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文檔簡(jiǎn)介
選考模塊(化學(xué)與技術(shù)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ))
【考情分析】
新課標(biāo)高考化學(xué)選考內(nèi)容涵蓋選修模塊”化學(xué)與技術(shù)”、“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”、“有機(jī)化學(xué)
基礎(chǔ)''的內(nèi)容,考生從中任選一個(gè)模塊考試。
一、考試大綱對(duì)本專題內(nèi)容的基本要求
化學(xué)與技術(shù)
(-)化學(xué)與資源開發(fā)利用
1.了解煤、石油和自然氣等綜合利用的意義。
2.了解我國(guó)無(wú)機(jī)化工的生產(chǎn)資源和產(chǎn)品的主要種類。
3.了解海水的綜合利用。了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)自然資源利用的作用。
4.了解化學(xué)對(duì)廢舊物資再生與綜合利用的作用。
(二)化學(xué)與材料的制造、應(yīng)用
1.了解社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步對(duì)材料的要求。了解化學(xué)對(duì)材料科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。
2.了解金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分了?合成材料、復(fù)合材料和其他新材料的特點(diǎn),
了解有關(guān)的生產(chǎn)原理。
3.了解用化學(xué)方法進(jìn)行金屬材料表而處理的原理。
4.了解我國(guó)現(xiàn)代材料探討和材料工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。了解新材料的發(fā)展方向。
(三)化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
1.了解化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。
2.了解合成氨的主要原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義,相識(shí)催化劑的研制對(duì)促進(jìn)
化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重大意義。
3.了解精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)、精細(xì)化工在社會(huì)發(fā)展中的作用。
4.了解化學(xué)肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。
物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
(-)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)
1.了解原子核外電子的能級(jí)分布,能用電子排布式表示常見元素(1~36號(hào))原子核外
電子的排布。了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
2.了解元素電離能的含義,并能用以說明元素的某些性質(zhì)。
3.了解原子核外電子在確定條件下會(huì)發(fā)生躍遷,了解其簡(jiǎn)潔應(yīng)用。
4.了解電負(fù)性的概念,知道元素的性質(zhì)與電負(fù)性的關(guān)系。
(二)化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)
1.理解離子鍵的形成,鈴依據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征說明其物理性質(zhì)。
2.了解共價(jià)鍵的主要類型。鍵和乃鍵,能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等說明簡(jiǎn)潔分子的某些
性質(zhì)。
3.了解簡(jiǎn)潔協(xié)作物的成鍵狀況。
4.了解原子晶體的特征,能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。
5.理解金屬鍵的含義,能用金屬鍵理論說明金屬的一些物理性質(zhì)。
6.了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型(sp,sp2,sp3),能用價(jià)層電子對(duì)互斥理論
或者雜化軌道理論推想常見的簡(jiǎn)潔分子或者離子的空間結(jié)構(gòu)。
(三)分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)
1.了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)分。
2.了解氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響,能列舉含有氫鍵的物質(zhì)。
3.了解分了?晶體與原子晶體、離了?晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)分。
有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)
(-)有機(jī)化合物的組成與結(jié)構(gòu)
1.能依據(jù)有機(jī)化合物的元素含量、相對(duì)分子質(zhì)量確定有機(jī)化合物的分子式。
2.了解常見有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。了解有機(jī)物分子中的官能團(tuán),能正確地表示它們的結(jié)
構(gòu)。
3.了解確定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的化學(xué)方法和某些物理方法。
4.了解有機(jī)化合物存在異構(gòu)現(xiàn)象,能推斷簡(jiǎn)潔有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體(不包括手性
異構(gòu)體)。
5.能依據(jù)有機(jī)化合物命名規(guī)則命名簡(jiǎn)潔的有機(jī)化合物。
6.能列舉事實(shí)說明有機(jī)分子中基團(tuán)之間存在相互影響。
(-)煌及其衍生物的性質(zhì)與應(yīng)用
1.以烷、烯、快和芳香炫的代表物為例,比較它們?cè)诮M成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上的差異。
2.了解自然氣、石油液化氣和汽油的主要成分及其應(yīng)用。
3.舉例說明煌類物質(zhì)在有機(jī)合成和有機(jī)化工中的重要作用。
4.了解鹵代燒、醇、酚、醛、竣酸、酯的典型代表物的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及它們的相
互聯(lián)系。
5.了解加成反應(yīng)、取代反應(yīng)和消去反應(yīng)。
6.結(jié)合實(shí)際了解某些有機(jī)化合物對(duì)環(huán)境和健康可能產(chǎn)生影響,關(guān)注有機(jī)化合物的平安
運(yùn)用問題。
(三)糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)
1.了解糖類的組成和性質(zhì)特點(diǎn),能舉例說明糖類在食品加工和生物質(zhì)能源開發(fā)上的應(yīng)
用。
2.了解氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要化學(xué)性質(zhì),氨基酸與人體健康的關(guān)系。
3.了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
4.了解化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用。
(四)合成高分子化合物
1.了解合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn),能依據(jù)簡(jiǎn)潔合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單
體。
2.了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。
3.了解新型高分子材料的性能及其在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
4.了解合成高分子化合物在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高生活質(zhì)量方面的貢獻(xiàn)。
二、命題趨向
以往高考試題中的STSE內(nèi)容中事實(shí)上已經(jīng)包含了化學(xué)與技術(shù)的考查,新課程高考大綱
把二者作劃為選考內(nèi)容,供考生選擇?;瘜W(xué)與技術(shù)課程內(nèi)容定位于化學(xué)生產(chǎn)技術(shù),所以,考
試的重點(diǎn)當(dāng)然就放在"了解化學(xué)在資源利用、材料制造、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的詳細(xì)應(yīng)用上,用所
學(xué)學(xué)問對(duì)與化學(xué)有關(guān)的?系列技術(shù)問題做出合理的分析,屈化應(yīng)用意識(shí)和實(shí)踐實(shí)力的考查"
上。如:分析化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理在硫酸制造、合成氨工業(yè)等化工生產(chǎn)工藝(生產(chǎn)
條件的選擇與限制)中的應(yīng)用:電化學(xué)反應(yīng)在氯堿工業(yè)生產(chǎn)、電鍍、化學(xué)蝕刻等材料加工技
術(shù)中的運(yùn)用:探討氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、基本的有機(jī)反應(yīng)在金屬、非金屬材料、有機(jī)高
分子材料、洗滌劑的制備與加工技術(shù)中運(yùn)用;聯(lián)系化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)與條件,綜合分析相關(guān)化工
生產(chǎn)的產(chǎn)、供、銷與環(huán)境問題,考慮廠址選擇、配套設(shè)施的配置等技術(shù)問題。聯(lián)系酸堿鹽及
電解質(zhì)溶液的有關(guān)學(xué)問,分析土壤酸堿性的測(cè)定與改良、無(wú)土我培養(yǎng)分液的配制、化肥、農(nóng)
藥的合理運(yùn)用等技術(shù)問題等。復(fù)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí),應(yīng)留意把握學(xué)問內(nèi)容的深廣度,關(guān)注教材
中的三條內(nèi)容線索:生產(chǎn)和技術(shù)問題線索:技術(shù)學(xué)問線索;化學(xué)學(xué)問線索。同時(shí)關(guān)注與其他
模塊的區(qū)分與聯(lián)系。
物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)部分除了關(guān)于電子排布、分子間作用力和四種晶體類型等學(xué)問點(diǎn)外,都
是新課標(biāo)中所增加的學(xué)問內(nèi)容。關(guān)于用電了?排布式表示常見的元素,由過去的前三周期(1
—18號(hào))擴(kuò)展到前四周期(1?36號(hào));對(duì)分子間的作用力,要求了解其與化學(xué)鍵的區(qū)分;對(duì)四
種晶體類型學(xué)問點(diǎn)的要求中明確提出要了解“結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)分”。物質(zhì)結(jié)構(gòu)
的這部分學(xué)問可以促進(jìn)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)本質(zhì)的理解,但是學(xué)問內(nèi)容比較抽象,理解起來(lái)有確定困
難。
有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)部分不但涵蓋舊大綱中有機(jī)化學(xué)的學(xué)問點(diǎn),而且還增加了部分學(xué)問點(diǎn)。增
加的學(xué)問點(diǎn)可分成兩大類,?類是學(xué)問點(diǎn)的延長(zhǎng),如增加了"知道確定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的常
用方法"、”命名簡(jiǎn)潔的有機(jī)化合物〃等;另一類是與社會(huì)生活的聯(lián)系,如“知道自然氣、液化
石油氣和汽油的主要成分及其應(yīng)用試題通常以框圖題的形式出現(xiàn),在高科技新信息的框
架中考查有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)問,在某些省市的試卷中還特殊留意對(duì)設(shè)計(jì)合成線路的考查。所
以必需嫻熟駕馭碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、鹵代燃中的鹵原子、N學(xué)羥基、酚羥基、醛基、翔基及
酯基的結(jié)構(gòu)及性質(zhì),延長(zhǎng)的還有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的特殊性、醛、酮等。住駕馭了上述結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)后,
就可以綜合運(yùn)用于多官能團(tuán)化合物上,如課本上介紹的糖類、油脂、蛋白質(zhì)等。另外,對(duì)于
生產(chǎn)、生活中的較困難的化合物,也可依據(jù)其結(jié)構(gòu)中所含的特殊官能團(tuán),推斷其主要性質(zhì)。
這三模塊學(xué)問在《考試大綱》中作為選考內(nèi)容,從題型上,三個(gè)模塊主要以非選擇題的
方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。在狂習(xí)中可以依據(jù)自己的特長(zhǎng),在二模塊之間確定任習(xí)的著力點(diǎn)。
【學(xué)問歸納】
一、化學(xué)與技術(shù)
(一)化學(xué)與資源開發(fā)利用
1.石油
(1)石油的組成:主要含C、H兩種元素。由烷燒、環(huán)烷燒和芳香燒所組成的混合物。
(2)石油的煉制
①分銀:利用各組分沸點(diǎn)的不同將困難混合物分別的過程。分為常壓分帽(得到汽油、
煤油、柴油、重油等產(chǎn)品)和減壓分謠(得到潤(rùn)滑油、凡士林瀝青等)
②石油的加工
裂化:確定條件下,使長(zhǎng)鏈燒斷裂成短鏈燃的過程。目的是提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量。
裂解:深度的裂化。目的是獲得短鏈的不飽和氣態(tài)燃。
2.煤
(1)煤的組成:主要含C元素。由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成困難的混合物。
(2)煤的綜合利用
「煤的干緇:把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程。得到焦炭、粗氨水、煤焦油、焦?fàn)t
I煤氣等
I煤的氣化:把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可燃性氣體(CO、Hz)的過程
煤的液化:把.煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可燃性液體(如CHaOH)的過程
3.自然氣的綜合利用
自然氣既是?種清潔的能源,也是?種重要的化工原料。
4.海水的綜合利用
(1)海水水資源的利用
①海水的淡化。常用方法:蒸儲(chǔ)法、電滲析法、反滲透法、冷凍法。
②干脆利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻。
(2)海水化學(xué)資源的利用:①海鹽的生產(chǎn):②Cl、Br、I的提取。
5.環(huán)境愛護(hù)和綠色化學(xué)
(1)環(huán)境污染:包括大氣污染,水污染,土壤污染和食品污染。
(2)綠色化學(xué):核心是利用化學(xué)原理從源頭上削減和消退工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響。
原子利用率為期望產(chǎn)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量之比。對(duì)于詳細(xì)的化學(xué)反應(yīng),原子利
用率等于期望生成物的摩爾質(zhì)量與生成物的總摩爾質(zhì)量之比。
(-)化學(xué)與材料的制造、應(yīng)用
1.金屬的冶煉
(1)原理:化合物中金屬元素得電子被還原成單質(zhì)。
(2)方法:依據(jù)金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱,通常采納電解法(鋅以前的金屬的制取)、熱還原法
(鋅至銅之間的金屬)和熱分解法(銅以后的金屬的制取)。
2.硅酸鹽工業(yè)
(1)水泥:一般水泥的主要成分是硅酸三鈣(3CaOSiO2)、硅酸二鈣QCaOSiCh)和鋁酸三
鈣(3CaOA12O3)等。
(2)玻璃:玻璃有一般玻璃、石英玻璃、光學(xué)玻璃等等。玻璃沒有固定的熔、沸點(diǎn)。
(3)比較水泥和玻璃的生產(chǎn)方法(見下表)硅酸鹽產(chǎn)品
水泥玻璃(一般)
原料石灰石、粘土純堿、石灰石、石英
設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐
/
Na2CO3+SiC2直溫Na2SiO3+CO2r
反應(yīng)困難的物理化學(xué)改變
CaCO3+SiC2敬CaSiCh+CCh個(gè)
3CaOSiO2、2CaO-SiO2、
主要成分Na2O-CaO-6SiO2
3CaOAI2O3
水硬性玻璃態(tài)物質(zhì)(生確定溫度范圍內(nèi)軟化)
特性
(加石膏調(diào)整硬化速度)非晶體
(4)陶瓷
①制造陶瓷的主要原料:粘土。
②制造陶瓷的一般過程:制泥、成型、干燥、燒成。
③陶瓷的種類(依據(jù)原料、燒制溫度劃分):上器、陶器、瓷器、拓器等。硅酸鹽的組成
可以用氧化物形式來(lái)表示例高嶺石A12(Si2。娟。用4可表示為AlQ3,2SiO2?2H2O。
(三)化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
1.合成氨
(1)合成氨的條件的選擇:溫度(500℃)、壓強(qiáng)20~50MPa)、催化劑(鐵觸媒)。
(2)合成氨生產(chǎn)工藝:生產(chǎn)流程,
原料氣的制備。其中生產(chǎn)的氨氣液化分別,原料
氣循環(huán)利用。
2.氯堿工業(yè)
恩子交換膜電解槽上要由陽(yáng)極(用金屬鈦網(wǎng)制成,涂有鈦、行等氧化物涂氯堿工業(yè)
電解飽和食鹽水制取氯氣和燒堿。
+/
(1)原理:陽(yáng)極(用石墨):2。-25=。2個(gè)陰極(用Fe):2H+2e=H2r
總反應(yīng):2NaCI+2H2。-電解-2NaOH+H2個(gè)+5個(gè)
(2)飽和食鹽水的精制:電解前應(yīng)除去食鹽溶液中的Ca?+、Mg2\SO/一等雜質(zhì)離子,
加入試劑依次為NaOH溶液、BaCIz溶液、Na2c。3溶液、稀鹽酸(或?qū)aCh溶液和NaOH
溶液的依次互換)。
(3)離子交換膜法制燒堿
離子交換膜的特性:只允許陽(yáng)離子通過,而阻擋陰極離子和氣體通過。
3.硫酸工業(yè)一一接觸法
三階段:S02制取和凈化'S02轉(zhuǎn)化為S03、S03汲取和H2s。4的生成
三方程:4FeS2+llO2=2Fe;O3+8SO22SO2+O2=2SO3SO3+H;O=H2SO4
三設(shè)備:沸騰爐、接觸室、汲取塔
4.化學(xué)肥料施用
酸性的化學(xué)肥料不能和堿性肥料混用,如硝酸鉉和草木灰I主要有效成分為K2c03)不能
混合施用,因NH4NO3水解是酸性,K2c。3水解是堿性,混合促進(jìn)水解,降低肥效。
二、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
(-)原子結(jié)構(gòu)與原子核外電子能級(jí)分布
I.電子云和原子軌道
(1)電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):①質(zhì)量微小②運(yùn)動(dòng)空間微?、蹣O高速運(yùn)動(dòng)。
電子云:電子在原子核外空間確定范圍內(nèi)出現(xiàn),可以想象為一團(tuán)帶負(fù)電荷的云霧覆蓋在
原子核的四周,人們形象地把它叫做“電子云”稱作電子云,電子云輪廓圖稱原子軌道。
S的原子軌道是球的,能層序數(shù)越大,原子軌道的半徑越大。
s電子的原子軌道呈球形對(duì)稱,ns能級(jí)各有1個(gè)原子軌道:p電子的原子軌道呈紡錘形,
叩能級(jí)各有3個(gè)原子軌道,相互垂直(用防、py、Pz表示):nd能級(jí)各有5個(gè)原子軌道:nf
能級(jí)各有7個(gè)原子軌道。
2.泡利原理和洪特規(guī)則
量子力學(xué)告知我們:ns能級(jí)各有1個(gè)軌道,即能級(jí)各有3個(gè)個(gè)軌道,cd能級(jí)各有5
個(gè)軌道,"能級(jí)各有7個(gè)個(gè)軌道。而每個(gè)軌道里最多能容納2個(gè)電子,通常稱為電子對(duì),
用方向相反的箭頭"個(gè)來(lái)表示。
一個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子,而且自旋方向相反,這個(gè)原理成為泡利原理。
當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí),總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道而且自旋方向相
反,這個(gè)規(guī)則是洪特規(guī)則。
洪特規(guī)則的特例:對(duì)于同一個(gè)能級(jí),當(dāng)電子排布為全充溢、半充溢或全空時(shí),是比較
穩(wěn)定的。
3.能層與能級(jí)
對(duì)多電子原子的核外電子,按能量的差異將其分成不同的能層(川:各能層最多容納的
電子數(shù)為2標(biāo)。對(duì)于同一能層里能量不同的電子,將其分成不同的能級(jí)(/);能級(jí)類型的種類
數(shù)與能層數(shù)相對(duì)應(yīng);同一能層里,能級(jí)的能量按s、p、d、f的依次上升,即£(s)VE(p)<E(d)
詢)。
各能層所包含的能級(jí)類型及各能層、能級(jí)最多容納的電子數(shù)見下表:
能層⑼―-二三四五六七
符號(hào)KLMN0pQ
能級(jí)(/)1S2s2P3s3p3d4s4P4d4f5s.........
最多22626102610142???.....
電子數(shù)281832.....2n2
4.核外電子排布
(1)構(gòu)造原理:絕大多數(shù)基態(tài)原子核外電子的排布都遵循下列依次:
Is、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f......
構(gòu)造原理揭示了原子核外電子的能級(jí)分布。從中可以看出,不同能層的能級(jí)有交織現(xiàn)
象,如£(3d)>£(4s)、£(4d)如E(5s)、£(5d)A£(6s)、f(6d)>f(7s)>£(4f)>f(5p)>£(4f)>£(6s)
等。
構(gòu)造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的依據(jù),也是繪制基態(tài)原子電子排布圖(即軌道
表示式)的主要依據(jù)之一。
(2)能量最低原理:原子核外電子遵循構(gòu)造原理排布時(shí),原子的能量處于最低狀態(tài)。
即在基態(tài)原子里,電子優(yōu)先排布在能量最低的能級(jí)里,然后排布在能量漸漸上升的能級(jí)里。
(3)表示方法:電子排布式和軌道表示式。
5.基態(tài)、激發(fā)態(tài)、光譜
原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài),處于最低能量的原
子叫做基態(tài)原子。
當(dāng)基態(tài)原子的電子汲取能量后,電子會(huì)躍遷到較高能級(jí),變成激發(fā)態(tài)原子。電子從較
高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí),將釋放能量。光(輻射)是電子釋
放能量的重要形式之一。
不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)汲取(基態(tài)與激發(fā)態(tài)〉和放出(基態(tài)與激發(fā)態(tài))能量,
產(chǎn)生不同的光譜一一原子光譜(汲取光譜和放射光譜)。利用光譜分析可以發(fā)覺新元素或利
用特征譜線鑒定元素。
(二)元素周期律
1.元素周期律
元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性改變,這一-規(guī)律叫做元素律。元素性質(zhì)的周
期性改變的本質(zhì)緣由是核外電子排布呈周期性改變。
2.元素性質(zhì)周期性改變的詳細(xì)表現(xiàn)
隨著核電荷數(shù)的遞增,每隔確定數(shù)目的元素
①原子半徑由大到?。?/p>
②主要化合價(jià):正價(jià)由+1f+7,負(fù)價(jià)由-41-1:
③元素性質(zhì):同一周期由前往后金屬性減弱,非金屬性增加,同一主族,由上往下金屬
性增加,非金屬性減弱:
④電離能:氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子,轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所須要的能量叫
做第一電離能。電離能的大小確定了該元素的原子失電子實(shí)力大小,第一電離能越大,越難
失電子,金屬活動(dòng)性越弱。
同主族,由上往下笫電離能減小,同周期由前往后曰離能增大,但二、三周期中
的Be、N、Mg和P四種元素的原子第一電離能大于相鄰的前后元素的原子(為什么?)
⑤電負(fù)性:電負(fù)性是原子在化學(xué)鍵中對(duì)鍵合電子吸引實(shí)力的標(biāo)度。電負(fù)性越大,吸引電
子的實(shí)力越強(qiáng)。電負(fù)性的大小也可作為衡量金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的尺度,在元素周期表中,
電負(fù)性最大的是F,金屬的電負(fù)性一般VL8:同一周期由前往后電負(fù)性增大,同一主族,由
上往下電負(fù)性減小。
(三)共價(jià)鍵理論
1.共價(jià)鍵價(jià)健理論
(1)共價(jià)鍵
①定義:原子之間通過共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵
②實(shí)質(zhì):形成共用電子對(duì)或電子云重疊
③類型:。鍵和n鍵
a.6鍵:沿健軸(兩原子核的連線)方向以“頭碰頭”的方式發(fā)生原子軌道(電子云)的重
置所形成的共價(jià)鍵稱為。鍵一一單鍵。
種類:S-S重疊,S-P重疊,P-P重疊
特點(diǎn):軸對(duì)稱(即以成鍵的兩原子核為連線為軸作旋轉(zhuǎn)操作,共價(jià)鍵電子云的圖形不變)
b.兀鍵:兩個(gè)原子沿鍵軸平行以“肩碰肩”方式發(fā)生原子軌道(電子云)重將所形成的
共價(jià)鍵稱為n鍵。(只有在生成。鍵后,余下的p軌道才能生成n犍)
特點(diǎn):鏡像對(duì)稱(重疊形成的電子云由兩塊形成,分別位于兩原子核構(gòu)成的平面的兩側(cè),
互為鏡像)
c.6犍和7X鍵比較
重登方式:6鍵---頭碰頭:TI鍵-----肩并肩。
鍵的強(qiáng)度:b鍵>71鍵
成鍵電子:6鍵(S-S;S-P;P-P);■犍(P-P)o
成鍵類型:6鍵成單鍵:二鍵成雙鍵、叁鍵。
(2)由原子軌道相互重疊形成的。鍵和爪鍵總稱價(jià)鍵軌道。
(3)推斷共價(jià)鍵類型規(guī)律:共價(jià)單鍵是。鍵;而共價(jià)雙鍵中有一個(gè)。健,另一個(gè)是IT
鍵:共價(jià)三鍵由一個(gè)。鍵和兩個(gè)n鍵組成。
2.價(jià)層電子對(duì)互斥模型
(1)中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵:分子中的價(jià)電子對(duì)相互排斥的結(jié)果。如:
ABn立體結(jié)構(gòu)范例
直線型
n=2co2
平面三角形
n=3CH2O
n=4正四面體型
CH4
(2)中心原子上有孤對(duì)也子:孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子四周的空間,并參與相互排
斥。如d0和NH3中心原子上的孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子四周的空間,并參與相互排斥。
因而H20分子呈V型,NH3分子呈三角錐型。如:
化學(xué)式中心原子含有孤對(duì)電子對(duì)數(shù)中心原子結(jié)合的原子數(shù)空間構(gòu)型
H2s22V形
+22V形
NH2
正三角形
BF303
04四面體
CHCI3
正四面體
SiF404
3.雜化制L道理論
(1)雜化的概念:在形成多原子分子的過程中,中心原子的若干能量相近的原子軌道
重新組合,形成?組新的軌道,這個(gè)過程叫做軌道的雜化,產(chǎn)生的新軌道叫雜化軌道。
(2)雜化軌道類型:
①sp3雜化:1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道會(huì)發(fā)生混雜,得到4個(gè)相同的軌道,夾角109°28',
稱為sp3雜化軌道。
②sp雜化:夾角為180。的直線形雜化軌道,sp2雜化:三個(gè)夾角為120。的平面三角形雜
化軌道。
4.配位鍵
(1)“電子對(duì)賜予一接受健”被稱為配位鍵。一方供應(yīng)孤對(duì)電子;一方有空軌道,接受
孤對(duì)電子。如:[CU(H2O)2+]、NHJ中存在配位鍵。表示:A-B(前者是電子對(duì)賜予體后者
是電子對(duì)接受體)。
條件:其中一個(gè)原子必需供應(yīng)孤對(duì)電子。另一原子必需能接受孤對(duì)電子軌道。
(2)通常把金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物
稱為配位化合物。如銅氨協(xié)作物[CU(NH3)4產(chǎn)(深藍(lán)色)的形成:
CIJ2-+2NH3H2O=Cu(OH)2J+2NH4
2+
CU(OH)2+4NH3-H2O=[CU(NH3)4]+2OH+4H2O
5.鍵的極性和分子的極性
(1)極性鍵:由不同原子形成的共價(jià)鍵。吸電子實(shí)力較強(qiáng)一方呈正電性(b+),另一
個(gè)呈負(fù)電性(6-)。
(2)極性分子和非極性分子:極性分子中,正電荷中心和負(fù)電中心不重合;非極性分
子的正電中心和負(fù)電中心重合。
(3)推斷極性分子或非極性分子閱歷規(guī)律:若分子結(jié)構(gòu)殳幾何空間對(duì)稱,為正某某圖
形,則為非極性分子。
6.氫鍵及范德華力及其對(duì)物質(zhì)的影響
(1)范德華力:分子之間存在著相互作用力。范德華力很弱,約比化學(xué)鍵能小1~2數(shù)
量級(jí)。相對(duì)分子質(zhì)量越大,范譙華力越大;分子的極性越大,范德華力也越大。
(2)氫鍵:是由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(如水分子中的氫)與另
一個(gè)分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子(如水分子中的氧)之間的作用力。氫鍵普遍存在于已經(jīng)與N、
0、F等電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另外的N、0、F等電負(fù)性很大的原子之間。
例如,不僅氟化氫分子之間以及氨分子之間存在氫鍵,而且它們跟水分子之間也存在氫健。
氫鍵表示方法:X-H-Yo
分子間氫鍵:使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)上升。
分子間內(nèi)氫鍵:使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低氫鍵屬于一種較弱的作用力,其大小介于范德
華力和化學(xué)鍵之間,約為化學(xué)鍵的特別之幾,不屬于化學(xué)鍵。
7.溶解性
(1)“相像相溶"規(guī)律:非極性溶質(zhì)易溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)易溶于極性溶劑。
極性溶質(zhì)比非極性溶質(zhì)在水中的溶解度大。假如存在氫鍵,則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作
用力越大,溶解性越好。相反,無(wú)氫鍵相互作用的溶質(zhì)在有氫鍵的水中的溶解度就比較小。
(2)溶解度影響因素:溶劑的極性、溶劑和溶質(zhì)之間的氣鍵作用。
8.手性
具有完全相同的組成和原子排列的?對(duì)分子,猶如左手與石手?樣互為鏡像,卻在三維
空間里不能重疊,互稱手性異構(gòu)體。有手性異構(gòu)體的分子叫做手性分子。
(四)晶體結(jié)構(gòu)
1.晶體類型與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)關(guān)系
晶體的類型干脆確定著晶體的物理性質(zhì),如熔、沸點(diǎn)、硬度、導(dǎo)電性、延展性、水溶性
等。而晶體的類型本質(zhì)上又是由構(gòu)成晶體的微粒及微粒間作用力確定,通??梢杂删w的特
征性質(zhì)來(lái)判定晶體所屬類型。駕馭下表內(nèi)容是重點(diǎn)之一。對(duì)一些常見物質(zhì),要會(huì)推斷其晶體
類型。
比較四種晶體類型
2.如何比較物質(zhì)熔、沸點(diǎn)凹凸
(1)由晶體結(jié)構(gòu)來(lái)確定。首先分析物質(zhì)所屬的晶體類型,其次抓住確定同一類晶體熔、
沸點(diǎn)凹凸的確定因素。
①一般規(guī)律:原子晶體,離了晶體〉分子晶體
如:SiO2>NaCI>CO2(干冰),但也有特殊,如熔點(diǎn):MgO>SiO2
②同屬原子晶體,一般鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大,共價(jià)鍵越堅(jiān)固,晶體的熔、沸點(diǎn)越高。
如:金屬石>金剛砂〉晶體硅緣由rc.c<rc.si<r$i-si
③同類型的離子晶體,離子電荷數(shù)越大,陰、陽(yáng)離子核間距越小,則離子鍵越堅(jiān)固,品
體的熔、沸點(diǎn)一般越高。如:MgO>NaCI
④分子晶體,分子間范德華力越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)越高。
分子組成和結(jié)構(gòu)相像的分子晶體,一般分子量越大,分子間作用力越強(qiáng),晶體熔、沸點(diǎn)
越高。如:F<Cl2<Br<l2
22沸點(diǎn)(K)
若分子量相同,如互為同分異構(gòu)體,則支鏈
數(shù)越多,沸點(diǎn)越高,分子越對(duì)稱,則熔點(diǎn)越高。373
如:C5H12的各同分異構(gòu)體間,
沸點(diǎn):正戊烷>異戊烷〉新戊烷
熔點(diǎn):新戊烷>異戊烷,正戊烷
因而應(yīng)留意,并非外界條件對(duì)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)
的影響總是一樣的,熔點(diǎn)常與晶體中微粒排布對(duì)
稱性有關(guān)。
若分子間有氫鍵,則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相
像的同類晶體強(qiáng),故熔、沸點(diǎn)特殊高.
如:氫化物的沸點(diǎn)如右圖所示:
從上圖中看出,dTe、H2Se,H2s的沸點(diǎn)都依次降低。按此改變趨勢(shì),出0的沸點(diǎn)應(yīng)為
193K左右,但事實(shí)上為373K、此種“反?!钡纳仙?,就是因?yàn)闀r(shí)0分子間存在氫鍵。對(duì)比同
主族氫化物的沸點(diǎn),從中可清晰看到NH3、HF的沸點(diǎn)高得"反常",也是因?yàn)榉肿娱g存在氫鍵。
HF分子間氫鍵:
H20分子間氫鍵:
氫鍵的生成對(duì)化合物性質(zhì)有顯著影響,一般分子間形成氫鍵時(shí),可使化合物的熔、沸點(diǎn)
顯著上升,在極性溶劑中,若溶質(zhì)分子和溶劑分子間形成氫鍵,則可使熔解度增大。如N&
極易溶于水就與此有關(guān).除上述幾種物質(zhì)外,在醇、粉酸、無(wú)機(jī)酸、水合物、氨合物等中均
有氫鍵。
⑤金屬晶體:金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多,原子半徑越小、金屬鍵越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)越高。
如:Na<Mg<AI
(2)依據(jù)物質(zhì)在同條件下的狀態(tài)不同推斷
一般熔、沸點(diǎn):固>液>氣。
假如常溫下即為氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì),其晶體應(yīng)屬分子晶體(Hg除外)。如惰性氣體,雖然
構(gòu)成物質(zhì)的微粒為原子,但應(yīng)看作為單原子分子.因?yàn)橄嗷ラg的作用力范德華力,而并非共
價(jià)鍵。
3.金屬鍵理論化和晶體的緊密積累結(jié)構(gòu)說明。簡(jiǎn)要說明幾下圖:
留意:溫度上升對(duì)金屬、電解壓溶液導(dǎo)電性影響是不同的.
在金屬晶體中原子或離子不是靜止不動(dòng),而在晶格結(jié)點(diǎn)上作較小幅度振動(dòng),這種振動(dòng)對(duì)
電了?流淌起著阻礙作用,加上陽(yáng)離子對(duì)電子的吸引,電子運(yùn)動(dòng)便受到更多阻力,因而升溫,
金屬電阻加大,導(dǎo)電實(shí)力下降。
在電解壓溶液中,導(dǎo)電微粒是自由移動(dòng)離子,升溫有利于卻快運(yùn)動(dòng),導(dǎo)電性增加。
4.典型晶體的結(jié)構(gòu)特征
(1)離子晶體CsCINaCI
離子配位數(shù)8:36:6
一個(gè)晶胞中含
陽(yáng)離子和陰離子數(shù)1.14,4
晶胞構(gòu)型立方體立方體
重點(diǎn)駕馭NaCI晶體結(jié)構(gòu),它還具有的特征:
①一個(gè)Na+四周等距且最近的C「有6個(gè),此6個(gè)C「連線形成的空間幾何體為正八而體,
Na?位于其中心。
②一個(gè)Na+四周等距且最近的Na*有12個(gè)。
如何計(jì)算離子晶體中不同部位的離子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)?
體心(內(nèi))面心樓上角頂
1]_]_
系統(tǒng)數(shù)1
248
1
計(jì)鳧NaCI晶體微粒數(shù):Nc+:體心(1個(gè))棱(各1個(gè))l+12x-=4
4
11
CI-:面心(各1個(gè))角頂(各1個(gè))—x6+—x8=4
28
(2)晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算
構(gòu)成晶體的結(jié)構(gòu)粒子是按著確定的排列方式所形成的固態(tài)群體。在晶體結(jié)構(gòu)中具有代表
性的最小重復(fù)單位叫晶胞。
位于晶胞頂點(diǎn)的微粒,實(shí)際供應(yīng)應(yīng)晶胞的只有1/8;
位于晶胞棱邊的微粒,實(shí)際供應(yīng)應(yīng)晶胞的只有1/4:
位于晶胞面心的微粒,實(shí)際供應(yīng)應(yīng)晶胞的只有1/2;
位于晶胞中心的微粒,實(shí)際供應(yīng)應(yīng)晶胞的只有1。
(3)金剛石和石墨的比較
金剛石石墨
晶
體正四面儂空間平面層狀正六邊形結(jié)構(gòu)
結(jié)
構(gòu)
網(wǎng)狀晶體層間以范德華力結(jié)合
晶體層內(nèi)一原子晶體1.入刑甩他
原子晶體
類型層間一分子晶體j遍。型。解
晶體外形正八而體鰥片狀
碳碳腿長(zhǎng)<
熔點(diǎn)<
沸點(diǎn)
硬度很高質(zhì)軟有滑原感
導(dǎo)電性無(wú)良
主要用途鉆具、裝飾品潤(rùn)滑石限電極、耐火材料等
相互關(guān)系司素異形體
留意:①石墨有導(dǎo)電性,是因?yàn)閷觾?nèi)有自由電子。②碳還有多種同素異形體。如C60等。
想-一想:C60、N60等屬于什么晶體?可能是原子晶體嗎?
(3)二氧化硅和二氧化碳晶體
二氧化硅二氧化碳
晶體結(jié)構(gòu)型正四面體立方體
構(gòu)成微粒Si、0原子co:分子
結(jié)構(gòu)特征一個(gè)Si與4個(gè)成健一
一個(gè)CO:與最近且距離木彈的有12個(gè)CQ分子
一個(gè)0與2個(gè)錫成鍵一
晶體翹原子的體分子晶體
熔點(diǎn)高f隊(duì)易升華
溶解性難溶于一般溶劑肓色容于水
三、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)
(一)碳原子的成鍵原則
1.飽和碳原子與手性碳原子:
2.不飽和碳原子;
3.苯環(huán)上的碳原子。
[應(yīng)用]①利用"氫1,氧2,氮3,碳4”原則分析有機(jī)物的鍵線式或球棍模型;
②利用“手性碳原子”的特點(diǎn)分析有機(jī)物結(jié)構(gòu)中的手性碳原子或書寫含手性碳原子的有
機(jī)物結(jié)構(gòu)。
(二)系統(tǒng)命名法
無(wú)官能團(tuán)有官能團(tuán)
類別烷燒烯、塊、鹵代燒、爛的含氧衍生物
碳鏈最長(zhǎng)
主鏈條件含官能團(tuán)的最長(zhǎng)碳鏈
同碳數(shù)支鏈最多
編號(hào)原則(小)取代基最近官能團(tuán)最近、兼顧取代基盡量近
支位一支名母名:支名同,要
名稱寫法支位一支名一官位一母名
合并;支名異,簡(jiǎn)在前
符號(hào)運(yùn)用數(shù)字與數(shù)字間用“,”數(shù)字與中文間用''一",文字間不用任何符號(hào)
(三)同分異構(gòu)體
1.概念辨別(五“同”:同位素、同素異形體、同分異構(gòu)為、同系物、等同結(jié)構(gòu)):
2.同分異構(gòu)體的類別:
⑴C鏈異構(gòu):
同種物質(zhì)間由于主鏈碳原子數(shù)不同引起的異構(gòu)現(xiàn)象。如正戊烷、異戊烷、新戊烷。
(2)官能團(tuán)位置異構(gòu):
由于官能團(tuán)在分子中的位置不同引起的異構(gòu)現(xiàn)象。如是1-內(nèi)醇和2-內(nèi)醇,鄰二甲苯、
間二甲茶和對(duì)二甲苯等。
(3)官能團(tuán)種類異構(gòu):
常見的官能團(tuán)異構(gòu)有:①烯姓和環(huán)烷燃②二烯燒和塊燒③飽和一元醇和酸④飽和一元
醛、酮和烯醇⑤飽和一元按酸、酯和羥基醛⑥芳香醇、芳香酸和酚⑦硝基化合物和氨基酸⑧
葡萄糖和果糖⑨蔗糖和麥芽糖。
3.同分異構(gòu)體的書寫:
依次:先寫C鏈異構(gòu),再寫官能團(tuán)位置異構(gòu),最終考慮其它官能團(tuán)種類異構(gòu)。
4.其它異構(gòu):烯炫的順反異構(gòu)、烷煌的手性異構(gòu)
(四)官能團(tuán)的重要性質(zhì)
1.C=C:①加成(出、X2或HX、H20);②加聚(單聚、混聚):③氧化
2.C=C:①加成:②氧化
3.◎:①取代(鹵代,硝化,磺化);②加成(出)
[延生]①引入氨基:先引入-NO?
②引入羥基:先引入-X?->QNa俄化>-0H
③引入煌基:+RC"6>R
④引入瘦基:先引入短基-R里迪幽,COOH
4.R-X:R-X+NaOH烏色疝-OH+NaX
,,
R-CH2-CH2X+NaOH-^^->R-CH=CH2+NaX+H2O
5.醇羥基:
2R-OH+2Na——>2R-ONa+H2
R-OH+HX-^-*R-X+H2O
R-CH-OH%俺化例>R-CH。今?;蹋綬-COOH
修黑人.d.?
R-OH+R'-COORR-CO-OR+H2O
,
R-OH+H-ONCh修四虢A?R~QNO2+H2O
篋技酬
R-CH2-CH20H,A.R-CH=CH2+H20
6.酚羥基:
⑴與Na,NaOH,Na2cO3反應(yīng)
2<^^—0H+2Na-2^3—ONa+Hzt
<^2Z/~QH+NaOHfQNa+H20
<CZy-OH+Na2co3f£2A0Na+NaHCO3
[留意]酚與NaHCCh不反應(yīng)。
<^2Zy-0Na《8強(qiáng)鄧)£Z^OH+NaHCCh(NaHSO3,Na*)
(2)苯酚在紫環(huán).上發(fā)生取代反應(yīng)(鹵代,硝化,磺化)的位置:鄰位或?qū)ξ弧?/p>
⑶酚與醛發(fā)生縮聚反應(yīng)的位置:鄰位或?qū)ξ弧?/p>
[檢驗(yàn)]遇濃濱水產(chǎn)生白色渾濁或遇FeCb溶液顯紫色;
7.醛基:
氧化與還原R-CH2-OH^-R-CH0-3J->R-C00H
[檢驗(yàn)](1)銀鏡反應(yīng);(2)與新制的Cu(0H)2懸濁液共熱。
8.較基:
⑴與Na,NaOH,Na2cO3,NaHCCh溶液反應(yīng)
R-COOH皿加目,啊能岫呼1>R-COONa-^->R-COOH
⑵酯化反應(yīng):
⑶酰胺化反應(yīng)R-COOH+卜2N-R'-R-CO-NH-R'+H2。
9.酯基:
水解R-C0-0RZ+H20-^->R-C00H+R,-0H
R-CO-OR'+NaOH^->R-CCONa+^-OH
R—CO—0—^2/+2NcOH-*RCOONa+<(^^ONa
[延生巾學(xué)解R-CO-OR,+R”-OH——>R-C0-0R〃+R?-OH
10.肽鍵:
水解R-CO-NH-R'+HzO一定條件>R-C00H+R'-NH2
[應(yīng)用](1)定性分析:官能團(tuán)■,性質(zhì)
常見的試驗(yàn)現(xiàn)象與相應(yīng)的結(jié)構(gòu):
①遇浪水或浪的CCU溶液褪色:C=C或C=C;
②遇FeCh溶液顯紫色:酚:
③遇石蕊試液顯紅色:按酸:
④與Na反應(yīng)產(chǎn)生Hz:含羥基化合物(醇、酚或段酸);
⑤與Na2c。3或NaHCCh溶液反應(yīng)產(chǎn)生C02:殷酸:
⑥與Na2c。3溶液反應(yīng)但無(wú)CO2氣體放出:酚:
⑦與NaOH溶液反應(yīng):酚、瘦酸、酯或鹵代燃;
⑧發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制的Cu(OH)z懸濁液共熱產(chǎn)生紅色沉淀:醛:
⑨常溫下能溶解CU(0H)2:殘酸:
⑩能氧化成粉酸的醇:含“一CHzOH”的結(jié)構(gòu)(能氧化的醉,羥基相“連”的碳原子上
含有氫原子;能發(fā)生消去反應(yīng)的醇,羥基相“鄰”的碳原子上含有氫原子):
?能水解:酯、鹵代足、二糖和多糖、酰胺和蛋白質(zhì);
砂既能氧化成殘酸又能還原成醉:醛;
(2)定量分析:由反應(yīng)中量的關(guān)系確定官能團(tuán)的個(gè)數(shù):
常見反應(yīng)的定量關(guān)系:
①與X?、HX、出的反應(yīng):取代(H~Xz);加成(C—C~X2或HX或Hz:C^C~2X2或2Hx
或2H2;O~3H2)
②銀鏡反應(yīng):-CH0~2Ag:(留意:HCH0-4Ag)
③與新制的Cu(0H)2反應(yīng):-CHO~2CU(OH)2:-COOH--CU(OH)2
2
④與鈉反應(yīng):-0H~'H2
2
⑤與NaOH反應(yīng):?個(gè)酚羥基-NaOH;一個(gè)竣基~202一個(gè)醇酯~NaOH:
一個(gè)酚S^~2NaOH;R—X~NaOH:~X~2NaOH
(五)單體的聚合與高分子的解聚
1.單體的聚合:
(1)加聚:①乙烯類或1,3一丁二烯類的(單聚與混聚):②開環(huán)聚合:
(2)縮聚:①酚與醛縮聚一酚醛樹脂;②二元峻酸與二元醉或羥基酸酯化縮聚一聚酯;
③二元較酸與二元胺或氨基酸酰胺化縮聚一聚酰胺或蛋白質(zhì):
2.高分子的解聚:
(1)加聚產(chǎn)物一“翻轉(zhuǎn)法”⑵縮聚產(chǎn)物一“水解法”
(六)有機(jī)合成
1.定義:有機(jī)合成指利用簡(jiǎn)潔、易得的原料,通過有機(jī)反應(yīng),生成具有特定結(jié)構(gòu)和功
能的有機(jī)化合物。
3.表達(dá)方式:合成路途圖
A反應(yīng)彳力,反應(yīng)為
ADD
廠啟幺在UC5名任
4.合成方法:
⑴識(shí)別有機(jī)物的類別,含何官能團(tuán),它與何學(xué)問信息有關(guān)
(2)據(jù)現(xiàn)有原料,信息及反應(yīng)規(guī)律,盡可能合理把目標(biāo)分子分成若干片斷,或?qū)で蠊倌軋F(tuán)
的引入、轉(zhuǎn)換,愛護(hù)方法或設(shè)法將各片斷拼接衍變
(3)正逆推,綜合比較選擇最佳方案
5.合成原則:
(1)原料價(jià)廉,原理正確
(2)路途簡(jiǎn)捷,便于操作,條件相宜
(3)易于分別,產(chǎn)率高
6.解題思路:
⑴剖析要合成的物質(zhì)(目標(biāo)分子),選擇原料,路途(正向、逆向思維,結(jié)合題給信息)
(2)合理的合成路途由什么基本反應(yīng)完全,目標(biāo)分子骨架
(3)目標(biāo)分子中官能團(tuán)引入
7.官能團(tuán)引入:
-OHR-X+H2O:R-CHO+H2:R2c=。+出;-C=C-+HOH:R-COOR'+HOH
官-X烷+X2:烯+X2/HX:R-OH+HX
能C=CR-OH和R-X的消去,烘燃加氫
團(tuán)
-CHO某些醇氧化:烯氧化:快水化:糖類水解;R-CH=CH2+O2=:快+HOH:
的
R-CH2CH+O2
引-COOHR-CHO-O2;苯的同系物被強(qiáng)氧化劑氧,化,粉酸鹽酸化:
入,
R-COOR+H2O
-COO-曲化反應(yīng)
(七)有機(jī)反應(yīng)基mK類型
1、取代;2、加成:3、消去:4、氧化或還原;5、加聚或縮聚。
(八)燃燒規(guī)律
(1)氣態(tài)烽在溫度高于100℃時(shí)完全燃燒,若燃燒前后氣體的體積不變,則該烽的氫原子
數(shù)為4:
若為混合燃,則氫原子的平均數(shù)為4,可分兩種狀況:①按確定比例,則一種燒的氫原
子數(shù)小于4,另一種烽的氫原子數(shù)大于4;②隨意比例,則兩種烽的氫原子數(shù)都等于4。
(2)燒或燃的含氧衍生物
J%或CxHvOz耗氧量相等生成C5量相等生成H2O量相等
等質(zhì)量最簡(jiǎn)式相同含碳量相同含氫量相同
等物質(zhì)的量等效分子式碳原子數(shù)相同氫原子數(shù)相同
注釋:”等效分子式”是指等物質(zhì)的量的兩種有機(jī)物耗氧量相同,如:
CxHy與CxHy(CO2)m(H2O)nSCCxHv(CO2)a(H2O)b
推論:①最簡(jiǎn)式相同的兩種有機(jī)物,總質(zhì)量確定,完全燃燒,耗氧量確定,生成的CO?
量確定,生成的水的量也確定:
②含碳量相同的兩種有機(jī)物,總質(zhì)量確定,則生成的co2的量也確定:
③含氫量相同的兩種有機(jī)物,總質(zhì)量確定,則生成的水的量也確定;
④兩種分子式等效的有機(jī)物,總物質(zhì)的量確定,完全燃燒,耗氧量確定;
⑤兩種有機(jī)物碳原子數(shù)相同,則總物質(zhì)的量確定,生成的co:的魚也確定:
⑥兩種有機(jī)物氫原子數(shù)相同,則總物質(zhì)的量確定,生成的水的量也確定。
(九)有機(jī)物轉(zhuǎn)化關(guān)系
1.有機(jī)物相互網(wǎng)絡(luò)圖:
2.醇、醛、酸、酯轉(zhuǎn)化關(guān)系:
醇經(jīng)氧化可轉(zhuǎn)化醛、醛被氧化生成酸、毅酸跟醉反應(yīng)產(chǎn)物是酯,這個(gè)轉(zhuǎn)化關(guān)系的本質(zhì)可
表示為(其中X、R代表某種基團(tuán)):
X-CH2OH^^X-C-H>X-C-OH5=^XCOOCH2R
還原
這是有機(jī)化學(xué)中的主干學(xué)問,是高考有機(jī)框圖推斷題出現(xiàn)頻度最大“題眼信息”之一。
【考點(diǎn)例析】
例1.(化學(xué)與技術(shù))某化工廠為了綜合利用生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品cascu,與相鄰的合成
氨廠聯(lián)合設(shè)計(jì)了以下制備(NH4)2SO4的工藝流程:
濾液副產(chǎn)品
[提取產(chǎn)品(NHJSOJ
請(qǐng)回答以卜問題:
(1)合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式是,該反應(yīng)在—
(填設(shè)備名)中發(fā)生。沉淀池中發(fā)生的主要反應(yīng)方程式是,
該反應(yīng)能夠發(fā)生的緣由是.
(2)在上述流程的沉淀池中通入足量氨氣的目的是,
可以循環(huán)運(yùn)用的X是0
(3)該生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品是o從綠色化學(xué)和資源綜合利用的角度說明上
述流程的主要優(yōu)點(diǎn)是:從物質(zhì)的
性質(zhì)和工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的角度考慮該流程的主要缺陷是。
解析:(1)4+3印不萼罄±2NH3:合成塔;CaSO4+C02+2NH34-H20=CaCO3vH-
催化劑
(NH4)2SO4,生成的CaC03溶解變小于CaS04有利于反應(yīng)向正向正行。(2)一方面供應(yīng)反應(yīng)物,
另一方面使溶液呈堿性有利于C02的汲?。籆02(3)生石灰;該流程中,產(chǎn)生的C02循環(huán)
運(yùn)用,得到的產(chǎn)品和副產(chǎn)品都是有用的物質(zhì),無(wú)廢物產(chǎn)生;由于CaSO4的溶解度較小,此
反應(yīng)的產(chǎn)率會(huì)比較低。
例2.(化學(xué)與技術(shù))工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時(shí),利用催化氧化反應(yīng)將S02轉(zhuǎn)化為S03是一個(gè)關(guān)
鍵步驟。壓強(qiáng)及溫度對(duì)S02轉(zhuǎn)化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分?jǐn)?shù)為:S027%,02
11%,N282%):
傳止卜^強(qiáng)/Mfq
0.10.5110
40099.299.699.799.9
50093.596.997.899.3
60073.785.889.596.4
(1)已知SO2的氧化是放熱反應(yīng),如何利用表中數(shù)據(jù)推斷此結(jié)論?:
(2)在400c?500C時(shí),S6的催化氧化采納常壓而不是高玉,主要緣由是一:
(3)選擇相宜的催化劑,是否可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率?(填“是”或“否”),是否
可以增大該反應(yīng)所放出的熱量?(填“是”或“否”卜
(4)為提高S03汲取率,實(shí)際生產(chǎn)中用汲取S03:
(5)已知:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g);△H=-196.6kJ/mol,計(jì)算每生產(chǎn)1萬(wàn)噸98%硫酸所須
要的S03的質(zhì)量和由S02生產(chǎn)這些S03所放出的熱量。
解析:此題考查了在硫酸工業(yè)中運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理選擇相宜生產(chǎn)條件、
依據(jù)圖表信息說明和說明有關(guān)化學(xué)現(xiàn)象和問題以及反應(yīng)熱的計(jì)算。選擇相宜的反應(yīng)條件,要
從濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等條件中考慮該反應(yīng)的速率、轉(zhuǎn)化率,同時(shí)還要考慮工業(yè)生產(chǎn)
的實(shí)際狀況。
答案:(1)壓強(qiáng)確定時(shí),溫度上升,S02轉(zhuǎn)化率下降,說明#溫有利于逆反應(yīng)進(jìn)行,所以
正反應(yīng)為放熱反應(yīng);
(2)增大壓強(qiáng)對(duì)提高SO2轉(zhuǎn)化率無(wú)顯著影響,反而會(huì)增加成本:(3)否:否。(4)濃硫酸。
(5)SO2--S03--H2s。4?反應(yīng)熱
80g一98g_196.6kJ/2
46
M(S03
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