高一化學(xué)必修一知識點(diǎn)總結
第一章 從實(shí)驗學(xué)化學(xué)
一、常見(jiàn)物質(zhì)的分離、提純和鑒別
1.常用的物理方法——根據物質(zhì)的物理性質(zhì)上差異來(lái)分離。
混合物的物理分離方法
i、蒸發(fā)和結晶蒸發(fā)是將溶液濃縮、溶劑氣化或溶質(zhì)以晶體析出的方法??梢杂脕?lái)分離和提純可溶性固體和液體的混合物。例如分離NaCl和水的混合溶液。
ii、蒸餾蒸餾是提純或分離沸點(diǎn)不同的液體混合物的方法。用蒸餾原理進(jìn)行多種混合液體的分離,叫分餾。 操作時(shí)要注意: ①在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片,防止液體暴沸。
②溫度計水銀球的位置應與支管底口下緣位于同一水平線(xiàn)上。
③蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過(guò)其容積的2/3,也不能少于l/3。
④冷凝管中冷卻水從下口進(jìn),從上口出。
⑤加熱溫度不能超過(guò)混合物中沸點(diǎn)最高物質(zhì)的沸點(diǎn),例如用分餾的方法進(jìn)行石油的分餾。
iii、分液和萃取分液是把兩種互不相溶、密度也不相同的液體分離開(kāi)的方法。萃取是利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來(lái)的方法。萃取劑的選擇要求:和原溶液中的溶劑互不相溶也不反應;對溶質(zhì)的溶解度要遠大于原溶劑。
在萃取過(guò)程中要注意:
①將要萃取的溶液和萃取劑依次從上口倒入分液漏斗,其量不能超過(guò)漏斗容積的2/3,塞好塞子進(jìn)行振蕩。
②振蕩時(shí)右手捏住漏斗上口的頸部,并用食指根部壓緊塞子,以左手握住旋塞,同時(shí)用手指控制活塞,將漏斗倒轉過(guò)來(lái)用力振蕩。
③然后將分液漏斗靜置,待液體分層后進(jìn)行分液,分液時(shí)下層液體從漏斗口放出,上層液體從上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。
iv、過(guò)濾過(guò)濾是除去溶液里混有不溶于溶劑的雜質(zhì)的方法。
過(guò)濾時(shí)應注意:①一貼:將濾紙折疊好放入漏斗,加少量蒸餾水潤濕,使濾紙緊貼漏斗內壁。
②二低:濾紙邊緣應略低于漏斗邊緣,加入漏斗中液體的液面應略低于濾紙的邊緣。
③三靠:向漏斗中傾倒液體時(shí),燒杯的夾嘴應與玻璃棒接觸;玻璃棒的底端應和過(guò)濾器有三層濾紙處輕輕接觸;漏斗頸的末端應與接受器的內壁相接觸,例如用過(guò)濾法除去粗食鹽中少量的泥沙。
2、化學(xué)方法分離和提純物質(zhì)
對物質(zhì)的分離可一般先用化學(xué)方法對物質(zhì)進(jìn)行處理,然后再根據混合物的特點(diǎn)用恰當的分離方法(見(jiàn)化學(xué)基本操作)進(jìn)行分離。 用化學(xué)方法分離和提純物質(zhì)時(shí)要注意:①最好不引入新的雜質(zhì);
②不能損耗或減少被提純物質(zhì)的質(zhì)量
③實(shí)驗操作要簡(jiǎn)便,不能繁雜。用化學(xué)方法除去溶液中的雜質(zhì)時(shí),要使被分離的物質(zhì)或離子盡可能除凈,需要加入過(guò)量的分離試劑,在多步分離過(guò)程中,后加的試劑應能夠把前面所加入的無(wú)關(guān)物質(zhì)或離子除去。
對于無(wú)機物溶液常用下列方法進(jìn)行分離和提純:(1)生成沉淀法 (2)生成氣體法 (3)氧化還原法 (4)正鹽和與酸式鹽相互轉化法 (5)利用物質(zhì)的兩性除去雜質(zhì) (6)離子交換法
常見(jiàn)物質(zhì)除雜方法
序號
原物
所含雜質(zhì)
除雜質(zhì)試劑
主要操作方法
1
N2
O2
灼熱的銅絲網(wǎng)
用固體轉化氣體
2
CO
CO2
NaOH溶液
洗氣
3
CO2
CO
灼熱CuO
用固體轉化氣體
4
CI2
HCI
飽和的食鹽水
洗氣
5
Fe2O3
AI2O3
NaOH溶液
過(guò)濾
6
BaSO4
BaCO3
HCI或稀H2SO4
過(guò)濾
7
NaHCO3溶液
Na2CO3
CO2
加酸轉化法
8
FeCI3溶液
FeCI2
CI2
加氧化劑轉化法
9
FeCI2溶液
FeCI3
Fe
加還原劑轉化法
10
I2晶體
NaCI
--------
加熱升華
3、物質(zhì)的鑒別
① 常見(jiàn)氣體的檢驗
常見(jiàn)氣體
檢驗方法
氫氣H2
純凈的H2在空氣中燃燒呈淡藍色火焰,混合空氣點(diǎn)燃有爆鳴聲,生成物只有水。注意:不是只有氫氣才產(chǎn)生爆鳴聲;可點(diǎn)燃的氣體不一定是氫氣
氧氣O2
可使帶火星的木條復燃
氯氣Cl2
黃綠色,能使濕潤的KI淀粉試紙變藍
注意:O3、NO2也能使濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍
氯化氫HCl
無(wú)色刺激性氣味。在潮濕的空氣中形成白霧,能使濕潤的藍色石藍試紙變紅;用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時(shí)冒白煙;將氣體通入AgNO3溶液時(shí)有白色沉淀生成。
二氧化硫SO2
無(wú)色刺激性氣味。能使品紅褪色,加熱后又顯紅色;能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
硫化氫HCl
無(wú)色、臭雞蛋氣味體。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液產(chǎn)生黑色沉淀;
使濕潤的醋酸鉛試紙變黑。
氨氣NH3
無(wú)色、刺激性氣味,能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時(shí)能生成白煙。
二氧化碳CO2
能使澄清石灰水變渾濁;能使燃著(zhù)的木條熄滅。SO2氣體也能使澄清的石灰水變混濁,N2等氣體也能使燃著(zhù)的木條熄滅。
② 幾種重要陽(yáng)離子的檢驗
(l)H (石蕊變紅)(2)Na 、K (焰色反應)(3)Ba2 (SO42-)4)Mg2 (OH-)
(5)Al3 (OH-和鹽酸或過(guò)量的NaOH溶液)(6)Ag (Cl-)(7)NH4 (OH-反應并加熱)。
(8)Fe2 能與OH-反應,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色Fe(OH)3沉淀。(9)Fe3 (KSCN溶,溶液變血紅色或者OH-,生成紅褐色Fe(OH)3沉淀)
(10)Cu2 能與OH-反應生成藍色Cu(OH)2沉淀。
③ 幾種重要的陰離子的檢驗
(1)OH-(無(wú)色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示劑,變?yōu)榧t色、藍色、黃色)
(2)Cl-、Br-、I- (Ag )(3)SO42-(Ba2 )(4)CO32- (H 和澄清石灰水)
二、常見(jiàn)事故的處理
事故
處理方法
酒精及其它易燃有機物小面積失火
立即用濕布撲蓋
鈉、磷等失火
迅速用砂覆蓋
少量酸(或堿)滴到桌上
立即用濕布擦凈,再用水沖洗
少量酸沾到皮膚或衣物上
直接用水沖洗,再用NaHCO3稀溶液沖洗
堿液沾到皮膚上
先用較多水沖洗,再用硼酸溶液洗
酸、堿濺在眼中
立即用水反復沖洗,并不斷眨眼
誤食重金屬鹽
應立即口服蛋清或生牛奶
汞滴落在桌上或地上
應立即撒上硫粉
三、化學(xué)計量
①物質(zhì)的量
定義:表示一定數目微粒的集合體 符號:n 單位:摩爾,符號 mol
阿伏加德羅常數:0.012kgC-12中所含有的碳原子數。用NA表示。 約為6.02x1023
粒子數目與物質(zhì)的量公式:n=
②摩爾質(zhì)量:單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量 用M表示 單位:g/mol 數值上等于該物質(zhì)的分子量
質(zhì)量與物質(zhì)的量公式:n=
③物質(zhì)的體積決定:①微粒的數目②微粒的大?、畚⒘ig的距離
微粒的數目一定時(shí),固體液體主要決定②微粒的大小 氣體主要決定③微粒間的距離
氣體摩爾體積與物質(zhì)的量公式:n=
標準狀況下,1mol任何氣體的體積都約為22.4L
④阿伏加德羅定律:同溫同壓下, 相同體積的任何氣體都含有相同的分子數
⑤物質(zhì)的量濃度:?jiǎn)挝惑w積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量。符號CB 單位:mol/l
公式:CB=nB/V nB=CB×V V=nB/CB
溶液稀釋規律C(濃)×V(濃)=C(?。罺(?。?/p>
⑥ 溶液的配置配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液 (配制前要檢查容量瓶是否漏水)
計算----稱(chēng)量---溶解----轉移---洗滌---振蕩----定容----搖勻。
第二章 化學(xué)物質(zhì)及其變化
一、物質(zhì)的分類(lèi)金屬:Na、Mg、Al
單質(zhì)
非金屬:S、O、N
酸性氧化物:SO3、SO2、P2O5等
氧化物 堿性氧化物:Na2O、CaO、Fe2O3
兩性氧化物:Al2O3等
純 不成鹽氧化物:CO、NO等
凈 含氧酸:HNO3、H2SO4等
物 按酸根分
無(wú)氧酸:HCl
強酸:HNO3、H2SO4 、HCl
酸 按強弱分
弱酸:H2CO3、HClO、CH3COOH
化 一元酸:HCl、HNO3
合 按電離出的H 數分 二元酸:H2SO4、H2SO3
物 多元酸:H3PO4
強堿:NaOH、Ba(OH)2
物 按強弱分
質(zhì) 弱堿:NH3·H2O、Fe(OH)3
堿
一元堿:NaOH、
按電離出的HO-數分 二元堿:Ba(OH)2
多元堿:Fe(OH)3
正鹽:Na2CO3
鹽 酸式鹽:NaHCO3
堿式鹽:Cu2(OH)2CO3
溶液:NaCl溶液、稀H2SO4等
混 懸濁液:泥水混合物等
合 乳濁液:油水混合物
物 膠體:Fe(OH)3膠體、淀粉溶液、煙、霧、有色玻璃等
二、分散系
(一)相關(guān)概念
1. 分散系:一種物質(zhì)(或幾種物質(zhì))以粒子形式分散到另一種物質(zhì)里所形成的混合物,統稱(chēng)為分散系。
2. 分散質(zhì):分散系中分散成粒子的物質(zhì)。
3. 分散劑:分散質(zhì)分散在其中的物質(zhì)。
4、分散系的分類(lèi):當分散劑是水或其他液體時(shí),如果按照分散質(zhì)粒子的大小來(lái)分類(lèi),可以把分散系分為:溶液、膠體和濁液。分散質(zhì)粒子直徑小于1nm的分散系叫溶液,在1nm-100nm之間的分散系稱(chēng)為膠體,而分散質(zhì)粒子直徑大于100nm的分散系叫做濁液。
下面比較幾種分散系的不同:
分散系
溶 液
膠 體
濁 液
分散質(zhì)的直徑
<1nm(粒子直徑小于10-9m)
1nm-100nm(粒子直徑在10-9 ~ 10-7m)
>100nm(粒子直徑大于10-7m)
分散質(zhì)粒子
單個(gè)小分子或離子
許多小分子集合體或高分子
巨大數目的分子集合體
實(shí)例
溶液酒精、氯化鈉等
淀粉膠體、氫氧化鐵膠體等
石灰乳、油水等
性
質(zhì)
外觀(guān)
均一、透明
均一、透明
不均一、不透明
穩定性
穩定
較穩定
不穩定
能否透過(guò)濾紙
能
能
不能
能否透過(guò)半透膜
能
不能
不能
鑒別
無(wú)丁達爾效應
有丁達爾效應
靜置分層
(二)、膠體
1、膠體的定義:分散質(zhì)粒子直徑大小在10-9~10-7m之間的分散系。
2、膠體的分類(lèi): 根據分散劑的狀態(tài)劃分:
如:煙、云、霧等的分散劑為氣體,這樣的膠體叫做氣溶膠;AgI溶膠、溶膠、溶膠,其分散劑為水,分散劑為液體的膠體叫做液溶膠;有色玻璃、煙水晶均以固體為分散劑,叫做固溶膠。
3、膠體的性質(zhì):
① 丁達爾效應——丁達爾效應是粒子對光散射作用的結果,是一種物理現象。丁達爾現象產(chǎn)生的原因,是因為膠體微粒直徑大小恰當,當光照射膠粒上時(shí),膠粒將光從各個(gè)方面全部反射,膠粒即成一小光源(這一現象叫光的散射),故可明顯地看到由無(wú)數小光源形成的光亮通路。當光照在比較大或小的顆?;蛭⒘I蟿t無(wú)此現象,只發(fā)生反射或將光全部吸收的現象,而以溶液和濁液無(wú)丁達爾現象,所以丁達爾效應常用于鑒別膠體和其他分散系。
② 布朗運動(dòng)——在膠體中,由于膠粒在各個(gè)方向所受的力不能相互平衡而產(chǎn)生的無(wú)規則的運動(dòng),稱(chēng)為布朗運動(dòng)。是膠體穩定的原因之一。
③ 電泳——在外加電場(chǎng)的作用下,膠體的微粒在分散劑里向陰極(或陽(yáng)極)作定向移動(dòng)的現象。膠體具有穩定性的重要原因是同一種膠粒帶有同種電荷,相互排斥,另外,膠粒在分散力作用下作不停的無(wú)規則運動(dòng),使其受重力的影響有較大減弱,兩者都使其不易聚集,從而使膠體較穩定。
說(shuō)明:A、電泳現象表明膠粒帶電荷,但膠體都是電中性的。膠粒帶電的原因:膠體中單個(gè)膠粒的體積小,因而膠體中膠粒的表面積大,因而具備吸附能力。有的膠體中的膠粒吸附溶液中的陽(yáng)離子而帶正電;有的則吸附陰離子而帶負電膠體的提純,可采用滲析法來(lái)提純膠體。使分子或離子通過(guò)半透膜從膠體里分離出去的操作方法叫滲析法。其原理是膠體粒子不能透過(guò)半透膜,而分子和離子可以透過(guò)半透膜。但膠體粒子可以透過(guò)濾紙,故不能用濾紙提純膠體。
B、在此要熟悉常見(jiàn)膠體的膠粒所帶電性,便于判斷和分析一些實(shí)際問(wèn)題。
帶正電的膠粒膠體:金屬氫氧化物如、膠體、金屬氧化物。
帶負電的膠粒膠體:非金屬氧化物、金屬硫化物As2S3膠體、硅酸膠體、土壤膠體
特殊:AgI膠粒隨著(zhù)AgNO3和KI相對量不同,而可帶正電或負電。若KI過(guò)量,則AgI膠粒吸附較多I-而帶負電;若AgNO3過(guò)量,則因吸附較多Ag 而帶正電。當然,膠體中膠粒帶電的電荷種類(lèi)可能與其他因素有關(guān)。
C、同種膠體的膠粒帶相同的電荷。
D、固溶膠不發(fā)生電泳現象。凡是膠粒帶電荷的液溶膠,通常都可發(fā)生電泳現象。氣溶膠在高壓電的條件也能發(fā)生電泳現象。
④聚沉——膠體分散系中,分散系微粒相互聚集而下沉的現象稱(chēng)為膠體的聚沉。
膠體凝聚的方法:加入電解質(zhì);加入帶異性電荷膠粒的膠體;加熱。
三、離子反應
1、電解質(zhì)與非電解質(zhì)
①電解質(zhì):在水溶液里或熔化狀態(tài)下能夠導電的化合物,如酸、堿、鹽等。
②非電解質(zhì):在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不導電的化合物,如蔗糖、酒精等。
小結(1)、能夠導電的物質(zhì)不一定全是電解質(zhì)。
(2)、電解質(zhì)必須在水溶液里或熔化狀態(tài)下才能有自由移動(dòng)的離子。
(3)、電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是化合物,單質(zhì)既不是電解也不是非電解質(zhì)。
(4)、溶于水或熔化狀態(tài);注意:或字
(5)、溶于水和熔化狀態(tài)兩各條件只需滿(mǎn)足其中之一,溶于水不是指和水反應;
(6)、化合物,電解質(zhì)和非電解質(zhì),對于不是化合物的物質(zhì)既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。
2、電離:電解質(zhì)溶于水或受熱熔化時(shí)解離成自由離子的過(guò)程。
3、電離方程式
H2SO4 = 2H SO42- HCl = H Cl- HNO3 = H NO3-
書(shū)寫(xiě)下列物質(zhì)的電離方程式:KCl、Na2SO4、NaHSO4、NaHCO3
KCl == K+ Cl― Na2SO4 == 2 Na+ SO42―
NaHSO4 == Na+ H+ SO42― NaHCO3 == Na+ HCO3―
這里大家要特別注意,碳酸是一種弱酸,弱酸的酸式鹽如碳酸氫鈉在水溶液中主要是電離出鈉離子還有碳酸氫根離子;而硫酸是強酸,其酸式鹽就在水中則完全電離出鈉離子,氫離子還有硫酸根離子。
[小結]注意:1、HCO3-、OH-、SO42-等原子團不能拆開(kāi)
2、HSO4―在水溶液中拆開(kāi)寫(xiě)。
4、強電解質(zhì):在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)。
5、弱電解質(zhì):在水溶液里只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)。
強、弱電解質(zhì)對比
強電解質(zhì)
弱電解質(zhì)
物質(zhì)結構
離子化合物,某些共價(jià)化合物
某些共價(jià)化合物
電離程度
完全
部分
溶液時(shí)微粒
水合離子
分子和水合離子
導電性(條件相同時(shí))
強
弱
物質(zhì)類(lèi)別實(shí)例
大多數鹽類(lèi)、強酸、強堿
弱酸、弱堿、水
6、強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的注意點(diǎn)
①電解質(zhì)的強弱與其在水溶液中的電離程度有關(guān),與其溶解度的大小無(wú)關(guān)。例如:難溶的BaS04、CaC03在水中溶解的部分是完全電離的,故是強電解質(zhì)。而易溶于水的CH3COOH、H3P04等在水中只有部分電離,故歸為弱電解質(zhì)。
②電解質(zhì)溶液的導電能力的強弱只與自由移動(dòng)的離子濃度及離子所帶的電荷數有關(guān),而與電解質(zhì)的強弱沒(méi)有必然的聯(lián)系。例如:一定濃度的弱酸溶液的導電能力也可能比較稀的強酸溶液強。
③強電解質(zhì)包括:強酸(如HCl、HN03、H2S04)、強堿(如NaOH、KOH、Ba(OH)2)、大多數鹽(如NaCl、 MgCl2、K2S04、NH4C1)和活潑金屬氧化物。
④弱電解質(zhì)包括:弱酸(如H3PO4 、CH3COOH)、弱堿(如NH3·H20)和水。
7、離子方程式的書(shū)寫(xiě)
第一步:寫(xiě) 寫(xiě)出正確的化學(xué)方程式 例如:CuSO4 BaCl2=BaSO4↓ CuCl2
第二步:拆 把易溶于水的強電解質(zhì)拆成離子形式 Cu2++SO42-+Ba2++2Cl-=BaSO4↓+Cu2++2Cl-
第三步:刪 刪去兩邊不參加反應的離子 Ba2 SO42- = BaSO4↓
第四步:查 檢查(質(zhì)量守恒、電荷守恒)
※離子方程式的書(shū)寫(xiě)注意事項:
(1)必須是水溶液中的離子反應才有離子方程式。例如.固體間的反應,即使是電解質(zhì),也不是離子反應,也就沒(méi)有離子方程式 如:2NH4Cl(固)+Ca(OH)2(固)=CaCl2+2H2O+2NH3↑
(2)濃H2SO4作為反應物和固體反應時(shí),濃H2SO4寫(xiě)成化學(xué)式。
(3)微溶物作為反應物時(shí),若為澄清溶液,寫(xiě)成離子;處于濁液或固體時(shí)寫(xiě)成化學(xué)式。微溶物作為生成物時(shí)一律寫(xiě)化學(xué)式 如條件是澄清石灰水,則應拆成離子;若是石灰乳或渾濁石灰水則不能拆,寫(xiě)成化學(xué)式。
8、離子共存問(wèn)題
凡是能發(fā)生反應的離子之間不能大量共存(注意不是完全不能共存,而是不能大量共存)
一般規律是:1、生成難溶或微溶性鹽的離子(熟記常見(jiàn)的難溶、微溶鹽);
2、與H 不能大量共存的離子: OH-和CH3COO-、CO32-等弱酸根離子和HCO3-等弱酸的酸式酸根離子
3、與OH-不能大量共存的離子有: NH4 和HCO3-等弱酸的酸式酸根離子以及弱堿的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子(比如:Cu2 、Al3 、Fe3 、Fe2 、Mg2 等等)4、能相互發(fā)生氧化還原反應的離子不能大量共存: 常見(jiàn)還原性較強的離子(Fe3 、S2-、I-、SO32-)與 氧化性較強的離子(Fe3 、ClO-、MnO4-、Cr2O72-)
四、氧化還原反應
①、氧化還原反應的判斷依據-----有元素化合價(jià)變化
失電子總數=化合價(jià)升高總數==得電子總數==化合價(jià)降低總數。
②、氧化還原反應的實(shí)質(zhì)------電子的轉移(電子的得失或共用電子對的偏移
③、氧化劑和還原劑(反應物)
氧化劑:得電子(或電子對偏向)的物質(zhì)----氧化性----被還原----發(fā)生還原反應---還原產(chǎn)物
還原劑:失電子(或電子對偏離)的物質(zhì)----還原性----被氧化----發(fā)生氧化反應—氧化產(chǎn)物
④、常見(jiàn)的氧化劑與還原劑
a、常見(jiàn)的氧化劑 (1) 活潑的非金屬單質(zhì):O2、Cl2、Br2 (2) 含高價(jià)金屬陽(yáng)離子的化合物:FeCl3
(3) 含某些較高化合價(jià)元素的化合物:濃H2SO4 、HNO3、KMnO4、MnO2
b、常見(jiàn)的還原劑: (1) 活潑金屬:K、Ca、Na、Al、Mg、Zn (按金屬活動(dòng)性順序,還原性遞減)
(2) 含低價(jià)金屬陽(yáng)離子的化合物:Fe2+ (3) 某些非金屬單質(zhì):C、H2
(4) 含有較低化合價(jià)元素的化合物:HCl 、H2S、HI、KI
⑤、氧化還原反應中電子轉移的表示方法
(1) 雙線(xiàn)橋法:表示電子得失結果
(2) 單線(xiàn)橋法:表示電子轉移情況
⑥、判斷氧化劑或還原劑強弱的依據
i. 根據方程式判斷(簡(jiǎn)稱(chēng):前