
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高中化學(xué)必修2人教版教案
第一節(jié)元素周期表(一)-原子結(jié)構(gòu)
1、原子是化學(xué)變化中的最小粒子;
2、分子是保持物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)中的最小粒子
3、元素是具有相同核電荷數(shù)即核內(nèi)質(zhì)子數(shù)的一類原子的總稱
一、原子結(jié)構(gòu)
1、原子核的構(gòu)成
原子是由原子中心的原子核和核外電子組成,而核外電子是由質(zhì)子和中子組成。
1個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷;中子不帶電;1個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷
核電荷數(shù)(Z)==核內(nèi)質(zhì)子數(shù)==核外電子數(shù)==原子序數(shù)
2、質(zhì)量數(shù)
將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來(lái),所得的數(shù)值,叫質(zhì)量數(shù)。
質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)==近似原子量
【講解】在化學(xué)上,我們用符號(hào)人人來(lái)表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的具體的X原子,如126c表示質(zhì)量數(shù)為
12,原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子的碳原子
表示原子組成的一種方法
質(zhì)量數(shù)——
元素符號(hào)
核電荷數(shù)——
(核內(nèi)質(zhì)子數(shù))
a一代表質(zhì)量數(shù);
請(qǐng)看下列表示b代表質(zhì)子數(shù)既核
電荷數(shù);
c一代表離子的所帶電
荷數(shù);
d一代表化合價(jià)
e一^代表原子個(gè)數(shù)
「質(zhì)子Z個(gè)
原子核《
《I中子
(A-Z)個(gè)
原子效
'核外電子Z個(gè)
當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))>核外電子數(shù),該離子是陽(yáng)離子,帶正電荷。
當(dāng)質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))〈核外電子數(shù),該離子是陰離子,帶負(fù)電荷
3、陽(yáng)離子aWm+:核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)〉核外電子數(shù),核外電子數(shù)=a-m
陰離子bY"-:核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)(核外電子數(shù),核外電子數(shù)=b+n
二.核素、同位素
同種元素原子的原子核中,中子數(shù)不一定相同,如H的原子有以下三種
氫元素原子核原子名稱元素符號(hào)
A
質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)(ZX)
10'1H
11流21H
12第31H
1、定義
核素:人們把具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子稱為核素。
同位素:質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互為同位素。
2、同位素的特點(diǎn)
①化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同
②天然存在的某種元素,不論是游離態(tài)還是化合態(tài),其各種同位素所占的原子個(gè)數(shù)百分比(即豐度)一般是不變
的。
課題:第一節(jié)元素周期表(二)元素周期表的結(jié)構(gòu)
一、元素周期表的結(jié)構(gòu)
7個(gè)橫行,18個(gè)縱行。
元素周期表中的每一個(gè)橫行稱作一個(gè)周期,每一個(gè)縱行稱作一族。
1、周期
周期序數(shù)=電子層數(shù)
已知碳元素、鎂元素和溟元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖:它們分別位于第幾周期?為什么?
碳有兩個(gè)電子層,位于第二周期,鎂有三個(gè)電子層,位于第三周期;浪有四個(gè)電子層,位于第四周期。
七個(gè)周期(1、2、3短周期;4、5、6長(zhǎng)周期;7不完全周期
類別周期序數(shù)起止元素包括元素種數(shù)核外電子層數(shù)
1H—He21
短周期2Li—Ne82
3Na—Ar83
4K—Kr184
長(zhǎng)周期5Rb—Xe185
6Cs—Rn326
不完全周期7Fr—112號(hào)267
元素周期表上列出來(lái)的元素共有112種,而事實(shí)上現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的元素還有:114號(hào)、116號(hào)、118號(hào)元素。
2、族
由短周期元素和長(zhǎng)周期元素共同構(gòu)成的族,叫做主族;完全由長(zhǎng)周期元素構(gòu)成的族,叫做副族。
零族元素均為稀有氣體元素。由于它們的化學(xué)性質(zhì)非常不活潑,在通常狀況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),
把它們的化合價(jià)看作為零,因而叫做零族。第vm族有幾個(gè)縱行?個(gè)
主族元素的族序數(shù)=元素原子的最外層電子數(shù)(或:主族序數(shù)=最外層電子數(shù)
18個(gè)縱行(7個(gè)主族;7個(gè)副族;一個(gè)零族;一個(gè)訓(xùn)1族(8、9、10三個(gè)縱行)
已知某主族元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖如下,判斷其位于第幾周期,第幾族?
X位于第四周期、第一主族;Y位于第五周期、第七主族。
能判斷它們分別是什么元素嗎?可對(duì)照元素周期表。X為鉀元素,Y為碘元素。
課題:第一節(jié)元素周期表(三)元素周期表與堿金屬
元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系
一、堿金屬元素
1、在結(jié)構(gòu)上的相似性與遞變性
相同點(diǎn):最外層電子數(shù)都相同為1。
不同點(diǎn):核電荷數(shù)從Li到Cs逐漸增多,電子層數(shù)依次增多,從2層增大到6層。
【結(jié)論】最外層都有1個(gè)電子,化學(xué)性質(zhì)相似;隨著核電荷數(shù)的增加,原子的電子層數(shù)遞增,原子核對(duì)最外層電
子的引力逐漸減弱,金屬性逐漸增強(qiáng)。
2、化學(xué)性質(zhì)
(1)、堿金屬與氧氣的反應(yīng)
堿金屬與氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式(加熱)
鋰4U+02燃燒肛。(白色、氧化鋰)
鈉Na+C)2暨警〃2。2(淡黃色、過氧化鈉)
鉀長(zhǎng)+。2邈">2(橙黃色,超氧化鉀)
相似性:堿金屬都能與氧氣反應(yīng)。
遞變性:周期表中堿金屬?gòu)纳贤拢c氧氣的反應(yīng)越來(lái)越劇烈。鉀與氧氣反應(yīng)生成比過氧化物更為復(fù)雜的氧化物
(超氧化物)
(2)、堿金屬與水反應(yīng)
鈉與鉀都能與氧氣、水發(fā)生反應(yīng),但反應(yīng)的劇烈程度不同不同點(diǎn):周期表中堿金屬?gòu)纳贤?,與水的反應(yīng)越來(lái)越
劇烈。
與水反應(yīng)現(xiàn)象方程式
在書面上四處游動(dòng),發(fā)出嘶嘶的聲音
Na2Na+2Hq=2NaOH+〃2T
K劇烈燃燒、輕微爆炸
2K+2H2O=2KOH+”2T
Rb更猛烈、燃燒、爆炸
2Rh+2H2O=2RbOH+H2T
相同點(diǎn):堿金屬與水反應(yīng)都生成氫氧化物和氫氣。不同點(diǎn):周期表中堿金屬?gòu)纳贤拢c水的反應(yīng)越來(lái)越劇烈。
【總結(jié)】隨著荷電荷數(shù)的增加,電子層數(shù)逐漸增加,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)外層電子的吸引能力逐漸減
小,最外層電子易失去,表現(xiàn)在參加化學(xué)反應(yīng)時(shí)越來(lái)越劇烈,金屬性增強(qiáng)。
(3)、堿金屬元素在化學(xué)性質(zhì)上的規(guī)律:
⑥相似性:均能與氧氣、與水反應(yīng),表現(xiàn)出金屬性(還原性);
2遞變性:與氧氣、與水反應(yīng)的劇烈程度有所不同;在同一族中,自上而下反應(yīng)的劇烈程度逐漸增大;
3、堿金屬的物理性質(zhì)
堿金屬的主要物理性質(zhì)
堿金屬顏色和狀態(tài)密度(g/cm-3)熔點(diǎn)(C)沸點(diǎn)(C)
原子半徑(nm)
單質(zhì)
Li銀白色,柔軟0.534180.513470.152
Na銀白色,柔軟0.9797.81882.90.186
K銀白色,柔軟0.8663.657740.227
Rb銀白色,柔軟1.53238.896680.278
Cs銀白色,柔軟1.87928.40678.40.265
【總結(jié)】隨核電荷數(shù)增加,密度逐漸增大(K除外),熔沸點(diǎn)逐漸降低。
元素符號(hào)色、態(tài)硬度密度熔點(diǎn)沸點(diǎn)
Li均為
Na銀白柔小高高
K銀白軟
Rb銀白V
Cs略帶金黃大低低
【歸納】結(jié)論:同一主族的金屬具有相似的化學(xué)性質(zhì),隨著金屬元素核電荷數(shù)的增大,單質(zhì)的金屬性(還原性)逐漸
增強(qiáng)。金屬性強(qiáng)弱的比較依據(jù):
4、金屬性強(qiáng)弱比較方法
(1)、根據(jù)金屬單質(zhì)與水或者與酸反應(yīng)置換出氫的難易程度。置換出氫越容易,則金屬性越強(qiáng)。
(2)、根據(jù)金屬元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性強(qiáng)弱。堿性越強(qiáng),則金屬性越強(qiáng)。
(3)、可以根據(jù)對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子的氧化性強(qiáng)弱判斷。金屬陽(yáng)離子氧化性越弱,則金屬性越強(qiáng)。
結(jié)論:同一主族的金屬具有相似的化學(xué)性質(zhì),隨著金屬元素核電荷數(shù)的增大,單質(zhì)的金屬性(還原性)逐漸增強(qiáng)。
課題:第一節(jié)元素周期表(四)鹵族元素
元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系
二、鹵族元素
鹵素原子結(jié)構(gòu)示意圖:
(+9)'^17)
FClBr1
1、結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性
(1)在結(jié)構(gòu)上:最外層都有7個(gè)電子,化學(xué)性質(zhì)相似;
(2)隨著核電荷數(shù)的增加,原子的電子層數(shù)遞增,原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱,得電子的能力逐漸減弱,
非金屬性逐漸減弱。
資料卡片
鹵素單質(zhì)顏色和狀態(tài)(常態(tài))密度沸點(diǎn)℃溶點(diǎn)℃溶解度(100g水中)
F2淡黃綠色氣體1.69g/l(15℃)-188.1-219.6反應(yīng)
3
Cl2黃綠色氣體3.214g/l(0℃)-34.6-101226cm
Bf2深紅棕色液體3.119g/cm3(20℃)58.78-7.24.17g
h紫黑色固體4.93g/cm3184.4113.50.029g
【歸納】相似性:都是雙原子分子,有顏色,不易溶于水(氟除外),易溶于苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑(萃取原理)。
遞變性:從氟到碘,單質(zhì)的顏色逐漸加深,密度依次增大,熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次升高。
2、物理性質(zhì)的變化規(guī)律(隨原子序數(shù)的遞增)
①顏色:淺黃綠色~黃綠色■■深紅棕色~紫黑色顏色逐漸加深
②狀態(tài):氣態(tài)~液態(tài)~固態(tài)
③熔沸點(diǎn):逐漸升高
④密度:逐漸增大
⑤溶解性:逐漸減小
3、鹵族元素的化學(xué)性質(zhì)
(1)鹵素單質(zhì)與H2的反應(yīng)
名稱反應(yīng)條件方程式生成氫化物的穩(wěn)定性
F2冷暗處爆炸H2+F2====2HFHF很穩(wěn)定
H2+C12=^==2HC1
Cl2光照HC1穩(wěn)定
Bn高溫500℃HBr較不穩(wěn)定
H2+Br2-----------2HBr
△
I2高溫、持續(xù)加熱H2+I2^^^2HBrHI很不穩(wěn)定
【歸納】鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)
①、鹵素單質(zhì)與H2反應(yīng)的劇烈程度:F2>C12>Br2>l2
②、生成氨化物的穩(wěn)定性:逐漸減弱.即氫化物穩(wěn)定性次序?yàn)椋篐F>HCI>HBr>HI
③、反應(yīng)通式:X2+H2===2HX
【結(jié)論】鹵素與H2、H2。、堿的反應(yīng),從氟到碘越來(lái)越不劇烈,條件越來(lái)越苛刻,再次證明了從結(jié)構(gòu)上的遞變有
結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。
(2)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng):
【實(shí)驗(yàn)步驟】
NaBr滴力口,溶液由無(wú)色變成橙黃色滴力(上層:無(wú)色
溶液氯水CC14下層:橙紅色
【結(jié)論】:氯可以把浪從其化合物中置換出來(lái)
2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2
【實(shí)驗(yàn)步驟】
KI滴加溶液由無(wú)色變成棕黃色滴加,,上層:無(wú)色
溶液氯水下層:紫紅色
CCI4
【結(jié)論】:氯可以把碘從其化合物中置換出來(lái)
2kl+Cl2=2kCl+12
【實(shí)驗(yàn)步驟】
KI滴加滴加上層:無(wú)色
溪水。溶液由無(wú)色變成棕黃色>
溶液CCL—下層:紫紅色
【結(jié)論】澳可以把碘從其化合物中置換出來(lái)
2kl+Br2=2kBr+12
(3)隨核電荷數(shù)的增加,鹵素單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱順序:
F2ChBr2I2
氧化性逐漸減弱
非金屬性逐漸減弱
(4)非金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù):
1、非金屬元素單質(zhì)與H2化合的難易程度,化合越容易,非金屬性也越強(qiáng)。
2、形成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性,氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,元素的非金屬性也越強(qiáng)。
3、最高氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱,酸性越強(qiáng),對(duì)于非金屬元素性也越強(qiáng)。
第二節(jié)元素周期律(一)
一、原子核外電子的排布
通常,能量高的電子在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng),能量低的電子在離核較近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。這就相當(dāng)于物理學(xué)中的萬(wàn)有引
力,離引力中心越近,能量越低;越遠(yuǎn),能量越高。
1、電子層的劃分
電子層(n)1、2、3、4、5、6、7
電子層符號(hào)K、L、M、N、0、P、Q
離核距離近--------------?遠(yuǎn)
能量高低低----------——?高
核電荷數(shù)元素名稱元素符號(hào)各層電子數(shù)
KLM
1氫H1
2氨He2
3鋰Li21
4被Be22
5硼B(yǎng)23
6碳C24
7氮N25
8氧O26
9氟F27
10MNe28
11鈉Na281
12鎂Mg282
13鋁Al283
14硅Si284
15磷P285
16硫S286
17氯Cl287
18僦Ar288
2、核外電子的排布規(guī)律
(1)各電子層最多容納的電子數(shù)是2/個(gè)(〃表示電子層
(2)最外層電子數(shù)不超過8個(gè)(K層是最外層時(shí),最多不超過2個(gè));次外層電子數(shù)目不超過18個(gè),倒數(shù)第三層不超過
32個(gè)。
(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(即排
滿K層再排L層,排滿L層才排M層)。
原子結(jié)構(gòu)示意圖。如鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖可表示為J-
【練習(xí)】1、判斷下列示意圖是否正確?為什么?
A0289B,@)210C.2D.領(lǐng)2818206
JJJJJJJJJJJJ
【答案】(A、B、C、D均錯(cuò))A、B違反了最外層電子數(shù)為8的排布規(guī)律,C的第一電子層上應(yīng)為2個(gè)電子,D項(xiàng)不
符合次外層電子數(shù)不超過18的排布規(guī)律。
課題:第二節(jié)元素周期律(二)
第二節(jié)元素周期律(二)
隨著原子序數(shù)的遞增,原子核外電子層排布變化的規(guī)律性
原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)
1?211?2
3?1021?8
11?1831?8
1、隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的最外層電子排布呈現(xiàn)周期性變化。
原子序數(shù)原子半徑的變化
3-9大一小
11-17大一小
2、隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化
【提問】怎樣根據(jù)粒子結(jié)構(gòu)示意圖來(lái)判斷原子半徑和簡(jiǎn)單離子半徑的大小呢?
【回答】原子半徑和離子半徑的大小主要是由核電荷數(shù)、電子層數(shù)和核外電子數(shù)決定的。
粒子半徑大小比較規(guī)律:
(1)電子層數(shù):一般而言,電子層數(shù)越多,半徑越大
(2)核電荷數(shù):電子層數(shù)相同的不同粒子,核電荷數(shù)越大,半徑越小。
(3)核外電子數(shù):電子數(shù)增多,增加了相互排斥,使原子半徑有增大的趨勢(shì)。觀察電子數(shù),電子數(shù)多的,半徑較大。
如氯離子大于氯原子。其他都一樣的情況下,就像坐座位,多一個(gè)電子就像多一個(gè)人,只能往外擠了,半徑就變大
了。
原子序數(shù)345678910
元素符號(hào)LiBeBCNOFNe
元素主要化合價(jià)+1+2+3+4,-4=5,-3-2+7,-10
原子序數(shù)1112131415161718
元素符號(hào)NaMgAlSiPSCLAr
元素主要化合價(jià)+1+2+3+4,-4+5,-3+6,-2+7.-10
【結(jié)論】隨著原子序數(shù)的遞增,元素化合價(jià)也呈現(xiàn)周期性變化。
(1)最高正價(jià)與最外層電子數(shù)相等
(2)最外層電子數(shù)工4時(shí)出現(xiàn)負(fù)價(jià)
(3)最高正化合價(jià)與負(fù)化合價(jià)絕對(duì)值和為8
(4)金屬元素?zé)o負(fù)價(jià)
(5)氟無(wú)正價(jià)
對(duì)于稀有氣體元素,由于他們的化學(xué)性質(zhì)不活潑,在通常狀況下難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此,把它們的化合
價(jià)看作是0。
元素主要化合價(jià)變化規(guī)律性
原子序數(shù)主要化合價(jià)的變化
1-2+1—0
3-10+1—+5
-4——1-0
11-18+1—+7
-4--1-0
3、隨著原子序數(shù)的遞增,元素化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化
3-9、11-17號(hào)元素隨原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸變小,得電子能力逐漸增強(qiáng),失電子能力逐漸減弱,
4、隨著原子序數(shù)的遞增,元素金屬性與非金屬性呈現(xiàn)周期性變化
5、元素的性質(zhì)隨元素原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化,這個(gè)規(guī)律叫元素周期律。
元素周期律的實(shí)質(zhì):元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。
1、下列元素的原子半徑依次減小的是(AB)
A.Na、Mg,AlB.N、0、F
C.P、Si,AlD.C、Si、P
課題:第二節(jié)元素周期律(三)
同周期元素從左到右一電子層數(shù)相同、核電荷數(shù)增加一原子半徑減小一原子核的吸引能力增強(qiáng)一原子失電子能力逐
漸減弱,得電子能力逐漸增強(qiáng)
填寫下列各元素的氣態(tài)氫化物、最高價(jià)氧化物及最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式:
原子序數(shù)1112131415161718
元素符號(hào)NaMgAlSiPSClAr
氣態(tài)氫化物
———SiH4PH3H2SHC1
最高價(jià)氧化物—
Na2OMgOAI2O3SiO2P2O5SO3CI2O7
對(duì)應(yīng)的水化物---
NaOHMg(OH)2A1(OH)3H4SiO4H3PO4H2SO4HCIO4
一、第三周期元素性質(zhì)變化規(guī)律
實(shí)驗(yàn)一鈉、鎂、鋁與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)
【實(shí)驗(yàn)一】Mg、Al和水的反應(yīng):分別取一小段鎂帶、鋁條,用砂紙去掉表面的氧化膜,放入兩支小試
中,加入2~3ml水,并滴入兩滴酚獻(xiàn)溶液。觀察現(xiàn)象。
過一會(huì)兒,分別用酒精燈給兩試管加熱至沸騰,并移開酒精燈,再觀察現(xiàn)象。
NaMgAl
與冷水現(xiàn)象
反應(yīng)化學(xué)方程式2Na+2H2O==2NaOH+H2T
與沸水現(xiàn)象Mg帶表面有氣泡;Mg帶表面變紅
反應(yīng)化學(xué)方程式Mg+2H2O==Mg(OH)21+H2T
結(jié)論Na與冷水劇烈反應(yīng),Mg只能與沸水反應(yīng),A1與水不反應(yīng)
最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水NaOHMg(OH)2A1(OH)3
化物堿性強(qiáng)弱____強(qiáng)堿中強(qiáng)堿兩性
(1)Na與水反應(yīng)的現(xiàn)象:常溫下,與H2O劇烈反應(yīng),浮于水面并四處游動(dòng),同時(shí)產(chǎn)生大量無(wú)色氣體,溶液變紅。
【方程式】2Na+2H2O==2NaOH+H2f
(2)放少許鎂帶于試管中,加2mL水,滴入2滴酚酥試液,觀察現(xiàn)象;過一會(huì)加熱至沸,再觀察現(xiàn)象。
【現(xiàn)象】鎂與冷水反應(yīng)緩慢,產(chǎn)生少量氣泡,滴入酚酷試液后不變色。
加熱后鎂與沸水反應(yīng)較劇烈,產(chǎn)生較多氣泡,溶液變?yōu)榧t色。
△
【方程式】Mg+2H2。^=Mg(OH)2+H2:
【結(jié)論】鎂元素的金屬性比鈉弱
(3)鋁與水反應(yīng)現(xiàn)象:在常溫下或加熱條件下,遇水無(wú)明顯現(xiàn)象,很難與水發(fā)生反應(yīng)。
Na、Mg、Al的氧化物及其最高價(jià)氧化物的水化物的性質(zhì)。
1、堿性氧化物均為金屬氧化物,但金屬氧化物不一定是堿性氧化物。
2、判斷堿性氧化物的標(biāo)準(zhǔn)是看該氧化物能否和酸反應(yīng)生成鹽和水。
3、判斷酸性氧化物的標(biāo)準(zhǔn)是看該氧化物能否和堿反應(yīng)生成鹽和水。
4、若某氧化物既能和酸反應(yīng)生成鹽和水,又能和堿反應(yīng)生成鹽和水,稱其為兩性氧化物。
Na2O.MgO只與酸反應(yīng)生成鹽和水,屬堿性氧化物。ALO3既能與酸反應(yīng)生成鹽和水,又能與堿反應(yīng)生成鹽和水,
屬兩性氧化物。
Na、Mg、Al對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物是NaOH、Mg(OH)2、A1(OH)3?其中NaOH是強(qiáng)堿,Mg(OH)2是
難溶于HzO的中強(qiáng)堿,AI(OH)3是兩性氫氧化物。
堿性強(qiáng)弱:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3金屬性:Na>Mg>Al
實(shí)驗(yàn)二、取鋁片和鎂帶,擦去氧化膜,分別和2mLimol/L鹽酸反應(yīng)。
【實(shí)驗(yàn)二】Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)比較
MgA1
現(xiàn)象反應(yīng)迅速,放出大量的H2
反應(yīng)方程式
結(jié)論Mg、Al都很容易與稀鹽酸反應(yīng),放出H2,但Mg比A1更劇烈
Mg+2HCl==MgCh+H2T2A1+6HC1=2A1C13+3H2T
+2++3+
Mg+2H==Mg+H2T2A1+6H==2A1+3H2]
【現(xiàn)象】鎂與鋁均能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。但鎂反應(yīng)更劇烈
第三周期的非金屬Si、P、S、Cl的非金屬性的強(qiáng)弱。非金屬性:Si<P<S<Cl
SiPSC1
單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件高溫磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)加熱光照或點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸而化合
最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物H2SiO3H3Po4H2so4HC1O4
(含氧酸)酸性強(qiáng)弱弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸強(qiáng)酸(比H2s04酸性強(qiáng))
結(jié)論第三周期的非金屬Si、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強(qiáng)
氫化物的穩(wěn)定性:SiH4<PH3<H2S<HCl酸性強(qiáng)弱:H4SiO4<H3PO4<H2SO4<HC1O4
同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律:從左到右,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)
1、元素周期律
(1)定義:元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化,這條規(guī)律叫做元素周期律。
(2)實(shí)質(zhì):原子核外電子排布的規(guī)律性變化。
元素金屬性和非金屬性的遞變
\?1AIIAIIIAIVAVAVIAVUA0
1
2
金
屬
3一
性
屬
逐
4性
逐
漸
漸
5增
增
6強(qiáng)
7
根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可推知:金屬性最強(qiáng)的元素是葩(Cs),位于第6周期第【A族(左下角),
非金屬性最強(qiáng)的元素是氟(F),位于第2周期第vnA族(右上角)。位于分界線附近的元素既有一定的金屬性,又有
一定的非金屬性,如Al、Si、Ge等
課題:第三節(jié)化學(xué)鍵(一)離子鍵
第三節(jié)化學(xué)鍵
一、離子鍵
方程式:2Na+Ch叁絲2NaCl現(xiàn)象:鈉燃燒、集氣瓶?jī)?nèi)大量白色煙
L定義:陰陽(yáng)離子結(jié)合形成化合物時(shí)的這種靜電的作用,叫作離子鍵。
從定義上分析離子鍵形成的條件和構(gòu)成粒子
(1)、成鍵粒子:陰陽(yáng)離子
(2)、成鍵性質(zhì):靜電作用(靜電引力和斥力)
2、形成條件:
活潑金屬M(fèi)Mn+
3.離子鍵的實(shí)質(zhì):陰陽(yáng)離子間的靜電吸引和靜電排斥。
由離子鍵構(gòu)成的化合物叫做離子化合物,所以一般離子化合物都很穩(wěn)定。
不是只有活潑的金屬元素和活潑的非金屬元素之間的化合才能形成離子鍵,如鐵離子與氯離子也能形成離子鍵、鈉
離子與硫酸根離子也能形成離子鍵。
含有離子鍵的化合物就是我們初中所學(xué)過的離子化合物。大多數(shù)的鹽、堿、低價(jià)金屬氧化物都屬于離子化合物,所
以它們都含有離子鍵。
【提問】(1)所有金屬和非金屬化合物都能形成離子鍵嗎?舉例說(shuō)明。
【回答】AlCb、AlBr3.A%化合物中,鋁與氯之間所形成的并非離子鍵,均不是離子化合物
【提問】(2)所有非金屬化合物都不能形成離子鍵嗎?舉例說(shuō)明。
【回答】NHQ、NH4Br等化合物。NH4\CCV二SO?-,等原子團(tuán)也能與活潑的非金屬或金屬元素形成離
子鍵。強(qiáng)堿與大多數(shù)鹽都存在離子鍵。
二、電子式
在元素符號(hào)的周圍用小黑點(diǎn)(或x)來(lái)表示原子最外層電子的式子叫電子式。如Na、Mg、Ck0的電子式我們可分
別表示出
1、表示原子....
NaxxMgx?C1:?(>
習(xí)慣上,寫的時(shí)候要求對(duì)稱。"
【講解】電子式同樣可以用來(lái)表示陰陽(yáng)離子,例如
2、表示簡(jiǎn)單離子:
陽(yáng)離子:Na+Mg2+Al3+
陰離子:[:S:]2-[:CI:]-[:0:]2'
【講解】①.電子式最外層電子數(shù)用?(或X)表示;
②.陰離子的電子式不但要畫出最外層電子數(shù),還應(yīng)用[]括起來(lái),并在右上角標(biāo)出“n-”電荷字樣;
③.陽(yáng)町不要畫出最外層電子數(shù),只需標(biāo)出所帶的電荷數(shù)。
3、表示離子化合物NaFMgOKC1
Na+[:F:]-Mg2+[:O:J2-K+[:Cl:]'
??????
【提問]對(duì)于象MgCb、Na2O之類的化合物應(yīng)該如何用電子式來(lái)表示呢?
[:cii]-Mg2+L;ci:]-Na+Cx6ir-Na+
書寫離子化合物的電子式時(shí),相同離子不能合并,且一般對(duì)稱排列.
4、.表示離子化合物的形成過程
NaQ*.Cl:—>Na+[[Cl:
①反應(yīng)物要用原子的電子式表示,而不是用分子式或分子的電子式表示;
課題:第三節(jié)化學(xué)鍵(二)共價(jià)鍵
1、定義:原子間通過共用電子對(duì)所形成的相互作用。
2、成鍵粒子:原子
3、成鍵作用:共用電子對(duì)間的相互作用
得失電子能力較強(qiáng)的形成離子鍵,得失電子能力較差的一般形成共用電子對(duì),這也就說(shuō)明了形成共價(jià)鍵的條件。
4、成鍵條件:同種或不同種非金屬元素原子結(jié)合;以及部分金屬元素元素原子與非金屬元素原子,如A1C13、FeCb;
象HC1這樣以共用電子對(duì)形成分子的化合物叫做共價(jià)化合物。
【講解】剛才我們所舉例的化合物都符合我們所說(shuō)的共價(jià)化合物的形成條件,那是不是所有的由非金屬元素原子
組成的化合物都是共價(jià)化合物呢?
【講解】象NH4CI,(NH4)2SO4由非金屬組成,但是是離子化合物。NEU+我們把它當(dāng)作金屬離子。
5、共價(jià)鍵存在:
(1)非金屬單質(zhì)
(2)原子團(tuán)
(3)氣態(tài)氫化物,酸分子,非金屬氧化物,大多數(shù)有機(jī)物
6、共價(jià)鍵的表示方法:
Hx+.ci:—xCi:
在HC1分?子中,共用電子對(duì)僅發(fā)生偏移,沒有發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,并未形成陰陽(yáng)離子。因而,書寫共價(jià)化合物的電子
式時(shí)不能標(biāo)電荷,在用電子式表示共價(jià)化合物時(shí),首先需要分析所涉及的原子最外層有幾個(gè)電子,需共用幾對(duì)電
子,才能形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),再根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行書寫。
在書寫電子式時(shí)要注意:
1.電子對(duì)共用不歸屬于成鍵其中任何一個(gè)原子,不能像離子化合物一樣用[]
2.不能用“一”表示電子的轉(zhuǎn)移。
【思考與交流】根據(jù)H2、C12、02的電子式思考為什么H2、、02是雙原子分子,而稀有氣體為單原子分
子?(從電子式的角度考慮)
【回答】因?yàn)镠、C1、0、N兩兩結(jié)合才能形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而構(gòu)成稀有氣體的原子本身就具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
在化學(xué)上,我們常用一根短線來(lái)表示一對(duì)共用電子,氯分子可表示為CI-CL這樣得到的式子又叫結(jié)構(gòu)式。
7、共價(jià)鍵的種類:
(1)非極性鍵:電子對(duì)處在成鍵原子中間;(2)極性鍵:電子對(duì)偏向于成鍵原子其中一方。
課題:第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能(一)
一、常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
1、放熱反應(yīng):
(1)、燃料的燃燒C+02=co2
(2)、中和反應(yīng)HC1+NaOH=NaCl+H2O
(3)、活潑金屬與水或酸的反應(yīng)
(4)、大部分化合反應(yīng)
(5)、食物的緩慢氧化
2、吸熱反應(yīng)
(1)、大多數(shù)分解反應(yīng):CaCO3=CaO+CO2T
(2)、Ba(OH)2,8H2O晶體與NH4cl晶體的反應(yīng):
Ba(OH)2-8H2O+2NH4C1=BaCb+2NH3T+10H2O
(3)、碳與CO2氣體的反應(yīng):C+CO2=2CO
(4)、碳與水蒸氣的反應(yīng):C+H2O=CO+H2
(5)、氫氣還原氧化銅:H2+CUO=H2O+CU
課題:第一節(jié)化學(xué)能與熱能(二)
一、宏觀上化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因
1、在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量間的能量差
1、gE(反應(yīng)物)>gE(生成物)——放出能量
2、ZE(反應(yīng)物)VgE(生成物)——吸收能量
產(chǎn)熱反應(yīng):放出熱的化學(xué)反應(yīng)
化學(xué)反應(yīng)
I吸熱反應(yīng):吸收熱的化學(xué)反應(yīng)
吸放熱與能量關(guān)系
“程放”能豌:
本身所具有的能量:
反應(yīng)物>生成物
“貯存”能量:
本身所具有的能量:反應(yīng)物
<生成物
1、鍵能:拆開1mol某鍵所需的能量叫鍵能。單位:kJ/moL破壞化學(xué)鍵時(shí)要吸收能量,形成化學(xué)鍵時(shí)放出能量
2、物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)與體系的能量變化是同時(shí)發(fā)生的,只要有化學(xué)反應(yīng)就一定有能量變化。
【提問】氫氣和氯氣的混合氣體遇到強(qiáng)光會(huì)發(fā)生爆炸,放出大量的熱。反應(yīng)中的熱量由何而來(lái)?氫氣和氯氣反應(yīng)的本
質(zhì)是什么?從微觀上(從化學(xué)鍵角度)加以分析。
【講解】化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂和生成物中化學(xué)鍵的形成。化學(xué)鍵是物質(zhì)內(nèi)部微粒之間強(qiáng)烈的相互
作用,斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵需要吸收能量,形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量。氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)是在一定的
條件下,氫氣分子和氯氣分子中的H-H鍵和C1-C1鍵斷開,氫原子和氯原子通過形成H-C1鍵而結(jié)合成HC1分子。1molH2
中含有ImolH-H鍵,ImolCI2中含有ImolC1-C1鍵,在25℃和lOlkPa的條件下,斷開ImolH-H鍵要吸收436。的
能量,斷開10101。-。鍵要吸收2421的能量,而形成ImolHCl分子中的H-C1鍵會(huì)放出431kJ的能量。
在25℃和lOlkPa的條件下,ImolFh與ImolCL反應(yīng):
—>H22H消耗能量約436kJ
―>Cl22cl消耗能量約242kJ
_>+)2H+2C12HC1釋放能量約862kJ
——>~H2+Cl22HC1共放熱約184kJ
3、引起化學(xué)反應(yīng)中的能量變化:微觀:化學(xué)鍵的斷裂是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。
課題:第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能(一)
一、原電池的定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.
1、原電池的工作原理
正極:銅片上:2H++2e-=H2T(還原反應(yīng))
負(fù)極:鋅片上:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))
氧化還原反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2T該電極反應(yīng)就是Zn+2H+=Zi?++H2T
課題:第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能(二)
一、原電池的定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
二、原電池的形成條件:,一極、一液、一回路“
形成閉合回路的方式有多種,可以是導(dǎo)線連接兩個(gè)電極,也可以是兩電極接觸。
三、原電池電子的流向及正負(fù)極的判斷
【講解】除此之外,還可根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向來(lái)判斷:
1、在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi),陽(yáng)離子的移向的極是正極,陰離子移向的極是負(fù)極。
2、若原電池工作后,X極質(zhì)量增加,說(shuō)明溶液中的陽(yáng)離子在X極(正極)放電,X級(jí)活動(dòng)性較弱。
3、若原電池工作后,X極上有氣泡冒出,是因?yàn)榘l(fā)生了析出H2的電極反應(yīng),說(shuō)明X極為正極,活動(dòng)性弱。
4、增重或產(chǎn)生氣泡的為正極,溶解的為負(fù)極。
5、在這里我們要注意的是,不能機(jī)械地以金屬活動(dòng)性順序表中體現(xiàn)的金屬活潑性的強(qiáng)弱來(lái)判斷原電池中的負(fù)極,“較
活潑的金屬''應(yīng)理解為“在該原電池的特定條件下更容易與電解質(zhì)反應(yīng)(易被氧化)的金屬”即在特殊情況要考慮電極
與電解質(zhì)溶液的反應(yīng),例如,Mg、Al與NaOH溶液構(gòu)成的原電池中Al作負(fù)極;Cu-Al-濃硝酸溶液構(gòu)成的原電池中
A1作正極
【練習(xí)】
請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出電子的流動(dòng)方向和電流方向,
并判斷正負(fù)極,寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.
]羥
112so4(aq)
負(fù)極(Fe):Fe-2e-=Fe2+.負(fù)極(Zn):Zn—2e-=Zn2+.
正極(Ag):2H++2e=H,t.正極(Cu):Cu2++2e,=Cu.
總反應(yīng)式:Fe+2H+=Fe2++H2t總反應(yīng)式:Zn+Cu"=Zn?++Cu
【講解】通過以上的討論,我們也可以抽象出原電池化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是較活
1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是好
潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬(負(fù)極)通過外電路流向較不
活潑的金屬(正極)
【練習(xí)】
題型1原電池的判斷
二、發(fā)展中的化學(xué)電源
1.干電池
干電池是用鋅制圓筒型外殼作負(fù)極,位于中央的頂蓋有銅的石墨作正極,在
石墨周圍填充NH4C1和淀粉糊作電解質(zhì),還填有MnO2和炭黑(Zn—Mn電池)
負(fù)極(鋅簡(jiǎn)):Zn—2e—=Zn2+;
+
正極(石墨):正極:2NH4+2e-=2NH3+H2
+
電池的總反應(yīng)式為:Zn+2NH4=Zn2++2NH3+H2
【講解】淀粉糊的作用是提高陰、陽(yáng)離子在兩極的析出速率。ZnCL的作用是吸收NH3。MnCh作用是吸收正極放出
的H2生成MnO(OH),從而消除電極正極H2的集結(jié)現(xiàn)象,防止產(chǎn)生極化。干電池是一次性電池,放電后不能再使用,
內(nèi)部氧化還原反應(yīng)不可逆。為提高使用壽命,用KOH代替NH4C1來(lái)提高性能。
干電池的主要用途是錄音機(jī)、閃光燈、手電筒、電動(dòng)玩具、袖珍電視機(jī)以及電極、空調(diào)搖控器等。
2、充電電池
(1)鉛蓄電池(storagebattery)
鉛蓄電池可放電亦可充電,它是用硬橡膠和透明塑料制成長(zhǎng)方形外殼,在正極板上有一層棕褐色的PbO2,負(fù)極是海
棉狀的金屬鉛,兩極均浸入硫酸溶液中,且兩極間用橡膠或微孔塑料隔開。
2
負(fù)極:Pb-2e-+SO4=PbSO4
2
正極:PbO2+2e-+4H++SO4=PbSO4+2H2O
放電.
蓄電池充電和放電的總化學(xué)方程式為:Pb+PbO2+2H2SO;充電2PbSO4+2H2O
⑵鋰電池
負(fù)極:Li-e-=Li+
正極:MnCh+e-=MnO?-
總反應(yīng)式:Li+MnO?=LiMnO?
【講解】?jī)?yōu)點(diǎn):質(zhì)量輕、容量大、放電時(shí)間長(zhǎng)。鋰電池是一種高能電池,鋰作為負(fù)極,技術(shù)含量高,有質(zhì)量輕、體
積小、電壓高、工作效率高和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。常用于電腦筆記本、手機(jī)、照相機(jī)、心臟起博器、火箭、導(dǎo)彈等的動(dòng)
力電源。
課題:第二章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率和限度(一)
一、化學(xué)反應(yīng)的速率
1、定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的濃度減少或生成物濃度的增加來(lái)表示
2、單位:mol/L*smol/L-min
-xAc(A)
3、表達(dá)式:v(A)==---------+-
△t
△c(A)表示物質(zhì)A濃度的變化,At表示時(shí)間
4、有關(guān)化學(xué)速率的注意事項(xiàng):
5、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算
例2、合成N%的反應(yīng)為N2+3H22NH3o現(xiàn)在某2L的容器中充入2mol的N2和5mol的H2。反應(yīng)5分鐘
后,容器中的N2的物質(zhì)的量減少為1mol。試
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