导图社区 2019新人教版高中化学必修一
包含物质及其变化、海水中的重要元素-钠和氯、铁 金属材料、物质结构 元素周期律等。内容详细,可直接使用!
编辑于2024-02-17 14:57:18必修一
第三章 铁 金属材料
3.1 铁及其化合物
3.1.1 铁的单质
自然界存在形态
单质形态—陨铁
化合态—矿石:+2、+3价存在
铁的冶炼
铁的物理性质
铁有延展性和导热性。
铁能导电,但其导电性不如铜和铝。
铁能被磁体吸引
铁与水的反应
3.1.2 铁的氧化物和氢氧化物
3.1.2.1 铁的氧化物
氧化亚铁( FeO )、氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)
3.1.2.2 铁的氢氧化物
实验改进:
1.在新制的FeSO4溶液中加入少量铁粉;
2. 将NaOH溶液煮沸,减少溶解在溶液中的氧气含量;
3. 将胶头滴管伸入到液面以下,减少带入空气中的氧气。
铁的氢氧化物的性质
3.1.3 铁盐和亚铁盐
Fe3+的检验
Fe2+的检验
加KMnO4(H+)溶液(利用Fe2+的还原性)
现象预测:溶液紫红色褪去 (注:如是未知溶液则不能用此方法)
先加KSCN溶液,再加氯水。(利用Fe2+的还原性)
现象预测:开始溶液不变红色,加几滴氯水后溶液变红色
Fe3+和Fe2+的性质和相互转化
铁、亚铁盐、铁盐的转化
3.2 金属材料
3.2.1 铁合金
分类
生铁:
含碳量2%-4.3%
性能:硬度大、抗压,性脆、可以铸造成型
用途:是制造机座、管道的重要材料
钢
合金钢:合金钢也叫特种钢,是在碳素钢里适量地加人一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种特殊性能,如强度、硬度大,可塑性、韧性好,耐磨, 耐腐蚀等
不锈钢
合金元素:主要是铬 (Cr)和镍 (Ni)
性能:在大气中比较稳定,不容易生锈,具有很强的抗腐蚀能力。
用途:生活中常见的医疗器材、厨房用具和餐具等,很多都是用不锈钢制造的;有些地铁列车的车体材质也是不锈钢。
3.2.2 铝和铝合金
铝、氧化铝和盐酸反应
铝、氧化铝和氢氧化钠反应
氧化铝
两性氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物
3.2.3 新型合金
储氢合金
其他新型合金
3.2.4 物质的量在化学方程式计算中的应用
第四章 物质结构 元素周期律
4.1 原子结构与元素周期表
4.1.1 原子结构
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
电子层
4.1.2 元素周期表
(1)原子序数:按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。 (2)横行原则:把电子层数目相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排列。 (3)纵列原则:把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排列。
元素周期表的结构
(1)周期(元素周期表有7个横行,7个周期)
①周期序数=电子层数。
②短周期:第一、二、三周期,每周期所含元素种类数分别为2、8、8。
③长周期:第四、五、六、七周期,每周期所含元素种类数分别为18、18、32、32。
(2)族(元素周期表有18个纵列,16个族)
①主族序数=最外层电子数。
②主族,共7个(由长、短周期元素构成,族序数后标A)。
③副族,共7个(只由长周期元素构成,族序数后标B)。
④第Ⅷ族,包括8、9、10三个纵列;0族,最外层电子数是8(He是2)。
(3)过渡元素
元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵列,包括了第Ⅷ族和全部副族元素,共60多种元素,全部为金属元素,统称为过渡元素。
(4)碱金属元素和卤族元素
第ⅠA族(除了氢)叫作碱金属元素,第ⅦA族叫作卤族元素。
4.1.3 核素
1.元素 核素
(1)元素:具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。
(2)核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。
(3)氢元素的三种核素
2.同位素
(1)概念:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素(即同一元素的不同核素互称为同位素)
(2)特点
①同位素在周期表中占据同一位置;
②同位素的化学性质几乎相同;
③天然存在的同位素,相互间保持一定的比率。
(3)用途
①考古时利用碳14测定一些文物的年代;
②氘(D)和氚(T)用于制造氢弹;
③放射性同位素释放的射线可用于育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。
4.1.4 原子结构与元素的性质
4.1.4.1 碱金属
4.1.4.2 卤素元素
相似性:均有颜色,密度小,熔沸点低。 递变性:由F2→I2,气态→固态,颜色加深,密度增大,熔沸点升高
4.2.1 元素周期律
4.2.1.1 元素性质的周期性变化规律
同周期,从左到右(随着原子序数的递增), 最外层电子数:1→8 逐渐增加(第一周期除外)呈现周期性变化
同周期,从左到右(随着原子序数的递增),最高正价:+1→+7(O/F除外,第一周期除外) 最低化合价:-4→-1→0 (第一周期除外)呈现周期性变化
同一周期元素性质的变化规律
4.2.1.2 元素周期表和周期律的应用
一、原子半径的变化规律
二、原子半径与性质的关系
三、元素的化合价与元素在周期表中位置之间的关系最高正价=最外层电子数=主族序数最高正价 +|最低负价| =8 (H 、O、F除外)
第二章 海水中的重要元素—钠和氯
2.1 钠及其化合物
2.1.1活泼的金属单质钠
实验1:钠的物理性质;常温下钠与氧气的反应,现象
实验2:加热,钠与氧气的反应,现象
实验3:钠与水反应,现象分析
钠的保存
2.1.2 钠的几种化合物
2.1.2.1 氧化钠和过氧化钠
氧化钠
类比氧化钙,探究氧化钠与水,二氧化碳,盐水的反应
过氧化钠
对比氧化钠,探究其产物是否相同
氧气的制备方法
① 过氧化氢和二氧化锰 ② 高锰酸钾热分解 ③ 氯酸钾和二氧化锰加热 ④ 电解水
⑤ 过氧化钠与水 ⑥ 贵氧化钠与二氧化碳
氧化钠与过氧化钠性质对比
2.1.2.2 碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸钠与碳酸氢钠性质探究
碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
碳酸氢钠热分解生成碳酸钠
2.1.2.3 焰色反应
钠(黄色) 钾(紫色,透过蓝色钴玻璃) 锂(紫红色),钙(砖红色),锶(洋红色),钡(黄绿色),铜(绿色)
2.2 氯及其化合物
2.2.1 氯气的性质
2.2.1.1 与金属、非金属单质的反应
氯气的物化性质
氢气在氯气中燃烧:现象
2.2.1.2与水的反应
H2O +Cl2 = HCl +HClO
次氯酸具有强氧化性
次氯酸的化学性质
次氯酸的应用
漂白剂(84消毒液):NaClO
漂白粉(消毒剂):次氯酸钙
2.2.1.3与碱的反应
次氯酸盐的制备
氯气通入氢氧化钠溶液
氯气通入氢氧化钙溶液
漂白粉(次氯酸钙)、漂白剂(次氯酸钠)失效
2.2.2 氯气的实验室制法
优化:发生装置→除杂装置(如需要)→收集装置→尾气处理装置(如需要)
2.2.3 氯离子的检验
原理:氯离子与银离子反应生成白色沉淀—氯化银
排除其他干扰离子:碳酸根(碳酸银可以溶解在硝酸银溶液中)
2.3 物质的量
2.3.1 物质的量的单位——摩尔
物质的量
单位:摩尔,简称摩,符号mol
“物质的量”衡量的对象是微观粒子
阿伏伽德罗常数—NA
1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数
1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×102
物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)、微观粒子数(N)之间的关系
摩尔质量—M
数值:l mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等
单位:符号g/mol或kg/mol
物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系
2.3.2 气体摩尔体积
气体摩尔体积
1、定义:单位物质的量的气体所占的体积。
2、符号:Vm
3、公式:Vm=V/n
4、单位:L/mol
通过物质的量(n)构建质量(m)、体积(V)、粒子数(N)之间的关系
阿伏加德罗定律及其推论
相同条件下,任何气体的体积之比等于物质的量之比,也等于粒子数之比
同温同压下,Vm相同,气体的密度之比等于其摩尔质量之比
2.3.3 物质的量浓度
初高中衔接:
物质的量浓度
1、定义:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。
2、符号:cB
3、表达式:
4、单位:mol/L
(1)物质的量守恒:n(溶质)= V(浓)×c(浓)= V(稀)×c(稀) (2)溶质质量守恒:m(溶质)= m(浓)×ω(浓)= m(稀)×ω(稀)
2.3.4 配制一定物质的量浓度的溶液
原理:
容量瓶
(1)构造:带有磨口玻璃塞;细长颈、梨形、平底玻璃瓶;颈部标有刻度线,瓶上标有容积、温度。
(2)常用规格:50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。
容量瓶使用的注意事项
①容量瓶属于量器,不能加热,不能在容量瓶中进行溶质的溶解,也不能用做反应器。 ②不能长期存放溶液,配制好的溶液要转移到试剂瓶中。 ③容量瓶使用前要检查是否漏水。(操作要领:装水盖塞→倒立→查漏→正立→玻璃塞旋转180 →倒立→观察→结论 )
第一章 物质及其变化
1.1 物质的分类和转化
1.1.1 物质的分类
1.1.1.1 根据物质的组成和性质分类
初高中衔接部分——分类思想
1.1.1.2 分散系及其分类
胶体的性质
丁达尔效应
胶体粒径:1-100nm
胶体的制备
使用氯化铁制备胶体
1.1.2 物质的转化
1.1.2.1 酸、碱、盐的性质
初高中衔接部分——建立各类物质的转化关系模型
1.1.2.2 物质的转化
各类物质间的转化关系
四大反应类型
化合、分解、置换、复分解
1.2 离子反应
1.2.1 电解质的电离
① 电离概念
② 电离方程式的书写
从电离角度认识酸、碱的本质
③ 电解质概念,离子反应发生的条件
1.2.2 离子反应
离子方程式的书写
离子共存
1.3 氧化还原反应
1.3.1 氧化还原反应
初高中衔接—得氧、失氧→元素化合价升降→电子转移;宏观(元素)→微观(电子)
氧化还原反应与四大反应关系
氧化还原反应相关概念
氧化还原反应的本质:得失电子、共用电子对的偏移
1.3.2 氧化剂和还原剂
电子转移
双线桥法
单线桥法
得失电子数目判断
氧化剂-氧化性,得电子(得电子越容易氧化性越强),还原反应-还原产物
还原剂-还原性,失电子(失电子越容易还原性越强),氧化反应-氧化产物
1.3.3 氧化还原反应的应用
氧化性、还原性强弱的比较
方程式的配平
重点
重难点