1、 第 1 页 高一第一学期期末复习化学必修 1 复习知识点归纳 第一章 从实验学化学 一、化学实验基本方法 1、 化学实验安全 ( 1) 遵守实验室规则 ( 2) 了解安全措施(化学药品存放和使用、着火和烫伤处理、化学灼伤的处理等等) ( 3) 掌握正确的操作方法(仪器和药品的使用、加热方法、气体收集方法) (4)熟悉污染物和废弃物的处理方法 做有毒气体的实验时,应在通风厨中进行,并注意对尾气进行适当处理(吸收或点燃等)。进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯,尾气应燃烧掉或作适当处理。 浓酸沾在皮肤上,用水冲净然后用稀 NaHCO3溶液淋洗,然后请医生处理。 浓碱撒在实验台上,先用稀醋酸中和,然
2、后用水冲擦干净。浓碱沾在皮肤上,宜先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。浓碱溅在眼中,用水洗净后再用硼酸溶液淋洗。 钠、磷等失火宜用沙土扑盖。 酒精及其他易燃有机物小面积失火,应迅速用湿抹布扑盖。 可以直接加热的:试管、坩锅、蒸发皿、燃烧匙 用石棉网加热的:烧杯、烧瓶、锥形瓶 玻璃棒的作用: 1、搅拌加速溶解; 2、引流防止飞溅; 3、防止局部过热,使小液滴飞溅。 2、认识一些常用危险化学品的标志 3、混合物的分离和提纯 ( 1) 过 滤 ( 2) 蒸发 ( 3) 蒸馏 ( 4) 萃取 ( 5) 分液 过滤、蒸发、蒸馏、萃取(萃取剂的选择原则等)、分液的操作步骤及注意事项 实验 1-3 从自来水制取
3、蒸馏水 仪器:温度计,蒸馏烧瓶,石棉网,铁架台,酒精灯,冷凝管,牛角管,锥形瓶。 注意事项: 温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处。 蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片 防液体暴沸。 冷凝管中冷却水从下口进,上口出。 先打开冷凝水,再加热。 溶液不可蒸干。 第 2 页 实验 1-4 萃取操作 原理 : 用一种溶把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来。 仪器: 分液漏斗 , 烧杯 步骤: 检验分液漏斗是否漏水。 量取 10mL 碘的饱和溶液倒入分液漏斗 , 注入 4mLCCl4,盖好瓶塞。 用右手压住分液漏斗口部 , 左手握住活塞部分 , 把分液漏斗倒转过来用力振荡。 将分液漏斗 放在铁架台上 ,静置。
4、待液体分层后 , 将分液漏斗上的玻璃塞打开 ,从下端口放出下层溶液 ,从上端口倒出上层溶液 . 注意事项: A检验分液漏斗是否漏水。 B萃取剂: 互不相溶 ,不能反应。 C上层溶液从上口倒出 ,下层溶液从下口放出。 4、化学方法除杂的原则: “不增、不减、易分、复原 ” 粗盐提纯的步骤:一定注意加入试剂的先后顺序: Na2CO3一定加在 BaCl2后面; HCl 最后加。 检验 SO42-:先加入 HCl,若没有白色沉淀则加入 BaCl2,有白色沉淀证明有 SO42-。加入盐酸的目的是排除 Ag+ SO32- CO32- PO43-的干扰。 二、化学计算在实验中的应用 1、物质的量的单位 摩尔
5、 ( 1) 物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,它的符号是 n 。粒子可以是离子、分子、原子或电子、质子、中子等。 ( 2) 12g 碳 -12 所含碳原子数,叫做阿伏加德罗常数,是个物理量,符号为 NA ,单位为mol-1。 ( 3) 含有阿伏加德罗常数个粒子的任何粒子集体称为 1 摩尔。摩尔简称摩,符号为 mol。 ( 4) 物质的量与微粒数之间的关系可以表示为: n=N/NA 。 ( 5) 1mol 任何粒子或物质的质量是以克为单位,在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。摩尔质量的符号为 M,常用单位为 g/mol 。
6、 ( 6) 物质的量、质量和摩尔质量之间的关系: n=m/M 2、气体摩尔体积 (1)物质体积的大小取决于粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离等三要素。 (2)单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,符号为 Vm,常用单位为 L/mol。 (3)在标准状况的条件下,气体摩尔体积为 22.4L/mol 。 (4)物质的量、气 体体积和气体摩尔体积的关系: n=V/Vm (5)阿伏加德罗理论:在相同温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。 推论: T、 P 相同, V1/V2=N1/N2=n1/n2 第 3 页 3、物质的量在化学实验中的应用 ( 1) 单位体积溶液里所含溶质
7、B 的物质的量,称为 B 的物质的量浓度,符号为 CB,常用单位为 mol/L 。 ( 2) 物质的量浓度可表示为: CB=nB/V ( 3) 配制一定物质的量浓度的溶液 所需的主要 仪器:托盘天平或量筒、容量瓶(按需要选择合适的容量瓶)、烧杯、 玻璃 棒、胶头滴管 。 配制溶液的 主要操作 步骤 : A 检验是否漏水; B 配制溶液 1 计算; 2 称量; 3 溶解; 4 移 液 ; 5 洗涤 6 定容; 7 摇匀; 8 贮存溶液。 注意事项: A 选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶。 B使用前必须检查是否漏水。 C不能在容 量瓶内直接溶解。 D溶解完的溶液等冷却至室温时再转移。 E定容时,当
8、液面离刻度线 1 2cm 时改用滴管,以平视法观察加水至液面最低处与刻度相切为止。 ( 4) 配制物质的量浓度的误差分析:称量、溶解、移液、洗涤、定容等过程都有可能产生误差。 ( 5) 浓溶液配制稀溶液,常用的关系式: C1V1=C2V2 4、 质量、物质的量、粒子数、标准状况下气体的体积、溶质的物质的量浓度等相互转化关系: 在一定体积的一种溶液中: 离子的物质的量浓度 =溶液的物质的量浓度所含离子的个数 。 第 4 页 第 二章 化学物质及其变化 一、物质的分类 1、简单分类法及应用 (1) 分类的方法: 交叉分类法、树状分类法 (2) 化学反应的分类: 根据反应物和生成物的类别以及反应前后
9、物质种类的多少:分解反应、化合反应、复分解反应和置换反应。 根据反应中是否有离子参加:离子反应和非离子反应。 根据反应中是否有电子转移:氧化还原反应和非氧化还原反应。 2、分散系及其分类 ( 1) 把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫做分散系。被分散的物质,称作分散质;容纳分散质的作用,称作分散剂 。按照分散质或分散剂所处的状态,它们之间可以有 9 种组合方式。 ( 2) 常见的分散系分为溶液、胶体和浊液。溶液中的溶质粒子 直径 100nm,胶体粒子,其大小 1 100nm。通常浊液不能通过滤纸孔隙,只有溶液可以透过半透膜孔隙。 ( 3) 当光束通过胶体时可以看到光
10、亮的通路,这种现象叫做丁达尔效应。利用丁达尔效应区分溶液和胶体的一种常用物理方法。 二、离子反应 1、 在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质,在水溶液里或熔融状态下不能够导电的化合物叫做非电解质。常见的酸、碱、盐、 绝大多数金属氧化物、水等都属于电解质。绝多数的非金属氧化物、绝大多数有机物属于非电解质。 2、 电解质溶于水后自动离解为自由移动离子的过程叫电离,溶液是依靠自由移动离子导电,溶液中离子越多,溶液导电能力越强。 电离不需要电,电离方程式书写不需要写条件(有同学与“电解”混淆)。 3、 电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸,电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物
11、叫做碱, 电离时生成 金属阳离子和酸根离子的化合物叫做盐。 4、 电解质在溶液中进行的反应,称作离子反应。 离子反应的判断依据:有否在水溶液中进行 。 5、 用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式,离子方程式的书写步骤:写、拆、删、查。离子方程式正误的判断:质量守恒(原子个数)、电荷守恒、反应规则、拆(或留) 等。 第 5 页 6、 离子共存问题 所谓离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。 判断离子能否大量共存的依据:生成沉淀、放出气体、生成水、结合为弱酸、结合为弱碱。 是否发生氧化还原反应 A结合生成难溶物质的离子不能
12、大量共存 :如 Ba2+和 SO42-、 Ag+和 Cl-、 Ca2+和 CO32-、 Mg2+和 OH-等。 B结合生成气体或易挥发性物质的离子不能大量共存:如 H+和 CO32-,HCO3-,SO32-, OH-和NH4+等。 C结合生成难电离物质(水)的离子不能大量共存:如 H+和 OH-、 CH3COO-, OH-和 HCO3-等。 D发生氧化还原反应 等 不能大量共存 : 如 H+、 NO3-和 Fe2+/I-, Fe3+和 I-等 。 注意:题干中的条件:如无色溶液应排除有色离子: Fe2+、 Fe3+、 Cu2+、 MnO4-等离子,酸性(或碱性)则应考虑所给离子组外,还有大量的
13、 H+(或 OH-)。 三、氧化还原反 应 1、 定义 :有电子转移 (或者化合价升降 )的反应 2、 本质:电子转移 (包括电子的得失和偏移 ) 3、 特征:化合价的升降(判断氧化还原反应的依据) 4、 关系:氧化剂 (具有氧化性 ) 得电子 化合价下降 被还原 还原产物 还原剂 (具有还原性 ) 失电子 化合价上升 被氧化 氧化产物 口诀:升 价失电还原剂,氧化反应要牢记 。 四种基本反应类型和氧化还原反应 关系: (如右图) 5、 常用氧化剂和还原剂 氧化剂:氧气、氯气、浓硫酸、硝酸、高锰酸钾、三氯化铁等 还 原剂:金属单质、碳、氢气、一氧化碳等 6、 注意: a、 常见元素的化合价一定
14、要记住,如果对分析化合升降不熟练可以用坐标法来分析。 b、 在同一氧化还原反应中,氧化剂得电子总数 =还原剂失电子总数。 氧化还原反应 置换 化合 分解 复分解 第 6 页 第三章 金属及其化合物 一、金属的化学性质 1、钠的原子结构及性质 结构 钠原子最外层只有一个电子,化学反应中易失去电子而表现出强还原性 物理性质 质软,银白色,有金属光泽的,有良好导电导热性,密度比水小,比煤油大,熔点较低 化学性质 与非金属单质 钠在常温下切开后表面变暗: 4Na+O2=2Na2O(灰白色 ) 钠在氯气中燃烧,黄色火焰,白烟: 2Na+Cl2=2NaCl 与化 合物 与水反应,现象:浮,游,熔,响,红
15、2Na+2H2O=2NaOH+H2 与酸反应,现象与水反应相似,更剧烈,钠先与酸反应,再与水反应 与盐溶液反应:钠先与水反应,生成 NaOH和 H2,再考虑 NaOH与溶液中的盐反应。如:钠投入 CuSO4溶液中,有气体放出,生成蓝色沉淀。 2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2 存在 自然界中只能以化合态存在 保存 煤油 或石蜡油 ,使之隔绝空气和水 用途 制备钠的化合物,作强还原剂,作电光源 2、 铝 物理性质:银白色,较软的固体,导电、导热,延展性 化学性质: Al 3e-=Al3+ a、与非金属: 4Al+3O2=2Al2O3, 2Al+3S=Al2S3, 2
16、Al+3Cl2=2AlCl3 b、与酸: 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2, 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2 常温常压下,铝遇浓硫酸或浓硝酸会发生钝化,所以可用铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸 C、 与强碱 : 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 (2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2) 大多数金属不与碱反应,但铝却可以 d、铝热反应: 2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3,铝具有较强的还原性,可以还原一些金属氧化物 3、铁 物理性质 :银白色光泽,密度大,熔沸点高,延展性,导电导热性较好,能被磁铁吸引。铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝,排第四
17、。 化学性质: 注意:铁表面不能有氧化膜 a、与非金属: Fe+S=FeS, 3Fe+2O2=Fe3O4, 2Fe+3Cl2=2FeCl3 b、与水: 3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 c、与酸 (非氧化性酸 ): Fe+2H+=Fe2+H2 与氧化性酸,如硝酸、浓硫酸,会被氧化成三价铁 。 d、与盐:如 CuCl2、 CuSO4等, Fe+Cu2+=Fe2+Cu 点燃 点燃 点燃 高温 点燃 点燃 第 7 页 4、注意: ( 1) 金属氧化物 , 活泼金属在空气中易与氧气反应 , 表面生成一层氧化物。有的氧化膜疏松,不能保护内层金属,如氧化钠;有的氧化膜致密,可以保护内层金属不被继
18、续氧化,如氧化铝等。 ( 2)金属元素在自然界中多以化合 态存在,只有极少数不活泼的金属如金等以游离态存在 。 二、几种重要的金属化合物 一 、 氧化物 自然界中的金属有很多是以含金属氧化物的矿物的形式存在的,如铝土矿 (主要成分是氧化铝 )和赤铁矿 (主要成分是氧化铁 )等。 1、 多数金属氧化物不溶于水,只有少数金属氧化物能与水反应,生成可溶或微溶的碱。 例如:生石灰与水反应 CaO + H2O = Ca(OH)2 2、 多数不溶于水的金属氧化物可与酸反应,生成盐和水 例如:氧化镁、氧化铁、氧化铜分别与盐酸反应 3、 氧化钠与过氧化钠 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 氧元素
19、的化合价 2 1 色、态 白色,固态 淡黄色,固态 稳定性 不稳定 稳定 与水反应方程式 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 与二氧化碳反应方程式 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 氧化性、漂白性 无 有 用途 制备 NaOH 供氧剂,氧化剂,漂白剂等 4、 氧化铝的两性: (1) 跟盐酸反应 (2) 跟氢氧化钠溶液反应 5、 金属氧化物除可作为冶炼金属的原料外,还有着广泛的用途。氧化铁 (俗称铁红 )是一种红棕色的粉末,制造红色油漆和涂料;氧化铝白色难熔,耐火材料;制造耐火坩埚和耐火管;氧化铜呈黑色,可制造铜盐;
20、氧化亚铜呈红色,可制造玻璃、搪瓷的红色颜料等。 二、氢氧化物 1、 铁的氢氧化物 (1)、氢氧化亚铁 制取:硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应 性质: 跟酸反应 易氧化生成氢氧化铁 (注意:现象 ) 受分解 (2)、氢氧化铁 制取:三氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应 性质: 跟酸反应 受 热 分解 第 8 页 2、氢氧化铝 (1)、制取 三氯化铝溶液与氨水反应(注意为什么用氨水?) Al3+3NH3 H2O=Al(OH)3 +3NH4+ (2)、性质: 几乎不溶于水,但能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素。 既能跟 酸反应,也能跟强碱反应,是两性氢氧化物。 是医用抗酸药之一。 加热能分解 三、盐 1、碳酸
21、钠和碳酸氢钠的比校 Na2CO3 NaHCO3 俗名 纯碱,苏打,面碱 小苏打 色、态 白色,固态,粉末 白色,固态,晶体 水溶性 碱性 碱性 (同浓度时,碳酸钠碱性比碳酸氢 钠碱性强, pH值大 ) 碱性 热稳定性 不易分解 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 与盐酸反应 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 与氢氧化钠溶液 不反应 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 与澄清石灰水 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+H2O+NaOH 与二氧化碳 Na
22、2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 不反应 与氯化钙溶液 Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl 不反应 用途 重要化工原料,可制玻璃,造纸等 治疗胃酸过多,制作发酵粉等 2、明矾:十二水合硫酸铝钾,可用作净水剂 3、三价铁的氧化性 ( 1) Fe2+和 Fe3+离子的检验: 溶液是浅绿色的 Fe2+ 与 KSCN 溶液作用不显红色,再滴氯水则变红 加 NaOH溶液现象:白色 灰绿色 红褐色 与无色 KSCN 溶液作用显红色 Fe3+ 溶液显黄色或棕黄色 加入 NaOH溶液产生红褐色沉淀 ( 2) 注意:三价铁跟还原 剂 反应可变成二价铁,二价铁跟强氧化剂反应可变成三价铁 4、
23、铜盐溶液有毒 ,可使蛋白质变性。 5、焰色反应 : 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈特殊的颜色,这叫做焰色反应,钠焰色反应黄色,钾焰色反应透过蓝色钴玻璃观察是紫色 三、用途广泛的金属材料 (一 ) 常见合金的重要应用 合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,许多方面不同于各成分金属。 1、铜合金:青铜、黄铜、白铜 2、钢:碳素钢、合金钢 (二 ) 正确选用金属材料 主要用途 、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响 。 第 9 页 第四章 非金属及其化合物 一、无机非金属材料的主角 硅 硅在地壳中的含量仅次于氧,硅位于周期表第二周期第 A族,主要形成四价的化
24、合物。 一、二氧化硅和硅酸 硅是一种亲氧元素,在地壳中主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。 1、二氧化硅 地球上存在的天然二氧化硅称为硅石,形态有结晶形和无定形两种。 注意:二氧化硅晶体内是没有单个分子存在的。 石英晶体是结晶的二氧化硅,无色透明的石英晶体是水晶,具有彩色环带状或 层状的称为玛瑙。沙子中含有小粒的石英晶体。 (1) 物理性质:不溶于水,熔点高 (2) 化学性质 (很不活泼 ) 酸性氧化物,是 H2SiO3的酸酐,但不溶于水 SiO2+CaO=CaSiO3 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+4HF=SiF4+2H2O 注意:装碱性物质的试剂瓶不能用玻璃
25、塞 ( 3) 用途:是制造光导纤维 的 主要原料;石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等;水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等;石英砂常用作制玻 璃和建筑材料。 2、硅酸 (1) 一种很弱的酸,酸性比碳酸还弱,溶解度很小。 (2) 制取 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3 (3) 硅酸胶体溶液称为硅酸溶胶,胶冻状的硅酸称硅酸凝胶,硅酸干凝胶称为硅胶。硅胶是常见的干燥剂。 二 、 硅酸盐 1、 硅酸盐是一种结构复杂的物质,一般都不溶于水,化学性质很稳定。 2、 常用的硅酸盐是硅酸钠,其水溶液俗称水玻璃,可用作肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂 。 3、 硅酸盐产品 陶瓷
26、、玻璃、水泥 (最重要的无机非金属材料 ), 水泥的原料是黏土和石灰石 ; 玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英 , 成份是 Na2SiO3CaSiO34SiO2; 陶瓷的原料是黏土。注意:三大传统硅酸盐产品的制备原料中,只有陶瓷没有用到石灰石。 4、 用氧化物形式表示硅酸盐的方法: 活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水。如:滑石 Mg3(Si4O10)(OH)2可表示为 3MgO4SiO2H 2O 5、 碳化硅俗称金刚砂,硬度很大,可以作砂轮的磨料;硅钢,导磁性,制变压器铁芯;硅橡胶,耐高温又耐低温;人工制造分子筛,吸附 剂 和催化剂。 第 10 页 三 、 硅 单质硅有晶体和无定形两种
27、 (1) 物理性质 :带有金属光泽的灰黑色固体,熔点高、硬度大、有脆性 。 (2) 化学性质:在常温下化学性质不活泼 (只与 F2、 HF、 NaOH反应)。加热能与 O2等反应。 (3) 用途:良好的半导体材料、制成光电池。 二、富集在海水中的元素 氯 氯元素位于元素周期表中第三周期第 A族,氯原子很容易得到一个电子形成氯离子,表现为典型的非金属性。 一、活泼的黄绿色气体 氯气 1、物理性质 氯气在通常情况下呈黄绿色,是一种有强烈刺激性气味的有毒气体,在低温加压下可变成液氯。能溶于水,氯气水溶液称为氯水( 新制氯水含 Cl2、 H2O、 HClO、 H+、 Cl-、 ClO-、OH-等微粒)
28、 2、化学性质 (1) 能与大多数金属反应:例如,与钠、铁、铜等金属反应。 (2) 能与大多数非金属反应:例如,与氢气等反应。 (3) 能与水反应: Cl2+H2O=HCl+HClO 注意: 次氯酸具有强氧化性,能杀死水中的病菌,起消毒作用,也具有漂白作用。 氯水因含有次氯酸具有漂白作用。 次氯酸是很弱的酸 (比碳酸的酸性还弱 ),不稳定,见光易分解。 氯气本身是没有漂白作用的,只有氯气遇水生成次氯酸才有漂白作用。 (4) 跟强碱溶液反应:氯气 跟氢氧化钠溶液反应。 注意: 以次氯酸钠为有效成分的称为漂白液,以次氯酸钙为有效成分的称为漂白粉,以次氯酸钙为主要成分的称为漂白精。 漂白液、漂白粉和漂白精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池及环境的消毒剂。 3、 氯离子的检验 试剂:硝酸银溶液 + 稀硝酸 现象:有白色沉淀,说明含有氯离子 4、溴、碘的性质和用途 溴 碘 物理性质 深红棕色,密度比水大,液体,强烈刺激性气味,易挥发,强腐蚀性 紫黑色固体,易升华。气态碘在空气中显深紫红色,有刺激性气味 在水中溶解度很 小,易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂 化学性质 能与氯气反应的金属、非金属一般也能与溴、碘反应,只是反应活性不如氯气。 氯、溴、碘的氧化性强弱: Cl2 Br 2 I2