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文檔簡介
PAGEPAGE35高中化學必修2知識點歸納總結第一單元原子核外電子排布與元素周期律一、原子結構質子(Z個)原子核注意:中子(N個)質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)Z1.原子數AX原子序數=核電荷數=質子數=原子的核外電子Z核外電子(Z個)★熟背前20號元素,熟悉1~20號元素原子核外電子的排布:HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCa2.原子核外電子的排布規律:①電子總是盡先排布在能量最低的電子層里;②各電子層最多容納的電子數是2n2;③最外層電子數不超過8個(K層為最外層不超過2個),次外層不超過18個,倒數第三層電子數不超過32個。電子層:一(能量最低)二三四五六七對應表示符號:KLMNOPQ3.元素、核素、同位素元素:具有相同核電荷數的同一類原子的總稱。核素:具有一定數目的質子和一定數目的中子的一種原子。同位素:質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。(對于原子來說)二、元素周期表1.編排原則:①按原子序數遞增的順序從左到右排列②將電子層數相同的各元素從左到右排成一橫行。(周期序數=原子的電子層數)③把最外層電子數相同的元素按電子層數遞增的順序從上到下排成一縱行。主族序數=原子最外層電子數2.結構特點:核外電子層數元素種類第一周期12種元素短周期第二周期28種元素周期第三周期38種元素元(7個橫行)第四周期418種元素素(7個周期)第五周期518種元素周長周期第六周期632種元素期第七周期7未填滿(已有26種元素)表主族:ⅠA~ⅦA共7個主族族副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7個副族(18個縱行)第Ⅷ族:三個縱行,位于ⅦB和ⅠB之間(16個族)零族:稀有氣體三、元素周期律1.元素周期律:元素的性質(核外電子排布、原子半徑、主要化合價、金屬性、非金屬性)隨著核電荷數的遞增而呈周期性變化的規律。元素性質的周期性變化實質是元素原子核外電子排布的周期性變化的必然結果。2.同周期元素性質遞變規律第三周期元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar(1)電子排布電子層數相同,最外層電子數依次增加(2)原子半徑原子半徑依次減小—(3)主要化合價+1+2+3+4-4+5-3+6-2+7-1—(4)金屬性、非金屬性金屬性減弱,非金屬性增加—(5)單質與水或酸置換難易冷水劇烈熱水與酸快與酸反應慢———(6)氫化物的化學式——SiH4PH3H2SHCl—(7)與H2化合的難易——由難到易—(8)氫化物的穩定性——穩定性增強—(9)最高價氧化物的化學式Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7—最高價氧化物對應水化物(10)化學式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4—(11)酸堿性強堿中強堿兩性氫氧化物弱酸中強酸強酸很強的酸—(12)變化規律堿性減弱,酸性增強—第ⅠA族堿金屬元素:LiNaKRbCsFr(Fr是金屬性最強的元素,位于周期表左下方)第ⅦA族鹵族元素:FClBrIAt(F是非金屬性最強的元素,位于周期表右上方)★判斷元素金屬性和非金屬性強弱的方法:(1)金屬性強(弱)——①單質與水或酸反應生成氫氣容易(難);②氫氧化物堿性強(弱);③相互置換反應(強制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。(2)非金屬性強(弱)——①單質與氫氣易(難)反應;②生成的氫化物穩定(不穩定);③最高價氧化物的水化物(含氧酸)酸性強(弱);④相互置換反應(強制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。(Ⅰ)同周期比較:金屬性:Na>Mg>Al與酸或水反應:從易→難堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3非金屬性:Si<P<S<Cl單質與氫氣反應:從難→易氫化物穩定性:SiH4<PH3<H2S<HCl酸性(含氧酸):H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4(Ⅱ)同主族比較:金屬性:Li<Na<K<Rb<Cs(堿金屬元素)與酸或水反應:從難→易堿性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH非金屬性:F>Cl>Br>I(鹵族元素)單質與氫氣反應:從易→難氫化物穩定:HF>HCl>HBr>HI(Ⅲ)金屬性:Li<Na<K<Rb<Cs還原性(失電子能力):Li<Na<K<Rb<Cs氧化性(得電子能力):Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+非金屬性:F>Cl>Br>I氧化性:F2>Cl2>Br2>I2還原性:F-<Cl-<Br-<I-酸性(無氧酸):HF<HCl<HBr<HI比較粒子(包括原子、離子)半徑的方法(“三看”):(1)先比較電子層數,電子層數多的半徑大。(2)電子層數相同時,再比較核電荷數,核電荷數多的半徑反而小。元素周期表的應用1、元素周期表中共有個7周期,3是短周期,4是長周期。2、在元素周期表中,ⅠA-ⅦA是主族元素,主族和0族由短周期元素、長周期元素共同組成。ⅠB-ⅦB是副族元素,副族元素完全由長周期元素構成。3、元素所在的周期序數=電子層數,主族元素所在的族序數=最外層電子數,元素周期表是元素周期律的具體表現形式。在同一周期中,從左到右,隨著核電荷數的遞增,原子半徑逐漸減小,原子核對核外電子的吸引能力逐漸增強,元素的金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強。在同一主族中,從上到下,隨著核電荷數的遞增,原子半徑逐漸增大,電子層數逐漸增多,原子核對外層電子的吸引能力逐漸減弱,元素的金屬性逐漸增強,非金屬性逐漸減弱。4、元素的結構決定了元素在周期表中的位置,元素在周期表中位置的反映了原子的結構和元素的性質特點。我們可以根據元素在周期表中的位置,推測元素的結構,預測元素的性質。元素周期表中位置相近的元素性質相似,人們可以借助元素周期表研究合成有特定性質的新物質。例如,在金屬和非金屬的分界線附近尋找半導體材料,在過渡元素中尋找各種優良的催化劑和耐高溫、耐腐蝕材料。第二單元微粒之間的相互作用化學鍵是直接相鄰兩個或多個原子或離子間強烈的相互作用。1.離子鍵與共價鍵的比較鍵型離子鍵共價鍵概念陰陽離子結合成化合物的靜電作用叫離子鍵原子之間通過共用電子對所形成的相互作用叫做共價鍵成鍵方式通過得失電子達到穩定結構通過形成共用電子對達到穩定結構成鍵粒子陰、陽離子原子成鍵元素活潑金屬與活潑非金屬元素之間(特殊:NH4Cl、NH4NO3等銨鹽只由非金屬元素組成,但含有離子鍵)非金屬元素之間離子化合物:由離子鍵構成的化合物叫做離子化合物。(一定有離子鍵,可能有共價鍵)共價化合物:原子間通過共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物。(只有共價鍵一定沒有離子鍵)極性共價鍵(簡稱極性鍵):由不同種原子形成,A-B型,如,H-Cl。共價鍵非極性共價鍵(簡稱非極性鍵):由同種原子形成,A-A型,如,Cl-Cl。2.電子式:用電子式表示離子鍵形成的物質的結構與表示共價鍵形成的物質的結構的不同點:(1)電荷:用電子式表示離子鍵形成的物質的結構需標出陽離子和陰離子的電荷;而表示共價鍵形成的物質的結構不能標電荷。(2)[](方括號):離子鍵形成的物質中的陰離子需用方括號括起來,而共價鍵形成的物質中不能用方括號。3、分子間作用力定義把分子聚集在一起的作用力。由分子構成的物質,分子間作用力是影響物質的熔沸點和溶解性的重要因素之一。4、水具有特殊的物理性質是由于水分子中存在一種被稱為氫鍵的分子間作用力。水分子間的氫鍵,是一個水分子中的氫原子與另一個水分子中的氧原子間所形成的分子間作用力,這種作用力使得水分子間作用力增加,因此水具有較高的熔沸點。其他一些能形成氫鍵的分子有HFH2ONH3。項目離子鍵共價鍵
概念
陰陽之間的強烈相互作用
原子通過共用電子對形成的強烈相互作用
形成化合物離子化合物
判斷化學鍵方法
形成晶體離子晶體分子晶體原子晶體判斷晶體方法
熔沸點
高
低
很高融化時破壞作用力
離子鍵
物理變化分子間作用力化學變化共價鍵
共價鍵硬度導電性
第三單元從微觀結構看物質的多樣性
同系物同位素同分異構體概念組成相似,結構上相差一個或多個“CH2”原子團的有機物質子數相同中子屬不同的原子互成稱同位素分子式相同結構不同的化合物研究對象有機化合物之間原子之間化合物之間相似點結構相似通式相同質子數相同分子式相同不同點相差n個CH2原子團(n≥1)中子數不同原子排列不同代表物烷烴之間氕、氘、氚乙醇與二甲醚正丁烷與異丁烷專題二化學反應與能量變化第一單元化學反應的速率與反應限度1、化學反應的速率(1)概念:化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。計算公式:v(B)==①單位:mol/(L·s)或mol/(L·min)②B為溶液或氣體,若B為固體或純液體不計算速率。③以上所表示的是平均速率,而不是瞬時速率。④重要規律:(=1\*romani)速率比=方程式系數比(=2\*romanii)變化量比=方程式系數比(2)影響化學反應速率的因素:內因:由參加反應的物質的結構和性質決定的(主要因素)。外因:①溫度:升高溫度,增大速率②催化劑:一般加快反應速率(正催化劑)③濃度:增加C反應物的濃度,增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)④壓強:增大壓強,增大速率(適用于有氣體參加的反應)⑤其它因素:如光(射線)、固體的表面積(顆粒大小)、反應物的狀態(溶劑)、原電池等也會改變化學反應速率。2、化學反應的限度——化學平衡(1)在一定條件下,當一個可逆反應進行到正向反應速率與逆向反應速率相等時,反應物和生成物的濃度不再改變,達到表面上靜止的一種“平衡狀態”,這就是這個反應所能達到的限度,即化學平衡狀態。化學平衡的移動受到溫度、反應物濃度、壓強等因素的影響。催化劑只改變化學反應速率,對化學平衡無影響。在相同的條件下同時向正、逆兩個反應方向進行的反應叫做可逆反應。通常把由反應物向生成物進行的反應叫做正反應。而由生成物向反應物進行的反應叫做逆反應。在任何可逆反應中,正方應進行的同時,逆反應也在進行。可逆反應不能進行到底,即是說可逆反應無論進行到何種程度,任何物質(反應物和生成物)的物質的量都不可能為0。(2)化學平衡狀態的特征:逆、動、等、定、變。①逆:化學平衡研究的對象是可逆反應。②動:動態平衡,達到平衡狀態時,正逆反應仍在不斷進行。③等:達到平衡狀態時,正方應速率和逆反應速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。④定:達到平衡狀態時,各組分的濃度保持不變,各組成成分的含量保持一定。⑤變:當條件變化時,原平衡被破壞,在新的條件下會重新建立新的平衡。(3)判斷化學平衡狀態的標志:①VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物質比較)②各組分濃度保持不變或百分含量不變③借助顏色不變判斷(有一種物質是有顏色的)④總物質的量或總體積或總壓強或平均相對分子質量不變(前提:反應前后氣體的總物質的量不相等的反應適用,即如對于反應xA+yBzC,x+y≠z)第二單元化學反應中的熱量1、在任何的化學反應中總伴有能量的變化。原因:當物質發生化學反應時,斷開反應物中的化學鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學鍵要放出能量。化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。一個確定的化學反應在發生過程中是吸收能量還是放出能量,決定于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。E反應物總能量>E生成物總能量,為放熱反應。E反應物總能量<E生成物總能量,為吸熱反應。2、常見的放熱反應和吸熱反應☆常見的放熱反應:①所有的燃燒與緩慢氧化②酸堿中和反應③大多數的化合反應④金屬與酸的反應⑤生石灰和水反應(特殊:C+CO22CO是吸熱反應)⑥濃硫酸稀釋、氫氧化鈉固體溶解等☆常見的吸熱反應:①銨鹽和堿的反應如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O②大多數分解反應如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等③以H2、CO、C為還原劑的氧化還原反應如:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。④銨鹽溶解等3.產生原因:化學鍵斷裂——吸熱化學鍵形成——放熱放出熱量的化學反應。(放熱>吸熱)△H為“-”或△H<0吸收熱量的化學反應。(吸熱>放熱)△H為“+”或△H>04、放熱反應、吸熱反應與鍵能、能量的關系放熱反應:∑E(反應物)>∑E(生成物)其實質是,反應物斷鍵吸收的能量<生成物成鍵釋放的能量,。可理解為,由于放出熱量,整個體系能量降低吸熱反應:∑E(反應物)<∑E(生成物)其實質是:反應物斷鍵吸收的能量>生成物成鍵釋放的能量,。可理解為,由于吸收熱量,整個體系能量升高。第三單元化學能與電能的轉化原電池:1、概念:將化學能轉化為電能的裝置叫做原電池2、組成條件:①兩個活潑性不同的電極②電解質溶液③電極用導線相連并插入電解液構成閉合回路④某一電極與電解質溶液發生氧化還原反應原電池的工作原理:通過氧化還原反應(有電子的轉移)把化學能轉變為電能。3、電子流向:外電路:負極—→導線—→正極內電路:鹽橋中陰離子移向負極的電解質溶液,鹽橋中陽離子移向正極的電解質溶液。電流方向:正極—→導線—→負極4、電極反應:以鋅銅原電池為例:負極:氧化反應:Zn-2e=Zn2+(較活潑金屬)較活潑的金屬作負極,負極發生氧化反應,電極反應式:較活潑金屬-ne-=金屬陽離子負極現象:負極溶解,負極質量減少。正極:還原反應:2H++2e=H2↑(較不活潑金屬)較不活潑的金屬或石墨作正極,正極發生還原反應,電極反應式:溶液中陽離子+ne-=單質,正極的現象:一般有氣體放出或正極質量增加。總反應式:Zn+2H+=Zn2++H2↑5、正、負極的判斷:(1)從電極材料:一般較活潑金屬為負極;或金屬為負極,非金屬為正極。(2)從電子的流動方向負極流入正極(3)從電流方向正極流入負極(4)根據電解質溶液內離子的移動方向陽離子流向正極,陰離子流向負極(5)根據實驗現象①溶解的一極為負極②增重或有氣泡一極為正極6、原電池電極反應的書寫方法:(=1\*romani)原電池反應所依托的化學反應原理是氧化還原反應,負極反應是氧化反應,正極反應是還原反應。因此書寫電極反應的方法歸納如下:①寫出總反應方程式。②把總反應根據電子得失情況,分成氧化反應、還原反應。③氧化反應在負極發生,還原反應在正極發生,反應物和生成物對號入座,注意酸堿介質和水等參與反應。(=2\*romanii)原電池的總反應式一般把正極和負極反應式相加而得。7、原電池的應用:①加快化學反應速率,如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。②比較金屬活動性強弱。③設計原電池。④金屬的腐蝕。化學電池:1、電池的分類:化學電池、太陽能電池、原子能電池2、化學電池:借助于化學能直接轉變為電能的裝置3、化學電池的分類:一次電池、二次電池、燃料電池一次電池1、常見一次電池:堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等二次電池1、二次電池:放電后可以再充電使活性物質獲得再生,可以多次重復使用,又叫充電電池或蓄電池。2、電極反應:鉛蓄電池放電:負極(鉛):Pb+-2e=PbSO4↓正極(氧化鉛):PbO2+4H+++2e=PbSO4↓+2H2O充電:陰極:PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H++放電充電陽極:PbSO4+2e=Pb放電充電兩式可以寫成一個可逆反應:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4↓+2H2O3\目前已開發出新型蓄電池:銀鋅電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池三、燃料電池1、燃料電池:是使燃料與氧化劑反應直接產生電流的一種原電池2、電極反應:一般燃料電池發生的電化學反應的最終產物與燃燒產物相同,可根據燃燒反應寫出總的電池反應,但不注明反應的條件。,負極發生氧化反應,正極發生還原反應,不過要注意一般電解質溶液要參與電極反應。以氫氧燃料電池為例,鉑為正、負極,介質分為酸性、堿性和中性。
當電解質溶液呈酸性時:
負極:2H2-4e=4H+正極:O2+4e+4H+=2H2O當電解質溶液呈堿性時:
負極:2H2+4OH-4e=4H2O正極:O2+2H2O+4e=4OH另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極,又在兩極上分別通甲烷燃料和氧氣氧化劑。電極反應式為:負極:CH4+10OH-+8e-=7H2O;正極:4H2O+2O2+8e-=8OH-。電池總反應式為:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O3、燃料電池的優點:能量轉換率高、廢棄物少、運行噪音低四、廢棄電池的處理:回收利用五、金屬的電化學腐蝕(1)金屬腐蝕內容:(2)金屬腐蝕的本質:都是金屬原子失去電子而被氧化的過程(3)金屬腐蝕的分類:化學腐蝕—金屬和接觸到的物質直接發生化學反應而引起的腐蝕電化學腐蝕—不純的金屬跟電解質溶液接觸時,會發生原電池反應。比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學腐蝕。化學腐蝕與電化腐蝕的比較電化腐蝕化學腐蝕條件不純金屬或合金與電解質溶液接觸金屬與非電解質直接接觸現象有微弱的電流產生無電流產生本質較活潑的金屬被氧化的過程金屬被氧化的過程關系化學腐蝕與電化腐蝕往往同時發生,但電化腐蝕更加普遍,危害更嚴重(4)、電化學腐蝕的分類:析氫腐蝕——腐蝕過程中不斷有氫氣放出①條件:潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強(水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等氣體)②電極反應:負極:Fe–2e-=Fe2+正極:2H++2e-=H2↑總式:Fe+2H+=Fe2++H2↑吸氧腐蝕——反應過程吸收氧氣①條件:中性或弱酸性溶液②電極反應:負極:2Fe–4e-=2Fe2+正極:O2+4e-+2H2O=4OH-總式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2離子方程式:Fe2++2OH-=Fe(OH)2生成的Fe(OH)2被空氣中的O2氧化,生成Fe(OH)3,Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3Fe(OH)3脫去一部分水就生成Fe2O3·xH2O(鐵銹主要成分)專題三有機化合物的獲得與應用絕大多數含碳的化合物稱為有機化合物,簡稱有機物。像CO、CO2、碳酸、碳酸鹽等少數化合物,由于它們的組成和性質跟無機化合物相似,因而一向把它們作為無機化合物。烴1、烴的定義:僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳氫化合物,也稱為烴。2、烴的分類:飽和烴→烷烴(如:甲烷)脂肪烴(鏈狀)烴不飽和烴→烯烴(如:乙烯)芳香烴(含有苯環)(如:苯)3、甲烷、乙烯和苯的性質比較:有機物烷烴烯烴苯及其同系物通式CnH2n+2CnH2n——代表物甲烷(CH4)乙烯(C2H4)苯(C6H6)結構簡式CH4CH2=CH2或(官能團)結構特點C-C單鍵,鏈狀,飽和烴C=C雙鍵,鏈狀,不飽和烴一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵,環狀空間結構正四面體六原子共平面平面正六邊形物理性質無色無味的氣體,比空氣輕,難溶于水無色稍有氣味的氣體,比空氣略輕,難溶于水無色有特殊氣味的液體,比水輕,難溶于水用途優良燃料,化工原料石化工業原料,植物生長調節劑,催熟劑溶劑,化工原料有機物主要化學性質烷烴:甲烷①氧化反應(燃燒)CH4+2O2――→CO2+2H2O(淡藍色火焰,無黑煙)②取代反應(注意光是反應發生的主要原因,產物有5種)CH4+Cl2―→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2―→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HClCHCl3+Cl2―→CCl4+HCl在光照條件下甲烷還可以跟溴蒸氣發生取代反應,甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。③高溫分解烯烴:乙烯①氧化反應(ⅰ)燃燒C2H4+3O2――→2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑煙)(ⅱ)被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色(本身氧化成CO2)。②加成反應CH2=CH2+Br2-→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)在一定條件下,乙烯還可以與H2、Cl2、HCl、H2O等發生加成反應CH2=CH2+H2――→CH3CH3CH2=CH2+HCl-→CH3CH2Cl(氯乙烷)CH2=CH2+H2O――→CH3CH2OH(制乙醇)③加聚反應乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用該反應鑒別烷烴和烯烴,如鑒別甲烷和乙烯。(ⅲ)加聚反應nCH2=CH2――→-〔CH2-CH2〕-n(聚乙烯)苯①氧化反應(燃燒)2C6H6+15O2―→12CO2+6H2O(火焰明亮,有濃煙)②取代反應Br苯環上的氫原子被溴原子、硝基取代。Br+Br2――→+HBr—NO2+H2O+HNO—NO2+H2O③加成反應苯不能使酸性KMnO4溶液、+3H2――→溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。4、同系物、同分異構體、同素異形體、同位素比較。概念同系物同分異構體同位素定義結構相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質分子式相同而結構式不同的化合物的互稱質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子的互稱分子式不同相同——結構相似不同——研究對象化合物化合物原子6、烷烴的命名:(1)普通命名法:把烷烴泛稱為“某烷”,某是指烷烴中碳原子的數目。1-10用甲,乙,丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11起漢文數字表示。區別同分異構體,用“正”,“異”,“新”。二、食品中的有機化合物1、乙醇和乙酸的性質比較有機物飽和一元醇飽和一元醛飽和一元羧酸通式CnH2n+1OH——CnH2n+1COOH代表物乙醇乙醛乙酸結構簡式CH3CH2OH或C2H5OHCH3CHOCH3COOH官能團羥基:-OH醛基:-CHO羧基:-COOH物理性質無色、有特殊香味的液體,俗名酒精,與水互溶,易揮發(非電解質)——有強烈刺激性氣味的無色液體,俗稱醋酸,易溶于水和乙醇,無水醋酸又稱冰醋酸。用途作燃料、飲料、化工原料;用于醫療消毒,乙醇溶液的質量分數為75%——有機化工原料,可制得醋酸纖維、合成纖維、香料、燃料等,是食醋的主要成分有機物主要化學性質乙醇①與Na的反應2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑乙醇與Na的反應(與水比較):①相同點:都生成氫氣,反應都放熱②不同點:比鈉與水的反應要緩慢結論:乙醇分子羥基中的氫原子比烷烴分子中的氫原子活潑,但沒有水分子中的氫原子活潑。②氧化反應(ⅰ)燃燒CH3CH2OH+3O2―→2CO2+3H2O(ⅱ)在銅或銀催化條件下:可以被O2氧化成乙醛(CH3CHO)2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O③消去反應CH3CH2OH――→CH2=CH2↑+H2O乙酸①具有酸的通性:CH3COOH≒CH3COO-+H+使紫色石蕊試液變紅;與活潑金屬,堿,弱酸鹽反應,如CaCO3、Na2CO3酸性比較:CH3COOH>H2CO32CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(強制弱)②酯化反應CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O酸脫羥基醇脫氫基本營養物質—糖類食物中的營養物質包括:糖類、油脂、蛋白質、維生素、無機鹽和水。人們習慣稱糖類、油脂、蛋白質為動物性和植物性食物中的基本營養物質。種類元素組成代表物代表物分子糖類單糖CHO葡萄糖C6H12O6葡萄糖和果糖互為同分異構體單糖不能發生水解反應果糖雙糖CHO蔗糖C12H22O11蔗糖和麥芽糖互為同分異構體能發生水解反應麥芽糖多糖CHO淀粉(C6H10O5)n淀粉、纖維素由于n值不同,所以分子式不同,不能互稱同分異構體能發生水解反應纖維素油脂油CHO植物油不飽和高級脂肪酸甘油酯含有C=C鍵,能發生加成反應,能發生水解反應脂CHO動物脂肪飽和高級脂肪酸甘油酯C-C鍵,能發生水解反應蛋白質CHONSP等酶、肌肉、毛發等氨基酸連接成的高分子能發生水解反應主要化學性質葡萄糖結構簡式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO或CH2OH(CHOH)4CHO(含有羥基和醛基)醛基:①使新制的Cu(OH)2產生磚紅色沉淀-測定糖尿病患者病情②與銀氨溶液反應產生銀鏡-工業制鏡和玻璃瓶瓶膽羥基:與羧酸發生酯化反應生成酯蔗糖水解反應:生成葡萄糖和果糖淀粉纖維素淀粉、纖維素水解反應:生成葡萄糖淀粉特性:淀粉遇碘單質變藍油脂水解反應:生成高級脂肪酸(或高級脂肪酸鹽)和甘油蛋白質水解反應:最終產物為氨基酸鹽析:蛋白質遇見(飽和的硫酸鈉、硫酸銨)鹽析,物理變化變性:蛋白質遇見強酸、強堿、重金屬鹽等變性,化學變化顏色反應:蛋白質遇濃HNO3變黃(鑒別部分蛋白質)鑒別:灼燒蛋白質有燒焦羽毛的味道(鑒別蛋白質)酶特殊的蛋白質,在合適溫度下:催化活性具有:高效性、專一性專題4化學科學與人類文明化學是打開物質世界的鑰匙一、金屬礦物的開發利用1、金屬的存在:除了金、鉑等少數金屬外,絕大多數金屬以化合態的形式存在于自然界。得電子、被還原2、金屬冶煉的涵義:簡單地說,金屬的冶煉就是把金屬從礦石中提煉出來。金屬冶煉的實質是把金屬元素從化合態還原為游離態,即(化合態)(游離態)。得電子、被還原3、金屬冶煉的方法(1)電解法:適用于一些非常活潑的金屬。2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑(2)熱還原法:適用于較活潑金屬。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑WO3+3H2W+3H2OZnO+CZn+CO↑常用的還原劑:焦炭、CO、H2等。一些活潑的金屬也可作還原劑,如Al,Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3(鋁熱反應)Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3(鋁熱反應)(3)熱分解法:適用于一些不活潑的金屬。2HgO2Hg+O2↑2Ag2O4Ag+O2↑金屬的活動性順序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb、(H)、CuHg、AgPt、Au金屬原子失電子能力強弱金屬離子得電子能力弱強主要冶煉方法電解法熱還原法熱分解法富集法還原劑或特殊措施強大電流提供電子H2、CO、C、Al等加熱加熱物理方法或化學方法環境污染的熱點問題:(1)形成酸雨的主要氣體為SO2和NOx。(2)破壞臭氧層的主要物質是氟利昂(CCl2F2)和NOx(3)導致全球變暖、產生“溫室效應”的氣體是CO2。(4)光化學煙霧的主要原因是汽車排出的尾氣中氮氧化物、一氧化氮、碳氫化合物。(5)“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。(6)引起赤潮的原因:工農業及城市生活污水含大量的氮、磷等營養元素。(含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水體富營養化的重要原因之一。)新人教版高中化學必修二全冊復習資料第一章物質結構元素周期律第一節元素周期表一、元素周期表的結構周期序數=核外電子層數主族序數=最外層電子數原子序數=核電荷數=質子數=核外電子數短周期(第1、2、3周期)周期:7個(共七個橫行)周期表長周期(第4、5、6、7周期)主族7個:ⅠA-ⅦA族:16個(共18個縱行)副族7個:IB-ⅦB第Ⅷ族1個(3個縱行)零族(1個)稀有氣體元素【練習】1.主族元素的次外層電子數(除氫)A.一定是8個 B.一定是2個C.一定是18個 D.是2個、8個或18個2.若某ⅡB族元素原子序數為x,那么原子序數為x+1的元素位于A.ⅢB族 B.ⅢA族C.ⅠB族 D.ⅠA族3.已知A元素原子的最外層電子數是次外層電子數的3倍,B元素原子的次外層電子數是最外層電子數的2倍,則A、B元素A.一定是第二周期元素B.一定是同一主族元素C.可能是二、三周期元素D.可以相互化合形成化合物二.元素的性質和原子結構(一)堿金屬元素:1.原子結構相似性:最外層電子數相同,都為_______個遞變性:從上到下,隨著核電核數的增大,電子層數增多2.堿金屬化學性質的相似性:點燃點燃4Li+O2Li2O2Na+O2Na2O2點燃點燃2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑2R+2H2O=2ROH+H2↑產物中,堿金屬元素的化合價都為+1價。結論:堿金屬元素原子的最外層上都只有___個電子,因此,它們的化學性質相似。3.堿金屬化學性質的遞變性:遞變性:從上到下(從Li到Cs),隨著核電核數的增加,堿金屬原子的電子層數逐漸增多,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱,原子失去電子的能力增強,即金屬性逐漸增強。所以從Li到Cs的金屬性逐漸增強。結論:1)原子結構的遞變性導致化學性質的遞變性。2)金屬性強弱的判斷依據:與水或酸反應越容易,金屬性越強;最高價氧化物對應的水化物(氫氧化物)堿性越強,金屬性越強。4.堿金屬物理性質的相似性和遞變性:1)相似性:銀白色固體、硬度小、密度小(輕金屬)、熔點低、易導熱、導電、有展性。2)遞變性(從鋰到銫):①密度逐漸增大(K反常)②熔點、沸點逐漸降低3)堿金屬原子結構的相似性和遞變性,導致物理性質同樣存在相似性和遞變性。小結:堿金屬原子結構的相似性和遞變性,導致了堿金屬化學性質、物理性質的相似性和遞變性。遞變性:同主族從上到下,隨著核電核數的增加,電子層數逐漸_______,原子核對最外層電子的引力逐漸________,原子失去電子的能力________,即金屬性逐漸_______。【練習】4.關于堿金屬元素的下列敘述中,錯誤的是()A.堿金屬元素原子最外層都只有1個電子B.依Li、Na、K、Rb、Cs,單質熔沸點升高,密度增大C.隨核電荷數遞增,氫氧化物堿性增強D.隨電子層數增加,原子半徑增大,金屬還原性增強5.關于鈉和鉀元素的比較中,不正確的是()A.鉀原子失電子比鈉原子容易 B.鉀離子氧化性比鈉離子強C.鉀與水反應比鈉劇烈 D.KOH堿性比NaOH強6.下列關于堿金屬的敘述中正確的是()A.堿金屬單質與水反應都能生成堿和H2B.堿金屬單質都是質軟、熔點低、密度均小于1的輕金屬C.堿金屬元素隨原子半徑增大,原子核吸引最外層電子的能力增強D.堿金屬單質在空氣中燃燒都生成過氧化物(二)鹵族元素:1.原子結構相似性:最外層電子數相同,都為_________個遞變性:從上到下,隨著核電核數的增大,電子層數增多2.鹵素單質物理性質的遞變性:(從F2到I2)(1)鹵素單質的顏色逐漸加深;(2)密度逐漸增大;(3)單質的熔、沸點升高3.鹵素單質與氫氣的反應:X2+H2=2HX鹵素單質與H2的劇烈程度:依次減弱;生成的氫化物的穩定性:依次減弱4.鹵素單質間的置換2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2氧化性:Cl2________Br2;還原性:Cl-_____Br-2NaI+Cl2=2NaCl+I2氧化性:Cl2_______I2;還原性:Cl-_____I-2NaI+Br2=2NaBr+I2氧化性:Br2_______I2;還原性:Br-______I-結論:單質的氧化性:依次減弱,對于陰離子的還原性:依次增強5.非金屬性的強弱的判斷依據:1.從最高價氧化物的水化物的酸性強弱,或與H2反應的難易程度以及氫化物的穩定性來判斷。2.同主族從上到下,金屬性和非金屬性的遞變:同主族從上到下,隨著核電核數的增加,電子層數逐漸增多,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱,原子得電子的能力逐漸減弱,失電子的能力逐漸增強,即非金屬性逐漸減弱,金屬性逐漸增強。3.原子結構和元素性質的關系:原子結構決定元素性質,元素性質反應原子結構。同主族原子結構的相似性和遞變性決定了同主族元素性質的相似性和遞變性。【練習】7.a、b、c、d四個集氣瓶中裝有Cl2、H2、HCl、HBr中的任一種氣體,若a、d兩瓶氣體混合后強光照射下發生爆炸,a、b兩瓶氣體相混,瓶壁上出現紅棕色液滴,則a、b、c、d四瓶中氣體應是()A.Cl2、HBr、HCl、H2B.Cl2、HCl、HBr、H2C.H2、HBr、HCl、Cl2D.H2、HCl、HBr、Cl28.某溶液中Cl-、Br-、I-三種離子物質的量之比是1︰2︰3,通入一定量Cl2充分反應后,該比值為3︰2︰1,則通入Cl2和原溶液中I-離子物質的量之比是()A.1︰1B.1︰2C.1︰3D.1︰49.砹(At)原子序數85,與F、Cl、Br、I同族,推測砹或砹的化合物不可能具有的性質是()A.砹是有色固體B.非金屬性:At>IC.HAt非常穩定D.I2可以At從At的可溶性的鹽溶液置換出來。三.核素(一)原子的構成:(1)原子的質量主要集中在原子核上。(2)質子和中子的相對質量都近似為1,電子的質量可忽略。(3)原子序數=核電核數=質子數=核外電子數(4)質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)質子Z個(5)在化學上,我們用符號X來表示一個質量數為A,質子數為Z的具體的質子Z個中子N個=中子N個=(A-Z)個原子X原子核核外電子核外電子Z個【練習】10.下列敘述中正確的是()A.氫有三種同位素,即有三種氫原子B.所有元素的原子核均由質子和中子構成C.具有相同的核外電子數的粒子,總稱為元素D.H是一種同位素11.在Li、N、Na、Mg、Li、C中:(1)和互為同位素。(2)和質量數相等,但不能互稱同位素。(3)和的中子數相等,但質子數不相等,所以不是同一種元素。(二)核素核素:把具有一定數目的質子和一定數目的中子的一種原子稱為核素。一種原子即為一種核素。同位素:質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。或:同一種元素的不同核素間互稱為同位素。(1)兩同:質子數相同、同一元素(2)兩不同:中子數不同、質量數不同(3)屬于同一種元素的不同種原子【練習】12.在過氧化鈉中含有,各數字所表示的意義是:16、8、2-、2、-1。13.元素X的一種同位素X,元素Y的一種同位素Y,已知a>c,b>d,則元素X和Y的相對原子質量的大小關系為()A.X>Y B.X=YC.X<Y D.不能確定第二節元素周期律一.原子核外電子的排布1.在多個電子的原子里,核外電子是分層運動的,又叫電子分層排布。2.電子總是盡先排布在能量最低的電子層里。3.核外電子的排布規律(1)各電子層最多容納的電子數是2n2(n表示電子層)(2)最外層電子數不超過8個(K層是最外層時,最多不超過2個);次外層電子數目不超過18個;倒數第三層不超過32個。(3)核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層,然后由里向外從能量低的電子層逐步向能量高的電子層排布。【練習】14.填寫下表:15.判斷下列示意圖是否正確?為什么?16.填空(1)當質子數(核電荷數)=核外電子數時,該粒子是,電性。(2)當質子數(核電荷數)>核外電子數時,該粒子是離子,帶電荷。(3)當質子數(核電荷數)<核外電子數時,該粒子是離子,帶電荷。二.元素周期律:1.核外電子層排布:隨著原子序數的遞增,每隔一定數目的元素,會重復出現原子“最外層電子從_______個遞增到_________個的情況(K層由1-2)而達到結構的變化規律。2.最高正化合價和最低負化合價:隨著原子序數的遞增,每隔一定數目的元素,會重復出現原子最高價由,中部出現負價,由的變化規律。(1)O、F無正價,金屬無負價(2)最高正化合價:最低負化合價:-4→-1→0(3)最高正化合價=最外層電子數=主族序數(4)最高正化合價+∣最低負化合價∣=________(5)最高正化合價+最低負化合價=0、2、4、6最外層電子數=4567【練習】17.在下列元素中,最高正化合價數值最大的是()A.Na B.P C.Cl D.Ar18.元素X原子的最外層有3個電子,元素Y原子的最外層有6個電子,這兩種元素形成的化合物的化學式可能是()A.XY2 B.X2Y3 C.X3Y2 D.X219.下列各組指定原子序數的元素,不能形成AB2型化合物的是()A.6和8 B.16和8C.12和9 D.11和6△三.元素金屬性和非金屬性的遞變:△1.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑(容易)Mg+2H2O2Mg(OH)2+H2↑(較難)金屬性:Na>Mg2.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑(容易)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑(較難)金屬性:Mg>Al根據1、2得出:金屬性Na>Mg>Al3.堿性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3金屬性:金屬性Na>Mg>AlNaMgAl金屬性逐漸減弱4.結論:SiPSCl單質與H2的反應越來越容易生成的氫化物越來越穩定最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸增強故:非金屬性逐漸增強。NaMgAlSiPSCl金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強同周期從左到右,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強5.隨著原子序數的遞增,元素的核外電子排布、主要化合價、金屬性和非金屬性都呈現周期性的變化規律,這一規律叫做元素周期律。【練習】20.用元素符號回答原子序數11~18號的元素的有關問題。(1)最高價氧化物的水化物堿性最強的是____ 。(2)最高價氧化物的水化物酸性最強的是 。(3)最容易生成氫化物且最穩定的是 。21.從原子序數11依次增加到17,下列所敘遞變關系錯誤的是()A.電子層數逐漸增多 B.原子核吸引電子的能力逐漸增強C.最高正價數值逐漸增大 D.從硅到氯負價從-4-122.已知X、Y、Z為三種原子序數相連的元素,最高價氧化物對應水化物的酸性相對強弱是:HXO4>H2YO4>H3ZO4。則下列說法不正確的是()A.氣態氫化物的穩定性:HX>H2Y>ZH3B.非金屬活潑性:Y<X<ZC.單質的氧化性:X2>Y2>Z2D.原子最外電子層上電子數相等23.穩定性強弱:HF HCl HBr HINH3 HFNH3 PH324.堿性強弱:KOH NaOH Mg(OH)225.酸性強弱:HClO4 HBrO4 HNO3 H3PO4四、同周期、同主族金屬性、非金屬性的變化規律是:1.周期表中金屬性、非金屬性之間沒有嚴格的界線。在分界線附近的元素具有金屬性又具有非金屬性。2.金屬性最強的在周期表的左下角是,Cs;非金屬性最強的在周期表的右上角,是F。3.元素化合價與元素在周期表中位置的關系。4.元素周期表和元素周期律對我們的指導作用①在周期表中尋找新的農藥。②在周期表中尋找半導體材料。③在周期表中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。第三節化學鍵一.離子鍵1.離子鍵:陰陽離子之間強烈的相互作用叫做離子鍵。相互作用:靜電作用(包含吸引和排斥)離子化合物:像NaCl這種由離子構成的化合物叫做離子化合物。(1)活潑金屬與活潑非金屬形成的化合物。如NaCl、Na2O、K2S等(2)強堿:如NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等(3)大多數鹽:如Na2CO3、BaSO4(4)銨鹽:如NH4Cl小結:一般含金屬元素的物質(化合物)+銨鹽。(一般規律)注意:酸不是離子化合物。離子鍵只存在離子化合物中,離子化合物中一定含有離子鍵。2.電子式電子式:在元素符號周圍用小黑點(或×)來表示原子的最外層電子(價電子)的式子叫電子式。用電子式表示離子化合物形成過程:(1)離子須標明電荷數;(2)相同的原子可以合并寫,相同的離子要單個寫;(3)陰離子要用方括號括起;(4)不能把“→”寫成“=”;(5)用箭頭標明電子轉移方向(也可不標)。【練習】27.下列說法正確的是()A.含有金屬元素的化合物一定是離子化合物B.ⅠA族和ⅦA族原子化合時,一定生成離子鍵C.由非金屬元素形成的化合物一定不是離子化合物D.活潑金屬與活潑非金屬化合時,能形成離子鍵28.XY2是離子化合物,X和Y離子的電子層結構都與氖原子相同,則X、Y為()A.Ca和ClB.K和SC.Ca和F D.Mg和F二.共價鍵1.共價鍵:原子間通過共用電子對所形成的相互作用叫做共價鍵。鍵項型目離子鍵共價鍵形成過程得失電子形成共用電子對成鍵粒子陰、陽離子原子實質陰、陽離子間的靜電作用原子間通過共用電子對所形成的相互作用用電子式表示HCl的形成過程:2.共價化合物:以共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物。化合物離子化合物共價化合物化合物中不是離子化合物就是共價化合物3.共價鍵的存在:非金屬單質:H2、X2、N2等(稀有氣體除外)共價化合物:H2O、CO2、SiO2、H2S等復雜離子化合物:強堿、銨鹽、含氧酸鹽4.共價鍵的分類:非極性鍵:在同種元素的原子間形成的共價鍵為非極性鍵。共用電子對不發生偏移。極性鍵:在不同種元素的原子間形成的共價鍵為極性鍵。共用電子對偏向吸引能力強的一方。【練習】29.下列說法中正確的是()A.含有離子鍵的化合物必是離子化合物B.具有共價鍵的化合物就是共價化合物C.共價化合物可能含離子鍵 D.離子化合物中可能含有共價鍵30.下列物質中含有共價鍵的離子化合物是()A.Ba(OH)2B.CaCl2C.H2O D.H231.下列物質的電子式書寫正確的是()三.電子式:定義:在元素符號周圍用小黑點(或×)來表示原子的最外層電子(價電子)的式子叫電子式。1.原子的電子式:2.陰陽離子的電子式:(1)陽離子簡單陽離子:離子符號即為電子式,如Na+、、Mg2+等復雜陽離子:如NH4+電子式:_______________(2)陰離子簡單陰離子:、復雜陰離子:3.物質的電子式:(1)離子化合物:陰、陽離子的電子式結合即為離子化合物的電子式。AB型:NaCl__________________,MgO_________________。A2B型:如Na2O_______________AB2型:如MgCl2:_________________(2)某些非金屬單質:如:Cl2______O2_________等(3)共價化合物:如HCl_________、CO2_____________、NH3__________、CH4_________4.用電子式表示形成過程:【練習】32.下列微粒電子式錯誤的是()33.下列化合物電子式書寫正確的是()34.具有下列價電子數的原子,最難形成離子的是A.L層6個B.L層4個 C.M層2個 D.M層7個35.XY2是離子化合物,X和Y離子的電子層結構都與氖原子相同,則X、Y為A.Ca和Cl B.K和S C.Ca和F D.Mg和F36.下列離子化合物中,離子組成與Ne和Ar的電子層結構分別相同的是A.NaCl B.LiIC.NaF D.CsI 37.下列關于離子化合物的敘述正確的是A.離子化合物中都含有離子鍵B.離子化合物中的陽離子只能是金屬離子C.離子化合物如能溶于水,其水溶液一定可以導電D.溶于水可以導電的化合物一定是離子化合物38.某化合物XY2中,各離子的電子層結構相同,且電子總數為54,則XY2的化學式為________________,電子式為________________。39.X元素位于ⅡA族,原子核內有12個中子,它在最高價氧化物中的質量分數是60%,Y元素原子的原子核外有9個電子,X與Y能形成穩定化合物,該化合物的化學式是________,它是通過________鍵結合的,它形成過程的電子式為_____________。40.A元素原子的L層比B元素原子的L層少3個電子,B元素原子核外電子數比A元素總電子數多5個,則A、B可形成A.共價化合物B2A3 B.離子化合物B2A3C.共價化合物B3A2 D.41.下列4組原子序數的元素,彼此間能形成共價鍵的是A.6和16 B.8和13 C.15和17 D.12和42.下列化合物全部以共用電子對成鍵的是A.NH3 B.Ba(OH)2 C.MgCl2 D.NH443.下列每組中各物質內既有離子鍵又有共價鍵的一組是A.NaOH、H2SO4、(NH4)2SO4 B.MgO、Na2SO4、NH4HCO3C.Na2O2、KOH、Na2SO4 D.HCl、Al2O3、MgCl244.下列敘述中,不正確的是A.共價化合物中不可能含有離子鍵B.硫酸分子中有H+和SO兩種離子C.某元素原子的最外層只有一個電子,它跟鹵素可能形成離子鍵,也可能形成共價鍵D.離子鍵和共價鍵的實質都是電性的相互作用45.在CaCl2、KOH、CO2、H2SO4、Na2O2、Na2S中,只含有離子鍵的是_________,只含有共價鍵的是_________,既含有離子鍵又含有共價鍵的是________。。46.按要求寫出:(1)一核10電子的原子的電子式_____________________________;(2)一核10電子的陽離子的符號_____________________________;(3)一核10電子的陰離子的電子式___________________________;(4)兩核10電子的共價化合物的化學式_______________________;(5)三核10電子的共價化合物的電子式_______________________;(6)四核10電子的陽離子的電子式___________________________;(7)四核10電子的共價化合物的結構式_______________________;(8)五核10電子的陽離子的電子式___________________________;(9)五核10電子的共價化合物的結構式_______________________。第二章化學反應與能量第一節化學能與熱能一、化學鍵與化學反應中能量的變化關系1.任何化學反應都伴隨有能量的變化2.分子或化合物里的原子之間是通過_____________結合的。3.化學反應的本質是:舊化學鍵的斷裂與新化學鍵的形成舊化學鍵的斷裂與新化學鍵形成是與能量聯系在一起的,斷開舊的化學鍵要_______能量,而形成新的化學鍵要_________能量,因此,化學反應都伴隨有能量的變化。各種物質都儲存有化學能,不同物質組成不同,結構不同,所包含的化學能也不同。二、化學能與熱能的相互轉化能量變化能量變化化學能轉化為熱能放熱反應吸熱反應類型反應物的總能量大于生成物的總能量反應物的總能量小于生成物的總能量遵循能量守恒原理能量利用燃料充分燃燒減少污染新能源的開發1.有的化學反應的發生,要從環境中吸收能量,以化學能的形式儲存在物質內部;有的化學反應的發生,要向環境中釋放能量,使自身體系能量降低。即一種能量可以轉化為另一種能量,但總量不變,這就是能量守恒定律。2.化學反應中的能量變化,通常主要表現為熱量的變化吸熱或放熱,也有其它的表現形式,如電能,光能等。3.反應物的總能量=生成物的總能量+熱能即為放熱反應反應物的總能量==生成物的總能量-熱能即為吸熱反應4.中和熱:酸與堿發生中和反應生成1molH2O時所釋放的熱量。中和反應為放熱反應;強酸與強堿反應的中和熱為一固定數值。[練習]1.1molH-H鍵的鍵能是436KJ,1molI–I鍵的鍵能是151KJ,1molH-I鍵的健能是299KJ。則H2(g)+I2(g)=2HI(g)的反應是()A.吸熱反應B.放熱反應C.分解反應D.可逆反應2.指出下列說法的正誤A.生物體內進行的緩慢氧化反應是放熱反應。B.化學鍵斷裂吸收的能量越多,化學鍵越牢固。C.植物光合作用吸收太陽能,與化學能無關。D.柴草的燃燒與化學能無關。3.下列反應中屬吸熱反應的是()A.鎂與鹽酸反應放出氫氣B.氫氧化鈉與鹽酸的反應C.硫在空氣或氧氣中燃燒D.Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl反應4.下列說法不正確的是()A.化學反應除了生成新物質外,還伴隨著能量的變化B.放熱反應不需要加熱即可發生C.需要加熱條件的化學反應都是吸熱反應D.1mol硫酸與足量氫氧化鈉發生中和反應生成水所釋放的熱量稱為中和熱。5.化石燃料主要包括等,屬非再生能源。6.下列說法正確的是()A.需加熱才能發生的反應一定是吸熱反應B.放熱的反應在常溫下一定易進行C.反應是放熱還是吸熱是由反應物和生成物所具有的能量的相對大小決定的D.吸熱反應在一定條件下也進行7.下列反應既是氧化還原反應,又是放熱反應的是()A.鋁與稀鹽酸的反應B.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應C.灼熱的碳與二氧化碳的反應D.甲烷在氧氣中的燃燒反應8.已知反應:X+Y==M+N為放熱反應,對該反應的下列說法中正確的是()A.X的能量一定高于MB.Y的能量一定高于NC.X和Y的總能量一定高于M和N的總能量D.因為該反應為放熱反應,故不必加熱反應就可發生9.能源可化分為一級能源和二級能源。自然界以現成方式提供的能源稱為一級能源;需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。氫氣是一種高效而沒有污染的二級能源,它可以由自然界中大量存在的水來制取:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)該反應要吸收大量的熱根據上述內容回答下列問題(1)下列敘述正確的是()A.電能是二級能源B.水能是二級能源C.天然氣是一級能源D.水煤氣是一級能源(2)關于用水制取二級能源氫氣,以下研究方向下正確的是()A.構成水的氫和氧都是可以燃燒的物質,因此可研究水不分解的情況下,使氫氣成為二級能源。B.設法將太陽光聚集,產生高溫,使水分解產生氫氣。C.尋找高效催化劑,使水分解產生氫氣,同時釋放能量。D.尋找特殊催化劑,用于開發廉價能量,以分解水制取氫氣。10.煤中含有少量硫,如果煤中混合適量的氧化鈣,則在煤的燃燒過程中,可以減少二氧化硫的排放,用化學元素方程式表示其原因。第二節化學能與電能一、一次能源和二次能源___________從自然界取得的能源稱為一次能源,如流水、風力、原煤、石油、天然氣等,一次能源經過加工,轉換得到的能源為二次能源,如電力、蒸汽、氫能等。二、化學電源1、原電池:將________能轉化為_________能的裝置。2、形成條件:能發生氧化還原反應,活性不同的兩個電極,閉合的回路,電解質溶液。3、電極名稱:負極:一般為活潑金屬,失電子,化合價升高,發生氧化反應。正極:一般為較不活潑金屬(或非金屬),電極周圍的陽離子得電子,化合價降低,發生還原反應。簡略為:負氧正還4、示例電池和電極反應:①干電池電極反應:負極(鋅筒):Zn—2e—=Zn2+;正極(石墨):總反應:Zn+
+Zn2+;②.鉛蓄電池電極反應:負極:正極:③.鋰電池總反應:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO4+2S④.燃料電池電極反應:負極:2H2+4OH——2e—=4H2O正極:O2+2H2O+2e—=4OH—電池的總反應為:2H2+O2=2H2O四、電解原理1、電解池:將電能轉化為化學能的裝置叫電解池。2、電解原理:使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程叫做電解。3、電極名稱:陰極:與電源負極相連的電極稱為陰極,發生還原反應。陽極:與電源正極相連的電極稱為陽極,發生氧化反應。4、電解應用舉例①、電解食鹽水——氯堿工業(1)電極反應陰極:2H++2e-=H2↑陽極:2Cl-+2e-=Cl2↑(2)電解總的化學方程式和離子方程式化學方程式:2H2O+2NaCl2NaOH+H2↑+Cl2↑離子方程式:2H2O+2Cl-2OH-+H2↑+Cl2↑②、電解熔融氯化鈉(1)電極反應陰極:2Na++2e-=2Na陽極:2Cl--2e-=Cl2↑(2)電解總的化學方程式2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑③、電解熔融氯化鎂(1)電極反應陰極:Mg2++2e-=Mg陽極:2Cl--2e-=Cl2↑(2)電解總的化學方程式MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑④、電解熔融氧化鋁(1)電極反應陰極:4Al3++12e-=4Al陽極:6O2-+12e-=3O2↑(2)電解總的化學方程式2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑[練習]14.下列說法正確的是() A.原電池是把電能轉化為化學能的裝置 B.原電池中電子流出的一極是正極發生氧化反應 C.原電池的兩極發生的反應均為氧化還原反應 D.形成原電池后,原電池中的陽離子向正極移動15.往盛有純Zn和稀H2SO4的容器中,滴入少量的CuSO4溶液,反應的速率大大加快。 這是因為滴入CuSO4溶液后,Zn將Cu2+置換成Cu,Cu附在Zn的表面。此時Zn、Cu和稀H2SO4形成了無數個微小的原電池。(H+在Cu表面得電子比在Zn表面更易得到電子。因為Zn周圍有Zn2+,H+受Zn2+的排斥。)從而使反應速率大大加快。16.把a、b、c、d四種金屬片浸泡在稀H2SO4中,用導線兩兩相連可以組成各種原電池。若a、b相連時,a為負極;c、d相連時,c為負極;a、c相連時,c為正極;b、d相連時,b為正極,則這四種金屬活動性順序由大到小為()A.a>b>c>d B.a>c>d>bC.c>a>b>d D.b>d>c>a17.等質量的兩份鋅粉a、b,分別加入過量的稀H2SO4,同時向a中加入少量的CuSO4溶液,下列圖表示產生H2的體積(V)與時間(t)的關系,其中正確的是:() 第三節化學反應的速率和限度1、化學反應速率用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。計算公式為=△C/△t時間:(如每秒、每分、每小時)反應速率的單位mol/(L?s)mol/(L?min)mol/(L?h)(1)現表示的化學反應速率是平均速率,同一反應用不同物質表示的化學反應速率數值可能不同,必須注明物質。(2)起始濃度不一定按比例,但是轉化濃度一定按比例。(3)同一反應各物質的反應速率之比等于化學計量數之比。例:2A(g)+3B(g)C(g)+4D(g)ν(A):ν(B):ν(C):ν(D)=2:3:1:4【練習】18.某一反應物的濃度是2摩爾/升,經過兩分鐘的反應,它的濃度變成了1.6摩爾/升,求該反應的反應速率。19.在一定條件下N2+3H22NH3的反應中,起始C(N2)為2mol/L,C(H2)為5mol/L,反應到2分鐘時,測得C(NH3)為0.4mol/L,(1)分別用N2、H2、NH3表示反應速率。(2)反應到2分鐘時C(N2)為_________,C(H2)_________。2.影響化學反應速率的因素有濃度、溫度、催化劑,還有壓強(對有氣體物質的反應)、光波、電磁波、超聲波、溶劑、固體的表面積等。通常濃度越大(氣體或溶液),反應速率越快;溫度越高,反應速率越快;壓強越大,反應速率越快(對有氣體物質的反應,為什么?);催化劑能改變化學反應速率。【練習】20.下列措施肯定能使化學反應速率增大的是()A.增大反應物的量B.增大壓強C.升高溫度D.使用催化劑二、化學反應的限度1.當一個可逆反應進行到正向反應速率與逆向反應速率相等時,反應物和生成物的濃度________,達到表面上靜止的一種“_____________”,這就是這個反應所能達到的限度。2.對于可逆反應,在一定條件下進行到一定程度時,正反應速率和逆反應速率相等,反應物和生成物的濃度不再發生變化,反應達到化學平衡狀態。反應開始:υ(正)>υ(逆)反應過程中:υ(正)逐漸減小,υ(逆)逐漸增大;反應物濃度減小,生成物濃度增大平衡時:υ(正)=υ(逆);各組分的濃度不再發生變化3.化學反應的特征:動:動態平衡等:υ(正)=υ(逆)定:各組分的濃度不再發生變化變:如果外界條件的改變,原有的化學平衡狀態將被破壞。4.化學平衡必須是可逆反應在一定條件下建立的,不同的條件將建立不同的化學平衡狀態;通過反應條件的控制,可以改變或穩定反應速率,可以使可逆反應朝著有利于人們需要的方向進行,這對于化學反應的利用和控制具有重要意義。同時,在具體工業生產中,既要考慮反應的速率也要考慮反應所能達到的限度。如工業合成氨時,就要通過控制反應器的溫度和壓強,使反應既快又能達到較大的限度。第三章有機化合物復習一、有機物的結構特點1.成鍵特點:在有機物分子中碳呈四價。碳原子既可與其他原子形成共價鍵,碳原子之間也可相互成鍵;既可以形成單鍵,也可以形成雙鍵或三鍵;碳碳之間可以形成長的碳鏈,也可以形成碳環。[拓展]我們知道,當烴分子中的碳原子個數為n時,其中氫原子個數的最大數值為2n+2,這是氫原子個數的上限值。以鏈狀烷烴分子結構和分子組成通式CnH2n+2為基礎進行分析和比較:在結構中,若增加一個C=C或C=O雙鍵,就少2H;在結構中若出現一個C≡C就少4H;在結構中若出現一個環狀結構也少2H;所以,烯烴和環烷烴的分子組成通式都為CnH2n;炔烴和二烯烴的分子組成通式都為CnH2n-2;苯和苯的同系物,結構中有苯環結構,苯環可以看成是具有3個C=C雙鍵和一個環狀結構,氫原子個數應在烷烴的基礎上減去4×2=8個,故苯和苯的同系物的分子組成通式為:CnH(2n+2-4×2)即CnH2n-6(n≥6)。2.同系物:結構相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物。(1)同系物必須結構相似,即組成元素相同,官能團種類、個數與連接方式相同,分子組成通式相同。
(2)同系物相對分子質量相差14或14的整數倍。
(3)同系物有相似的化學性質,物理性質有一定的遞變規律。
[練習1]下列各組物質中一定屬于同系物的是:
A.CH4和C2H4 B.烷烴和環烷烴C.C2H4和C4H8 D.C5H12和C2H6
3.同分異構體:分子式相同,但分子結構不同,因而性質也不同的化合物互稱同分異構體。同分異構體可以屬于同一類物質,也可以屬于不同類物質。可以是有機物,也可以是無機物。
中學階段涉及的同分異構體常見的有三類:
(1)碳鏈異構(2)位置(官能團位置)異構(3)異類異構(又稱官能團異構)
[練習2]下列各組物質中,兩者互為同分異構體的是()
①CuSO4·3H2O和CuSO4·5H2O②NH4CNO和CO(NH2)2
③C2H5NO2和NH2CH2COOH④[Pu(H2O)4]Cl3和[Pu(H2O)2Cl
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