、非金属元素及其化合物
（一）非金属元素概论
1．非金属元素在周期表中的位置
在目前已知的112种元素中，非金属元素有22种，除H外非金属元素都位于周期表的右上方（H在左上方）。F是非金属性最强的元素。
2．非金属元素的原子结构特征及化合价
（1）与同周期的金属原子相比，最外层电子数较多，次外层都是饱和结构（2、8或18电子结构）。
（2）与同周期的金属原子相比较，非金属元素原子核电荷数多，原子半径小，化学反应中易得到电子，表现氧化性。
（3）最高正价等于主族序数（O F无+6、+7价）’对应负价以绝对值等于8-主族序数。如S、N、C1 等还呈现变价。
3．非金属单质
（ 1 ）组成与同素异形体
非金属单质中，有单原子分子的He、Ne、Ar 等稀有气体；双原子分子的H2、O2、
Cl2、
H、Br2等；多原子分子的P4、$、6、C3等；原子晶体的金刚石，晶体硅等。同一元素形成的不同单质常见的有Q、Q;红磷、白磷；金刚石、石墨等。
（2）聚集状态及晶体类型
常温下有气态（“、Q、Cl2、Nb…）、液态（B「2）、固态（I 2、磷、碳、硅…）。常温下是气体、液态的非金属单质及部分固体单质，固态时是分子晶体，少量的像硅、金刚石为原子晶体，石墨“混合型”晶体。
4．非金属的氢化物
（1 ）非金属氢化物的结构特点
①IVA —RH正四面体结构，非极性分子；VA—RH三角锥形，极性分子；VIA —H2R为“V”型，极性分子；VIIA —HR直线型，极性分子。
②固态时均为分子晶体，熔沸点较低，常温下H2Q是液体，其余都是气体。
（2）非金属气态氢化物的稳定性
般的，非金属元素的非金属性越强，生成的气态氢化物越稳定。因此，气态氢化物的漂白粉的有效成分为Ca(CIO) 2在空气中易失效变质:
稳定性是非金属性强弱的重要标志之一。
(3)非金属氢化物具有一定的还原性
女口：NH: H2S可被Q氧化；HBr、HI可被CD、浓H2 SC4氧化等等。
5 ?最高价氧化物对应水化物(含氧酸)的组成和酸性。
元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故非金属元素的最高价含氧酸的酸性也是非金属性强弱的重要标志之一。
(二)卤族元素
1氯气
(1)分子式Cl 2电子式结构式Cl —Cl。
(2)物理性质：黄绿色有刺激性气味、有毒、易液化能溶于水( 1: 2)。
(3)化学性质：
①与金属反应将金属氧化成高价态Cu+Cl2=CuCb (棕黄色烟)
②与非金属反应
H2+C12=2HCl (苍白色火焰，工业上制HCI),
Hb+Cl2=2HCl (爆炸)
③与水反应
Cl2+H2O=HCI+HCIQ HCIO是一种弱酸(HCIO=H+CIO-),具有强氧化性，可进行漂白、
消毒杀菌等，在光照下易分解：2HCIO=2HCI+O f
④与碱反应
CI 2+2NaOH=NaCI+NaCIO+2O (用于吸收多余CI2)
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(CIO)2 漂白粉(混合物)+2H2O
Ca(CIO) 2+CO+HO=CaCd +2HC1O
⑤与还原性物质反应
Cl2+2Br -=2CI -+Br2 Cl 2+H2S=2HCI+S j
(4)制法：
A
①实验室制法：MnO+4HCI (浓)=MnCI 2+CI2T +2H2O
②业制法
通电通电
2NaCI+2HbO 2NaOH+H 2T +CI2T 2NaCI (熔融)a+CI 2 f
2.卤族元素
(1 )卤族元素性质的通性及递变性
①元素周期表中的位置：第四A族
②原子结构相同点：最外层电子数均为7个；不同点：电子层数不同。
③主要性质的相似性：单质均为双原子非极性分子；主要化合价为-I价，最高正价为+7
价(F除外)；单质具有强氧化性。
④主要性质的递变性。(从F到I )原子半径和离子半径逐渐增大；非金属性及单质氧化性
逐渐减弱，即氧化性F2> Cl2> B「2> I 2；与H2化合生成HX的反应由易至难，且氢化物的稳定性由强到弱，即稳定性HF> HCI> HBr>HI;最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱；卤离
的还原性增强，前面元素的单质能把后面的元素置换出来。单质的颜色变深，熔沸点升高。
(2)卤素及其化合物特性归纳
①CI2、Br2、I2与水反应类型相同，可用通式^+H b O=HX+HX,O而F2特殊F2+2H2O=4HF+O由此得出它们与碱反应Cl2、B「2、丨2相同，F2不同。
②F2、CI2、B Q与Fe 作用得+3 价铁，而l2+Fe=Fel2。
③CI -、Br -、I -跟AgNO分别产生白色沉淀、浅黄色沉淀、黄色沉淀；而AgF可溶于水，
无色溶液。
④氯水具有漂白性，但溴水、碘水中HBrO和HIO很少，漂白性很差。
⑤碘遇淀粉变蓝，但淀粉碘化钾试纸投入氯水中不变蓝，因为氯水过量，发生下列反应：
12+5CI 2+6H2O=2HIO+1OHCI。
⑥氢氟酸为弱酸，余者为强酸，旦酸性逐渐增强；氢氟酸腐蚀玻璃，其他氢卤酸没有此性质。
漂白粉的有效成分为Ca(CIO) 2在空气中易失效变质:
（3）卤离子（X「）的检验（X=CI、Br、I ）
在含有卤离子（X）的溶滚中，加入：HNO酸化的AgNO溶液。Cl -+Ag+=AgCI J（白），Br- +Ag+=AgBr J （淡黄色），丨-+Ag+=AgI J （黄色）
3?卤素单质及化合物的特殊性
①F只显-1价，一般无含氧酸，氟气能跟稀有气体反应，氢氟酸是弱酸，但能腐蚀玻璃，CaF2 难溶于水。而AgF易溶于水
②溴是常温下惟一呈液态的非金属，易挥发。
③碘易升华，碘遇淀粉反应生成蓝色物质。
④Cl2、B「2、I2溶解性
贏曲- HC1 可-- * NaCl
1 ?氧族元素概述
（1）包括：氧（80）、硫（16 S ）、硒（34 Se）、碲（52 Te ）、钋（84 Po）等几种元素。
（2）周期表中位置：VIA族；2 —6周期。
（3 ）最外层电子数：6e。
（4）化合价：-2, 0, +4, +6 （O一般无正价）。
（6）元素非金属性：从O H Te由强T弱。
（5）原子半径：随核电荷数增大而增大，即rO v r S v r Se v r Te。
2．氧族元素性质的相似性及递变性
（1）相似性
①最外层电子都有 6 个电子，均能获得 2 个电子，而达到稳定结构。
②在气态氢化物中均显— 2 价，分子式为H2R。
③在最高价氧化物中均+6 价，分子式为RO3。
④最高价氧化物对应水化物的分子式为H2 RO4。
（2）递变性（O 、S、Se、Te）
①单质的溶沸点升高，氧化性减弱。
②气态氢化物热稳定性减小，还原性增强。
③最高价氧化物的水化物酸性减弱。
3．二氧化硫
（1）二氧化硫的物理性质：无色有刺激性气味，有毒，密度比空气大，易液化、易溶于水（与H2O 化合生成H2 SO3，SO2+H2O =H2SO3 ）
（2）二氧化硫的化学性质
①具有酸性氧化物通性
②还原性：SO 2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 2SO 2+O2=2SO3
③弱氧化性：SO+2HS=3SJ +2H2O
④漂白性：SO3 可使品红褪色（可逆，加热又恢复红色）
（3）二氧化硫的污染
①SQ是污染大气的主要有害物质之一，直接危害是引起呼吸道疾病。
②形成酸雨pH v 5、6，破坏农作物、森林、草原、使土壤酸性增强等等。
③含SQ的工业废气必须经过净化处理才能排放到空气中。
4．硫酸工业和硫酸
1）接触法制硫酸
反应原理
4FeS2+11O(g)=2Fe 2O+8SO
①造
气：
②氧
2SO+Q=2SO
化：
③吸
收：SO+HO=HSO
分别对应的设备：①沸腾炉②接触室③吸收塔
具体措施：粉碎矿石、过量空气、热交换、催化氧化、逆流、循环、浓Hz S04吸收SO （防止形成酸雾）、尾气处理（用氨水吸收SO,生成（NH02SO，再用HSO处理，便又可生成SO）。（2）浓硫酸（98.3 %）的特性
①吸水性：H z SQ易与HO结合，并放出大量热，所以浓硫酸常做酸性气体的干燥剂（不可干燥H2S）。
②脱水性：浓H z SQ遇见某些有机化合物，可将其中氢、氧原子个数按2:1比例脱去，即为
脱水性，C12H22O1
____ 12C+ IIH2O（浓H b SQ脱水性）
③强氧化性：浓"SQ与金属、与非金属、与具有还原性物质发生氧化-还原反应，如：
Cu+ 2fSQ（浓）=CuSQ+SQ f +2HO
C+ 2HzSO4（浓）=CQ f +2SQ f +2HO
HS+HSQ（浓）=S + SO f +2H2O
2NaI + 2fSQ（浓）=Na2SQ+SO f +12+2H2O
与还原剂反应浓HSQ的还原产物都为SO。
常温下，浓HbSQ使Fe、Al表面发生钝化（生成致密氧化膜），而不发生产生气体的反应。（四）碳族元素
1 ?碳及其重要化合物
（1）一氧化碳和二氧化碳
（2）活性炭的吸附作用及其应用
木材干馏所得的固态产物是木炭，木炭由于它的孔隙被干馏时产生的油脂等物质所覆盖，
吸附能力较弱，经活化处理增加表面积后就有高的吸附能力。这种具有高吸收能力的碳，称
2 2
为活性炭。活性炭的孔隙多，内表面积大，一般为500rn /g?IOOOm/g。活性炭属于非极性
吸附剂，因此易吸附非极性或弱极性物质。常见的易被活性炭吸附的物质及应用如下: ① 有毒的气体(或蒸汽)：NO NO 、Cl 2、Ba GH (苯)。活性炭用于去毒、防毒。 ② 色素。活性炭用于溶液脱色(漂白) ，如制造白糖工业中可用活性炭做脱色剂。 ③ 水中有臭味的物质。活性炭用于水的除臭净化。 (3)碳及其重要化合物 C O 02点燃 :①①点憾
②CuO 高理 Cr ----------
①①点遇CH 。 CuDi^fi 髙温 S 高溫 2?硅及其重要化合物-? -CaCOs^ ? 蝦場 Ca(0H> ②
CafHCO ^ (1 )硅的存在：自然界中以化合态存在，含量仅次于氧，排第二位，是构成矿物和岩石的 主要成分。 (2)硅的单质：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体， 晶体硅是原子晶体，类似于金刚石, 熔沸点高、硬度大，是良好的半导体。 (3 )硅的性质：性质稳定不易与其他物质发生化学反应 ① Si+Q=SiO 2 ② Si+2NaOH+HO=NaSiO 3+2Hz f (4)硅的制备及提纯: SiO 2+2C=Si+COf , Si+2Cl 2=SiCl 4 SiCl (5)硅的氧化物SiO 2： ① 原子晶体，熔点高、硬度大。 ② 酸性氧化物：但不溶于水，也不与水反应。 SiO 2+CaO 三 CaSiO s SiO 2+2NaOH=INSiO 3+HO 4
+2H 2=Si+4HCl
③与氢氟酸反应:
SiO2+4HF=SiF4 f +2H2O
④光导纤维的主要原抖，制造石英玻璃等。
(6)硅及其重要化合物
(五)氮族元素
1氮族元素概述
(1)周期表中的位置：第2人族(N P、As、Sb Bi) 2—6周期
(2)原子结构特点相同点：最外层电子数均为5个；不同点：电子层数不同。
(3 )主要性质
①相似性：a.最高正价均为+5,负价为-3; (Sb Bi无负价);b.最高价氧化物的水化物 (HRO或HRO)呈酸性。
②逆变性(按N^ Bi)原子半径由小到大；气态氢化物稳定性减弱；最高价含氧酸的酸性减弱(HNO> fPQ);与同周期卤素、氧族比非金属性要弱。
2?氮及其重要化合物
(1)氮的化学性质：常温时，N2不活泼，可代替稀有气体作保护气，但在点燃、放电、高温等条件下能与Ha、Q、Mg等发生反应：
①N2+3H2=2NH ② N2+Q=2NO
③N2+3Mg '' MgNb
(MgN2+6H2O=Mg(OH) J +2NH f)
(2)氮的氧化物：
N元素有+l、+2、+3、+4、+5五种价态，分别对应的氧的物为NO NO NO、NO(N2O4)、
N2Q,其中NaQ、NQ分别是HNO、HNO的酸酐。NO是无色还原性较强的有毒气体，易被Q 氧化。NO是红棕色易溶于水的刺激性的有毒气体，氧化性较强，能氧化SO使湿润的KI -
淀粉试纸变蓝。重要反应：
2N0+O2NO;
3NO+HO=2HNONO
（3）氨气的性质及用途
①物理性质：无色有刺激性气味的气体，极易溶于水（1: 700）易液化。
②化学性质
与水反应：
NH+H^=NH?IH^=NH++OH
NH是惟一能使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验NH。
与酸反应：NH+HCI=NHCI （生成白烟）
与O2反应：4NH+5Q=4NO+6HO+Q
与CO反应（制取尿素）：2NH+CO=CO（NHh+HO
③氨的制法
安验室制法：用铵盐与碱共热。
A
2NHCI+Ca（OH）2 CaCI 2+2NH f +2H2O
工业制法：原料为水、煤和空气N2+3H=2NH
（4）硝酸（HNO）
硝酸的化学性质：HNO为强酸，除具有酸的通性外还具有以下特性：不稳定性：受热
（见光易分解），
4HNO3=4NO f +Q f +2HO
强氧化性：无论稀浓HNO均具有强氧化性，与金属反应时，即使是比氢活泼的金属也不放出氢气。
a. 与金属反应CU+4HNO浓）=Cu（NQ）2+2NO f +2H2O
3CU+8HNO 稀)=3C U(NQ)2+2NOT +4H2O
3Ag+4HNO稀）=3AgNO+NOf +2H （利用此反应可以洗涤附在器皿内壁上的银）冷浓HNO可使Al、Fe等金属表面生成一层致密氧化膜而发生钝化，故可用Al、Fe等材料制成的密闭容器盛装浓HNO3。
b. 与非金属反应
C+4HNO 浓）=CQ f +4NO f +2H O
S+6HNO 浓）=H2SQ+6NO f +2H2O
c. 与其他还原剂反应
3H2S+2HNO稀）=3S J +2NOT +4H2O
3SO2-+2NO-+2H h=3SO2-+2NOT +H2O
d. 与有机物反应
硝化反应（如与苯反应）；酯化反应（如与纤维素反应）；颜色反应（如与蛋白质反应）。
②硝酸的制法：
实验室制法：硝酸盐与浓H2SO4 微热
NaNO（固）+H2SQ（浓）=NaHSO+HNOf
工业制法：氨的催化氧化法
a. 原理：4NH+5Q=4NO+6bO 2NO+O 2=2NQ
3NO2+H2O=2HNO3+NO
b. 尾气处理：用碱液吸收
NO+NO2+2NaOH=2NaN2+OH2O
③硝酸的保存方法：硝酸不稳定，易分解，受热、光照或浓度越大，硝酸越易分解，由于分
解生成的NO溶于硝酸中而使硝酸里黄色，实验室为防止硝酸分解，常将硝酸放在棕色瓶内，
贮放在黑暗且温度低的地方。
3 ?磷及其重要化合物
（1）红磷与白磷
（2）磷的化合物的性质
①P2O5是磷酸（HPO）偏磷酸（HPO）的酸酐。
PQ+HO（冷）=2HPO（有毒溶于水）
PO+3H20（热）=2H3PQ（无毒、晶体、易溶于水）。P2O5吸湿性强可作干燥剂。
②磷酸的性质
纯净的磷酸是无色晶体，有吸湿性，与水以任意比例混溶。浓H3PO4 为无色黏稠液体，
较稳定，不挥发．具有酸的通性。磷酸为三元酸，与碱反应时，当碱的用量不同时可生成不同的盐。磷酸和NaOH反应，1: 1生成NaHPQ; 1 : 2生成Ns t HPO; I : 3生成Na s PQ。介于I : 1和1: 2之间生成NaHPQ 和NaHPO的混合物。介于I : 2和1：3之间生成Na^HPO帮NaPO的混合物。
二．金属元素及其化合物
（一）金属元素概述
1 ．金属元素在周期表中的位置及原子结构特征
（1）金属元素分布在周期表的左下方，目前已知的112 种元素共有90种金属元素。
（2）金属元素最外层电子数一般小于4个。（Ge、Sn、Pb 4个Sb、Bi 5个，Po 6个）原子半径较同周期非金属原子半径大。
（3）金属元素形成的金属单质固态时全是金属晶体。
2．金属的分类
（1 ）冶金工业上黑色金属：Fe、Cr、Mn （其主要氧化物呈黑色）。有色金属：除Fe、Cr、Mn以外的所有金属。
(2)按密度分
_ 3
轻金属：pv 4.5g ? cm (如Na Mg A1);
重金属：p> 4.5g ? cm (如Fe、Cu、
( 3 )按存在丰度分
常见金属：如Fe(4.75 ％)、Al(7.73 ％) 、Ca(3.45 ％)等；稀有金属：如锆、铪、铌等。
3．金属的物理性质
( 1 )状态：通常情况下，除汞外其他金属都是固态。
( 2)金属光泽：多数金属具有金属光泽。
(3)易导电一导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。
( 4 )延展性：可压成薄片，也可抽成细丝。
(5)熔点及硬度：由金属晶体中金属离子和自由电子的作用强弱决定。最高的是钨(3413C),
最低的是汞(-39 °C) o
4．金属的化学性质
( 1 )与非金属单质作用
( 2)与H2O 作用
( 3)与酸作用
(4)与碱作用(仅Al、Zn可以)
( 5)与盐的作用
( 6)与某些氧化物作用
5．金属的冶炼
( 1 )热分解法(适用于不活泼金属)
2HgO=2Hg+0 2Ag 2O=4Ag+Of
(2 )热还原法(常用还原剂CO f、C、活泼金属等)
Fe 2O3+3CO=2Fe+3C2O Cr 2O3+2Al=2Cr+A12O3
3)电解法(适用于非常活泼的金属)
2A12Q=4AI+3O2 f 2NaCI=2Na+CI 2 f
（二）碱金属元素
1. 钠及其化合物
（1）钠的物理性质
钠是一种柔软、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。
（2）钠的化学性质
①与非金属反应
2Na + CI 2 ___ 2NaCI
2Na + 02 NazQ （黄色火焰）
4Na+^=2Na>0 （空气中，钠的切面变暗）
②与水反应
2Na+2HO=2NaOH+H
现象及解释：浮在水面上一一密度比水小；熔化成小球一一钠的熔点低，反应放热；四处游动——生成气体；酚酞变红——生成碱。
③与酸反应
2Na+2H=2Na+H2 f钠不足，直接与酸反应；钠过量，先与酸反应再与水反应。
④与盐溶液反应
钠与盐溶液反应，先考虑Na与水反应生成NaQH再考虑NaQH是否与盐反应。
a. 投入NaCI溶液中，只有H2放出。2Na+2HQ=2NaQH+HT
b. 投入饱和NaCI溶液中，有H放出，还有NaCI晶体析出（温度不变））。
c. 投入NHCI溶液中，有H和NH逸出。
2Na+2NHCI=2NaCI+2NH f +Hd
d. 投入CuSQ溶液中，有气体放出和蓝色沉淀生成。
2Na+HO+CuSO=Cu(OH)2 J +NaSQ+H f
(3)钠的保存及用途：
①保存：钠的化学性质非常活泼，易与空气中的Q、H2Q等反应，故保存在煤油中。
②用途
a. 工业上用于冶炼金属：4Na+TiCI 4=Ti+4NaCI
b. Na— K合金(液态)用作原子反应堆的导热剂
c. 制造高压钠灯，作为电光源。
2. 碱金属兀素
(1)周期表中的位置：第IA族(Li、Na K、Rb Cs)。
(2)原子结构特点：最外层电子数均为1。
(3)主要性质：
①原子半径为同周期最大，易失电子。强还原剂，且从Li T Cs金属性增强。
②取高价氧化物的水化物呈强碱性，从Li T Cs碱性增强。
(三)镁、铝、铁及其化合物
1. 镁、铝在元素周期表中位置及原子结构镁(Mg):位于周期表第3周期第IIA ;铝(Al) 位于周期表第3周期第IIIA。Mg Al均为活泼金属，在化学反应中都易失电子，其性质有
相似之处，但由于原子结构不同性质上也有差异。
2. 镁、铝的物理性质
①相同点：密度较小，熔点较低、硬度较小、均为银白色。
②不同点：铅的硬度比镁稍大，熔沸点比镁高，这是由于镁、铅的金属键的强弱不同。
3. 镁、铝的化学性质比较：
A12Q和AI(0H)3是典型的两性化合物，既能与强酸反应。也能与强碱反应生成盐和HO。Al 2Q+6H+=2A13++3H2O
A12Q+2OH=2A1O-+H>0
AI(OH)3+3H=A13++3H2O
AI(0H)3+0H=A1Q -+2H2O
素是一种变价元素，通常显示 +2价、+3价，其化合物及其水溶液往往带有颜色。 (2 )铁的性质 ① 与非金属反应
2Fe+3Cl 2=2FeCb （棕黄色的烟） 3Fe+2O 2
=FeQ
5.生成
AI(OH)
(1 )向AICI 3溶液中滴加NaOH 溶液直至过量。图1所示。 (2)
向AICI 3溶液中滴加氨水至过量。图
2所示。
(3) 向NaOH 溶液中滴加 AICI 3溶液直至过量。图 3所示。 (4)
向NaAIQ 溶液中滴加盐酸直至过量。图
4所示。
(5) 向盐酸中滴入 NaAIQ 溶液直至过量。图 5所示。 6.铁及其化合物
(1)铁在周期表中的位置及原子结构
铁位于第四周期第忸族，是过渡金属元素的代表，其原子结构示意图:
铁元
nlAXOHJJXmn]
f Sa
"店IdiHtwl
S3
Fe+S=FeS Fe+I 2=FeI 2
注：铁与弱氧化性物质反应生成低价铁的化合物
②与酸反应
a. 非氧化性酸. Fe+2H=Fe2++H4
b. 氧化性酸：常温下遇浓H2SQ、浓HNO会发生钝化，而加热时会剧烈反应。
③与水反应：3Fe+4H2O（气）=Fe 3Q4+4H
④与某些盐熔液反应：Fe+CiT=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+
（3）铁的存在铁在自然界中分布较广。在地壳中含量约占5%,仅次于铝。分布在地壳中
的铁均以化合态存在，游离
态的铁只能在陨石中得到。铁矿石的种类较多，重要有：赤铁矿（F Q Q）、磁铁矿（FesQ）,
褐铁矿（2Fe2Q ? 3H2Q）和菱铁矿（FeCO）。
（4 ）铁的氧化物和氢氧化物①铁的氧化物
如何比较元素非金属性的相对强弱？ 黄明建 一、原子得电子能力的强弱是元素非金属性强弱的本质反映 原子 ．．得电子能力的强弱与元素非金属性的强弱正相关，即： 元素原子得电子的能力越强，元素的非金属性就越强。 而原子得电子能力的强弱是由原子结构决定的。 对于原子核外电子层数相同 ．．．．．．的元素来说，核电荷数越大，原子半径越小，核对外层电子的吸引力越大，原子得电子的能力就越强，元素的非金属性越强； 对于原子最外层电子数相同 ．．．．．．．．（或外围电子层排布相似）的元素来说，核外电子层数越多，原子半径越大，核对外层电子的吸引力越小，原子得电子的能力就越弱，元素的非金属性越弱。 据此，“非金属单质与化合物间的置换反应”就常常成为判断元素非金属性强弱的一个重要依据。 二、以置换反应判断元素非金属性强弱需注意的问题 以置换反应作为判断元素非金属强弱的依据，须有一个大前提——非金属单质 ．．．．．在反 ．． 应中是作 ．．．，这样才能保证据此判断的结果不与元素非金属性强弱的本质相悖。．．．．氧化剂 例如，下面几个反应： Cl2 + 2NaBr ＝2NaCl + Br2………………① Cl2 + H2S ＝2HCl + S↓………………② Br2 + 2KI ＝2NaBr + I2………………③ O2 + 2H2S ＝2H2O + 2S↓………………④ 反应①②均是Cl2作氧化剂，分别从NaBr溶液和氢硫酸中置换出Br2和S，表现出Cl比Br和S原子得电子能力都要强，所以元素的非金属性强弱次序是： Cl＞Br Cl＞S 反应③是以Br2作氧化剂，从KI溶液中置换出I2；反应④是以O2作氧化剂，从氢硫酸中置换出S；表现出Br比I原子得电子能力强、O比S原子得电子能力强，所以元素的非金属性强弱次序是： Br＞I O＞S 但是，有些置换反应就不宜用于判断元素非金属性的相对强弱。例如：
第一节细胞中的元素和化合物 一、1、生物界与非生物界具有统一性：组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到 2、生物界与非生物界存在差异性：组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物 界中的含量明显不同 二、组成生物体的化学元素有20多种： 大量元素：C、O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等； 微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo； 基本元素：C； 主要元素；C、O、H、N、S、P； 细胞含量最多4种元素：C、O、H、N； 水 无机物无机盐 组成细胞蛋白质 的化合物脂质 有机物糖类 核酸 三、在活细胞中含量最多的化合物是水（85％-90％）；含量最多的有机物是蛋白质（7％- 10％）；占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。 知识梳理： 统一性：元素种类大体相同 1、生物界与非生物界差异性：元素含量有差异 2．组成细胞的元素 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo主要元素：C、H、O、N、P、S 含量最高的四种元素：C、H、O、N基本元素：C（干重下含量最高） 质量分数最大的元素：O（鲜重下含量最高） 3组成细胞的化合物 无机化合物水（鲜重含量最高的化合物） 无机盐, 糖类 有机化合物脂质 蛋白质（干重中含量最高的化合物） 核酸 4检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 （1）还原糖的检测和观察 常用材料：苹果和梨 试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml的NaOH 乙液：0.05g/ml的CuSO4） 注意事项： ①还原糖有葡萄糖，果糖，麦芽
②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用, ③③必须用水浴加热(50—65) 颜色变化：浅蓝色棕色砖红色 （2）脂肪的鉴定 常用材料：花生子叶或向日葵种子 试剂：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液 注意事项： ①切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。 ②酒精的作用是：洗去浮色 ③需使用显微镜观察 ④使用不同的染色剂染色时间不同 颜色变化：橘黄色或红色 （3）蛋白质的鉴定 常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶 试剂：双缩脲试剂（ A液：0.1g/ml的NaOH B液： 0.01g/ml的CuSO4 ）注意事项： ①先加A液1ml，再加B液4滴 ②鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比 颜色变化：变成紫色 （4）淀粉的检测和观察 常用材料：马铃薯 试剂：碘液颜色变化：变蓝
高一化学第一册第二章碱金属元素知识点 1.碱金属元素 碱金属包含锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种元素.因为钫是人工放射性元素,中学化学不作介绍. 2.碱金属元素的原子结构 相似性：碱金属元素的原子最外层都只有1个电子,次外层为8个电子(其中Li原子次外层只有2个电子).所以在化学反应中,碱金属元素的原子总是失去最外层的1个电子而显+1价. 递变性：Li、Na、K、Rb、Cs等碱金属元素的原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子水平逐渐增强,元素的金属性逐渐增强. 3.碱金属的物理性质及其变化规律 (1)颜色：银白色金属(Cs略带金色光泽). (2)硬度：小,且随Li、Na、K、Rb、Cs,金属的硬度逐渐减小.这是因为原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子之间的作用力逐渐减弱所致.碱金属的硬度小,用小刀可切割. (3)碱金属的熔点低.熔点的锂为180.5℃,铯的熔点是28.4℃.随着原子序数的增加,单质的熔点逐渐降低. (4)碱金属的密度小.Li、Na、K的密度小于水的密度,且锂的密度小于煤油的密度.随着原子序数的增大,碱金属的密度逐渐增大.但钾的密度小于钠的密度,出现“反常”现象.这是因为金属的密度取决于两个方面的作用,一方面是原子质量,另一方面是原子体积,从钠到钾,原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用,所以钾的密度反而比钠的密度小. 4.碱金属的化学性质
碱金属与钠一样都是活泼的金属,其性质与钠的性质相似.但因为 碱金属原子结构的递变性,其金属活泼性有所差异,化合物的性质也有 差异. (1)与水反应 相似性：碱金属单质都能与水反应,生成碱和氢气. 2R+2H2O=2ROH+H2↑(R代表碱金属原子) 递变性：随着原子序数的增大,金属与水反应的剧烈水准增大,生 成物的碱性增强. 例如：钠与冷水反应放出热量将钠熔化成小球,而钾与冷水反应时,钾球发红,氢气燃烧,并有轻微爆炸.LiOH是中强碱,CsOH是碱. (2)与非金属反应 相似性：碱金属的单质可与绝大部分非金属单质反应,生成物都是 含R+阳离子的离子化合物. 递变性：碱金属与氧气反应时,除锂和常温下缓慢氧化的钠能生成 正常的氧化物(R2O)外,其余的碱金属氧化物是复杂氧化物. 4Li+O2=2Li2O 4Na+O2 2Na+O2 Na2O2 (过氧化钠,氧元素化合价-1) K+O2 KO2 (超氧化钾) (3)与盐溶液反应 碱金属与盐的水溶液反应时,首先是碱金属与水反应生成碱和氢气,生成的碱可能再与盐反应. 特别注意：碱金属单质都不能从盐溶液中置换出较不活泼金属.如：
第五讲碱金属元素 1．复习重点 碱金属元素的原子结构及物理性质比较，碱金属的化学性质，焰色反应实验的操作步骤； 原子的核外电子排布碱金属元素相似性递变性 2．难点聚焦 （1）碱金属元素单质的化学性质： O、1）相似性：碱金属元素在结构上的相似性，决定了锂、钠、钾、铷、铯在性质上的相似性，碱金属都是强还原剂，性质活泼。具体表现在都能与 2 Cl、水、稀酸溶液反应，生成含R+（R为碱金属）的离子化合物；他们的氧化物对应水化物均是强碱； 2 O 2）递变性：随着原子序数的增加，电子层数递增，原子半径渐大，失电子渐易，还原性渐强，又决定了他们在性质上的递变性。具体表现为：①与 2 H O反应越来越剧烈，③随着核电荷数的增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性增强：反应越来越剧烈，产物越来越复杂，②与 2 CsOH RbOH KOH NaOH LiOH >>>>； （2）实验是如何保存锂、钠、钾：均是活泼的金属，极易氧化变质甚至引起燃烧，它们又都能与水、水溶液、醇溶液等发生反应产生氢气，是易燃易
爆物质，存放它们要保证不与空气、水分接触；又因为它们的密度小，所以锂只能保存在液体石蜡或封存在固体石蜡中，而将钠、钾保存在煤油中； （3）碱金属的制取：金属Li 和Na 主要是用电解熔融氯化物的方法制取；金属K 因为易溶于盐不易分离，且电解时有副反应发生，故一般采用热还原法用Na 从熔融KCl 中把K 置换出来（不是普通的置换，而是采用置换加抽取的方法，属于反应平衡）；铷和铯一般也采用活泼金属还原法制取。 （4）．焰色反应操作的注意事项有哪些？ (1)所用火焰本身的颜色要浅，以免干扰观察． (2)蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化．用铂丝效果最好，也可用铁丝、镍丝、钨丝等来代替铂丝．但不能用铜丝，因为它在灼烧时有绿色火焰产生． (3)金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面的氧化物洗净，然后在火焰上灼烧至无色，以除去能起焰色反应的少量杂质． (4)观察钾的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片，因为钾中常混有钠的化合物杂质，蓝色钴玻璃可以滤去黄色火焰，以看清钾的紫色火焰． 3． 例题精讲 例1 已知相对原子质量：Li 6.9，Na 23，K 39，Rb 85。今有某碱金属M 及其氧化物2M O 组成的混合物10.8 g ，加足量水充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体16 g ，据此可确定碱金属M 是[ ] A 、Li B 、Na C 、K D 、Rb 解析 设M 的相对原子质量为A ，当设混合物全是碱金属或全是碱金属氧化物时有如下关系： 22222M H O MOH H +=+↑ 222M O H O MOH += 10.8 g →10.8×[(A ＋17)/A]g 10.8 g →10.8×[2(A ＋17)/(2A ＋16)]g 但实际上该混合物中碱金属及其氧化物都存在，则可建立不等式：[10.8(17)/]16[10.8(17)/(8)]A A A A ?+>>?++。 解得：35.3＞A ＞10.7，从碱金属的相对原子质量可知该碱金属只能是钠。 答案 B 例2 为了测定某种碱金属的相对原子质量，有人设计了如图所示的实验装置。该装置(包括足量的水)的总质量为ag 。将质量为bg 的某碱金属单质放入水中，立即塞紧瓶塞，完全反应后再称量此装置的总质量为cg 。
1. 碱金属元素原子半径越大，熔点越高，单质的活泼性越大 错误，熔点基本是随着原子半径增大而递减 2. 硫与白磷皆易溶于二硫化碳、四氯化碳等有机溶剂，有机酸则较难溶于水 错误。有机酸是否难溶于水,主要看有机酸的相对分子质量。相对分子质量越大,有机酸越难溶于水。如CH3COOH易溶于水，而高级脂肪酸难溶于水。 3. 在硫酸铜饱和溶液中加入足量浓硫酸产生蓝色固体 正确，浓硫酸吸水后有胆矾析出 4. 能与冷水反应放出气体单质的只有是活泼的金属单质或活泼的非金属单质错误，比如2Na2O2+2H2O→O2↑+4NaOH
5. 将空气液化，然后逐渐升温，先制得氧气，余下氮气 错误，N2的沸点低于O2，会先得到N2，留下液氧 6. 把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是除去生铁中除Fe以外各种元素，把生铁提纯 错误，是降低生铁中C的百分比而不是提纯 7. 虽然自然界含钾的物质均易溶于水，但土壤中K%不高，故需施钾肥满足植物生长需要 错误，自然界钾元素含量不低，但以复杂硅酸盐形式存在难溶于水 8. 制取漂白粉、配制波尔多液以及改良酸性土壤时，都要用到熟石灰 正确，制取漂白粉为熟石灰和Cl2反应，波尔多液为熟石灰和硫酸铜的混合物
9. 二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于酸溶液 错误，SiO2能溶于氢氟酸 10. 铁屑溶于过量盐酸，再加入氯水或溴水或碘水或硝酸锌，皆会产生Fe3+ 错误，加入碘水会得到FeI2，因为Fe3+的氧化性虽然不如Cl2，Br2，但是强于I2，在溶液中FeI3是不存在的 11. 常温下，浓硝酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硝酸不反应[来源:学科网ZXXK] 错误，钝化是化学性质，实质上是生成了致密的Al2O3氧化膜保护着铝罐 12. NaAlO2、Na2SiO3、Na2CO3、Ca(ClO)2、NaOH、C17H35COONa、C6H5ONa等饱和溶液中通入CO2出现白色沉淀，继续通入CO2至过量，白色沉淀仍不消失
第三节碱金属元素 新课指南 1.掌握碱金属的物理性质和化学性质，并能运用原子结构的初步知识来理解它们性质上的异同及其递变规律. 2.掌握利用焰色反应检验金属钠和钾以及它们的离子的操作技能. 3.通过学习碱金属性质的递变规律，进行辩证唯物主义教育. 本节重点：碱金属元素的性质以及跟原子结构的关系. 本节难点：碱金属元素的性质以及跟原子结构的关系. 教材解读精华要义 相关链接 1.钠的原子结构 钠原子核内有11个质子，核外有11个电子，分三层排布，最外层有1个电子，其原子结构示意图为： 钠原子容易失去最外层的电子，形成8电子的稳定结构，表现出很强的还原性. 2.钠的典型化学反应 钠是活泼的金属单质，化学性质非常活泼，能够与多种物质反应.钠单质的化学性质主要表现为还原性. 知识详解 知识点1 碱金属的原子结构 从下表可以看出，锂、钠、钾、铷、铯的原子最外电子层的电子数是相同的，都是1个电子.这个电子对原子半径的大小是有影响的，一旦失去这个电子变成离子，离子半径就显著地比原子半径小了.例如，钠原子的
半径是1.86×10-10m，钠离子的半径则为0.97×10-10m. 碱金属的原子结构 锂钠钾铷碱金属 项目 元素符号Li Na K Rb Cs 电子层结构 Ⅰ相同点：最外电子层上都只有1个电子 Ⅱ递变规律(从锂到铯)：核电荷数逐渐增大；电子层数逐渐增多；原子半径逐渐增大. 知识点2 碱金属的物理性质 碱金属元素在自然界里都以化合态存在，它们的金属由人工制得.下表列出了碱金属的主要物理性质. 碱金属的主要物理性质 小结①相似性：碱金属除铯略带金色光泽外，其余都呈银白色.碱金属都比较柔软，有延展性，它们的密度 都比较小(Li、Na、K的密度小于1 g/cm3，Rb、Cs的密度大于1 g/cm3)，熔点较低(Li大于100℃，其余小于 100℃)，铯在气温稍高的时候，就呈液态.它们的导热、导电的性能都很强.碱金属，特别是锂、钠、钾，是 金属中比较轻的. ②递变规律(从Li→Cs)：密度呈增大趋势(但K 元素金属性、非金属性强弱的判断依据 元素金属性、非金属性与其对应单质或离子的还原性、氧化性有着密不可分的关系,她们具有统一性,其实质就就是对应原子得失电子的能力,那么,如何判断元素金属性、非金属性强弱呢？这主要应从参加反应的某元素的原子得失电子的难易上进行分析,切忌根据每个原子得失电子数目的多少进行判断。下面就针对元素金属性、非金属性强弱的判断方法做一简要分析与总结。 一、元素金属性强弱判断依据 1、根据常见金属活动性顺序表判断 金属元素的金属性与金属单质的活动性一般就是一致的,即越靠前的金属活动性越强,其金属性越强。 。。。。。。Na Mg Al Zn Fe 。。。。。。 单质活动性增强,元素金属性也增强 需说明的就是这其中也有特殊情况,如Sn与Pb,金属活动性Sn﹥Pb,元素的金属性就是Sn﹤Pb,如碰到这种不常见的元素一定要慎重,我们可采用第二种方法。 2、根据元素周期表与元素周期律判断 同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,如第三周期Na ﹥Mg ﹥Al;同主族元素从上到下金属性增强,如1中所述,Sn与Pb同属Ⅳ主族,Sn在Pb的上方,所以金属性Sn﹥Pb。 3、根据物质之间的置换反应判断 通常失电子能力越强,其还原性越强,金属性也越强,对于置换反应,强还原剂与强氧化剂生成弱还原剂与弱氧化剂,因而可由此进行判断。如:Fe + Cu2+ === Fe2+ + Cu 说明铁比铜金属性强。这里需说明的就是Fe对应的为Fe2+,如:Zn + Fe2+ === Zn2+ + Fe 说明金属性Zn﹥Fe,但Cu +2Fe3+ === Cu2+ + 2Fe2+,却不说明金属性Cu﹥Fe,而实为Fe﹥Cu。 4、根据金属单质与水或酸反应的剧烈程度或置换氢气的难易判断 某元素的单质与水或酸反应越容易、越剧烈,其原子失电子能力越强,其金属性就越强。 如Na与冷水剧烈反应,Mg与热水缓慢反应,而Al与沸水也几乎不作用,所以金属性有强到弱为Na ﹥Mg ﹥Al;再如:Na、Fe、Cu分别投入到相同体积相同浓度的盐酸中,钠剧烈反应甚至爆炸,铁反应较快顺利产生氢气,而铜无任何现象,根本就不反应,故金属性强弱:Na ﹥Mg ﹥Al。 5、根据元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱判断 如从NaOH为强碱,Mg(OH)2为中强碱,Al(OH)3为两性氢氧化物可得知金属性:Na ﹥Mg ﹥Al。 6、根据组成原电池时两电极情况判断 通常当两种不同的金属构成原电池的两极时,一般作负极的金属性较强。如Zn与Cu比较时,把Zn与Cu用导线连接后放入稀硫酸中,发现铜片上有气泡,说明锌为负极,故金属性Zn﹥Cu。但也应注意此方法判断中的特殊情况,如铝与铜用导线连接后放入冷浓硝酸中,因铝钝化,铜为负极,但金属性却为Al﹥Cu。 7、根据金属阳离子氧化性强弱判断 1、钠和水反应的实质是什么？ 钠原子与水电离出的氢离子发生氧化还原反应写出钠和水、盐酸、乙醇反应的化学方程式 2Na+2H 2O=2NaOH+H 2 ↑2Na+2HCl=2NaCl+H 2 ↑ 2C 2H 5 OH+2Na→2C 2 H 5 ONa+H 2 ↑ 2、将钠投入硫酸铜溶液中现象是怎样的？ 钠浮在水面上，熔成一只闪亮的小球，在水面上不定向地迅速游动，发出“嘶嘶”的响声； 发生轻微的爆炸，并产生蓝色沉淀 写出相关方程式 2Na+2H2O═2NaOH+H2↑；2NaOH+CuSO4═Cu（OH）2↓+Na2SO4． 3、将钠投入氯化铁溶液中现象是怎样的？ 钠浮在水面上，熔成一只闪亮的小球，在水面上不定向地迅速游动，发出“嘶嘶”的响声； 发生轻微的爆炸，并产生红褐色沉淀 写出相关方程式 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 3NaOH+FeCl3=Fe（OH）3↓+3NaCl 4、用铝箔包住一小块金属钠，然后投入水中，写出相应的方程式 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4] +3H2↑ 5、金属钠着火，为什么不能用水、二氧化碳灭火，用方程式解释 2Na + O2 = Na2O2 2Na2O2 +2H2O = 4NaOH + O2↑ 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 6、过氧化钠为什么可以做供氧剂，用化学方程式表示 2Na2O2 +2H2O = 4NaOH + O2↑2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 7、二氧化硫通过过氧化钠的化学方程式 SO2+Na2O2=Na2SO4 8、将过氧化钠加到氯化亚铁溶液中的现象 有气泡产生,放出大量的热,溶液中先有白色沉淀产生,然后颜色迅速变灰绿色，最后变成红褐色沉淀 将过氧化钠加到品红溶液中的现象 有气体产生，溶液褪色 将过氧化钠加到酚酞试液中的现象 有气体产生，溶液先变红,然后再褪色9、向氯化铝溶液中加入过量的钠，相关化学方程式 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑3NaOH+AlCl3=3NaCl+Al(OH)3↓ Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] 10镁在空气中燃烧发生的反应方程式 2Mg+O2=2MgO 2Mg+CO2=2MgO+C 3Mg+N2=Mg3N2 （条件都是点燃，自己加上） 11蒸干氯化镁溶液得到氯化镁固体需要注意什么，并用化学方程式解释 首先是蒸发浓缩,得到氯化镁晶体MgCl2·6H2O ,过滤洗涤, 然后把晶体放入硬质玻璃管中,（两端都是通的,可以耐受一定温度的玻璃仪器）,在氯化氢气流中加热可以得到无水MgCl2氯化镁的水解MgCl2+2H2O?Mg(OH)2+2HCl 因为氯化镁是强酸弱碱盐,加热时促进了氯化镁的水解。而生成的氯化氢易挥发,加热使氯化氢气体挥发,从而减少了生成物中HCl的浓度平衡向正反应方向移动,进而使水解彻底。 若要得到氯化镁固体需要在氯化氢抑制镁离子水解 12、粗盐中的可溶性杂质一般有：CaCl2,MgCl2,Na2SO4等，在精制时，需要加什么试剂？加 入的顺序是什么？ 除杂方法： 1.加入BaCl2,产生白色沉淀,至白色沉淀不再增加时停止,滤出沉淀BaSO4,除去杂质SO42-；Ba2+ + SO42- =BaSO4↓ 2.加入Na2CO3,产生白色沉淀,至白色沉淀不再增加时停止,滤出沉淀CaCO3,除去杂质Ca2+和过量的Ba2+； Ca2+ + CO32- =CaCO3↓Ba 2+ + CO32- = Ba CO3↓ 3.加入NaOH,产生白色沉淀,至白色沉淀不再增加时停止,滤出沉淀Mg(OH)2 高考化学复习碱金属元素知识点总结 碱金属都是银白色的金属(铯略带金色光泽)，密度小，熔点和沸点都比较低。以下是碱金属元素知识点，请大家掌握。 1.碱金属元素 碱金属包含锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种元素.由于钫是人工放射性元素,中学化学不作介绍. 2.碱金属元素的原子结构 相似性：碱金属元素的原子最外层都只有1个电子,次外层为8个电子(其中Li原子次外层只有2个电子).所以在化学反应中,碱金属元素的原子总是失去最外层的1个电子而显+1价. 递变性：Li、Na、K、Rb、Cs等碱金属元素的原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,元素的金属性逐渐增强. 3.碱金属的物理性质及其变化规律 (1)颜色：银白色金属(Cs略带金色光泽). (2)硬度：小,且随Li、Na、K、Rb、Cs,金属的硬度逐渐减小.这是由于原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子之间的作用力逐渐减弱所致.碱金属的硬度小,用小刀可切割. (3)碱金属的熔点低.熔点最高的锂为180.5℃,铯的熔点是28.4℃.随着原子序数的增加,单质的熔点逐渐降低. (4)碱金属的密度小.Li、Na、K的密度小于水的密度,且锂的 密度小于煤油的密度.随着原子序数的增大,碱金属的密度逐渐增大.但钾的密度小于钠的密度,出现反常现象.这是由于金属的密度取决于两个方面的作用,一方面是原子质量,另一方面是原子体积,从钠到钾,原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用,所以钾的密度反而比钠的密度小. 4.碱金属的化学性质 碱金属与钠一样都是活泼的金属,其性质与钠的性质相似.但由于碱金属原子结构的递变性,其金属活泼性有所差异,化合物的性质也有差异. (1)与水反应 相似性：碱金属单质都能与水反应,生成碱和氢气. 2R+2H2O=2ROH+H2(R代表碱金属原子) 递变性：随着原子序数的增大,金属与水反应的剧烈程度增大,生成物的碱性增强. 例如：钠与冷水反应放出热量将钠熔化成小球,而钾与冷水反应时,钾球发红,氢气燃烧,并有轻微爆炸.LiOH是中强 碱,CsOH是最强碱. (2)与非金属反应 相似性：碱金属的单质可与大多数非金属单质反应,生成物都是含R+阳离子的离子化合物. 递变性：碱金属与氧气反应时,除锂和常温下缓慢氧化的钠能生成正常的氧化物(R2O)外,其余的碱金属氧化物是复杂氧化 一、特征结构 01. 直线型分子：C2H2CO2CS2 02. 平面型分子：C6H6C2H4 03. V字型：H2O 04. 三角锥型：NH3 05. 正四面体型分子：CH4SiH4CCl4SiCl4P4 06. 10e- 微粒：O2-F-Ne Na+Mg2+Al3+CH4NH3H2O HF NH4+H3O+OH-NH2- 07. 18e- 微粒：Ar F2 C2H6 SiH4 PH3 H2O2 H2S HCl CH3OH CH3F K+Ca2+HS-S2-Cl-O22--Cl 08. 含有非极性共价键的离子化合物：Na2O2FeS2等。 09. 形成化合物种类最多的元素：C 二、特殊物性 01. 有色物质 [固体]黄色系列：S黄FeS2黄Na2O2浅黄AgBr浅黄AgI黄Au黄CuFeS2黄TNT淡黄 红色系列：Cu紫红Cu2O红Fe2O3红棕 黑色系列：C黑CuO黑CuS黑Cu2S黑FeS黑FeO黑Fe3O4黑MnO2黑Ag2O黑 紫色系列：I2紫黑KMnO4紫黑 白色腊状：白磷 [溶液]Cu2+蓝MnO4- 紫红Fe2+ 浅绿Fe3+ 棕黄Fe（SCN）3血红 氯水浅黄绿色溴水橙黄色碘水棕黄色溴的有机溶液橙红→红棕I2的有机溶液紫色→紫红 [气体]F2浅黄绿Cl2黄绿Br2 蒸气红棕I2蒸气紫色NO2红棕 02. 特殊状态 气态单质：H2 O2 Cl2 N2 F2 稀有气体 气态化合物：HX H2S SO2 NH3 NO NO2 C X H Y CO CO2 液态单质：Hg Br2 常见液态化合物：H2O 03. 特殊气味 臭鸡蛋气味的气体：H2S 刺激性气味的气体：Cl2 SO2 HCl NH3大蒜气味：C2H2（不纯） 04. 焰色反应 Na黄K浅紫（通过蓝色钴玻璃）Cu绿Li紫红Rb紫Ca砖红Ba黄绿Rb 紫Sr洋红 三、特殊现象 01. 遇酚酞显红色或湿润红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3（碱性气体） 02. 遇空气变为红棕色的气体：NO 03. 加碱产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，必有Fe2+ 04. 加苯酚显紫色或加SCN-显血红色或加碱产生红褐色沉淀，必有Fe3+ 05. 遇BaCl2生成不溶于硝酸的白色沉淀，可能是：SO42- Ag+ SO32- SiO32- 06. 遇HCl生成沉淀，可能是：Ag+ SiO32- AlO2- S2O32- 07. 遇H2SO4生成沉淀，可能是：Ba2+ Ca2+ S2O32- SiO32- AlO2- 08. 与H2S反应生成淡黄色沉淀的气体：Cl2 O2 SO2 NO2 09. 电解时阳极产生的气体一般是：Cl2 O2，阴极产生的气体是：H2 10. 能使品红溶液褪色的气体可能是：Cl2 SO2；加热恢复原颜色的是SO2，不恢复的是Cl2 11. 能使品红溶液褪色的物质可能有：NaClO Ca(ClO)2等次氯酸盐氯水过氧化钠过氧化氢活性碳 12. 能使溴水褪色的物质：H2S和SO2及它们相对应的盐、活泼金属、不饱和烃、酚、醛、碱 15-16高考化学复习碱金属元素知识点小结碱金属都是银白色的金属(铯略带金色光泽)，密度小，熔点和沸点都比较低。以下是碱金属元素知识点小结，请大家掌握。 1.碱金属元素 碱金属包含锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种元素.由于钫是人工放射性元素,中学化学不作介绍. 2.碱金属元素的原子结构 相似性：碱金属元素的原子最外层都只有1个电子,次外层为8个电子(其中Li原子次外层只有2个电子).所以在化学反应中,碱金属元素的原子总是失去最外层的1个电子而显+1价. 递变性：Li、Na、K、Rb、Cs等碱金属元素的原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,元素的金属性逐渐增强. 3.碱金属的物理性质及其变化规律 (1)颜色：银白色金属(Cs略带金色光泽). (2)硬度：小,且随Li、Na、K、Rb、Cs,金属的硬度逐渐减小.这是由于原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子之间的作用力逐渐减弱所致.碱金属的硬度小,用小刀可切割. (3)碱金属的熔点低.熔点最高的锂为180.5℃,铯的熔点是28.4℃.随着原子序数的增加,单质的熔点逐渐降低. (4)碱金属的密度小.Li、Na、K的密度小于水的密度,且锂的密度小于煤油的密度.随着原子序数的增大,碱金属的密度逐渐增大.但钾的密 度小于钠的密度,出现反常现象.这是由于金属的密度取决于两个方面的作用,一方面是原子质量,另一方面是原子体积,从钠到钾,原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用,所以钾的密度反而比钠的密度小. 4.碱金属的化学性质 碱金属与钠一样都是活泼的金属,其性质与钠的性质相似.但由于碱金属原子结构的递变性,其金属活泼性有所差异,化合物的性质也有差异. (1)与水反应 相似性：碱金属单质都能与水反应,生成碱和氢气. 2R+2H2O=2ROH+H2(R代表碱金属原子) 递变性：随着原子序数的增大,金属与水反应的剧烈程度增大,生成物的碱性增强. 例如：钠与冷水反应放出热量将钠熔化成小球,而钾与冷水反应时,钾球发红,氢气燃烧,并有轻微爆炸.LiOH是中强碱,CsOH是最强碱. (2)与非金属反应 相似性：碱金属的单质可与大多数非金属单质反应,生成物都是含R+阳离子的离子化合物. 递变性：碱金属与氧气反应时,除锂和常温下缓慢氧化的钠能生成正常的氧化物(R2O)外,其余的碱金属氧化物是复杂氧化物. 4Li+O2=2Li2O 4Na+O2 第八单元知识点金属材料 1、金属材料 纯金属（90多种） 合金（几千种） 2、金属的物理性质：（1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。 （2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色） （3）有良好的导热性、导电性、延展性 3、金属之最： （1）铝：地壳中含量最多的金属元素（2）钙：人体中含量最多的金属元素（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）（4）银：导电、导热性最好的金属（银> 铜>金>铝） （5）铬：硬度最高的金属（6）钨：熔点最高的金属 （7）汞：熔点最低的金属（8）锇：密度最大的金属 （9）锂：密度最小的金属 4、金属分类： 黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。 重金属：如铜、锌、铅等 轻金属：如钠、镁、铝等； 有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。 5、合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成 的具有金属特性的物质。 ★：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好 注：钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”因此可用来制造人造骨等。 优点（1）熔点高、密度小（2）可塑性好、易于加工、机械性能好（3）抗腐蚀性能好 二、金属的化学性质 1、大多数金属可与氧气的反应 2、金属 + 酸→盐 + H2↑ 3、金属 + 盐→另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”） Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理) 三、常见金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 在金属活动性顺序里： （１）金属的位置越靠前，它的活动性就越强 本章重难点专题突破 1元素金属性、非金属性强弱的判断方法 1.元素金属性强弱的判断方法 (1)从元素原子结构判断 ①当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，越易失电子，金属性越强； ②当电子层数相同时，核电荷数越多，越难失电子，金属性越弱。 (2)根据金属活动性顺序表判断 一般来说，排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。 (3)从元素单质及其化合物的相关性质判断 ①金属单质与水或酸反应越剧烈，元素金属性越强； ②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强。 (4)根据离子的氧化性强弱判断 离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱。 【典例1】已知钡的活动性介于钠和钾之间，下列叙述正确的是() A.钡与水反应不如钠与水反应剧烈 B.钡可以从KCl溶液中置换出钾 C.氧化性：K＋>Ba2＋>Na＋ D.碱性：KOH>Ba(OH)2>NaOH 解析A中由于钡的活动性比钠强，所以钡与水反应比钠与水反应更剧烈，故A错；B中钡的活动性不如钾且其先与水发生反应，故不能置换出钾，故B错；C中由于金属性：K>Ba>Na，氧化性为Na＋>Ba2＋>K＋，故C错；D中元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故KOH>Ba(OH)2>NaOH，D说法正确。答案 D 理解感悟]金属性强弱的比较，关键是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子数目的多少。如Na失去一个电子，而Mg失去两个电子，但Na的金属性比Mg强。 2.非金属性强弱的判断方法 (1)从元素原子的结构判断 ①当电子层数相同时，核电荷数越多，非金属性越强； ②当最外层电子数相同时，核电荷数越多，非金属性越弱。 (2)从元素单质及其化合物的相关性质判断 第四单元 物质构成的奥秘 课题1 原 子 1、原子的构成 （1）原子结构的认识 （2）在原子中由于原子核带正电，带的正电荷数（即核电荷数）与核外电子带的负电荷数（数值上等于核外电子数）相等,电性相反，所以原子不显电性 因此： 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 （3）原子的质量主要集中在原子核上 注意：①原子中质子数不一定等于中子数 ②并不是所有原子的原子核中都有中子。例如：氢原子核中无中子 2 ⑴ ⑵相对原子质量与原子核内微粒的关系： 相对原子质量 = 质子数 + 中子数 课题2 元 素 一、元素 1、 含义：具有相同质子数（或核电荷数）的一类原子的总称。 注意：元素是一类原子的总称；这类原子的质子数相同 因此：元素的种类由原子的质子数决定，质子数不同，元素种类不同。 3、元素的分类：元素分为金属元素、非金属元素和稀有气体元素三种 4、元素的分布： ①地壳中含量前四位的元素：O 、Si 、Al 、Fe ②生物细胞中含量前四位的元素：O 、C 、H 、N ③空气中前二位的元素：N 、O 注意：在化学反应前后元素种类不变 相对原子质量= 二、元素符号 1、 书写原则：第一个字母大写，第二个字母小写。 2、 表示的意义；表示某种元素、表示某种元素的一个原子。例如：O ：表示氧元素；表示 一个氧原子。 3、 原子个数的表示方法：在元素符号前面加系数。因此当元素符号前面有了系数后，这个 符号就只能表示原子的个数。例如：表示2个氢原子：2H ；2H ：表示2个氢原子。 4、 元素符号前面的数字的含义；表示原子的个数。例如：6．N ：6表示6个氮原子。 三、元素周期表 1、 发现者：俄国科学家门捷列夫 2、 结构：7个周期16个族 3、 元素周期表与原子结构的关系： ①同一周期的元素原子的电子层数相同，电子层数＝周期数 ②同一族的元素原子的最外层电子数相同，最外层电子数＝主族数 4、 原子序数＝质子数＝核电荷数=电子数 5、 元素周期表中每一方格提供的信息： 课题3 离子 一、核外电子的排布 1、原子结构图： ①圆圈内的数字：表示原子的质子数 ②+：表示原子核的电性 ③弧线：表示电子层 ④弧线上的数字：表示该电子层上的电子数 1、 核外电子排布的规律： ①第一层最多容纳2个电子； ②第二层最多容纳8个电子； ③最外层最多容纳8个电子（若第一层为最外层时，最多容纳2个电子） 3、元素周期表与原子结构的关系： ①同一周期的元素，原子的电子层数相同，电子层数＝周期数 ②同一族的元素，原子的最外层电子数相同，最外层电子数＝主族数 4、元素最外层电子数与元素性质的关系 金属元素：最外层电子数＜4 易失电子 非金属元素：最外层电子数≥4 易得电子 稀有气体元素：最外层电子数为8（He 为2） 不易得失电子 最外层电子数为8（若第一层为最外层时，电子数为2）的结构叫相对稳定结构 因此元素的化学性质由原子的最外层电子数决定。当两种原子的最外层电子数相同，则这两种元素的化学性质相似。（注意：氦原子与镁原子虽然最外层电子数相同，但是氦原子最外层已达相对稳定结构，镁原子的最外层未达到相对稳定结构，所氦元素与镁元素的化学性质不相似） 质子数 判断元素金属性非金属性强弱的方法 在化学教学活动过程中，常常会遇到判断元素金属性、非金属性强弱的问题。对这个问题把握不好，往往会造成对与之相关联的其他问题的理解和错误处理。本文就中学化学教学中如何判断元素金属性、非金属性强弱的方法做一小结，以期对中学生的化学学习有所帮助。 一、利用元素在周期表中的位置判断 在元素周期表中，同周期元素从左至右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强（稀有气体元素除外）；同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。因此，除稀有气体元素外，金属性最强的元素铯（Cs）位于周期表的左下角，非金属性最强的元素氟（F）位于周期表的右上角。 二、利用单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度判断元素金属性强弱 元素的单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气越容易(反映越剧烈)，其金属性越强；反之，金属性越弱，如金属钠（Na）与冷水反应不及钾（K）剧烈，金属钾与冷水反应甚至可听到爆鸣声，所以钠的金属性比钾弱。镁（Mg）与盐酸反映剧烈放出氢气，铝与盐酸缓慢反映放出氢气，所以镁的金属性比铝强。 三、可利用单质与H2反应生成气态氢化物的难易及氢化物的稳定性判断元素非金属性强弱 单质与H2化合生成气态氢化物越容易，生成的气态氢化物越稳定，则元素的非金属性越强。如卤素按氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）的顺序，其单质与H2反应越来越难，氢化物（HX）的稳定性也越来越弱，所以卤素的非金属性按氟、氯、溴、碘顺序逐渐减弱。 四、利用最高价氧化物对应水化物的酸（碱）性强弱判断 若元素的最高价氧化物对应的水化物的酸（碱）性越强，则其非金属性（金属性）也越强。如酸性HNO3>H2CO3，则非金属性N>C；碱性NaOH>Mg(OH)2，则金属性Na>Mg。 五、利用单质与盐溶液的置换反应判断 依据盐溶液与金属作用规律，位于金属活动性顺序中前面的金属可以把位于其后面的金属从其盐溶液中置换出来，这样就可利用金属与盐溶液的置换反应来判断两种金属的活动性强弱。如铁（Fe）能从硫酸铜（CuSO4），溶液中置换出Cu，则Fe的金属性比Cu强。非金属间也存在类似的作用规律（常见非金属的活动性顺序F>O>Cl>Br>I>S）。所以可根据Cl2与NaBr溶液间的置换反应，判 无机框图推断题剖析 [题型示例] [20XX年全国卷II28题15分]以下一些氧化物和单质 之间可发生如右图所示的反应：其中，氧化物（Ⅰ）是红 棕色固体、氧化物（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）在反应条件下都是 气体。 ⑴氧化物（Ⅰ）的化学式（分子式）是。 氧化物（Ⅱ）的化学式（分子式）是。 ⑵反应①的化学方程式是。 反应②的化学方程式是。 反应③的化学方程式是。 [考况简析] 框图推断题，是高考的必考题。考得最多的一年是1995年，考查了2个无机框图推断和1个有机框图推断，共计19分，其余每年都考了1-2个框图推断题，分值都在6-16分左右。 [考查目标] 既考查了以元素及其化合物知识为主要载体的有关基础知识，又考查了学生的基本概念、基本理论、化学实验及化学计算等基础知识，同时也考查了学生的观察、阅读、归纳、分析、推理等综合能力。 [解答方法] 信典倒顺法 第一步——分析信息：析准、析全题中的所有信息。涉及物质性质或结构的信息，要能以元素周期表为线索搜索出物质或物质范围，如既不溶于水也不溶于稀HNO3的白色沉淀有ⅦA-AgCl、ⅪA-BaSO4、ⅣA-H4SiO4；涉及化学反应的要弄清楚旧键的断裂和新键的形成，并注意把握住反应条件和转化的关系。 第二步——抓住典型：抓住典型已知物或典型已知条件或典型转化关系或典型定量数据等，并以其为突破口。 第三步——倒顺推断：在突破口的基础上或倒推或顺推，以推断出有关物质。 第四步——扣问作答：在推断结果的基础上紧扣题问进行作答。 [例题解析] 第一步——分析信息：氧化物（Ⅰ）是红棕色固体==> Ⅰ为Fe2O3；氧化物（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）在反应条件下（高温）都是气体==> Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为SO2、SO3、NO、NO2、CO、CO2、H2O 第二步——抓住典型：Ⅰ- Fe2O3 第三步——倒顺推断：顺推：氧化物Ⅰ(Fe2O3)+ 氧化物Ⅱ→ 单质Ⅰ+ 氧化物Ⅳ ==> 氧化物Ⅱ- CO、单质Ⅰ- Fe、氧化物Ⅳ- CO2；顺推：氧化物Ⅱ(CO)+ 氧化物Ⅲ→ 单质Ⅱ+ 氧化物Ⅳ(CO2) ==> 氧化物Ⅲ- H2O、单质Ⅱ- H2；倒推：单质Ⅱ(H2)+ 氧化物Ⅱ(CO)← 氧化物Ⅲ(H2O)+ 单质Ⅲ ==> 单质Ⅲ- C 第四步——扣问作答：⑴氧化物（Ⅰ）的化学式（分子式）是Fe2O3；氧化物（Ⅱ）的化学式（分子式）是CO 。⑵反应①：Fe2O3 + 3CO 高温2Fe + 3CO2；反应②：CO + H2O 高温CO2 + H2；反应③：C + H2O 高温CO + H2。 [归纳小结] ①熟练解题方法；②熟悉元素及其化合物知识；③在搜索物质范围时一定要以元素周期表为线索进行系统搜索；④有的考题的信息会在提问里面，所以，考生要注意通读试题后再来做题更好，不要急于求成。 [规律总结] 一、特征结构 碱金属知识点规律大全 1．钠 [钠的物理性质]很软，可用小刀切割；具有银白色金属光泽(但常见的钠的表面为淡黄色)；密度比水小而比煤油大(故浮在水面上而沉于煤油中)；熔点、沸点低；是热和电的良导体．[钠的化学性质] (1)Na与O2反应： 常温下：4Na + O2＝2Na2O，2Na2O + O2＝2Na2O2(所以钠表面的氧化层既有Na2O也有Na2O2，且Na2O2比Na2O稳定)． 加热时：2Na + O2Na2O2(钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体)．(2)Na与非金属反应：钠可与大多数的非金属反应，生成+1价的钠的化合物．例如： 2Na + C122NaCl 2Na + S Na2S (3)Na与H2O反应．化学方程式及氧化还原分析： 离子方程式：2Na + 2H2O＝2Na＋+ 2OH－+ H2↑ Na与H2O反应的现象：①浮②熔⑧游④鸣⑤红． (4)Na与酸溶液反应．例如：2Na + 2HCl＝2NaCl + H2↑2Na + H2SO4＝Na2SO4 + H2↑ 由于酸中H＋浓度比水中H＋浓度大得多，因此Na与酸的反应要比水剧烈得多． 钠与酸的反应有两种情况： ①酸足量(过量)时：只有溶质酸与钠反应． ②酸不足量时：钠首先与酸反应，当溶质酸反应完后，剩余的钠再与水应．因此，在涉及有关生成的NaOH或H2的量的计算时应特别注意这一点． (5)Na与盐溶液的反应．在以盐为溶质的水溶液中，应首先考虑钠与水反应生成NaOH和H2，再分析NaOH可能发生的反应．例如，把钠投入CuSO4溶液中： 2Na + 2H2O＝2NaOH + H2↑2NaOH + CuSO4＝Cu(OH)2↓+ Na2SO4 注意：钠与熔融的盐反应时，可置换出盐中较不活泼的金属．例如： 4Na + TiCl4(熔融) 4NaCl + Ti [实验室中钠的保存方法]由于钠的密度比煤油大且不与煤油反应，所以在实验室中通常将钠保存在煤油里，以隔绝与空气中的气体和水接触． 钠在自然界里的存在：由于钠的化学性质很活泼，故钠在自然界中只能以化合态的形式(主要为NaCl，此外还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等)存在． [钠的主要用途] (1)制备过氧化钠．(原理：2Na + O2Na2O2) (2)Na－K合金(常温下为液态)作原子反应堆的导热剂．(原因：Na－K合金熔点低、导热性好) (3)冶炼如钛、锆、铌、钽等稀有金属．(原理：金属钠为强还原剂) (4)制高压钠灯．(原因：发出的黄色光射程远，透雾能力强) 2．钠的化合物元素金属性非金属性强弱的判断依据
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