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1、第1章 認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)鈉1、鈉的物理性質(zhì)軟、亮、輕、低、導(dǎo)(軟質(zhì)軟,硬度??;亮銀白色金屬光澤;輕密度小,比水輕;低熔點(diǎn)低;導(dǎo)可導(dǎo)電、導(dǎo)熱)2、鈉的化學(xué)性質(zhì)(1)與O2反應(yīng):常溫:4NaO22Na2O (白色固體);點(diǎn)燃或加熱:2NaO2Na2O2 (淡黃色固體);(2)與Cl2反應(yīng):2NaCl22NaCl;(3)與水反應(yīng):2Na2H2O2NaOHH2現(xiàn)象結(jié)論或原因熔(溶化成小球)反應(yīng)放熱,鈉的熔點(diǎn)低。?。ǜ≡谒嫔希┾c的密度小。游(四處游動(dòng))產(chǎn)生的氫氣不均勻,推動(dòng)小球。鳴(發(fā)出嘶嘶的響聲)產(chǎn)生的氫氣冒出時(shí)發(fā)出聲音紅(滴入酚酞,溶液變紅)產(chǎn)生了堿性物質(zhì)。(4)與酸反應(yīng):非常劇烈,以致爆炸;(5)與
2、鹽溶液反應(yīng):可認(rèn)為是先與鹽溶液中的水反應(yīng),然后再發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)(其實(shí)質(zhì)都是先于溶液中的H反應(yīng))。3、鈉的存在與保存(1)元素在自然界的存在有兩種形態(tài):游離態(tài):元素以單質(zhì)形式存在;化合態(tài):元素以化合物形式存在。鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑,在自然界里無(wú)游離態(tài),只有化合態(tài)(NaCl、Na2CO3、Na2SO4、NaNO3等)(2)保存:因?yàn)槌叵陆饘兮c能跟空氣中的氧氣反應(yīng),還能跟水、水蒸氣反應(yīng),所以金屬鈉保存在煤油或石蠟油中,主要是為了隔絕空氣和水。Na2O和 Na2O2:Na2O屬于堿性氧化物,可以與酸、酸性氧化物、水反應(yīng)。如:Na2OH2O2NaOH;Na2O2屬于過(guò)氧化物,也可以與酸、酸性氧化物、水等
3、物質(zhì)反應(yīng),所不同的是,在這些反應(yīng)中一般有氧氣生成:2Na2O22H2O4NaOHO2,2Na2O22CO22Na2CO3O2;Na2O2可用與潛艇或宇宙飛船中的供氧劑。氯氣1、Cl2的物理性質(zhì)在通常情況下,氯氣為黃綠色氣體,有刺激性氣味的有毒氣體.易液化,能溶于水(12),氯水顏色呈淡黃色。聞Cl2時(shí):應(yīng)距Cl2一尺左右,用手輕輕扇一下集氣瓶口上方空氣,讓少量的Cl2進(jìn)入鼻孔。2、Cl2的化學(xué)性質(zhì)(1)與金屬反應(yīng)2Na + Cl22NaCl(白煙); Cu + Cl2 CuCl2(棕黃色煙,加少量水顯綠色,沖稀后變藍(lán)色);2Fe + 3Cl2 2FeCl3(棕紅色煙,加少量水顯棕黃色)(2)與
4、非金屬反應(yīng)H2 + Cl22HCl(白霧)。純凈的H2可在Cl2中燃燒,發(fā)出蒼白色火焰。HCl(溶解度1500)溶于水成為鹽酸.(3)與水反應(yīng): Cl2 + H2O HCl + HClO(4)與堿反應(yīng): Cl2 + 2NaOH NaClO + NaCl + H2O(該反應(yīng)可用于Cl2的尾氣處理);工業(yè)上用Cl2與石灰乳作用制漂白粉: 2Cl2 + 2Ca(OH)2 CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O(5)與鹽溶液的置換反應(yīng):Cl2 + 2NaI 2NaCl + I2(該反應(yīng)常用作Cl2的檢驗(yàn)); Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2氯水的成分和性質(zhì)(1)氯水的成分氯水是氯
5、氣的水溶液,通常情況下為淺黃色溶液,氯水中只有部分Cl2與水反應(yīng),其化學(xué)方程式為:Cl2 + H2O HCl + HClO新制的氯水中含Cl2、H2O、HClO等分子和H+、Cl-、ClO-、OH-等離子。(2)氯水的性質(zhì)氯水的性質(zhì)比較復(fù)雜,有可能存在多種成分同時(shí)作用于一種物質(zhì).在一般情況下,認(rèn)為是溶液中氯分子的性質(zhì)。若為鹽酸或次氯酸的性質(zhì),主要有下面幾種情況:作為鹽酸的性質(zhì):當(dāng)與弱酸的鹽或硝酸銀溶液作用時(shí),主要作為鹽酸性質(zhì),例如:氯水與Na2CO3溶液反應(yīng)以及氯水與AgNO3溶液反應(yīng)。作為次氯酸的性質(zhì):氯水用于漂白(與有機(jī)化合物色素作用)、消毒、殺菌等。要注意液氯與氯水的區(qū)別:液氯是純凈物,
6、成分是Cl2分子,而氯水是混合物?;瘜W(xué)中常用的物理量物質(zhì)的量物質(zhì)的量及其單位摩爾1物質(zhì)的量:物質(zhì)的量是表示物質(zhì)所含微粒多少的物理量,是國(guó)際單位制中七個(gè)基本物理量之一。物質(zhì)的量的符號(hào)為n。注意:(1)這里的微粒是指分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子或這些粒子的特定組合等微觀粒子,不能指宏觀顆粒。(2)“物質(zhì)的量”是一個(gè)專用名詞,不能拆開(kāi)。例如,不能說(shuō)“氫氣的量、硫酸的量”,而應(yīng)說(shuō)“氫氣的物質(zhì)的量、硫酸的物質(zhì)的量”。2阿伏加德羅常數(shù): 0.012kg12C所含的碳原子數(shù)稱為阿伏加德羅常數(shù),其近似值為6.021023mol1,符號(hào)為NA。(1)阿伏加德羅常數(shù)帶有單位,其單位是mol1。(2)阿伏加德
7、羅常數(shù)的準(zhǔn)確值是0.012 kg 12C中所含有的碳原子數(shù)目,近似值是6.021023 mol1。(3)NA數(shù)值巨大,作用于宏觀物質(zhì)沒(méi)有實(shí)際意義。3摩爾:摩爾是物質(zhì)的量的單位,每摩爾物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)微粒。摩爾簡(jiǎn)稱摩,符號(hào)為mol。注意:在使用摩爾表示物質(zhì)的量時(shí),應(yīng)該用化學(xué)式指明粒子的種類,而不使用該粒子的中文名稱。例如說(shuō)“1mol氧”,是指1mol氧原子,還是指1mol氧分子,含義就不明確。又如說(shuō)“1mol碳原子”,是指1mol12C,還是指1mol13C,含義也不明確。粒子集體中可以是原子、分子,也可以是離子、電子等。例如:1mol F,0.5molCO2,1000mol CO32-
8、,amol e-,1.5molNa2CO310H2O等。4物質(zhì)的量與粒子數(shù)(N)的關(guān)系: N nNA滿足上述關(guān)系的粒子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子或它們的特定組合。如:1molCaCl2與阿伏加德羅常數(shù)相等的粒子是CaCl2粒子,其中Ca2+為1mol、Cl-為2mol,陰陽(yáng)離子之和為3mol。摩爾質(zhì)量和氣體摩爾體積1摩爾質(zhì)量(1)概念:摩爾質(zhì)量是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,符號(hào)為M,單位常用gmol1。注意:摩爾質(zhì)量與1 mol粒子的質(zhì)量含義不同,但有一定的聯(lián)系。例如,H2O的摩爾質(zhì)量為18 gmol1,1 mol H2O的質(zhì)量是18 g。當(dāng)摩爾質(zhì)量的單位取“gmol1”時(shí),其數(shù)值與相對(duì)原子質(zhì)量
9、、相對(duì)分子質(zhì)量或式量數(shù)值相等,但物理意義、單位都不同。在計(jì)算或使用時(shí)要注意區(qū)分。例如,Mr(H2O)18,而M(H2O)18 gmol1。(2)摩爾質(zhì)量、質(zhì)量、物質(zhì)的量、粒子數(shù)之間的關(guān)系:m n N M NA NA M 容易看出,在以上轉(zhuǎn)化關(guān)系中,物質(zhì)的量處于核心的地位。可以說(shuō),物質(zhì)的量是聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁,為我們的科學(xué)計(jì)算帶來(lái)了很大的方便。幾個(gè)基本符號(hào):物質(zhì)的量n;物質(zhì)的質(zhì)量m;摩爾質(zhì)量M;粒子數(shù)N;阿伏加德羅常數(shù)NA;相對(duì)原子質(zhì)量Ar;相對(duì)分子質(zhì)量Mr;質(zhì)量分?jǐn)?shù)2氣體摩爾體積(1)概念:一定的溫度和壓強(qiáng)下,單位物質(zhì)的量氣體所占的體積叫氣體摩爾體積。Vm V/n,單位為L(zhǎng)mol-1和m3m
10、ol-1。標(biāo)準(zhǔn)狀況 即0、1個(gè)大氣壓(101 kPa),簡(jiǎn)寫(xiě)為STP在相同的溫度和壓強(qiáng)下,1mol任何氣體所占的體積在數(shù)值上近似相等。任何氣體包括純凈氣體和混合氣體。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體的摩爾體積約為22.4 Lmol-1。氣體摩爾體積受溫度和壓強(qiáng)的影響,不同條件下,氣體的摩爾體積可能不同,標(biāo)況下,約為22.4 Lmol-1,但不是標(biāo)況時(shí)也可能是22.4 Lmol-1(比如溫度高于0,壓強(qiáng)小于101 kPa)。(2)阿伏加德羅定律(即四同定律)相同溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。(即同溫同壓同體積同分子數(shù))物質(zhì)的量濃度1、物質(zhì)的量濃度的概念:以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的
11、量來(lái)表示溶液組成的物理量,叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。其表達(dá)式為:n(B) c(B)V 注意:(1)物質(zhì)的量濃度和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(B) m(B)m(溶液) 100有本質(zhì)區(qū)別。(2)從一定物質(zhì)的量濃度的溶液中取出任意體積的溶液,其濃度不變,但所含溶質(zhì)的量因體積不同而不同。2物質(zhì)的量濃度溶液的配制(1)認(rèn)識(shí)新儀器容量瓶一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制是本節(jié)重點(diǎn)之一。配制這種物質(zhì)的量濃度的溶液,所用的專用儀器容量瓶的使用要注意以下幾點(diǎn):只用于配制溶液,不能用作反應(yīng)容器;溶液注入容量瓶前需恢復(fù)到常溫。因?yàn)槿苜|(zhì)在燒杯內(nèi)稀釋或溶解時(shí)會(huì)吸熱或放熱,而容量瓶必須在常溫下使用;用容量瓶不能配制任意體積的一定物質(zhì)的量濃
12、度的溶液.這是因?yàn)槿萘科康囊?guī)格是固定的,常用的有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等規(guī)格,配制溶液時(shí)可據(jù)所需溶液的體積選擇合適的容量瓶;使用前,除洗滌外,還應(yīng)檢驗(yàn)容量瓶是否漏液;向容量瓶注入液體時(shí),應(yīng)沿細(xì)玻璃棒注入,以防注入操作時(shí)液體流出而損失;容量瓶上只有一個(gè)刻度線,正確讀數(shù)時(shí),要使視線、容量瓶刻度線和瓶?jī)?nèi)液面的最低點(diǎn)相切。(2)物質(zhì)的量濃度溶液的配制步驟:計(jì)算:求出所配制溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量。如果是用濃溶液(如濃H2SO4)來(lái)配制一定物質(zhì)的量濃度的稀溶液,則需求算出濃溶液所需用的體積;稱量:如果溶質(zhì)是固體,可用天平稱量溶質(zhì)的質(zhì)量;如果是濃溶液,可用量筒來(lái)量取溶液的體積;
13、溶解、轉(zhuǎn)移:把稱量好的溶質(zhì)或濃溶液放入燒杯中(如果是濃硫酸,則燒杯中應(yīng)先加水再加濃硫酸,并邊加邊攪拌),加適量的蒸餾水溶解、攪拌靜置冷卻到室溫下,再用玻璃棒引流,讓溶解后的溶液沿玻璃棒注入容量瓶?jī)?nèi);洗滌、轉(zhuǎn)移:用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒23次,每次洗滌后的溶液都要注入容量瓶?jī)?nèi),以確保溶質(zhì)全部進(jìn)入容量瓶,防止產(chǎn)生誤差,輕輕震蕩容量瓶,使溶液充分混合;定容、搖勻:然后注入蒸餾水直至液面離刻度線1cm2cm,改用膠頭滴管逐滴加蒸餾水至溶液的凹液面正好與刻度相切。蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒,搖勻。裝瓶、貼簽:最后把上面配好的溶液轉(zhuǎn)移至規(guī)定的試劑瓶,貼好標(biāo)簽,寫(xiě)明溶液名稱和物質(zhì)量濃度。配制一定物質(zhì)的量濃度溶液
14、的誤差分析由c=n/v可知,誤差來(lái)源的根本原因是:物質(zhì)的量或溶液體積產(chǎn)生誤差,若n偏大或v偏小則c偏大,若n偏小或v偏大則c偏小。(1) 若稱量物錯(cuò)放在托盤(pán)天平的右盤(pán)上,n可能偏小使c偏小,因?yàn)榉Qm(左)=m(右)+m(游)。(2) 轉(zhuǎn)移過(guò)程中有少量溶液或洗滌液灑在容量瓶外,則n偏小而使c偏小。(3) 未洗滌溶解用的燒杯和玻璃棒或洗滌液未轉(zhuǎn)移入容量瓶,配出的溶液濃度偏低,因?yàn)槿苜|(zhì)的n少了。(4) 量簡(jiǎn)量取計(jì)算出的濃溶液體積時(shí)仰視刻度,n偏大使c偏大。(5) 除洗滌燒杯和玻璃棒外,還洗滌了量筒,則n偏大使c偏大,因?yàn)榱客苍跇?biāo)定刻度時(shí),沒(méi)有把附在器壁上的殘留液計(jì)算在內(nèi),用水洗滌反而使溶質(zhì)的量偏大,
15、造成c偏大。(6) 定容時(shí)仰視刻度,則v偏大,使c偏小。(7) 定容時(shí)俯視刻度,則v偏小,使c偏大。(8) 若容量瓶使用前有少量蒸餾水,則無(wú)影響。(9) 若容量瓶使用前用標(biāo)準(zhǔn)也潤(rùn)洗,則n偏大而使c偏大。全章知識(shí)總結(jié)1 基礎(chǔ)知識(shí)(1)鈉的性質(zhì)物理性質(zhì)顏色狀態(tài)硬度密度熔點(diǎn)銀白色固體較小0.97g/cm397.81化學(xué)性質(zhì)與氧氣反應(yīng)4Na + O2 2Na2O 2Na + O2 Na2O2與水反應(yīng)2Na + 2H2O 2NaOH + H2(2)氯氣的性質(zhì)物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性特性黃綠色氣體刺激性大于空氣可溶有毒化學(xué)性質(zhì)與金屬反應(yīng)2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Cu + Cl2 2CuCl
16、2與非金屬反應(yīng)H2 + Cl2 2HCl與水反應(yīng)Cl2 + H2O HCl + HClO2 基本概念(1)化學(xué)科學(xué):化學(xué)科學(xué)就是在原子、分子水平上研究各種各樣的物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備和應(yīng)用的自然科學(xué)。其特征是認(rèn)識(shí)分子和制造分子。(2)摩爾:摩爾是表示物質(zhì)的量的單位,每摩爾物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)微粒。(3)摩爾質(zhì)量:1mol物質(zhì)的質(zhì)量叫摩爾質(zhì)量,摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于該物質(zhì)的式量。(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積:在標(biāo)準(zhǔn)狀況(0、101.3kPa)下,1mol的任何氣體的體積都大約是22.4L。(5)物質(zhì)的量濃度:以1L溶液中所含溶質(zhì)物質(zhì)的量來(lái)表示的溶液濃度叫物質(zhì)的量濃度。3 基本方法
17、(1)研究物質(zhì)性質(zhì)常用的方法為:觀察、實(shí)驗(yàn)、分類、比較。(2)研究物質(zhì)性質(zhì)一般的程序?yàn)椋河^察物質(zhì)的外觀性質(zhì)運(yùn)用分類的方法,根據(jù)物質(zhì)所屬類別或利用有關(guān)反應(yīng)規(guī)律預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和觀察(驗(yàn)證預(yù)測(cè)并提出新的預(yù)測(cè))對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、綜合、推論,概括出結(jié)論。運(yùn)用比較的方法,歸納出物質(zhì)的通性及特性。(3)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液:對(duì)于任何定量實(shí)驗(yàn),操作細(xì)則以及實(shí)驗(yàn)儀器的選擇主要是圍繞減小實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)考慮。準(zhǔn)確配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的關(guān)鍵在于:溶質(zhì)的計(jì)量和轉(zhuǎn)移、溶液體積的計(jì)量。其操作步驟為:計(jì)算、稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶。4 基本關(guān)系:以物質(zhì)的量為核心的各物理量間的轉(zhuǎn)化關(guān)系第2章 元素與物
18、質(zhì)世界元素與物質(zhì)的分類1 元素與物質(zhì)的關(guān)系1元素與物質(zhì)的關(guān)系:從本質(zhì)看,元素是物質(zhì)的基本組成成分,物質(zhì)都是由元素組成的;從數(shù)量上看,110多種元素組成了幾千萬(wàn)種的物質(zhì)。2元素的組成形式:(1)單質(zhì):同一種元素自身組成的物質(zhì)叫單質(zhì),有金屬、非金屬、稀有氣體。(2)化合物:不同的元素之間組成的物質(zhì)叫化合物。3元素的存在形態(tài):(1)游離態(tài):元素以自身形式結(jié)合成單質(zhì)時(shí)的存在狀態(tài),此時(shí)的化合價(jià)為零價(jià)。(2)化合態(tài):元素與另外的元素之間結(jié)合成化合物時(shí)的存在狀態(tài),此時(shí)的化合價(jià)一般為正價(jià)或負(fù)價(jià)。2 物質(zhì)的分類1物質(zhì)分類的方法:(1)按物質(zhì)是否由同種物質(zhì)(分子)組成,將物質(zhì)分為純凈物和混合物。由同種物質(zhì)(分子)
19、組成的物質(zhì)叫純凈物;由不同物質(zhì)的分子組成的物質(zhì)叫混合物。(2)按組成物質(zhì)的元素的種類把純凈物分為單質(zhì)和化合物。(3)化合物的分類方法很多,如按化合物的性質(zhì)分類,又把化合物分為酸、堿、鹽、氧化物等;若按化合物在水溶液或在融化狀態(tài)下是否導(dǎo)電,則可以分為電解質(zhì)和非電解質(zhì);若按在化學(xué)反應(yīng)中的表現(xiàn),則分為氧化劑和還原劑。按混合物中分散質(zhì)粒度大小可將混合物分為溶液、膠體和濁液等。說(shuō)明:物質(zhì)的分類方法和依據(jù)很多,按不同的方法可得出不同的類別。類別名稱只是為了標(biāo)識(shí)不同分類結(jié)果的一種定義。注意分類依據(jù)和分類的對(duì)象、類別之間的層級(jí)關(guān)系和區(qū)別。2單質(zhì)、氧化物、酸、堿和鹽之間的相互關(guān)系 (1)探究實(shí)例:酸的通性反應(yīng)物
20、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論NaOH(酚酞)氧化銅AgNO3鋅鹽酸類別: 單質(zhì) 類別: 堿 類別:氧化物 類別:鹽 類別:酸 鋅溶解,有大量氣泡冒出酸能和活潑金屬反應(yīng)放出氫氣。堿溶液由紅色變成無(wú)色酸能和堿發(fā)生中和反應(yīng)。黑色的氧化銅溶解,溶液變藍(lán)色。酸能和堿性氧化物反應(yīng)。產(chǎn)生白色沉淀酸能和某些鹽反應(yīng)。酸的其它性質(zhì):能與酸堿指示劑作用,比如能使紫色石蕊試液變紅色。(2)金屬的化學(xué)通性: 金屬+非金屬無(wú)氧酸鹽 金屬+氧氣金屬氧化物 較活潑金屬+酸(硝酸、濃硫酸除外)鹽+氫氣 較活潑金屬金屬+較不活潑金屬的鹽溶液較不活潑金屬+較活潑金屬的鹽溶液(3)氧化物的化學(xué)通性: 酸性氧化物+水含氧酸 酸性氧化物+堿鹽+水 酸性
21、氧化物+堿性氧化物鹽 堿性氧化物+水堿 堿性氧化物+酸鹽+水說(shuō)明:能跟酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物叫堿性氧化物;能跟堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物叫酸性氧化物。(4)堿的化學(xué)通性: 堿+酸堿指示劑:使紫色石蕊試液變藍(lán)色;無(wú)色酚酞試液變紅色 堿+酸性氧化物鹽+水 堿+酸鹽+水 鹽新堿+新鹽(5)鹽的化學(xué)通性:鹽+酸新鹽+新酸 鹽+堿新鹽+ 新堿 鹽+鹽新鹽+新鹽(6)化學(xué)反應(yīng)的分類根據(jù)反應(yīng)形式分:分解反應(yīng)、化合反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)中電子得失分:氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)中化學(xué)粒子特征分:分子反應(yīng)和離子反應(yīng)等。3 膠體1分散系定義:由一種(或幾種)物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)里形成的混合
22、物統(tǒng)稱為分散系。注意:分散系由分散質(zhì)(分散成粒子的物質(zhì))和分散劑(粒子分布在其中的物質(zhì))組成,依據(jù)分散質(zhì)粒子粒度來(lái)分類,可分為溶液、濁液和膠體?!颈嫖霰容^】分散系溶液膠體濁液分散質(zhì)粒度1nm1nm100nm100nm外觀均一、透明較均一、透明不均一、不透明分散質(zhì)微粒分子、離子大量分子集合體、高分子大量分子集合體能否透過(guò)濾紙能能不能能否透過(guò)半透膜能不能不能穩(wěn)定性穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定實(shí)例食鹽水、碘酒肥皂水、氫氧化鐵膠體、淀粉溶液泥水2膠體的性質(zhì)(1)丁達(dá)爾效應(yīng)讓光線照射膠體時(shí),從垂直入射光線的方向可以觀察到膠體里有一條光亮的“通路”,這種現(xiàn)象叫做丁達(dá)爾效應(yīng)。產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)的原因是膠體中的分散質(zhì)粒子對(duì)光
23、有散射作用,改變光的傳播方向。溶液沒(méi)有丁達(dá)爾效應(yīng)因此,可用丁達(dá)爾效應(yīng)來(lái)鑒別溶液和膠體(液溶膠)。(2)電泳現(xiàn)象膠體中的分散質(zhì)粒子在電場(chǎng)的作用下,做定向移動(dòng)的現(xiàn)象,叫做電泳現(xiàn)象。電泳現(xiàn)象證明分散質(zhì)粒子帶有電荷膠體中的分散質(zhì)粒子吸附離子而帶有電荷是膠體具有穩(wěn)定性的主要原因由于同種分散質(zhì)粒子帶同種電荷,在一般情況下,它們之間相互排斥使它們不容易聚集成大于100nm的大顆粒,故可以穩(wěn)定存在較長(zhǎng)時(shí)間。(3)膠體的聚沉膠體聚沉就是施加某些條件,使分散質(zhì)粒子聚集成大于100nm的大顆粒而成為沉淀施加條件就是破壞膠體的穩(wěn)定存在,即克服分散質(zhì)粒子之間的斥力使膠體發(fā)生聚沉的方法有三種:加熱 給膠體加熱,使膠體粒子
24、的動(dòng)能增大,膠體粒子之間的斥力被克服,膠體粒子發(fā)生聚集而成為沉淀。加入酸、堿或鹽:往某些膠體里加入少量酸、堿或鹽,增大了膠體中離子的總濃度,有利于膠體粒子吸引相反電荷的離子,使原來(lái)膠體粒子所帶的電荷減少或完全中和,膠體粒子就可因碰撞而結(jié)合,發(fā)生聚沉。加入帶相反電荷的膠體 把含有帶正電荷膠體粒子的膠體與含有帶負(fù)電荷膠體粒子的膠體混合,兩種膠體粒子互相中和電荷,斥力消失,膠體粒子“同歸于盡”,即發(fā)生聚集而成為沉淀。3膠體的凈化滲析膠體分散質(zhì)粒子粒度介于1100nm,能透過(guò)濾紙,但不能透過(guò)半透膜。半透膜具有比濾紙更細(xì)小的孔隙,只有分子、離子能夠透過(guò),因而可以用它將膠體粒子和分子或離子分開(kāi)。利用半透膜
25、分離膠體中的雜質(zhì)分子或離子,提純、精制膠體的操作稱為滲析。滲析的原理在微電子材料制造、化學(xué)工程、生物工程、環(huán)境工程、海水淡化等方面都有重要應(yīng)用。電解質(zhì)1 電解質(zhì)的電離1酸、堿、鹽的電離(1)電離的概念:物質(zhì)溶解于水或熔化時(shí),離解成自由移動(dòng)的離子的過(guò)程稱為電離。注意:電離的條件是在水的作用下或受熱熔化,絕不能認(rèn)為是通電。(2)酸、堿、鹽電離時(shí)生成的陽(yáng)離子全部是H的化合物稱為酸;電離時(shí)生成的陰離子全部是OH的化合物稱為堿;電離時(shí)生成的陽(yáng)離子是金屬陽(yáng)離子(或NH4+離子)、陰離子全部是酸根離子的化合物稱為鹽。(3)電離方程式:用離子符號(hào)和化學(xué)式來(lái)表示電解質(zhì)電離的式子。如:H2SO42H+SO42;N
26、aOHNa+OH;NaHCO3Na+HCO3電離的條件是在水溶液中或融化狀態(tài)下,并不是在通電的條件下。2酸、堿、鹽是電解質(zhì)(1)電解質(zhì)與非電解質(zhì)在水溶液或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物稱為電解質(zhì);在水溶液和熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物稱為非電解質(zhì)。說(shuō)明:電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是化合物,單質(zhì)既不屬于電解質(zhì),也不屬于非電解質(zhì)。電離是電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的前提。能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì),如石墨等;電解質(zhì)本身不一定能導(dǎo)電,如食鹽晶體。有些化合物的水溶液能導(dǎo)電,但因?yàn)檫@些化合物在水中或熔化狀態(tài)下本身不能電離,故也不是電解質(zhì)如SO2、SO3、NH3、CO2等,它們的水溶液都能導(dǎo)電,是因?yàn)楦磻?yīng)生成了電解質(zhì),它們本身都
27、不是電解質(zhì)。電解質(zhì)溶液中,陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)是相等的,故顯電中性,稱電荷守恒。(2)強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)根據(jù)電解質(zhì)在水溶液里電離能力的大小又可將電解質(zhì)分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)能完全電離的電解質(zhì)叫做強(qiáng)電解質(zhì),如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽,只能部分電離的電解質(zhì)叫做弱電解質(zhì),如弱酸、弱堿和水等。(3)常見(jiàn)的電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)強(qiáng)酸:H2SO4、HCl、HNO3、HClO4、HBr、HI。強(qiáng)堿;NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。大多數(shù)鹽:NaNO3、NH4Cl、MgSO4等弱電解質(zhì)弱酸:H2CO3、HF、CH3COOH、HClO、H2SO3、H2S、H3PO4等;弱堿:NH3
28、H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3、 Mg(OH)2等;水:H2O2 電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)1、電解質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的實(shí)質(zhì)(1)離子反應(yīng):有離子參加的化學(xué)反應(yīng)稱為離子反應(yīng)。如酸、堿、鹽、氧化物之間的復(fù)分解反應(yīng)、溶液中的置換反應(yīng)等屬于離子反應(yīng)。(2)實(shí)質(zhì):電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)實(shí)質(zhì)上都是離子反應(yīng)。(3)酸、堿、鹽在溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件:有難溶性物質(zhì)生成,或有難電離的物質(zhì)生成,或有易揮發(fā)性物質(zhì)生成??傊?,這類反應(yīng)的特點(diǎn)就是向著降低某些離子的濃度或數(shù)目的方向進(jìn)行。2、離子方程式(1)概念:用實(shí)際參加反應(yīng)的離子的符號(hào)來(lái)表示離子反應(yīng)的式子。(2)意義:表示化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì);表示同一類型的離子
29、反應(yīng)。(3)特征:方程式中出現(xiàn)離子符號(hào);等號(hào)兩邊電荷總數(shù)相等(即電荷守恒)。(4)離子方程式的書(shū)寫(xiě)方法:“寫(xiě)”:寫(xiě)出正確的化學(xué)方程式。“拆”:把易溶且易電離的物質(zhì)拆寫(xiě)成離子形式,凡是難溶、難電離,以及氣體物質(zhì)均寫(xiě)成化學(xué)式?!皠h”:刪去反應(yīng)前后不參加反應(yīng)的離子?!安椤保簷z查離子方程式兩邊的原子個(gè)數(shù)是否相等,電荷總數(shù)是否相等。說(shuō)明:此方法的關(guān)鍵是第二步拆,能否可拆取決于該物質(zhì)是否是電解質(zhì),是否符合電離的條件,是否完全電離,在體系中是否以離子形態(tài)大量存在。注意事項(xiàng):合事實(shí):離子反應(yīng)要符合客觀事實(shí),不可臆造產(chǎn)物及反應(yīng)。式正確:化學(xué)式與離子符號(hào)使用正確合理。號(hào)實(shí)際:“”“”等符號(hào)符合實(shí)際。兩守恒:兩邊原
30、子數(shù)、電荷數(shù)必須守恒(氧化還原反應(yīng)離子方程式中氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)要相等)。明類型:依據(jù)離子反應(yīng)原理,分清類型,總結(jié)方法技巧。檢查細(xì):結(jié)合書(shū)寫(xiě)離子方程式過(guò)程中易出現(xiàn)的錯(cuò)誤,細(xì)心檢查。3、幾種重要離子的檢驗(yàn)離子檢驗(yàn)方法H+能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變?yōu)榧t色。Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液產(chǎn)生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。OH能使無(wú)色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示劑分別變?yōu)榧t色、藍(lán)色、黃色。Cl能與硝酸銀反應(yīng),生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸。SO42能與含Ba2+溶液反應(yīng),生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。CO32能與BaCl2溶液反應(yīng),生成白
31、色的BaCO3沉淀,該沉淀溶于硝酸(或鹽酸),生成無(wú)色無(wú)味、能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體。HCO3取含HCO3鹽溶液煮沸,放出無(wú)色無(wú)味CO2氣體,氣體能使澄清石灰水變渾濁。或向HCO3鹽酸溶液里加入稀MgSO4溶液,無(wú)現(xiàn)象,加熱煮沸,有白色沉淀 MgCO3生成,同時(shí)放出 CO2氣體。氧化劑和還原劑化學(xué)反應(yīng)的四種基本類型: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)。分解反應(yīng):一種物質(zhì)經(jīng)過(guò)反應(yīng)后生成兩種或兩種以上物質(zhì)的反應(yīng)。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)。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)。1 氧化還原反應(yīng)1元素
32、化合價(jià)在化學(xué)反應(yīng)中的變化(1)化合價(jià):化合價(jià)是認(rèn)識(shí)氧化還原的前提與基礎(chǔ)。規(guī)則: 在化合物中,正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零;單質(zhì)中,元素的化合價(jià)為零。本質(zhì):a化合價(jià)的正與負(fù):失去電子或共用電子對(duì)偏離呈正價(jià);得到電子或共用電子對(duì)偏向呈負(fù)價(jià)。b化合價(jià)的數(shù)值:化合價(jià)的數(shù)值等于得、失電子(或共用電子對(duì))的數(shù)目。c化合價(jià)的變動(dòng):元素在氧化還原反應(yīng)中,得到電子,化合價(jià)降低;失去電子,化合價(jià)升高。有關(guān)規(guī)律:a金屬元素一般沒(méi)有負(fù)化合價(jià),除零價(jià)外,只顯正價(jià),因?yàn)樵诜磻?yīng)中只能失去電子。b非金屬元素(除氧、氟外)在反應(yīng)中既可得到電子,亦可失去電子,故既可呈正價(jià),也能顯負(fù)價(jià)。c氧、氟的非金屬性很強(qiáng),在反應(yīng)中一般不失去電子,故
33、一般沒(méi)有正化合價(jià)。d顯最高化合價(jià)的元素,在反應(yīng)中只能得電子而不能失電子,故發(fā)生氧化還原反應(yīng)化合價(jià)只能降低。相反,顯最低化合價(jià)的元素,在反應(yīng)中化合價(jià)只能升高。(2)基本概念氧化反應(yīng)和還原反應(yīng):反應(yīng)物所含元素化合價(jià)升高(或者說(shuō)是物質(zhì)失去電子)的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng);反應(yīng)物所含元素化合價(jià)降低(或者說(shuō)是物質(zhì)得到電子)的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)。氧化還原反應(yīng):凡是反應(yīng)過(guò)程中有元素化合價(jià)變化(或電子轉(zhuǎn)移)的化學(xué)反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)。說(shuō)明:氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是一對(duì)對(duì)立的反應(yīng),而又統(tǒng)一存在于一個(gè)反應(yīng)中,不能分割,所以人們把這兩種同時(shí)存在的一個(gè)化學(xué)反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)。2氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)研究表明,所有的氧化還原反應(yīng)中都存
34、在著電子的轉(zhuǎn)移,電子的轉(zhuǎn)移是氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。說(shuō)明:“轉(zhuǎn)移”包含兩方面內(nèi)容:電子的得到、失去和電子的偏離、偏向。電子的偏離和偏向又統(tǒng)稱電子的偏移。2 氧化劑和還原劑1基本概念(1)氧化劑和還原劑:在氧化還原反應(yīng)中,所含元素的化合價(jià)降低(或說(shuō)得到電子)的反應(yīng)物叫做氧化劑;而所含元素化合價(jià)升高(或說(shuō)失去電子)的反應(yīng)物,叫做還原劑。(2)氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物:還原劑失去電子被氧化所得的產(chǎn)物叫氧化產(chǎn)物;氧化劑得到電子被還原所得的產(chǎn)物叫還原產(chǎn)物?!绢I(lǐng)悟整合】氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念是互相獨(dú)立,又互相依存的,其關(guān)系如下:氧化劑(具有氧化性)得電子被還原發(fā)生還原反應(yīng)還原產(chǎn)物;還原劑(具有還原性)失電子被氧化發(fā)
35、生氧化反應(yīng)氧化產(chǎn)物。2常見(jiàn)的氧化劑和還原劑常見(jiàn)的氧化劑:(1)非金屬單質(zhì)X2、O2、S等;(2)高價(jià)金屬陽(yáng)離子Cu2+、Fe3+;高價(jià)或較高價(jià)含氧化合物H2SO4(濃)、MnO2、HClO、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、HClO3等。常見(jiàn)的還原劑:(1)活潑或較活潑的金屬K、Na、Mg、Al、Zn、Fe等;(2)低價(jià)金屬陽(yáng)離子Fe2+;(3)非金屬陰離子Cl、Br、I、S2等;(4)含較低價(jià)元素的化合物CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、NH3等。說(shuō)明:在含有變價(jià)元素的化合物中,具有中間價(jià)態(tài)元素的物質(zhì)(單質(zhì)或化合物)既可做氧化劑,又可做還原劑。例如:Cl2、H2O2、Fe2+、SO
36、2、H2SO3等既有氧化性有又還原性。3氧化還原反應(yīng)中各個(gè)基本概念間的關(guān)系4、氧化還原反應(yīng):特征:化合價(jià)升降;實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移?;疽?guī)律:守恒律:化合價(jià)升高和降低總數(shù)相等,電子得失總數(shù)相等。強(qiáng)弱律:氧化性:氧化劑強(qiáng)于氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑強(qiáng)于還原產(chǎn)物。價(jià)態(tài)律:元素處于最高價(jià),只有氧化性,元素處于最低價(jià),只有還原性,中間價(jià)態(tài)的元素既有氧化性又有還原性。轉(zhuǎn)化律:鄰價(jià)轉(zhuǎn)化最易?;蟽r(jià)只靠攏,不交錯(cuò)?!局R(shí)鏈接】氧化還原反應(yīng)的表示方法1雙線橋法:表示的是同一元素在反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)電子轉(zhuǎn)移的結(jié)果,反映了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)及參加反應(yīng)的各物質(zhì)間的氧化還原關(guān)系。雙線橋法分析氧化還原反應(yīng)的步驟:標(biāo)出有化合價(jià)變
37、化的元素的化合價(jià);在反應(yīng)物到生成物之間畫(huà)一個(gè)箭頭,箭頭出發(fā)和指向的是有化合價(jià)變化的同一元素;分析化合價(jià)的變化,找出反應(yīng)中得失電子的總數(shù)(有價(jià)態(tài)變化元素的一個(gè)原子轉(zhuǎn)移電子數(shù)發(fā)生價(jià)態(tài)變化的原子個(gè)數(shù));將轉(zhuǎn)移電子數(shù)標(biāo)在線上;2單線橋法:表示的是電子轉(zhuǎn)移的情況,反映了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。單線橋法分析氧化還原反應(yīng)的步驟:標(biāo)出有化合價(jià)變化的元素的化合價(jià);用線橋?qū)⒎磻?yīng)物中失電子的元素和得電子的元素連接起來(lái),箭尾是失電子的元素,箭頭是得電子的元素。注意:橋線只在反應(yīng)物中,不跨越“”與生成物相連。在橋線上注明電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目,注意:只寫(xiě)數(shù)目,不標(biāo)得失。3 探究鐵及其化合物的氧化性和還原性1、鐵元素的存在形態(tài):游離態(tài):
38、隕鐵化合態(tài):鐵主要以2價(jià)和3價(jià)的化合態(tài)存在。在地殼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.65,處于第四位,僅次于氧、硅和鋁。2、按不同標(biāo)準(zhǔn)給鐵及其化合物分類(1)按單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽給上述物質(zhì)分類。單質(zhì):鐵;氧化物:FeO、Fe2O3、Fe3O4;堿: Fe(OH)2、Fe(OH)3;鹽:FeCl2、FeCl3、FeSO4、Fe2(SO4)3(2)按鐵元素的化合價(jià)給上述物質(zhì)分類。0價(jià):Fe;+2價(jià):FeO、FeCl2、FeSO4、Fe(OH)2;+3價(jià):Fe2O3、FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(OH)33、鐵在氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4性質(zhì)的比較FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵
39、色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體水溶性難溶難溶難溶化合價(jià)232、3與CO、H2反應(yīng)FeOCO FeCO2FeOH2FeH2OFe2O33CO2Fe3CO2Fe2O33H22Fe3H2OFe3O44CO3Fe4CO2Fe3O44H23Fe4H2O與稀硫酸反應(yīng)FeOH2SO4FeSO4H2OFe2O33H2SO4Fe2(SO4)33H2OFe3O44H2SO4Fe2(SO4)3FeSO44H2O4鐵的氫氧化物4Fe(OH)2和4Fe(OH)3性質(zhì)的比較(1)氫氧化亞鐵:制備:FeCl22NaOHFe(OH)22NaCl物理性質(zhì):白色難溶的弱堿化學(xué)性質(zhì):與強(qiáng)酸反應(yīng)還原性:易被氧化劑所氧化。如:4Fe(
40、OH)2O22H2O4Fe(OH)3(2)氫氧化鐵:制備:FeCl33NaOHFe(OH)33NaCl物理性質(zhì):紅褐色難溶固體化學(xué)性質(zhì):與強(qiáng)酸反應(yīng)。Fe(OH)3 3H2SO4 Fe2(SO4)33H2OFe2+與Fe3+的鑒別(1)直接觀察顏色:Fe2+的溶液呈淺綠色,F(xiàn)e3+的溶液呈棕黃色。(2)利用顯色反應(yīng):Fe2+的溶液KSCN或NH4SCN溶液,溶液不呈紅色;Fe3+的溶液+KSCN或NH4SCN溶液,溶液呈血紅色。有關(guān)離子方程式:Fe3+SCNFe(SCN)2+(3)利用鐵化合物沉淀的顏色:Fe2+的溶液NaOH溶液,出現(xiàn)白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色;Fe3+的溶液Na
41、OH溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀。有關(guān)反應(yīng)式:Fe2+2OHFe(OH)2、4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3; Fe3+3OHFe(OH)3(4)利用Fe3+的氧化性:Fe2+的溶液Cu片,無(wú)明顯現(xiàn)象;Fe3+的溶液Cu片,銅被腐蝕,溶液變?yōu)樗{(lán)綠色。有關(guān)離子方程式:2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+Fe2+的溶液淀粉KI試紙,試紙不變藍(lán);Fe3+的溶液淀粉KI試紙,試紙變藍(lán)。有關(guān)離子方程式:2Fe3+2I2Fe2+I2(5)利用Fe2+的還原性:Fe2+的溶液酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫色褪去;Fe3+的溶液酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫色不褪。Fe2+的溶液氯水,溶液變?yōu)樽攸S
42、色;Fe3+的溶液氯水,無(wú)明顯現(xiàn)象。有關(guān)離子反應(yīng)式:2Fe2+Cl22Fe3+2Cl注意:以上方法以KSCN溶液鑒別最常用。全章知識(shí)總結(jié)1 基礎(chǔ)知識(shí)(1)物質(zhì)的分類按物質(zhì)是否由同種物質(zhì)(分子)組成,將物質(zhì)分為純凈物和混合物。按組成物質(zhì)的元素的種類把純凈物分為單質(zhì)和化合物?;衔锏姆诸惙椒ê芏?,如按化合物的性質(zhì)分類,又把化合物分為酸、堿、鹽、氧化物等;若按化合物在水溶液或在融化狀態(tài)下是否導(dǎo)電,則可以分為電解質(zhì)和非電解質(zhì);若按在化學(xué)反應(yīng)中的表現(xiàn),則分為氧化劑和還原劑。按混合物中分散質(zhì)粒子的直徑大小可將混合物分類,分為溶液、膠體和濁液等。根據(jù)研究的需要,我們可以從多種不同的角度對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類,得到不
43、同的分類結(jié)果。 例如:(2)化學(xué)反應(yīng)的分類根據(jù)反應(yīng)形式分:分解反應(yīng)、化合反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)中電子得失分:氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)中化學(xué)粒子特征分:分子反應(yīng)和離子反應(yīng)等。(3)膠體本質(zhì)特征:膠體粒子粒度在1nm100nm之間。重要性質(zhì):丁達(dá)爾現(xiàn)象、電泳、聚沉。膠體的提純與精制:滲析。(4)離子方程式的書(shū)寫(xiě)方法:寫(xiě)、改、刪、查;注意事項(xiàng):合事實(shí):離子反應(yīng)要符合客觀事實(shí),不可臆造產(chǎn)物及反應(yīng)。式正確:化學(xué)式與離子符號(hào)使用正確合理。號(hào)實(shí)際:“”“”等符號(hào)符合實(shí)際。兩守恒:兩邊原子數(shù)、電荷數(shù)必須守恒(氧化還原反應(yīng)離子方程式中氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)要相等)。明類型
44、:依據(jù)離子反應(yīng)原理,分清類型,總結(jié)方法技巧。檢查細(xì):結(jié)合書(shū)寫(xiě)離子方程式過(guò)程中易出現(xiàn)的錯(cuò)誤,細(xì)心檢查。(5)氧化還原反應(yīng):特征:化合價(jià)升降;實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移?;疽?guī)律:守恒律:化合價(jià)升高和降低總數(shù)相等,電子得失總數(shù)相等。強(qiáng)弱律:氧化性:氧化劑強(qiáng)于氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑強(qiáng)于還原產(chǎn)物。價(jià)態(tài)律:元素處于最高價(jià),只有氧化性,元素處于最低價(jià),只有還原性,中間價(jià)態(tài)的元素既有氧化性又有還原性。轉(zhuǎn)化律:鄰價(jià)轉(zhuǎn)化最易?;蟽r(jià)只靠攏,不交錯(cuò)。2 基本概念膠體:分散質(zhì)粒度介于1100nm之間的分散系,叫做膠體。電解質(zhì)和非電解質(zhì):在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锝须娊赓|(zhì);在水溶液或熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電的化合物叫非
45、電解質(zhì)。酸、堿、鹽:電離時(shí),生成的陽(yáng)離子全部是H+的化合物是酸;生成的陰離子全部是OH的化合物是堿;能生成金屬陽(yáng)離子和酸根陰離子的化合物稱為鹽。離子反應(yīng):有離子參加的反應(yīng)。電離方程式:用來(lái)表示電解質(zhì)在水溶液中電離情況的式子。離子方程式:用實(shí)際參加反應(yīng)的離子的符號(hào)來(lái)表示離子反應(yīng)的式子。氧化劑和還原劑:反應(yīng)中得到電子的反應(yīng)物是氧化劑;反應(yīng)中失去電子的反應(yīng)物是還原劑。氧化反應(yīng)和還原反應(yīng):物質(zhì)失去電子的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng);物質(zhì)得到電子的反應(yīng)叫做還原反應(yīng)。氧化性和還原性:氧化劑在反應(yīng)中獲得電子的性質(zhì),叫做氧化性;還原劑在反應(yīng)中失去電子的性質(zhì),叫做還原性。氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物:還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)后的生成物,叫
46、做氧化產(chǎn)物;氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)后的生成物,叫做還原產(chǎn)物。3 基本關(guān)系(1)元素與物質(zhì)的關(guān)系:元素是物質(zhì)的基本組成成分,物質(zhì)都是由元素構(gòu)成的。(2)酸、堿、鹽與電解質(zhì)的關(guān)系:酸、堿、鹽屬于電解質(zhì),電解質(zhì)包含酸、堿、鹽。(3)單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽之間的相互關(guān)系:(4)氧化還原反應(yīng)中各個(gè)概念間的關(guān)系(同一反應(yīng)中):失去n個(gè)電子,化合價(jià)升高n價(jià) 還原劑 (具有強(qiáng)還原性) 氧化產(chǎn)物 (具有弱氧化性) 被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng) 得到n個(gè)電子,化合價(jià)降低n價(jià) 氧化劑 (具有強(qiáng)氧化性) 還原產(chǎn)物 (具有弱還原性) 被還原,發(fā)生還原反應(yīng) Fe Fe2+ Fe3+ 強(qiáng)還原劑 強(qiáng)氧化劑 弱還原劑 弱氧化劑 強(qiáng)氧化劑
47、 強(qiáng)還原劑 (5)鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系: 第3章 自然界中的元素碳的多樣性1 碳單質(zhì)的多樣性1同素異形體(1)同素異形體的概念:由同一種元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì),叫做該元素的同素異形體。(2)常見(jiàn)的同素異形體:碳:金剛石、石墨、C60;氧:氧氣、臭氧(O3)。2金剛石、石墨、C60(1)結(jié)構(gòu)金剛石:每個(gè)碳原子與另外4個(gè)碳原子以一種較強(qiáng)的相互作用相連接,形成正四面體結(jié)構(gòu),向空間伸展形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。石墨:石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)。在同一層內(nèi),碳原子排列成正六邊形(碳原子位于正六邊形的頂點(diǎn)上),一個(gè)個(gè)正六邊形排列成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),每一個(gè)碳原子都跟其他3個(gè)碳原子相連。在同一層內(nèi),相鄰的碳原子以較強(qiáng)的相
48、互作用相結(jié)合,但層與層之間以一種較弱的相互作用相結(jié)合。C60:C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的,它的形狀像足球,由12個(gè)正五邊形和20個(gè)正六邊形組成。分子內(nèi)部,碳原子間以較強(qiáng)的相互作用結(jié)合,但分子間的相互作用較弱。(2)性質(zhì)同素異形體金剛石石墨C60主要物理性質(zhì)硬度大、熔沸點(diǎn)高硬度小、熔沸點(diǎn)高,易導(dǎo)電硬度小、熔沸點(diǎn)低主要化學(xué)性質(zhì)相似,如在一定條件下都可與氧氣反應(yīng),生成CO22 廣泛存在的含碳化合物1常見(jiàn)的含碳化合物(1)有機(jī)化合物:如蛋白質(zhì)、淀粉、油脂、以及石油、液化氣、天然氣等的主要成分;(2)無(wú)機(jī)化合物:CO、CO2、H2CO3、碳酸鈉、碳酸氫鈉、大理石、方解石、白云石、菱鋅礦、菱鎂礦、菱
49、鐵礦等。2碳酸鈉和碳酸氫鈉(1)碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較化學(xué)式Na2CO3NaHCO3俗名純堿、蘇打小蘇打色態(tài)白色粉末細(xì)小白色晶體溶解性易溶于水較易溶于水(溶解度較Na2CO3小)熱穩(wěn)定性不易分解受熱易分解2NaHCO3Na2CO3CO2H2O與HCl反應(yīng)Na2CO32HClCO2H2O(較快)NaHCO3HClCO2H2O(劇烈)與NaOH反應(yīng)不反應(yīng)HCO3-OHCO32-H2O與CO2反應(yīng)Na2CO3CO2H2O2NaHCO3不反應(yīng)用途用于玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè);洗滌劑發(fā)酵劑、滅火器,醫(yī)療上用于治胃酸過(guò)多應(yīng)用洗滌劑等治療胃酸過(guò)多、做發(fā)酵粉(2)碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別方法熱穩(wěn)定性不同。分
50、別加熱少量固體,若發(fā)生分解反應(yīng),將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁的原試劑是NaHCO3,另一個(gè)為Na2CO3。和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同。分別取一定量的固體,加入等濃度等體積的鹽酸,反應(yīng)快、產(chǎn)生氣體相應(yīng)多的為碳酸氫鈉,另一個(gè)為碳酸鈉。陰離子不同。分別取其稀溶液,滴加氯化鋇稀溶液或CaCl2溶液,產(chǎn)生沉淀的原試劑為碳酸鈉,另一個(gè)為碳酸氫鈉(特別注意:該方法必須取極稀溶液)。(3)Na2CO3和NaHCO3在一定條件下的相互轉(zhuǎn)化:溶液中:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O, Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3固體中:NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O,2Na
51、HCO3Na2CO3+CO2+H2O(4)重要的兩種氧化物:CO和CO2CO:毒性(與血紅蛋白結(jié)合)、還原性。CO2:酸性氧化物的通性、弱氧化性(與鎂等活潑金屬反應(yīng))。3碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化3碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化(1)碳的循環(huán) (2)溶洞及石筍、鐘乳石的形成 (3)溫室效應(yīng) (4)生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化: 高爐煉鐵原料:焦炭、鐵礦石;高爐煤氣的主要成分:CO、CO2、Fe2O3、N2等;CO生成的化學(xué)方程式: CO2CO2;C CO2 2CO還原鐵的氧化物的化學(xué)方程式:Fe2O3 3CO2 Fe 3CO2木炭燃燒:CO2 CO2 2CO22CO 2COO22CO2 CCO2 2CO生
52、成水煤氣的化學(xué)方程式為:CH2OCOH2水垢的形成:有關(guān)化學(xué)方程式為:Ca(HCO3)2CaCO3 CO2H2O如何除去水壺中的水垢?加入醋酸,可以將CaCO3物質(zhì)等溶解。氮的循環(huán)1 氮在自然界中的循環(huán)1主要形式(1)游離態(tài)化合態(tài)是豆科植物根部的根瘤菌,把氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}等含氮化合物;放電條件下,與氧氣結(jié)合為氮氧化合物,并隨降水進(jìn)入水體中;合成氨工廠、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都可以將一部分氮?dú)廪D(zhuǎn)化成化合態(tài)。(2)化合態(tài)游離態(tài):硝酸鹽在某些細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)化成氮?dú)?。?)化合態(tài)化合態(tài):化石燃料燃燒、森林和農(nóng)作物枝葉燃燒所產(chǎn)生的氮氧化合物通過(guò)大氣進(jìn)入陸地和海洋,進(jìn)入氮循環(huán)。2氮?dú)馀c氮的固定(1)氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì):無(wú)色
53、無(wú)味氣體,難溶于水,與空氣密度相近。(2)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì):與O2的反應(yīng)在放電條件下,氮?dú)飧鯕饽苤苯踊仙蔁o(wú)色的一氧化氮(NO)。反應(yīng)式為:N2+O2 2NO說(shuō)明:在雷雨天氣,汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)中均可以發(fā)生該反應(yīng)。在該反應(yīng)中,N2表現(xiàn)出還原性。與H2反應(yīng)N2+3H22NH3說(shuō)明:a 該反應(yīng)是工業(yè)上合成氨的反應(yīng)原理,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。在該反應(yīng)中,N2表現(xiàn)出氧化性。b在氮?dú)飧鷼錃夥磻?yīng)生成氨的同時(shí),氨氣也在分解生成氮和氫氣。像這樣同時(shí)向正反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)。在可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式中用“”代替“”。用途:a.保護(hù)氣b.液氮作深度冷凍劑c.合成氨等(3)氮的固定 定義:將空氣中游離的氮轉(zhuǎn)變成氮的化合物的方法叫做氮的固定。 分類:氮的固定 自然固氮 人工固氮 高能固氮(閃電,約占10%) 生物固氮(約占90%) 合成氨
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