高一化学教案第一二章教案.docx
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高一化学教案第一二章教案
从实验学化学
一.化学实验基本方法
1.意外事故的处理
创伤处理:
先除去伤口的玻璃,用双氧水擦洗消毒或涂碘酒,而后敷药包扎。
烫伤、烧伤处理:
用75%-95%的酒精轻涂伤处,再涂烫伤药膏;严重者立即就医。
酸碱腐蚀处理:
浓酸撒在实验台上:
Na2CO3中和,再用水擦洗;
浓酸沾在皮肤上:
抹布拭去,用水冲洗,3%-5%的NaHCO3中和;
浓碱沾在皮肤上:
抹布拭去,用水冲洗,涂上硼酸溶液中和;
酸、碱溅入眼中:
用大量水冲洗,边洗边眨眼睛;严重者立即就医。
其他化学灼伤处理:
汞洒落,立即撒上硫粉,并打开排气扇
2.混合物的分离和提纯
(1)过滤和蒸发
A.过滤:
用于固液混合的分离一贴、二低、三靠。
如粗盐的提纯
B.蒸发:
用于分离可溶性液体和固体
注意事项:
a.加入的液体不超过蒸发皿容积的2/3。
b.蒸发过程中要用玻棒不断搅拌(以防溶液因局部过热而造成液滴飞溅)。
c.加热至剩余少量液体时,停止加热,利用余温使滤液蒸干。
d.热的蒸发皿不可直接放在实验桌上,要垫上石棉网
(2)蒸馏和萃取
A.蒸馏
原理:
利用液态混合物(互溶)中各组分沸点的不同,加热使其某一组分变成蒸气,经过冷凝后再变成液体,从而跟其他组分分开。
装置:
注意事项:
a.温度计水银球处于蒸馏烧瓶支管口处;
b.冷凝水,下口进,上口出;
c.投放沸石或瓷片防暴沸;
d.烧瓶底加垫石棉网.
B.萃取(分液漏斗)
原理:
利用某种物质(溶质)在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把它从溶解度较小的溶剂转移到溶解度较大的溶剂中的方法。
萃取剂的选择条件:
a.萃取剂与原溶剂互不相溶、不发生化学反应
b.溶质在两溶剂中的溶解度有较大差别(在萃取剂中的溶解度大)
c.溶质不与萃取剂发生任何反应
注意事项:
a.分液漏斗使用之前要检验是否漏水;
b.使用时要振荡使液体充分混合;振荡过程中打开活塞,放出产生的气体。
c.静置分层之后,要打开上口的玻璃塞使漏斗内外压强相等,便于液体流出。
d.下层液体从下端放出,上层液体从上口倒出。
(3)除杂原则:
A.不增(不引入新杂质)
B.不减(不损耗样品)
C.易分(容易分离——生成完全不溶物)
D.复原(除去各种过量杂质,还原到目标产物)
注意:
除杂试剂要适当过量;设计所加试剂的先后顺序!
加入除杂试剂的顺序可以是:
►1.BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl
►2.BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl
►3.NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl
Na2CO3加在BaCl2之后,最后加入的盐酸要适量
3.离子的检验:
(1)、原理:
根据物质的物理性质(如颜色、状态、气味、密度等)或化学性质(生成气体↑、沉淀↓等特殊现象)
(2)步骤:
a.先对试样的外观进行观察(颜色、状态)
b.将试样(固体)配成溶液,取出少许进行检验
c.选择合理的试剂(反应灵敏、现象明显)
d.注意排除某些共有现象的干扰。
SO42-的检验方法:
操作:
先加入稀HCl酸化,再加入可溶性钡盐(BaCl2)溶液。
现象:
出现不溶于稀酸的白色沉淀(BaSO4)。
结论:
存在硫酸根离子。
Cl-的检验方法:
操作:
先加入稀HNO3酸化,再加入几滴AgNO3溶液。
现象:
出现不溶于稀硝酸的白色沉淀(AgCl)。
结论:
存在氯离子
注意排除CO32-离子的干扰。
4.化学计量
(1)物质的量(n)
概念:
是用来解决宏观物质和微观粒子之间关系问题的,表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
注意:
a、是七个国际基本物理量之一
b、是一个专有名词,由固定字数组成,不能分割、不能增减。
c、符号为“n”
d、微粒是指:
分子、原子、离子、中子等
e、粒子必须十分明确,且用化学式表示
摩尔(mol):
简称摩,每摩尔物质中含有6.02×1023个微粒
阿佛加德罗常数(NA):
1mol任何粒子的粒子数叫做阿佛加德罗常数。
近似值:
6.021023
物质的量、阿佛加德罗常数与粒子数(符号为N)之间的关系:
n=N/NA
例.判断下列说法是否正确
(A)1摩尔氧
(B)1摩尔氧原子
(C)2摩尔分子氢
(D)3摩尔水
(E)0.5摩二氧化碳
(2)摩尔质量(M)
定义:
单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
单位:
g/mol
数值:
等于物质或粒子的式量
物质的量(n)、物质的质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系:
n=m/M
(3)气体摩尔体积
定义:
在一定的温度和压强下,单位物质的量的物质所占有的体积。
表达式:
Vm=V/n
常用单位:
L/mol。
标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4L/mol,这是在特定条件下的气体摩尔体积。
例:
应用气体摩尔体积(标况)计算的几种情况:
气体体积V 物质的量n 质量m 摩尔质量M 密度ρ
Ⅰ、据气体体积求其物质的量:
n=V/22.4L/mol
Ⅱ、据气体质量求其标况下体积:
V=m(22.4L/mol)/M
Ⅲ、据气体摩尔质量求其标况下密度:
ρ=M/22.4L/mol
Ⅳ、据气体标况下的体积求质量:
m=VM/22.4L/mol
Ⅴ、据标况下气体密度求式量:
M=ρ22.4L/mol
注:
标准状况是指温度为0℃,压强为101KPa。
(4)物质的量浓度
1.含义:
单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,称为B的物质的量浓度。
2.符号CB
3.单位:
mol/L。
4.表达式:
物质的量浓度(mol/L)=溶质的物质的量(mol)/溶液的体积(L)
CB=nb/V
气体溶于水时的浓度计算,要注意以下几个问题:
A、不能把水的体积当成溶液的体积;
B、不能把水的体积+气体体积当成溶液的体积;
C、用溶液质量和密度计算溶液体积时,要注意换算为L做单位。
5.一定物质的量浓度的溶液的配制
仪器:
烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、药匙(固体溶质使用)、量筒(液体溶质使用)
步骤:
A.计算;B.称量;C.溶解;D.转移
例:
配置100Ml,1.00mol/L的氯化钠溶液。
A、计算:
NaCl的质量n(NaCl)=1.00mol/L×0.1L=0.1mol
m(NaCl)=0.1mol×58.5g/mol=5.85克
B、称量:
(复习天平的使用)
C、溶解:
在烧杯中用30-50毫升蒸馏水使之完全溶解(注意:
应冷却,不可在容量瓶中溶解)
D、转移:
将烧杯中的NaCl溶液注入100mL容量瓶(用玻璃棒引流)
E、洗涤:
洗涤烧杯2~3次(每次用10mL左右的水)
F、定容:
向容量瓶中加蒸馏水,加水到接近刻度线1~2厘米时,改用胶头滴管加水至液面与刻度线相切。
G、摇匀:
反复摇匀
H、装瓶、贴标签:
装入试剂瓶并贴上标签
例1:
实验室用20gCaCO3和200ml的盐酸恰好完全反应,计算:
1)生成CaCl2的质量
2)盐酸的溶质的物质的量浓度
3)生成的CO2在标况下的体积
练习题:
1.现有三组溶液:
①汽油和氯化钠溶液②39%的乙醇溶液⑧氯化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是()
A.分液、萃取、蒸馏B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取D.蒸馏、萃取、分液
2.已知:
一个碳原子的质量为1.993×10-23g
求:
12g碳-12中所含的碳原子数?
3.1molH2O中多少mol的H,多少mol的O?
答:
1个水分子中有2个氢原子和1个氧原子,当同时扩大阿佛加德罗常数倍之后,有如下关系:
H2O——2H——O即H2O——2H——O
1211mol2mol1mol
NA2NANA
4.1molC中约含有个碳原子
5.0.3molH2SO4含有个硫酸分子
6.1molNa2CO3中约含有_____molNa+、______molCO32-离子,共含有离子的个数为______________个。
7.0.5molNa2SO4含有molNa+;molSO42-;含个O。
8.0.1molNH4+中含有个N,含有个H.
9.1molH2O中约含有_________个H2O、_____________个H、__________个O、_____________molH、______molO、_____________mole—
10.下列有关阿佛加德罗常数(NA)的说法错误的是()
A.32gO2所含的原子数目为NA
B.0.5molH2O含有的原子数目为1.5NA
C.1molH2O含有的H2O分子数目为NA
D.05NA个氯气分子的物质的量是0.5mol
10.下列叙述正确的是(C)
A、1mol任何气体的体积都约为22.4L
B、1mol任何物质在标准状况下所占的体积都约是22.4L
C、标准状况下,22.4L的任何气体的物质的量都是1mol
D、标准状况下,1mol水所占有的体积是22.4L
11.如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg
该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏
加德罗常数)(A)
A.22.4bc/aNALB.22.4ab/cNAL
C.22.4ac/bNALD.22.4b/acNAL
12.同温同压下某容器充满O2时重116g,充满CO2时重122g,充满某气体时重114g,则该气体的相对分子质量是(A)
A.28B.60C.32D.44
解:
设瓶重为m(瓶),则
{116-m(瓶)}/32={122-m(瓶)}/44
m(瓶)=100g,
三种气体的物质的量均为:
n=((116-100)g)/32g·mol-1)=0.5mol,
故
M(气体)=(144g-100g)/0.5mol=28g·mol-1.
13.容量瓶是用来配制物质的量浓度的溶液的定量仪器,其上标有:
①温度②浓度③容量④压强⑤刻度线⑥酸式或碱式这六项中的()
A.②④⑥B.③⑤⑥C.①②④D.①③⑤
氧化还原反应
1.氧化还原反应基本概念
(1)氧化反应:
元素化合价升高的反应;
还原反应:
元素化合价降低的反应;
氧化还原反应:
凡有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应
氧化还原反应的本质:
电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移)。
(2)氧化剂和还原剂(反应物)
氧化剂:
得电子(或电子对偏向)的物质------氧化性:
氧化剂具有的得电子的能力
还原剂:
失电子(或电子对偏离)的物质------还原性:
还原剂具有的失电子的能力
被氧化:
还原剂在反应时化合价升高的过程
被还原:
氧化剂在反应时化合价降低的过程
(3)氧化产物和还原产物(生成物)
氧化产物:
氧化后的生成物
还原产物:
还原后的生成物。
(4)联系:
氧化剂(具有氧化性)——得电子——化合价降低——被还原——发生还原反应——还原产物
还原剂(具有还原性)——失去电子——化合价升高——被氧化——发生氧化反应——氧化产物
口诀:
高失氧;低得还
例:
2Na+Cl2=2NaCl(点燃),Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2(高温)
例1.单质X和Y相互反应生成X2+、Y2-,现有下列叙述:
①X被氧化、②X是氧化剂、③X具有氧化性、④Y2-是还原产物、⑤Y2-具还原性、⑥X2+具氧化性、⑦Y的氧化性比X2+的氧化性强。
其中正确的是()
A.①②③④B.①④⑤⑥⑦C.②③④D.①③④⑤
例2.常温下,在下列溶液中发生如下反应:
①16H+十10Z—十2XO4—=2x2+十5Z2十8H2O
②2A2++B2=2A3+十2B—
③2B—十Z2=B2十2Z—
由此判断下列说法错误的是(B )
A.反应Z2十2A2+=2A3+十2Z—可以进行
B.Z元素在①③反应中均被还原
C.氧化性由强到弱的顺序是XO4—、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B—、Z—、X2+
例3.氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),反应方程式如下:
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,其中水的作用是()
A.既不是氧化剂也不是还原剂B.是氧化剂
C.是还原剂D.既是氧化剂又是还原剂
练习题:
1.下列叙述正确的是()
A.氧化还原反应的本质是化合价发生变化
B.有单质产生的分解反应一定是氧化还原反应
C.氧化剂在同一反应中既可以是反应物,也可以是生成物
D.还原剂在反应中发生还原反应
2.下列各反应中,水只做氧化剂的是()
A.C+H2O=CO+H2B.2H2O=2H2↑+O2↑
C.Na2O+H2O=2NaOHD.CuO+H2=Cu+H2O
3.P单质在下列反应中4P+3KOH+3H2O=3KH2PO2+PH3的变化是()
A.被氧化B.被还原C.既被氧化又被还原D.既未被氧化又未被还原
4.过氧化氢在下列反应中充当什么作用?
H2O2+H2S=2H2O+S↓()
2H2O2=2H2O+O2↑()
H2O2+Cl2=2HCl+O2()
5.在反应
中,还原产物是()
2.氧化还原反应中电子转移(或得失)的表示方法
(1)双线桥法:
表示同种元素在反应前后得失电子的情况。
用带箭头的连线从化合价升高的元素开始,指向化合价降低的元素,再在连线上方标出电子转移的数目.
化合价降低得到ne-,被还原
氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物
化合价升高失去ne-被氧化
例:
标出下列元素电子的转移方向:
4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+3H2O+NH4NO3KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O
注:
氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最易,同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉;同种元素,相邻价态间不发生氧化还原反应。
例4.在2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2+K2SO4+2CO2+2H2O反应中,下列选项正确的是(AC)。
A.氯酸钾在反应中的电子;B.ClO2是氧化产物
C.草酸在反应中被氧化;D.一个草酸分子参加反应有4个电子发生转移。
例5.GQXYZ均是氯的含氧化合物,在一定的条件下,发生如下的转化关系,
G→Q+NaCl;Q+H2O→X+H2;
Y+NaOH→G+Q+H2O;Z+NaOH→Q+X+H2O
这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序是(C)
A.GQXYZB.QZXGYC.GYQZXD.XGYQZ
例6.已知氨气和氧气发生反应生成了一氧化氮和水,问:
10分子的氧气能氧化多少分子的氨气?
练习题:
6.1在一定条件下,锌与稀硝酸以5:
12的物质的量之比反应,则该反应的还原产物是()
A.N2B.N2OC.NOD.NO2
7.离子M2O7X-与S2-能在酸性溶液中发生如下反应:
aM2O7X-+3S2-+cH+==2M3++eS+fH2O,则M2O7X-中M的化合价为()
A、+4B、+5C、+6D、+7
(2)单线桥法:
表示反应物中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数目。
在单线桥法中,箭头的指向已经表明了电子转移的方向,因此不能再在线桥上写“得”、“失”字样.
3.氧化还原反应和四大基本反应的关
(1)化合反应:
两种或两种以上的物质发生反应生成另一种物质的反应。
(如果有单质参加反应则为氧化还原反应,否则不是氧化还原反应)
例:
2Na+Cl2=2NaCl和CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)分解反应:
一种化合物在特定条件下分解成二种或二种以上的物质的反应。
(如果有单质生成则为氧化还原反应,否则不是氧化还原反应)
例:
2H2O2=2H2O+O2↑和CaCO3=CaO+CO2↑
(3)置换反应:
由一种单质跟一种化合物起反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
(所有的置换反应都是氧化还原反应)
例:
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
(4)复分解反应:
由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。
(所有的飞复分解反应都不是氧化还原反应)
例:
HCl+NaOH=NaCl+H2O
4.物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。
氧化性→得电子性,得到电子越容易→氧化性越强
还原性→失电子性,失去电子越容易→还原性越强
(1)根据氧化还原反应发生的规律来判断:
氧化还原反应可用如下式子表示:
规律:
在同意反应中:
氧化性:
氧化剂>氧化产物
还原性:
还原剂>还原产物
例7.例7.
(2)根据金属活动性顺序来判断:
一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;
反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。
根据非金属活动性顺序来判断:
一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。
由此,金属原子因其最外层电子数较少,通常都容易失去电子,表现出还原性,所以,一般来说,金属性也就是还原性;非金属原子因其最外层电子数较多,通常都容易得到电子,表现出氧化性,所以,一般来说,非金属性也就是氧化性。
(3)根据(氧化剂、还原剂)元素的价态进行判断:
元素处于最高价只有氧化性,最低价只有还原性,处于中间价态既有氧化又有还原性。
一般来说,同种元素价越高,氧化性越强;价越低还原性越强。
如氧化性:
Fe3+>Fe2+>Fe,S(+6)>S(+4)等,还原性:
H2S>S>SO2,但是,氧化性:
HClO4 (4)根据氧化还原反应发生的条件来判断: 例如: Mn02+4HCl(浓) MnCl2+C12↑+2H20 2KMn04+16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O 后者比前者容易(不需要加热),可判断氧化性KMn04>Mn02 (5)根据反应速率的大小来判断: 例如: 2Na2SO3+O2=2Na2SO4(快),2H2SO3+O2=2H2SO4(慢), , 其还原性: Na2SO4>H2SO3>SO2 (6)根据被氧化或被还原的程度来判断: 如: , ,即氧化性: 。 又例如: , , 即有还原性: 。 注意: 物质的氧化性、还原性不是一成不变的。 同一物质在不同的条件下,其氧化能力或还原能力会有所不同。 如: 氧化性: HNO3(浓)>HNO3(稀);Cu与浓H2SO4常温下不反应,加热条件下反应;KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。 5.常见的氧化剂还原剂 常见氧化剂: (1)非金属性较强的单质: F2、Cl2、Br2、I2、O3、O2等; (2)高价态化合物: KClO3、KMnO4、、K2Cr2O7、浓H2SO4、HNO3、HClO、MnO2、Na2O2、H2O2、NO2等; (3)高价阳离子: Fe3+、Cu2+等。 常见还原剂: (1)金属性较强的单质K、Na、Mg、Al、Fe、Zn等; (2)某些非金属单质: H2、C、Si等 (3)低价非金属阴离子: S2-、Br-、I-、Fe2+等; (4)较低价化合物: CO、SO2、NH3、Na2SO3等。 例8.已知下列反应能发生 12A3++2B-=2A2++B2. 2C2+2B-=2C-+B2 32A2++C2=2A3++2C- 判断具有氧化性的物质氧化性的强弱的顺序();具有还原性的物质还原性的强弱的顺序()。 例9.已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力为: W2>Z2>X2>Y2,下列氧化还原反应能发生的是() A、2W-+Z2=2Z-+W2B、2X-+Z2=2Z-+X2 C、2Y-+W2=2W-+Y2D、2Z-+X2=2X-+Z2 例10.在一定条件下,硝酸铵受热分解的为配平化学方程式为: NH4NO3→HNO3+N2+H2O.在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为()。 练习题: 8.请把符合要求的化学反应方程式的编号填入括号内: (1)既属于分解反应又是氧化还原反应的是() (2)属于化合反应,但不是氧化还原反应的是() (3)既属于化合反应,又是氧化还原反应的是() (4)属于分解反应,但不是氧化还原反应的是() (5)不属于四种基本反应类型的氧化还原反应的是() A.2NaHCO3=Na2CO3+CO2+CO2↑ B.2Na+Cl2=2NaCl C.Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu D. E.CaO+CO2=CaCO3 F.4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 9.下列说法中正确的是() A.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性 B.金属单质在化学反应中只作还原剂,非金属单质只作氧化剂 C.氧化还原反应中肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原 D.有单质参加的反应不一定属于氧化还原反应 10.下列粒子中,既具有氧化性,又具有还原性的是() A.MgB.Zn2+C.Fe2+D.HCl 11.对反应H-+NH3==H2+NH2-的不正确说法() A、是置换反应B、H-是还原剂 C、NH3是氧化剂D、氧化产物和还原产物都是H2 12.黑火药爆炸反应为: S+2KNO3+3C=K2S+3CO2+N2。 在该反应中,氧化剂是() ①C②S③K2S④KNO3⑤N2 A、①③⑤B、②④C、②④⑤D、③④⑤ 13.根据下列反应方程式,判断指定的四种物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是() (1)Cl2+2KI=2KCl+I2 (2)2FeCl2+Cl2=2FeCl3 (3)2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 (4)H2S+I2=2HI+S A.S>I2>Fe3+>Cl2 B.Cl2>Fe3+>I2>S C.Fe3+>Cl2>S>I2D.Cl2>I2>Fe3+>S 14.已知: Ni+CuSO4=NiSO4+CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag则下列判断正确的是() A.还原性: Ni>Cu>AgB.氧化性: Ni2+>Cu2+>Ag+ C.还原性: Ni Ni2+ 15.在氧化还原反应3S+6KOH=K2SO3+2K2S+3H2O中,被氧化与被还原的硫原子个数值比() 16.已知有如下反应: ①2Fe3++2I—=2Fe2++I2②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br— ③2Fe(CN)64—+I2=2Fe(CN)63—+2I—,试判断氧化性强弱顺序正确的是() A.Fe3+>Br2>I2>Fe(CN)63—B.Br2>I2>Fe3+>Fe(CN)63— C.Br2>Fe3+>I2>Fe
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