高中化学必修一金属及化学常识

模块一：化学基本素养知识点一：分离方法注意点：1.一贴、二低、三靠。一贴：滤纸紧贴漏斗内壁(具体操作，在贴之前，用少量蒸馏水润湿后再贴，并用干净玻璃棒轻轻碾平)；二低：滤纸边缘要低于漏斗边缘、液面要低于滤纸边分离提纯方法原理实例应注意的事项过滤固体与液体不互溶的混合物粗盐的提纯一贴、二低、三靠结晶混合物中各成分在溶剂中溶解度不同，包括蒸发溶剂结晶和降温结晶海水晒盐KCl和KNO3混合物的分离加热蒸发皿使溶液蒸发时，要用玻璃棒不断搅动溶液；当蒸发皿中出现较多的固体时，即停止加热分液两种溶剂互不混溶CCl4和水的分离打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔，使漏斗内外空气相通。打开活塞，使下层液体慢慢流出，及时关闭活塞，上层液体由上端倒出萃取溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同利用CCl4从溴水中萃取溴选择的萃取剂应符合下列要求：和原溶液中的溶剂互不相溶；对溶质的溶解度要远大于原溶剂蒸馏液体混合物中各成分的沸点不同实验室制取蒸馏水防止液体暴沸，温度计水银球的位置，冷凝管中水的流向缘；三靠：烧杯口紧靠玻璃棒、玻璃棒紧靠三层滤纸处、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。(简记：杯靠棒，棒靠纸，颈靠壁)2.蒸馏装置图有哪些？怎么连接？怎么拆卸？冷凝管水下进上出，加沸石防止液体爆沸，温度计位置在哪？3.玻璃棒的作用：a.溶解时搅拌,加速溶解.b.蒸发时搅拌,防止液体局部过热而飞溅.c.蒸发完毕,用玻璃棒转移固体.d.过滤或配制溶液时引流,防止液体外洒.4.分液漏斗使用前要检查装置气密性。分液漏斗液体分层后怎么放出？5.蒸发时近干时用余热蒸干.分散系溶液胶体浊液分散质的直径＜1nm1nm—100nm＞100nm分散质粒子单个小分子或离子许多小分子集合体或高分子巨大数目的分子集合体实例酒精、氯化钠溶液等淀粉胶体、氢氧化铁胶体等石灰乳、油水等性质外观均一、透明均一、透明不均一、不透明稳定性稳定较稳定不稳定能否透过半透膜能不能不能能否透过滤纸能能不能鉴别无丁达尔现象有丁达尔现象静置分层知识点二.强电解质与弱电解质1.强电解质：溶于水或熔融状态下几乎完全电离的电解质。（强酸强碱，大多数盐）2.弱电解质：溶于水或熔融状态下只有部分电离的电解质。（弱酸、弱碱）①强电解质强酸：H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI等强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等大多数盐：BaSO4、AgCl等活泼金属氧化物：Na2O②弱电解质：弱酸：H2CO3、CH3COOH、H3PO4、HClO等弱碱：NH3·H2O等极少数盐:HgCl2、Pb(CH3COO)2等水知识点三：关于溶液中离子共存问题在溶液中离子共存问题的实质是哪些离子之间不能发生反应。能够发生反应的离子就不能共存，不能发生反应的离子才可以共存。1.在溶液中某些离子间能互相反应生成难溶性物质时，这些离子就不能大量共存。如SO42与Ba2+、Pb2+、Ag+；OH－与Cu2+、Fe3+、Mg3+、Al3+、Zn2+；Ag+与Cl－、Br－、I－、CO32、SO32、S2－；Mg2+、Ca2+、Ba2+、与CO32、SO32、PO43；S2－与Cu2+、Pb2+等，不能大量共存。2.离子间能结合生成难电离物质时，则这些离子不能大量共存。如H+与、OH－、ClO－、CH3COO－、HPO42、H2PO4；OH－与HCO3、HS－、HSO3、H2PO4、HPO42、H+等不能大量共存。3.离子间能结合生成挥发性物质时，则这些离子不能大量共存。如H＋与CO32、SO32、HCO3、HSO3、S2－、HS－；OH－与NH4等不能大量共存。4.注意题目是否给出溶液的酸碱性，是否给定溶液是无色的。在酸性溶液中除题给离子外，还应有大量H+；在碱性溶液中除题给离子外，还应有大量OH－。若给定溶液为无色时，则应排除Cu2+（蓝色）、Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄棕色）、MnO4（紫色）。知识点四.常见的氧化剂与还原剂a、常见的氧化剂(1)活泼的非金属单质：O2、Cl2、Br2(2)含高价金属阳离子的化合物：FeCl3(3)含某些较高化合价元素的化合物：浓H2SO4、HNO3、KMnO4、MnO2（4）过氧化物如过氧化氢、过氧化钠b、常见的还原剂：(1)活泼或或较活泼的金属：K、Ca、Na、Al、Mg、Zn(按金属活动性顺序，还原性递减)(2)含低价金属阳离子的化合物：Fe2＋等(3)某些非金属单质：C、H2、Si等(4)含有较低化合价元素的化合物：HCl、H2S、HI、KI等（5）非金属阴离子及低价态时的氧化物，如CO、NO、SO2等（6）非金属氢化物，如HBr、HI、H2S等知识点五.氧化还原反应中电子转移的表示方法1.单线桥——表示电子转移情况2.双线桥法---表示电子得失结果氧化剂+还原剂==还原产物+氧化产物CuO+H2==Cu+H2O在同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物还原性：还原剂＞还原产物氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。知识点六.物质的量：物质的量是一个物理量，它表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n。物质的量的单位为摩尔，简称摩，符号为mol。国际上规定，1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg碳12中含有的碳原子数相同。微观粒子包括：原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等。阿伏加德罗常数：把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数，符号为NA，通常用6.02×1023表示。物质的量（n）粒子数（N）和阿伏加德罗常数（NA)之间的关系：n=N/NA物理量单位标准单位符号质量（m）千克国际千克原器kg物质的量（n）摩尔阿伏加德罗常数（NA）（约6.02×1023）mol得电子，化合价降低，被还原失电子，化合价升高，被氧化得2e-，化合价降低，被还原失2e-，化合价升高，被氧化物质的量（n）质量（m）和摩尔质量（M)之间的关系：n=Mm单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号Vm。数学表达式：nmVV=。在标准状况下任何气体的摩尔体积都约是22.4L/mol（3）物质的量浓度＝溶液的体积溶质的物质的量表达式：（4）物质的量浓度与溶质质量分数的换算：C=Mpw1000（p为密度，w溶质质量分数）模块二：金属及其化学性质知识点一.钠1．钠的原子结构特点：Na的原子结构示意图：。Na最外层只有1个电子，因此Na很容易失去1个电子，具有很强的还原性，是强还原剂，具有金属的通性。由于钠的活泼性很强，在表现金属通性的同时，又有其特殊之处。2.钠的物理性质银白色，有金属光泽。质软，易切开，轻压变性。熔沸点低。密度为0.97g.cm-1，比煤油大，比水小。导电性，导热性良好。3．钠的化学性质：（1）与氧气反应：（2）与非金属反应：钠除了能跟氧气直接化合外，还能与很多非金属直接化合。如与硫化合剧烈反应，发生爆炸，生成Na2S。实验操作步骤实验现象实验结论及反应的化学方程式用小刀切取一小块金属钠银白色光亮切面钠是银白色质软的金属放置片刻光亮切面变暗常温下钠极易与氧反应4Na+O2==2Na2O放在坩埚中加热钠先熔化，后剧烈燃烧，黄色火焰，生成淡黄色固体钠极易燃烧，产物是过氧化钠，2Na+O2△Na2O22Na+Cl22NaCl2Na+SNa2S（3）与水、酸、盐的反应：①．钠与水（滴有酚酞）反应的实验现象与结论。反应式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑钠与酸反应实质:钠与酸中的氢离子反应，比与水反应更剧烈。钠与盐反应实质:钠与水反应生成氢氧化钠与盐反生反应。4．钠元素的存在：由于钠的强还原性，在自然界中不会以游离态存在，全部以化合态（钠盐）存在。5．钠的存放和取用。由于钠极易被氧化，也易与水发生反应，所以保存钠应隔绝空气和水，钠应保存于石蜡油或煤油中。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小刀切下黄豆粒大小的一块再做有关实验。6.制取：电解熔融氯化钠7.用途：工业上用Na作还原剂，用于冶炼金属。Na-K合金（液态）用作原子反应堆的导热剂。用钠制造高压钠灯。知识点二.钠的化合物1．钠的氧化物化学式Na2ONa2O2化合物类型离子化合物离子化合物阳、阴离子数之比Na+和O2－之比为2∶1Na+和O22－之比为2∶1氧元素化合价－2价－1价属类碱性氧化物非碱性氧化物（过氧化物）颜色、状态白色，固体淡黄色，固体化学与水反应Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑实验现象实验结论浮：钠浮在水面上钠的密度比水小熔：立即熔化成一个闪亮的小球钠的熔点低，钠与水反应放热游、响：钠球在水面上四处游动，发出嘶嘶的响声，最后完全消失钠与水反应剧烈，产生气体红：反应后溶液由无色变为红色钠与水反应生成可溶性碱（NaOH）性质与CO2反应Na2O+CO2==Na2CO32Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2与盐酸反应Na2O+2HCl==2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl==4NaCl+O2↑+2H2O特性用途及保存隔绝空气密封保存Na2O2有强氧化性，可以使品红溶液褪色，有漂白作用供氧剂漂白剂杀菌剂。隔绝空气，远离易燃物，密封保存知识点三.焰色反应1．焰色反应：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈特殊的颜色，在化学上称为焰色反应（发生的是物理变化）。2．铂丝的清洗与灼烧如下图甲所示，观察钾的焰色如下图乙所示。3．操作方法。（1）洗：用稀盐酸洗净铂丝，目的是使铂丝上的高沸点杂质转化为沸点相对较低的氯化物。（2）烧：将用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上灼烧，目的是除去铂丝上的杂质。注意：①所用的火焰应是无色或浅色的；②要一直烧至火焰恢复到原来的无色或浅色为止。（3）蘸：用灼烧合格的铂丝蘸取被检验的物质。（4）烧：将蘸取被检验物质的铂丝放在火焰上灼烧。特别提示：在观察钾及钾的化合物的焰色反应的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片观察，其主要原因是钾及钾的化合物中可能混有钠或钠的化合物，钠的黄色火焰能掩盖钾的紫色火焰，而蓝色钴玻璃能滤去黄色的光，这样可以避免钾或钾的化合物中混有钠或其化合物所造成的干扰。4．用途：焰色反应作用：检验（或鉴别）物质或离子。口诀：钠黄钾紫钙砖红铜钡绿知识点四.有关Na2O2与CO2、H2O反应的几个重要关系2CO2+2Na2O2==2Na2CO3+O22H2O+2Na2O2==4NaOH+O2↑1．物质的量的关系。无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比为2∶1。2．气体体积关系。若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2时，气体体积的减少量或原混合气体体积的12即为生成氧气的量。3．电子转移关系。当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1molO2转移2mole－。4．固体质量关系。相当于固体（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应：Na2O2+CO==Na2CO3、Na2O2+H2==2NaOH（实际上两反应不能发生）5．先后顺序关系。一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应。方法指要：假设H2O先反应，生成的NaOH与CO2反应又生成H2O，因而CO2先反应，之后H2O再反应。知识点五.钠的重要化合物1.氢氧化钠物理性质：氢氧化钠俗称烧碱，苛性钠，火碱。白色固体易潮解（吸水放热）。化学性质：a.溶于水显碱性，具有碱的通性b.与酸或者酸酐反应。注意与酸酐注意量的多少与生成物的关系（常考）c.与金属或非金属单质反应d.与两性氧化物或者氢氧化物反应e.与盐发生复分解反应保存：密封保存在塑料瓶中，短时间内可保存在玻璃瓶中，但不能用磨口玻璃塞，应用橡胶塞（常考点）原因：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O制取NaOH：1.电解饱和食盐水2.Ca（OH）2+Na2CO3=CaC