{dy}单元   丰富多彩的化学物质
一、物质的分类
     纯净物
物质
      混合物
二、单质、氧化物酸、碱、盐等物质之间的相互转化关系注意：复分解反应的条件：有沉淀、气体、水生成。金属与盐溶液的置换条件：活泼性强的金属置换活泼性弱的金属。（注意K Ca Na）
三、有关物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积等概念
1．物质的量：物质的量是七个基本物理量之一，其单位是摩尔（mol），符号为n，注意：（1）物质的量度量的对象是微粒集体，微粒可以是分子、原子、离子、电子、中子、质子等。（2）使用物质的量一般用符号标明微粒，如1mol H2O，5mol H+等。摩尔作为物质的量的单位，不能用来表示宏观物体的多少，使用摩尔时必须指明微粒的种类。
2．阿伏加德罗常数：1mol任何微粒集体中所含有的微粒数叫做阿伏加德罗常数。用符号NA表示，通常使用近似值6.02×1023mol-1。
3．摩尔质量：1mol任何物质的质量，称为该物质的摩尔质量。用符号M表示，单位为g/mol。 1mol物质的质量以克为单位，在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。物质的量与质量、摩尔质量的关系为：n=m/M
4．气体摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。用符号Vm表示，常用的单位为L/mol。标准状况下（0℃、101Kpa），1mol任何气体所占的体积都约为22.4L，即标况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol
四、物质的聚集状态及分散系
1．物质的聚集状态：主要有气态、液态和固态三种。同一物质在不同温度和压力下物质的聚集状态不同。物质的体积由三个因素决定：微粒数目、微粒间距、微粒大小。固体、液体的体积主要决定于微粒数目和微粒大小；而气体的体积主要决定于微粒数目、微粒间距。
2．分散系：一种或几种物分散到另一种物质中形成的混合物叫分散系。被分散的物质叫分散质，分散其他物质的物质叫分散剂。可分为：溶液（粒子直径小于10-9m）、浊液（粒子直径大于10-7m）、胶体（粒子直径在10-9 ~ 10-7m）
3．胶体：胶体与溶液外观上没有区别，都是均一、稳定、透明的分散系。其特性：具有丁达尔效应，利用此特性可鉴别溶液和胶体。有些胶体具有吸附性，可作净水剂，除去水中不溶性杂质，使水澄清。比如氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体等。
                          
第二单元 研究物质的实验方法
一、 物质的分离和提纯
过滤 一帖、二低、三靠 分离固体和液体的混合体时，除去液体中不溶性固体。（漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯）
蒸发 不断搅拌，有大量晶体时就应熄灯，余热蒸发至干，可防过热而迸溅 把稀溶液浓缩或把含固态溶质的溶液干，在蒸发皿进行蒸发
蒸馏 ①液体体积②加热方式③温度计水银球位置④冷却的水流方向⑤防液体暴沸 利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质（蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶）
萃取 萃取剂：原溶液中的溶剂互不相溶；② 对溶质的溶解度要远大于原溶剂；③ 要易于挥发。 利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作，主要仪器：分液漏斗
分液 下层的液体从下端放出，上层从上口倒出 把互不相溶的两种液体分开的操作，与萃取配合使用的
过滤器上洗涤沉淀的操作 向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作数次
配制一定物质的量浓度的溶液 需用的仪器 托盘天平（或量筒）、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管
主要步骤：⑴ 计算 ⑵ 称量（如是液体就用滴定管量取）⑶ 溶解（少量水，搅拌，注意冷却）⑷ 转液（容量瓶要先检漏，玻璃棒引流）⑸ 洗涤（洗涤液一并转移到容量瓶中）⑹ 振摇⑺ 定容⑻ 摇匀
容量瓶 ①容量瓶上注明温度和量程。②容量瓶上只有刻线而无刻度。 ①只能配制容量瓶中规定容积的溶液；②不能用容量瓶溶解、稀释或久贮溶液；③容量瓶不能加热，转入瓶中的溶液温度20℃左右

二、 常见物质（离子）的检验
物质（离子） 方法及现象
CO32－ 与含Ba2+的溶液反应，生成白色沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体（CO2）。
SO42－ 与含Ba2+的溶液反应，生成白色沉淀，不溶于稀盐酸。
Cl－ 与硝酸银溶液反应，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。
NH4+ 与NaOH浓溶液反应，微热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气味气体（NH3）。
Na+ 焰色反应呈黄色
K+ 焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃）
I2 遇淀粉显蓝色
蛋白质 灼烧 有烧焦羽毛气味
三、 溶液的配制及分析
1． 物质的量浓度（mol/L）、溶液体积（L）、溶质的物质的量（mol）相互关系
2．配制一定物质的量浓度的溶液
主要仪器：容量瓶、烧杯、玻棒、胶头滴管、量筒、托盘天平及砝码、药匙
操作步骤：计算—称量—溶解—移液—定容
注意事项：
①容量瓶不能配制任意体积的溶液；不能用作反应容器；不能直接在其中进行溶解和稀释；不可作为贮存溶液的试剂瓶。
②容量瓶在使用前需检查是否漏水。
③称量NaOH等易潮解或有腐蚀性的固体必须在干燥洁净的小烧杯中进行且要快速称量。
④溶解或稀释过程有明显温度变化的，需等溶液温度恢复至室温才能转移到容量瓶中。
⑤往容量瓶中转移溶液时，需要用玻璃棒引流；烧杯及玻璃棒应用蒸馏水洗涤2～3次，洗涤液也要注入容量瓶中。
⑥定容时，当液面接近瓶颈刻度线1～2cm处，应改用胶头滴管滴加

第三单元 人类对原子结构的认识
一、原子结构模型的演变
对于多电子原子，可以近似认为原子核外电子是分层排布的；在化学反应中，原子核不发生变化，但原子的最外层电子会发生变化。
二、原子的构成
1．原子的构成
电量 相对质量 实际体积 占据体积
原子

原子核 质子Z +1 1 小 小
中子N ―― 1 小 小
核外电子e- －1 1/1836 小 相对很大
2．几个概念：
    原子质量：即原子的真实质量也称原子的{jd1}质量。单位 kg
粒子相对质量：
    注：①单位 1（一般不写出）②粒子：可以原子、质子、中子、电子、微观粒子
③质子、中子的相对质量约为1
质量数：原子中质量数与质子数得和
3. 有关原子结构常用规律总结
⑴ 质量关系：质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
⑵ 电性关系：原子：核电荷数=质子数=核外电子数
阴离子：质子数=核外电子数－电荷数  
阳离子：质子数=核外电子数+电荷数
4. 核素、同位素
核素：具有一定质子数和一定中子数的某种原子
同位素：质子数相同而质量数（或中子数）不同原子的互称
H： H   H(D)   H(T)   氢元素有三种核素，三种核素间互称同位素。
元素的相对原子质量： =A1×a1%+A2×a2%+……
A1、A2……为核素的相对原子质量
a1%、a2%……为核素的原子百分数或核素原子的物质的量分数

专题2 {dy}单元 氯、溴、碘及其化合物
一、氯、溴、碘的提取
（一）氯碱工业——电解食盐水生产氯气和烧碱的化学工业
我国主要以海盐为原料。海盐中含硫酸钙、硫酸镁、氯化镁等杂质，要净化后制成饱和食盐水再电解。
2NaCl + 2H2O == 2NaOH + H2↑ ＋Cl2↑
氯碱工业面临问题：①产品对设备腐蚀严重、环境污染显著。②电能消耗量大。
（二）从海水中提取溴的常见工艺
①浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl
②向含溴单质的水溶液中通空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4（也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收）
③向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2==2HCl+Br2
④用xxxx（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。
（三）从海洋植物中提取碘的主要工艺
①用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬
②向水中通入适量的氯气，使碘离子转化为碘单质：2NaI+Cl2 == I2+2NaCl
③过滤，用有机溶剂萃取碘单质。
二、氯、溴、碘的性质和用途
（一）氯气（chlorine gas）的性质和用途
氯气1774年被舍勒发现，。实验室制备：①原理：MnO2＋4HCl(浓) △ MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ②装置：固液加热型 ③收集：向上排空气法 ④验满：湿润的淀粉碘化钾试纸等 ⑤尾气吸收：NaOH溶液。
1、物理性质：通常是黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味气体。能溶于水，有毒。
2、化学性质：氯原子易得电子，氯是活泼的非金属元素。氯气与金属、非金属等发生氧化还原反应，一般作氧化剂。与水、碱溶液则发生自身氧化还原反应，既作氧化剂又做还原剂

3、氯气的用途：重要的化工原料，能xxxx、制盐酸、漂白粉及制氯仿等有机溶剂和农药。
拓展1：氯水（chlorine water）
氯水为黄绿色，所含Cl2有少量与水反应(Cl2+H2O HCl+HClO)，大部分仍以分子形式存在，氯水的主要溶质是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－等微粒。
拓展2：次氯酸（hypochlorous acid）
次氯酸(HClO)是比H2CO3还弱的酸，溶液中主要以HClO分子形式存在。性质：①易分解(2HClO==2HCl+O2↑)，光照时会加速。②是强氧化剂：能xx ；能使某些有机色素褪色。
拓展3：漂白粉
次氯酸盐比次氯酸稳定，容易保存，工业上以Cl2和石灰乳为原料制成漂白粉；漂白粉的有效成分【Ca(ClO) 2】，须和酸(或空气中CO2)作用产生次氯酸，才能发挥漂白作用。
（二）溴、碘的性质和用途
溴 碘
物理性质 深红棕色，密度比水大的液体，强烈刺激性气味，易挥发，强腐蚀性。 紫黑色固体，易升华。气态碘在空气中显深紫红色，有刺激气味。
在水中溶解度很小，易溶于酒精、xxxx等有机溶剂
化学性质 能与氯气反应的金属、 非金属一般也能与溴、碘反应，只是反应活性不如氯气。氯、溴、碘单质间能够发生置换反应：氯能把溴和碘从它们的卤化物中置换出来，溴能把碘从它的卤化物中置换出来，即氯、溴、碘的氧化性强弱为：Cl2>Br2>I2
用途 染料、防爆剂、胶卷感光材料、杀虫剂、红xx、xx剂，催泪性毒剂等。 重要的化工原料。配碘酒和碘化物，食用盐中加KIO3，碘化银制造相底片和人工降雨。
三、氧化还原反应（oxidation-reduction reaction）
1、氧化还原反应的有关概念
氧化还原反应的实质：发生电子转移（电子的得失或电子对的偏移）。(a×b=m×n)
    化合价降低 得a×be－ 被还原

氧化剂   ＋   还原剂    ＝    还原产物 ＋ 氧化产物
化合价升高 失m×ne－ 被氧化
2、氧化还原反应的一般规律
同一反应中：①氧化反应与还原反应同时发生，相互依存。②氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。即氧化剂化合价降低总数与还原剂化合价升高总数相等。
3、氧化还原反应中电子转移的表示方法（双线桥法）
书写要求：①箭头是由反应物中的某一元素指向对应的生成物中的同一元素。
②一定要标出得、失电子的总数，并且数值相等。
                        
第二单元   钠、镁及其化合物
学海导航
一、钠的原子结构及性质
结 构 钠原子最外层只有一个电子，化学反应中易失去电子而表现出强还原性。
物 理性 质 质软、银白色，有金属光泽的金属，具有良好的导电导热性，密度比水小，比煤油大，熔点较低。
化 学
性 质 与非金
属单质 钠在常温下切开后表面变暗：4Na+O2=2Na2O（灰白色）
钠在氯气中燃烧，黄色火焰，白烟：
2Na+Cl2 ==== 2NaCl

化合物与水反应，现象：浮、游、球、鸣、红 2Na＋2H2O=2NaOH+H2↑
与酸反应，现象与水反应相似，更剧烈，钠先与酸反应，再与水反应。
与盐溶液反应：钠先与水反应，生成NaOH，H2，再考虑NaOH与溶液中的盐反应。如：钠投入CuSO4溶液中，有气体放出和蓝色沉淀。
2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
与某些熔融盐：
4Na+TiCl4========4NaCl+Ti
存 在         自然界中只能以化合态存在
保 存 煤油或石蜡中，使之隔绝空气和水
制 取
2NaCl(熔融)====2Na+Cl2↑
用 途 1、 钠的化合物 2、钠钾合金常温为液体，用于快中子反应堆热交换剂
3、作强还原剂 4、作电光源
二、碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
碳酸钠（Na2CO3） 碳酸氢钠（NaHCO3）
俗 名 纯碱、苏打 小苏打
溶解性 易溶（同温下，溶解度大于碳酸氢钠） 易溶
热稳定性 稳定 2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2O           
碱性 碱性（相同浓度时，碳酸钠水溶液的PH比碳酸氢钠的大） 碱性
与
酸 盐酸 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
碳酸 Na2CO3+ H2O+CO2= 2NaHCO3 不能反应
与
碱 NaOH 不能反应 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
Ca(OH)2 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH 产物与反应物的量有关
三、镁的性质
物理性质 银白色金属，密度小，熔沸点较低，硬度较小，良好的导电导热性
化学性质 与O2
2Mg+O2====2MgO
与其他
非金属
Mg+Cl2====MgCl2，3Mg+N2==== Mg3N2
与氧化物
2Mg+CO2====2MgO+C
与酸 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
制   取 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2    Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
MgCl2•6H2O==== MgCl2+6H2O↑   MgCl2(熔融)===== Mg＋Cl2↑
四、侯氏制碱法
向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和，然后在加压下通入CO2，利用NaHCO3溶解度较小，析出NaHCO3，将析出的NaHCO3晶体煅烧，即得Na2CO3。
五、电解质和非电解质
电解质 非电解质
定 义 溶于水或熔化状态下能导电的化合物 溶于水和熔化状态下都不能导电的化合物
物质种类 大多数酸、碱、盐，部分氧化物 大多数有机化合物，CO2、SO2、NH3等
能否电离 能 不能
实 例 H2SO4、NaOH、NaCl、HCl等 酒精，蔗糖，CO2，SO3等
六、离子方程式的书写方法：
写——写出反应的化学方程式；     拆——把易溶于水，易电离的物质拆成离子形式
删——将不参加反应的离子从方程式两端删去。
查——检查方程式两端各元素的原子个数和电荷数是否相等。

专题3 从矿物到基础材料
{dy}单元 从铝土矿到铝合金
1．氧化铝(Al2O3)：典型的两性氧化物，既能溶于强酸，又能溶于强碱
Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O    Al2O3 + 2OH－= 2AlO2－+ H2O
    用途：（1）耐火材料(Al2O3熔点高)（2）冶炼金属铝
2．氢氧化铝Al(OH)3：典型的两性氢氧化物，既能溶于强酸，又能溶于强碱
    Al(OH)3 + 3H+ ＝ Al3+ + 3H2O    Al(OH)3 + OH－＝ AlO2－+ 2H2O
Al3+、AlO2－、Al(OH)3之间的关系可用下式表示

从铝土矿中提取铝的过程中的的化学方程式
①Al2O3 + 2 NaOH = 2NaAlO2 + H2O ② NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3¯+ NaHCO3
③ 2Al(OH)3 ===== Al2O3 + 3H2O       ④ 2Al2O3 ===== 4Al + 3O2↑
3．硫酸铝钾
（1）明矾：化学式KAl(SO4)2•12H2O（十二水合硫酸铝钾），无色晶体，易溶于水。
    （2）明矾净水原理：明矾溶于水发生水解反应，生成Al(OH)3胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。
4．铝
（1）铝在常温下能很快被氧化，形成致密的氧化膜，因而具有一定的抗腐蚀性。
（2）跟酸的反应
非氧化性酸：2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
强氧化性酸：常温下铝遇浓硫酸或浓硝酸，会在铝表面生成致密的氧化膜而发生钝化。
（3）跟碱的反应
铝能和强碱溶液反应。该反应可理解为铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐：
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3¯ + 3H2↑ Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
简写为：2Al + 2H2O + 2NaOH = 2NaAlO2 + 3H2↑
（4）与氧化物的反应：
铝热反应：2Al ＋ Fe2O3 ==== Al2O3 ＋ 2Fe 2Al ＋ Cr2O3 ==== Al2O3 ＋ 2Cr  
特点： 放出大量热，使生成的金属呈液态。本质：铝从金属氧化物中夺取氧，表现出很强的还原性。
应用：焊接钢轨和冶炼某些难熔金属（如V、Cr、Mn等）。

第二单元 铁、铜的获取及应用
1.炼铁
(1)反应原理：在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。
(2)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气
(3)设备：高炉
(4)生产过程
①还原剂的生成        C+O2 ===== CO2 （提供温度）     CO2+C =====2CO
②铁矿石还原成铁      Fe2O3+3CO ===== 2Fe+3CO2↑
③除脉石、炉渣的形成   CaCO3 ===== CaO+CO2↑      SiO2+CaO ===== CaSiO3
2.铁的性质
(1)物理性质：银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。
(2)化学性质：铁是较活泼的金属，常显+2、+3价，且通常Fe3+比Fe2+稳定。
①铁三角（见右图）
②Fe2+与Fe3+离子的检验；
(1) 溶液是浅绿色
(2) 与KSCN溶液作用不显红色，再滴氯水则变红
(3) 加NaOH溶液现象：白色沉淀® 灰绿色 ®红褐色
(1) 与无色KSCN溶液作用显红色
(2) 溶液显黄色或棕黄色
(3) 加入NaOH溶液产生红褐色沉淀
⑷ 加苯酚溶液显紫色
3．铜的物理性质
铜是一种紫红色的金属，具有良好的导电导热性和延展性
4．铜的冶炼
(1) 高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)，得粗铜（99.5%～99.7%）；
(2) 电解精炼，得纯度较高的铜（99.95%～99.98%）。
5．金属的腐蚀
金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。
金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀实质：金属和非电解质或其它物质相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。其腐蚀过程没有电流产生。电化学腐蚀实质：不纯金属或合金在电解质溶液中发生化学反应，过程有电流产生。

第三单元 含硅矿物与信息材料
1．二氧化硅的化学性质
(1)酸性氧化物：SiO2是酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但不溶于水。
SiO2＋CaO ====== CaSiO3
SiO2＋2NaOH = Na2SiO3 + H2O
SiO2 ＋ 4HF === SiF4 ＋ 2H2O
(2)弱氧化性     SiO2＋2C ====== Si + 2CO
2．二氧化硅的用途
(1)SiO2是制造光导纤维的主要原料。
(2)石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。
(3)水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。
(4)石英砂常用作制玻璃和建筑材料。
3．硅酸钠
Na2SiO3固体俗称泡花碱，水溶液俗称水玻璃，是无色粘稠的液体，常作粘合剂、防腐剂、耐火材料。放置在空气中会变质，发生反应方程式为：
Na2SiO3 ＋ CO2 ＋ H2O === H2SiO3 Na2CO3¯＋
4．硅酸盐
硅酸及其缩水结合而成的各种酸所对应的盐统称硅酸盐。
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，种类很多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示组成。其表示方式：活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水。
如：滑石Mg3(Si4O10)(OH)2 可表示为3MgO•4SiO2•H2O
5．硅酸盐工业简介
以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业称硅酸盐工业。主要包括陶瓷工业、水泥工业和玻璃工业，其反应包含复杂的物理、化学变化。
水泥的原料是黏土和石灰石，在水泥回转窑里高温煅烧后，再加入石膏，磨细。
玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，普通玻璃的大致成分为Na2O•CaO•6SiO2。
6．硅的工业制法
SiO2＋2C ======Si＋2CO↑
Si + 2Cl2 ====== SiCl4
SiCl4 + 2H2 ====== Si + 4HCl
7．硅的主要物理性质
晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，它的结构类似于金刚石，熔沸点较高，是良好的半导体材料。