高一化学学习基础笔记

第一章 从实验学化学
第一节 化学实验基本方法
1.化学实验中，手上不小心沾上浓硫酸应立即用大量水冲洗，然后涂上3%~5%的NaHCO3；不小心沾上烧碱应立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液；洒在桌面上的酒精燃烧，应立即用湿抹布或沙土扑盖；水银洒在桌面上，可洒上硫粉进行回收；误食重金属离子，可服用大量鸡蛋、牛奶等含蛋白质的食物进行解毒；误食钡盐溶液，可服用Na2SO4（不可用Na2CO3)解毒。实验中要做到“五防”：防爆炸，防倒吸，防暴沸，防失火，防中毒。有毒、有腐蚀性的药品取用时做到“三不”，即不能用手接触药品、不能把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味、不能尝药品的味道。常见的需要水浴加热的实验有：银镜反应、乙酸乙酯的水解。
2.自然界中的物质绝大多数以混合物的形色存在。把混合物中的各组分开的操作叫混合物的分离，把某物质中所含杂质除去的操作叫提纯。
3.过滤操作适用于分离固体和液体混合物。使用的装置叫过滤装置。它常由漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台、滤纸组装而成。该装置组装和操作时应做到“一贴二低三靠”，一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，漏斗中的液面低于滤纸边缘，三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒紧靠三层滤纸，漏斗的下端紧靠接收滤液的烧杯内壁。
4.蒸发操作适用于可溶性固体混合物的分离，使用的装置叫蒸发装置，一般由蒸发皿、铁架台、酒精灯、玻璃棒等仪器组装而成。应注意：加入蒸发皿的液体不应超过蒸发皿容积的2/3；在加热过程中，用玻璃棒不断胶棒，防止由于局部温度过高，造成液滴飞溅；接近蒸干前应停止加热，利用余热把溶剂蒸发完。
5.蒸馏操作适用于提纯或分离沸点不同的液体混合物。写出装置中各仪器的名称(编号和名称要对应)：①酒精灯、②蒸馏烧瓶、③铁架台、④温度计、⑤冷凝管、⑥尾接管（牛角管）、⑦锥形瓶、⑧石棉网。该装置中温度计的水银球要和蒸馏烧瓶支管处齐平，测得收集蒸气的温度，以确保收集到的馏分的纯净；冷凝水下进上出，以达到良好的冷却效果；烧瓶中盛饭的液体不能超过容器的2/3；使用前要检查装置的气密性；实验时要在蒸馏烧瓶中加入沸石，防止液体暴沸。
6.分液是分离两种互不相溶的液体混合物的操作。所用的主要仪器是：分液漏斗，辅助性仪器还需烧杯、玻璃棒。主要仪器中的上层液体应从上口倒出，而下层液体应从下口放出。
7．萃取是利用溶质在两种溶剂中的溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的操作。所用的主要仪器是：分液漏斗，辅助性仪器还需烧杯、玻璃棒。常见萃取剂：汽油（密度比水小）、苯（密度比水小）、四氯化碳（密度比水大）。
8．SO42-的检验：一般在原试样中先加HCl酸化，目的是为了排除CO32-、SO32-等离子的干扰，再在酸化后的试液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，说明原试液中有SO42-存在。
Cl-的检验：一般在试样中先加HCl酸化，目的是为了排除CO32-、OH-等离子的干扰，再在酸化后的试液中加AgNO3溶液，有白色沉淀，说明原试液中有Cl-存在。
CO32-检验：在试样中加入HCl，产生无色无味能使澄清Ca（OH）2变浑浊的气体，说明原试液中有CO32-存在。
第二节 化学计量在实验中的应用
1．任何粒子或物质的质量以克为单位，在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时，所含粒子的数目都是6.02×1023。我们把含有6.02×1023个粒子的集体计量为1摩尔。简称摩，符号为mol。6.02×1023mol-1叫做阿佛加得罗常数，符号为NA。物质的量实际上表示一定数目微光粒子的集体，它的符号是n。粒子集合体可以是分子、离子、原子、离子团，甚至是组成它们的质子、电子、中子等微观粒子。1摩尔铁原子可表示为1molFe、3摩尔氧分子可表示为3molO2、10摩尔钠离子可表示为1molNa+。
2．单位物质的量的物质所含有的质量叫做摩尔质量。符号为M，常用单位为g/mol。摩尔质量在数值上都与该粒子的相对分子质量或相对原子质量或式量相等，单位不同。H2O的相对分子质量为18，摩尔质量为18g/mol，1 mol H2O的质量是18g，含有6.02×1023个水分子；0.5 mol H2O的质量是9g，含有3.01×1023个水分子。
3．物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子大小、粒子之间的距离。单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积，符号Vm，单位L/mol。气体物质的量(n)与气体体积(V)、气体摩尔体积(Vm)的关系为V=n·Vm。气体摩尔体积的数值决定于气体所处的温度和压强。例如，标准状况(常用S.T.P.表示，其温度0℃，压强1.01×105)时Vm = 22.4L/mol；标准状况下，44g二氧化碳的物质的量是1mol，微粒数是6.02×1023个，所占体积为22.4L。标准状况下11.2 L的Cl2和质量为49g硫酸所含的分子数相等。
4．相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数，这个规律叫做阿伏加德罗定律。标准状况下11.2 L的Cl2和CO2、H2、N2的质量分别为35.5g、22g、1g、14g，但他们所含的分子数都是6.02×1023个。同温同压下Cl2和CO2的体积之比为1∶1，它们的分子数之比为1∶1；同温同体积的Cl2和CO2，它们的压强之比为2∶3，则它们的物质的量之比为2∶3。
5．单位体积溶液里所含溶质B的物质的量称为物质的量浓度。符号为c。物质的量浓度(c)、溶质的物质的量(n)、溶液的体积(V)之间的关系为。单位为mol/l。物质的量浓度(c)、溶质的质量分数(w)、溶质的摩尔质量(M)，溶液的密度 之间的关系为。6．一定物质的量浓度溶液的配置需要用到的仪器有：容量瓶、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、天平或量筒。主要仪器是容量瓶，常用规格有100mL,250mL,500mL,1000mL，在这种仪器上除标明规格外，还有该仪器的使用温度。主要实验步骤：计算，称量，溶解，冷却转移，洗涤，定容，摇匀，装瓶贴标签。在上述步骤中，洗涤液应转移到转移到容量瓶中；混匀后发现液面低于刻度线，该不该再加水至刻度线？_________。在上述步骤中，哪几步需使用玻璃棒：溶解，转移，洗涤。定容时使用的仪器名称为胶头滴管。
★☆☆7．实验中下列情况将使所配溶液浓度“偏高”、“偏低”还是“不变”。①洗涤液没有加入容量瓶：偏低；②定容时是仰视：偏低；③定容时是俯视：偏高，④混匀时发现体积变小，又加入两滴水：偏低；⑤转移时有液体溅出：偏低；⑥开始时容量瓶不干燥：不变；⑦溶解时使用的烧杯玻璃棒没有洗涤：偏低。
第二章 化学物质及其变化
第一节 物质的分类
1.分散系：把一种（或多种）物质分散在另一种（或多种）物质中所得的体系。被分散的物质叫分散质，分散其他物质的物质叫分散剂。按分散质和分散剂的状态分析，分散系有9种组合方式。雾是液－气分散系；烟是是固－气分散系。分散系按分散质直径大小可分为：溶液、胶体、浊液。胶体区别于溶液和浊液的本质特征：分散质粒子的直径。

分散系

分散质粒子大小

是否有丁达尔现象

稳定性

举例

浊液

大于100nm

—

不稳定

泥水

溶液

小于1nm

—

稳定

NaCl溶液

胶体

1~100nm

有

介稳性

Fe(OH)3胶体

2.饱和 FeCl3溶液滴入沸水中，可观察到液体颜色为红褐色，这是形成了Fe(OH)3胶体的缘故（制备Fe(OH)3胶体的实验室方法）。当一束光通过该胶体时，可以观察到一条光亮的通路，这种现象叫丁达尔效应，这条“通路”是由于胶体粒子对光线散射形成的。利用这个效应可以区分胶体和溶液。放电影时，放映室射到银幕上的光柱的形成就是丁达尔现象。当把制得的胶体进行过滤时，滤纸上没有留下任何物质。这个事实说明，胶体粒子可以透过滤纸，即胶体粒子的直径比滤纸的空径小。
第二节 离子反应
1.在溶液中或熔融状态可以导电的化合物叫电解质。无机化合物中的强酸(如：______)、强碱(如：______)、绝大多数盐(如：______)都是电解质。电解质溶液之所以能够导电，是由于它们在溶液中发生了电离，产生了可以自由移动的阴阳离子。电离时生成的阳离子全部是H+的化合物叫做酸；电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物叫做碱；生成金属阳离子（包括氨跟离子）和酸根离子的化合物叫做盐。酸碱中和反应的实质是。
2.电解质的电离可以用电离方程式来表示。试写出下列物质发生电离的方程式。
①NaCl_________ ___；②CuSO4_________ ___；③HCl______ ___ ；
④HNO3_________ ___；⑤H2SO4_______ ___；⑥NaOH_______ ___；
⑦Ba(OH)2_________ ___；⑧Na2SO4_________ ___；
⑨NaHCO3_________ ____；⑩NaHSO4_________ ___；
3.电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应，这样的反应叫做离子反应。用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫离子方程式。离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应，而且还可以表示同一类型的离子反应。试写出下列离子反应方程式。
①氢氧化钠和盐酸反应_____________；②氢氧化钾和硫酸反应______________；
③硝酸银和氯化钠反应_____________；④硫酸钠和氯化钡反应_____________；
⑤碳酸钠和盐酸反应_______________；⑥实验室制二氧化碳的反应__________；
⑦实验室制氢气的反应_____________；⑧碳酸氢钠和盐酸的反应__________；
⑨氯化铁溶液中加铁粉_____________；⑩氯化镁和氢氧化钠的反应__________；
4.复分解反应的实质就是溶液中的离子相互交换的反应，这类离子反应发生的条件是：生成气体，沉淀或水。只要具备上述条件之一的反应就能发生。
★☆☆5.离子共存问题：(1)由于发生复分解反应，离子不能大量共存①有难溶物或微溶物生成。如Ba2+、Ca2+等不能与SO42-、CO32大量共存；Ag+与Cl-、Br-、I-等不能大量共存。②有易挥发性物质生成。如CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等离子与H+不能大量共存。③有若电解质生成。如NH4+与OH-不能大量共存；OH-、CH3COO-、ClO-、F-等与H+不能大量共存。（2）由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存。①具有较强还原性的离子与较强氧化性的离子不能大量共存。如Fe3+与I-、S2-不能大量共存。②在酸性或碱性介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如NO3-在酸性条件下与Fe2+、I-、S2-、SO32-等还原性离子不能大量共存；SO32-与S2-在酸性条件下不能大量共存。（3）由于形成络合离子不能大量共存。如Fe3+与SCN-不能大量共存。
第三节 氧化还原反应
1．还失升氧：还原剂，失去电子，化合价升高，被氧化、发生氧化反应、生成氧化产物。
判断下列反应是否是氧化还原反应，是氧化还原反应的指出氧化剂和还原剂。
① Fe + CuSO4 ==== Fe SO4+ Cu 是或否_____氧化剂_______还原剂________
② CuO + C Cu +CO2↑ 是或否_____氧化剂_______还原剂________
③ CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑ 是或否_____氧化剂_______还原剂______ _
④ Fe3O4 +4CO 3Fe +4CO2 是或否____氧化剂______还原剂_________
⑤ Cl2 + H2O ==== HCl +HClO 是或否_____氧化剂______还原剂_______
⑥ 2Na2O2 + 2 CO2==== 2Na2CO3 + O2 是或否_____氧化剂_______还原剂_______
⑦ 2FeCl3 + Fe ==== 3 FeCl2 是或否_____氧化剂_______还原剂_______
⑧ CH2OH（CHOH）4CHO +2 [Ag（NH3）2]OH CH2OH（CHOH）4COONH4+ 2Ag↓ + 3NH3 + H2O 是或否_____氧化剂_______还原剂_______
⑨CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+ H2O
是或否_____氧化剂_______还原剂_______
⑩ 3O2 2O3 是或否_____氧化剂______还原剂_______
2.根据氧化还原反应和四种基本反应类型的关系，在下列圆圈中填实对应的反应类型。

非氧化还原反应

☆☆☆第三章 金属及其化合物
第一节 钠和钠的化合物
一、钠
1.物理性质：银白色、固态、质软(可用小刀切)、密度比水小、 熔沸点低、导电导热性好。
2.化学性质
(1)和非金属反应
①常温下和空气中氧气反应：现象：生成白色固体，方程式，在空气或氧气中燃烧：现象产生黄色火焰，生成黄色固体，方程式
②和卤素单质的反应方程式。
钠及其化合物的相互转化关系（涉及到的方程式要求每位同学都要过关）

(2)和水的反应：现象①浮（Na的密度比水小）、熔（Na与水反应是放热反应，且Na的熔点低）、游和响（Na与水反应放出气体，且产生气体的速度很快，反应很剧烈）、红（往反应后的溶液中加入酚酞，溶液变红，说明生成了碱性物质）。
(3)和酸反应：现象比与水反应剧烈。
(4)和盐溶液作用时，一般金属钠首先和水反应，生成的NaOH再和盐发生复分解反应。金属钠投入硫酸铜溶液中的现象产生气泡，生成蓝色沉淀，发生的反应方程式
3．钠应置于煤油中保存，其原因是Na的密度比煤油大，且不和煤油反应，可以隔绝氧气。
4．钠的重要用途
(1)利用钠的强还原性可冶炼金属；
(2)钾钠合金可作原子反应堆的导热剂；
(3)利用钠在高温下发出黄光的特性可作高压钠灯。
二、碱金属
碱金属包括(按核电荷数增大顺序填写元素符号)Li、Na、K、Rb、Cs。它们的原子最外层只有1个电子，故化学性质和钠相似。一般说来，按上述顺序，金属性越来越强，反应得越来越激烈。需指出的是：单质在空气中点燃，锂只能生成Li2O，钠可形成Na2O、Na2O2，钾可形成K2O、K2O2、KO2，而铷形成的氧化物就更复杂了。
焰色反应是许多金属或者它们的化合物在灼烧的时候是火焰呈现特殊颜色的现象，是物理变化。是元素的性质。Na的焰色：黄色 K的焰色（透过蓝色钴玻璃）：紫色
三、氢氧化钠
1．物理性质
氢氧化钠是白色固态，易吸收空气中的水分而潮解，溶解时放热，有腐蚀性，溶液呈强碱性，俗称烧碱、火碱、苛性钠。
2．化学性质 氢氧化钠是一种强碱，具有碱的一切通性。
碱的通性：①遇酸碱指示剂发生显色反应 ②与酸发生中和反应
③与酸性氧化物(如CO2、SO2等)发生反应 ④与盐发生复分解反应
3． 保存：NaOH应密封保存，试剂瓶用橡胶塞，原因NaOH易吸水，与CO2、SiO2反应。
四、钠的氧化物比较

氧化钠

过氧化钠

化学式

Na2O

Na2O2

电子式

氧元素的化合价

-2

-1

色、态

白色固态

淡黄色固态

稳定性

不稳定

不稳定

与水反应方程式

Na2O+H2O=2NaOH

2Na2O2+2H2O=4NaOH+4H2↑

与二氧化碳反应方程式

Na2O+CO2= Na2CO3

2Na2O2+2 CO2== 2Na2CO3+O2↑

氧化性、漂白性

--

强氧化性质、漂白性

用途

--

氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂

保存

隔绝空气，密封保存

隔绝空气，远离易燃物，密封保存

五、碳酸钠和碳酸氢钠的比校

Na2CO3

NaHCO3

俗名

纯碱或苏打

小苏打

色、态

白色固体

细小的白色晶体

水溶性

易溶于水

易溶于水，但比Na2CO3溶解度小

热稳定性

受热不分解

2NaHCO3

与澄清石灰水反应

与二氧化碳反应

--

用途

制玻璃、造纸、制肥皂、洗涤剂

发酵粉、医药、灭火器

第二节 铝和铝的化合物
一、单质铝
1.化学性质
铝及化合物的相互转化关系（涉及到的方程式要求每位同学都要过关）

(1)和氧气反应。铝极易和氧气发生反应，生成一层致密的氧化膜。这层氧化膜保护里边的金属不易和氧气反应而被腐蚀。铝和氧气反应的化学方程式为。加热铝箔实验时，融化的铝并不滴落，原因是Al2O3薄膜将熔化的Al承接住了，这个实验也说明氧化铝的熔点比铝高。
铝也能和其他非金属反应，写出下列反应方程式：
①铝在氯气中燃烧；②铝粉和硫粉混合加热。
(2)和酸反应。写出下列反应方程式和对应的离子方程式：
①HCl反应：化学反应方程式，
离子反应方程式
②H2SO4反应：化学反应方程式，
离子反应方程式；
(3)和NaOH溶液反应：化学反应方程式，
离子反应方程式。
等质量的铝粉分别和足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气相等，等浓度等体积的盐酸和氢氧化钠溶液和足量的铝粉反应，产生的氢气NaOH的多。
(4)铝和盐溶液的反应。写出下列反应方程式和对应的离子方程式：
铝投入硫酸铜溶液中：化学反应方程式，
离子反应方程式；
(5)铝热剂的反应。写出下列反应方程式：
①铝粉和四氧化三铁粉末混合加热；
②铝粉和三氧化二铬粉末混合加热。
3．用途：写出下列关于铝的用途是利用了铝的什么性质：
铝制导线、电线：良好的导电性； 包装铝箔：良好的延展性；
铝合金用于制门窗：美观、硬度大； 铝制炊具：良好的导热性
二、铝的化合物
氧化铝既可和酸反应还可和碱反应，生成盐和水，所以它是两性氧化物。
实验室制取Al(OH)3的方法：。用氨水而不用氢氧化钠溶液的主要原因是Al(OH)3能与NaOH反应生成对应的盐。氢氧化铝是两性的氢氧化物。加热时，Al(OH)3易分解(用化学方程式表示)：。
三、复盐：含有两种或两种以上金属阳离子和一种阴离子形成的盐叫复盐，如KAl（SO4）2。明矾是一种重要的复盐。它是离子晶体，溶于水生成Al(OH)3胶体，它可以吸附水里面的杂质，使水澄清，所以明矾可用作净水剂。
第三节 铁和铁的化合物
铁和铁的化合物的相互转化关系（涉及到的方程式要求每位同学都要过关）

一、单质铁
1化学性质：
(1)铁和非金属反应。写出下列化学反应方程式：
①在纯净的氧气中燃烧；
②在氯气中燃烧；
③铁粉和硫粉混合加热。
(2)铁和酸反应。写出下列化学反应方程式和对应的离子方程式
①铁和HCl：化学反应方程式，
离子方程式；
②铁和H2SO4：化学反应方程式，
离子方程式。
(3)铁和水反应：
铁不和冷、热水反应，但在高温下能和水蒸气反应，下图是铁粉和水蒸气反应的装置图，试回答下列问题。
①试在装置的空白处填上对应的试剂或用品名称。
②写出此图中发生的反应方程式：
。
二、铁的氧化物（参照白皮书）
三、铁的氢氧化物Fe(OH)2和Fe(OH)3
四、Fe2+和Fe3+的性质
1．Fe3+的检验：

滴入KSCN溶液

FeCl3溶液

现象：溶液变成血红色；离子方程式：

FeCl2溶液

无现象

2．Fe3+的氧化性。写出下列变化的化学反应方程式和离子反应方程式：
FeCl3溶液和铁粉反应：，
FeCl3溶液和铜片反应：，
3．Fe2+的还原性。写出下列变化的化学反应方程式和离子反应方程式：
FeCl2溶液中加入氯水：，
第四节 用途广泛的金属材料
1.金属与金属，或者金属与非金属之间熔合而形成具有金属特性的物质叫合金。合金的硬度一般比它的各成分金属的高，多数合金的熔点一般比它的各成分金属低。
2.铜合金是用途广泛的合金。我国最早使用的合金是青铜，常见的铜合金还有黄铜，商代后期制作的司母戊鼎是青铜制品。
3.钢是用量最大、用途最广的合金，按其成分可分为两大类：碳素钢和合金钢。碳素钢有高碳钢、中碳钢、低碳钢，含碳量生铁低。合金钢是在碳素钢中加入Cr、Ni、Mn等合金元素制得。