高考复习：人教版高中化学必修一全册课件

这是一份高考复习：人教版高中化学必修一全册课件，共60页。PPT课件主要包含了离子的检验，物质的量，分散系，离子反应，氧化还原反应，答案C，2氯化氢和盐酸，氯及其化合物，硫及其化合物等内容，欢迎下载使用。

高考复习 必修1目录
第一章 从实验学化学 　第一节 化学实验安全 第二节 化学计量在实验中的应用第二章　化学物质及其变化 　第一节　物质的分类 　第二节　离子反应 　第三节　氧化还原反应
第三章　金属及其化合物 　第一节　金属与非金属的反应 　第二节　几种重要的化合物 　第三节　用途广泛的金属材料第四章　非金属及其化合物 　第一节　无机非金属材料的主角——硅 　第二节　富集在海水中的元素——氯 　第三节　硫及其氮的氧化物 　第四节　氨　硫酸　硫酸
第一章　从实验学化学第一节　化学实验基本方法第1课时　化学实验安全　　三维目标
　　思维激活　　实验室制取H2后，在点燃前须先用小试管收集H2，验证H2的纯度，直到H2纯净后才能点燃。这是为什么？　　自学导引　　一、避免实验事故，进行实验应注意的问题　　1．遵守实验室规则。当你走进化学实验室时，首先要认真阅读并牢记实验室的安全规则。　　2．了解安全措施。了解危险化学药品在存放和使用时的注意事项，着火、烫伤和化学灼伤的处理，如何防止中毒，意外事故的紧急处理方法，以及灭火器材、煤气、电闸、报警电话等的位置和使用方法等。　　3．掌握正确的操作方法。例如,掌握仪器和药品的使用、加热方法、气体收集方法等。
　　二、基本实验操作及应注意的问题　　1．药品的取用　　(1)药品取用原则　　取用化学药品，要遵循确保药品洁净、保证安全的基本原则。为此要注意以下几点：　　①严禁入口和用手直接接触。　　②不要让瓶口对着面部，也不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是毒气)的气味。　　③节药用药。要严格按照实验规定的用量取用药品。如果没有用量说明，一般应按少量取用，即液体取1～2_mL，固体盖满试管底部即可。　　④不许用不洁器具取用试剂。　　⑤实验剩余药品既不能放回原瓶，也不能随意丢弃，更不能拿出实验室，要放入指定容器中。　　
　　(2)固体药品的取用　　①取用固体药品一般用药匙或纸槽，镊子是用来夹取块状固体的。　　②往试管里装入固体粉末时，为避免药品沾在管口和管壁上，一般先使试管倾斜，把盛有药品的药匙(或用小纸条折叠成的纸槽)小心地送入试管底部，然后使试管慢慢直立起来，让药品全部落入试管底部。　　③块状药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃容器时，应先把容器横放，把药品或金属颗粒放入容器口以后，再把容器慢慢竖立起来，使药品或金属颗粒滑到容器底部以免打破容器。
　　(3)液体药品的取用　　①取用液体药品时，可用试管、移液管等器具，也可用倾注法。使用倾注法取用试剂时，应先拿下瓶塞，倒放在桌上，把试剂瓶口紧靠另一只手所持的试管口，让药品缓缓地注入试管内,注意不要让残留在瓶口的药液流下来腐蚀标签。一般往大口容器或漏斗里倾注液体时，应用玻璃棒引流，倒完液体，应立即盖好原瓶塞。　　②取用一定量的液体药品时，可用量筒，量液时，量筒必须放平，视线要跟量筒内液体的凹液面的最低处保持水平，再读出体积数。　　③用胶头滴管取液时，胶头滴管应在试管口稍上部悬空，不能插入欲加液试管内。
　　2．连接仪器应注意的安全问题　　(1)把玻璃管插入带孔橡皮塞时，应先把玻璃管的一端用水润湿，然后稍稍用力转动使其插入，可用布包裹玻璃管，以防其折断刺破手掌。　　(2)在容器口塞橡皮塞时，应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口，切不可把容器放在桌子上使劲塞进塞子，以免压破容器。　　3．酒精灯的使用　　　　(2)绝对禁止向燃着的酒精灯里加酒精，以免失火。　　(3)绝对禁止用一个酒精灯点燃另一个酒精灯。　　(4)用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，切不可用嘴去吹。
　　4．物质加热　　(1)给固体加热可用试管、蒸发皿，给液体加热可用试管、烧瓶、烧杯、蒸发皿，有些仪器如烧杯、烧瓶等不可用酒精灯直接加热。
　　三、常用危险化学品的分类及标志　　1．常用危险化学品的分类
　　2.一些常用危险化学品的标志　　名师解惑　　一、实验安全及防护　　1．防爆炸　　(1)点燃可燃性气体前先要检验气体的纯度。　　(2)在用H2或CO还原CuO时，应先通入H2或CO，在装置尾部收集气体并检验纯度，若尾部气体已纯，说明装置中的空气已排尽，这时才可对装置加热。　　说明：可燃性气体主要有H2、CO、CH4等。
　　2．防暴沸　　浓硫酸与水、浓硝酸、乙醇等液体混合时，应将浓硫酸沿器壁慢慢加入另一种液体中，并不断搅拌，否则易引起暴沸。　　3．防失火　　使用易挥发可燃物如乙醇、汽油等时，应防止蒸气逸散，添加易燃品一定要远离火源。　　4．防倒吸　　加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体时易引起倒吸。有加热的实验结束时一般操作为先撤导管，后熄灭酒精灯；在有多个加热装置的复杂实验中要注意熄灭酒精灯的顺序，必要时要加防倒吸装置。
　　5．防污染　　实验中产生对环境有污染的气体，必须进行处理。下图所示为常见的三种处理方法：　　说明：对环境有污染的气体主要有CO、SO2、H2S、氮氧化物等。
　　二、常见意外事故的处理　　1．酒精及其他易燃有机物小面积失火，应迅速用湿抹布扑盖；钠、磷等失火用细沙扑盖，重大火情拨打电话119。　　2．玻璃割伤，应先除去伤口玻璃碎片，用医用双氧水擦洗，用纱布包扎，不要用手触摸伤口或用水洗涤伤口。　　3．眼睛的化学灼伤，应立即用大量清水冲洗，边洗边眨眼睛。若为碱灼伤，则用2%的硼酸溶液淋洗；若为酸灼伤，则用3%的NaHCO3溶液淋洗。　　4．浓酸溶液洒在实验台上，应先用碱液中和，然后用水洗净擦干；浓酸溶液沾在皮肤上，应立即用大量的水冲洗，并涂抹3%～5%的NaHCO3溶液。　　5．浓碱洒在桌面上，应先用稀醋酸中和，然后用水冲洗擦干；浓碱沾在皮肤上，应先用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液。　　6．汞洒落后，应立即撒上硫粉，并打开墙下部的排气扇。
　　典例导析　　知识点1：实验安全与意外事故的处理方法　　例1.　下列做法中存在安全隐患的是(　　)　　A．氢气还原氧化铜的实验中，先加热氧化铜后通氢气　　B．不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛　　C．配制浓硫酸与酒精的混合液时，将所需浓硫酸沿烧杯壁缓慢倒入盛有一定体积的酒精的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌　　D．用烧瓶加热液体时，投入几片碎瓷片　　解析　氢气(或一氧化碳)等易燃、易爆性气体还原氧化铜实验中，应先通氢气(或一氧化碳)排净装置中的空气，防止发生爆炸，所以A存在安全隐患。　　答案　A
　　跟踪练习1　下列实验操作中，主要不是从安全因素考虑的是(　　)　　A．酒精灯在不使用时，必须盖上灯帽　　B．给试管里的固体加热，应将管口略微向下倾斜，外壁干燥后再预热　　C．给试管里的液体加热，试管口应向上倾斜，外壁干燥后再预热　　D．用CO还原Fe2O3时，应先通一会儿CO，再加热Fe2O3　　答案　A　　知识点2：化学实验基本操作　　例2.下列实验基本操作中正确的是(　　)　　A．稀释浓硫酸时，将水沿器壁缓慢注入浓硫酸中　　B．过滤时，漏斗里液体的液面要高于滤纸边缘　　C．胶头滴管的管口直接伸入试管里滴加液体,以免外溅　　D．实验室取用液体药品做实验时，如没有说明用量，一般取1～2 mL
　　解析　因为浓硫酸被稀释时会放出大量的热，且浓H2SO4的密度比水大，所以稀释浓硫酸时为防止液体飞溅，应将浓硫酸沿器壁缓缓加入水中，并不断地用玻璃棒搅拌，使放出的热量及时散发出去，所以A不正确；过滤时应使漏斗内液体的液面略低于滤纸边缘，否则过滤不完全，故B不正确；胶头滴管的正确使用方法是：滴液时滴管应与试管口垂直，不可伸入试管内，尖嘴部分应位于试管口上方1～2 cm处，故C不正确。只有D的操作正确。　　答案　D
　　跟踪练习2　下列有关药品取用的操作中不正确的是(　　)　　A．往试管里装固体粉末时，最好借助于纸槽　　B．将锌粒放入试管时，应先将试管横放，把锌粒放入试管口后缓缓竖起试管　　C．倾倒液体药品时，试剂瓶标签应朝外　　D．取用块状药品时，可使用药匙或镊子　　答案　C　　例3．某些装有化学物质的试剂瓶上常贴有“危险警告”标签。装有浓H2SO4的瓶上应贴(　　)
　　解析　选项中的四种标志是常用危险化学品的标志。浓H2SO4是一种强腐蚀性液体，只有B项符合题意。　　答案　B　　跟踪练习3　下列试剂的保存方法中正确的是(　　)　　A．浓硫酸难挥发，可以敞口放置　　B．铜片放在细口瓶中　　C．浓硝酸保存在无色广口瓶中　　D．酒精可以密封在无色试剂瓶中　　答案　D
第2课时　混合物的分离和提纯(一)　　三维目标
　　思维激活　　在一望无垠的海滩上，海水被拦截在一方方盐池里，太阳把盐水晒干了，海水里溶解的氯化钠结晶出来。从1 t海水里可以得到约30 kg食盐，这是粗盐。晒盐时日晒和风吹都有利于加速水分子的运动，从而有利于食盐晶体的析出。你知道粗盐中含有哪些杂质？这些杂质通过什么方法可以除去？　　自学导引　　一、过滤　　1．适用范围　　过滤适用于不溶性固体与液体的分离。　　2．仪器　　所用的仪器和用品有漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台(带铁圈)、滤纸。
　　3．注意事项　　蒸发时液体体积不能超过蒸发皿容积的，在加热过程中，要用玻璃棒不断搅拌液体，以防局部过热以致液滴飞溅，当加热到出现大量晶体时，停止加热，利用余热蒸干。　　三、粗盐的提纯　　粗盐中含有泥沙、氯化钙、氯化镁、硫酸盐等杂质，可以通过溶解、过滤、蒸发进行提纯。以上操作都要用到玻璃棒，它们的作用依次是：　　(1)加速溶解。　　(2)引流。　　(3)防止液体飞溅。　　用上述方法提纯的食盐还有可溶性的杂质，要除去这些杂质，应加入试剂的顺序是：　　①BaCl2、NaOH、Na2CO3，过滤之后加HCl。　　
　　②NaOH、BaCl2、Na2CO3，过滤之后加HCl。　　③BaCl2、Na2CO3、NaOH，过滤之后加HCl。　　即Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液加入之后再加。　　四、SO42－的检验　　先往未知液中加入稀盐酸，再加入氯化钡溶液。BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl。　　名师解惑　　一、混合物的分离和提纯　　1．概念　　(1)物质的分离：将混合物中各物质通过物理方法或化学方法，把各成分彼此分开的过程。　　(2)物质的提纯：把混合物中的杂质除去，以得到纯净物质的过程。
　　2．在分离提纯物质时，要除掉杂质。化学上所指的杂质都是有害和无价值的吗？　　化学上指的杂质是相对于主要成分而言的，并非都是有害和无价值的。如自来水中含多种矿物质，它们的存在不但无害，而且还有利于人体健康。又如粗盐中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等在工业上都有重要的应用。
　　二、过滤和蒸发比较
　　三、检验SO42-要注意的问题及正确操作步骤　　1．检验SO42-要排除Ag＋、CO32-、SO32-等的干扰。　　2．正确的操作步骤是：　　(1)向未知液中加入足量HCl(除去Ag＋、CO32-等)；　　(2)若出现白色沉淀，则应过滤，保留滤液，弃除沉淀；　　(3)向滤液中或未出现沉淀的溶液中加入BaCl2溶液，观察是否产生白色沉淀，若产生白色沉淀，则可证明未知液中含有SO42-。
　　典例导析　　知识点1：混合物的分离和提纯　　例1.下列物质的分离和提纯方法属于化学分离提纯法的是(　　)　　A．分离沙子和食盐水溶液　　B．分离溶于水中的氯化钠　　C．从氯化钠和硝酸钾的混合物中提纯硝酸钾　　D．将O2和CO2混合气体通入NaOH溶液中除去CO2气体　　解析　物理分离提纯法有过滤、结晶、蒸发、蒸馏、萃取、分液等；化学分离提纯法有沉淀、置换、加热、分解、洗气等。根据选项A可用过滤，B可用蒸发，C可用结晶法，D只能是洗气法。　　答案　D
　　跟踪练习1　下列各组固体混合物中，适宜用溶解、过滤、蒸发的操作顺序进行分离的是(　　)　　A．NaCl和NaNO3　　　B．CaCO3和MnO2　　C．NaOH和NaNO3 D．CaCO3和Na2CO3　　答案　D　　知识点2：过滤操作和注意事项　　例2.某同学做粗盐提纯实验时，发现过滤两次后，滤液仍然浑浊，造成这一结果的可能原因有哪些？　　解析　在进行过滤时，应注意“一贴”、“二低”、“三靠”。“一贴”是指滤纸紧贴漏斗内壁。“二低”是指滤纸边缘要低于漏斗边缘；过滤器中的液体要低于滤纸边缘，若滤液过多，可分几次把液体慢慢转移到过滤器中。“三靠”是指烧杯嘴要紧靠玻璃棒使液体沿玻璃棒流入漏斗；玻璃棒下端要靠在三层滤纸那边；漏斗管末端要紧靠烧杯内壁。如果滤液不澄清，有可能是实验操作不符合要求。　　答案　可能的原因有：仪器不干净，滤纸破损，滤液高于滤纸的边缘等。
　　跟踪练习2　下列混合物能用过滤方法分离的是(　　)　　A．汽油和水　　B．食盐和蔗糖　　C．泥沙和食盐　　D．BaSO4固体和AgCl固体　　答案　C　　知识点3：蒸发操作和注意事项　　例3.在“粗盐提纯”的实验中，蒸发时正确的操作是(　　)　　A．把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热　　B．开始析出晶体后才用玻璃棒搅拌　　C．待水分完全蒸干后停止加热　　D．蒸发皿中出现大量固体时即停止加热
　　解析　根据化学实验基本操作，蒸发是用加热的方法使溶剂不断挥发的过程。蒸发可用于浓缩溶液或从溶液中分离出固体溶质。A项说明没有过滤即蒸发，不能除去泥沙。加热过程中应该用玻璃棒不断搅拌，防止由于局部过热，造成液滴飞溅，所以B项不对。当蒸发皿中出现较多固体时即停止加热，利用余热将剩余液体蒸干，所以D项正确。　　答案　D　　跟踪练习3　从食盐水中提取食盐晶体，应采取的操作是(　　)　　A．过滤 　　　　　　　　　　　　B．蒸发结晶　　C．重结晶 　　　　　　　　　　　D．升华　　答案　B
　　知识点4：物质的检验　　例4.某混合物中可能含有可溶性硫酸盐、碳酸盐，为了检验其中是否含有硫酸盐，某同学取少量混合物溶于水后，向其中加入BaCl2溶液，发现有白色沉淀生成，由此而得出该混合物中含有硫酸盐的结论。你认为这一结论准确吗？为什么？　　解析　若盐溶液中含有碳酸盐，加入BaCl2溶液，也能生成白色沉淀，所以这个结论不准确。在做离子检验的实验时，一定要注意排除干扰离子。检验SO42-的正确方法是：先用盐酸酸化，这样可排除CO32-、SO32-和Ag＋等的干扰，再加入BaCl2溶液，若有沉淀生成，则证明一定有SO32-存在。　　答案　结论不准确，因为CO32-遇BaCl2也能生成白色沉淀。正确的操作应是：先加入足量盐酸酸化，再向滤液中或未出现沉淀的溶液中加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明有硫酸盐。
　　跟踪练习4　向某工厂排放出的澄清废液中，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入足量的硝酸，沉淀部分溶解并产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则下列说法中正确的是(　　)　　A．废液中一定含有Ag＋　　B．废液中一定含有CO32-　　C．废液中一定含有SO42-　　D．废液中一定含有H2SO4　　答案　B
第3课时　混合物的分离和提纯(二)　　三维目标　　思维激活　　我们已知知道，从海水中提取食盐可通过蒸发的方法获得，若给你一杯海水，你怎样通过实验的方法将它变成一杯较纯净的可直接饮用的淡水呢？
　　自学导引　　一、蒸馏　　1．蒸馏的原理　　蒸馏是利用液态混合物中各组分的沸点不同，通过加热到一定温度使沸点低的物质先汽化，再冷凝下来与沸点高的物质分离开来。　　2．主要仪器　　铁架台(附铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶。
　　二、萃取和分液　　1．萃取和分液的原理　　萃取是利用溶质在两种互不相溶的溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来。　　萃取之后一般应进行分液操作。分液是把两种互不相溶的液体分离开的操作。　　2．萃取和分液的主要仪器　　铁架台(带铁圈)、分液漏斗、烧杯。　　3．萃取和分液的注意事项　　萃取和分液时要注意：(1)两种溶剂必须不互溶，且要有一定的密度差别，溶质在萃取剂中的溶解度一定要大；(2)倒转分液漏斗振荡时，要适时旋开活塞放气；(3)分液时要把分液漏斗上端的玻璃塞打开或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗口上的小孔；(4)萃取后的下层溶液从分液漏斗下口缓缓放出，而上层溶液则从上口倒出。
　　名师解惑　　一、蒸馏、萃取、分液的比较
　　二、在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时，静置分层后，如果不知道哪一层液体是“水层”，可以如何判断？　　取一支小试管，打开分液漏斗的活塞，慢慢放出少量下层液体，往其中加入少量H2O，如果加水后，试管中液体不分层，说明分液漏斗中下层是水层，反之上层是水层。　　三、混合物分离的其他常用方法
　　典例导析　　知识点1：蒸馏的原理和操作　　例1.过氧化氢(H2O2)的沸点比水高，但受热容易分解。某试剂厂先制得7%～8%的过氧化氢溶液，再浓缩成30%的溶液时，可采用的适宜方法是(　　)　　A．常压蒸馏　　B．减压蒸馏　　C．加生石灰后常压蒸馏　　D．加压蒸馏　　解析　因为过氧化氢沸点高且易分解，所以为防止过氧化氢分解，应该降低蒸馏温度，故可采用减压蒸馏。　　答案　B
　　跟踪练习1　在制取蒸馏水的实验中，下列叙述中不正确的是(　　)　　　　B．将温度计水银球插入自来水中　　C．冷凝水从冷凝管下口进，上口出　　D．温度计的水银球的位置应放于蒸馏烧瓶支管口处　　答案　B
　　知识点2：萃取原理及萃取、分液操作　　A．蒸馏法　　　　　　　　B．水洗分液法　　C．升华法 　　　　　　　 D．有机溶剂萃取法　　解析　蒸馏是分离液体混合物，A项错误。液态混合物不具备升华性质，C项错误。D项不是最佳方法。B项利用HCl极易溶于水得盐酸，而有机物一般难溶于水，采用水洗分液法是最简便、易行的方法。　　答案　B
　　跟踪练习2　下列萃取与分液结合进行的操作(用CCl4作萃取剂，从碘水中萃取碘)中错误的是(　　)　　A．饱和碘水和CCl4加入分液漏斗中后，塞上上口玻璃塞，用一手压住分液漏斗上口部，一手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡　　B．静置，待分液漏斗中液体分层后，先使分液漏斗内外空气相通(准备放出液体)　　C．打开分液漏斗的活塞，使下层液体全部沿盛接液体的烧杯内壁慢慢流出　　D．最后继续打开活塞，用另一容器盛接并保存上层液体　　答案　D
第二节　化学计量在实验中的应用第1课时　物质的量的单位——摩尔　　三维目标
　　思维激活　　水是我们非常熟悉的物质，它是由水分子构成的。一滴水(约二十分之一毫升)大约含有1.7万亿个水分子。如果一个一个地去数，即使分秒不停，一个人一生也无法完成这项工作。所以我们一天要喝掉多少水分子，几乎无法去计算。因此，对于微观粒子的数目，我们不能用“个”去衡量。就像我们到集市去买小米，不是买多少个小米，而是买多少斤的小米，我们需要一个能衡量粒子数目多少的物理量来表示粒子的数目，你知道这个物理量是什么吗？　　自学导引　　一、物质的量　　1．概念：表示含有一定数目粒子的集合体,符号为　n　。　　2．描述对象：原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等微观粒子。　　3．单位：mol。
　　二、摩尔　　1．标准：含有约6.02×1023个任何粒子的集体计量为1摩尔。　　2．符号：mol。　　三、阿伏加德罗常数　　国际上规定，1 mol粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023，把6.02×1023 mol－1叫做阿伏加德罗常数，并作为一个物理量,符号为NA。　　四、物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)的关系　　五、摩尔质量　　1．概念：单位物质的量的物质所具有的质量。　　2．符号及单位：符号为__M__，常用的单位为g·mol－1。
　　3．摩尔质量的特点　　当物质的摩尔质量以 g·mol－1为单位时，在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。　　如：Mg的摩尔质量为24 g·mol－1　　NaCl的摩尔质量为58.5 g·mol－1　　H2SO4的摩尔质量为98 g·mol－1　　CO32-的摩尔质量为60 g·mol－1　　六、物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)的关系
　　名师解惑　　一、对物质的量的理解　　1．物质的量是一个专用名词，与时间、长度等物理量一样，在使用时不能进行任何增减。质量和摩尔质量的单位不同：质量常用的单位是g,而摩尔质量常用的单位是g·mol－1。　　2．物质的量只适用于表示微观粒子，如电子、质子、离子、分子等，不能表示宏观的概念。例如可以说1 mol O2，不能说1 mol乒乓球。1 mol粒子集体所含的粒子数与12 g碳－12所含的碳原子数相等。　　3．物质的量不能用摩尔代替，因为前者是物理量，后者是物理量的单位。　　4．在使用物质的量时，要指明粒子的种类。例如不能说1 mol 氢，因为分不清是氢原子还是氢分子。　　5．对于任何物质来说，只要物质的量相同，所含的粒子数目就必然相同。
　　二、对阿伏加德罗常数的理解　　阿伏加德罗常数用0.012 kg 12C中所含原子个数来定义，但阿伏加德罗常数不是一个纯数，它是有单位的，其单位为mol－1，即阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1。阿伏加德罗常数是将宏观可以称量的物质与微观不能计数的粒子联系起来的桥梁。　　三、对摩尔质量的理解　　1．正确理解摩尔质量　　摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量。符号：M；单位：g·mol－1或kg·mol－1等，常用的单位为g·mol－1。　　(1)　原子、简单离子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于其相对原子质量。如M(Na)＝23 g·mol－1，M(Na＋)＝23 g·mol－1。　　(2)　多原子组成的单质或化合物的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于其相对分子质量。如M(N2)＝28 g·mol－1，M(H2SO4)＝98 g·mol－1。
　　(3)原子团的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于其式量。如M(NH)＝18 g·mol－1，M(MnO)＝119 g·mol－1。　　说明：对于给定的某一物质来说，摩尔质量是一个常量，不随物质的质量多少、物质的量多少而变，也不随物质的聚集状态改变而改变。　　2．物质的量、阿伏加德罗常数、质量和粒子数目之间的关系　　在n、N和NA中，已知任意两项可求第三项。　　在M、n和m中，已知任意两项可求第三项。　
　　①在m、M、NA和N中，已知任意三项可求第四项。　　②以n恒等列代数方程式可解决较复杂的问题。　　3．物质的质量、摩尔质量、相对分子质量(或相对原子质量)的区别与联系
　　典例导析　　知识点1：物质的量及其单位　　例1.下列说法中正确的是(　　)　　A．一个氧原子的质量就是氧的相对原子质量　　B．一个碳原子的质量大约是1.66×10－24 g　　C．He的摩尔质量就是它的相对原子质量　　D．物质的量是表示物质所含有一定数目粒子的集体的物理量　　解析　一个氧原子的质量与氧的相对原子质量，两者意义不同，在数值上相差NA倍，故A不正确；根据阿伏加德罗常数的定义，NA个碳原子的质量是12 g，则一个碳原子的质量大约是1.993×10－23 g，故B不正确；粒子的摩尔质量以g·mol－1为单位时在数值上等于它的相对原子质量，但两者意义不同，单位不同，故C不正确。　　答案　D
　　跟踪练习1　下列有关摩尔的叙述中正确的是(　　)　　A．摩尔是一个基本物理量　　B．摩尔是物质的量的单位　　C．摩尔是物质质量的单位 　　D．摩尔是粒子的数量单位　　答案　B　　知识点2：阿伏加德罗常数　　例2.阿伏加德罗常数的数值为6.02×1023 mol－1，下列说法中正确的是(　　)　　A．1 mol氧含有6.02×1023个粒子　　B．1 mol CO2中所含原子总数是6.02×1023　　C．1 mol NH3中所含分子总数是6.02×1023　　D．1 mol N2含有6.02×1023个粒子
　　解析　A中说1 mol 氧，既没用化学式，也没有指明粒子种类，故A不对；每个CO2 分子含有3个原子，故1 mol CO2中所含原子总数是3×6.02×1023，B不对；C正确；D虽然给出的是N2，但所含的粒子是分子还是原子没有指明，所以D不对。　　答案　C　　跟踪练习2　设NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法中错误的是(　　)　　A．32 g O2所含的分子数目为NA　　B．1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA　　C．1 mol H2O含有的氢原子数目为NA　　D．0.5NA个O2分子的物质的量是0.5 mol　　答案　C
　　知识点3：摩尔质量及其单位　　例3.下列说法中正确的是(　　)　　A．1 mol O的质量是16 g·mol－1　　B．Na＋的摩尔质量是22 g·mol－1　　C．CO2的摩尔质量是44 g·mol－1　　D．氢的摩尔质量是2 g·mol－1　　解析　A项，1 mol O的质量所使用的物理量是质量，质量的常用单位之一是g，而不是g·mol－1。B项，在粒子的结构上Na＋比Na少了1个电子，但由于与原子核的质量相比电子的质量是忽略不计的，所以Na＋与Na的相对质量相同，摩尔质量也相同。同理，Cl－与Cl、SO42-与SO4、OH－与OH等，摩尔质量也分别相同。D项，“氢”所表达的粒子对象不够明确，因此“2 g·mol－1”与“氢的摩尔质量”是不相称的，应改述为“H2的摩尔质量是2 g·mol－1”或“H的摩尔质量是1 g·mol－1”等。　　答案　C
　　跟踪练习3　下列说法中正确的是(　　)　　A．1 mol H2SO4的质量为98 g·mol－1　　B．SO3的摩尔质量为80 g·mol－1　　C．1 mol O就是1 mol氧气　　D．SO2的摩尔质量与SO2的相对分子质量相等　　答案　B　　知识点4：以物质的量为中心的综合计算　　例4.已知1 g H2O中所含氢原子数为m，则阿伏加德罗常数NA可表示为____________。
　　答案　9m mol－1　　跟踪练习4　若50滴水正好为m mL，则1滴水所含的分子数为(　　)　　答案　B
第2课时　气体摩尔体积　　三维目标
　　思维激活　　1805年，盖·吕萨克在用定量方法研究气体反应体积间的关系时，发现了气体定律：当压强不变时，反应前的气体跟反应后生成的气体体积间互成简单的整数比。　　1811年，意大利物理学家阿伏加德罗在化学中引入了分子概念，提出阿伏加德罗定律，不仅圆满地解释了盖·吕萨克的实验结果，还确定了气体分子中含有的原子数目，开辟了一条确定相对分子质量和相对原子质量的新途径。　　你想知道阿伏加德罗定律的内容吗？　　自学导引　　一、物质体积的影响因素　　物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子大小和粒子之间的距离。
　　1．固态或液态物质　　固态或液态物质，粒子之间的距离是非常小的，故1 mol固态或液态物质的体积主要取决于粒子的大小，不同的固态或液态物质，粒子的大小是不相同的，因此，1 mol不同的固态或液态物质的体积是不相同的。　　2．气态物质　　对于气体来说，粒子之间的距离远大于粒子本身的直径，所以1 mol气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。而在同温同压下，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的，1 mol任何气体都具有相同的体积。　　二、气体摩尔体积　　1．概念：单位物质的量的气体所占的体积。　　2．符号及单位：符号为Vm,常用单位有L/mol(或L·mol－1)和m3/mol(或m3·mol－1)。
　　3．气体摩尔体积的数值　　气体摩尔体积的数值决定于气体所处的温度和压强。例如标准状况下，气体摩尔体积约为22.4_L·mol－1(较常用)；25 ℃和101 kPa的条件下，气体摩尔体积约为24.8 L·mol－1。　　名师解惑　　一、标准状况下的气体摩尔体积及有关计算　　1．标准状况下的气体摩尔体积　　 (1)标准状况是指0 ℃、1.01×105 Pa的状况。例如：1 mol H2O在标准状况下的体积是22.4 L是错误的。　　(2)气体摩尔体积Vm的常用单位是L·mol－1。　　(3)适用于标准状况下任何气体，包括混合气体。　　(4)并不一定只有在标准状况下1 mol气体的体积才是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体也有可能是22.4 L。
　　2．标准状况下气体体积的计算　　(1)体积(V)与物质的量的关系　　二、阿伏加德罗定律及其推论　　1．阿伏加德罗定律的内容　　当温度、压强一定时，气体粒子之间的距离是相等的，所以，在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
　　2．使用阿伏加德罗定律的注意事项　　(1)阿伏加德罗定律适用的对象是气体，不适用于固体和液体。　　(2)本定律又称为“四同定律”。即同温、同压、同体积和同粒子数，只要有三个 “同”成立，第四个“同”必定成立。　　3．阿伏加德罗定律的推论
　　典例导析　　知识点1：气体摩尔体积的概念及有关计算　　例1.下列说法中正确的是(　　)　　A．在273 K、1.01×105 Pa的条件下，某气体的体积为2.24×10－2 m3，该气体的物质的量约为1 mol　　B．1 mol某气体的体积为22.4 L，该气体所处的状况必定为标准状况　　C．1 mol某气体的体积为22.4 L，该气体的压强一定为101 kPa　　D．固态CO2又叫干冰，含CO2 1 mol的干冰在标准状况下的体积必定小于22.4 L　　解析　A选项，273 K、1.01×105 Pa条件为标准状况，2.24×10－2 m3即为22.4 L。　　B选项，温度、压强的升高或降低，对气体体积的影响效果是相反的。1 mol气体的体积为22.4 L，该气体所处的状况不一定是标准状况。
　　C选项，一定物质的量的气体的体积不仅与压强有关，还与温度有关，所以1 mol气体的体积为22.4 L时，压强不一定为101 kPa　　D选项，干冰在标准状况下不是固体，而是气体，1 mol CO2气体在标准状况下的体积约等于22.4 L。　　答案　A　　跟踪练习1　下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是(　　)　　A．单位质量的气体所占的体积就是气体摩尔体积　　B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L　　C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1　　D．相同物质的量的气体体积一定相同　　答案　C
　　知识点2：阿伏加德罗定律及推论　　例2.在一定温度和压强下，2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应，生成2体积气体化合物Z，则Z的化学式可能是(　　)　　A．XY3　 　B．XY　 　C．X3Y　 　D．X2Y3 　　解析　同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，在化学反应中，参加反应的各物质的物质的量之比又等于各物质的化学计量数之比。由题意可得，化学方程式：2X2＋3Y2===2Z，由质量守恒定律可得，Z的化学式为X2Y3或Y3X2。　　答案　D
　　跟踪练习2　标准状况下，m g A气体与n g B气体的分子数相同，下列说法中不正确的是(　　)　　A．相同质量的A气体与B气体的分子个数之比为m∶n　　B．A气体与B气体的摩尔质量之比为m∶n　　C．同温同压下，A气体与B气体的密度之比为m∶n　　D．相同状况下，同体积A气体与B气体的质量之比为m∶n　　答案　A
　　知识点3：以物质的量为中心的综合计算　　例3.标准状况下，某种O2和N2的混合气体m g含有b个分子，则n g该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是(　　)　　答案　A
　　跟踪练习3　1.4 g某气体在标准状况下的体积为1.12 L，则其相对分子质量为(　　)　　A．14　　　 B．21　 　　C．28　　 　D．35　　答案　C
第3课时　物质的量在化学实验中的应用　　三维目标　　思维激活　　有很多化学反应是在溶液里进行的，在工业生产和科学研究中要定量研究在溶液中发生的化学反应，通常是量取溶液的体积，这样可以知道溶质的物质的量吗？
　　自学导引　　一、物质的量浓度　　1．概念：单位体积溶液里所含溶质B的物质的量。　　2．符号及单位:符号为cB,常用的单位为mol/L(或mol·L－1)。　　二、一定物质的量浓度溶液的配制　　1．主要仪器：托盘天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
　　2．配制步骤　　根据下列实验步骤配制100 mL 0.100 mol·L－1 NaOH溶液。　　(1)计算：配制100 mL 0.100 mol·L－1 NaOH溶液所需碳酸钠固体的质量为0.4 g。　　(2)称量：用托盘天平准确称取氢氧化钠固体(0.4 g)。　　(3)溶解：将氢氧化钠固体放入100 mL烧杯中，用适量的蒸馏水溶解，冷却至室温。　　(4)移液：将烧杯中的溶液用玻璃棒小心地引流到100 mL容量瓶中(注意：不要让溶液洒到容量瓶外)，用蒸馏水洗涤烧杯内壁2～3次，并将每次洗涤的溶液都转移到容量瓶。　　(5)定容：缓缓地将蒸馏水注入容量瓶中，直到容量瓶中的液面接近容量瓶瓶颈刻度线1～2 cm处。改用胶头滴管滴加蒸馏水到液面正好与刻度线相切，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀。
　　名师解惑　　一、物质的量浓度及其计算　　1．溶液中各量间的关系　　
　　2．物质的量浓度和溶质的质量分数的区别与联系
　　3.溶液的混合和稀释　　(1)混合前后，溶质的质量和总物质的量不变，即c总V总＝c1V1＋c2V2(c1V1和c2V2分别是混合前溶液的物质的量浓度和体积，c总V总是混合后溶液的物质的量浓度和体积)。　　(2)稀释前后，溶质的质量和总物质的量不变，即c(浓溶液)·V(浓溶液)＝c(稀溶液)·V(稀溶液)。　　二、一定物质的量浓度溶液的配制　　1．配制一定物质的量浓度的溶液应该注意的问题　　(1)选用与欲配溶液的体积相同的容量瓶。　　(2)使用前，必须检查是否漏水。方法：加水至刻度线附近，盖好瓶塞，瓶外水珠用布擦拭干净，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把瓶倒立2 min，观察瓶塞周围是否有水渗出。如果不漏，将瓶直立，把瓶塞转动180°后，倒过来再试一次。　　(3)不能在容量瓶内直接溶解溶质。　　(4)容量瓶不能长时间存放溶液。
　　2．配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析　　(1)称量时所引起的误差　　使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因：　　①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀；②用量筒量取所需体积的液体时，仰视读数，使所量取液体的体积偏大等。　　使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因：　　①试剂、砝码的左右位置颠倒并使用了游码；②在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时，动作过慢；③用量筒量取液体时，俯视读数，使所量取液体的体积偏小等。
　　(2)用于溶解固体或稀释液体的烧杯和玻璃棒未用蒸馏水洗涤，使溶质的物质的量减小，致使溶液的浓度偏低。　　(3)转移或搅拌溶液时有部分液体溅出，致使溶液的浓度偏低。　　(4)容量瓶内溶液的温度高于20 ℃，造成所配制溶液的体积(20 ℃时)小于容量瓶上所标注的体积，致使溶液的浓度偏高。　　(5)在定容时，仰视读数会使溶液的体积增大，致使溶液的浓度偏低；俯视读数会使溶液的体积减小，致使溶液的浓度偏高。
　　典例导析　　知识点1：物质的量浓度的计算　　例1.将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液，其密度为1.219 g·cm－3，则该溶液中NaOH的物质的量浓度为____________，NaOH的质量分数为____________。　　答案　6.1 mol·L－1；20%
　　跟踪练习1　0.5 mol·L－1的NaCl溶液中混有Na2CO3，向该溶液中加入适量的BaCl2固体粉末后再过滤，以除去溶液中的Na2CO3。此时滤液中NaCl的物质的量浓度为(　　)　　A．小于0.5 mol·L－1　　B．等于0.5 mol·L－1　　C．大于0.5 mol·L－1　　D．无法确定　　答案　C　　知识点2：一定物质的量浓度溶液的配制　　例2. (1)用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3的浓硫酸配制100 mL 1.84 mol·L－1 稀硫酸，若实验仪器有：A.100 mL量筒　B．托盘天平　C．玻璃棒　D．50 mL容量瓶　E．10 mL量筒　F．胶头滴管　G．50 mL烧杯　H．100 mL容量瓶，实验时应选用仪器的先后顺序是________(填编号)。
　　(2)在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是________(填编号)。　　A．使用容量瓶前先检查它是否漏水　　B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗　　C．配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近刻度线2～3 cm处，用滴管加蒸馏水至刻度线　　D．配制溶液时，如果试样是液体，用量筒量取试样后，直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水至刻度线　　E．盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次　　F．往容量瓶中转移溶液时应用玻璃棒引流　　解析　本题是一道计算与实验的综合题，涉及溶液稀释、质量分数与物质的量浓度之间的换算以及一定物质的量浓度溶液的配制等问题。
　　解析　本题是一道计算与实验的综合题，涉及溶液稀释、质量分数与物质的量浓度之间的换算以及一定物质的量浓度溶液的配制等问题。　　则需用浓H2SO4的体积为10 mL，所以选10 mL量筒。若用100 mL量筒，则会使量取的溶液体积误差变大。
　　问题(2)主要涉及的是容量瓶的使用方法，容量瓶只能用来定容(定容时标示的温度为20 ℃)，不能用来稀释或溶解物质，也不能长期存放溶液，因为稀释或溶解的过程中将有热效应，影响溶液体积的测定；使用容量瓶之前只能用蒸馏水洗涤，不能用待配溶液润洗容量瓶，若用待配溶液润洗会使溶质附着在容量瓶内壁，引起所配制溶液浓度偏高。　　答案　(1)EFGCHF 　　(2)BCD
　　跟踪练习2　用18 mol·L－1的浓硫酸配制1 mol·L－1 的H2SO4溶液100 mL，其操作步骤是：计算、量取、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀并转入指定容器中。下列有关叙述中正确的是(　　)　　A．先计算出所需浓硫酸的质量，然后用天平准确称量　　B．先计算出所需浓硫酸的体积，然后用100 mL量筒准确量取　　C．先计算出所需浓硫酸的体积，然后用10 mL量筒准确量取　　D．稀释时应当慢慢将浓硫酸倒入盛有水的烧杯中，然后立即将稀硫酸溶液转入100 mL容量瓶中　　答案　C
本 章 小 结　　知识整合　　一、混合物的分离和提纯
　　二、离子的检验
　　三、物质的量
　　高考体验　　1．(2008年广东理科基础，32)用石灰水、小苏打、淀粉和食醋等不能完成的实验是(　　)　　A．碘盐中碘的检验　　B．暖瓶中水垢的除去　　C．食盐和纯碱的鉴别　　D．鸡蛋壳主要成分的检验　　解析　水垢中含有CaCO3、Mg(OH)2等物质，可以用醋酸除去；食盐和纯碱可以用石灰水鉴别；蛋壳中含有CaCO3，可以用醋酸检验。　　答案　A
　　2．(2008年海南，3)在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法中正确的是(　　)　　A．甲的分子数比乙的分子数多　　B．甲的物质的量比乙的物质的量少　　C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小　　D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小　　解析　两种气体在同温同压下，气体摩尔体积相同，密度之比等于相对分子质量之比，故甲的相对分子质量大于乙的，在质量相同的情况下，说明甲的分子数及物质的量比乙少。　　答案　B
　　3．(2007年广东，3)下列叙述正确的是(　　)　　A．48 g O3气体含有6.02×1023个O3分子　　B．常温常压下，4.6 g NO2气体含有1.81×1023个NO2分子　　C．0.5 mol·L－1 CuCl2溶液中含有3.01×1023个Cu2＋　　D．标准状况下，33.6 L H2O含有9.03×1023个H2O分子　　解析　本题考查物质的量及阿伏加德罗常数之间的关系。A项中48 g O3气体，其物质的量为1 mol，含有6.02×1023个O3分子，故A正确。B项中4.6 g NO2气体，其物质的量为0.1 mol，含有6.02×1022个NO2分子，故B项错误。C项中不知道CuCl2溶液的体积，Cu2＋的物质的量和个数无法确定，故C错误。D项中水在标准状况下不是气体，33.6 L H2O的物质的量也不是1.5 mol，故D错误。　　答案　A
　　4．(2008年上海，18)设计学生实验要注意安全、无污染、现象明显。根据启普发生器原理，可用底部有小孔的试管制简易的气体发生器(如图)。若关闭K，不能使反应停止，可将试管从烧杯中取出(会有部分气体逸散)。下列气体的制取宜使用该装置的是(　　)　　A．用二氧化锰(粉末)与双氧水制氧气　　B．用锌粒与稀硫酸制氢气　　C．用硫化亚铁(块状)与盐酸制硫化氢　　D．用碳酸钙(块状)与稀硫酸制二氧化碳
　　解析　因MnO2为粉末状固体，易散落到烧杯中，使反应失去控制，不能停止，A项错误；用锌粒与稀硫酸反应制取H2，若装置从烧杯中取出会导致H2逸散在空气中，但不会造成污染，B项正确；若装置从烧杯中取出会导致H2S气体逸散在空气中而造成污染，C项错误；制取CO2气体不能用稀硫酸，D项错误。　　答案　B
第二章　化学物质及其变化第一节　物质的分类第1课时　简单分类法及其应用　　三维目标
　　思维激活　　相传战国时期有个名叫公孙龙的人，他想牵着马过关，但按当时国家的规定，马是不允许带出关去的，于是守关的人跟他说：“先生，马是不允许出关的，请把马留下。”公孙龙说：“我牵的是白马，不是马，规定上只是说马不能过关，并没有说白马不准过关啊！”经过一番舌战，公孙龙牵着白马出关了。你认为公孙龙的话有道理吗？　　“白马非马”论，我们对它的评价经常是狡辩，其实从分类的角度看，也有它合理的一面。马是对这种动物的总称，可从多个角度进行分类，如颜色、年龄、雄雌、品种等。根据颜色马可分为白马、黑马、枣红马、棕色马等，故马与白马不是同一概念，白马只是马的一种。那么，对于不同的物质是如何分类的？这就是我们这节学习的内容。　　
　　自学导引　　把大量的事物按照事先设定的标准进行分类，是人们最熟悉也是最方便的一种科学方法。这种方法在社会生活、经营管理和科学技术中得到了广泛的应用。　　例如，初中化学把元素分为金属元素、非金属元素，把化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。　　1．交叉分类法　　人们认识事物时需要采用多种分类方法，来弥补单一分类方法的不足。例如，对碳酸钠的分类，根据不同的标准分为钠盐、碳酸盐。　　2．树状分类法　　对同种事物进行再分类，例如，把化合物分为酸、碱、盐和氧化物。　　3．分类作为科学方法的意义：当分类的标准确定之后，同类中的事物在某些方面的相似性可以帮助我们做到举一反三；对于不同类事物的了解使我们有可能做到由此及彼。
　　名师解惑　　一、化学物质的分类　　1．交叉分类法：分类的标准不同，分类的结果就不同。同一事物，从不同的角度进行分类，会得到不同的分类结果，因此在对物质进行分类时，必须指明分类的依据。在认识事物时，运用多种分类方法，可以弥补单一分类方法的不足。交叉分类法就是这种思想的体现。例如：
　　2．树状分类法：像一棵树，有主干、支干、次支干和小枝丫。树状分类法是对同类事物进行再分类。
　　二、化学反应的分类　　在初中化学中，我们曾学习过两种不同的分类方法。一是根据反应物和生成物的类别及反应前后物质种类的多少，把化学反应分为四种基本类型的反应(化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应)；二是根据反应中物质是否得到氧或失去氧，把化学反应分为氧化反应和还原反应。　　在高中阶段，我们还会接触到更多的分类方法，如：　　说明：化学反应的四种基本类型不能包括所有的化学反应(如Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2)。
　　典例导析　　知识点1：物质的分类　　例1.采取交叉分类法，用线条把下列物质与其所属类别连接起来。　　(NH4)2CO3　　　　　　　 铵盐　　(NH4)2SO4 　　　　　　　 钠盐　　Na2CO3 　　　　　　　　碳酸盐　　Na2SO4 　　　　　　　　 硫酸盐　　解析　根据不同的分类标准，同种物质可以归属于不同的类别，这是人们在认识和研究物质时经常用的一种分类方法——交叉分类法。根据组成盐的阴、阳离子的不同，(NH4)2CO3因其组成中含有NH4+，故属于铵盐，其组成中还含有CO32-，故其又属于碳酸盐。同理，(NH4)2SO4既是铵盐，又是硫酸盐；Na2CO3既是钠盐，又是碳酸盐；Na2SO4既是钠盐，又是硫酸盐。
　　答案　　　跟踪练习1　从H、O、S、K四种元素中选择适当的元素，组成和表中第一栏物质类别相同的物质，将其化学式填在表中相应空格内。　　答案　 H2SO4(或H2SO3等); KOH; K2SO4(或K2SO3等)；SO2(或SO3等)
　　知识点2：化学反应的分类　　例2　有以下五个反应：①硫在氧气中燃烧　②高锰酸钾受热分解　③二氧化碳使澄清石灰水变浑浊　④氢气还原氧化铜　⑤生石灰与水反应　　其中属于化合反应的有____________，有化合价变化的反应有____________。　　解析　根据不同的分类标准对化学反应有不同的分类。根据四大基本反应类型分：①、⑤属化合反应，②属分解反应，③属复分解反应，④属置换反应。在五个反应中，①、②、④有化合价变化，③、⑤无化合价变化。　　答案　①⑤；①②④
　　跟踪练习2　下列反应中属于化合反应的是(　　)　　A．①②③　　　　　 B．②③④　　C．③④⑤ D．①②⑤　　答案　D
第2课时　分散系及其分类　　三维目标
　　思维激活　　根据史书记载：远在秦朝时，西湖还是一个和钱塘江相连的海湾。钱塘江带下的泥沙日渐沉积，使浅海湾日益变小变浅，逐渐形成沙洲，把海湾和钱塘江分隔开来，原来的海湾变成了一个内湖，西湖就由此诞生了。你知道西湖的诞生是什么原理吗？　　自学导引　　一、分散系的分类　　1．概念：把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。　　
　　3．分类　　(1)按照分散质或分散剂所处的状态分　　按照分散质或分散剂所处状态的不同可将分散系分为__9__类。　　　　(2)按照分散质粒子的大小分　　溶液：分散质粒子小于10－9m。　　胶体：分散质粒子在10－9～10－7m之间。　　浊液：分散质粒子大于10－7m。
　　二、胶体的制备和性质　　1．概念：分散质粒子大小在10－9～10－7m之间的分散系。　　2．氢氧化铁胶体的制备　　(1)制备原理　　氯化铁在沸水中可与水反应生成氢氧化铁，控制反应条件，可以得到氢氧化铁胶体。化学方程式为　　(2)实验步骤　　取一只烧杯，加入50 mL蒸馏水，加热至沸腾，然后向沸水中滴加饱和FeCl3溶液。继续煮沸，待溶液变成红褐色后，停止加热。　　(3)实验现象　　烧杯中液体呈红褐色。
　　3．胶体的性质　　(1)丁达尔效应——让一束平行光线通过完全透明的胶体，从垂直于光束的方向，可以观察到一条光亮的“通路”，该现象称为“丁达尔效应”。丁达尔效应是粒子对光散射的结果。丁达尔效应是区分胶体和溶液的一种常用的物理方法。　　(2)布朗运动——在胶体中，由于质点在各个方向所受的力不均衡而产生的无规则的热运动，称为“布朗运动”。　　(3)电泳——在外加电场的作用下，胶体的粒子在分散剂里向电极做定向移动的现象。　　注意：电泳只是胶粒定向地向电极运动，并没有凝聚而沉淀。并不是所有胶体均有此性质。　　(4)凝聚——当外在条件改变时，破坏了胶体的介稳性，胶体粒子聚集成较大颗粒而形成沉淀，这种现象称为“凝聚”。能促使溶胶凝聚的物理或化学因素有加热；加入电解质；加入胶粒带相反电荷的胶体等途径。
　　名师解惑　　一、三种分散系的比较
　　二、胶体的重要性质及应用　　1．一束光通过胶体时产生一条光亮的“通路”，此现象叫“丁达尔效应”，而溶液无此现象。　　(1)丁达尔效应可用来鉴别胶体和溶液。　　(2)丁达尔效应是物理现象，在日常生活中随处可见。如当日光从窗隙射入暗室，或者光线透过树叶间的缝隙射入密林中时，可以观察到丁达尔效应；放电影时，放映室射到银幕上的光柱的形成也是丁达尔效应。　　2．布朗运动：胶体粒子在胶体中不停地做无规则运动，这使胶体不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。这是胶体具有介稳性的原因之一。　　3．电泳现象：胶体在外加电场作用下做定向移动。电泳现象证明了胶体粒子带有电荷。胶体粒子带有电荷是因为胶体粒子可以选择性地吸附某一种电性的离子而带有电荷，胶体粒子吸附阴离子而带负电荷，吸附阳离子而带正电荷。
同种胶体粒子所带电性相同，在通常情况下，它们之间的相互排斥使它们不易聚集。这是胶体具有介稳性的原因之二。注意：淀粉胶体不带电荷。　　4．胶体的聚沉：胶体的介稳性是相对的，当条件发生改变时，胶体就会发生聚沉。胶体聚沉的方法有：①加热法，如蛋白质胶体，加热时蛋白质胶体发生聚沉。②加入电解质，电解质中的阴、阳离子可以中和胶体粒子的电性，使之沉降。③加入带相反电荷的胶体，也相当于中和胶体粒子的电性，使胶体聚沉。④应用电泳原理。如使用静电除尘器除去空气或工厂废气中的飘尘以及微细的固体颗粒物；用石膏使豆浆变成豆腐；用明矾净水等。　　5．利用胶体知识解释的问题　　①沙洲的形成；②不同牌号的墨水不能混用；③不同血型的人不能相互输血；④卤水点豆腐；⑤明矾净水；⑥土壤的保肥性；⑦工业制肥皂的盐析；⑧冶金工业电泳除尘；⑨工业选矿等。
　　典例导析　　知识点1：分散系的分类　　例1 日常生活里我们见到的雾、食醋、豆浆、泥浆水等，它们都是分散系。　　(1)其中以气态物质作分散剂的是__________。　　(2)其中属于胶体的是______________。　　解析　在以上分散系中，雾的分散剂为气体；食醋、豆浆、泥浆水的分散剂为液体；雾、豆浆中分散质的直径都在1～100 nm之间，均属于胶体。　　答案　雾；雾、豆浆　　跟踪练习1　下列分散系最稳定的是(　　)　　A．悬浊液　　　　 B．乳浊液　　C．胶体 D．溶液　　答案　D
　　知识点2：胶体的性质及应用　　例2 下列关于胶体和溶液的区别的叙述中正确的是(　 )　　A．胶体带电荷，溶液不带电荷　　B．一束光线通过溶液时没有明显现象，而通过胶体时会出现明显的光路　　C．溶液中分散质可通过滤纸，胶体中分散质不能通过滤纸　　D．溶液长时间静置易产生浑浊，胶体长时间静置不产生浑浊　　解析　A项，胶体粒子可带电荷，但胶体、溶液整个分散系是呈电中性的；B项，丁达尔现象是区别溶液和胶体最常用的方法；C项，溶液、胶体中的分散质均能通过滤纸；D项，溶液很稳定，胶体也较稳定。故只有B项正确。　　答案　B
　　跟踪练习2　不能用胶体的性质来解释的是(　　)　　A．明矾净水　　B．由豆浆制成豆腐　　C．一束平行光线照射蛋白质溶液时，从侧面可看到光亮的通路　　D．FeCl3溶液中滴入NaOH溶液，出现红褐色沉淀　　答案　D
第二节　离 子 反 应　　第1课时　酸、碱、盐在水溶液中的电离　　　　三维目标
　　
　　
　　
　　思维激活　　食盐晶体是由带正电荷的钠离子与带负电荷的氯离子通过静电作用按一定规律紧密排列而成，这种静电作用很强烈，故不能自由移动，食盐晶体不导电。当食盐晶体熔化或溶于水时，这种静电作用被破坏，成为自由移动的离子，在外加电场的作用下，阳离子移向负极，阴离子移向正极，即有了电荷的定向移动，形成了电流。食盐晶体在熔化或溶于水时导电。由此可以看出，物质的导电是在一定条件下的，导电的实质是产生了自由移动的离子。你知道还有哪些物质熔化或溶于水能导电吗？ 　　自学导引　　一、电解质和非电解质　　1．电解质：在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。　　2．非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物。
　　二、电离　　1．概念：电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程。　　2．电离方程式　　KCl＝K＋＋Cl－　　H2SO4＝2H＋＋SO　　NaOH＝Na＋＋OH－　　三、电解质溶液的导电性　　1．原因：电离产生自由移动的离子。　　2．影响因素：相同条件下，离子浓度越大，所带电荷越多，溶液导电性越强。　　四、从电离的角度理解酸、碱、盐的本质　　 1.酸：电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物。　　2．碱：电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物。　　3．盐：电离时能生成金属阳离子(或NH)和酸根离子的化合物。
　　名师解惑　　一、正确理解电解质和非电解质的概念　　在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质，若是在以上两种情况下都不导电的化合物，则称为非电解质。　　1．电解质和非电解质都是化合物。对于单质(如Fe、Cl2等)，无论能否导电，都不能称为电解质或非电解质。对于混合物(如NaCl溶液、盐酸等)，即使能导电，也不是电解质。　　2．电解质所要求的导电条件，只要满足在“水溶液”或“熔融状态”中的任一情况即可。如HCl在液态时不导电，其水溶液可导电，所以HCl是电解质。　　3．有些化合物溶于水所得的溶液能够导电，但这些化合物不一定就是电解质。如CO2的水溶液能够导电，是因为CO2与水反应生成了电解质H2CO3，而CO2在水溶液中并未电离，是非电解质。
　　4．活泼金属的氧化物，如Na2O、Al2O3等，其水溶液能导电，虽然溶液中的离子不是它们电离出来的，但它们在熔融状态下能电离出离子而导电，因此是电解质。　　例：Na2O(熔融)＝2Na＋＋O2－　　Al2O3(熔融)＝2Al3＋＋3O2－　　5．化合物是否为电解质，与溶解度的大小无关。如BaSO4虽难溶于水，但溶于水的部分发生了电离，所以是电解质。　　6．一般来说，酸(不分强弱)、碱(不分强弱)、盐(不论溶解性如何)、活泼金属的氧化物都是电解质，而非金属的氧化物都不是电解质。　　7．酒精、蔗糖等绝大多数有机物都不是电解质。
　　二、书写电离方程式要注意的问题　　1．要遵守质量守恒和电荷守恒两大定律。　　2．在熔化状态下酸不电离，不写电离方程式。　　3．在熔化状态下的酸式酸根不能电离出H＋，如NaHSO4在熔化状态下的电离方程式为NaHSO4(熔融)＝Na＋＋HSO4－。　　4．在水溶液中，强酸组成的酸式盐的酸式酸根能电离出H＋。如：NaHSO4＝Na＋＋H＋＋SO42－。
　　典例导析　　知识点1：电解质与非电解质　　例1.下列状态的物质，既能导电又属于电解质的是(　　)　　A．MgCl2晶体　　　　　B．NaCl溶液　　C．液态氯化氢 D．熔融的KOH　　解析　MgCl2晶体是电解质但无自由移动的离子，不导电；NaCl溶液是混合物，属电解质溶液；液态HCl是共价化合物，不导电。　　答案　D　　跟踪练习1　下列物质中，属于电解质的是(　　)　　A．CO2 B．稀盐酸　　C．BaSO4 D．C2H5OH　　答案　C
　　知识点2：电离方程式的书写　　例2　写出下列物质在水溶液中的电离方程式：　　①KOH　②H2SO4　③KHSO4　④KHCO3　　(1)____________________________________________。　　(2)____________________________________________。　　(3)____________________________________________。　　(4)____________________________________________。　　解析　由于KHSO4属于强酸的酸式盐，在水溶液中水分子不仅能破坏K＋与HSO之间的作用力，还能破坏HSO内部的氢与氧之间的作用力而产生H＋和SO。而KHCO3属于弱酸的酸式盐，在水溶液中水分子主要破坏K＋与HCO之间的作用力，而HCO内部的氢与氧之间结合较牢固，水分子难以破坏。
　　答案　(1)KOH＝K＋＋OH－　　(2)H2SO4 ＝ 2H＋＋SO42-　　(3)KHSO4 ＝ K＋＋H＋＋SO　　(4)KHCO3 ＝ K＋＋HCO32-　　跟踪练习2　写出下列物质在溶液中的电离方程式：　　(1)硝酸：______________________________________。　　(2)氯化钠：____________________________________。　　(3)硝酸铵：____________________________________。　　答案　(1)HNO3 ＝ H＋＋NO3-　　(2)NaCl ＝ Na＋＋Cl－　　(3)NH4NO3 ＝ NH＋NO3-
第2课时　离子反应及其发生的条件　　三维目标
　　思维激活　　《三国演义》中有这样一个故事：诸葛亮第四次释放孟获后，孟获逃至秃龙洞，秃龙洞的秃龙大王便夸口要借用四眼毒泉消灭蜀军。四眼毒泉中有一眼“哑泉”，“人若饮之，则不能言，不过旬日必死”。不久。蜀军先锋王平率数百军士前来探路，由于天气炎热，人、马均争先恐后误喝哑泉水。结果回营后大难临头——军士们个个说不出话来，生命危在旦夕，诸葛亮也毫无办法。此时，幸亏遇见一老叟，其指点蜀军众将士饮用万安溪万安泉水，终于逐渐转危为安，渡过难关。经当地化学工作者实地分析研究，发现哑泉水中含有较多的硫酸铜，人喝了有铜盐的水就会中毒，导致说话不清，呕吐腹泻，最后橥选⒕仿味馈Ｍ虬蚕虬踩含有较多的碱(一般味苦)。你知道万安泉水为什么能够解毒吗？
　　自学导引　　一、离子反应　　概念：有离子参加或生成的反应叫离子反应。　　二、离子方程式　　1．概念：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫离子方程式。　　2．离子方程式书写的一般步骤　　(1)写：写出反应的化学方程式。　　(2)改：将易溶于水且易电离的物质写成离子形式，其余的用化学式表示。　　(3)删：删去方程式两边不参加反应的离子。　　(4)查：检查方程式两边原子个数，离子带的电荷数是否相等。　　3．离子方程式的意义：一个离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应，还可以表示同一类型的离子反应。　　三、溶液中复分解反应(离子反应)发生的条件　　生成沉淀，放出气体，生成水。
　　名师解惑　　一、离子方程式和化学方程式的区别　　1．化学方程式只能描述一个化学反应，离子方程式则可以描述一类化学反应。　　2．化学方程式不能揭示化学反应的本质，离子方程式揭示了化学反应的本质。　　3．离子反应可以检验某种离子(或某些离子)是否存在。如，向某溶液中加AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀生成且不溶解，证明该溶液中含有Cl－：Ag＋＋Cl－＝AgCl↓。　　二、离子反应发生的条件　　离子反应总是伴随着离子的种类、浓度的变化，离子反应的本质是离子间发生反应生成了新离子或旧离子减少或消失。有难溶性物质(如BaSO4、AgCl等)生成或有难电离物质(如CH3COOH、H2O等)生成或有挥发性物质即气体(如CO2、NH3等)生成。只要具备上述条件之一，这类离子反应就能发生。
　　1．掌握常见的沉淀溶解性表。例如，钾盐、钠盐、硝酸盐和铵盐易溶于水；银和铅的氯化物难溶；钡和铅的硫酸盐难溶等。　　2．掌握常见的气体：CO2、SO2、NH3等。　　三、离子方程式的书写原则　　1．强酸、强碱和易溶性的盐改写成离子形式；难溶物质、难电离物质(弱酸、弱碱、水等)、易挥发性物质、单质、氧化物、非电解质均不能拆，要写化学式。　　2．微溶性物质如作为生成物，一律视为沉淀，写化学式，标“↓”符号；如作为反应物，若是澄清溶液应改写成离子符号，若是悬浊液应写化学式。　　3．多元弱酸的酸式酸根离子，不能拆开。如，HCO3-不能拆成H＋和CO32-。　　4．电解质参加的化学反应，如果不符合电离条件，不能电离，也不能改写成离子形式。如NaCl固体与浓H2SO4混合加热等。
　　四、离子方程式书写的正误判断　　离子方程式是化学方程式的一种，首先要符合化学反应事实；其次必须符合原子守恒、电荷守恒，即要配平；最后离子方程式中要反映离子反应的本质。　　离子方程式的书写必须满足以下条件：　　1．必须符合客观事实。如Cu＋2H＋＝Cu2＋＋H2↑显然是错误的。　　2．必须符合拆写原则。如CaCO3与盐酸的反应：CO32-＋2H＋＝H2O＋CO2↑就是错误的。正确的为CaCO3＋2H＋＝Ca2＋＋H2O＋CO2↑。看各物质的化学式、离子式是否正确，原则是可溶性的强电解质用离子符号表示，其余都以分子式表示，如单质、氧化物、弱酸、弱碱、难溶性盐、非电解质等。看反应能否用离子方程式表示，不是在溶液中进行的离子反应，不能用离子方程式表示，如浓硫酸和铜共热、固体氯化铵和熟石灰混合加热等。
　　3．必须弄清实际参与反应的离子。如稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应，写成SO＋Ba2＋＝BaSO4↓或H＋＋OH－＝H2O都是错误的，正确的反应为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42-＝BaSO4↓＋2H2O。　　4．必须遵守电荷守恒原理。如铝与稀硫酸反应，写成Al＋2H＋＝Al3＋＋H2↑是错误的。正确的为2Al＋6H＋＝2Al3+＋3H2↑。　　五、溶液中离子共存的判断　　溶液中的离子能共存，其实就是没有发生离子反应，反过来说，离子不能共存就是发生了离子反应。　　溶液中发生的离子反应主要有两大类：　　一大类是复分解反应，但必须满足复分解反应条件：产生气体、沉淀及难电离物质如水等。另一大类则是氧化还原反应。
　　1．因发生复分解反应而不能共存。　　(1)生成挥发性物质(如生成气体CO2)。　　(2)生成难溶物质(如Ba2＋与SO42-反应生成沉淀)。　　(3)生成难电离物质(如生成H2O)。　　2．因发生氧化还原反应而不能共存：氧化性离子(如NO3-)和还原性离子(如Fe2＋)不能共存。　　3．隐含条件　　(1)溶液无色透明时，不能存在有色离子(如Fe2＋)。　　(2)强酸性溶液中不能存在与H＋反应的弱酸根离子(如CO32-)。　　(3)强酸性溶液中不能存在与OH－反应的弱碱离子(如NH4+)及酸式酸根离子(如HCO3-)。
　　典例导析　　知识点1：离子方程式的书写　　例1 下列离子方程式书写正确的是(　　)　　A．盐酸与碳酸钡反应：　　　 CO32-＋2H＋＝CO2↑＋H2O　　B．向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钡溶液：　　　 Ba2＋＋2OH－＋Cu2＋＋SO＝BaSO4↓＋Cu(OH)2↓　　C．向硝酸银溶液中加入铜粉：　　　 Ag＋＋Cu＝Cu2＋＋Ag↓　　D．铁与稀盐酸反应：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑　　 解析　书写离子方程式时必须要尊重反应的客观事实，不能凭空臆想。D项中铁与稀盐酸反应，只能生成Fe2＋，不可能生成Fe3＋，因此正确的离子方程式是Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑；书写离子方程式应将易溶于水且易电离的物质写成离
子符号，把单质、氧化物，气体、难溶物质写成化学式，同时还要注意质量守恒和电荷守恒。对照上述选项可知，A项中碳酸钡为难溶物质，应写化学式；C项中虽然质量守恒，但电荷不守恒，因此正确答案为B。　　答案　B　　跟踪练习1　下列化学方程式中，可用离子方程式H＋＋OH－＝H2O表示的是(　　)　　A．3HCl＋Fe(OH)3＝FeCl3＋3H2O　　B．HNO3＋KOH＝KNO3＋H2O　　C．H2CO3＋2NaOH＝Na2CO3＋2H2O　　D．2HCl＋Cu(OH)2＝CuCl2＋2H2O　　答案　B
　　知识点2：离子共存的判断　　例2 下列各组离子中，能在溶液中大量共存的是(　　)　　A．K＋、Ag＋ 、H＋、Cl－　　B．Ba2＋、Na＋、CO32-、OH－　　C．H＋、K＋、CO32-、SO　　D．Al3＋、Fe3＋、SO42-、Cl－　　解析　A组中：Ag＋＋Cl－＝AgCl↓；B组中，Ba2＋＋CO32-＝BaCO3↓；C组中，2H＋＋CO32-＝CO2↑＋H2O；D组中，四种离子在溶液中能大量共存。　　答案　D
　　跟踪练习2　在无色透明的强酸性溶液中，能大量共存的离子组是(　　)　　A．K＋、Cu2＋、NO3-、SO42-　　B．K＋、Na＋、Cl－、CO32-　　C．Zn2＋、NH4+、NO3-、Cl－　　D．K＋、Na＋、MnO4-、SO42-　　答案　C　　知识点3：离子的检验　　例3 A、B、C、D四种可溶性盐，它们的阳离子分别是Ba2＋、Ag＋、Na＋、Cu2＋中的某一种，阴离子分别是NO、SO42-、Cl－、CO32-中的某一种。　　(1)若把四种盐分别溶解于盛有蒸馏水的四支试管中，只有C的溶液呈蓝色。　　(2)若向(1)的四支试管中分别加盐酸，B溶液有沉淀产生，D溶液有无色无味气体逸出。
　　根据(1)、(2)中的实验事实可推断它们的化学式分别为：A__________，B__________，C__________，D__________。　　解析　有关离子的推断问题是离子反应较高层次的题目。答好此类题目的关键是熟练掌握好典型离子的性质。　　首先，因A、B、C、D都是可溶性盐，故Ba2＋不能与SO42-、CO32-组合；Ag＋只能与NO组合；Cu2＋不能与CO组合。由(1)可知，C为铜盐。由(2)可知，B为AgNO3；D含有CO32-，而CO与Ba2＋、Ag＋、Cu2＋均不能共存，故D只可能是Na2CO3。剩余阳离子为Ba2＋，故A含之；剩余阴离子为SO42-、Cl－，而Ba2＋与SO42-会反应，故A为BaCl2。　　答案　BaCl2；AgNO3；CuSO4；Na2CO3
　　跟踪练习3　某溶液中可能有SO42-、HCO3-、Cl―中的一种或几种。某同学做如下实验来确定溶液的成分：　　(1)取少量该溶液，滴入过量盐酸，有大量气体放出， 则原溶液中一定含有________离子，有关的离子方程式为____________________________________。　　(2)向(1)的剩余溶液中滴入氯化钡溶液时，有白色沉淀生成，则原溶液中一定含有________离子，有关的离子方程式为____________________________。　　(3)通过上述实验还无法确定的是______离子。　　答案　(1)HCO3-；HCO3-＋H＋＝H2O＋CO2↑　　(2)SO42-；Ba2＋＋SO＝BaSO4↓　　(3)Cl―
第三节　氧化还原反应第1课时　氧化还原反应　　三维目标
　　思维激活　　吃过几口的苹果，放置一段时间后，可以看到凡是咬过的地方都变成了红褐色，而且越不成熟的苹果表现得越明显，这是什么原因呢？原来在苹果的果肉中含有丰富的Fe2+，咬过后果肉暴露在空气中，Fe2＋被空气中的氧气氧化为Fe3＋，从而显示出红褐色。苹果越不成熟含有的Fe2＋的量就越高，因此对于缺铁的患者可以用这种“害羞”的苹果来补一补吆。你知道Fe2＋变成Fe3＋的反应属于什么类型的反应吗？
　　自学导引　　一、氧化还原反应　　以CuO＋H2Cu＋H2O为例：　　1．从反应中物质得氧失氧的角度　　(1)氧化反应　　物质得到氧的反应。如H2得到氧，发生氧化反应。　　(2)还原反应　　物质失去氧的反应，如CuO失去氧，发生还原反应。　　2．从元素化合价升降的角度　　(1)氧化反应　　物质所含元素化合价升高的反应。如H2中的氢元素化合价升高，发生氧化反应。　　(2)还原反应　　物质所含元素化合价降低的反应。如CuO中的铜元素化合价降低，发生还原反应。　　(3)氧化还原反应　　有元素化合价升降的化学反应。
　　3．从反应中电子转移的角度　　(1)氧化反应　　物质失去电子(或共用电子对偏离)的反应。如H2失去电子，发生氧化反应。　　(2)还原反应　　物质得到电子(或共用电子对偏向)的反应。如CuO得到电子，发生还原反应。　　(3)氧化还原反应　　有电子转移(得失或偏移)的反应。　　二、氧化还原反应的本质和特征　　1．本质：反应过程中有电子转移(电子得失或电子对偏移)。　　2．特征：反应前后元素的化合价发生了改变。　　3．在氧化还原反应中，得失电子总数相等，化合价的升降总数相等，且化合价升降的总数等于电子的转移总数。
　　名师解惑　　一、氧化还原反应的认识历程　　1．从得失氧的角度认识氧化还原反应的概念　　根据反应物到生成物的变化过程中物质得到氧或失去氧，把化学反应分为氧化反应和还原反应。　　在木炭还原氧化铜2CuO＋C 2Cu＋CO2↑的反应中，氧化铜失去氧变成单质铜，发生了还原反应。如果进一步分析，我们还会发现，在这个反应中碳得到了氧变成了二氧化碳，发生了氧化反应。也就是说， 氧化反应和还原反应是同时发生的，这样的反应称为氧化还原反应。
　　2．从化合价变化的角度理解氧化还原反应的概念　　反应中某反应物所含元素化合价升高的反应，就是氧化反应；反应中某反应物所含元素化合价降低的反应就是还原反应。　　　　铜元素(失氧)：由＋2价降低为0价，发生还原反应；碳元素(得氧)：由0价升高为＋4价，发生氧化反应。　　3．从电子转移的角度理解氧化还原反应的概念　　氧化还原反应与元素化合价的升降密切相关，元素化合价的升降又是由元素的原子得失电子(或共用电子对偏移)所决定的，所以，氧化还原反应与元素的原子得失电子(或共用电子对偏移)之间存在着必然的联系。
　　化学反应的实质是原子的重新组合。　　(1)Na和Cl2的反应　　　　(2)H2与Cl2的反应　　　　由以上分析可知：元素化合价的升降与元素原子之间的电子转移(得失或偏移)有着密切的关系。
　　二、氧化还原反应的判据　　利用氧化还原反应与元素化合价的关系，可以进行有关氧化还原反应的判断，判断是否准确的关键是正确把握元素化合价及其升降情况。　　1．氧化反应判断：物质所含元素化合价升高的反应。　　2．还原反应判断：物质所含元素化合价降低的反应。　　3．氧化还原反应的判断：反应前后元素的化合价是否发生变化，有变化的反应为氧化还原反应，否则为非氧化还原反应。
　　三、四种基本类型反应与氧化还原反应的关系　　1．置换反应，有单质参加的化合反应、有单质生成的分解反应，有元素化合价升降，一定为氧化还原反应。复分解反应、无单质参加的化合反应和无单质生成的分解反应若无元素化合价升降，则一定为非氧化还原反应。　　2．四种基本类型反应与氧化还原反应的关系，可用下图表示：
　　典例导析　　知识点1：氧化还原反应的判断　　例1 下列反应中不是氧化还原反应的是(　　)　　解析　从化合价升降的角度分析，凡物质所含元素的化合价在反应前后有变化的反应，均属于氧化还原反应；而D项是复分解反应，在反应前后元素的化合价都没变，所以是非氧化还原反应，故选D。　　答案　D
　　跟踪练习1　下列反应不属于氧化还原反应的是(　　)　　A．2H2O2＝2H2O＋O2↑　　B．CuCl2＋2NaOH ＝ Cu(OH)2↓＋2NaCl　　C．2Na＋2H2O ＝ 2NaOH＋H2↑　　D．3CO＋Fe2O3 ＝ 2Fe＋3CO2　　答案　B
　　知识点2：氧化还原反应与四种基本类型的关系　　例2 分类是化学学习和研究中常用的思维方法。下列化学反应类型的关系图中正确的是(　　)　　
　　解析　置换反应一定属于氧化还原反应；离子反应部分为氧化还原反应，部分不属于氧化还原反应；复分解反应一定不属于氧化还原反应，复分解反应与氧化还原反应之间一定为并列关系。　　答案　C　　跟踪练习2　下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是(　　)　　　　答案　B
第2课时　氧化剂和还原剂　　三维目标
　　思维激活　　在很多氧化还原反应中，当同一种物质和不同的物质反应时，其得失电子情况可能完全相反。例如，在盐酸与铁的反应中，盐酸得到电子；而在盐酸与二氧化锰的反应中，盐酸失去电子。你知道这是怎么回事吗？　　自学导引　　一、氧化还原反应的有关概念　　1．氧化剂和还原剂　　氧化剂：得到电子(或电子对偏向)的物质，具有氧化性。在反应时所含元素的化合价降低，本身被还原。　　还原剂：失去电子(或电子对偏离)的物质，具有还原性，在反应时所含元素的化合价升高，本身被氧化。
　　2．氧化产物和还原产物　　氧化产物：还原剂被氧化生成的物质。　　还原产物：氧化剂被还原生成的物质。　　二、常见的氧化剂和还原剂　　1．常见的氧化剂　　(1)非金属单质(如O2、Cl2等)。　　(2)含有高价态元素的化合物(如浓H2SO4、HNO3、KMnO4、FeCl3等)。　　2．常见的还原剂　　(1)活泼或较活泼金属单质(如Al、Zn、Fe等)。　　(2)某些非金属单质(如C、H2等)。
　　名师解惑　　一、氧化还原反应中有关概念的相互关系　　　　可以简单记作：　　　　记忆方法：失～升～氧，得～降～还。
　　二、氧化还原反应中电子转移的表示方法　　1．双线桥——表示电子得失结果　　　　要点：(1)双箭号(从反应物指向生成物)。　　(2)箭号起、止指向同一种元素。　　(3)标出得与失电子及总数(氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数)。　　2．单线桥——表示电子转移情况　　
　　要点：(1)单箭号(在反应物之间)。　　(2)箭号起点为被氧化(失电子)的元素，终点为被还原(得电子)的元素。　　(3)只标转移电子总数，不标得与失(氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数)。　　三、氧化性(还原性)强弱判断　　1．根据反应方向判断　　若下列反应能向右进行，　　　　则氧化性强弱：氧化剂＞氧化产物　　还原性强弱：还原剂＞还原产物
　　例如：2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2　　氧化性：Fe3＋＞Cu2＋　　还原性：Cu＞Fe2＋　　2．根据金属活动性顺序判断　　在金属活动性顺序表中，从左到右原子的还原性逐渐减弱，但其对应阳离子(注意：Fe—Fe2＋)的氧化性逐渐增强。　　　　例如：　　还原性：Mg＞Zn＞Cu　　氧化性：Cu2＋＞Zn2＋＞Mg2＋
　　3．根据与同种物质反应生成价态不同的生成物的情况判断　　可知氧化性：Cl2＞S。　　4．根据反应条件判断　　当不同的氧化剂(或还原剂)作用于同一种还原剂(或氧化剂)时，氧化产物(或还原产物)价态相同，可根据反应条件的难易进行判断。条件越简单，氧化性(或还原性)越强。一般从反应是否需加热、温度高低、有无催化剂等方面判断。　　　16HCl＋2KMnO4＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O　　可知氧化性：KMnO4＞MnO2。　　5．根据反应剧烈程度判断　　例如：Cu与浓HNO3反应较剧烈,Cu与稀HNO3反应较微弱。　　故氧化性：HNO3(浓)＞HNO3(稀)。
　　典例导析　　知识点1：氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断　　例1 有下列反应：　　①Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑　　②4HCl＋MnO2＝MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　　其中属于氧化还原反应的是________，该反应中的氧化剂是________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是________；被氧化与被还原的原子的物质的量之比是________。　　解析　氧化产物是被氧化而产生的物质，是化合价升高的产物；还原产物是被还原而产生的物质，是化合价降低的产物。在该反应中转移的电子数可通过升高或降低的化合价数值(注意不能是两者的和)与被氧化或被还原的原子数计算得出。　　答案　②；MnO2；HCl；Cl2；MnCl2；2∶1
　　跟踪练习1　下列反应中，氧化产物和还原产物是同一种物质的是(　　)　　　　答案　D　　知识点2：氧化还原反应中电子转移的表示方法　　例2 请分析下列两种双线桥法，判断哪种表示方法是正确的。
　　解析　用数学上的数轴来表示：　　(1)　　(2)　　同种元素同时发生氧化、还原，则化合价应归中，而不能发生交叉，所以(2)中“双线桥”法的表示方法是正确的。　　答案　(2)
　　跟踪练习2　下列电子转移的表示方法中正确的是(　　)　　　　答案　D
　　知识点3：氧化性、还原性强弱比较　　例3 若已知氧化性顺序：C2>A3＋>B2，还原性顺序：B－>A2＋>C－，则下列反应在水溶液中不可能发生(　　)　　A．2A3＋＋2B－＝2A2＋＋B2 B．C2＋2B－＝2C－＋B2　　C．2A2＋＋C2＝2A3＋＋2C－ D．B2＋2C－＝C2＋2B－　　解析　假设D选项中反应能发生，根据氧化性：氧化剂＞氧化产物，得出氧化性：B2＞C2，与客观事实相违背，则该反应一定不能发生。　　答案　D　　跟踪练习3　根据反应式：①2Fe3＋＋2I－＝I2＋2Fe2＋；②Br2＋2Fe2＋＝2Br－＋2Fe3＋，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是(　　)　　A．Br－、Fe2＋、I－　 B．I－、Fe2＋、Br－　　C．Br－、I－、Fe2＋ D．Fe2＋、I－、Br－　　答案　B
　　知识点4：氧化还原反应中的有关计算　　例4 在反应：2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O中，当有4×6.02×1023个电子发生转移时，得到氧化产物和还原产物的和为(　　)　　A．2 mol　　B．3 mol　　C．4 mol　　D．5 mol　　解析　　　氧化产物：S，还原产物：S　　由上可知，当转移电子数为4时，氧化产物为2个S，还原产物为1个S，其和为3个S。因此，当有4×6.02×1023个电子发生转移时, 应有3×6.02×1023个S生成，即3 mol S生成。　　答案　B　　跟踪练习4　在反应：5KCl＋KClO3＋3H2SO4＝3Cl2↑＋3K2SO4＋3H2O中，被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量比为(　　)　　A．1∶1 B．5∶1　　C．1∶5 D．3∶1　　答案　B
本 章 小 结　　知识整合　　一、物质的分类
　　二、分散系
　　三、离子反应
　　四、氧化还原反应
第三章　金属及其化合物第一节　金属的化学性质第1课时　金属与非金属的反应　　三维目标
　　思维激活　　自五千年前青铜器进入人类社会发展的长河中以来，铁、铝等各种金属纷纷登上历史舞台，在人类生活的方方面面发挥着重要作用。普通的铁制品一般要定期涂油漆，而铝制品一般不需要，你知道原因是什么吗？　　自学导引　　一、金属的存在　　地球上绝大多数金属元素是以化合态的形式存在于自然界中，地壳中含量最多的元素是O，含量最多的金属元素是Al。
　　二、金属与氧气的反应　　1．铁、镁与氧气的反应　　2．钠与氧气的反应　　钠呈光亮的银白色，暴露在空气中则会变暗，生成白色固体，反应的化学方程式为：　　4Na＋O2＝2Na2O。
　　钠在空气或纯氧中加热，则会燃烧，发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体，反应的化学方程式为：　　3．铝与氧气的反应　　铝的表面容易生成一层很稳定的致密氧化膜：　　4Al＋3O2＝2Al2O3。
　　三、金属与Cl2、S等非金属的反应
　　一、金属与非金属的反应　　1．钠与非金属的反应　　(1)钠与O2的反应　　①常温下，钠就易与氧气发生反应：　　4Na＋O2＝2Na2O　　这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多。　　②钠受热后，可以与氧气剧烈反应：　　产生黄色火焰，生成一种淡黄色固体——过氧化钠。
　　(2)钠还能与氯气、硫、氢气等绝大多数非金属单质反应。如：　　2．镁、铝、铁与非金属的反应　　(1)与O2的反应　　①铁在空气中反应，表面生成的氧化膜疏松，不能保护内层金属，而镁、铝表面生成的氧化膜致密，可以保护内层金属。
　　2．镁、铝、铁与非金属的反应　　(1)与O2的反应　　①铁在空气中反应，表面生成的氧化膜疏松，不能保护内层金属，而镁、铝表面生成的氧化膜致密，可以保护内层金属。　　②在其他条件下的反应
　　(2)与氯气、硫等非金属的反应　　3．氧化膜对金属的保护作用　　金属表面的氧化膜有的疏松，不能保护内层金属，这样的金属制品需外加保护膜，如铁等。钠的氧化膜也比较疏松，且能跟H2O、CO2等发生反应，因此不能保护内部的金属钠，这也是金属钠需保存在煤油中的一个原因。有的氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁、铝等。例如，在点燃镁条前，常用砂纸打磨，这样点燃起来更容易些。
　　二、金属钠露置在空气中的变化过程　　　　发生反应的化学方程式如下：　　(1)4Na＋O2＝2Na2O　　(2)Na2O＋H2O＝2NaOH　　(3)2NaOH＋CO2＋9H2O＝Na2CO3·10H2O
　　三、钠的保存　　钠应在隔绝水和空气的条件下保存。通常情况下，钠保存在煤油或石蜡油中。　　说明：钠不能保存在CCl4中，因为CCl4的密度比钠大，钠仍然会接触到空气。
　　典例导析　　知识点1：Na与O2的反应　　例1　2.3 g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后得到3.5 g固体，由此可判断其产物是(　　)　　A．只有Na2O　 B．只有Na2O2　　C．Na2O和Na2O2 D．无法确定　　3．1 g＜3.5 g＜3.9 g，因此产物既有Na2O又有Na2O2。　　答案　C
　　　　A．都是还原剂，表现还原性　　B．都失去电子，作氧化剂　　C．都是氧化剂，表现氧化性　　D．都得到电子，被还原　　
　　解析　分析三个反应中的化合价变化情况可知，Mg的化合价都从0→＋2，故反应中Mg作还原剂，在反应中表现还原性，还原剂在氧化还原反应中失去电子，被氧化，故A项正确。　　答案　A　　跟踪练习2　下列物质间发生反应时，在不同条件下可以得到不同产物的是(　　)　　A．Na与O2 　　　　B．Mg与O2　　C．Al与O2 　　　　D．NaOH与HCl　　答案　A
第2课时　金属与酸、碱和水的反应　　三维目标　　思维激活　　厨房中金属器皿随处可见，人们常用金属器皿盛水、装汤，也常用铁、铝或铜制的水壶来烧水，说明这几种金属与热水是不反应的。是不是所有的金属都不与热水反应呢？
　　自学导引　　一、钠与水的反应
　　二、铁与水蒸气的反应　　三、铝与NaOH溶液的反应
　　名师解惑　　一、将一小块钠投入CuSO4溶液中，请预测会出现的实验现象，并写出有关反应的化学方程式　　钠投入CuSO4溶液中，钠先与水反应，钠浮在CuSO4溶液的表面上，四处游动，熔成闪亮的小球，放出气体并发出咝咝的响声，小球的体积逐渐变小，至最后消失，生成的NaOH能和CuSO4反应生成难溶的Cu(OH)2，蓝色溶液则变为蓝色浊液。反应的化学方程式为：　　2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑　　CuSO4＋2NaOH＝Cu(OH)2↓＋Na2SO4
　　二、有位同学用一小块铝箔包住一块金属钠并在铝箔上刺上许多小孔，然后把它放入盛有少量水的小烧杯中，讨论有什么现象发生　　金属钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，化学方程式为　　2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑　　金属铝和生成的NaOH水溶液反应，化学方程式为　　2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑。
　　三、铝与盐酸、NaOH溶液反应的比较
　　四、Al与NaOH溶液反应的实质　　铝与氢氧化钠溶液反应的实质为：　　2Al＋6H2O＝2Al(OH)3↓＋3H2↑　　Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O　　前者为置换反应，也是氧化还原反应，其中铝是还原剂，水是氧化剂；后者为复分解反应，NaOH既不是氧化剂，也不是还原剂，总反应的化学方程式为　　2Al＋2NaOH＋6H2O＝2NaAlO2＋4H2O＋3H2↑。　　电子转移的方向和数目表示为：
　　反应中Al为还原剂，H2O为氧化剂，NaOH既不是氧化剂也不是还原剂，在反应中为介质。当不标电子转移方向和数目时，方程式可简化为　　2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑　　其离子方程式为　　2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO＋3H2↑。
　　典例导析　　知识点1：钠与水的反应　　例1　钠的下列性质中和钠与水反应时的现象无关的是(　　)　　A．钠的熔点低　　　　　B．钠的密度小　　C．钠的硬度小 D．钠有强还原性　　解析　钠与水反应的实验现象之一是“钠熔成小球”，这是钠的熔点低导致的；密度小导致钠可以“浮在水面上”；钠的强还原性是钠与水反应的实质。钠的硬度小与实验现象是无关的。　　答案　C
　　跟踪练习1　将钠投入滴有石蕊的水中，下列有关现象的叙述错误的是(　　)　　A．Na浮在水面　　B．Na熔化成小球并在水面上四处游动　　C．有气体产生　　D．水溶液变为红色　　答案　D
　　知识点2：铁与水的反应　　例2　如下图，玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气。用试管收集产生的经干燥的气体，并靠近火焰点火。　　　　(1)有关反应的化学方程式是______________________。　　(2)干燥管内可装入的试剂是__________，其作用是：____________________。　　(3)实验开始时，应先点燃__________；实验结束时，应先熄灭__________。
　　解析　常温下Fe与H2O不发生反应，但在高温下，Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2，故Fe是一种较为活泼的金属。反应开始前，玻璃管中有空气，若点燃酒精喷灯，铁粉将被氧化，故先点燃酒精灯，通过水蒸气排除装置中的空气；反应结束时，应先熄灭酒精喷灯，防止生成的Fe3O4继续与空气中的氧气反应。　　　　(2)无水CaCl2(或碱石灰、硅胶等)；吸收水蒸气，使收集的氢气易点燃　　(3)酒精灯；酒精喷灯
　　跟踪练习2　在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。利用下图所示的装置进行实验，实验进行时试管A中应加入的试剂是__________；烧瓶B的作用是__________；烧瓶C的作用是__________；用点燃的木条靠近水槽中的肥皂泡时的现象是__________________________________。 　　　　答案　普通铁粉(或铁粉)；作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)；防止倒吸(或用做安全瓶)；肥皂泡燃烧(或有轻微的爆鸣声)
　　知识点3：铝与酸、碱反应的计算　　例3　铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为(　　)　　A．1∶1　 　B．2∶1　 　C．3∶1　 　D．1∶3　　解析　本题只要写出Al与HCl和NaOH反应的化学方程式，找出消耗的HCl(或NaOH)与产生的气体的计量数的关系，问题就很容易解决了。　　答案　C
　　跟踪练习3　用铝箔包装0.1 mol金属钠，并用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况下)(　　)　　A．O2与H2的混合气体　　B．1.12 L H2　　C．大于1.12 L 的H2　　D．小于1.12 L 的H2　　答案　C
第3课时　物质的量在化学方程式计算中的应用　　三维目标
　　思维激活　　在初中化学中我们已经学习了运用化学方程式进行有关质量的计算，这是质量守恒定律的应用，但这种量的关系不能确定化学方程式中反应物与生成物的粒子数量的关系，而与物质粒子数量的关系有关的概念有物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等，那么根据化学方程式的计算如何利用物质的量来进行？物质的量在化学方程式计算中的应用有什么优点？
　　自学导引　　一、化学方程式计算的依据
　　结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，等于各物质的物质的量之比，即ν1∶ν2∶ν3＝N1∶N2∶N3＝n1∶n2∶n3。　　对于气体参与的反应，在同温同压下各物质的化学计量数之比等于各气体的体积之比，即ν1∶ν2∶ν3＝V1∶V2∶V3。
　　二、化学方程式计算的要求　　1．根据化学方程式进行计算时，已知物质的其他物理量可换算成物质的量，再根据化学方程式中化学计量数之比等于其物质的量之比，列比例式。　　2．各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。各物理量要注明所表示的物质(或粒子)的符号，如参加反应的NaOH溶液的体积为V[NaOH(aq)]。　　3．设未知数直接用各物理量符号表示，如设参加反应的MnO2的物质的量为n(MnO2)，并且不能带单位。　　4．把已知量代入算式中计算时都要代入单位。
　　名师解惑　　一、化学方程式计算的一般方法　　1．根据题意写出并配平反应的化学方程式。　　2．求出已知物和未知物的摩尔质量(或物质的量、体积等)分别写在化学方程式中有关的化学式下面，如果化学方程式中有关的化学式前面有化学计量数，则用化学计量数去乘有关的摩尔质量(或物质的量、体积等)。　　3．把已知和要求的量[用m(B)、n(B)、V(B)或设未知数x、y等表示]分别写在化学方程式有关的化学式下面。　　4．将有关的四个量列出比例式，求出要求的量。
　　例：　H2 　 ＋ Cl2 ＝2HCl　　 　 1 mol 71 g 2×22.4 L　　 n(H2) m(Cl2) V(HCl)　　5．写出简明答案。
　　二、物质的量应用于化学方程式的计算过程中需注意的问题　　1．书写格式的规范化　　在计算过程中应注意表达格式的规范化：各物理量、物质的名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。　　各物理量的符号要注明物质(或粒子)的种类。如已知NaOH的物质的量浓度和体积，求NaOH的质量，可表示为　　m(NaOH)＝n(NaOH) ×M(NaOH)　　　　　　＝c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。
　　常用的物理量符号：　　M——摩尔质量，m——质量，n——物质的量，　　N——粒子数，V——体积， ρ——溶液密度，　　w——质量分数，c——物质的量浓度，　　Vm——气体摩尔体积，NA——阿伏加德罗常数，　　 ——化学计量数。　　若表示水溶液的物理量应注明aq，如NaOH溶液的体积表示为V[NaOH(aq)]，密度为ρ[NaOH(aq)]。　　2．单位运用的对应性　　单位问题：一般来说，在一个题目里如果都用统一的单位，不会出现错误，但如果题内所给的两个量单位不一致，若要换算成同一个单位，有时显得很烦琐，这时只要做到两个量的单位“上下一致，左右对应”即可。例如：
　　①Zn　＋　H2SO4 ＝ ZnSO4＋H2↑　　　65 g 　 1 mol　　　m(Zn) a mol　　②Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑　　 1 mol 　　　　 22.4 L　　 n(H2SO4) 　　　 b L　　③Zn＋H2SO4＝H2SO4＋H2↑　　 65 g 　　　　 22.4 L　　 c g 　　　　 V(H2)　　上述三种表示方法均正确，解题时具体选用哪种格式，要根据题目所给的量，具体问题具体分析。
　　3．方程式运用的灵活性　　除一般的化学方程式外，如果是离子反应，可以根据离子方程式进行计算；如果是氧化还原反应，也可以利用电子转移关系进行有关计算。
　　典例导析　　知识点1：物质的量应用于化学方程式的计算　　例1.加热12.25 g KClO3使其完全分解可制得标准状况下的氧气多少升？　　答案　可制得标准状况下的氧气3.36 L。
　　跟踪练习1　100 mL气体A2跟50 mL气体B2恰好完全反应生成100 mL气体C(体积均在相同状况下测定)，则在此反应中，A2、B2、C的化学计量数之比为__________；C的化学式为__________(用A、B表示)。　　答案　2∶1∶2；A2B(或BA2)　　知识点2：过量计算　　例2　等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶6,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是(　　)　　A．甲、乙中都是铝过量　　　　　B．甲中铝过量，乙中碱过量　　C．甲中酸过量，乙中铝过量　　D．甲中酸过量，乙中碱过量
　　解析　生成氢气的体积比即物质的量之比为n(甲)∶n(乙)＝5∶6，设甲中产生H2 5 mol，则乙中产生H2 6 mol。　　甲：2Al ＋ 3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2↑　　　 2 　 3 　 3　　乙：2Al＋2NaOH＋2H2O ＝ 2NaAlO2＋3H2↑　　 　2 　 2 　　 3　　　 4 mol 4 mol 　　6 mol　　答案　B
　　跟踪练习2　甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成气体的体积比V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为(　　)　　A．5.4 g　　B．3.6 g　　C．2.7 g　　D．1.8 g　　解析　n(HCl)＝n(NaOH)＝3 mol·L－1×0.1 L＝0.3 mol，由2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑可知，物质的量相等的HCl和NaOH相比，NaOH可溶解的Al更多，故甲中Al过量。
　　2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑　　　　　6　　　　　　3　　　　　0.3 mol　　　n(H2)　　　　则乙中产生的n(H2)＝0.15 mol×2＝0.3 mol　　2Al ＋ 2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑　　54 g 　2 mol　　　　　　　　 　3 mol　　m(Al) n(NaOH)　　　　　　　 　0.3 mol　　m(Al)＝5.4 g，n(NaOH)＝0.2 mol　　故乙中NaOH过量，Al完全反应，加入Al的质量为5.4 g。　　答案　A
　　知识点3：差量法计算　　例3　120 ℃时，4 L H2和O2的混合气体爆炸后恢复到原状态，其体积变为3 L。则原混合气体中H2和O2的体积比可能为(　　)　　A．1∶2　　　B．1∶3　　　C．3∶1　　D．2∶1　　解析　本题采用体积差量法求解。　　2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) 　　ΔV(减)　 2 1 2 　　　 1　　2 L 1 L 　　　　　4 L－3 L＝1 L　　即实际参加反应的H2、O2的体积分别为2 L、1 L　　①若O2过量，则V(H2)＝2 L ，V(O2)＝2 L，V(H2)∶V(O2)＝1∶1。　　②若H2过量，则V(O2)＝1 L，V(H2)＝3 L，V(H2)∶V(O2)＝3∶1。　　故C项正确。　　答案　C
　　跟踪练习3　将一定质量的钠投入24.6 g水中，反应完成后，得到NaOH溶液31.2 g，则所得NaOH溶液中溶质的物质的量为__________。　　解析　设生成的NaOH的物质的量为x，由　　2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑　　　Δm　　　　　　　　2 mol　　 　　　 　44 g　　　　　　　　x　　　 　31.2 g－24.6 g＝6.6 g　　　　答案　0.3 mol
第二节　几种重要的金属化合物第1课时　钠的重要化合物　　三维目标
　　思维激活　　过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，会灼烧皮肤。它可以用来漂白织物、麦秆、羽毛等，在呼吸面具和潜水艇里，常用它来产生氧气供给高空或海底作业人员使用。你知道过氧化钠为什么有这些用途吗？　　做馒头时常用到苏打和小苏打，你知道它们是什么物质吗？在做馒头时它们各有什么用途吗？　　自学导引　　一、氧化钠和过氧化钠　　1．物理性质　　氧化钠是一种白色固体，过氧化钠是一种淡黄色固体。　　2．化学性质　　Na2O＋H2O＝2NaOH　　2Na2O2＋2H2O ＝ 4NaOH＋O2↑　　2Na2O2＋2CO2 ＝ 2Na2CO3＋O2
　　二、碳酸钠和碳酸氢钠　　Na2CO3俗名纯碱，也叫苏打，NaHCO3俗名小苏打。　　1．Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性　　Na2CO3、NaHCO3均能溶于水，在水中的溶解度：Na2CO3＞NaHCO3，水溶液显碱性。　　2．Na2CO3和NaHCO3的热稳定性　　Na2CO3受热稳定，不会分解；　　NaHCO3受热不稳定，易分解，化学方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。　　3．Na2CO3和NaHCO3与稀盐酸的反应　　Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑　　NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑
　　三、焰色反应　　1．定义　　很多金属或它们的化合物在灼烧时都会呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。　　2．操作　　(1)将铂丝(或光泽无锈的铁丝)用盐酸洗净后，在火焰上灼烧至与原来火焰颜色相同。　　(2)蘸取试样在火焰上灼烧，观察火焰颜色；观察钾的火焰颜色时，要透过蓝色钴玻璃。　　(3)用盐酸洗净铂丝，并在火焰上灼烧至无色，再检验下一个试样。　　3．焰色反应的颜色　　钠：黄色，钾：紫色，钙：砖红色，锶：红色，钡：绿色，铜：黄绿色。
　　名师解惑　　一、氧化钠和过氧化钠　　1．氧化钠和过氧化钠的比较
　　2．Na2O和Na2O2的转化　　Na2O不如Na2O2稳定，加热时会转化为Na2O2，化学方程式为　　3．Na2O2与H2O和CO2的反应　　2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2　　2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑　　(1)物质的量的关系　　无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。　　(2)气体体积关系　　若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2时，气体体积的减少量或原混合气体体积的1/2即为生成氧气的量。
　　(3)电子转移关系　　当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e－。　　(4)固体质量关系　　相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看做发生相应的反应：Na2O2＋CO＝Na2CO3、Na2O2＋H2＝2NaOH(实际上两反应不能发生)。　　(5)先后顺序关系　　一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应。
　　二、碳酸钠和碳酸氢钠　　1．碳酸钠和碳酸氢钠性质的对比
　　2．Na2CO3和NaHCO3性质差异的应用　　(1)溶解度差异的应用　　向饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体，则会有NaHCO3晶体析出。　　Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3　　可用于除去NaHCO3中的杂质Na2CO3。　　(2)热稳定性差异的应用　　　　可用于除去Na2CO3中的杂质NaHCO3。　　(3)同温同浓度时Na2CO3溶液的碱性强，NaHCO3溶液的碱性弱。可利用NaHCO3作为医用胃酸的中和剂。
　　(4)与酸反应的快慢差异　　同浓度同体积的NaHCO3和Na2CO3溶液，分别与足量盐酸反应时，NaHCO3产生气体的速率快，但生成气体的总体积相同，据此可进行Na2CO3、NaHCO3的鉴别。　　3．碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别　　(1)固体采取加热法　　2NaHCO3　　　　Na2CO3＋CO2↑＋H2O　　产生的气体使澄清石灰水变浑浊。　　(2)溶液采取加入氯化钙稀溶液法　　Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl　　NaHCO3无沉淀生成。
　　三、焰色反应　　在进行焰色反应时应注意以下几点：　　1．蘸取待测物的金属丝：铂丝或铁、铬、镍、钨丝等，它们必须在火焰上灼烧时无颜色，并且熔点应高。　　2．金属丝使用前用稀盐酸将其表面的氧化物洗净，然后在火焰上灼烧至无焰色，以除去能起焰色反应的少量杂质。　　3．操作步骤：可归纳为六个字，即洗→烧→蘸→烧→洗→烧。　　4．作用：鉴别钠、钾等金属或其他离子，只能判断是某种元素，而不能进一步确定是单质原子、分子还是离子。　　钠的焰色为黄色；钾的焰色(透过蓝色钴玻璃观察)为紫色，蓝色钴玻璃的作用是滤去黄色的光，避免样品中钠的杂质造成干扰。　　5．焰色反应不属于化学变化，它是物理变化。　　焰色反应是元素的性质，而不是单质或某种化合物的性质。
　　典例导析　　知识点1：Na2O2与H2O、CO2反应的计算　　例1　在甲、乙两个烧杯内分别放入均含4.6 g钠元素的氧化钠和过氧化钠，然后各加入100 mL水，搅拌，使固体完全溶解。则有关甲、乙两烧杯内溶液溶质的质量分数比较，正确的是(　　)　　A．w(甲)>w(乙) B．w(甲)＝w(乙)　　C．w(甲)　　甲中有Na2O＋H2O＝2NaOH　　 　　62 　　　　 80　　 6.2 g 8 g　　乙中有2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑　　 156 160 32　　 7.8 g 8 g 1.6 g　　故甲、乙中溶质质量相等，甲中溶液增重＝m(Na2O)＝6.2 g，乙中溶液增重＝m(Na2O2)－m(O2)＝7.8 g－1.6 g＝6.2 g，故甲、乙中溶液质量也相等，溶质的质量分数相等。　　解法二：Na2O2比Na2O多一个氧原子，与水反应时可看做此氧原子以氧气分子的形式逸出，未包含在溶液的质量以内，故所得两溶液的溶质质量分数相等。　　答案　B
　　跟踪练习1　1体积CO2和O2的混合气体通过足量的Na2O2后，所得气体体积变成原来的3/4，则CO2在混合气体中所占的体积分数是(　　)　　A．25% B．30% C．50% D．75%　　答案　C　　知识点2：Na2CO3和NaHCO3性质的比较　　例2　①纯净的碳酸钠a g；②碳酸钠与碳酸氢钠的混合物a g。两者相比，下列各种情况的描述中正确的是(　　)　　A．分别和盐酸完全反应时，混合物的耗酸量大　　B．分别和盐酸完全反应时，纯净的碳酸钠放出的CO2多　　C．分别溶于水，再加入足量的澄清石灰水，混合物得到的沉淀质量大　　D．分别配成等体积溶液，混合物溶液中Na＋的物质的量浓度大
　　答案　C
　　跟踪练习2　下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，不正确的是(　　)　　A．二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度　　B．二者的热稳定性不同，碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠的热稳定性　　C．等质量的二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体，但产气量和反应快慢不同　　D．二者在一定的条件下可以相互转化　　答案　A
　　知识点3：Na2CO3和NaHCO3混合物的计算　　例3　将NaHCO3和Na2CO3的混合物200 g加热至质量不再变化时，剩余固体的质量为169 g。求原混合物中NaHCO3的质量分数。　　解析　因为只有NaHCO3受热分解，从而造成固体质量减少，所以固体质量差即为NaHCO3分解产生的CO2、H2O的质量。　　答案　42%
　　跟踪练习3　Na2CO3和NaHCO3的混合物共19 g，与足量的盐酸反应，生成的CO2气体通过足量的Na2O2后，得到3.2 g气体。问混合物中Na2CO3和NaHCO3的质量各为多少克？　　答案　Na2CO3：10.6 g；NaHCO3：8.4 g　　知识点4：焰色反应在物质鉴别中的应用　　例4　某物质灼烧时，焰色反应为黄色，下列判断中正确的是(　　)　　A．该物质一定是钠的化合物　　B．该物质中一定含有钠元素　　C．该物质一定是金属钠　　D．该物质中一定不含钾元素
　　解析　焰色反应是某些金属元素的性质，焰色反应为黄色，说明该物质中一定含有钠元素，它可能是金属钠，也可能是钠的化合物。但钾的焰色必须透过蓝色钴玻璃滤去黄光后才能观察到，所以不能确定该物质是否含有钾元素。　　答案　B　　跟踪练习4　下列对焰色反应实验操作注意事项的说明中，正确的是(　　)　　①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察　　②先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同，再蘸取被检物质　　③每次实验后要用盐酸把铂丝洗净　　④实验时最好选择本身较微弱的火焰　　⑤没有铂丝，也可用光洁无锈的铁丝代替　　A．仅③不正确 B．仅④不正确　　C．仅⑤不正确 D．全对　　答案　D
第2课时　铝的重要化合物　　三维目标
　　思维激活　　刚玉、红宝石和蓝宝石虽然名称各异，其形态、硬度、性质、用途也不相同，但是它们的化学成分却完全相同，都是氧化铝。　　你知道氧化铝有哪些性质和用途吗？　　自学导引　　一、氧化铝　　1．物理性质　　白色固体，难溶于水，熔点很高。　　2．化学性质　　Al2O3是一种两性氧化物。　　Al2O3与盐酸反应的化学方程式为Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O，离子方程式为Al2O3＋6H＋ ＝2Al3＋＋3H2O。　　Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式为Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O，离子方程式为Al2O3＋2OH－＝2AlO2-＋H2O。
　　3．用途　　Al2O3是冶炼铝的原料，也是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。　　二、氢氧化铝　　1．物理性质　　Al(OH)3是一种白色胶状的固体，几乎不溶于水，但能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。　　2．化学性质　　(1)Al(OH)3既能跟酸起反应，又能跟强碱溶液起反应，是一种两性氢氧化物。　　Al(OH)3与强酸、强碱反应的离子方程式分别为Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O，Al(OH)3＋OH－＝AlO2-＋2H2O。　　(2)Al(OH)3的热稳定性：Al(OH)3加热时易分解，反应的化学方程式为2Al(OH)3　　　　Al2O3＋3H2O。
　　3．制法　　实验室中可以用铝盐(如硫酸铝)与氨水反应制取Al(OH)3，化学方程式为Al2(SO4)3＋6NH3·H2O＝2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4。　　4．用途　　(1)利用其吸附性，能凝聚水中的悬浮物，可用来净水。　　(2)利用其碱性，可用做胃酸中和剂。　　三、硫酸铝钾[KAl(SO4)2]　　(1)电离方程式为KAl(SO4)2＝K＋＋Al3＋＋2SO42-。　　(2)十二水合硫酸铝钾　　化学式为KAl(SO4)2·12H2O，俗名明矾，是一种无色晶体，易溶于水，可用做净水剂，原因是KAl(SO4)2可与水反应生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清。
　　名师解惑　　一、“铝三角”及其应用　　1．“铝三角”是指Al3＋、Al(OH)3、AlO2-相互转化的三角关系：　　　　2．应用　　(1)制取Al(OH)3　　①Al3＋＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH　　②AlO2-＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO　　③Al3＋＋3AlO2-＋6H2O＝4Al(OH)3↓
　　(2)识别图像　　①在含1 mol Al3＋的可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量。　　　　②在含1 mol AlO的偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量。
　　③在含1 mol OH－的强碱性溶液中逐滴加入铝盐溶液至过量。　　　　④在含1 mol H＋的强酸性溶液中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量。　　
　　二、OH－与Al3＋反应产生沉淀的简捷计算　　强碱与铝盐溶液反应生成沉淀的计算可用简捷计算。　　当n(OH－)∶n(Al3＋)≤3时，反应按Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓进行，Al(OH)3质量的计算公式为：　　m[Al(OH)3]＝[n(OH－)× ]×78＝26n(OH－)①　　当3＜n(OH－)∶n(Al3＋)＜4时，反应按Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－＝AlO＋2H2O进行，计算公式为：　　m[Al(OH)3]余＝[4n(Al3＋)－n(OH－)]×78②　　上述公式②推导如下：　　在过量的强碱溶液中，剩余的Al(OH)3沉淀的质量是由生成沉淀的总质量和溶解的沉淀的质量差值求出来的。
　　(1)因为Al3＋→Al(OH)3是等物质的量转化的，所以产生Al(OH)3沉淀的物质的量最多为c(Al3＋)·V(Al3＋)。　　(2)因为Al(OH)3＋OH－＝AlO2-＋2H2O，也是等物质的量转化的，所以溶解的沉淀的物质的量可用剩余碱的物质的量表示，而剩余碱的物质的量等于碱的总物质的量减去消耗碱的物质的量，请注意，消耗的物质的量必须用n(Al3＋)表示。　　即：Al3＋　　　～　　　3OH－　　1 mol 3 mol　　c(Al3＋)·V(Al3＋) 　3c(Al3＋)·V(Al3＋)　　溶解的沉淀的物质的量为：　　c(OH－)·V(OH－)－3c(Al3＋)·V(Al3＋)　　(3)剩余Al(OH)3沉淀的物质的量为：　　生成的沉淀的总物质的量－溶解的沉淀的物质的量
　　典例导析　　知识点1：有关生成Al(OH)3的计算　　例1　在50 mL 2 mol·L－1 AlCl3溶液中，逐滴加入2 mol·L－1 NaOH溶液，得到沉淀1.56 g，则加入的NaOH溶液的体积为________________。
　　答案　0.03 L或0.19 L　　跟踪练习1　往1 L a mol·L－1 AlCl3溶液中滴加1 L b mol·L－1 NaOH溶液，试讨论b在不同范围内取值时(用a表示)，完全反应后沉淀Al(OH)3的质量表达式(用a、b表示)。　　解析　AlCl3和NaOH反应的离子方程式为：　　Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓(NaOH不足)①　　Al3＋＋4OH－＝AlO＋2H2O(NaOH过量)②
　　讨论：　　(1)当b≤3a时，NaOH不足，发生反应①，m[Al(OH)3]＝26b g。　　(2)当b≥4a时，NaOH过量，发生反应②，沉淀完全溶解，m[Al(OH)3]＝0。　　(3)当3a＜b＜4a时，同时发生反应①②，m[Al(OH)3]＝78(4a－b) g。　　答案　(1)当b≤3a时，m[Al(OH)3]＝26b g；　　(2)当b≥4a时，m[Al(OH)3]＝0；　　(3)当3a＜b＜4a时，m[Al(OH)3]＝78(4a－b) g。　　知识点2：有关图像的分析与计算　　例2　往100 mL未知浓度的AlCl3和MgCl2的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的NaOH溶液，生成沉淀的质量随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。已知Mg(OH)2不溶于NaOH溶液，求AlCl3和MgCl2的物质的量浓度。
　　解析　由图可知溶解Al(OH)3消耗的NaOH溶液为：80 mL－70 mL＝10 mL，因此完全沉淀Al3＋消耗的NaOH溶液为30 mL，沉淀Mg2＋ 消耗的NaOH溶液为70 mL－30 mL＝40 mL。　　Al3＋～Al(OH)3～OH－～AlO2-　　1 1　　0.001 mol 0.01 L×0.1 mol·L－1
　　所以，c(AlCl3)＝ ＝0.01 mol·L－1　　Mg2＋　～　2OH－　～　Mg(OH)2　　1 2　　0.002 mol 0.04 L×0.1 mol·L－1　　所以，c(MgCl2)＝ ＝0.02 mol·L－1。　　答案　c(AlCl3)＝0.01 mol·L－1 ,c(MgCl2)＝0.02 mol·L－1　　跟踪练习2　向20 mL 某物质的量浓度AlCl3溶液中滴入2 mol·L－1的NaOH溶液时，得到Al(OH)3沉淀的质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如图所示，试回答下列问题：
　　(1)图中A点表示的意义是_________________________。　　(2)图中B点表示的意义是_________________________。　　(3)上述两步反应用总的离子方程式可表示为____________________________________。　　(4)若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g，则此时用去NaOH溶液的体积为____________。　　答案　(1)加入NaOH溶液15 mL 时，沉淀达到最多，质量为0.78 g　　(2)加入NaOH溶液20 mL 时，生成的沉淀恰好全部溶解　　(3)Al3＋＋4OH－＝AlO2-＋2H2O　　(4)7.5 mL或17.5 mL
第3课时　铁的重要化合物　　三维目标
　　思维激活　　当我们用吸有蓝黑墨水的钢笔写字时，刚写的字，字迹呈蓝色，但随后字迹就逐渐变成了黑色，这是由铁的化合物之间的转化引起的，你了解铁及其化合物的知识吗？ 　　自学导引　　一、铁的氧化物　　1．物理性质
　　2．化学性质　　FeO和Fe2O3是碱性氧化物，与酸反应的离子方程式分别为：　　FeO＋2H＋＝Fe2＋＋H2O　　Fe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O。　　Fe3O4可写成FeO·Fe2O3的形式，与酸反应的离子方程式为　　Fe3O4＋8H＋＝Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。
　　二、铁的氢氧化物　　1．制备
　　2.与酸的反应　　Fe(OH)2＋2HCl＝FeCl2＋2H2O　　2Fe(OH)3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋6H2O　　3．Fe(OH)3受热分解　　2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O　　三、铁盐和亚铁盐　　1．Fe3＋的检验　　化学上，常用KSCN溶液检验Fe3＋的存在。Fe3＋和KSCN溶液反应生成红色溶液。　　2．Fe3＋的氧化性　　Fe3＋具有氧化性：2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋。　　Fe2＋具有还原性：2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－。
　　名师解惑　　一、铁的氧化物的性质比较
　　
　　二、铁的氢氧化物的比较
　　三、为了在化学实验中得到保存时间较长的Fe(OH)2应采取的措施　　Fe(OH)2的还原性很强，极不稳定，很容易被空气中的O2氧化成Fe(OH)3，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3　　因此，应做好以下工作：　　(1)使用新配制的FeSO4和NaOH溶液。　　(2)把配制溶液用的蒸馏水事先加热煮沸一下。　　(3)把加入NaOH溶液所用的胶头滴管尖端插入FeSO4溶液液面以下。　　(4)如果在试管中FeSO4溶液的液面上，预先注入一层植物油，则生成的Fe(OH)2保存的时间会更长一些。
　　四、“铁三角”及其应用　　1．Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的三角转化　　　　2．Fe2＋、Fe3＋的检验　　(1)Fe2＋的鉴别　　方法一：在被检验的溶液中，滴加KSCN溶液，无现象，再通入Cl2，若溶液变成红色，则说明有Fe2＋存在(鉴别时不能先通Cl2)。　　2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－　　Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3(红色)
　　方法二：在被检验的溶液中加碱，产生白色沉淀，很快白色沉淀转变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋存在。　　Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓　　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3　　(2)Fe3＋的鉴别　　方法一：加入NaOH等碱溶液，生成红褐色沉淀。　　Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓(红褐色)　　方法二：加入KSCN溶液，溶液变成红色。　　Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3(红色)
　　典例导析　　知识点1：Fe2＋和Fe3＋的转化　　例1　能将Fe3＋还原成Fe2＋的是(　　)　　①SCN－　②Fe　③Fe2＋　④Cu　⑤I－　⑥OH－　　A．①②④⑤ B．①②④　　C．②④⑤ D．全部　　解析　Fe3＋具有氧化性，能被强还原剂还原成Fe2＋，如2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋，2Fe3＋＋2I-＝2Fe2＋＋I2。　　答案　C　　跟踪练习1　在氯化铁、氯化铜和盐酸混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是(　　)　　A．Cu2＋ B．Fe3＋ C．Fe2＋ D．H＋　　答案　C
　　知识点2：Fe2＋和Fe3＋的检验　　例2　(1)鉴别NaCl和KCl的方法是_________________。　　(2)验证FeCl2中含有Fe2＋的方法是_________________。　　解析　(1)阴离子相同的钠盐和钾盐只能用焰色反应进行鉴别：钠的焰色反应呈黄色，钾的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃)。　　(2)检验Fe2＋常用两种方法：①滴加NaOH溶液。现象是先产生白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；②先滴加KSCN溶液无现象，然后滴加氯水，溶液变为血红色。　　答案　(1)焰色反应　　(2)先滴加KSCN溶液，溶液不变红，再滴加氯水，溶液变血红色或滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
　　跟踪练习2　某溶液中可能大量存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3+，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论中正确的是(　　)　　A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋　　B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋　　C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋　　D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋　　答案　D
　　知识点3：Fe(OH)2的制备　　例3　Fe(OH)2由于在空气中易被氧化，制取时很难观察到白色沉淀现象，只能看到灰绿色，采用下图装置使用Fe、H2SO4(稀)、NaOH溶液可在还原性气氛中制取Fe(OH)2白色沉淀，且较长时间内不变色，其中C为弹簧夹。(提示：还原性气氛如氢气环境)　　　　(1)锥形瓶A中应加入的药品为____________。　　(2)锥形瓶B中应加入的药品为____________。　　(3)锥形瓶A中的反应开始后，请设计后续操作步骤完成制备，并说明每步操作的理由和现象。
　　解析　A中发生反应：Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑。H2排尽装置和溶液中的氧气，形成还原性气氛。关闭弹簧夹C时，A中压强增大，使得反应生成的FeSO4溶液进入B而和NaOH反应，生成Fe(OH)2沉淀，由于没有了氧化性气氛，Fe(OH)2沉淀就能得以保存较长时间，否则将发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3。　　答案　(1)铁和稀硫酸　　(2)氢氧化钠溶液　　(3)①打开弹簧夹C；A中气体由导管进入B，B中有气泡；目的是排尽装置和溶液中的氧气，形成还原性气氛。②过一段时间，关闭弹簧夹C；A中溶液经导管进入B，B中有白色沉淀生成；因为此时A中压强增大，使得反应生成的FeSO4溶液进入B而和NaOH反应，生成Fe(OH)2沉淀。
　　跟踪练习3　钾与FeSO4溶液反应，很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用右图装置进行实验改进：先在试管内新制备的FeSO4溶液液面上覆盖一薄层汽油，然后将试管放入烧杯中，待试管内汽油层消失后，往试管内投入一小粒钾并迅速塞上带导管的单孔塞。回答下列问题：　　(1)实验中汽油的作用是__________________________。　　(2)加入钾后可以观察到：液面上有大量气泡逸出；溶液中有______色沉淀生成。　　(3)如果往试管中加入汽油后即投入钾粒，可能发生爆炸事故，其原因是____________________________________。　　答案　(1)防止Fe2＋被空气中的O2氧化成Fe3＋　　(2)白　　(3)K与H2O反应放出大量的热，使汽油燃烧而发生爆炸
第三节　用途广泛的金属材料　　三维目标
　　思维激活　　人类使用铁的历史可以追溯到四千五百多年以前，不过那时的铁是从太空掉下来的陨铁(其中含铁90%以上)。我国在商代就开始用铁，在河北、北京、河南的某些地区出土过陨铁打制的铁刃铜钺。我国最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑，这说明春秋初年我国就已经掌握了冶铁技术。钢铁工业是国家工业的基础，新中国成立以后，我国的钢铁工业得到了飞速发展。1949年我国的钢产量仅居世界第26位，1996年12月31日新华社报道：1996年中国钢产量已突破一亿吨，跃居世界第一位。中国钢铁工业在数量、品种、质量上基本满足了国民经济建设的需要。钢是一种金属吗？
　　自学导引　　一、合金　　1．合金是由两种或两种以上的金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。　　2．合金的性质　　(1)合金的熔点一般低于它的各成分金属。　　(2)合金的硬度及机械性能一般大于成分金属。　　3．常见的合金　　(1)铜合金　　铜合金主要有青铜(主要成分为Cu、Sn、Pb)、黄铜(含锌及少量锡、铅、铝等)和白铜(含镍、锌及少量的锰)等。　　(2)钢　　根据化学成分，钢可以分为两大类：碳素钢和合金钢，其中碳素钢可以分成低碳钢、中碳钢和高碳钢。　　二、正确选用金属材料　　在进行金属材料的选择时，常常要考虑以下几个方面：主要用途、外观、物理性质(密度、硬度、强度、导电性)、化学性质(对水的作用、耐腐蚀性)、价格等方面。
　　名师解惑　　一、常见合金的主要性能与主要用途
　　二、金属材料的分类
　　三、金属元素之最　　地壳中含量最高的金属——铝　　人体内含量最高的金属——钙　　导电、导热性最好的金属——银　　目前产量最大的金属——铁　　展性最好的金属——金　　延性最好的金属——铂　　熔点最高的金属——钨　　熔点最低的金属——汞　　硬度最大的金属——铬　　密度最大的金属——锇　　密度最小的金属——锂
　　典例导析　　知识点1：合金的概念和性质　　例1　工业生产中常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。这是制取合金的常用方法之一。根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是(　　)　　A ． Fe－Cu合金 B．Cu－Al合金 　　C．Al－Na合金 D．Cu－Na合金
　　解析　结合表格中的熔、沸点数据可知，Na在97.81 ℃开始熔化成液态，在小于883 ℃时都为液态；Fe和Cu的熔点分别为1535 ℃和1083 ℃，又因为Na在超过883 ℃时就为气态了，但此温度下Fe、Cu都还没有熔化，故Fe与Na、Cu与Na都无法制成合金；Fe与Cu、Cu与Al、Al与Na、K与Na都可以制成合金。　　答案　D　　跟踪练习1 某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：　　
　　还知该合金耐腐蚀，强度大。从以上性能看，该合金不适合作(　　)　　A．导线 B．门窗框　 C．炉具 D．飞机外壳　　答案　A　　知识点2：新型合金　　例2　钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的生物相容性。根据它们的主要性能，下列用途中不符合实际的是(　　)　　A．用于做保险丝 　　B．用于制造航天飞机 　　C．用于制造人造骨 　　D．用于家庭装修，做钛合金装饰门
　　解析　仔细审题，从字里行间挖掘出对解题有用的信息。由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和钛的合金与人体器官具有很好的生物相容性，和人体的组织相容，不引起排异反应，可以用于制造人造骨，C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，用于家庭装修，做钛合金装饰门，推拉轻便，D正确；只有A错误，由于其熔点高，因此不适合做保险丝。　　答案　A　　跟踪练习2　放在手心里就能熔化的稀有金属镓，其沸点为2403 ℃，更奇妙的是镓熔化后在－120 ℃ 仍不易凝固；在常温下几乎不与氧气和水反应，但能溶于强酸和强碱；与其他金属融合可改善合金性能；与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。下列有关镓的叙述中错误的是(　　)　　A．镓的熔点高 B．镓的熔点低　　C．镓能够与盐酸反应 D．镓可与多种金属形成合金　　答案　A
本 章 小 结　　知识整合　　一、钠及其化合物的化学性质
　　二、镁、铝及其化合物的化学性质
　　三、铁及其化合物的化学性质
第四章　非金属及其化合物第一节　无机非金属材料的主角——硅　　第1课时　二氧化硅和硅酸　　三维目标
　　思维激活　　传说三千多年以前，地中海沿岸的贝鲁斯河口旁，有一块美丽的沙洲。有一天，一艘贩运纯碱的腓尼基人的商船在这里搁浅了。大家从船上搬来大锅，又扛了几块纯碱，用纯碱支着锅做起饭来。饭熟后，商人们惊奇地发现“灶”变成了晶莹透明的固体。聪明的腓尼基人在无意中发现了这个秘密，就开始生产这种晶莹透明的固体，由此发了大财。你可知道这种晶莹透明的固体是什么？为什么会有如此变化？
　　自学导引　　一、二氧化硅　　1．存在形态　　二氧化硅的存在形态有结晶形和无定形两大类。石英晶体是结晶的二氧化硅，具有不同的晶形和色彩，其中无色透明的晶体就是玛瑙。　　2．结构　　二氧化硅晶体中硅原子和氧原子按1∶2的个数比组成立体网状结构。　　3．物理性质　　熔点高、硬度大、难溶于水。　　4．化学性质　　二氧化硅的化学性质很不活泼，常见的反应如下：　　(1)与氢氟酸(唯一能与SiO2反应的酸)反应：
　　SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O(刻蚀玻璃)　　(2)与碱性氧化物的反应：CaO＋SiO2 CaSiO3　　(3)与强碱的反应：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O　　二、硅酸　　SiO2对应的水化物是硅酸(H2SiO3)，可通过可溶性硅酸盐与其他酸反应而制得。硅酸的酸性很弱，甚至比H2CO3还要弱，所以将CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到硅酸，也可用盐酸与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3，反应的方程式如下：　　Na2SiO3溶液与盐酸反应：　　Na2SiO3＋2HCl＝2NaCl＋H2SiO3↓　　Na2SiO3溶液与CO2反应：　　Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓　　所生成的H2SiO3能形成胶体溶液，浓度大时形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶，经脱水干燥形成硅胶。硅胶疏松多孔，吸附水分能力强，常用做干燥剂和催化剂的载体。
　　名师解惑　　一、硅的含量、存在及结构　　1．含量：地壳中，硅的含量在所有的元素中居第二位(质量分数为26.3%)，仅次于氧。　　2．存在形态：自然界中无游离态的硅。硅的化合物几乎全部是二氧化硅和硅酸盐，它广泛地存在于地壳的各种矿物和岩石中。硅是构成矿物和岩石的主要元素。　　3．结构：硅位于元素周期表中第ⅣA族碳的下方，最外层有4个电子，原子结构为 Si　　所以硅原子既不易得电子，也不易失电子。
　　二、CO2和SiO2的性质比较　　CO2和SiO2都属于酸性氧化物，化学性质有一定的相似性，但在物理性质和某些化学性质方面却有很大的差异。
　　三、硅酸　　1．硅酸的制法　　二氧化硅对应的水化物是硅酸，二氧化硅是硅酸的酸酐。与一般的酸相比，硅酸的组成和结构复杂得多，常用化学式H2SiO3来表示硅酸。　　由于二氧化硅不能直接与水化合，所以只能用间接的方法来制取硅酸，如：　　Na2SiO3＋2HCl＝H2SiO3↓＋2NaCl　　SiO32-＋2H＋＝H2SiO3↓　　硅酸为白色固体，难溶于水。　　2．硅酸的酸性很弱，比碳酸的酸性还弱，在与碱反应时只能与强碱反应。　　H2SiO3＋2NaOH＝Na2SiO3＋2H2O　　H2SiO3＋2OH－＝SiO32-＋2H2O　　3．硅酸具有热的不稳定性
　　典例导析　　知识点1：二氧化硅的性质　　例1　下列关于二氧化硅的叙述中不正确的是(　　)　　A．二氧化硅晶体是一种具有立体网状结构的晶体　　B．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应生成酸　　C．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸发生反应　　D．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大的差别　　解析　二氧化硅虽然是酸性氧化物，但它能与氢氟酸反应，所以C选项是不正确的。　　答案　C
　　跟踪练习1　地壳中含量占第一、二位的元素之间形成的化合物不具有的性质是(　　)　　A．熔点高，硬度大　　B．常温下能与烧碱溶液反应　　C．高温时能与纯碱反应　　D．能与水反应生成酸　　答案　D　　知识点2：硅酸的性质　　例2　下列实验事实中能证明碳酸的酸性比硅酸强的是(　　)　　A．CO2是气体，而SiO2是固体　　B．高温下能发生反应：
　　C．CO2溶于水生成碳酸，而SiO2却不溶于水　　D．CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成　　解析　可以用在溶液中强酸制备弱酸的反应原理来说明酸性的强弱关系，而不能用是否与水反应，熔、沸点的高低等依据进行判断。　　答案　D　　跟踪练习2　在水玻璃中通入足量的CO2气体，充分反应后加热蒸发，再灼烧，则最后所得的固体物质为 (　　)　　A．SiO2与NaHCO3　　B．SiO2与Na2CO3　　C．SiO2　　D．Na2SiO3　　答案　B
第2课时　硅酸盐和硅单质　　三维目标
　　思维激活　　2002年中科院计算所的科研人员成功地研制出了中国首枚高性能通用微处理器芯片——龙芯Ⅰ号CPU(中央处理器)；装载这颗“龙芯”的中国第一台具有自主核心技术的服务器——“龙腾”也应运诞生。这颗CPU之所以被称为“龙芯”，是因为龙是中国的象征。“龙芯”和“龙腾”的研制成功，标志着中国已初步掌握当代CPU的关键设计技术，从此改变了中国信息产业的无“芯”历史。在所用的材料中，“硅”这种物质起着不可替代的作用。你知道硅有哪些性质吗？
　　自学导引　　一、硅酸盐　　1．硅酸盐的概念和性质　　(1)概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。　　(2)性质：是一类结构复杂的固态物质，大多难溶于水，化学性质很稳定。　　2．硅酸钠　　(1)溶解性：可溶于水，水溶液俗称水玻璃，呈碱性。　　(2)用途：制备硅胶和木材防火剂。　　3．常见硅酸盐产品　　陶瓷、玻璃、水泥是使用量最大的无机非金属材料。
　　二、硅单质　　1．硅单质的分类　　单质硅有晶体和无定形两种。　　2．晶体硅的物理性质和结构　　(1)物理性质：晶体硅是灰黑色、有金属光泽的固体，熔点高(1410 ℃)、硬度大，有脆性，是良好的半导体材料。　　(2)结构：与金刚石相似。　　3．硅的用途　　(1)半导体材料，如硅芯片等。　　(2)新型电池，如光电池等。
　　名师解惑　　一、为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞(玻璃中含有SiO2)?　　当玻璃瓶配玻璃塞时，瓶口内壁和瓶塞外壁都进行了磨砂处理。玻璃中含SiO2，磨砂玻璃遇到强碱(NaOH)溶液时，SiO2会与强碱(NaOH)反应生成硅酸盐(Na2SiO3)，使试剂瓶受到腐蚀。硅酸盐(Na2SiO3)溶液有良好的黏结性，它易使瓶口与瓶塞黏在一起而难以开启。　　SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O　　二、硅酸盐氧化物的表达式的书写规则　　1．保持原有各元素的化合价不变，按顺序写出各元素的氧化物。
　　表示的顺序是：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，化合价低的金属氧化物放在前面，如普通玻璃：Na2O·CaO·6SiO2。　　2．除氧元素外，其他元素的原子个数之比符合原来的组成，配置出现分数时应化为整数。如正长石KAlSi3O8先写成K2O·Al2O3·3SiO2，再改写为K2O·Al2O3·6SiO2。　　三、无机非金属材料工业生产玻璃的基本知识
　　四、硅单质的性质　　1．常温时，硅的化学性质不活泼，不能与硫酸、硝酸等反应，但能跟F2反应：Si＋2F2＝SiF4；在加热条件下，硅能与O2反应生成SiO2,反应的化学方程式为Si＋O2 SiO2。　　2．工业上用碳在高温下还原SiO2的方法制得含有少量杂质的粗硅，经过提纯后可以得到高纯硅，其主要反应的化学方程式为2C＋SiO2 2CO↑＋Si。　　五、硅及其化合物的特性　　1．非金属单质一般为非导体(石墨能导电)，硅的晶体是良好的半导体材料。　　2．Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2＋2C Si＋2CO↑。
　　3．非金属单质跟碱作用一般无H2放出，但Si能跟强碱溶液作用放出H2：Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑。　　4．非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能跟HF作用：Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑。　　5．酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF作用。　　6．SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水作用制备H2SiO3。　　7．无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。　　8．硅酸钠的水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。　　9．H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以有反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下，反应：Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑也能发生。
　　典例导析　　知识点1：硅酸盐和无机非金属材料　　例1　假设原子晶体SiO2中Si原子被Al原子取代，不足的价数由K原子补充，当有25%的Si原子被Al原子取代时可形成正长石，则正长石的化学组成为(　　)　　A．KAlSi2O6 B．KAlSiO4　　C．KAlSi4O10 D．KAlSi3O8　　解析　由于铝为Al3＋，硅为Si4＋，当一个Al3＋取代一个Si4＋时，必须引入一个K＋，SiO2中有25%的Si原子被取代，可设SiO2为Si4O8，即有一个硅原子被一个铝和一个钾代替，为KAlSi3O8，即正长石的化学组成。　　答案　D
　　跟踪练习1　下列有关陶瓷和光导纤维的说法中不正确的是(　　)　　A．高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但硬度却远远低于金属材料　　B．压电陶瓷可实现机械能与电能的相互转化　　C．光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维　　D．光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听　　答案　A　　知识点2：硅酸盐氧化物形式的表示　　例2　已知某硅酸盐可表示为MgaSi4O10(OH)b(其中a、b为正整数)，试回答：　　(1)a与b应满足的关系是______________(写表达式)。
　　(2)a能否等于2？__________(填“能”、“不能”或“无法确定”)，理由是____________________。　　(3)a＝3的硅酸盐的表示式为__________(以氧化物的形式表示)。　　(4)三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)可用于治疗胃酸过多和胃溃疡，它中和胃酸(HCl)的化学方程式是_______________。　　解析　(1)由正、负化合价代数和等于0，可得到　　2a＋4×4＋10×(－2)＋b×(－1)＝0　　即2a＝4＋b　　(2)显见若a＝2时，b＝0，不符合题意。　　(3)当a＝3时，b＝2，则化学式为Mg3Si4O10(OH)2，改写为3MgO·4SiO2·H2O。　　(4)写化学方程式时，结合氧化物的形式，只需考虑MgO与HCl反应即可。
　　答案　(1)2a＝4＋b　　(2)不能；若a＝2，则b＝0，与题意不符　　(3)3MgO·4SiO2·H2O　　(4)Mg2Si3O8·nH2O＋4HCl ＝2MgCl2＋3SiO2＋(n＋2)H2O 　　跟踪练习2　将下列硅酸盐的化学式改写为氧化物的形式：　　(1)钙长石(CaAl2Si2O8)___________________________。　　(2)透闪石[Ca2Mg5Si8O22(OH)2]____________________。　　(3)许多含氧酸也可以类似地改写为氧化物的形式，请继续改写下列物质：HNO3________；H3PO4____________。　　答案　(1)CaO·Al2O3·2SiO2　　(2)2CaO·5MgO·8SiO2·H2O　　(3)N2O5·H2O；P2O5·3H2O
　　知识点3：单质硅的性质及应用　　例3　2002年9月16日，中国北京曙光公司研制出第一款具有我国自主知识产权的高性能CPU芯片——“龙芯” 1号。　　(1)“龙芯”芯片的主要化学成分是______。　　(2)计算机长距离联网使用信息传输很快的线路，其使用的材料叫____________，主要化学成分是________。　　(3)如果这种埋在地下的材料被裸露在碱性土壤中，则会造成断路，用离子方程式说明原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
　　解析　这是一道性质与用途结合的题目，虽然难度不大，但要求同学们对当前科技的发展动态有一定的了解，同时能灵活地运用所学的知识解决实际问题。计算机CPU芯片由高纯度的单晶硅制成，当前传输信息容量大、保密性好的材料是光导纤维，其化学成分是二氧化硅。　　答案　(1)硅　　(2)光导纤维；SiO2　　(3)SiO2＋2OH－＝SiO32-＋H2O　　跟踪练习3　常温下不跟单质硅起反应的物质是(　　)　　A．氢氧化钠溶液 B．硝酸溶液　　C．氢氟酸 D．氟气　　答案　B
第二节　富集在海水中的元素——氯第1课时　活泼的黄绿色气体——氯气　　三维目标
　　思维激活　　2005年3月29日，在京沪高速公路江苏省内发生了一起运输液氯汽车相撞事故，发生氯气泄漏，造成巨大危害。其中死亡人数28名，中毒人数350名，受灾地区涉及3个乡镇11个村庄，受灾农作物面积20020亩，畜禽死亡1500头(只)。氯气是一种黄绿色有窒息性气味的有毒气体，氯气被吸入后，主要作用于呼吸系统，高浓度吸入后刺激神经引起反射性的心跳停止。　　污染区居民应向高处还是低处地区转移？
　　自学导引　　一、氯的原子结构及存在　　1．原子结构：氯的原子结构示意图为：　　2．存在：氯在自然界中以化合态的形式存在，主要形式为NaCl。　　二、发现和确认　　1774年，瑞典化学家舍勒，通过化学反应：4HCl(浓)＋MnO2 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，发现了氯气。　　1810年，由英国化学家戴维确认。
　　三、物理性质　　1．Cl2在通常情况下呈黄绿色，是一种有刺激性气味的有毒气体。25 ℃时，1体积的水可溶解约2体积的氯气。　　2．在实验室中闻气体的方法：用手轻轻在瓶口扇动，使极少量气体飘进鼻孔。　　四、化学性质　　氯原子很容易得一个电子而形成氯离子，表现为典型的非金属性。　　1．和金属单质反应　　2Na＋Cl2 2NaCl　　2Fe＋3Cl2 2FeCl3　　Cu＋Cl2 CuCl2
　　2．和非金属单质反应　　如与H2反应：　　现象：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。　　化学方程式： 。　　3．和水反应　　(1)氯水　　氯气的水溶液叫做氯水。溶于水中的Cl2部分与水反应，化学方程式为Cl2＋H2O＝HCl＋HClO。　　(2)次氯酸　　①弱酸性：比碳酸酸性弱；　　Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO
　　②不稳定性：只存在于水溶液中，在光照下易分解，化学方程式为： ；　　③强氧化性：能杀菌、消毒，具有漂白作用。
　　4．与碱反应　　(1)与NaOH的反应　　化学方程式为2NaOH＋Cl2＝NaCl＋NaClO＋H2O，是漂白液的制取原理，其有效成分为NaClO。　　(2)与Ca(OH)2的反应　　化学方程式为2Ca(OH)2＋2Cl2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，是漂白粉和漂粉精的制取原理，其有效成分为Ca(ClO)2。　　五、用途　　1．重要的化工原料。　　2．自来水消毒，但因与水中的有机物产生有害物质，已试用新的消毒剂，如二氧化氯(ClO2)、臭氧(O3)等。
　　名师解惑　　一、关于燃烧　　初中我们学过燃烧必须具备三个条件：a.可燃物；b.有氧气存在；c.达到着火点。而我们现在观察到的燃烧(金属钠、铜、铁，非金属氢气、磷在氯气中燃烧)都没有氧气存在，这就说明，燃烧不一定要有氧气存在，因此化学药品存放地发生火灾，用隔绝空气的方法不一定能灭火。由此可见，燃烧的定义可扩展为“任何发光、发热的剧烈的化学反应都叫燃烧”。　　二、氯水的成分和性质　　氯水是氯气的水溶液，通常情况下，2体积氯气溶于1体积水中可制得饱和氯水。溶解的氯气部分与水反应生成盐酸和次氯酸。
　　Cl2＋H2O＝HCl＋HClO　　新制的饱和氯水中只有约39%的氯气和水反应，其余仍以氯分子的形式存在于溶液中。因此，新制的氯水中主要含有Cl2、HClO、H2O、Cl－、H＋、ClO－等。通常说的氯水就是新制氯水，它必须随用随配并保存在棕色试剂瓶中。　　久置的氯水由于次氯酸见光分解而变成很稀的盐酸，其中主要含有H＋、Cl－、H2O等。它不再具有漂白、杀菌、消毒作用和强氧化性。　　氯水在使用过程中究竟利用哪种成分的性质，需视具体情况而定。例如：　　1．利用氯水中H＋、HClO的性质。如新制的氯水中加入石蕊试液，溶液先变红后褪色。变红是因为氯水中的盐酸电离产生H＋表现酸性，而后褪色则是因为氯水中的HClO具有强氧化性，它氧化色素而使有色物质褪色。
　　2．由氯水提供Cl2分子。例如，在Fe2＋―→Fe3＋的转化反应中或使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝等反应中，则是氯水中的Cl2分子起作用。　　3．由氯水提供HClO。例如，用氯水杀菌、消毒、漂白物质时，就是利用氯水中HClO的强氧化性，杀死水中的细菌或氧化有机色素。　　4．由氯水提供Cl－。例如，氯水加入AgNO3溶液中，将产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。这是因为Cl2溶于水后发生反应，生成的HCl电离出的Cl－与AgNO3溶液中的Ag＋结合而成AgCl白色沉淀。　　5．由氯水提供H＋。例如，向碳酸钠溶液中滴加氯水，有大量气体产生，即是氯水中的H＋与溶液中的CO作用的缘故。　　说明：液氯与氯水的区别：液氯是纯净物，只具备氯单质的性质；氯水是混合物，具备上述各种性质。
　　三、液氯和氯水、氯化氢和盐酸的比较　　1．液氯和氯水
　　2.氯化氢和盐酸
　　典例导析　　知识点1：氯气的性质　　例1　下列说法中正确的是(　　)　　 A．氯气无漂白作用，液氯有漂白作用 　　 B．氯气与铁反应生成FeCl2　　 C．氯气是一种可以和绝大多数金属反应的非金属单质　　 D．氯气跟水反应生成两种强酸　　解析　液氯无漂白作用；氯气与液氯的化学成分相同，氯气与铁反应生成高价的FeCl3；氯气跟水反应生成的HClO是弱酸。　　答案　C　　跟踪练习1　关于氯气与冷的消石灰的反应，下列说法中正确的是(　　)
　　A．属于复分解反应 　　B．既属于氧化还原反应又属于化合反应　　C．反应前后，氯元素的化合价一部分升高，一部分降低，其他元素的化合价无变化　　D．反应前后，氯元素的化合价只降低　　答案　C　　知识点2：氯水的成分及性质　　例2　下列关于氯水的叙述中正确的是(　　)　　A．新制氯水中只含有Cl2和H2O分子　　B．新制氯水使蓝色石蕊试纸变红　　C．光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2　　D．氯水放置数天后，酸性增强
　　解析　新制氯水中有Cl2、HClO、H2O等分子，H＋、Cl-、ClO－等离子，故A项错误。新制氯水中含有H＋和HClO，蓝色石蕊试纸遇H＋变红，变红后的试纸被强氧化剂HClO氧化而褪色，B项错误。光照氯水发生反应2HClO2HCl＋O2↑，逸出的气体是O2，不是Cl2，C项错误。HClO分解后变成HCl，HCl是强酸，溶液的酸性增强，pH变小，故D项正确。　　答案　D　　跟踪练习2　在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是(　　)
　　A．向氯水中加入有色布条，一会儿后有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在　　B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在　　C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在　　D．加入NaOH溶液，氯水的黄绿色消失，说明有HClO分子存在　　答案　B　　知识点3：次氯酸的性质　　例3　在下列化学反应中，能证明次氯酸是一种弱酸的是(　　)　　 A．Cl2 ＋ H2O＝HCl ＋ HClO 　　 B．2HClO＝2HCl ＋O2↑
　　 C．Ca(ClO)2 ＋ 4HCl＝CaCl2 ＋ 2Cl2↑＋ 2H2O　　 D．Ca(ClO)2 ＋ CO2 ＋ H2O＝CaCO3↓＋ 2HClO　　解析　依据“相对强酸制取相对弱酸”的原理，可以通过D选项知道次氯酸是一种酸性比碳酸还弱的酸。　　答案　D　　跟踪练习3　2007年重庆重大水灾中，受灾居民每家每户除发放了必要的生活用品外，还发放了漂粉精，用于水的消毒，漂粉精的有效成分是(　　)　　 A．Ca(OH)2　　B．Ca(ClO)2　　C．CaCl2　　D．CaCO3　　答案　B
第2课时　氯离子的检验　成盐元素——卤素　　三维目标　　思维激活　　向某品牌的纯净水中加入硝酸银溶液后，产生了白色沉淀，你知道产生白色沉淀的可能原因吗？该纯净水合格吗？
　　自学导引　　一、氯离子(Cl－)的检验　　1．试剂：AgNO3溶液、稀HNO3。　　2．步骤：先将待检液用稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中有Cl－存在。　　二、成盐元素——卤素　　卤素包括F、Cl、Br、I、At，它们的单质都是双原子分子。卤素原子最外层都有7个电子，易得(填“得”或“失”)1个电子达到8电子稳定结构，都是典型的非金属元素，其单质具有氧化性，并随元素原子核电荷数的增大而逐渐减弱。　　氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。　　三、实验室制取Cl2的反应原理　　MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，实验室通常用该法制Cl2。
　　名师解惑　　一、卤素离子的检验
　　说明：AgCl既不溶于水，也不溶于稀硝酸，滴加AgNO3溶液后再加稀硝酸，可以排除其他离子的干扰。例如CO可以结合Ag＋而生成不溶于水的Ag2CO3，但Ag2CO3溶于稀硝酸。　　二、卤素单质的性质　　1．卤素单质和H2的反应　　卤素单质(X2)和H2的反应可表示为X2＋H2===2HX，且从F2到I2，反应越来越难。　　2．卤素单质和H2O的反应　　2F2＋2H2O＝4HF＋O2　　X2＋H2O＝HX＋HXO(X为Cl、Br、I)　　3．卤素间的置换反应　　因氧化性：F2>Cl2>Br2>I2，所以可以发生反应：Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br2，Br2＋2KI＝2KBr＋I2。　　4．卤素单质的特性　　(1)溴是常温下唯一易挥发的液态非金属单质。　　(2)淀粉遇碘变蓝——常用于鉴别I2或淀粉的存在。
　　三、Cl2的实验室制法　　1．实验原理:MnO2＋4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。　　2．实验装置　　(1)发生装置：取决于该反应的特点：固＋液 气体，一般使用酒精灯、铁架台、分液漏斗和圆底烧瓶。　　(2)净化装置：制得的气体一般混有杂质，杂质成分的判断要从化学药品的成分、性质、副反应和反应条件等多方面进行分析。该实验中的杂质为HCl和H2O。　　(3)收集装置：收集氯气可采用向上排空气法或排饱和食盐水的方法。　　(4)尾气吸收装置：化学实验中，凡有毒的或易燃易爆的尾气，都要进行收集或转化处理，使之无害化，切不可随意向空气中排放。Cl2有毒，故应进行尾气吸收，其吸收方法为：将Cl2通入盛有NaOH溶液的烧杯中。
　　典例导析　　知识点1：Cl－的检验　　例1　如何检验Na2CO3固体中是否混入了少量的NaCl杂质？写出实验操作步骤和有关的离子方程式。　　解析　此题表面上看起来很简单，有的同学可能很快就能写出答案：加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加稀硝酸，若白色沉淀不溶解，则说明混入了NaCl杂质；若白色沉淀消失，则说明没有混入NaCl杂质。其实这样的答案错了，因为题给的是Na2CO3固体而不是Na2CO3溶液。所以应先将Na2CO3固体配制成溶液，再做后续实验。
　　答案　取少量Na2CO3固体，加水溶解，配制成溶液。向溶液中加入过量的Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，过滤除去沉淀。在滤液中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，若沉淀不溶解，则说明原Na2CO3固体中混有NaCl；若沉淀消失，则说明原Na2CO3固体中没有NaCl。　　CO32-＋Ba2＋＝BaCO3↓，Ag＋＋Cl－＝AgCl↓　　(或者取少量Na2CO3固体，加水溶解，制成溶液。向该溶液中加入稀硝酸至没有气泡冒出为止，再加入AgNO3溶液。)
　　跟踪练习1　现有盐酸、氯化钠、氢氧化钠和氯水四种溶液，可用来区别它们的一种试剂是(　　)　　A．AgNO3溶液 B．酚酞试液 　　C．紫色石蕊试液 D．饱和食盐水　　答案　C　　知识点2：卤素的性质　　例2　下列各组溶液中，用溴水作试剂不能将其鉴别出来的是(　　)　　A．汽油、酒精、四氯化碳　　B．汽油、四氯化碳、水　　C．汽油、酒精、NaOH溶液　　D．汽油、苯、NaOH溶液
　　解析　汽油、四氯化碳、苯等都可以将Br2从溴水中萃取出来，油层均显橙红色，分别在水层的上层、下层、上层;溴水在酒精中溶解扩散，使溶液呈橙黄色；溴水加入NaOH溶液中，因发生反应生成NaBr、NaBrO而使溶液呈无色。　　答案　D　　跟踪练习2　溴化碘(IBr)的化学性质很像卤素单质，它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物，还能与水发生以下反应：IBr＋H2O＝HBr＋HIO。下列有关IBr的叙述中不正确的是(　　)　　A．在很多反应中，IBr是强氧化剂　　B．IBr与水反应时，IBr既作氧化剂又作还原剂　　C．IBr与AgNO3溶液反应会生成AgBr沉淀　　D．IBr与NaOH溶液反应时，生成NaBr和NaIO　　答案　B
　　知识点3：Cl2的实验室制法　　例3　将0.2 mol MnO2和50 mL 12 mol·L－1盐酸混合后加热，反应完全后，向剩余的溶液中加入足量的AgNO3溶液，生成AgCl沉淀的物质的量(　　)　　A．等于0.3 mol　　B．小于0.3 mol　　C．大于0.3 mol，小于0.6 mol　　D．等于0.6 mol　　解析　盐酸中n(HCl)＝12 mol·L－1×50×10－3 L＝0.6 mol，由实验室制Cl2的反应：MnO2+4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O可知，0.2 mol MnO2需要0.8 mol HCl才能完全反应，所以MnO2过量，但0.6 mol HCl全部参加反应，最多只有0.3 mol被氧化成Cl2。实际上随反应的进行，一方面HCl
的消耗，另一方面水的生成都使盐酸的浓度下降，当成为稀盐酸时，由于还原性很弱，不能产生Cl2，造成被氧化的HCl小于0.3 mol，即溶液中Cl－的物质的量大于0.3 mol，小于0.6 mol。产生的AgCl的物质的量也应大于0.3 mol，小于0.6 mol。　　答案　C　　跟踪练习3　用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2，当有4 mol HCl被氧化时，生成的Cl2在标准状况下的体积为(　　)　　A．22.4 L　　B．11.2 L　　C．44.8 L　　D．89.6 L　　答案　C
第三节　硫和氮的氧化物第1课时　二氧化硫和三氧化硫　　三维目标
　　思维激活　　市场上出售了一批“雪白”的馒头，这批馒头有一股刺鼻的气味，不能食用，否则会对人体健康造成危害。你知道不法商贩是用什么方法将馒头变得“雪白”的吗？　　自学导引　　一、硫(俗称硫黄)　　1．在自然界中的存在　　(1)游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳岩层里。　　(2)化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。　　2．性质　　黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，在空气中燃烧的化学方程式为： (淡蓝色火焰)。
　　二、二氧化硫　　1．物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。　　2．化学性质　　(1)具有酸性氧化物的通性　　SO2＋H2OH2SO3(亚硫酸，酸性强于碳酸)　　(2)漂白性　　SO2与某些有色物质化合生成不稳定的无色物质，这种无色物质易分解而使有色物质恢复原来的颜色。　　(3)还原性　　SO2中硫元素为＋4价，既有氧化性又有还原性，一般表现为还原性，可被多种氧化剂(如O2、Cl2、KMnO4等)氧化，使氯水、KMnO4溶液褪色；表现氧化性时可被H2S还原。
　　如：SO2＋Cl2＋2H2O＝2HCl＋H2SO4　　2SO2＋O2 2SO3　　(4)弱氧化性　　2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O　　三、三氧化硫　　1．与水反应　　SO3＋H2O＝H2SO4(硫酸的生产原理)　　2．与碱性氧化物或碱反应生成硫酸盐　　SO3＋CaO＝CaSO4　　SO3＋Ca(OH)2＝CaSO4＋H2O
　　名师解惑　　一、氯水与二氧化硫的漂白作用的区别
　　说明：①SO2不能使酸碱指示剂褪色。　　②检验或肯定一种气体是不是SO2，不仅要看该气体是否能够使品红溶液褪色，更要看这种褪色后的溶液在加热甚至煮沸的条件下是不是能再显品红的颜色，这才是SO2气体最特征的性质。
　　二、SO2与CO2性质的比较
　　说明：①不能用澄清石灰水鉴别CO2和SO2。　　②CO2、SO2通入BaCl2溶液中均无沉淀产生。　　③除去CO2中的SO2可选用酸性KMnO4溶液、溴水、饱和NaHCO3等试剂。
　　典例导析　　知识点1：二氧化硫的性质　　例1　某化学探究性学习小组在学习了二氧化硫的性质后，配制了下表中的溶液，并把足量的SO2分别通入溶液中，现象记录如下。请你帮他们分析，产生该现象体现了H2SO3的何种性质,如何验证或能得出什么结论,请完成下表。
　　解析　H2SO3能使某些有色溶液褪色，若加热恢复原来的颜色，则体现其漂白作用；若不能恢复原来的颜色，则往往体现其还原性(如与酸性KMnO4、氯水、溴水、碘水等)。从现象看，H2SO3只能使石蕊等酸碱指示剂发生相应的颜色变化，而不能使其褪色。　　答案　
　　跟踪练习1　下列叙述中正确的是(　　)　　A．无色有刺激性气味的气体一定是SO2　　B．SO2溶于水形成的溶液中，只有H2SO3分子存在　　C．SO2在O2中燃烧生成SO3　　D．将SO2通入品红溶液，溶液褪色，若将溶液加热煮沸，溶液又变红色　　答案　D　　知识点2：二氧化硫的漂白性　　例2　能证明SO2具有漂白性的是(　　)　　A．酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失　　B．滴入酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后红色消失　　C．品红溶液中通入SO2气体后红色消失　　D．溴水中通入SO2气体后橙色消失
　　解析　SO2气体通入酸性KMnO4溶液后紫红色消失、通入溴水后橙色消失都是利用了SO2的还原性；显红色的NaOH溶液红色消失是因为通入的SO2气体中和了碱；只有SO2气体通入品红溶液后红色消失才能证明SO2具有漂白性。　　答案　C　　跟踪练习2　Cl2和SO2遇水都具有漂白作用，若将等物质的量的这两种气体混合后通入足量水中，向其中加入品红和BaCl2的混合溶液，能观察到的现象是(　　)　　①溶液很快褪色　②溶液不褪色　③出现沉淀　　④不出现沉淀　　A．①②　 　B．①③　 　C．②③　 　D．②④
　　解析　潮湿的Cl2和SO2都具有漂白作用，但Cl2具有强氧化性，而SO2具有还原性，若同时使用,它们将会发生反应：Cl2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl。所以两者等物质的量混合后会完全失去漂白作用，溶液不会褪色；而生成的H2SO4会和BaCl2反应，生成不溶于水和酸的白色沉淀BaSO4。　　答案　C　　知识点3：SO2与CO2的鉴别与净化　　例3　检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是(　　)　　A．通过澄清石灰水　　B．先通过饱和NaHCO3溶液，再通过澄清石灰水　　C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水　　D．先通过酸性KMnO4溶液，再通过品红溶液，最后通过澄清石灰水　
　　解析 SO2对CO2的检验有干扰作用,因此,在检验CO2之前必须先除去SO2气体，要注意的是还必须检验SO2是否除尽。　　答案　D　　跟踪练习3　已知亚硫酸的酸性强于碳酸。现有含少量SO2的CO2气体，欲得到干燥纯净的CO2，将气体通过如右图所示的洗气瓶。则①、②两瓶中所装的试剂分别是(　　)　　　　A．NaOH、浓H2SO4 B．浓H2SO4、NaOH　　C．NaHCO3、浓H2SO4 D．浓H2SO4、Na2CO3　　答案　C
第2课时　二氧化氮和一氧化氮　二氧化硫和　　二氧化氮对大气的污染　　三维目标　　思维激活　　1998年Murad等三位教授提出，有一种气体在人体内有独特的功能，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖，昔日这种有毒的气体，今天成了“明星分子”，你知道这种气体是什么吗？
　　自学导引　　一、二氧化氮和一氧化氮　　1．氮气　　氮气是一种无色、无味的气体，占空气体积的4/5左右。在一定条件下，N2和O2反应的化学方程式为 。　　2．一氧化氮　　NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体，常温下NO与空气中的O2化合的化学方程式为2NO＋O2＝2NO2。　　3．二氧化氮　　二氧化氮是一种红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。溶于水时生成HNO3和NO，工业上利用这一原理制取硝酸：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO。
　　二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染　　煤、石油和某些金属矿物中含硫或硫的化合物，因此燃烧煤或冶炼金属矿物时，往往会生成二氧化硫。高温条件下，空气中的氮气也参与反应，这是汽车尾气中含有NO的原因。　　1．酸雨　　大气中的SO2和NO2溶于水后形成酸性溶液，随雨水流下，就有可能成为酸雨。酸雨的pH<5.6。　　2．酸雨的形成：排放到空气中的SO2在氧气和水蒸气的共同作用下，形成酸雾，随雨水降落就成为酸雨：2SO2＋O22SO3，SO3＋H2O＝H2SO4。　　3．酸雨的危害：直接破坏农作物、森林、草原、使湖泊、土壤酸化，加快建筑物的腐蚀等。　　4．酸雨的控制措施：(1)调整能源结构；(2)原煤脱硫技术；(3)改进燃烧技术；(4)对煤燃烧后的烟气脱硫；(5)开发氢能、太阳能、核能等清洁能源；(6)严格控制SO2的排放。
　　名师解惑　　一、NO与NO2的比较　　说明：①氮的氧化物均为大气污染物，其中NO与CO类似,能与人体内的血红蛋白结合，使人体中毒；NO2是造成光化学烟雾的主要因素。吸收氮的氧化物可选用NaOH溶液。　　②NO不能用排空气法收集，NO2不能用排水法收集。
　　二、氮的氧化物溶于水的有关计算问题　　氮的氧化物溶于水的几种情况：　　(1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水　　根据3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO　①　　利用气体体积变化差值进行计算。　　(2)NO2和O2的混合气体溶于水　　根据4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3　②　　可知：当体积比　　V(NO2)∶V(O2)
　　(3)NO和O2的混合气体溶于水　　根据4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3　③　　可知：当体积比　　V(NO)∶V(O2)　　(4)NO、NO2、O2三种种混合气体通入水中　　可先按①式求出NO2和H2O反应后生成的NO的体积，再加上原混合气体中NO的体积，即为NO的总体积，再按③式进行计算。
　　三、SO2和NO2对大气的污染　　1．常见的环境问题的成因、危害　　(1)酸雨——形成原因主要是SO2和氮氧化物；能酸化土壤，腐蚀建筑物等。　　(2)光化学烟雾——主要是由氮氧化物、碳氢化物造成的；将危害人体健康，影响植物生长。　　(3)臭氧空洞——主要是由氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的；将使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。　　(4)温室效应——主要是由大气中CO2含量的不断增加造成的；会使全球气候变暖。　　(5)白色污染——聚乙烯塑料的大量排放；会破坏土壤结构和生态环境。　　(6)赤潮——含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放；会使藻类大量繁殖，鱼类死亡，水质恶化。
　　2．SO2和NO2的回收利用　　SO2和NO2都是有用的化工原料，但当它们分散到大气中时，就形成了难以处理的污染物。因此，工业废气在排放到大气之前，必须净化处理，防止NO2和SO2等污染大气，并充分利用原料。　　(1)SO2的回收利用　　①2SO2＋O2 2SO3 SO3＋H2O＝H2SO4　　用来生产硫酸。　　②氨水吸收法　　SO2＋2NH3·H2O＝(NH4)2SO3＋H2O或SO2＋NH3＋H2O＝NH4HSO3，然后向所得溶液中加入浓H2SO4将它们转化为(NH4)2SO4，并可得到浓度较高的SO2，可用于生产H2SO4。　　(NH4)2SO3＋H2SO4(浓)＝(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O　　2NH4HSO3＋H2SO4(浓)＝(NH4)2SO4＋2SO2↑＋2H2O　　(2)NO2、NO的吸收(用碱液)　　NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O　　2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O
　　典例导析　　知识点1：NO及NO2的性质　　例1　最新研究表明，NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接的抑制作用。下列关于NO的叙述中正确的是(　　)　　A．NO是一种红棕色气体　　B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合　　C．含等质量氧元素的NO和CO的物质的量相等　　D．NO易溶于水，不能用排水法收集　　解析　这是一个“高起点，低落点”的题，NO在治疗SARS上的应用是最新技术成果，本题考查的是NO的性质。NO是一种无色、难溶于水的气体，可以用排水法收集，常温常压下NO可与氧气直接化合生成NO2。　　答案　C
　　跟踪练习1　下列气体无色但有毒的是(　　)　　A．Cl2　　　B．NO　　　C．NO2　　　D．CO2　　答案　B　　知识点2：NO及NO2的有关计算　　例2　将12 mL NO2和O2的混合气体通入足量的水中，充分反应后，剩余2 mL气体，计算原混合气体中NO2和O2的体积各为多少毫升？　　解析　混合气体溶于水发生如下反应：　　4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3。　　反应后剩余2 mL气体，气体可能为O2或NO，则：
　　(1)若O2过量，即剩余2 mL O2，故有10 mL NO2和O2的混合气体按上述反应恰好进行了反应，所以V(NO2)＝10 mL× ＝8 mL，V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL。　　(2)若剩余2 mL NO，即NO2过量。根据反应：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，过量的NO2应为2 mL×3＝6 mL，则有12 mL－6 mL＝6 mL的混合气体按总反应恰好进行了反应。所以V(O2)＝6 mL× ＝1.2 mL，V(NO2)＝12 mL－1.2 mL＝10.8 mL。　　答案　NO2为8 mL、O2为4 mL，或O2为1.2 mL、NO2为10.8 mL。
　　跟踪练习2　将一支装有10 mL NO的大试管倒立于水槽中，然后慢慢通入8 mL O2，下列有关实验最终状态的叙述中正确的是(　　)　　A．试管内气体呈红棕色　　B．试管内气体无色，为NO　　C．试管内气体无色，体积为1 mL　　D．试管内液面上升　　解析　根据反应：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3,10 mL NO须消耗7.5 mL O2方能全部溶于水，故通入的8 mL O2过量，过量的O2为0.5 mL。　　答案　D
　　知识点3：环境保护常识　　例3　氮氧化物和氟氯烷烃是破坏臭氧层的元凶，其反应原理部分如下：　　①O3＋NO＝NO2＋O2、NO2＋O＝NO＋O2；　　②CF2Cl2→CF2Cl＋Cl、O3＋Cl＝ClO＋O2、ClO＋O＝Cl＋O2。　　下列说法中正确的是(　　)　　A．氮氧化物在破坏臭氧层时起氧化剂的作用　　B．氟氯烷烃在破坏臭氧层时起反应物的作用　　C．氟氯烷烃在破坏臭氧层时起催化剂的作用　　D．氟氯烷烃分解产生的Cl原子是破坏臭氧层反应的催化剂
　　解析　分析氮氧化物破坏臭氧层的各步反应，得出总反应为O3＋O2O2，可以看出氮氧化物起催化剂的作用；同样分析氟氯烷烃破坏臭氧层的各步反应，得出总反应为O3＋O2O2，即Cl原子是破坏臭氧层时反应的催化剂。　　答案　D　　跟踪练习3　酸雨给人类带来了种种灾祸，严重地威胁着地球上生命生存的生态环境。下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是(　　)　　①对燃煤进行脱硫　②对含SO2、NO2的工业废气进行无害处理后，再排放到大气中　③人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物　④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等　　A．①②③④ B．①②③ 　C．①②④ D．①③④　　答案　C
第四节　氨　硝酸　硫酸第1课时　氨及氨的实验室制法　　三维目标
　　思维激活　　德国历史上有这样一位化学家——哈伯，有人称他为天使，因为他合成了氨，进而合成了化肥，从而解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题。又有人称他为魔鬼，因为氨也能合成硝酸，进而合成了炸药，第一次世界大战时，哈伯已为德国建成了无数个合成氨工厂，为侵略者制造了数百万吨炸药TNT，从而给人类带来了灾难和痛苦。　　氨有哪些性质呢？实验室中又是怎样制取氨气的呢？
　　自学导引　　一、氨的性质　　1．氨的物理性质　　NH3是无色、有刺激性气味、极易溶于水的气体，常温时，1体积水可溶解700体积氨气。　　2．氨的化学性质　　(1)与H2O反应
　　(3)氨的催化氧化　　化学方程式为　　它是工业生产硝酸的反应原理。　　二、铵盐　　铵盐都易溶于水，受热易分解，与碱反应放出氨气。
　　三、氨的实验室制法　　1．原理：实验室中常用NH4Cl与Ca(OH)2共热的方法制取氨。如:2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。　　2．装置：固体与固体反应，加热。图见教材。　　为了防止NH3与空气发生对流而难以收集，以及防止外逸的NH3污染空气，经常在收集NH3的试管口塞上一团浸有稀硫酸的棉花。　　3．收集：向上排空气法。　　4．检验：检验NH3时，常使用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒。
　　名师解惑　　一、氨的喷泉实验　　1．实验原理　　由于氨极易溶于水(1∶700)，挤压胶头滴管，少量的水即可溶解大量的氨，使烧瓶内压强迅速减小，外界大气压将烧杯中的水压入上面的烧瓶，从而形成美丽的喷泉。NH3、HCl、HBr、HI、SO2等气体均能溶于水产生喷泉。　　2．实验现象　　产生红色喷泉(氨溶于水后形成碱性溶液，酚酞遇碱显红色)。　　3．实验关键　　①氨应充满；②氨或烧瓶应干燥；③装置不得漏气。
　　4．实验拓展　　CO2、H2S、Cl2等在水中溶解度不大的气体，不能形成喷泉，但若将水改成NaOH溶液，这些气体在碱性溶液中的溶解度显著增大，从而形成喷泉；此外，若改变喷泉实验装置，也可使某些本来不能形成喷泉的气体形成喷泉，因此要从产生喷泉的条件认识形成喷泉的本质。　　二、氨水的组成和性质　　氨溶于水所形成的溶液就是氨水。　　1．氨水的性质　　(1)氨水的密度小于1 g·mL－1，且溶质的质量分数越大，溶液的密度就越小。　　(2)在氨水中，除水分子外，含量最多的为NH3·H2O。但在求氨水中溶质的质量分数、物质的量浓度时，视溶质为NH3。
　　(3)氨气溶于水的过程中存在着下列可逆反应：　　NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－　　2．NH3·H2O的性质　　一水合氨(NH3·H2O)是一种弱碱,有易溶于水、易分解、易挥发出刺激性气味的气体、电离出的阳离子(NH)为非金属元素原子团四个不同于其他弱碱的特点。一水合氨有碱的通性，包括使酚酞试液显红色，使红色石蕊试纸显蓝色。氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。　　3．氨水中的粒子有：H2O、NH3、NH3·H2O、NH4+、OH－，除水分子外，含量最多的为NH3·H2O。
　　三、NH4+的检验　　1．若试样为固体，可用两种方法来检验：　　(1)取少量样品放入坩埚中，加入固态碱进行研磨。若闻到氨味，则说明样品中含有NH4+。　　(2)取少量样品与碱混合于试管中，然后加热。将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则说明样品中含有NH；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，若有白烟产生，则说明样品中含有NH4+。　　2．若试样为溶液，可取少量溶液注入试管中，再加入碱液，微热，然后用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒检验。
　　典例导析　　知识点1：氨的性质　　例1 下列关于氨气的说法中正确的是(　　)　　A．氨可以用浓硫酸干燥　　B．氨溶于水显弱碱性，因此氨气可使湿润的酚酞试纸变蓝　　C．氨本身没有毒，故发生液氨大量泄漏时，人们也不必采取任何防范措施　　D．用水吸收NH3用右图所示的装置可防止倒吸
　　解析　氨属于碱性气体，不能用酸性干燥剂(如浓硫酸、五氧化二磷固体)干燥，也不能用无水CaCl2干燥，因为无水CaCl2与氨气反应生成CaCl2·8NH3，故只能用碱性干燥剂(如碱石灰、固体氢氧化钠等)干燥；湿润的酚酞试纸遇NH3会变红；虽然氨气并不能称之为有毒气体，但由于氨气的溶解度极高，且极易挥发，所以常被吸附在皮肤黏膜和眼黏膜上，从而产生刺激和炎症，故发生液氨大量泄漏时，人们必须采取一定的防范措施，例如根据氨的密度小的特征，可以向地势低、逆风的方向跑离事故区，故A、B、C三项都错误。四氯化碳是一种油状液体，氨气不溶解于其中，这样就防止了倒吸，D项正确。　　答案　D
　　跟踪练习1　下列关于氨与氨水的叙述中正确的是(　　)　　A．氨水随着质量分数的增大，密度也随之增大　　B．氨水和液氨的成分相同　　C．氨水中共有5种粒子，其中物质的量浓度最大的粒子是OH－　　D．氨易液化，因此可用做制冷剂　　答案　D　　知识点2：氨的实验室制取　　例2　实验室里用如右图所示的装置制取氨。
　　(1)用试管中的药品制取氨的化学方程式为__________。　　(2)试用表格的形式列出图中装置的错误之处，并用文字简要说明应如何改正。　　答案 (1)(NH4)2SO4+Ca(OH)2 CaSO4+2H2O+2NH3↑　　(2)
　　跟踪练习2　实验室制取下列气体时，与实验室制氨气的发生装置相同的是(　　)　　A．H2　　　B．O2　　　C．Cl2　　　D．CO2　　答案　B　　知识点3：铵盐的性质　　例3　能把Na2SO4、NH4NO3、KCl和(NH4)2SO4四瓶无色溶液加以区别(必要时可加热)的一种试剂是(　　)　　A．BaCl2 B．Ba(NO3)2　 C．Ba(OH)2 D．NaOH　　解析　鉴别NH的试剂为OH－，加入碱加热则会产生有刺激性气味的气体。而鉴别SO使用含Ba2＋的试剂，把Ba2＋与OH－组合，应选用Ba(OH)2作试剂。在四种溶液中分别加入Ba(OH)2试剂，有两支试管中有沉淀，另外两支试管中没有。将有沉淀的两支试管加热，产生有刺激性气味气体的为(NH4)2SO4，另一种为Na2SO4。没有沉淀的两支试管也分别加热,有刺激性气味气体产生的是NH4NO3，另一种为KCl。　　答案　C
　　跟踪练习3　下列有关铵根离子(NH)或铵盐的性质的叙述中，不正确的是(　　)　　A．溶液中NH和OH－在加热时可生成NH3　　B．铵盐受热分解均有NH3放出　　C．铵盐均易溶于水　　D．铵盐属于离子化合物　　答案　B　　知识点4：氨及铵盐的有关计算　　例4　现有100 g 5%的氨水(密度为0.98 g·cm－3)，欲使其质量分数增大1倍，可采用的正确方法是(　　)　　A．再往溶液中通入5 g氨气　　B．加入等质量的15%的氨水　　C．加入等体积的15%的氨水　　D．加热蒸发掉50 g水
　　解析　通入5 g氨气后的质量分数　　A项错误；　　加入等质量的15%的氨水后的质量分数　　B项正确；　　氨水的浓度不同，密度不同，等体积时质量不等，故C项错误；　　加热蒸发掉水的同时氨气也随之挥发，D项错误。　　答案　B
　　跟踪练习4　碳酸铵(NH4)2CO3·H2O是一种白色晶体，在空气中能逐渐变化并生成碳酸氢铵，在58 ℃时会分解为氨、二氧化碳和水。现有一包碳酸铵样品，为确定它的成分，进行了以下实验：　　①取27.2 g样品，加热，样品全部分解成气体A；　　②将气体A通过盛有100 mL浓H2SO4(足量)的洗气瓶中，由洗气瓶导出的气体再通过装有足量Na2O2的干燥管，从干燥管导出的气体为3.36 L(标准状况下)；　　③取洗气瓶中1/10的溶液，与足量NaOH溶液混合并加热，产生的气体经干燥后体积为0.896 L(标准状况)。　　试根据上述实验结果，分析、计算并推断该样品的成分是什么？样品中氮的质量分数是多少？　　答案　样品中含(NH4)2CO3·H2O和NH4HCO3；w(N)＝20.6%
第2课时　硫　　酸　　三维目标
　　思维激活　　2006年8月3日早晨，京杭运河余杭段中一艘运硫酸的船发生浓硫酸泄漏事件，产生了十多米高的白雾，船体附近的河面像沸腾了一样冒着水泡，船里还发出砰砰的爆炸声，硫酸泄漏的河段有不少死鱼浮起。你知道为什么浓硫酸遇水会产生大量白雾吗？　　自学导引　　一、浓硫酸的物理性质 　　浓H2SO4是无色黏稠状液体，难挥发，能以任意比与水混溶，常用98%的浓H2SO4的密度为1.98 g·cm－3，物质的量浓度为18.4 mol·L－1。
　　二、浓硫酸的化学性质　　1．浓硫酸是二元强酸，具有酸的通性。　　2．浓硫酸的特性　　(1)脱水性　　浓硫酸能把有机物中的H、O元素按原子个数比2∶1脱去，留下黑色炭。例如，浓硫酸能使蔗糖炭化。　　(2)吸水性　　浓硫酸能够吸收游离态的水或结晶水，可用做干燥剂。
　　(3)强氧化性　　①与Cu反应　　化学方程式为　　②与铁、铝反应　　常温下，浓硫酸可以使铁、铝钝化，即铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化物薄膜，阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以可以用铁、铝制容器来盛装浓硫酸。　　③与非金属反应　　化学方程式为
　　名师解惑　　一、浓H2SO4的物理性质 　　1．色、态：纯净的硫酸及浓硫酸(H2SO4的质量分数为98.3%)是无色、黏稠、油状液体。　　2．沸点：质量分数为98.3%的浓硫酸的沸点338 ℃，硫酸是典型的难挥发性酸(高沸点酸)。　　3．密度：质量分数为98.3%的浓硫酸的密度为1.84 g·cm－3，硫酸也是典型的高密度酸。硫酸溶液的密度随H2SO4的质量分数的增大而增大。　　4．溶解性：硫酸易溶于水，能跟水以任意比互溶。浓硫酸溶解时放出大量的热，这又是硫酸物理性质中的一个特点。　　二、浓硫酸与稀硫酸　　1．浓硫酸、稀硫酸的比较
　　2．浓硫酸的强氧化性和稀硫酸的氧化性　　浓硫酸具有强氧化性，其氧化性是由硫酸分子中处于最高价态的硫(＋6价)产生的，加热时能氧化许多金属、非金属及某些具有还原性的化合物，浓硫酸的还原产物一般为二氧化硫。如：2H2SO4(浓)＋C CO2↑＋2H2O＋2SO2↑。　　稀硫酸中不存在硫酸分子，因而无强氧化性，但电离产生的H＋具有较弱的氧化性，只能氧化比较活泼的金属(如Zn等)而发生置换反应，稀硫酸的还原产物为氢气。如：Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑。　　“氧化性酸”和“酸的氧化性”的区别。
　　所谓氧化性酸是指酸根部分易于获得电子的酸，如浓H2SO4、HNO3等。由于其中　　　易获得电子，表现出很强的氧化性；而盐酸、稀硫酸、碳酸、磷酸等，酸根部分不能或不易获得电子，所以它们是非氧化性酸，其中盐酸、氢硫酸酸根部分易失电子，在氧化还原反应中作还原剂，故又可叫还原性酸。　　在水溶液中任何酸都不同程度地电离出H＋，H＋在一定条件下可获得电子形成H2，从这一点看，酸都具有氧化性，这是H＋的氧化性，它和氧化性酸中中心元素处于高价态易获得电子具有氧化性是不同的。　　区别上述两个概念的关键在于，酸根部分易得电子→有氧化性→氧化性酸；酸电离出H＋→有氧化性→酸的氧化性。
　　3．浓、稀硫酸的判断方法　　(1)取少量蒸馏水，向其中加入少量硫酸试样，如能放出大量的热则为浓硫酸，反之为稀硫酸。　　(2)称量，因浓硫酸密度大，则等体积时，重者为浓硫酸，轻者为稀硫酸。　　(3)观察状态，略微摇动，若为油状黏稠液体则是浓硫酸，另一种为稀硫酸。　　(4)取少量试液，向其中投入铁片，若产生大量气泡则为稀硫酸，另一种为浓硫酸(钝化)。　　(5)用玻璃棒蘸取试样在纸上写字，变黑者为浓硫酸，另一种为稀硫酸。　　(6)取少量试液，分别投入小块铜片，稍加热，发生反应的(有气泡产生，溶液变蓝)为浓硫酸，无现象的为稀硫酸。　　(7)在锯末或蔗糖上滴入少量试液，变黑的为浓硫酸，另一种为稀硫酸。　　(8)在蓝色石蕊试纸上滴1～2滴试液，变红色的为稀硫酸，先变红后变黑的为浓硫酸。　　(9)取等质量的试液，敞口放置一段时间后称量，质量增大的为浓硫酸，另一种为稀硫酸。
　　三、浓硫酸的吸水作用与脱水作用的比较　　说明：①区别浓H2SO4的吸水性和脱水性，关键是看水的来源。若水来源于物质中的水蒸气或结晶水，则体现了吸水性；若被脱水的物质本身并没有水分，只有H、O元素，则体现了脱水性。如制CO：反应HCOOH　　　CO↑＋H2O中浓H2SO4在作催化剂的同时又作了脱水剂。　　②浓H2SO4用做干燥剂时，一般不能干燥碱性(如NH3)和部分还原性气体(如H2S、HI、HBr)，可干燥O2、H2、Cl2、N2、CO、CO2、SO2等气体。
　　四、SO的检验　　1．Ag＋、SiO32-的干扰：用盐酸酸化以防止Ag＋、SiO的干扰，因为Ag＋＋Cl－＝AgCl↓，SiO32-＋2H＋＝H2SiO3↓。　　2．CO32-、SO42-、PO43-的干扰：因为BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2 也是白色沉淀。与BaSO4白色沉淀所不同的是,这些沉淀溶于强酸中，如BaCO3＋2H＋＝H2O＋CO2↑＋Ba2＋。因此检验SO42-时，必须用酸酸化。但不能用HNO3酸化，同理所用钡盐也不能用Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，NO具有强氧化性，SO32-、HSO3-、SO2等会被溶液中的NO氧化成SO，从而得出错误的结论。　　因此，检验SO42-的合理操作为：　　被检液 取清液 有白色沉淀(证明有SO42-)。
　　典例导析　　知识点1：浓硫酸的物理性质　　例1　如右图所示，小试管内盛有约3 mL饱和硫酸铜溶液，与锥形瓶连通的U形细管内盛有少量水(为便于观察，预先染成了红色)。沿小试管的内壁小心地慢慢倒入约3 mL浓硫酸，静置片刻后，不可能观察到的现象有(　　)　　　A．小试管内液体分成两层，上层蓝色，下层无色　　B．U形细管内左边液面下降，右边液面升高　　C．有少量的白色固体析出　　D．小试管内有气泡产生　　解析　浓硫酸的密度比水的密度大，溶于水放出大量的热，且浓硫酸具有强吸水性，必然导致饱和硫酸铜溶液中析出CuSO4固体。　　答案　D
　　跟踪练习1　在实验室中把浓硫酸和浓盐酸敞口放置，它们的质量和放置天数的关系如下图所示。分析a、b曲线变化的原因是(　　)　　　　A．a挥发，b吸水 B．a升华，b冷凝　　C．a蒸发，b潮解 D．a冷凝，b吸水　　答案　A
　　知识点2：浓硫酸的化学性质　　例2　下列物质的转化中，浓H2SO4既表现了氧化性，又表现了酸性的是(　　)　　A．Cu→CuSO4 B．C→CO2　　C．CuO→CuSO4 D．Fe2O3→Fe2(SO4)3　　解析　浓H2SO4在反应中表现出酸性时硫元素化合价不变，硫元素仍以SO形式存在；表现出氧化性时硫元素化合价降低。由以上反应知，C＋2H2SO4(浓)　　CO2↑+2SO2↑＋2H2O中硫元素化合价降低；Fe2O3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋3H2O及反应CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O中硫元素化合价均不变；而Cu＋2H2SO4(浓)　　CuSO4＋SO2↑＋2H2O。所以浓H2SO4在A项反应中既表现了酸性，又表现了氧化性。　　答案　AC
　　跟踪练习2　在下列用途或反应中，各表现了浓硫酸的什么性质？　　(1)加热时与Cu反应：__________________。　　(2)与NaOH溶液反应：__________________。　　(3)铝制容器可盛放浓硫酸：______________。　　(4)干燥H2、SO2、Cl2等气体：______________。　　(5)浓硫酸能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑：______________________。　　答案　(1)强氧化性、酸性　　(2)酸性　　(3)强氧化性　　(4)吸水性　　(5)酸性、脱水性
　　知识点3：浓硫酸与稀硫酸的鉴别　　例3　鉴别稀硫酸和浓硫酸最简单的方法是(　　)　　A．加酚酞试液　　B．与铜片反应　　C．加BaCl2溶液和硝酸　　D．用玻璃棒各蘸一点滴在纸上　　解析　稀硫酸和浓硫酸都不能使酚酞试液变色，与BaCl2溶液和硝酸反应都能生成白色沉淀，故A、C两选项不正确；稀硫酸与铜片不反应，浓硫酸与铜片加热时可反应，但不符合“简单”的要求，故B选项也不正确；用玻璃棒各蘸一点滴在纸上，稀硫酸无明显变化，浓硫酸很快使纸变黑，该法最简单，故D选项正确。　　答案　D
　　跟踪练习3　某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸的方案时，设计了如下方案：　　(1)其中可行的是__________。　　(2)其中一个只要稍作改进就能成为可行的是________，改进方法是______________________。　　(3)完全错误的是__________，因为________________。
　　(4)请给出另外一种鉴别方案：　　答案　(1)甲、丙、戊　　(2)乙；加热　　(3)丁；硫酸是高沸点酸，没有挥发性　　(4)
　　知识点4：浓H2SO4与金属反应的判断及计算　　例4　将过量的金属锌投入含0.2000 mol H2SO4的热浓硫酸中，下列判断中正确的是(　　)　　A．因为发生“钝化”而不能反应　　B．产生的SO2为0.1000 mol　　C．产生的SO2小于0.1000 mol　　D．除SO2外不会有其他气体产生　　解析　开始时发生反应：Zn＋2H2SO4(浓)＝ZnSO4＋SO2↑＋2H2O；后来发生反应：Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑。0.2000 mol H2SO4若完全生成SO2，SO2的物质的量是 0.1000 mol；若完全生成H2，H2的物质的量是0.2000 mol，所以实际得到气体SO2、H2的物质的量应该分别小于0.1000 mol、0.2000 mol。　　答案　C
　　跟踪练习4　质量为m g的铜与浓H2SO4充分反应后无铜片剩余，得到标准状况下的SO2气体V L，则被还原的硫酸有(　　)　　解析　注意审题，铜已完全反应。　　答案　A　　知识点5：SO42-的检验　　例5　两个学生设计了下述两个实验方案，并都认为如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确证试液中有硫酸根离子。
　　　　试评价上述甲、乙两个方案是否严密？　　解析　对于方案甲，可以用反证法来论证，即假定溶液中不存在SO，是否也会出现同样的现象。我们知道，当试液中有Ag＋时，由于加入的BaCl2提供了Cl－，也会出现方案甲所述的现象，故方案甲不严密。　　方案乙是先加入足量盐酸，没有沉淀，就排除了Ag＋存在的可能；当加入BaCl2溶液时，如果产生白色沉淀，就只能是Ba2＋与试液中的SO结合成BaSO4的缘故。也就是说，只有当试液中有SO时，才会出现方案乙所述的现象，所以方案乙是严密的。　　答案　方案乙是严密的。
　　跟踪练习5　若向一种酸性溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则这种溶液中(　　)　　A．一定含有SO42-　　B．一定含有Ag＋　　C．一定同时含有Ag＋和SO42-　　D．一定含有Ag＋或SO42-，或同时含有Ag＋和SO42-　　答案　D
第3课时　硝　　酸　　三维目标
　　思维激活　　著名的丹麦物理学家玻尔将他钟爱的金质诺贝尔奖章用“王水”溶解掉，纳粹分子愚笨得“视而不见”。战后，玻尔又从该溶液中提取出金，铸成了更加灿烂夺目的奖章，表现出他对祖国的无比热爱和非凡的智慧。　　“王水”的成分是什么呢？硝酸起了什么作用？　　自学导引　　一、硝酸的物理性质　　纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体，密度为1.5027 g·cm－3，沸点低(83 ℃)，易(填“难”或“易”)挥发，能与水互溶，在空气中遇水蒸气呈白雾状。
　　二、硝酸的化学性质　　1．硝酸是一元强酸，具有酸的通性。　　2．强氧化性　　(1)与金属反应　　Cu＋4HNO3(浓)＝ Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　　3Cu＋8HNO3(稀)＝ 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　　(2)与非金属反应　　硝酸能与某些非金属起氧化还原反应。如：　　C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
　　(3)钝化　　常温下，冷的浓硝酸能使铝、铁钝化。　　3．不稳定性　　4HNO3 4NO2↑＋O2↑＋2H2O　　久置的硝酸常呈黄色，是分解产生的NO2又溶于硝酸的缘故。所以硝酸常保存在棕色试剂瓶中。　　三、用途　　硫酸和硝酸是重要的化工原料，在工业上可用于制化肥、炸药、染料、盐类等。
　　名师解惑　　一、硝酸的性质　　硝酸是一种不稳定的酸，与碳酸相似；硝酸又是一种易挥发的酸，与浓HCl相似；硝酸还是一种强氧化性酸，与浓硫酸相似。但稀硝酸不同于稀硫酸，稀硝酸仍具有强氧化性。　　硝酸的强氧化性表现在如下几个方面：　　(1)能与金属活动顺序表H以后的金属(如Ag、Cu)反应，且不必加热。　　(2)与任何金属反应均不生成H2，说明呈现氧化性的不是H＋，而是HNO3。　　(3)冷、浓硝酸遇铁、铝发生钝化，其原因是在铁、铝表面氧化成一层致密的氧化膜，阻止了反应的进一步发生。　　(4)硝酸与变价金属反应，均能将金属氧化成最高价。
　　(5)硝酸能氧化很多低价态的化合物,如SO2、SO32－、S2－、I－、Fe2＋，所以，在酸性溶液中，NO3－与S2－、I－、SO32－、Fe2＋均不能共存于同一溶液中。　　另外，由于铜与稀硝酸反应的本质可用离子方程式表示为3Cu＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，所以硝酸盐提供的NO3－与其他酸(如HCl、H2SO4)提供的H＋一起，仍能构成如同稀硝酸一样的氧化环境。　　二、有关HNO3的计算　　金属与HNO3反应的计算中的常用方法：　　1．原子守恒法
　　HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以硝酸盐的形式存在于溶液中；一部分作氧化剂转化为还原产物。这两部分HNO3中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。　　2．电子守恒法　　HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。　　3．离子方程式计算法　　金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算。
　　典例导析　　知识点1：硝酸的性质　　例1　将铜粉放入稀H2SO4中，加热无明显现象发生，当加入下列一种物质后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该物质是(　　)　　A．Fe2(SO4)3　　　　 B．Na2SO4　　C．KNO3 D．FeSO4　　解析　“溶液呈蓝色”说明铜被氧化，在原稀H2SO4溶液中已含有H＋，当加入Fe3＋时，也可以氧化Cu，但此时并不能放出气体。只有加入C选项的KNO3，提供了NO，相当于Cu片在稀硝酸的环境中，会被氧化并放出NO气体。　　答案　C
　　跟踪练习1　下列反应中硝酸既能表现出酸性又能表现出强氧化性的是(　　)　　A．使石蕊试液变红　　B．与Cu反应：　　3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　　C．与Na2CO3溶液反应：　　Na2CO3＋2HNO3＝2NaNO3＋CO2↑＋H2O　　D．与C单质共热：　　C＋4HNO3(浓)　　　CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　　答案　B
　　知识点2：金属与硝酸反应的计算　　例2　在浓硝酸中放入铜片：　　(1)开始时反应的化学方程式为____________________。　　(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为______________________________________。　　(3)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体5.6 L(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是__________。　　解析　(1)开始时Cu与浓HNO3发生反应：　　Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　　(2)随着反应的进行，浓HNO3逐渐变为稀HNO3，反应将要结束时，Cu与稀HNO3发生反应：　　3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　　(3)方法一：设反应生成的NO2、NO的物质的量分别为x、y，则：
　　答案　(1)Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　　(2)3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　　(3)0.65 mol
　　跟踪练习2　向100 mL 12 mol·L－1浓HNO3中加入足量的Cu片，充分反应后，被还原的HNO3的物质的量(　　)　　A．等于0.3 mol　　B．等于0.6 mol　　C．小于0.6 mol　　D．介于0.3 mol与0.6 mol之间　　答案　D　　知识点3：HNO3和H2SO4(或HCl)的混合物与金属反应的计算　　例3　在100 mL某混合酸中，c(HNO3)＝0.4 mol·L－1，c(H2SO4)＝0.1 mol·L－1，向其中加入1.92 g铜粉微热，待充分反应后，溶液中Cu2＋的物质的量浓度为(　　)　　A．0.15 mol·L－1 B．0.30 mol·L－1　　C．0.225 mol·L－1 D．无法计算
　　解析　当金属与HNO3和H2SO4的混合酸反应时，最好根据金属与HNO3反应的离子方程式求解。　　在100 mL溶液中，HNO3和H2SO4共电离出0.06 mol H+、0.04 mol NO和0.01 mol SO。　　从铜和稀硝酸反应的离子方程式来看：　　3Cu＋2NO＋8H＋＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　　1．92 g Cu即0.03 mol Cu完全溶解，需n(H＋)＝0.08 mol，n(NO)＝0.02 mol，而此时溶液中有0.06 mol的H＋(不足量)、0.04 mol NO(足量)，因此按H＋的物质的量进行计算。　　8H＋　　　～　　　3Cu2＋　　8 　　 3　　0.06 mol 　　n(Cu2＋)
　　答案　C　　跟踪练习3　在10 mL 4 mol·L－1硫酸和2 mol·L－1硝酸的混合溶液中，加入0.96 g铜粉，充分反应后最多可以收集到标准状况下的气体体积为(　　)　　A．89.6 mL B．112 mL　　C．168 mL D．224 mL　　答案　D
本 章 小 结　　知识整合　　一、硅及其化合物
　　二、氯及其化合物
　　三、硫及其化合物
　　四、氮及其化合物