元素及其化合物復(fù)習(xí)課

1、元素及其化合物,氧 氣,氧 氣 的 性 質(zhì),物理性質(zhì)：通常情況下，無色、無味，密 度比空氣大，不易溶于水。,化學(xué)性質(zhì),1、與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：C、S、 P、H2,2、與金屬 單質(zhì)反應(yīng)：Fe、Mg、Cu,3、與化合物反應(yīng)：CO、CH4、 C2H5OH、CH3OH等有機(jī)物,,,氧氣制法,工業(yè)制法：分離液態(tài)空氣,,實(shí)驗(yàn)室制法,,原理,,,儀器裝置,檢驗(yàn)和驗(yàn)滿:,用帶火星的木條

2、,,氧氣的用途:,潛水、登山、醫(yī)療、氣焊航天、液氧炸藥、煉鐵、煉鋼,燃燒和緩慢氧化:,通常所說的燃燒是指可燃物跟空氣中的氧氣發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的劇烈的氧化反應(yīng) 燃燒的條件:與氧氣接觸和溫度達(dá)到著火點(diǎn),滅火的方法:隔絕氧氣或降低溫度到著火點(diǎn)以下或隔絕可燃物,緩慢氧化:氧化反應(yīng)不象燃燒哪樣劇烈,放出的熱量也不容易察覺。例如：金屬的銹蝕、食物的腐敗、酒的釀造等。,水,1、水的物理性質(zhì)：通常是無色、無味的透明液體。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

3、 下，熔點(diǎn)0℃，沸點(diǎn)100℃，4℃時的密度為1g/cm 。冰的密度小于水。,2、水的組成的確定：電解水實(shí)驗(yàn),2H2O 2H2 + O2,通電,,,,,負(fù)極,正極,氣體體積 2 : 1,質(zhì) 量 比 1 : 8,3、水的化學(xué)性質(zhì)：（1）水的分解 （2）與酸性氧化物 反應(yīng)生成酸 （3）與堿性氧化物反應(yīng)生成堿 （4）與

4、很活潑金屬反應(yīng)生成堿和氫氣（5）與碳反應(yīng)生成水煤氣 (6) 與硫酸銅等反應(yīng),4、水的用途：,氫 氣,物理性質(zhì)：通常情況下：是無色、無味的 氣體，密度比空氣小，是最輕的氣體，難溶于水。,氫 氣 的 性 質(zhì),化 學(xué) 性 質(zhì),可燃性：2H2 +O2 2H2O 2H2+Cl2 2HCl,點(diǎn)燃,,,點(diǎn)燃,,,還原性：H2+CuO

5、 Cu+H2O,,,,3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O,,,,,,,氫 氣 的 制 法,工業(yè)制法：電解水、電解食鹽水、天然氣高溫裂解、 水煤氣法等,,實(shí) 驗(yàn) 室 制 法,原 理,Zn+H2SO4 = ZnSO4 +H2,,Fe+H2SO4 = FeSO4 + H2,,儀 器 裝 置,,檢驗(yàn)和驗(yàn)純:,收集方法:,排水法,向下排空氣法,,,,,氫氣的用途

6、:填充氣球、高能燃料、焊接和切割金屬、 合成氯化氫、合成氨、冶煉金屬及高純度硅。,碳和碳的化合物,一、碳的單質(zhì)：金剛石、石墨 （無定形碳） 碳原子排列不同造成它們物理性質(zhì)有很大差異,碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)：在常溫下很穩(wěn)定，隨溫度的升高活動 性增強(qiáng)。,1、可燃性：氧氣充足 C + O2

7、CO2 氧氣不足 2C + O2 2CO,點(diǎn)燃,點(diǎn)燃,,,,,,,,CO2,CO,3/8,3/4,,,,O2,CO2,,cO,C,,,CO2 CO,例題1 將3g碳和5g氧氣放入密閉容器中,一定條件下充分反應(yīng),最后密閉容器中是什么物質(zhì)?,例題2 在相同溫度和相同體積的條件

8、下,氣體壓 強(qiáng)(p)與氣體分子數(shù)目(n)成正比關(guān)系(p=Kn)。將ag 碳和bg氧氣放入一密閉容器中，測得容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為p，然后，提供一定條件使容器內(nèi)的物質(zhì)發(fā)生充分反應(yīng)，待溫度復(fù)原時，測得容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)仍然為p。則a與b的關(guān)系可能為 A a= b B a> b C a b,,3,8,,8,,3,8,,3,4,3,2、碳的還原性：,（1）還原金屬氧化物：

9、 C + 2CuO Cu + CO2 3C + 2Fe2O3 4Fe +3CO2,,,,高溫,高溫,,,（2）還原非金屬氧化物： C + CO2 2CO C + H2O CO +H2,高溫,,,高溫,

10、,,化學(xué)性質(zhì)：通常情況下，既不燃燒也不支持燃燒；具有酸性氧化物的共性 CO2 +H2O = H2CO3 CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 +H2O CO2 + H2O + CaCO3 = Ca(HCO3)2,二、碳的化合物：,1、二氧化碳（1）CO2的性質(zhì)： 物理性質(zhì)：通常情

11、況是無色氣體，能溶于水，密度比空氣大，容易液化，固體CO2叫干冰，干冰易升華。,(2) CO2的用途: 是一種工業(yè)原料,可制純堿、尿素、汽水等。干冰可作制冷劑，用來保食品、用于人工降雨。供植物光合作用。作滅火劑。,,（3）二氧化碳的制法,二氧化碳的制法,工業(yè)制法：高溫煅燒石灰石 CaCO3 CaO + CO2,,,高溫,,,實(shí)驗(yàn)室制法,原理 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 +

12、H2O + CO2,,藥品 大理石或石灰石和稀鹽酸,發(fā)生裝置 （與氫氣同）,收集方法 向上排空氣,,,驗(yàn)滿 用帶火星的木條，放在集氣瓶口,檢驗(yàn) 用澄清的石灰水,2、一氧化碳,（1）一氧化碳的性質(zhì) 物理性質(zhì)：通常情況下是無色、無色的氣體密度比空氣略小，難溶于水。,化學(xué)性質(zhì)：可燃性 2CO + O2 2CO2,點(diǎn)燃,,,還原性 CO +CuO Cu +

13、CO2 yCO + FexOy xFe +yCO2,,,,毒 性 CO有劇毒。,（2）一氧化碳對空氣的污染 目前全世界人為排放出的CO總量每年約為幾億噸。其中，一半以上來自汽車排放的廢氣，其余主要來自煤等燃料的燃燒和石油煉制、鋼鐵冶煉等。森林火災(zāi)、生物的腐爛等過程也產(chǎn)生一氧化碳。,,,高溫,三種還原劑——C、H2、CO比較,1、物質(zhì)類別： C、H

14、2 是非金屬單質(zhì)，CO是化合物。,2、物理性質(zhì)：,木炭為黑色固體，不溶于水。,H2、CO都是無色、無味的氣體，難溶于水，CO的密度比空氣略小，H2是最輕的氣體。,,3、化學(xué)性質(zhì)： C、H2、CO都可燃性、還原性。CO有劇毒。,4、還原CuO實(shí)驗(yàn)的比較：,儀器裝置：,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,操作注意事項(xiàng)：,反應(yīng)速度：,,碳酸鈣的性質(zhì)、石灰石的用途及碳酸鹽的鑒定,1、碳酸鈣的物理性質(zhì)： 純凈的碳酸鈣是白色粉末，難溶于水。 碳酸鈣在自然界中主

15、要以大理石、石灰石和白堊的形式存在。大理石是自然界中比較純凈的碳酸鈣；石灰石是自然界中含雜質(zhì)較多的碳酸鈣；白堊產(chǎn)于海洋中，是比較純凈的碳酸鈣。,2、碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì),(1)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)：,(2)碳酸鈣在高溫下分解：,(3)碳酸鈣和碳酸氫鈣之間可以互相轉(zhuǎn)化：,,,,,,,,,,,,3、石灰石、大理石的用途：它的都是重要的建筑材料。天安門的華表、人民大會堂的不少柱子都是用大理石做的。石灰石也是建筑上常用的石料。工業(yè)上用石灰石制生石灰，同

16、時得到副產(chǎn)品二氧化碳。把粉碎的石灰石和粘土按適當(dāng)比率混合，再加強(qiáng)熱，就制得水泥。,,碳酸鹽的鑒定,原理：碳酸鹽中都含有碳酸根，碳酸根遇到酸中的氫離子，,會生成二氧化碳?xì)怏w。即： 2H+ + CO32- = CO2 +H2O,,試劑：稀鹽酸和澄清石灰水。,方法：取少量待測液于試管中，向其中滴加稀鹽酸或稀硝 酸，將生成的氣體通入澄清石灰水中。,現(xiàn)象：有大量氣泡產(chǎn)生，澄清石灰水變渾濁。,例如：CaCO3+2H

17、Cl = CaCl2+H2O+CO2↑,Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑,,3、碳的有機(jī)物,（1）甲烷 CH4 俗稱 沼氣,甲烷是無色、無味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水，可以燃燒 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O,,,點(diǎn)燃,（2）乙醇 C2H5OH 俗稱 酒精,乙醇是無色透明、具有特殊氣味的液體。易揮發(fā)，能與水以

18、任意比互溶，能溶解多種有機(jī)化合物。有可燃性 C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O,,,點(diǎn)燃,（3）甲醇 有毒，飲后會使人眼睛失明，飲用大量時會使人死亡。因此，絕對禁止飲用工業(yè)酒精，也絕不允許用工業(yè)酒精來配酒出售。,（4）乙酸 CH3COOH 俗稱 醋酸,醋酸是無色透明、具有酸味的液體。易揮發(fā)，16 ℃時變?yōu)楸鶚庸腆w也稱冰醋酸。,

19、醋酸具有酸的通性：,碳及碳的化合物的關(guān)系,CO2,C,H2CO3,CaCO3,CO,Ca(HCO3)2,,,,,,,,,,,,CH4,C2H5OH,CH3OH,,,,常 見 的 幾 種 金 屬,鐵的物理性質(zhì)：純鐵具有銀白色金屬光澤，質(zhì)軟，有良好的延,展性。是電和熱的導(dǎo)體。,鐵的化學(xué)性質(zhì)：,( 鐵、鋁、銅、鋅、鈦 ),1、與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：,,鐵在氧氣中燃燒，生成四氧化三鐵,鐵在潮濕空氣中生銹，鐵銹的主要成分是三氧化二鐵,鐵在

20、氯氣中燃燒，生成氯化鐵,鐵粉和硫粉混合加熱，生成硫化亞鐵,2、與酸反應(yīng)，生成亞鐵鹽和氫氣,3、與某些鹽溶液反應(yīng)，生成亞鐵鹽和另一種金屬,鋁具有銀白色金屬光澤,密度小是輕金屬。具有良好的延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，（導(dǎo)電性能僅次于銀和銅）。,在空氣中，鋁表面能形成一層致密的氧化膜。對濃硝酸有耐腐蝕性能。,鋁在高溫時有很強(qiáng)的還原性。（野外鋼軌的焊接）,鋁能與非氧化性酸反應(yīng)，生成鋁鹽和氫氣。,鋁能與某些鹽溶液反應(yīng)，生成鋁鹽的另一種金屬。,銅具有紫紅

21、色金屬光澤，具有良好的延展性、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性（導(dǎo)電性僅次于銀）。,銅在潮濕空氣中生成堿式碳酸銅（銅綠）。,2Cu +O2 +H2O +CO2 = Cu2(OH)2CO3,銅在空氣中加熱 2Cu + O2 = 2CuO,,,銅和某些鹽溶液 Cu +Hg(NO3)2 =Hg +Cu (NO3)2,Cu +2AgNO3 = 2Ag + Cu (NO3)2,銅和氧化性酸反應(yīng) Cu + H2SO4(濃) Cu

22、SO4 + H2O + SO2,,,,Cu +HNO3(濃) Cu(NO3)2 + NO2 + H2O,,,,,Cu +HNO3(稀) Cu(NO3)2 + NO + H2O,,,,鋅具有青白色金屬光澤。,鋅在空氣中能形成致密的氧化膜。,鋅能與非氧化性酸反應(yīng)，生成鋅鹽和氫氣。,鋅能與某些鹽溶液反應(yīng)，生成鋅鹽的另一種金屬。,鈦具有銀白色金屬光澤，具有良好的延展

23、性。,鈦具有耐腐蝕性，不受大氣和海水的影響，與各種濃度的硝酸、稀硫酸、各種弱堿的作用非常緩慢，但可溶于鹽酸、濃硫酸和氫氟酸中。,鋅在空氣中能形成致密的氧化膜。,酸、堿、鹽、氧化物,酸、堿、鹽、氧化物分類繁雜、種類多、性質(zhì)多、化學(xué)方程式多，所以初學(xué)起來感覺有些困難。同學(xué)們首先要掌握各類化合物的組成、定義、分類和命名，結(jié)合實(shí)驗(yàn)掌握各類化合物的通性。用歸納的方法化繁為簡，使知識條理化，便于記憶。記憶后再進(jìn)行綜合，再使其融會貫通，能夠靈活運(yùn)用。

24、,氧 化 物,,,定義,分 類,,酸性氧化物,堿性氧化物,,,,定義,定義,,制法,制法,,,通性,通性,,,,,,,與堿反應(yīng)生成鹽和水,與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸,與堿性氧化物化合生成鹽,非金屬與氧氣化合 部分含氧酸受熱分解 部分含氧酸鹽受熱分解,金屬與氧氣化合 不溶性堿受熱分解 部分含氧酸鹽受熱分解,與酸反應(yīng)生成鹽和水,與水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿

25、,與酸性氧化物化合生成鹽,酸,,定義,,分 類,,,,,,按有無氧元素分： 含氧酸 無氧酸,按一個分子電離出氫離子個數(shù)分：一元酸 二元酸 三元酸,按酸性強(qiáng)弱分： 強(qiáng)酸 中強(qiáng)酸 弱酸,按沸點(diǎn)高低分：高沸點(diǎn)酸 低沸點(diǎn)酸,,,,,通 性,與指示劑反應(yīng)：,與活潑金屬反應(yīng)生成鹽和氫氣,與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽和水,與堿反應(yīng)生成鹽和水,,與鹽反應(yīng)生成新鹽和新酸,堿,,,定義,分類,,

26、,,按氫氧根個數(shù)分：一元堿 二元堿 三元堿,,,,堿性強(qiáng)弱分：強(qiáng)堿 中強(qiáng)堿 弱堿,通性,,與指示劑反應(yīng),與酸性氧化物反應(yīng)生成鹽和水,與酸反應(yīng)生成鹽和水,與鹽反應(yīng)生成新堿和新鹽,鹽,,,定義,分類,,按組成分,,,,正鹽,,酸式鹽,堿式鹽,,按陰、陽離子種類分：鉀鹽、硫酸鹽等,,按由什么酸、堿中和生成的鹽分：,,通性,,,,與酸反應(yīng)生成新鹽和新酸,與堿反應(yīng)生成新鹽和新堿,與金屬反應(yīng)生成新鹽和新金屬,與鹽反應(yīng)生成另外兩種鹽,,