2023年高中化学基本知识点必修人教版.docx
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1、高中化学(必修)(人教版)上册引言第一章 从实验学化学第一节 化学实验基本方法一、化学实验安全1. 遵守实验室规则。2. 了解安全措施。3. 掌握对的的操作方法。4. 重视并逐步熟悉污染物和废弃物的解决方法。思考与交流根据你做化学实验和探究活动的经验,想一想在进行化学实验和探究时应注意哪些安全问题。将注意事项写在不同的卡片上,与小组同学讨论,并归纳总结,在班上交流。选择使你留下深刻印象的事故作为例子,分析引发安全事故的重要因素。你认为重要的教训是什么?二、混合物的分离和提纯思考与交流你知道沙里淘金吗?淘金者是运用什么性质和方法将金子从沙里分出来的?假如有铁屑和沙的混合物,你能用什么方法将铁屑分
2、离出来。1 过滤和蒸发实验11 粗盐的提纯实验12 思考与交流(1)假如要除去粗盐中具有的可溶性杂质CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐,按下表所示顺序,应加入什么试剂?可参考资料卡片中相应物质的溶解性。杂质加入的试剂化学方程式硫酸盐MgCl2CaCl2(2)加入你选择的试剂除掉杂质后,有没有引入其他离子?想一想可用什么方法再把它们除去?2. 蒸馏和萃取对于液态混合物,还可以运用混合物中各组分的沸点不同,用蒸馏的方法除去易挥发、难挥发或不挥发的杂质。实验13 水的蒸馏运用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来,这种方法叫做萃取。将萃取后两种互不
3、相溶的液体分开的操作,叫做分液。分液常用分液漏斗。实验14 萃取及分液漏斗的使用第二节 化学计量在实验中的应用一、物质的量的单位-摩尔物质的量是一个物理量,它表达具有一定数目粒子的集合体,符号为n。物质的量的单位为摩尔,简称为摩,符号为mol。国际上规定,1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同,约为6.021023。把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA,通常用6.021023mol-1表达。物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间存在着下述关系:n=N/NA作为物质的量的单位,mol可以计量所有微观粒子(涉及原子、分子、离子、原子团、电子、
4、质子、中子等)。1mol不同物质中所含的粒子数是相同的,但由于不同粒子的质量不同,1mol不同物质的质量也不同。1mol任何粒子集合体都具有6.021023个粒子;而1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。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,常用的单位为g/mol(或gmol-1)。物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间存在着下述关系:n=m/M学与问24.5gH2SO4的物质的量是多少?1.50molNa2CO3的质量是多少?二、气体摩尔体积在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都具有相同数目的粒子。单
5、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,常用的单位有L/mol(或Lmol-1)Vm=V/n气体的摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。例如,在0和101kPa(标准状况)的条件下,气体摩尔体积约为22.4L/mol;在25和101kPa的条件下,气体摩尔体积约为24.5L/mol。三、物质的量在化学实验中应用使用物质的量浓度来表达单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。物质的量浓度可表达为:cB=nB/V物质的量浓度常用的单位为mol/L(或molL-1)。假如1L溶液中具有1mol溶质,这种溶液中溶质的物质的量浓度就是1
6、mol/L。我们知道了物质的量与质量的关系,以及用物质的量和溶液体积来表达溶液的组成,就可以在实验室配制一定物质的量浓度的溶液了。在实验室里,我们可以直接用固体或液体试剂来配制一定物质的量浓度的溶液。实验15 一定物质的量浓度的溶液的配制学与问1. 为什么要用蒸馏水洗涤烧杯,并将洗涤液也注入容量瓶?2. 假如将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外,最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所规定的大了还是小了?3. 你是用什么仪器称重NaCl固体的?假如是托盘天平,你称量的质量是多少?与计算量一致吗?为什么?思考与交流1. 以硫酸为例,讨论不同浓度的溶液在性质上也许会出现什么差异。2. 假如将5m
7、l浓硫酸稀释为20ml的稀硫酸,得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含H2SO4的物质的量相等吗?能说出你的理由吗?在用浓溶液配制稀溶液时,常用下面的式子计算有关的量:C(浓溶液)V(浓溶液)= C(稀溶液)V(稀溶液)在稀释浓溶液时,溶液的体积发生了变化,但溶液中溶质的物质的量不变,即在溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量相等。归纳与整理一、混合物的分离和提纯分离和提纯的方法分离的物质应用举例过滤从液体中分离出不溶的固体物质蒸发蒸馏萃取二、离子的检查离子检查试剂实验现象化学方程式(以两种物质为例)SO42-CO32-三、物质的量及物质的量浓度物质的量表达具有一定数目粒子的集合体。物质的量的单位是摩尔。物
8、质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间存在着下述关系:n=m/M物质的量(n)、气体体积(V)和气体摩尔体积(Vm)之间的关系为:n=V/Vm物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质的物质的量来表达溶液组成的物理量。cB=nB/V在实验室中,配制一定物质的量浓度的溶液,可以用固体直接配制,也可以将浓溶液稀释成稀溶液。将浓溶液配制成稀溶液时,常采用下面的关系式计算有关的量:C(浓溶液)V(浓溶液)= C(稀溶液)V(稀溶液)第二章 化学物质及其变化第一节 物质的分类一、简朴分类法及其应用思考与交流1. 请尝试对你所学过的化学物质和化学反映进行分类,并与同学交流。2. 请从其他方面收集一些应用
9、分类法的例子,讨论对它们进行分类的目的和意义。实践活动1. 请在图23的方框内填上具体的化学物质,进一步体会树状分类法的应用。假如你对分类法有爱好,还可以查找资料或与同学合作,为石油加工后的产物或用途制作一张树状分类图。2. 请你选择你熟悉的化学物质,制作一张交叉分类图。3. 图23是对物质的一种分类方法,可以帮助我们更好地结识物质的性质,找出各类物质之间的关系。请分别以钙和碳为例,用化学方程式表达下列转化关系。CaCaOCa(OH)2CaCO3CCO2H2CO3CaCO3你发现了什么规律?你能用图来表达酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系吗?4. 这些活动对你学习化学和学会应用分类法是否有帮助?
10、你是否批准掌握方法比死记硬背更有效?二、分散系及其分类把一种(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。前者属于被分散的物质,称作分散质;后者起容纳分散质的作用,称作分散剂。思考与交流请试着举出几种分散系的实例,并与同学交流。当分散剂是水或其他液体时,假如按照分散质粒子的大小来分类,可以把分散系分为溶液、胶体和浊液。运用丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。第二节 离子反映一、酸、碱、盐在水溶液中的电离在水溶液里或熔融状态下可以导电的化合物叫做电解质。酸、碱、盐在水溶液中可以导电,是由于它们在水溶液中发生了电离,产生了可以自由移动的离子。这一过程可以用电离方程式
11、表达。电离时生成的阳离子所有是氢离子(H+)的化合物叫做酸。思考与交流请参考酸的定义,尝试从电离的角度概括出碱和盐的本质。二、离子反映及其发生的条件由于电解质溶于水后电离成为离子,所以,电解质在溶液中反映实质是离子之间的反映,这样的反映称作离子反映。实验21 用实际参与反映的离子符号来表达反映的式子叫做离子方程式。书写离子方程式的环节:实验22实验23酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反映,实质上就是两种电解质在溶液中互相互换离子的反映。这类离子反映发生的条件是:生成沉淀、放出气体或生成水。只要具有上述条件之一,反映就能发生。思考与交流离子反映在混合物分离、物质提纯和鉴定,以及清除水中污染物等方
12、面有重要意义。请举出几个具体实例,并与同学交流。第三节 氧化还原反映一、氧化还原反映思考与交流1. 请列举几个氧化反映和还原反映的实例,讨论并交流这类化学反映的分类标准。2. 氧化反映和还原反映为什么同时发生的?氧化反映和还原反映是同时发生的,这样的反映称为氧化还原反映。思考与交流在氧化还原反映中,某些元素的化合价在反映前后发生了变化。因此,我们可以说物质所含元素化合价升高的反映是氧化反映,物质所含元素化合价减少的反映是还原反映。并非只有得氧、失氧的反映才是氧化还原反映,凡是有元素化合价升降的化学反映都是氧化还原反映。有电子转移(得失或偏移)的反映,是氧化还原反映。氧化还原反映表现为被氧化的元
13、素的化合价升高,其实质是该元素的原子失去(或偏离)电子的过程;还原反映表现为被还原的元素的化合价减少,其实质是该元素的原子获得(或偏向)电子的过程。学与问1. 有人说置换反映、有单质参与的化合反映和有单质生成的分解反映所有属于氧化还原反映。你认为这个说法对的吗?请说明你的理由。2. 尝试画出化合反映、分解反映、置换反映与氧化还原反映的交叉分类示意图,并例举具体的化学反映加以说明。二、氧化剂和还原剂氧化剂和还原剂作为反映物共同参与氧化还原反映。在反映中,电子从还原剂转移到氧化剂,即氧化剂是得到电子(或电子对偏向)的物质,在反映时所含元素的化合价减少。氧化剂具有氧化性,反映时自身被还原。还原剂是失
14、去电子(或电子对偏离)的物质,在反映时所含元素的化合价升高。还原剂具有还原性,反映时自身被氧化。在中学化学中,常用作氧化剂的物质有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KmnO4、FeCl3等;常用作还原剂的物质有活泼的金属单质如Al、Zn、Fe、以及C、H2、CO等。归纳与整理一、物质的分类1. 分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的基本方法,它不仅可以使有关化学物质及其变化的知识系统化,还可以通过度门别类的研究,了解物质及其变化的规律。分类要有一定的标准,根据不同的标准可以对化学物质及其变化进行不同的分类。交叉分类法和树状分类法是常用的分类方法。2. 胶体是一种常见的分散系,具有丁达尔效应
15、。运用丁达尔效应可以区分胶体与溶液。二、物质的变化1. 物质之间可以发生各种各样的化学变化,依据一定的标准可以对化学变化进行分类。化 1. 根据反映物和生成物的类别以及反映前后物质种类的多少学 2. 根据反映中是否有离子参与反 3. 根据反映中是否有电子转移应2. 离子反映电解质:在水溶液里或熔融状态下可以导电的化合物 电离:电解质在水溶液中产生自由移动的离子的过程 酸:阳离子所有为H+碱:阴离子所有为OH-盐:金属离子和酸根离子 离子反映:有离子参与的一类反映*复分解反映实质上就是两种电解质在溶液中互相互换离子的反映。这类离子反映发生的条件是有沉淀、气体或水生成。 离子方程式:用实际参与反映
16、的离子符号来表达反映的式子。*意义:不仅表达某一个具体的化学反映,并且表达同一类型的离子反映。3. 氧化还原反映氧化还原反映的本质:反映中有电子转移(得失或偏移) 表现为反映前后某些元素的化合价发生变化 在氧化还原反映中,氧化剂得到电子(或电子对偏向),元素化合价减少,被还原;还原剂失去电子(或电子对偏离),元素化合价升高,被氧化。第三章 金属及其化合物第一节 金属的化学性质思考与交流我们已经知道,金属有许多共同的物理性质,像不透明、有金属光泽、易导电、易导热、有延展性等。那么金属有哪些共同的化学性质呢?1. 举例说明金属能发生哪些化学性质。2. 图32是金属发生化学反映的一些照片,请分析这些
17、反映,并写出化学方程式。3. 画出Na、Mg、Al的原子结构示意图,分析它们的原子结构有什么特点,与金属的化学性质有什么联系。一、金属与非金属的反映实验31 观测金属钠实验32 金属钠受热后发生的变化活泼金属在空气中易与氧气反映,表面生成一层氧化物。有的的氧化膜疏松,不能保护内层金属,如铁表面的铁锈等;有的氧化膜致密,可以保护内层金属不被继续氧化,如镁、铝表面的氧化层。科学探究金属铝受热后的变化金属元素原子的最外层电子数较少,最外层电子容易失去,单质往往表现出还原性,当碰到氧化剂时,就会发生氧化还原反映。因此,除了能被氧气氧化外,金属还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化,生成相应的氯化物或硫
18、化物。二、金属与酸和水的反映实验33 金属钠与水的作用钠的密度比水的小;它的性质非常活泼,能与水发生剧烈反映;反映时放出热量,放出的热使钠熔化成小球;反映后得到的溶液显碱性。钠与水反映生成氢气。科学探究铁不能与冷、热水反映,但能否与水蒸气反映?请设计一套简朴的实验装置,使还原铁粉与水蒸气反映。这套装置应涉及水蒸气发生、水蒸气与铁粉反映、检查产生的气体等部分。(也可用干净的细铁丝代替还原铁粉进行实验。)1. 假如提供应你3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品,画出你设计的装置简图。2. 有人设计了如图38所示的装置,用一支稍大一些的试管代替三支试管就能完毕实验,想想其
19、中的原理。你愿不乐意试一试?3. 任选一种方案进行实验。4. 在下表中记录实验现象。现象化学方程式3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H25. 小结并交流探究活动的收获。三、铝与氢氧化钠溶液的反映实验34 铝与酸、碱溶液的反映铝既能与盐酸反映,又能与NaOH溶液反映,反映都放出一种可燃性气体-氢气。酸、碱尚有盐等可直接浸蚀铝的保护膜(氧化铝也能与酸或碱反映)以及铝制品自身,因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。由于多数金属单质有较强的还原性,所以在自然界中多以化合态存在,只有很少数极不活泼的金属如金等以游离态存在。四、物质的量在化学方程式计算中的应用实践活动1. 请你用原
20、有知识,并结合本节所学的金属的化学性质,试着围绕金属提出一些问题。2. 把你的问题和答案分类。3. 选择你最感爱好的一类问题和内容,去图书馆或上网查阅资料,进行研究、调查或实验。4. 写一篇关于金属的小论文,并与同学交流。第二节 几种重要的金属化合物一、钠的重要化合物1. 氧化钠和过氧化钠思考与交流1. 回忆前面做过的实验,描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。2. 氧化钠与水反映和氧化钙与水反映类似,请你写出氧化钠与水反映的化学方程式。实验35 过氧化钠与水的作用2. 碳酸钠与碳酸氢钠科学探究 碳酸钠与碳酸氢钠的性质碳酸钠粉末遇水生成具有结晶水的碳酸钠晶体-水合碳酸钠(Na2CO3xH2O)。碳
21、酸钠晶体在干燥空气里容易逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末。碳酸钠和碳酸氢钠虽然都属于盐类,但它们的溶液都显碱性,这就是它们可用作食用碱或工业用碱的因素。3. 焰色反映很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫做焰色反映。实验36 几种金属的焰色反映节日燃放的五彩缤纷的烟花,就是碱金属,以及锶、钡等金属化合物焰色反映所呈现的各种艳丽色彩。二、铝的重要化合物1. 氧化铝氧化铝难溶于水,却能溶于酸或强碱溶液中。2. 氢氧化铝实验37 可溶性铝盐与氨水的作用实验38 氢氧化铝与酸、强碱的作用学与问为什么常用氨水与硫酸铝溶液反映制取氢氧化铝,而不用氢氧化钠溶液呢?三、铁的重要化合物
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