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文檔簡(jiǎn)介

第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期表

第一節(jié)元素周期表

一、周期表總結(jié)的總結(jié)

原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)

1、依據(jù)

橫行:電子層數(shù)相同元素按原子序數(shù)遞增從左到右排列

縱行:最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增從上向下排列

2、結(jié)構(gòu)

周期序數(shù)=核外電子層數(shù)主族序數(shù)=最外層電子數(shù)

'短周期(第1、2、3周期)

‘周期:7個(gè)(共七個(gè)也行)

周期〔長(zhǎng)周期(第4、5、6、7周期)

[主族7個(gè):IA-VHA

、族:16個(gè)(共18個(gè)縱行)副族7個(gè):IB干n

第VDI族1個(gè)/二#語(yǔ)三言

零族(1個(gè))稀有氣體元素〔

二.元素的性質(zhì)及原子結(jié)構(gòu)

(一)堿金屬元素:

1、原子結(jié)尸相像性:最外層電子數(shù)相同,都為1個(gè)

i遞變性:從上到下,隨著核電核數(shù)的增大,電子層數(shù)增多,原子半徑增大

2、物理性質(zhì)的相像性和遞變性:

(1)相像性:銀白色固體、硬度小、密度?。ㄝp金屬)、熔點(diǎn)低、易導(dǎo)熱、導(dǎo)電、有展性。

(2)遞變性(從鋰到鈉):①密度漸漸增大(K反常)②熔點(diǎn)、沸點(diǎn)漸漸降低

結(jié)論:堿金屬原子結(jié)構(gòu)的相像性和遞變性,導(dǎo)致物理性質(zhì)同樣存在相像性和遞變性。

3、化學(xué)性質(zhì)

(1)相像性:

(金屬鋰只有一種氧化物)

4Li+0叁Li2O2Na+02至Na2O2

2Na+2H20=2NaOH+H2f2K+2H20=2K0H+H2t

2R+2H20=2ROH+H2f

產(chǎn)物中,堿金屬元素的化合價(jià)都為+1價(jià)。

結(jié)論:堿金屬元素原子的最外層上都只有1個(gè)電子,因此,它們的化學(xué)性質(zhì)相像。

(2)遞變性:①及氧氣反應(yīng)越來(lái)越簡(jiǎn)潔②及水反應(yīng)越來(lái)越猛烈

結(jié)論:①金屬性漸漸增加②原子結(jié)構(gòu)的遞變性導(dǎo)致化學(xué)性質(zhì)的遞變性。

總結(jié):遞變性:從上到下(從Li到Cs),隨著核電核數(shù)的增加,堿金屬原子的電子層數(shù)漸漸

增多,原子核對(duì)最外層電子的引力漸漸減弱,原子失去電子的實(shí)力增加,即金屬性漸漸增加。所

以從Li到Cs的金屬性漸漸增加。

(二)鹵族元素:

1、原子結(jié)產(chǎn)J相像性:最外層電子數(shù)相同,都為7個(gè)

t遞變性:從上到下,隨著核電核數(shù)的增大,電子層數(shù)增多,原子半徑增大

2.物理性質(zhì)的遞變性:(從F2到L)

(1)鹵素單質(zhì)的顏色漸漸加深;(2)密度漸漸增大;(B4反常)(3)單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)上升

3、化學(xué)性質(zhì)

(1)耳素單質(zhì)及氫氣的反應(yīng):X2+壓=2HX

F2

Cl2

Br2

I2

鹵素單質(zhì)及乩的猛烈程度:依次增加;生成的氫化物的穩(wěn)定性:依次增加(HF最穩(wěn)定)

(2)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)

2NaBr+C12=2NaCl+Br2氧化性:Cl2Br2;還原性:Cl_Br"

2NaI+C12=2NaCl+I2氧化性:CLI2;還原性:crr

2NaI+Br2=2NaBr+I2氧化性:Br2I2;還原性:Br-r

結(jié)論:”

Clcr

2、F

Br2Br-

I2I

單質(zhì)的氧化性:從下到上依次增加(F2氧化性最強(qiáng)),對(duì)于陰離子的還原性:從上到下依次增加(F

還原性最強(qiáng))

結(jié)論:①非金屬性漸漸減弱②原子結(jié)構(gòu)的遞變性導(dǎo)致化學(xué)性質(zhì)的遞變性。

總結(jié):遞變性:從上到下(從F2到L),隨著核電核數(shù)的增加,鹵族元素原子的電子層數(shù)漸

漸增多,原子核對(duì)最外層電子的引力漸漸減弱,原子得到電子的實(shí)力減弱,即非金屬性漸漸減弱。

所以從F2到L的非金屬性漸漸減弱。

總之:同主族從上到下,隨著核電核數(shù)的增加,電子層數(shù)漸漸增多,原子核對(duì)最外層電子的引

力漸漸減弱,原子得電子的實(shí)力減弱,失電子的實(shí)力增加,即非金屬性漸漸減弱,金屬性漸漸增

加。

三.核素

(一)原子的構(gòu)成:

(1)原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。(2)質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量都近似為1,電子的質(zhì)量可

忽視。

(3)原子序數(shù)=核電核數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。(4)質(zhì)量數(shù)(2)=質(zhì)子數(shù)(0+中

子數(shù)(加

(5)在化學(xué)上,我們用符號(hào)”來(lái)表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為4質(zhì)子數(shù)為Z的詳細(xì)的X原子。

J原子核{臚Z*"

原子j

核外電子Z個(gè)

(二)核素

核素:把具有肯定數(shù)目的質(zhì)子和肯定數(shù)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(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)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(zhì)子數(shù)相同、同一元素

(2)兩不同:中子數(shù)不同、質(zhì)量數(shù)不同

(3)屬于同一種元素的不同種原子

其次節(jié)元素周期律

一.原子核外電子的排布

1?在多個(gè)電子的原子里,核外電子是分層運(yùn)動(dòng)的,又叫電子分層排布。

電子層數(shù)(n)1234567

符號(hào)KLMN。PQ

能量大小:K<L<M<N<O<P<Q

2、核外電子的排布規(guī)律

(1)核外電子總是盡先排布在能量低的電子層,然后由里向外,依次排布。

(能量最低原理)。

(2)各電子層最多容納的電子數(shù)是2//(〃表示電子層)

(3)最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(K層是最外層時(shí),最多不超過(guò)2個(gè));次外層電子數(shù)目不超過(guò)

18個(gè);倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。

.元素周期律:

1、核外電子層排布的周期性變更

每周期最外層電子數(shù):從1--------8(K層由1—2)

2、原子半徑呈周期性的變更:每周期原子半徑:漸漸減?。ㄍ芷诘?族最大)

3、主要化合價(jià):

每周期最高正化合價(jià):H—?+7(稀有氣體0價(jià),F(xiàn)化合物中沒(méi)有正價(jià))

每周期負(fù)化合價(jià):7—?—1

4、元素的金屬性和非金屬性呈周期性的變更。

同周期元素金屬性和非金屬性的遞變性:

(1)2Na-^2H,0=2NaOH+H2t(簡(jiǎn)潔)Mg+2H202Mg(0H)2+H2f(較難)

金屬性:Na>Mg

2)Mg+2HC1=MgCb+H2f(簡(jiǎn)潔)2Al+6HC1=2A1CL+3H2t(較難)

金屬性:Mg>Al依據(jù)1、2得出:金屬性Na>Mg>Al

(3)堿性NaOH>Mg(OH)2〉A(chǔ)l(0H)3金屬性:金屬性Na>Mg>Al

NaMgAl

金屬性漸漸減“

(4)結(jié)論:SiPSCl

單質(zhì)及H2的反應(yīng)越輸簡(jiǎn)潔、生成的氫化物越來(lái)越穩(wěn)定

最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性漸漸增加

故:非金屬性漸漸增加。

NaMgAlSiPSCl

金屬性漸漸減弱,非金屬性簫漸增加

同周期從左到右,金屬性漸漸減弱,非金屬性漸漸增加

(5)隨著原子序數(shù)的遞增,元素的核外電子排布、主要化合價(jià)、金屬性和非金屬性都呈現(xiàn)周

期性的變更規(guī)律,這一規(guī)律叫做元素周期律。

總結(jié):元素周期律:元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變更的規(guī)律。

實(shí)質(zhì):元素原子的核外電子排布周期性變更的必定結(jié)果。

四、同周期、同主族金屬性、非金屬性的變更規(guī)律是:

元素金屋性和非金屆性的遞交

1

2金

3性

4氣

5元

強(qiáng)

6強(qiáng)

7

1.周期表中金屬性、非金屬性之間沒(méi)有嚴(yán)格的界線。在分界線旁邊的元素具有金屬性又具有

非金屬性。

2.金屬性最強(qiáng)的在周期表的左下角是,Cs;非金屬性最強(qiáng)的在周期表的右上角,是F。(兩個(gè)

對(duì)角)

3.元素化合價(jià)及元素在周期表中位置的關(guān)系。

①元素的最高正價(jià)等于主族序數(shù)。特:F無(wú)正價(jià),非金屬除H外不能形成簡(jiǎn)潔離子。

②主族元素的最高正價(jià)數(shù)及最低負(fù)價(jià)的肯定值之和等于8.

4.元素周期表和元素周期律應(yīng)用

①在周期表中的左上更旁邊探究研制農(nóng)藥的材料。

②半導(dǎo)體材料:在金屬及非金屬的分界線旁邊的元素中找尋。

③在過(guò)渡元素中找尋優(yōu)良的催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。

5.元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律

同周期(從左到右)同主族(從上到下)

原子半徑漸漸減小漸漸增大

電子層排布電子層數(shù)相同電子層數(shù)遞增

最外層電子數(shù)遞增最外層電子數(shù)相同

失電子實(shí)力漸漸減弱漸漸增加

得電子實(shí)力漸漸增加漸漸減弱

金屬性漸漸減弱漸漸增加

非金屬性漸漸增加漸漸減弱

主要化合價(jià)最高正價(jià)(+1—+最高正價(jià)==族序數(shù)

7)非金屬負(fù)價(jià)==—

非金屬負(fù)價(jià)==—(8—族序數(shù))

(8一族序數(shù))

最高氧化物酸性漸漸增加酸性漸漸減弱

的酸性

對(duì)應(yīng)水化物堿性漸漸減弱堿性漸漸增加

的堿性

非金屬氣態(tài)形成由難一易形成由易一難

氫化物的形成穩(wěn)定性漸漸增加穩(wěn)定性漸漸減弱

難易、穩(wěn)定性

總結(jié):

元素金屬性的推斷:

①及水或酸反應(yīng)越簡(jiǎn)潔,金屬性越強(qiáng);

②最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物(氫氧化物)堿性越強(qiáng),金屬性越強(qiáng)。

③置換反應(yīng),金屬性強(qiáng)的金屬置換金屬性弱的金屬

④離子的氧化性越弱對(duì)應(yīng)金屬的金屬性越強(qiáng)

元素非金屬性的推斷:

①?gòu)淖罡邇r(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱。

②及反應(yīng)的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性來(lái)推斷。

③置換反應(yīng),非金屬性強(qiáng)的置換非金屬性弱的非金屬

④離子的還原性越弱,非金屬性越強(qiáng)

第三節(jié)化學(xué)鍵

一.離子鍵

1.離子鍵:陰陽(yáng)離子之間猛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)

注:(1)成鍵微粒:陰陽(yáng)離子間

(2)成鍵本質(zhì):陰、陽(yáng)離子間的靜性作用

(3)成鍵緣由:電子得失

(4)形成規(guī)律:活潑金屬和活潑非金屬化合時(shí)形成離子鍵

離子化合物:像NaCl這種由離子構(gòu)成的化合物叫做離子化合物。

(1)活潑金屬及活潑非金屬形成的化合物。如NaCl、NaQ、K2s等

(2)強(qiáng)堿:如NaOH、KOH、Ba(OH)2>Ca(OH)2等

(3)大多數(shù)鹽:如Na2c。3、BaS04

(4)鏤鹽:如NH4cl

小結(jié):一般含金屬元素的物質(zhì)(化合物)+鏤鹽。(一般規(guī)律)

留意:(1)酸不是離子化合物。

(2)離子鍵只存在離子化合物中,離子化合物中肯定含有離子鍵。

2、電子式

電子式:在元素符號(hào)四周用小黑點(diǎn)(或X)來(lái)表示原子的最外層電子(價(jià)電子)的式子叫電子式。

用電子式表示離子化合物形成過(guò)程:

(1)離子須標(biāo)明電荷數(shù);(2)相同的原子可以合并寫,相同的離子要單個(gè)寫;(3)陰離

子要用方括號(hào)括起;(4)不能把“一”寫成“=";(5)用箭頭標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移方向(也可不標(biāo))。

二.共價(jià)鍵

1.共價(jià)鍵:原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用叫做共價(jià)鍵。

用電子式表示HC1的形成過(guò)程:

Hx-h-c?4i?―4Hxd**?

注:(1)成鍵微粒:原子

(2)成鍵實(shí)質(zhì):靜電作用

(3)成鍵緣由:共用電子對(duì)

(4)形成規(guī)律:非金屬元素形成的單質(zhì)或化合物形成共價(jià)鍵

2.共價(jià)化合物:以共用電子對(duì)形成分子的化合物叫做共價(jià)化合物。

化合引離子化合物

I共價(jià)化合物化合物中不是離子化合物就是共價(jià)化合物

3.共價(jià)鍵的存在:

?非金屬單質(zhì):乩、X?、N2等(稀有氣體除外)

■共價(jià)化合物:乩0、CO2、Si02.H2s等

.困難離子化合物:強(qiáng)堿、鏤鹽、含氧酸鹽

4.共價(jià)鍵的分類:

非極性鍵:在同種無(wú)素的原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵。共用電子對(duì)不發(fā)生偏移。

極性鍵:在不同種不素的原子間形成的共價(jià)鍵為極性鍵。共用電子對(duì)偏向吸引實(shí)力強(qiáng)的一方。

三.電子式:

定義:在元素符號(hào)四周用小黑點(diǎn)(或X)來(lái)表示原子的最外層電子(價(jià)電子)的式子叫電子式。

原子的電子式:Na?:Mg:A1-:獷:P-:S::C1::Ar:

2.陰陽(yáng)離子的電子式:

(1)陽(yáng)平簡(jiǎn)潔陽(yáng)離子:離子符號(hào)即為電子式,如Na\Mg?*等

[困難陽(yáng)離子:如NH;電子式:

2

(2)陰離子月潔陰離子:、1r:?s.:」\"

困難陰離了:

3.物質(zhì)的電M式:

離子的電子式:陽(yáng)離子的電子式一般用它的離子符號(hào)表示;在陰離子或原子團(tuán)外加方括弧,并

在方括弧的右上角標(biāo)出離子所帶電荷的電性和電量。

[:C1:]-[:0:H]-

分子或共價(jià)化合物電子式,正確標(biāo)出共用電子對(duì)數(shù)目。

H

XX..?????,

SCI5CMH:C1S:N??N:H:O:O:HH:N:H

AxXXXX,,',?????

XXHH:Cl:

H■XH-C:HH:5i:H:Cl:Si:Cl:

HHH'':Cl:

離子化合價(jià)電子式,陽(yáng)離子的外層電子不再標(biāo)出,只在元素符號(hào)右上角標(biāo)出正電荷,而陰離子則要

標(biāo)出外層電

+2++

一[啰『忖、@「吟@丁、N?[:b:O:fNa\Na[:b:]-NaK[:0:町子,并加上

"11-'方括號(hào),在

右上角標(biāo)出負(fù)電荷。陰離子電荷總數(shù)及陽(yáng)離子

4.用電子式表示形成過(guò)程:

用電子式表示單質(zhì)分子或共價(jià)化合物的形成過(guò)程

TTTTXXXXXXXX

H'+xH->H.5HxC15+XC1?—>scucn

XXXXXXXX

Hx+-O-+xH—*HH

:o:+:c-+:6:——>:b::c::-6:

用電子式表示離子化合物的形成過(guò)程

x::

Na+■F■?-?Na+[^?F?r

Nax+-O-+xNa--Na+Na+

Na,+Sx++Na―?Na*[:SJ]2-Na+

xXXxx

四、分子間作用力和氫鍵

1、分子間作用力

⑴定義:把分子聚集在一起的作用力,又稱范德華力。

⑵特點(diǎn):①分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多;

②影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性等物理性質(zhì);

③只存在于由共價(jià)鍵形成的多數(shù)共價(jià)化合物和絕大多數(shù)氣態(tài)非金屬單質(zhì)分子,及稀有氣體分子之

間。但像二氧化硅、金剛石等由共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的微粒之間丕在在分子間作用力。

⑶變更規(guī)律:一般來(lái)說(shuō),對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相像的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,物

質(zhì)的熔沸點(diǎn)也越高。例如,熔沸點(diǎn):lABrAClR。

2、氫鍵

⑴定義:分子間存在著一種比分子間作用力稍強(qiáng)的相互作用。

⑵形成條件:除H原子外,形成氫鍵的原子通常是N、0、F。

⑶存在作用:氫鍵存在廣泛,如HQ、NH3>HF等。

分子間氫鍵會(huì)使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)上升。

五、化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì):

一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過(guò)程。

離子鍵、共價(jià)鍵及離子化合物、共價(jià)化合物的關(guān)系

提高篇:一、化學(xué)鍵及物質(zhì)類別關(guān)系規(guī)律

1、只含非極性鍵的物質(zhì):同種非金屬元素構(gòu)成的單質(zhì),如:k、凡、P八金剛石、晶體硅等。

2、只含有極性鍵的物質(zhì):一般是不同非金屬元素構(gòu)成的共價(jià)化合物、如:HC1、NH3>Si。2、CS2等。

3、既有極性鍵又有非極性鍵的物質(zhì):如:H202,C2H2、CH3cH3、C6H6等。

4、只含有離子鍵的物質(zhì):活潑非金屬及活潑金屬元素形成的化合物,如:Na2S.NaH、KQ、CsCl

等。

5、既有離子鍵又有非極性鍵的物質(zhì)。如:Na2O2,Na2s2、CaC?等。

6、既有離子鍵又有極性鍵的物質(zhì),如NaOH等。

7、由離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵構(gòu)成的物質(zhì),如:NH£1等。

8、由強(qiáng)極性鍵構(gòu)成但又不是強(qiáng)電解質(zhì)的物質(zhì)。如HF等。

9、無(wú)化學(xué)鍵的物質(zhì):稀有氣體。

10、離子化合物中并不存在單個(gè)的分子,例如:Nad,并不存在NaCl分子。

其次章化學(xué)反應(yīng)及能量

第一節(jié)化學(xué)能及熱能

學(xué)問(wèn)點(diǎn)一化學(xué)鍵及化學(xué)反應(yīng)中能量變更的關(guān)系

1.感知化學(xué)變更及能量變更的關(guān)系

我們?cè)谏钪欣妹骸⒁夯蜌?、煤氣、自然氣等燃料燃燒放出的熱能燒水、做飯或取暖,試?yàn)

室中加熱高鋸酸鉀或氯酸鉀制取氧氣。工業(yè)上高溫煨燒石灰石制取生石灰,這些實(shí)例足以說(shuō)明物質(zhì)

在發(fā)生化學(xué)變更的同時(shí)還伴隨著能量的變更。

2.化學(xué)鍵及化學(xué)反應(yīng)中能量變更的關(guān)系

物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變更的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成的過(guò)程,化學(xué)鍵是使原子或原子相互

結(jié)合的作用力。

歸納總結(jié):(1)各種物質(zhì)都儲(chǔ)存有化學(xué)能。

(1)在物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中,破壞舊化學(xué)鍵,須要汲取肯定的能量來(lái)克服原子(或離子)

間的相互作用;形成新化學(xué)鍵時(shí),又要釋放肯定的能量。因此,在化學(xué)反應(yīng)中,不僅有新物

質(zhì)的生出,而且還伴隨著能量的變更。

(2)任何化學(xué)反應(yīng)都要經(jīng)驗(yàn)舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過(guò)程,因此,任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著

能量的變更。化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變更的主要緣由。

(3)在一個(gè)完整的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,原委是放出能量還是汲取能量,要看破壞舊化學(xué)鍵汲取能量

總和及形成新化學(xué)鍵放出能量總和的大小。若破壞舊化學(xué)鍵汲取能量總和大于形成新化學(xué)鍵

放出能來(lái)那個(gè)綜合,整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程就汲取能量。若破壞舊化學(xué)鍵汲取能量總和小于形成

新化學(xué)鍵放出能量總和,整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程就放出能量。

學(xué)問(wèn)點(diǎn)二化學(xué)能及熱能的相互轉(zhuǎn)化

1.質(zhì)量守恒和能量守恒定律

(1)質(zhì)量守恒定律:自然界的物質(zhì)可以發(fā)生轉(zhuǎn)化,但是總質(zhì)量保持不便。

(2)能量守恒定律:一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量,但是總能量保持不變。

2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

放出熱能的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng),汲取熱能的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。

歸納總結(jié):每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變更,有的釋放能量,有的汲取能量。從能量類型方面

來(lái)看,有的反應(yīng)是放熱反應(yīng),有的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng);燃燒反應(yīng)是放熱反

應(yīng);活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

下列反應(yīng)都是吸熱反應(yīng):

3.相識(shí)物質(zhì)的化學(xué)變更及能量變更的關(guān)系的意義

(1)化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量變更是化學(xué)反應(yīng)中客觀存在的一大特征,相識(shí)了物質(zhì)的化學(xué)變更及能量

變更關(guān)系,就是更加全面的相識(shí)了物質(zhì)的化學(xué)變更,就能更好的利用物質(zhì)的化學(xué)變更。

(2)利用化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的原理來(lái)獲得人類所須要的熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)和科學(xué)探討,如燃料

的燃燒、炸藥開(kāi)山、放射火箭等等

(3)利用熱能使許多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生,從而探究物質(zhì)的組成、性質(zhì)或制備所須要的物質(zhì),如高

溫冶煉金屬、分解化合物等等。

總之,化學(xué)物質(zhì)中的化學(xué)能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成熱能,是物質(zhì)生存和發(fā)展的動(dòng)力之源,而熱能轉(zhuǎn)化

為化學(xué)能又是人們進(jìn)行化學(xué)科學(xué)探討、創(chuàng)建新物質(zhì)不行或缺的條件和途徑。

其次節(jié)化學(xué)能及電能

一次能源:干脆從自然界取得的能源。例:水能,風(fēng)能,煤,石油,自然氣,鈾,太陽(yáng)能等

二次能源:一次能源經(jīng)過(guò)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源。例:電力,蒸汽等。

學(xué)問(wèn)點(diǎn)一

化學(xué)能及電能的相互轉(zhuǎn)化(火力發(fā)電)

化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能,熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能。

燃燒(氧化還原反應(yīng))是使化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的關(guān)鍵。

二.原電池

1.原電池工作原理:原電池實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。

2.組成原電池的條件

(1)有兩種活動(dòng)性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體)做電極

(2)電極材料均插入電解質(zhì)溶液中

(3)兩極相連形成閉合回路

(4)能自發(fā)形成氧化還原反應(yīng)

3.原電池的正、負(fù)極推斷的方法主要有兩種

(1)當(dāng)兩種金屬做電極時(shí),活動(dòng)性強(qiáng)的金屬做負(fù)極,活動(dòng)性相對(duì)弱的做正極。當(dāng)兩極一種是金屬,

另一種是非金屬時(shí),金屬極為負(fù)極,非金屬極為正極。金屬活動(dòng)性依次:K、Ca、Na、Mg、

Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)Cu、Hg、Ag、Pt、Au

(2)依據(jù)電流方向或電子流向

電流(外電路)由正極流向負(fù)極;電子則由負(fù)極經(jīng)內(nèi)電路流向正極。

(3)依據(jù)原電池中的反應(yīng)方向

正極:得電子,發(fā)生還原反應(yīng),現(xiàn)象是伴隨金屬的析出或氫氣的放出。

負(fù)極:失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),現(xiàn)象是電極本身的消耗,質(zhì)量的削減。

4.原電池電極反應(yīng)書寫方法

(1)寫出原電池反應(yīng)(氧化還原反應(yīng))方程式

(2)將原電池反應(yīng)方程式分成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。一般還原劑本身做負(fù)極,負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是

氧化反應(yīng)。正極反應(yīng)為還原反應(yīng),因此原電池反應(yīng)中的氧化劑在正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng)。

5.原電池原理的應(yīng)用

(1)加快氧化還原反應(yīng)的速度,因?yàn)樾纬稍姵睾?,氧化反?yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行,使溶

液中的離子運(yùn)動(dòng)時(shí)相互的干擾減小,使反應(yīng)速率增大

(2)比較金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱,例如,有兩金屬A、B,用導(dǎo)線相連后移入稀硫酸中,能溶解的金屬

活潑性較強(qiáng),表面出現(xiàn)較多氣泡的金屬活動(dòng)性較弱。

6.原電池設(shè)計(jì)

首先要確定一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng),只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計(jì)成原電池。

其次,將自發(fā)的氧化還原反應(yīng)拆分成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng),分別為負(fù)極和正極的電極反

應(yīng)式。

第三,據(jù)氧化還原反應(yīng)中的還原劑和氧化劑確定原電池的負(fù)極和電解質(zhì)溶液。正極選較負(fù)極穩(wěn)定的

金屬或非金屬

第四,連接電路,畫出原電池示意圖。

例:銅鋅原電池(H2s做電解液)

負(fù)極(Zn)乜11-28=2峻氧化反應(yīng)正極(Cu):2『+2以=乩還原反應(yīng)

2+

總反應(yīng)式:Zn+2H=H2+Zn

學(xué)問(wèn)點(diǎn)二

1.常見(jiàn)電池和新型電池總結(jié)

(1)一次性電池:是指不能進(jìn)行充電循環(huán)運(yùn)用的電池。常見(jiàn)的鋅鏡干電池、Ag-Zn紐扣電池。一

次性電池的電極反應(yīng)式可依據(jù)其電池反應(yīng)來(lái)書寫。例如,鋅鎰電池發(fā)生反應(yīng)如下:

負(fù)極(鋅筒):Zn-2e-=Z/(氧化反應(yīng))

正極(石墨):2NH;+2e=2陽(yáng)3+乩(還原反應(yīng))

(2)二次電池:二次電池為可充電電池,它有放電和充電兩個(gè)過(guò)程。二次充電的放電過(guò)程是發(fā)生

原電池反應(yīng)的過(guò)程,作電源供電的過(guò)程;充電過(guò)程是在在外加電源的作用下,發(fā)生放電時(shí)逆

向反應(yīng)過(guò)程。放電反應(yīng)是自發(fā)的氧化還原反應(yīng),而充電過(guò)程是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。

例:銀鎘電池以Cd為負(fù)極,NiO(OH)為正極,以KOH為電解質(zhì)。由于鎘是致癌物質(zhì),廢棄的銀

鎘電池如不回收,會(huì)嚴(yán)峻污染環(huán)境,這制約了銀鎘電池的發(fā)展。

鋰離子電池是新一代可充電的綠色電池。

(3)燃料電池:據(jù)燃料燃燒這一猛烈的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)而成。常見(jiàn)的燃料電池有氫燃料電池、

甲烷燃料電池、甲醇燃料電池等。氫氧燃料電池工作時(shí)發(fā)生反應(yīng)如下:負(fù)極:2H2-4e=4H*正

+

極:02+4H+4e=2H20

息反應(yīng):2HZ+C)2=2H20

燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置。燃料電池及干電池或蓄電池的主要差別在于反應(yīng)物

不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部,而是外設(shè)裝備供應(yīng)燃料和氧化劑等。

第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率和限度

學(xué)問(wèn)點(diǎn)一

1.化學(xué)反應(yīng)速率

(1)化學(xué)反應(yīng)速率通常是用單位時(shí)間內(nèi)任何一種指定的反應(yīng)物濃度的削減或任何一種指定的生

成物濃度的增加來(lái)表示的。即單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)濃度的變更量,其數(shù)學(xué)表達(dá)式可表示為V=

△c/Z\t.單位為:mol/(L,min)

(2)對(duì)于反應(yīng)mA+mB=pC+qD,反應(yīng)速率及系數(shù)之間存在如下關(guān)系:

v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q

2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

(1)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。當(dāng)其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物(氣體或溶液)濃度,可以加

快反應(yīng)速率。

(2)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。當(dāng)其他條件不變時(shí),假如反應(yīng)物中有氣體,增大體系壓強(qiáng)可以

增大反應(yīng)速率;相反,減小體系壓強(qiáng)可以減小反應(yīng)速率。壓強(qiáng)只對(duì)氣體有影響,對(duì)固體、液

體影響較小。

(3)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。當(dāng)其他條件不便時(shí),上升溫度可以增大反應(yīng)速率。

A.在試驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí),經(jīng)常通過(guò)給反應(yīng)物加熱來(lái)增大反應(yīng)的速率。

B.為防止食品變質(zhì),我們將食物放入冰箱中保存,以降低食品變質(zhì)的速率。

(4)催化劑的影響

A.催化劑改變更學(xué)反應(yīng)速率的緣由僅僅是變更始態(tài)到終態(tài)的途徑,不變更反應(yīng)的結(jié)果。

B.催化劑在現(xiàn)代化學(xué)和化工生產(chǎn)中占有極為重要的地位。

學(xué)問(wèn)點(diǎn)二

1.可逆反應(yīng)及化學(xué)反應(yīng)限度

可逆反應(yīng):在同一條件下,同時(shí)向正反應(yīng)和逆反應(yīng)兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。事實(shí)上許多

化學(xué)反應(yīng)都是可逆反應(yīng)。對(duì)可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō),在肯定條件下,反應(yīng)物不行能全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物,反應(yīng)只

能進(jìn)行到肯定程度。

2.化學(xué)平衡狀態(tài)

在肯定條件下的可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí),反應(yīng)混合物中各組成成分的百分

含量都保存不便的狀態(tài),稱為化學(xué)平衡狀態(tài),簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡?;瘜W(xué)平衡具有五大基本特征,即逆、

等、動(dòng)、定、變。

動(dòng)一動(dòng)態(tài)平衡。

等一正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等(同一物質(zhì))。

定一各反應(yīng)物、生成物的百分含量保持肯定而不變。

變一化學(xué)平衡狀態(tài)(化學(xué)反應(yīng)限度)可以通過(guò)變更條件而變更。

3.化學(xué)平衡狀態(tài)的推斷

對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)Nb(g)=nB(g)+pC(g)在肯定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)有以下10個(gè)標(biāo)記:

(DA的分解速率及A的生成速率相等(2)單位時(shí)間內(nèi)生成nmolB和pmolC的同時(shí),生成mmolA;

(3)A、B、C的物質(zhì)的量不再變更(4)A、B、C的濃度不再變更

(5)A、B、C的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù))不再變更

(6)A的轉(zhuǎn)化率保持不變(7)恒溫、恒壓、絕熱的狀況下,體系內(nèi)溫度不再變更

(8)若某一反應(yīng)物或生成物有顏色,顏色不變

(9)當(dāng)mWn+p時(shí),恒容下總壓強(qiáng)不再變更(m=n+p時(shí),總壓強(qiáng)不能作為推斷平衡的依據(jù))

(10)當(dāng)mWn+p時(shí),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變更。

提高燃料的燃燒效率:1.盡可能使燃料充分燃燒,提高能量的燃燒效率。2.盡可能充分的利用燃料

燃燒所釋放的熱能,提高熱能的利用率。

第三章有機(jī)化合物

1、煌:僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔?,也稱為燒。

有機(jī)物烷燒烯燃苯及其同系物

通式CnH2n+2CnH2n

代表物甲烷(CH)苯(C6H6)

乙烯(C2H4)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)CH4CH2=CH2

結(jié)構(gòu)特碳碳單鍵,碳碳雙鍵(官能團(tuán))一種介于單鍵和雙鍵

點(diǎn)鏈狀,飽和燃鏈狀,不飽和燃之間的獨(dú)特的鍵,環(huán)狀

空間結(jié)正四面體六原子共平面平面正六邊形

構(gòu)

物理性無(wú)色無(wú)味的氣體,無(wú)色稍有氣味的氣體,無(wú)色有特別氣味的液

質(zhì)比空氣輕,難溶于比空氣略輕,難溶于水體,比水輕,難溶于水

用途優(yōu)良燃料,化工原石化工業(yè)原料,植物生溶劑,化工原料

料長(zhǎng)調(diào)整劑,催熟劑

反應(yīng)條件或可逆符號(hào)打不上自己補(bǔ)上:)

有機(jī)物主要化學(xué)性質(zhì)

①氧化反應(yīng)(燃燒)

烷血

0+2。-?C02+2H20(淡藍(lán)色火焰,無(wú)黑煙)

甲烷

②取代反應(yīng)(留意光是反應(yīng)發(fā)生的主要緣由,產(chǎn)物有5種)

->

CH4+C17CH3CI+HCICH3CI+ci2—->CH2C12+HC1

CH2cI2+CI2—-*CHC13+HC1CHCI3+CL---CCU+HCl

甲烷相對(duì)穩(wěn)定,不能使酸性KMnO”溶液、濱水褪色。也不及強(qiáng)酸強(qiáng)

堿反應(yīng)

(i)燃燒

烯嫌:

C2H4+30?---->2C02+2H20(火焰光明,有黑煙)

乙烯

(ii)被酸性KMnO”溶液氧化,能使酸性KMnO,溶液褪色(本身氧

化成CO?)。

立CH2=CH2+Br2—->CH2Br-CH2Br(能使濱水或澳的四氯化碳

溶液褪色)

在肯定條件下,乙烯還可以及壓、CL、HCKH20等發(fā)生加成

反應(yīng)

CH2=CH2+H2---CH3CH3

CH2=CH2+HC1—->CH3cH2cl(氯乙烷)

CH2=CH2+H20---->CH3cH20H(制乙醇)

Q乙烯能使酸性KMnO”溶液、漠水或澳的四氯化碳溶液褪色。常利

用該反應(yīng)鑒別烷煌和烯燒,如鑒別甲烷和乙烯。

①氧化反應(yīng)(燃燒)

2c6HG+1502-->12C02+6H20(火焰光明,有濃煙)

取代反應(yīng)苯環(huán)上的氫笠T原子、硝基取代。

+BX-^-Br+HBr;-^D-NO2

《^加成反應(yīng)苯丕能使酸性KMnCh溶

一液、

+3H2-G濱水或澳的四氯化碳溶液褪色。

Br

4、同系物、同分異構(gòu)體、同素異形體、同位素比較

概念同系物同分異構(gòu)同素異形體同位素

定義結(jié)構(gòu)相像,在分分子式相由同種元素組質(zhì)子數(shù)相同

子組成上相差一同而結(jié)構(gòu)成的不同單質(zhì)而中子數(shù)不

個(gè)或若干個(gè)式不同的的互稱同的同一元

CH2

原子團(tuán)的物質(zhì)化合物的素的不同原

互稱子的互稱

分子式不同相同元素符號(hào)表示—

相同,分子式可

不同

結(jié)構(gòu)相像不同不同—

探討對(duì)化合物化合物單質(zhì)原子

二、燃的衍生物

1、乙醇和乙酸的性質(zhì)比較

有機(jī)物飽和一元醇飽和一元竣酸

通式CnH2n+1OHCnH2n+1C00H

代表物

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