自然科学基础知识(草稿)

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自然科学—化学化学元素周期表氧化物物质纯净物混合物单质化合物酸碱盐物质的分类单质金属单质(铁、铝、金)单质非金属单质(氧气、氮气、石墨)铜金铁化合物氧化物(二氧化碳、氧化钙)碱(氢氧化钠、氢氧化钾)化合物酸(硫酸、盐酸、硝酸)盐(碳酸钠、硫酸铜)氧化物一、定义氧化物属于化合物,(当然也一定是纯净物)。其构成中只含两种元素,其中一种一定为氧元素且显现负价,另一种若为金属元素,则为金属氧化物;若为非金属,则为非金属氧化物。氧化物二、命名规则•氧化物的化学式中,氧元素符号写在右边,另一种元素的符号写在左边,即“先读的后写,后读的先写”一般称为“氧化某”,例如“氧化铜”,后读“铜”,则先写铜的元素符号“Cu”,先读“氧”,则后写氧元素的符号“O”,故氧化铜的化学式为“CuO”。•某些稍微复杂点的氧化物或者有多种化合价元素的氧化物,一般称为“几氧化(几)某”,即化学式中有几个氧原子就称为“几氧化”•,另一种元素有几个原子就称为“几某”,例如Fe3O4称为“四氧化三铁”、P2O5称为“五氧化二磷”,若另一种元素原子数是1,则称为“几氧化某”,例如CO2称为“二氧化碳”、SO2称为“二氧化硫”、SO3称为“三氧化硫”。碱一、碱的定义:-电解质电离时产生的阴离子全部是OH-的化合物。通常碱的分子是由一个金属离子和一个或几个氢氧根离子组成的。氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡都属于碱。NaOH=Na⁺+OH⁻NH₃•H₂O⇌NH₄⁺+OH⁻Ca(OH)₂=Ca2⁺+2OH⁻强碱弱碱中强碱100个NaOH分子溶于1L水0电离出100100100个NH₃分子溶于1L水87电离出1313100个Ca(OH)₂分子溶于1L水,20个溶解2040全部电离部分电离OH⁻多碱性强OH⁻少碱性弱碱性的强弱水溶性易溶性碱微溶性碱难溶性碱NaOH、NH₃•H₂OCa(OH)₂Al(OH)₃Fe(OH)₃二、碱的分类特殊的碱某些氢氧化物如Al(OH)3、Zn(OH)2既可以和酸反应,又可以和碱反应,都生成盐和水。我们称之为两性氢氧化物。一、氢氧化钠1.物理性质俗称烧碱、火碱、苛性钠,常温下是一种白色晶体,易溶于水,溶解时放热,易潮解,其水溶液呈强碱性、强腐蚀性,有涩味和滑腻感。对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用。氢氧化钠在空气中易吸收水蒸气,对其必须密封保存,且要用橡胶瓶塞。它的溶液可以用作洗涤液。典型的碱2.使用时的注意事项3%-5%的硼酸溶液。冲洗至少15分钟。或用3%硼酸溶液冲洗,就医。工呼吸。就医。物。如牛奶、酸奶等奶质物品。患者清醒时立即NaOH印染造纸石油纺织橡胶肥皂塑料冶金医药人造纤维二、氨水1.物理性质又称氢氧化铵、阿摩尼亚水,是氨气的水溶液,无色透明且具有刺激性气味。易挥发,具有部分碱的通性,由氨气通入水中制得,农业上经稀释后可用作化肥。含氨越多,密度越小。氨水有一定的腐蚀作用,碳化氨水的腐蚀性更加严重。对铜的腐蚀比较强,钢铁比较差,对水泥腐蚀不大。对木材也有一定腐蚀作用。2.氨水的弱碱性NH3+H2O=(可逆)=NH3·H2ONH3·H2O=(可逆)=NH4++OH-3.氨水的不稳定性NH3·H2O=NH3↑+H2O4。应急处理皮肤接触:立即用水冲洗至少15分钟。若有灼伤,就医治疗。对少量皮肤接触,避免将物质播散面积扩大。注意患者保暖并且保持安静。眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。或用3%硼酸溶液冲洗。立即就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时,立即进行人工呼吸。就医。如果患者食入或吸入该物质不要用口对口进行人工呼吸,可用单向阀小型呼吸器或其他适当的医疗呼吸器。脱去并隔离被污染的衣服和鞋。食入:误服者立即漱口,口服稀释的醋或柠檬汁,就医。吸入、食入或皮肤接触该物质可引起迟发反应。确保医务人员了解该物质相关的个体防护知识,注意自身防护。由于碱类在水溶液里或熔融状态时能电力处相同的氢氧根离子,因此碱类都具有相似的性质。3.碱的通性物理性质:碱类的水溶液都有涩味和油腻感。[实验]在2支盛有氢氧化钠溶液的试管中分别滴入紫色石蕊试液和无色酚酞试液,观察溶液颜色的变化。试管(少许氢氧化钠稀溶液)指示剂颜色变化1石蕊紫色变蓝色2酚酞无色变红色化学性质上:(1)碱能使指示剂变色。练习:紫色石蕊试液遇香蕉浸出液变蓝色。这一现象不能说明A.香蕉浸出液呈碱性。B.香蕉中含有丰富的维生素。C.石蕊能与香蕉浸出液中的某种物质发生反应。D.香蕉浸出液和碱溶液中都含有某种相同的粒子。答案:B15(2)碱+非金属氧化物盐+水。例如:NaOH+CO2Na2CO3+H2O•问题2.氢氧化钠能与玻璃的成分之一——非金属氧化物二氧化硅(SiO2)反应作用,生成粘性的硅酸钠(Na2SiO3),从而使玻璃瓶塞和瓶口粘在一起。所以盛放氢氧化钠的玻璃瓶一定要用橡皮塞。NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O(3)碱能和酸起中和反应,生成盐和水。例如:NH3·H2O+HCINH4CI+H2O酸电离的H+与碱电离的OH-结合成中性的水。中和反应的实质:(4)碱能和盐反应生成新盐和新碱。3NaOH+FeCI33NaCI+Fe(OH)3(5)碱能发生分解反应。不溶性碱大都是不稳定的,受热容易分解,生成金属氧化物和水。例如:例如:Cu(OH)2CuO+H2O11红褐色黑色蓝色练习与思考1.碱有那些共同的化学性质?为什么?(1)碱能使指示剂变色。(2)碱能和非金属氧化物反应(3)碱能和酸反应(4)碱能和盐反应(5)碱能发生分解反应碱的通性2.下列物质不属于碱类物质的是()A.纯碱(Na2CO3)B.氢氧化铁[Fe(OH)3]C.氢氧化钡[Ba(OH)2]D.消石灰[Ca(OH)2]A5纯碱是一种盐,我们将在第五节中继续学习。3.下列说法正确的是()A.凡分子中含有氢氧根离子的化合物[Cu2(OH)2CO3]都属于碱类.B.碱电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子.C.碱电离时生成的金属离子所带的正电荷数与氢氧根离子所带的负电荷数相等.D.碱电离时生成的金属离子数和氢氧根离子数相等.B本节重点典型的碱(NaOHNH3·H2O)碱的通性(——————————)碱的分类3作业要求•熟练掌握典型的碱及其性质。•熟练掌握并可默写碱的五大通性和主要方程式。复习很重要,不要忽略哦!本节课到此结束,谢谢大家。1•(1)•(2)•(3)•(4)•(5)√×√×√2.判断练习与思考答案3.ⅰ浓碱具有腐蚀性,会灼伤皮肤。ⅱ立即用大量清水冲洗,再用3%的硼酸冲洗,并尽快到医院进行治疗。练习与思考答案练习:找出下列是碱的化合物:CuSO4、CaCO3、Fe(OH)3、MgCl2、NaHCO3、H2SO4、H2CO3、Ca(H2PO4)2答案:Fe(OH)3OH-NO3-Cl-SO42-CO32-H+(水)溶、挥(硝酸)溶、挥(盐酸)溶(硫酸)溶、挥(碳酸)NH4+溶、挥(氨水,氢氧化铵)溶溶溶溶K+溶(苛性钾)溶溶溶溶Na+溶(氢氧化钠)溶溶溶溶Ba2+溶溶溶不不Ca2+微(熟石灰)溶溶微不Mg2+不溶溶溶微Al3+不溶溶溶-Mn2+不溶溶溶不Zn2+不溶溶溶不Fe2+不溶溶溶不Fe3+不溶溶溶-Cu2+不溶溶溶-Ag+-溶不微不•元素周期表中共有118种元素。将元素按照相对原子质量由小到大依次排列,并将化学性质相似的元素放在一个纵列。每一种元素都有一个编号,大小恰好等于该元素原子的核内质子数目,这个编号称为原子序数。在周期表中,元素是以元素的原子序排列,最小的排行最先。表中一横行称为一个周期,一列称为一个族.•原子的核外电子排布和性质有明显的规律性,科学家们是按原子序数递增排列,将电子层数相同的元素放在同一行,将最外层电子数相同的元素放在同一列。•元素周期表有7个周期,16个族。每一个横行叫作一个周期,每一个纵行叫作一个族。这7个周期又可分成短周期(1、2、3)、长周期(4、5、6)和不完全周期(7)。共有16个族,又分为7个主族(ⅠA-ⅦA),7个副族(ⅠB-ⅦB),一个第Ⅷ族,一个零族。•元素在周期表中的位置不仅反映了元素的原子结构,也显示了元素性质的递变规律和元素之间的内在联系。使其构成了一个完整的体系称为化学发展的重要里程碑之一。•同一周期内,从左到右,元素核外电子层数相同,最外层电子数依次递增,原子半径递减(零族元素除外)。失电子能力逐渐减弱,获电子能力逐渐增强,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素的最高正氧化数从左到右递增(没有正价的除外),最低负氧化数从左到右递增(第一周期除外,第二周期的O、F元素除外)。•同一族中,由上而下,最外层电子数相同,核外电子层数逐渐增多,原子序数递增,元素金属性递增,非金属性递减。酸1.酸的定义:电解质电离时,所生成的阳离子全部都是氢离子的化合物叫做酸。酸2.酸的命名:(1)含氧酸的命名:含氧酸:含氧元素,命名时除去氢、氧外,用第三种元素的名称命名为“某酸”。例:H2SO4--硫酸(2)无氧酸的命名:不含氧元素,命名称为“氢某酸”。例:HCl氢氯酸你能试着读出这些酸的名称吗?H2SO4H2CO3H3PO4HClO3HNO3某酸HClH2SHF氢某酸无氧酸含氧酸命名命名酸(亚)X酸氢Y酸含氧酸H₂SO₄H₂CO₃H₃PO₄HClO₃H₂SO₃HClOHClO₂HClO₄(HmXOn)HClH₂SHF(HmY)无氧酸是非金属氢化物的水溶液是非金属氧化物的水化物一元酸二元酸三元酸HClOHClH₂SO₃H₂SH₃PO₄按酸分子电离时产生氢离子的数目硫酸⑴强酸H₂SO₄=2H⁺+SO₄2⁻全部电离⑵强烈的腐蚀性使用时注意安全,如不慎先用大量水冲洗,再用稀Na₂CO₃洗⑶浓硫酸特性吸水性脱水性氧化性使铁、铝钝化盐酸⑴强酸HCl=H⁺+Cl⁻碳酸醋酸弱酸CH₃COOH⇌H⁺+CH₃COO⁻⑵人体胃液里有胃酸,0.45∼0.6%HCl能增强胃蛋白酶消化蛋白质的功能和杀菌作用⑴CO₂溶于水生成的酸H₂CO₃只能存在水溶液中,溶解的CO₂大部分以微弱的水合物形式存在,只有小部分生成了H₂CO₃⑵弱酸H₂CO₃⇌H⁺+HCO₃⁻HCO₃⁻⇌H⁺+CO₃2⁻⑶不稳定H₂CO₃=H₂O+CO₂↑你能总结归纳出酸所具有的共同化学性质吗?酸能跟酸碱指示剂起反应酸能跟活泼金属起反应酸能跟某些金属氧化物反应酸能跟某些盐反应酸能跟碱反应酸的通性酸+酸碱指示剂酸使紫色石蕊试液变红使无色酚酞试液不变色酸+活泼金属盐+氢气[例如]镁、锌、铁、铜、银与酸反应学生分组实验:1.每组同学分别取五支试管,分别放入镁、锌、铁、铜、银,然后分别到入稀硫酸中,观察现象.2.请说出你所观察到的现象.并说出五种金属的活泼性.倒入稀硫酸MgZnFeCuAg现象:1、锌、镁、铁放入稀硫酸中有气泡产生。2、铜、银放入稀硫酸中无气泡产生。3、镁与稀硫酸反应最快,其次为锌,铁反应较慢。其顺序可表示为:MgZnFe(H)CuAg金属活动性顺序说明:1.金属原子在水溶液中失去电子的能力,金属的位置越靠前,金属在水溶液中就越容易失去电子变成离子,其活动性就越强.2.排在氢前面的金属能只换出酸中的氢,排在后面的金属则不能.KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu由强逐渐减弱判断金属跟酸能否发生置换反应及其反应的快慢的条件:1.排在氢前面的金属才能置换酸中的氢.2.酸指盐酸和稀硫酸,不能用浓流酸、硝酸。3.生成的盐必须是可溶。AFe和H2SO4BAl和浓H2SO4CZn和HNO3DAg和稀HCl练习1:下列金属跟酸能反应而放出氢气的是()A练习2:不能由金属跟稀硫酸直接反应制得的物质是()AMgSO4BFeSO4CCuSO4DAl2(SO4)3C酸+金属氧化物盐+水H2SO4+CuOHCl+MgOHCl+Fe2O3CuSO4+H2OMgCl2+H2O2FeCl3+H2O623盐水酸氧化物凡是能与酸反应生成盐和水的氧化物.碱性氧化物:例如:Na2OBaOK2O碱性氧化物金属氧化物都是不都是Mn2O7Cr2O3等金属氧化物CaO酸+盐另一酸+另一盐HCl+AgNO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