化学必修一笔记整理终极版38552.pdf
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1、实用文档.化学必修一 第一章 从实验学化学 第一节 化学实验基本方法 1.药品存放安全 固体广口瓶 液体细口瓶或滴瓶 见光易分解棕色瓶 酸性试剂玻璃塞 碱性试剂橡胶塞 氧化剂和还原剂不能一起存放 2.常见意外事故处理 强碱沾到皮肤大量水+硼酸 强酸沾到皮肤大量水+3%5%NaHCO3溶液 有毒有机物沾到皮肤酒精擦洗 酸或碱流到实验桌上用 NaHCO3或 CH3COOH 中和,再用水冲洗 3药品的取用 固体:粉末状:纸槽、药匙 一斜二送三直立 块状:镊子、药匙 一横二送三慢立 液体:直接倾倒或用滴管取 4实验仪器的注意事项 试管:加热不超过 1/3,试管夹夹在距试管口 1/3 处 先预热再加热,
2、防止试管骤冷炸裂 烧杯:加热时应垫石棉网,使受热均匀 溶解物质用玻璃棒搅拌,不能触及杯壁或杯底 烧瓶:(圆底烧瓶、蒸馏烧瓶、平底烧瓶)都可以用于装配气体发生装置;蒸馏烧瓶用于蒸馏以分离互溶的沸点不同的物质 圆底烧瓶和蒸馏烧瓶可以用于加热,加热要垫石棉网 液体加入量不能超过容积的 1/2 蒸发皿:用于蒸发液体或浓缩溶液 可以直接加热,但不能骤冷 盛液量不能超过蒸发皿溶剂的 2/3 取放蒸发皿应使用坩埚钳 坩埚:用于固体物质的高温灼烧 把坩埚放在三脚架上的泥三角上直接加热 取放坩埚要用坩埚钳 不宜用瓷坩埚熔化烧碱、纯碱及氟化物,它们可和瓷共熔使坩埚造腐蚀 用坩埚钳在夹取高温的坩埚时,应先把坩埚尖端
3、在火焰下预热一下 酒精灯:失火时要用湿布盖灭 实用文档.4混合物的分离和提纯 过滤:把不溶于液体的固体物质与液体物质分离 一贴二低三靠 蒸发:给液体加热使液体受热汽化挥发 玻璃棒要不断搅拌溶液,防止由局部液体温度过高,造成液滴飞溅 粗盐提纯:杂质有 CaCl2 MgCl2 SO42-NaOHBaCl2Na2CO3HCl 蒸馏:利用各混合物中的沸点不同,用蒸馏的方法除去易挥发、难挥发或不挥发的物质 (实验室制取蒸馏水的装置可以不用温度计,因为自来水中要出去的杂质都难挥发)沸点低先蒸出,加热温度不能超过混合物中沸点最高的温度 蒸馏水中离子检验:Cl-:稀 HNO3+AgNO3(顺序可换)SO42-
4、:HCl+BaCl2(顺序不可换,因为可能有 Ag+)注意:不能把 HCl 换成 HNO3,不能把 BaCl2换成 Ba(NO3)2 因为 SO32-+HNO3=SO42-萃取:利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 萃取剂的选择:萃取剂与原溶液中的溶质和溶剂都互不相溶 溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度 (萃取剂的密度可以比水大,也可以比水小)常见的萃取剂:苯、汽油、煤油难溶于水,密度比水小;CCl4,难溶于水,密度比水大 分液:将萃取后良种互不相溶的液体分开的操作 操作步骤:验漏:在分液漏斗中加入少量水,塞上玻璃塞,倒置看
5、是否漏水,再把玻璃塞旋转180,再倒置 装液 混合振荡:右手压分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡,使两种液体充分接触;振荡后打开活塞,使漏斗内气体放出 静置分层(放在铁架台上)分液:待液体分层后,将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,使分液漏斗上口玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,拧开下口活塞放出下层液体,从上口倒出上层液体 实验:用四氯化碳萃取碘水中的碘(碘在水中的溶解度很下而在四氯化碳的溶解度大)注意:蒸馏烧瓶中要加少量碎瓷片或沸石,防止液体爆沸 温度计水银球的位置应与蒸馏烧瓶支管口的下沿齐平,以测出该出蒸汽的温度 冷凝管中冷却水从下口进,从上口出 蒸馏烧瓶要垫石棉网 连接顺序由下
6、至上,由左到右 先通水,后加热,防止冷凝管炸裂 刚开始收集到的馏分应该弃去(冷凝管脏)实用文档.现象:原来的碘水呈黄色。液体在分液漏斗内分层后,上层液体接近无色(水),下层液体呈紫色(碘的四氯化碳溶液)第二节 化学计量在实验中的应用 1阿伏加德罗定律及其推论:同温同压下,相同体积的任何气体都含相同数目的分子 压强之比 同温同压时,P1/P2=n1/n2=N1/N2 体积之比 同温同压时,V1/V2=n1/n2=N1/N2 质量之比 同温同压同容时,m1/m2=M1/M2 密度之比 同温同压等质量时,1/2=V2/V1=n2/n1=N2/N1(成反比)Ps.阿伏加德罗定律可用于任何气体(纯净的或
7、是互不反应的混合气体),但不适用于液体或固体;只要三个“同”成立,第四个“同”也成立 21mol 物质体积的大小 影响因素:物质所含粒子数目的多少、粒子体积的大小和粒子之间的距离 固体或液体:主要由粒子的多少和粒子本身的大小决定 气体:主要由粒子间的距离决定(粒子间的距离由温度和压强决定。温度越高,微粒间的距离越大;压强越大,微粒间的距离越小)Ps.相同温度和压强下,不同气体的体积由气体的物质的量决定,当气体物质的量相同时则气体体积相同 3物质量浓度 CB=nB/V 注意:V 指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积 常用分离方法 气气混合 物理方法:沸点不同,加压降温液化 化学方法:先洗气,后干燥
8、 液液混合 互溶液体:沸点不同,蒸馏 不互溶液体:密度不同,分液 固液混合 不溶固体与液体:过滤 可溶固体与液体 得到固体:蒸发 得到液体:蒸馏 用适当溶液富集固体:萃取 实用文档.溶质可以是单质,也可以是离子 带结晶水的物质作溶质时,溶质是不含结晶水的化合物,其物质的量的计算,用带结晶水的物质质量除以带结晶水的物质的摩尔质量即可(结晶水/结晶水=氯化钠)对于一定物质的量浓度的溶液,取出任意体积的溶液时,其浓度不变 物质量浓度与溶质的质量分数的换算:密度 g/mL 摩尔质量 g/mol 溶质的质量分数(w)溶液的密度()103 溶质的摩尔质量(M)特殊 特殊溶液中的溶质:NH3 溶于水得 NH
9、3H2O,所以氨水的溶质为 NH3 CuSO45H2O 的溶质为 CuSO4 量浓度溶液的配制 步骤 计算:溶质是固体,计算固体的质量。溶质是液体,计算液体的体积 称量:用天平称量固体质量(要用滤纸垫着)或用量筒量出液体的体积 溶解:烧杯、玻璃棒(振荡,加速溶解)转移:把所得的溶液用玻璃棒(引流)注入容量瓶中(玻璃棒要靠在刻度线以下)洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒 2次,把每次的洗涤液也注入容量瓶中。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀 定容:向容量瓶中缓缓注入蒸馏水至离容量瓶刻度线 1cm 处,再用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切 摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀(振荡后液面低于刻度线
10、不能再加水)注意:选取合适规格的容量瓶 例如:要配置 950mL 的某浓度的溶液,应选用 1000mL 的容量瓶。且只能配置容量瓶上规定容积的溶液,不能配置任意体积的某物质的量浓度的溶液 容量瓶使用前要验漏:加水、倒立、观察、正立、瓶塞旋转 180、倒立、观察 容量瓶中不能将固体或浓溶液直接溶解或稀释,不能作为反应容器,不能用来长期存放溶液 容量瓶上标有温度及容量和刻度线,物质要在烧杯中溶解恢复到室温才能转入瓶中 加水顶容超过了刻度线,不能将超出部分吸走,应该重新配制 误差分析:计算:计算错误(结晶水)浓度偏小 称量或量取:右物左码(使用了游码)偏小、砝码生锈(没有脱落)、称量仪器不够精确、量
11、筒被洗涤过 溶解:有少量液体溅出偏小 转移:移液前容量瓶有少量水无影响 在刻度线上有水偏小 定容:超过刻度线,用胶头滴管吸出一部分偏小,要重配 仰视:浓度偏小 俯视:浓度偏大 摇匀:摇匀后液面下降,补充蒸馏水偏小 物质的量浓度(CB)=实用文档.装瓶:制剂瓶刚刚有蒸馏水洗过 阿伏伽德罗常数计算 注意状况条件,若在非标准状况,如常温常压下,已知气体体积,不能直接应用 22.4mol/L计算 已知在标准状况下,而给出的是非气态的物质,不能直接应用 22.4mol/L 计算 注意双原子分子和单原子分子 He Ne 例:有 0.1mol/LNa2SO4溶液 300mL,0.1mol/LMgSO4溶液
12、200ml 和 0.1mol/L Al2(SO4)3溶液 100ml 这三种溶液中硫酸根离 Na2SO4中硫酸根 0.1*0.3=0.03mol 浓度为 0.03/0.3=0.1 mol/L MgSO4中硫酸根 0.1*0.2=0.02mol 浓度为 0.02/0.2=0.1mol/L Al2(SO4)3中硫酸根 0.1*0.1*3=0.03mol 浓度为 0.03/0.1=0.03mol/L 比为 1:1:3 例:在常温常压下,11.2L N2含有的分子数为 0.5NA 错误 在常温常压下,1mol O2含有的原子数为 2NA 正确 标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合物 22.4L,
13、所含的分子数为 NA 正确 标准状况下,1L 汽油(分子式为 C8H18)完全燃烧后,所生成气体产物的分子数为 8 NA/22.4 正确 标准状况下 22.4L H2 中含中子数为 2 NA 错误。H 原子没有中子 第二章 化学物质及其变化 第一节 物质的分类 1.物质分类 混合物:溶液、浊液、汽油、碱石灰、天然气、石油、水煤气 碱性氧化物:能跟酸反应,只生成盐和水的氧化物(大多数金属氧化物)NaO CaO 酸性氧化物:能跟碱反应,只生成盐和水的氧化物(大多数非金属氧化物)C02 SO2 两性氧化物:既能跟酸反应生成盐和水,又能跟碱反应生成盐和水的氧化物 分散系及其分类 1.分散系:把一种或多
14、种物质分散在另一种或多种物质中得到的体系叫做分散系 包括溶液、胶体和浊液 分散质:被分散的物质 分散剂:容纳分散系的物质 按分散剂状态分:实用文档.气溶胶:云、雾、雨 液溶胶:Fe(OH)3 胶体、蛋白质溶液 固溶胶:烟水晶、有色玻璃 2.分散系 溶液 胶体(介稳体系)浊液 分散质微粒直径(划分的本质)小于 1nm 1100nm 大于 100nm 外观 均一、透明、稳定 多数均一、透明、稳定 不均一、不透明、不稳定 分散质微粒组成 单个分子或离子 分子集合体或有机高分子 许多分子集合体 能否通过滤纸 能 能 不能 能否通过半透膜 能 不能 不能 实例 食盐水 碘水、淀粉溶液 泥水 3.胶体性质
15、 丁达尔效应 布朗运动:在胶体中,由于胶粒在各个方向所受的力不能相互平衡而产生的无规则的运动,称为布朗运动。是胶体稳定的原因之一 电泳现象:外加电场的作用下,胶粒在分散剂里向阴极或阳极作定向移动的现象(工业上可用来分离提纯物质)胶体具有稳定性的重要原因是同一种胶粒带有同种电荷,相互排斥 实验:胶体的制成 原理:FeCl3+3H2O=Fe(OH)3胶体+3HCl 操作:在沸腾的蒸馏水中滴加饱和 FeCl3溶液,待溶液呈红褐色,停止加热,即制得胶 体。用过滤的方法出去胶体中的浑浊 将装有胶体的烧杯置于暗处,用激光笔(手电筒)照射烧杯中的液体,在于光束垂直的方向进行观察,看到一条光亮的通路 注意:将
16、胶体装入半透膜,然后置于蒸馏水中,通过渗析出去胶体中混有的 FeCl3 和 HCl 取最后一次渗析后半透膜外的溶液少许于试管中,加入 AgNO3溶液,若无沉淀产生,证明胶体和 Cl-已经分离 实验中的 FeCl3是饱和溶液 4 注意:胶粒带电荷,胶体是不带电荷的 固溶胶不发生电泳现象。凡是胶粒带电荷的液溶胶,通常都可发生电泳现象。气溶胶在高压电的条件也能发生电泳现象 同种胶体的胶粒带相同的电荷 电泳现象的应用:明矾净水、医学上利用血清的纸上电泳来分离各种氨基酸 胶体介稳性的应用:制作豆腐、颜料墨水的制造、洗涤剂、喷雾剂的制造 胶体聚沉的应用:豆腐、果冻 实用文档.第二节 离子反应 酸碱盐在水溶
17、液中的电离 电解质:在水溶液或熔融状态下能导电的化合物 非电解质:在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物 强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质 弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质(水)电离:电解质在水溶液中或熔融状态下自动产生自由移动离子的一种过程(电离方程式和离子方程式不同)(能电离是物质的一种性质,但物质能否导电与物质当前状态是否存在自由移动的离子有关。比如 BaSO4熔融状态能导电,但固态的 BaSO4不能导电)混合物 单质 电解质:酸、碱、盐、活泼金属氧化物 非电解质:非金属氧化物、大部分有机物 注意:电解质不一定能导电。如:NaCl 固体 碱和盐固态的时候不导
18、电,但熔融状态下能导电,所以不溶于水的碱和盐也是电解质 SO2、NH3 溶于水,且溶液能导电,但电离出导电粒子的是它们与水作用的产物H2SO3 NH3H2O,而不是物质本身能导电,所以水溶液能导电的物质不一定是电解质 强电解质:强酸(除了盐酸、硫酸、硝酸,其余都为弱酸)、强碱和大部分盐(中学阶段几乎所有盐)弱电解质:弱酸、弱碱、水(高频考点:醋酸、碳酸、氨水。注意氨水为混合物,其电解质部分为 NH3H2O。氨水中有 H2O,NH3,NH3H2O,NH4+,OH-)有机物大部分是非电解质,少部分为电解质,且为弱电解质 CH3COOH 离子方程式 判断离子方程式是否正确要点:看反应物状态是否正确,
19、能否拆分成离子形式 看反应原理是否正确,即反应产物是否正确 离子方程式两边是否配平,元素是否守恒,电荷是否守恒,质量是否守恒 可拆:只有强酸、强碱和易溶性盐 不可拆:单质、氧化物、弱电解质、固体、生成的沉淀或气体、浓硫酸。要写成化学式(注意:浓 HCl 浓 HNO3可拆)微溶性物质如果作生成物,一律视为沉淀,写化学式,标“”符号;如果作为反应物,若是澄清溶液应改写成离子符号,若是悬浊液应写成化学式 CO2通入澄清石灰水中:红P35 Na2SO4溶液中加入 AgNO3溶液:石灰乳中加入 Na2CO3溶液 反应条件:有沉淀生成;有气体生成;有弱电解质生成(水、弱酸、弱碱);能发生氧化还原反应 符合
20、四个其一,就能反应。四个都不满足,则离子就能大量共存 化合物 纯净物 物质 不是电解质,也不是非电解质 实用文档.判断离子能否大量共存时,首先观察题干中的隐含条件,如酸性、碱性、无色(有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-、Cr2O7 2-),然后判断各离子之间能否发生化学反应(生成沉淀、气体或弱电解质)注意:盐酸是 HCl 水溶液,是混合物。HCl 是纯净物 第三节 氧化还原反应 1.含义 氧化还原反应:有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应(氧化反应和还原反应一定是同时发生的)被氧化元素失去电子的过程外部表现为化合价的升高 被还原元素得到电子的过程外部表现为化合价的降低 氧化产
21、物:通过发生氧化反应所得的生成物 还原产物:通过发生还原反应所得的生成物 氧化剂:得到电子的反应物,反应时元素化合价降低,具有氧化性,本身被还原,得还原产物 还原剂:失去电子的反应物 氧化性:得到电子的能力 还原性:失去电子的能力 氧化反应:化合价升高的反应 还原反应:化合价降低的反应 Ps.氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移,其特征是元素的化合价发生了变化 口诀:失升还原剂,被氧化,得氧化产物 2.氧化还原反应的类型:红P40 一般的氧化还原反应(化合价升高和降低的元素不是同一种,且两种元素存在不同的物质中)自身氧化还原反应(氧化剂和还原剂属于同一种物质)歧化反应(所得产物中,该元素一部分
22、价态升高,一部分价态降低)归中反应(反应物中一部分价态升高,一部分价态降低)3.双线桥法表示氧化还原反应中电子的得失情况:第一步:标出反应前后变价元素的化合价。第二步:从反应物中得/失电子(化合价降低/升高)的元素出发,箭头指向生成物中同一种元素 第三步:在线上标明化合价的变化、得/失电子的数目(化合价的差值该元素原子的物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关,与得失电子的数目无关 实用文档.个数)注意检验:氧化还原反应中,得失电子的数目是相等的 4.单线桥法 单线桥法只在反应物中发生 从失电子的元素出发,箭头指向反应物中得电子的元素 线上直接写电子数目即可(化合价差值该元素原子的个数)
23、5.有单质参加的化合反应 有单质生成的分解反应 全部置换反应 复分解反应都不是氧化还原反应 注意:有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应!实用文档.第三章 金属及其化合物 钠盐/钠单质/钠的氧化物 1.钠单质 物理性质:银白色、硬度小、密度比水小,熔点低、易导热导电 化学性质:最外层只有一个电子,易失去而表现出强还原性 常温下生成氧化钠,点燃或加热生成过氧化钠 与水反应 与酸反应:直接与H+发生氧化还原反应 与盐溶液反应:先与水反应,生成的碱与盐发生复分解反应,反应的实质是钠置换水中的氢 例如:钠与硫酸铜反应 第一步:2Na+2H2O=2NaOH+H2 第二步:NaOH+CuSO4=Cu(
24、OH)2+Na2SO4 第三步(可能有):Cu(OH)2CuO+H2O 存在:只以化合态形式存在 保存:单质钠一般保存在石油或石蜡油中 注意:钠与氧气常温下反应生成 Na2O(白色固体);点燃条件下生成 Na2O2(淡黄色固体)钠在空气中长期放置发生的变化:a.切开 Na 断面呈银白色,很快变暗 Na+O2=2Na2O b.白色固体 Na2O+H2O=NaOH c.表面有液滴 NaOH 固体潮解 d.白色晶体 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(水量很少,形成晶体)即形成 Na2CO3xH2O e.白色粉末 Na2CO3xH2O 失去水风化 风化属于典型的化学变化,潮解一般认为属于物理变
25、化 Na2O 属于碱性氧化物 Na2O2只能说属于过氧化物 Na2O 和 Na2O2中,阳离子和阴离子的个数比都是 2:1 实验:钠与水的反应 实验步骤 实验现象 结论与解释 反应 在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一小块钠放入水中 钠浮在水面 密度比水小 2Na+2H2O=2NaOH+H2 离子方程式:2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2 该反映的实质是Na还原H+得到H2 熔成闪亮的小球 反应放热,钠熔点低 向各个方向游动并发出嘶嘶的响声 剧烈反应可有气体生成 钠球逐渐变小,最后完全消失 钠与水完全反应 实用文档.溶液变成红色 产生的溶液呈碱性 杯壁发热 该反应是放热反应 烧
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