苏教版高中化学必修1知识点梳理

高中化学必修一

四大专题

●化学家眼中的物质世界

●从海水中获得的化学物质

●从矿物到基础材料

●硫、氮和可持续发展

专题一化学家眼中的物质世界

●丰富多彩的化学物质

研究物质的实验方法

人类对原子结构的认识

丰富多彩的化学物质

●物质的分类及转化

●物质的量

●物质的聚集状态

●物质的分散系

物质的分类

为了更好地认识和研究物质，人们常根据物质的组成、状态、性能等对物质进行分类。

1．根据物质的聚集状态，将物质分为气态物质、液态物质和固态物质。

2．根据物质的导电性，将物质分为导体、半导体和绝缘体。

3．根据物质在水中的溶解性，将物质分为可溶性物质、微溶性物质和难溶性物质。

4．根据物质的组成对物质进行分类

5．根据物质的性质进行分类

通常把能与酸反应生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，如CaO、Na2O。

把能与碱反应生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物(又叫无机酸酐）如CO2、SO2。

既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物，如Al2O3

下列属于碱性氧化物的是_____，属于酸性氧化物的是_____，属于两性氧化物的是_____。

●A．CO2 B．Na2O C．Al2O3 D．CO

物质的转化

同一类物质在组成及性能方面往往具有一定的相似性。一定条件下，不同类别的物质之间是可以相互转化的。研究物质的转化，不仅可以揭示物质转化所遵循的规律，更重要的是利用物质的转化可以进一步制造人类需要的新物质。

为了更好地研究物质间的相互转化，根据化学反应的特征，将化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应等，现列表如下：

表达形式反应类型实例(化学方程式)

A＋B===AB 化合反应CaO＋H2O===Ca(OH)2

AB===A＋B 分解反应CaCO3===CaO+CO2 ↑AB＋C===A＋CB 置换反应Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑AB＋CD===AD＋CB 复分解反应

CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O

1、经分析，某种物质只含有一种元素，则该物质（ D ）

A 一定是一种单质

B 一定是纯净物

C 一定是混合物

D 可能是纯净物，可能是混合物

2．下列反应不属于四种基本反应的类型，但属于氧化还原反应的是( B )

A．Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

B．3CO＋Fe2O3===2Fe＋3CO2

C．AgNO3＋NaCl===NaNO3＋AgCl↓

D．2KMnO4===K2MnO4＋MnO2＋O2↑

物质的量

一、物质的量及其单位

1．物质的量

国际单位制中7个基本物理量之一，它表示含有一定数目的粒子的集合体，符号为n。2．物质的量的单位——摩尔

(1)标准：1 mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg 12C中所含的碳原子相同，约为6.02×1023。

(2)符号：mol

(3)计量对象:原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子。

幻灯片14

3．阿伏加德罗常数

把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，用6.02×1023mol-1表示，符号为NA。4．物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)的关系 n＝N/NA

5. 摩尔质量

1．概念:单位物质的量的物质所具有的质量。符号：M。单位：g/mol。

2．物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)的关系

n＝m/M。

物质的聚集状态

1、物质的聚集状态主要有气态、液态和固态三种。不同和聚集状态的特性如下：

物质的聚集状态微观结构微粒运动宏观性质

固态微粒紧密排列，微粒

间的空隙很小在固定位置上振动有固定形状，几乎不

能被压缩

液态微粒排列较紧密，微

粒间空隙较小可以自由移动没有固定形状，

不易被压缩

气态微粒之间的距离较大可以自由移动没有固定形状，

容易被压缩

二、气体摩尔体积

(1)定义：单位物质的量的气体所占有的体积。

符号： Vm ，单位L/mol或m3/mol。

(2)计算公式：Vm=V/n。

(3)影响气体摩尔体积的因素

①气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。

②标准状况下，气体摩尔体积为22.4L/mol。

典例分析

下列说法正确的是(D )

A．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L

B．0.5molH2所占的体积是11.2L

C．标准状况下，1molH2O的体积为22.4L

D．标准状况下，28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L

物质的分散系

一、分散系

1．分散系的定义

一种或几种物质(称为分散质)分散到另一种物质(称为分散剂)中形成的体系称为分散系。

2.分散系的分类

3．胶体

(1)定义：分散质粒子的直径在1-100nm之间的分散系叫做胶体。

(2)胶体的性质

①丁达尔效应：当光束通过胶体时，在垂直于光线的方向可以看到一条光亮的‘通路’，该现象称为丁达尔效应。丁达尔效应是物理变化。

②胶体的分散质能通过滤纸孔隙，但不能透过半透膜。

③聚沉现象

胶体粒子在适当的条件下相互结合成直径大于100nm的颗粒而沉降下来的过程，叫胶体的聚沉。

二、电解质和非电解质

1．定义

电解质：在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。

非电解质：无论是在水溶液中还是在熔融状态下均以分子形式存在，而不能导电的化合物。2．常见的电解质、非电解质

(1)常见的酸、碱、盐类、活泼金属氧化物、H2O等均为电解质。例如

酸：H2SO4、HNO3、HCl、H2CO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等。

碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、NH3·H2O、Ca(OH)2等。

盐：NaCl、KNO3、MgCl2、BaSO4、CaCO3等。

部分氧化物：H2O、Na2O、Al2O3等。

(2)大多数非金属氧化物(如CO2、SO2、CO等)、大部分有机物(如酒精、蔗糖等)为非电解质。

1、下列物质，

①NaCl 晶体②CO2 ③H2SO4溶液④石墨

⑤液态CH3COOH⑥熔融KCl ⑦蔗糖⑧CaCO3固体

（1）能导电的是. （2）属于强电解质的是.

属于弱电解质的是.

属于非电解质的是.

③④⑥

①⑥⑧

⑤

②⑦

三、电离

1．定义：电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程称为电离。

2．电离方程式的书写

(1)离子电荷数等于它对应的化合价数值，离子电荷的正负取决于化合价的正负。

(2)原子团不能拆开，例如Ax(ROn)y===xAy＋＋y(ROn)x-

(3)要遵循质量守恒定律和电荷守恒定律。

3．酸、碱、盐的定义(从电离的角度)

(1)酸：电离时生成的阳离子全是H+的化合物叫做酸。

酸的电离通式一般为：酸―→H＋＋酸根离子，如HCl===H++Cl+，

H2SO4===2H++SO42-。

(2)碱：电离时生成的阴离子全是OH-的化合物叫做碱。

碱的电离通式一般为：碱―→金属离子(或NH4＋)＋OH－，

如NaOH===Na++OH-。

（3)盐：电离时生成金属阳离子或NH4＋和酸根阴离子的化合物叫做盐。

盐的电离通式一般为：盐―→金属阳离子(或NH4＋)＋酸根阴离子。

幻灯片24

1.“纳米材料”是粒子直径为1～100 nm(纳米)的材料，纳米碳就是其中的一种。若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，所形成的物质( )

①是溶液②是胶体③能产生丁达尔效应④能透过滤纸⑤不能透过滤纸⑥静置后，会析出黑色沉淀

A．①④⑥ B．②③④

C．②③⑤ D．①③④⑥

2.下列说法是否正确？

①食盐水是电解质。②氯化氢是电解质，所以液态氯化氢导电，气态氯化氢不导电。

③CuSO4是电解质，CuSO4·5H2O不是电解质。

④Na2O溶于水导电，是因为生成了NaOH，NaOH是电解质，Na2O不是电解质。⑤蔗糖、乙醇等多数有机化合物和非金属氧化物都是非电解质。

⑤正确，①②③④错误。

研究物质的实验方法

●物质的分离和提纯

常见物质的检验

●溶液的配制与分析

物质的分离和提纯

一、物质的分离与提纯

1．物质的分离：将混合物中各物质通过物理变化或化学变化把各成分彼此分开的过程。2．物质的提纯：把混合物中的杂质除去，得到纯净物的过程。

二、分离和提纯的常用方法

1．过滤

过滤是分离液体和不溶性固体混合物最常用的方法之一，主要是除去液体中难溶性组分的。

(1)过滤时用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒。

(2)过滤的操作要点

①一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；

②二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘，滤液液面应略低于滤纸的边缘；

③三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的尖嘴应与玻璃棒接触；玻璃棒的底端应和漏斗的三层滤纸处轻轻接触；漏斗颈的末端应与烧杯内壁相接触。

2．蒸发

蒸发是将溶液加热，使溶液受热汽化，从溶液中分离出固体物质的方法。蒸发可得晶体，也用于浓缩溶液。

(1)蒸发时用到的仪器有：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台。

(2)在进行蒸发操作时要注意以下问题：

①实验结束后，不能将蒸发皿直接放在实验台桌上，以免烫坏桌子或遇实验台上的冷水引起蒸发皿炸裂；

②当蒸发到析出大量晶体、剩余少量溶液时，应停止加热，利用余热蒸干，以防止晶体过热迸溅。

3．结晶和重结晶

(1)冷却法

将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体，此法适用于溶解度随温度变化较大的物质，如KNO3。

(2)蒸发法

此法适用于溶解度变化不大的溶质，如NaCl。

(3)重结晶

将已得到的晶体用蒸馏水溶解，经过滤、加热浓缩、冷却结晶、过滤等步骤，得到更纯净的晶体的过程。

4．萃取和分液

(1)定义

①萃取：利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而实现分离的方法。

②分液：将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作。

(2)萃取与分液所用的主要仪器：烧杯、分液漏斗、铁架台(带铁圈)。

5．蒸馏

(1)蒸馏原理

利用物质沸点的不同，加热液体混合物，使沸点低的液体变为气体挥发出来，再冷却为液体，以除去易挥发、难挥发或不挥发杂质的方法。

（2）仪器：酒精灯、蒸馏烧瓶、石棉网、铁架台(带铁圈)、温度计、冷凝管、牛角管(也叫尾接管)、锥形瓶、橡胶塞。

典例分析

1.物质分离与提纯的原则是什么？

2.下列分离混合物的方法中不正确的是( )

A．从酒精和水的混合物中分离出酒精——蒸馏法

B．使浑浊的食盐水变澄清——过滤法

C．从溴水中分离出溴——分液法

D．把硝酸钾和氯化钾从同一溶液中分离开来——蒸发结晶法

幻灯片30

常见物质的检验

一、常见离子的检验

人们通常根据不同原子、分子或离子的某些特征反应对物质进行检验，以确定物质的组成。1．NH4＋检验

(1)原理：NH4＋＋OH－===NH3↑＋H2O，NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

(2)实验：氯化铵、硫酸铵溶液分别与氢氧化钠溶液加热反应。

2．Cl－检验

(1)原理：Ag++Cl-===AgCl↓，AgCl为不溶于水也不溶于稀HNO3的白色沉淀。

(2)实验：氯化铵溶液与硝酸银溶液的反应。

3．SO42－检验

(1)原理：Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓，BaSO4为不溶于水也不溶于稀HNO3的白色沉淀。

(2)实验：硫酸铵溶液与氯化钡溶液的反应。

4．焰色反应

(1)定义：某些金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈特殊颜色的现象，在化学上叫做焰色反应。可见焰色反应并不是化学反应，而应是一种物理现象，主要用于钠、钾等碱金属及其离子的检验。

(2)焰色：钠：黄色；钾：紫色(隔蓝色钴玻璃，目的是滤去钠产生的黄色火焰干扰)。

(3)实验：焰色反应器通常可用铂丝或光洁无锈的铁丝或镍、铬、钨丝制成。每次焰色反应操作之后，都要用稀盐酸洗净金属丝。用稀盐酸的原因是：生成金属氯化物，而金属氯化物在高温时可挥发。

二、化学物质组成的现代分析方法

利用组成物质的原子、离子和分子的一些特征性质，检验组成化学物质的元素，的是研究物质组成的常用方法。

现代化学分析测试中，常借助一些仪器来分析化学物质的组成。

(1)原子分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S等元素；

(2)红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团；

(3)原子吸收光谱确定物质中含有哪些金属元素。

典例分析

有四瓶常用的溶液：①BaCl2溶液，②NaCl溶液，③Na2SO4溶液，④CuSO4溶液。不用其他试剂，可通过实验的方法将它们一一鉴别开来，鉴别出来的先后顺序可能是() A．①④③②B．①③④②

C．④①③②D．④①②③

CD

溶液的配制与分析

一、物质的量浓度

1．含义

用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量。符号为CB，常用单位为mol·L －1(或mol/L ）。

2．表达式：CB＝nB/V。如1L溶液中含有1mol溶质，溶质的物质的量浓度就是1mol/L。

二、一定物质的量浓度溶液的配制

配制100mL 0.100mol/L Na2CO3溶液

1．主要仪器

电子天平或托盘天平、100ml容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。

2．配制步骤

(1)计算：根据nB＝CB·V可知n(Na2CO3)=0.010mol，则m(Na2CO3)＝1.06g。

(2)称量：若用托盘天平可准确称取Na2CO3固体1.1g。

(3)溶解：将称好的Na2CO3固体放烧杯中入，用适量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌，并冷却至室温。

(4)移液：将烧杯中的溶液用玻璃棒引流转移到100ml容量瓶中。

(5)洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯内壁2-3次，并将洗涤液都注入容量瓶中，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。

(6)定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面离容量瓶颈刻度1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。

(7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。

(8)装瓶：将容量瓶内的溶液倒入洁净、干燥的试剂瓶中，在瓶体上贴好注明溶液名称、浓度的标签，备用。

典例分析

1.配制0.5mol/LNaOH溶液250mL，在下列仪器中：

①托盘天平②量筒③烧杯④玻璃棒⑤漏斗⑥500 mL容量瓶⑦药匙⑧250 mL 容量瓶⑨胶头滴管，需要用到的仪器有(C)

A．①③④⑥⑨B．①④⑦⑧⑨

C．①③④⑦⑧⑨D．①②④⑤⑧⑨

2.使用胆矾配制1L 0.1mol/L的CuSO4溶液，正确的做法是(C)

A．将胆矾加热除去结晶水后，称取16g溶于1L水

B．称取胆矾25g溶于1L水中

C．将25g胆矾溶于少量水，然后将溶液稀释到1L

D.将16g胆矾溶于少量水，然后将此溶液稀释至1L

人类对原子结构的认识

原子结构模型的演变

原子核外电子排布

原子核的组成

一、原子结构模型的演变

道尔顿

带核的原子结构模型

玻尔

量子力学

原子核

核外原子

2．元素的化学性质与原子核外电子排布的关系

(1)稀有气体元素原子最外层电子数为8(氦为2)，是稳定结构，不易得失电子，因此化学性质稳定，一般不跟其他物质发生化学反应。

(2)金属元素原子最外层电子数一般少于4，在化学反应中容易失去电子。例如，要使该原子达到8个电子(最外层是一层时为2个电子)的稳定结构，通常是失去电子变为带正电荷的阳离子，阳离子所带正电荷的数目等于原子失去电子的数目。

(3)非金属元素原子最外层电子数一般大于4小于7，在化学反应中容易得到电子；要使该原子的最外层达到8个电子(最外层是一层时为2个电子)的稳定结构，通常是得到电子变为带负电荷的阴离子，阴离子所带负电荷的数目等于原子得到电子的数目。

三、原子核的组成

1．原子的构成

原子是由居于中心的原子核和核外电子构成的，而原子核是由更小的微粒——质子和中子构成的，1个质子带1个单位正电荷，1个电子带1个单位负电荷，中子不显电性。

2．质量数

(1)质量数

如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值加起来所得数值，叫做质量数，质量数用符号A表示。

(2)数量关系：中子数用符号N示，质子数用符号Z来表示，则质量数(A)＝N＋Z。

(3)原子的质量数等于该原子相对原子质量的近似整数值。

(4)原子组成的表示及含义

①原子

②ZAX的含义：代表一个质量数为A、质子数为Z的原子。如1735Cl表示一个质量数为35，质子数为17、中子数为18 的氯原子。

3．元素、核素和同位素

(1)元素

具有相同核电核数的同一类原子的总称叫做元素。

①决定元素种类的因素：核电荷数(即质子数)与中子数和电子数无关。

②元素定义中的原子既包括中性原子，又包括带电的原子(即阴、阳离子)。例如，11H、12H、13H、H＋等都称为氢元素。

③元素是一个种类概念，因此只能说人类到目前为止已经发现了近120种元素，而不能说120个元素。

1.下列叙述错误的是(D )

A．13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素

B．1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等

C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等

D．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等

2.用A.质子数，B.中子数，C.核外电子数，D.最外层电子数，E.电子层数，填写下列空格。

(1)原子种类由_____AB___决定。

(2)元素种类由__A______决定。

(3)元素有无同位素由___B_____决定。

(4)1～18号元素的化合价主要由____D____决定。

(5)元素的化学性质由______AD__决定。

专题二从海水中获得的化学物质

●氯、溴、碘及其化合物

钠镁及其化合物

氯、溴、碘及其化合物

●氯气的生产原理

氯气的性质

氧化还原反应

溴、碘的提取

氯气的生产原理

一、氯气的生产原理

1．氯气的工业制法——电解饱和食盐水

(1)制取原理

(2)电解装置：见教材

(3)电解特点：电解氯化钠溶液时，与电源正极相连的电极产生氯气，与电源负极相连的电极产生氢气，在溶液中生成氢氧化钠。

(4)“氯碱工业”：人们把以电解食盐水为基础制取氯气等产品工业称为“氯碱工业”。2．氯气的实验室制法

(1)反应的原理

(2)制取装置

错误！未找到引用源。

(2)氯气能与非金属反应。氢气、磷、硅等许多非金属单质都能在一定条件下与氯气发生化合反应。化学方程式为：

2Na ＋Cl 2=====

点燃2NaCl 2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3 Cu ＋Cl 2

=====

△CuCl 2

注意 氯气和氢气反应时，条件不同，现象不同，但产物相同。纯净的H2在Cl2中安静地

燃烧，发出苍白色火焰，并生成大量白烟；H2和Cl2混合后，在强光照射下，能迅速化合而发生爆炸。

（3)氯气能与碱反应。在常温下，氯气与碱溶液发生反应，除了生成水以外，一般还生成金属氯化物(盐酸盐)和金属次氯化物(次氯酸盐)。化学方程式为： Cl2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H2O

2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O

另外 “84消毒液”的消毒剂的有效成分是NaClO ，漂白粉有效成分是Ca(ClO)2。化学实验中，残余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收，防止氯气污染环境。 (4)Cl2和水的反应 ①氯水 a ．氯气的水溶液叫氯水。溶于水中的部分Cl2与水反应，化学反应方程式为： Cl2＋H2O=HCl ＋HClO

b ．氯水的成分：三种分子： Cl2、H2O 、HClO 四种离子： H ＋、Cl －、OH －、ClO －

c ．氯水的酸性：次氯酸的酸性弱于碳酸。漂白粉漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋H2O ＋2HClO 。

d ．氯水的强氧化性(HClO ，Cl2)：氯水的漂白杀菌都是HClO 的强氧化性所致。如：氯水中加入紫色石蕊试液变红(H ＋)后褪色(HClO 能使有机色素褪色）。

e ．氯水的不稳定性(HClO)：次氯酸不稳定，见光可分解： 2HClO =2HCl ＋O2，所以氯水用棕色瓶保存，若长期存放氯水.氯水的氧化性减弱，酸性增强。 ②次氯酸(HClO)

a ．弱酸性：比碳酸酸性弱。

b ．不稳定性：只存在于水溶液中，在光照下易分解释放出O2，反应方程式2HClO====2HCl ＋O2↑

c ．强氧化性：能杀菌、消毒，具有漂白作用。

实验操作

实验现象 结论

有色布条褪色. 氯水有 漂白作用

有色布条不褪色.

干燥的氯气 没有漂白作用

H 2＋Cl 2=====点燃或光照2HCl 2P ＋3Cl 2=====点燃2PCl 3 2P ＋5Cl 2

=====

点燃2PCl 5

2NaCl ＋2H 2O=====通电Cl 2↑阳极＋H 2↑＋2NaO H 阴极

氯水中含有Cl2、H ＋、Cl －、HClO 、ClO －、H2O 、OH －等多种微粒，从而决

定了氯水性质的多样性。

(1)试指出下列各现象主要是何种微粒所表现出来的性质： ①使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色________； ②使湿润的有色布条褪色________；

③加入石灰石粉末逐渐溶解，并放出气体________；

④滴加AgNO3溶液后生成白色沉淀________。(2)氯水不能长久放置，暂时存放的方法是__________，

新制氯水在久置过程中，颜色逐渐变浅，漂白性逐渐减弱，酸性逐渐增强的原因是________(写出反应的化学方程式)。

答案 (1)①H ＋、HClO ②HClO ③H ＋ ④Cl － (2)用棕色瓶存放，并置于阴暗处

Cl2＋H2O===HCl ＋HClO,2HClO===2HCl ＋O2↑

氧化还原反应 1．概念与实质

(1)氧化还原反应与非氧化还原反应

有电子转移发生的化学反应称为氧化还原反应，

(2)氧化反应与还原反应

①失去电子，化合价升高的反应叫氧化反应。

②得到电子，化合价降低的反应叫还原反应。

(3)氧化剂与还原剂

①氧化剂：得到电子的物质，化合价降低，具有氧化性。

②还原剂：失去电子的物质，化合价升高，具有还原性

(4)氧化产物与还原产物

还原产物：氧化剂被还原所得到的产物叫还原产物。

氧化产物：还原剂被氧化所得到的产物叫氧化产物。

(5)实质

实质是有电子的转移，其特征是有元素化合价的变化。

3．氧化还原反应的表示方法

(1)双线桥法

双线桥法表示同一种元素从反应物到生成物的电子得失情况，箭头是从反应物中的变价元素开始，指向生成物中的同一种元素。

(2)单线桥法

单线桥法表示反应物中同种元素或不同种元素之间的电子转移情况，即表示原子或离子之间电子转移的方向和数目。

(3)单、双线桥法中的注意事项

①使用双线桥法表示氧化还原反应时，箭头由反应物中变价元素指向生成物中同一元素，单线桥法箭头是在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素。

②使用双线桥法表示氧化还原反应时要标出“得到”或“失去”及电子数目；使用单线桥法表示氧化还原反应时只标转移的电子数目。

③表示电子的符号时不要漏掉“e”右上角的“－”。

幻灯片54

典例分析

从下列事实中你可以总结出有关规律吗？

示例：①氧化性：H2SO4(浓)＞SO2＞S，Na2FeO4＞FeCl3＞FeCl2

②还原性：H2S＞S＞SO2，Fe＞FeCl2。

③浓H2SO4、浓HNO3、KMnO4中的S、N、Mn只表现氧化性；Na、Cu及H2S、HCl中的Na、Cu、S、Cl只表现还原性；S、SO2、FeCl2、NO、NO2中的S、Fe、N元素既有氧化性又有还原性。

a．一般来说，元素化合价越高，其降低的可能性就越大，其氧化性就越强。

b.元素的化合价越低，其升高的可能性就越大，物质的还原性就越强。

c.元素的化合价为最高值，由该元素所决定的物质只有氧化性；若元素的化合价为最低值，由该元素所决定的物质只有还原性。

d.元素的化合价为中间价，该元素所决定的物质既有氧化性，又有还原性。本规律具有一般性，称“价态律”。

溴、碘的提取

二、溴、碘的提取

1．反应原理

利用氧化还原反应，人们可以把海水中的溴离子(Br－)、海带等海产品浸出液中的碘离子(I

－)氧化成溴、碘单质。

(1)KBr溶液与氯水反应：2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2

(2)KI溶液分别与溴水、氯水反应：2KI＋Br2===2KBr＋I2；

2KI＋Cl2===2KCl＋I2

2．从海带中提取碘的流程

3．溴、碘的用途

溴可用于生产多种药剂，如熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等。AgBr是一种重要的感光材料，是胶卷中必不可少的成分。碘是一种重要的药用元素，AgI可用于人工降雨。

典例分析

1．从海水中可以提取溴单质，其主要反应为：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，下列说法正确的是()

A．溴离子具有氧化性B．氯气是还原剂

C．该反应属于复分解反应D．氯气的氧化性比溴单质强

钠、镁及其化合物

●金属钠的性质与应用

●碳酸钠的性质与应用

●离子反应

●镁的提取及应用

金属钠的性质与应用

一、金属钠的物理性质

1．亮：银白色、有金属光泽的固体。

2．轻：密度较小，ρ(Na)＝0.97g·cm－3,比水的密度小。

3．低：熔点和沸点较高，熔点为97.81℃，沸点为882.9℃。

4．软：硬度很小，可以用小刀切割。

5．导：钠是热和电的良导体。

二、金属钠的化学性质

1．钠的原子结构

钠原子核外有11个电子，最外层只有1个电子。在化学反应中，钠容易失去最外层的一个电子，形成钠离子。因此金属钠的化学性质非常活泼，在自然界中只以化合态形式存在2．钠的化学性质

(1)钠与O2的反应

①金属钠露置在空气中缓慢氧化，生成白色的氧化钠，

化学方程式为：4Na+O2===2Na2O

②钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠，

化学方程式为：2Na＋O2====Na2O2。

③Na2O与Na2O2的化学性质

a．Na2O是碱性氧化物，它可以发生如下反应：

与水反应生成碱，Na2O＋H2O===2NaOH。

与酸性氧化物反应生成盐Na2O＋CO2===Na2CO3。

与酸反应生成盐和水Na2O＋H2SO4===Na2SO4＋H2O。

b．Na2O2可以与H2O和CO2反应产生O2，故Na2O2可用作供氧剂：2Na2O2＋

2H2O===4NaOH＋O2↑；

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。

钠的性质非常活泼，在常温下就能与水迅速剧烈反应，生成氢氧化钠，并放出氢气。

化学方程式为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

(3)与熔融盐的反应：

三、金属钠的用途和制取

1．钠的用途

(1)工业上用Na作强还原剂，用于冶炼金属，如：

(2)Na—K合金(液态)用做原子反应堆的导热剂。

(3)在电光源上，用钠制造高压钠灯。

(4)制取Na2O2等钠化合物。

2．钠的制取

700～800 ℃Ti＋4NaCl。

TiCl4＋4Na=====

1.取一块金属钠放在燃烧匙里加热，下列实验现象：①金属熔化②在空气中燃烧，放出黄色火花③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成浅黄色固体物质。描述正确的是( )

A．①②B．①②③

C．①④⑤D．④⑤

2.CO和H2的混合气体21.2g，与足量O2反应后，通过足量Na2O2，固体质量增加() A．21.2 g B．14 g

C．6.78 g D．不能确定

碳酸钠的性质与应用

一、碳酸钠的性质

碳酸钠俗称纯碱或苏打，易溶于水，白色粉末，能与许多物质发生反应，在日常生活和生产中有着广泛的应用。

1．探究碳酸钠的性质

(1)与某些碱的反应，如：Ca(OH)2、Ba(OH)2等。

现象：产生白色沉淀Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH

(2)与某些盐的反应，如：CaCl2、Ba(NO3)2

现象：产生白色沉淀

化学方程式：CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl

现象：若将盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中，开始阶段，无明显现象，继续滴加，则产生气泡。

化学方程式：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl

Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O

(4)其水溶液呈碱性

现象：用pH试纸测高温下0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液的pH，其pH约为12。

应用：除油污。

(5)与碳酸氢钠可以相互转化

化学方程式：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3

2NaHCO3===Na2CO3＋CO2↑＋H2O

二、碳酸钠的制备与应用

1．由氯化钠制备碳酸钠

将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中，使溶解度小的碳酸氢钠从溶液中析出。化学方程式：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl

过滤得到碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。

2．碳酸钠与碳酸氢钠用途

(1)纯碱是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。

(2)碳酸氢钠是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一；在医疗上，它是治疗胃酸过多的一种药剂。

1.在Na2CO3溶液中加稀盐酸和在稀盐酸中加入Na2CO3溶液产生的现象相同吗？

2. 能否用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液？

离子反应

一、强、弱电解质

1、强电解质

强酸(如硫酸、盐酸、硝酸等)、强碱(如NaOH、KOH等)以及绝大多数盐在水溶液中完全电离，这样的电解质称为强电解质。

2、弱电解质

弱酸(如碳酸、醋酸等)、弱碱(如NH3·H2O等)等在水溶液中部分电离，这样的电解质称为弱电解质。

二、离子反应

1．概念：凡是有离子参加的化学反应称为离子反应。

2．实质[以Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液反应为例]

Ca2＋和CO32－结合生成CaCO3的反应，即反应都是向着某些离子浓度减小的方向进行。3．离子反应发生的条件

(1)生成难溶性物质，如生成BaSO4、AgCl、CaCO3等沉淀。

(2)生成挥发性物质，如生成CO2、SO2、H2S等气体。

(3)生成难电离的物质，如生成H2O等。

(4)络合反应(5)氧化还原反应

只要具备上述条件中的一个，离子反应即可发生。

三、离子方程式

1．概念：用实际参加反应的离子的符号来表示反应的式子叫做离子方程式。

2．书写步骤

离子方程式的书写可按“写”、“拆”、“删”、“查”进行。其中“写”是基础，“拆”是关键，“删”是途径，“查”是保证。

(1)“写”：写出反应的正确的化学方程式。

(2)“拆”：将易溶于水、且易电离的物质(如强酸、强碱及可溶性盐)的化学式拆开，改写成离子形式，其他物质如单质、沉淀、气体、难溶物、氧化物及难电离物质(如弱酸、弱碱、水等)仍用化学式表示。

(3)“删”：将方程式两边相同的离子符号(未参加反应)删去，并将化学计量数约成最简。

(4)“查”：看方程式两边是否符合质量守恒和电荷守恒。

3．离子方程式的意义

(1)表示出了实际参加的离子间反应；

(2)能表示同一类化学反应，如H＋＋OH－===H2O则可以表示所有强酸与强碱作用生成可溶性且完全电离的盐和水的中和反应。

幻灯片68

①③⑤⑥⑦

1.下列状态下能导电的物质是____，

是弱电解质的是__。

①盐酸；②NaCl(s)；③熔融的MgCl2；④醋酸；⑤氨水；⑥Cl2水；⑦Cu

下列离子方程式书写是否正确？

①铁跟稀硫酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

②碳酸氢钙溶液跟盐酸反应：Ca(HCO3)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O＋2CO2↑

③醋酸跟氢氧化钾溶液反应：CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O

④碳酸镁跟稀硫酸溶液反应：MgCO3＋2H＋===Mg2＋＋H2O＋CO2↑

⑤铜与硝酸银溶液反应：Cu＋Ag＋===Cu2＋＋Ag

⑥氢氧化钡溶液中加入稀H2SO4：Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓

④

③④正确

镁的提取及应用

一、镁的提取

1．镁的存在：自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。海水中镁的总储量约为1.8×1015吨。

2．镁的提取

从海水中提取镁，步骤如下：

(1)煅烧海边贝壳石灰石，制成石灰乳。化学方程式：CaCO3====CaO＋CO2↑，CaO＋

H2O===Ca(OH)2

(2)将石灰乳加入到海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀。化学方程式：MgCl2＋Ca(OH)2=== Mg(OH)2 ↓+ CaCl2。

(3)将氢氧化镁与盐酸反应，化学方程式：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。所得溶液蒸发结晶可获得六水合氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)，然后在氯化氢气流中加热，转化成氯化镁。MgCl2·6H2O=== MgCl2＋6H2O↑

(4)电解熔融氯化镁制得金属镁。MgCl2=== Mg+ Cl2↑

二、镁的性质

1．镁的物理性质

镁是银白色的金属，密度较小(1.74 g/cm3)，有较强的韧性、延展性、是电和热的良导体。

硬度、熔点、沸点介于钠、铝之间。 2．镁的原子结构

镁的原子结构示意图为 。由其结构可知，镁原子容易 最外层两个电子，形成镁离子。因此，镁是活泼的金属，在自然界中主要以化合态存在。 3．镁的化学性质

镁的化学性质活泼，可与活泼非金属、酸等发生反应。 (1)镁与非金属单质反应

①镁与氧气的反应：2Mg ＋O2===2MgO ②镁与氯气、氮气的反应，化学方程式分别为：Mg ＋Cl2===MgCl2, 3Mg ＋N2=== Mg3N2 (2)镁与酸的反应

把一小段擦去氧化膜的镁条放入一定量的稀硫酸中，镁条上有气泡产生，这是因为镁与酸所电离的H ＋发生氧化还原反应，把H ＋还原成氢气。化学方程式：Mg ＋H2SO4(稀)===MgSO4＋H2↑。

2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。

(3)镁与某些氧化物的反应

将燃着的镁条伸入盛满二氧化碳的集气瓶中，镁条剧烈燃烧， 发生耀眼的白光，瓶内壁上有黑色物质生成。化学方程式：2Mg ＋CO2=== 2MgO ＋C 三、镁及其化合物的重要用途 1．镁的用途

(1)镁能与铜、铝、锡、锰、钛等形成许多合金(约含镁80%)。虽然镁合金的密度只有1.8 g ·cm-3左右，但硬度和强度都较大，因此被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等。因此，镁被誉为“国防金属”。

(2)由于镁燃烧发出耀眼的白光，因此常用来制造信号弹和焰火 2．氧化镁的用途：氧化镁的熔点高达2800 ℃，是优质的耐高温材料。

1.铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( ) A ．不易生锈 B ．导电性好 C ．密度小 D ．强度高

2．下列关于镁元素及其单质的说法中，不正确的是( ) A ．镁在常温下能与氧气反应，生成氧化镁保护膜 B ．镁在自然界中只有化合态，没有游离态

C ．镁能在氯气、二氧化碳中燃烧，这说明不只是氧气才有助燃性

D ．镁的化学性质很活泼，能与O2、Cl2、N2及酸、碱发生反应

专题三从矿物到基础材料

●从铝土矿到铝合金

铁、铜的获取及应用

●含硅矿物与信息材料

从铝土矿到铝合金

●从铝土矿中提取铝

铝的氧化物和氢氧化物

●铝及铝合金

幻灯片75

从铝土矿中提取铝

一、从铝土矿中提取铝

1．铝的存在

铝元素占地壳总量的7.73%，是地壳中含量最多的金属元素。铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量的杂质)是铝元素在地壳中的主要存在形式之一。

2．铝的冶炼

以铝土矿为原料，冶炼铝包括两个过程：由铝土矿提取氧化铝和由氧化铝电解制取金属铝。

(1)Al2O3的提取

①铝土矿与NaOH溶液反应，生成NaAlO2和水，化学方程式为Al2O3＋2NaOH=== 2NaAlO2＋H2O;

②在NaAlO2溶液中通入过量CO2，生成氢氧化铝沉淀和NaHCO3，化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3。

③灼烧Al(OH)3得到Al2O3，化学方程式：2Al(OH)3

+3H2O+2AL2O3

2)Al2O3的电解

工业上采用电解熔融氧化铝制得金属铝，化学方程式

为:2Al2O3==通电==4Al+3O2↑

3．铝的用途

(1)铝合金主要用于建筑业、交通运输业以及电子行业。

(2)铝由其优良的物理性质所决定的重要用途，主要有：

①延展性——制作铝线、铝箔、多种容器。

②导电性——电的良导体。铝的导电性仅次于铜，是优良的导体之一。

③导热性——热的良导体。

④不透明——作忌光物(如胶卷)的包装材料。

⑤银白色、有金属光泽——作涂料(俗称银粉、银漆)。

(3)铝易与许多金属或非金属元素形成多种性能优良的合金。

①Al与Mg、Cu、Si、Zn、Li等金属能形成各种性能优良的铝合金。

②铝合金的特点：密度小，强度高，塑性好，易成型，制造工艺简单，成本低廉等。

铝的氧化物和氢氧化物

一、氧化铝

1．两性氧化物：既能与酸反应又能与碱反应的氧化物。

2．Al2O3分别与HCl、烧碱反应的化学方程式：1）Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O

（2）Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

3．Al2O3的物理性质

白色固体，熔点高，难溶于水。

4．用途

（1）做耐火材料

（2）冶炼铝的原料

二、氢氧化铝

1.物理性质：白色胶状物，不溶于水，具有吸附性，能凝聚水中的悬浮物并沉淀。

2.化学性质

易溶于强酸（HCl）或强碱（NaOH），

难溶于弱酸（碳酸）或弱碱（氨水）。

①与强酸反应：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

②与强碱反应：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

3.两性氢氧化物：

既能与酸反应又能与碱反应的氢氧化物。

4.制备方法

①氯化铝溶液中加入氨水

②偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。

5.应用

①医学：中和胃酸

②生活：净水

1. 向下列溶液中滴加稀硫酸，生成白色沉淀，继续滴加稀硫酸，沉淀又溶解的是（）A．Na2CO3 B．BaCl2

C．FeCl3 D．NaAlO2

铝及铝合金

1、铝的物理性质和用途

铝是银白色有金属光泽的金属

铝的密度小（2.7g·cm－3）----飞机制造

良好的导电性----用作导线

良好的导热性----铝制炊具

良好的延展性----用作包装

2、铝的化学性质

（1）与非金属（O2、S、Cl2等）的反应

铝粉在氧气中剧烈燃烧，放出大量的热、发出耀眼的白光。

4Al+3O2=== 2Al2O3

（2）铝和盐溶液反应：2Al+3CuSO4===3Cu+Al2(SO4)3

（3）与碱反应：2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑

（4）与酸反应：2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑

（常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜而发生钝化）

5、铝与某些氧化物反应———铝热反应

（1）反应放出大量的热、发出耀眼的光芒、有熔融物生成

2Al + Fe2O3 === 2Fe + Al2O3

（2）铝热剂：铝粉和某些金属氧化物（Fe2O3、Fe3O4、V2O5、Cr2O3、MnO2）组成的混合物。

（3）用途：焊接铁轨、冶炼金属

铁、铜的提取及应用

从自然界中获取铁和铜

一、铁和铜在自然界中的存在

铁和铜在自然界主要以化合态的形式存在。常见的铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe3O4)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)等；常见的铜矿有黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2]等。此外铁在自然界中还以游离态的形式存在于陨铁中。

二、工业炼铁

工业炼铁的原理是利用氧化还原反应，用一氧化碳将铁从铁矿石中还原出来。

1．原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等

2．设备：炼铁高炉

3．反应原理：用还原剂将铁从其化合物中还原出来。

4．工艺流程

从高炉下方鼓入空气与焦炭反应产生二氧化碳，并放出大量的热量；二氧化碳再与灼热的焦炭反应，生成一氧化碳；一氧化碳在高温下将氧化铁还原为铁。有关反应的化学方程式：C＋O2===CO2；CO2＋C===2CO；Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2

5．除去铁矿石中含有的SiO2：

石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反应生成炉渣，有关反应的化学方程式：CaCO3===CaO＋CO2↑；CaO＋SiO2===CaSiO3 炉渣的密度比铁水小，故浮在铁水上面，分离可得铁水。

三、工业炼铜

1．用黄铜矿炼铜

工业上用高温分解黄铜矿的方法获得铜。粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%。含有Ag、Au、Fe、Zn等杂质。

2．粗铜的精炼

电解精炼铜的原理是让粗铜作阳极，失电子变为Cu2＋，在阴极上用纯铜作阴极即可得精铜。电解精炼得到的铜，其含量高达99.95%～99.97%。

3．生物炼铜

矿堆浸铜法是一种已被人们沿用了几百年的生物炼铜方法，直到最近，生物工程学家才认识到是微生物在帮助我们从矿石中提取铜。

典例分析

1.冶炼金属常用以下几种方法：①还原法，②电解法，③热分解法。现冶炼下列金属，试选择适宜的冶炼方法(用序号)。

Al______，Mg______，Cu______，Hg______，Mn______

答案②②①③①

铁、铜及其化合物的应用

一、铁、铜的物理性质

铁是一种有金属光泽的银白色金属，质软，有良好的导热性、导电性、延展性。铁属于重金属、黑色金属、常见金属。铁能被磁铁吸引。

铜是一种有金属光泽的紫红色金属，有良好的导电性、导热性(仅次于银，可用于制电缆)，良好的延展性。粉末为紫红色。铜属于重金属、有色金属、常见金属。

二、铁、铜的化学性质

1．铁的化学性质