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1、1/16 点燃 点燃 高温 高中化学基础知识笔记 第一章 化学反应及其能量变化 第一节 氧化还原反应 一、氧化还原反应 1、氧化反应、还原反应 氧化反应:物质得到氧的反应 H2+O2=2H2O 还原反应:物质失去氧的反应 H2+CuO=Cu+H2O 2、氧化还原反应:一种物质被氧化,同时另一种物质被还原 有元素化合价降低的物质被还原 有化合价升高的物质被氧化 特征:有化合价升降,用来判断氧化还原反应 H2+Cl2=2HCl(属于氧化还原反应)本质:有电子转移(得失、偏移)3、氧化还原反应与四大基本反映类型的关系 4、氧化还原反应中的电子转移方向和数目的表示 双线桥 箭头由反应物中的变价元素指向
2、生成物中的相应元素 在线上标出“失 mxne-”或得“mxne-”(m 表示变价院子个数,n表示一个原子化合价的变化的数目,mn 为 1时,省去不写)单线桥 在反应物中,箭头由化合价升高的元素指向化合价降低的元素 在箭头上标出转移电子的总数 二、氧化剂、还原剂 氧化剂,得电子,化合价降低的物质 氧化剂是具有氧化性,使另一种物质被氧化而本身被还原,得电子化合价降低,即“得降还氧”(化剂)还原剂是被氧化,得到的产物是氧化剂 在一个化学反应中,同一种元素的化合价既升又降的反应叫歧化反应 根据方程式判断氧化还原性的强弱(前强后弱)氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物 氧化还原反应 置换反应 复分解反应
3、分解反应 化合反应 2/16 电子 第二节 离子反应 在化学反应中,有离子参加的反应统称为离子反应 一、强电解质和弱电解质 1、电解质的定义:在水溶液里或熔融状态下能够导电的 化合物 2、非电解质:在水溶液里或熔融状态下 不能 够导电的化合物 3、电解质的范围:酸、碱、盐、金属氧化物、水 4、非电解质的范围:非金属氧化物、大多数有机物、NH3 5、强弱电解质 强电解质:在水溶液里或熔融状态下能够 完全 电离成离子的电解质,包括强酸、强碱、盐、少数活泼金属氧化物 HCl NaCl KOH H2SO4 弱电解质:在水溶液里或熔融状态下能 部分 电离成离子的电解质,包括弱酸、弱碱、部分金属氧化物、水
4、 CH3COOH NH3 H2O 导电能力的强弱用来判断溶液的浓稀的大小 6、电解质的电离 强电解质的电离,完全电离,用“=”连接 弱电解质的电离,部分电离,用“”连接 多元弱酸的电离(H 的个数),分步电离,以第一步为主 多远弱碱的电离,一步完成 强酸:H2SO4 HNO3 HCl HClO4 HBr HI 强碱:NaOH KOH Ba(OH)2 Ca(OH)2 二、离子反应 1、定义:在溶液中进行,至少有一种物质能写成离子形式的反应。能写成离子形式的物质,可溶性强电解质(即强酸、强碱、可溶性盐)。凡含有Na+、k+、NH4+、NO3-、Cl-、SO42-六种离子的只有 AgCl、BaSO4
5、不容,不含失 还 氧 得 氧 还 实质 表现 反应过程 反 应 物的性质 生 成 物的性质 化 合 价 电子 化 合 价 被还原 还原性(剂)氧化性(剂)(氧化产物)(还原产物)氧 降 还 升 被氧化 3/16 点燃 以上六种离子的只有 Ba(OH)2溶,其余均不溶,微溶物:CaSO4、Ca(OH)2、MgCO3、Ag2SO4在反应物中作可溶(写成离子形式),在生成物中作沉淀(不写)。2、离子反应的本质:反应物中有离子浓度减小 3、离子反应的表示方法离子方程式 书写步骤:正确写出反应的化学方程式斌配平 把可溶性强电解质拆写成离子形式 把等号两边相同的相同数目的离子消掉 4、中和反应的实质 实质
6、:酸中的 H+与碱中的 OH-结合生成 H2O 的反应,即 H+OH-=H2O 离子方程式的意义:不仅表示一个反应,而且还能表示同一类型的反应 5、属于离子反应的氧化还原反应 在溶液中进行置换反应 强氧化剂(如 HNO3、H2SO4、Fe3+、Cl2、Br2、酸性 KMnO4溶液)与强还原剂(如 Fe2+、SO2、SO32-、I-、S2-)之间的反应 注:可溶性碳酸盐与强酸反应都满足 2H+CO32-=H2O+CO2 所有的强酸、强碱之间的反应不生成沉淀的都满足 H+OH-=H2O 离子共存:同组离子间,不能相互反应(即不能结合生成气体、水、沉淀、不发生氧化还原反应)第三节 化学反应中的能量变
7、化 一、化学反应的本质:有新物质生成,同时有热效应的产生(即有吸热、放热现象)二、反应热 1、吸热反应:吸收热量的化学反应。典例 NH4Cl与 Ba(OH)28H2O 的反应。吸热反应主要体现在反应条件为“加热”“高温”的反应上 2、放热反应:放出热量的化学反应(包括物质的燃烧、金属与酸的反应、中和反应等),反应条件为“点燃”的一般为放热反应。3、燃料充分燃烧的条件:有适当过量的空气 燃料与空气有足够大的接触面。第二章 碱金属 锂(Li)钠(Na)钾(K)铷(Rb)铯(Cs)钫(Fr)第一节 钠 一、钠的性质 1、物理性质:银白色,有金属光泽,质较软,密度比水小,熔点低于 100 2、化学性质
8、:具有很强的还原性,是活泼金属 与非金属反应 与氧气反应 在空气中发生缓慢氧化 4Na+O2=2Na2O(白色固体)在空气中燃烧 2Na+O2=Na2O2(浅黄色固体)与氯气反应 2Na+Cl2=2NaCl 与 硫 反 应 2Na+S=Na2S(钠 和 硫 的 混 合 物 可 能 发 生 爆 炸)浮:密度比水小 现象 熔:熔化成液态小球(熔点低,低于 100)4/16 点燃 与水的反应 游:在水面上不停游动(有气体生成)红:加酚酞试液的水变红(生成物显碱性)方程式:化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2 离子方程式:与某些氧化物反应:4Na+3CO2=2Na2CO3+C 注:钠与盐溶液
9、反应时,先与水反应,生成 NaOH 和 H2,然后看 NaOH是否与盐发生反应。二、钠的存在与用途 1、元素的存在形态:游离态(单质)化合态(化合物或离子)2、钠的存在:只能以化合态存在 3、钠的保存:少量金属钠保存在煤油中 4、用途:制取过氧化钠 原子反应堆的导热剂 用来还原某些贵重金属 用在电光源上 第二节 钠的化合物 一、钠的氧化物 1、氧化钠(Na2O):白色固体,是钠在空气中发生缓慢氧化而得到的产物,能与水反应。氧化钠不稳定,能与氧气继续反应生成过氧化钠。2、过氧化钠:淡黄色固体,是钠燃烧的产物,其化学性质有与水反应:Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 与 CO2反应:2Na2O
10、2+2CO2=2Na2CO3+O2 有漂白性 用途:呼吸面具的供氧剂。二、碳酸钠和碳酸氢钠 1、碳酸钠:白色固体,常带有 10 个结晶水分子,为 Na2CO3 10H2O,易溶于水,其水溶液为碱性,俗名纯碱、苏打。2、碳酸氢钠:白色细小晶体,易溶于水(但溶解性小于 Na2CO3)3、化学性质:与酸反应 受热分解 互换 Na2CO3 NaHCO3 三、用途 1、Na2CO3:用于化工原料、造纸、制皂、纺织、制玻璃等 2、NaHCO3:食品加工、发酵粉 第三节 碱金属元素 锂(Li)钠(Na)钾(K)铷(Rb)铯(Cs)钫(Fr)一、物理性质:1、色态:均为银白色,有金属光泽的金属 2、密度:按由
11、上到下的规律排列,其密度遵循由小到大的趋势,但钾钠反常。3、熔沸点:由上到下依次降低。二、原子结构 1、原子结构的共同点:最外层电子数目均为 1,在化学反应过程中易失去一个电子形成+1 价的阳离子。2、原子结构的递变性:由上到下,电子层数依次增加,原子半径依次增大,通入 CO2、加少量酸(固体)、加 NaOH(溶液)5/16 点燃 点燃 对外层电子的吸引力逐渐减弱,电子越易失去,还原性越强。三、化学性质:4Li+O2=2Li2O 与氧气发生反应 2Na+O2=Na2O2 1、与非金属反应 K+O2=KO2(超氧化钾)Rb、Cs 氧原子的个数比越来越大 与 Cl2、S 反应只有一种产物 2、与水
12、反应:Li与水反应较平稳,而 K 与水反应有可能爆炸,Rb、Cs 遇水就爆炸,均生成强碱(LiOH 是弱碱)ROH 四、焰色反应 1、焰色反应:用于检验元素(化合物固体、溶液、单质)2、Na 为黄色,K 为紫色(透过蓝钴玻璃)3、钴玻璃的作用:滤去黄色排除 Na 的干扰 第三章 物质的量 第一节 物质的量 一、物质的量 1、定义:物质中所含一定数目“微粒集体”的多少物理量 微粒集体:0.012Kg 12C 中所含碳原子的数目(约为 6.02x1023)2、单位及符号:用“n”表示物质的量,单位:摩尔,用“mol”表示 3、用物质的量表示物质时,必须用化学符号表示 1mol O 4、阿伏伽德罗常
13、数 1mol 任何粒子所含的粒子数,约 6.02x1023 符号:N A 单位:mol-1“粒子集体”的微粒数=12g12C 所含的碳原子数目=1mol 的微粒数=阿伏伽德罗常值 6.02x1023个 n=N NA 二、摩尔质量 1、定义:单位物质的量的物质所具有的质量,当物质用摩尔为单位时,可定义为:1mol 物质所具有的质量。2、表示符号:M 表示摩尔质量 单位:g mol 3、摩尔质量的数值;与相对分子质量(或相对原子质量)的数值相同,但意义不同。4、摩尔质量、物质的量、物质的质量之间的关系 N NA=n=m M 第二节 气体摩尔体积 一、决定物质体积大小的主要因素 1、微粒的大小 2、
14、微粒的数目 3、微粒之间的间隙大小 气体体积受着温度和压强的影响:即温度越高,微粒间隙越大,体积越决定气体体积的主要因素 决定固体、液体体积的主要因素 6/16 大;压强越大,微粒间隙越小,体积越小。4、在同温同压下,相同数目的气体分子所占的体积相同(阿伏伽德罗定律)即 V1 V2=n1 n2=N1 N2(适用同温同压下的气体)二、气体的摩尔体积 1、定义:单位物质的量的气体所占的体积(若物质的量的摩尔单位,可单理解为:1mol 任何气体所占的体积)2、表示符号:用 Vm 表示 单位为:L mol 3、摩尔体积的适用范围:任何温度和压强下,气体都有一个对应的摩尔体积 在标况下,气体的摩尔体积约
15、为:22.4L mol 4、物质的量与气体体积的关系:n=V Vm V=Vmn=(m M)Vm 若标准状况下的气体:=m V=M 22.4 相对密度:d=12=M1 M2 第三节 物质的浓度 一、溶液 1、定义:一种或多种物质,分散在另一种物之理形成均一、稳定的混合物。2、组成:溶质(分子、离子、特定组合 NaCl、K2CO3、CuSO4、NH3等)和溶剂 3、量的关系:溶解度:在一定温度下,溶解在 100g 水中达到饱和状态时的克数为该溶质在水中的溶解度 a溶质质量溶剂质量 x100 溶质的质量分数:溶质占溶液总量的百分分数 W=溶质质量溶液质量 x100%二、物质的量浓度 1、定义:1L
16、溶液中含有溶质的物质的量。2、表示符号:用 C 表示 单位为 mol L 3、计算公式:C=n V n=V W M 4、说明:1L 指溶液体积 物质的量浓度不受体积大小影响 溶质(可为分子、离子、特定组合)三、一定物质的量浓度溶液的配制 1、仪器:天平或量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管 2、实验步骤:仪器的洗涤和容量瓶的检漏 计算 称量 溶解(溶解水不能超过容量瓶容积的一半)移液(降至室温后在进行)洗涤烧杯(洗液注入容量瓶)震荡 定容 摇匀 贴标签 注:容量瓶标有:温度、刻度线、容量(必须指明容积是多少)四、溶解度、溶质的质量分数、物质的量浓度之间的换算 1、溶质质量分数与物质的量浓度之间
17、的换算 2、溶解度与物质的量浓度之间的换算 C=n V=(m M)m(aq)3、已知物质的量浓度,求质量分数 W=m m(aq)x100%=nM m(aq)x100%=CVM m(aq)x100%4、溶液的稀释与浓缩 稀释定律:溶质质量不变:m1w1=m2w2 溶质物质的量不变:C1V1=C2V2 7/16 光照 光照 点燃 点燃 点燃 光照 HClO 的特性 第四章 卤素 氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I)砹(At)第一节 氯气 一、氯元素的结构和存在 1、原子、离子结构示意图:Cl:2 8 7 Cl:28 8 最外层有 7 个电子,易得一个电子形成 Cl 2、在自然界中的存在:只以化合态
18、存在。常用 35Cl 37Cl 3、常见化合价:1(主要)、1、3、5、7 二、氯气的性质 氯气是由两个氯原子结合成的双原子分子 Cl2。(双原子分子有:H2、N2、O2、F2、Br2、Cl2、I2)双原子分子与物质的状态无关,并不是气体特有。1、物理性质:色味态:黄绿色有刺激性气味的气体 密度:比空气的大 溶解性:VH2O:VCl2=1:2 特性:有毒,易液化(摩尔质量越大的气体越易液化)2、化学性质:具有强氧化性 与金属反应:Cu+Cl2=CuCl2(棕黄色烟)烟是固体小颗粒,雾是液态小液滴 Fe+Cl2=FeCl3(棕红色烟)注:变价金属与氯气反应均生成高价产物 氯气与所有的金属反应都只
19、显 1 价 与 H2反应:H2+Cl2=2HCl 现象:、苍白色火焰、瓶口有白雾产生 注意:、纯净的氢气在氯气中安静燃烧、氢气、氯气混合(光气),在点燃或光照时会发生爆炸、HCl 溶于水的盐酸 与水反应:Cl2+H2O=HCl+HClO(弱酸,比碳酸还若,不能是酸碱指示剂变色)Cl2的水溶液叫氯水,其成分为:三分子:H2O、Cl2、HClO 四离子:Cl、ClO、OH、H 氯水的变化 颜色变化:放置时颜色逐渐变浅,最后消失 成分变化:次氯酸不稳定,受热或见光分解 2HClO=2HCl+O2从而促进了氯气与水的反应,最后氯水将变为稀盐酸。弱酸性:HClO H+ClO 不稳定性:HClO=HCl+
20、O2 漂白性:能使多种有色物质褪色,也能消毒杀菌 强氧化性:能使 S2、SO3 2、I、Fe2、Br 氧化 与碱反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(生产漂白粉)Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+HClO+17+17 8/16 漂粉精的主要成分:CaCl2、Ca(ClO)2的混合物,有效成分:Ca(ClO)2 三、氯气的实验室制法 制气洗气收集尾气处理 1、制气:4HCl(浓)+MnO2=MnCl2+2H2O+Cl2 16HCl(浓)+2KMnO4=2MnCl2+2KCl+5Cl2 2、洗气:除 H
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