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文档简介
高考化学必修1知识点归纳
I、基本概念与基础理论:
一、阿伏加德罗定律
1.内容:在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。即"三同’定"一同”。
2.推论
(1)同温同压下,V1/V2=n1/n2(2)同温同体积时,
p1/p2=n1/n2=N1/N2
(3)同温同压等质量时,V1A/2=M2/M1(4)同温同压同体积时,M1/M2=p1/p2
注意:①阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。②使用气态方程PV=nRT
有助于理解上述推论。
3、阿伏加德罗常这类题的解法:
①状况条件:考查气体时经常给非标准状况如常温常压下,1.01x105Pa,25℃
时等。
②物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,
如H20、S03、己烷、辛烷、CHCI3等。
③物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、
电子、质子、中子等)时常涉及希有气体He、Ne等为单原子组成和胶体粒子,
CI2、N2、02、H2为双原子分子等。晶体结构:P4、金刚石、石墨、二氧化硅
等结构。
二、离子共存
1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存。
(1)有气体产生。如CO32-、SO32-、S2-、HC03-、HS03-,HS-等易挥发的
弱酸的酸根与H+不能大量共存。
(2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大
量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、AI3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共
存;Pb2+与CI-,Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。
(3)有弱电解质生成。如OH-、CH3C00-,PO43-、HPO42-.H2PO4-,F-、
CIO-、AI02-、SiO32-、CN-、C17H35COO-,等与H+不能大量共存;一些酸
式弱酸根如HC03-、HPO42-,HS-、H2PO4-.HS03-不能与0H-大量共存;
NH4+与0H-不能大量共存。
(4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如AI02-、S2-、
CO32-、C6H50-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe3+、AI3+等必
须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中,即
离子间能发生"双水解”反应。如3Ale>2-+3AI3++6H2O=4AI(OH)31等。
2.由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存。
(1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如S2-、
HS-、SO32-sI-和Fe3+不能大量共存。
(2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如MnO4-、
Cr2O7->N03-、CIO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、CFe2+等不能大量共
存;SO32-和S2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则由于发生
2S2-+SO32-+6H+=3S1+3H2O反应不能共在。H+与S2O32-不能大量共存。
3.能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存(双水解)。
例:AI3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AIO2-、CIO-等;Fe3+与CO32-、HCO3-、
AI02-、CIO-等不能大量共存。
4.溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe2+、Fe3+与SCN-不能大量共存;Fe3+与不能大量共存。
5、审题时应注意题中给出的附加条件。
①酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH-)、能在加入铝粉后放出可燃气体的
溶液、由水电离出的H+或OH-=1x10-10mol/L的溶液等。
②有色离子MnO4-,Fe3+.Fe2+)Cu2+,Fe(SCN)2+o③MnO4-,NO3-等在酸性条
件下具有强氧化性。
④S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应:S2O32-+2H+=Sl+SO2t+H2O
⑤注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。
6、审题时还应特别注意以下几点:
(1)注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如:Fe2+与N03-能
共存,但在强酸性条件下(即Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;MnO4-与CI-
在强酸性条件下也不能共存;S2-与SO32-在钠、钾盐时可共存,但在酸性条件
下则不能共存。
(2)酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱(0H-)、强酸(H+)共存。
如HCO3-+OH-=CO32-+H2O(HCO3-遇碱时进一步电离);
HCO3-+H+=CO2f+H2O
三、离子方程式书写的基本规律要求
(1)合事实:离子反应要符合客观事实,不可臆造产物及反应。
(2)式正确:化学式与离子符号使用正确合理。
(3)号实际:“=一”“「"『’等符号符合实际。
(4)两守恒:两边原子数、电荷数必须守恒(氧化还原反应离子方程式中
氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数要相等)。
(5)明类型:分清类型,注意少量、过量等。
(6)检查细:结合书写离子方程式过程中易出现的错误,细心检查。
四、氧化性、还原性强弱的判断
(1)根据元素的化合价
物质中元素具有最高价,该元素只有氧化性;物质中元素具有最低价,该元素只
有还原性;物质中元素具有中间价,该元素既有氧化性又有还原性。对于同一种
元素,价态越高,其氧化性就越强;价态越低,其还原性就越强。
(2)根据氧化还原反应方程式
在同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;还原剂的还原性越
强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。
(3)根据反应的难易程度
注意:①氧化还原性的强弱只与该原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子
数目的多少无关。得电子能力越强,其氧化性就越强;失电子能力越强,其还原
性就越强。
②同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
常见氧化剂:
①、活泼的非金属,如CI2、Br2、02等;
②、元素(如Mn等)处于高化合价的氧化物,如Mn02、KMn04等
③、元素(如S、N等)处于高化合价时的含氧酸,如浓H2so4、HN03等
④、元素(如Mn、Cl、Fe等)处于高化合价时的盐,如KMn04、KCI03、FeCI3、
K2Cr2O7
⑤、过氧化物,如Na2O2、H2O2等。
高考化学知识点归纳
I、基本概念与基础理论:
一、阿伏加德罗定律
1.内容:在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。
2.推论
(1)同温同压下,V1/V2=n1/n2(2)同温同体积时,
p1/p2=n1/n2=N1/N2
(3)同温同压等质量时,V1/V2=M2/M1(4)同温同压同体积时,M1/M2=p1/p2
注意:①阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。②使用气态方程PV=nRT
有助于理解上述推论。
3、阿伏加德罗常这类题的解法:
①状况条件:考查气体时经常给非标准状况如常温常压下,1.01x105Pa,25℃
时等。
②物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,
如H20、S03,己烷、辛烷、CHCI3等。
③物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、
电子、质子、中子等)时常涉及希有气体He、Ne等为单原子组成和胶体粒子,
CI2、N2、02、H2为双原子分子等。晶体结构:P4、金刚石、石墨、二氧化硅
等结构。
二、离子共存
1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存。
(1)有气体产生。如CO32-、SO32-,S2-、HC03-、HS03-、HS-等易挥发的
弱酸的酸根与H+不能大量共存。
(2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大
量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、AI3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与。H-大量共
存;Pb2+与CI-,Fe2+与S2-、Ca2+与PO43->Ag+与I-不能大量共存。
(3)有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-,PO43-、HPO42-、H2P04-、F-、
CIO-、AI02-、SQ32-、CN-、C17H35COO-,等与H+不能大量共存;一些酸
式弱酸根如HCO3-,HPO42-、HS-、H2PO4-.HSO3-不能与0H-大量共存;
NH4+与0H-不能大量共存。
(4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如AI02-、S2-、
CO32-、C6H50-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe3+、AI3+等必
须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中,即
离子间能发生"双水解”反应。如3AIO2-+3AI3++6H2O=4AI(OH)3l等。
2.由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存。
(1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如S2-、
HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。
(2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如MnO4-、
Cr2O7->N03-、CIO-与S2-、HS-、SO32-、HS03-、CFe2+等不能大量共
存;SO32-和S2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则由于发生
2S2-+SO32-+6H+=3S1+3H2O反应不能共在。H+与S2O32-不能大量共存。
3.能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存(双水解)。
例:AI3+和HC03-、CO32-、HS-、S2-、AI02-、CIO-等;Fe3+与CO32-、HC03-、
AI02-,CIO-等不能大量共存。
4.溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe2+、Fe3+与SCN-不能大量共存;Fe3+与不能大量共存。
5、审题时应注意题中给出的附加条件。
①酸性溶液(H+)、碱性溶液(0H-)、能在加入铝粉后放出可燃气体的
溶液、由水电离出的H+或OH-=1x1>10mol/L的溶液等。
②有色离子MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+,Fe(SCN)2+o③MnO4-,NO3-等在酸性条
件下具有强氧化性。
④S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应:S2O32-+2H+=Sl+SO2f+H2O
1、氧化性:
F2+H2===2HF(阴暗处爆炸)
F2+Xe(过量)==XeF2
2F2(过量)+Xe==XeF4(XeF4是强氧化剂,能将Mn2+氧化为MnO4-)
nF2+2M===2MFn(M表示大部分金属)
2F2+2H2O===4HF+O2(水是还原剂)
2F2+2NaOH===2NaF+OF2+H2O
F2+2NaCI===2NaF+CI2
F2+2NaBr===2NaF+Br2
F2+2Nal===2NaF+l2
7F2(过量)+l2===2IF7
F2+CI2(等体积)===2CIF(CIF属于类卤素:CIF+H20==HF+HCI0)
3F2(过量)+CI2===2CIF3(CIF3+3H2O==3HF+HCIO3)
CI2+H22HCI(将H2在CI2点燃;混合点燃、加热、光照发生爆炸)
3CI2+2P2PCI3CI2+PCI3PCI5CI2+2Na2NaCI
3CI2+2Fe2FeCI3CI2+CuCuCI2
CI2+2FeCI2===2FeCI3(在水溶液中:CI2+2Fe2+===2Fe3++3CI)
CI2+2NaBr===2NaCI+Br2CI2+2Br=2CI+Br2
CI2+2KI===2KCI+I2CI2+2I=2CI+12
3c12(过量)+2KI+3H2O===6HCI+KIO3
3CI2+I-+3H2O=6H++6CI-+IO3-
5CI2+I2+6H2O===2HIO3+1OHCI
5CI2+I2+6H2O=10CI-+IO3-+12H+
CI2+Na2S===2NaCI+SlCI2+S2-=2CI-+S;
CI2+H2s===2HCI+SJ(水溶液中:CI2+H2s=2H++2CI-+S1
CI2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCI
CI2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2CI-
CI2+H2O2===2HCI+O2CI2+H2O2=2H++CI-+O2
2O2+3FeFe3O4O2+K===KO2
S+H2H2S2S+CCS2S+ZnZnS
S+FeFeS(既能由单质制取,又能由离子制取)
S+2CuCu2S(只能由单质制取,不能由离子制取)
3S+2AIAI2S3(只能由单质制取,不能由离子制取)
N2+3H22NH3N2+3MgMg3N2N2+3CaCa3N2
N2+3BaBa3N2N2+6Na2Na3NN2+6K2K3N
N2+6Rb2Rb3NN2+2AI2AIN
P4+6H24PH3P+3NaNa3P2P+3ZnZn3P2
H2+2Li2LiH
2,还原性
S+02SO2
S+H2so4(浓)3SO2T+2H2O
S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2f+2H2O
S+4H++6==6NO2f+2H2O+
3s+4HNO3(稀)3SO2+4NOf+2H2O
3S+4H++43SO2+4NOT+2H2O
N2+O22N0
4P+5O2P4O10(常写成P2O5)
2P+3X22PX3(X表示F2,CI2,Br2)
PX3+X2PX5
P4+20HNO3(浓)4H3PO4+20NO2T+4H2O
C+2F2CF4
C+2CI2CCI4
C+02(足量)C02
2C+O2(少量)2C0
C+C022C0
C+H20C0+H2(生成水煤气)
2C+SIO2Si+2co(制得粗硅)
Si(粗)+2CI2SiCI4
(SiCI4+2H2===Si(纯)+4HCI)
Si(粉)+02Si02
Si+CSiC(金刚砂)
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2f(Si+20H+H20=+2H2f)
3、歧化反应
CI2+H2O==HCI+HCIO(加碱或光照促进歧化:(CI2+H2OH++CI—+HCI0)
CI2+2NaOH==NaCI+NaCIO+H2O(CI2+2OH-=CI-+CIO-+H2O)
CI2+2Ca(OH)2==CaCI2+Ca(CIO)2+2H2O(CI2+2OH-=CI-+CIO-+H2O)
3cl2+6KOH(浓)5KCI+KCIO3+3H2O(3CI2+6OH-5CI-+CIO3-+3H2O)
3S+6NaOH2Na2S+Na2so3+3H2O(3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O)
4P+3KoH(浓)+3H2O==PH3T+3KH2P02
(4P+3OH—+3H2O==PH3T+3H2Po2—)
11P+15CuSO4+24H2O==5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4
3C+Ca0CaC2+C0t
3C+SiO2SiC+2C0T
高中化学必修2知识点归纳总结
第一章物质结构元素周期律
一、原子结构
质子(z个)
原子核注意:
中子(N个)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
1.原子(AX)原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外
电子数
核外电子(Z个)
★熟背前20号元素,熟悉1〜20号元素原子核外电子的排布:
HHeLiBeBCN0FNeNaMgAlSiPSClArKCa
2.原子核外电子的排布规律:①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里;②各电子层最多
容纳的电子数是2n2;③最外层电子数不超过8个(K层为最外层不超过2个),次外层不
超过18个,倒数第三层电子数不超过32个。
电子层:一(能量最低)二三四五六七
对应表示符号:KLMNOPQ
3.元素、核素、同位素
元素:具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。
同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。(对于原子来说)
二、元素周期表
1.编排原则:
①按原子序数递增的顺序从左到右排列
②将电子层数相同的各元素从左到右排成一横行。(周期序数=原子的电子层数)
③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。
主族序数=原子最外层电子数
2.结构特点:
核外电子层数元素种类
第一周期12种元素
短周期第二周期28种元素
周期第三周期38种元素
元(7个横行)第四周期418种元素
素(7个周期)第五周期518种元素
周长周期第六周期632种元素
期第七周期7未填满(已有26种元素)
表主族:1A-VI1A共7个主族
族副族:IUB〜WB、,IB-IIB,共7个副族
(18个纵行)第VIII族:三个纵行,位于VUB和IB之间
(16个族)零族:稀有气体
三、元素周期律
1.元素周期律:元素的性质(核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性)
随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是元素原子核外电
子排布的周期性变化的必然结果。
2.同周期元素性质递变规律
第三周期元素llNa12Mg13Al14Si15P16S17C118Ar
(1)电子排布电子层数相同,最外层电子数依次增加
(2)原子半径原子半径依次减小
(3)主要化合价+1+2+3+4
-4+5
-3+6
-2+7
-1—
(4)金属性、非金属性金属性减弱,非金属性增加
(5)单质与水或酸置换难易冷水
剧烈热水与
酸快与酸反
应慢----一
(6)氢化物的化学式——SiH4PH3H2SHC1—
⑺与H2化合的难易——由难到易
(8)氨化物的稳定性——稳定性增强
(9)最高价氧化物的化学式Na2OMgOA12O3SiO2P2O5SO3C12O7
最高价氧化物对应水化物(10)化学式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4
H2SO4HC1O4—
(11)酸碱性强碱中强碱两性氢
氧化物弱酸中强
酸强酸很强
的酸
(12)变化规律碱性减弱,酸性增强
第IA族碱金属元素:LiNaKRbCsFr(Fr是金属性最强的元素,位于周期表
左下方)
第VDA族卤族元素:FClBrIAt(F是非金属性最强的元素,位于周期表
右上方)
★判断元素金属性和非金属性强弱的方法:
(1)金属性强(弱)一①单质与水或酸反应生成氢气容易(难);②氢氧化物碱性强(弱);
③相互置换反应(强制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2)非金属性强(弱)①单质与氢气易(难)反应;②生成的氯化物稳定(不稳定);
③最高价氧化物的水化物(含氧酸)酸性强(弱);④相互置换反应(强制弱)2NaBr+C12
=2NaCl+Br2o
(I)同周期比较:
金属性:Na>Mg>Al
与酸或水反应:从易一难
碱性:NaOH>Mg(OH)2>A1(OH)3
非金属性:Si<P<S<Cl
单质与氢气反应:从难一易
氢化物稳定性:SiH4<PH3<H2S<HC1
酸性(含氧酸):H2SiO3cH3Po4cH2so4cHe104
(II)同主族比较:
金属性:Li<Na<K<Rb<Cs(碱金属元素)
与酸或水反应:从难t易
碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH非金属性:F>Cl>Br>l(卤族元素)
单质与氢气反应:从易一难
氢化物稳定:HF>HCl>HBr>Hl
(III)
金属性:Li<Na<K<Rb<Cs
还原性(失电子能力):Li<Na<K<Rb<Cs
氧化性(得电子能力):Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+非金属性:F>Cl>Br>I
氧化性:F2>C12>Br2>I2
还原性:F-<Cl-<Br-<I-
酸性(无氧酸):HF<HC1<HBF<HI
比较粒子(包括原子、离子)半径的方法:(1)先比较电子层数,电子层数多的半径大。
(2)电子层数相同时,再比较核电荷数,核电荷数多的半径反而小。
四、化学键
化学键是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。
1.离子键与共价键的比较
键型离子键共价键
概念阴阳离子结合成化合物的静电作用叫离子键原子之间通过共用电子对所形成的
相互作用叫做共价键
成键方式通过得失电子达到稳定结构通过形成共用电子对达到稳定结构
成键粒子阴、阳离子原子
成键元素活泼金属与活泼非金属元素之间(特殊:NH4C1、NH4NO3等镀盐只由非金属
元素组成,但含有离子键)非金属元素之间
离子化合物:由离子键构成的化合物叫做离子化合物。(一定有离子键,可能有共价键)
共价化合物:原子间通过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。(只有共价键)
极性共价键(简称极性键):由不同种原子形成,A—B型,如,H-C1«
共价键
非极性共价键(简称非极性键):由同种原子形成,A-A型,如,C1-CL
2.电子式:
用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点:(1)电荷:
用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷;而表示共价键形成的
物质的结构不能标电荷。(2)[|(方括号):离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括
起来,而共价键形成的物质中不能用方括号。
第二章化学反应与能量
第一节化学能与热能
I、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。
原因:当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学
键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反
应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对
大小。E反应物总能量>£生成物总能量,为放热反应。E反应物总能量<E生成物总能量,
为吸热反应。
2、常见的放热反应和吸热反应
常见的放热反应:①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。
④大多数化合反应(特殊:C+CO22co是吸热反应)。
常见的吸热反应:①以C、H2、C0为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H20(g)CO(g)+
H2(g)。
②钱盐和碱的反应如Ba(OH)2«8H2O+NH4C1=BaC12+2NH3f+10H2O
③大多数分解反应如KC103、KMnO4、CaC03的分解等。
3、能源的分类:
形成条件利用历史性质
一次能源
常规能源可再生资源水能、风能、生物质能
不可再生资源煤、石油、天然气等化石能源
新能源可再生资源太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气
不可再生资源核能
二次能源(一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源)
电能(水电、火电、核电)、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等
[思考]一般说来,大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,放热反应都不
需要加热,吸热反应都需要加热,这种说法对吗?试举例说明。
点拔:这种说法不对。如C+O2=CO2的反应是放热反应,但需要加热,只是反应开始后
不再需要加热,反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2«8H2O与NH4CI的反应是
吸热反应,但反应并不需要加热。
第二节化学能与电能
I、化学能转化为电能的方式:
电能
(电力)火电(火力发电)化学能一热能一机械能一电能缺点:环境污染、低效
原电池将化学能直接转化为电能优点:清洁、高效
2、原电池原理
(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
(2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
(3)构成原电池的条件:(1)电极为导体且活泼性不同;(2)两个电极接触(导线连接或
直接接触);(3)两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
(4)电极名称及发生的反应:
负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,
电极反应式:较活泼金属一ne-=金属阳离子
负极现象:负极溶解,负极质量减少。
正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,
电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质
正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。
(5)原电池正负极的判断方法:
①依据原电池两极的材料:
较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);
较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。
②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流
向原电池的正极。
③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型:
负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。
正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
(6)原电池电极反应的书写方法:
(i)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应
是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下:
①写出总反应方程式。②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。
③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和
水等参与反应。
(ii)原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得0
(7)原电池的应用:①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金
属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。
2、化学电源基本类型:
①干电池:活泼金属作负极,被腐蚀或消耗。如:Cu-Zn原电池、锌镒电池。
②充电电池:两极都参加反应的原电池,可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池
等.
③燃料电池:两电极材料均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两极上的物质
发生反应,如H2、CH4燃料电池,其电解质溶液常为碱性试剂(KOH等)。
第三节化学反应的速率和限度
1、化学反应的速率
(1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均
取正值)来表示。计算公式:v(B)==
①单位:mol/(L・s)或mol/(L,min)
②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。
③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率。
④重要规律:(i)速率比=方程式系数比(ii)变化量比=方程式系数比
(2)影响化学反应速率的因素:
内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。
外因:①温度:升高温度,增大速率
②催化剂:一般加快反应速率(正催化剂)
③浓度:增加C反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言)
④压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应)
⑤其它因素:如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等
也会改变化学反应速率。
2、化学反应的限度——化学平衡
(1)在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物
和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的
限度,即化学平衡状态。
化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率,
对化学平衡无影响。
在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生
成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。
在任何可逆反应中,正方应进行的同时,逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底,即是说
可逆反应无论进行到何种程度,任何物质(反应物和生成物)的物质的量都不可能为0。
(2)化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变。
①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行。
③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于00即vF=v逆知。
④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。
⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡。
(3)判断化学平衡状态的标志:
①VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物质比较)
②各组分浓度保持不变或百分含量不变
③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的)
④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变(前提:反应前后气体的总物质的
量不相等的反应适用,即如对于反应xA+yBzC,x+y/z)
第三章有机化合物
绝大多数含碳的化合物称为有机化合物,简称有机物。像CO、C02、碳酸、碳酸盐等少数
化合物,由于它们的组成和性质跟无机化合物相似,因而一向把它们作为无机化合物。
一、烧
1、煌的定义:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烧。
2、煌的分类:
饱和嫌一烷煌(如:甲烷)
脂肪烧(链状)
煌不饱和燃t烯燃(如:乙烯)
芳香煌(含有苯环)(如:苯)
3、甲烷、乙烯和苯的性质比较:
有机物烷烧烯燃苯及其同系物
通式CnH2n+2CnH2n—
代表物甲烷(CH4)乙烯(C2H4)苯(C6H6)
结构简式CH4CH2=CH2或
(官能团)
结构特点C—C单键,
链状,饱和燃c=c双键,
链状,不饱和煌一种介于单键和双键之间的独特的键,环状
空间结构正四面体六原子共平面平面正六边形
物理性质无色无味的气体,比空气轻,难溶于水无色稍有气味的气体,比空气略轻,
难溶于水无色有特殊气味的液体,比水轻,难溶于水
用途优良燃料,化工原料石化工业原料,植物生长调节剂,催熟剂溶剂,化工原
料
有机物主要化学性质
烷煌:
甲烷①氧化反应(燃烧)
CH4+2O2-------->CO2+2H2O(淡蓝色火焰,无黑烟)
②取代反应(注意光是反应发生的主要原因,产物有5种)
CH4+C12—->CH3C1+HC1CH3C1+C12—->CH2C12+HC1
CH2C12+C12—->CHC13+HC1CHC13+C12—->CC14+HC1
在光照条件下甲烷还可以跟浪蒸气发生取代反应,
甲烷不能使酸性KMnO4溶液、滨水或澳的四氯化碳溶液褪色。
烯真:
乙烯
①氧化反应(i)燃烧
C2H4+3O2-------->2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑烟)
(ii)被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色。
②加成反应
CH2=CH2+Br2-iCH2Br-CH2Br(能使滨水或滨的四氯化碳溶液褪色)
在一定条件下,乙烯还可以与H2、C12、HCKH20等发生加成反应
CH2=CH2+H2------->CH3CH3
CH2=CH2+HC1--CH3cH2cl(氯乙烷)
CH2=CH2+H2O-------->CH3CH2OH(制乙醇)
③加聚反应nCH2=CH2------->-CH2—CH2-n(聚乙烯)
乙烯能使酸性KMnO4溶液、浪水或浪的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴别烷嫌和烯煌,
如鉴别甲烷和乙烯。
苯
①氧化反应(燃烧)
2C6H6+15O2—->12CO2+6H2O(火焰明亮,有浓烟)
②取代反应
苯环上的氢原子被溟原子、硝基取代。
+Br2-------->+HBr
+HN03-------->+H2O
③加成反应
+3H2-------->
苯不能使酸性KMnO4溶液、澳水或浪的四氯化碳溶液褪色。
4、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。
概念同系物同分异构体同素异形体同位素
定义结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质分子式相同而结
构式不同的化合物的互称由同种元素组成的不同单质的互称质子数相同而中子数不同
的同一元素的不同原子的互称
分子式不同相同元素符号表示相同,分子式可不同——
结构相似不同不同
研究对象化合物化合物单质原子
6、烷烧的命名:
(1)普通命名法:把烷烧泛称为“某烷”,某是指烷燃中碳原子的数目。1一10用甲,乙,
丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;II起汉文数字表示。区别同分异构体,用“正”,“异",
“新”。
正丁烷,异丁烷;正戊烷,异戊烷,新戊烷。
(2)系统命名法:
①命名步骤:(1)找主链一最长的碳链(确定母体名称);(2)编号一靠近支链(小、多)的一端;
(3)写名称一先简后繁,相同基请合并.
②名称组成:取代基位置一取代基名称母体名称
③阿拉伯数字表示取代基位置,汉字数字表示相同取代基的个数
CH3-CH-CH2-CH3CH3-CH-CH-CH3
2一甲基丁烷2,3一二甲基丁烷
7、比较同类煌的沸点:
①一看:碳原子数多沸点高。
②碳原子数相同,二看:支链多沸点低。
常温下,碳原子数1一4的烧都为气体。
二、烧的衍生物
1、乙醇和乙酸的性质比较
有机物饱和一元醵饱和一元醛饱和一元竣酸
通式CnH2n+10H——CnH2n+IC00H
代表物乙醇乙醛乙酸
结构简式CH3CH2OH
或C2H5OHCH3CH0CH3C00H
官能团羟基:一OH
醛基:一CHO
竣基:-COOH
物理性质无色、有特殊香味的液体,俗名酒精,与水互溶,易挥发
(非电解质)——有强烈刺激性气味的无色液体,俗称醋酸,易溶于水和乙醇,无
水醋酸又称冰醋酸。
用途作燃料、饮料、化工原料:用于医疗消毒,乙醇溶液的质量分数为75%.
有机化工原料,可制得醋酸纤维、合成纤维、香料•、燃料等,是食醋的主要成分
有机物主要化学性质
乙醇①与Na的反应
2CH3CH2OH+2Na-->2CH3cH20Na+H2T
乙醇与Na的反应(与水比较):①相同点:都生成氢气,反应都放热
②不同点:比钠与水的反应要缓慢
结论:乙醇分子羟基中的氢原子比烷烧分子中的氢原子活泼,但没有水分子中的氢原子活泼。
②氧化反应(i)燃烧
CH3CH2OH+3O2—->2CO2+3H2O
(ii)在铜或银催化条件下:可以被02氧化成乙醛(CH3CH0)
2CH3CH2OH+O2-------->2CH3cHO+2H2O
③消去反应
CH3CH2OH-------->CH2=CH2T+H2O
乙醛氧化反应:醛基(一CHO)的性质一与银氨溶液,新制Cu(0H)2反应
CH3CH0+2Ag(NH3)2OH-------->CH3COONH4+H2O+2Ag]+3NH3T
(银氨溶液)
CH3CH0+2Cu(OH)2-------->CH3C00H+Cu20;+2H2O
(砖红色)
醛基的检验:方法1:加银氨溶液水浴加热有银镜生成。
方法2:加新制的Cu(0H)2碱性悬浊液加热至沸有碗红色沉淀
乙酸①具有酸的通性:CH3coOH=CH3co0FH+
使紫色石蕊试液变红;
与活泼金属,碱,弱酸盐反应,如CaC03、Na2CO3
酸性比较:CH3C00H>H2CO3
2CH3COOH+CaCO3=2(CH3co0)2Ca+C02T+H20(强制弱)
②酯化反应
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
酸脱羟基醵脱氢
三、基本营养物质
食物中的营养物质包括:糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。人们习惯称糖类、油
脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。
种类元素组成代表物代表物分子
糖类单糖CH0葡萄糖C6H12O6葡萄糖和果糖互为同分异构体
单糖不能发生水解反应
果糖
双糖CH0蔗糖C12H22O11蔗糖和麦芽糖互为同分异构体
能发生水解反应
麦芽糖
多糖CH0淀粉(C6H10O5)n淀粉、纤维素由于n值不同,所以分子式不同,
不能互称同分异构体
能发生水解反应
纤维素
油脂油CH0植物油不饱和高级脂肪酸甘油酯含有C=C键,能发生加成反
应,
能发生水解反应
脂CH0动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯C—C键,
能发生水解反应
蛋白质CH0
NSP等酶、肌肉、
毛发等氨基酸连接成的高分子能发生水解反应
主要化学性质
葡萄糖
结构简式:CH20H-CH0H-CH0H-CHOH-CH0H—CH0
或CH2OH(CHOH)4CHO(含有羟基和醛基)
醛基:①使新制的Cu(OH)2r产生砖红色沉淀一测定糖尿病患者病情
②与银氨溶液反应产生银镜一工业制镜和玻璃瓶瓶胆
羟基:与痰酸发生酯化反应生成酯
蔗糖水解反应:生成葡萄糖和果糖
淀粉
纤维素淀粉、纤维素水解反应:生成葡萄糖
淀粉特性:淀粉遇碘单质变蓝
油脂水解反应:生成高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)和甘油
蛋白质水解反应:最终产物为氨基酸
颜色反应:蛋白质遇浓HN03变黄(鉴别部分蛋白质)
灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道(鉴别蛋白质)
第四章化学与可持续发展
第一节开发利用金属矿物和海水资源
一、金属矿物的开发利用
1、金属的存在:除了金、粕等少数金属外,绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。
2、金属冶炼的涵义:简单地说,金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实
质是把金属元素从化合态还原为游离态,即M(+n)(化合态)M(0)
(游离态)。
3、金属冶炼的一般步骤:(1)矿石的富集:除去杂质,提高矿石中有用成分的含量。(2)
冶炼:利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂把金属从其矿石中还原出来,得到
金属单质(粗)。(3)精炼:采用一定的方法,提炼纯金属。
4、金属冶炼的方法
(1)电解法:适用于一些非常活泼的金属。
2NaCl(熔融)2Na+Cl2TMgC12(熔融)Mg+Cl2T2A12O3(熔融)4A1+302T
(2)热还原法:适用于较活泼金属。
Fe2O3+3CO2Fe+3co2TWO3+3H2W+3H2OZnO+CZn+COf
常用的还原剂:焦炭、CO、H2等。•些活泼的金属也可作还原剂,如AL
Fe2O3+2A12Fe+A12O3(铝热反应)Cr2O3+2Al2Cr+A12O3(铝热反应)
(3)热分解法:适用于一些不活泼的金属。
2HgO2Hg+02T2Ag2O4Ag+O2T
5、(1)回收金属的意义:节约矿物资源,节约能源,减少环境污染。(2)废旧金属的最好处
理方法是回收利用。(3)回收金属的实例:废旧钢铁用于炼钢;废铁屑用于制铁盐;从电影
业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中,可以提取金属银。
金属的活动性顺序K、Ca、Na>
Mg、AlZn>Fe^Sn、
Pb、(H)、CuHg、AgPt、Au
金属原子失电子能力强弱
金属离子得电子能力弱强
主要冶炼方法电解法热还原法热分解法富集法
还原剂或
特殊措施强大电流
提供电子H2、CO、C、
A1等加热加热物理方法或
化学方法
二、海水资源的开发利用
1、海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库海水中含有80多种元素,其中CKNa、
K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr11种元素的含量较高,其余为微量元素。常从海水中提
取食盐,并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溟及其化合物。
2、海水淡化的方法:蒸储法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸储法的历史最久,蒸镭法
的原理是把水加热到水的沸点,液态水变为水蒸气与海水中的盐分离,水蒸气冷凝得淡水。
3、海水提浪
浓缩海水浪单质氢澳酸浪单质
有关反应方程式:①2NaBr+C12=Br2+2NaCl②Br2+SO2+2H2O=2HBr+
H2SO4
③2HBr+C12=2HCl+Br2
4、海带提碘
海带中的碘元素主要以1一的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成12,再萃取出来。
证明海带中含有碘,实验方法:(1)用剪刀剪碎海带,用酒精湿润,放入用锅中。(2)灼烧海
带至完全生成灰,停止加热,冷却。(3)将海带灰移到小烧杯中,加蒸储水,搅拌、煮沸、
过滤。(4)在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加入几滴淀粉溶液。
证明含碘的现象:滴入淀粉溶液,溶液变蓝色。21-+H2O2+2H+=I2+2H2O
第二节化学与资源综合利用、环境保护
一、煤和石油
1、煤的组成:煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含碳元素,还含有少量
的氢、氧、氮、硫等元素。
2、煤的综合利用:煤的干储、煤的气化、煤的液化。
煤的干储是指将煤在隔绝空气的条件下加强使其分解的过程,也叫煤的焦化。煤干储得到焦
炭、煤焦油、焦炉气等。
煤的气化是将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。
煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。
3、石油的组成:石油主要是多种烷烧、环烷煌和芳香煌多种碳氢化合物的混合物,没有固
定的沸点。
4、石油的加工:石油的分储、催化裂化、裂解。
二、环境保护和绿色化学
环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农
业生产和人类生活所造成的环境污染。
化学选修4化学反应与原理
第一章化学反应与能量
一、婚变反应热
1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热
量
2.焰变(△[1)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△11(2).
单位:kj/mol
3.产生原因:化学键断裂一一吸热化学键形成一一放热
放出热量的化学反应。(放热》吸热)4H为或AH<0
吸收热量的化学反应。(吸热>放热)为"+”或>0
☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与
酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等
☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2•8氏0与NH4cl②大多数的分解反应③以H?、
CO、C为还原剂的氧化还原反应④钱盐溶解等
二、热化学方程式
书写化学方程式注意要点:
①热化学方程式必须标出能量变化。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,1,s分别表示固态,液态,
气态,水溶液中溶质用aq表示)
③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强.
④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数
⑤各物质系数加倍,加倍;反应逆向进行,改变符号,数值不变
三、燃烧热
1.概念:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热
量。燃烧热的单位用kj/mol表示。
※注意以下几点:
①研究条件:101kPa
②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1mol
④研究内容:放出的热量。(AIK0,单位kj/mol)
四、中和热
1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成Imol也0,这时的反应热叫中和热。
2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和0H-反应,其热化学方程式为:
H+(aq)+0H-(aq)=H2O(1)AII=-57.3kJ/mol
3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。
4.中和热的测定实验
五、盖斯定律
1.内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,
而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和
与该反应一步完成的反应热是相同的。
第二章化学反应速率和化学平衡
一、化学反应速率
1.化学反应速率(v)
⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化
(2)表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示
(3)计算公式:v=Ac/At(u:平均速率,Ac:浓度变化,At:时间)单位:mol/(Ls)
(4)影响因素:
①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)
②条件因素(外因):反应所处的条件
2.
外因对化学反应速率影响的变化规律
条件变化活化分子的量的变化V变
化
反应物增大单位体积里总数目增多,百分数不变增大
的浓度
成小单住体积里总数目减少,百分数不变减小
气体反增大单位体积里总数目增多,百分数不变增大
应物的
戌小单位体积里总数目减少,百分数不变减小
压强
反应物升高百分数增大,单住体积里总数目增多增大
的温度降低百分数戌少,单位体积里总数目或少减小
反应物使用百分数剧增,单住体积里总数目剧增剧增
的催化
擞去百分数刷戌,单位体积里总数目制戌剧减
剂
其他光,电磁波,超声波,固体反应物颗粒有影
的大小.溶剂等响
※注意:(1)、参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认
为反应速率不变。
(2)、惰性气体对于速率的影响
①恒温恒容时:充入惰性气体一总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变
一反应速率不变
②恒温恒体时:充入惰性气体f体积增大f各反应物浓度减小一反应速率减慢
二、化学平衡
(一)1.定义:
化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度
不再改变,达到表面上静止的一种“壬衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征
逆(研究前提是可逆反应)
等(同一物质的正逆反应速率相等)
动(动态平衡)
定(各物质的浓度与质量分数恒定)
变(条件改变,平衡发生变化)
3、判断平衡的依据
判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
例举反应mA(g)+nB(g)vpC(g)+qD(g)
①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡
混合物体系中②各物质的
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