高一化學必修1知識點總結.doc

專題2：從海水中獲得的化學物質(zhì)第一單元氯、溴、碘及其化合物導學【學海導航】海水是化學元素寶庫，海水中溶解了大量氣體物質(zhì)和各種鹽類。人類在陸地上發(fā)現(xiàn)的l00多種元素，在海水中可找到80多種。海水是人類獲取氯、溴、碘、鎂及其化合物的重要資源。TiCl4Ti(造紙、制肥皂等)(快中子反應堆熱交換劑)熔融電解NaOHK.Na合金食鹵Br2MgO(富集的方法)CaO(貝殼)(焰火，照明彈)高溫Mg(OH)2MgCl2Cl2Mg電解NaHCO3H2ONH3、CO2食鹽飽和食鹽水水電解海水日曬KNaCl2Cl2H2Na2CO3(耐火材料)熔融過濾CaCO3一、氯、溴、碘的提取（一）氯堿工業(yè)電解食鹽水生產(chǎn)氯氣和燒堿的化學工業(yè)通電我國主要以海鹽為原料。海鹽中含硫酸鈣、硫酸鎂、氯化鎂等雜質(zhì)，要凈化后制成飽和食鹽水再電解。2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 Cl2氯堿工業(yè)面臨問題：產(chǎn)品對設備腐蝕嚴重、環(huán)境污染顯著。電能消耗量大。（二）從海水中提取溴的常見工藝濃縮并酸化海水后，通入適量的氯氣，使溴離子轉化為溴單質(zhì)：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl向含溴單質(zhì)的水溶液中通空氣和水蒸汽，將溴單質(zhì)吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達到富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4（也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收）向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣：2HBr+Cl2=2HCl+Br2用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。（三）從海洋植物中提取碘的主要工藝用水浸泡海帶或海藻灼燒后的灰燼向水中通入適量的氯氣，使碘離子轉化為碘單質(zhì)：2NaI+Cl2 = I2+2NaCl過濾，用有機溶劑萃取碘單質(zhì)。二、氯、溴、碘的性質(zhì)和用途（一）氯氣（chlorine gas）的性質(zhì)和用途氯自1774年被舍勒發(fā)現(xiàn)，到1810年被戴維確認為一種元素，經(jīng)歷了36年。實驗室制備：原理：MnO24HCl(濃) MnCl2Cl22H2O 裝置：固液加熱型 收集：向上排空氣法 驗滿：濕潤的淀粉碘化鉀試紙等 尾氣吸收：NaOH溶液。1、物理性質(zhì)：通常是黃綠色、密度比空氣大、有刺激性氣味氣體。能溶于水，有毒。2、化學性質(zhì)：氯原子易得電子，氯是活潑的非金屬元素。氯氣與金屬、非金屬等發(fā)生氧化還原反應，一般作氧化劑。與水、堿溶液則發(fā)生自身氧化還原反應，既作氧化劑又作還原劑。3、氯氣的用途：重要的化工原料，能殺菌消毒、制鹽酸、漂白粉及制氯仿等有機溶劑和農(nóng)藥。拓展1：氯水（chlorine water）氯水為黃綠色，所含Cl2有少量與水反應(Cl2+H2OHCl+HClO)，大部分仍以分子形式存在，氯水的主要溶質(zhì)是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H、Cl、ClO、OH等微粒。拓展2：次氯酸（hypochlorous acid）次氯酸(HClO)是比H2CO3還弱的酸，溶液中主要以HClO分子形式存在。性質(zhì)：易分解(2HClO=2HCl+O2)，光照時會加速。是強氧化劑：能殺菌 ；能使某些有機色素褪色。拓展3：漂白粉次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定，容易保存，工業(yè)上以Cl2和石灰乳為原料制成漂白粉；漂白粉的有效成分【Ca(ClO) 2】，須和酸(或空氣中CO2)作用產(chǎn)生次氯酸，才能發(fā)揮漂白作用。（二）溴、碘的性質(zhì)和用途溴碘物理性質(zhì)深紅棕色，密度比水大的液體，強烈刺激性氣味，易揮發(fā)，強腐蝕性。紫黑色固體，易升華。氣態(tài)碘在空氣中顯深紫紅色，有刺激氣味。在水中溶解度很小，易溶于酒精、四氯化碳等有機溶劑化學性質(zhì)能與氯氣反應的金屬、 非金屬一般也能與溴、碘反應，只是反應活性不如氯氣。氯、溴、碘單質(zhì)間能夠發(fā)生置換反應：氯能把溴和碘從它們的鹵化物中置換出來，溴能把碘從它的鹵化物中置換出來，即氯、溴、碘的氧化性強弱為：Cl2Br2I2用途染料、防爆劑、膠卷感光材料、殺蟲劑、紅藥水、鎮(zhèn)靜劑，催淚性毒劑等。重要的化工原料。配碘酒和碘化物，食用鹽中加KIO3，碘化銀制造相底片和人工降雨。三、氧化還原反應（oxidation-reduction reaction）1、氧化還原反應的有關概念氧化還原反應的實質(zhì)：發(fā)生電子轉移（電子的得失或電子對的偏移）。 化合價降低 +ne 被還原氧化劑 還原劑 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物 化合價升高 ne 被氧化2、氧化還原反應的一般規(guī)律同一反應中：氧化反應與還原反應同時發(fā)生，相互依存。氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等。即氧化劑化合價降低總數(shù)與還原劑化合價升高總數(shù)相等。1、 氧化還原反應中電子轉移的表示方法（雙線橋法）書寫要求：箭頭是由反應物中的某一元素指向?qū)纳晌镏械耐辉亍Ｒ欢ㄒ獦顺龅?、失電子的總?shù)，并且數(shù)值相等。第二單元 鈉、鎂及其化合物導學【學海導航】一、鈉的原子結構及性質(zhì)結 構鈉原子最外層只有一個電子，化學反應中易失去電子而表現(xiàn)出強還原性。物 理性 質(zhì)質(zhì)軟、銀白色，有金屬光澤的金屬，具有良好的導電導熱性，密度比水小，比煤油大，熔點較低。化 學性 質(zhì)與非金屬單質(zhì)鈉在常溫下切開后表面變暗：4Na+O2=2Na2O（灰白色）點燃鈉在氯氣中燃燒，黃色火焰，白煙：2Na+Cl2 = 2NaCl與化合物與水反應，現(xiàn)象：浮、游、球、鳴、紅 2Na2H2O=2NaOH+H2與酸反應，現(xiàn)象與水反應相似，更劇烈，鈉先與酸反應，再與水反應。與鹽溶液反應：鈉先與水反應，生成NaOH，H2，再考慮NaOH與溶液中的鹽反應。如：鈉投入CuSO4溶液中，有氣體放出和藍色沉淀。2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2與某些熔融鹽：700800oC4Na+TiCl4=4NaCl+Ti存 在 自然界中只能以化合態(tài)存在保 存煤油或石蠟中，使之隔絕空氣和水制 取通電2NaCl(熔融)=2Na+Cl2用 途1、 鈉的化合物 2、鈉鉀合金常溫為液體，用于快中子反應堆熱交換劑 3、作強還原劑 4、作電光源二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較碳酸鈉（Na2CO3）碳酸氫鈉（NaHCO3）俗 名純堿、蘇打小蘇打溶解性易溶（同溫下，溶解度大于碳酸氫鈉）易溶熱穩(wěn)定性穩(wěn)定2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 堿性堿性（相同濃度時，碳酸鈉水溶液的PH比碳酸氫鈉的大）堿性與酸鹽酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2碳酸Na2CO3+ H2O+CO2= 2NaHCO3不能反應與堿NaOH不能反應NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OCa(OH)2Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH產(chǎn)物與反應物的量有關三、鎂的性質(zhì)物理性質(zhì)銀白色金屬，密度小，熔沸點較低，硬度較小，良好的導電導熱性化學性質(zhì)與O2點燃2Mg+O2=2MgO與其他非金屬點燃點燃Mg+Cl2=MgCl2，3Mg+N2= Mg3N2與氧化物點燃2Mg+CO2=2MgO+C與酸Mg+2HCl=MgCl2+H2制 取MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O通電HClMgCl26H2O= MgCl2+6H2O MgCl2(熔融)= MgCl2四、侯氏制堿法向飽和食鹽水中通入足量氨氣至飽和，然后在加壓下通入CO2，利用NaHCO3溶解度較小，析出NaHCO3，將析出的NaHCO3晶體煅燒，即得Na2CO3。五、電解質(zhì)和非電解質(zhì)電解質(zhì)非電解質(zhì)定 義溶于水或熔化狀態(tài)下能導電的化合物溶于水和熔化狀態(tài)下都不能導電的化合物物質(zhì)種類大多數(shù)酸、堿、鹽，部分氧化物大多數(shù)有機化合物，CO2、SO2、NH3等能否電離 能不能實 例H2SO4、NaOH、NaCl、HCl等酒精，蔗糖，CO2，SO3等六、離子方程式的書寫方法：寫寫出反應的化學方程式； 拆把易溶于水，易電離的物質(zhì)拆成離子形式刪將不參加反應的離子從方程式兩端刪去。查檢查方程式兩端各元素的原子個數(shù)和電荷數(shù)是否相等。專題3 ：從礦物到基礎材料第一單元 從鋁土礦到鋁合金學海導航：化學研究和應用的一個重要目標就是開發(fā)和利用自然界中一切可能的物質(zhì)資源，為人類生存和社會發(fā)展提供必要的物質(zhì)基礎。本專題以自然界的一些礦物為例，介紹了如何利用化學變化實現(xiàn)物質(zhì)間的轉化，并介紹了這些產(chǎn)物在我們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣l(fā)展中的重要作用。讓我們從科學、技術和社會相互影響的角度，體會化學在綜合利用自然資源中的作用。1氧化鋁(Al2O3)：典型的兩性氧化物，既能溶于強酸，又能溶于強堿Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH= 2AlO2+ H2O 用途：（1）耐火材料(Al2O3熔點高)（2）冶煉金屬鋁2氫氧化鋁Al(OH)3：典型的兩性氫氧化物，既能溶于強酸，又能溶于強堿 Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH AlO2+ 2H2OAl3+、AlO2、Al(OH)3之間的關系可用下式表示從鋁土礦中提取鋁的過程中的的化學方程式灼燒通電Al2O3 + 2 NaOH = 2NaAlO2 + H2O NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3 + NaHCO3 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O 2Al2O3 = 4Al + 3O23硫酸鋁鉀（1）明礬：化學式KAl(SO4)212H2O（十二水合硫酸鋁鉀），無色晶體，易溶于水。 （2）明礬凈水原理：明礬溶于水發(fā)生水解反應，生成Al(OH)3膠體，吸附水中的雜質(zhì)，使水澄清。4鋁（1）鋁在常溫下能很快被氧化，形成致密的氧化膜，因而具有一定的抗腐蝕性。（2）跟酸的反應非氧化性酸：2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2強氧化性酸：常溫下鋁遇濃硫酸或濃硝酸，會在鋁表面生成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化。（3）跟堿的反應鋁能和強堿溶液反應。該反應可理解為鋁先和強堿溶液中的水反應生成氫氧化鋁，氫氧化鋁再和強堿反應生成偏鋁酸鹽：2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2 Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O簡寫為：2Al + 2H2O + 2NaOH = 2NaAlO2 + 3H2 （4）與氧化物的反應：鋁熱反應：2Al Fe2O3 = Al2O3 2Fe高溫2Al Cr2O3 = Al2O3 2Cr 高溫特點： 放出大量熱，使生成的金屬呈液態(tài)。本質(zhì)：鋁從金屬氧化物中奪取氧，表現(xiàn)出很強的還原性。應用：焊接鋼軌和冶煉某些難熔金屬（如V、Cr、Mn等）。第二單元 鐵、銅的獲取及應用學海導航：本單元是在學生已有的一些有關鐵和銅知識的基礎上，結合氧化還原反應、離子反應、電化學腐蝕等知識進一步學習鐵、銅及它們的一些重要化合物的化學性質(zhì)。本節(jié)某些內(nèi)容我們在以前的學習中可能已有所涉獵，但還應通過閱讀教材、認真觀察教師的演示實驗，在增強感性認識的同時積極思考，運用前面學過的理論知識理解有關物質(zhì)的性質(zhì)，并對自己的結論進行驗證。鐵、亞鐵鹽、鐵鹽之間的關系，是較為重要的“鐵三角”關系。我們可在借助教材演示實驗的幫助下理解該內(nèi)容，并注意分析三者之間轉換的條件。1.煉鐵(1)反應原理：在高溫下，用還原劑(主要是CO)把鐵從鐵礦石里還原出來。(2)原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣(3)設備：高爐(4)生產(chǎn)過程高溫高溫還原劑的生成 C+O2 = CO2 CO2+C =2CO鐵礦石還原成鐵 Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2高溫高溫除脈石、爐渣的形成 CaCO3 = CaO+CO2 SiO2+CaO = CaSiO32.鐵的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：銀白色光澤、密度大，熔沸點高，延展性、導電、導熱性較好、能被磁鐵吸引。(2)化學性質(zhì)：鐵是較活潑的金屬，常顯+2、+3價，且通常Fe3+比Fe2+穩(wěn)定。鐵三角（見右圖）Fe2+與Fe3+離子的檢驗；(1) 溶液是淺綠色Fe2+(2) 與KSCN溶液作用不顯紅色，再滴氯水則變紅(3) 加NaOH溶液現(xiàn)象：白色沉淀 灰綠色 紅褐色(1) 與無色KSCN溶液作用顯紅色Fe3+(2) 溶液顯黃色或棕黃色(3) 加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀3銅的物理性質(zhì)銅是一種紫紅色的金屬，具有良好的導電導熱性和延展性4銅的冶煉 (1) 高溫冶煉黃銅礦(CuFeS2)，得粗銅（99.5%99.7%）； (2) 電解精煉，得純度較高的銅（99.95%99.98%）。5金屬的腐蝕 金屬腐蝕的實質(zhì)：金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程。金屬腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕。化學腐蝕實質(zhì)：金屬和非電解質(zhì)或其它物質(zhì)相接觸直接發(fā)生氧化還原反應而引起的腐蝕。其腐蝕過程沒有電流產(chǎn)生。電化學腐蝕實質(zhì)：不純金屬或合金在電解質(zhì)溶液中發(fā)生化學反應，過程有電流產(chǎn)生。習題精練：第三單元 含硅礦物與信息材料本單元有較多與生產(chǎn)和生活實際相聯(lián)系的內(nèi)容以及新的科學技術知識，因此在學習硅和二氧化硅性質(zhì)的同時，注意聯(lián)系生產(chǎn)和生活中常見的物質(zhì)和現(xiàn)象，了解與我們生活密切相關的硅酸鹽產(chǎn)品，以及廣泛應用于各領域的含硅材料。1二氧化硅的化學性質(zhì)(1)酸性氧化物高溫：SiO2是酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但不溶于水。SiO2CaO = CaSiO3SiO22NaOH = Na2SiO3 + H2O高溫SiO2 4HF = SiF4 2H2O(2)弱氧化性 SiO22C = Si +