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1、化化 学学（第二讲）（第二讲）（第二讲）（第二讲）二零零九年五月二零零九年五月1 1第一册第一册 目录目录l l绪言绪言 化学化学人类进步的关键人类进步的关键l l第一章第一章 化学反应及其能量变化化学反应及其能量变化l l 氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应 离子反应离子反应离子反应离子反应 能量变化能量变化能量变化能量变化l l第二章第二章 碱金属碱金属l l 钠钠钠钠 钠的化合物钠的化合物钠的化合物钠的化合物 碱金属元素碱金属元素碱金属元素碱金属元素 l l第三章第三章 物质的量物质的量l l 物质的量物质的量物质的量物质的量 气体摩尔体积气体摩尔体积气体摩尔体积气体摩尔体
2、积 物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度l l第四章第四章 非金属非金属 氢和水氢和水 卤素卤素说明：本次课所讲内容，以红色字体表示。说明：本次课所讲内容，以红色字体表示。目目目目 录录录录2 2l l第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属 化学，是研究物质的化学，是研究物质的组成、组成、结构、结构、性质性质、及、及其其变化规律变化规律的科学。的科学。在第一部分，我们学习了物质结构、元素周期律、原在第一部分，我们学习了物质结构、元素周期律、原子和分子、化学反应、溶液和电解质等基本概念和基础子和分子、化学反应、溶液和电解质等基本概念和基础理论，这些都是工具。理论，这些都是
3、工具。我们学会使用这些工具，目的是为了研究常见元素我们学会使用这些工具，目的是为了研究常见元素（的原子）、化合物的（的原子）、化合物的组成组成、结构结构、性质性质、和、和变化规律变化规律（用途、制法）。（用途、制法）。地球上已经发现地球上已经发现 114 种元素，我们重点学习短周期种元素，我们重点学习短周期的前的前 18 种元素，注意各种元素之间的联系。种元素，注意各种元素之间的联系。第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属3 3l l一、金属一、金属一、金属一、金属（一）金属的一些共有性质（一）金属的一些共有性质 1、金属的物理性质、金属的物理性质 1 2 0 13 14 15 1
4、6 17 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 副副 族族 镧系镧系 锕系锕系 镧系元素镧系元素 15 个个 锕系元素锕系元素 15 个个稀稀 有有 气气 体体 元元 素素 金属都有光泽，金属都有光泽，不透明，容易导不透明，容易导电、导热，有延电、导热，有延展性。展性。除汞外，所有除汞外，所有金属常温下都是金属常温下都是固体，有各自的固体，有各自的熔沸点（熔沸点（Hg低，低，W高）和密度高）和密度（Li低，低，Cr高）。高）。金属金属金属金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属4 4（一）金属的一些共有性质（一）金属的一些共有性质 2、金属的化学性质、金属的化学性质 金
5、属参加化学反应，分为两大类。金属参加化学反应，分为两大类。（1）与非金属反应；）与非金属反应；（2）与水、酸、盐之间的置换反应。）与水、酸、盐之间的置换反应。现在分别说明。现在分别说明。（1）金属与非金属反应）金属与非金属反应 活泼金属与活泼非金属反应，发生电子得失，金属失活泼金属与活泼非金属反应，发生电子得失，金属失电子被氧化（生成金属阳离子），非金属得电子被还原电子被氧化（生成金属阳离子），非金属得电子被还原（形成非金属阴离子），通过静电作用生成离子化合物。（形成非金属阴离子），通过静电作用生成离子化合物。金属：还原剂金属：还原剂 非金属：氧化剂非金属：氧化剂金属金属金属金属/第二章第二章
6、第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属5 5（一）金属的一些共有性质（一）金属的一些共有性质 2、金属的化学性质、金属的化学性质 （1）金属与非金属反应）金属与非金属反应 活泼金属（活泼金属（Ca）与活泼非金属（）与活泼非金属（Br2）反应，生成）反应，生成卤化物卤化物 Ca Br2 CaBr2 失去2e，化合价升高，被氧化。得到2e，化合价降低，被还原。活泼金属（活泼金属（Mg）与活泼非金属（）与活泼非金属（O2）反应，生成）反应，生成氧化物氧化物 2Mg O2 2MgO 失去2e2，化合价升高，被氧化。得到2e2，化合价降低，被还原。活泼金属：金属活动性顺序表前几位，活泼金属：金属活动性顺
7、序表前几位，K、Ca、Na等等 活泼非金属：卤素中的活泼非金属：卤素中的F2、Cl2、Br2，O2等等金属金属金属金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属6 6（一）金属的一些共有性质（一）金属的一些共有性质 （2）金属与水、酸的置换反应）金属与水、酸的置换反应 都是氧化还原反应，置换顺序满足都是氧化还原反应，置换顺序满足金属活动顺序表金属活动顺序表。活泼金属（活泼金属（Na）与水（）与水（H2O）反应，生成）反应，生成碱碱，置换出，置换出H2 2Na 2H2O 2NaOH H2 失去e2，化合价升高，被氧化。得到e2，化合价降低，被还原。活泼金属（活泼金属（Zn）与酸（）与酸
8、（HCl）反应，生成）反应，生成盐盐，置换出，置换出H2 Zn 2HCl ZnCl H2 失去2e，化合价升高，被氧化。得到e2，化合价降低，被还原。金属活动性顺序表：金属活动性顺序表：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag金属金属金属金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属7 7（一）金属的一些共有性质（一）金属的一些共有性质 （3）金属与盐的置换反应）金属与盐的置换反应 是氧化还原反应，置换顺序满足是氧化还原反应，置换顺序满足金属活动顺序表金属活动顺序表。活泼金属（活泼金属（Na）与水（）与水（H2O）反应，生成）反应，生成碱碱，置换出，置
9、换出H2 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 失去2e，化合价升高，被氧化。得到2e，化合价降低，被还原。活泼金属（活泼金属（Zn）与酸（）与酸（HCl）反应，生成）反应，生成盐盐，置换出，置换出H2 Zn 2HCl ZnCl H2 失去2e，化合价升高，被氧化。得到e2，化合价降低，被还原。金属活动性顺序表（单质还原性强金属活动性顺序表（单质还原性强 金属离子氧化性强）：金属离子氧化性强）：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag金属金属金属金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属8 8（一）金属的一些共有性质（一）金属的一些共有性质 （4）金
10、属与非金属、水、酸、盐的反应总结）金属与非金属、水、酸、盐的反应总结 都是氧化还原反应，能否反应，看都是氧化还原反应，能否反应，看金属活动顺序表金属活动顺序表。金属单质：还原剂，得到电子被氧化。金属单质：还原剂，得到电子被氧化。氧化剂：非金属，酸、盐中的金属离子，水中的氧化剂：非金属，酸、盐中的金属离子，水中的H原子原子 金属活动性顺序表（单质还原性强金属活动性顺序表（单质还原性强 金属离子氧化性强）：金属离子氧化性强）：反应反应 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au与与O2 容易容易 能能 常温干燥，不常温干燥，不 加热能加热能 不能不能与水与
11、水 常温能常温能 加热、或在水蒸气中能加热、或在水蒸气中能 不能反应不能反应与酸与酸 能从酸（盐酸、稀硫酸）中置换出能从酸（盐酸、稀硫酸）中置换出H2 被硝酸、浓盐酸氧化被硝酸、浓盐酸氧化 只跟王水只跟王水 位于金属活动性顺序表前面的金属单质，可置换后面的离子位于金属活动性顺序表前面的金属单质，可置换后面的离子金属金属金属金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属9 9（一）金属的一些共有性质（一）金属的一些共有性质 （5）金属与非金属的性质比较）金属与非金属的性质比较 金属单质：固体，还原性，看金属单质：固体，还原性，看金属活动顺序表金属活动顺序表。非金属单质：气体，固体，氧化
12、性。金属、非金属性质比较：非金属单质：气体，固体，氧化性。金属、非金属性质比较：物理性质物理性质 化学性质化学性质 金属单质金属单质 非金属单质非金属单质 金属单质金属单质 非金属单质非金属单质 具有金属光泽具有金属光泽 一般没有金属光泽一般没有金属光泽 易失电子成阳离子易失电子成阳离子 易得电子成阴离子易得电子成阴离子 常温固体常温固体(Hg除外除外)常温固液气态都有常温固液气态都有 活泼金属是强还原剂活泼金属是强还原剂 活泼非金属是强氧化剂活泼非金属是强氧化剂 电、热的良导体电、热的良导体 电、热不良导体电、热不良导体(石墨除外石墨除外)固体有延展性固体有延展性 固体呈脆性固体呈脆性 氧化
13、物的水化物氧化物的水化物 氧化物的水化物氧化物的水化物 密度都比较大密度都比较大 密度都比较小密度都比较小 一般呈碱性一般呈碱性 一般呈酸性一般呈酸性 融沸点左下，降低融沸点左下，降低 融沸点向下，升高融沸点向下，升高 1.3 合金：合金：两种（以上）金属或金属与非金属熔合的具有金属特性两种（以上）金属或金属与非金属熔合的具有金属特性的物质。化学、机械等性能更优异，合金都比相应的金属成分熔点低。的物质。化学、机械等性能更优异，合金都比相应的金属成分熔点低。金属金属金属金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属1010二、碱金属二、碱金属 碱金属元素位于第碱金属元素位于第IA主族，
14、有锂主族，有锂Li、钠、钠Na、钾、钾K、铷、铷Rb、铯、铯Cs、钫、钫Fr一共六个元素。它们氧化物的水化物都是可以溶解于一共六个元素。它们氧化物的水化物都是可以溶解于水的碱。水的碱。2.1 钠的性质和用途钠的性质和用途 （1）物理性质：）物理性质：硬度：金属钠很软，可以用刀切割；硬度：金属钠很软，可以用刀切割；外观：银白色光泽；外观：银白色光泽；导电性、导热性：热、电的良导体；导电性、导热性：热、电的良导体；密度：略小于水（密度：略小于水（0.97 g/cm3），可浮于水面；），可浮于水面；熔沸点：熔点熔沸点：熔点 97.8；沸点；沸点 882.9 。碱金属碱金属碱金属碱金属/第二章第二章第
15、二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属1111二、碱金属二、碱金属2.1 钠的性质和用途钠的性质和用途 （2）化学性质：）化学性质：金属钠化学性质很活泼，能与许多物质反应，失去一个电子呈现金属钠化学性质很活泼，能与许多物质反应，失去一个电子呈现强还原性，金属活动性排第强还原性，金属活动性排第3位（位（K、Ca、Na）与氧气反应与氧气反应：在空气中常温可以进行，：在空气中常温可以进行，Na表面形成一层氧化膜表面形成一层氧化膜（类似（类似Al），），Na在空气中燃烧，生成过氧化钠（淡黄色）。在空气中燃烧，生成过氧化钠（淡黄色）。2Na O2 Na2O2 过氧化钠不稳定，与水反应生成过氧化钠不稳定，与
16、水反应生成NaOH和和O2，与，与CO2反应生成反应生成Na2CO3和和O2，可以作为呼吸面具及潜水时的的气源，也用于漂白。，可以作为呼吸面具及潜水时的的气源，也用于漂白。与其它非金属反应与其它非金属反应：Na可以在氯气中燃烧（与可以在氯气中燃烧（与S化合爆炸）化合爆炸）2Na Cl2 2NaCl 与水反应与水反应：Na遇水发生剧烈反应，置换出遇水发生剧烈反应，置换出H2 2Na 2H2O 2NaOH H2 由于由于Na的活泼性，所以保存在煤油、石蜡中，与空气隔绝。的活泼性，所以保存在煤油、石蜡中，与空气隔绝。燃烧燃烧碱金属碱金属碱金属碱金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属
17、1212二、碱金属二、碱金属2.1 钠的性质和用途钠的性质和用途 （3）Na的用途：的用途：制取过氧化钠等化合物；制取过氧化钠等化合物；制取钾钠合金（含制取钾钠合金（含Na2050，常温液态，是原子反应堆的，常温液态，是原子反应堆的导热剂）；导热剂）；Na具有强还原性，用于冶炼一些不常见的金属（从钛、锆、铌、具有强还原性，用于冶炼一些不常见的金属（从钛、锆、铌、钽等金属的熔融卤化物中）；钽等金属的熔融卤化物中）；Na用于电光源上（黄色光）。用于电光源上（黄色光）。（4）钠在自然界中的存在）钠在自然界中的存在 活泼的元素，多半不能在自然界中以游离态的单质存在。活泼的元素，多半不能在自然界中以游离
18、态的单质存在。钠很活泼，多以氯化钠形式存在于海水中，占比钠很活泼，多以氯化钠形式存在于海水中，占比 3；也以硫酸；也以硫酸钠、碳酸钠、硝酸钠等形式存在。钠、碳酸钠、硝酸钠等形式存在。碱金属碱金属碱金属碱金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属1313 碱金属，锂、钠、钾、铷、铯、钫，沿元素周期表向下，电子层碱金属，锂、钠、钾、铷、铯、钫，沿元素周期表向下，电子层数逐渐增加，原子半径增大，原子核对外层电子吸引力降低，最外层数逐渐增加，原子半径增大，原子核对外层电子吸引力降低，最外层的的1个电子更容易失去，金属性和还原性更强。个电子更容易失去，金属性和还原性更强。常见碱金属的金属性
19、、还原性：常见碱金属的金属性、还原性：钾钾 钠钠 锂锂二、碱金属二、碱金属 2.2 碱金属在元素周期表中的碱金属在元素周期表中的 位置和原子结构特性位置和原子结构特性 碱金属，位于碱金属，位于元素周期表第一主元素周期表第一主族族，IA族，最外层只有一个电子，容族，最外层只有一个电子，容易失去电子，被氧化为易失去电子，被氧化为1价的阳离价的阳离子。碱金属都是强还原剂。子。碱金属都是强还原剂。碱金属碱金属碱金属碱金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属碱金属随着原子序数增大，熔沸点逐渐降低碱金属随着原子序数增大，熔沸点逐渐降低1414 碱金属都容易与氧气反应碱金属都容易与氧气反应：
20、依次生成氧化物和过氧化物，原：依次生成氧化物和过氧化物，原子序数越大，生成物的结构越复杂。子序数越大，生成物的结构越复杂。锂锂 2Li O2 Li2O 生成生成氧化锂氧化锂 钠钠 2Na O2 Na2O2 生成生成过氧化钠过氧化钠 碱金属都容易与水反应碱金属都容易与水反应：生成氢氧化物（碱），放出氢气。生成氢氧化物（碱），放出氢气。2Na 2H2O 2NaOH H2 2K 2H2O 2 KOH H2 反应更剧烈反应更剧烈 二、碱金属二、碱金属 2.3 碱金属性质比较碱金属性质比较 物理性质物理性质：碱金属五个元素，锂、钠、钾、铷、铯（钫具有放射：碱金属五个元素，锂、钠、钾、铷、铯（钫具有放射性
21、，不讨论）。如右边表，原子序数从上到下，碱金属的原子半径逐性，不讨论）。如右边表，原子序数从上到下，碱金属的原子半径逐渐增大，融沸点逐渐降低，密度渐增（例外：渐增大，融沸点逐渐降低，密度渐增（例外：K密度小于密度小于Na）。）。化学性质化学性质：随着原子序数增大，金属性、活泼性逐渐增强。：随着原子序数增大，金属性、活泼性逐渐增强。点燃点燃碱金属碱金属碱金属碱金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属碱金属与盐溶液反应，不能置换出不活泼金属，生成碱金属与盐溶液反应，不能置换出不活泼金属，生成H21515二、碱金属二、碱金属 2.3 碱金属性质比较碱金属性质比较 化学性质比较化学性质
22、比较：相同点，最外层一个电子容易失去；不同点，随：相同点，最外层一个电子容易失去；不同点，随着荷电核数增加，电子层数增加，金属性、活泼性逐渐增强。着荷电核数增加，电子层数增加，金属性、活泼性逐渐增强。碱金属性质比较碱金属性质比较 元素名称元素名称 锂锂 钠钠 钾钾 铷铷 铯铯 元素符号元素符号 Li Na K Rb Cs 颜色和状态颜色和状态 银白色，柔软银白色，柔软 银白带金色银白带金色,软软 密度密度/g/cm3 0.534 0.97 0.86 1.532 1.879 融沸点融沸点 降低降低 与氧反应产物与氧反应产物 Li2O Na2O Na2O2 比过氧化物更复杂产物（遇比过氧化物更复杂
23、产物（遇air燃烧）燃烧）常温与水反应常温与水反应 剧烈剧烈 剧烈剧烈 剧烈剧烈,轻微爆炸轻微爆炸 剧烈，爆炸剧烈，爆炸 氧化物水化物氧化物水化物 逐渐增强逐渐增强 的碱性的碱性物物理理性性质质 化化学学性性质质碱金属碱金属碱金属碱金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属碱金属与盐溶液反应碱金属与盐溶液反应(类似与水类似与水)，先生成，先生成H2和碱，碱再反应和碱，碱再反应1616二、碱金属二、碱金属 2.3 碱金属性质比较碱金属性质比较 化学性质比较化学性质比较：焰色反应：焰色反应 （金属或化合物在火焰上灼烧放出的颜色）。（金属或化合物在火焰上灼烧放出的颜色）。碱金属焰色比较
24、碱金属焰色比较 元素名称元素名称 锂锂 钠钠 钾钾 钙钙 锶锶 钡钡 铜铜 元素符号元素符号 Li Na K Ca Sr Ba Cu 火焰颜色火焰颜色 红色红色 黄色黄色 紫色紫色 桔黄桔黄 深红深红 浅蓝浅蓝 绿色绿色 图图 谱谱 碱金属碱金属碱金属碱金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属观察钾观察钾(紫紫)，用蓝色钴玻璃，能滤去黄光，用蓝色钴玻璃，能滤去黄光(钠钠)干扰干扰1717二、碱金属二、碱金属 2.4 氢氧化钠氢氧化钠 物理性质物理性质：NaOH是强碱，俗名是强碱，俗名苛性钠、火碱、烧碱苛性钠、火碱、烧碱，易潮解的白，易潮解的白色固体，易溶于水并大量放热，有很强的
25、腐蚀性，水溶液涩味、手感滑色固体，易溶于水并大量放热，有很强的腐蚀性，水溶液涩味、手感滑腻。腻。.Na :O:H .化学性质：可以与非金属化合物、酸、盐反应。化学性质：可以与非金属化合物、酸、盐反应。与非金属化合物反应与非金属化合物反应：生成盐和水。：生成盐和水。与与CO2 2NaOH CO2 Na2CO3 H2O 密闭存放密闭存放 与与SiO2 2NaOH SiO2 Na2SiO3 H2O 粘连玻璃粘连玻璃 与酸反应，酸碱中和与酸反应，酸碱中和：生成盐和水。生成盐和水。NaOH HCl NaCl H2O 与弱碱盐反应与弱碱盐反应：生成盐和弱碱。生成盐和弱碱。2NaOH CuCl2 2NaCl
26、 Cu(OH)2 碱金属碱金属碱金属碱金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属1818二、碱金属二、碱金属 2.5 过氧化钠过氧化钠 物理物理性质性质：淡黄色的固体。：淡黄色的固体。化学性质：化学性质：，可以与水反应，生成氧气，大量放热。可以与水反应，生成氧气，大量放热。与水反应与水反应：2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 NaHCO3 2HCl NaCl H2O CO2 氧化反应：过氧化钠是强氧化剂，可以与氧化反应：过氧化钠是强氧化剂，可以与CO2反应。反应。2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 因此可以作为呼吸面罩中的氧气源（登山、潜水）。因此可以作为呼吸面罩
27、中的氧气源（登山、潜水）。碱金属碱金属碱金属碱金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属1919二、碱金属二、碱金属 2.6 碳酸钠碳酸钠&碳酸氢钠碳酸氢钠 物理物理性质性质：碳酸钠，俗名碳酸钠，俗名纯碱、苏打纯碱、苏打，白色、易溶于水，含，白色、易溶于水，含10个结晶水的固体，个结晶水的固体，在空气中易失去结晶水，颜色发暗、碎裂成粉末，即无水碳酸钠；在空气中易失去结晶水，颜色发暗、碎裂成粉末，即无水碳酸钠；碳酸氢钠：是酸式盐，俗名碳酸氢钠：是酸式盐，俗名小苏打小苏打，比碳酸钠更易溶于水（酸式碳，比碳酸钠更易溶于水（酸式碳酸盐比碳酸盐更易溶于水）。酸盐比碳酸盐更易溶于水）。化学性
28、质：碳酸氢钠不稳定，受热易分解出化学性质：碳酸氢钠不稳定，受热易分解出CO2；可以与酸反应。；可以与酸反应。与酸反应与酸反应：放出：放出CO2。Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 NaHCO3 2HCl NaCl H2O CO2 碳酸氢钠热分解：生成碳酸钠，放出碳酸氢钠热分解：生成碳酸钠，放出CO2（鉴别二者的方法）（鉴别二者的方法）2NaHCO3 Na2CO3 H2O CO2 碱金属碱金属碱金属碱金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属2020二、碱金属二、碱金属 2.7 侯氏联合制碱法侯氏联合制碱法 （1）传统制碱法）传统制碱法:1862年，比利时人索尔维发
29、明制取年，比利时人索尔维发明制取碳酸钠的氨碱法，使用食盐、氨和二氧化碳。碳酸钠的氨碱法，使用食盐、氨和二氧化碳。NaCl NH3 H2O CO2 NaHCO3NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3 H2O CO2 索尔维制碱法：食盐利用率低，成本高，废渣、废液多。索尔维制碱法：食盐利用率低，成本高，废渣、废液多。（2）侯氏制碱法）侯氏制碱法 中国化学家侯德榜于中国化学家侯德榜于1943年发明年发明“侯氏制碱法侯氏制碱法”，可，可以同时生产出氨、碳酸钠，生产效率大大提高，成本降低，以同时生产出氨、碳酸钠，生产效率大大提高，成本降低，三废降低。三废降低。碱金属碱金属碱金属碱金属/第二章第二章第二
30、章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属2121二、碱金属二、碱金属 2.8 一些碱金属化合物的鉴别一些碱金属化合物的鉴别 （1）钠盐和钾盐的鉴别）钠盐和钾盐的鉴别 要点：许多金属、金属化合物在灼烧时，要点：许多金属、金属化合物在灼烧时，火焰呈现火焰呈现不同不同的颜色，由此可以鉴别某种金属的颜色，由此可以鉴别某种金属（离子）（离子）的存在，叫做的存在，叫做焰色反应焰色反应。钠、钠离子的火焰黄色，钾、钾离子的火焰是紫色，很容易鉴别。钠、钠离子的火焰黄色，钾、钾离子的火焰是紫色，很容易鉴别。（2）碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别）碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别 在试管中加热，将可能生成的气体通入烧在试管中加热，将可能生成
31、的气体通入烧杯（盛石灰水）。杯（盛石灰水）。碳酸钠加热，没有变化。碳酸氢钠加热，碳酸钠加热，没有变化。碳酸氢钠加热，放出放出CO2，可以使烧杯中的石灰水混浊。，可以使烧杯中的石灰水混浊。注意：试管口向下，以免生成的水流回，使试管炸裂。注意：试管口向下，以免生成的水流回，使试管炸裂。碱金属碱金属碱金属碱金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属2222二、碱金属二、碱金属 2.9 钠及其重要化合物之间的转化关系钠及其重要化合物之间的转化关系 CO2 O2 燃烧燃烧 H2O C2H5OH H2O CO2 CO2,H2O Ca(OH)2 Cl2 燃烧燃烧 HCl HCl HCl碱金属碱
32、金属碱金属碱金属/第二章第二章第二章第二章 碱金属碱金属碱金属碱金属2323第一册第一册 目录目录l l绪言绪言 化学化学人类进步的关键人类进步的关键l l第一章第一章 化学反应及其能量变化化学反应及其能量变化l l 氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应 离子反应离子反应离子反应离子反应 能量变化能量变化能量变化能量变化l l第二章第二章 碱金属碱金属l l 钠钠钠钠 钠的化合物钠的化合物钠的化合物钠的化合物 碱金属元素碱金属元素碱金属元素碱金属元素 l l第三章第三章 物质的量物质的量l l 物质的量物质的量物质的量物质的量 气体摩尔体积气体摩尔体积气体摩尔体积气体摩尔体积 物质
33、的量浓度物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度说明：本次课所讲内容，以红色字体表示。说明：本次课所讲内容，以红色字体表示。目目目目 录录录录2424第三章第三章 物质的量物质的量 物质分子、离子之间变化，有一定的量的关系。物质分子、离子之间变化，有一定的量的关系。量，是学习化学的一个重要工具。量，是学习化学的一个重要工具。一、摩尔一、摩尔（摩，（摩，mol）第三章第三章第三章第三章 物质的量物质的量物质的量物质的量 物质的量，是一定数量粒子的集合体，用物质的量，是一定数量粒子的集合体，用 表示（摩尔）。表示（摩尔）。微观、宏观微观、宏观之间的联系：阿伏加德罗常数（之间的联系：阿伏加德罗常数（NA
34、）6.021023 1 mol 纯净物相当于含有纯净物相当于含有 6.021023 个粒子个粒子 粒子：粒子：原子、分子、离子、电子、质子等微观离子原子、分子、离子、电子、质子等微观离子 含有含有 N 个粒子的物质的量，为个粒子的物质的量，为 摩尔摩尔 （mol）N/NA 摩尔（摩尔（mol）和）和 NA 是化学中最重要的量。是化学中最重要的量。2525第三章第三章 物质的量物质的量 二、碳单位二、碳单位 定义：以定义：以12C原子的质量的原子的质量的 1/12 为一个标准单位（碳单为一个标准单位（碳单位），用来衡量其它原子的质量。位），用来衡量其它原子的质量。相对原子质量是国际单位，相对原子
35、质量是国际单位，记做记做 A。说明：以说明：以碳单位碳单位为标准，原子中含有的质子、中子的相为标准，原子中含有的质子、中子的相对原子质量都非常接近于对原子质量都非常接近于1。所以，。所以，12C其实就是含有其实就是含有6个质子个质子、6个中子个中子的碳原子。的碳原子。12C还有一种叫做还有一种叫做13C的同位素，的同位素，13C含含6个质子、个质子、7个中子个中子。回忆元素、元素符号的概念：回忆元素、元素符号的概念：C元素，就是元素，就是12C和和13C两种两种元素的总称。元素的总称。碳单位碳单位碳单位碳单位/第三章第三章第三章第三章 物质的量物质的量物质的量物质的量2626第三章第三章 物质
36、的量物质的量 三、摩尔质量三、摩尔质量（M）摩尔质量摩尔质量摩尔质量摩尔质量/第三章第三章第三章第三章 物质的量物质的量物质的量物质的量 一摩尔粒子，虽然含有相同的粒子数（一摩尔粒子，虽然含有相同的粒子数（NA）物质，但是）物质，但是单个粒子的质量不同，因此一摩尔物质的量也不同。（元素单个粒子的质量不同，因此一摩尔物质的量也不同。（元素周期表上的原子质量）周期表上的原子质量）一摩尔粒子的质量（克），叫做摩尔质量（一摩尔粒子的质量（克），叫做摩尔质量（M）。一摩）。一摩尔分子的质量，又称为相对分子质量。尔分子的质量，又称为相对分子质量。宏观的量宏观的量摩尔质量摩尔质量：以：以克所表示物质的量。克
37、所表示物质的量。例例1：1个个Na原子的质量是原子的质量是23个碳单位，个碳单位，1摩尔摩尔Na的摩尔质的摩尔质量是量是23克。克。微观的量微观的量碳单位碳单位：以：以12C原子的质量的原子的质量的 1/12 为一个标准单位，为一个标准单位，用来衡量其它原子的质量。用来衡量其它原子的质量。相对原子质量是国际单位，记做相对原子质量是国际单位，记做 A。2727第三章第三章 物质的量物质的量 三、摩尔质量三、摩尔质量（M）质量为的物质，摩尔质量为质量为的物质，摩尔质量为M，则它的物质的量为，则它的物质的量为 （mol）/M摩尔质量摩尔质量摩尔质量摩尔质量/第三章第三章第三章第三章 物质的量物质的量
38、物质的量物质的量 例例2:24.5 克硫酸，物质的量是多少？克硫酸，物质的量是多少？解：硫酸的摩尔质量（相对分子质量）是解：硫酸的摩尔质量（相对分子质量）是98 g/mol，因此，因此，24.5 g硫酸的物质的量硫酸的物质的量 /M 24.5/98 0.25 mol2828 例例4、48 g 氧气，物质的量是多少？氧气，物质的量是多少？解：解：/M 48/36 1.5 mol 答：物质的量是答：物质的量是 1.5 mol 例例3，几种物质的量的例子。，几种物质的量的例子。1 mol 碳原子，含碳原子，含 6.021023个个C原子原子，质量是，质量是 12 g（相对原子质量）（相对原子质量）1
39、 mol 氧气，含氧气，含 6.021023 个个O2分子分子，质量是，质量是 32 g（相对分子质量）（相对分子质量）摩尔质量摩尔质量摩尔质量摩尔质量/第三章第三章第三章第三章 物质的量物质的量物质的量物质的量第三章第三章 物质的量物质的量 三、摩尔质量三、摩尔质量（M）质量为的物质，摩尔质量为质量为的物质，摩尔质量为M，则它的物质的量为，则它的物质的量为 （mol）/M2929 四、气体摩尔体积四、气体摩尔体积 单位物质的量的气体所占的体积（单位物质的量的气体所占的体积（Vm）。）。标准状态标准状态下，下，1 mol任何气体的体积都是任何气体的体积都是 22.4 L。气体密度（气体密度（r
40、 r）的计算。）的计算。标准状态标准状态：温度为 0，压强为 101 kPa例例5、标准状态下，氢气（、标准状态下，氢气（H2）密度的计算。）密度的计算。1 mol 氢气的相对分子质量是氢气的相对分子质量是 2 g，体积是，体积是 22.4 L，密度为，密度为 r r 2 22.4 0.089 g/L 拓展拓展：气体物质的密度，与其：气体物质的密度，与其相对分子质量相对分子质量成正比。成正比。体积为体积为 V 的气体的物质的量的气体的物质的量 就可以得到就可以得到 （mol）V/Vm Vm：气体摩尔体积，：气体摩尔体积，22.4 L/mol 相同温度、相同压力下，体积相同的任何气体，含有相同数
41、目的分相同温度、相同压力下，体积相同的任何气体，含有相同数目的分子。子。气体摩尔体积气体摩尔体积气体摩尔体积气体摩尔体积/第三章第三章第三章第三章 物质的量物质的量物质的量物质的量3030 五、物质的量浓度（五、物质的量浓度（mol/L）定义：单位体积溶液中，溶质定义：单位体积溶液中，溶质B所占的摩尔数（所占的摩尔数（CB，mol/L，或，或 mol L1）。）。在溶液总体积在溶液总体积V中，溶质为中，溶质为 nB mol，CB 的计算公式的计算公式 CB nB/V （mol/L）物质的量浓度物质的量浓度（这是一个词，不可拆分使用）的要点：（这是一个词，不可拆分使用）的要点：、溶质用摩尔数表示
42、。通常的多少多少克要换算，、溶质用摩尔数表示。通常的多少多少克要换算，需要知道溶质的相对分子质量；需要知道溶质的相对分子质量；、溶液总量用体积（、溶液总量用体积（L）表示；）表示；、不特意指明，都是、不特意指明，都是25条件，温度影响比较小。条件，温度影响比较小。物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度/第三章第三章第三章第三章 物质的量物质的量物质的量物质的量3131 五、物质的量浓度（五、物质的量浓度（mol/L）例例6：200 ml 稀硫酸溶液，含硫酸稀硫酸溶液，含硫酸 1.96g，计算该溶液中硫酸的物，计算该溶液中硫酸的物质的量浓度。（质的量浓度。（H2SO4的相对分子质量的相
43、对分子质量123216498）解解：硫酸的摩尔数硫酸的摩尔数 n 1.96g/98 g/mol 0.02 mol 物质的量浓度物质的量浓度 C 0.02 mol/0.2 L 0.1 mol/L 答：答：该稀硫酸溶液中，硫酸的物质的量浓度是该稀硫酸溶液中，硫酸的物质的量浓度是 0.1 mol/L。物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度/第三章第三章第三章第三章 物质的量物质的量物质的量物质的量3232 第三章、物质的量（总结）第三章、物质的量（总结）总结总结 宏观量：摩尔宏观量：摩尔mol 摩尔质量摩尔质量M 气体摩尔体积气体摩尔体积Vm 气体密度气体密度r r 液体：物质的量浓度液体
44、：物质的量浓度 CB 宏观、微观之间的桥梁：宏观、微观之间的桥梁：NA，6.021023/mol 气体：气体：22.4 L/mol标准状态标准状态：温度为 0，压强为 101 kPa 23总结总结总结总结/第三章第三章第三章第三章 物质的量物质的量物质的量物质的量3333第一册第一册 目录目录l l绪言绪言 化学化学人类进步的关键人类进步的关键l l第一章第一章 化学反应及其能量变化化学反应及其能量变化l l 氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应 离子反应离子反应离子反应离子反应 能量变化能量变化能量变化能量变化l l第二章第二章 碱金属碱金属l l 钠钠钠钠 钠的化合物钠的化合物
45、钠的化合物钠的化合物 碱金属元素碱金属元素碱金属元素碱金属元素 l l第三章第三章 物质的量物质的量l l 物质的量物质的量物质的量物质的量 气体摩尔体积气体摩尔体积气体摩尔体积气体摩尔体积 物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度l l第四章第四章 非金属非金属 氢和水氢和水 卤素卤素说明：本次课所讲内容，以红色字体表示。说明：本次课所讲内容，以红色字体表示。目目目目 录录录录3434l l第四章、非金属、氢、卤素第四章、非金属、氢、卤素 一、非金属概述一、非金属概述 1.1 非金属元素在周期表中的位置非金属元素在周期表中的位置 1 2 0 13 14 15 16 17 3 4 5
46、6 7 8 9 10 11 12 副副 族族 镧系镧系 锕系锕系 镧系元素镧系元素 15 个个 锕系元素锕系元素 15 个个主主族族 稀稀 有有 气气 体体 元元 素素 非金属元素，非金属元素，都是主族元素。都是主族元素。包括原子序数第包括原子序数第一的一的H，以及周，以及周期表期表右上角右上角的的10几个元素（包括几个元素（包括稀有气体稀有气体）。）。非金属元素数非金属元素数量比较少。量比较少。主族主族 第四章第四章第四章第四章 非金属非金属非金属非金属 氢氢氢氢 卤素卤素卤素卤素3535 一、非金属概述一、非金属概述 1.2 非金属元素原子的结构特征非金属元素原子的结构特征 非金属元素，除
47、了非金属元素，除了1号元号元素素 H、5号元素号元素 B，最外层电，最外层电子比较多（子比较多（47个），容易个），容易得电子，变成稳定的得电子，变成稳定的“8电子电子结构结构”，这也是非金属元素，这也是非金属元素的特征之一。的特征之一。稀有气体元素最外层含稀有气体元素最外层含8个电子，比较稳定，不在我个电子，比较稳定，不在我们的讨论之列。们的讨论之列。1 3 4 5 6 7 8 最外层电子数最外层电子数第四章第四章第四章第四章 非金属非金属非金属非金属 卤素卤素卤素卤素3636 一、非金属概述一、非金属概述 1.3 非金属的性质非金属的性质 非金属单质，性质差别比较非金属单质，性质差别比较大
48、。大。（1）物理性质物理性质 非金属单质，常温下有固体、非金属单质，常温下有固体、液体和气体状态存在：液体和气体状态存在：气体：氢、氮、氧、氟、氯气体：氢、氮、氧、氟、氯 液体：溴液体：溴 1 3 4 5 6 7 8 最外层电子数最外层电子数固体：硼、碳、硅、磷、硫等。固体：硼、碳、硅、磷、硫等。气体气体 液体液体 固体固体第四章第四章第四章第四章 非金属非金属非金属非金属 卤素卤素卤素卤素3737 1.3 非金属的性质非金属的性质 （2）化学性质化学性质 周期表右上角的元素，非周期表右上角的元素，非金属性最强，得电子能力最强：金属性最强，得电子能力最强：氟、氯、氧、溴。氟、氯、氧、溴。典型非
49、金属典型非金属和和典型金属典型金属化化合，可以生成离子型化合物。合，可以生成离子型化合物。非金属元素非金属元素，可以和氢形，可以和氢形成氢化物。非金属性越强，形成氢化物。非金属性越强，形成的氢化物越稳定。成的氢化物越稳定。非金属元素非金属元素最高氧化物的最高氧化物的水化物呈酸性：非金属性强，水化物呈酸性：非金属性强，1 3 4 5 6 7 8 最外层电子数最外层电子数含氧酸的酸性越强。含氧酸的酸性越强。HClO4最强。最强。气体气体 液体液体 固体固体第四章第四章第四章第四章 非金属非金属非金属非金属 卤素卤素卤素卤素元素化学性质概括：与金属、非金属、氢氧水酸碱盐反应元素化学性质概括：与金属、
50、非金属、氢氧水酸碱盐反应3838二、氢气和水二、氢气和水 氢气氢气 H2，由两个氢原子，由两个氢原子H以非极性共价键组成。以非极性共价键组成。H元素，原子序数为元素，原子序数为1，占据元素周期表第一的位置，位，占据元素周期表第一的位置，位于第一横行、第一纵行（第一周期，于第一横行、第一纵行（第一周期，IA族）。族）。2.1 氢气的氢气的物理性质物理性质 在常温下，在常温下，H2是无色、无味、难溶于水的气体；在各种是无色、无味、难溶于水的气体；在各种分子中，分子体积最小；密度为气体中最小，比空气轻，标分子中，分子体积最小；密度为气体中最小，比空气轻，标准状态下的密度（准状态下的密度（r r0.0