高中化学必修二-化学键、化学反应与能量知识点总结

-.z.必修二化学键与化学反响1.化学键1〕定义：相邻的两个或多个原子(或离子)之间强烈的相互作用叫做化学键。2〕类型：Ⅰ离子键：由阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键。Ⅱ共价键：原子之间通过共用电子对所形成的化学键。①极性键：在化合物分子中，不同种原子形成的共价键，由于两个原子吸引电子的能力不同，共用电子对必然偏向吸引电子能力较强的原子一方，因而吸引电子能力较弱的原子一方相对的显正电性。这样的共价键叫做极性共价键，简称极性键。举例：HCl分子中的H-Cl键属于极性键。②非极性键：由同种元素的原子间形成的共价键，叫做非极性共价键。同种原子吸引共用电子对的能力相等，成键电子对匀称地分布在两核之间，不偏向任何一个原子，成键的原子都不显电性。非极性键可存在于单质分子中〔如H2中H—H键、O2中O=O键、N2中N≡N键〕，也可以存在于化合物分子中〔如C2H2中的C—C键〕。以非极性键结合形成的分子都是非极性分子。存在于非极性分子中的键并非都是非极性键，如果一个多原子分子在空间构造上的正电荷几何中心和负电荷几何中心重合，则即使它由极性键组成，则它也是非极性分子。由非极性键结合形成的晶体可以是原子晶体，也可以是混合型晶体或分子晶体。例如，碳单质有三类同素异形体：依靠C—C非极性键可以形成正四面体骨架型金刚石〔原子晶体〕、层型石墨〔混合型晶体〕，也可以形成球型碳分子富勒烯C60〔分子晶体〕。举例：Cl2分子中的Cl-Cl键属于非极性键Ⅲ金属键：化学键的一种，主要在金属中存在。由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成。由于电子的自由运动，金属键没有固定的方向，因而是非极性键。金属键有金属的很多特性。例如一般金属的熔点、沸点随金属键的强度而升高。其强弱通常与金属离子半径成逆相关，与金属内部自由电子密度成正相关。3〕化学反响本质就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。①①①①①①①②5①2．1〕离子化合物：由阳离子和阴离子构成的化合物。大局部盐〔包括所有铵盐〕，强碱，大局部金属氧化物，金属氢化物。活泼的金属元素与活泼非金属元素形成的化合物中不一定都是以离子键结合的，如AICI3不是通过离子键结合的。非金属元素之间也可形成离子化合物，如铵盐都是离子化合物。2〕共价化合物：主要以共价键结合形成的化合物，叫做共价化合物。非金属氧化物，酸，弱碱，少局部盐，非金属氢化物。3〕在离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。在共价化合物中一定不存在离子键。3.几组概念的比照1〕离子键与共价键的比拟键型离子键共价键概念带相反电荷离子之间的相互作用原子之间通过共用电子对所形成的相互作用成键方式通过得失电子到达稳定构造通过形成共用电子对到达稳定构造成键粒子阴、阳离子原子成键性质静电作用静电作用形成条件大多数活泼金属与活泼非金属化合时形成离子键同种或不同种非金属元素化合时形成共价键(稀有气体元素除外)表示方法①电子式如Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(),\s\do4())eq\o\al(·,·)]－②离子键的形成过程：①电子式，如Heq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(),\s\do4())eq\o\al(·,·)②构造式，如H—Cl③共价键的形成过程：存在离子化合物绝大多数非金属单质、共价化合物、*些离子化合物2〕离子化合物与共价化合物的比拟离子化合物共价化合物概念以离子键形成的化合物以共用电子对形成的化合物粒子间的作用阴离子与阳离子间存在离子键原子之间存在共价键导电性熔融态或水溶液导电熔融态不导电，溶于水有的导电(如硫酸)，有的不导电(如蔗糖)熔化时破坏的作用力[来源:Z**k]一定破坏离子键，可能破坏共价键(如NaHCO3)一般不破坏共价键实例强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物中酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物中3〕化学键、分子间作用力、氢键的比拟化学键分子间作用力氢键概念相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用物质分子间存在微弱的相互作用*些具有强极性键的氢化物分子间的相互作用(静电作用)作用力范围分子内或晶体内分子间分子间(HF、H2O、NH3)作用力强弱较强很弱较化学键弱得多，较分子间作用力稍强性质影响主要影响物质的化学性质主要影响物质的物理性质，如熔、沸点主要影响物质的熔点、沸点、密度对物质性质的影响①离子键：离子键越强，离子化合物的熔、沸点越高；②共价键：共价键越强，单质或化合物的稳定性越大①影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质；②组成和构造相似的物质，随着相对分子质量的增大，物质的熔、沸点逐渐升高，如F2<Cl2<Br2<I2分子间氢键的存在使物质的熔、沸点升高，在水溶液中溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH34．物质中化学键的存在规律(1)离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键，简单离子组成的离子化合物中只有离子键，如：NaCl、Na2O等。复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键又有共价键，如NH4Cl、NaOH等。(2)既有离子键又有非极性键的物质，如Na2O2、CaC2等。(3)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键，如HCl、SiO2、C2H2等。(4)同种非金属元素构成的单质中一般只含有非极性共价键，如I2、N2、P4等。(5)由不同种非金属元素构成的化合物中含有极性键(如H2S、PCl3)，或既有极性键又有非极性键(如H2O2、C2H2、C2H5OH)，也可能既有离子键又有共价键(如铵盐)。(6)稀有气体由单原子组成，无化学键，因此不是所有物质中都存在化学键。5．化学键的破坏(1)化学反响过程中，反响物中的化学键被破坏。(2)对于离子化合物，溶于水后电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。其熔化后也成为自由移动的阴、阳离子，熔化过程中离子键被破坏。(3)对于共价化合物，有些共价化合物溶于水后，在水分子的作用下电离，共价键被破坏，如HCl、HNO3等。有些共价化合物溶于水后，与水发生化学反响，共价键被破坏，如SO3、SO2等。(4)对于*些很活泼的非金属单质，溶于水后，能与水作用，其分子内化学键被破坏，如：F2、Cl2、Br2等。特别提醒根据化合物在熔融状态是否导电，可判断它是离子化合物还是共价化合物。假设导电，则是离子化合物；假设不导电，则是共价化合物。6.用电子式表示离子化合物和共价分子电子式是表示物质构造的一种式子。其写法是在元素符号的周围用"·〞或"×〞等表示原子或离子的最外层电子，并用n＋或n－(n为正整数)表示离子所带电荷。1)原子的电子式在元素符号的周围用"·〞或"×〞等表示原子的最外层电子。2)离子的电子式①主族元素形成的简单离子中，阳离子的电子式就是离子符号。如Mg2＋既是镁离子符号，也是镁离子的电子式;②复杂阳离子：铵根离子③阴离子的最外层大多为8电子构造，在表示离子的符号外加方括号，方括号的右上角标明所带电荷数及符号。如Cl－的电子式：。3)离子化合物的电子式离子化合物的电子式由构成离子化合物的阴、阳离子的电子式构成。如NaCl的电子式：。离子化合物中阴、阳离子个数比不是1∶1时，要注意同性离子不直接相邻的事实。如MgBr2的电子式：。4)用电子式表示共价分子(共价型单质和化合物)表示出原子之间形成共用电子对的情况，没有形成共用电子对的最外层电子也要标出。如：Cl2NH3。5)用电子式表示含有共价键的原子团离子要表示出离子内的原子之间的共用电子对，因是离子，所以还要括上方括号[]，标上电荷。如下表所示：原子团离子OH－NHeq\o\al(＋,4)Oeq\o\al(2－,2)NHeq\o\al(－,2)电子式6)用电子式表示物质的形成过程离子化合物：共价分子：。二、化学反响1.定义:在化学反响中,分子分成原子,离子重组，原子重组，原子重新排列组合构成新物质的过程.2.实质:是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。3.各种化学反响(11张)在反响中常伴有发光、发热、变色、生成沉淀物等。判断一个反响是否为化学反响的依据是反响是否生成新的物质。根据化学键理论，又可根据一个变化过程中是否有旧键的断裂和新键的生成来判断其是否为化学反响。1)主要化学反响形式①异构化：(A→B)：化合物形成构造重组而不改变化学组成物。②化合反响:简记为：A+B=C：二种以上元素或化合物合成一个复杂产物。〔即由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反响。〕③分解反响:简记为：A=B+C：化合物分解为构成元素或小分子。〔即化合反响的逆反响。它是指一种化合物在特定条件下分解成两种或两种以上较简单的单质或化合物的反响。〕④置换反响〔单取代反响)简记为：A+BC=B+AC：表示额外的反响元素取代化合物中的一个元素。〔即指一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反响。〕〔置换关系是指组成化合物的*种元素被组成单质的元素所替代。置换反响必为氧化复原反响，但氧化复原反响不一定为置换反响。〕根据反响物和生成物中单质的类别，置换反响有以下4种情况：a较活泼的金属置换出较不活泼的金属或氢气b较活泼的非金属置换出较不活泼的非金属c非金属置换出金属d金属置换出非金属⑤复分解反响〔双取代反响〕:简记为：AB+CD=AD+CB：在水溶液中〔又称离子化的〕两个化合物交换元素或离子形成不同的化合物。(即由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反响。)复分解反响的本质是溶液中的离子结合成难电离的物质〔如水〕、难溶的物质或挥发性气体，而使复分解反响趋于完成。酸、碱、盐溶液间发生的反响一般是两种化合物相互交换成分而形成的，即参加反响的化合物在水溶液中发生电离离解成自由移动的离子，离子间重新组合成新的化合物，因此酸、碱、盐溶液间的反响一般是复分解反响。复分解反响是离子或者离子团的重新组合，因为此类反响前后各元素的化合价都没有变化，所以复分解反响都不是氧化复原反响。⑥当然还有更多复杂的情形，但仍可逐步简单化而视为上述反响类别的连续反响。化学反响的变化多端难以建立简单的分类标准。但是一些类似的化学反响仍然可以归类，如：a歧化反响:指的是同一物质的分子中同一价态的同一元素间发生的氧化复原反响。同一价态的元素在发生氧化复原反响过程中发生了"化合价变化上的分歧〞，有些升高，有些降低。发生歧化反响的元素必须具有相应的高价态和低价态化合物，歧化反响只发生在中间价态的元素上。氟(F2)无歧化作用，因为氟元素电负性最大，无正化合价，只有负化合价。自身氧化复原反响与歧化反响均属同种物质间发生的氧化复原反响，歧化反响是自身氧化复原反响的一种，但自身氧化复原反响却不一定都是歧化反响。b归中反响〔反歧化反响〕:指的是物质中不同价态的同种元素之间发生的氧化复原反响。即同一元素的价态由反响前的高价和低价都转反响以后的中间价态，在化学反响中元素的价态变化有个规律：只靠拢，不穿插。因此元素的高价和低价都只能向中间靠拢。归中反响和歧化反响是两个‘相反’的过程，这两种反响都一定是氧化复原反响。c有机反响：指以碳原子化合物为主的各种反响。d氧化复原反响：指两化合物间的电子转移〔如：单取代反响和燃烧反响〕e燃烧反响(初中化学书上也叫氧化反响)：指受质和氧气的反响。化学反响的快慢和限度〔一〕化学反响速率及其表示方法1.化学反响速率是用来描述化学反响快慢的。2.化学反响速率的表示方法。〔1〕概念：单位时间内反响物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示〔2〕速率符号：v〔3〕单位：mol/(L·s)mol/(L·min)〔4〕数学计算式：ｖ〔i〕＝△c(i)/t〔△c表示*一反响物或生成物的物质的量浓度的变化〕思考：对化学反响2SO2+O22SO3，请填写以下相关空格：物质SO2O2SO3起始浓度mol/L10100反响终浓度mol/L57.55反响发生的时间〔分钟〕101010反响速率0.5mol/(L·min)0.25mol/(L·min)0.5mol/(L·min)反响速率比2：1：2特别提示：1)同一化学反响用不同的物质表示反响速率时，值可能不同，因此，表示反响速率时，必须指明是用哪一种物质。2)同一化学反响的各物质的速率之比，等于对应系数之比〔可用于计算〕。思考：1、S在纯O2和空气中燃烧时有什么现象？为什么？3)带火星的木条在空气中熄灭，而在O2中能复燃，为什么？〔解答：1、硫在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色，在纯氧中燃烧更剧烈，火焰呈蓝紫色。因为空气中氧气的浓度小，反响较慢。2、纯氧中O2浓度大。〕〔二〕影响化学反响速率的因素1、内因：反响物的本性〔如：反响物的化学性质越活泼化学反响速率越快，反响物的化学性质越不活泼，化学反响速率越慢。〕2、外因：〔1〕催化剂：能提高化学反响速率，而本身构造不发生永久性改变的物质。改变化学反响速率，大局部加快反响速率〔2〕温度：升高温度化学反响速率加快〔一般每升高10℃，化学反响速率就提高原来的2—4〔3〕压强〔有气体的反响〕：增大气体反响物的压强，化学反响速率加快减小气体反响物的压强，化学反响速率降低〔4〕浓度：在其它条件一样时，增大反响物的浓度，化学反响速率加快；减少反响物的浓度，化学反响速率降低〔注意：纯固体、纯液体的浓度看作常数〕〔5〕其他：固体反响物的外表积，光波、电磁波、超声波等〔三〕调控化学反响速率的意义调控化学反响速率在实践中具有十分重要的意义，人们可以根据需要采取适当的措施加快或减慢反响，以满足人们的需要。化学反响的利用1.实验室制备氯气原理：MnO2+4HCl(浓)=加热==MnCl2+Cl2↑+2H2O试剂：二氧化锰、浓盐酸装置：发生装装置----收集装置----尾气处理装置除杂：饱和食盐水枯燥：浓硫酸收集：向上排空气法尾气处理：通入氢氧化钠溶液中2.化学反响为人类提供能源1〕化学能与热能的转化即热饭盒能加热食物，铝热剂能焊接钢轨，都是化学反响过程中产生的能量以热能的形式释放出来，被人们所利用。2〕化学能与电能间的转化化学能不仅可以转变成热能，还可以通过氧化复原反响将化学能转化成电能。电池就是利用化学反响产生电能的装置。⑴原电池的反响原理：将铜片、锌片插入稀硫酸中，然后用导线将铜片、锌片连接起来，并接入一支电流表，观察发生的现象。现象：铜片外表有气泡产生，锌片溶解；电流表指针偏转。实验原理：Zn+2H+==Zn2++H2↑锌片：Zn-2e-=Zn2+负极(氧化反响)铜片：2H++2e-=H2↑正极(复原反响)较活泼的金属发生氧化反响，电子从较活泼的金属〔负极〕通过外电路流向较不活泼的金属。溶液中，SO42—流向负极。原电池：将化学能转化为电能的装置。形成条件：能发生氧化复原反响，活性不同的两个电极，闭合的回路电解质溶液。3、化学能与光能之间的相互转化太阳光照射，植物用叶绿素A吸收了光能，使其转化为电能，再将电子穿给其他叶绿素，再通过复原C3，变为C5。葡萄糖储蓄在菠萝里，由于物体分子中有电子，菠萝两极上有电势差，通过导线使它们串连，连接上灯泡就变光能了。一次能源和二次能源：直接从自然界取得的能源称为一次能源，如流水、风力、原煤、石油、天然气等，一次能源经过加工，转换得到的能源为二次能源，如电力、蒸汽、氢能等。例题：1以下关于离子键和离子化合物的说法正确的选项是()A．阴、阳离子通过静电引力形成离子键B．阴、阳离子间通过离子键一定能形成离子化合物C．离子化合物一定能导电D．只有在活泼金属元素和活泼非金属元素化合时，才能形成离子键解析离子键是指阴、阳离子间的静电作用，它包括静电引力和静电斥力，A项错误；离子化合物在水溶液或熔融状态下才能导电；D项中NHeq\o\al(＋,4)与活泼非金属元素之间也能形成离子键。〔1〕离子键的实质是一种静电作用。静电作用包括阴、阳离子间的静电吸引作用和电子与电子、原子核与原子核间的静电排斥作用。〔2〕活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物中不一定都是以离子键结合，如AlCl3不是通过离子键结合。〔3〕非金属元素之间也有可能形成离子化合物，如铵盐都是离子化合物。例2以下物质中，既含有离子