2026-2027学年高一化学人教版《必修第一册》知识清单

高中化学必修第一册章节知识清单 第一章物质及其变化 【知识导引】 1、物质的分类及转化： 交叉分类法 ·分类方法 树状分类法 金属单质 香 单质 按性质 碱 酸性氧化物 物质 非金属单质 盐 成盐氧化物 碱性氧化物 纯净物 氧化物 两性氧化物 化合物 不成盐氧化物 按在水溶液里或熔 电解质 一溶液 性质一丁达尔效应 融状态下是否导电 非电解质 质 根据分散质微 胶体 粒直径大小 制备：Fe(OH)胶体的制备 浊液 应用 金属 非金属 盐 金属 酸 碱性氧化物 酸性氧化物 转化关系 盐 碱 尊 碱1 碱性氧化物 酸性氧化物 2、离子反应和氧化还原反应： 定义：有离子参加的反应 实质：反应物的某些离子的浓度减小 有离子参与 定义：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子 离子反应 离子方程式 书写步骤：写一拆一删一查 正误判断 离子共存及离子推断 化学反应 实质：电子的转移（电子得失或共用电子对偏移） 特征：反应前后有元素化合价的变化 还原剂升失·氧氧化产物 概念间的关系 反应前后 氧化还原反应 氧化剂降、得还还原产物 有元素化合价的变化 双线桥法 电子转移的表示方法 单线桥法 氧化性、还原性强弱的比较 规律：守恒规律、强弱规律、价态规律、先后规律及其应用 【知识清单】 第一节物质的分类及转化 一、物质的分类 1.同素异形体：由一种元素形成的几种性质不同的单质。如：金刚石和石墨、白磷(P4)和红磷、氧气 和臭氧。 2.分类方法 (1)树状分类：对同类事物进行再分类的方法。 金属 单质 非金属 酸性氧化物：SO3、SO2、PzO,等 氧化物 碱性氧化物：Na2O、CaO、Fe2O3 两性氧化物：Al203等 纯 不成盐氧化物：CO、NO等 净 含氧酸：HNO3、HSO4等 物 按酸根分 无氧酸：HC】 强酸：HNO,、H2SO4、HCI 酸 按强弱分 弱酸：HCO,、HC1O、CH,COOH 化 元酸：HCl、HNO3 按电离出的H数分 二元酸：HSO4、HSO3 知 多元酸：HPO4 强碱：NaOH、Ba(OHD2 物 按强弱分 质 弱碱：NH3HO、Fe(OH)3 碱 元碱：NaOH、 按电离出的HO数分 二元碱：Ba(OH)2 多元碱：Fe(OH (正盐：Na2CO3 盐 酸式盐：NaHCO? 碱式盐：Cu2(OH2CO, 混〔溶液：NaCI溶液、稀HSO4等 合胶体：F©(OH胶体、淀粉溶液、烟、雾、有色玻璃等 物浊液：泥水混合物、油水混合物 需记忆：六强酸：HCL1、HSO4HNO3、HC1O4HBr、HⅢ； 四强碱：KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(O2: (2)交叉分类：从不同角度对物质进行分类。如N2CO3,从其组成阴离子来看为碳酸盐，阳离子来看为 钠盐。 二、物质的转化 1.酸、碱、盐的化学通性 2 「十酸碱指示剂，如使紫色石蕊溶液变红色 +酸碱指示剂，如使无色酚酞溶液变红色： 十活泼金属一→盐十氢气 使紫色石蕊溶液变蓝色 酸 十碱性氧化物一→盐十水 碱 +酸性氧化物一一→盐十水 十碱一→盐十水 十酸一→盐十水 、十盐一→新酸十新盐 .十盐一→新碱十新盐 「十酸一→新盐十新酸 盐的化学通性 盐十碱一→新盐十新碱 十盐一→新盐十新盐 2.氧化物的化学通性 「十水一→酸部分 〔十水一→碱部分 酸性氧化物 十碱一→盐十水 碱性氧化物十酸一→盐十水 十碱性氧化物一→盐 十酸性氧化物一→盐 3.物质间的转化 盐 碱 非金属单质 02 H,O 酸性氧化物 含氧酸 碳性氧化物盐】 活泼金属 盐 盐 盐 酸 酸性氧化物 或金属单质 0,→碱性氧化物 H0,碱 盐 盐 三、分散系及其分类 1.分散系 (1)定义：把一种（或多种）物质以粒子形式分散到另一种（或多种）物质中所形成的混合物。 溶液：<lnm (2)分散系分类：根据分散质粒子直径大小 胶体：1-100nm (本质区别) 浊液：>100nm 2.胶体 (1)Fe(OH)3胶体的配制 方法：向沸水中逐滴滴加饱和FCl3溶液，加热直到溶液变为红褐色时，停止加热，即得到Fe(OH)3 胶体。 方程式：FeCL+3H,0△-Fe(OHD3(胶体)+3HC (2)胶体的性质 ①丁达尔效应：当用平行光通过胶体时，可以看到一条光亮的“通路”。应用：可用于鉴别溶液和胶 体。 ②聚沉：指向胶体中加入电解质溶液时，加入的阳离子（或阴离子）中和了胶体粒子所带电荷，使胶 体粒子聚集成较大颗粒，从而形成沉淀从分散系里析出。 条件：加电解质溶液、加热、加带相反电荷的胶体粒子。 实例：盐卤点豆腐、江河入海口处形成的沙洲等。 注意：胶粒带电，但胶体不带电。 ③渗析：利用半透膜将溶液与胶体分离，溶液能通过半透膜，胶粒不能透过。 (3)常见胶体：牛奶、豆浆、鸡蛋清、空气、雾、云、烟、血液、墨水、江河水、蛋白质溶液、淀粉 溶液、有色玻璃、烟水晶、玛瑙等。 第二节 离子反应 一、电解质与非电解质 1.电解质 (1)概念：在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。 (2)主要包括：酸、碱、盐、活泼金属氧化物和HO等。 2.非电解质 (1)概念：在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物。 (2)主要包括：大多数有机化合物（酸类除外）、非金属氧化物(HO除外)、NH3等。 3强、弱电解质 (1)强电解质：在水溶液或熔融状态下能全部电离的电解质。 包括：强酸、强碱、绝大多数盐、金属氧化物。 (2)弱电解质：在水溶液或熔融状态下部分电离的电解质。 包括：弱酸、弱碱、HO。 注意：单质和混合物，既不是电解质也不是非电解质。 二、电离方程式 1.电离：电解质溶于水或受热融化时，形成自由移动的离子的过程。 2.电解质的电离用电离方程式来表示。 (1)强电解质电离方程式：用一连接：NaCl一Na+CI (2)弱电解质电离方程式：用一连接：CH COOH三CH COO+止 (3)酸式盐的电离方程式：酸式盐均为强电解质，电离用一连接。 强酸酸式盐在水溶液和熔融状态下电离方程式不同， 如NaHSO4的电离，在水溶液中：NaHSO4一Na+H亡+SO4 在熔融状态下：NaHSO4(熔融)三Na+HSO4 弱酸酸式盐在水溶液和熔融状态下电离方程式相同， 如NaHCO3的电离，在水溶液中和在熔融状态下：NaHCO3Nat+HCO, 三、离子反应 1.离子反应：电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应 2.复分解形离子反应发生的条件：生成难溶物、生成气体、生成难电离的物质、生成水。 3离子方程式：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。 书写步骤：一写：写出反应的化学方程式。 二拆：把强酸、强碱和大部分可溶性盐写成离子形式。（能拆的只有可溶的强电解质） 三删：删去方程式两边不参加反应的离子，并将方程式化为最简。 四查：检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。 4离子方程式的意义：离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应，还可以表示同一类型的离子反应。 四、离子共存 1.同一溶液中，若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应，离子之间便不能在溶液中大量共 存。 不共存条件：生成难溶物或微溶物、生成气体或挥发性物质、生成弱电解质、能发生氧化还原反应。 2.积累有颜色离子 如Cu2+(蓝色、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色、MnO4(紫色)等。 第三节 氧化还原反应 1.氧化还原反应 (1)特征：反应前后有元素化合价的改变。(2)本质： 电子的转移 (2)氧化剂：在反应中得到电子，化合价降低，具有氧化性，发生还原反应，得到还原产物。 还原剂：在反应中失去电子，化合价升高，具有还原性，发生氧化反应，得到氧化产物。 发生 生成 一化合价升高→失去电子一氧化反应→被氧化 氧化产物 反应物变价特征转移电子（实质） 反应 过程 生成物 发生 →化合价降低→得到电子到 还原反应→被还原 生感 还原产物 (3)常见氧化剂和还原剂 ①常见氧化剂：常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如： 5 氧化剂 -Cl2浓硫酸HNO3KMnO,HFe+Cr,OH 得e 还原产物 -CISO2NO或NO2Mn2 Fe2+或FeCr+ ②常见还原剂：常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属 阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如： 还原剂 Zn H, CO Fe2+ HS 失e 氧化产物】 Zn2 H*CO2 Fe3+ ③元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性： 还原产物 Fe H20 +ne- ↑ 氧化剂 Fe2+ S02 H2O2 还原剂 -ne 氧化产物 Fe3+ SO 02 其中：Fe2+、SO?主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。 (4)氧化还原反应中电子转移的表示方法：①双线桥法 ②单线桥法 2.氧化还原反应中的规律 (1)守恒规律 得失电子守恒：氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数=该反应中转移电子总数 (2)强弱规律 在同一个氧化还原反应中：氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂还原产物 (3)先后规律 同一氧化剂和不同还原剂反应，还原性性强的物质先反应： 同一还原剂和不同氧化剂反应，氧化性性强的物质先反应。 (4)价态规律 高价氧化，低价还原，中间价态既有氧化性又有还原性。 同种元素不同价态之间发生反应“只靠拢，不交叉”，有价态归中规律和价态歧化规律。 6 第二章海水中的重要元素-钠和氯 【知识导引】 1、钠及其化合物的转化关系： 结构 物理性质：银白色，质软，比水轻、熔点低 性质 常温下生成Na2O:4Na+O2一2Na0（白色固体) Na与O,反应 加热时生成Na,O2:2Na+O,ANa2O2（淡黄色固体) 钠及其 化合物 质 -Na与HO反应：2Na+2HzO=2NaOH+H2↑ Na,O Na的氧化物 与H20、CO2的反应 的 Na2O2 溶解性：Na.CO3>NaHCO3 Na2CO3和NaHCO3 热稳定性：Na2CO3>NaHCO. 用途：NaHCO3作发酵粉、治胃酸过多；Na2CO3用作洗涤剂 2、氯及其化合物的转化关系： 氯气分子是由2个氯原子构成的双原子分子 一结构 氯原子最外电子层上有7个电子 物理性质：黄绿色、刺激性气味、比空气重、有毒、溶于水(1：2)、易液化 Na(加热)，NaCI(白烟) 氯 性质 与大多数金属反应 铜丝（加热）CuC,(棕黄色烟) 铁丝（加热）FeC1,(棕褐色烟) 氯及其 化学性质 与非金属反应：C1,+H 化合物 点燃2HC1H,在Cl,中燃烧产生苍白色火焰 与水反应：Cl2+H20一HC1+HC10 实验室制法 Cl2+2NaOH=NaC1O+NaCl+H2O C的检验 与碱溶液反应 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 3、物质的量： 粒子数目 成分元素 (原子、分 的原子、 子、离子 离子的物 电子等) 质的量 XNA-NA 质量 ×摩尔质量(g·mo 通过化学式 物质的量 ×22.4L·mol 标准状况 (g) 下气体的 ÷摩尔质量(g·mol) (mol) ÷22.4L·molΓ 体积L) ÷溶液 ×溶液 体积L) 体积L) 1000p 物质的量浓度 M 溶质的质 (mol·L) 1000p 量分数 M 【知识清单】 第一节 钠及其化合物 1.钠的物理性质：银白色固体、有金属光泽、密度比煤油大比水小 质软、熔点低、能导电导热。钠钾合金作为原子反应堆的导热剂。 2.钠的化学性质 (1)与氧气反应：常温：4Na十02==2Na,0,加热：2Na十02△Na0, (2)与水的反应现象：浮、熔、游、响、红 方程式：2Na+2H20==2NaOH+H↑，离子方程式2Na+2H20===2Na+20Hr+H21 3.钠的氧化物 氧化钠 过氧化钠 颜色、状态 白色固体 淡黄色固体 与二氧化碳反应 Na20+CO2==Na2CO3 2Na202+2C02==2Na2C03+02 与水反应 Na2O+H2O==2NaOH 2Na202+2H20=4Na0H+02↑ 用途 氧化剂、供氧剂 4.氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠一，易溶于水，在空气中易吸水潮解，易与二氧化碳反应而变 2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O 5.碳酸钠与碳酸氢钠的性质与应用 名 称 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 纯碱、苏打 小苏打 化学式 Na2CO3 NaHCO3 6 电离方程式 Na2C03===2Na+C032 NaHCO3==Na*+HCO3 溶解性 易溶于水 能溶于水 与二氧化碳反应 Na2C03+H20+C02==2NaHC03 与少量盐酸反应 Na2CO3+HCI===NaHCO3+NaCl NaHCO3+HCI===NaCI+H20+CO2 与氢氧化钠反应 NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H20 热稳定性 2NaHCO3 =Na2C03+H20+C02个 相互转化 +C02+H20 Na2CO3 NaHCO3 加热或+NaOH 用 途 基础的化工原料 作胃药或发酵剂 6侯氏制碱法 原理： NaCl+H2O+NH+CO2===NaHCO+NHCI,2NaHCO3-NaCO3+H20+CO21 步骤：先通氨气再通二氧化碳，目的：吸收更多的C02 7.焰色试验 烧 烧 烧 操作步骤： 焰色反应（钠黄钾紫）。 第二节 氯及其化合物 一、氯气的实验室制法 1.实验原理 二氧化锰（软锰矿的主要成分）和浓盐酸在加热条件下反应：MnO2十4HC(浓)△MnCL十Ct+2H,Q。 2.仪器装置 会浓盐酸 MnO2 浓硫 NaOH 髦溶液 发生装置 净化装置 收集装置 尾气吸收装置 发生装置 固体（液体）十液体△气体 净化装置 先通过饱和食盐水除去HCL,再通过浓HSO4除去水蒸气 (洗气瓶) 收集装置 用向上排空气法收集 验满方法 ①观察法（黄绿色）：湿润的淀粉-KI试纸，其原理是C十2K=2KC1+2, 9 置换出的L2遇淀粉变蓝色；②湿润的蓝色石蕊试纸（先变红后褪色） 尾气吸收装置 盛有NaOH溶液的烧杯 3.其他制备Cl2的方法： ①2KMnO4+16HCl(浓)=2KC1+2MnCl2+5Cl2↑+8H20(不需要加热) ②KC1O3+6HCI(浓)=KC1+3C12↑+3H20 二、氯气的性质 1.物理性质：黄绿色刺激性气味气体，密度比空气大，能溶于水(1：2) 2.化学性质 (1)Cl2与金属单质反应 C2具有强氧化性，可将变价金属氧化到高价态。 与钠反应：2Na十C,≌一2NaC,现象：剧烈燃烧，产生白色的烟； 与铁反应：2Fe土3C≌2eCL,现象：剧烈燃烧，产生棕褐色的烟： 与铜反应：Cu十Cl,△CuCL2,现象：剧烈燃烧，产生棕黄色的烟。 (2)C12与非金属单质反应 与氢气反应：H,十CL,点悠2HC1,现象：纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火 焰，集气瓶口有白雾产生。 (3)Cl2与水反应的化学方程式：C2+HO一HC1+HCIO。 (4)新制氯水性质 强氧化性 >C12、HClO的性质 强酸性 →HCI的性质 氯水 漂白性 →HCIO强氧化性的具体表现 生成沉淀 CI结合Ag+生成AgCI的结果 的性质 注意：①氯水有漂白性（因氯水中有HC1O),C2无漂白性。 ②久制氯水只有HC1,具有强酸性。 (5)C2与碱的反应： ①制取漂白液：C,+2NaOH=NaC1+NaCIo十HQ,此反应也用于氯气的尾气处理。 主要成分是NaCl和NaCIO,有效成分是NaCIO。 ②制取漂白粉：2Ch+2Ca(OH2CaC2+Ca(C1O2+2H0, 主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(CIO2 10 ③漂白粉失效原理：Ca(ClO)2+CO2+H20==CaC03+2HCIO(漂白粉的漂白原理) 2HC10光照2HC1+02↑（失效原因） 三、次氯酸 1次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱，写离子方程式时不能拆成离子形式。 2次氯酸不稳定，见光易分解，2HC10光熙2HC1+0,1。 3次氯酸具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，还可以用作漂白剂。 四、氯离子的检验 C1的检验及答题规范：取少量待测液于干净试管中，滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若有白色沉淀， 则说明含有C1厂，反之则无。 SO的检验及答题规范：取少量待测液于干净试管中，先滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加BaC2 溶液，若有白色沉淀，则说明含有SO好，反之则无。 第三节物质的量 一.物质的量 1.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。 2.物质的量的单位为摩尔，简称摩，符号为mol。 3.阿伏加德罗常数 (1)1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号为N,通常用6.02x103mol1表示。 质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系为！ (3)化学方程式中各物质的化学计量数（方程系数)之比等于物质的量之比一。 二.摩尔质量 1.定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量，符号：M,单位：g/mo1或g.mo1。 2.摩尔质量与相对原子质量（相对分子质量）关系： 当质量的单位为g时，摩尔质量在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。 3.物质的质量(m)、物质的量(n)、摩尔质量(M0之间的关系：n=M。 m 三.气体摩尔体积 1.决定物质体积大小的因素：粒子数且，粒子的大小，粒子之间的距离一。 2.影响气体分子间距离的外界条件：温度，压强。 3.气体摩尔体积的定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为Vm,常用的单 11 位有Umol(或Lmol1)。 4公式：Y:片（该公式具适用于气体） 4.标准状况下(0℃，101kp)下，1mo1任何气体的体积都约为22.4红， 即标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4Lmol。 需记忆：标准状况下常见非气物质，如水、乙醇（酒精）、乙酸、苯、CCl4、SO3、NO2、HF、Br2。 5.阿伏加德罗定律及其推论 阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体具有相同的分子数。（三同定一同） 结论 相同条件 公式 语言叙述 同温同压 片hM ⅓B5 同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比 同温同容 Dm M D:ne N 同温同容下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比 同温同压 eM P?随 同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比 同温同压 mM h肠 同温同压下，体积相同的气体，其摩尔质量与质量成正比 同体积 注：可结合利用理想气体状态方程pV=RT推导阿伏加德罗定律的推论（其中p为压强， V为气体的体积，R为常数，T为温度) 四.物质的量浓度及一定物质的量浓度溶液的配制 1.物质的量浓度定义：表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量，叫做溶质B的物质的浓 度。 符号：CB一，单位：moL一，关系式c= (V为溶液体积，单位取L)。 2.物质的量浓度的有关计算： (1)浓溶液的稀释：CY1三C2V2_。 1000pw (2)物质的量浓度与溶质质量分数的关系式：c= M (密度p单位为gcm3)。 3.一定物质的量的浓度的溶液配制： (1)仪器：天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、*L容量瓶；容量瓶使用之前要检漏。 (2)步骤：①计算；②称量；③溶解（冷却）；④移液：⑤洗涤(23次)一： ⑥定容（先用烧杯加水，当液面离刻度下有12cm时改用胶头滴管）：⑦摇匀；⑧装瓶，贴标签。 12 第三章金属材料 【知识导引】 1、铁及其化合物的转化及性质： 游离态一陨铁 铁元素的存在 化合态 黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2Os)、磁铁矿(Fe,O)等 物理性质 一银白色、密度较大、熔沸点较高、能导电、具有延展性、能被磁铁吸引 铁的单质 与非金属单质反应：2e+3C1,△2FeC1, 铁及其 3Fe+20,(纯)点燃Fe,0. 化学性质 与酸反应：Fe+2H+—Fe2*+H2↑ 与盐反应：Fe+Cu2+—Fe2++Cu、Fe+2Fe3+—3Fe2+ 与水蒸气反应：3Fe+4H,0(g)高温Fe,0+4H, + 氧化物一氧化亚铁（作eO)、氧化铁（®，O、铁红）、四氧化三铁(Fe,0、磁性氧化铁) F®(OH)2一不稳定、易氧化，制备的关键是防氧化 铁的化合物 氢氧化物 白色→灰绿色→红褐色 Fe(OH)3一不稳定，加热易分解 既有氧化性又有还原性 Fe2+ 检验：①观察溶液颜色；②碱液法；③氧化一SCN法 两类铁盐 剂剂 只有氧化性 Fe3+ 检验：①观察溶液颜色；②碱液法；③SCN法 2、铝及其化合物的转化及性质： 铝元素的存在 化合态，地壳中含量仅次于氧和硅 物理性质 银白色、质软、密度小、导电性强 与02反应：空气中缓慢氧化，表面可形成致密的氧化物薄膜 铝 铝的单质 化学性质 与酸反应：2A1+6HC=2A1CL,十3H2↑ 化 与碱反应：2A1+2NaOH+2H,O=2 NaAIO2十3H1 合物 物理性质 白色固体、熔点高、硬度大、难溶于水 铝的氧化物 与强酸：Al,O3十6HC1=2A1CL,十3HO 化学性质 两性氧化物 与强碱：Al,O,十2NaOH=2NaA1O2十H,O -与强酸：AI(O田，十3HC=A1CL,十3HO 铝的氢氧化物 两性氢氧化物 -与强碱：Al(OD3十NaOH=NaA1O2十2HO 13 3、金属材料 物质的量在化学方 金属分类 纯金属：80多种 程式计算中的应用 材料 合金应用，建筑业、容器制造、 交通运输及电子业等 方法 关系式法 铁合金 铝合金 新型合金 守恒法 生铁钢 差量法 含碳量在2% 含碳量在0.03 硬 镁铝铝及其 储 形 耐 钛 ~4.3%之间 %一2%之间 铝 合金 化合物 氢 状 碳素钢合金钢 记 合金 两性：与强 金 金 低碳钢、中碳 不绣钢、锰钢、 酸、碱反应 钢、高碳钢 硅钢、超级钢 金 【知识清单】 第一节铁及其化合物 一、铁：铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为十2价和十3价。 ①Fe与C2、S反应的化学方程式：2Fe十3CL,点槛2FCl3:Fe十S_△-FeS。 ②Fe与水蒸气的反应：3Fe十4H,0(g)高温F,04十4H,。 ③Fe与FeCL溶液的反应（写离子方程式）：Fe十2Fe3+一一3Fe2+。 二、铁的氧化物 化学式 Fe0 Fe203 Fe304 俗名 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体（有磁性） 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的化合价 +2 +3 +2,+3 稳定性 不稳定 稳定 稳定 与酸反应 Fe0+2Ht—Fe++H0 Fe202+6Ht=2Fe3++3H0 Fe204+8H—Fe++2Fe3++ 4H20 三、铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 白色固体 红褐色固体 与H反应的离子方程式 Fe(OH+2H=Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H=Fe3++3H2O 14 受热分解 2FeOH3△_Fe,0,+3H,0 制法 可溶性亚铁盐与强碱溶液反应：F 可溶性铁盐与强碱溶液反应：e3 +2OHfe(OH2(离子方程式) +3OH=Fe(OHD3(离子方程式) 二者的关系 在空气中，Fe(OH2迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象：白色絮状沉淀迅 速变成灰绿色，最后变成红褐色，方程式4Fe(OH)2十O2十2HO一4Fe(OH)3 四、亚铁盐、铁盐性质及检验方法 1.Fe2+与Fe3+性质 F©+处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，还原性较强。 Fe3+处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、HS等均表现为氧化性。 Fe2+与Cl2反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1 Fe3+与铁粉反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2 只有还原性 ↑ 覆铜板制作：2 FeCl23+Cu一2FeCl2+CuCl2 Fe Cl2 b等」 HNO3、 (强氧化剂) (较弱氧化剂 2.“铁三角”的转化关系 H HSO4(浓) Cu2 A等 C0等 等 Zn (还原剂) Fe2+ Fe、Zn、Cu、HS、KI等 Cl2、O2、HNO,、HSO4(浓)、KMnO,(什)等 既有氧化性 (强氧化剂) 又有还原性 只有氧化性 3.Fe3+、Fe2+的检验 Fe2 Fe3 观察法 浅绿色 棕黄色 ①现象：白色絮状沉淀 迅速灰绿色最终 红褐色沉淀 ①现象：红褐色沉淀 加碱法(NaOH) ②反应：Fe2++2oH一Fe(OH2l(白色)： ②反应：Fe3++3OH= Fe(OH)3(红褐色) 4Fe(OH)2十O2十2H20==4Fe(OH)3(红褐色) ①加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶 液；反应：2Fe2++Cl2一2Fe3++2C1: ①加入KSCN溶液，溶液 显色法 Fe3++3SCN=Fe(SCN3(红色) 变为红色，反应：Fe3+十 3SCN=Fe(SCN)3(红色) ②加入铁氰化钾K[Fe(CN)6l,有蓝色沉淀生成。 氧化还原法 滴入高锰酸钾，溶液褪色；反应：MnO4+5Fe2++8H 与淀粉KI试纸，试纸变 =Mn2++5Fe3++4H2O 蓝；2Fe3+2I=2Fe2++l2 第二节金属材料 15 一、铝及其化合物的性质 1.铝单质 ①与非金属单质反应：4A1十302△一2A1203 ②铝热反应：2A1+Fe,0,高温2F+A1,0, ③与酸反应：2A1十6H=2A13++3H2↑④与碱反应：2A1十20H十6H20==2[A1(OHD4+3H2↑ 2.氧化铝 A10是两性氧化物：既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。 ①与强酸：A1203十6Ht=2A13++3H0 ②与强碱：A12O3+2OH+3H2O==2[A1(OH4J 3.氢氧化铝 ①与强酸反应：AI(OHD3+3H==A13++3HO ②与强碱反应：AI(OH)3十OH=[AI(OH)4 ③不稳定性：2A(OHD=会=A,0,十3H,0 4.铝盐 ①以AICl3与NaOH的反应为例 A1Cl3+3NaOH(少量)=AI(OHD)3↓+3NaCI A3++3OH=AI(OH)3↓ AlCl3+4NaOH(过量)=NaAl(OH)4]+3NaCI A13++40H=[Al(OH)4] ②以NaAl(OH4与HCI的反应为例 Na[Al(OH)4]+HCI(少量)=Al(OH3l+NaCl+HO [Al(OH)4]+H=Al(OH)3+H2O Na[Al(OH)4]+4HCI(过量)=A1Cl3+NaC1+4H2O [A1(OH)4]+4H=A3++4H,O 5.制备A1(OH)3 ①向铝盐中加入氨水，离子方程式为A13++3NH3HO一A(OH)3J十3NH4。 ②NaA1(OH4]溶液中通入足量CO2,离子方程式为[AI(OH4J+CO2=AI(OH)3↓十HCO3。 二、金属材料 1.合金 (1)概念：合金是指两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 (2)性能：①熔点：一般比它的各成分金属的低：②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。 2.常见金属材料 (1)铁合金一一钢 钢是用量最大、用途最广的合金。 「低碳钢：韧性、焊接性好，强度低 含碳量低，硬度低韧度好；含碳 碳素钢中碳钢：强度高，韧性及加工性好 量越高，越硬而脆。 高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好 合金钢：具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢 16 (2)铝及铝合金 性能：良好的延展性和导电性 用途： 制导线 〔性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、 铝及铝合金 制造工艺简单、成本低廉 铝合金 用途：主要用于建筑业、容器和包装业、 交通运输业、电子行业等 (3)新型合金 ①储氢合金：是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti-Fe合金和La-Ni合金 等，可以用于以H为燃料的汽车。 ②钛合金：强度高、耐蚀性好、耐热性高。主要用于制作飞机发动机压气机部件，以及火箭、导弹和高 速飞机的结构件，还可以用于制造耐压球。 第四章物质结构元素周期律 【知识导引】 1、原子结构 决定 原 质子（核电荷数） 元素的种类 核 中子 决定 原子的种类（核素） →同位素 决定 子 元素的化学性质 能量最低原理 电子 排布 构江 各电子层最多容纳的电子数是2n(n21) 排布 规律 最外层电子数≤8、次外层电子数<18 外电子 表示方法 →原子（或离子）结构示意图 最外层电子数<4→金属（限主族元素，硼、氢除外） 与元素性 质的关系 最外层电子数≥4→非金属（限短周期） 最外层电子数为8→稀有气体元素（氦除外） 2、元素周期表 编排 原则：元素周期律 原则 横行：电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排列 纵列：最外层电子数相同的元素按电子层数递增顺序从上到下排列 元 短周期(3个)（一、二、三周期） 素 周期（共7横行） 长周期(4个)（四、五、六、七周期）》 结构 主族(IA族~IA族) 表 族（共18纵列） 副族(IB族~IB族、IB族~ⅡB族、第Ⅷ族) 0族（稀有气体元素） 元素性质 同周期元素性质递变规律 递变规律 同主族元素性质递变规律 17 3、元素周期律 实质 原子结构的周期性结构变化 电子层数、最外层电子数 原子半径 元 原子得、失电子的能力 素 微观 电子层数和最外层电子数多少 化合价 周 性质 单质与水、酸反应置换出氢气的难易 金属性H 期 宏观 最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱 律 与氢气化合的难易及气态氢化物的稳定性、 非金属性 还原性：最高价含氧酸的酸性的强弱 递变的规律 核外电子排布、原子半径、主要化合价呈周期性变化 4、化学键 阴、阳离子 构成微粒 离子键 只存在于 离子化合物 类型 存在于 极性共价键 存在于 不同种原子间 共价化合物 化 共价键 同种原子间 存在于 构成微粒 原子 非极性共价键 非金属单质 键 存在于 结构式 表示 表示 共价键 存在于 方法 电子式 表示 离子键和共价键 【知识清单】 第一节原子结构与元素周期表 1.原子的构成 与质子数共同 (1)构成微粒及作用 决定原子种类 中子 同位素 原子核 质量数 →近似相对原子质量 质子 核电荷数→质子数决定元素种类 原子 核外 最外层电子数→决定主族元素的化学性质 电子 各层电子数 (2)微粒等量关系 ①质量数()=质子数()十中子数(M: ②质子数=原子序数=核电荷数=核外电子数： (3)微粒符号及其意义 元素化合价 质量数、 ,离子所带电荷数 质子数 →原子个数 18 2.元素、核素、同位素 具有相同质子数的同一类原子的总称，一种 元素可有多种不同的核素 (1)元素、核素、同位素的关系 具有一定数目的质子和一定数目的中子的 素..核素 一种原子 同位素 质子数相同，中子数不同的同一元素的不同 核素的互称 (2)重要核素的应用 核素 U C H(D) H(T) 180 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 [注意]①化学性质几乎完全相同，物理性质不同。 ②“三同”区分抓“对象”：同位素一原子，同素异形体一单质，同分异构体一化合物 3.核外电子排布 (1)核外电子排布规律 能量规律 离核由近到远，电子能量由低到高 每层最多容纳的电子数为2n2 数量规律 最外层不超过8个(K层为最外层时不超过2个) 次外层不超过18个 (2)核外电子排布的表示形式： 原子核 LM 电子层 原子结构示意图 粒子符号→Na 281←- 层内电子数 核内质子数 (3)10电子微粒 02 NH2 OH F ↑ 出发点 CH4←NH3←-H2O-HF← Ne +Na+→Mg2+ NHA H30+ 4.元素周期表 (1)元素周期表的编排原则 ①按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。 原子序数=核电荷数=核外电子数=质子数。 ②周期：将电子层数相同的各元素从左到右排成一横行。（周期序数=原子的电子层数） ③族：把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。 主族序数=原子最外层电子数 (3)元素周期表的结构 19 全部为金属 非金属分布 元素 A 0种类 8、9、10行 注意周期 ⅢA IVA VA VIAVIA 2 表边界 8 B IVB VB VIB VIB IB IIB 短周期 18 长周期 32 7个周期分为3个短周期（一、二、三）+4个长周期（四、五、六、七）； 16个族分为7个主族、7个副族、1个第V皿族和1个0族 5.碱金属元素（第IA族的Li、Na、K、Rb、Cs) (1)碱金属单质的主要物理性质 相似性 色硬度密度熔点延展性导电、导热性 Na 白色较小较小较低良好良好 K (铯略带金色光泽) Rb Cs 递变共从一Cs,密度逐渐增大（钠，钾反常），熔、沸点逐渐降低 注：Na、K需保存于煤油中，但Li的密度比煤油小，故Li保存在密度更小的石蜡油中或密封于石蜡。 (2)碱金属元素化学性质的相似性和递变性 ①相似性（用R表示碱金属元素》 单 点燃2RC] →与非金属单质反应，如C2+2R(该△) 质 →与水反应，如2R+2H2O一2ROH+H2个 R →与酸溶液反应，如2R+2H+一2R++H2个 化合物 最高价氧化物对应水化物的化学式为 ROH,且均呈碱性 ②递变性 Li Na K Rb Cs 单质还原性逐渐增强 Li Na K Rb* Cs离子氧化性逐渐减弱 具体表现如下（按Li→Cs的顺序） a.与O2的反应越来越剧烈，产物越来越复杂；如Li与O2反应只能生成Li,0,Na与02反应生成NaO, NO2,而K与O2反应能够生成KO、KO2KO2,Rb、Cs遇空气立即燃烧，生成更复杂的产物。 b.与HO的反应越来越剧烈；如K与HO反应可能会发生轻微爆炸，Rb和Cs遇水会发生爆炸。 c.最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强；即碱性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。 6.卤族元素（第VIA族的氟(F)、氯(CI)、溴(Br)、碘①）) (1)卤素单质的物理性质 ①相似性：都有颜色，有毒，在水中溶解度不大，易溶于苯、汽油、四氯化碳、酒精等有机溶剂 ②递变性：从F,到I,颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大，在水中的溶解度逐渐减小。 20 氯气黄绿色，液溴深红棕，碘是紫黑固。氯易液化，溴易挥发，碘易升华。 (3)卤族元素化学性质的相似性和递变性 ①相似性 a卤素单质与H反应：X2十H2一HX(X为F、C1、Br、D b.卤素单质与水反应：X2十HO==HX十HXO(X为CI、Br、) 特殊：2F2十2H20===4HF+02 c.卤素单质与碱反应：2NaOH十X2==NaX+NaXO+H2O(X=C1、Br、D d.卤素单质间的置换反应 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2 2KI+C1==2KCI+I2 2KI+Br2==2KBr+1 ②递变性 F2 Cl2 Br2 单质氧化性逐渐减弱 C Br 离子还原性逐渐增强 具体表现如下：与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，即： 稳定性：HF>HCI>HB>HⅢ；还原性：HF<HCI<HB<HL; b.最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，即HC1O4HBO4>HⅢO4。 (4)卤素离子的检验 白色沉淀，表明含有C 滴加AgNO3溶液 未知液 生成淡黄色沉淀，表明含有B X十Ag=AgX↓(X为C1、Br、D 和稀硝酸 黄色沉淀，表明含有I 第二节元素周期律 1.元素周期律 元 内容 元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期 素 性的变化 周 ↓ 元素性质的周期性变化是原子核外电子排布 律 实质]中 呈现周期性变化的结果 2.主族元素性质的变化规律 (1)元素性质变化规律 项目 同周期（左→右） 同主族（上一下） 元 最高正化合价由+1→十7(0、 化合价 F除外)最低负化合价=（主族 相同，最高正化合价=主族 素 序数一8) 序数(O、F除外) 21 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 金属性 金属性逐渐减弱 金属性逐渐增强 非金属性 非金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 (2)金属性强弱比较 原子越易失电子，金属性越强（与原子失电子数目无关） 本质 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强 ②单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易，金属性越强 判断 ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强 方法 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 ⑤若X++Y一→X十Ym,则Y比X的金属性强 ⑥元素在周期表中的位置，左边或下方元素的金属性强 (3)非金属性强弱比较 本质 原子越易得电子，非金属性越强（与原子得电子数目无关） ①与H化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强 ②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强 判断 方法 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 ④若2X+Y2→X2+Y,则Y2比X2的非金属性强 ⑤元素在周期表中的位置，右边或上方元素的非金属性强 (4)微粒半径计较 序大 同周期主族元素的原子半径随核 (一看)电子层数（主） 同周期 径小 电荷数的增大而减小，如Na> Mg>Al>Si>P>S>CI (二看)核电荷数 序大 同主族元素的原子半径、离子半 (三看)核外电子数 同主族 径大 径随核电荷数的增大而增大，如 Li<Na<K<Rb<Cs 同一元素的不同价态的粒子半 (同元素 价高 径小 径，价态越高半径越小，如 Fe>Fe2>Fe 序大 电子层结构相同的离子半径随核 同结构 径小 电荷数的增大而减小，如F> Na'>Mg2>Al 22 第三节化学键 1.化学键的概念：相邻原子之间强烈的相互作用。 2.化学键的分类 华根据成健微起和 →离子键→阴、阳离子通过静电作用 形成的化学键 微粒间相互作用 →共价键→原子间通过共用电子对所 形成的化学键 极性键 非极性键 3.离子键和共价键比较 共价键 项目 离子键 非极性键 极性键 成键粒子 阴、阳离子 原子 阴、阳离子间的静电作用 成键实质 共用电子对不偏 共用电子对偏向一 (包括静电吸引力和静电排斥力) 向任何一方 方原子 通常是活泼金属元素与活泼非金 不同种非元素原子 成键元素 同种非金属元素 属元素之间 原子之间成键 之间成键 存在范围 只存在于离子化合物中 可存在于非金属单质、共价化合物及部 分离子化合物中 (特殊：H4C1等铵盐，含有离子键，属于离子化合物：A1C1含共价键，属于共价化合物) 4.离子化合物与共价化合物比较 离子化合物 共价化合物 定义 含有离子键的化合物 只含有共价键的化合物 “定含离子键 所含化学键 只含共价键 可能含共价键 化合物类型 包括强碱、绝大多数盐及活 包括酸、弱碱、极少数盐、气态氢化 泼金属的氧化物 物、非金属氧化物、大多数有机物等 熔融状态导电 熔融状态不导电 特征性质 熔、沸点高 熔、沸点低 5.表示方法一电子式 (1)概念：在元素符号周围用“.”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。 (2)书写方法 23 原子 把原子的最外层电子全部排列在元素符号周围 金属阳离子 金属阳离子的电子式就是其离子符号 非金属 将得到的电子也都标在元素符号周围，并将符 阴离子 号用“[]”括上，右上角标出所带的电荷数 共价化合物 书写时将共用电子对写在两原子之间，每个原 (单质) 子的未成键电子也应写出 离子化合物 分别写出阴、阳离子的电子式 (3)用电子式表示化合物的形成过程 离子化合物：如NaC1:Na*+:一Na'[J。 共价化合物：如HC:Hx+·d:一Hdi: 6.结构式（只存在共价键之间） 以“一”形式表示共价键之间共用电子对的方法叫结构式，一对共用电子对用一条“一”表示，两对 I-C-11 IN--H 则用两条并列的横线表示，以此类推。比如H、H一O一H、H、N=N 6.分子间作用力和氢键 分子间存在的一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力。 分子间作用力分为称范德华力和氢键。 分子间作用力比化学键弱得多，它对物质的熔、沸点等有影响。 以水分子为例，水状态变化（液变气）破坏分子间作用力，HO分解成H2和O2破坏的是OH键。 7.化学反应的本质 化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。 24