2023年初高中化学知识衔接.pdf
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1、优秀学习资料 欢迎下载 初高中化学知识衔接 黄忠 目录:第一讲:化合价、化学式和氧化还原反应 第二讲:酸 碱 盐 氧化物之间的反应(化学方程式的书写)第三讲:原子结构 第四讲:化学计算 第五讲:化学实验基本操作 第一讲 化合价、化学式和氧化还原反应【课程目标】1、了解化合价的概念及含义。2、掌握化合价的表示方法,熟记常见元素及原子团的化合价。3、能够根据化学式计算或判断某元素的化合价。4、能够应用元素的化合价推求化合物的化学式。5、理解离子化合物和共价化合物的形成过程 6、学会用化合价的变化来判断氧化还原反应 一化合价与化学式 1、概念:一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子化合的性质
2、,叫做这种元素的化合价。(1)化合价是元素的性质,因此,通常称为元素的化合价而不应称为原子的化合价。(2)化合物中各元素的化合价通常是在各化学式元素符号的正上方标出相应的化合价。(3)化合价有正负之分。在化合物里,氧通常显-2 价,氢通常显+1 价;金属元素通常显正价,非金属元素通常显负价(但在非金属氧化物中,氧显负价,另一种非金属元素显正价)。规定:优秀学习资料 欢迎下载 化合物的类型 化合价的数值 正价 负价 离子化合物 一个原子得失电子 的数目 失电子的原子(阳离子)为正价 得电子的原子(阴离子)为负价 共价化合物 一个原子所形成共用 电子对的数目 共用电子对偏离的 原子为正价 共用电子
3、对偏向的 原子为负价(4)化合价原则:不论在离子化合物还是共价化合物中,正负化合价的代数和为零。在单质分子里,元素的化合价为零。(5)有些元素有几种化合价,这是因为这些元素的原子在不同条件下得失电子的数目可以不同,因此生成的不同的化合物中表现出不同的化合价。如氮元素有3、+2、+3、+4、+5等几种化合价,硫有2、+4、+6 等几种化合价。氯有1、+1、+3、+5、+7 等几种化合价,铁元素有+2、+3 价,铜元素有+1、+2 价 2、常见元素及原子团的化合价:(1)氢+1,氧2;金正,非负,单质零;一价钾钠氯和银,二价镁钙钡和锌,三价元素就是铝,许多元素有变价,条件不同价不同。铜二一,铁二三
4、,碳有二四要记全。(2)常见原子团的化合价,如硫酸根、碳酸根、亚硫酸根为-2 价,硝酸根、氢氧根、碳酸氢根为-1 价,铵根为+1 价 ,磷酸根为-3 价。3、化合价和化学式:(1)根据化学式判断元素化合价,依据是化合物中正负化合价代数和为零。(2)根据元素化合价写化学式的步骤:一般按元素化合价正左负右写出元素符号并标出化合价;看元素化合价是否有约数,并约成最简比;交叉对调把已约成最简比的化合价写在元素符号的右下角。常见物质的化学式:单质:氧气、氮气、氯气、氢气、氖气、白磷、臭氧、金属单质 原反应课程目标了解化合价的概念及含义掌握化合价的表示方法熟记常用化合价的变化来判断氧化还原反应一化合价与化
5、学式概念一种元素一素的化合价通常是在各化学式元素符号的正上方标出相应的化合价化合优秀学习资料 欢迎下载 酸:盐酸、硝酸、硫酸、碳酸、亚硫酸、磷酸、氢硫酸、次氯酸、氯酸、高氯酸 碱:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化铁、氢氧化镁、氨水 盐:盐酸盐;氯化钠、氯化钾、氯化铁、氯化亚铁、氯化钡、氯化钙、氯化铵 硫酸盐:硫酸钠、硫酸钾、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸钡、硫酸钙、硫酸铵 硝酸盐:硝酸钠、硝酸钾、硝酸铁、硝酸亚铁、硝酸钡、硝酸钙、硝酸铵 碳酸盐:碳酸钠、碳酸钾、碳酸铁、碳酸亚铁、碳酸钡、碳酸钙、碳酸铵 磷酸盐:磷酸钠、磷酸钾、磷酸铁、磷酸亚铁、磷酸钡、磷酸钙、磷酸铵、另外还有一些常见物质
6、:亚硫酸钡、碳酸氢钠、碳酸氢钙、磷酸二氢钙、氯酸钾、次氯酸钠、高锰酸钾、醋酸、酒精、葡萄糖、甲烷、乙烯、乙炔 氧化物:氧化钠、过氧化钠、双氧水、氧化铁、四氧化三铁、氧化亚铁、五氧化二磷 、三氧化硫、氧化铜、氧化亚铜、一氧化碳、四氧化二氮 二、离子化合物和共价化合物 类型 项目 离子化合物 共价化合物 定义 像氯化钠这种由阴、阳离子的相互作用而形成的化合物 像氯化氢这种由原子之间通过共用电子对形成的化合物 构成微粒 阴离子和阳离子 原子 与常见物质类别的关系 一般活泼金属和活泼非金属元素容易形成离子化合物。此外是离子化合物的还有如:活泼金属氧化物、强碱、大部分盐 一般非金属元素组成的化合物是共价
7、化合物。如非金属氢化物 非金属氧化物 酸 三、氧化还原反应 从初中有得氧失氧的反应到高中有化合价发生变化的反应都是氧化还原反应 已知凡是反应中有化合价变化的反应都是氧化还原反应,在中学常见的 化学反应类型中(1)2Na+Cl2=2NaCl (2)CaO+H2O=Ca(OH)2(3)2KClO3=2KCl+3O2 (4)CaCO3=CaO+CO2 (5)Fe+2HCl=FeCl2+H2 (6)H2+CuO=Cu+H2O (7)NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3 (8)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 原反应课程目标了解化合价的概念及含义掌握化合价的表示方法熟记常用化合价的变化来判断
8、氧化还原反应一化合价与化学式概念一种元素一素的化合价通常是在各化学式元素符号的正上方标出相应的化合价化合优秀学习资料 欢迎下载 判断上述反应中是氧化还原反应的有 不是氧化还原反应的有 ,从中得出氧化还原反应与四大化学反应类型关系是:。【例题解析】例 1.已知:碘(I)元素有-1、+1、+3、+5、+7 等多种化合价,碘酸碘是带正电荷的碘离子和碘酸根(IO3)离子构成。你认为它的化学式可能是下列中的()A.I O25 B.I O27 C.I O45 D.I O49 解析:此题给予信息根据化合价规则确定物质的化学式。解题关键在于确定碘酸根的数目。由题意,碘酸碘是由带正电荷的碘离子和碘酸根(IO3)
9、离子构成的,根据碘酸根离子中所含氧原子数确定碘酸碘中含碘酸根离子的数目,再由化合价规则确定该碘离子的数目并加以验证。I O49中含 3 个碘酸根离子,可写成I I O3133()形式。答案:D 例 2.某元素 R的化合价为不变价,已知其氧化物的相对分子质量为 m,其氯化物的相对分子质量为 n,则 R的化合价为_。解析:设 R的相对原子质量为 M,化合价为 x,当 x 为奇数时,氧化物化学式为 R2Ox,氯化物化学式为 RClx,依题意有:nxMmxM5.35162 解得 552mnx 当 x 为偶数时,氧化物化学式为ROx/2,氯化物化学式为RClx,依题意有:nxMmxM5.358 解得 5
10、5225.27mnmnx 答案:552mn或5522mn 例 3.在某种共价化合物中,M元素的化合价显-2 价,这是由于 A.1 个 M原子得到 2 个电子 原反应课程目标了解化合价的概念及含义掌握化合价的表示方法熟记常用化合价的变化来判断氧化还原反应一化合价与化学式概念一种元素一素的化合价通常是在各化学式元素符号的正上方标出相应的化合价化合优秀学习资料 欢迎下载 B.1 个 M原子失去 2 个电子 C.M 原子形成了两对共用电子对但偏离 M原子 D.M 原子形成了两对共用电子对但偏向 M原子 解析:共价化合物中,化合价的数值等于其原子形成的共用电子对数,化合价的正负由共用电子对的偏离情况决定
11、,共用电子对偏向哪一方,哪方显负价,则另一方显正价。答案:D 例 4.下列化学式表示离子化合物的一组是 A.NaCl、CO2、Na B.H2O、HCl、H2SO4 C.NH4Cl、NaCl、MgO D.O2、Al、CO 解析:离子化合物是活泼金属和活泼非金属形成的化合物,但铵根离子与酸根离子、金属阳离子与氢氧根离子也形成离子化合物。A选项中 CO2 是共价化合物,Na是单质,B选项三个都是共价化合物,D选项中前两个为单质。答案:C 强化练习 1下列物质中 Cl 元素的化合价从高到低的排列是:(1)NaCl (2)Cl2(3)KClO4(4)ClO2 (5)NaClO3 (6)HClO2 (7)
12、HClO 2.元素 R 的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 HaROb,则R 元素的最高价氧化物的化学式为 3.下列物质中,硫元素的化合价相同的一组是()A.SO2和 SO3 B.S和 H2S C.H2S 和 H2SO4 D.Na2SO3和 SO2 4.在下列叙述中,对元素化合价的说法不正确的是()A.化合物中既含正价元素又含负价元素 B.只有正价和负价的绝对值相等的两种元素间才能形成化合物 C.两种非金属元素间形成的化合物中,必有一种元素显正价 D.由一种金属元素和一种非金属元素组成的化合物中,金属元素必显正价。5.有 6 种物质按下列顺序排列:X Cl2 HClO KClO3 KClO4
13、 根据它们这种排列规律,X应该是下列的()A.HClO3 B.CaCl2 C.Cl2O7 D.Cl2O3 原反应课程目标了解化合价的概念及含义掌握化合价的表示方法熟记常用化合价的变化来判断氧化还原反应一化合价与化学式概念一种元素一素的化合价通常是在各化学式元素符号的正上方标出相应的化合价化合优秀学习资料 欢迎下载 6.下列物质中氮元素的化合价最低的是()A.NaNO3 B.NO2 C.NH4Cl D.N2 7.BGO 是我国研制的一种闪烁晶体材料,曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验。BGO是锗酸铋(化学式为Bi Ge O4312)的简称。已知在 BGO中锗(Ge)的化合价与 Ge O2中锗的
14、化合价相等,则在 BGO中铋(Bi)的化合价为()A.2 B.3 C.4 D.5 8.交警常用装有重铬酸钾(K2Cr2O7)的仪器检测司机是否酒后驾车,因为酒中的乙醇分子能使橙红色的重铬酸钾变为绿色的硫酸铬Cr2(SO4)3。重铬酸钾和硫酸铬中铬元素(Cr)化合价依次是()A.+6、+3 B.+3、+5 C.+3、+3 D.+3、+6 9在氧化还原反应:aFeCl2+bKNO3+cHCl=dFeCl3+eKCl+fX+gH2O中,若 d=3,b=1.则 X的化学式为 。第二讲 酸 碱 盐 氧化物【课程目标】1.了解酸碱盐氧化物的概念。2.掌握酸碱盐氧化物之间的相互转化关系和转化规律。一.基本概
15、念 1酸:电解质在水溶液下能够电离,电离时所生成的阳离子全部是 H+的化合物是酸。注意:工业三强酸中,浓盐酸和浓硝酸具有挥发性,沸点比较低,而浓硫酸则是高沸点的酸,难挥发。但浓硫酸有强的吸水性和脱水性,并且有很强的氧化性,所以使用和稀释浓硫酸时要十分小心。2碱:电离时生成的阴离子全部都是 OH的化合物是碱。注意:常见的强碱有 NaOH、Ca(OH)2 、Ba(OH)2、KOH 等,其中 NaOH 又叫烧碱、火碱、苛性钠,是重要的化工原料,它有很强的腐蚀性,使用时一定要小心.NaOH易潮解,故实验室称量 NaOH时,天平的托盘上要放小烧杯,而不能放纸,否则会因潮解而腐蚀托盘。Ca(OH)2俗名熟
16、石灰或消石灰,也有很强的腐蚀性,Ca(OH)2微溶于水,常用澄清的石灰水来鉴别二氧化碳的存在。常见的弱碱有氨水 NH3H2O,易挥发,也是重要的化工原料。3常见的酸碱指示剂:原反应课程目标了解化合价的概念及含义掌握化合价的表示方法熟记常用化合价的变化来判断氧化还原反应一化合价与化学式概念一种元素一素的化合价通常是在各化学式元素符号的正上方标出相应的化合价化合优秀学习资料 欢迎下载 酚酞:遇碱变红,常用来检验碱性物质的存在。石蕊:遇酸变红,遇碱变蓝,常用来检验酸性或碱性物质的存在。PH试纸:常用来比较准确地检验溶液的酸碱性。(注意:使用 PH试纸时,不能事先用蒸馏水将试纸润湿,否则测试将不准确。
17、)正确使用 pH试纸的操作是:取一小块 pH试纸放在洁净的玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡对比,测溶液的 pH。4盐:能电离出金属阳离子和酸根阴离子的化合物是盐。盐的物理性质:大多数的盐是白色固体 溶解性:钾钠铵硝酸盐都溶于水 硫酸盐不溶硫酸钡,氯化物不溶氯化银。绝大多数的碳酸盐磷酸盐难溶于水 几种常见的盐:纯碱又称为苏打 Na2CO3,为白色粉末,易溶于水,常用作食品工业的添加剂,也常用于造纸,印刷等化工业,是很重要的工业原料。NaHCO3俗名小苏打,也常用于食品工业作添加剂。它们都能和酸反应产生二氧化碳。CuSO4 5H2O 俗 名 蓝 矾 或 胆 矾,
18、蓝 色 晶 体,易 溶 于 水。常 用 作 农 药CuSO4+5H2O=CuSO45H2O固体由白色变成蓝色,常用这个反应来鉴定水的存在。BaSO4 俗名重晶石,白色粉末,难溶于水,也难溶于稀盐酸等强酸,医院常用它来对病人进行胃肠的 X射线检查,即俗称的“钡餐”。FeSO47H2O俗称绿矾,绿色晶体,易溶于水。KAl(SO4)212H2O俗称明矾,能够作为净水剂除去水中悬浮的杂质。氨盐常用作氮肥。氨盐都能跟碱反应产生氨气,故氮肥不能和草木灰同时使用。(草木灰的主要成份是 K2CO3)5氧化物:a.酸性氧化物:(又称为酸酐)能与碱反应生成盐和水的氧化物。例:CO2、SO2、SO3等。b.碱性氧化
19、物:能与酸反应生成盐和水的氧化物。例:CaO、Na2O、CuO等。c.两性氧化物:既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物 例:Al2O3 d.不成盐氧化物:既不能与酸,又不能与碱反应生成盐和水的氧化物。例:CO、NO等。二.酸、碱、盐氧化物之间的相互转化关系和转化规律 (1)两条横线 +O2 +H2O +酸 金属 碱性氧化物 碱 盐 原反应课程目标了解化合价的概念及含义掌握化合价的表示方法熟记常用化合价的变化来判断氧化还原反应一化合价与化学式概念一种元素一素的化合价通常是在各化学式元素符号的正上方标出相应的化合价化合优秀学习资料 欢迎下载 +O2 +H2O +碱 非金属 酸性氧化物 酸
20、 盐 注意:在常见的酸性氧化物中,除二氧化硅(SiO2)外均可直接和水反应生成对应的含氧酸。如:P2O5+H2O(热)=2H3PO4 SO3+H2O=H2SO4 N2O5+H2O=2HNO3 在常见的碱性氧化物中,只有 K2O、Na2O、BaO、CaO 等少数几种强碱的碱性氧化物能跟水直接化合生成可溶性碱。CaO+H2O=Ca(OH)2 Na2O+H2O=2NaOH BaO+H2O=Ba(OH)2 酸和碱生成盐和水的反应叫做酸碱中和反应。酸和碱的反应中应至少有一个是可溶的。多元酸和碱的反应是分步进行的,控制酸和碱的比例不同即可得到正盐或酸式盐,如 CO2和碱的反应,碱过量时生成正盐,碱不足时生
21、成酸式盐。CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (CO2不足量)CO2+NaOH=NaHCO3(CO2过量)磷酸与 NaOH 反应时会生成磷酸钠、磷酸氢钠和磷酸二氢钠三种。(2)四条纵线 金属+非金属 无氧酸盐 碱性氧化物+酸性氧化物 含氧酸盐 碱+酸 盐和水 盐+盐 新盐+新盐 注意:这里的非金属不包括氢和氧。如:Cu+Cl2 CuCl2 2Na+Cl2=2NaCl Fe+S FeS 一般来说金属性和非金属性越强反应越容易发生,反之越不容易。碱性氧化物和酸性氧化物的反应,如对应的含氧酸酸性越强和对应的碱碱性越强,则反应越容易。如:Na2O+CO2=Na2CO3 常温下就可以发生,而 Ca
22、O和 SiO2生成 CaSiO3要在高温下才能进行。CaO+SiO2CaSiO3 盐和盐的反应要满足复分解反应发生的条件,即生成物中有沉淀、气体或有难电离的物质产生,但反应物必须均可溶(或生成物比反应物更难溶)如:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2 BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O(3)四条交叉线 碱性氧化物+酸 盐和水 酸性氧化物+碱 盐和水 碱+盐 新盐+新碱 酸+盐 新酸+新盐 碱性氧化物和酸反应,如 Fe2O3+3H2SO4(稀)=Fe2(SO4)3+3H2O 酸性氧化物和碱反应如:CO2+2NaOH=Na
23、2CO3+H2O 碱和盐的反应应满足反应物两者皆可溶,而生成物应满足复分解反应发生的条件。如(NH4)2SO4+Ca(OH)2 =CaSO4+2NH3+2H2O 酸和盐的反应比较复杂,共有四种情况 a.强酸和弱酸的盐反应可生成弱酸(即俗称的强酸可以制弱酸)如:FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2 原反应课程目标了解化合价的概念及含义掌握化合价的表示方法熟记常用化合价的变化来判断氧化还原反应一化合价与化学式概念一种元素一素的化合价通常是在各化学式元素符号的正上方标出相应的化合价化合优秀学习资料 欢迎下载 Na2SO3+H2SO4=N
24、a2SO4+H2O+SO2 b.加热条件下,高沸点酸(浓溶液)和低沸点酸的盐(固体)可反应生成低沸点的酸(即俗称的难挥发的酸制易挥发的酸)如:NaCl(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl 2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl NaNO3(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HNO3 C.强酸盐的稀溶液和酸(强酸或弱酸)若能生成难溶于强酸的盐,则反应可以进行。如:H2S+CuSO4=CuS+H2SO4 d.多元弱酸能和该弱酸的正盐反应生成酸式盐。如;Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3(4)两条弯线 金属+盐 新金
25、属+新盐 金属+酸 盐+氢气 一般是位于金属活动性顺序表前面的金属能置换出排在后面的金属,且盐溶液必须是可溶的。但很活泼的金属(如钾、钙、钠)与盐的反应,并不能把金属置换出来,而是先与水反应生成碱,再和盐起复分解反应。如:钠与 CuSO4溶液反应,2Na+2H2O=2NaOH+H2 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+2H2O 金属和酸反应,应满足金属排在金属活动性顺序表的氢以前,且酸应非强氧化性酸。如:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2 【例题解析】例 1.现有 C、H、O、Na、Cu、S 六种元素,从中选出相关元素组成下列类别物质的化学式:(每一类各写两例)单质_ 酸_
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