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文檔簡(jiǎn)介
一.物質(zhì)的組成、性質(zhì)和分類:(一)掌握基本概念1.分子分子是能夠獨(dú)立存在并保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種微粒。(1)分子同原子、離子一樣是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒.(2)按組成分子的原子個(gè)數(shù)可分為:?jiǎn)卧臃肿尤纾?、Ne、、Kr…雙原子分子如:O2、H2、HCl、NO…多原子分子如:H2O、P4、C6H12O6…2.原子(1)原子是組成某些物質(zhì)(如金剛石、晶體硅、二氧化硅等原子晶體)和分子的基本微粒。(2)原子是由原子核(中子、質(zhì)子)和核外電子構(gòu)成的。3.離子離子是指帶電荷的原子或原子團(tuán)。(1)離子可分為:陽離子:、、H+、NH4+…陰離子:Cl–、O2–、–、SO42–…(2)存在離子的物質(zhì):①離子化合物中:NaCl、CaCl2、Na2SO4…②電解質(zhì)溶液中:鹽酸、NaOH溶液…③金屬晶體中:鈉、鐵、鉀、銅…4.元素元素是具有相同核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))的同—類原子的總稱。(1(2)某些元素可以形成不同的單質(zhì)(性質(zhì)、結(jié)構(gòu)不同)—同素異形體。(3)各種元素在地殼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)各不相同,占前五位的依次是:、Si、Al、、Ca。5.同位素位素。如H有三種同位素:、21H、31H6.核素核素是具有特定質(zhì)量數(shù)、原子序數(shù)和核能態(tài),而且其壽命足以被觀察的一類原子。(1)同種元素、可以有若干種不同的核素—同位素。(2)同一種元素的各種核素盡管中子數(shù)不同,但它們的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相同。核外電子排布相同,因而它們的化學(xué)性質(zhì)幾乎是相同的。7.原子團(tuán)幾下幾種類型:根(如SO42-、OHˉ、CH3COOˉ——NO2—COOH子團(tuán),如甲基游離基?CH38.基化合物中具有特殊性質(zhì)的一部分原子或原子團(tuán),或化合物分子中去掉某些原子或原子團(tuán)后剩下的原子團(tuán)。(1——COOH(2)甲烷(CH4?CH3)含有未成對(duì)的價(jià)電子,稱甲基或甲基游離基,也包括單原子的游離基(?Cl基(羥基)根(氫氧根)電子式電性電中性帶負(fù)電存在于不能獨(dú)立存在,必須和其他基或原子團(tuán)相結(jié)合能獨(dú)立存在于溶液或離子化合物中9.物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)概念(宏觀)物質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來的性質(zhì)物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化時(shí)表現(xiàn)出來的性質(zhì)實(shí)質(zhì)(微觀)物質(zhì)的分子組成和結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變時(shí)呈現(xiàn)的性質(zhì)物質(zhì)的分子組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)呈現(xiàn)的性質(zhì)性質(zhì)包括內(nèi)容顏色、狀態(tài)、氣味、味道、密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等一般指跟氫氣、氧氣、金屬、非金屬、氧化物、酸、堿、鹽能否發(fā)生反應(yīng)及熱穩(wěn)定性等9.物理變化和化學(xué)變化物理變化:沒有生成其他物質(zhì)的變化,僅是物質(zhì)形態(tài)的變化。化學(xué)變化:變化時(shí)有其他物質(zhì)生成,又叫化學(xué)反應(yīng)?;瘜W(xué)變化的特征:有新物質(zhì)生成伴有放熱、發(fā)光、變色等現(xiàn)象化學(xué)變化本質(zhì):舊鍵斷裂、新鍵生成或轉(zhuǎn)移電子等。二者的區(qū)別是:前者無新物質(zhì)生成,僅是物質(zhì)形態(tài)、狀態(tài)的變化。10.溶解性w.w.w.k.s.5.u.c.o.m指物質(zhì)在某種溶劑中溶解的能力。例如氯化鈉易溶于水,卻難溶于無水乙醇、苯等有機(jī)溶劑。單質(zhì)碘在水中溶解性較差,卻易溶于乙醇、苯等有機(jī)溶劑。苯酚在室溫時(shí)僅微溶于水,當(dāng)溫度大于70℃時(shí),卻能以任意比與水互溶(苯酚熔點(diǎn)為43℃,70同溫度或不同溶劑中溶解性的差異,可以分離混合物或進(jìn)行物質(zhì)的提純。質(zhì)與溶劑分離開。還有一種完全不同意義的溶解。例如,石灰石溶于鹽酸,鐵溶于稀硫酸,氫解的物質(zhì)提純出來。.液化便于貯存、運(yùn)輸某些氣體物質(zhì),常將氣體物質(zhì)液化。液化操作是在降溫的同時(shí)加壓,液化使用的設(shè)備及容器必須能耐高壓,以確保安全。常用的幾種氣體液化后用途見下表。氣體名稱液化后名稱主要用途空氣液體空氣分離空氣制取氧氣、氮?dú)狻⑾∮袣怏w氮?dú)庖旱鋬鰟┞葰庖郝茸詠硭緞?,制氯化鐵、氯化烷等氨氣液氨制冷劑,用于氨制冷機(jī)中二氧化硫液體二氧化硫漂白劑石油氣液化石油氣燃料12.金屬性越強(qiáng)。元素的原子半徑越大,價(jià)電子越少,越容易失去電子。在各種穩(wěn)定的同位素中,銫元素元素也表現(xiàn)出一定的金屬性,如硼、硅、砷、碲等。13.非金屬性是指元素的原子在反應(yīng)中得到(吸收)電子的能力。元素的原子在反應(yīng)中越容易得到電子。元素的非金屬性越強(qiáng),該元素的單質(zhì)越容易與H2化合,生成的氫化物越穩(wěn)定,它的最高價(jià)氧化它的最高價(jià)氧化物(Cl2O7)的水化物—高氯酸(HClO4)是已知含氧酸中最強(qiáng)的一種酸。金屬性強(qiáng)弱非金屬性強(qiáng)弱最高價(jià)氧化物水化物堿性強(qiáng)弱最高價(jià)氧化物水化物酸性強(qiáng)弱與水或酸反應(yīng),置換出H2的易難與H2化合的易難及生成氫化物穩(wěn)定性活潑金屬能從鹽溶液中置換出不活潑金屬活潑非金屬單質(zhì)能置換出較不活潑非金屬單質(zhì)陽離子氧化性強(qiáng)的為不活潑金屬,氧化性弱的為活潑金屬陰離子還原性強(qiáng)的為非金屬性弱,還原性弱的為非金屬性強(qiáng)原電池中負(fù)極為活潑金屬,正極為不活潑金屬將金屬氧化成高價(jià)的為非金屬性強(qiáng)的單質(zhì),氧化成低價(jià)的為非金屬性弱的單質(zhì)電解時(shí),在陰極先析出的為不活潑金屬電解時(shí),在陽極先產(chǎn)生的為非金屬性弱的單質(zhì)14.氧化性金屬元素高價(jià)態(tài)的化合物、某些含氧酸及其鹽一般有較強(qiáng)的氧化性。金屬陽離子的氧化性,如<Ag+;②變價(jià)金屬中,高價(jià)態(tài)的氧化性強(qiáng)于低價(jià)態(tài)的氧化性,如>Fe2+MnO4?>MnO42?>MnO2;③同種元素含氧酸的氧化性往往是價(jià)態(tài)越高,氧化性越強(qiáng),如>HNO2,濃度越大,氧化性也越強(qiáng),如濃HNO3>稀HNO3,濃H2SO4>稀H2SO4。然而,也有例外,如氯元素的含氧酸,它們的氧化性強(qiáng)弱順序是HClO>HClO2>HClO3>HClO4。15.還原性子能力的大小。致。元素的非金屬性越弱,非金屬單質(zhì)的還原性越強(qiáng)。元素若有多種價(jià)態(tài)的物質(zhì),一般說來,價(jià)態(tài)降低,還原性越強(qiáng)。如含硫元素不同價(jià)態(tài)的物質(zhì)的還原性:H2S>S>SO2;含磷元素物質(zhì)的還原性PH3>P4>PO33?;鐵及其鹽的還原性:>等。16.揮發(fā)性液態(tài)物質(zhì)在低于沸點(diǎn)的溫度條件下轉(zhuǎn)變成氣態(tài)的能力,以及一些氣體溶質(zhì)從溶液中逸出的能力。具有較強(qiáng)揮發(fā)性的物質(zhì)大多是一些低沸點(diǎn)的液體物質(zhì),如乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳等。另外氨水、濃鹽酸、濃硝酸等都具有很強(qiáng)的揮發(fā)性。這些物質(zhì)貯存時(shí),應(yīng)密閉保存并遠(yuǎn)離熱源,防止受熱加快揮發(fā)。17.升華態(tài)CO218.穩(wěn)定性為熱穩(wěn)定性、光化學(xué)穩(wěn)定性和氧化還原穩(wěn)定性。越不活潑的物質(zhì),其化學(xué)穩(wěn)定性越好。例如:苯在一般情況下,化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,所以,常穩(wěn)定性。19.混合物由兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫混合物;(1)混合物沒有固定的組成,一般沒有固定的熔沸點(diǎn);(2)常見特殊名稱的混合物:氨水、氯水、王水、天然水、硬水、軟水、鹽酸、濃硫酸、福爾馬林、水玻璃;爆鳴氣、水煤氣、天然氣、焦?fàn)t氣、高爐煤氣、石油氣、裂解氣、空氣;合金;過磷酸鈣、漂白粉、黑火藥、鋁熱劑、水泥、鐵觸媒、玻璃;煤、石油;石油、石油的各種餾分。如H2O與D2O混合為純凈物。20.單質(zhì)由同種元素組成的純凈物叫單質(zhì)。如O2Cl2N2ArHD16O18O也屬于單質(zhì),單質(zhì)分為金屬單質(zhì)與非金屬單質(zhì)兩種。21.化合物由不同種元素組成的純凈物叫化合物。從不同的分類角度化合物可分為多種類型,如離子化合物和共價(jià)化合物;電解質(zhì)和非電解質(zhì);無機(jī)化合物和有機(jī)化合物;酸、堿、鹽和氧化物等。22.酸電離理論認(rèn)為:電解電離出的陽離子全部是的化合物叫做酸。常見強(qiáng)酸:HCIO4、H2SO4、HCl、HNO3…常見弱酸:H2SO3、H3PO4、、HClO、H2CO3、H2SO3、CH3COOH…23.堿電離理論認(rèn)為,電解質(zhì)電離時(shí)產(chǎn)生的陰離子全部是OHˉ的化合物叫堿。常見強(qiáng)堿:、KOH、、Ca(OH)2…常見弱堿:NH3?H2O、Al(OH)3、Fe(OH)3…24.鹽電離時(shí)生成金屬陽離子或和酸根離子的化合物叫做鹽。(NH4)2SO4Na2SO4…NaHCO3NaH2PO4Na2HPO4…③堿式鹽:Cu2(OH)2CO3…④復(fù)鹽:KAl(SO4)2?12H2O…25.氧化物由兩種元素組成,其中一種是氧的化合物叫氧化物。(1)氧化物的分類方法按組成分:金屬氧化物:、Al2O3、Fe3O4…非金屬氧化物:NO2、CO、SO2、CO2…(2)按性質(zhì)分:不成鹽氧化物:CO、NO成鹽氧化物:酸性氧化物:CO2、SO2…堿性氧化物:、CuO…兩性氧化物:Al2O3、ZnO過氧化物:Na2O2超氧化物:KO226.同素異形體由同種元素所形成的不同的單質(zhì)為同素異形體。(1)常見同素異形體:紅磷與白磷;O2與O3;金剛石與石墨。(2)同素異形體之間可以相互轉(zhuǎn)化,屬于化學(xué)變化但不屬于氧化還原反應(yīng)。(二)正確使用化學(xué)用語1.四種符號(hào)(1該元素的相對(duì)原子質(zhì)量。(2“l(fā)”省略不寫如:Ca2+、SO42ˉ、C1ˉ、Na+…(3)價(jià)標(biāo)符號(hào):是在元素正上方標(biāo)正負(fù)化合價(jià)、正負(fù)寫在價(jià)數(shù)前?!發(fā)”不能省略。如:、、、、…w.w.w.k.s.5.u.c.o.m(4)核素符號(hào):如2713Al、3216S、168O左上角為質(zhì)量數(shù),左下角為質(zhì)子數(shù)。2.化合價(jià)化合價(jià)是指一種元素一定數(shù)目的原子跟其他元素一定數(shù)目的原子化合的性質(zhì)。①在離子化合物中,失去電子的為正價(jià),失去n個(gè)電子即為正n價(jià);得到電子為負(fù)價(jià),得到n個(gè)電子為負(fù)n價(jià)。偏離哪種原子、哪種原子就顯正價(jià)。③單質(zhì)分子中元素的化合價(jià)為零。3.化學(xué)式式可以是分子式、實(shí)驗(yàn)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式等。不同的化學(xué)式所表示的意義有區(qū)別。氧3種元素,化學(xué)式還表示了Ba2+與的個(gè)數(shù)比是1:2,它的化學(xué)式量為171。過氧化鈉的化學(xué)式是Na2O2,但不能寫成NaO,在過氧化鈉中實(shí)際存在的離子是離子,且:O22?為2:1,所以,過氧化鈉的化學(xué)式只能用Na2O2表示。示。比如紅磷的化學(xué)式是P。4.分子式用元素符號(hào)表示物質(zhì)的分子組成的式子。一般分子式是最簡(jiǎn)式的整數(shù)倍,多數(shù)無機(jī)物二者是一致的。但也有例外,如最簡(jiǎn)式為NO2的分子可能是NO2,也可能是N2O4。元素的原子或離子數(shù)目的最簡(jiǎn)整數(shù)比,如C、SiO2、CsCl、、2CaSO4?H2O等。分子式的意義:(1)表示物質(zhì)的元素組成;(2)表示該物質(zhì)的一個(gè)分子;(3)表示分子中各元素的原子個(gè)數(shù);(4)表示該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。H2SO42個(gè)氫原子、1個(gè)硫原子、4個(gè)氧原子組成。H2SO4同時(shí)也表示它的相對(duì)分子質(zhì)量為1.008×2+32.07+16.00×4=98.086≈985.實(shí)驗(yàn)式也稱最簡(jiǎn)式。僅表示化合物中各元素原子個(gè)數(shù)比的式子。有機(jī)物往往出現(xiàn)不同的化合物具有相同的實(shí)驗(yàn)式。如乙炔和苯的實(shí)驗(yàn)式是CH,甲醛、乙酸、乳酸和葡萄糖等的實(shí)驗(yàn)式是CH2O式,如乙酸最簡(jiǎn)式CH2O,式量為60,(CH2O)n=60,n=2,所以乙酸分子式為C2H4O2。6.電子式在元素符號(hào)周圍用“?”或“×表示其最外層電子數(shù)的式子。(1)用電子式表示陰離子時(shí)要用[]括起,電荷數(shù)寫在括號(hào)外面的右上角。、H3O+等復(fù)雜陽離子也應(yīng)如此寫。(2)書寫簡(jiǎn)單離子構(gòu)成的離子化合物的電子式時(shí)可以遵循下面幾點(diǎn):①簡(jiǎn)單陽離子的電子式即是離子符號(hào)。②簡(jiǎn)單陰離子的電子式即是元素符號(hào)周圍有8個(gè)小圓點(diǎn)外加[]及電荷數(shù)。③陰、陽離子交替排列。如:(3)注意各原子的空間排序及孤對(duì)電子、單電子的存在。如:(4)用電子式表示某物質(zhì)形成過程,要注意左分右合箭頭連的原則。如:(5)另外,各電子式的書寫還應(yīng)注意力求均勻、對(duì)稱、易識(shí)別。7.結(jié)構(gòu)式畫一短線,沒有成鍵的電子不畫出。氫氣(H2)—H氮?dú)猓∟2)N≡N氨()次氯酸(HClO)——Cl用結(jié)構(gòu)式表示有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)更具有實(shí)用性,并能明確表達(dá)同分異構(gòu)體,例如:乙酸(C2H4O2)甲酸甲酯(C2H4O2)8.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式相同原子的相同結(jié)構(gòu)累加書寫,也不需把所有的化學(xué)鍵都表示出來。例如:乙烷(C2H4O2)CH3CH3新戊烷(C5H12)C(CH3)4苯(C6H6)或乙酸(C2H4O2)CH3COOH9.原子結(jié)構(gòu)示意圖用以表示原子核電荷數(shù)和核外電子在各層上排布的簡(jiǎn)圖,如鈉原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖為:表示鈉原子核內(nèi)有113K層2個(gè)電子,M層1子運(yùn)行的固定軌道。10.電離方程式表示電解質(zhì)溶于水或受熱熔化時(shí)離解成自由移動(dòng)離子過程的式子。①強(qiáng)電解質(zhì)的電離方程式用。弱電解質(zhì)的電離方程式用“鏈接。②弱酸的酸式酸根的電離用“。HCO3-CO3-+H+③強(qiáng)酸的酸式酸根的電離用。HSO4-=SO42-+H+④多元弱酸的電離分步進(jìn)行。H3PO4H2PO4-+H+H2PO4-HPO42-+H+HPO42-PO43-+H+⑤多元弱堿的電離認(rèn)為一步完成。Fe(OH)3Fe3++-.離子反應(yīng)方程式的書寫規(guī)則用實(shí)際參加反應(yīng)的離子的符號(hào)表示離子反應(yīng)的式子叫做離子方程式。離子方程式書寫原則如下:①只能將易溶、易電離的物質(zhì)寫成離子式;如NaCI、Na2SO4、NaNO3、CuSO4…BaSO4BaCO3AgCl…HClOHFCH3COOHNH3?H2O、H2OSO2、CO2、H2S…)用化學(xué)式表示。③微溶物:若處于混濁態(tài)要寫成分子式,澄清態(tài)改寫成離子式。④弱酸的酸式鹽酸根不可拆開。如HCO3ˉ、HSO3ˉ、HSˉ。⑤堿性氧化物亦要保留分子式。12.熱化學(xué)方程式表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的方程式,叫做熱化學(xué)分方程(1298K和1.013×105Pa(2)要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)或晶型。常用s、l、、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。(3ΔH與方程式計(jì)量系數(shù)有關(guān),注意方程式與對(duì)應(yīng)ΔH不要弄錯(cuò),計(jì)量系數(shù)以“mol”為單位,可以是小數(shù)或分?jǐn)?shù)。(4)在所寫化學(xué)反應(yīng)計(jì)量方程式后寫下ΔH的數(shù)值和單位,方程式與ΔH應(yīng)用分號(hào)隔開。(5ΔH為-或ΔH<0ΔH為+或>0C(石墨)+O2(g)=CO2(g);ΔH=-393.6kJ?mol-1表示體系在298、1.013×105Pa下,反應(yīng)發(fā)生了1mol的變化(即1mol的C與1mol的O2生成1mol的CO2)時(shí),相應(yīng)的熱效應(yīng)為-393.6kJ?mol-1,即放出393.6kJ的熱。2C(石墨)+2O2(g)=2CO2(g);-787.2kJ?mol-1表示體系中各物質(zhì)在298K1.013×105Pa1mol1mol的2C與1mol的2O2完全反應(yīng)生成1mol的2CO2)時(shí)的熱效應(yīng)為-787.2kJ?mol-1,即放出787.2kJ的熱。二.化學(xué)反應(yīng)與能量(一)掌握化學(xué)反應(yīng)的四種基本類型1.化合反應(yīng)兩種或兩種以上的物質(zhì)相互作用,生成一種物質(zhì)的反應(yīng)。即A+B+C…=E如:CaO+H2O=Ca(OH)24NO2+O2+2H2O=4HNO32.分解反應(yīng)一種物質(zhì)經(jīng)過反應(yīng)后生成兩種或兩種以上物質(zhì)的反應(yīng)。即AB=C+D…如:CaCO3=CaO+CO2↑2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑3.置換反應(yīng)一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。如:2Mg+CO2=2MgO+C4.復(fù)分解反應(yīng)兩種化合物相互交換成分,生成另外兩種化合物的反應(yīng)。如:AgNO3+HCI=AgCl↓+HNO3(二)氧化還原反應(yīng):氧化劑、還原劑1.基本概念①氧化反應(yīng):物質(zhì)失去電子(化合價(jià)升高)的反應(yīng)。還原反應(yīng):物質(zhì)得到電子(化合價(jià)降低)的反應(yīng)。③氧化劑:得到電子的物質(zhì)。還原劑:失去電子的物質(zhì)。④氧化性:物質(zhì)得電子的能力。還原性:物質(zhì)失電子的能力。⑤氧化產(chǎn)物:氧化反應(yīng)得到的產(chǎn)物。還原產(chǎn)物:還原反應(yīng)得到的產(chǎn)物。⑥氧化還原反應(yīng):有電子轉(zhuǎn)移(電子得失或共用電子對(duì)偏移)的反應(yīng),實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,特征是化合價(jià)的升降。2.概念間的關(guān)系3.氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律①表現(xiàn)性質(zhì)規(guī)律處于中間可變價(jià)時(shí)既具有氧化性又具有還原性。②性質(zhì)強(qiáng)弱規(guī)律氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物氧化劑得電子→還原產(chǎn)物還原劑失電子→氧化產(chǎn)物氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物③反應(yīng)先后規(guī)律還原劑作用;同理,在濃度相差不大的溶液中,同時(shí)含有幾種氧化劑時(shí),若加入還原劑,則它FeBr2溶液中通入Cl2Fe2+④價(jià)態(tài)歸中規(guī)律含不同價(jià)態(tài)同種元素的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),該元素價(jià)態(tài)的變化一定遵循高價(jià)+低價(jià)→中間價(jià)的規(guī)律。⑤電子守恒規(guī)律在任何氧化—還原反應(yīng)中,氧化劑得電子(或共用電子對(duì)偏向)總數(shù)與還原劑失電子(或共用電子對(duì)偏離)總數(shù)一定相等。w.w.w.k.s.5.u.4.氧化性、還原性大小的比較(1)由元素的金屬性或非金屬性比較、金屬陽離子的氧化性隨其單質(zhì)還原性的增強(qiáng)而減弱b、非金屬陰離子的還原性隨其單質(zhì)的氧化性增強(qiáng)而減弱(2)由反應(yīng)條件的難易比較不同的氧化劑與同一還原劑反應(yīng)時(shí),反應(yīng)條件越易,其氧化劑的氧化性越強(qiáng)。如:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(常溫)MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2↑+2H2O(加熱)前者比后者容易發(fā)生反應(yīng),可判斷氧化性:>MnO2。同理,不同的還原劑與同一氧化劑反應(yīng)時(shí),反應(yīng)條件越易,其還原劑的還原性越強(qiáng)。(3)根據(jù)被氧化或被還原的程度不同進(jìn)行比較2Fe+3Cl22FeCl3,S+FeFeS,根據(jù)鐵被氧化程度的不同(、Fe2+Cl2>。同理,當(dāng)不同的還原劑與同一氧化劑反應(yīng)時(shí),氧化劑被還原的程度越大,還原劑的還原性就越強(qiáng)。(4)根據(jù)反應(yīng)方程式進(jìn)行比較氧化劑還原劑還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物簡(jiǎn)記:左>右(5)根據(jù)元素周期律進(jìn)行比較一般地,氧化性:上>下,右>左;還原性:下>上,左>右。(6)某些氧化劑的氧化性或還原劑的還原性與下列因素有關(guān):溫度:如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強(qiáng)。濃度:如濃硝酸的氧化性比稀硝酸的強(qiáng)。酸堿性:如中性環(huán)境中NO3-不顯氧化性,酸性環(huán)境中NO3-顯氧化性;又如KMnO4溶液的氧化性隨溶液的酸性增強(qiáng)而增強(qiáng)?;糠倍啵袆e它們分屬何種變化,必須了解其過程.請(qǐng)你根據(jù)下列知識(shí)來指出每一種化發(fā)生的是物理變化還是化學(xué)變化。1.風(fēng)化結(jié)晶水合物在室溫和干燥的空氣里失去部分或全部結(jié)晶水的過程。2.催化劑。3.岐化同一種物質(zhì)中同一元素且為同一價(jià)態(tài)原子間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。如:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+H2Ow.w.w.k.s.5.u.c.o.m4.酸化向某物質(zhì)中加入稀酸使之呈酸性的過程。比如KMnO4溶液用H2SO4酸化,AgNO3溶液用HNO3酸化。5.鈍化金屬與酸繼續(xù)反應(yīng)。6.硬水軟化通過物理、化學(xué)方法除去硬水中較多的Ca2+、的過程。7.水化烯、炔與水發(fā)生加成反應(yīng)生成新的有機(jī)物。如:乙烯水化法:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH乙炔水化法:CH≡CH+H2OCH3CHO8.氫化(硬化)液態(tài)油在一定條件下與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成固態(tài)脂肪的過程。植物油轉(zhuǎn)變成硬化油后,性質(zhì)穩(wěn)定,不易變質(zhì),便于運(yùn)輸?shù)取?.皂化油脂在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)的過程。產(chǎn)物:高級(jí)脂肪酸鈉+甘油10.老化橡膠、塑料等制品露置于空氣中,因受空氣氧化、日光照射而使之變硬發(fā)脆的過程。.硫化向橡膠中加硫,以改變其結(jié)構(gòu)(雙鍵變單鍵)來改善橡膠的性能,減緩其老化速度的過程。12.裂化在一定條件下,分子量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為分子量小、沸點(diǎn)低的烴的過程。目的:提高汽油的質(zhì)量和產(chǎn)量。比如石油裂化。13.酯化醇與酸生成酯和水的過程。14.硝化(磺化)苯環(huán)上的H被—NO2或—SO3H取代的過程。(三)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,通常表現(xiàn)為熱量的變化:(1)吸熱反應(yīng):化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。如C+CO22CO為吸熱反應(yīng)。(2)放熱反應(yīng):化學(xué)上把放出熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。如2H2+O22H2O為放熱反應(yīng)。2.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因物所具有的總能量,在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)吸收熱量。3.反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱、熱化學(xué)方程式(1)反應(yīng)熟:在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量,通常叫反應(yīng)熱用△H表示。單位:kJ?mol–1(2101kPa時(shí)1molH2質(zhì)的燃燒熱。如:101kPa時(shí)lmolH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.5kJ?mol–1的熱量,這就是H2的燃燒熱。H2(g)+12O2(g)=H2O(l);△–285.5kJ?mol–1(31molH2OH+(aq)+OH–(aq)=H2O(1);△–57.3kJ?mol–11.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的類別及反應(yīng)前后物質(zhì)種類的多少分為:化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)。2.根據(jù)反應(yīng)中物質(zhì)是否有電子轉(zhuǎn)移分為:氧化還原反應(yīng)、非氧化還原反應(yīng)。3.根據(jù)反應(yīng)是否有離子參加或生成分為:離子反應(yīng)、非離子反應(yīng)。4.根據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)分為:放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)。5.根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的程度分為:可逆反應(yīng)、不可逆反應(yīng)。三.化學(xué)中常用計(jì)量1.同位素相對(duì)原子質(zhì)量以12C的一個(gè)原子質(zhì)量的1/12作為標(biāo)準(zhǔn),其他元素的一種同位素原子的質(zhì)量和它相比較所得的數(shù)值為該同位素相對(duì)原子質(zhì)量,單位是一”,一般不寫。2.元素相對(duì)原子質(zhì)量(即平均相對(duì)原子質(zhì)量)百分比乘積和計(jì)算平均相對(duì)原子質(zhì)量。3.相對(duì)分子質(zhì)量一個(gè)分子中各原子的相對(duì)原子質(zhì)量原子個(gè)數(shù)的總和稱為相對(duì)分子質(zhì)量。4.物質(zhì)的量的單位——摩爾物質(zhì)的量是國際單位制(SI)的7個(gè)基本單位之一,符號(hào)是n。用來計(jì)量原子、分子或離子等微觀粒子的多少。摩爾是物質(zhì)的量的單位。簡(jiǎn)稱摩,用mol表示①使用摩爾時(shí),必須指明粒子的種類:原子、分子、離子、電子或其他微觀粒子。②1molN6.02×1023molˉ1這個(gè)近似值。③物質(zhì)的量,阿伏加德羅常數(shù),粒子數(shù)()有如下關(guān)系:n=N?NA5.摩爾質(zhì)量:?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量。用M表示,單位:g?molˉ1或kg?molˉ1。①任何物質(zhì)的摩爾質(zhì)量以g?molˉ1為單位時(shí),其數(shù)值上與該物質(zhì)的式量相等。②物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量(mM)之間的關(guān)系如下:M=m?n6.氣體摩爾體積:?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。用Vm表示,。常用單位L?molˉ1①標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積約為22.4L?molˉ1。阿伏加德羅定律及推論:定律:同溫同壓下,相同體積的任何氣體都會(huì)有相同數(shù)目的分子。理想氣體狀態(tài)方程為:(R為常數(shù))由理想氣體狀態(tài)方程可得下列結(jié)論:①同溫同壓下,V1:V2=n1:n2②同溫同壓下,P1:P2=Ml:M2③同溫同體積時(shí),nl:n2=Pl:P2………7.物質(zhì)的量濃度以單位體積里所含溶質(zhì)BB的物質(zhì)的量濃度。符號(hào)。CB=nB(mol)/V(L)(nB是溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,Vmol?Lˉ1。物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算公式:四.物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律(一)原子結(jié)構(gòu)1.原子(ZA—Z個(gè)。2.原子中各微粒間的關(guān)系:①(:質(zhì)量數(shù),N:中子數(shù),:質(zhì)量數(shù))②核電荷數(shù)核外電子數(shù)原子序數(shù)③MZ≈MN≈1836Meˉ(質(zhì)量關(guān)系)3.原子中各微粒的作用w.w.w.k.s.5.u.c.o.m(1)原子核堅(jiān)固,在化學(xué)反應(yīng)時(shí)不會(huì)發(fā)生變化。另外原子核中蘊(yùn)含著巨大的能量——(2)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷。質(zhì)量為1.6726×10-27kg,相對(duì)質(zhì)量1.007。質(zhì)子數(shù)決定元素的種類。(3)中子不帶電荷。質(zhì)量為1.6748×10-27kg,相對(duì)質(zhì)量1.008。中子數(shù)決定同位素的種類。(4)電子帶1個(gè)單位負(fù)電荷。質(zhì)量很小,約為。與原子的化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān),特別是最外層電數(shù)數(shù)及排布決定了原子的化學(xué)性質(zhì)。4.原子核外電子排布規(guī)律(1)能量最低原理:核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層里,然后再由里往外排布在能量逐步升高的電子層里,即依次:K→L→M→N→O→P→Q順序排列。(2)各電子層最多容納電子數(shù)為2n2K層2個(gè),L層8個(gè),M層18個(gè),N層32個(gè)等。(3)最外層電子數(shù)不超過8個(gè),次外層不超過18個(gè),倒數(shù)第三層不超過32個(gè)【注意】以上三條規(guī)律是相互聯(lián)系的,不能孤立理解其中某條。如M層不是最外層時(shí),其電子數(shù)最多為18個(gè),當(dāng)其是最外層時(shí),其中的電子數(shù)最多為8個(gè)。(二)元素周期律、元素周期表1=質(zhì)子數(shù)核電荷數(shù))2具體內(nèi)容如下:隨著原子序數(shù)的遞增,①原子核外電子層排布的周期性變化:最外層電子數(shù)從1→8個(gè)的周期性變化。②原子半徑的周期性變化:同周期元素、隨著原子序數(shù)遞增原子半徑逐漸減小的周期性變化。③元素主要化合價(jià)的周期性變化:正價(jià)+1→+7,負(fù)價(jià)-4→-1的周期性變化。變化的必然結(jié)果。3.元素周期表(1)元素周期表的結(jié)構(gòu):橫七豎十八第一周期2種元素短周期第二周期8種元素第三周期8種元素周期第四周期18種元素(橫向)長周期第五周期18種元素第六周期32種元素不完全周期:第七周期26種元素主族:Ⅰ、Ⅱ、ⅢA、Ⅳ、Ⅴ、ⅥA、ⅦA族副族:Ⅰ、ⅡB、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、ⅦB(縱向)第VIII族:三個(gè)縱行,位于ⅦB族與ⅠB族中間零族:稀有氣體元素BBB、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、ⅦA、0(2)原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)與元素周期表關(guān)系的規(guī)律:①原子序數(shù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)②電子層數(shù)周期數(shù)(電子層數(shù)決定周期數(shù))③主族元素最外層電子數(shù)主族序數(shù)最高正價(jià)數(shù)④負(fù)價(jià)絕對(duì)值-主族序數(shù)(限Ⅳ~Ⅶ)⑤同一周期,從左到右:原子半徑逐漸減小,元素的金屬性逐漸減弱,非金屬逐漸增強(qiáng),則非性增強(qiáng),其離子還原性減弱。⑥同一主族,從上到下,原子半徑逐漸增大,元素的金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱。則減弱。(4)判斷微粒大小的方法>Mg>Al;>Mg2+>Al3+。②同主族元素的原子半徑或離子半徑從上到下逐漸增大,如:<S<Se,-<Cl-<。③電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)越大半徑越小,如:>Ca。④核電荷數(shù)相同,電子數(shù)越多半徑越大,如:>Fe3+。Al3+與S2-的半徑大小,可找出與Al3+電子數(shù)相同,與S2-同一主族元素的比較,Al3+<O2-、O2-<S2-、故Al3+<S2-。rS2->rCl->rK+>rCa2+(5)電子數(shù)相同的微粒組①核外有10個(gè)電子的微粒組:原子:;分子:CH4、NH3、H2O、;陽離子:、Mg2+、Al3+、、;陰離子:N3-、O2-、-、-、NH2-。②核外有18個(gè)電子的微粒:原子:;分子:SiH4、PH3、H2S、HCl、、H2O2;陽離子:、Ca2+;陰離子:P3-、S2HS-、Cl-、O22-。(三)化學(xué)鍵和晶體結(jié)構(gòu)12.離子建(1)定義:使陰陽離子結(jié)合成化合物的靜電作用叫離子鍵。(2)成鍵元素:活潑金屬(或)與活潑的非金屬(或酸根,-)(3)靜電作用:指靜電吸引和靜電排斥的平衡。3.共價(jià)鍵(1)定義:原子間通過共用電子對(duì)所形成的相互作用叫作共價(jià)鍵。(2)成鍵元素:一般來說同種非金屬元素的原子或不同種非金屬元素的原子間形成共用電子對(duì)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。(3)共價(jià)鍵分類:金屬單質(zhì)(H2、Cl2、O2、P4…)共價(jià)化合物(H2O2Na2O2、CaC2)中存在。HClH2OCO2H2SO4SiO2)某些離子化合物(Na2SO4、NH4Cl)中存在。4.非極性分子和極性分子(1)非極性分子中整個(gè)分子電荷分布是均勻的、對(duì)稱的。極性分子中整個(gè)分子的電荷分布不均勻,不對(duì)稱。(2→極性分子,如:HCl、、CO。非極性鍵→非極性分子,如:H2、Cl2、N2、O2。多原子分子,都是非極性鍵→非極性分子,如P4、S8。有極性鍵幾何結(jié)構(gòu)對(duì)稱→非極性分子,如:CO2、CS2、CH4、。幾何結(jié)構(gòu)不對(duì)稱→極性分子,如H2O2、NH3、H2O。5.分之間作用力和氫鍵(1)分子間作用力把分子聚集在一起的作用力叫作分子間作用力。又稱范德華力。①分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多,它對(duì)物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等有影響。②一般的對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)也越高。(2)氫鍵某些物質(zhì)的分子間H核與非金屬強(qiáng)的原子的靜電吸引作用。氫鍵不是化學(xué)鍵,它比化學(xué)鍵弱得多,但比范德華力稍強(qiáng)。氫鍵主要存在于、H2O、NH3、CH3CH2OH分子間。如HF分子間氫鍵如下:故、、NH3的沸點(diǎn)分別與同族氫化物沸點(diǎn)相比反常的高。6.晶體w.w.w.k.s.5.u.c.o.m①分子晶體分子間的分子間作用力相結(jié)合的晶體叫作分子晶體。②原子晶體相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體叫原子晶體。③離子晶體離子間通過離子鍵結(jié)合而成的晶體叫作離子晶體。④金屬晶體通過金屬離子與自由電子間的較強(qiáng)作用(金屬鍵)形成的單質(zhì)晶體叫作金屬晶體。7.四種晶體類型與性質(zhì)比較晶體類型離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體組成晶體的粒子陽離子和陰離子原子分子金屬陽離子和自由電子組成晶體粒子間的相互作用離子鍵共價(jià)鍵范德華力(有的還有氫鍵)金屬鍵典型實(shí)例NaCl金剛石、晶體硅、SiO2、SiC冰、干冰金屬單質(zhì)晶體的物理特性熔點(diǎn)沸點(diǎn)熔點(diǎn)較高、沸點(diǎn)高熔、沸點(diǎn)高熔、沸點(diǎn)低熔沸點(diǎn)高導(dǎo)熱性不良不良不良良導(dǎo)電性固態(tài)不導(dǎo)電,熔化或溶于水能導(dǎo)電差差導(dǎo)電延展性不良不良不良良硬度略硬而脆高硬度較小較大8.物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高低的比較(1)不同晶體類型的物質(zhì):原子晶體離子晶體分子晶體(2)同種晶體類型的物質(zhì):晶體內(nèi)微粒間的作用力越大,溶、沸點(diǎn)越高。長越短,共價(jià)鍵越牢固,晶體的溶沸點(diǎn)越高。如:熔點(diǎn):金剛石水晶金剛砂晶體硅用力越大,離子鍵越強(qiáng),溶沸點(diǎn)越高。如:熔點(diǎn):MgO>MgCl2>NaCl>CsCl③分子晶體:.組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔沸點(diǎn)越高。b.組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì),極性大則熔沸點(diǎn)高(如CO>N2.有些還與分子的形狀有關(guān)。如有機(jī)同分異構(gòu)體中,一般線性分子的熔沸點(diǎn)比帶支鏈的高,如正戊烷異戊烷新戊烷。d.有些與分子中含有的碳碳雙鍵的多少有關(guān)。組成結(jié)構(gòu)相似的有機(jī)物,一般含碳碳雙鍵多的熔沸點(diǎn)低,如油酸甘油酯(油)的熔點(diǎn)比硬脂酸甘油酯(脂肪)的低。五.溶液(一)分散系w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1.分散系物質(zhì)叫分散質(zhì),另一種物質(zhì)叫分散劑。分散質(zhì)、分散劑均可以是氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)。2.四種分散系比較溶液膠體濁液微粒直徑10-7m微粒組成分子或離子分子的集合體或高分子小液滴或固體小顆粒特點(diǎn)均一、穩(wěn)定、透明均一、穩(wěn)定、透明不均一、不穩(wěn)定、不透明能否通過濾紙能能不能能否通過半透膜能不能不能是否具有丁達(dá)爾現(xiàn)象無有無實(shí)例蔗糖水食鹽水蛋白溶液淀粉溶液石灰乳、油水(二)溶液1.溶液:一種或幾種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)里所形成的均一穩(wěn)定的混合物叫作溶液。特征是均一、穩(wěn)定、透明。2.飽和溶液、溶解度(1)飽和溶液和不飽和溶液:在一定溫度下,在一定量的溶劑里,不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液,叫作這種溶質(zhì)的飽和溶液;還能繼續(xù)溶解某種溶質(zhì)的溶液,叫作不飽和溶液。(2)溶解度:在一定溫度下,某固體物質(zhì)在100克溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量,叫作這種物質(zhì)在這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。常用s表示。質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω=S(100+s)×100%(3)溫度對(duì)溶解度的影響Ca(OH)2溶解度隨溫度升(4)溶解度曲線:用縱坐標(biāo)表示溶解度。橫坐標(biāo)表示溫度。根據(jù)某溶質(zhì)在不同溫度時(shí)溶解度,可以畫出該物質(zhì)溶解度隨溫度變化曲線,稱之為溶解度曲線。3.了解幾個(gè)概念:結(jié)晶、結(jié)晶水、結(jié)晶水合物、風(fēng)化、潮解(1)結(jié)晶:從溶液中析出晶體的過程。(2)結(jié)晶水:以分子形式結(jié)合在晶體中的水,叫結(jié)晶水,它較容易分解出來,如:Na2CO3?10H2O=Na2CO3+10H2O,CuSO4?5H2O=CuSO4+5H2O(3)結(jié)晶水合物:含有結(jié)晶水的化合物叫結(jié)晶水合物。結(jié)晶水合物容易失去結(jié)晶水。常見的ZnSO4?7H2O(皓礬),MgCl2?KCl?6H2O(光鹵石),KAl(SO4)2?12H2O或K2SO4?Al2(SO4)3?24H2OCaSO4?2H2OH2C2O4?H2O(4)風(fēng)化:結(jié)晶水在常溫和較干燥的空氣里失去部分或全部結(jié)晶水的現(xiàn)象叫風(fēng)干。(5Na2CO3?10H2O(無色晶體)=Na2CO3?H2O(白色粉末)+9H2O(6)風(fēng)化現(xiàn)象:由晶體狀逐漸變成粉末。因此凡具有此現(xiàn)象的自然過程過程都可稱為風(fēng)化,如巖石的風(fēng)化,它顯然不屬于結(jié)晶水合物失去結(jié)晶水的過程。(7)潮解:某些易溶于水的物質(zhì)吸收空氣中的水蒸汽,在晶體表面逐漸形成溶液或全部溶解的現(xiàn)象叫潮解。(8)易潮解的物質(zhì)有:CaCl2、MgCl2、NaOH等。(9)粗鹽易潮解,而精鹽不易潮解。這是因?yàn)榇蛀}中含有少量MgCl2雜質(zhì)的緣故。4.膠體(1)定義:分散質(zhì)的微粒在1nm~100nm之間分散系,叫作膠體。(2)分類:按分散劑的狀態(tài)分為液溶膠:Fe(OH)3膠體、淀粉溶液、固溶膠、有色玻璃、氣溶膠:煙、云、霧。(3②布朗運(yùn)動(dòng)③電泳現(xiàn)象5.膠體的應(yīng)用(解釋問題)①沙洲的形成②鹵水點(diǎn)豆腐③明礬(或FeCl3)凈水④工業(yè)制皂的鹽析⑤冶金工業(yè)電泳除塵六.化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡(一)化學(xué)反應(yīng)速率1.定義:化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的,通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。單位:mol/(L?min)或mol/(L?s)v=△△t2.規(guī)律:同一反應(yīng)里用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率數(shù)值可以是不同的,但這些數(shù)值,都表示同一反應(yīng)速率。且不同物質(zhì)的速率比值等于其化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。如反應(yīng)mA+nB=pC+qD的v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q3.影響反應(yīng)速率的因素H2F2混合后,黑暗處都發(fā)生爆炸反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率極快,是不可逆反應(yīng)。而H2N2在高溫、高壓和催化劑存在下才能發(fā)生反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率較慢,由于是可逆反應(yīng),反應(yīng)不能進(jìn)行到底。外因:①濃度:當(dāng)其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物的濃度,單位體積發(fā)生反應(yīng)的分子數(shù)增加,反應(yīng)速率加快。②壓強(qiáng):對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),當(dāng)其他條件不變時(shí),增加壓強(qiáng),氣體體積縮小,濃度增大,反應(yīng)速率加快。③溫度:升高溫度時(shí),分子運(yùn)動(dòng)速率加快,有效碰撞次數(shù)增加,反應(yīng)速率加快,一般來說,溫度每升高10℃反應(yīng)速率增大到原來的2~4倍。④催化劑:可以同等程度增大逆反應(yīng)速率。波、溶劑也對(duì)反應(yīng)速率有影響。不同,但不可能正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小。變化,但其顆粒的大小可影響反應(yīng)速率。用催化劑,提高了活化分子百分?jǐn)?shù),增大了有效碰撞次數(shù),使反應(yīng)速率增大。(二)化學(xué)平衡1.化學(xué)平衡狀態(tài):指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度不變的狀態(tài)。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(1)等即V正=V逆>0。(2)動(dòng)即是動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行。(3)定即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變。(4)變即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡。(5)與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可3.化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷(以mA+nBxC+yD①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x:y③、C%、n(C)%等不變④若、、C、D為氣體,且m+n≠x+y,壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定(m+n≠)等4.影響化學(xué)平衡的條件(1)可逆反應(yīng)中舊化學(xué)鍵的破壞,新化學(xué)鍵的建立過程叫作化學(xué)平衡移動(dòng)。(2)化學(xué)平衡移動(dòng)規(guī)律——勒沙特列原理動(dòng)。①濃度:增大反應(yīng)物(或減小生成物)濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。③溫度:升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。④催化劑:不能影響平衡移動(dòng)。5.等效平衡(1)等溫等容條件下等效平衡。對(duì)于某一可逆反應(yīng),在一定、V條件下,只要反應(yīng)物和生應(yīng)物開始,還是從生成物開始,二者平衡等效。(2)等溫、等壓條件下的等效平衡。反應(yīng)前后分子數(shù)不變或有改變同一可逆反應(yīng),由極端假設(shè)法確定出兩初始狀態(tài)的物質(zhì)的量比相同,則達(dá)到平衡后兩平衡等效。(3)在定溫、定容情況下,對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量的比值與原平衡相同,兩平衡等效。6.化學(xué)平衡計(jì)算時(shí)常用的2個(gè)率(1)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化濃度起始濃度轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量起始物質(zhì)的量。(2)產(chǎn)品的產(chǎn)率實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量。7.催化劑料的老化盡可能慢地發(fā)生。用生物酶制劑時(shí)的選擇性更為突出。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m常用的催化劑及催化反應(yīng)二氧化錳氯酸鉀分解制氧氣;過氧化氫分解成水和氧氣。五氧化二釩二氧化硫催化氧化成三氧化硫。鐵觸媒合成氨。鉑或鉑銠合金氨的催化氧化。硫酸汞乙炔水化制乙醛。醋酸錳乙醛氧化制乙酸。鎳不飽和烴及其他不飽和有機(jī)物與氫氣的加成反應(yīng)。三溴化鐵笨的溴化制溴苯?!δ?,這種作用稱作催化劑中毒。七.電解質(zhì)溶液(一)電解質(zhì)和非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)1.電解質(zhì)電離出自由移動(dòng)的陰、陽離子,在外電場(chǎng)作用下,自由移動(dòng)的陰、陽離子分別向兩極運(yùn)動(dòng),并在兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)。所以說,電解質(zhì)溶液或熔融狀態(tài)時(shí)導(dǎo)電是化學(xué)變化。2.分類(1)強(qiáng)電解質(zhì):是指在水溶液里幾乎能完全電離的電解質(zhì)。(2)弱電解質(zhì):是指在水溶液中只能部分電離的電解質(zhì)。3.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)定義水溶液里完全電離的電解質(zhì)水溶液里部分電離的電解質(zhì)化學(xué)鍵種類離子鍵、強(qiáng)極性鍵極性鍵電離過程完全電離部分電離表示方法用等號(hào)“=”用可逆號(hào)“”代表物強(qiáng)酸:HCl、H2SO4、、HI強(qiáng)堿:、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2絕大多數(shù)鹽:NaCl、BaSO4弱酸:H2S、H2CO3、H3PO4、、CH3COOH弱堿:NH3?H2O個(gè)別鹽:、Pb(CH3COO)24.非電解質(zhì)凡是在水溶液里或熔融狀態(tài)都不能電離也不能導(dǎo)電的化合物。常見的非電解質(zhì)非金屬氧化物:CO2、SO2、SO3、NO2、P2O5某些非金屬氫化物:CH4、NH3大多數(shù)有機(jī)物:苯、甘油、葡萄糖(二)弱電解質(zhì)的電離平衡1.弱電解質(zhì)的電離特點(diǎn)(1)微弱:弱電解質(zhì)在水溶液中的電離是部分電離、電離程度都比較小,分子、離子共同存在。(2)可逆:弱電解質(zhì)在水分子作用下電離出離子、離子又可重新結(jié)合成分子。因此,弱電解質(zhì)的電離是可逆的。(3)能量變化:弱電解質(zhì)的電離過程是吸熱的。(4)平衡:在一定條件下最終達(dá)到電離平衡。2.電離平衡:當(dāng)弱電解質(zhì)分子離解成離子的速率等于結(jié)合成分子的速率時(shí),弱電解質(zhì)的電離衡移動(dòng)的規(guī)律符合勒沙特列原理。(三)水的電離和溶液的pH值1.水的電離和水的離子積常數(shù)H2O是一種極弱電解質(zhì),能夠發(fā)生微弱電離H2OH++–25℃時(shí)c(H+)=c(OH–)=10–7mol?L–1水的離子積Kw=c(H+)?c(OH–)=10–14(25℃)①Kw只與溫度有關(guān),溫度升高,Kw增大。如:100℃–12②Kw適用于純水或稀酸、稀堿、稀鹽水溶液中。2.溶液的pH(1)pH:–lg[c(H+)]。在溶液的很小時(shí),用pH來表示溶液的酸堿度。(2)含義:pH越大,越小,c(OH–pH越小c(H+)c(OH–)越小,酸性越強(qiáng),堿性越弱。(3)范圍:0~14(四)鹽類水解1.鹽類水解定義:在溶液中鹽電離出來的離子跟水所電離出來的或OH–結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)叫作鹽類的水解。2.鹽類水解規(guī)律(1)誰弱誰水解,誰強(qiáng)顯誰性,越弱越水解,都弱都水解,兩強(qiáng)不水解。(2)多元弱酸根、正酸根離子比酸式酸根離子水解程度大得多,故可只考慮第一步水解。(3)水解是吸熱反應(yīng),升溫水解程度增大。(4)單離子水解程度都很小,故書寫水解離子方程式時(shí)要用“,不能用或“↓”符號(hào)。3.鹽類水解的類型(1)單向水解:強(qiáng)酸和弱堿生成的鹽,溶液呈酸性;強(qiáng)堿和弱酸生成的鹽,溶液顯堿性。如NH4Cl溶于水:NH4++H2ONH3?H2O+H+CH3COONa溶于水:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-(2)互相促進(jìn)水解:弱酸和弱堿生成的鹽溶于水,電離產(chǎn)生弱酸的陰離子和弱堿的陽離子,二者分別結(jié)合水電離產(chǎn)生的和OH-發(fā)生水解,而水溶液的離子積不變,因此促進(jìn)水的電離使反應(yīng)進(jìn)行的程度較大。溶液的酸堿性取決于生成的弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。如CH3COONH4溶于水:CH3COO-+NH4+CH3COOH+NH3?H2O(3)互相抑制水解:能電離產(chǎn)生兩種以上的弱酸陰離子或弱堿陽離子的鹽溶于水,弱酸的陰離子或弱堿的陽離子均發(fā)生水解,但是互相抑制,所以這一類的水解程度較小。如(NH4)2Fe(SO4)2溶于水:NH4++H2ONH3?H2O+H+Fe2++2H2OFe(OH)2+H+水解產(chǎn)生的H+對(duì)的水解起到抑制作用,反之也成立。(五)電化學(xué)1.原電池(1)概念:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)實(shí)質(zhì):化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(3)構(gòu)成前提:能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(4)構(gòu)成條件:①兩個(gè)電極②電解質(zhì)溶液③“兩極“一液”聯(lián)成回路④能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(5)電極構(gòu)成:負(fù)極:還原性相對(duì)較強(qiáng)的材料。正極:還原性相對(duì)較弱的材料。(6)電極反應(yīng):負(fù)極:失去電子,氧化反應(yīng)。正極:得到電子,還原反應(yīng)。2.化學(xué)電源電池名稱負(fù)極正極電解質(zhì)溶液電極反應(yīng)干電池ZnC(NH4+)NH4Cl和淀粉糊負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+正極:2NH4++2e-=2NH3+H2↑銀鋅電池ZnAg2OKOH負(fù)極:Zn-2OH--2e-=ZnO+H2O正極:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+OH-鉛蓄電池(放電)PbPbO2H2SO4負(fù)極:Pb+SO42--2e-=PbSO4正極:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbO4+2H2O氫氧燃料電池Pt(H2)Pt(O2)KOH負(fù)極:2H2+4OH--4e-=4H2O正極:O2+2H2O+4e-=4OH-3.金屬的腐蝕與防護(hù)(1)定義:金屬單質(zhì)被空氣中的成分或其他氧化劑氧化而變質(zhì)的現(xiàn)象叫做金屬腐蝕。(2)金屬腐蝕的種類分為化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕兩種。(3)金屬防護(hù)①涂保護(hù)層。如涂油、電鍍、表面處理等。②保持干燥。③改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使其穩(wěn)定,如不銹鋼。④犧牲陽極的陰極保護(hù)法即用一種更為活潑的金屬與要保護(hù)的金屬構(gòu)成原電池。而得以保護(hù)。4.電解原理及其應(yīng)用(1)電解定義:使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)過程明電解。(2)裝置:電解池(或電解槽)形成閉合回路。(3)電解原理:與電源正極相連↓陰離子移向→陽極←發(fā)生氧化反應(yīng)陽離子移向→陰極←發(fā)生還原反應(yīng)↑與電源負(fù)極相連(4)電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷①陽極產(chǎn)物的判斷首先看電極,如果是活性電極(金屬活動(dòng)順序表Ag如果是惰性電極(Pt、Au下:S2->>>Cl->OH->SO42->>F-②陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)行判斷,陽離子放電順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+(5)電解應(yīng)用:①銅的粗煉Cu––=Cu2+Cu2++2e–=Cu電解質(zhì)溶液:CuSO4(含H2SO4)②氯堿工業(yè)2Cl–––=Cl2↑2H++2e–=H2↑電解質(zhì)溶液:飽和食鹽水總反應(yīng):2NaCl+H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑③鍍銅Cu––=Cu2+Cu2++2e–=Cu電鍍液:CuSO4溶液第二部分常見元素的單質(zhì)及其重要化合物一.非金屬元素及其化合物(一)非金屬元素概論1.非金屬元素在周期表中的位置在目前已知的112種元素中,非金屬元素有22種,除H外非金屬元素都位于周期表的右上方(HF是非金屬性最強(qiáng)的元素。2.非金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特征及化合價(jià)(1)與同周期的金屬原子相比,最外層電子數(shù)較多,次外層都是飽和結(jié)構(gòu)(2、8或18電子(2)與同周期的金屬原子相比較,非金屬元素原子核電荷數(shù)多,原子半徑小,化學(xué)反應(yīng)中易得到電子,表現(xiàn)氧化性。(3)最高正價(jià)等于主族序數(shù)(F無+7價(jià))對(duì)應(yīng)負(fù)價(jià)以絕對(duì)值等于8–主族序數(shù)。如S、、C1等還呈現(xiàn)變價(jià)。3.非金屬單質(zhì)(1)組成與同素異形體非金屬單質(zhì)中,有單原子分子的Ar等稀有氣體;雙原子分子的H2O2Cl2H2、Br2等,多原子分子的P4、S8、C60、O3等原子晶體的金剛石,晶體硅等。同一元素形成的不同單質(zhì)常見的有O2、O3;紅磷、白磷;金剛石、石墨等。(2)聚集狀態(tài)及晶體類型H2O2Cl2N2…、磷、碳、硅…石墨混合型晶體。4.非金屬的氫化物(1)非金屬氫化物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①—RH4—RH3—H2R為“V”型,極性分子;—HR直線型,極性分子。②固態(tài)時(shí)均為分子晶體,熔沸點(diǎn)較低,常溫下H2O是液體,其余都是氣體。(2)非金屬氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性一般的,非金屬元素的非金屬性越強(qiáng),生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。因此,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性是非金屬性強(qiáng)弱的重要標(biāo)志之一。(3)非金屬氫化物具有一定的還原性如::H2S可被O2氧化、HI可被Cl2、濃H2SO4氧化等等。5.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物(含氧酸)的組成和酸性。的酸性也是非金屬性強(qiáng)弱的重要標(biāo)志之一。(二)鹵族元素1.氯氣(1)分子式Cl2電子式結(jié)構(gòu)式Cl—Cl(2)物理性質(zhì):黃綠色有刺激性氣味、有毒、易液化能溶于水(1:2(3)化學(xué)性質(zhì):①與金屬反應(yīng)將金屬氧化成高價(jià)態(tài)Cu+Cl2=CuCl2(棕黃色煙)②與非金屬反應(yīng)H2+Cl2=2HCl(蒼白色火焰,工業(yè)上制HClH2+Cl2=2HCl(爆炸)③與水反應(yīng)Cl2+H2O=HCl+HClO,HCIO是一種弱酸(HClO=H++ClO–消毒殺菌等,在光照下易分解:2HClO=2HCl+O2↑④與堿反應(yīng)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(用于吸收多余Cl2)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2漂白粉(混合物)+2H2O漂白粉的有效成分為Ca(ClO)2在空氣中易失效變質(zhì):Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO⑤與還原性物質(zhì)反應(yīng)Cl2+2Br–=2Cl–+Br2Cl2+H2S=2HCl+S↓(4)制法:①實(shí)驗(yàn)室制法MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2↑+2H2O②業(yè)制法2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑2.鹵族元素(1)鹵族元素性質(zhì)的通性及遞變性①元素周期表中的位置:第ⅦA族②原子結(jié)構(gòu)相同點(diǎn):最外層電子數(shù)均為7個(gè)同點(diǎn):電子層數(shù)不同③主要性質(zhì)的相似性:?jiǎn)钨|(zhì)均為雙原子非極性分子;主要化合價(jià)為l價(jià),最高正價(jià)為+7價(jià)(FF到)原子半徑和離子半徑逐漸增大;非金屬性及單質(zhì)氧化性逐漸減弱,即氧化性F2>Cl2>>;與H2化合生成HX的反應(yīng)由易至難,且氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱,即穩(wěn)定性>HCl>HBr>;最高價(jià)氧化物的承化物的酸性逐漸減弱;鹵離的還原性增強(qiáng),前面元素的單質(zhì)能把后面的元素置換出來。單質(zhì)的顏色變深,熔沸點(diǎn)升高。(2)鹵素及其化合物特性歸納①Cl2、Br2、I2與水反應(yīng)類型相同,可用通式X2+H2O=HX+HXO,而F2特殊F2+2H2O=4HF+O2,由此得出它們與堿反應(yīng)Cl2、、I2相同,F(xiàn)2不同。②、Cl2、Br2與Fe作用得+3價(jià)鐵,而I2+Fe=FeI2。③Cl–Br––跟AgNO3分別產(chǎn)生白色沉淀、淺黃色沉淀、黃色沉淀;而AgF可溶于水,無色溶液。④氯水具有漂白性,但溴水、碘水中HBrO和HIO很少,漂白性很差。⑤碘與淀粉變藍(lán),但淀粉碘化鉀試紙投入氯水中不變藍(lán),因?yàn)槁人^量,發(fā)生下列反應(yīng)I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl。⑥氫氛酸為弱酸,余者為強(qiáng)酸,旦酸性逐漸增強(qiáng);氫氟酸腐蝕玻璃,其他氫鹵酸沒有此性質(zhì)。(3)鹵離子(–)的檢驗(yàn)(X=Cl、、)在含有鹵離子(–)的溶滾中,加入:HNO3酸化的AgNO3溶液。Cl–+Ag+=AgCl↓Br–+Ag+=AgI↓Br?+Ag+=AgBr↓–+Ag+=AgI↓(黃色)3.鹵素單質(zhì)及化合物的特殊性①F只顯-1價(jià),一般無含氧酸,氟氣能跟稀有氣體反應(yīng),氫氟酸是弱酸,但能腐蝕玻璃,CaF2難溶于水。而AgF易溶于水②溴是常溫下惟一呈液態(tài)的非金屬,易揮發(fā)。③碘易升華,碘遇淀粉反應(yīng)生成藍(lán)色物質(zhì)。④Cl2、、I2溶解性Cl2Br2I2水中黃溶)橙溶)黃褐微溶)CCl4黃易溶)橙紅易溶)紫紅易溶)(三)氧族元素1.氧族元素概述(1)包括:氧(8O16S34Se52Te84Po)等幾種元素。(2)周期表中位置:VIA族;2—6周期。(3)最外層電子數(shù):。(4)化合價(jià):–2,0,,(O(5)原子半徑:隨核電荷數(shù)增大而增大,即<rS<r<rTe。(6)元素非金屬性:從O→Te由強(qiáng)→弱。2.氧族元素性質(zhì)的相似性及遞變性(1)相似性①最外層電子都有6個(gè)電子,均能獲得2個(gè)電子,而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。②在氣態(tài)氫化物中均顯2價(jià),分子式為H2R。③在最高價(jià)氧化物中均+6價(jià),分子式為RO3。④最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的分子式為H2RO4。(2)遞變性(O、S、Se、Te)①單質(zhì)的溶沸點(diǎn)升高,氧化性減弱。②氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性減小,還原性增強(qiáng)。③最高價(jià)氧化物的水化物酸性減弱。3.二氧化硫(1H2O化合生成H2SO3,SO2+H2O=H2SO3)(2)二氧化硫的化學(xué)性質(zhì):①具有酸性氧化物通性②還原性:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl2SO2+O2=2SO3③弱氧化性:SO2+2H2S=3S+2H2O④漂白性:SO3可使品紅褪色(可逆,加熱又恢復(fù)紅色)(3)二氧化硫的污染①SO2是污染大氣的主要有害物質(zhì)之一,直接危害是引起呼吸道疾病。②形成酸雨pH<5、6,破壞農(nóng)作物、森林、草原、使土壤酸性增強(qiáng)等等。③含SO2的工業(yè)廢氣必須經(jīng)過凈化處理才能排放到空氣中。4.硫酸工業(yè)和硫酸(1)接觸法制硫酸反應(yīng)原理:①造氣:4FeS2+11O2(g)=2Fe2O3+8SO2②氧化:2SO2+O2=2SO3③吸收:SO3+H2O=H2SO4分別對(duì)應(yīng)的設(shè)備:①沸騰爐②接觸室③吸收塔具體措施:粉碎礦石、過量空氣、熱交換、催化氧化、逆流、循環(huán)、濃H2SO4吸收(防SO2,生成(NH4)2SO3,再用H2SO4處理,便又可生成SO2(2)濃硫酸(98.3%)的特性①吸水性:H2SO4易與H2O不可干燥H2S)。②脫水性:濃H2SO4遇見某些有機(jī)化合物,可將其中氫、氧原子個(gè)數(shù)按2:1比例脫去,即為脫水性,C12H22O11+濃H2SO4脫水性)③強(qiáng)氧化性:濃H2SO4與金屬、與非金屬、與具有還原性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),如:Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2OC+2H2SO4(濃)=CO2↑+2SO2↑+2H2OH2S+H2SO4(濃)=S+SO2↑+2H2O+2H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+I2+2H2O與還原劑反應(yīng)濃H2SO4的還原產(chǎn)物都為SO2。常溫下,濃H2SO4使、Al表面發(fā)生鈍化(生成致密氧化膜,而不發(fā)生產(chǎn)生氣體的反應(yīng)。(四)碳族元素1.碳及其重要化合物(1)一氧化碳和二氧化碳(2種具有高吸收能力的碳,稱為活性炭。活性炭的孔隙多,內(nèi)表面積大,一般為500rn2/g~l000m2/g。活性炭屬于非極性吸附劑,因此易吸附非極性或弱極性物質(zhì)。常見的易被活性炭吸附的物質(zhì)及應(yīng)用如下:、NO2、Cl2、Br2、C6H6③水中有臭味的物質(zhì)?;钚蕴坑糜谒某魞艋#?)碳及其重要化合物2.硅及其重要化合物(1)硅的存在:自然界中以化合態(tài)存在,含量?jī)H次于氧,排第二位,是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分。(2)硅島單質(zhì):有晶體硅和無定形硅兩種同素異形體,晶體硅是原子晶體,類似于金剛石,熔沸點(diǎn)高、硬度大,是良好的半導(dǎo)體。(3)硅的性質(zhì):性質(zhì)穩(wěn)定不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)①Si+O2=SiO2②Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑(4)硅的制備及提純:SiO2+2C=Si+CO↑,Si+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si+4HCl(5)硅的氧化物SiO2:①原子晶體,熔點(diǎn)高、硬度大②酸性氧化物:但不溶于水,也不與水反應(yīng)SiO2+CaOCaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O③與氫氟酸反應(yīng):SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O④光導(dǎo)纖維的主要原抖,制造石英玻璃等。(6)硅及其重要化合物(五)氨族元素1.氦族元素概述(1)周期表中的位置:第族(、P、As、Sb、)2—6周期(2)原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相同點(diǎn):最外層電子數(shù)均為5個(gè)不同點(diǎn):電子層數(shù)不同(3)主要性質(zhì):①相似性:–3SbBi無負(fù)價(jià))bHRO3或H3RO)呈酸性②逆變性(按)原子半徑由小到大;氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性減弱;最高價(jià)含氧酸的酸性減弱(>H3PO42.氮及其重要化合物(1)氮的化學(xué)性質(zhì):常溫時(shí),N2不活潑,可代替稀有氣體作保護(hù)氣,但在點(diǎn)燃、放電、高溫等條件下能與H2、O2、Mg等發(fā)生反應(yīng):①N2+3H2=2NH3②N2+O2=2NO③N2+3MgMg3N2(Mg3N2+6H2O=Mg(OH)2↓+2NH32)氮的氧化物:N元素有+l+4+5N2ON2O3NO2(N2O4)、N2O5其中N2O3N2O5HNO2HNO3的酸酐,NO是無色還原性較強(qiáng)的有毒氣體,易被O2氧化。NO2是紅棕色易溶于水的刺激性的有毒氣體,氧化性較強(qiáng),能氧化SO2使?jié)駶櫟腒I一淀粉試紙變藍(lán)。重要反應(yīng):2NO+O2=2NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO(3)氨氣的性質(zhì)及用途①物理性質(zhì):無色有刺激性氣味的氣體,極易溶于水(1:700)易液化。②化學(xué)性質(zhì):與水反應(yīng):NH3+H2O=NH3?H2O=NH4++OH–NH3是惟一能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙交藍(lán)的氣體,常用此性質(zhì)檢驗(yàn)NH3。與酸反應(yīng):NH3+HCl=NH4Cl(生成白煙)與O2反應(yīng):4NH3+5O2=4NO+6H2O+Q與CO22NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O③氨的制法安驗(yàn)室制法:用銨鹽與堿共熱。2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O工業(yè)制法:原料為水、煤和空氣N2+3H2=2NH3(4)硝酸()硝酸的化學(xué)性質(zhì):HNO34HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O強(qiáng)氧化性:無論稀濃HNO3均具有強(qiáng)氧化性,與金屬反應(yīng)時(shí),即使是比氫活潑的金屬也不放出氫氣。.與金屬反應(yīng)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O(利用此反應(yīng)可以洗滌附在器皿內(nèi)壁上的銀)冷濃HNO3可使Al、Fe等金屬表面生成一層致密氧化膜而發(fā)生鈍化,故可用Al、Fe等材料制成的密閉容器盛裝濃HNO3。b.與非金屬反應(yīng)C+4HNO3(濃)=CO2↑+4NO2↑+2H2OS+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+2H2O.與其他還原劑反應(yīng)3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O3SO32––+2H+=3SO42–+2NO↑+H2Od.與有機(jī)物反應(yīng)②硝酸的制法:實(shí)驗(yàn)室制法:硝酸鹽與濃H2SO4微熱w.w.w.k.s.5.u.c.o.m固)+H2SO4(濃)=NaHSO4+HNO3↑工業(yè)制法:氨的催化氧化法.原理:4NH3+5O2=4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NOb.尾氣處理:用堿液吸收NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O③硝酸的保存方法:硝酸不穩(wěn)定,易分解,受熱、光照或濃度越大,硝酸越易分解,由于分解生成的NO2溶于硝酸中而使硝酸里黃色,實(shí)驗(yàn)室為防止硝酸分解,常將硝酸放在棕色瓶?jī)?nèi),貯放在黑暗且溫度低的地方。3.磷及其重要化合物(1)紅磷與白磷名稱白磷紅磷分子結(jié)構(gòu)分子式P4、正四面體型、鍵角60°分子晶體、結(jié)構(gòu)復(fù)雜顏色狀態(tài)白色或黃色固體暗紅色粉末或固體溶解性不溶于水,易溶于CS2不溶于水,不溶于CS2毒性劇毒無毒著火點(diǎn)40℃240℃保存方法保存在水中密封相互轉(zhuǎn)化(2)磷的化合物的性質(zhì)①P2O5磷酸(H3PO4)偏磷酸(HPO3)的酸酐P2O5+H2O(冷)=2HPO3(有毒溶于水)P2O5+3H2O(熱)=2H3PO4(無毒、晶體、易溶于水)P2O5吸浸性強(qiáng)可作干燥劑。②磷酸的性質(zhì)純凈的磷酸是無色晶體,有吸濕性,藏躲畏水以任意比例混溶。濃H3PO4為無色黏稠液體,較穩(wěn)定,不揮發(fā).具有酸的通性。磷酸為三元酸,與堿反應(yīng)時(shí),當(dāng)堿的用量不同時(shí)可生成不同的鹽。磷酸和NaOH反應(yīng),1:1生成NaH2PO4;1:2生成Na2HPO4;l:3生成Na3PO4。介于l1和12之間生成NaH2PO4和Na2HPO4l2和13之間生成Na2HPO4幫Na3PO4的混合物。二.金屬元素及其化合物(一)金屬元素概述1.金屬元素在周期表中的位置及原予結(jié)構(gòu)特征(1)金屬元素分布在周期表的左下方,目前已知的112種元素共有90種金屬元素。(2)金屬元素最外層電子數(shù)一般小于4、Sn、Pb4個(gè)、Bi5個(gè),Po6個(gè))原子半徑較同周期非金屬原子半徑大。(3)金屬元素形成的金屬單質(zhì)固態(tài)時(shí)全是金屬晶體。2.金屬的分類(1)冶金工業(yè)上黑色金屬:FeCrFeCrMn以外的所有金屬。(2)按密度分輕金屬:ρ<3(如、Mg、A1)重金屬:ρ>3(如、Cu、W)(3)按存在豐度分常見金屬:如%)、Al(7.73%、Ca(3.45%等稀有金屬:如鋯、鉿、鈮等。3.金屬的物理性質(zhì)(1)狀態(tài):通常情況下,除汞外其他金屬都是固態(tài)。(2)金屬光澤:多數(shù)金屬具有金屬光澤。(3)易導(dǎo)電一導(dǎo)熱:由于金屬晶體中自由電子的運(yùn)動(dòng),使金屬易導(dǎo)電、導(dǎo)熱。(4)延展性:可壓成薄片,也可抽成細(xì)絲。(53413最低的是汞(–394.金屬的化學(xué)性質(zhì)(1)與非金屬單質(zhì)作用(2)與H2O作用(3)與酸作用(4)與堿作用(僅Al、Zn可以)(5)與鹽的作用(6)與某些氧化物作用5.金屬的冶煉(1)熱分解法(適用于不活潑金屬)2HgO=2Hg+O2↑2Ag2O=4Ag+O2↑(2)熱還原法(常用還原劑CO、H2、C活潑金屬等)Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2Cr2O3+2Al=2Cr+A12O3(3)電解法(適用于非?;顫姷慕饘伲?A12O3=4Al+3O2↑2NaCl=2Na+Cl2↑(二)堿金屬元素1.鈉及其化合物(1)鈉的物理性質(zhì)鈉是一種柔軟、銀白色,有金屬光澤的金屬,具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性,密度比水小,比煤油大,熔點(diǎn)較低。(2)鈉的化學(xué)性質(zhì)①與非金屬反應(yīng)2Na+Cl22NaCl2Na+O2(黃色火焰)4Na+O2=2Na2O(空氣中,鈉的切面變暗)②與水反應(yīng)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑現(xiàn)象及解釋:浮在水面上——密度比水??;熔化成小球——鈉的熔點(diǎn)低,反應(yīng)放熱;四處游動(dòng)——生成氣體;酚酞變紅——生成堿。③與酸反應(yīng)2Na+2H+=2Na++H2↑鈉不足,直接與酸反應(yīng);鈉過量,先與酸反應(yīng)再與水反應(yīng)。④與鹽溶液反應(yīng)鈉與鹽溶液反應(yīng),先考慮Na與水反應(yīng)生成NaOH,再考慮NaOH是否與鹽反應(yīng)。.投入NaCl溶液中,只有H2放出。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑b.投入飽和NaCl溶液中,有H2放出,還有NaCl晶體析出(溫度不變.投入NH4Cl溶液中,有H2和NH3逸出。2Na+2NHCl=2NaCl+2NH3↑+H2↑d.投入CuSO4溶液中,有氣體放出和藍(lán)色沉淀生成。2Na+H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑(3)鈉的保存及用途:①保存:鈉的化學(xué)性質(zhì)非?;顫姡着c空氣中的O2、H2O等反應(yīng),保存在煤油中。②用途:.工業(yè)上用于冶煉金屬:4Na+TiCl4=Ti+4NaClb.—K合金(液態(tài))用作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑.制造高壓鈉燈,作為電光源。2.堿金屬元素(1)周期表中的位置:第IA族(、、、Rb、Cs)(2)原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn):最外層電子數(shù)均為1。(3)主要性質(zhì):①原子半徑為同周期最大,易失電子。強(qiáng)還原劑且從Li→Cs金屬性增強(qiáng)。②取高價(jià)氧化物的水化物呈強(qiáng)堿性,從Li→Cs堿性增強(qiáng)。(三)鎂、鋁、鐵及其化合物13周期第IIA原子結(jié)構(gòu)鋁(Al):位于周期表第3周期第,原子結(jié)構(gòu)MgAl均為活潑金屬,在化學(xué)反應(yīng)中都易失電子,其性質(zhì)有相似之處,但由于原子結(jié)構(gòu)不同性質(zhì)上也有差異。2.鎂、鋁的物理性質(zhì)①相同點(diǎn):密度較小,熔點(diǎn)較低、硬度較小、均為銀白色。②不同點(diǎn):鉛的硬度比鎂稍大,熔沸點(diǎn)比鎂高,這是由于鎂、鉛的金屬鍵的強(qiáng)弱不同。3.鎂、鋁的化學(xué)性質(zhì)比較:MgAlO2反應(yīng))常溫下被O2很快與O2反應(yīng),形成致密氧化膜,抗腐蝕性比鎂強(qiáng)燃燒空氣中點(diǎn)燃,發(fā)出耀眼的白光2Mg+O22MgO在純氧中或高溫下可燃燒4Al+3O22Al2O3與某些氧化物反應(yīng)2Mg+CO22MgO+C4Al+3MnO22Al2O3+3Mn2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe與H2O反應(yīng)Mg+2H2OMg(OH)2↓+H2↑與沸水只有微弱反應(yīng)與非金屬反應(yīng)3Mg+N2Mg3N22Al+3Cl22AlCl3與非氧化性酸反應(yīng)Mg+2HCl=MgCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑與氧化性酸反應(yīng)能反應(yīng),無H2生成4.氧化鋁和氫氧化鋁A12O3和Al(OH)3是典型的兩性化合物,既能與強(qiáng)酸反應(yīng)。也能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和H2O。Al2O3+6H+=2A13++3H2O–=2A1O2–+H2OAl(OH)3+3H+=A13++3H2O–=A1O2–+2H2O5.生成Al(OH)3沉淀量的圖像分析(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過量。圖1所示。(2)向AlCl3溶液中滴加氨水至過量。圖2所示。(3)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至過量。圖3所示。(4)向NaAlO2溶液中滴加鹽酸直至過量。圖4所示。(5)向鹽酸中滴入NaAlO2溶液直至過量。圖5所示。(6)向NaAlO2溶液中通人CO2直至過量。圖6所示。呵呵,圖上不去啊6.鐵及其化合物(1)鐵在周期表中的位置及原子結(jié)構(gòu)鐵位于第四周期第Ⅷ族,是過渡金屬元素的代表,其原子結(jié)構(gòu)示意圖:鐵元素是一種變價(jià)元素,通常顯示+2價(jià)、+3價(jià),其化合物及其水溶液往往帶有顏色。(2)鐵的性質(zhì)①與非金屬反應(yīng)2Fe+3Cl2=2FeCl3(棕黃色的煙)3Fe+2O2=Fe3O4Fe+S=FeSFe+I2=FeI2注:鐵與弱氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成低價(jià)鐵的化合物②與酸反應(yīng).非氧化性酸.Fe+2H+=Fe2++H2↑b.氧化性酸:常溫下遇濃H2SO4、濃HNO3會(huì)發(fā)生鈍化,而加熱時(shí)會(huì)劇烈反應(yīng)。③與水反應(yīng):3Fe+4H2O(氣)=Fe3O4+4H2④與某些鹽熔液反應(yīng):Fe+Cu2+=Fe2++Cu,F(xiàn)e+2Fe3+=3Fe2+(3)鐵的存在鐵在自然界中分布較廣。在地殼中含量約占5%,僅次于鋁。分布在地殼中的鐵均以化合態(tài)存在,游離態(tài)的鐵只能在隕石中得到。鐵礦石的種類較多,重要有:赤鐵礦(Fe3O42Fe2O3?3H2O)和菱鐵礦(FeCO3w.w.w.k.s.5.u.c.o.m(4)鐵的氧化物和氫氧化物①鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4俗稱——鐵紅磁性氧化鐵色、態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體化合價(jià)+2+3、+3水溶性均難溶于水穩(wěn)定性不穩(wěn)定6FeO+O2=2Fe3O4穩(wěn)定穩(wěn)定與酸反應(yīng)FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O與CO的反應(yīng)FexOy+yCO=xFe+yCO2制取高溫熔融,過量的鐵與氧氣反應(yīng)2Fe+O22FeOFe(OH)3的分解2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O鐵在氧氣中燃燒3Fe+2O2Fe3O4②鐵的氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3物性白色,難溶于水的固體紅褐色,難溶于水的固體化性(1)與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O(2)與氧化性酸反應(yīng)3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O(3)空氣中放置被氧化4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(1)與酸反應(yīng)Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O(2)受熱分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O制備NaOHF
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