2023年高一上学期化学知识点总汇.doc
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1、第一章 打开原子世界的大门历程中的观点 代表人物和时间具体内容 提出模型的重要依据 古典原子论 公元前5世纪 古希腊哲学家德谟克利特物质由极小的称为“原子”的微粒构成,物质只能分割到原子近代原子论19世纪初英国物理学家和化学家 道尔顿化学元素均由不可再生的微粒构成,这种微粒称为原子葡萄干面包模型192023英国科学家汤姆孙原子中的正电荷是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电子的发现行星模型192023英国物理学家卢瑟福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边运动着的带负电荷的电子组成元素放射性的发现, a粒子散射实验结果分析壳层模型192023丹麦物理
2、学家波尔电子在原子核外空间的一定轨道上分层绕核做高速的圆周运动。电子云模型1935年奥地利物理学家薛定谔电子在原子核外很小的空间内作高速运动,其运动规律跟一般物体不同,它没有明确的轨道。一原子结构的发现历程二放射性实验本质性质辐射氦核流带正电,穿透性弱辐射电子流带负电,穿透性强射线电磁波呈电中性,穿透性很强#结论:原子是有结构的。原子可以再分为带正电的粒子与带负电的电子.三原子与相对原子质量 1原子的构成与结构示意图 1)微粒间的关系 3)四决定 A. 质子数 = 核电荷数 = 核外电子数 = 原子序数 a. 质子数-决定元素的种类和“位置” B. 质量数 = 质子数 + 中子数 = 相对原子
3、质量的近似值 b. 中子数-决定原子的物性和质量数 C. 阳离子核外电子数 = 质子数 - 电荷数 c. 价电子-决定元素的化学性质 D. 阴离子核外电子数 = 质子数 + 电荷数 d. 质量数-决定原子的近似相对原子质量说明:最外层电子数相同其化学性质不一定都相同(Mg,He最外层电子数为2) 最外层电子数不同其化学性质有也许相似(He,Ne均为稳定结构) 2. 同位素 1)含义:具有相同质子数和不同中子数的同一种元素的原子互称为“同位素”。 2)性质:a、同一元素的各种同位素虽然质量不同,化学性质相同b、在天然存在的某种元素里不管是游离态还是化合态,各同位素所占原子百分率(丰度)不变 3元
4、素的相对原子质量对于元素的相对原子质量是各种同位素相对原子质量根据其所占的原子百分率计算而得的平均值。 是元素的相对原子质量, 是该元素各种同位素的相对原子质量,是各同位素所占的原子百分数。 4十字相乘法算丰度元素A有两种天然同位素XA、YA,参考A元素的相对原子质量(B),估算XA,YA的丰度. X B-Y B Y X-B XA的丰度 = (B-Y)/(X -Y) , YA的丰度 = (B-Y)/(X -Y) 四核外电子 1核外电子的运动状态 1)宏观的运动规律: a. 可拟定在某一时刻所处的精确位置 b. 有运动轨迹,即固定轨道 2)电子的运动规律 a. 无法拟定在某一时刻所处准确位置 b
5、. 不能拟定其运动轨迹,即没有拟定轨道 2核外电子的排布规律 A. 各电子层最多容纳的电子数2 n2 B. 最外层不超过8个电子(K层为最外层时,则不超过2个) 当最外层达成8个(K层为2),就达成了稀有气体稳定结构 C. 次外层不超过18个电子,倒数第三层不超过32个电子如: M层不是最外层最多可排18个电子; M层是最外层时最多可排8个电子。 总结:电子总是由里向外依次排布(能量低的电子层排满了才依次排能量较高的电子层)3元素性质与元素的原子核外电子排布的关系 1)稀有气体元素不活泼性:稀有气体元素的原子最外层排满(He 2个),处在8电子,稳定结构,不易失电子,也不易得电子,化学性质稳定
6、, 一般不与其他物质反映。 2)金属性与非金属性: 最外层电子数结构的稳定性得失电子金属元素原子比较少 ( 4 )不稳定易得电子稀有气体元素原子8个 ( He 2个)稳定结构一般不参与反映 4电子式 1)离子的电子式 a、简朴阳离子的电子式:就是它们的离子符号如:Na+、Mg 2+、Al 3+ 复杂阳离子的电子式:b、阴离子的电子式:加“ ”右上角标出电荷数 2)化合物的电子式: 相同的不能合并5. 四个量子数1电子层(主量子数n)- 按电子离核的远近,能量高低划提成不同区域。 电子层数:电子层序数(n) 1234567符号KLMNOPQ离核近 远电子能量低 高2亚层(角量子数l,能级) 1)
7、符号: s,p,d,f 2)意义:a. 拟定原子轨道形状 b. 和电子层n共同决定原子中电子的能量大小(拟定能级)规律: 每层的能级数值(亚层数)=电子层数 3. 伸展方向(磁量子数m)-决定原子轨道在空间的伸展方向(轨道的数目) 1)规律:a. s轨道是球形对称的,所以只有1个轨道 b. p轨道在空间上有x、y、z三个伸展方向,所以p轨道涉及pX、p Y、pZ3个轨道; c. d轨道有5个伸展方向(5个轨道); f轨道有7个伸展方向(7个轨道)4自旋量子数(mS)-表达电子自旋方向,通常用“”和“”表达。 所以, 描述一个电子的运动状态, 要用四个量子数: n, l, m , mS. 5.
8、各原子轨道的能量高低 1)相同电子层上原子轨道能量的高低:ns np nd nf 2)形状相同的原子轨道能量的高低:1s 2s 3s 4s 3)电子层和形状相同的原子轨道的能量相等。如:2px2py2pz 电子层,亚层和伸展方向表白了:A. 轨道能量高低(电子层的数目, 电子距离核的远近); B. 轨道的形状C. 轨道在空间分布的方向结论:运用三个量子数可以描述一个电子的空间运动状态,即可将一个原子轨道描述出来.原子轨道能量顺序图:五基态原子的核外电子排布处在能量最低状态下的原子 1)基态原子的核外电子排布三大原则: a. 能量最低原则:核外电子的排布要使整个原子的能量最低,以形成稳定结构。
9、b. 泡利不相容原理:一个原子轨道中最多只能容纳两个电子,并且这两个电子的自旋方向必须相反。 c. 洪特规则:对于基态原子,电子在能量相同的轨道上排布时,应尽也许的分占不同的轨道并且自旋方向相同。 2)原子核外电子排布的表达方法 a. 电子排布式:用数字在能级符号的右上角表白该能级上排布的电子数;为了避免电子排布式过于繁琐,可以把内层电子达成稀有气体结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表达。如:Na:1s22s22p63s1 或 Na:Ne3s1 第二章 开发海水中的卤素资源一氯碱工业的基础反映电解饱和食盐水1)反映原理:2NaCl + 2H2O =通电= 2NaOH + H2+ Cl2
10、2)反映产物及检查: A阴极上产生氢气。收集阴极上产生的无色气体,验纯后,点燃气体,用干燥的烧杯罩在火焰上,观测到烧杯上有小水珠凝结。(或爆鸣法) B阳极上产生氯气。收集阳极上产生的黄绿色气体,用湿润的碘化钾淀粉试纸(白色)检查该气体,观测到试纸变蓝,这是由于析出单质碘碰到淀粉而变蓝。其反映为:Cl2 + 2KI =2 KCl + I2 C在阴极周边可观测到溶液变红。这表白在阴极区生成NaOH,而使酚酞变红。食盐溶液可以导电的因素是:有自由移动的离子。离子互换膜1、生产设备名称:离子互换膜电解槽 阳极:金属钛网(涂钛钌氧化物) 阴极:碳钢网(有镍涂层) 阳离子互换膜:只允许阳离子单向通过,把电
11、解槽隔成阴极室和阳极室。2、离子互换膜的作用: (1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸 (2)避免氯气与氢氧化钠反映生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量 二粗盐提纯 1、提纯原理:1). 对难溶性杂质(泥沙等):可用溶解,过滤,蒸发等操作除去。 2). 对可溶性杂质(MgCl2、MgSO4、CaCl2等):可在过滤后的滤液中加入适当的试剂,发生反映生成沉淀或气体而除去。添加除杂试剂及顺序:(1)BaCl2 (2)Na2CO3 (3)NaOH (4)过滤后加HCl 除杂规则: 1).不引入新杂质2).加入试剂必须过量3).新引入的杂质必须通过后面所加试剂加以除去。4).操作简朴易分离5).重要物质的量可以
12、增长但不能减少 2、粗盐提纯操作中的原理及注意点 1). 为什么10g粗盐量取约30ml水溶解?常温下,S(NaCl)= 36g/100g水,其饱和溶液中NaCl的质量分数=10g粗盐溶液溶解在30g水中,质量分数约25%,接近饱和,使下步操作(蒸发)容易进行。 2). 操作注意事项:“一贴二低三靠”“一贴”:(1)滤纸紧贴漏斗的内壁“二低”:(1)滤纸的边沿低于漏斗口 (2)漏斗内的液面低于滤纸的边沿“三靠”:(1)漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁 (2)用玻璃棒引流时,玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边 (3)用玻璃棒引流时,烧杯尖嘴紧靠玻璃棒中部 3). 蒸发操作中要注意:蒸发皿外壁干燥,内壁干净
13、,用酒精灯外焰加热;先预热再集中火焰加热;不断用玻璃棒搅拌;蒸发到即将干时停止加热。 4). 洗涤过程用少量蒸馏水洗去也许具有的少量氯化钾等可溶性杂质。操作:向漏斗中加水至恰好没过固体,静置过滤。反复2-3次。从海水中提取食盐的方法重要有:太阳能蒸发法、电渗析法、冷冻法。海水中含量最多的元素是:Cl , Na , Mg , S , Ca , K为了使得到的粗盐中除氯化钠外含杂质较少,又能析出大量的氯化钠,实际生产中海水的密度应控制在1.21-1.26 (g/mL)范围内。三氯化氢,盐酸的性质和实验室制氯化氢 1)氯化氢和盐酸的性质 氯化氢是无色有刺激性的气体,构成的微粒是氯化氢分子,易溶于水。
14、 盐酸是氯化氢的水溶液,无色具有刺激性气味。盐酸中具有H+,Cl-及微量的OH-,尚有水分子。浓盐酸在空气中冒白雾。 2)氯化氢的制法及原理 A. 工业制法:H2 + Cl2 =点燃= 2HCl (火焰苍白色) 原理:A.氯气在过量的氢气中燃烧生成氯化氢气体,氯化氢气体冷却后被水吸取即得盐酸。B.过量氯气与氯化氢难以分离但氢气易从氯化氢中分离因素: 氯气有毒,被过量的氢气所包围,使氯气得到充足反映,防止了对空气的污染; 制取氯气的成本较昂贵,不宜浪费。 B . 实验室制法:NaCl(s)+ H2SO4(浓)=微热= NaHSO4 + HCl* 若再加强热:NaCl + NaHSO4 =强热=
15、Na2SO4 + HCl* 若开始就加强热:2NaCl(s) + H2SO4(浓)= =强热= Na2SO4 + 2HCl制取规则:强酸制弱酸(通常) 高沸点(难挥发)酸制低沸点(易挥发)酸3)氯化氢与盐酸的区别氯化氢 HCl(g)盐酸HCl(l)纯净物混合物存在HCl分子(无H+、Cl-)存在H+、Cl-、H2O (无HCl分子)无色有刺激性气味的气体无色溶液极易溶于水能与水互溶无酸的通性具有酸的通性不导电,是电解质导电,不是电解质#喷泉实验 (负压喷泉)原理:烧瓶内气体易溶于烧杯内液体,使瓶内压强骤减,与外界大气压产生较大的压强差,就可将液体压入烧瓶内。条件:1. 气体在液体中溶解度较大
16、2. 容器内外产生较大压强差假如喷泉实验失败了,也许的因素是:a. 收集气体的烧瓶不干燥。b. 胶头滴管挤入烧瓶内的水太少。c. 塞子或胶管漏气.d. 导管太长。#气体发生装置气体类型气体发生装置注意事项O2,NH3等固固加热型(1)试管口应略向下倾斜(2)试管夹夹在试管的中上部(3)药品应平铺于试管底部(4)导管不宜伸入试管过长(5)实验开始时先检查装置的气密性(6)加热时,先预热且应用外焰加热H2,CO2等固液不加热型或液液不加热型(启普发生器不能是粉末状) (1)启普发生器只合用于块状固体与液体在不加热条件下制取难溶于水的气体如CO2、H2 (2)简易装置则合用于固体与液体在不加热下制取
17、气的反映 (3)操作时应注意:a.检查装置的气密性b.长颈漏斗插入液面以下HCl,Cl2等固液加热 或液液加热(1)检查装置的气密性(2)加热时要预热,受热均匀(3)加热易暴沸的混合物时要加碎石,防暴沸#气体收集装置 1)排空气法: 空气 向上排空气法 空气 向下排空气法 2)排液法: 排水法气体难溶于水,且不与水反映 排溶液法气体能溶于水,但难溶于某溶液中3)具塞集气法: 适合极易溶于水的气体#气体的净化装置气体的净化除去杂质气体和水蒸气 洗气瓶:选用试剂是液体不加热型 干燥管,U形管:选用试剂是固体不加热型 石英玻璃管:选用试剂是固体加热型常见的干燥剂:酸性干燥剂(如:浓硫酸、P2O5、硅
18、胶等)不能用来干燥碱性气体; 碱性干燥剂 (如碱石灰、生石灰、固体NaOH等)不能用来干燥酸性气体如Cl2。有氧化性的干燥剂(如浓硫酸)不能干燥有还原性气体(如H2S、HI等)。 常见干燥剂及使用装置 液态干燥剂 固态干燥剂装置常见干燥剂浓硫酸无水CaCl2碱石灰可干燥气体H2,O2,Cl2,SO2,CO,N2,CH4, H20O2,Cl2,HCl,SO2,H2, CO,N2,CH4,H20H2,O2, N2,CH4, NH3不可干燥气体H2S,NH3,HBr,HI,C2H4NH3HX,H2S,SO2,CO2,NO2, Cl2 #除尾气装置1、燃烧法 如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等
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