1、 1 高中化学知识结构网络图 化学基本概念和基本理论化学基本概念和基本理论 元素与化合物元素与化合物 有机化学基础有机化学基础 化学计算化学计算 化学实验化学实验 化学基本概念和基本理论化学基本概念和基本理论 物质的分类物质的分类 2 组成原子的粒子间的关系组成原子的粒子间的关系 核电荷数（Z）=核内质子数=核外电子数 质量数（A）=质子数（Z）中子数（N） 元素周期律与周期表元素周期律与周期表 3 离子反应离子反应 氧化还原反应的有关概念的相互关系氧化还原反应的有关概念的相互关系 4 化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化 5 6 化学反应速率化学反应速率 化学平衡化学平衡 弱电解质的电离
2、平衡弱电解质的电离平衡 溶液的酸碱性溶液的酸碱性 7 电化学电化学 8 元素与化合物元素与化合物 钠及其化合物钠及其化合物 9 碱金属碱金属 氯及其化合物氯及其化合物 10 卤素卤素 氧族元素氧族元素 11 硫的重要化合物硫的重要化合物 12 碳及其化合物碳及其化合物 硅及其化合物硅及其化合物 氮族元素氮族元素 13 氮和磷氮和磷 氨氨 14 硝酸硝酸 镁和铝镁和铝 15 铁及其化合物铁及其化合物 铜及其化合物铜及其化合物 16 有机化学基础有机化学基础 烃烃 17 不饱和链烃不饱和链烃 18 芳香烃芳香烃 烃的衍生物烃的衍生物 烃的衍生物结构、通式、化学性质鉴别烃的衍生物结构、通式、化学性质
3、鉴别 代表物质转化关系代表物质转化关系 19 化学计算化学计算 物质的量及气体摩尔体积的计算物质的量及气体摩尔体积的计算 (1)n= A N N n= M m n= m V V n= 1 molL 22.4 V (标准状况) n=cV n= M V (2)M= n m m=Mn V= m Vm= n V cB= V nB c1V1=c2V2 (浓溶液稀释) pH 及有关氢离子浓度、氢氧根离子浓度的计算及有关氢离子浓度、氢氧根离子浓度的计算 20 化学反应方程式的有关计算化学反应方程式的有关计算 化学实验化学实验 化学实验基本操作化学实验基本操作 21 常见气体及其他物质的实验室制备常见气体及其
4、他物质的实验室制备 气体发生装置气体发生装置 固体+固体加热 固体+液体不加热 固(或液)体+液体加热 图 4-1 图 4-2 图 4-3 常见气体的制备常见气体的制备 制取气体 反应原理(反应条件、化学方程式) 装置类型 收集方法 注意事项 22 O2 2KClO32KCl+3O2或 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 固体 + 固体 加热 排 水 法 检查装置气密性。 装固体的试管口要略向 下倾斜。 先均匀加热，后固定在 放药品处加热。 用排水法收集，停止加 热前，应先把导气管撤离 水面，才能熄灭酒精灯 NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2 +2NH3+2H2O 向下 排气
5、法 Cl2 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2 +2H2O 固 液 体 体 + + 液 液 体 体 加 热 向上 排气法 同上、条内容。 液体与液体加热，反应 器内应添加碎瓷片以防暴 沸。 氯气有毒，尾气要用碱 液吸收。 制取乙烯温度应控制在 170左右 NO 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2 +2NO+4H2O 排 水 法 C2H4 CH3CH2OHCH2=CH2 +H2O H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2 固体 + 液体 不 加 热 检查装置气密性。 使用长颈漏斗时，要把 漏斗颈插入液面以下。 使用启普发生器时，反 应物固体应是块状，且不 溶于水(H2、CO
6、2、H2S 可 用)。 制取乙炔要用分液漏 斗，以控制反应速率。 H2S 剧毒，应在通风橱 中制备，或用碱液吸收尾 气。不可用浓 H2SO4 向下排 气法或 排水法 C2H2 CaC2+2H2OCa(OH)2+CHCH CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O 向上 排气法 NO2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+ 2NO2+2H2O H2S FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S 气体的干燥气体的干燥 干燥是用适宜的干燥剂和装置除去气体中混有的少量水分。常用装置有干燥管(内装固 体干燥剂)、洗气瓶(内装液体干燥剂)。 所选用的干燥剂不能与所要保留的气体发生反应
7、。常用干燥剂及可被干燥的气体如下： (1)浓硫酸(酸性干燥剂)：N2、O2、H2、Cl2、CO、CO2、SO2、HCl、NO、NO2、CH4、 C2H4、C2H2等(不可干燥还原性或碱性气体)。 (2)P2O5(酸性干燥剂)： 可干燥 H2S、 HBr、 HI 及浓硫酸能干燥的气体(不可干燥 NH3等)。 (3)无水 CaCl2(中性干燥剂)： 可干燥除 NH3以外的其他气体(NH3能与 CaCl2反应生成络 合物 CaCl28NH3)。 (4)碱石灰(碱性干燥剂)：可干燥 NH3及中性气体(N2、O2、H2、CO、NO、CH4、C2H4、 C2H2等)。不能干燥酸性气体。 (5)硅胶(酸性干
8、燥剂)：可干燥 Cl2、O2、H2、CO2、CH4、C2H4、C2H2(硅胶能吸附水， 23 也易吸附其他极性分子，只能干燥非极性分子气体)。 (6)其他：如生石灰、NaOH 也可用于干燥 NH3及中性气体(不可干燥有酸性或能与之作 用的气体)。 物质的分离提纯物质的分离提纯 物理分离提纯法 方法 适用范围 主要仪器 举例 注意事项 过滤 固体与液体分离 漏斗、 烧杯、 玻璃 棒、铁架台(带铁 圈)、滤纸 粗盐提纯时，把粗盐 溶于水，经过过滤， 把不溶于水的固体杂 质除去 要“一贴二低三靠” 必要时要洗涤沉淀 物(在过滤器中进行) 定量实验的过滤要 “无损” 结晶 重结晶 混合物中各组分 在溶
9、剂中的溶解 度随温度变化不 同 烧杯及过滤仪器 硝酸钾溶解度随温度 变化大，氯化钠溶解 度随温度变化小，可 用该法从氯化钠和硝 酸钾的混合物中提纯 硝酸钾 一般先配较高温度 的饱和溶液， 然后降温 结晶 结晶后过滤， 分离出 晶体 升华 混合物中某一成 分在一定温度下 可直接变为气体， 再冷却成固体 酒精灯、大烧杯、 圆底烧瓶、 铁架台 (带铁圈)、石棉网 粗碘中碘与钾、钠、 钙、 镁的碘化物混杂， 利用碘易升华的特 性，可将碘与杂质分 离 (升华物质的集取方法 不作要求) 蒸发 分离溶于溶剂中 的溶质 蒸发皿、三角架、 酒精灯、玻璃棒 从食盐水溶液中提取 食盐晶体 溶质须不易分解、 不 易水
10、解、 不易被氧气氧 化 蒸发过程应不断搅 拌 近干时停止加热， 余 热蒸干 蒸馏 分馏 利用沸点不同以 分离互溶液体混 合物 蒸馏烧瓶、冷凝 管、 酒精灯、 锥形 瓶、 牛角管、 温度 计、铁架台(带铁 圈、铁夹)、石棉 网等 制取蒸馏水，除去水 中杂质。除酒精中水 (加生石灰)，乙醇和 乙酸(先加 NaOH 蒸 馏，后加浓 H2SO4蒸 馏)；石油分馏 温度计水银球在蒸 馏烧瓶支管口处 加沸石(碎瓷片) 注意冷凝管水流方 向应下进上出 不可蒸干 分液 两种互不相溶的 液体的分离 分液漏斗(有圆筒 形、 圆球形、 圆锥 形) 除溴乙烷中乙醇(先 水洗)， 水、 苯的分离， 除乙酸乙酯中乙酸 (
11、加饱和 Na2CO3洗) 上层液体从上口倒出， 下层液体从下口放出 24 萃取 利用溶质在两种 互不相溶的溶剂 中的溶解度不同， 用一种溶剂把溶 质从它与另一种 溶剂所组成的溶 液里提取出来 可在烧杯、 试管等 中进行， 一般在分 液漏斗中(为便于 萃取后分液) CCl4把溶于水里的 Br2萃取出来 萃取后要再进行分 液 对萃取剂的要求： 与 原溶剂互不混溶、 不反 应； 溶质在其中的溶解 度比在原溶剂中大； 溶 质不与萃取剂反应； 两 溶剂密度差别大 萃取后得到的仍是 溶液， 一般再通过分馏 等方法进一步分离 渗析 用半透膜使离子 或小分子从胶体 中分离出来(提纯 胶体) 半透膜、烧杯等 除
12、去 Fe(OH)3胶体中 的 HCl 要不断更换烧杯中的 水或改用流水， 以提高 渗析效果 溶解 杂质与被提纯的 物质在溶解性上 有明显差异的混 合物 分液装置或洗气 装置或过滤装置 溴乙烷中的乙醇； Cl2 中的 HCl；CaCO3中 的 NaCl 固体先研细 搅拌或振荡 易溶气体溶解要防 倒吸 必要吋加热 注意后续操作 盐析 利用某些物质在 加某些无机盐时， 其溶解度降低而 凝聚的性质来分 离物质 烧杯、 玻璃棒以及 过滤仪器 从皂化液中分离肥 皂、甘油；蛋白质的 盐析 注意无机盐的选用 少量盐能促进蛋白 质的溶解， 重金属盐使 蛋白质变性 盐析后过滤 化学分离提纯化学分离提纯 化学法要同
13、时考虑到各组成成分及杂质的化学性质和特点， 利用它们之间的差别加以分 离提纯。 一般原则是： 引入试剂一般只跟杂质反应； 后续试剂应能除去过量的前一试剂； 不引进新杂质； 杂质与试剂生成的物质易与被提纯物分离(状态类型不同)； 过程简单， 现象明显，纯度要高；尽可能将杂质转化为所需物质；除去多种杂质时应考虑加入试剂 的合理顺序；如遇到极易溶解于水的气体时，应防止倒吸现象发生。在进行化学分离提纯 时，进行完必要的化学处理后，要适时实施某些物理法操作(如过滤、分液等)。 试剂的选择或采取的措施是最为关键的， 它要根据除杂的一般原则， 分析杂质的状态类 型来确定。原物质和杂质均为气体时，一般不选用气
14、体作为除杂的试剂，而选用固体或液 体试剂；原物质和杂质均为可溶于水的固体(或溶液)时，杂质的除去，要根据原物质与杂 质中阴阳离子的异同， 选择适当试剂， 把杂质中与原物质不相同的阳离子或阴离子转变成沉 淀、气体、水或原物质。试剂一般选用可溶于水的固体物质或溶液，也可选用气体或不溶于 水的物质；原物质和杂质至少有一种不溶物时，杂质的除去一般不选用固体试剂，而是选 用气体或液体试剂，也可采用直接加热、灼烧等方法除去杂质。 (1)加热分解法：如 NaCl 中混有少量 NH4HCO3，加热使 NH4HCO3分解。 (2)氧化还原法：利用氧化还原反应将杂质或氧化或还原，转化为易分离物质。如除去 苯中的少
15、量甲苯，就可利用甲苯与酸性高锰酸钾反应，生成苯甲酸，再加碱生成水溶性苯甲 25 酸钠，从而与苯分离；又如，除去 CO2中的少量 O2，可将气体通过热的铜网。 (3)沉淀法：将杂质转变为沉淀除去的方法。如除去 CO2中的 H2S 气体，可将混合气体 通入到 CuSO4溶液中，除去 H2S 气体。 (4)汽化法：将杂质转变为气体使之除去的方法。如除去 NaCl 固体中的 Na2CO3固体， 可加入 HCl 将其中的 2 3 CO转变为 CO2气体。 (5)酸、碱法：利用杂质和酸或碱的反应，将不溶物转变成可溶物；将气体杂质也可转 入酸、碱中吸收来进行提纯。如除去 CuS 中的 FeS 就可采用加入盐
16、酸，使之充分溶解，利 用 FeS 和盐酸反应而不与 CuS 反应的特点来使两者分离。 (6)络合法： 有些物质可将其转化为络合物达到分离目的。 如 BaSO4中的 AgCl 可通过加 入浓氨水，使 AgCl 转化为可溶的Ag(NH3)2Cl 除去。 (7)转化法：利用某些化学反应原理，将杂质转化为所需物质，如 NaHCO3溶液中含 Na2CO3可通足量 CO2转化，CaO 中含 CaCO3，可加热使之转化等。有机物的分离一般不用 此法，如除去乙酸乙酯中混有的乙酸，如果采用加入乙醇及催化剂(稀硫酸)并加热的方法， 试图将乙酸转化为乙酸乙酯，这是适得其反的。其一是加入的试剂难以除去；其二是有机反
17、应缓慢、复杂，副反应多，该反应又是可逆反应，不可能反应到底将乙酸除尽。 (8)水解法：当溶液中的杂质存在水解平衡，而用其他方法难以除之，可用加入合适试 剂以破坏水解平衡， 使杂质转化为沉淀或气体而除去。 如： MgCl2中的 FeCl3， 可用加 MgO、 Mg(OH)2、 MgCO3等， 降低 H+浓度， 促进 Fe3+水解为 Fe(OH)3， 而不能加 NaOH 和 NH3 H2O 等。 (9)其他：如 AlCl3溶液中混有的 FeCl3，可利用 Al(OH)3的两性，先加过量氢氧化钠溶 液，过滤，在滤液中通足量 CO2，再过滤，在滤渣Al(OH)3中加盐酸使其溶解。此外还有 电解法精炼铜；离子交换法软化硬水等。 多数物质的分离提纯采用物理化学综合法。 物质的检验物质的检验 26
