2022年高三化学基础复习知识点总结：元素及其化合物 .pdf

《2022年高三化学基础复习知识点总结：元素及其化合物 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高三化学基础复习知识点总结：元素及其化合物 .pdf（21页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、第二部分元素及其化合物1、 元素化合物知识包括金属和非金属两部分，是高中化学的基础知识之一。知识特点是作为化学基本概念、原理、实验和计算的载体，其信息量大，反应复杂，常作为综合试题的知识背景或突破思维的解题题眼。2、 注意处理好两个关系，必须先处理好元素化合物知识的内部关系，方法是：“抓重点，理关系，用规律，全考虑” 。抓重点：以每族典型元素为代表，以化学性质为抓手，依次学习其存在、制法、用途、检验等“一条龙”知识，做到牵一发而动全身理关系：依据知识内在联系，按单质氧化物氧化物的水化物盐的顺序，将零碎的知识编织成网络，建立起完整的知识结构，做到滴水不漏用规律：用好化学反应特有的规律，如以强置弱

2、等规律，弄清物质间相互反应。全考虑：将元素化合物作为一个整体、一个系统理解，从而达到解综合试题时能将所需的元素化合物知识信手拈来。另一方面是处理好元素化合物知识与本学科理论、计算或跨学科知识间的外部关系，采取的方法是 “分析与综合、抽象与具体”。分析：将综合试题拆分思考。综合：将分散的“点”衔接到已有的元素化合物知识“块”中。抽象：在分析综合基础上，提取相关信息。具体：将提取出的信息具体化，衔接到综合试题中，从而完整解题。(一) 元素非金属性的强弱规律常见非金属元素的非金属性由强到弱的顺序如下：F、O、Cl、 N、 Br、I、S、P、C、Si、H。元素非金属性与非金属单质活泼性的区别：元素的非

3、金属性是元素的原子吸引电子的能力，影响其强弱的结构因素有：原子半径：原子半径越小，吸引电子能力越强；核电荷数：核电荷数越大，吸引电子能力越强；最外层电子数：同周期元素，最外层电子越多，吸引电子能力越强。但由于某些非金属单质是双原子分子，原子是以强列的共价键相结合（如 N N 等） ，当参加化学反应时，必须消耗很大的能量才能形成原子，表现为单质的稳定性。这种现象不一定说明这种元素的非金属性弱。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 21 页非金属性强弱的判断依据及其应用元素的非金属性的本质是元素的原子吸引电子的能力。这种能力的大小

4、取决于原子半径、核电荷数、最外层电子数，题目常通过以下几方面比较元素的非金属性。(3)非金属单质与H2化合的条件及难易程度；(4)氢化物的稳定性；(5)最高价氧化物对应水化物的酸性；(6)非金属间的置换反应；(7)非金属单质对应阴离子的还原性；(8)与变价金属反应时，金属所呈现的化合价；(9)元素在化合物中化合价的相对高低（如在HClO中，氯元素显正价，氧元素显负价，则说明氧的非金属性比氯强）等。(二)卤族元素1、卤族元素主要性质的递变性（从FI）单质颜色逐渐变深，熔沸点升高，水中溶解性逐渐减小；元素非金属性减弱，单质氧化性减弱，卤离子还原性增强；与 H2化合，与 H2O 反应由易到难；气态氢

5、化物稳定性减弱，还原性增强，水溶液酸性增强；最高价氧化物的水化物酸性减弱；前面元素的单质能把后面元素从它们的化合物中置换出来。2、卤化氢均为无色有刺激性气味的气体，极易溶于水，在空气中形成酸雾。氟化氢（ HF） ：很稳定，高温极难分解，其水溶液是氢氟酸，弱酸，有剧毒，能腐蚀玻璃。氯化氢（ HCl） ：稳定，在1000以上少量分解，其水溶液为氢氯酸，俗称盐酸，强酸溴化氢（ HBr） ：较不稳定，加热时少量分解，其水溶液为氢溴酸，酸性比盐酸强，HBr 还原性比HCl 强，遇浓硫酸被氧化为单质溴（Br2） 。碘化氢（ HI） ：很不稳定，受热分解，其水溶液为氢碘酸，酸性比氢溴酸强，HI 是强还原剂，

6、遇浓硫酸易被氧化为单质硫。3、卤素及其化合物主要特性精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 21 页氟及其化合物的特殊性质卤素单质Cl2、Br2、I2与 H2化合都需要一定条件，惟独F2在黑暗处就可与H2化合爆炸。卤素单质Cl2、Br2、I2与水反应的通式为：X2H2O HXHXO （ I2与水反应极弱） ，但 F2与 H2O 反应却是： 2F22H2O 4HFO2氟无正价，其他都有正价HF 有毒，其水溶液为弱酸，其他氢卤酸为强酸，HF 能腐蚀玻璃；CaF2不溶于水， AgF易溶于水，氟可与某些稀有气体元素形成化合物。溴的特性溴

7、在常温下为红棕色液体（惟一的液态非金属单质），极易挥发产生红棕色有毒的溴蒸气，因而实验室通常将溴密闭保存在阴冷处，并在盛有液溴的试剂瓶内常加适量水。盛装溴的试剂瓶不能用橡皮塞（腐蚀橡胶）。碘是紫黑色固体，具有金属光泽， 易升华 （常用于分离提纯碘） ，遇淀粉变蓝色 （常用来检验碘的存在），碘的氧化性较其他卤素弱，与变价金属铁反应生成FeI2而不是 FeI3。(三)氧族元素1、氧族元素的相似性和递变性最外层均为6 个电子，电子层数依次增加，次外层O 为 2 个， S为 8 个， Se、Te均为 18 个电子。氧通常显 2 价，硫、硒、碲常见的化合物为：2 价、4 价、 6 价，都能与多数金属反应

8、。氧化物有两种RO2和 RO3，其对应水化物H2RO3、H2RO4均为含氧酸，具有酸的通性。它们的氢化物除H2O 外，其余的H2S 、H2Se、H2Te均为气体，有恶臭、有毒，溶于水形成无氧酸，都具有还原性。核电荷数增加，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子得电子能力逐渐减弱，而失电子的能力逐渐增强。单质的状态由气态到固态，熔沸点也依次升高，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，氧化性依次减弱。含氧酸的酸性依次减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。2、硫酸根离子的检验值得注意的是，检验SO42时会受到许多离子的干扰。Ag干扰：用 BaCl2溶液或盐酸酸

9、化时防止Ag干扰，因为AgCl AgCl。CO32、SO32、PO43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。因此检验SO42时，必须用酸酸化。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 21 页如： BaCO32H H2OCO2 Ba2但不能用硝酸酸化，同理所用钡盐也不能是Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下SO32、HSO3、SO2等会被溶液中的NO3氧化为 SO42，从而可使检验得出错误的结论。为此，检验SO42离子的正确操作为：被检液加足

10、量的盐酸酸化取清液滴加BaCl2溶液有无白色沉淀（有无SO42）由此可见，浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但产生氧化性的原因是不同的，因此其氧化能力也有强与弱的差别，被还原产物也不相同。(四)氮族元素1、一氧化氮和二氧化氮一氧化氮：无色气体，难溶于水，有很大毒性，在常温下极易被氧化成二氧化氮。2NOO2 2NO2二氧化氮：有刺激性气味的红棕色气体，溶于水生成硝酸和一氧化氮。3NO2H2O 2HNO3NO 4NO2N2O4（无色）注意：关于氮的氧化物溶于水的几种情况的计算方法。NO2或 NO2与 N2（或非 O2）的混合气体溶于水时可依据：3NO2H2O 2HNO3NO 利用气体体积变化差值进行计算

11、。NO2和 O2的混合气体溶于水时，由4NO22H2O O2 4HNO3可知，当体积比为 4：1，恰好完全反应V(NO2)：V(O2) 4：1，NO2过量，剩余气体为NO 4：1，O2过量，乘余气体为O2NO 和 O2同时通入水中时，其反应是： 2NOO2 2NO2，3NO2 H2O 2HNO3NO ，总反应式为： 4NO2H2O3O2 4HNO3当体积比为4：3，恰好完全反应V(NO)：V(O2) 4：3，NO 过量，剩余气体为NO 4：3，O2过量，乘余气体为O2NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按求出NO2与 H2O 反应生成的NO 的体积，再加上原混合气体中的 NO 的体积即

12、为NO 的总体积，再按方法进行计算。2、硝酸的化学性质HNO3具有酸的通性。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 21 页HNO3具有强氧化性，表现在能与多数金属、非金属、某些还原性化合物起反应。要注意，由于硝酸氧化性很强，任何金属与硝酸反应都不能放出氢气，在与不活泼金属如Cu、Ag 等反应时，浓硝酸还原产物为 NO2，稀硝酸还原产物为NO， （但不能认为稀硝酸的氧化性比浓硝酸强）；在溶液中NO3几乎与所有离子能大量共存，但注意，当溶液的酸性较强可形成硝酸溶液，具有还原性的某些离子则不能与其大量共存，如NO3、H、Fe2中任意

13、两者能大量共存，但三者则不能大量共存。即： NO3在中性或碱性溶液中不表现氧化性，而在酸性溶液中表现强氧化性。3、氨气的实验室制法反应原理： 2NH4Cl Ca(OH)2CaCl22NH3 2H2O 不能用 NaOH 代替 Ca(OH)2，因为 NaOH 吸湿后容易结块，产生的气体不易逸出，并且NaOH 对玻璃有强烈的腐蚀作用。装置：制NH3的气体发生装置与制O2、CH4的相同。干燥氨气不能选用浓H2SO4、P2O5，也不能选用无水 CaCl2，应选用碱石灰。收集NH3应采用向下排空气法。容器口塞一团棉花（防止空气进入试管，以保证收集的 NH3比较纯净）。检验： a、用湿润的红色石蕊试纸（变蓝

14、）；b、蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口（白烟） 。实验室还常根据浓氨水的强挥发性，向浓氨水中加入NaOH 或 CaO 得到氨气。 NaOH 或 CaO 的作用是吸水和吸水后使溶液温度显著升高，二者都能减少氨气的溶解。(五)碳族元素1、碳族元素性质的相似性和递变性2、碳酸正盐与酸式盐性质比较在水中溶解性：正盐除K、Na、NH4等易溶于水外，其余都难溶于水；而只要存在的酸式盐都易溶于水。一般来说，在相同温度下酸式盐的溶解度比正盐大，如CaCO3难溶于水， Ca(HCO3)2易溶于水，但也有例外，如 NaHCO3溶解度比Na2CO3小。热稳定性：正盐中除K、Na等受热难分解外，其余受热易分解；酸式盐在水

15、溶液或固态时加热都易分解。如Ca(HCO3)2CaCO3 CO2 H2O 一般来说，热稳定性大小顺序为：正盐酸式盐多元盐（盐的阳离子相同，成盐的酸相同）。可溶性正盐、酸式盐都能发生水解，但相同阳离子的相同浓度时溶液中CO32的水解程度比HCO3大都能与酸作用，但相同条件放出CO2的速率酸式盐比正盐快。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 21 页(六)碱金属1、碱金属性质递变规律结构决定性质，由于碱金属的原子结构具有相似性和递变性，所以其化学性质也具有相似性和递变性。相似性：a、都能与氧气等非金属反应b、都能与水反应生成氢氧化

16、物和氢气c、均为强还原剂。递变规律（锂铯）a、与氧气反应越来越剧烈，产物结构越来越复杂b、与水反应剧烈程度依次增强c、还原性依次增强，金属性依次增强2、NaOH 的性质物理性质：俗名苛性钠、火碱、烧碱，是一种白色固体，极易潮解；有强烈的腐蚀性，能腐蚀磨口玻璃瓶，使瓶口与瓶塞粘结。化学性质a、 与酸碱指示剂作用，使紫色的石蕊溶液变蓝，无色的酚酞变红。b、 与酸性氧化物作用，生成盐和水c、 与酸作用，生成盐和水d、 与盐作用，生成新碱和新盐。（要满足复分解反应发生的条件，同时参加反应的碱和盐一般是易溶解的碱和盐）e、 与一些单质的反应2Al2NaOH2H2O 2NaAlO23H2Cl22NaOH

17、NaClONaClH2O Si 2NaOHH2O Na2SiO32H2制法：2NaCl2H2O电解2NaOHH2 Cl2Na2CO3 Ca(OH)2 CaCO3 2NaOH NaAlO2Al2O3AlAl(OH)3NaOHCO2H2O或HClO2或Fe2O3电解，冰晶石精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 21 页(七)几种重要的金属1、铝及其化合物间的相互转化关系、反应现象及图象分析向 AlCl3溶液中滴加NaOH 溶液直至过量，如图所示。现象：白色沉淀逐渐增多达最大值，继续加NaOH 溶液沉淀逐渐溶解，直至完全消失。Al3

18、3OH Al(OH)3Al(OH)3OH AlO22H2O 向 NaOH 溶液中滴加AlCl3溶液直至过量，如下图所示。现象：开始时无沉淀，接着产生沉淀。达最大值后不增减。Al34OH AlO22H2O 3AlO2Al36H2O 4Al(OH)3向 NaAlO2溶液中滴加盐酸直到过量，如图所示。现象：先有白色沉淀后完全消失。AlO2HH2O Al(OH)3Al(OH)3 3H Al33H2O 向盐酸溶液中滴加NaAlO2溶液，直至过量，如图所示。现象：开始无沉淀，接着产生白色沉淀。AlO24H Al32H2O n3n4nNaOH(mol)Al(OH)3 (mol)4n3n4nNaOH(mol)

19、Al(OH)3 (mol)4n3n4nNaOH(mol)Al(OH)3 (mol)n3n4nNaOH(mol)Al(OH)3 (mol)AlCl3HCl 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 21 页3AlO2Al36H2O 4Al(OH)32、镁及其化合物间的相互转化关系3、镁和铝的氧化物比较4、Fe2与 Fe3的相互转化Fe2的还原性：2Fe2Cl2 2Fe32Cl4Fe(OH)2O22H2O 4Fe(OH)212Fe23O26H2O 4Fe(OH)3 8Fe3（Fe2露置空气中，易被氧化）酸性条件下：4Fe2O24H 4

20、Fe32H2O 4Fe2H2O22H 2Fe32H2O 5Fe2MnO48H 5Fe34H2OMn2Fe3强氧化性一般氧化性：Cu2Fe3AgCl2 Br2Fe3I2SO2S 2Fe3Cu 2Fe2Cu22Fe3Fe 3Fe22Fe32I 2Fe2I22Fe3H2S 2Fe2S 2 HMgO Al2O3 物质类型碱性氧化物两性氧化物物理性质白色粉末，熔点高（2800）白色固体，熔点高（2045）化学性质跟水反应缓慢溶解于水生成Mg(OH)2MgOH2O Mg(OH)2难溶于水跟酸反应MgO2H Mg2H2O Al2O3 +6H 2Al3 3H2O 跟碱反应不反应Al2O3 +2OH 2AO23

21、H2O NaAlO2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 21 页Fe3水解显酸性：2Fe33H2OFe(OH)33H所以配制FeSO4溶液时常加入少量铁粉（或铁钉）防止氧化，配制Fe2(SO4)3时常加少量H2SO4，抑制水解。5、金属冶炼的反应原理及方法绝大部分金属在自然界中以化合态存在，金属冶炼的实质是用还原的方法使金属化合中的金属离子得到电子变成金属单质。由于金属的化学活泼性不同，金属离子得到电子还原成金属的能力也就不同，按金属活泼顺序对应金属阳离子氧化性KAg逐渐增强，金属冶炼也由难变易。一般有三种冶炼方法：热分解法

22、：适合于冶炼金属活泼性较差的金属。如：2HgO2HgO22Ag2O4AgO2热还原法，用还原剂（CO、 C、H2、 Al 等）还原金属氧化物，适合于金属活泼性介于ZnCu 之间的大多数金属的冶炼。如Fe2O33CO高温2Fe3CO22AlCr2O3高温2CrAl2O3WO33H2高温W3H2O 电解法：适合冶炼金属活泼性很强的金属（一般是在金属活泼顺序表中排在铝前边的金属）。如：2Al2O3电解2Al3O2MgCl2(熔融 )电解Mg Cl2第四部分化学实验(一)化学实验常用仪器1、可加热的仪器可直接加热的仪器。试管、坩埚、蒸发皿、石棉网、燃烧匙、玻璃棒、铂丝。可间接加热（加垫石棉网加热、水浴

23、加热等），但不能直接的仪器。烧杯、圆底烧瓶、平底烧瓶、蒸馏烧瓶、锥形瓶。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 21 页2、用于计量的仪器测量物质质量的仪器A、粗测托盘天平（有砝码、镊子与之配套）。B、精测分析天平、电子天平（中学化学实验不作要求）。测量液体体积的仪器A、粗测量筒、量杯B、精测滴定管（分酸式和碱式）、容量瓶（限用于配制一定体积浓度准确的溶液中）、移液管。用于物质分离的主要玻璃仪器分液分液漏斗、烧杯过滤过滤漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯液体蒸发蒸发皿（有玻璃质的，也有瓷质的）、玻璃棒、蒸馏烧瓶（必要时要配备温度计、冷凝管

24、、牛角管）、酒精灯4、物质储存仪器储存气体集气瓶、储气瓶储存固体广口试剂瓶，它又分为：无色玻璃瓶和棕色玻璃瓶；磨砂玻璃塞瓶和丝扣塑料塞瓶；塑料瓶；水槽。(二)仪器的装配和拆卸装配仪器时，首先要根据仪器装置图，选择合适的仪器和附件，然后进行仪器和附件的连接和全套仪器的总装配。操作规律为：1、 “先后”规律“先下后上” ：如制 Cl2的发生装置组装顺序是：放铁架台摆酒精灯固定铁圈放石棉网固定圆底烧瓶。“先左后上” ：如制 Cl2：发生装置洗气装置干燥装置收集装置尾气处理装置。“先塞后定” ：当被固定仪器上连有塞子时，应先塞好塞子，再行固定。“先固后液” ：当反应物既有固体又有液体时，应向反应器中先

25、加入固体，后加入液体。“先查后装” ：先检查气密性，后装入药品和固定装置。“先吸后干” ：先将气体通过溶液吸收非水杂质，再行干燥。“先组后燃” ：先组装好整套装置并加入试剂，再点燃酒精灯。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 21 页“先撤后灭” ：实验完毕后，应先从水中撤出导管，后熄灭酒精灯。“先燃后灭” ：有多个酒精灯的实验，开始应先点燃制气装置中的酒精灯，后点燃其他装置中的酒精灯，如用 CO还原 Fe2O3，应先点燃制CO的酒精灯，后点燃燃烧CO的酒精灯，再点燃热还原装置中的酒精灯，实验完毕后，应相反。“先通氢、后点灯

26、、先灭灯、后停氢”：即用 H2还原 CuO 的操作顺序。2、 “进出”规律“长进短出” ：洗气瓶的安装。 （或“深入浅出” ）“短进长出” ：量气瓶的安装“粗进细出” ：球形干燥管干燥气体时的安装。“低进高出” ：冷凝管中水流方向3、性质实验和制备实验中操作顺序做 Fe 丝（在 O2中） 、Cu丝（在 Cl2中） 、Mg（在 CO2中）等燃烧实验时，应先在集气瓶中铺一层薄细沙或加入少量水，以防熔物炸裂瓶底。制备胶体：如Fe(OH)3溶胶（沸水）滴入FeCl3饱和溶液加热至沸；制硅酸溶胶应向过量盐酸中加入水玻璃。苯的硝化，先加入浓硝酸，再加浓硫酸，冷却，滴入苯。配银氨溶液：向AgNO3溶液中滴入

27、稀氨水，产生白色沉淀后继续加氨水到沉淀刚好消失。(三)物质的分离与提纯1、物质的分离与提纯的含义物质的分离是指将混合物中的物质一一分开；物质的提纯是指将物质中的其他物质（也叫杂质）除去，得到较为纯净的物质。物质的提纯和分离应遵循以下几点：被提纯或分离物物质，最终不能再引入新的杂质（即除杂不加杂）；尽量不减少被提纯和分离的物质；采用的方法应尽量使被提纯和分离的物质跟其他物质易分离开；如果在分离操作中，被分离的物质转变为其他物质，应采用适当方法将其恢复为原物质，可记作：不增；不减；易分；复原。2、物质的分离与提纯的常用方法。过滤法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -

28、- - - - - -第 11 页，共 21 页液体中混有不溶性固体物质时使用，要点：一角、二低、三接触。蒸发法将溶液中的溶剂蒸发掉，得到溶质的分离方法结晶法根据两种可溶性固体物质在同一溶剂中，其溶解度受温度影响大小的不同，将溶液蒸发溶剂或使高温饱和溶液降温得到一种晶体的方法，例如，分离NaCl和 KNO3的混合物，结晶之后还要过滤。萃取和分液法分液是把两种不相混溶的液体分开的操作，使用的主要仪器是分液漏斗萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂组成的溶液里提取出来的方法，应注意，萃取剂跟另一种溶剂的密度应相差较大且互不相溶，以利于静置时分层。蒸馏法把沸点不

29、同的几种液体物质的混合物，通过控制温度加热再冷凝，先后得到一种或几种较纯净的物质的方法叫蒸馏，能先后得到几种分离产物的蒸馏又叫分馏，例如，石油的分馏。渗析法把混有离子或小分子杂质的胶体溶液装入半透膜的袋里，并把这个袋放在溶剂中，从而使离子或小分子从胶体溶液里分离出来的操作叫渗析。升华法固体混合物中有某种物质具有升华特性时，可用加热升华再凝华的方法加以分离，如NaCl 中混有 I2，就可用升华法分离。洗气瓶内除杂法此方法适应于气体的除杂，如将不干燥的H2通过洗气瓶中的浓H2SO4可除去 H2O 蒸气，将SO2、 CO2的混合气体通过洗气瓶中的NaHCO3溶液可除去SO2等等，常用的洗气瓶为自制简

30、易洗气瓶。干燥管内的除杂法此方法适用于气体的除杂，如将不干燥的CH4通过干燥管中的碱石灰可使CH4干燥，将CO2、 O2的混合气体通过干燥管中的Na2O2可除去 CO2等等。直接加热法混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而分离出去，有时受热后转变为被提纯物质。例：食盐中混有氯化铵，氯化钾中混有氯酸钾，纯碱中混有小苏打等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 21 页高温管内转化法该方法适合于气体的除杂，如将N2、O2的混和气体通过高温管中的Cu网时，可除去O2。酸化法即使杂质与酸反应而转化为非杂

31、质成分或转化为易挥发的气体而除杂的方法。如向Na2CO3与 NaHCO3的混合溶液中通入过量的CO2气体，可使Na2CO3转化为 NaHCO3。(四)化学实验设计与评价1、化学实验方案设计的基本要求科学性：所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方法必须正确。例如，鉴别Na2SO4和 NaI，在试剂的选择上就不宜选用HNO3等具有氧化性的酸。在操作程序的设计上，应取少量固体先溶解，然后再取少量配成的溶液并再加入试剂，而不能将样品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入试剂。安全性：实验设计应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作。可行性：实验设计应切实可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方

32、法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验。2、化学实验设计的基本思路明确目的的原理：首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。选择仪器药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。设计装置步骤：根据上述实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，学

33、生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而又简明。记录现象数据：根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。分析得出结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。3、评价确定最佳实验方案优化思路精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 21 页实验设计就是要求学生利用化学知识，设计实验完成预期目的。设计时一定要有目的性，设计周密、可行、优化的方案。例如：如何以还原性铁粉为原料制备Fe(OH)2，并观察它在空气中的氧化过程。应分为三步： Fe Fe2H2SO4Fe2

34、(SO4)3 Fe2Fe(OH)2直接滴加长导管伸入 Fe(OH)2 Fe(OH)3 加热倾斜在中，用比好，因过量铁防止Fe2被氧化；因中，应减少O2存在对 Fe(OH)2生成的影响，最佳方案用刚好生成的FeSO4与 NaOH 反应， NaOH 溶液应煮沸，且用长滴管伸入FeSO4溶液中。在中应把试管倾斜使之与O2接触。反应环境的选择对设计也有影响。优化药品在均能达到实验目的的前提下，考虑用价格便宜的原料，提高经济效益。如MgCl2中含有 FeCl2，如何除去？现提供信息如下：试剂漂液（含NaClO）25.2% 双氧水（30%）NaOH Na2CO3卤块（MgCl230%）价格（元 /吨）45

35、0 2400 2100 600 310 前两者可除去Fe2，考虑价格应选用漂液。其次要考虑所加药品不能引进新的杂质，否则也不能达到实验目的要求。优化装置在设计装置中，要求仪器简单、操作方便、安全合理，突破思维定势，开发仪器功能。如洗气瓶的多种用途，组装一套简单的启普发生器等，需要学生在不违背仪器使用方法的前提下，大胆动脑，合理拓展精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 21 页思维，使实验设计方案在现有仪器前提下能得以实现。优化实验顺序仪器的安装顺序：先竖向：从下至上；后横向：从左至右装置图的连接：整套装置大体的连接顺序是：制

36、取除杂干燥主体实验尾气处理。而就单个装置的连接要注意： “五进五出” ：气体的流向通常是左进右出；洗气瓶作洗气用时长（管）进短（管）出；洗气瓶作量气（制出的气体从洗气瓶中把压到量筒中）用时短（管）进长（管）出；干燥管干燥气体粗（端）进细（端）出；冷凝管用的水下进上出（逆流原理）。气体的干燥顺序：需收集的气体，经过系列洗气除杂后再干燥、收集，不能干燥后又洗气。需要某气体进行加热反应（如CO 、H2与 CuO、Fe2O3的反应）时，先干燥再反应。加热的先后顺序：同一实验中有几处需要加热时，通常先加热制气装置，待产生的气体把系统内的空气排净后再加热反应的部分。停止加热时，先停反应的部分再停制气的部分

37、，使产生的气体继续通一会儿使生成物冷却，防止又被氧化（如CO还原 Fe2O3的实验）操作的一般顺序：程序设计连接仪器检查气密性装入药品实验及现象观察装置拆除仪器清洗。优化实验安全措施为使实验安全可靠，要注意以下几个问题。有毒气体的尾气必须处理。通常将H2S、SO2、 Cl2、HCl、NO2等用水或NaOH 溶液吸改，将CO点燃烧掉。易燃气体如H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等点燃这前必须要验纯。用 H2、CO还原 CuO、Fe2O3等实验，应先通气，等体系内的空气排净后再加热，若先加热后通气可能会发生爆炸事故。加热制取的气体用排气法收集完毕，应先将导气管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸

38、入热试管而使试管破裂。第三部分有机化学基础(一)同系物和同分异构体1、同位素、同素异形体、同系物、同分异构和同一种物质的比较精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 21 页内涵比较的对象分子式结构性质同位素质子数相同、 中子数不同的核素（原子）互称为同位素核素（原子）符号表示不同，如 H、D、T 电 子 排布相同，原子 核 结 构不同物理性质不同、化学性质相同同素异形体同一元素组成的不同单质，称这种元素的同素异形体单质元 素 符 号 表 示相同，分子式可不同，如石墨与金刚石、 O2与 O3单 质 的组 成 或 结构不同物理性质

39、不同，化学性质相似同系物结构相似， 分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物，互称为同系物有机化合物不同结 构 相似，官能团类 型 与 数目相同物理性质不同，化学性质相似同分异构体分子式相同、 结构不同的化合物互称为同分异构体有机化合物相同不同物理性质不同，化学性质 不 一 定 相同同一种物质分子式和结构式都相同的物质相同相同相同精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 21 页(二)同分异构体的类型及其判定类型：碳链异构是指分子中碳原子之间的连接次序不同而产生的异构现象。位置异构是指官能团或取代基在碳链或碳环上位置不同而产

40、生的异构现象。官能团异构是指具有相同的化学式，但所含官能团不同的异构现象。包括以下几种：环烷烃和烯烃；二烯烃和炔烃；醇和醚；醛和酮；羧酸和酯；氨基酸与硝基化合物等。判定：分子式相同；主碳链结构或官能团位置不同；可以同类，也可以不同类；联想空间结构(三)有机物的化学性质及推断1、有机反应的重要条件有机反应的条件往往是有机推断的突破口。能与NaOH 反应的有：卤代烃水解；酯水解；卤代烃醇溶液消去；酸；酚；乙酸钠与NaOH 制甲烷浓 H2SO4条件：醇消去；醇成醚；苯硝化；酯化反应稀 H2SO4条件：酯水解；糖类水解；蛋白质水解 Ni，加热：适用于所有加氢的加成反应 Fe：苯环的卤代光照：烷烃光卤代

41、醇、卤代烃消去的结构条件：C 上有氢醇氧化的结构条件：C 上有氢2、醇、酚、羧酸中羟基的活性比较羟基种类重要代表物与 Na 反应与NaOH 反应与 Na2CO3反应醇羟基CH3CH2OH 酚羟基HO但不放出气体羧酸羟基CH3COHO放出 CO2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 21 页3、有机物结构的推断有机物结构的推断主要依赖于：实验现象；有机物的性质；计算等事实，更多的是由性质去推断。现列出一些性质与有机物结构的关系如下表：有机物性质有机物可能有的结构1、使溴水褪色CC、 CHO、酚2、使酸性KMnO4溶液褪色CC、

42、 CHO 、苯的同系物、某些醇3、与 Na 反应放出H2OH、醇、酚、COOH 4、与 Na2CO3反应放出CO2COOH 5、与新制Cu(OH)2反应COOH 、 CHO 6、与 Ag(NH3)2反应CHO （包括葡萄糖、果糖）7、与 H2加成CC、 CHO 、RCOR、苯环8、遇 FeCl3显紫色酚类9、消去反应醇或卤代烃（邻位有H）10、连续 4 个 C原子加Br 原子共轭二烯烃类11、能水解卤代烃、酯、多糖、多肽、蛋白质、酰胺等12、能酯化有 OH 或 COOH (四)烃及其衍生物的燃烧规律1、烃 CxHy完全燃烧的通式：CxHy(x+y/4) O2xCO2y/2H2O 2、有机物每增

43、加1 个 CH2多耗 O2 1.5mol 3、若烃分子组成为CnH2n（或衍生物CnH2nO、CnH2nO2） ，完全燃烧时生成CO2和 H2O 的物质的量之比为1：1 4、若有机物在足量的氧气里完全燃烧、其燃烧所耗氧气物质的量（或体积） 与生成 CO2的物质的量 （或C CC C C C 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 21 页体积）相等，则有机物分子组成中H、O 原子个数比为2：1 5、烃燃烧时，决定消耗O2量的因素有：在等物质的量时，分子中碳原子数越多，O2消耗越多（芳烃有例外）。在等质量时，分子中每个碳原子分配

44、的氢原子越多，O2消耗越多。6、最简式相同的有机物，不论以任何比例混合，只要混合物的质量一定，它们完全燃烧后生成的CO2总量为常数。7、不同的有机物完全燃烧时，若生成的CO2和 H2O 的质量比相同，则它们的分子中C、 H 原子个数比相同。8、气态烃CxHy与 O2混合后燃烧或爆炸，恢复原状态（100以上），1mol 气态烃反应前后总体积变化情况是：y4 总体积不变，V 0 y4 总体积减小，V 1y/4 y4 总体积增加，V y/41 (五)有机物分子组成通式的应用规律1、最简式相同的有机物，无论多少种， 以何种比例混合，混合物中元素质量比值相同。可用于质量比、质量分数的求算。提示：含n 个

45、碳原子的饱和一元醛与含有2n 个碳原子的饱和一元羧酸、酯具有相同的最简式。含有n 个碳原子的炔烃与含有3n 个碳原子苯及其同系物具有相同的最简式。2、具有相同的相对分子质量的有机物为：含有n 个碳原子的饱和一元醇或醚与含有(n1)个碳原子的饱和一元羧酸或酯。含有n 个碳原子的烷烃与（n1）个碳原子的饱和一元醛。以上规律可用于有机物的推断。3、由相对分子质量求有机物的分子式设烃的相对分子质量为M。12M得整数商和余数，商为可能的最大碳数，余数为最小的氢原子数。例如某烃相对分子质量为42，则其分子式为：12423 6，即： C3H6 。12M的余数为0 或碳原子数6 时，将碳原子数依次减少一个，每

46、减少一个碳原子，就增加12 个氢原子，直到饱和为止。例：求相对分子质量为128 的烃的分子式12128 10 8 分子式为C10H8或 C9H20 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 21 页(六)葡萄糖（ C6H12O6）结构简式：CH2OH(CHOH)4CHO，特点：多羟基醛。物理性质：白色晶体，有甜味，能溶于水化学性质：还原性：能发生银镜反应和与新制的Cu(OH)2反应CH2OH(CHOH)4CHO2Ag(NH3)22OH CH2OH(CHOH)4COOH 2Ag H2O4NH3CH2OH(CHOH)4CHO2Cu

47、(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH Cu2O 2H2O 加成反应：与H2加成生成已六醇酯化反应：与酸发生酯化反应。发酵反应： （制酒精）C6H12O6催化剂2C2H5OH2CO2生理氧化： （供给热量）C6H12O62C2H5OH2CO2制法：淀粉水解(C6H10O6)nnH2O催化剂n C6H12O6(淀粉 ) （葡萄糖）用途作营养物质和还原剂。(七)蛋白质1、蛋白质的组成和结构：蛋白质是由不同氨基酸按不同排列顺序相互结合而构成的高分子化合物。蛋白质的成分里含有碳、氢、氧、氮、硫等元素。蛋白质分子中含有未缩合的羧基和氨基。蛋白质溶液是一种胶体。酶是一种具有生物活性的蛋白质。2、蛋白质

48、的性质水解：天然蛋白质水解的最终产物是氨基酸。两性：具有氨基酸的性质，能与酸和碱反应。盐析：（钾、钠、铵）盐的浓溶液，可使蛋白质的溶解度降低，产生盐析。盐析是可逆过程，利用这一性质，可以分离和提纯蛋白质。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 21 页变性：在加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐及一些有机化合物等条件都能使蛋白质产生凝聚的现象。变性是不可逆的，利用此性质可进行消毒，但也能引起中毒。颜色反应：具有苯环结构的蛋白质遇浓HNO3变性，产生黄色不溶物。可用于鉴别蛋白质。灼烧气味：灼烧蛋白质产生烧焦羽毛的气味。可用于鉴别毛料、棉料与化纤。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 21 页