高一化學(xué)必修一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)2
高一化學(xué)必修一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)第一章從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)
一、常見物質(zhì)的分離、提純和鑒別
1.常用的物理方法根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)上差異來分離;旌衔锏奈锢矸蛛x方法
方法適用范圍主要儀器注意點(diǎn)實(shí)例
固+液蒸發(fā)易溶固體與液體分開酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒①不斷攪拌;②最后用余熱加熱;③液體不超過容積2/3NaCl(H2O)
固+固結(jié)晶溶解度差別大的溶質(zhì)分開NaCl(NaNO3)升華能升華固體與不升華物分開酒精燈I2(NaCl)
固+液過濾易溶物與難溶物分開漏斗、燒杯①一角、二低、三碰;②沉淀要洗滌;③定量實(shí)驗(yàn)要“無損”NaCl(CaCO3)
液+液萃取溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里,溶解度的不同,把溶質(zhì)分離出來分液漏斗①先查漏;②對(duì)萃取劑的要求;③使漏斗內(nèi)外大氣相通;④上層液體從上口倒出從溴水中提取Br2
分液分離互不相溶液體分液漏斗乙酸乙酯與飽和Na2CO3溶液
蒸餾分離沸點(diǎn)不同混合溶液蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計(jì)、牛角管①溫度計(jì)水銀球位于支管處;②冷凝水從下口通入;③加碎瓷片乙醇和水、I2和CCl4滲析分離膠體與混在其中的分子、離子半透膜更換蒸餾水淀粉與NaCl
鹽析加入某些鹽,使溶質(zhì)的溶解度降低而析出燒杯用固體鹽或濃溶液蛋白質(zhì)溶液、硬脂酸鈉和甘油
氣+氣洗氣易溶氣與難溶氣分開洗氣瓶長進(jìn)短出CO2(HCl)液化沸點(diǎn)不同氣分開U形管常用冰水NO2(N2O4)
i、蒸發(fā)和結(jié)晶蒸發(fā)是將溶液濃縮、溶劑氣化或溶質(zhì)以晶體析出的方法。結(jié)晶是溶質(zhì)從溶液中析出晶體的過程,可以用來分離和提純幾種可溶性固體的混合物。結(jié)晶的原理是根據(jù)混合物中各成分在某種溶劑里的溶解度的不同,通過蒸發(fā)減少溶劑或降低溫度使溶解度變小,從而使晶體析出。加熱蒸發(fā)皿使溶液蒸發(fā)時(shí)、要用玻璃棒不斷攪動(dòng)溶液,防止由于局部溫度過高,造成液滴飛濺。當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多的固體時(shí),即停止加熱,例如用結(jié)晶的方法分離NaCl和KNO3混合物。
ii、蒸餾蒸餾是提純或分離沸點(diǎn)不同的液體混合物的方法。用蒸餾原理進(jìn)行多種混合液體的分離,叫分餾。操作時(shí)要注意:
①在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片,防止液體暴沸。
②溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)與支管底口下緣位于同一水平線上。③蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過其容積的2/3,也不能少于l/3。④冷凝管中冷卻水從下口進(jìn),從上口出。
1⑤加熱溫度不能超過混合物中沸點(diǎn)最高物質(zhì)的沸點(diǎn),例如用分餾的方法進(jìn)行石油的分餾。
iii、分液和萃取分液是把兩種互不相溶、密度也不相同的液體分離開的方法。萃取是利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的方法。選擇的萃取劑應(yīng)符合下列要求:和原溶液中的溶劑互不相溶;對(duì)溶質(zhì)的溶解度要遠(yuǎn)大于原溶劑,并且溶劑易揮發(fā)。在萃取過程中要注意:
①將要萃取的溶液和萃取溶劑依次從上口倒入分液漏斗,其量不能超過漏斗容積的2/3,塞好塞子進(jìn)行振蕩。
②振蕩時(shí)右手捏住漏斗上口的頸部,并用食指根部壓緊塞子,以左手握住旋塞,同時(shí)用手指控制活塞,將漏斗倒轉(zhuǎn)過來用力振蕩。
③然后將分液漏斗靜置,待液體分層后進(jìn)行分液,分液時(shí)下層液體從漏斗口放出,上層液體從上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。
iv、升華升華是指固態(tài)物質(zhì)吸熱后不經(jīng)過液態(tài)直接變成氣態(tài)的過程。利用某些物質(zhì)具有升華的特性,將這種物質(zhì)和其它受熱不升華的物質(zhì)分離開來,例如加熱使碘升華,來分離I2和SiO2的混合物。2、化學(xué)方法分離和提純物質(zhì)
對(duì)物質(zhì)的分離可一般先用化學(xué)方法對(duì)物質(zhì)進(jìn)行處理,然后再根據(jù)混合物的特點(diǎn)用恰當(dāng)?shù)姆蛛x方法(見化學(xué)基本操作)進(jìn)行分離。用化學(xué)方法分離和提純物質(zhì)時(shí)要注意:①最好不引入新的雜質(zhì);
②不能損耗或減少被提純物質(zhì)的質(zhì)量
③實(shí)驗(yàn)操作要簡便,不能繁雜。用化學(xué)方法除去溶液中的雜質(zhì)時(shí),要使被分離的物質(zhì)或離子盡可能除凈,需要加入過量的分離試劑,在多步分離過程中,后加的試劑應(yīng)能夠把前面所加入的無關(guān)物質(zhì)或離子除去。
對(duì)于無機(jī)物溶液常用下列方法進(jìn)行分離和提純:
(1)生成沉淀法(2)生成氣體法(3)氧化還原法(4)正鹽和與酸式鹽相互轉(zhuǎn)化法(5)利用物質(zhì)的兩性除去雜質(zhì)(6)離子交換法常見物質(zhì)除雜方法
序號(hào)原物所含雜質(zhì)除雜質(zhì)試劑主要操作方法1N2O2灼熱的銅絲網(wǎng)用固體轉(zhuǎn)化氣體2CO2H2SCuSO4溶液洗氣3COCO2NaOH溶液洗氣
4CO2CO灼熱CuO用固體轉(zhuǎn)化氣體5CO2HCI飽和的NaHCO3洗氣6H2SHCI飽和的NaHS洗氣7SO2HCI飽和的NaHSO3洗氣
8CI2HCI飽和的食鹽水洗氣
9CO2SO2飽和的NaHCO3洗氣
10炭粉MnO2濃鹽酸(需加熱)過濾11MnO2C--------加熱灼燒
12炭粉CuO稀酸(如稀鹽酸)過濾13AI2O3Fe2O3NaOH(過量),CO2過濾14Fe2O3AI2O3NaOH溶液過濾15AI2O3SiO2鹽酸`氨水過濾16SiO2ZnOHCI溶液過濾,
17BaSO4BaCO3HCI或稀H2SO4過濾18NaHCO3溶液Na2CO3CO2加酸轉(zhuǎn)化法19NaCI溶液NaHCO3HCI加酸轉(zhuǎn)化法20FeCI3溶液FeCI2CI2加氧化劑轉(zhuǎn)化法21FeCI3溶液CuCI2Fe、CI2過濾22FeCI2溶液FeCI3Fe加還原劑轉(zhuǎn)化法23CuOFe(磁鐵)吸附
24Fe(OH)3膠體FeCI3蒸餾水滲析25CuSFeS稀鹽酸過濾
26I2晶體NaCI--------加熱升華
27NaCI晶體NH4CL--------加熱分解28KNO3晶體NaCI蒸餾水重結(jié)晶.3、物質(zhì)的鑒別
物質(zhì)的檢驗(yàn)通常有鑒定、鑒別和推斷三類,它們的共同點(diǎn)是:依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)和特征反應(yīng),選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒,?zhǔn)確觀察反應(yīng)中的明顯現(xiàn)象,如顏色的變化、沉淀的生成和溶解、氣體的產(chǎn)生和氣味、火焰的顏色等,進(jìn)行判斷、推理。檢驗(yàn)類型鑒別利用不同物質(zhì)的性質(zhì)差異,通過實(shí)驗(yàn),將它們區(qū)別開來。
鑒定根據(jù)物質(zhì)的特性,通過實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)出該物質(zhì)的成分,確定它是否是這種物質(zhì)。推斷根據(jù)已知實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象,分析判斷,確定被檢的是什么物質(zhì),并指出可能存在什么,不可能存在什么。
檢驗(yàn)方法①若是固體,一般應(yīng)先用蒸餾水溶解②若同時(shí)檢驗(yàn)多種物質(zhì),應(yīng)將試管編號(hào)
③要取少量溶液放在試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),絕不能在原試劑瓶中進(jìn)行檢驗(yàn)④敘述順序應(yīng)是:實(shí)驗(yàn)(操作)→現(xiàn)象→結(jié)論→原理(寫方程式)①常見氣體的檢驗(yàn)常見氣體檢驗(yàn)方法
氫氣純凈的氫氣在空氣中燃燒呈淡藍(lán)色火焰,混合空氣點(diǎn)燃有爆鳴聲,生成物只有水。不是只有氫氣才產(chǎn)生爆鳴聲;可點(diǎn)燃的氣體不一定是氫氣氧氣可使帶火星的木條復(fù)燃
氯氣黃綠色,能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)(O3、NO2也能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán))
氯化氫無色有刺激性氣味的氣體。在潮濕的空氣中形成白霧,能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石藍(lán)試紙變紅;用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時(shí)冒白煙;將氣體通入AgNO3溶液時(shí)有白色沉淀生成。
二氧化硫無色有刺激性氣味的氣體。能使品紅溶液褪色,加熱后又顯紅色。能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
硫化氫無色有具雞蛋氣味的氣體。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液產(chǎn)生黑色沉淀,或使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變黑。
氨氣無色有刺激性氣味,能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時(shí)能生成白煙。
二氧化氮紅棕色氣體,通入水中生成無色的溶液并產(chǎn)生無色氣體,水溶液顯酸性。一氧化氮無色氣體,在空氣中立即變成紅棕色
二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁;能使燃著的木條熄滅。SO2氣體也能使澄清的石灰水變混濁,N2等氣體也能使燃著的木條熄滅。
一氧化碳可燃燒,火焰呈淡藍(lán)色,燃燒后只生成CO2;能使灼熱的CuO由黑色變成紅色。
②幾種重要陽離子的檢驗(yàn)
(l)H+能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變?yōu)榧t色。(2)Na+、K+用焰色反應(yīng)來檢驗(yàn)時(shí),它們的火焰分別呈黃色、淺紫色(通過鈷玻片)。(3)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。
(4)Mg2+能與NaOH溶液反應(yīng)生成白色Mg(OH)2沉淀,該沉淀能溶于NH4Cl溶液。
(5)Al3+能與適量的NaOH溶液反應(yīng)生成白色Al(OH)3絮狀沉淀,該沉淀能溶于鹽酸或過量的NaOH溶液。(6)Ag+能與稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽反應(yīng),生成白色AgCl沉淀,不溶于稀HNO3,但溶于氨水,生成〔Ag(NH3)2〕+。
(7)NH4+銨鹽(或濃溶液)與NaOH濃溶液反應(yīng),并加熱,放出使?jié)駶櫟募t色石藍(lán)試紙變藍(lán)的有刺激性氣味NH3氣體。
(8)Fe2+能與少量NaOH溶液反應(yīng),先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色Fe(OH)3沉淀;蛳騺嗚F鹽的溶液里加入KSCN溶液,不顯紅色,加入少量新制的氯水后,立即顯紅色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
2(9)Fe3+能與KSCN溶液反應(yīng),變成血紅色Fe(SCN)3溶液,能與NaOH溶液反應(yīng),生成紅褐色Fe(OH)3沉淀。
(10)Cu2+藍(lán)色水溶液(濃的CuCl2溶液顯綠色),能與NaOH溶液反應(yīng),生成藍(lán)色的Cu(OH)2沉淀,加熱后可轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏腃uO沉淀。含Cu2+溶液能與Fe、Zn片等反應(yīng),在金屬片上有紅色的銅生成。③幾種重要的陰離子的檢驗(yàn)
(1)OH-能使無色酚酞、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。
(2)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,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(3)Br-能與硝酸銀反應(yīng),生成淡黃色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。
(4)I-能與硝酸銀反應(yīng),生成黃色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能與氯水反應(yīng),生成I2,使淀粉溶液變藍(lán)。
(5)SO42-能與含Ba2+溶液反應(yīng),生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。
(6)SO32-濃溶液能與強(qiáng)酸反應(yīng),產(chǎn)生無色有刺激性氣味的SO2氣體,該氣體能使品紅溶液褪色。能與BaCl2溶液反應(yīng),生成白色BaSO3沉淀,該沉淀溶于鹽酸,生成無色有刺激性氣味的SO2氣體。
(7)S2-能與Pb(NO3)2溶液反應(yīng),生成黑色的PbS沉淀。
(8)CO32-能與BaCl2溶液反應(yīng),生成白色的BaCO3沉淀,該沉淀溶于硝酸(或鹽酸),生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體。
(9)HCO3-取含HCO3-鹽溶液煮沸,放出無色無味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,無現(xiàn)象,加熱煮沸,有白色沉淀MgCO3生成,同時(shí)放出CO2氣體。
(10)PO43-含磷酸根的中性溶液,能與AgNO3反應(yīng),生成黃色Ag3PO4沉淀,該沉淀溶于硝酸。
(11)NO3-濃溶液或晶體中加入銅片、濃硫酸加熱,放出紅棕色氣體。二、常見事故的處理事故處理方法
酒精及其它易燃有機(jī)物小面積失火立即用濕布撲蓋鈉、磷等失火迅速用砂覆蓋
少量酸(或堿)滴到桌上立即用濕布擦凈,再用水沖洗
較多量酸(或堿)流到桌上立即用適量NaHCO3溶液(或稀HAC)作用,后用水沖洗
酸沾到皮膚或衣物上先用抹布擦試,后用水沖洗,再用NaHCO3稀溶液沖洗堿液沾到皮膚上先用較多水沖洗,再用硼酸溶液洗酸、堿濺在眼中立即用水反復(fù)沖洗,并不斷眨眼苯酚沾到皮膚上用酒精擦洗后用水沖洗
3白磷沾到皮膚上用CuSO4溶液洗傷口,后用稀KMnO4溶液濕敷
溴滴到皮膚上應(yīng)立即擦去,再用稀酒精等無毒有機(jī)溶濟(jì)洗去,后涂硼酸、凡士林誤食重金屬鹽應(yīng)立即口服蛋清或生牛奶汞滴落在桌上或地上應(yīng)立即撒上硫粉三、化學(xué)計(jì)量①物質(zhì)的量
定義:表示一定數(shù)目微粒的集合體符號(hào)n單位摩爾符號(hào)mol
阿伏加德羅常數(shù):0.012kgC-12中所含有的碳原子數(shù)。用NA表示。約為6.02x1023微粒與物質(zhì)的量公式:n=
②摩爾質(zhì)量:單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量用M表示單位:g/mol數(shù)值上等于該物質(zhì)的分子量質(zhì)量與物質(zhì)的量公式:n=
③物質(zhì)的體積決定:①微粒的數(shù)目②微粒的大、畚⒘ig的距離微粒的數(shù)目一定固體液體主要決定②微粒的大小氣體主要決定③微粒間的距離體積與物質(zhì)的量公式:n=
標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體的體積都約為22.4L
④阿伏加德羅定律:同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同的分子數(shù)⑤物質(zhì)的量濃度:單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量。符號(hào)CB單位:mol/l公式:CB=nB/VnB=CB×VV=nB/CB
溶液稀釋規(guī)律C(濃)×V(濃)=C(。罺(。
⑥溶液的配置
(l)配制溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的溶液
計(jì)算:算出所需溶質(zhì)和水的質(zhì)量。把水的質(zhì)量換算成體積。如溶質(zhì)是液體時(shí),要算出液體的體積。
稱量:用天平稱取固體溶質(zhì)的質(zhì)量;用量簡量取所需液體、水的體積。
溶解:將固體或液體溶質(zhì)倒入燒杯里,加入所需的水,用玻璃棒攪拌使溶質(zhì)完全溶解.(2)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液(配制前要檢查容量瓶是否漏水)
計(jì)算:算出固體溶質(zhì)的質(zhì)量或液體溶質(zhì)的體積。
稱量:用托盤天平稱取固體溶質(zhì)質(zhì)量,用量簡量取所需液體溶質(zhì)的體積。
溶解:將固體或液體溶質(zhì)倒入燒杯中,加入適量的蒸餾水(約為所配溶液體積的1/6),用玻璃棒攪拌使之溶解,冷卻到室溫后,將溶液引流注入容量瓶里。
洗滌(轉(zhuǎn)移):用適量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌2-3次,將洗滌液注入容量瓶。振蕩,使溶液混合均勻。
定容:繼續(xù)往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度2-3mm處,改用膠頭滴管加正鹽:Na2CO3
鹽酸式鹽:NaHCO3堿式鹽:Cu2(OH)2CO3
溶液:NaCl溶液、稀H2SO4等混懸濁液:泥水混合物等水,使溶液凹面恰好與刻度相切。把容量瓶蓋緊,再振蕩搖勻。5、過濾過濾是除去溶液里混有不溶于溶劑的雜質(zhì)的方法。
過濾時(shí)應(yīng)注意:①一貼:將濾紙折疊好放入漏斗,加少量蒸餾水潤濕,使濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁。
②二低:濾紙邊緣應(yīng)略低于漏斗邊緣,加入漏斗中液體的液面應(yīng)略低于濾紙的邊緣。③三靠:向漏斗中傾倒液體時(shí),燒杯的夾嘴應(yīng)與玻璃棒接觸;玻璃棒的底端應(yīng)和過濾器有三層濾紙?zhí)庉p輕接觸;漏斗頸的末端應(yīng)與接受器的內(nèi)壁相接觸,例如用過濾法除去粗食鹽中少量的泥沙。第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化
一、物質(zhì)的分類金屬:Na、Mg、Al單質(zhì)
非金屬:S、O、N
酸性氧化物:SO3、SO2、P2O5等
氧化物堿性氧化物:Na2O、CaO、Fe2O3氧化物:Al2O3等
純鹽氧化物:CO、NO等
凈含氧酸:HNO3、H2SO4等物按酸根分無氧酸:HCl
強(qiáng)酸:HNO3、H2SO4、HCl酸按強(qiáng)弱分
弱酸:H2CO3、HClO、CH3COOH
化一元酸:HCl、HNO3
合按電離出的H+數(shù)分二元酸:H2SO4、H2SO3物多元酸:H3PO4強(qiáng)堿:NaOH、Ba(OH)2
物按強(qiáng)弱分
質(zhì)弱堿:NH3H2O、Fe(OH)3堿一元堿:NaOH、
按電離出的HO-數(shù)分二元堿:Ba(OH)2多元堿:Fe(OH)3
合乳濁液:油水混合物
物膠體:Fe(OH)3膠體、淀粉溶液、煙、霧、有色玻璃等二、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(shí),如果按照分散質(zhì)粒子的大小來分類,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。
下面比較幾種分散系的不同:分散系溶液膠體濁液
分散質(zhì)的直徑<1nm(粒子直徑小于10-9m)1nm-100nm(粒子直徑在10-9~10-7m)>100nm(粒子直徑大于10-7m)
分散質(zhì)粒子單個(gè)小分子或離子許多小分子集合體或高分子巨大數(shù)目的分子集合體實(shí)例溶液酒精、氯化鈉等淀粉膠體、氫氧化鐵膠體等石灰乳、油水等性
質(zhì)外觀均一、透明均一、透明不均一、不透明穩(wěn)定性穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定能否透過濾紙能能不能能否透過半透膜能不能不能
鑒別無丁達(dá)爾效應(yīng)有丁達(dá)爾效應(yīng)靜置分層
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。三、膠體
1、膠體的定義:分散質(zhì)粒子直徑大小在10-9~10-7m之間的分散系。2、膠體的分類:
①.根據(jù)分散質(zhì)微粒組成的狀況分類:如:膠體膠粒是由許多等小分子聚集一起形成的微粒,其直徑在1nm~100nm之間,這樣的膠體叫粒子膠體。又如:淀粉屬高分子化合物,其單個(gè)分子的直徑在1nm~100nm范圍之內(nèi),這樣的膠體叫分子膠體。②.根據(jù)分散劑的狀態(tài)劃分:
如:煙、云、霧等的分散劑為氣體,這樣的膠體叫做氣溶膠;AgI溶膠、溶膠、溶膠,其分散劑為水,分散劑為液體的膠體叫做液溶膠;有色玻璃、煙水晶均以固體為分散劑,這樣的膠體叫做固溶膠。3、膠體的制備A.物理方法
①機(jī)械法:利用機(jī)械磨碎法將固體顆粒直接磨成膠粒的大小
②溶解法:利用高分子化合物分散在合適的溶劑中形成膠體,如蛋白質(zhì)溶于水,淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有機(jī)溶劑等。B.化學(xué)方法
①水解促進(jìn)法:FeCl3+3H2O(沸)=(膠體)+3HCl
②復(fù)分解反應(yīng)法:KI+AgNO3=AgI(膠體)+KNO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl
思考:若上述兩種反應(yīng)物的量均為大量,則可觀察到什么現(xiàn)象?如何表達(dá)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反應(yīng)方程式?提示:KI+AgNO3=AgI↓+KNO3(黃色↓)Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl(白色↓)4、膠體的性質(zhì):
①丁達(dá)爾效應(yīng)丁達(dá)爾效應(yīng)是粒子對(duì)光散射作用的結(jié)果,是一種物理現(xiàn)象。丁達(dá)爾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,是因?yàn)槟z體微粒直徑大小恰當(dāng),當(dāng)光照射膠粒上時(shí),膠粒將光從各個(gè)方面全部反射,膠粒即成一小光源(這一現(xiàn)象叫光的散射),故可明顯地看到由無數(shù)小光源形成的光亮“通路”。當(dāng)光照在比較大或小的顆粒或微粒上則無此現(xiàn)象,只發(fā)生反射或?qū)⒐馊课盏默F(xiàn)象,而以溶液和濁液無丁達(dá)爾現(xiàn)象,所以丁達(dá)爾效應(yīng)常用于鑒別膠體和其他分散系。
②布朗運(yùn)動(dòng)在膠體中,由于膠粒在各個(gè)方向所受的力不能相互平衡而產(chǎn)生的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),稱為布朗運(yùn)動(dòng)。是膠體穩(wěn)定的原因之一。
③電泳在外加電場的作用下,膠體的微粒在分散劑里向陰極(或陽極)作定向移動(dòng)的現(xiàn)象。膠體具有穩(wěn)定性的重要原因是同一種膠粒帶有同種電荷,相互排斥,另外,膠粒在分散力作用下作不停的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),使其受重力的影響有較大減弱,兩者都使其不易聚集,從而使膠體較穩(wěn)定。
說明:A、電泳現(xiàn)象表明膠粒帶電荷,但膠體都是電中性的。膠粒帶電的原因:膠體中單個(gè)膠粒的體積小,因而膠體中膠粒的表面積大,因而具備吸附能力。有的膠體中的膠粒吸附溶液中的陽離子而帶正電;有的則吸附陰離子而帶負(fù)電膠體的提純,可采用滲析法來提純膠體。使分子或離子通過半透膜從膠體里分離出去的操作方法叫滲析法。其原理是膠體粒子不能透過半透膜,而分子和離子可以透過半透膜。但膠體粒子可以透過濾紙,故不能用濾紙?zhí)峒兡z體。
B、在此要熟悉常見膠體的膠粒所帶電性,便于判斷和分析一些實(shí)際問題。帶正電的膠粒膠體:金屬氫氧化物如、膠體、金屬氧化物。
帶負(fù)電的膠粒膠體:非金屬氧化物、金屬硫化物As2S3膠體、硅酸膠體、土壤膠體
5特殊:AgI膠粒隨著AgNO3和KI相對(duì)量不同,而可帶正電或負(fù)電。若KI過量,則AgI膠粒吸附較多I-而帶負(fù)電;若AgNO3過量,則因吸附較多Ag+而帶正電。當(dāng)然,膠體中膠粒帶電的電荷種類可能與其他因素有關(guān)。C、同種膠體的膠粒帶相同的電荷。
D、固溶膠不發(fā)生電泳現(xiàn)象。凡是膠粒帶電荷的液溶膠,通常都可發(fā)生電泳現(xiàn)象。氣溶膠在高壓電的條件也能發(fā)生電泳現(xiàn)象。
膠體根據(jù)分散質(zhì)微粒組成可分為粒子膠體(如膠體,AgI膠體等)和分子膠體[如淀粉溶液,蛋白質(zhì)溶液(習(xí)慣仍稱其溶液,其實(shí)分散質(zhì)微粒直徑已達(dá)膠體范圍),只有粒子膠體的膠粒帶電荷,故可產(chǎn)生電泳現(xiàn)象。整個(gè)膠體仍呈電中性,所以在外電場作用下作定向移動(dòng)的是膠粒而非膠體。
④聚沉膠體分散系中,分散系微粒相互聚集而下沉的現(xiàn)象稱為膠體的聚沉。能促使溶膠聚沉的外因有加電解質(zhì)(酸、堿及鹽)、加熱、溶膠濃度增大、加膠粒帶相反電荷的膠體等。有時(shí)膠體在凝聚時(shí),會(huì)連同分散劑一道凝結(jié)成凍狀物質(zhì),這種凍狀物質(zhì)叫凝膠。
膠體穩(wěn)定存在的原因:(1)膠粒小,可被溶劑分子沖擊不停地運(yùn)動(dòng),不易下沉或上。2)膠粒帶同性電荷,同性排斥,不易聚大,因而不下沉或上浮膠體凝聚的方法:
(1)加入電解質(zhì):電解質(zhì)電離出的陰、陽離子與膠粒所帶的電荷發(fā)生電性中和,使膠粒間的排斥力下降,膠粒相互結(jié)合,導(dǎo)致顆粒直徑>10-7m,從而沉降。能力:離子電荷數(shù),離子半徑
陽離子使帶負(fù)電荷膠粒的膠體凝聚的能力順序?yàn)椋篈l3+>Fe3+>H+>Mg2+>Na+陰離子使帶正電荷膠粒的膠體凝聚的能力順序?yàn)椋篠O42->NO3->Cl-
(2)加入帶異性電荷膠粒的膠體:(3)加熱、光照或射線等:加熱可加快膠粒運(yùn)動(dòng)速率,增大膠粒之間的碰撞機(jī)會(huì)。如蛋白質(zhì)溶液加熱,較長時(shí)間光照都可使其凝聚甚至變性。
5、膠體的應(yīng)用
膠體的知識(shí)在生活、生產(chǎn)和科研等方面有著重要用途,如常見的有:
①鹽鹵點(diǎn)豆腐:將鹽鹵()或石膏()溶液加入豆?jié){中,使豆腐中的蛋白質(zhì)和水等物質(zhì)一起凝聚形成凝膠。
②肥皂的制取分離③明礬、溶液凈水④FeCl3溶液用于傷口止血⑤江河入?谛纬傻纳持蔻匏嘤不咭苯饛S大量煙塵用高壓電除去⑧土壤膠體中離子的吸附和交換過程,保肥作用
⑨硅膠的制備:含水4%的叫硅膠⑩用同一鋼筆灌不同牌號(hào)墨水易發(fā)生堵塞四、離子反應(yīng)
1、電離(ionization)
電離:電解質(zhì)溶于水或受熱熔化時(shí)解離成自由離子的過程。
酸、堿、鹽的水溶液可以導(dǎo)電,說明他們可以電離出自由移動(dòng)的離子。不僅如此,酸、堿、鹽等在熔融狀態(tài)下也能電離而導(dǎo)電,于是我們依據(jù)這個(gè)性質(zhì)把能夠在水溶液里或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物統(tǒng)稱為電解質(zhì)。2、電離方程式
H2SO4=2H++SO42-HCl=H++Cl-HNO3=H++NO3-
硫酸在水中電離生成了兩個(gè)氫離子和一個(gè)硫酸根離子。鹽酸,電離出一個(gè)氫離子和一個(gè)氯離子。硝酸則電離出一個(gè)氫離子和一個(gè)硝酸根離子。電離時(shí)生成的陽離子全部都是氫離子的化合物我們就稱之為酸。從電離的角度,我們可以對(duì)酸的本質(zhì)有一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。那堿還有鹽又應(yīng)怎么來定義呢?
電離時(shí)生成的陰離子全部都是氫氧根離子的化合物叫做堿。
電離時(shí)生成的金屬陽離子(或NH4+)和酸根陰離子的化合物叫做鹽。書寫下列物質(zhì)的電離方程式:KCl、NaHSO4、NaHCO3
KCl==K++Cl—NaHSO4==Na++H++SO42—NaHCO3==Na++HCO3—
這里大家要特別注意,碳酸是一種弱酸,弱酸的酸式鹽如碳酸氫鈉在水溶液中主要是電離出鈉離子還有碳酸氫根離子;而硫酸是強(qiáng)酸,其酸式鹽就在水中則完全電離出鈉離子,氫離子還有硫酸根離子。
〔小結(jié)〕注意:1、HCO3-、OH-、SO42-等原子團(tuán)不能拆開2、HSO4—在水溶液中拆開寫,在熔融狀態(tài)下不拆開寫。3、電解質(zhì)與非電解質(zhì)
①電解質(zhì):在水溶液里或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔,如酸、堿、鹽等。②非電解質(zhì):在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電的化合物,如蔗糖、酒精等。小結(jié)
(1)、能夠?qū)щ姷奈镔|(zhì)不一定全是電解質(zhì)。
(2)、電解質(zhì)必須在水溶液里或熔化狀態(tài)下才能有自由移動(dòng)的離子。(3)、電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是化合物,單質(zhì)既不是電解也不是非電解質(zhì)。(4)、溶于水或熔化狀態(tài);注意:“或”字
(5)、溶于水和熔化狀態(tài)兩各條件只需滿足其中之一,溶于水不是指和水反應(yīng);(6)、化合物,電解質(zhì)和非電解質(zhì),對(duì)于不是化合物的物質(zhì)既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。
4、電解質(zhì)與電解質(zhì)溶液的區(qū)別:
電解質(zhì)是純凈物,電解質(zhì)溶液是混合物。無論電解質(zhì)還是非電解質(zhì)的導(dǎo)電都是指本身,而不是說只要在水溶液或者是熔化能導(dǎo)電就是電解質(zhì)。5、強(qiáng)電解質(zhì):在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)。
6、弱電解質(zhì):在水溶液里只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)。強(qiáng)、弱電解質(zhì)對(duì)比強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)
6物質(zhì)結(jié)構(gòu)離子化合物,某些共價(jià)化合物某些共價(jià)化合物電離程度完全部分
溶液時(shí)微粒水合離子分子、水合離子導(dǎo)電性強(qiáng)弱
物質(zhì)類別實(shí)例大多數(shù)鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿弱酸、弱堿、水
8、離子方程式的書寫第一步:寫(基礎(chǔ))寫出正確的化學(xué)方程式
第二步:拆(關(guān)鍵)把易溶、易電離的物質(zhì)拆成離子形式(難溶、難電離的以及氣體等仍用化學(xué)式表示)第三步:刪(途徑)
刪去兩邊不參加反應(yīng)的離子第四步:查(保證)檢查(質(zhì)量守恒、電荷守恒)※離子方程式的書寫注意事項(xiàng):
1.非電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、難溶于水的物質(zhì),氣體在反應(yīng)物、生成物中出現(xiàn),均寫成化學(xué)式或分式。2.固體間的反應(yīng),即使是電解質(zhì),也寫成化學(xué)式或分子式。
3.氧化物在反應(yīng)物中、生成物中均寫成化學(xué)式或分子式。4.濃H2SO4作為反應(yīng)物和固體反應(yīng)時(shí),濃H2SO4寫成化學(xué)式.5金屬、非金屬單質(zhì),無論在反應(yīng)物、生成物中均寫成化學(xué)式。微溶物作為反應(yīng)物時(shí),處于澄清溶液中時(shí)寫成離子形式;處于濁液或固體時(shí)寫成化學(xué)式。
擴(kuò)展閱讀:高一化學(xué)必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
高中化學(xué)必修2知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)第一單元原子核外電子排布與元素周期律
一、原子結(jié)構(gòu)
質(zhì)子(Z個(gè))
原子核注意:
中子(N個(gè))質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
A1.原子數(shù)ZX原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子
核外電子(Z個(gè))
★熟背前20號(hào)元素,熟悉1~20號(hào)元素原子核外電子的排布:
HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCa2.原子核外電子的排布規(guī)律:①電子總是盡先排布在能量最低的電子層里;②各電子層最多
2容納的電子數(shù)是2n;③最外層電子數(shù)不超過8個(gè)(K層為最外層不超過2個(gè)),次外層不超過18個(gè),倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過32個(gè)。
電子層:一(能量最低)二三四五六七對(duì)應(yīng)表示符號(hào):KLMNOPQ3.元素、核素、同位素
元素:具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱。
核素:具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子。
同位素:質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。(對(duì)于原子來說)二、元素周期表1.編排原則:
①按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排列②將電子層數(shù)相同的各元素從左到右排成一橫行。(周期序數(shù)=原子的電子層數(shù))........③把最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成一縱行。..........
主族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
核外電子層數(shù)元素種類
第一周期12種元素
短周期第二周期28種元素
周期第三周期38種元素
元(7個(gè)橫行)第四周期418種元素素(7個(gè)周期)第五周期518種元素周長周期第六周期632種元素
期第七周期7未填滿(已有26種元素)表主族:ⅠA~ⅦA共7個(gè)主族
族副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7個(gè)副族(18個(gè)縱行)第Ⅷ族:三個(gè)縱行,位于ⅦB和ⅠB之間(16個(gè)族)零族:稀有氣體三、元素周期律
1.元素周期律:元素的性質(zhì)(核外電子排布、原子半徑、主要化合價(jià)、金屬性、非金屬性)隨著核電荷數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。元素性質(zhì)的周期性變化實(shí)質(zhì)是元素原子核外電..........子排布的周期性變化的必然結(jié)果。.........
2.同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律
上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
第三周期元素(1)電子排布(2)原子半徑(3)主要化合價(jià)(4)金屬性、非金屬性(5)單質(zhì)與水或酸換難易(6)氫化物的化學(xué)式(7)與H2化合的難易(8)氫化物的穩(wěn)定性(9)最高價(jià)氧化物的化學(xué)式最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物(10)化學(xué)式(11)酸堿性(12)變化規(guī)律11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar電子層數(shù)相同,最外層電子數(shù)依次增加原子半徑依次減。1+2+3+4-4+5-3+6-2+7-1HClCl2O7HClO4很強(qiáng)的酸金屬性減弱,非金屬性增加冷水熱水與劇烈酸快Na2ONaOHMg(OH)2強(qiáng)堿中強(qiáng)堿兩性氫氧化物弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸MgOAl2O3SiO2與酸反應(yīng)慢SiH4PH3H2S由難到易穩(wěn)定性增強(qiáng)P2O5SO3H2SO4Al(OH)3H2SiO3H3PO4堿性減弱,酸性增強(qiáng)第ⅠA族堿金屬元素:LiNaKRbCsFr(Fr是金屬性最強(qiáng)的元素,位于周期表左下方)
第ⅦA族鹵族元素:FClBrIAt(F是非金屬性最強(qiáng)的元素,位于周期表右上方)★判斷元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的方法:(1)金屬性強(qiáng)(弱)①單質(zhì)與水或酸反應(yīng)生成氫氣容易(難);②氫氧化物堿性強(qiáng)(弱);③相互換反應(yīng)(強(qiáng)制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2)非金屬性強(qiáng)(弱)①單質(zhì)與氫氣易(難)反應(yīng);②生成的氫化物穩(wěn)定(不穩(wěn)定);③最高價(jià)氧化物的水化物(含氧酸)酸性強(qiáng)(弱);④相互換反應(yīng)(強(qiáng)制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。
(Ⅰ)同周期比較:
金屬性:Na>Mg>Al與酸或水反應(yīng):從易→難堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3(Ⅱ)同主族比較:金屬性:Li<Na<K<Rb<Cs(堿金屬元素)與酸或水反應(yīng):從難→易堿性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH(Ⅲ)金屬性:Li<Na<K<Rb<Cs還原性(失電子能力):Li<Na<K<Rb<Cs++++氧化性(得電子能力):Li>Na>K>Rb>Cs+非金屬性:Si<P<S<Cl單質(zhì)與氫氣反應(yīng):從難→易氫化物穩(wěn)定性:SiH4<PH3<H2S<HCl酸性(含氧酸):H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4非金屬性:F>Cl>Br>I(鹵族元素)單質(zhì)與氫氣反應(yīng):從易→難氫化物穩(wěn)定:HF>HCl>HBr>HI非金屬性:F>Cl>Br>I氧化性:F2>Cl2>Br2>I2----還原性:F<Cl<Br<I酸性(無氧酸):HF<HCl<HBr<HI比較粒子(包括原子、離子)半徑的方法(“三看”):(1)先比較電子層數(shù),電子層數(shù)多的半上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
徑大。
(2)電子層數(shù)相同時(shí),再比較核電荷數(shù),核電荷數(shù)多的半徑反而小。
元素周期表的應(yīng)用
1、元素周期表中共有個(gè)7周期,3是短周期,3是長周期。其中第7周期也被稱為不完全周期。
2、在元素周期表中,ⅠA-ⅦA是主族元素,主族和0族由短周期元素、長周期元素共同組成。ⅠB-ⅦB是副族元素,副族元素完全由長周期元素構(gòu)成。3、元素所在的周期序數(shù)=電子層數(shù),主族元素所在的族序數(shù)=最外層電子數(shù),元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。在同一周期中,從左到右,隨著核電荷數(shù)的遞增,原子半徑逐漸減小,原子核對(duì)核外電子的吸引能力逐漸增強(qiáng),元素的金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)。在同一主族中,從上到下,隨著核電荷數(shù)的遞增,原子半徑逐漸增大,電子層數(shù)逐漸增多,原子核對(duì)外層電子的吸引能力逐漸減弱,元素的金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱。
4、元素的結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位,元素在周期表中位的反映了原子的結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)特點(diǎn)。我們可以根據(jù)元素在周期表中的位,推測元素的結(jié)構(gòu),預(yù)測元素的性質(zhì)。元素周期表中位相近的元素性質(zhì)相似,人們可以借助元素周期表研究合成有特定性質(zhì)的新物質(zhì)。例如,在金屬和非金屬的分界線附近尋找半導(dǎo)體材料,在過渡元素中尋找各種優(yōu)良的催化劑和耐高溫、耐腐蝕材料。
第二單元微粒之間的相互作用
化學(xué)鍵是直接相鄰兩個(gè)或多個(gè)原子或離子間強(qiáng)烈的相互作用。1.離子鍵與共價(jià)鍵的比較鍵型概念成鍵方式成鍵粒子成鍵元素離子鍵陰陽離子結(jié)合成化合物的靜電作用叫離子鍵通過得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)陰、陽離子活潑金屬與活潑非金屬元素之間(特殊:NH4Cl、NH4NO3等銨鹽只由非金屬元素組成,但含有離子鍵)共價(jià)鍵原子之間通過共用電子對(duì)所形成的相互作用叫做共價(jià)鍵通過形成共用電子對(duì)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)原子非金屬元素之間離子化合物:由離子鍵構(gòu)成的化合物叫做離子化合物。(一定有離子鍵,可能有共價(jià)鍵)共價(jià)化合物:原子間通過共用電子對(duì)形成分子的化合物叫做共價(jià)化合物。(只有共價(jià)鍵一定沒有離子鍵)
極性共價(jià)鍵(簡稱極性鍵):由不同種原子形成,A-B型,如,H-Cl。
共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵(簡稱非極性鍵):由同種原子形成,A-A型,如,Cl-Cl。
2.電子式:
用電子式表示離子鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與表示共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn):(1)電荷:用電子式表示離子鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)需標(biāo)出陽離子和陰離子的電荷;而表示共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不能標(biāo)電荷。(2)[](方括號(hào)):離子鍵形成的物質(zhì)中的陰離子需用方括號(hào)括起來,而共價(jià)鍵形成的物質(zhì)中不能用方括號(hào)。
3、分子間作用力定義把分子聚集在一起的作用力。由分子構(gòu)成的物質(zhì),分子間作用力是影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)和溶解性的重要因素之一。
4、水具有特殊的物理性質(zhì)是由于水分子中存在一種被稱為氫鍵的分子間作用力。水分子間的氫鍵,是一個(gè)水分子中的氫原子與另一個(gè)水分子中的氧原子間所形成的分子間作
上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
用力,這種作用力使得水分子間作用力增加,因此水具有較高的熔沸點(diǎn)。其他一些能形成氫鍵的分子有HFH2ONH3。
項(xiàng)目概念離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵陰陽之間的強(qiáng)烈相原子通過共用電子對(duì)形成的強(qiáng)烈互作用相互作用離子化合物分子晶體低金屬單質(zhì)形成化合物判斷化學(xué)鍵方法形成晶體判斷晶體方法熔沸點(diǎn)離子晶體高原子晶體金屬晶體很高有的很高有的很低金屬鍵融化時(shí)破壞作用離子鍵力硬度導(dǎo)電性物理變化分子間作共價(jià)鍵用力化學(xué)變化共價(jià)鍵第三單元從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性
同系物同位素同分異構(gòu)體同素異形體概念研究對(duì)象組成相似,結(jié)構(gòu)上相質(zhì)子數(shù)相同中子分子式相同結(jié)構(gòu)同一元素形成的不同種差一個(gè)或多個(gè)“CH2”屬不同的原子互不同的化合物單質(zhì)原子團(tuán)的有機(jī)物成稱同位素有機(jī)化合物之間原子之間化合物之間分子式相同原子排列不同單質(zhì)之間同種元素組成或結(jié)構(gòu)不同相似點(diǎn)結(jié)構(gòu)相似通式相同質(zhì)子數(shù)相同不同點(diǎn)相差n個(gè)CH2原子團(tuán)中子數(shù)不同(n≥1)氕、氘、氚代表物烷烴之間
乙醇與二甲醚O2與O3金剛石與石墨正丁烷與異丁烷專題二化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一單元化學(xué)反應(yīng)的速率與反應(yīng)限度
1、化學(xué)反應(yīng)的速率(1)概念:化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。計(jì)算公式:v(B)=
c(B)n(B)=tVt①單位:mol/(L〃s)或mol/(L〃min)
②B為溶液或氣體,若B為固體或純液體不計(jì)算速率。
上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
③以上所表示的是平均速率,而不是瞬時(shí)速率。④重要規(guī)律:(i)速率比=方程式系數(shù)比(ii)變化量比=方程式系數(shù)比(2)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:
內(nèi)因:由參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定的(主要因素)。外因:①溫度:升高溫度,增大速率
②催化劑:一般加快反應(yīng)速率(正催化劑)
③濃度:增加C反應(yīng)物的濃度,增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)
④壓強(qiáng):增大壓強(qiáng),增大速率(適用于有氣體參加的反應(yīng))⑤其它因素:如光(射線)、固體的表面積(顆粒大。、反應(yīng)物的狀態(tài)(溶劑)、原
電池等也會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。
2、化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡
(1)在一定條件下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變,達(dá)到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”,這就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的限度,即化學(xué)平衡狀態(tài)。
化學(xué)平衡的移動(dòng)受到溫度、反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)等因素的影響。催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率,對(duì)化學(xué)平衡無影響。
在相同的條件下同時(shí)向正、逆兩個(gè)反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。通常把由反應(yīng)物向生成物進(jìn)行的反應(yīng)叫做正反應(yīng)。而由生成物向反應(yīng)物進(jìn)行的反應(yīng)叫做逆反應(yīng)。
在任何可逆反應(yīng)中,正方應(yīng)進(jìn)行的同時(shí),逆反應(yīng)也在進(jìn)行?赡娣磻(yīng)不能進(jìn)行到底,即是說可逆反應(yīng)無論進(jìn)行到何種程度,任何物質(zhì)(反應(yīng)物和生成物)的物質(zhì)的量都不可能為0。(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:逆、動(dòng)、等、定、變。①逆:化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。
②動(dòng):動(dòng)態(tài)平衡,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)仍在不斷進(jìn)行。
③等:達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正方應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。④定:達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各組分的濃度保持不變,各組成成分的含量保持一定。⑤變:當(dāng)條件變化時(shí),原平衡被破壞,在新的條件下會(huì)重新建立新的平衡。(3)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:
①VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物質(zhì)比較)②各組分濃度保持不變或百分含量不變③借助顏色不變判斷(有一種物質(zhì)是有顏色的)
④總物質(zhì)的量或總體積或總壓強(qiáng)或平均相對(duì)分子質(zhì)量不變(前提:反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不相等的反應(yīng)適用,即如對(duì)于反應(yīng)xA+yBzC,x+y≠z)
第二單元化學(xué)反應(yīng)中的熱量
1、在任何的化學(xué)反應(yīng)中總伴有能量的變化。
原因:當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量;瘜W(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量,決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。E反應(yīng)物總能量>E生成物總能量,為放熱反應(yīng)。E反應(yīng)物總能量<E生成物總能量,為吸熱反應(yīng)。
2、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
☆常見的放熱反應(yīng):①所有的燃燒與緩慢氧化②酸堿中和反應(yīng)
③大多數(shù)的化合反應(yīng)④金屬與酸的反應(yīng)
⑤生石灰和水反應(yīng)(特殊:C+CO2
△2CO是吸熱反應(yīng))
上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
⑥濃硫酸稀釋、氫氧化鈉固體溶解等
☆常見的吸熱反應(yīng):①銨鹽和堿的反應(yīng)
如Ba(OH)2〃8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O②大多數(shù)分解反應(yīng)如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等③以H2、CO、C為還原劑的氧化還原反應(yīng)
如:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。
④銨鹽溶解等
3.產(chǎn)生原因:化學(xué)鍵斷裂吸熱化學(xué)鍵形成放熱
放出熱量的化學(xué)反應(yīng)。(放熱>吸熱)△H為“-”或△H放熱)△H為“+”或△H>0
4、放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)與鍵能、能量的關(guān)系
放熱反應(yīng):∑E(反應(yīng)物)>∑E(生成物)
其實(shí)質(zhì)是,反應(yīng)物斷鍵吸收的能量<生成物成鍵釋放的能量,0?衫斫鉃椋捎诜懦鰺崃,整個(gè)體系能量降低
吸熱反應(yīng):∑E(反應(yīng)物)<∑E(生成物)
其實(shí)質(zhì)是:反應(yīng)物斷鍵吸收的能量>生成物成鍵釋放的能量,H0?衫斫鉃,由于吸收熱量,整個(gè)體系能量升高。5、熱化學(xué)方程式
書寫化學(xué)方程式注意要點(diǎn):
①熱化學(xué)方程式必須標(biāo)出能量變化。
②熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)(g,l,s分別表示固態(tài),液態(tài),氣態(tài),水溶液中溶質(zhì)用aq表示)
③熱化學(xué)反應(yīng)方程式要指明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。
④熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)
⑤各物質(zhì)系數(shù)加倍,△H加倍;反應(yīng)逆向進(jìn)行,△H改變符號(hào),數(shù)值不變
第三單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化
原電池:
1、概念:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝叫做原電池
2、組成條件:①兩個(gè)活潑性不同的電極②電解質(zhì)溶液③電極用導(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路④某一電極與電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)
原電池的工作原理:通過氧化還原反應(yīng)(有電子的轉(zhuǎn)移)把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?、電子流向:外電路:負(fù)極→導(dǎo)線→正極
內(nèi)電路:鹽橋中陰離子移向負(fù)極的電解質(zhì)溶液,鹽橋中陽離子移向正
△上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
極的電解質(zhì)溶液。
電流方向:正極→導(dǎo)線→負(fù)極4、電極反應(yīng):以鋅銅原電池為例:
2+
負(fù)極:氧化反應(yīng):Zn-2e=Zn(較活潑金屬)較活潑的金屬作負(fù)極,負(fù)極發(fā)生
-氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式:較活潑金屬-ne=金屬陽離子負(fù)極現(xiàn)象:負(fù)極溶解,負(fù)極質(zhì)量減少。
+正極:還原反應(yīng):2H+2e=H2↑(較不活潑金屬)較不活潑的金屬或石墨作正極,
-正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式:溶液中陽離子+ne=單質(zhì),正極的現(xiàn)象:一般有氣體放出或正極質(zhì)量增加。
+2+
總反應(yīng)式:Zn+2H=Zn+H2↑5、正、負(fù)極的判斷:
(1)從電極材料:一般較活潑金屬為負(fù)極;或金屬為負(fù)極,非金屬為正極。(2)從電子的流動(dòng)方向負(fù)極流入正極(3)從電流方向正極流入負(fù)極
(4)根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的移動(dòng)方向陽離子流向正極,陰離子流向負(fù)極(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①溶解的一極為負(fù)極②增重或有氣泡一極為正極6、原電池電極反應(yīng)的書寫方法:
(i)原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)是氧化反應(yīng),正極反應(yīng)是還原反應(yīng)。因此書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下:
①寫出總反應(yīng)方程式。②把總反應(yīng)根據(jù)電子得失情況,分成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。③氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生,還原反應(yīng)在正極發(fā)生,反應(yīng)物和生成物對(duì)號(hào)入座,注意酸堿介質(zhì)和水等參與反應(yīng)。
(ii)原電池的總反應(yīng)式一般把正極和負(fù)極反應(yīng)式相加而得。
7、原電池的應(yīng)用:①加快化學(xué)反應(yīng)速率,如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。②比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。③設(shè)計(jì)原電池。④金屬的腐蝕。化學(xué)電池:
1、電池的分類:化學(xué)電池、太陽能電池、原子能電池2、化學(xué)電池:借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b
3、化學(xué)電池的分類:一次電池、二次電池、燃料電池一次電池
1、常見一次電池:堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等二次電池
1、二次電池:放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生,可以多次重復(fù)使用,又叫充電電池或蓄電池。
2、電極反應(yīng):鉛蓄電池
放電:負(fù)極(鉛):Pb+SO2-4-2e=PbSO4↓
正極(氧化鉛):PbO2+4H+SO2-4+2e=PbSO4↓+2H2O
+充電:陰極:PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H+SO2-4
+陽極:PbSO4+2e=Pb+SO2-4
兩式可以寫成一個(gè)可逆反應(yīng):PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4↓+2H2O
充電
放電
上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
3\\目前已開發(fā)出新型蓄電池:銀鋅電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池
三、燃料電池
1、燃料電池:是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池
2、電極反應(yīng):一般燃料電池發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同,可根據(jù)燃燒反應(yīng)寫出總的電池反應(yīng),但不注明反應(yīng)的條件。,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),不過要注意一般電解質(zhì)溶液要參與電極反應(yīng)。以氫氧燃料電池為例,鉑為正、負(fù)極,介質(zhì)分為酸性、堿性和中性。當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí):
++負(fù)極:2H2-4e=4H正極:O2+4e+4H=2H2O當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時(shí):
負(fù)極:2H2+4OH-4e=4H2O正極:O2+2H2O+4e=4OH另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極,又在兩極上分別通甲烷燃料和氧氣氧化劑。電極反應(yīng)式為:
--
負(fù)極:CH4+10OH+8e=7H2O;
--正極:4H2O+2O2+8e=8OH。
電池總反應(yīng)式為:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
3、燃料電池的優(yōu)點(diǎn):能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運(yùn)行噪音低四、廢棄電池的處理:回收利用電解池:
一、電解原理
1、電解池:把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝也叫電解槽2、電解:電流(外加直流電)通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)(被動(dòng)的不是自發(fā)的)的過程
3、放電:當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí),失去或獲得電子,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程4、電子流向:
(電源)負(fù)極(電解池)陰極(離子定向運(yùn)動(dòng))電解質(zhì)溶液(電解池)陽極(電源)正極
5、電極名稱及反應(yīng):
陽極:與直流電源的正極相連的電極,發(fā)生氧化反應(yīng)陰極:與直流電源的負(fù)極相連的電極,發(fā)生還原反應(yīng)6、電解CuCl2溶液的電極反應(yīng):
-陽極:2Cl-2e-=Cl2(氧化)
2+陰極:Cu+2e-=Cu(還原)
總反應(yīng)式:CuCl2=Cu+Cl2↑
7、電解本質(zhì):電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程,就是電解質(zhì)溶液的電解過程☆規(guī)律總結(jié):電解反應(yīng)離子方程式書寫:放電順序:陽離子放電順序+2+3+2++2+2+2+2+3+2++2++Ag>Hg>Fe>Cu>H(指酸電離的)>Pb>Sn>Fe>Zn>Al>Mg>Na>Ca>K陰離子的放電順序
2------2--2---是惰性電極時(shí):S>I>Br>Cl>OH>NO3>SO4(等含氧酸根離子)>F(SO3/MnO4>OH)是活性電極時(shí):電極本身溶解放電
注意先要看電極材料,是惰性電極還是活性電極,若陽極材料為活性電極(Fe、Cu)等金屬,
上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
則陽極反應(yīng)為電極材料失去電子,變成離子進(jìn)入溶液;若為惰性材料,則根據(jù)陰陽離子的放電順序,依據(jù)陽氧陰還的規(guī)律來書寫電極反應(yīng)式。電解質(zhì)水溶液點(diǎn)解產(chǎn)物的規(guī)律類型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例電解對(duì)象電解質(zhì)電解質(zhì)濃度pH減小電解質(zhì)溶液復(fù)原CuCl2分解電解質(zhì)電解質(zhì)電離出的陰陽HCl型離子分別在兩極放電CuCl2放H2生成堿陰極:水放H2生堿型陽極:電解質(zhì)陰離子放電NaCl增大HCl---HCl電解質(zhì)和水生成新電解增大質(zhì)電生解質(zhì)和水成新電解質(zhì)減小氧化銅水增大增大減小水不變放陰極:電解質(zhì)陽離子放氧生酸型電CuSO4陽極:水放O2生酸電陰極:4H++NaOH解水型4e-==2H2↑H2SO4陽極:4OH--4e-=O2↑+2H2ONa2SO4上述四種類型電解質(zhì)分類:(1)電解水型:含氧酸,強(qiáng)堿,活潑金屬含氧酸鹽
(2)電解電解質(zhì)型:無氧酸,不活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外)(3)放氫生堿型:活潑金屬的無氧酸鹽(4)放氧生酸型:不活潑金屬的含氧酸鹽二、電解原理的應(yīng)用
1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣(1)、電鍍應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法(2)、電極、電解質(zhì)溶液的選擇:
n+陽極:鍍層金屬,失去電子,成為離子進(jìn)入溶液Mne==M陰極:待鍍金屬(鍍件):溶液中的金屬離子得到電子,成為金屬原子,附著在金屬表面n+
M+ne==M
電解質(zhì)溶液:含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液鍍銅反應(yīng)原理
-2+-陽極(純銅):Cu-2e=Cu2+,陰極(鍍件):Cu+2e=Cu,
電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4溶液(3)、電鍍應(yīng)用之一:銅的精煉
陽極:粗銅;陰極:純銅電解質(zhì)溶液:硫酸銅3、電冶金(1)、電冶金:使礦石中的金屬陽離子獲得電子,從它們的化合物中還原出來用于冶煉活潑金屬,如鈉、鎂、鈣、鋁(2)、電解氯化鈉:
+通電前,氯化鈉高溫下熔融:NaCl==Na+Cl
上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
通直流電后:陽極:2Na+2e==2Na陰極:2Cl2e==Cl2↑☆規(guī)律總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律
(1)若無外接電源,又具備組成原電池的三個(gè)條件。①有活潑性不同的兩個(gè)電極;②兩極用導(dǎo)線互相連接成直接插入連通的電解質(zhì)溶液里;③較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng)(有時(shí)是與水電離產(chǎn)生的H+作用),只要同時(shí)具備這三個(gè)條件即為原電池。
(2)若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池;當(dāng)陰極為金屬,陽極亦為金屬且與電解質(zhì)溶液中的金屬離子屬同種元素時(shí),則為電鍍池。
(3)若多個(gè)單池相互串聯(lián),又有外接電源時(shí),則與電源相連接的裝為電解池成電鍍池。若無外接電源時(shí),先選較活潑金屬電極為原電池的負(fù)極(電子輸出極),有關(guān)裝為原電池,其余為電鍍池或電解池。
☆原電池,電解池,電鍍池的比較性質(zhì)類別原電池定義(裝特點(diǎn))反應(yīng)特征裝特征形成條件將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝自發(fā)反應(yīng)無電源,兩級(jí)材料不同電解池將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝非自發(fā)反應(yīng)有電源,兩級(jí)材料可同可不同電鍍池應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一側(cè)層其他金屬非自發(fā)反應(yīng)有電源+
活動(dòng)性不同的兩極兩電極連接直流電源1鍍層金屬接電源正極,待電解質(zhì)溶液兩電極插入電解質(zhì)溶液鍍金屬接負(fù)極;2電鍍液必形成閉合回路形成閉合回路須含有鍍層金屬的離子負(fù)極:較活潑金屬陽極:與電源正極相連名稱同電解,但有限制條件正極:較不活潑金陽極:必須是鍍層金屬屬(能導(dǎo)電非金屬)陰極:與電源負(fù)極相連陰極:鍍件負(fù)極:氧化反應(yīng),金屬失去電子正極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子的電子或者氧氣得電子(吸氧腐蝕)負(fù)極→正極陽極:氧化反應(yīng),溶液中的陰離子失去電子,或電極金屬失電子陰極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得到電子電源負(fù)極→陰極電源正極→陽極陽極:金屬電極失去電子陰極:電鍍液中陽離子得到電子同電解池同電解池電極名稱電極反應(yīng)電子流向溶液中帶電粒子的移動(dòng)聯(lián)系陽離子向正極移動(dòng)陽離子向陰極移動(dòng)陰離子向負(fù)極移動(dòng)陰離子向陽極移動(dòng)在兩極上都發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)☆☆原電池與電解池的極的得失電子聯(lián)系圖:陽極(失)e-正極(得)e-負(fù)極(失)e-陰極(得)金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)一、金屬的電化學(xué)腐蝕(1)金屬腐蝕內(nèi)容:
(2)金屬腐蝕的本質(zhì):都是金屬原子失去電子而被氧化的過程(3)金屬腐蝕的分類:
化學(xué)腐蝕金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕電化學(xué)腐蝕不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí),會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)。比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。
上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較
條件現(xiàn)象本質(zhì)關(guān)系電化腐蝕有微弱的電流產(chǎn)生較活潑的金屬被氧化的過程化學(xué)腐蝕無電流產(chǎn)生金屬被氧化的過程不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸金屬與非電解質(zhì)直接接觸化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,但電化腐蝕更加普遍,危害更嚴(yán)重(4)、電化學(xué)腐蝕的分類:
析氫腐蝕腐蝕過程中不斷有氫氣放出
①條件:潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強(qiáng)(水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等氣體)
-2+
②電極反應(yīng):負(fù)極:Fe2e=Fe
+-正極:2H+2e=H2↑
+2+
總式:Fe+2H=Fe+H2↑吸氧腐蝕反應(yīng)過程吸收氧氣①條件:中性或弱酸性溶液
-2+
②電極反應(yīng):負(fù)極:2Fe4e=2Fe
--正極:O2+4e+2H2O=4OH
總式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
2+-
離子方程式:Fe+2OH=Fe(OH)2
生成的Fe(OH)2被空氣中的O2氧化,生成Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3Fe(OH)3脫去一部分水就生成Fe2O3〃xH2O(鐵銹主要成分)規(guī)律總結(jié):
金屬腐蝕快慢的規(guī)律:在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下:電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐措施的腐蝕防腐措施由好到壞的順序如下:
外接電源的陰極保護(hù)法>犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法>有一般防腐條件的腐蝕>無防腐條件的腐蝕
金屬的電化學(xué)防護(hù)
1、利用原電池原理進(jìn)行金屬的電化學(xué)防護(hù)(1)、犧牲陽極的陰極保護(hù)法
原理:原電池反應(yīng)中,負(fù)極被腐蝕,正極不變化
應(yīng)用:在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上若干鋅塊,腐蝕鋅塊保護(hù)鋼鐵設(shè)備負(fù)極:鋅塊被腐蝕;正極:鋼鐵設(shè)備被保護(hù)(2)、外加電流的陰極保護(hù)法
原理:通電,使鋼鐵設(shè)備上積累大量電子,使金屬原電池反應(yīng)產(chǎn)生的電流不能輸送,從而防止金屬被腐蝕
應(yīng)用:把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極,惰性電極作為輔助陽極,均存在于電解質(zhì)溶液中,接上外加直流電源。通電后電子大量在鋼鐵設(shè)備上積累,抑制了鋼鐵失去電子的反應(yīng)。2、改變金屬結(jié)構(gòu):把金屬制成防腐的合金
3、把金屬與腐蝕性試劑隔開:電鍍、油漆、涂油脂、表面鈍化等
第四單元太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用
1、能源的分類:形成條件利用歷史常規(guī)能源一次能源可再生資源不可再生資源性質(zhì)水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能煤、石油、天然氣等化石能源上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
二次能源新能源可再生資源不可再生資源太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮、潮汐能、氫能、沼氣核能(一次能源?jīng)過加工、轉(zhuǎn)化得到的能源稱為二次能源)電能(水電、火電、核電)、蒸汽、工業(yè)余熱、酒精、汽油、焦炭等2、太陽能的利用方式:①光能→化學(xué)能②光能→熱能③光能→電能
3、生物質(zhì)能的利用
生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量。
生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源,其具有以下特點(diǎn):①可再生性②低污染性③廣泛的分布性生物質(zhì)能的利用方式:①直接燃燒
缺點(diǎn):生物質(zhì)燃燒過程的生物質(zhì)能的凈轉(zhuǎn)化效率在20-40%之間。(C6H10O5)n+6nO2→6nCO2+5nH2O
用含糖類、淀粉(C6H10O5)n較多的農(nóng)作物(如玉米、高粱)為原料,制取乙醇。②生物化學(xué)轉(zhuǎn)換③熱化學(xué)轉(zhuǎn)換氫能的開發(fā)與利用氫能的特點(diǎn):
①、是自然界存在最普遍的元素②、發(fā)熱值高③、氫燃燒性能好,點(diǎn)燃快④、氫本身無毒⑤、氫能利用形式⑥、理想的清潔能源之一
專題三有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用
絕大多數(shù)含碳的化合物稱為有機(jī)化合物,簡稱有機(jī)物。像CO、CO2、碳酸、碳酸鹽等少數(shù)化合物,由于它們的組成和性質(zhì)跟無機(jī)化合物相似,因而一向把它們作為無機(jī)化合物。烴
1、烴的定義:僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔铮卜Q為烴。2、烴的分類:
飽和烴→烷烴(如:甲烷)
脂肪烴(鏈狀)烴不飽和烴→烯烴(如:乙烯)
芳香烴(含有苯環(huán))(如:苯)
3、甲烷、乙烯和苯的性質(zhì)比較:有機(jī)物通式代表物結(jié)構(gòu)簡式(官能團(tuán))結(jié)構(gòu)特點(diǎn)空間結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)用途烷烴CnH2n+2甲烷(CH4)CH4C-C單鍵,鏈狀,飽和烴正四面體無色無味的氣體,比空氣輕,難溶于水優(yōu)良燃料,化工原料烯烴CnH2n乙烯(C2H4)CH2=CH2C=C雙鍵,鏈狀,不飽和烴六原子共平面無色稍有氣味的氣體,比空氣略輕,難溶于水石化工業(yè)原料,植物生長調(diào)節(jié)劑,催熟劑苯及其同系物苯(C6H6)或一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵,環(huán)狀平面正六邊形無色有特殊氣味的液體,比水輕,難溶于水溶劑,化工原料上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
有機(jī)物烷烴:甲烷主要化學(xué)性質(zhì)①氧化反應(yīng)(燃燒)CH4+2O2——→CO2+2H2O(淡藍(lán)色火焰,無黑煙)②取代反應(yīng)(注意光是反應(yīng)發(fā)生的主要原因,產(chǎn)物有5種)CH4+Cl2—→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2—→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2—→CHCl3+HClCHCl3+Cl2—→CCl4+HCl在光照條件下甲烷還可以跟溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng),甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。③高溫分解烯烴:應(yīng)()燃燒乙烯C2H4+3O2——→2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑煙)()被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色(本身氧化成CO2)。應(yīng)CH2=CH2+Br2-→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)在一定條件下,乙烯還可以與H2、Cl2、HCl、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)CH2=CH2+H2——→CH3CH3CH2=CH2+HCl-→CH3CH2Cl(氯乙烷)CH2=CH2+H2O——→CH3CH2OH(制乙醇)應(yīng)乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用該反應(yīng)鑒別烷烴和烯烴,如鑒別甲烷和乙烯。()加聚反應(yīng)nCH2=CH2——→-CH2-CH2-n(聚乙烯)苯①氧化反應(yīng)(燃燒)2C6H6+15O2—→12CO2+6H2O(火焰明亮,有濃煙)②取代反應(yīng)苯環(huán)上的氫原子被溴原子、硝基取代。Br+HBr+Br2——→+HNO3——→HNO2+2O③加成反應(yīng)苯不能使酸性KMnO4溶液、+3H2——→溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
4、同系物、同分異構(gòu)體、同素異形體、同位素比較。概念同系物同分異構(gòu)體同素異形體定義結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)不同分子式相同而結(jié)構(gòu)式不同的化合物的互稱相同由同種元素組成的不同單質(zhì)的互稱元素符號(hào)表示相同,分子式可不同不同同位素質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子的互稱分子式結(jié)構(gòu)相似不同上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
研究對(duì)象化合物化合物單質(zhì)原子6、烷烴的命名:
(1)普通命名法:把烷烴泛稱為“某烷”,某是指烷烴中碳原子的數(shù)目。1-10用甲,乙,丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11起漢文數(shù)字表示。區(qū)別同分異構(gòu)體,用“正”,“異”,“新”。
二、食品中的有機(jī)化合物1、乙醇和乙酸的性質(zhì)比較有機(jī)物通式代表物結(jié)構(gòu)簡式官能團(tuán)物理性質(zhì)無色、有特殊香味的液體,俗名酒精,與水互溶,易揮發(fā)(非電解質(zhì))用途作燃料、飲料、化工原料;用于醫(yī)療消毒,乙醇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%有機(jī)物乙醇①與Na的反應(yīng)2CH3CH2OH+2Na—→2CH3CH2ONa+H2↑乙醇與Na的反應(yīng)(與水比較):①相同點(diǎn):都生成氫氣,反應(yīng)都放熱②不同點(diǎn):比鈉與水的反應(yīng)要緩慢結(jié)論:乙醇分子羥基中的氫原子比烷烴分子中的氫原子活潑,但沒有水分子中的氫原子活潑。②氧化反應(yīng)()燃燒CH3CH2OH+3O2—→2CO2+3H2O()在銅或銀催化條件下:可以被O2氧化成乙醛(CH3CHO)2CH3CH2OH+O2——→2CH3CHO+2H2O③消去反應(yīng)CH3CH2OH——→CH2=CH2↑+H2O乙醛氧化反應(yīng):醛基(-CHO)的性質(zhì)-與銀氨溶液,新制Cu(OH)2反應(yīng)CH3CHO+2Ag(NH3)2OH——→CH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3↑(銀氨溶液)CH3CHO+2Cu(OH)2——→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O(磚紅色)醛基的檢驗(yàn):方法1:加銀氨溶液水浴加熱有銀鏡生成。方法2:加新制的Cu(OH)2堿性懸濁液加熱至沸有磚紅色沉淀主要化學(xué)性質(zhì)飽和一元醇CnH2n+1OH乙醇CH3CH2OH或C2H5OH羥基:-OH醛基:-CHO有強(qiáng)烈刺激性氣味的無色液體,俗稱醋酸,易溶于水和乙醇,無水醋酸又稱冰醋酸。有機(jī)化工原料,可制得醋酸纖維、合成纖維、香料、燃料等,是食醋的主要成分羧基:-COOH飽和一元醛乙醛CH3CHO飽和一元羧酸CnH2n+1COOH乙酸CH3COOH上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
乙酸①具有酸的通性:CH3COOHCH3COO+H使紫色石蕊試液變紅;與活潑金屬,堿,弱酸鹽反應(yīng),如CaCO3、Na2CO3酸性比較:CH3COOH>H2CO32CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(強(qiáng)制弱)②酯化反應(yīng)CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O酸脫羥基醇脫氫-+基本營養(yǎng)物質(zhì)糖類
食物中的營養(yǎng)物質(zhì)包括:糖類、油脂、蛋白質(zhì)、維生素、無機(jī)鹽和水。人們習(xí)慣稱糖類、油脂、蛋白質(zhì)為動(dòng)物性和植物性食物中的基本營養(yǎng)物質(zhì)。種類糖類元素組成代表物葡萄糖果糖蔗糖麥芽糖淀粉纖維素植物油(C6H10O5)n不飽和高級(jí)脂肪酸甘油酯C12H22O11代表物分子C6H12O6葡萄糖和果糖互為同分異構(gòu)體單糖不能發(fā)生水解反應(yīng)蔗糖和麥芽糖互為同分異構(gòu)體能發(fā)生水解反應(yīng)淀粉、纖維素由于n值不同,所以分子式不同,不能互稱同分異構(gòu)體能發(fā)生水解反應(yīng)含有C=C鍵,能發(fā)生加成反應(yīng),能發(fā)生水解反應(yīng)C-C鍵,能發(fā)生水解反應(yīng)能發(fā)生水解反應(yīng)單CHO糖雙CHO糖多CHO糖油脂油CHO脂CHO動(dòng)物脂肪飽和高級(jí)脂肪酸甘油酯酶、肌肉、氨基酸連接成毛發(fā)等的高分子蛋白質(zhì)CHONSP等主要化學(xué)性質(zhì)葡萄糖結(jié)構(gòu)簡式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO或CH2OH(CHOH)4CHO(含有羥基和醛基)醛基:①使新制的Cu(OH)2產(chǎn)生磚紅色沉淀-測定糖尿病患者病情②與銀氨溶液反應(yīng)產(chǎn)生銀鏡-工業(yè)制鏡和玻璃瓶瓶膽羥基:與羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯蔗糖水解反應(yīng):生成葡萄糖和果糖淀粉淀粉、纖維素水解反應(yīng):生成葡萄糖纖維素淀粉特性:淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán)油脂水解反應(yīng):生成高級(jí)脂肪酸(或高級(jí)脂肪酸鹽)和甘油蛋白質(zhì)水解反應(yīng):最終產(chǎn)物為氨基酸鹽析:蛋白質(zhì)遇見(飽和的硫酸鈉、硫酸銨)鹽析,物理變化變性:蛋白質(zhì)遇見強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等變性,化學(xué)變化顏色反應(yīng):蛋白質(zhì)遇濃HNO3變黃(鑒別部分蛋白質(zhì))鑒別:灼燒蛋白質(zhì)有燒焦羽毛的味道(鑒別蛋白質(zhì))酶
第三單元人工合成有機(jī)物
特殊的蛋白質(zhì),在合適溫度下:催化活性具有:高效性、專一性上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展
有關(guān)的化學(xué)方程式,單體、鏈節(jié)、聚合度、加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)
專題4化學(xué)科學(xué)與人類文明
化學(xué)是打開物質(zhì)世界的鑰匙一、金屬礦物的開發(fā)利用
1、金屬的存在:除了金、鉑等少數(shù)金屬外,絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)的形式存在于自然界。2、金屬冶煉的涵義:簡單地說,金屬的冶煉就是把金屬從礦石中提煉出來。金屬冶煉的實(shí)
得電子、被還原質(zhì)是把金屬元素從化合態(tài)還原為游離態(tài),即M(化合態(tài))M(游離態(tài))。
+n0
3、金屬冶煉的一般步驟:(1)礦石的富集:除去雜質(zhì),提高礦石中有用成分的含量。(2)
冶煉:利用氧化還原反應(yīng)原理,在一定條件下,用還原劑把金屬從其礦石中還原出來,得到金屬單質(zhì)(粗)。(3)精煉:采用一定的方法,提煉純金屬。4、金屬冶煉的方法
(1)電解法:適用于一些非;顫姷慕饘。2NaCl(熔融)
電解2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)
電解Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融)
電解4Al
+3O2↑
(2)熱還原法:適用于較活潑金屬。Fe2O3+3CO
高溫2Fe+3CO2↑WO3+3H2
高溫W+3H2OZnO+C
高溫Zn+CO↑
常用的還原劑:焦炭、CO、H2等。一些活潑的金屬也可作還原劑,如Al,F(xiàn)e2O3+2Al
高溫2Fe+Al2O3(鋁熱反應(yīng))Cr2O3+2Al
高溫2Cr+Al2O3(鋁熱反應(yīng))(3)
熱分解法:適用于一些不活潑的金屬。
2HgO△2Hg+O2↑2Ag2O
K、Ca、Na、Mg、Al△4Ag+O2↑
Hg、AgPt、Au金屬的活動(dòng)性順序金屬原子失電子能力金屬離子得電子能力主要冶煉方法還原劑或特殊措施Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu強(qiáng)弱弱強(qiáng)電解法強(qiáng)大電流提供電子熱還原法H2、CO、C、Al等加熱熱分解法加熱富集法物理方法或化學(xué)方法1、化學(xué)研究的對(duì)象是:認(rèn)識(shí)和研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化等
2、不活潑金屬(Cu和Sn)可以單質(zhì)形態(tài)存在于自然界;而相對(duì)較活潑的金屬(Fe和Al)以化合太存在于自然界;所以銅和錫很早被人類發(fā)現(xiàn)并使用,鐵和鋁需要化學(xué)進(jìn)行技術(shù)還原。所以人類最先發(fā)現(xiàn)的是不活潑金屬,活潑金屬的冶煉需要大量的電能
鮑林提出了:氫鍵理論和蛋白質(zhì)的螺旋結(jié)構(gòu)模型,為后來的DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出奠定了基礎(chǔ)
上海交大南洋附屬昆山學(xué)校,高一二班,化學(xué)課代表,趙建強(qiáng)編寫
3、19至20世紀(jì)化學(xué)科學(xué)理論成就簡介:1803年,道爾頓提出原子學(xué)說;1811年,阿伏加德羅提出分子學(xué)說;1825年,法拉第發(fā)現(xiàn)苯;
1828年,維勒首次從無機(jī)物合成有機(jī)物;1857年,凱庫勒指出碳是四價(jià);
1864年,古德貝格和瓦格總結(jié)出質(zhì)量作用定律;1869年,門捷列夫提出了他的第一張?jiān)刂芷诒恚?950年,鮑林提出蛋白質(zhì)的螺旋結(jié)構(gòu)。化學(xué)是人類創(chuàng)造新物質(zhì)的工具
1、傳統(tǒng)的三大合成材料:塑料、合成纖維、合成橡膠
2、合成氨技術(shù)的發(fā)明對(duì)人類的重大意義:1909年,德國化學(xué)家哈伯發(fā)明合成氨技術(shù),使世界糧食產(chǎn)量增長近一倍,有近30億人因此免遭饑餓。
3、化學(xué)藥物的發(fā)明:
1899年,德國化學(xué)家霍夫曼發(fā)明阿司匹林并投入生產(chǎn);1928年,英國科學(xué)家弗萊明發(fā)明青霉素,并投入生產(chǎn),F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開化學(xué)1、20世紀(jì)人類發(fā)明的技術(shù):
信息技術(shù);生物技術(shù);核科學(xué)和核武器技術(shù);航空航天和導(dǎo)彈技術(shù);激光技術(shù);納米技術(shù)化學(xué)合成和分離技術(shù)。
解決環(huán)境問題需要化學(xué)科學(xué)1、消除汽車尾氣的措施:(1)進(jìn)行石油脫硫處理;(2)發(fā)明汽車尾氣處理裝;
(3)用無害汽油添加劑代替現(xiàn)有的四乙基鉛抗震劑;(4)用酒精、天然氣代替部分或全部燃油;
(5)開發(fā)新能源作為汽車能源,如:氫氣、燃料電池2、回收二氧化碳3、綠色化學(xué)
綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。按照綠色化學(xué)的原則,最理想的“原子經(jīng)濟(jì)”就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物(即沒有副反應(yīng),不生成副產(chǎn)物,更不能產(chǎn)生廢棄物),這時(shí)原子利用率為100%。3、環(huán)境污染的熱點(diǎn)問題:
(1)形成酸雨的主要?dú)怏w為SO2和NOx。
(2)破壞臭氧層的主要物質(zhì)是氟利昂(CCl2F2)和NOx。(3)導(dǎo)致全球變暖、產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的氣體是CO2。
(4)光化學(xué)煙霧的主要原因是汽車排出的尾氣中氮氧化物、一氧化氮、碳?xì)浠衔。?)“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。
(6)引起赤潮的原因:工農(nóng)業(yè)及城市生活污水含大量的氮、磷等營養(yǎng)元素。(含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因之一。)
友情提示:本文中關(guān)于《高一化學(xué)必修一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)2》給出的范例僅供您參考拓展思維使用,高一化學(xué)必修一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)2:該篇文章建議您自主創(chuàng)作。
來源:網(wǎng)絡(luò)整理 免責(zé)聲明:本文僅限學(xué)習(xí)分享,如產(chǎn)生版權(quán)問題,請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)刪除。