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化学必修一 第四章 第二节 富集在海水中的元素——氯一、活泼的黄绿色气体——氯气 1. 氯元素的概述 (1)氯原子的结构 原子结构示意图 很容易得到1个电子而形成氯离子Cl -，表现为非金属性。
(2)氯元素的存在 氯在自然界以化合态存在，主要以NaCl 的形式存在于海水和陆地的盐矿中。
2. 氯气(1)氯气的发现与确认①1774年，瑞典化学家舍勒发现了Cl 2，反应物是软锰矿（主要成分是MnO 2）和浓盐酸，反应条件是加热。
MnO 2 + 4HCl(浓) == MnCl 2 + Cl 2↑ + 2H 2O②1810年，戴维以电解等大量实验证明氯气不可再分解成其他物质，从而证明其为单质，而不是化合物。
(2)氯气的物理性质在通常状况下，氯气（Cl 2）是一种黄绿色、有强烈刺激性气味的有毒气体。
密度比空气大（标准状况下氯气密度为3.17g/L ），易液化，能溶于水（常温下，1体积水中能溶解2体积的氯气）。
氯气有毒，人吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受刺激，引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量氯气会中毒死亡。
所以，在实验室里闻氯气气味的时候，必须十分小心，应该用手轻轻地在瓶口扇动。
氯气密度比空气大，故遇到氯气扩散逃生时，要向高处走。
(3) 氯气的化学性质氯原子的最外层有7个电子，易得到1个电子形成氯离子。
氯气是很活泼的非金属单质，具有氧化性。
①氯气与金属反应A ． 钠在氯气中燃烧产生黄色火焰，冒白烟，生成白色的氯化钠：2Na + Cl 2 ===2NaClB ． 铜丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，生成氯化铜固体，溶于水后溶液呈蓝色：Cu + Cl 2 ===CuCl 2 C ． 铁丝在氯气中燃烧，产生棕色的烟，生成的氯化铁固体，溶于水后，得到棕黄色（或黄色）溶液2Fe + 3Cl 2 ===2FeCl 3②氯气与非金属的反应a ．Cl 2与H 2反应：纯净的H 2在Cl 2中燃烧产生苍白色火焰，在集气瓶口上方出现白雾。
容量瓶:用于配制一定体积、一定浓度的溶液预冷的浓硝酸或浓硝酸发生钝化，与稀硝酸或在加热条件下与稀硝酸、浓硝酸反应无H ₂产生。
故在常温下可使用铁制或铝制容器贮存或运输浓硫酸、浓硝酸。
第三章 铁 金属材料铁金属材料铁单质铁的氧化物铁的氢氧化物铁盐和亚铁盐物理性质银白色具有金属光泽的固体，密度较大，硬度较大，导电性、导热性、延展性较好化学性质Fe³⁺←强氧化剂——如O ₂、CI ₂、HNO ₃、浓硫酸等——Fe——如盐酸、CuSO ₄、S等——弱氧化剂→Fe²⁺与非金属单质反应与O ₂反应常温下点燃时与Cl ₂反应与S反应与水反应与酸反应与非氧化性酸的反应与氧化性酸反应与某些盐溶液的反应铁被腐蚀成红棕色的铁锈，主要成分为Fe ₂O ₃3Fe+2O ₂=点燃=Fe ₃O ₄(火星四射，生成黑色固体)2Fe+3CⅠ₂=△=2FeCI ₃(产生棕褐色烟)Fe+S=△=FeS(生成黑色固体)常温下不反应高温条件下与水蒸气反应3Fe+4H ₂O(g)=高温=Fe ₃O ₄+4H ₂ Fe+2H ⁺===Fe²⁺+H ₂↑Fe+4HNO ₃(稀) ===Fe(NO ₃)₃+NO↑+2H ₂O与CuSO ₄溶液的反应Fe+Cu²⁺===Fe²⁺+Cu 与FeCl ₃溶液的反应2Fe³⁺+Fe===3Fe²⁺F e O性质黑色粉末难溶于水，不稳定易被氧化与H ⁺反应FeO+2H ⁺===Fe²⁺+H ₂O Fe ₂O ₃ 性质与H ⁺反应红棕色粉末难溶于水，稳定Fe ₂O ₃+6H ⁺===2Fe³⁺+3H ₂ O用途用做油漆，涂料，油墨和橡胶的红色颜料Fe ₃O ₄性质黑色晶体有磁性，难溶于水，稳定与H ⁺反应 Fe ₃O ₄+8H ⁺===Fe²⁺+2Fe³⁺+4H ₂O用途做磁铁Fe(0H)₂ 性质与盐酸反应制法 白色固体原理Fe²⁺+2OH¯===Fe(OH) ₂↓Fe(OH)₂+2H ⁺===Fe²⁺+2H ₂O Fe(OH) ₃性质与盐酸反应受热分解制法红褐色固体Fe³⁺+3OH¯===Fe(OH) ₃↓2Fe(OH)₃=△=Fe ₂O ₃+3H ₂0Fe(OH) ₃+3H ⁺===Fe³⁺+3H ₂O Fe²⁺氧化性还原性2F²⁺+Cl ₂===2Fe³⁺+2Cl¯Zn+Fe²⁺===Fe+Zn²⁺ 性质溶液呈浅绿色，既有氧化性又有还原性，以还原性为主Fe³⁺性质溶液呈黄色，只有氧化性氧化性2Fe³⁺+Cu===Cu²⁺+2Fe²⁺二者的关系空气中，Fe(OH)²能够迅速地被氧气氧化成Fe(OH)³，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)₂+O ₂+H ₂O===4Fe(OH)₃检验方法一取出少量被检验的溶液滴加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，变成红色溶液方法二取出少量被检验的溶液加入NaOH溶液产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色检验方法一方法二取出少量被检验的溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红色取出少量被检验溶液，加入NaOHOH，产生红褐色沉淀合金具有优良的物理，化学或机械性能合金的熔点一般比他的各成分金属的低合金的硬度和强度一般比他的各成分金属的大铁合金常见生铁和钢区别含碳量不同铝物理性质银白色金属光泽固体，硬度较小，导电、导热、延展性良好铝及其氧化物的化学性质2A Ⅰ+6HCl===2AⅠCⅠ₃+3H ₂↑与酸反应与碱反应2AⅠ+2NaOH+2H ₂O===2NaAIO ₂+3H ₂↑Al ₂O ₃+2NaOH===2NaAIO ₂+H ₂OAI ₂O ₃+6HCl===2AICI ₃+3H ₂O新型合金储氢合金计算 物质的量设 写标 列解设未知数写出化学方程式在相应物质下边标出相关量列出比例式解上述含未知数的比例式第四章 物质结构 元素周期律原子结构原子核中子（不带电子）决定原子种类质子（带正电荷）核电荷数核外电子电子数最外层电子数决定主族元素化学性质及最高正价和族序数运动特征排布规律体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道电子云（比喻）电子层数决定周期序数及原子半径表示方法原子（离子）的电子式、原子结构示意图周期序数=核外电子层数主族序数=最外层电子数原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数元素周期律和元素周期表和元素周期表元素周期律随着原子序数（核电荷数）的递增，元素的性质呈现周期性变化原子最外层电子数呈周期性变化原子半径呈周期性变化元素主要化合价呈周期性变化元素的金属性与非金属性呈周期性变化元素周期表排列原则按原子序数递增的顺序从左到右排列将电子层数相同的元素排成一个横行把最外层电子数相同的元素（个别除外）排成一个纵行周期表结构短周期（第1、2，3周期）周期：7个（共七个横行）族：16个（共18个纵行）长周期（第4、5、6、7周期）主族7个：ⅠA-ⅦA副族7个：ⅠB-ⅦB第Ⅷ族1个（3个纵行）零族（1个）稀有气体元素性质递变同周期同主族元素性质的递变规律核电荷数，电子层结构，最外层电子数原子半径主要化合物金属性与非金属性最高价氧化物的水化物酸碱性微粒半径的比较判断的依据电子层数相同条件下，电子层越多，半径越大核电荷数相同条件下，核电荷数越多，半径越小最外层电子数相同条件下，最外层电子数越多，半径越大同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小（稀有气体除外）元素金属性或同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大具体规律同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小同一元素不同价态的微粒半径，价态越高离子半径越小非金属性强弱的判断依据金属性强弱与水反应置换氢的难易最高价氧化物的水化物碱性强弱单质还原性或离子的氧化性（电解中在阴极上得电子先后）互相置换反应原电池反应中正负极非金属性强弱H₂化合的难易及氢化物的稳定性最高价氧化物的水化物酸性强弱单质的氧化性或离子的还原性互相置换反应规律同周期元素的金属性，随荷电荷数的增加而减小；同主族元素的金属性，随荷电荷数的增加而增大；金属活动性顺序表K>Ca>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>（H）>Cu>Hg>Ag>Pt>Au同位素定义特点核电荷数相同，中子数不同的核素，互称为同位素；即：同种元素的不同原子或核素）结构上，质子数相同而中子数不同性质上，化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有不同存在上，在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素的原子（个数不是质量）百分含量一般是不变的（即丰度一定)化学键离子键离子键定义阴阳离子之间强烈的相互作用叫做离子键相互作用静电作用（包含吸引和排斥）离子化合物像NaCl这种由离子构成的化合物叫做离子化合物活泼金属与活泼非金属形成的化合物强碱大多数盐铵盐小结：一般含金属元素的物质（化合物）+铵盐注意：酸不是离子化合物离子键只存在离子化合物中，离子化合物中一定含有离子键电子式在元素符号周围用小黑点（或x）来表示原子的最外层电子（价电子）的式子叫电子式用电子式表示离子化合物形成过程离子须标明电荷数相同的原子可以合并写，相同的离子要单个写阴离子要号括起不能把—写成=用箭头标明电子转移方向（也可不标）共价键定义原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键共价化合物以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物化合物共价键的存在非金属单质H₂、X₂、N₂等（稀有气体除外）共价化合物H₂O、CO₂、SiO₂、H₂S等复杂离子化合物强碱、铵盐、含氧酸盐共价键的分类非极性键极性键在同种元素的原子间形成的共价键为非极性键共用电子对不发生偏移在不同种元素的原子间形成的共价键为极性键共用电子对偏向吸引能力强的一方原子最外层电子数呈周期性变化非金属性，随荷电荷数的增加而增大非金属性，随荷电荷数的增加而减小。
第四章非金属元素及其化合物一、非金属元素的主角――硅二、富集海水中的元素－氯1. 物理性质：黄绿色，有刺激性气味的气体，有毒，易液化，可溶于水（溶解度1：2）①2Na＋Cl22NaCl （白烟）A. 与金属反应②Cu＋Cl2CuCl2 （棕黄色烟，与变价金属反应生成高价金属）③2Fe＋3Cl22FeCl3（产生棕色的烟,常温下不与干燥氯气反应）①H2＋Cl22HCl 白雾，发生爆炸H2＋Cl22HCl（苍白色火焰，HCl工业制法）1.氯气的 B.与非金属反应：②2P＋3Cl22PCl3 (白烟) 白色烟雾化学性质2P＋5Cl22PCl5（白雾）C.与水反应：Cl2＋H2O HCl＋HClO 氯气的水溶液叫氯水4. 化学性质：①Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O (制漂白液，制氯气尾气处理)D.与碱反应②2Cl2＋2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O（工业制漂白粉制法）①2FeCl2＋Cl2 = 2FeCl3（溶液由浅绿色变为黄色）②2KI＋Cl2 = 2KCl + I2湿润的淀粉KI试纸变蓝,用于氯气的检验E.氧化性：③SO2＋Cl2＋2H2O = 2HCl + H2SO4 (除废水中的氯)①反应原理：MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑注意：MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2，稀盐酸不与MnO2反应。
5.氯气的 A.实验室制法：②装置组成：发生装置---收集装置---吸收装置制法：③实验步骤：检密—装药—固定—加热—收集④收集方法：向上排空气法（或排饱和食盐水法）⑤检验方法: 用湿润的KI淀粉试纸置于瓶瓶口观察是否变蓝。
⑥净化装置：用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸干燥⑦尾气处理：用碱液（NaOH）吸收B. 工业制法：（氯碱工业） 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑6.用途：1.氯水（氯气的水溶液）Cl 2+H 2O ====== HCl+HClO （可逆）新制 A.分子：Cl 2、H 2O 、HClO2.氯水的成分： B.离子：H ＋、Cl －、ClO －（少量） 、OH －（少量） 2HClO ======= 2HCl + O 2久置： 久制的氯水主要成份为H 2O 、HCl 。
高中化学基础知识网络图第一部分：物质的组成、分类、性质和变化氧化物、不成盐氧化物、过氧化物酸：无氧酸、含氧酸、强酸、弱酸决表示单质或化合物的化学用语：化学式、结构式、结构简式、电子式等物理性质：色、态、熔点、密度、溶解性等反应程度：可逆、不可逆决表示物质变化的化学用语：化学方程式、热化学方程式、离子方程式、电极反应式、电离方程式阿伏加德罗常数：M=N/n念（一）物质：元素化章L ►纯净物|—刑I 物有机物•盐：正盐、酸式盐、碱式盐、复盐、络盐物质 生质化学性质：金属性、非金属性、氧化性、还原性、酸性、碱性、稳定性、可燃性物理变化-变化基本反应类型：化合、分解、置换、复分解 电子转移：氧化还原、非氧化还原物理变化离子参加：离子反应、非离子反应物质的量摩尔质量：M=m/n (mol)---- 气体摩尔体积:V =22.4 n （标准状况）色、态、味溶解度、熔点、沸点 密度、硬度、导电性导热性、塑性「单质兀素游离态宏观化合态原子晶体物质变化分类石墨（混合晶体）金属晶体微观大多数盐离子晶体pl 纯净物-无机物碱性氧化物*6分过氧化新潮解、分储升华、萃取溶解、盐析裂化、裂解念（二）第二部分：基本理论（物质结构、化学反应速率、化学平衡、电解质溶液）金属 稀有气体-氢化物--氧化物一不成盐氧化物含氧酸、无氧酸 强酸、弱酸，可溶碱、难容碱 正盐 酸式盐 碱式盐 复盐；络盐物质结构荷电 一实质.Si排布规律、分层1能 量最低原理层最多容纳29个次外层不超过18个最外层不超过8个一运动状态——特殊性•，电子云分子间作用力{范德华力•分子的极性L分子的形成属键一L葛子健 化学键I n ———共价键核外电子排布周期性元素性质的周期性元素周期律编制一 元素周期表表的结构示方法,影响物理性质2812---8188213Bn ABw WA BI m••族族族族 、王副o族 56 7 一一 一一 一L化学反应速率和化学平衡表示方法 ：V A = △ C A /△ t 单位：mol/L - s(min 或 h是平均速率，均取正值同一反应选用不同的物质表示速率，数值可能不同 各物质表示的速率比等于该反应方程式的系数比化学平衡件学平衡、化学 反应速率反应物的结构、性质 浓度温度］催化剂 ___________________ 其他条件—光、超声 波、激光、放射线…影响化学平衡因素压强 温度平衡移动原理强电解质（完全电离）AB -^A '+B化合物电解质弱电解质装:能的转换：化学能与电化学能非电解质电冶炼金属（冶炼铝）电解质溶液第三部分：元素化合物转化关系H2O H2OMg(OH) ------ MgCO3NaOH /H2O/HCI/ CO:/ HCl .. /OHCaCl2 ・JHClCl2 为/ HCl Na2CO3HClCl* CaCO3飞CO2+ H2OAlCl 3(AI 3+)[、NaOHHClHCW " Ji/电解1Al 2O3.、O2NaOHCl HCl *Fl H2°(沸腾).»OH)3NaOH 或H C z^C02ZT S^u NaOHNaAl O 2NaOHKSCNFe(ScN)3FeSNa2SH2SO4FeONaOH H2SO4Fe3O4Fe(OH) 2O2 和H2O・ FeCl2Cl FeKSCNFeCl3 :Fe(SCN)3NaOH HCl♦ Fe(OH)3SCU2S 一HNO3 或H2SO4(浓NH3H2O 2+• Cu(OH) 2 ■ [Cu(NH 3)4]CuS ♦Na2S Cu2+(NO3、S°42)金属部分:按照单质-氧化物一氢氧化物一►盐为线索进行搜罗寻找关系非金属：按照化合价寻找各类物质,主要有氢化物、单质、氧化物、含氧酸、及其盐第四部分：有机化学—醇 （官能团：一OH ）：饱和一元醇C n H 2n+1OH （n 法1）R — OH 酬 C n H 2n+2O （n A2）R O R _____ 酚（苯酚）（官能团：OH ） C n H 2n-6。
高中化学基础知识网络图第一部分：物质的组成、分类、性质和变化第二部分：基本理论（物质结构、化学反应速率、化学平衡、电解质溶液）第三部分：元素化合物转化关系第四部分：有机化学有机抓住官能团的性质烃 烃的衍生物 糖 蛋白质：多肽、氨基酸（官能团：—NH 2和—COOH ） 高分子化合物 链烃 （脂肪烃） 环烃饱和链烃烷烃：C n H 2n+2(n ≥1)R —CH 3 不饱和链烃 烯烃：C n H 2n (n ≥2) R —CH=CH 2二烯烃：C n H 2n-2(n ≥4)R —CH=CH —CH=CH 2 炔烃：C n H 2n-2(n ≥2) R —C ≡CH环烷烃C n H 2n (n ≥3)芳香烃（苯和苯的同系物）C n H 2n-6(n ≥6)天然高分子：橡胶（聚异戊二烯）、多糖、蛋白质 R卤代烃（官能团：—X ）：饱和一卤代烃C n H 2n+1X(n ≥1)R —X 醇 （官能团：—OH ）：饱和一元醇C n H 2n+1OH(n ≥1)R —OH 醚 C n H 2n+2O (n ≥2)R —O —R 酚（苯酚）（官能团：—OH ）C n H 2n-6O (n ≥2) OH羧酸 （官能团：—COOH ）：饱和一元羧酸 C n H 2n+1O 2 (n ≥1)R —COOH醛 （官能团：—CHO ）C n H 2n O (n ≥1)R —CHO 酮 （官能团：—CO —）C n H 2n O (n ≥3)R —CO —R ’酯 （官能团：—COO —R ）：饱和一元羧酸和饱和一元醇形成的酯 C n H 2n O 2 (n ≥2)R —COOR ’硝基化合物（官能团—NO 2）R —NO 2胺（官能团—NH 2）R —NH 2 单糖：葡萄糖、果糖C 6H 12O 6(互为同分异构) 二糖：蔗糖、麦芽糖C 12H 22O 11(互为同分异构)多糖：淀粉、纤维素(C 6H 12O 6)n (n 值不同) 合成高分子合成塑料合成橡胶 合成纤维有机化合物。
卤素元素的递变规律，及相关性质
有关卤素的物理性质递变规律
卤化氢的沸点：HF>HI>HBr>HCl (HF 分子间形成氢键沸点较高，除此之外，随相对分子质量的增加而增加)
氧化性：F 2>Cl 2>Br 2>I 2 ; 非金属性：F>Cl>Br>I
最高价氧化物对应水化物的酸性（F 无正价，因此无含氧酸）：HClO 4>HBrO 4>HIO 4
氢化物稳定性：HF>HCl>HBr>HI
卤素单质与H 2反应：H 2+F 2 = 2HF （暗处爆炸）
氢化物的酸性：HF(弱酸)<HCl<HBr<HI
卤素单质与NaOH 反应：①2F 2+4NaOH =4NaF+O 2+2H 2O Cl 2＋2NaOH = NaCl ＋NaClO ＋H 2O 常温：Br 2＋2NaOH = NaBr ＋NaBrO ＋H 2O 若加热：3Br 2+6NaOH =5NaBr +NaBrO 3+3H 2O 3I 2+6NaOH =5NaI +NaIO 3+3H 2O
氯及其化合物的转化
用KI淀粉溶液和食醋检验食盐中是否加碘 解KI 碱性溶液可制KIO 3：I ——6e —+6OH — = IO 3—+3H 2O。
第2节 富集在海水中的元素——Cl一、活泼的黄绿色气体——Cl 21.Cl 的原子结构及存在 (1)氯的原子结构氯的原子结构示意图为,氯原子容易得到一个电子而形成Cl －,表现为典型的非金属性,因此由两个Cl 原子构成的Cl 2分子具有强氧化性。
常见氯元素的化合价有-1、+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7 (2)Cl 的存在形态Cl 在自然界中以化合态存在,主要以NaCl 的形式存在. 2闻氯气时应当用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的气体迚入鼻孔这是闻各种气体气味的方法)②常见易液化的气体包括Cl 2、NH 3、SO 2、H 2S 、NO 2、CO 、CO 2、氟利昂等 3.Cl 2的化学性质 ①由于Cl 2具有强氧化性,因此Cl 2与金属在一定条件下反应时生成最高价态的金属氯化物。
比如Fe 与Cl 2反应生成FeCl 3而不是FeCl 2.②常温下,Fe 与Cl 2不反应,所以常温下可以用钢瓶储存Cl 2. (2)Cl 2与非金属的反应 ①Cl H 2+Cl 2−−−→−2HCl1. 为了确保实验安全,H 2在点燃之前必须验其纯度;2.为了减少环境的污染,H 2燃烧完后立即用玻璃片盖住集气瓶口然后向集气瓶中加入少量NaOH 溶液吸收HCl 气体;3.工业制取盐酸的原理是H 2+Cl 22HCl,H 2＋Cl 22HCl(会収生爆炸,不可用于工业制盐酸)222在不足量的Cl 2中燃烧生成3在足量的Cl 2中燃烧生成PCl 5.2P+3Cl 2 2PCl 3(产生白雾)2P+5Cl 22PCl 5(产生白烟) B.烟:大量细小固体颗粒分散在气体中的现象;雾:大量液滴分散在气体中的现象。
C.燃烧不一定有O 2参加,仸何収热、収光的剧烈的化学反应,都可以叫做燃烧。
(3)Cl 2与具有还原性物质(I -、Br -、SO 32-、Fe 2+、SO 2等)反应Cl 2+SO 32- +H 2O=2Cl - +2H ++SO 42- Cl 2+2I - =2Cl -+I 2 Cl 2+2Fe 2+=2Cl -+2Fe 3+ Cl 2+2Br - =2Cl -+Br 2 SO 2+Cl 2+2H 2O = 2HCl + H 2SO 4(4)与某些有机物反应:①CH 4+Cl 2CH 3Cl + HCl(取代反应)②CH 2=CH 2+Cl 2→CH 2ClCH 2Cl(加成反应) (5)Cl 2与H 2O 的反应A.25 ℃,1体积水溶解约2体积Cl 2,Cl 2的水溶液成为氯水,溶解在水中的部分Cl 2与水发生反应(注意:该反应并不能完全迚行)即Cl 2+H 2O ⇌HCl+HClO,离子方程式为Cl 2+H 2O ⇌H ++Cl -+HClO,剩余部分的氯气仍以Cl 2的形式存在于点燃点燃 点燃水溶液中,所以新制的氯水呈黄绿色(思考:久置的氯水呈现何颜色?)实验操作有色布条不褪色漂白是使有机色素失去原有颜色的过程合使用时,其漂白效果是增强、减弱还是消失,要根据漂白剂之间能否収生化学反应判断。
