化学高一第1章笔记(全部).doc

第一章打开原子世界大门1.1 从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型一、从古典原子论到葡萄干面包原子模型：1、古代对物质的认识：惠施：物质是无限可分的。墨子：物质分割是有条件的，当物质不能被分割时，这种不能分割的部分称为“端”。古希腊德谟克利特：物质只能分割到原子，提出原子是构成物质的最小微粒。2、近代对原子的认识：(1)19世纪初，英国物理化学家道尔顿提出原子论：化学元素由不可再分的微粒构成，这种微粒称为原子。(不正确)原子在一切化学变化中均保持其不可再分性。(不正确)同种元素的原子质量和性质相同，不同种元素的原子质量和性质不同。(不正确)构成化合物的原子按简单整数比结合。(正确)注：中，“同种元素的原子化学性质是相同的”这一句正确。中，“原子与原子之间结合时，都是以简单的整数比化合的”。(2)20世纪初，汤姆孙发现电子，指出：原子中正电荷(当时没有质子概念)所带的电量与电子所带的负电荷电量相等。提出葡萄干面包原子模型，认为原子中的正电荷均匀地分布在整个原子的球形体内，电子则均匀地分布在这些正电荷之间。二、从X射线到元素放射性发现：1、德国物理学家伦琴发现X射线：X射线穿透力强。2、法国物理学家贝克勒尔发现放射性：说明原子有一定结构。3、英国物理学家卢瑟福发现两种辐射：辐射和辐射。辐射是粒子流，是氦正离子(He2)。穿透力弱。射射是电子流。穿透力弱，穿透力较强。射线是电磁波。穿透力强，穿透力很强。三、原子结构的行星模型：单位换算：1纳米(nm)109m英国物理学家卢瑟福提出原子结构行星模型：实验现象和结果：绝大部分粒子能直线穿过金箔，说明原子一定是中空的，极少数的粒子能被金箔偏转，有的还被直接弹回来，说明在原子中存在着很小的带正电荷的核。行星模型：原子是由带正电荷的质量很集中的很小的原子核和在它周围运动着的带负电荷的电子组成。1.2 原子结构和相对原子质量一、原子的构成：1、原子的构成：原子(原子核核外电子)；原子核(质子中子)a)氢原子(氕、H)核内无中子，它的其它同位素都有中子(H有1个中子，H有2个中子)。b)质子所带正电荷数与电子所带负电荷数相等，原子不显电性(呈电中性，中子不带电)。c)原子的：核电荷数质子数核外电子数原子序数。(离子的核外电子与核内质子不等)d)相对原子质量：以一种碳原子(C)质量的1/12为标准，其它原子的质量跟它相比较得到的数值。它没有单位，是一个相对量。e)同质子数的原子(不是微粒)是同种元素(可能是同一原子，也可能是不同种原子同位素、也可能是阴离子或阳离子形式存在)，同质子数的微粒(分单原子核或多原子核)不一定是同种元素、原子或分子(可能是也可能不是)。f)同电子数的微粒有许多种形式存在：以10e为例，原子有Ne；分子有CH4、NH3、H2O、HF、Ne；阳离子有Na、Mg2、Al3、NH4、H3O；阴离子有OH、NH2、O2、F、N3(这里还可按几个原子核进行划分) (没有碳离子或硅离子)。2、质量数：质量数质子数中子数a)忽略电子质量(仅为质子质量的1/1836)，取质子数和中子数相对质量的整数。b)质量数为整数约等于这种原子的相对原子质量。c)质量数与相对原子质量不同一个肯定是整数，一个不是整数。二、同位素：同质子数不同中子数的原子互称为同位素。a)元素定义：具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称。b)同种元素的不同种原子。如氢、重氢、超重氢(H、H、H或H、D、T)，都是氢元素。c)符号意义：X，A：质量数；Z：质子数；b：离子电荷数；c：构成分子的原子个数。d)同位素的化学性质几乎相同。e)H2和D2是两种氢原子构成的分子(单质)，不是同位素(同位素指原子)，也不是同素异形体；含H2和D2是混合物，但通常的纯净物定义或判断时不考虑同位素存在。f)自然界中，各同位素所占原子个数百分比基本保持不变。g)用同位素的质量数，可算出该元素的近似原子量：A1a1%A2a2%平均原子质量。其中该元素在自然界的同位素A1、A2、，对应的百分含量分别为a1%、a2%、。1.3 揭开原子核外电子运动的面纱一、原子结构示意图与电子式：(1)核外电子的运动特点：高速运动。(2)核外电子能量高低：靠近原子核的电子能量低，离核较远的电子能量高。(3)电子层划分(按能量的高低划分)：第一电子层称为K层(能量最低的电子层)，第二电子层称为L层，第三电子层称为M层，第四电子层称为N层，五、六、七分别称为O、P、Q层。(4)原子结构示意图：写出符号在圆圈内标明核电荷数在弧线上标明各层的电子数。(5)记住稀有气体的原子结构示意图。(6)电子式：用小黑点或来表示元素原子的最外层电子。二、初步认识核外电子排布的规律：(1)各电子层最多容纳电子数：2n2个电子，即2(K层)，8(L层)，18(M层)，32(N层)。(2)最外层电子数不超过8个(K层不超过2个)，次外层不超过18个，倒数第三层不超过18个。(3)稀有气体的稳定结构：当原子最外层电子达到稀有气体结构时，表示它形成了一种稳定结构，通常不易参加化学反应，化学性质相对稳定。三、离子：(1)定义：原子或原子团得、失电子后形成的带电微粒。(2)大多数离子的结构示意图跟同电子层的稀有气体相同，过渡元素的离子例外(不同)。(3)常见离子的符号：Mg2、Ag、Al3、Ba2、Ca2、Cu2、Fe3、Fe2、Na、K、F、Cl、Br、I、S2。(4)常见原子团的离子符号：NH(铵根离子)、SO(硫酸根离子)、NO(硝酸根离子)、AlO(偏铝酸根离子)、CO(碳酸根离子)、SO(亚硫酸根离子)、MnO(高锰酸根离子)、PO(磷酸根离子)、HSO(亚硫酸氢根离子)、HCO(碳酸氢根离子)、HS(硫氢根离子)、H2PO(磷酸二氢根离子)、HPO(磷酸一氢根离子)、 ClO(氯酸根离子)。(5)注意离子与化合价区别：离子电荷写在右上角(一价数字省略不写)，化合价写在正上方(一价要写出1)；离子电荷的“、”符号写在数字后，而化合价的正负号写在数字前面。(6)注意离子结构示意图与原子结构示意图的区别：同种元素的原子核和内层排布相同，只是最外层电子数不同，原子没有达到稀有气体结构，而离子通常达到稀有气体结构。补充内容1：物质的量一、物质的量：1、定义：摩尔是表示物质的量的单位，每摩尔物质含有阿佛加德罗常数个微粒。a)把微观与宏观联系起来的一个物理量。b)阿佛加德罗常数是规定的，12克12C所含的原子个数，没有误差。2、要点：(1)物质的量是一种物理量，它的单位是摩尔；(2)阿佛加德罗常数与6.021023区别；相当于与3.14(3)描述微观(原子、分子、离子、电子等)。常见的物理量与单位(国际单位制基本单位)量的名称量的符号单位名称及符号长度l(L)米m时间t秒s质量m千克kg温度T开(尔文)K发光强度I(Iv)坎(德拉)cd电流I安(培)A物质的量n摩(尔)mol二、摩尔质量：1、定义：1摩尔物质的质量(6.021023个微粒的质量)。2、要点：(1)有单位(克)。(2)数值上等于相对原子质量或相对分子质量。(3)与质量的换算方法。物质的量质量摩尔质量三、有关计算：化学反应之间是微粒的个数之比，因此有物质的量计算会带来方便。 2Al 3H2SO4 Al2(SO4)3 3H2质量比： 227克 398克 342克 32克分子(原子)个数比 2个 3个 1个 3个物质的量比： 2mol 3mol 1mol 3mol注：相同条件下，微粒个数(原子、分子、离子等)之比等于物质的量之比补充内容2：初三复习第一节物质的组成和结构一、物质的组成：不同物质都是由元素组成的(一百多种)。1、以硫酸为例，说明其化学式意义。2、什么是化合价？练习：指出下列化学式中划横线的元素的化合价。NH3、P2O5、KMnO4、H2SO43、构成物质的微粒有哪些？4、分子和原子有什么区别？5、原子和元素有什么区别？二、构成物质的微粒：原子、分子和离子1、构成物质的微粒有原子、分子和离子。2、金属和惰性气体通常是由原子构成，化合物由分子或离子构成。3、分子与原子的区别？元素与原子的区别？分子与原子的区别和联系分 子原 子区别在化学反应中可以再分成原子。在化学反应中不能再分，是化学反应中的最小微粒。联系原子构成分子、分子构成物质、原子也可以直接构成物质。元素与原子的区别和联系元素原子区别(1)表示物质宏观组成。(2)只讲种类，不讲个数。(1)表示物质微观构成。(2)既讲种类，又讲个数。联系元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称练习：分别用元素、原子来叙述H2O(三种叙述方法)？原子构成原子的微粒核外电子原子核质子中子质 量9.0411031kg1.67271027kg1.67481027kg相对质量1/18361.0071.008电 性带1个单位负电荷带1个单位正电荷不显电性4、原子是构成物质的一种微粒，也是构成分子的一种微粒(稀有气体)。5、原子不显电性是因为核外电子所带的负电荷与核内质子所带的正电荷数值相等符号相反，中子不带电。三、原子核外电子排布1、原子核外电子分层排布的依据是什么？(1)根据能量不同及离原子核的远近不同进行分层。(2)每层最多容纳电子数为2n2个。(3)掌握稀有气体的排布特点。(4)核外电子排布规律。各电子层最多容纳的电子数是2n2个。最外层电子数目不超过8个(K层不超过2个)。次个层电子数不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。2、哪些微粒(可以是分子、原子或离子)中有10e？(OH、NH、F、O2、N3、Na、Mg2、Al3、NH3、CH4、H2O、HF、H3O、NH4等)3、什么叫相对稳定结构？当原子的核外电子数达到惰性气体结构时，称为相对稳定结构。4、相对原子质量与同位素相对原子质量的区别？5、相对原子质量与质量数的区别？第二节物质的分类一、物质的分类：1、物质可分为哪几类？(纯净物、混合物，单质、氧化物、酸、碱、盐，金属、非金属，碱性氧化物、酸性氧化物、两性氧化物，含氧酸、无氧酸及多元酸，酸式盐、碱式盐和正盐)金属混合物物质氧化物单质非金属酸无机化合物纯净物碱有机化合物化合物盐2、什么叫纯净物、混合物？二、单质和化合物(一种元素与多种元素组成)1、金属的主要特性(导电、导热、延展性、有光泽、化学反应中易失去电子的元素)及非金属的特性。2、什么叫氧化物？什么叫氧化反应？三、氧化物:(两种元素组成的含氧化合物)1、酸性与非金属氧化物的区别、碱性与金属氧化物的区别。2、不成盐(CO、水)及两性氧化物。3、酸酐：含氧酸失水后生成的对应的酸性氧化物叫酸酐。Al2O3 + 2NaOH2NaAlO2 + H2O氢氧化铝：Al(OH)3可改写成铝酸(H3AlO3)，铝酸脱水即变成偏铝酸，偏铝酸钠是它的钠盐。四、酸、碱、盐1、金属活动顺序表使用中应注意什么问题？2、前三种元素和水反应、铜后面的金属元素不置换酸中的氢、前面的金属可置换后面金属的盐溶液，铁元素的化合价。3、说出酸、碱、盐的通性(从组成上说)，并举例？4、酸有含氧酸和无氧酸、一元酸和多元酸；碱有一元碱和多元碱；盐有正盐、酸式盐和碱式盐。其中铵根与酸根组成的也是盐。补充：1、酸电离出的氢与酸组成中的氢关系？如H3BO3就是一元酸。2、特殊氧化物水(作还原剂、氧化剂、电解、非氧化还原反应中的水跟氧化钙反应)。(1)作氧化剂：2Na2H2O2NaOHH2(2)作还原剂：2F22H2O4HFO2(3)既是氧化剂又是还原剂：2H2O2H2O2(4)氧化还原反应中，既不是氧化剂又不是还原剂：Cl2H2OHClOHCl(5)非氧化还原反应中：CaOH2OCa(OH)2；SO2H2OH2SO3(6)作催化剂：ZnI2ZnI2第三节物质的变化一、化学反应的基本类型1、什么叫化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应？2、复分解反应发生的条件？(气体、沉淀、水难电离的物质)二、单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系 非金属 金 属 盐碱 性氧化物酸 性氧化物盐和金属盐和氢气 盐和水 碱 酸新酸新盐水新碱新盐水两种新盐 盐 盐1、写出下列变化的化学方程式：(1)钙氧化钙氢氧化钙碳酸钙氯化钙(2)碳二氧化碳碳酸钠氢氧化钠氯化钠(3)钠氯气氯化钠(4)锌硫酸硫酸锌氢气(5)铁硫酸铜硫酸亚铁铜2、举出制备MgSO4的五种方法？2.1以食盐为原料的化工产品地球上水资源：海水面积占71%，含水量占96.5%，淡水占2.53%，能饮用的淡水不足1%。一、海水晒盐：1、海水提盐：海水中NaCl质量分数约2.9%，还含有较多的镁、钙、钾、溴等。a)固体从溶液中结晶的常用方法：蒸发、降温(要接近饱和才行)、减少溶剂(如饱和醋酸钙溶液加无水酒精、饱和食盐水中通入HCl气体等)。b)粗盐中的NaCl占78%，其它盐是MgCl2、MgSO4、KCl和MgBr2等。氯化钠的溶解度受温度的影响很小，不宜采用降温方法，因此，得到NaCl晶体的最佳方法是蒸发水。c)粗盐提纯：溶解过滤蒸发结晶(得到更纯的晶体时不蒸干，留有少量母液；在晶体表面用少量水冲洗)。d)粗盐提纯得到的是精盐(不是纯净的NaCl)，括号内方法可得到纯净的NaCl。e)纯净盐水的制备方法及次序(用于电解)：加BaCl2；加Na2CO3和NaOH(不分先后)；加盐酸。主要除去Ca2、Ba2、Mg2、SO等离子。f)常用提取物质的方法：稀溶液先浓缩，再蒸发结晶；吸附脱附浓缩；蒸馏冷凝；(海水提碘中的)萃取分液蒸馏(或蒸发)；(石油的)分馏冷凝等。g)粗盐提纯用到的仪器：烧杯、量筒(通过计算得到水的质量即体积)、玻璃棒(搅拌、引流等作用)、漏斗(含滤纸)、漏斗架(可用铁架台、铁圈代替)。h)过滤要点：一贴：滤纸要紧贴漏斗内壁；二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，漏斗中的液面低于滤纸边缘。三靠：倾倒液体的烧杯口，要紧靠玻璃棒，玻璃棒的末端紧靠有三层滤纸的一边，漏斗末端紧靠承接滤液的烧杯的内壁。2、镁的提取：工业流程：海水Mg(OH)2MgCl2Mg。a)海水中加入生石灰(CaCO3CaO)，生成的氢氧化钙跟镁离子反应生成Mg(OH)2沉淀。b)工业上不用NaOH，因生石灰价格比NaOH更便宜。但这样得到的沉淀杂质较多。c)煅烧Mg(OH)2得到耐火材料MgO。d)在Mg(OH)2中加入盐酸得到MgCl2溶液，再蒸发结晶得到MgCl26H2O。e)将MgCl26H2O脱水后得到无水MgCl2，电解熔融MgCl2得到镁和氯气。二、电解饱和食盐水：1、电解熔融的NaCl固体：2NaCl2NaCl2a)固体盐中存在阴阳离子，但这些离子不能自由移动，因此不导电，熔融盐存在自由移动阴阳离子，因此盐溶于水或熔化时能导电。b)绝大多数盐都是由离子构成的，如KNO3、NH4Cl、CuSO4等。2、电解NaCl的水溶液：a)电解饱和食盐水：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2b)电解所用的电源是直流电，不能用交流电。c)跟直流电源负极()相连接的叫阴极；跟直流电源正极()相连接的叫阳极。d)阴极产物：氢氧化钠和氢气(可用酚酞检验：变红，氢气可点燃)，阳极产物：氯气(用淀粉碘化钾试纸检验：变蓝)。e)阴阳极要隔开，防止氯气进入阴极的干扰：氢、氯混合爆炸氯气跟氢氧化钠反应影响产品纯度。f)少量消毒液(含NaClO的溶液)的制备：阳极在下，阴极在上的电解方法。2、电解质：在溶于水或受热熔化时能导电的化合物叫电解质。a)溶于水或受热熔化任一条件下能导电即可。b)必须是化合物，只有化合物才属于电解质或非电解质范围内，单质不属于这一范围。c)常见的电解质有酸、碱、盐及部分金属氧化物(如氧化钠、氧化钙等)。d)电解质在溶于水或受热熔化时产生自由移动的阴、阳离子，这个过程叫电离。e)由离子构成的化合物中含有阴、阳离子，但不能自由移动(原位置上作振动)，因此不导电。f)电离方程式书写时，原子团作为一整体，如OH、NH、SO、NO、CO、SO、MnO、PO、AlO、HCO、HSO等。g)实例：NaOHNaOH；(NH4)2SO42NHSO；NaHCO3NaHCO。三、盐酸和烧碱：1、HCl物理性质：a)无色.有刺激性气味气体，易挥发(在空气中形成白色的酸雾，HBr、HNO3也可形成白雾)。b)HCl极易溶于水(1500)，证明气体易溶于水的实验喷泉实验。c)喷泉实验中得到盐酸的浓度是1/22.40.045mol/L(假设HCl全部在瓶中)。d)检验HCl方法：用棉球蘸上稀氨水接近待测气体，能产生白烟(NH4Cl)。2、实验室制备HCl方法：NaClH2SO4(浓)NaHSO4HCl，NaClNaHSO4Na2SO4HCl总方程式：2NaClH2SO4(浓)Na2SO42HCla)倒置漏斗可防止倒吸(制盐酸时，增大吸收面积)b)硫酸氢钠特性：完全电离，显示强酸性，NaHSO4NaHSO(溶液呈强酸性)c)该反应利用浓硫酸高沸点、难挥发性、强酸特性。d)浓硫酸不能制取HBr和HI(因氧化成红棕色气体Br2和紫色I2蒸气)。可用H3PO4替代。e)跟制备氯气的装置相同。f)选装置原理：固体间反应气；制取氧气的装置。固(可块状或粉状固体)液气(可以是液体之间加热或不加热)；用制取氯气的装置。块状固体液气(不需加热，若加热就用)；用制取氢气的启普发生器或相应的简易装置。3、氯化氢与盐酸的区别：氯化氢纯净物气体无酸性HCl将HCl溶于水得到盐酸盐酸混合物溶液有酸性H、Cl、H2O注：填空时，若是盐酸，不要写HCl。1 L 1 mol/L的盐酸中没有6.021023个HCl分子。4、盐酸的性质：(浓盐酸的黄色是溶有Fe3造成的)a)酸性(使指示剂变色)：HClHCl(完全电离)b)跟活泼金属反应：Zn2HClZnCl2H2，Fe2HClFeCl2H2(注意铁的化合价)c)跟碱性氧化物反应：CuO2HClCuCl2H2O，Fe2O36HCl2FeCl33H2O，d)跟碱反应：NaOHHClNaClH2Oe)跟某些盐反应：AgNO3HClAgClHNO35、常见氯化物：a)氯化钠：立方晶体，熔点801,沸点1413，氯化钠不潮解。生理盐水质量分数0.9%。b)氯化钙、氯化镁：均潮解(还有氢氧化钠)，氯化钙作干燥剂(不能干燥氨气)。6、氢氧化钠性质：a)NaOH俗称烧碱、火碱、苛性钠，白色固体，在空气中潮解(称量时应在小烧杯中进行，不是垫白纸称量)，易溶于水(溶解时放出大量热)。a)具有碱的通性：跟酸、酸性氧化物、某些盐(如铵盐、铁盐、铜盐)反应。b)潮解：在空气中吸水，表面形成溶液的过程。如CaCl2、MgCl2和NaOH。c)风化：带结晶水的盐在空气中逐渐失去结晶水的过程。如Na2CO310H2O。2.2 海水中的氯一、结构和物理性质：1、结构：Cl2是由两个氯原子通过共用一对电子形成ClCl(原子半径：核间距一半)。2、物理性质：黄绿色、有刺激性气味的气体，有毒，比空气重，能溶于水、难溶于饱和食盐水(用排饱和食盐水收集氯气或除去氯气中的氯化氢气体)。a)常见有色气体：氯气(黄绿色)、溴蒸气和NO2(红棕色)、氟气(淡黄绿色)。b)闻有毒气体的操作方法：用手扇动瓶口，让少量气体飘入鼻孔。c)氯气是第一次世界大战中使用的化学武器。二战使用的是光气(分子式：Cl2CO)。二、化学性质：1、跟金属反应：2NaCl22NaCl(白烟)，CuCl2CuCl2(棕黄色烟)，2Fe3Cl22FeCl3(褐色烟)a)氯化铜溶液的颜色：随着溶液浓度的不同颜色在黄绿色 绿色 浅蓝色之间。b)常见有色离子：高锰酸根离子(MnO4紫红色)、铁离子(Fe3黄色)、亚铁离子(Fe2浅绿色)、铜离子(Cu2蓝色)。2、跟非金属反应：H2Cl22HCl(工业上是氯气在氢气中燃烧，实验室是氢气在氯气中燃烧，在空气中形成白色的酸雾)*2P3Cl22PCl3(PCl3是白色的雾，PCl5是白色的烟，现象是白色的烟雾)PCl3Cl2 PCl5a)氢氯混合见光爆炸。纯净的氢气可在氯气中安静燃烧(两种燃烧方式中不同的原因)。b)区别氢氧混合气的爆炸(点燃才能爆炸)。*c)磷在氯气中燃烧时产生白色的烟和雾。三氯化磷为液体，五氯化磷为固体。d)区别烟和雾：生成固体颗粒为烟，生成液体颗粒为雾。e)燃烧的广义定义：剧烈的发热发光的化学反应。3、跟水反应：Cl2H2O HClHClO(注：在强酸条件下，反应逆向书写，产生氯气，如在漂白粉中加入稀硫酸或浓盐酸制氯气)a)少量氯气溶于水且部分跟水反应(约39%)。b)盐酸是强酸，次氯酸是很弱酸(氯元素为1价)，比碳酸弱。c)该反应水既不是氧化剂，也不是还原剂，但反应是氧化还原反应。水是还原剂：2F22H2O4HFO2，水是氧化剂：2Na2H2O2NaOHH2水既不是氧化剂也不是还原剂：Cl2H2OHClHClO(是氧化还原反应)；CaOH2OCa(OH)2(不是氧化还原反应)。水是催化剂：ZnI2ZnI2d)次氯酸是强氧化性弱酸，稳定性很差(光照分解加快)，具有漂白性(干燥的氯气不漂白)。e)次氯酸光照分解加快：2HClO2HClO2f)新制氯水与久置氯水的区别：久置氯水实际上是稀盐酸。g)氯水成份：水、Cl2、盐酸(全部电离成H和Cl)和HClO(部分电离)分子。指出：用pH试纸检验氯水时，先变红(盐酸酸性)后变白(次氯酸漂白)(加石蕊现象一样)。氯气不直接漂白，起漂白作用的是次氯酸。h)自来水生产中加入氯气的作用是消毒杀菌。4、跟碱反应：Cl22NaOHNaClNaClOH2O；2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2Oa)漂白粉(漂粉精)主要成分与有效成分不同(有效成分是次氯酸钙，漂白粉是混合物)。b)使用时可加入少量盐酸(或直接使用，因通常的水中溶有碳酸)。Ca(ClO)22HClCaCl22HClO，(加酸可有效提高漂白效果，因增加了HClO浓度)c)漂白粉(漂粉精)失效是指次氯酸完全分解(写2个反应)：Ca(ClO)22CO22H2OCa(HCO3)22HClO(HClO酸性比H2CO3弱，比HCO略强)；2HClO2HClO2(没有次氯酸时，漂白粉才失效)d)不同条件下氯气跟碱反应产物不同：3Cl26NaOH5NaClNaClO33H2O(热水中)三、实验室制备氯气：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O1、反应原理：a)选装置原理：固液，要加热(三大装置：制O2的、制H2和CO2的、制Cl2和HCl的)b)反应原理：强氧化剂氧化氯离子生成氯气。2、反应特点：a)用浓盐酸，不能用稀盐酸。b)反应温度控制在90左右(得到的Cl2中混有HCl，先用饱和食盐水除HCl，再用浓硫酸干燥除水)。c)参加反应的HCl有4个HCl，其中被氧化的只有1/2，即2个HCl(化合价变化部分)。d)其它强氧化剂也能氧化氯离子，如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2(在酸性条件下)3、装置特点：a)所用仪器：发生装置用到分液漏斗、烧瓶(双孔塞)、玻璃导管(90)、石棉网、酒精灯、铁架台(铁夹、铁圈)。收集装置用到集气瓶、双孔塞、玻璃导管(90)、橡皮管、烧杯(盛放碱溶液，吸收尾气用)。b)干燥方法：用浓硫酸(不能用碱性干燥剂，如碱石灰)。c)收集方法：向上排气(要密封进行)或排饱和食盐水(为了收集较纯净的氯气)。d)尾气处理：氢氧化钠溶液吸收(不用水)，防止空气(大气)受到污染。四、气体的摩尔体积：1、决定物质体积的因素：a)微粒数的多少：微粒数多占有的体积越大，反之微粒数少，占有的体积就小。b)微粒本身的大小：在同微粒个数条件下，微粒本身体积大，占有的体积就大，反之，占有的体积就小。c)微粒间距离：在同微粒数条件下，微粒间距离越大，体积就大，反之，体积就小。d)对气体而言，在相同微粒数的条件下，决定其体积的主要因素是微粒间的距离，且在相同温度和压强条件下，气体微粒间的距离基本相同。2、气体摩尔体积：标准状况下，1mol任何气体的体积约22.4升。a)标准状况下指0，1大气压(273K，1.01105Pa)。b)适用条件是任何气体(固体、液体不适用)。c)22.4升气体对应的物质的量为1摩尔(约6.021023个气体分子)。d)约22.4升(实际气体用“约”，理想气体不用“约”)。e)习题中给定的体积，多数是标准状况，22.4升相当于1mol气体。(不是标况时，体积要换算成标况后才能计算)*e)理想气体忽略气体分子体积和气体分子之间的相互作用(力)(对“约22.4升”的解释)。3、影响气体体积的因素：在相同分子数(物质的量相同)的条件下a)温度：温度越高体积越大；反之，温度越低体积越小。b)压强：压强增大时体积减小；反之，压强减小时体积增大。c)举例：如标况时体积为22.4升的气体跟2.02105Pa个大气压下546K时体积相同。五、阿佛加德罗定律：1、定义：同温同压下，同体积的任何气体含有相同数目的分子。a)理想气体的状态方程：PVnRT(nmM)(分别是压强、体积、物质的量、常数、温度)b)从公式中得知：已知“三同”得“第四同”。(已知其中的3个变量，第4个也就确定了)c)例如：定义换种说法“同温、同压、同体积，则同分子数或同物质的量(或同温同压下，体积比等于分子数比或物质的量比)；或同温、同压、同物质的量(分子数)，则同体积。2、应用：(正逆命题都成立)a)同温同压下，同质量时：结论一：密度与体积成反比(密度大则体积小，或密度小则体积大)。结论二：分子量与物质的量成反比(分子量大的物质的量小，分子量小的物质的量大)。上述二个结论用到二个换算公式密度质量体积；物质的量质量摩尔质量(分子量)。b)同温同压下，密度比等于分子量比(密度大分子时对应也大)。c)相同条件下，体积比等于物质的量比(分子个数比)(体积越大，物质的量越大)。三、有关计算：(注意：气体摩尔体积的换算必须在标准状况下，否则不能用22.4升)(6.021023)(6.021023)22.4升22.4升摩尔质量摩尔质量质量物质的量气体体积微粒数2.3从海水中提取溴和碘一、从海水中提取溴和碘：1、溴和碘的提取：a)从海水中提取：成本较低的钾和镁，因陆地上含量极少的溴和碘。b)溴的提取过程：浓缩：海水晒盐后留下的溶液卤水；氧化：用氯气氧化溶液中的溴离子，将其变成单质溴Br2；提取：向溶液中鼓入热空气或水蒸气使其挥发出来。c)碘的提取过程：灼烧含碘的植物将有机碘化物转变成无机碘化物；氧化：用氯气氧化溶液中的碘离子，将其变成单质碘I2；把水溶液中的单质碘萃取到有机溶剂中；蒸馏得到单质碘(I2)。2、溴和碘的物理性质：a)周期表中唯一的液态非金属单质(其它是气态或固态)。b)液溴密度比水大，呈深红棕色，保存时在上面覆盖一层水，溴水层为红棕色，盛放液溴时，在试剂瓶中放入少量水，最下层为液溴，中间是红棕色的溴水，其瓶内充满了红棕色的溴蒸气(溴极易挥发)，瓶盖用石膏封住(不用石蜡，溴易溶于有机溶剂)。c)碘是紫黑色的固体，难溶于水，加热时升华(一种分离固体碘的方法)，其蒸气为紫(红)色，能溶于酒精得到碘酒，碘水和碘酒溶液都是褐色(深棕色或红褐色)。d)若是较稀的溴水或碘水，颜色接近，为淡黄色或棕黄色溶液，要用有机溶剂萃取来区别。二、卤族元素性质的递变规律：1、单质的物理性质：a)氟、氯、溴、碘原子最外层都有7个电子，称为卤族元素，简称卤素(常用X表示)。b)单质颜色：氟、氯、溴、碘颜色逐渐加深：浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色。c)溶解性：水中颜色汽油中颜色苯中颜色四氯化碳中颜色氯黄绿色淡黄绿色淡黄绿色淡黄绿色溴橙色橙色橙色橙色碘褐色紫红色紫红色紫红色说明：苯、汽油比水轻，在水的上面；四氯化碳比水重，在水的下面；它们都不溶于水。2、原子结构：a)相同点：最外层都是7个电子，反应中易得到1个电子，在化合物中通常显负一价。b)不同点：电子层不同，半径不同，质子数(电子数不同)。c)规律性：递增有原子量、分子量、原子半径、离子半径、熔沸点、颜色、单质氧化性、离子的还原性(I还原性较强，但不如S2)。3、单质特性：a)碘遇淀粉变蓝(是I2使淀粉变蓝，不是I)，淀粉碘化钾试纸的使用方法(用水湿润)及范围(主要检验氯气，但遇强氧化剂如NO2、HNO3、Br2等都会变蓝)。可用于检验淀粉是否在在。b)碘加热升华：可用来分离固体碘(硫也可升华)。c)溴腐蚀橡皮，不能用橡皮塞，不能接触橡皮管(跟橡胶中的双键发生加成反应)。d)氟的特性：跟惰性气体反应、跟水剧烈反应、跟氢气爆炸、制备只能用电解(最活泼)、HF剧毒、HF弱酸(其它HX为强酸)。AgF溶于水(其它AgX难溶于水)、HF腐蚀玻璃(跟玻璃主要成分SiO2反应：4HFSiO2SiF42H2O)。e)萃取要点：两溶剂互不相溶，溶质在两溶剂中的溶解度不同，把溶质从一种溶液中提取到另一溶剂中来。f)分液操作：上层从上倒出，下层从下放出，放溶液时要打开塞子。4、化学性质：氟氯溴碘的电子层逐渐增多，半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性(氧化性)逐渐减弱。a)跟金属的反应：ZnI2ZnI2(紫色蒸气)；FeI2FeI2(生成2价的铁，Cl2或Br2则生成3价铁)b)跟氢气的反应：F2H22HF(暗处、爆炸)；Cl2H22HCl(强光照射、爆炸)Br2H22HBr(加热、反应)；I2H2 2HI(强热、可逆反应)c)跟水反应：2F22H2O4HFO2；溴跟水较弱反应(跟氯气相似)。(氟跟水反应还生成许多物质，如H2O2、OF2气体、O3等)d)置换反应：F2Cl2Br2I2Cl22NaBr2NaClBr2，Cl22NaI2NaClI2；Br22NaI2NaBrI2。为了便于观察，通常加入四氯化碳或苯萃取生成的溴或碘单质(直接观察颜色不可靠)。氟气与水直接反应，因此不能在水溶液中进行。过量氯气与I2继续反应，生成无色的碘酸根离子。(5Cl2I26H2O2HIO310HCl)三、重要化合物：1、氟化钙(萤石)：CaF2H2SO4(浓)CaSO42HF(铅皿中，不能用玻璃器皿)2、卤化银(指氯、溴、碘)：光照分解。2AgX2AgX2a)溴化银(照像底片)、碘化银(人工降雨，还有干冰也用作人工降雨)。b)氯化银、溴化银、碘化银都不溶于水，也不溶于稀硝酸。四、氯、溴、碘离子的鉴别：使用的试剂：硝酸银、稀硝酸。AgNO3NaClAgCl(白色)NaNO3AgNO3NaBrAgBr(浅黄色)NaNO3AgNO3NaIAgI(黄色)NaNO3a)区别氯化钠、溴化钠、碘化钠还可用加氯水的方法。(再用有机溶剂萃取来观察颜色)b)碳酸银、亚硫酸银也是白色沉淀，因它们都溶于稀硝酸，加酸后沉淀消失。c)磷酸银是黄色沉淀，加酸后生成酸式盐，溶液无色透明(沉淀溶解)。五、氧化还原反应1、氧化还原反应：a)实质：有电子转移的化学反应(生成离子键是得失，生成共价键是偏移)2NaCl22NaCl；H2Cl22HClb)氧化剂：反应中得到电子的物质(有氧化性，其中变价的元素被还原，回答时要把化合价和元素都讲清楚)。c)还原剂：反应中失去电子的物质(有还原性，其中变价的元素被氧化)。d)定义：有电子转移的化学反应(判断依据是元素的化合价是否发生变化)。2、电子转移法标明氧化还原反应：化合价上升，失去5e，被氧化2ea)单线桥法：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(箭头指向氧化剂)化合价下降，得到5e，被还原b)双线桥法：3Cl26NaOH 5NaClNaClO33H2O4、常见氧化剂和还原剂：a)氧化剂：硝酸、高锰酸钾、氧气、卤素单质、浓硫酸、氯酸钾、次氯酸、双氧水等。b)还原剂：硫化物、硫化氢、活泼金属、氢气、碳、一氧化碳、碘化物等。c)实例：Cl2、Br2能氧化Fe2，I2不能氧化Fe2；I2、Fe3能氧化SO2水溶液(SO)生成SO，说明氧化性I2SO，或氧化性Fe3SO。5、氧化性或还原性强弱的判断：a)根据反应的化学方程式判断：2KMnO416HCl2KCl2MnCl25Cl28H2O(反应物中KMnO4是氧化剂)氧化性：KMnO4Cl2(方程式反应向看时，氯气是氧化剂)b)置换反应中比较：I2H2SS2HI(氧化性：I2S)c)根据金属活动顺序表判断：FeCuSO4FeSO4Cu(还原性：FeCu)，前面的金属还原性大于后面的(离子的氧化性是后面的大于前面的，如Cu2Fe2Zn2等)。d)不能从化合价高低来判断氧化性或还原性强弱(氯含氧酸中，1价的次氯酸氧化性最强)。6、被氧化、被还原产物的判断：如：3CSiO2SiC2COSiC是氧化剂的生成物，即0价的C元素被还原 (还原产物)；CO是还原剂的生成物，即0价的C元素被氧化(氧化产物)。所以反应中氧化产物与还原产物之比为21(物质的量比)。7、找出反应物实际用量：如：3Cl26NaOH 5NaClNaClO33H2O氧化剂与还原剂的物质的量(或质量)比是：51(不是61)又如：KClO36HClKCl3Cl23H2O，被氧化与被还原的物质的量比为51。六、有关化学反应的计算：1、根据方程式计算：以镁跟盐酸反应为例a)写出反应的化学方程式(可用关系式，但一定要注意配平的系数)b)方程式下的第1行放已知量，及对应的原子量、分子量，物质的量(或微粒数)、标况下体积，各种差量等。c)方程式下的第2行放给定量(题目中实验者的用量及要求算的通常用x代替)，及各物质的物质的量(微粒数)、质量、标况下体积、各种差量等。d)上述的第2行必须是纯净物(是溶液要换算成溶质，不纯的要用百分含量换算成纯净的等)。e)列式要求：一定要上下单位一致，如上面是质量，下面也是质量，若上面是差量，则下面也是差量(这里指上下，前后不管)。f)实例1：Mg2HClMgCl2H2已知得到112mL氢气，需多少克镁？答案设为x24 g22.4 L(这一行通常是固定的已知量)x g0.112 L(这一行是题目给定的量和要计算的)g)实例2：Mg2HCl(用关系式)已知用2.4克镁，需7.3%的盐酸多少克？答案设为x24236.52.4x7.3%(溶液质量浓度溶质纯净物)h)实例3：Mg2HClMgCl2H2(差量)已知当放出112L氢气时，溶液增重多少克？22.4Lm22g(24g镁反应时放出2g氢气，增重22g)112Lx2、一种物质的过量计算：a)通过计算确定哪种物质过量，得出过量结论后再进行后面计算。b)用不足(已用完的)的物质进行计算(或用完全反应的物质进行计算)。以下过程同前面介绍的。c)实例：Mg2HClMgCl2H2用2.4g镁跟50g 7.3%的盐酸反应，可得到多少升H2？镁和盐酸任选一个按上面方法计算用镁算，求出需盐酸100g。结果盐酸不够，所以用盐酸来求氢气。用盐酸算，求出需镁1.2克，镁过量，所以还是用盐酸来计算氢气的体积。第三章探索原子构建物质的奥秘3.1原子间的相互作用一、化学键：1、化学键：相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用叫化学键。a)相邻原子间，不是分子间，可以是二个原子或多个原子间(如1,3丁二烯，苯)。b)这种作用要强烈，对分子间作用力、氢键不是化学键，因相互作用较弱。c)相互作用：吸引和排斥共存且达到平衡。离子键：通过得失电子后形成的阴、阳离子间的静电作用；共价键：通过共用电子对形成的强烈相互作用；*金属键：金属阳离子与自由电子间的强烈相互作用。d)常见的化学键有离子键、共价键、金属键和*配位键(*大共价键大键)。3.2离子键1、离子键：阴阳离子间强烈的相互作用叫离子键。a)形成条件：活泼的金属与活泼的非金属通过得失电子形成的。b)阴阳离子的静电作用包括：阴阳离子间吸引、原子核之间排斥和电子之间排斥的共同结果，即吸引与排斥达到平衡。c)特点：存在阴阳离子，溶于水或熔化时导电，书写电子式时要用中括号，要标离子的电荷。d)在氯化钠晶体中，每个钠离子周围有6个氯离子，每个氯离子周围有6个钠离子，两种离子的个数比是66，NaCl只是它的化学式(或最简式)(离子全在立方体顶点上)。e)在氯化铯(CsCl)晶体中，每个铯离子周围有8个氯离子，每个氯离子周围有8个铯离子，两种离子的个数比是88，CsCl只是它的化学式(或最简式)(一种离子在立方体顶点上，而另一种离子在立方体中心上，也可换过来看：8个立方体中心当顶点，原来的一个顶点作为这8个顶点的中心立方体中心)。f)ZnS晶体中的阴阳离子个数比是44。因此，离子化合物的化学式是最简式，不是分子式。2、离子的结构：含离子键的化合物，晶体中存在阴阳离子。a)主族元素的离子符合稀有气体结构，过渡元素的离子不是稀有气体结构。b)离子的结构都是较稳定的结构(相对稳定，如Fe2)。c)通常阴离子的电子式有中括号，阳离子电子式一般无中括号(铵根离子有中括号)。2、离子半径：a)阳离子半径小于它的原子半径，r(Na)r(Na)。b)阴离子半径大于它的原子半径，r(Cl)r(Cl)。c)相同电子层结构的离子，核电荷数(质子数)越大，对外层电子的吸引力越大，所以半径越小，如r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)；r(S2)r(Cl)r(K)r(Ca2)。d)同周期不同元素的原子半径与离子半径大小比较对应相同。r(Na)r(Mg2)r(Al3)，其原子半径大小也如此，r(Na)r(Mg)r(Al)(同电子层数原子，核电荷数越大，半径越小)。e)最外层电子数相同的离子，电子层越多，半径越大，如r(K)r(Na)。f)离子晶体的熔点都大于400。沸点更高。g)离子晶体的电荷越高，键能越大，离子半径越小，键能越大，熔沸点高。3.3共价键1、共价键：原子间通过共用电子对(电子云重叠)形成强烈的相互作用叫共价键。a)形成：非金属之间都是共价键，同种原子间共用电子对在中间，不同种原子形成的共用电子对偏向非金属性强的一方。形成稳定的共价键时体系能量下降。b)晶体中没有离子(否则就是离子化合物)，只有原子。c)写出的化合物或单质是分子式(表示一个分子)。电子式书写时标出最外层电子。d)离子化合物中肯定有离子键，可能有共价键，而共价化合物中肯定没有离子键。e)写出的电子式大多数符合稀有气体结构(多数是8电子结构，少数是2电子结构)。f)不是所有的共价化合物都能写出电子式，如O3、NO2、PCl5(最外层不是8电子)。g)含有离子键的的化合物肯定是离子化合物，阴、阳离子中可能还含有共价键，如氯化铵中的铵根离子(NH就是共价键)，又如氢氧化钠中的氢氧根离子(OH就是共价键)。*2、共价键有饱和性和方向性：形成共价键只能是一对电子(可以是双方各提供一个电子，也可以是单方提供一对电子配位键)。当形成共价键时，是电子云重叠进行电子对共用，因此成键必须按一定的方向进行电子云重叠，因而共价键与共价键之间产生了键角(电子云有空间伸展方向)。a)饱和性是指形成的一个共价键只有2个电子，不能是1个电子或3个电子。b)除s电子云是球形对称外，其它的电子云都有空间伸展方向，因此，在形成共价键时存在一定的方向，键与键之间产生夹角。即形成的共价化合物存在各种空间构型。*3、键长、键能、键角：键长：在分子中，两个成键的原子的核间距离叫键长。键长越短，键就越强，越牢固。键能：破坏1摩化学键所需要的能量叫键能。键能越大，键越牢固，对应分子越稳定。键角：在分子中键和键之间的夹角叫键角。*4、配位键：单方提供共用电子对。a)形成条件：一方有孤对电子，另一方提供空轨道。b)形成前不同，形成后没有区别(就是共价键)。如氨气分子形成铵离子时。5、原子晶体：由共价键形成的立体空间网状结构的晶体。a)每个原子以共价跟其它的原子相结合，通常为正四面体结构。b)一个晶体就是一个分子，不存在小分子。如Si、SiO2、C、SiC、B、BN等。c)原子间全部是共价键，键能大，因此破坏晶体中的共价键很难。这类晶体有很高熔点、沸点，难溶于一般的无机、有机溶剂。d)除石墨外，原子晶体的硬度很大 (严格说石墨是过渡型晶体，不是原子晶体)。6、电子式：在元素符号的周围用小黑点或表示该原子最外层上的电子，称原子的电子式。a)原子的电子式：b)离子化合物电子式：阳离子标明电荷(铵根离子要用中括号，内部用电子式)，阴离子用中括号，并且标明电子(通常是8电子)。一定要有中括号，一定要有电荷。c)共价化合物电子式：标明每个原子的核外电子，且每个原子的最外层电子数符合稀有气体的稳定结构(一般为8电子，氢为2电子)。没有中括号，注意区别离子化合物。d)结构式：每一对共用电子对用“”表示，只适用于共价键。如CO2：OCO；H2O：HOH；N2：NN。每个原子之间，不能合并，如水写成H2O或2HO为错。补充1：分子间作用力*一、范德华力(分子间作用力)：1、非极性共价键和极性共价键。a)非极性共价键：同种原子之间形成的共价键，电子对位于两原子中间，成键的原子都不显电性，这样的共价键叫非极性共价键。b)极性键：不同种原子之间形成的共价键，电子对受原子双方的吸引力不同，偏向一方，吸引电子能力较强的原子带部分负电荷，吸引电子能力较弱的原子带正电荷，这样的共价键叫极性共价键。2、分子的极性：a)非极性键肯定形成非极性分子。b)极性键形成的分子可能是极性分子也可能是非极性分子(看有无对称中心)。c)通常有对称中心的分子是是非极性分子，如直线型：CO2、CS2、C2H2；正三角型：BX3(三卤化硼)；正四面体：P4(白磷)、CH4、CX4(四卤化碳)；有机分子中的C2H6(乙烷)、C6H6(苯)、C2H4、CH3OCH3(甲醚)、CH3COCH3(丙酮)等。d)常见对称型分子的键角：直线180；正三角型120；白磷是60；正四面体10928。3、氢键：a)存在于F、N、O与H之间的一种分子间作用力(较强烈，但不是很强烈)。b)当形成氢键时分子间的作用力增大，物质的熔沸点升高(氧族元素氢化物中H2O反常、卤族元素氢化物中HF反常)，相互之间溶解度增大，如氨易液化及氨溶于水，低级醇类易溶于水等。c)用氢键可解释HF是弱酸。e)通常氢键的键能比分子间作用力略大。4、分子间作用力：分子间作用力又叫范德华力a)分子间作用力比化学键弱得多。b)一般说来，对组成和结构相似的物质，随着分子量的增大，分子间作用力也增大，熔、沸点也随着升高。二、分子晶体：1、分子晶体：通常分子间作用力形成的晶体。a)分子间作用力较小，易气化(范德华力能量小)，这类分子熔、沸点低，熔点小于400。b)因分子内原子间的共价键能量很大，所以分子较难分解。2、分子晶体特点：a)范德华力存在于分子间，不是分子内(分子内的原子间是化学键，能量大)，能量很小。b)由分子间作用力形成的分子熔、沸点较低，易气化。c)破坏分子间作用力，只影响物理性质，不影响化学性质。补充2：金属键*1、金属键：金属阳离子与自由电子之间较强烈的相互作用，叫金属键。a)金属键只存在金属晶体中。b)自由电子不属于某个金属阳离子，而是属于整个晶体。所以金属键没有方向性和饱和性。c)金属键的结构是金属原子紧密堆积，层层排列(只要空间允许，尽可能排列紧密)。e)决定是否是金属的依据：有光泽、导电、导热和有延展性，反应中易失电子，化合物中显正价，没有负化合价。2、常见几种晶体结构：晶体类型组成晶体的微粒微粒间作用力熔沸点硬度导电性实例离子晶体阴离子阳离