高一化學必修一知識點總結
(二)從海水中提取溴的常見工藝
①濃縮并酸化海水后,通入適量的氯氣,使溴離子轉化為溴單質:2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl②向含溴單質的水溶液中通空氣和水蒸汽,將溴單質吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔內以達到富集的目的:Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)③向吸收塔內的溶液中通入適量的氯氣:2HBr+Cl2==2HCl+Br2④用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔內的溶液中的溴單質。(三)從海洋植物中提取碘的主要工藝
①用水浸泡海帶或海藻灼燒后的灰燼
②向水中通入適量的氯氣,使碘離子轉化為碘單質:2NaI+Cl2==I2+2NaCl③過濾,用有機溶劑萃取碘單質。二、氯、溴、碘的性質和用途
(一)氯氣(chlorinegas)的性質和用途
氯自1774年被舍勒發(fā)現,到1810年被戴維確認為一種元素,經歷了36年。實驗室制備:①原理:MnO2+4HCl(濃)△MnCl2+Cl2↑+2H2O②裝置:固液加熱型③收集:向上排空氣法④驗滿:濕潤的淀粉-碘化鉀試紙等⑤尾氣吸收:NaOH溶液。
1、物理性質:通常是黃綠色、密度比空氣大、有刺激性氣味氣體。能溶于水,有毒。
2、化學性質:氯原子易得電子,氯是活潑的非金屬元素。氯氣與金屬、非金屬等發(fā)生氧化還原反應,一般作氧化劑。與水、堿溶液則發(fā)生自身氧化還原反應,既作氧化劑又作還原劑。
3、氯氣的用途:重要的化工原料,能殺菌消毒、制鹽酸、漂白粉及制氯仿等有機溶劑和農藥。拓展1:氯水(chlorinewater)
氯水為黃綠色,所含Cl2有少量與水反應(Cl2+H2OHCl+HClO),大部分仍以分子形式存
+---
在,氯水的主要溶質是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H、Cl、ClO、OH等微粒。拓展2:次氯酸(hypochlorousacid)
次氯酸(HClO)是比H2CO3還弱的酸,溶液中主要以HClO分子形式存在。性質:①易分解(2HClO==2HCl+O2↑),光照時會加速。②是強氧化劑:能殺菌;能使某些有機色素褪色。拓展3:漂白粉
次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定,容易保存,工業(yè)上以Cl2和石灰乳為原料制成漂白粉;漂白粉的有效成分【Ca(ClO)2】,須和酸(或空氣中CO2)作用產生次氯酸,才能發(fā)揮漂白作用。(二)溴、碘的性質和用途溴碘深紅棕色,密度比水大的液體,強烈紫黑色固體,易升華。氣態(tài)碘在空氣中顯物理刺激性氣味,易揮發(fā),強腐蝕性。深紫紅色,有刺激氣味。性質在水中溶解度很小,易溶于酒精、四氯化碳等有機溶劑
能與氯氣反應的金屬、非金屬一般也能與溴、碘反應,只是反應活性不如氯化學氣。氯、溴、碘單質間能夠發(fā)生置換反應:氯能把溴和碘從它們的鹵化物中置換性質出來,溴能把碘從它的鹵化物中置換出來,即氯、溴、碘的氧化性強弱為:Cl2>Br2>I2染料、防爆劑、膠卷感光材料、殺蟲重要的化工原料。配碘酒和碘化物,食用用途劑、紅藥水、鎮(zhèn)靜劑,催淚性毒劑等。鹽中加KIO3,碘化銀制造相底片和人工降雨。三、氧化還原反應(oxidation-reductionreaction)1、氧化還原反應的有關概念
氧化還原反應的實質:發(fā)生電子轉移(電子的得失或電子對的偏移)。
-化合價降低+ne被還原
氧化劑+還原劑=還原產物+氧化產物
-化合價升高-ne被氧化2、氧化還原反應的一般規(guī)律
同一反應中:①氧化反應與還原反應同時發(fā)生,相互依存。②氧化劑得電子總數與還原劑失電子總數相等。即氧化劑化合價降低總數與還原劑化合價升高總數相等。1、
氧化還原反應中電子轉移的表示方法(雙線橋法)書寫要求:①箭頭是由反應物中的某一元素指向對應的生成物中的同一元素。②一定要標出得、失電子的總數,并且數值相等。
《第二單元鈉、鎂及其化合物》導學
【學海導航】
一、鈉的原子結構及性質結構鈉原子最外層只有一個電子,化學反應中易失去電子而表現出強還原性。物理質軟、銀白色,有金屬光澤的金屬,具有良好的導電導熱性,密度比水小,比性質煤油大,熔點較低。鈉在常溫下切開后表面變暗:4Na+O2=2Na2O(灰白色)與非金屬單質鈉在氯氣中燃燒,黃色火焰,白煙:點燃2Na+Cl2====2NaCl與水反應,現象:浮、游、球、鳴、紅2Na+2H2O=2NaOH+H2↑化學性質與酸反應,現象與水反應相似,更劇烈,鈉先與酸反應,再與水反應。與鹽溶液反應:鈉先與水反應,生成NaOH,H2,再考慮NaOH與溶液與中的鹽反應。如:鈉投入CuSO4溶液中,有氣體放出和藍色沉淀。化合物2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑與某些熔融鹽:700~800oC4Na+TiCl4========4NaCl+Ti煤油或石蠟中,使之隔絕空氣和水通電存在自然界中只能以化合態(tài)存在保存制取用途2NaCl(熔融)====2Na+Cl2↑1、鈉的化合物2、鈉鉀合金常溫為液體,用于快中子反應堆熱交換劑3、作強還原劑4、作電光源二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質比較俗名溶解性熱穩(wěn)定性堿性與酸鹽酸碳酸碳酸鈉(Na2CO3)純堿、蘇打易溶(同溫下,溶解度大于碳酸氫鈉)穩(wěn)定堿性(相同濃度時,碳酸鈉水溶液的PH比碳酸氫鈉的大)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3碳酸氫鈉(NaHCO3)小蘇打易溶2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2O堿性NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑不能反應NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O產物與反應物的量有關NaOH不能反應與堿Ca(OH)2Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH三、鎂的性質物理性質銀白色金屬,密度小,熔沸點較低,硬度較小,良好的導電導熱性與O2與其他非金屬與氧化物與酸點燃2Mg+O2====2MgO點燃點燃Mg+Cl2====MgCl2,3Mg+N2====Mg3N2點燃2Mg+CO2====2MgO+CMg+2HCl=MgCl2+H2↑化學性質制取MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O通電HClMgCl26H2O====MgCl2+6H2O↑MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑四、侯氏制堿法
向飽和食鹽水中通入足量氨氣至飽和,然后在加壓下通入CO2,利用NaHCO3溶解度較小,析出NaHCO3,將析出的NaHCO3晶體煅燒,即得Na2CO3。五、電解質和非電解質定義物質種類能否電離實例六、離子方程式的書寫方法:
寫寫出反應的化學方程式;
拆把易溶于水,易電離的物質拆成離子形式刪將不參加反應的離子從方程式兩端刪去。
查檢查方程式兩端各元素的原子個數和電荷數是否相等。
電解質非電解質溶于水或熔化狀態(tài)下能導電的化合物溶于水和熔化狀態(tài)下都不能導電的化合物大多數酸、堿、鹽,部分氧化物能H2SO4、NaOH、NaCl、HCl等大多數有機化合物,CO2、SO2、NH3等不能酒精,蔗糖,CO2,SO3等專題3從礦物到基礎材料
第一單元從鋁土礦到鋁合金
學海導航:
化學研究和應用的一個重要目標就是開發(fā)和利用自然界中一切可能的物質資源,為人類生存和社會發(fā)展提供必要的物質基礎。本專題以自然界的一些礦物為例,介紹了如何利用化學變化實現物質間的轉化,并介紹了這些產物在我們日常生活和社會發(fā)展中的重要作用。讓我們從科學、技術和社會相互影響的角度,體會化學在綜合利用自然資源中的作用。
1.氧化鋁(Al2O3):典型的兩性氧化物,既能溶于強酸,又能溶于強堿
+3+--
Al2O3+6H=2Al+3H2OAl2O3+2OH=2AlO2+H2O
用途:(1)耐火材料(Al2O3熔點高)(2)冶煉金屬鋁
2.氫氧化鋁Al(OH)3:典型的兩性氫氧化物,既能溶于強酸,又能溶于強堿
+3+--
Al(OH)3+3H=Al+3H2OAl(OH)3+OH=AlO2+2H2O
3+-
Al、AlO2、Al(OH)3之間的關系可用下式表示
從鋁土礦中提取鋁的過程中的的化學方程式
①Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O②NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3③2Al(OH)3=====Al2O3+3H2O④2Al2O3=====4Al+3O2↑
灼燒通電
3.硫酸鋁鉀
(1)明礬:化學式KAl(SO4)212H2O(十二水合硫酸鋁鉀),無色晶體,易溶于水。(2)明礬凈水原理:明礬溶于水發(fā)生水解反應,生成Al(OH)3膠體,吸附水中的雜質,使水澄清。
4.鋁
(1)鋁在常溫下能很快被氧化,形成致密的氧化膜,因而具有一定的抗腐蝕性。(2)跟酸的反應
非氧化性酸:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
強氧化性酸:常溫下鋁遇濃硫酸或濃硝酸,會在鋁表面生成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化。(3)跟堿的反應
鋁能和強堿溶液反應。該反應可理解為鋁先和強堿溶液中的水反應生成氫氧化鋁,氫氧化鋁再和強堿反應生成偏鋁酸鹽:
2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O簡寫為:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑(4)與氧化物的反應:高溫
鋁熱反應:2Al+Fe2O3====Al2O3+2Fe
高溫
2Al+Cr2O3====Al2O3+2Cr
特點:放出大量熱,使生成的金屬呈液態(tài)。本質:鋁從金屬氧化物中奪取氧,表現出很強的還原性。
應用:焊接鋼軌和冶煉某些難熔金屬(如V、Cr、Mn等)。第二單元鐵、銅的獲取及應用
學海導航:
本單元是在學生已有的一些有關鐵和銅知識的基礎上,結合氧化還原反應、離子反應、電化學腐蝕等知識進一步學習鐵、銅及它們的一些重要化合物的化學性質。本節(jié)某些內容我們在以前的學習中可能已有所涉獵,但還應通過閱讀教材、認真觀察教師的演示實驗,在增強感性認識的同時積極思考,運用前面學過的理論知識理解有關物質的性質,并對自己的結論進行驗證。
鐵、亞鐵鹽、鐵鹽之間的關系,是較為重要的“鐵三角”關系。我們可在借助教材演示實驗的幫助下理解該內容,并注意分析三者之間轉換的條件。
1.煉鐵
(1)反應原理:在高溫下,用還原劑(主要是CO)把鐵從鐵礦石里還原出來。(2)原料:鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣
(3)設備:高爐(4)生產過程
高溫
①還原劑的生成C+O2=====CO2CO2+C=====2CO
高溫
②鐵礦石還原成鐵Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2↑
高溫
③除脈石、爐渣的形成CaCO3=====CaO+CO2↑
高溫
SiO2+CaO=====CaSiO3
2.鐵的性質
(1)物理性質:銀白色光澤、密度大,熔沸點高,延展性、導電、導熱性較好、能被磁鐵吸引。
3+(2)化學性質:鐵是較活潑的金屬,常顯+2、+3價,且通常Fe2+
比Fe穩(wěn)定。
①鐵三角(見右圖)
2+3+
②Fe與Fe離子的檢驗;
(1)溶液是淺綠色
Fe2+(2)與KSCN溶液作用不顯紅色,再滴氯水則變紅
(3)加NaOH溶液現象:白色沉淀灰綠色紅褐色
(1)與無色KSCN溶液作用顯紅色Fe3+(2)溶液顯黃色或棕黃色
(3)加入NaOH溶液產生紅褐色沉淀
3.銅的物理性質
銅是一種紫紅色的金屬,具有良好的導電導熱性和延展性4.銅的冶煉
(1)高溫冶煉黃銅礦(CuFeS2),得粗銅(99.5%~99.7%);(2)電解精煉,得純度較高的銅(99.95%~99.98%)。5.金屬的腐蝕
金屬腐蝕的實質:金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程。
金屬腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕�;瘜W腐蝕實質:金屬和非電解質或其它物質相接觸直接發(fā)生氧化還原反應而引起的腐蝕。其腐蝕過程沒有電流產生。電化學腐蝕實質:不純金屬或合金在電解質溶液中發(fā)生化學反應,過程有電流產生。習題精練:
第三單元含硅礦物與信息材料
本單元有較多與生產和生活實際相聯系的內容以及新的科學技術知識,因此在學習硅和二氧化硅性質的同時,注意聯系生產和生活中常見的物質和現象,了解與我們生活密切相關的硅酸鹽產品,以及廣泛應用于各領域的含硅材料。
1.二氧化硅的化學性質
(1)酸性氧化物:SiO2是酸性氧化物,是H2SiO3的酸酐,但不溶于水。
高溫SiO2+CaO======CaSiO3
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+4HF===SiF4+2H2O
高溫(2)弱氧化性SiO2+2C======Si+2CO
2.二氧化硅的用途
(1)SiO2是制造光導纖維的主要原料。
(2)石英制作石英玻璃、石英電子表、石英鐘等。
(3)水晶常用來制造電子工業(yè)的重要部件、光學儀器、工藝品等。(4)石英砂常用作制玻璃和建筑材料。3.硅酸鈉
Na2SiO3固體俗稱泡花堿,水溶液俗稱水玻璃,是無色粘稠的液體,常作粘合劑、防腐劑、耐火材料。放置在空氣中會變質,發(fā)生反應方程式為:
Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3+Na2CO34.硅酸鹽
硅酸及其縮水結合而成的各種酸所對應的鹽統(tǒng)稱硅酸鹽。
硅酸鹽是構成地殼巖石的主要成分,種類很多,結構復雜,常用氧化物的形式來表示組成。其表示方式:活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水。
如:滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示為3MgO4SiO2H2O5.硅酸鹽工業(yè)簡介
以含硅物質為原料,經加工制得硅酸鹽產品的工業(yè)稱硅酸鹽工業(yè)。主要包括陶瓷工業(yè)、水泥工業(yè)和玻璃工業(yè),其反應包含復雜的物理、化學變化。
水泥的原料是黏土和石灰石,在水泥回轉窯里高溫煅燒后,再加入石膏,磨細。玻璃的原料是純堿、石灰石和石英,普通玻璃的大致成分為Na2OCaO6SiO2。6.硅的工業(yè)制法
高溫
SiO2+2C======Si+2CO↑
高溫
Si+2Cl2======SiCl4
高溫
SiCl4+2H2======Si+4HCl7.硅的主要物理性質
晶體硅是灰黑色,有金屬光澤,硬而脆的固體,它的結構類似于金剛石,熔沸點較高,是良好的半導體材料。
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