(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。

①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物和氢气

c、均为强还原剂。

②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

①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。

②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

2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑

Cl2+2NaOH=== NaClO+NaCl+H2O

Si+2NaOH+H2O=== Na2SiO3+2H2↑

③制法：

2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

Na2CO3+Ca(OH)2=== CaCO3↓+2NaOH

(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

① 向AlCl3溶液中滴加NaOH 溶液直至过量，如图所示。

② 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++3OH-=== Al(OH)3

Al(OH)3+OH―=== AlO2―+2H2O

②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。

Al3++4OH-=== AlO2―+2H2O

3AlO2―+Al3++6H2O=== 4 Al(OH)3↓

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。

AlO2―+H++H2O=== Al(OH)3↓

Al(OH)3↓+3H+===Al3++3H2O

④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。AlO2―+4H+=== Al3++2H2O

3AlO2―+Al3++6H2O=== 4 Al(OH)3↓

2、镁及其化合物间的相互转化关系

3、镁和铝的氧化物比较MgOAl2O3

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)2

MgO+H2O === Mg(OH)2

难溶于水

跟酸反应

MgO+2H+=== Mg2++H2O

Al2O3 +6H+=== 2A l 3++3H2O

跟碱反应不反应Al2O3 +2OH-=== 2A O2-+3H2O

4、Fe2+与Fe3+的相互转化

⑴Fe2+的还原性：

2Fe2++Cl2 === 2Fe3++2Cl-

4Fe(OH)2+O2+2H2O=== 4Fe(OH)2

12Fe2++3O2+6H2O=== 4Fe(OH)3↓+8Fe3+(Fe2+露置空气中，易被氧化)

酸性条件下：

4Fe2++O2+4H+=== 4 Fe3++2H2O

4Fe2++H2O2+2H+=== 2 Fe3++2H2O

5Fe2++MnO4-+8H+=== 5 Fe3++4H2O+Mn2+

⑵Fe3+强氧化性

一般氧化性：Cu2+Br2>Fe3+>I2>SO2>S

2Fe3++Cu=== 2 Fe2++Cu2+

2Fe3++Fe=== 3 Fe2+

2Fe3++2I-=== 2 Fe2++I2

2Fe3++H2S-=== 2 Fe2++S↓+2 H+

Fe3+水解显酸性：

2Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+

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K+→Ag+逐渐增强，金属冶炼也由难变易。一般有三种冶炼方法：

⑴热分解法：适合于冶炼金属活泼性较差的金属。如：

2HgO2Hg+O2↑ 2Ag2O4Ag+O2↑

⑵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Zn～Cu之间的大多数金属的冶炼。如

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

2Al+Cr2O32Cr+Al2O3

WO3+3H2W+3H2O

⑶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：

2Al2O32Al+3O2↑

MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑

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(二) 同分异构体的类型及其判定

类型：⑴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。

⑵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生的异构现象。

⑶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：①环烷烃和烯烃;②二烯烃和炔烃;③醇和醚;④醛和酮;⑤羧酸和酯;⑥氨基酸与硝基化合物等。

判定：①分子式相同;②主碳链结构或官能团位置不同;③可以同类，也可以不同类;④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。

⑴能与NaOH反应的有：①卤代烃水解;②酯水解;③卤代烃醇溶液消去;④酸;⑤酚;⑥乙酸钠与NaOH制甲烷

⑵浓H2SO4条件：①醇消去;②醇成醚;③苯硝化;④酯化反应

⑶稀H2SO4条件：①酯水解;②糖类水解;③蛋白质水解

⑷Ni，加热：适用于所有加氢的加成反应

⑸Fe：苯环的卤代

⑹光照：烷烃光卤代

⑺醇、卤代烃消去的结构条件：β-C上有氢

⑻醇氧化的结构条件：α-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CH3CH2-OH√××酚羟基√√

√　但不放出气体

羧酸羟基√√

√　放出CO2

3、有机物结构的推断

有机物结构的推断主要依赖于：①实验现象;②有机物的性质;③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

C=C、 、-CHO　、酚

2、使酸性KMnO4溶液褪色

C=C、 、-CHO、苯的同系物、某些醇

3、与Na反应放出H2

-OH、醇、酚、-COOH

4、与Na2CO3 反应放出CO2-COOH5、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

C=C、 、-CHO、R-CO-R`、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) O2→xCO2+y/2H2O

2、有机物每增加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：

y=4 总体积不变，△V=0

y<4 总体积减小，△V=1-y/4

y>4 总体积增加，△V=y/4-1

(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：①含n个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。②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：①含有n个碳原子的饱和一元醇或醚与含有(n-1)个碳原子的饱和一元羧酸或酯。②含有 n 个碳原子的烷烃与(n-1)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。

⑴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：=3......6，即：C3H6 。

⑵的余数为0或碳原子数≥6时，将碳原子数依次减少一个，每减少一个碳原子，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=10......8分子式为C10H8或C9H20 。

(六) 葡萄糖(C6H12O6)

⑴结构简式：CH2OH(CHOH)4CHO，特点：多羟基醛。

⑵物理性质：白色晶体，有甜味，能溶于水

⑶化学性质：

①还原性：能发生银镜反应和与新制的Cu(OH)2反应

CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-→CH2OH(CHOH)4COOH+2Ag↓+H2O+4NH3

CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2→CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O

②加成反应：与H2加成生成已六醇

③酯化反应：与酸发生酯化反应。

④发酵反应：(制酒精)

C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑

⑤生理氧化：(供给热量)

C6H12O6 2C2H5OH+2CO2

⑷制法：淀粉水解

(C6H10O6)n+nH2On C6H12O6

(淀粉) (葡萄糖)

⑸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：⑴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。⑵蛋白质的成分里含有碳、氢、氧、氮、硫等元素。⑶蛋白质分子中含有未缩合的羧基和氨基。⑷蛋白质溶液是一种胶体。⑸酶是一种具有生物活性的蛋白质。

2、蛋白质的性质

⑴水解：天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸。

⑵两性：具有氨基酸的性质，能与酸和碱反应。

⑶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。

⑷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。

⑸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。

⑹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。　第四部分 化学实验

(一) 化学实验常用仪器

1、可加热的仪器

⑴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。

⑵可间接加热(加垫石棉网加热、水浴加热等)，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。

2、用于计量的仪器

⑴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)。

⑵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。

⑶用于物质分离的主要玻璃仪器

⑴分液 分液漏斗、烧杯

⑵过滤 过滤漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯

⑶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、牛角管)、酒精灯

4、物质储存仪器

⑴储存气体 集气瓶、储气瓶

⑵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

⑴"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。

⑵"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。

⑶"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。

⑷"先固后液"：当反应物既有固体又有液体时，应向反应器中先加入固体，后加入液体。

⑸"先查后装"：先检查气密性，后装入药品和固定装置。

⑹"先吸后干"：先将气体通过溶液吸收非水杂质，再行干燥。

⑺"先组后燃"：先组装好整套装置并加入试剂，再点燃酒精灯。

⑻"先撤后灭"：实验完毕后，应先从水中撤出导管，后熄灭酒精灯。

⑼"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。

⑽"先通氢、后点灯、先灭灯、后停氢"：即用H2还原CuO的操作顺序。

2、"进出"规律

⑴"长进短出"：洗气瓶的安装。(或"深入浅出")

⑵"短进长出"：量气瓶的安装

⑶"粗进细出"：球形干燥管干燥气体时的安装。

⑷"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

⑴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。

⑵制备胶体：如Fe(OH)3溶胶(沸水)加热至沸;制硅酸溶胶应向过量盐酸中加入水玻璃。

⑶苯的硝化，先加入浓硝酸，再加浓硫酸，冷却，滴入苯。

⑷配银氨溶液：向AgNO3溶液中滴入稀氨水，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。

⑴过滤法

液体中混有不溶性固体物质时使用，要点：一角、二低、三接触。

⑵蒸发法

将溶液中的溶剂蒸发掉，得到溶质的分离方法

⑶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。

⑷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。

⑸蒸馏法

把沸点不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。

⑹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。

⑺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。

⑻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易洗气瓶。

⑼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。

⑽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。

⑾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。

⑿酸化法

即使杂质与酸反应而转化为非杂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

⑴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。

⑵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。

⑶可行性：实验设计应切实可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。

⑷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

⑴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。

⑵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。

⑶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，学生应具备识别和绘制。

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