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文檔簡介
?目錄:
第一章從實驗到化
化實驗基本方法......................................................6
化計量在實驗中的應(yīng)用................................................9
第二章化物質(zhì)及其變化
物質(zhì)的分類.........................................................15
離子反應(yīng)...........................................................18
氧化還原反應(yīng).......................................................22
第三章金屬及其化合物
金屬的化性質(zhì).......................................................27
鈉及其化合物.......................................................33
鋁及其化合物.......................................................38
鐵及其化合物.......................................................40
用途廣泛的金屬材料.................................................43
第四章非金屬及其化合物
硅及其化合物.......................................................48
氯及其化合物.......................................................49
硫、氮及其化合物...................................................50
第一章從實驗化
☆知識體系:
i化字實蛉方法分鬼逞也基H建年
能滿VCECI粒的西奈
?;瘜W(xué)計量在賣給中的應(yīng)用
目炊如緡羅云建及其推企
物朝量法愛
溶液的正型
配智―包嘖的星濃度溶液的誤差分析
。章節(jié)概述:
本章包括兩節(jié)內(nèi)容,第一節(jié)“化實驗基本方法”在強調(diào)化實驗安全性的基礎(chǔ)
上,通過“粗鹽的提純”實驗,復(fù)習(xí)過濾和蒸發(fā)等操作,在復(fù)習(xí)拓寬的基礎(chǔ)上
又介紹一種新的分離和提純方法——萃取。
第二節(jié)“化計量在實驗中的應(yīng)用”則是在化基本概念的基礎(chǔ)上,通過實驗介紹
一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法,而物質(zhì)的量的有關(guān)知識,作為化實驗中的
計量呈現(xiàn)。
這一章的教內(nèi)容是以實驗基本方法和基本操作(包括一定物質(zhì)的量濃度溶液的配
制)為主要內(nèi)容,也包括相關(guān)的化基礎(chǔ)知識,對整個高中化的習(xí)起著重要的指導(dǎo)
作用。
冒知識清單:
化實驗基本方法
一、常見物質(zhì)的分離、提純
1.定義:
⑴分離:把混合物中的各種組分分開,分別得到純凈物的過程。
(2)提純:把混合物中的雜質(zhì)去掉,得到純凈物的過程。
2.分離、提純的原則
(1)不增:不引入新的雜質(zhì);
(2)不減:不減少被提純物質(zhì)的質(zhì)量;
(3)實驗操作簡單易行。
3.方法:
⑴物理方法:過濾,結(jié)晶,升華,蒸偏,萃取,分液。
⑵化方法:沉淀法,氣體法,洗氣法,熱分解法。
二、分離提純的基本操作
1.過濾
(1)適用條件:分離互不相溶的固體和液體。
⑵儀器使用:帶鐵圈的鐵架臺,燒杯,漏斗,玻璃棒。
⑶注意事項:一貼二低三靠。
濾紙與漏斗應(yīng)緊貼無氣泡;濾紙邊緣低于漏斗邊緣,濾液液面低于濾紙邊緣;
燒杯靠在玻璃棒上使液體沿玻璃棒流下,玻璃棒靠在三層濾紙上,漏斗頸緊靠
燒杯內(nèi)壁。
2.蒸發(fā)
⑴適用條件:分離互溶的固體和液體。
⑵儀器使用:帶鐵圈的鐵架臺、蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒。
(3)注意事項
①有大量晶體析出,少量液體剩余時停止加熱,用余熱蒸干。
②水溶液一般可選用,需要回收溶劑或溶劑有毒,不能直接排放時需要用蒸
獻
3.蒸噂
⑴適用條件:分離沸點不同的液液互溶體系或要回收溶劑、溶劑有毒不能直接
排放的體系。
⑵儀器使用:帶鐵圈的鐵架臺、酒精燈、蒸能燒瓶、溫度計、冷凝管、尾接
管、錐形瓶。
⑶注意事項:加熱蒸偏燒瓶需要墊石棉;蒸僧燒瓶內(nèi)部需要加沸石;溫度計的
位置為溫度計的水銀球上沿剛好與支管口的下管口相齊平。冷凝水的通入方向
是下進上出;收集時要棄去初始鐳分。
4.萃取和分液
⑴適用條件:萃?。悍蛛x兩種互溶的液體,二者在另一種溶劑中有明顯的溶解
性差異。
分液:分離兩種互不相溶,密度也不同的液體。
⑵儀器使用:帶鐵圈的鐵架臺、梨形分液漏斗、燒杯。
⑶注意事項:分液漏斗使用之前需要檢漏;振蕩過程中需要及時放氣,下口向
上傾斜,左手開活塞放氣,若氣體較多,應(yīng)多次放氣;下層液體從下口放出,
上層液體從上口倒出。
(4)萃取劑的選擇:溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于原溶劑;萃取劑與原溶劑互不
相溶;萃取劑與原溶劑不反應(yīng)。
常見萃取劑:CC14、苯、汽油。
三、粗鹽提純
1.粗鹽中雜質(zhì)以及除雜方法
雜質(zhì)加入的試劑反應(yīng)的化方程式
2
Na2SO4(SO4)BaCh溶液Na2sCU+BaCb=BaSC)4j+2NaCl
2+
MgCh(Mg)NaOH溶液MgCh+2NaOH=Mg(OH)2l+2NaCl
CaCh(Ca2+)
Na2c。3溶液CaCL+Na2cO3=CaCO3l+2NaCl
2.粗鹽提純步驟
沉淀
—
廠丁1鹽酸一一發(fā)結(jié)晶.匚3
3.確定除雜試劑添加順序:
⑴三種除雜試劑的添加順序:Na2co3必須要加在BaCL后面。
⑵沉淀完全之后,再過濾出沉淀。
(3)過濾后,添加鹽酸。
冒知識清單:
化計量在實驗中的應(yīng)用
一、物質(zhì)的量
1.定義:是一個物理量,它表示含有一定數(shù)目粒子的集合體,符號為n。物質(zhì)的
量的單位為摩爾,簡稱摩,符號為mol。
2注意:
⑴物質(zhì)的量是一個專有名詞,不能拆分,不可拆成"物質(zhì)量''或者"質(zhì)量''等。
(2)物質(zhì)的量只適用于表達微觀粒子的集合體,微觀粒子包含分子、原子、離
子、質(zhì)子、中子、電子、原子團。
(3)用摩爾描述微粒時,一定要指明微粒種類,可以用“名稱"、"符號''或者"化
式”。
(4)用物質(zhì)的量表達微粒個數(shù)之間的關(guān)系時,要先清楚單個分子中所含原子、質(zhì)
子、中子、電子個數(shù),在對應(yīng)去計算微??倲?shù)。
二、阿伏伽德羅常數(shù)
1.定義:國際上規(guī)定,Imol粒子集體所含有的粒子數(shù)與0.012kg12c中所含的碳
原子數(shù)相同,數(shù)值約為6.02x1()23,把imol任何粒子的粒子數(shù)叫做阿伏加德羅
常數(shù)。符號為NA。
2.公式:微??倲?shù)=物質(zhì)的量x阿伏加德羅常數(shù)N=nxNA
三、摩爾質(zhì)量
1.定義: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,符號為M。常用的
單位為g/mol(或g-mor')o
2.取值:任何微粒的摩爾質(zhì)量都與該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量在數(shù)
值上相等。
3.公式:物質(zhì)總質(zhì)量=物質(zhì)的量x摩爾質(zhì)量m=nxM
四、影響氣體體積的因素
1.影響物質(zhì)體積三因素:粒子大小、粒子數(shù)目、粒子間距。
2.對于固體和純液體,影響體積的主要因素為:粒子大小、粒子數(shù)目。
3.對于氣體,影響氣體體積的主要因素為:粒子數(shù)目、粒子間距。
五、氣體摩爾體積
1.定義:單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積,符號Vm,單位:L/mol或L.mol"。
2.適用對象:任何氣體(單一氣體、混合氣體)
3.特殊情況:標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃,lOlkPa)時,Vm=22.4L/mol
4.公式:氣體總體積=物質(zhì)的量x氣體摩爾體積V=nxVm
六、阿伏伽德羅定律及其推論
1.理想氣體狀態(tài)方程式:PV=nRT
P表示壓強、V表示氣體體積、n表示物質(zhì)的量、T表示絕對溫度、R表示氣體
常數(shù)。所有的推論都可以根據(jù)"PV=nRT”進行推導(dǎo)。
2.在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子數(shù)。
⑴同溫同壓下,攔=也
V2九2
⑵同溫同體積時,T=-=^
P2n2N2
(3)同溫同壓等質(zhì)量時,號=等
V2
(4)同溫同壓時,”=答
P2
七、物質(zhì)的量濃度
1.概念:單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,符號CB,單位:mol/L或
mobL-1o
2.表達式:CB=帶。如1L溶液中含有1mol溶質(zhì),溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度就是
ImolL^o
八、溶液的配制
1.計算:計算所需溶質(zhì)質(zhì)量。
2.稱量:用托盤天平稱量藥品。
3.溶解:將稱量好的藥品放入燒杯中,用適量蒸偏水溶解。
4.移液:待燒杯中的溶液冷卻至室溫后,用玻璃棒引流將溶液注入容量瓶。
溶解過程是在燒杯中進行的,燒杯無法確定溶液體積,故需要轉(zhuǎn)移到容量瓶確
定溶液體積。
5.洗滌:用少量蒸儲水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2?3次,洗滌液全部注入容量
瓶。輕輕搖動容量瓶,使溶液混合均勻。轉(zhuǎn)移的時候必須確保稱量的溶質(zhì)必須
進入容量瓶中,故需要洗滌。
6.定容:將蒸僧水注入容量瓶,當(dāng)液面距瓶頸刻度線1?2cm時,改用膠頭滴
管,滴加蒸儲水至凹液面與刻度線相切。配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,一是
要確定物質(zhì)的物質(zhì)的量,二是要確定溶液的體積,溶液的體積就是由定容瓶確
定的(不能通過量筒確定體積),容量瓶定容的體積更加精密。
7.搖勻:蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒,搖勻。
8.貼標(biāo)簽
九、配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的誤差分析
因變量
步驟可能引起誤差的原因C
nV
需要使用游碼且物質(zhì)、磋碼位置顛倒偏小——偏低
稱量
稱量NaOH時使用濾紙偏小——偏低
用量筒量取濃溶液時仰視偏大——偏高
量取用量筒量取濃溶液時俯視偏小——偏低
將量取濃溶液所用量簡洗滌,并將洗滌液注入容量瓶中偏大——偏高
溶解不慎將溶液濺到燒杯外面偏小——偏低
未冷卻至室溫就轉(zhuǎn)入容量瓶中——偏小偏高
冷卻
轉(zhuǎn)移前,容量瓶內(nèi)有少量蒸儲水————無影響
轉(zhuǎn)移
轉(zhuǎn)移時有少量溶液流到容量瓶外偏小——偏低
洗滌未洗滌或只洗滌了1次燒杯和玻璃棒偏小——偏低
定容時仰視刻度線——偏大偏低
定容時俯視刻度線——偏小偏高
定容
定容時液面超過刻度線,立即用吸管吸出偏小——偏低
定容搖勻后液面低于刻度線,又加蒸用水至刻度線——偏大偏低
第二章化物質(zhì)及其變化
☆知識體系:
物質(zhì)分類方法
氧化還跖應(yīng)的SS會卻本質(zhì)
氧化與三片基本
氧化還原反應(yīng)的將制兩產(chǎn)
氧化還浜反應(yīng)的表示方法
氧化醞平
。章節(jié)概述:
本章包括三節(jié)內(nèi)容,兩個大的分類,從化物質(zhì)的分類看,純凈物的分類在初中
已初步介紹過,這里主要是通過復(fù)習(xí)進一步系統(tǒng)化。分散系和膠體及其主要性
質(zhì)是高中化的新知識。膠體的性質(zhì)表現(xiàn)在很多方面,這里只是從膠體與溶液區(qū)
分的角度進行習(xí),主要涉及到膠體的丁達爾效應(yīng)。
從化反應(yīng)的分類看,涉及到化反應(yīng)分類的3個標(biāo)準(zhǔn):(1)反應(yīng)物和生成物的類別
以及反應(yīng)前后物質(zhì)種類的多少,按此標(biāo)準(zhǔn)劃分,即為在初中已經(jīng)習(xí)過的四大基
本反應(yīng),這里主要是通過復(fù)習(xí)進一步系統(tǒng)化;(2)反應(yīng)中是否有離子參加;(3)反
應(yīng)中是否有電子轉(zhuǎn)移。后兩種分類是高中化的新知識。離子反應(yīng)和氧化還原反
應(yīng)在高中化習(xí)中將大量涉及,是本章的重點內(nèi)容。
冒知識清單:
物質(zhì)的分類
一、物質(zhì)分類方法
1.單一分類法概念:對被分類的對象只用一種標(biāo)準(zhǔn)行分別歸類的分類方法。
2.交叉分類法概念:將被分類的對象按多種不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進行分類的方法。
3.樹狀分類法:根據(jù)被分對象的整體與分支的類型之間的關(guān)系,以陳列式的形
狀(樹)定義。
二、分散系相關(guān)概念
1.分散系:一種物質(zhì)(或幾種物質(zhì))以粒子形式分散到另一種物質(zhì)里所形成的混合
物,統(tǒng)稱為分散系。
2.分散質(zhì):分散系中分散成粒子的物質(zhì)。
3.分散劑:分散質(zhì)分散在其中的物質(zhì)。
4.分散系的分類:當(dāng)分散劑是水或其他液體時,如果按照分散質(zhì)粒子的大小分
類,可以把分散系分為:溶液、膠體和濁液。分散質(zhì)粒子直徑小于1nm的分散
系叫溶液,在1nm-100nm之間的分散系稱為膠體,而分散質(zhì)粒子直徑大于
100nm的分散系叫做濁液。
注意:三種分散系的本質(zhì)區(qū)別:分散質(zhì)粒子的大小不同。
?(溶液)」(膠體)」(濁液)
01nm100nm分散質(zhì)
粒子直徑
三、膠體
1.定義:分散質(zhì)粒子直徑在l-100nm之間的分散系。
2.本質(zhì)特征:分散質(zhì)粒子直徑在1-100nm之間。
3.Fe(OH)3膠體的制備:
⑴原理:FeCl3+3H2OqFe(0H)3(膠體)+3HC1
(2)實驗裝置和操作:
向沸水中逐滴加入l-2mLFeCb飽和溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加
熱,即制得Fe(0H)3膠體(紅褐色透明的液體)。
4.膠體的性質(zhì)
⑴溶液是穩(wěn)定體系,不論存放的時間有多長,在一般情況下溶質(zhì)都不會自動與
溶劑分離;濁液是不穩(wěn)定體系,分散質(zhì)在重力作用下沉降下,與分散劑相互分
離(形成沉淀或溶液分層);膠體屬于介穩(wěn)體系,在一定條件下能穩(wěn)定存在。
(2)丁達爾效應(yīng)
①概念:當(dāng)一束可見光通過膠體時,可以看到一條光亮的“通路這條光亮的
“通路”是由于膠體粒子對光線散射(光波偏離原方向而分散傳播)形成的,叫作丁
達爾效應(yīng)。
②應(yīng)用:膠體的丁達爾效應(yīng)是區(qū)別溶液與膠體的一種常用的物理方法。
(3)電泳
由于膠體粒子帶有電荷,在電場的作用下,膠體粒子在分散系里作定向移動,
這種現(xiàn)象叫作電泳。例如Fe(0H)3膠體粒子帶正電,在電場作用下,帶正電的
紅褐色的Fe(0H)3膠體粒子向陰極移動。再如冶金廠的大量煙塵可用高壓電除
去,就是利用了氣溶膠的電泳。
(4)聚沉
一定條件下,中和或減弱了膠粒的電荷,膠粒就會聚集成較大顆粒而析出,這
種性質(zhì)叫膠體的聚沉。通常聚沉的方法有如下三種:
方法1加熱
方法2加電解質(zhì)
方法3加含異電性膠粒的膠體
5.膠體的應(yīng)用
⑴長江入??诘娜侵蘧褪悄嗌衬z體遇到海水(食鹽電解質(zhì))后,由于食鹽中和
了膠粒的電荷,減弱了膠粒之間的排斥力,從而使膠粒聚集成更大的顆粒而聚
沉,逐漸形成的島嶼。
(2)在制Fe(OH)3膠體時,不向FeCb溶液中滴加NaOH是因為FeCb與NaOH
溶液反應(yīng)容易生成較大的Fe(OH)3顆粒,且加入的NaOH是電解質(zhì),容易中和
Fe(OH)3膠粒的電荷,使其聚沉。
⑶俗語說:“鹵水點豆腐,一物降一物“,就是指在豆?jié){(蛋白質(zhì)膠體)中加入鹵
22-
水(主要成分是Ca2+、Mg\C「、SO4),使膠體聚沉,成為豆腐。
(4)FeCb溶液可用于傷口止血,就是由于電解質(zhì)FeCb使血液膠體凝聚。
(5)明磯[KA1(SO4)2-12H2O]之所以有凈水作用,就是因為明磯中的AF+形成的
A1(OH)3膠粒(帶正電)與泥沙膠粒(帶負(fù)電)互相中和,使膠粒都不帶電,共同聚
沉,達到了凈水的目的。
(6)不同牌子的墨水不能混用,就是因為不同的墨水,其膠粒所帶電荷可能不
同,若混用,就可能出現(xiàn)聚沉現(xiàn)象,堵塞筆的下水小孔,寫不出字。
冒知識清單:
離子反應(yīng)
一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)
1.電解質(zhì)和非電解質(zhì)對比
項目電解質(zhì)非電解質(zhì)
在水溶液和熔融狀態(tài)下都
概念在水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物
不導(dǎo)電的化合物
酸:H2so4、HCLH2co3、CH3COOH
非金屬氧化物:SO2、S03、
堿:NaOH、NH3H2O,Fe(0H)3、CU(0H)2
所含物co2
鹽:NaCkKNO3、NaHS04、CaCO3
質(zhì)類型非酸性氣態(tài)氫化物:NH3
部分金屬氧化物:NazO、AbO3(熔融狀
有機物:蔗糖、酒精、CH4
態(tài)下導(dǎo)電)
相同點均為化合物
在水溶液里和熔融狀態(tài)下
都不導(dǎo)電。不導(dǎo)電的原因是
在水溶液里或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電,能導(dǎo)
不同點物質(zhì)以分子形式存在,不發(fā)
電的原因是電離產(chǎn)生自由移動的離子
生電離,沒有自由移動的離
子
本質(zhì)
自身能發(fā)生電離自身不能發(fā)生電離
區(qū)別
2.電解質(zhì)的電離
⑴電離:電解質(zhì)在水溶液里或熔融狀態(tài)下產(chǎn)生自由移動離子的過程。
(2)從電離角度認(rèn)識酸、堿、鹽
分類電離特征實例
酸電離時,生成的陽離子全部是JT的化音物:H2s。4、HNO3
堿電離時,生成的陰離子全部是OHT的化合物NaOH、Ba(OH)2
電離時,能生成金屬陽離子(或NH4+)和酸根離子
鹽NaCkNH4C1
的化合物
注意:酸都能電離出H+,但能電離出H+的化合物不一定是酸,如:NaHSO4o
3.電離方程式
(1)定義:表示物質(zhì)電離過程的式子。
(2)強電解質(zhì)完全電離:用“=”連接;弱電解質(zhì)部分電離,用“w”連接。
(3)多元弱酸的電離是分步進行的,應(yīng)當(dāng)分步書寫而不能“一步到位
(4)弱酸的酸式鹽在水溶液中既有完全電離又有部分電離,強酸的酸式鹽在受熱
熔化時只能電離成金屬陽離子和酸式酸根離子,在水溶液中可以完全電離成3
種離子。
+
例:NaHSCU在熔融狀態(tài)下的電離:NaHSO4=Na+HSO4",在水溶液中的電
++2
離:NaHSO4=Na+H+SO4'
⑸溶液的導(dǎo)電能力
自由離子的濃度越大,離子所帶的電荷越多,溶液的導(dǎo)電能力越強。
二、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
1.強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的對比
項目強電解質(zhì)弱電解質(zhì)
概念在水溶液中能完全電離的電解質(zhì)在水溶液中部分電離的電解質(zhì)
①強酸:HCLH2so4、HNO3等①弱酸:H2c03、
②強堿:NaOH、KOH、Ca(0H)2、CH3coOH、HC10等
所含Ba(OH)2等②弱堿:NH3H2O、Mg(OH)2
物質(zhì)③大多數(shù)鹽:NaCl、BaS04、等
類型NaHCCh、KNO3、(NH4)2CO3等③少數(shù)鹽:醋酸鉛
④大多數(shù)金屬氧化物:如NazO、AI2O3(CH3co0)2Pb等
等④少數(shù)氧化物:如H2O等
相同
都能電離,都屬于電解質(zhì),都屬于化合物
點
電離程度不同,溶質(zhì)存在形式不同;強電解質(zhì)溶液中只有電離出的陰、
不同
陽離子,不存在電解質(zhì)分子;弱電解質(zhì)溶液中既有電離出的陰、陽離
點
子,又有電解質(zhì)分子
電離
用"=''表示,如:用“w”表示,如:
方程
KN03=K++NO3CH3coOHwCH3COO+H+
式
三、離子方程式的書寫
1.離子方程式:這種用實際參與反應(yīng)的離子符號表示反應(yīng)的式子。
2.離子方程式的書寫步驟:寫、拆、刪、查。
⑴寫:寫化方程式,必須根據(jù)客觀事實;
(2)拆:反應(yīng)物和生成物,將易溶、易電離的物質(zhì)改寫成離子形式;
(3)刪:刪等式兩邊相同的離子;
⑷查:
①檢查離子方程式是否為最簡式;
②檢查離子方程式是否符合原子個數(shù)和電荷守恒、反應(yīng)條件、沉淀符號、氣體
符號等。
四、離子共存
1.定義:離子之間不發(fā)生任何反應(yīng)即為共存。
2.常見反應(yīng)的類型:
⑴復(fù)分解反應(yīng)
2+2
①生成沉淀:Ba+SO4=BaSO4
②生成氣態(tài):2H++CO32-=H2O+CO2
③生成弱電解質(zhì):CH3coeT+H+wCH3COOH
(2)氧化還原反應(yīng):2Fe3++S2-=2Fe2++S
三、有限制條件的離子共存
1.無色透明溶液:不能存在有顏色的離子;
2.酸性溶液不能存在與H+反應(yīng)的離子;
3.堿性溶液不能存在與OH反應(yīng)的離子;
4.酸性溶液或堿性溶液不能存在同時會與H+和OH反應(yīng)的離子。
冒知識清單:
氧化還原反應(yīng)
一、氧化還原反應(yīng)的概念和本質(zhì)
1.概念
定義:有化合價變化的反應(yīng)(判斷的依據(jù))。
本質(zhì):有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)。
2.氧化反應(yīng):化合價升高,失去電子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)。
還原反應(yīng):化合價降低,得到電子的反應(yīng)叫還原反應(yīng)。
二、氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系
1.置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。
2.化合反應(yīng)不都是氧化還原反應(yīng),有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。
3.分解反應(yīng)不都是氧化還原反就,有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)才是氧化還原反應(yīng)。
4.復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)。
三、氧化還原反應(yīng)的兩劑兩產(chǎn)
1.概念:化合價升高的反應(yīng)物我們稱之為還原劑,相應(yīng)得到的產(chǎn)物叫做氧化產(chǎn)
物,化合價降低的反應(yīng)物叫做氧化劑,相應(yīng)得到的產(chǎn)物叫做還原產(chǎn)物。
2.分析
⑴氧化劑和還原劑可以是同一物質(zhì),也可以是不同物質(zhì);
(2)氧化劑得到還原產(chǎn)物,還原劑得到氧化產(chǎn)物;
還原劑(具有還原性)一失電子(升價)一被氧化一發(fā)生氧化反應(yīng)一氧化產(chǎn)物
氧化劑(具有氧化性)一得電子(降價)T被還原一發(fā)生還原反應(yīng)一還原產(chǎn)物
口訣:升失氧,降得還,若說劑,兩相反
四、氧化還原反應(yīng)的表示方法
L雙線橋
(1)定義:表示反應(yīng)前后同一元素原子間電子的轉(zhuǎn)移情況。
⑵書寫步驟:標(biāo)變價、連雙線、注得失。
①標(biāo)變價:標(biāo)出變價元素的化合價;
②連雙線:箭頭由反應(yīng)物中的變價元素指向生成物中同種變價元素;
③注得失:箭頭上面要標(biāo)出“得或失”+電子數(shù)。
=CO、+2Cu
得2X2e
(3)注意事項:
①箭頭必須由反應(yīng)物指向生成物,且兩端對準(zhǔn)同種元素。
②箭頭上必須注明“得”或“失”,用"axbe-表示電子轉(zhuǎn)移數(shù)。
(a表示得或失電子的原子個數(shù),b表示每個原子得到或失去的電子數(shù),當(dāng)a或b
為1時,可省略。)
③得失電子總數(shù)相等。
④箭頭方向不代表電子轉(zhuǎn)移的方向,僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化情況。
2.單線橋
⑴定義:表示不同元素的原子間電子的轉(zhuǎn)移情況。
(2)書寫步驟:標(biāo)變價、連單線、標(biāo)電子。
①標(biāo)變價:標(biāo)出變價元素的化合價;
②連單線:箭頭由反應(yīng)物中的失電子元素指向反應(yīng)物中得電子元素;
③標(biāo)電子:箭頭上面只標(biāo)轉(zhuǎn)移電子數(shù)。
例:
2e~~
MnO+4HCl=MnCL+CLt+2H2(:)
(3)注意事項:
①箭頭表示反應(yīng)物中變價元素原子得失電子的情況(強調(diào)是反應(yīng)物)。
②箭頭上不需注明“得”或“失”,只標(biāo)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目。
③箭頭方向表示電子轉(zhuǎn)移的方向(從還原劑到氧化劑)。
五、氧化還原方程式的配平
1.氧化還原配平五步法
(1)標(biāo)變價
(2)列升降
需要尋找基準(zhǔn)物。尋找基準(zhǔn)物的兩個要求:完全參與氧還反應(yīng);角標(biāo)最大。
(3)求總數(shù)
求總數(shù)時,注意變價原子在物質(zhì)中的角標(biāo)要乘上。
(4)配系數(shù)(配兩劑兩產(chǎn)的系數(shù),使得失電子守恒)
利用最小公倍數(shù)的方法,配變價物質(zhì)的系數(shù)。
(5)觀察法(配其他物質(zhì)的系數(shù),使原子守恒)
觀察法配平時,注意配平順序:先變后定,調(diào)氫氧平。
2.缺項配平
(1)如果是化后應(yīng)方程式其缺項一般為水、酸、堿。
如果是離子反應(yīng)方程式其缺項般為:水、H+、0H-?
⑵在離子反應(yīng)方程式配平其缺項時如有兩種可能如(a0、H+)或32。、0H),
還應(yīng)考慮離子共存的問題。
第三章金屬及其化合物
☆知識體系:
。章節(jié)概述:
本章主要分為五節(jié),按知識內(nèi)容可分為單質(zhì)、化合物和金屬材料三大塊。在第
一章從實驗化和第二章化物質(zhì)及其變化的基礎(chǔ)上,開始介紹具體的元素化合物
知識。對金屬元素及化合物這塊內(nèi)容可分成兩部分理解。第一部分是鈉、鎂等
典型的金屬元素的化合物;第二部分是其他金屬(如鐵和鋁)元素的化合物。除
了金屬通性,也強調(diào)物質(zhì)的一些特性反應(yīng)。如鈉與水的反應(yīng)、鋁的兩性、三價
鐵和二價鐵的氧化還原性等。
每年的化高考試題中往往都要考查到典型金屬。近幾年的實驗試題中比較多地
出現(xiàn)了以金屬元素及其化合物為落點的實驗試題和元素推斷題。
冒知識清單:
金屬的化性質(zhì)
一、金屬的存在及其通性
1.金屬的存在
(1)地球上絕大多數(shù)金屬元素是以化合態(tài)的形式存在,這是因為多數(shù)金屬的化性
質(zhì)比較活潑,易于其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
(2)金屬元素在地殼中的含量
地殼中排在前四位的元素依次為:氧(48.60%)、硅(26.30%)、鋁(7.73%)、鐵(4.75%)。
含量最高的金屬元素是鋁。
2.金屬的物理通性
狀態(tài)外觀導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性
固態(tài)(除汞是液體)不透明良好良好良好
有金屬光澤
(1)鈉的物理性質(zhì)
導(dǎo)電、導(dǎo)
顏色光澤狀態(tài)熔點沸點硬度密度
熱性
有金比水
銀白
屬光固體97.81口(低)882.9Q很軟(小)小,比良好
色
澤煤油大
(2)鈉的保存和取用:鈉易與氧氣和水反應(yīng),通常保存在煤油或石蠟油中以隔絕空
氣和水;取用那所需的儀器和用品有鑲子、小刀、玻璃片、濾紙等。切割后剩下
鈉要迅速放回試劑瓶中。
二、金屬的化性質(zhì)
通常情況下,金屬原子的最外層電子數(shù)小于4,在化反應(yīng)中易失去電子,表現(xiàn)出
較強的還原性。
1.與非金屬反應(yīng)
金屬K、Ca、NaMg、AlFe>CuPt、Au
反應(yīng)在干燥的空氣中不
極易反應(yīng)生成致密的氧化膜不反應(yīng)
情況易被氧化
2.與非氧化性酸的反應(yīng)
Zn+H2so4=ZnSC)4+H2T
Mg+2HCl=MgCb+H2T
3.與鹽溶液的反應(yīng)
Cu+2AgN0?=CU(NO3)2+2Ag
2A1+3CUSO4=A12(SC)4)3+3Cu
注意:由于K、Ca、Na的活動性很強,易于水發(fā)生反應(yīng),故不能與鹽溶液直接
發(fā)生反應(yīng)。
4.金屬與氧氣反應(yīng)
(1)鈉與氧氣的反應(yīng)
實驗婚期
泥三角
操作煤油三腳架
鈉鈉
用鎮(zhèn)子從煤油中
在濾紙上用小刀切去
實驗取出一下塊金屬
一端的外皮,觀察金把那放在玲埸中加熱
步踝鈉,用濾紙吸干
屬鈉表面的變化
表面的煤油
露出銀白色切面,具鈉先受熱融化為小球,然
實驗
鈉塊表面呈灰色有金屬光澤;銀白色后劇烈燃燒,發(fā)出黃色的
現(xiàn)象
表面變暗火焰,生成淡黃色固體
鈉質(zhì)軟,能被小刀切
鈉的熔點低,受熱易融
割;常溫下極易與氧
化;受熱時與氧氣劇烈反
實驗鈉的性質(zhì)活潑,氣反應(yīng)?;磻?yīng)方程
應(yīng)?;磻?yīng)方程式:
結(jié)論需隔絕空氣保存式:
2Na+O22Na2O2(淡黃色固
4Na+O2=2Na2O(白色
體)
固體)
(2)鎂、鋁與氧氣反應(yīng)
常溫下,鎂、鋁在空氣中能與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜并覆蓋在
常溫金屬表面,組織內(nèi)部的金屬與空氣接觸,從而防止金屬被進一部氧
化。這就是鋁、鎂具有抗腐蝕性且能在空氣中穩(wěn)定存在的原因。
用砂紙打磨后的鎂條在酒精燈上點燃,鎂條劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的
白光:2Mg+Ch點燃2MgO
現(xiàn)象:鋁箔熔化,失去光澤,熔化的鋁不滴落。
力口熱
原理:鋁表面的氧化膜若用砂紙或酸液除去后加熱,則又生成的氧
化膜。氧化膜(AI2O3)熔點很高(比鋁高),包在鋁的外面,是液態(tài)鋁
不能滴落)。
(3)鐵與氧氣反應(yīng)
鐵絲在氧氣中燃燒,火星四射,放出大量的熱:3Fe+2O2點燃Fe3O4
5.金屬與水反應(yīng)
(1)鈉與水的反應(yīng)
實驗現(xiàn)象結(jié)論與解釋
鈉浮在表面上鈉的密度比水小
鈉的熔點低,該反應(yīng)放
鈉熔成閃亮的小球
熱
反應(yīng)產(chǎn)生的氣體推動小
小球在水面上迅速游動
球運動
發(fā)出,,嘶嘶,,響聲,且鈉很
鈉與水反應(yīng)劇烈
快消失
反應(yīng)后溶液顏色變紅有堿性物質(zhì)生成
實驗結(jié)論:常溫下,鈉與水劇烈反應(yīng),生成NaOH和H2。
①鈉和水反應(yīng)的現(xiàn)象可以簡記為5個字:浮、熔、游、響、紅。
②鈉與水反應(yīng)的實驗可以反映鈉的五個特點:顏色(銀白色)、硬度?。捎眯〉肚?/p>
割)、密度?。ǜ≡谒嫔希⑷埸c低(熔化成小球)、還原性強(與冷水劇烈反應(yīng))。
(2)鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)
用小試管收集一試管氣體,點
用火柴點燃肥皂泡,聽到了爆鳴
操作及現(xiàn)象燃,聽見"噗'’聲,產(chǎn)生淡藍(lán)色
聲,證明生成了H2
火焰,證明生成了H2
高溫時,鐵能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)的化方程式為
實驗結(jié)論
3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2
①濕棉花的作用是在受熱時提供反應(yīng)所需要的水蒸氣;
實驗說明②酒精燈的火焰用罩套住,可以使加熱效果更好;
③肥皂水在該實驗中可以起到收集氫氣的作用
6.金屬與酸反應(yīng)
金屬的活動性順序中,排在氫前面的金屬能與非氧化性酸發(fā)生置換反應(yīng),生成鹽
與氫氣,金屬越活潑,反應(yīng)越劇烈;排在氫后面的金屬不能與非氧化性酸發(fā)生置
換反應(yīng)。
(1)鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應(yīng)
n
+
實驗操作一u
三
一0
片
一NaOH
4呂
)溶液干*鋁片
快速反應(yīng)放出氣體;鋁片逐漸溶解;將點燃的木條放入試管口,
實驗現(xiàn)象
發(fā)出爆鳴聲
化方程式2A1+6HC1=2Aleb+3H2T2Al+2NaOH+2H2O=2NaA102+3H2t
離子方程式2A1+6H+=2AP++3H2T2A1+2OH+2H2O=2NaA102+3H2T
實驗結(jié)論鋁既能與酸反應(yīng),也能與強堿反應(yīng),據(jù)此可區(qū)別鋁與其他金屬
(2)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)分析
鋁跟強堿溶液反應(yīng)可認(rèn)為分為三個階段進行:
第一步,NaOH溶解鋁表面的氧化膜:
AI2O3+2H2O=2NaA102+3H20
第二步,失去保護膜的鋁跟水反應(yīng):
2A1+6H2。=2A1(OH)3+3H2T
第三步,NaOH溶解A1(OH)3:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaA102+3H2T
由以上分析得知兩點:一是鋁并不直接與堿反應(yīng),不是NaOH將A1氧化的,強
堿只溶解氧化膜和氫氧化鋁的作用;二是如果沒有堿溶解A1(OH)3的作用,鋁與
水幾乎不反應(yīng)。
因此,在鋁和氫氧化鈉反應(yīng)中,還原劑是鋁,氧化劑是水而不是NaOH,NaOH
沒有氧化性。同時,Imol氏0只得到Imol電子。
冒知識清單:
鈉及其化合物
一、氧化鈉和過氧化鈉
LNazO與H2O、C02的反應(yīng)
NazO是一種白色固體,易與水、C02等反應(yīng),其反應(yīng)的化方程式分別為
Na2O+H2O=2NaOH;Na2O+CO2=Na2CO30
2.Na2O2與H20反應(yīng)
實驗操作實驗現(xiàn)象現(xiàn)象解釋實驗結(jié)論
過氧化鈉與水劇
有大量氣泡產(chǎn)生
烈反應(yīng)
帶火星的木條復(fù)過氧化鈉與水反應(yīng)生
有氧氣產(chǎn)生
燃成氫氧化鈉和氧氣,
^溶液
試管底部溫度升化方程式為
反應(yīng)放熱
*么Ng。一g)高2Na2C)2+2H2O=
有堿生成,反應(yīng)4NaOH+O2T
溶液先變紅后褪
過程中有強氧化
色
性物質(zhì)生成
Na2O2與水的反應(yīng)是比較特殊的氧化還原反應(yīng),Na2O2在反應(yīng)中既作氧化劑,又
作氧化劑,且二者比例為1:1,切記H2O不是還原劑,該反應(yīng)每產(chǎn)生1mol。2
就轉(zhuǎn)移2mol電子。
3.Na2O2與CO2的反應(yīng)
過氧化鈉與CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,其反應(yīng)的化方程式為:
2Na2O2+2CC)2=2Na2cO3+O2。
4.氧化鈉和過氧化鈉的比較
物質(zhì)氧化鈉(NazO)過氧化鈉(Na2()2)
由Na+與CP-構(gòu)成,由Na+與022-構(gòu)成,
組成結(jié)構(gòu)
+2+2
n(Na)n(O)=21n(Na)n(O2-)=ll
氧元素化合價-2-1
類別堿性氧化物過氧化物
顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色固體
與反應(yīng)
H2ONa2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T
與C02反應(yīng)Na2O+CO2=Na2CO32Na2C)2+2CO2=2Na2co3+O2
++++
與H+反應(yīng)Na2O+2H=2Na+H2O2Na2O2+4H=4Na+H2O+O2t
轉(zhuǎn)化2Na2O+C)2=2Na2O2
可作漂白劑(漂白織物等)、強氧化劑、供
用途用于制備氫氧化鈉等
氧劑(用于呼吸面具和潛水艇中產(chǎn)生氧氣)
二、碳酸鈉和碳酸氫鈉
1.碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)對比
化式Na2co3NaHCO3
俗名純堿、蘇打小蘇打
顏色、狀態(tài)白色粉末細(xì)小白色晶體
易溶于水,比NaHCCh的溶解度大
溶解性易溶于水(溶解吸熱)
(溶解放熱)
物質(zhì)Na2co3NaHCCh
Na2cO3、NaHCCh溶液均成堿性,且Na2cCh溶液的堿性比
堿性
NaHCCh溶液強(加酚酰,前者的紅色明顯比后者深)
熱穩(wěn)定性穩(wěn)定,加熱時不易分解不穩(wěn)定,加熱易分解
—
與NaOH溶NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2
出現(xiàn)白色沉淀:
與澄清石灰出現(xiàn)白色沉淀:
Ca(0H)2+NaHCCh(少量)
水Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO31+2NaOH
=CaCO3l+NaOH+H2O
——
與CO2Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
NaHCO+HCl
Na2co3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2T3
與鹽酸=NaCl+H2O+CO2t
NaHCCh與酸反應(yīng)的劇烈程度強于Na2co3
2+2+2
與鈣鹽、領(lǐng)Ca(Ba)+CO3=CaCO31(BaCO3)無明顯現(xiàn)象
-八CO+HO
轉(zhuǎn)化22____KxTTT—
22^5\⑴酬噴,(2)加入NaOH溶液
用于玻璃、肥皂、洗滌劑、造紙、紡發(fā)酵劑、滅火器,醫(yī)療上用
用途
織等工業(yè)于治胃酸過多
2.注意事項
(1)定量關(guān)系
Na2cCh?2HC1?C02
NaHCO3~HCl~CO2
規(guī)律:相同質(zhì)量的Na2c03和NaHCCh與足量鹽酸反應(yīng),前者消耗的酸多,產(chǎn)生
的氣體少;相同物質(zhì)的量的Na2c03和NaHCCh與足量鹽酸反應(yīng),前者消耗的酸
多,二者產(chǎn)生的氣體的量相等。
(2)反應(yīng)劇烈程度
將等質(zhì)量的Na2c03、NaHCCh固體分別加入鹽酸中,NaHCCh比Na2cCh反應(yīng)劇
烈。
(3)滴加順序不同則反應(yīng)及現(xiàn)象均不同
向Na2co3溶液中逐滴加入鹽酸,反應(yīng)分步進行,開始無氣泡產(chǎn)生,后開始產(chǎn)生
氣泡:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,NaHCCh+HCkNaCl+CChT+HzO。
向鹽酸中逐滴加入Na2cO3溶液,一開始即有氣泡產(chǎn)生:
Na2C03+2HCl=2NaCl+C02T+H20o
Na2co3溶液與鹽酸反應(yīng),滴加順序不同,實驗現(xiàn)象不同;NaHCCh溶液與鹽酸反
應(yīng),滴加順序不同,實驗現(xiàn)象相同。相互滴加法可以鑒別Na2c。3溶液和鹽酸(不
用其他任何試劑)。
三、焰色反應(yīng)
1.概念:很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色,這在化
上叫作焰色反應(yīng)。
2.實驗步驟
操作:洗燒一蘸燒一洗
(1)將粕絲用鹽酸洗滌后在無色火焰上灼燒至無色;
(2)蘸取試樣在無色火焰上灼燒,觀察火焰顏色(若檢驗鉀要透過鉆玻璃觀察);
(3)將粕絲再用鹽酸洗滌后灼燒至無色。
3.幾種常見金屬元素焰色反應(yīng)的顏色
金屬鈉鉀鋰鈣鋸鋼銅
紫色(透過藍(lán)
顏色黃色紫紅色磚紅色洋紅色黃綠色綠色
色鉆玻璃)
(1)焰色反應(yīng)是物理變化。
(2)焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì),而不是單質(zhì)或某種化合物的性質(zhì)。
(3)焰色反應(yīng)可用鑒別一些金屬元素,這種鑒別物質(zhì)的方法屬于物理方法不是化
方法。
冒知識清單:
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