1、必 修 一第 一 章 一 、 摩 尔 物 质 的 量 的 单 位1摩 尔 : 含 有 与 0.012Kg12C中 所 含 的 碳 原 子 数 相 同 的 粒 子 数 , 该 物 质 的物 质 的 量 为 1mol。 它 表 示 的 是 物 质 中 微 粒 的 个 数 与 阿 伏 加 德 罗 常 数 的比 值 。2、 阿 伏 加 德 罗 常 数 ( NA)单 位 : mol 1( / mol)3、 适 用 范 围 : 只 适 用 于 微 观 粒 子 , 不 能 应 用 于 宏 观 物 质 。 不 能 用 摩尔 数 代 替 物 质 的 量 。三 、 摩 尔 质 量物 质 质 量 物 质 的 量 粒
2、 子 个 数 1、 摩 尔 质 量 : 单 位 物 质 的 量 的 物 质 所 具 有 的 质 量 。即 每 摩 尔 粒 子 所 具 有 的 质 量 , 用 M表 示3、 摩 尔 质 量 的 数 值 , 等 于 该 粒 子 的 相 对 质 量 。即 : H2O分 子 量 为 18, H2O的 摩 尔 质 量 为 18g/mol4、 相 关 计 算例 题 1.1 mol 水 分 子 中 含 有 约 个 水 分 子( 6.02 1023)0.5mol O2中 含 有 约 个 O2分 子 ( 3.01 1023)2 mol H+中 含 有 约 个 H+( 1.204 1024) 第 二 章 元 素
3、与 物 质 世 界元 素 : 是 含 有 相 同 核 电 荷 数 或 质 子 数 一 类 原 子 的 总 称 。 元 素 是 物 质 的 基本 组 成 成 分 , 物 质 都 是 由 元 素 组 成 的 。 元 素 在 物 质 中 一 般 以 两 种 形 态 存在 : 一 种 是 游 离 态 ( 单 质 ) , 另 一 种 是 化 合 态 ( 化 合 物 ) 。 2、 物 质 的 分 类 物 质混 合 物溶 液 : 分 散 质 粒 度 小 于 1 n m胶 体 : 分 散 质 粒 度 大 于 1 n m小 于 1 0 0 n m浊 液 : 分 散 质 粒 度 大 于 1 0 0 n m纯 净
4、物单 质金 属 单 质非 金 属 单 质稀 有 气 体化 合 物有 机 化 合 物 无 机化 合 物氧 化 物 : 由 氧 元 素 与 其 他 元 素 形 成 的 二 元 化 合 物 。酸 : 电 离 时 产 生 的 阳 离 子 全 都 是 H+的 化 合 物 。碱 : 电 离 时 产 生 的 阴 离 子 全 都 是 OH-的 化 合 物盐 : 电 离 时 产 生 的 阳 离 子 都 是 金 属 离 子 ( 铵 根 离 子 ) ,阴 离 子 都 是 酸 根 离 子 的 化 合 物分 散 系 : 由 一 种 或 几 种 物 质 以 粒 子 的 形 式 分 散 到 另 一 种 物 质 里 形 成
5、的 体系 叫 做 分 散 系 。溶 液 、 胶 体 、 浊 液 都 属 于 分 散 系 。分 散 系分 散 质 : 被 分 散 成 粒 子 的 物 质分 散 剂 : 粒 子 分 散 在 其 中 的 物 质第 2节 电 解 质一 、 电 解 质化 合 物 电 解 质在 水 溶 液 里 或 熔 融 状 态 下 能 够 导 电 的 化 合 物 称 为 电解 质非 电 解 质 在 水 溶 液 里 或 熔 融 状 态 下 都 不 能 导 电 的 化 合 物称 为 非 电 解 质注 意 : 电 解 质 是 本 身 在 溶 于 水 或 熔 融 状 态 能 导 电 , 有 些 物 质 虽 然 溶 于 水后 也
6、 能 导 电 , 但 是 已 于 水 发 生 了 化 学 反 应 。 如 : CO2、 SO2、 NH3等 溶 于 水后 形 成 H2CO3、 H2SO3、 NH3 H2O, 虽 然 能 导 电 , 但 并 不 是 CO2、 SO2、 NH3本 身 能 导 电 。电 解 质 强 电 解 质在 水 深 液 中 能 完 全 电 离 的 电 解 质 。 如 : 强 酸 、 强碱 、 盐弱 电 解 质 在 溶 液 中 只 有 部 分 电 离 的 电 解 质 。 如 : 弱 酸 、 弱碱二 、 电 解 质 的 电 离电 离 : 溶 解 于 水 或 受 热 熔 化 时 , 离 解 成 能 够 自 由 移
7、动 的 离 子 的 过 程 称 为电 离 。 电 离 可 用 电 离 方 程 式 表 示 : ( 书 写 电 离 方 程 式 时 注 意 事 项 )Na2SO4=2Na+ + SO42-电 解 质强 电 解质 在 水 溶 液 中 完 全 电 离 的 电 解 质 称 为 强 电 解 质弱 电 解质 在 水 溶 液 中 部 分 电 离 的 电 解 质 称 为 弱 电 解 质强 电 解 质 一 般 有 : 强 酸 ( H2SO4、 HCl、 HNO3等 ) 强 碱 ( NaOH、 KOH、Ba(OH)2、 Ca(OH)2等 ) 。 所 有 盐 都 为 强 电 解 质 。弱 电 解 质 一 般 有 :
8、 弱 酸 ( H2CO3、 CH3COOH (乙 酸 )、 HClO、 H2S等 ) 弱 碱( NH3 H2O) 二 、 电 解 质 在 水 溶 液 中 的 反 应 1、 电 解 质 在 水 溶 液 中 反 应 的 实 质第 三 节 氧 化 剂 和 还 原 剂 1、 氧 化 还 原 反 应 化 学反 应氧 化 还 原 反应 在 反 应 过 程 中 有元 素 化 合 价 变 化的 化 学 反 应氧 化 反 应 : 反 应 物 所 含 元 素化 合 价 升 高还 原 反 应 : 反 应 物 所 含 元 素化 合 价 降 低非 氧 化 还 原反 应 在 反 应 过 程 中 无 元 素 化 合 价 变
9、 化 的 化 学 反 应氧 化 还 原 反 应 的 实 质 : 电 子 的 转 移 , 如 :2 e-H2 + CuO = Cu + H2O Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4得 到 2 e- 化 合 价 降 低 2 氧 化 剂 还 原 剂在 氧 化 还 原 反 应 中 , 所 含 元 素 的 化 合 价 降 低 的 反 应 物 , 称 为 氧 化 剂 ; 所今 元 素 的 化 合 价 升 高 的 反 应 物 , 称 为 还 原 剂 。失 电 子 化 合 价 升 高 为 还 原 剂 ( 被 氧 化 )一 般 可 记 为 “升 还 降 氧 ”得 电 子 化 合 价 降 低 为 氧 化
10、 剂 ( 被 还 原 )在 氧 化 还 原 反 应 中 , 氧 化 剂 和 还 原 剂 都 是 反 应 物 中 的 物 质 。 其 产 物 一 般称 作 氧 化 产 物 和 还 原 产 物 ( 在 氧 化 还 原 反 应 中 , 被 氧 化 而 生 成 的 物 质 为氧 化 产 物 , 被 还 原 而 生 成 的 物 质 为 还 原 产 物 ) 如 :Fe + 4HNO3(稀 ) = Fe(NO3)3 + 2H2O + NO 还 原 产 物氧 化 产 物氧 化 剂被 还 原还 原 剂被 氧 化1、 Fe2+和 Fe3+ 的 鉴 别 :Fe3+的鉴 别 在 Fe3+溶 液 中 滴 加 KSCN溶
11、 液 , 如 显 血 红 色 , 说 明 存 在 Fe3+滴 入 NaOH溶 液 , 出 现 红 褐 色 的 沉 淀 , 说 明 溶 液 中 存 在 Fe3+Fe2+的鉴 别滴 入 NaOH溶 液 , 先 生 成 白 色 的 Fe(OH)2沉 淀 , 随 后 变 为 灰 绿色 , 最 后 变 成 红 褐 色先 滴 入 KSCN溶 液 , 无 血 红 色 。 再 加 入 HNO3后 滴 入 KSCN溶液 , 显 血 红 色含 Fe3+的 溶 液 一 般 为 黄 色 , 含 Fe2+的 溶 液 一 般 为 浅 绿 色 。Fe、 Fe2+、 Fe3+的 氧 化 性 与 还 原 性化 学 方 程 式
12、离 子 方 程 式Fe的 还 原 性Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2Fe + H2SO4 = FeSO4 +H2 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2Fe + 4HNO3 =Fe(NO3)3 +2H2O +NO Fe + 4 H+ +NO3 =Fe3+2H2O+NO在 以 上 反 应 中 , Fe元 素 的 化 合 价 升 高 , 在 反 应 中 做 还 原剂 , 表 现 为 还 原 性Fe2+的 还 原性6FeSO4+3Cl2=2Fe2(SO4)3 +2FeCl3 6Fe2+3Cl2 = 6Fe3+6Cl2FeCl2 + Cl2 =
13、2FeCl3 2Fe2+ + Cl2 =2Fe3+ + 2Cl3 FeSO4+4HNO3=Fe2(SO4)3+ Fe(NO3)3 + 2H2O + NO在 以 上 反 应 中 , Fe元 素 的 化 合 价 由 +2升 到 +3, Fe2+表现 为 还 原 性Fe2+的 氧 化性FeO + H2 = Fe + H2O Zn + FeSO4 = ZnSO4 + Fe Zn + Fe2+ = Zn2+ + Fe在 以 上 反 应 中 , Fe元 素 的 化 合 价 由 +2降 到 0, Fe2+表 现 为氧 化 性Fe3+的 氧 化性2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 +CuCl2 2 Fe
14、3+ + Cu =2 Fe2+ +Cu2+2FeCl3 + Fe = 3FeCl2 2 Fe3+ + Fe =3 Fe2+2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 +2HCl + I2 2Fe3+ + 2I = 2Fe3+ +I2在 以 上 反 应 中 , Fe元 素 的 化 合 价 降 低 , Fe3+表 现 为 氧 化性根 据 以 上 关 系 绘 制 铁 三 角 关 系 图 : ( 不 同 价 态 铁 元 素 之 间 的 转 换 请 同 学们 自 己 完 成 ) Fe( 还 原 性 )Fe2 +既 有 氧 化 性又 有 还 原 性Fe3 +( 氧 化 性 ) 例 题 :第 三 章 自 然
15、 界 中 的 元 素金 刚 石 : 是 硬 度 极 高 , 无 色 透 明 晶 体 ; 在 金 刚 石 中 , 每 个 碳 原 子 都 与 相邻 的 四 个 碳 原 子 以 强 的 相 互 作 用 直 接 连 接 , 形 成 四 面 体 结构 。 石 墨 : 是 一 种 深 灰 色 、 质 软 、 不 透 明 、 易 导 电 的 片 状 固 体 ; 在 石 墨 中 ,碳 原 子 呈 层 状 排 列 ; 第 一 层 上 的 碳 原 子 以 强 的 作 用 形 成 平 面六 边 形 结 构 ; 层 与 层 之 间 的 相 互 作 用 较 弱 , 容 易 发 生 相 对 滑动 。C60: 是 灰 黑
16、 色 固 体 ; C60分 子 是 由 60个 碳 原 子 构 成 的 分 子 , 形 似 足 球 ,碳 原 子 位 于 球 的 表 面 , 呈 正 六 边 形 和 正 五 边 形 排 列 , 球 内 是空 的 。利 用 金 刚 石 的 硬 做 切 割 刀 、 钻 头 等 。 利 用 石 墨 的 导 电 性 作 电 极 或 导 体 、 滑 动性 作 润 滑 剂 , 等 些 材 料 。由 同 一 种 元 素 组 成 的 性 质 不 同 的 几 种 单 质 , 叫 做 该 元 素 的 同 素 异 形 体 。如 : O2与 O3、 红 磷 与 白 磷 2、 广 泛 存 在 的 含 碳 化 合 物Na
17、2CO3与 NaHCO3的 化 学 性 质 比 较实 验 内 容 实 验 现 象 结 论与 酸 ( H+) 的反 应 产 生 气 泡 CO32-+2H+= CO2 + H2OHCO3-+H+= CO2 +H2O 与 碱 ( OH-) 的反 应 无 明 显 现 象 Na2CO3不 反 应HCO3-+OH-= CO32- +H2O与 Ca(OH)2反 应 产 生 白 色 沉 淀CO32-+Ca2+= Ca CO3Ca2+ +HCO3-+OH- = Ca CO3 +H2O 与 CaCl2反 应Na2CO3产 生 白 色沉 淀NaHCO3无 明 显现 象CO32-+Ca2+= Ca CO3NaHCO3
18、不 反 应 加 热Na2CO3无 明 显 现象NaHCO3分 解 产生 CO2Na2CO3不 分 解2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2ONa2CO3与 NaHCO3的 相 互 转 变 Na2CO3转 变 成 NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3转 变 成 Na2CO3 2NaHCO3=Na2CO3+CO2 +H2O 2NaHCO3+NaOH =Na2CO3+H2O 碳 酸 碳 酸 盐 碳 酸 氢 盐加 热 、 加 碱 ( Ca(HCO3)2=CaCO3 +CO2 +H2O )实 验 内 容 实 验 现 象 结 论向 澄 清 石 灰水 中续 通 入 CO2开 时
19、 出 现 白 色 沉 淀当 CO2过 量 时 , 沉 淀开 始 溶 解Ca2+ + 2OH- + CO2 = CaCO3 + H2OCa CO3 +CO2+ H2O = Ca2+ +2 H CO3- 澄 清 溶 液 加热 出 现 白 色 沉 淀 Ca2+ + 2 H CO3- =Ca CO3 +CO2+ H2O 生 活 生 产 中 碳 及 其 化 合 物 间 的 转 化 ; 以 “ 碳 三 角 ” 的 形 式 以 例 。NaOHNa2 CO3NaHCO3CCO2CO第 二 节 、 氮 的 循 环(1) 氮 气 与 氮 的 固 定氮 的 固 定 高 能 固 氮 : N2 + O2=2NO 自 然
20、 固 氮氮 的 固 定 生 物 固 氮 : 微 生 物 种 群 将 空 气 的 氮 气 通 过 生 物 化 学 过 程 转 化 为 含 氮 化 合 物 。高 温 高 压人 工 固 氮 : N2 + 3H2 2NH3 ( 了 解 可逆 符 号 )催 化 剂放 电 (2) (3) 氨 及 其 铵 盐 的 性 质氨 ( NH3) 无 颜 色 、 有 刺 激 性 气 味 的 气 体 , 在 标 准 状 况 下 , 密 度 比 空 气小 , 极 易 溶 于 水 。氨的性质实 验 实 验 现 象 结 论1喷 泉 实 验 , 在 烧 瓶 内 看 到喷 泉 现 象溶 液 显 红 色 ( 烧 杯 中 的 水有
21、酚 酞 )NH3+H2O NH3 H2O NH4+OH-氨 气 极 易 溶 于 水 , 且 与 水 发 生反 应 显 碱 性2 迅 速 反 应 、 出 现 大 量 白 烟 NH3+HCl=NH4Cl 能 与 酸 反 应3 实 验 室 氨 气 的 制 取2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O如 何 检 验 、 验 满 ? 大 多 数 铵 盐 都 易 分 解 , 生 成 氨 气 。铵盐性质实 验 实 验 现 象 结 论1试 管 底 部 的 固 体 分 解有 白 色 固 体 附 在 试 管 内 壁 上 NH4Cl=NH3 +HClNH3+HCl=NH4Cl ( 白 色 固体 颗
22、 粒 )2白 色 固 体 分 解 , 生 成 无 色 气体使 湿 润 的 红 色 石 蕊 试 纸 变蓝 、石 灰 水 变 浑 浊NH4HCO3=NH3 +CO2+H2O有 NH3产 生CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O3试 管 内 有 气 泡 冒 出 、 有 刺 激性 气 体 产 生把 湿 润 的 红 色 石 蕊 试 纸 放 在试 管 口 , 变 蓝NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3+H2O有 NH3产 生 用 这 种 方 法 检验 NH4+ (4) (5) 硝 酸 及 其 应 用酸 性显 色 反 应 遇 酚 酞 不 变 色 、 遇 石 蕊 变 红 色与 碱 反 应 NaOH+HN
23、O3=NaNO3+H2O与 金 属 反应 在 氧 化 性 性 质 里 面 做 详 细 介 绍与 金 属 氧化 物 CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O3FeO+10HNO3(稀 )=3Fe(NO3)3+NO +5H2O(酸 性 、 氧 化 性 )与 盐 的 反应 CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2 +H2O受 热 、 见 光不 稳 定 性 : 4HNO3=2H2O+4NO2 +O2 第 3节 硫 的 转 化化学性质实 验 现 象 结 论1硫 燃 烧 , 发 光 、 发 热 生 成 有刺 激 性 气 味 气 体在 空 气 中 为 淡 蓝 色 , 在 纯 氧中 为 蓝 紫 色
24、火 焰 S+O2=SO2硫 元 素 化 合 价升 高 , 还 原 性2 剧 烈 燃 烧 发 光 、 发 热 , 生 成黑 色 固 体 Fe+S=FeS 硫 元 素 化 合 价降 低 , 氧 化 性点 燃 H2S的性质物 理 性 质 : 无 色 有 臭 鸡 蛋 气 味 的 有 剧 毒 气 体 。 密 度 比 空 气 略 大 ,稍 溶 于 水 , 其 水 溶 液 叫 氢 硫 酸可 燃性 2H2S+3O2=2H2O+2SO2( 氧 气 充 足 )2H2S+O2=2H2O+2S( 氧 气 不 足 )还 原性2H2S+SO2=3S +2H2O (有 黄 色 小 颗 粒 生 成 ) H2S+Cl2=2HC
25、l+S (氯 水 退 色 ,有 黄 色 沉 淀 生 成 )H2S+H2SO4(浓 )=S +SO2+2H2O 3H2S+2HNO3(稀 )=3S+2NO+4H2O (注 意 现 象 )制 法 FeS+2HCl=FeCl2+H2S FeS+H2SO4=FeSO4+H2S (可用 醋 酸 铅 试 纸 检 验 )点 燃点 燃 物 理性 质 俗 称 亚 硫 酸 酐 、 在 通 常 情 况 下 , SO2是 没 有 颜 色 有 刺 激 性气 味 的 有 毒 气 体 , 易 溶 于 水SO2的性质与 水反 应 SO2+H2O H2SO3( SO2不 仅 易 溶 于 水 , 还 能 与 水 反应 , 生 成
26、 亚 硫 酸 , 但 不 稳 定 )氧 化性 2H2S+SO2=3S +2H2O (有 黄 色 小 颗 粒 生 成 )还 原性2SO2+O22SO32KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4( 高 锰 酸 钾 溶液 褪 色 )Cl2+2H2O+SO2=2HCl+H2SO4( 氯 水 褪 色 )2HNO3+SO2=H2SO4+2NO2( 有 红 棕 色 气 体 生 成 )漂 白性 SO2于 水 生 成 的 亚 硫 酸 能 与 有 色 物 质 结 合 , 生 成 一 种 无 色且 不 稳 定 的 化 合 物 。制 法 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2 +
27、H2O( 常 用 亚 硫 酸 盐 跟 硫 酸起 反 应 应 制 得 二 氧 化 硫 )CO2、 SO2都 能 使 澄 清 石 灰 水 变 浑 浊 , 故 在 鉴 别 时 采 用 气 味 和 漂 白 性 (如与 品 红 反 应 )。SO3的性质物 理 性质 俗 称 硫 酸 酐 、 是 一 种 没 有 颜 色 易 挥 发 的 晶 体 , 有一 定 的 刺 激 性 气 味与 水 反应 SO3+H2O=H2SO4三 氧 化 硫 遇 水 剧 烈 反 应 , 放 出 大量 的 热 。氧 化 性 2H2SO4(浓 )+Cu=CuSO4+2H2O+SO22H2SO4(浓 )+C=CO2+2H2O+2SO2硫
28、酸 的 工 业 制 法 : 4FeS2 +11O2=2Fe2O3 +8SO2 2SO2+O22SO3高 温SO3+H2O=H2SO4 (工 业 上 不 用 水 或 稀 硫 酸 作 为 吸 收 剂 吸 收 SO3, 因 为 用水 吸 收 容 易 酸 雾 , 吸 收 收 速 率 慢 , 常 用 98.3%的 硫 酸 来 吸 收 SO3。 )煤 燃 烧 产 生 的 废 气 :O2 CO2 N2 SO2CaCO3 + H2 O( 浆 状 物 )主 要 产 生 :CaSO3 CaSO4化 学 反 应 :SO2+CaCO3=CaSO3+CO2 2CaSO3+O2=2CaSO4 氯 碱 工 业工 业 上 用
29、 电 解 饱 和 食 盐 水 的 方 法 制 取 氢 氧 化 钠 、 氯 气 和 氢 气 , 其 反 应 原理 为 :通 电 2NaCl + 2H2O=2NaOH + H2 + Cl2氢 氧 化 钠 、 氯 气 和 氢 气 都 是 重 要 的 化 工 原 料 , 可 用 于 制 取 多 种 代 工 产品 , 这 样 , 就 形 成 了 一 个 重 要 的 化 学 工 业 分 支 氯 碱 工 业 。 氢 气利 用 其 还 原 性 用 于 冶 炼 金 属 等氯 气用 于 合 成 农 药盐 酸氢 氧 化 钠造 纸 、 玻 璃 、 肥 皂 、 纺 织 等饱 和 食 盐 水工 业 流 程 :引 入 海
30、水 ( Mg 2 +)贝 壳 ( CaCO3 )CaOCa(OH)2Mg (OH)2Mg Cl2Mg Cl2 = Mg + Cl2 高 温H2 OHCl通 电通 电氯 气 回 收 用 来 制 取 盐 酸 3 溴 和 海 水 提 溴 物 理 性 质 溴 单 质 碘 单 质颜 色 棕 红 色 紫 黑 晶 体 ( 碘 蒸 气 显紫 色 )状 态 液 体 固 体溶 解 性 和溶 液 颜 色水 中 橙 色 淡 棕 色 (黄 褐 色 )酒 精 中 橙 红 色 棕 色 (紫 红 色 )四 氯 化 碳中 橙 红 紫 、 深 紫 色萃 取 与 物 质 分 离 :萃 取 : 利 用 混 合 物 中 一 种 溶 质
31、 在 互 不 相 溶 的 溶 剂 里 溶 解 性 的 不 同 , 用一 种 溶 剂 把 溶 质 从 它 与 另 一 溶 剂 所 组 成 的 溶 液 中 提 取 出 来 的 分 离 方 法叫 做 萃 取 。氯 、 溴 和 碘 的 氧 化 性 强 弱 的 比 较 :实 验 内 容 实 验 现 象 结 论Cl2水 、 NaBr溶 液 、CCl4溶 液溶 液 分 层 、 CCl4层 显橙 色 ( 说 明 有 Br2生 Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2Cl2+2Br =2Cl +Br2成 )Br2水 、 KI溶 液 、CCl4溶 液溶 液 分 层 、 CCl4层 显紫 色 ( 说 明 有 I2生成
32、 )Br2+2KI=2KBr+I2Br2+2I =2Br +I2Cl2水 、 KI溶 液 、CCl4溶 液溶 液 分 层 、 CCl4层 显紫 色 ( 说 明 有 I2生成 )Cl2+2KI=2KCl+I2Cl2+2I =2Cl +I2氯 、 溴 和 碘 的 氧 化 性强 弱 的 比 较 Cl2 Br2 I2因 为 Cl2、 Br2的 氧 化 性 都 比 I2要 强 , 所 以 Cl2、 Br2都 能 使 淀 粉 碘 化 钾 试纸 变 蓝 , 可 以 用 来 检 验 。海 水 中 提 溴 :浓 缩 : 将 海 水 浓 缩 , 提 高 溴 的 含 量 ( 一 般 使 用 晒 盐 后 的 母 液
33、)氧 化 : 加 入 氧 化 剂 , 一 般 使 用 氯 。Cl2 +2 Br =2 Cl +Br2提 取 : 利 用 溴 的 挥 发 性 , 鼓 入 热 空 气 将 溴 分 离 出 来 第 四 章 元 素 与 材 料 世 界硅 的 化 学 性 质化学性质与 氧 反 应 Si + O2=SiO2与 碳 反 应 Si+C=SiC与 酸 反 应 Si+4HF=SiF4 +2H2 注 : 硅 一 般 不 与 弱 氧化 酸 反 应 。与 强 碱 反 应 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2硅 的 工 业 制 法SiO2 + 2C=Si + 2CO 制 得 粗 硅Si + 2Cl2=SiCl
34、4SiCl4 + 2H2=Si + 4HCl 制 得 精 硅高 温 高 温高 温高 温 2 二 氧 化 硅 与 光 导 纤 维SiO2的 物 理 性 质 SiO2分 为 晶 体 和 无 定 形 两 大 类 , 它 的 熔 点 高 , 硬 度大 。 透 明 的 石 英 晶 体 是 通 常 所 说 的 水 晶 , 一 般 用 来制 造 成 直 接 经 济 损 失 电 子 部 件 和 光 学 仪 器 。二 氧 化 硅 的 化 学 性 质 :化学性质与 强 碱 反 应 SiO2 + 2NaOH=Na2SiO3 + H2O与 碱 性 氧 化 物反 应 SiO2 + CaO=CaSiO3与 HF反 应 S
35、iO2 + 4HF=SiF4 + 2H2O与 碳 酸 盐 反 应 SiO2 + CaCO3= CaSiO3 + CO2SiO2 + Na2CO3= Na2SiO3 + CO2高 温 高 温 高 温 硅 酸 : 为 白 色 粉 末 状 固 体 , 不 溶 于 水 , 是 酸 性 比 碳 酸 还 弱 的 弱 酸 ,其 化 学 式 为 H2SiO3。 用 可 溶 性 硅 酸 盐 与 酸 反 应 制 得 。 Na2SiO3 +2HCl=2NaCl + H2SiO3硅 酸 盐 材 料 是 传 统 的 无 机 非 金 属 材 料 。 硅 酸 盐 制 品 性 质 稳 定 , 熔 点较 高 , 大 都 难 溶
36、 于 水 。硅 酸 盐 材 料 主 要 有 水 泥 、 玻 璃 和 陶 瓷水 泥 主 要 成 分 : 硅 酸 三 钙 ( 3CaO SiO2) 、 硅 酸 二 钙( 2CaO SiO2) 、 铝 酸 三 钙 ( 3CaO Al2O3)玻 璃主 要 成 分 : Na2SiO3、 CaSiO3和 SiO2等 共 同 溶 成 的 混 合 物 ; 主要 反 应 为SiO2 + CaCO3= CaSiO3 + CO2SiO2 + Na2CO3= Na2SiO3 + CO2陶 瓷 陶 瓷 种 类 很 多 , 反 应 复 杂 ; 一 般 可 分 为 高 温 结 构 陶 瓷 、 生 物陶 瓷 和 压 电 陶
37、瓷 。高 温高 温 第 2节 铝 金 属 材 料(1) 认 识 铝 及 其 化 合 物 :铝 的 物 理 性质 铝 是 银 白 色 轻 金 属 , 熔 点 为 660.37 , 沸 点 为 2467 ,相 对 密 度 为 2.702, 富 有 延 展 性 、 展 性 以 及 韧 性 , 可 拉 成丝 、 压 成 片 、 打 成 块 , 是 热 和 电 的 良 好 导 体 。铝 的 化 学 性 质 :现 象 化 学 方 程 式与 O2常温 表 面 形 成 氧 化 膜失 去 光 泽 , 铝 具有 抗 腐 蚀 性 。4Al + 3O2 = 2Al2O3 加热 剧 烈 反 应 , 发 光 发热与 Cl
38、2 剧 烈 反 应 、 冒 白 烟 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3 与 S 加 热 反 应 , 生 成 白 色 固体 2Al + 3S = Al2S3 与 Fe2O3 发 光 、 发 热 、 反 应 剧烈 , 有 小 铁 珠 生 成 。 2Al + Fe2O3=2Fe+ Al2O3 铝 粉 作 为 还 原 剂 和 金 属 氧 化 物 组 成 的 混 合 物 称 为 铝 热 剂 。 采 用 铝 热 剂 还原 出 某 些 金 属 的 方 法 称 为 铝 热 法 , 它 是 金 属 热 还 原 法 的 一 种 。 此 种 反 应也 称 为 铝 热 反 应铝 与 酸 反应 2Al + 6HCl
39、=2AlCl3 + 3H2 铝 能 与 酸 反 应 ,表 现 为活 泼 金 属 性又 能 与 碱 反 应 ,表 现 出铝 的 两 性 .铝 与 碱 反应 2Al + 2NaOH +6H2O=2NaAl(OH)4 + 3H2氧 化 铝 与 氢 氧 化 铝 的 两 性 性 质 :实 验 内 容 实 验 现 象 结 论氯 化 铝 与 氨 水 反 应 有 白 色 沉 淀 生 成 AlCl3+3NH3 H2O=Al(OH)3+3NH4Cl氢 氧 化 铝 与 盐 酸 反应 沉 淀 溶 解 Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O氢 氧 化 铝 与 NaOH溶液 反 应 沉 淀 溶 解 Al(OH)3
40、+NaOH=NaAl(OH)4NaOH溶 液 加 到 AlCl3溶 液 中 先 有 沉 淀 生 成 后溶 解AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaClAl(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4AlCl3溶 液 加 到 NaOH溶 液 中 因 为 NaOH一 直 都 处 在 过 量 的 ,所 以 看 不 到 有 沉 淀生 成 .离 子 方 程式 Al(OH)3 + 3H Al + 3H2OAl(OH)3+OH = Al(OH)4 氧 化 铝 的 性 质 :与 酸反 应 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+6H =2Al +3H2O与 碱反 应 Al2O3+2NaO
41、H+3H2O=2NaAl(OH)4 Al2O3+2OH +3H2O=2Al(OH)4像 氢 氧 化 铝 既 能 与 酸 反 应 , 又 能 与 碱 反 应 , 叫 做 两 性 氢 氧 化 物 氧 化 铝 既 能 与 酸 反 应 , 又 能 与 碱 反 应 , 叫 做 两 性 氧 化 物 (2) 铝 合 金 及 其 制 品 2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3高 温铜 与 非 金属 反 应 2Cu+O2=2CuO 铜 及 其 化合 物 间 的转 化 4CuO = 2Cu2O + O22Cu+S=Cu2S CuSO4 5H2O=CuSO4 +5H2O 其 他 一 些 金 属 材 料 的 用 途 及 性 质 。