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文档简介
1、南房房萧化辔田y受啬彳加根精事一、氧化还原反应用双线桥理解氧化还原反应的概念之间的关系概括为升失氧、降得还,剂性一致、其他相反。(一)氧化性、还原性强弱的判断依据金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag pt At由左到右,金属性逐渐减弱,失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg2+ Ag+ pt+ At3+由左到右,非金属性逐渐增强,得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强根据非金属活动性顺序来判断:一般来说,单质非金属性越强, 越易得到电子,氧化
2、性越强;其对应阴离子越难失电子,还原性越弱。F o Cl B1 1 S广Cl Bf r s2-一亦互藤?曲氧化性减弱”非金一阴里子的还原屉增国k典型粒子氧化(或还原)性强弱:氧化性:Br2Fe3+I2S还原性:S I Fe2+Br氧化性:Fe3+Ag+Cu2+Fe2+ Zn2+Al3+依据元素周期律及周期表中元素性质变化规律来判断氧化性还原性的强弱同周期,从左至右,核电荷数递增,非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱,氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱;同主族,从上至下,核电荷数递增,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强;根据原电池的正负极来判断: 在原电池中,在负极 反应的
3、物质还原性 一般比作正极物质的还原性强。 (二)氧化还原反应的基本规律.守恒规律内容。质量守恒:反应前后元素的种类、原子的数目和质量不变。电子守恒:氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,表现为化合价升高的 总数等于化合价降低的总数。电荷守恒:离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。(2)应用:运用 守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。如用铜电极电解Na2SO4溶液,其阳、阴极产物及转移电子关系式为:Cu2+ 2e-H22OH-。.价态律当元素具有可变化合价时,一般处于最高价态时只具有氧化性,处于最低价态时只具有还原性,处于中间价
4、态时既具有氧化性又具有还原性。如:浓H2SQ中的S只具有氧化性,H2s中的S只具有还原性,单质S既具有氧化性又具有还原性。.强弱规律在氧化还原反应中,强氧化剂 +强还原剂=弱氧化剂(氧化产物)+弱还原剂(还原产物),即氧化剂的氧化性比氧化产物强,还原剂的还原性比还原产物强。如由反应2FeC3+2KI=2FeC2+2KCl+2可知,FeC3的氧化性比I2强,KI的还原性比FeC2强。一般来说,含有同种元素不同价态的物质,价态越高氧化性越强(氯的含氧酸除外),价态越低还原性越强。(铁指Fe2+)的氧化性逐渐增强。如氧化性:浓 H2SQ SQ(H2SO3) S;还原性:H2SSSO。在金属活动性顺序
5、表中,从左到右单质的还原性逐渐减弱,阳离子.优先律在浓度相差不大的溶液中:(1)同时含有几种还原剂时加入氧化剂将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如向FeBr2溶液中通入少量C12时,因为还原性 Fe2+Br-,所以Fe2+先与C12反应。(2)同时含有几种氧化剂时加入还原剂将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe3+、Cu2+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+Cu2+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再与Cu2+反应。5.归中规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为:价态相邻能共存,价态相间能归中,归中价态不交叉,价升价降只靠拢。如以下两例:(IX得6e失船失Be误解:/6
6、HC i (浓)=Kci+3dId+31尔),1正解: KClO+6HCI(ifi )KCl+3Clat+3HaO.歧化反应规律发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应,叫做歧化反应。其反应规律是:所得产物中,该元素一部分价态升高,一部分价态降低,即 中间价一高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。二、离子反应1、离子反应的条件生成沉淀: CaCO、BaCQ、Ag2CO3、AgCk AgBr、BaS。、BaSO、CaS。、Mg(OH”、Cu(OH、Fe(OH、Fe(OH、Al(OH)3、H2SQ生成气体:SQ、CO2、NH3、H2SNO2、
7、NO、O2、H2生成弱电解质:弱酸一HClO、HF、H2SH2SQ、H3PO4、H2CQ、H2SiQ、H4SiO4、HNO2、CH3COOH弱碱一NH3 H2O、Mg(OH)2、Cu(OH)2、Fe(OH、Fe(OH,、Al(OH)3、AgOH水一H2O氧化还原反应:反应前后离子中有元素化合价升降。2、书写离子方程式书写规则(1)用化学式或分子式表示的有:单质、氧化物、难溶物、气体、弱电解质(如弱酸、弱碱、水等) 。(2)满足的守恒原则电荷守恒:方程式左右两边离子的电荷总数相等。原子守恒:反应前后各原子个数相等。电子守恒(价守恒):对于氧化还原反应,反应过程中元素化合价升高总数与降低总数相等。
8、(3)酸式弱酸根离子属于弱电解质部分,在离子方程式中不能拆写。如NaHCC3溶液和稀硫酸反应:HCQ +H+ CQT + H2O3、离子共存问题A.同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应,离子便不能大量共存 *(1)生成难溶物或微溶物:Ba2+分别与CQ2-、SQ2-、SO42-反应生成沉淀;Ca2+分别与CO32-、SQ2-、SO42-反应生成沉淀;Ag+分别与Cl-、Br-、I-CQ2-、OH-反应生成沉淀;OH-分别与 Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Ag+反应生成沉淀;CQ2-分别与Cu2+、Ca2+、Fe2+、Ba2, Ag+反应生成沉淀;(2)生成
9、气体或挥发性物质:NH4+与OH生成氨气;H+分别与 CQ2-、HCQ-、S2-、HS、HSO3-、SO32-反应生成气体;(3)生成难电离物质(弱电解质):H+分别与 CRCOO、F-、CO32-、HCQ-、S2-、HS、HSQ-、SO32-、QH6。生成弱酸;OH-分别与 NH4+、Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3 Al3+、Ag+反应生成弱碱;H+与OH-反应生成水。(4)发生双水解:Al3+分别与AIO2 CQ2-、HCQ-、*、HS发生双水解Fe3+分别与CC32-、HCC3-、S2-、HS发生双水解(5)发生氧化还原反应:Fe3+分别与S2-、发生氧化还原反应;NO3-分别与
10、守-、I-、 Fe2+、SC3-在酸性溶液中发生氧化还原反应;MnO4-分别与S2-、I-、 Fe2+、SO3-在酸性溶液中发生氧化还原反应;ClC-分别与S2-、I-、 Fe2+、SC3-在酸性溶液中发生氧化还原反应;(6)形成配合物:如 Fe3+与SCN反应生成配合物而不能大量共存。B.审题时应注意题中给出的附加条件,如:(1)暗示酸(或碱)性溶液的条件:酸性溶液一4使紫色石蕊试液变红;碱性溶液一OH使紫色石蕊试液变蓝;使酚酗:试液变红;加入铝粉后放出可燃性气体的溶液一一可能是酸,也可能是强碱由水电离出的 H+或OH-浓度为1xiGmoi/L(a7)的溶液一一可能是酸,也可能是碱。(2)有
11、色离子:MnO一紫色,Fe3卡黄色,Fe2+浅绿色,c/ + 蓝色。MnO4 NO3、C2O72一等在酸性条件下具有强氧化性。(4)注意题目要求 定大量共存”、可能大量共存”还是 不能大量共存”等要求。三、化学反应中的能量变化当反应物的总能量高于生成物的总能量时,为放热反应;当反应物的总能量低于生成物的总能量时, 为吸热反应。气态原子反应枷的-1成期的总能植反应物的键能算和也成期的雄能总和建成物的 总能量反应匏的 总蔚殳反应物地生成捌的 道能总和键能怠和反应枷联格反应反应过程反应过而热化学方程式H;单位:kJ/mol。1、反应热一一在化学反应过程中放出或吸收的热量、通常叫做反应热。符号2、热化
12、学方程式的书写规则:(1)需注明反应的温度和压强,若不注明条件,一般指常温常压下。(2)要注明反应物和生成物的状态。(3)放热反应:AH0,即AH为“+;(5)热化学方程式各物质前的化学计量数表示物质的量,它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其AH也不同。3、燃烧热 在101KPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,为该物质的燃烧热。4、中和热在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol液态H2O时,所表现的反应热。NiN2气体摩尔体积:Vm = V nVn=一VmV Vm ?n标准状况下,Vm=22.4L/mol22.4同温同压下,VLn1
13、NV2n2N2同温同压下,Mi1=DM2(D为2的相对密度)四、物质的量m M ?nn cV同温同容积下,物质的量浓度:冰溶液稀释定律:对于已知物质的量的浓度的稀释,溶质的物质的量稀释前后不变,即ciVi c2 V2= n(质)五、物质结构元素周期律晶体类型1、原子是由居于原子中心的带匚电荷的 原子核 和核外带 以电荷的 百子 构成的。2、原子序数 = 核 电荷数( Z) = 核内 质子数 = 核外 电子数 。3、原子ZAX中,A代表 质量数,z代表 质子数,则中子数(N) = A Z4、质量数(A)= 质子数(Z) + 中子数(N)在阳离子(野*一)中:核外电子数=Z - n在阴离子(穿E)
14、中:核外电子数=z + m 5、原子结构和离子结构示意图的认识离子与原子示意图的区别:若质子数 =电子数,则为原子结构示意图若质子数声fe子数,则为离子结构示意图钠原子(Na)镁离子(Mg2+)原子:质子数=电子数;不显电性阳离子:质子数 电子数;显正电性阴离子:质子数电子数;显负电性6、氧化铝(AI2O3)既能与酸反应,又能与 此反应,它是典型的 两性氧化物 。如:AI2O3 + 6HCl = 2A1C3 + 3也0 ;AI2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O。7、氢氧化铝Al(OH)3既能与 酸反应.又能与 此反应,它是典型的两性氢氧化物 。如:Al(OH)3 + 3HC
15、l = AlC3 + 3H2O :Al(OH)3 + NaOH = NaAQ + 2H2O 。8、元素周期律和周期表(1)元素周期律元素周期律内容:元素的性质(最外层电子数、原子半径、主要化合价、金属性及非金属性等)随着元素原子序数递增而呈周期性变化的规律。元素性质周期性变化的实质是元素原子核外电子排布呈周期性变化。(2)元素、同位素元素:具有相同 的质子数(即核电荷数)的同一类原子的总称 叫元素。同位素:将原子里具有相同.的质子数(即核电油掣.)和不同中子数的一类原子,互称为同位素(3)元素周期表元素周期表的结构(1)周期(7个横行,7个周期)短周期长周期序号1234567元素种数28818
16、183232 (若排满)0族兀素原子序数21018365486118 (若排满)(2)族(18个纵行,16个族)主族列序121314151617族序I AnAm aW AV AVIAVHA副族列序345671112族序m bW BV BVI Bvn bI Bn b皿族第8、9、10共3个纵行。族第18纵行元素周期表与原子结构的关系原子序数 核电荷数核内质子数二核外电子数周期序数电子层数主族族序数最外层电子数=元素最高正价数最低负价数=8-最高正价数 8-最外层电子数或最低负价=最高正价-8(3)元素性质在周期表中的递变规律同一周期元素从左至右,随着核电荷数增多,原子半径减小;失电子能力:Na
17、Mg Al金属性:Na Mg Al置换氢:Na Mg Al最高价氧化物的水化物碱性:NaOH Mg(OH)2 Al (OH)3得电子能力:Siv PS Cl非金属性:Siv PS Cl与氢化合:SivPvS Cl氢化物的用I定性:SiH4 V PH3 V H2S ClBrI非金属性:F ClBr I与氢化合:F ClBr I氢化物的年I定性: HFHCl HBr HI最高价氧化物的水化物酸性:HClO4 HBrO4HIO4在元素周期表中,左下方的元素葩(Cs谑金属性最强的元素;右上方的元素氟(F)是非金属性最强的元素;9、使阴、阳离子结合成化合物的静电作用,叫做 离子键。一般,活泼 金属 与活
18、泼的 非金属 化合时,形成 离子键;如,NaCl、KCk CaC2、MgCl2、NaBr、 MgBr2。NaCl的电子式为: I二I ; MgClz的电子式为: FCl:Mg21 丁10、原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做 共价键。一般,同种或不同种非金属 元素化合时,形成的是共价键。例如,H2、C2、。2、N2、HCl、HBr、HI、H2O、CO2、CH4等。11、一些物质中既有 共价键.又有 离子键。例如,NaOH、KOK Ca(OH)2、NH4C1等。(1)极性键形成的一般条件:不同种原子间形成的共价键。(2)非极性键形成的一般条件:同种原子间形成的共价键。12、离子晶体、分子
19、晶体和原子晶体性质比较离了晶体原子晶体分子晶体金属晶体结构构成晶体的微粒阴离子、阳离子原子分子阳离子、自由电子相互作用离了键共价键分子间作用力(氢键)金属键性硬度较大且脆很大很小差距较大熔沸点较局很高很低差距较大导电传热固体不导电,融化或溶于水导电一般不导电(Si半导体)一般不导电良好导电性质溶解性易溶于极性溶剂难溶相似相溶难溶实例盐、强碱等金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅非金属单质、氢化 物、氧化物和酸等 晶体。金属单质、合金13、晶体溶沸点高低的比较(1)不同类型晶体原子晶体 离子晶体 分子晶体(2)分子晶体:组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,一般分子间作用力越大,熔沸点越高。如
20、:HIHBr HCl。在同分异构体中,一般说,支链越多,熔沸点越低,如正戊烷异戊烷新戊烷。若分子间存在氢键,则物质的熔沸点较高。如: HFHCl, H2O H2S, NH3PH3六、化学平衡1、化学反应速率:v(B尸c(B)t2、影响化学反应速率的条件:增加反应物的浓度,化学反应速率增大,反之减小。增大压强,化学反应速率增大,反之减小。升高温度,化学反应速率增大,反之减小。使用催化剂可以增大化学反应速率。反应物颗粒越小,化学反应速率越大3、化学平衡主要特征:正反应和逆反应的速率相等反应混合物中各组分的浓度(或体积分数或百分含量等)保持不变的状态。4、影响化学平衡的条件:增大反应物的浓度或减小生
21、成物的浓度,化学平衡向 正反应 方向(或向右) 移动对于反应前后气体总体积发生变化的反应,增大压强,会使化学平衡向着 气体体积缩小 的方向移动;减小压强,会使化学平衡向着 气体体积增大 的方向移动。反应前后气态物质的总体积相等,增大或减小压强,化学平衡也移动。例如,对于反应:2HI(g) =H2(g) + 2(g),若增大或减小压强,上述平衡业移动。温度升高,化学平衡向 吸热反应 方向移动;温度降低,化学平衡向 放热反应 方向移动。例如,对于反应:2NO2(g) = N2O4(g)(正反应为放热反应).若升高温度,上述平衡 向逆反应方向(或向左) 移动,混合气体的颜色变深;若 降低温度,上述平
22、衡向正反应方向(或向右)动,混合气体的颜色变浅使用催化剂,化学平衡 工移动。5、化学平衡的计算一般模型:假如反应向正方向进行,则:pC ( g ) qD ( g )c(C)c(D)c(C)Ac(D)对于反应:mA ( g ) nB ( g )起始浓度:c(A)c(B)变化浓度:%(4Ac(B)平衡浓度:-Ac(A) : Ac(B) : Ac(C) : c(D)=m:n:p:qAc(A)= c(A)- cp(A); Ac(B)= c(B)-町;c(C尸 crCQ- c(C); Ac(D)= - c(D)(3)反应物转化率的计算式:A气体的转化率(A尸A) ;B气体的转化率(B)= c(B)c(A
23、)c(B)注意:若是分解反应,反应物的分解率即转化率A所占的平衡分数:七、电离平衡(一)常见弱电解质:NH3 H2。、Cu(OH、Mg(OH)2、Fe(OH,、Al(OH)3、Fe(OH)2、AgOH (难溶碱都是弱碱);HF、HCl。H2s H2SO3、H2CO3、H2SiO3、H4SiO4、H3P。4、HNO2、有机酸、水是一种极弱的电解质。(二)弱电解的电离平衡1、电离平衡:在一定条件下,弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等,溶液未电离的分子浓度和已电离成离子的浓度保持不变的状态2、电离平衡的特征:逆:弱电解质的电离是可逆的 (不完全电离)动:达平衡时,v电离=v结合工
24、0定:外界条件一定,溶液中分子、离子浓度一定变:影响平衡的条件改变时,平衡发生移动。(三)水的电离1、水的电离:H2OH+OH (简写)2、水的离子积Kw= c “)c (OH ) =1X1043、常温时,溶液的酸碱性中性溶液中,c (H+) =c (OH ), pH=7;酸性溶?中,c (H+) c (OH ) , pH7;碱性溶液中,c (H+) 7o(四)盐类水解: 在溶液中盐电离出来的 离子跟水电离出来的OH 或H+结合生成弱电解质 的反应。1、强酸弱碱盐水解,溶液呈酸性;2、强碱弱酸盐水解,溶液呈碱性;3、强酸强碱盐不水解,溶液呈中性。【口诀】 无弱不水解,有弱才水解,越弱越水解,谁
25、强显谁性 ”(五)溶液中离子浓度比较1、根据水解原理判断弱酸(或弱碱)离子的水解程度是微弱的(双水解除外),因此,水解产物浓度极小。如NH4C1溶液中:c(Cl ) c(NH4+) c(H+) c(OH )多元弱酸根离子的水解要分步进行,其主要是第一步水解,以后的每一步水解程度非常小。如在Na2CO3溶液中:c(CO32 ) c(HCQ ) c(H2CQ)2、电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等。如在Na2CO3溶液中:c(Na+) +c(H+尸c(HCQ )+2c(CO32 )+c(OH-)。3、物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发
26、生变化,变成其他离子或分子等,但离子或分子中某特定元素的原子总数是不会改变的。如NaHCQ溶液中n(Na+):n (C) =1:1,根据“C(子守恒,可推出:c(Na+) =c(HCC3-)+c(CO32-)+ -)。4、质子守恒:如 NaHCQ溶液中,由水电离出的 c(H+) 水=c(OH)水,根据水电离的 “H恒得: c(OH ) =c(H+) +c(HCQ ) +2 c(H2CO3)八、电化学1、原电池、电解池、电镀池的判断规律(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件:有活泼性不同的两个电极;两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应(
27、有时是与水电离产 生的H+作用),只要同时具备这三个条件即为原电池。(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属 且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。(3)若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源 时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。2、三池(原电池、电解池、电镀池)的辨析比较原电池电解池电镀池定义将化学能转化为电能的装置将电能转化为化学能的装置利用电解原理在某些金属(或非金属)制品表面镀上一层其他金属或合金的装置装置举例Zrlr
28、1HuC1JL:JL1J-=1, 不 一 11 1卜 -溶液溶渣形成条件(1)两个活动性/、同的 电极;(2)电解质溶液(电极 插入其中并与其发生反 应);(3)形成闭合回路;(4)自发发生的氧化还原反应(1)与直流电源相连的两个电极;(2)两电极插入电解质溶液中;(3)形成闭合回路(1)镀层金属接电源正极,镀件接电源负极;(2)电镀液中必须含有镀层金属离子电极名称负极:较活泼金属;正极:较小活泼金属(或非金属导体及金属氧化物等)阳极:与电源正极相连的 电极;阴极:与电源负极 相连的电极阳极:镀层金属;阴极:镀件电极反应负极(氧化反应):金属阳极(氧化反应):溶液阳极(氧化反应):金属原子失电
29、子;正极(还原反应):溶液中的阳离子得电子中的阴离子失电子,或金属电极本身失电子;阴极(还原反应):溶液中的阳离子得电子电极失电子;阴极(还原反应):电镀液中阳离子得电子电子流向负极侬正极电源负极uuu阴极; 电源正极u福阳极电源负极uur阴极; 电源正极uur阳极离了流向阳离子向正极移动;阴离子向负极移动阳离子向阴极移动;阴离子向阳极移动阳离子向阴极移动;阴离子向阳极移动九、碱金属(一)钠和钠的化合物1、钠在空气中与氧气反应生成白 色的氧化钠(Na2O) : 4Na + O =2Na2O点燃 通电 电解催化剂钠在空气中燃烧,生成淡黄 色的 过氧化钠(Na2O2):2Na + 6= N=O=2
30、、钠与水反应生成 氢氧化钠 和 氢气.其反应的化学方程式为:2Na + 2HO = 2NaOH +也个。3、过氧化与水反应生成 氢氧化钠 和 氧气:2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + Q T。4、过氧化钠 可用在呼吸面具中和潜水艇里作为氧气 的来源:2NajO2+ 2CO2 _= 2Na2CO3 _ + O21 5、碳酸钠 的化学式为:Na2CO3,俗名 纯碱或苏打 :与盐酸反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO T +吨06、碳酸氢钠 的化学式为:NaHCOL,俗名 小苏打.: 与盐酸反应:NaHCQ+HCl=NaCl+CO T +H2ONaHCQ与盐酸的反应比 Na2C
31、Q与盐酸反应 剧烈。7、氢氧化钠 的化学式为: NaOH . 俗名 烧碱、火碱或苛代刎。8、NaHCQ受热 分解,其反应的化学方程式为:2NaHCO3 = NggCQ + CQ个+ HO 。(二)碱金属1、金属性:LivNav KNa+ KRbCs还原性(失电子能力):Liv Nav K Rbv Cs 碱性:LiOHv NaOHv KOHv RbOH 被氧化:4Fe(OHR + 逛+ 2HgO = 4Fe(OH) 。13、FeC3 遇到 KSCNB液生成红色 Fe(SCN): FeC1 + 3KSCN = Fe(SCN H 3KC1 。14、Fe3+的氧化性:Fe3+Cu=F2+Cu2+15、
32、Fe2+的还原性:2Fe2+C2=2Fe3+2C16、Fe的还原性:Fe+CU2+=Fe2+Cu2Fe3+ Fe=3F3+2Fe2+Br2=2Fe3+2Br-Fe+2H+=Fe2+H22Fe3+2I-=2Fe2+l23Fe2+4H+NO3 (稀)=3Fe3+NOT +2H2OFe+2Ag+=Fe2+2Ag17、浓硫酸、浓硝酸使铝或铁的表面钝化一、氧族元素环境保护(一)氧族元素(1)位置:第VIA族。包括氧(O)、硫(S)、硒(Se卜确(Te针(Po)五种非金属元素(2)原子结构特点:最外层电子数为6(3)主要性质相似性:最高价态为+6,最低负价为-2,。无正价;最高价氧化物水化物H2RO4,均
33、呈酸性。递变性:同主族,从上到下,原子半径由小到大;最高价含氧酸的酸性:H2SQ H2SeQ HTed;氢化物稳定性: H20 H2S H2SeH2Te非金属性:0S Se Te氧化性:02S Se Te还原性:O2 S2 错(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)(2)原子结构特点:最外层电子数为4(3)主要性质相似性:最高价态为 +4,最低负价为-4;最高价氧化物水化物 H2RQ。递变性:同主族,从上到下,原子半径由小到大;最高价含氧酸的酸性:H2CQ H2SiO3 Ge(OH)4 ;氢化物稳定性:CH4SiH4 GeH4(二)硅及其化合物1、硅的性质:与非金属反应Si + O2 = SiQ与氢氟
34、酸反应Si + 4HF = SiFT + 2H4与强碱溶液反应Si + 2NaOH + 睦O = Na2SiO3 + 2H2 T粗硅工业制取SiO2 + 2c高-Si + 2CO T2、二氧化硅(SiO2)性质:与氢氟酸反应SQ + 4HF = SiF T + 2H2O与强碱溶液反应SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O3、硅酸(H2SiO3)性质与强碱溶液反应H2SiO3+ 2NaOH = Ns2SiQ +2H2O加热 H2SiO3 = H2O + SiO2实验室制取原理Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 J + 2NaClNa2SiO3 + CO2 +H2O=
35、 H2SQ J + NmCQ十三、氮族元素(一)氮族元素(1)位置:第 VA族。包括氮(N)、磷(P)、神(As)、睇(Sb)、州(Bi)(2)原子结构特点:最外层电子数为5(3)主要性质相似性:最高价态为+5,最低负价为-3;最高价氧化物的水化物 H3RC4(氮的最高价含氧酸:HNO3)。递变性:同主族,从上到下,原子半径由小到大;最高价含氧酸的酸性:HNO3H3PC4H3AsQ;氢化物稳定性:NH3PH3AsH3(二)氮和氮的化合物放电1、在放电条件下,N2与O2直接化合生成 一氧化氮(NO) 气体:N2 + O2 = 2NO2、常温下,NO很容易与空气中的 O2化合,生成 红棕 色二氧化
36、氮(NO2): 2NO + Q2= 2NQ23、NO2 易溶于水,它与水反应3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO。4、常温常压下,氨水显 弱碱.性,它能使 酚血:试液 变 八色,原因是:NH3 + H2O = NH3 H2O = NH4+ OH-。5、用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下,然后将两根玻璃棒接近,其现象为产牛大量的白烟,其反应的化学方程式为:HCl + NH3 = NH4CI 。一S6、钱盐与碱共热都能产生NH3 : Ca(OH)2 / 2 NH4C1 = CaC2 + 2 NH1 + 2 H2O7、NH4HCC3受热分解:NH4HCO3 _= NH3 T + CQ
37、_ T + 也OT ,8、钱盐的检验方法是:加氢氧化钠溶液.加热.将湿润的红色石蕊试纸放在试管口.若试纸变蓝色.说明是镂盐。9、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NOT +4H2OCu+4HNO 3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2T +2HO10、C+4HNO3(浓)=CQT+4NO2T +2H2O十四、卤素点燃2Fe + 3C122FeC3(一)氯和氯的化合物Cu + C2 = CuC2H2 + C2 = 2HClCl2 + H2O = HCl + HClOCI2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + HO漂白粉的制取反应:2Ca(OH)2+ 2c2= CaC2+
38、 Ca(ClO2+ 2H2O漂白粉的主要成分:CaC2、Ca(ClO)2,有效成分:Ca(ClO)2漂白粉的漂白原理:Ca(ClO)+CQ+H2O=2HClO+CaCO J实验室制取氯气反应原理:MnO2+ 4HC1脓)=MnCl2 + C2 T + 2H2O。(二)卤族元素(1)位置:第VIIA族。包括氟(F)、氯(Cl)、澳(Br)、碘(I)、碳(At)五种非金属元素(2)原子结构特点:最外层电子数为7(3)主要性质相似性:最高价态为 +7,最低负价为-1, F无正价;最高价氧化物水化物HRC4,均呈强酸性。递变性:同主族,从上到下,原子半径由小到大;最高价含氧酸的酸性:HClO4HBrO
39、4HIO4;氢化物稳定性: HF HCl HBr HI非金属性:FClBrI还原性:F Cl Br Cl2Br2l2氯气与澳化钠溶液反应:Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl滨水与KI溶液反应:Br2+2KI=Br2+2KCl(一)有机物的分类.按组成元素分类根据分子组成中是否有 C H以外的元素,分为煌和煌的衍生物。.按碳骨架分类链状化合物(如 CH3CH2CH2CH3)有机化合物环状化合物脂环化合物(如环己烷) 芳香化合物(如苯环).按官能团分类类别官能团的结构及名称典型代表物的名称和结构简式煌烷烧甲烷 CH4烯胫M双键乙烯 CH2=CH2焕烧一、C三键乙快 CH CH芳香煌苯C)煌 的
40、 衍 生 物卤代烧一X 凶系原子澳乙烷 CH3CH2Br醇一OH 羟基乙醇 CH3CH20H醒C- O-C醒键乙醍 CH3CH20 CH2CH3酚-OH 羟基恭酚O0H醛?一C-U 醛基乙醛CH厂0J H酮X厥基内酮0 CH-CH,竣酸J较基乙酸010H酯二f T酯基乙酸乙酯cf icocjl(二)有机物的命名1.烷煌的命名(1)选主链,称某烷。选定分子中最长的碳链为主链,按主链中碳原子数目称作某烷”。(2)编号定位,定支链。选主链中离支链最近的一端为起点,用1, 2, 3等阿拉伯数字依次给主链上的各个碳原子编号定位,以确定支链在主链中的位置。如:(3)写出该烷嫌的名称。将支链的名称写在主链名
41、称的前面,并用阿拉伯数字注明其在主链上所处的位置,数字与支链名称 之间用短线隔开。如果主链上有多个不同的支链,把简单的写在前面,复杂的写在后面。如果主链上有相同的支链,应将相同支链合并,用 匕”、三”等数字表示支链的个数,两个表示支 链位置的阿拉伯数字之间用;”隔开。示例物质的名称及名称中各部分的意义如图所示。3, 3, fi, fi 五甲基一4一乙基辛熄称林鞅置名名个位链桂魅链主支支支烷胫命名的注意事项1号碳原子上不能有取代基。2号碳原子上不能有乙基或更复杂的取代基依此类推,否则主链将发生变化。若1号碳原子上有甲基或2号碳原子上有乙基,则主链碳原子数都将增加1。(3)合并相同的取代基,用中文
42、数字(如 上”、兰”等)表示支链的个数,写在取代基名称的前面。(4)表示相同取代基位置的阿拉伯数字间用隔开。(5)汉字和阿拉伯数字间用短线-“隔开。(6)不同的取代基,命名时应遵循简单在前,复杂在后的原则,如先写甲基,后写乙基,依此类推。.烯煌和焕煌的命名(1)选主链将含有双键或三键的最长碳链作为主链,称为某烯”或 某焕(2)编号定位从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。(3)写名称用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)。用匕“三”等表示双键或三键的个数。.苯的同系物的命名(1)习惯命名法:苯作为母体,其他基团作为取代基。如:苯分子中的氢原
43、子被甲基取代后生成甲 苯,被乙基取代后生成乙苯,如果两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯,有三种同分异构体,可分别 用邻“、间”、对”表示。(2)系统命名法:将苯环上的 6个碳原子编号,以某个甲基所在的碳原子的位置编为1号,选取最小位次号给另一个甲基编号。.酯的命名酯类化合物是根据生成酯的酸和醇的名称来命名的。如的名称是苯甲酸乙酯。5.含官能团的有机物命名与烷烧命名的比较无官能团有官能团类别烷烧烯烧、快煌、卤代煌、煌的含氧衍生物主链条件碳链取k,向碳数乂链取多含官能团的最长碳链编号原则取代基最近(小)官能团最近、兼顾取代基尽量近名称写法支位-支名-母名支名同,要合并支名异,间在前支位-支名-官
44、位-母名符号使用阿拉伯数字与阿拉伯数字间用:,阿拉伯数字与中文数字间用-”,文字间不用任何符号(三)有机物结构的确定.化学方法由于有机物中存在同分异构现象,除少数的分子式只对应一种结构外,一般一种分子式对应多种结构。常从以下方面确定其结构:(1)根据有机物的特殊反应,确定分子中的官能团,从而进一步确定其结构。(2)有机物实验式的确定实验式(又叫最简式)是表示有机物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。a%b%c% 若有机物分子中, w(C)=a%, w(H)=b%, w(O)=c%,则 N(C) : N(H) : N(O)=:,即可确12116定实验式。也可以通过燃烧产物的物质的量等方法
45、确定实验式。确定实验式前必须先确定元素的组成,如某有机物完全燃烧的产物只有CQ和H2O,则其组成元素可能为 C H或C、H、O;若燃烧产物 CO2中的碳元素的质量和燃烧产物 H2O中的氢元素的质量之和与原有机物的质量相等时,则原有机物分子中不含氧元素;若不相等,则原有机物分子中含有氧元素。化学反应中看美 物网间量的美系确定有机物分子式和结构式的过程.物理方法(质谱法)物理方法(质谱法)具有微量、快速、准确、信息量大等特点。(1)质谱:可快速、精确地测定有机物的相对分子质量。如图所示为戊烷的质谱图。10050裳种装43(CHHCH JCH CH j f两干IL I20 如的荷比质荷比:分子离子与
46、碎片离子的相对质量与其电荷的比值。最大质荷比即为分子的相对分子质量。(2)红外光谱:可获得分子中含有的化学键或官能团的信息。例如,某未知物(GH6O)的红外光谱图(如图所示)上发现有OH键、C-H键和C-O键的振动吸收。7(MJ波数/cm 1 OOP 厕制4 IN* 3 (XM) 2(M)0 I 600IMF _315 fi 7 B 10 1112 13 11 16波长/隰ni因此,可以初步推测该未知物是含羟基的化合物,结构简式可写为C2H5OH。(3)核磁共振氢谱:可推知有机物分子中有几种不同类型的氢原子及它们的数目之比。该未知物(C2H6O)的核磁共振氢谱有三个峰 (如图甲所示),峰面积之
47、比是1 : 2: 3,它们分别为羟基的一个氢原子、亚甲基(一CH2)上的两个氢原子和甲基上的三个氢原子的吸收峰。而二甲醛(CH3OCH3)中的六个氢原子均处于相同的化学环境中,只有一种氢原子,应只有一个吸收峰(如图乙所示)。吸收强度(一X, X=F, Cl, Br, I)所代替的反应。a. CH4+CI2-PKCl+HCl硝化反应:有机物分子里的某些原子或原子团被硝基(一NO2)所代替的反应。a.b.c.从上述未知物的红外光谱和核磁共振氢谱可知:红外光谱图表明其有羟基( 一OH)、C-O键和煌基CH键红外吸收峰;核磁共振氢谱有三种类型氢原子的吸收峰。因此,未知物的结构简式应该是CH3CH2OH
48、,而不是CHOCg。(四)有机反应类型.取代反应(1)定义:有机化合物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。(2)类型卤代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被卤素原子(一SC3H)所代替的反应。磺化反应:有机物分子里的某些原子或原子团被磺酸基+hO +HOSC3H M O11 +H2O酯化反应:醇和竣酸或无机含氧酸反应生成酯和水的反应。CH3CH2OH+CH3COOH糠片“CH3COOCHICH3+H2OHO NO2+CH30H.库皿-CH3ONO2+H2OH原子或一OH所代替的反应。能发生水解反应:有机物分子里的某些原子或原子团被水分子里的 水解反应的有机物有卤代烧、酯、
49、油脂、二糖、多糖、蛋白质等。CH3CH2Br+NaOH夫CH3CH2OH+NaBrCH3COOCHCH3+H2O吟LCH3COOH+CHCH20H(用碱作催化剂则生成竣酸盐 )c.其他:如油脂、二糖(如蔗糖、麦芽糖卜多糖(如淀粉、纤维素卜二肽、多肽、蛋白质等都能水解。醇分子间的脱水反应CH3CH2OH+H-OCH2CH3 CH3CH2OCH2CHs(乙醛)+H2O2.加成反应(1)定义:有机化合物分子里的不饱和碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成新物质的反应。能发生加成反应的官能团有碳碳双键、碳碳三键、苯环、厥基(醛、酮)等。注意:竣酸和酯中的碳氧双键一般不能发生加成反应。谈基不能与卤素(先)
50、、卤化氢(HX)发生加成反应。共轲二烯烧有两种不同的加成方式。(2)类型烯煌和快煌的加成反应催化的CH2=CH2+H2 a *CH3CH3CH2=CH2+Br2-CWBrCH2Brc C】LCH +HCl催出剂CH2=CHCl催化捕d. CH2=CH2+HOH!SCT:CH3CH20H注意:其他含有碳碳双键、碳碳三键的有机物,比如油脂等,也能发生类似的加成反应。除了X2外,烯烧、焕煌等与其他试剂发生加成反应一般都要有合适的催化剂、一定的温度和适当的压强。苯环的加成反应a.+3H2催化削b.+3H2+5H2 .,LAJ注意:苯环一般不与 X HX、H2O发生加成反应。醛、酮的加成反应CH3CHO+H2 nr -CH3CH2OH A?0,W C-CHa +H2 A CHlCH CH注意:其他含有碳氧双键的有机物,如葡萄糖、果糖等,也能与H2发生加成反应,但要注意酯类、竣酸分子中的碳氧双键不能与 H2发生加成反应。碳氧双键不与 HX、X2等发生加成反应。.消
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