第一章 从实验学化学(必修1)
第一章 化学实验基本方法
1．注意事项: (1)遵守实验室规则 (2)了解安全措施 (3)掌握正确的操作方法
(4)重视并逐渐熟悉污染物和废弃的处理方法
2．实验室中除去粗盐中不溶性泥沙的步骤是:溶解,过, 蒸发.
过滤是分离固液混合物的反复法，必须做到“一贴”“二低”“三靠”.
蒸发是蒸发溶剂,析出晶体的方法,有大量固体出现时,停止加热.
3．蒸馏:利用沸点的不同来分离,互溶液体的方法.
注意事项: (1)液体中加热少量碎瓷片,防止暴沸.
(2)温度计水银球的位置应于支管口下缘位于同一水平线上.
(3)烧瓶所盛液体不能超过其容积的2/3.
(4)冷凝管中冷却水从下口进,上口出.
4．利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶剂里提取出来的方法叫做萃取.
注意事项(萃取): (1)两种溶剂互不相溶. (2)溶质在萃取的溶解度比在原溶剂的 (3)溶质与萃取之间不发生化学反应.
把良种互不相溶且密度不同的液体分开的操作,叫做分液.(分液时,下层液体从分液漏斗颈流出,上层液体从分液漏斗上口倒出).
第二节 化学计量在实验中的应用
(单位:mol 符号:n)
1．(1)物质的量是以阿伏加德罗常数为计量单位表示构成物质基本粒子多少的一种物理量
(2)阿伏加德罗常数为 原子的个数， 是阿伏加德罗常数的近似值.
(3)摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量;单位g/mol.在数值上物质的摩尔质量等于其相对分子质量或相对原子质量,常用符号M.
(4)物质的量与物质的质量,物质粒子数之间的计算公式::n(mol)=m/M=N/NA
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:Vm.单位:L/mol或 m3/mol 在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子,标准状况下,气体摩尔体积为22.4 l/mol.计算公式:Vm=v/m
3．(1)以单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做B的物质的量浓度,符号: CB 常用单位:mol/L，计算公式: CB=nB/V (2)C1V1=C2V2
(3)配制一定物质的量浓度的溶液(用NaCl固体配制500ml 0.1mol/L NaCl的溶液)实验室到的仪器有托盘天平,量筒,烧杯,玻璃棒, 500ml容量瓶,胶头滴管.
实验步骤:计算,称量,溶解,冷却,转移,洗涤,振荡,定溶,摇匀,保存
误差分析:结合公式CB=nB/V,若nB偏小,则CB偏低;若V偏大,则CB偏低,反之同理
(4)注意事项: 1)研究对象是溶液 2)V为溶液体积而不是溶剂体积
3)溶质指的是溶液中的溶质
4)对于一定物质的量浓度而言,浓度不随取用体积的多少而改变;但溶质的物质的量随体积变化而变化.
第二章 化学物质及其变化
第一节 物质的分类
1．分散系:是一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系.
被分散的物质叫做分散质;起容纳作用的物质叫做分散剂.
2．分散系分为溶液,胶体,浊液. 聚沉的方法: 加热,加电解质溶液,加带相反电荷的胶体.
溶液中的溶质粒子通常<1nm,浊液中的粒子通常>100 nm,胶体粒子的大小在1~100 nm之间,在溶液,胶体,浊液中,溶液最稳定,浊液最不稳定,静置会沉淀或分层.
3．关于胶体: 丁达尔效应 布朗运动 电泳 聚沉 渗析
第二节 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
电离是电解质溶于水或受热融化时,离解成自由移动的离子的过程.
电解质溶液中,正,负电荷相等,溶液显中性.
2．电离时生成的阳离子全部是H+的化合物叫做酸.
电离是生成的阴离子全部是OH的化合物叫做碱.
电离时能生成金属阳离子和酸根阴离子的化合物叫做盐.
3．电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应称作离子反应.
用实际参加反应的离子符号来表示反应的方式叫做离子方程式.
步骤: (1)写 (2)析 (3)删 (4)查
4．离子反应发生的条件是:生成沉淀,放出气体或生成水.
5．(1)电解质的导电上有条件的,即电解质必须在水溶液里或熔融状态下
(2)能够导电的物质并不全是电解质 (3)非金属氧化物大部分的有机物都是非电解质
(4)盐酸在成分上是混合物,但习惯上是电解质 (5)注意区别电解质和电解质溶液
第三节 氧化还原反应
1．凡有元素化合价发生变化的化学反应都是氧化还原反应.
2．(1)元素化合价升降的实质: 化合价升高,该元素原子在反应中失去电子,升高的价数等于1个原子失去离子数;
化合价降低,该元素原子在反应中得到电子,降低的价数等于1个原子得到离子数.
(2)氧化还原反应的本质:反应过程中有电子的转移(得失或偏转).
3．(1)以化合价角度定义:在氧化还原反应中,所含元素化合价降低的反应物,称为氧化剂.
升高 还原剂.
(2)从电子转移的角度定义:在氧化还原反应中,得到电子(或电子对偏近)的物,称为氧化剂.
失去 偏离 还原
4．联系:
氧化剂:(具有氧化性)---得电子---被还原---发生还原反应---生成还原产物.
还原剂:(具有还原性)---失电子---被氧化---发生氧化反应---生成氧化产物.
第三章 金属及其化合物
第一节 金属的化学性质
1．钠的主要物理性质:刚从煤油中取出是暗黄色,用刀切开后表面是银白色;钠质软,密度比水小,比煤油大,熔点低,具有良好的导电,导热能力.
2．只有钠可以形成过氧化物，钠在空气中的最终产物是碳酸钠.
3．钠的化学性质:放在空气中,易被氧化,生成白色固体,加热时剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成
淡黄色的粉末. 与水反应的现象: 浮 熔 游 嘶
4．氧化铝的熔点比铝的熔点高,铝融化,氧化膜不融化,氧化膜将融化的铝箔裹起来
5．金属活动性顺序中位于氢之前的金属遇到酸时,能发生化学反应,产生氢气.
铁,铝,铜等不能与热水反应,钾,钙,钠能与冷水反映产生氢气.
6．向NaOH溶液中假如铝片,反应现象是铝片逐渐溶解,产生大量气泡,形成无色溶液.
铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性,碱性的食物.
铝与酸反应和与氢氧化钠溶液反映,都是铝原子失去电子,表现出还原性.
7．化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比.
第二节 几种重要的金属化合物
1．氧化钠:白色固体,属于碱性氧化物.过氧化钠:淡黄色固体粉末,不是碱性氧化物,有漂白性.
2．碳酸钠: 俗名纯碱或苏打,白色固体,受热难分解,溶解度大于碳酸氢钠
碳酸氢钠:俗名小苏打,白色固体,受热易分解.
碳酸钠饱和溶液的碱性比碳酸氢钠饱和溶液的碱性强.
3．金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现特殊的颜色叫焰色反应.
4．氧化铝:是白色固体,熔点高,难溶于水,是两性氧化物.
用途:冶炼金属,耐火材料.
5 氢氧化铝:白色胶状固体,难溶于水,具有吸附性,能溶于强酸或强碱,是两性氢氧化物,受热不稳定.
6．铁的氧化物有:氧化亚铁(黑色粉末)和氧化铁(红棕色粉末,俗称铁红),皆是碱性氧化物。
四氧化三铁(具有磁性的黑色晶体,俗称磁性氧化铁),
7．向氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,得到红褐色氢氧化铁沉淀.
向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色.
向氯化铁溶液溶液中滴加KSCN溶液(硫氰化钾),出现血红色溶液,向氯化亚铁溶液中滴加KSCN溶液,不出现血红色溶液,再滴加几滴氯水,出现血红色溶液.
第三节 用途广泛的金属材料
1．金属材料包括纯金属和它们的合金。
2．两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起而形成的具有金属特征的物质,叫做合金.
3．合金属于混合物.合金跟它的成分金属相比,具有耐磨性,机械强度高,熔点地等优良性能.
4．碳素钢:低碳钢(含碳量小于0.3%),中碳钢(含碳量0.3%~0.6%),高碳钢(含碳量大于0.6%)
5．(1)选择材料时,常常要考虑以下几个方面:主要用途,外观,物理性质,化学性质,价格,加工难度,日常维修,对环境影响等.
(2)废旧金属的最好处理方法是回收利用,这种处理方法的意义有减少垃圾量,防止污染环境,缓解资源短缺问题.
第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角------硅
1．(1)天然二氧化硅的存在形态有结晶型和无定型,统称硅石.天然存在的二氧化硅晶体有水晶,玛瑙,石英等.二氧化硅是酸性氧化物,不能溶于水,不能与水发生反应,能跟碱性氧化物或碱反应.二氧化硅只能与一种酸---氢氟酸(HF)反应,用来刻蚀玻璃.
(2)硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制取得的.硅酸的颜色为彩色,状态为固态,水溶性是不溶于水.硅酸的酸性小于碳酸的酸性.
“硅胶”是硅酸凝胶经干燥脱水后得到的多孔的硅酸干凝胶,其特有多孔,吸附水分能力强.用途有干燥剂,催化剂的载体.
2．(1)硅酸盐种类很多,结构复杂,多数不溶于水.
硅酸钠可溶于水,其水溶液俗称水玻璃,是植被硅胶和木材防火剂的原料
(2)陶瓷是以粘土为原料,经高温烧结而成的;制普通玻璃的原料有纯碱,石灰石和石英;
粘土和石灰石为主要原料,经研磨混合后在水泥回转窑中煅烧,再加入适量石膏,研成细
粉得到普通水泥.
(3)碳化硅(俗称金刚砂)具有金刚石结构,硬度大,可做砂纸;含4%的硅的硅钢具有很高的导磁性,主要用作变压器铁芯;硅橡胶耐高温和低温,用于制造火箭,导弹,飞机的零件和绝缘材料;人工制造的分子筛主要用作吸附剂等.
3．单质硅有结晶和无定形两种.晶体硅的结构与金刚石类似.
物理性质:灰黑色固体,带有金属光泽,熔点高,硬度大,有脆性.
晶体硅是良好的半导体材料;硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料.
第二节 富集在海中的元素------氯
1．氯气的物理性质:在通常情况下,氯气是黄绿色的有毒气体,有强烈刺激性气味,密度比空气大,在低温和加压的条件下可以转换为液态(俗称液氯)和固态,1体积水在常温下可溶解约2体积氯气.
2．氯气的化学性质: (1)与金属反应 (2)与非金属反应 (3)与碱反应
(4)与水反应: 氯气的水溶液叫做氯水.饱和的氯水呈浅黄绿色,具有强烈刺激性气味.
次氯酸具有强氧化性,能杀死水中的病菌,所以自来水常用氯气来杀菌消毒,干燥的氯气本身不具有漂白性.是一种弱酸,不稳定,只存在于水溶液中,见光分解.
3．新制氯水成分: 分子: 氯气 水 次氯酸 离子: 氢 氯 次氯酸根 氢氧根(少)
(浅黄绿色)
久置氯水成分: 分子: 水 离子: 氢 氯 氢氧(少)
4．氯气的用途: (1)用于消毒,制漂白粉. (2)制取盐酸 (3)制高纯硅,锗和钛
(4)在有机化工中,氯气是合成塑料,橡胶,人造纤维,农药,染料,药品的重要作用
第三节 硫和氮的氧化物
1．二氧化硫的物理性质: 无色,有刺激性气味的气体,有毒,密度比空气大,易液化,易溶于水.
三氧化硫的物理性质: 无色固体,熔点是16.8’C,沸点是44.6’C.
2．二氧化硫通入品红溶液中,溶液褪色,说明二氧化硫具有漂白性;该作用原理是二氧化硫与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质,这种无色物质容易分解使有色物质又恢复到原来的颜色. 二氧化硫是酸性氧化物,1体积的水能溶解4体积的二氧化硫.
3．一氧化氮的物理意义: 无色固体,不溶于水,不能与氧气共存.
二氧化氮的物理意义: 红棕色,有刺激性无气味的气体,密度比空气大,易液化,易溶于水,
第四节 氨 硝酸 硫酸
1．将游离的氮转化为氮的化合物的方法叫做氮的固定.
2．氨气的物理性质: 无色,有刺激性气味,极易溶于水,常温下,1体积水溶解700体积的氨气,
氨易液化,氨气的水溶液叫做氨水,氨水有弱碱性,极不稳定.
氨气的化学性质: 氨气遇到盐酸气体时,产生大量的白烟,氨气具有还原性.
铵盐都易溶于水,受热易分解,与碱反应放出氨气.
3．氨水: 溶质是:NH3。H2O 成分: 分子有氨气,水,氨水. 离子有氨根,氢氧根,氢离子
4．浓硫酸具有吸水性,还具有脱水性和氧化性.
浓硫酸与铜的反应现象是铜片溶解,溶液变成蓝色,产生有刺激性气味的气体.
浓硫酸是无色油状液体,难挥发,能以任意比与水混溶,溶解时放出大量的热.
5．稀硝酸具有酸的通性,但与金属反应不能产生氢气.
6．铁,铝等金属常温下,在被浓硫酸,浓硝酸中出现“钝化”,是因为它们的表面被氧化成致密的氧化膜,阻止了酸与内层金属的进一步反应.
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