)驗(yàn)室中除去粗鹽中不溶性泥沙的步驟是:溶解,過, 蒸發(fā).
過濾是分離固液混合物的反復(fù)法,必須做到“一貼”“二低”“三靠”.
蒸發(fā)是蒸發(fā)溶劑,析出晶體的方法,有大量固體出現(xiàn)時(shí),停止加熱.
3．蒸餾:利用沸點(diǎn)的不同來分離,互溶液體的方法.
注意事項(xiàng):(1)液體中加熱少量碎瓷片,防止暴沸.
(2)溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)于支管口下緣位于同一水平線上.
(3)燒瓶所盛液體不能超過其容積的2/3.
(4)冷凝管中冷卻水從下口進(jìn),上口出.
4．利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶劑里提取出來的方法叫做萃取.
注意事項(xiàng)(萃取): (1)兩種溶劑互不相溶.(2)溶質(zhì)在萃取的溶解度比在原溶劑的(3)溶質(zhì)與萃取之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng).
把良種互不相溶且密度不同的液體分開的操作,叫做分液.(分液時(shí),下層液體從分液漏斗頸流出,上層液體從分液漏斗上口倒出).
第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
(單位:mol 符號(hào):n)
1．(1)物質(zhì)的量是以阿伏加德羅常數(shù)為計(jì)量單位表示構(gòu)成物質(zhì)基本粒子多少的一種物理量
(2)阿伏加德羅常數(shù)為原子的個(gè)數(shù),是阿伏加德羅常數(shù)的近似值.
(3)摩爾質(zhì)量:單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量;單位g/mol.在數(shù)值上物質(zhì)的摩爾質(zhì)量等于其相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量,常用符號(hào)M.
(4)物質(zhì)的量與物質(zhì)的質(zhì)量,物質(zhì)粒子數(shù)之間的計(jì)算公式::n(mol)=m/M=N/NA
2．單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積,符號(hào):Vm.單位:L/mol或 m3/mol 在相同的溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體含有相同數(shù)目的分子,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積為22.4 l/mol.計(jì)算公式:Vm=v/m
3．(1)以單位體積的溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量,叫做B的物質(zhì)的量濃度,符號(hào): CB 常用單位:mol/L,計(jì)算公式: CB=nB/V (2)C1V1=C2V2
(3)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液(用NaCl固體配制500ml 0.1mol/L NaCl的溶液)實(shí)驗(yàn)室到的儀器有托盤天平,量筒,燒杯,玻璃棒, 500ml容量瓶,膠頭滴管.
實(shí)驗(yàn)步驟:計(jì)算,稱量,溶解,冷卻,轉(zhuǎn)移,洗滌,振蕩,定溶,搖勻,保存
誤差分析:結(jié)合公式CB=nB/V,若nB偏小,則CB偏低;若V偏大,則CB偏低,反之同理
(4)注意事項(xiàng):1)研究對(duì)象是溶液 2)V為溶液體積而不是溶劑體積
3)溶質(zhì)指的是溶液中的溶質(zhì)
4)對(duì)于一定物質(zhì)的量濃度而言,濃度不隨取用體積的多少而改變;但溶質(zhì)的物質(zhì)的量隨體積變化而變化.
第二章 化學(xué)物質(zhì)及其變化
第一節(jié) 物質(zhì)的分類
1．分散系:是一種(或多種)物質(zhì)分散在另一種(或多種)物質(zhì)中所得到的體系.
被分散的物質(zhì)叫做分散質(zhì);起容納作用的物質(zhì)叫做分散劑.
2．分散系分為溶液,膠體,濁液. 聚沉的方法: 加熱,加電解質(zhì)溶液,加帶相反電荷的膠體.
溶液中的溶質(zhì)粒子通常<1nm,濁液中的粒子通常>100 nm,膠體粒子的大小在1~100 nm之間,在溶液,膠體,濁液中,溶液最穩(wěn)定,濁液最不穩(wěn)定,靜置會(huì)沉淀或分層.
3．關(guān)于膠體: 丁達(dá)爾效應(yīng) 布朗運(yùn)動(dòng) 電泳 聚沉 滲析
第二節(jié) 離子反應(yīng)
1．在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锝凶鲭娊赓|(zhì)
電離是電解質(zhì)溶于水或受熱融化時(shí),離解成自由移動(dòng)的離子的過程.
電解質(zhì)溶液中,正,負(fù)電荷相等,溶液顯中性.
2．電離時(shí)生成的陽離子全部是H+的化合物叫做酸.
電離是生成的陰離子全部是OH的化合物叫做堿.
電離時(shí)能生成金屬陽離子和酸根陰離子的化合物叫做鹽.
3．電解質(zhì)在溶液中的反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是離子之間的反應(yīng),這樣的反應(yīng)稱作離子反應(yīng).
用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)來表示反應(yīng)的方式叫做離子方程式.
步驟:(1)寫 (2)析 (3)刪 (4)查
4．離子反應(yīng)發(fā)生的條件是:生成沉淀,放出氣體或生成水.
5．(1)電解質(zhì)的導(dǎo)電上有條件的,即電解質(zhì)必須在水溶液里或熔融狀態(tài)下
(2)能夠?qū)щ姷奈镔|(zhì)并不全是電解質(zhì) (3)非金屬氧化物大部分的有機(jī)物都是非電解質(zhì)
(4)鹽酸在成分上是混合物,但習(xí)慣上是電解質(zhì) (5)注意區(qū)別電解質(zhì)和電解質(zhì)溶液
第三節(jié) 氧化還原反應(yīng)
1．凡有元素化合價(jià)發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng).
2．(1)元素化合價(jià)升降的實(shí)質(zhì): 化合價(jià)升高,該元素原子在反應(yīng)中失去電子,升高的價(jià)數(shù)等于1個(gè)原子失去離子數(shù);
化合價(jià)降低,該元素原子在反應(yīng)中得到電子,降低的價(jià)數(shù)等于1個(gè)原子得到離子數(shù).
(2)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì):反應(yīng)過程中有電子的轉(zhuǎn)移(得失或偏轉(zhuǎn)).
3．(1)以化合價(jià)角度定義:在氧化還原反應(yīng)中,所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物,稱為氧化劑.
升高 還原劑.
(2)從電子轉(zhuǎn)移的角度定義:在氧化還原反應(yīng)中,得到電子(或電子對(duì)偏近)的物,稱為氧化劑.
失去 偏離 還原
4．聯(lián)系:
氧化劑:(具有氧化性)---得電子---被還原---發(fā)生還原反應(yīng)---生成還原產(chǎn)物.
還原劑:(具有還原性)---失電子---被氧化---發(fā)生氧化反應(yīng)---生成氧化產(chǎn)物.
第三章 金屬及其化合物
第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)
1．鈉的主要物理性質(zhì):剛從煤油中取出是暗黃色,用刀切開后表面是銀白色;鈉質(zhì)軟,密度比水小,比煤油大,熔點(diǎn)低,具有良好的導(dǎo)電,導(dǎo)熱能力.
2．只有鈉可以形成過氧化物,鈉在空氣中的最終產(chǎn)物是碳酸鈉.
3．鈉的化學(xué)性質(zhì):放在空氣中,易被氧化,生成白色固體,加熱時(shí)劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色火焰,生成
淡黃色的粉末.與水反應(yīng)的現(xiàn)象: 浮 熔 游 嘶
4．氧化鋁的熔點(diǎn)比鋁的熔點(diǎn)高,鋁融化,氧化膜不融化,氧化膜將融化的鋁箔裹起來
5．金屬活動(dòng)性順序中位于氫之前的金屬遇到酸時(shí),能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生氫氣.
鐵,鋁,銅等不能與熱水反應(yīng),鉀,鈣,鈉能與冷水反映產(chǎn)生氫氣.
6．向NaOH溶液中假如鋁片,反應(yīng)現(xiàn)象是鋁片逐漸溶解,產(chǎn)生大量氣泡,形成無色溶液.
鋁制餐具不宜用來蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性,堿性的食物.
鋁與酸反應(yīng)和與氫氧化鈉溶液反映,都是鋁原子失去電子,表現(xiàn)出還原性.
7．化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比.
第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物
1．氧化鈉:白色固體,屬于堿性氧化物.過氧化鈉:淡黃色固體粉末,不是堿性氧化物,有漂白性.
2．碳酸鈉: 俗名純堿或蘇打,白色固體,受熱難分解,溶解度大于碳酸氫鈉
碳酸氫鈉:俗名小蘇打,白色固體,受熱易分解.
碳酸鈉飽和溶液的堿性比碳酸氫鈉飽和溶液的堿性強(qiáng).
3．金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)會(huì)使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色叫焰色反應(yīng).
4．氧化鋁:是白色固體,熔點(diǎn)高,難溶于水,是兩性氧化物.
用途:冶煉金屬,耐火材料.
5氫氧化鋁:白色膠狀固體,難溶于水,具有吸附性,能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿,是兩性氫氧化物,受熱不穩(wěn)定.
6．鐵的氧化物有:氧化亞鐵(黑色粉末)和氧化鐵(紅棕色粉末,俗稱鐵紅),皆是堿性氧化物.
四氧化三鐵(具有磁性的黑色晶體,俗稱磁性氧化鐵),
7．向氯化鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液,得到紅褐色氫氧化鐵沉淀.
向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液,生成白色沉淀,迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色.
向氯化鐵溶液溶液中滴加KSCN溶液(硫氰化鉀),出現(xiàn)血紅色溶液,向氯化亞鐵溶液中滴加KSCN溶液,不出現(xiàn)血紅色溶液,再滴加幾滴氯水,出現(xiàn)血紅色溶液.
第三節(jié) 用途廣泛的金屬材料
1．金屬材料包括純金屬和它們的合金.
2．兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合在一起而形成的具有金屬特征的物質(zhì),叫做合金.
3．合金屬于混合物.合金跟它的成分金屬相比,具有耐磨性,機(jī)械強(qiáng)度高,熔點(diǎn)地等優(yōu)良性能.
4．碳素鋼:低碳鋼(含碳量小于0.3%),中碳鋼(含碳量0.3%~0.6%),高碳鋼(含碳量大于0.6%)
5．(1)選擇材料時(shí),常常要考慮以下幾個(gè)方面:主要用途,外觀,物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì),價(jià)格,加工難度,日常維修,對(duì)環(huán)境影響等.
(2)廢舊金屬的最好處理方法是回收利用,這種處理方法的意義有減少垃圾量,防止污染環(huán)境,緩解資源短缺問題.
第四章 非金屬及其化合物
第一節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角------硅
1．(1)天然二氧化硅的存在形態(tài)有結(jié)晶型和無定型,統(tǒng)稱硅石.天然存在的二氧化硅晶體有水晶,瑪瑙,石英等.二氧化硅是酸性氧化物,不能溶于水,不能與水發(fā)生反應(yīng),能跟堿性氧化物或堿反應(yīng).二氧化硅只能與一種酸---氫氟酸(HF)反應(yīng),用來刻蝕玻璃.
(2)硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制取得的.硅酸的顏色為彩色,狀態(tài)為固態(tài),水溶性是不溶于水.硅酸的酸性小于碳酸的酸性.
“硅膠”是硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水后得到的多孔的硅酸干凝膠,其特有多孔,吸附水分能力強(qiáng).用途有干燥劑,催化劑的載體.
2．(1)硅酸鹽種類很多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,多數(shù)不溶于水.
硅酸鈉可溶于水,其水溶液俗稱水玻璃,是植被硅膠和木材防火劑的原料
(2)陶瓷是以粘土為原料,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的;制普通玻璃的原料有純堿,石灰石和石英;
粘土和石灰石為主要原料,經(jīng)研磨混合后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒,再加入適量石膏,研成細(xì)
粉得到普通水泥.
(3)碳化硅(俗稱金剛砂)具有金剛石結(jié)構(gòu),硬度大,可做砂紙;含4%的硅的硅鋼具有很高的導(dǎo)磁性,主要用作變壓器鐵芯;硅橡膠耐高溫和低溫,用于制造火箭,導(dǎo)彈,飛機(jī)的零件和絕緣材料;人工制造的分子篩主要用作吸附劑等.
3．單質(zhì)硅有結(jié)晶和無定形兩種.晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似.
物理性質(zhì):灰黑色固體,帶有金屬光澤,熔點(diǎn)高,硬度大,有脆性.
晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料;硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料.
第二節(jié) 富集在海中的元素------氯
1．氯氣的物理性質(zhì):在通常情況下,氯氣是黃綠色的有毒氣體,有強(qiáng)烈刺激性氣味,密度比空氣大,在低溫和加壓的條件下可以轉(zhuǎn)換為液態(tài)(俗稱液氯)和固態(tài),1體積水在常溫下可溶解約2體積氯氣.
2．氯氣的化學(xué)性質(zhì):(1)與金屬反應(yīng) (2)與非金屬反應(yīng) (3)與堿反應(yīng)
(4)與水反應(yīng): 氯氣的水溶液叫做氯水.飽和的氯水呈淺黃綠色,具有強(qiáng)烈刺激性氣味.
次氯酸具有強(qiáng)氧化性,能殺死水中的病菌,所以自來水常用氯氣來殺菌消毒,干燥的氯氣本身不具有漂白性.是一種弱酸,不穩(wěn)定,只存在于水溶液中,見光分解.
3．新制氯水成分: 分子: 氯氣 水 次氯酸離子: 氫 氯 次氯酸根 氫氧根(少)
(淺黃綠色)
久置氯水成分: 分子: 水離子: 氫 氯 氫氧(少)
4．氯氣的用途: (1)用于消毒,制漂白粉. (2)制取鹽酸 (3)制高純硅,鍺和鈦
(4)在有機(jī)化工中,氯氣是合成塑料,橡膠,人造纖維,農(nóng)藥,染料,藥品的重要作用
第三節(jié) 硫和氮的氧化物
1．二氧化硫的物理性質(zhì): 無色,有刺激性氣味的氣體,有毒,密度比空氣大,易液化,易溶于水.
三氧化硫的物理性質(zhì): 無色固體,熔點(diǎn)是16.8’C,沸點(diǎn)是44.6’C.
2．二氧化硫通入品紅溶液中,溶液褪色,說明二氧化硫具有漂白性;該作用原理是二氧化硫與某些有色物質(zhì)結(jié)合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì),這種無色物質(zhì)容易分解使有色物質(zhì)又恢復(fù)到原來的顏色.二氧化硫是酸性氧化物,1體積的水能溶解4體積的二氧化硫.
3．一氧化氮的物理意義: 無色固體,不溶于水,不能與氧氣共存.
二氧化氮的物理意義: 紅棕色,有刺激性無氣味的氣體,密度比空氣大,易液化,易溶于水,
第四節(jié) 氨 硝酸 硫酸
1．將游離的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的方法叫做氮的固定.
2．氨氣的物理性質(zhì): 無色,有刺激性氣味,極易溶于水,常溫下,1體積水溶解700體積的氨氣,
氨易液化,氨氣的水溶液叫做氨水,氨水有弱堿性,極不穩(wěn)定.
氨氣的化學(xué)性質(zhì): 氨氣遇到鹽酸氣體時(shí),產(chǎn)生大量的白煙,氨氣具有還原性.
銨鹽都易溶于水,受熱易分解,與堿反應(yīng)放出氨氣.
3．氨水: 溶質(zhì)是:NH3.H2O 成分: 分子有氨氣,水,氨水.離子有氨根,氫氧根,氫離子
4．濃硫酸具有吸水性,還具有脫水性和氧化性.
濃硫酸與銅的反應(yīng)現(xiàn)象是銅片溶解,溶液變成藍(lán)色,產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體.
濃硫酸是無色油狀液體,難揮發(fā),能以任意比與水混溶,溶解時(shí)放出大量的熱.
5．稀硝酸具有酸的通性,但與金屬反應(yīng)不能產(chǎn)生氫氣.
6．鐵,鋁等金屬常溫下,在被濃硫酸,濃硝酸中出現(xiàn)“鈍化”,是因?yàn)樗鼈兊谋砻姹谎趸芍旅艿难趸?阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng).