高一化学知识手册（下）

知识体系：章节概述：本章包括四节内容，第一节“原子结构”讲述了原子的构成，核外电子排布以及第二节“元素周期表”揭示了化学元素之间的内在联系，使其构成了一个完整的体系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。主要讲述周期表中元素的排列规律；周期和族的概念和规律；碱金属、卤素的原子结构与性质。第三节“元素周期律”则是将元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化进行总结。探索元素周期律的应用，既考察了对于元素周期表的熟悉程度，又考察了对于元素周期律的应用。根据元素在周期表中的位置，了解它的结构，从而探究它的性质。第四节“化学键”通过思考元素的原子通过什么作用形成丰富多彩的物质开始探索。学习到了离子间通过离子键相结合，原子间通过共价键相结合，从而形成离子化合物或共价化合物，对于物质的结构和性质有了进一步的探究，并了解分子间作用力和氢键的概念。这一章节内容贯穿整个高中化学体系，对于元素性质的探究起着重要的指导作用。知识清单：原子结构1.构成原子的三种微粒的比较质子1个质子带1个单位的正电荷不显电性1个电子带1个单位的负电荷相互系质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)=原子的近似相对原子质量原子：原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数数+电荷数2.化学符号中各数字的含义电子层数(n)1234567符号KLMNOPQ最多能容纳的电子数2883232电子层能量的关系低高电子层离核远近的关系近远2.核外电子排布规律(每层最多能容纳2n2个电子)1.元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。3.同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。氢元素的原子核原子名称原子符号(X)质子数(Z)中子数(N)10氕111氘H或D12氚H或T(2)H、D、T三种核素都是氢的同位素。(3)常见元素的同位素：(4)同位素形成各物质的物理性质不同、化学性质相同。5.几种重要核素的用途(1)1C在考古工作中用于鉴定文物的年代；HH氢弹；(3)放射性同位素释放的射线用于育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。1.原子的相对原子质量等于一个原子的实际质量除以12C的实际质量的1/122.原子的近似相对原子质量=质量数3.元素的相对原子质量=各种核素的相对原子质量×百分比4.元素的近似相对原子质量=各种核素的质量数×百分比注：百分比为物质的量百分比(n%)或原子个数百分比(N%)知识清单：元素周期表制作出第一张元素周期表。元素周期表中元素的排列依据是原子的核电荷数，如下图所示。2.元素周期表有7个横行，叫做周期。每一周期中元素的电子层数相同。周期序数包括元素种数起、止元素短周期122838长周期45632732(1)周期表中，共7个主族(族序数后标A)、7个副族(族序数后标B)、一个(2)除第8、9、10三个纵行叫做第Ⅷ族外，其余每个纵行各为一族。(3)He及最外层电子数为8的元素叫做0族。八和零，1-7两个循环，逢3转化主副族。(4)周期表中有些族有特别的名称。例如：①第ⅠA族(除氢)：碱金属元素4.元素位置确定用每个周期最多能容纳的元素种数进行加法。例：20号元素：20=2+8+8+2为第四周期第ⅡA族37号元素：37=2+8+8+18+1为第五周期第ⅠA族50号元素：50=2+8+8+18+14为第五周期第ⅣA族素：58=2+8+8+18+18+4为第六周期第ⅢB族【注】第六、七周期的第三格会出现镧系和锕系，每一格有15种元素。5.元素周期表中的特殊位置(1)元素种类最多的周期：第六、七周期(镧系、锕系)；元素种类最多的族：第ⅢB族(镧系、锕系)。(2)组成化合物种类最多的族：ⅣA族(最外层电子数为4，既可以得电子又可以失电子，且含C的有机物较多)。(3)分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条虚线，即为金属与非金属交界线，该处元素适合作为半导体材料。(4)抗高温、抗腐蚀航空材料：过渡元素。(6)农药：元素周期表右上角非金属元素。1.碱金属元素(第ⅠA族)元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层层数原子半径/nm碱金属元素锂Li312钠Na13钾K140.227铷Rb37150.248铯Cs160.265的密度都比较小，熔点也都比较低，导热性和导电性也都很好，如液态钠可用作核反应堆的传热介质。②递变性：从Li到Cs，密度逐渐升高(钠钾反常，钠的密度大于钾)，熔沸点逐渐降低。③Na、K储存在煤油或石蜡油中，Li保存在石蜡中(Li的密度小于煤油)。(2)化学性质碱金属元素原子最外层都有1个电子，它们的化学性质相似，都能与氧气等非金属单质以及水反应。例如：△4Li+O2=2Li2O△△4Na+O2=2Na2O△2Na+O2=Na2O2△2K+O2=K2O2△△K+O2=KO2△2Li+2H2O=2LiOH+H2个2Na+2H2O=2NaOH+H2个2K+2H2O=2KOH+H2个①上述反应的产物中，碱金属元素的化合价都是+1。②随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，从锂到铯金属性逐渐增强，它们与氧气或③碱金属元素从上到下：a.金属单质还原性逐渐增强，对应金属离子氧化性逐渐减弱；c.最高价氧化物对应水化物碱性逐渐增强。2.卤族元素(第ⅦA族)元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层层数单质颜色状态卤族元素氟F972F2淡黄绿色气体氯Cl73Cl2黄绿色溴Br3574Br2深红棕色液体碘I75I紫黑色半径增大。I溶解度逐渐降低。7，易得到一个电子，达到8电子稳定结构，因此卤素单质具有很强的氧化性。①卤素单质与氢气反应方程式反应条件氢化物稳定性氢化物酸性H2+F2=2HF暗处能剧烈化合并发生爆炸易J难强J弱弱J强光照或点燃H2+Cl2=2HCl光照或点燃发生反应△H2+Br2=2HBr△加热至一定温度才能反应△H2+I2=2HI△不断加热才能缓慢反应的反应呈下述规律性变化：a.剧烈程度逐渐减弱；b.生成的氢化物稳定性逐渐减弱；c.生成的氢化物酸性逐渐增强。②卤素单质间的置换反应2NaBr+Cl2=2NaCl+Br22KI+Cl2=2KCl+I22KI+Br2=2KBr+I2卤素从上到下：a.随着核电荷数的增加，非金属单质氧化性减弱，对应非金属离子的还原性增强；c.最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱。3.在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径非金属性逐渐减弱。知识清单：元素周期律1.化合价规律第一周期H最高化合价最低化合价第二周期LiBeBCNOF最高化合价+2+3+4+5+20最低化合价00第三周期NaMgAlPS最高化合价+2+3+4+5+6+7最低化合价000结论：(1)最高正价=主族序数=最外层电子数(2)最低负价=主族序数-8(3)最高正价+最低负价=8)(5)金属无负价，O、F无最高正价2.半径规律(1)原子半径比较①同一周期主族元素，从左到右，原子半径依次减小；②同一主族元素，从上到下，原子半径依次增大；③不同周期、不同主族元素的原子半径可以根据同主族与同周期原子半径的变化规律解决。(2)离子半径比较②电子层排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小；3.金属性与非金属性规律判断依据如下：①单质与水反应的难易程度：反应越容易，金属性越强；②单质与酸反应的剧烈程度：反应越剧烈，金属性越强；③最高价氧化物对应水化物碱性强弱：碱性越强，金属性越强；④金属间置换反应：金属性强的金属可以置换出金属性弱的金属；判断依据如下：；④与盐溶液之间的置换反应：非金属性强的元素单质可以置换出非金属性弱的元素单质；⑤相互化合后的价态：化合后显负价的元素的非金属性强于化合后显正价的元素的非金属性。1.预测元素的性质：根据元素在周期表中的位置，结合该元素所在族的其他元素的性质及相关递变规律，加以推测判断。性质相似。2.启发人们在一定区域里寻找新物质，如催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料等。(1)分界线附近元素寻找半导体材料；(2)过渡元素寻找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料；(3)周期表右上角氟、氯、磷、硫元素探索新品种的农药。知识清单：化学键与分子间作用力离子键共价键极性共价键非极性共价键定义阴阳离子间强烈静电作用共用电子对之间的强烈作用成键微粒原子之间成键性质静电作用共用电子对之间相互作用成键条件活泼金属与非金属元素不同种非金属元素之间同种非金属元素之间化合物形式离子化合物共价化合物电子式实例.结论AlCl为共价化合物；(2)非金属元素的两个原子之间一般形成共价键，但多个原子间也可能形成离子(3)极性共价键一般由不同非金属元素的原子组成，非极性共价键一般由同种非金属元素的原子组成；(4)只含有共价键的化合物称为共价化合物，只含有离子键或既含有离子键又含有共价键的化合物称为离子化合物。2.化学键与物质类别(1)化学键的存在(2)化学键与物质类别的关系①只含有共价键的物质②只含有离子键的物质活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。③既含有离子键又含有共价键的物质HNaSO④无化学键的物质稀有气体(单原子分子)，如氩气、氦气等。1.概念：在元素符号周围用“·”或“×”来代表原子的最外层电子(价电子)写出下列物质的电子式：NaOHCO2Cl2H2ONaOHCO2Cl2H2OMgCl2NH4ClN23.用电子式表示物质的形成过程CO2：变化的关系：1.物质的溶解或熔化与化学键变化的关系(1)离子化合物的溶解或熔化过程(2)共价化合物的溶解过程①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，产物发生电离，共价化合物分子内共H2SO4等。③某些共价化合物溶于水后，其分子内的化学键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等(3)单质的溶解过程ClF2.化学键与化学反应旧化学键的断裂和新化学键的形成是化学反应的本质，是反应中能量变化的根本。3.化学键对物质性质的影响(1)对物理性质的影响金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也较高。(2)对化学性质的影响N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2很稳定；H2S、HI等分子中的1.分子间作用力又称范德华力①它比化学键弱得多，主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质；②它存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分2.氢键(1)氢键是分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用。HONHHF子。第二章化学反应与能量知识体系：章节概述：本章包括三节内容，第一节“化学反应与热能”讲述了反应热的概念与常见的吸放热反应。了解到如何通过反应物和生成物的键能或所具有的能量判断化学反应是吸热反应还是放热反应。第二节“化学反应的速率和限度”讲述了化学反应速率的概念，影响化学反应速率的因素以及化学反应限度的相关内容。对于可逆反应和平衡状态有了初步的认识和理解，有助于后续《化学反应原理》这本书的学习和理解。第三节“化学反应与电能”则是将生活中常见的电池以化学的方式进行学习，我们一共了解到原电池的形成条件、组成、电极方程式与电池的工作原理。将化学与生活紧密结合，增强学生对于知识的理解和应用能力。这一章节内容共学习了热化学、电化学、化学平衡三大方面的知识，为高二《化理》的学习打下坚实的基础。知识清单：化学反应与热能1.反应热：化学反应中放出或吸收的热量。l1.化学反应的实质微观：旧化学键的断裂与新化学键的形成；化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。2.吸放热反应概念(1)吸热反应是指在过程中吸收热量的化学反应；(2)放热反应是指在过程中放出热量的化学反应。3.反应特点(1)从能量高低的角度分析反应物具有的能量为E反，生成物具有的能量为E生：若E反>E生，则反应为放热反应；若E反<E生，则反应为吸热反应。即图像上坡为(2)从化学键的角度分析①键能表示断开1mol化学键所吸收的能量或形成1mol化学键所放出的能量，单位为kJ/mol。②化学反应中能量变化的关系(键能角度)反应物总键能<生成物总键能，该反应为放热反应；反应物总键能>生成物总键能，该反应为吸热反应。。4.焓变H=反应物总键能-生成物总键能H>0为吸热反应；H<0为放热反应“左减右，正吸负放”应(1)大多数化合反应；(2)燃烧反应；(3)酸碱中和反应；(4)活泼金属与水和酸的反应；(5)铝热反应；(6)缓慢的氧化反应。2.常见的吸热反应(1)大多数分解反应；(2)铵盐与碱的反应，如Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应；高温高温(3)C+CO2=2CO、C+H2O(g)=CO+H2(4)氢气、木炭和一氧化碳加热还原金属氧化物的反应。①有热量放出未必是放热反应，放热反应和吸热反应必须是化学变化；②反应条件与热量变化没有必然联系，需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应；③过氧化氢分解生成氧气和水为放热反应。知识清单：化学反应的速率和限度间的变化量。(1)同一反应，用不同物质来表示，反应速率的数值不同，但都表示同一反应速(2)同一反应，不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比；如：对于已知反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学计量(3)化学反应速率均用正值，指的是平均速率而不是瞬时速率；(4)纯固体、纯液体浓度恒定不变，不能用它们表示反应速率。正催化剂加快反应速率；负催化剂减缓反应速率。物浓度越小，反应速率减慢。率减慢。:1.可逆反应同一条件下，正反应(反应物生成物)和逆反应(生成物反应物)同时进行。书写可逆反应的化学方程式时，用“=”。2.化学平衡状态(1)一定条件下，可逆反应进行到V正=V逆，反应物和生成物的浓度不再改变时的状(2)化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图像(V-t图)(3)化学平衡状态的特征：逆、等、动、定、变①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应；⑤变：当外界条件(温度、浓度、压强等)发生变化时，则原平衡被破坏，反应混合物中各组分的百分含量会改变，维持条件不变，又会在新条件下建立新的化学平衡。(4)化学平衡状态的判定②变量不变知识清单：化学反应与电能1.原电池2.原电池工作原理(以锌铜原电池为例)装置示意图现象表指针发生偏转Zn电极Cu电极名称流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu总反应式Zn+Cu2+=Cu+Zn2+3.原电池形成的条件(1)两个活泼性不同的电极；(2)电解质溶液或熔融电解质，形成闭合回路(或两极直接接触)；(3)能自发地发生氧化还原反应。电子流向：负极→正极(电子不能通过溶液)离子流向：阴离子流向负极、阳离子流向正极(正正负负)应。正极：一般是活泼性较弱的金属(或导电非金属)，发生还原反应。【小结】1.工作原理示意图(以铜锌原电池为例)2.原电池电极的判断“勾叉法”即将能与电解质溶液发生反应的电极材料画勾，不能与电解质溶液发生反应的电极材料画叉，“一勾一叉勾为负，双勾双叉活为负”。3.原电池的负极一般，在原电池反应中活泼金属作负极包含两层含义：(1)“活泼”是指相对活泼而不是绝对活泼。但在某些特殊条件下例外，例如：①冷的浓硝酸作电解质溶液，金属铁或铝与金属铜作电极时，铁或铝在冷的浓硝酸中钝化，金属活动性弱的铜与浓硝酸发生氧化反应作负极。②NaOH溶液作电解质溶液，金属镁与金属铝作电极时，因铝能与NaOH溶液反4.原电池的设计从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几点：(1)负极(还原性较强的物质)；(2)正极是活动性较差的金属或能导电的非金属；1.加快氧化还原反应的速率2.比较金属活动性强弱负极较活泼3.设计化学电池(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极的电极反应式。正极：Cu2++2e-=Cu(2)确定电极材料若发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；若发生氧化反应的为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。发生还原反应的电极材料一般不如负极材料活泼。本例中可用Fe作负极，用铂丝或碳棒作正极。(3)确定电解质溶液一般选用反应物中的电解质溶液即可，如本例中可用CuCl2溶液作电解液。(4)构成闭合回路：将电极用导线连接，使之构成闭合回路。4.电化学防护：牺牲阳极的阴极保护法——利用原电池原理①负极(阳极)是作保护材料的金属；②正极(阴极)是被保护的金属设备。(2)碱性锌锰电池负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-总反应式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2(3)锌银电池(纽扣电池)负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应式：Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)22.充电电池(2)铅蓄电池负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O放电总反应式：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O充电【小结】O3.燃料电池(2)正极方程式①酸性水溶液：O2+4e-+4H+=2H2O②碱性水溶液：O2+4e-+2H2O=4OH-③固体氧化物：O2+4e-=2O2-④熔融碳酸盐：O2+4e-+2CO2=2CO32-(3)负极方程式极通燃料，化合价升高、失去电子、发生氧化反应，“升失氧负”。以甲烷燃料电池为例：①酸性水溶液：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+②碱性水溶液：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O③固体氧化物：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O④熔融碳酸盐：CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O【小结】a.快速计算负极燃料失电子数，“碳四氢一氧减二氮不算”C6H14：失(46+114)个电子C2H5OH：失(42+16-21)个电子N2H4：失(02+14)个电子HO酸盐用CO32-。第三章有机化合物知识体系：章节概述：本章包括六节内容，第一节“有机物概述”讲述了有机化合物的定义、特点及常见的表示方法。物和同分异构体的概念。第三节“乙烯和烯烃”讲述了乙烯和烯烃的结构和性质，学习到了官能团的概念，以及乙烯与甲烷的鉴别除杂方法，为后续的学习奠定了一定的基础。第四节“苯”主要讲述苯的结构与性质，还学习到了苯结构的特殊性。第五节“乙醇和乙酸”主要讲述了乙醇和乙酸的结构和性质，包括它们的物理性质和化学性质，以及它们之间发生的酯化反应相关知识点。乙醇和乙酸都是生活中常见的有机化合物，本节的学习可以提高学生对于学习化学的兴趣。的营养物质，主要介绍了糖类、油脂、蛋白质的分类、结构以及性质。向学生展示了日常的食物中所蕴藏的奥秘，基本营养物质与化学之间的联系，水解的相关知识点，为后续学习进行铺垫。这一章节内容贯穿整个有机化学体系，对于有机化学的学习起着重要的指导作用。知识清单：有机物概述1.定义：指含碳元素的化合物，但含碳化合物CO、CO2、碳酸、碳酸盐及碳酸氢盐等属于无机物。2.特点：易燃烧、易炭化、受热易分解、反应慢且复杂、一般难溶于水、种类多。3.成键特点之间也能相互形成共价键。(2)有机物种类繁多的原因①碳原子的成键特点；②碳原子的结合方式。4.有机物常见表示方法(1)化学式：是实验式(最简式)、分子式、结构式、结构简式、电子式等的统(2)分子式：用元素符号表示单质或化合物分子组成的式子。离子化合物晶体、石英等原子晶体不是分子形式。(3)最简式/实验式：各元素原子个数的最简整数比的式子。通过实验和计算得到，离子化合物晶体、原子晶体一般用最简式表示。(4)电子式：只表示原子最外层电子及成键形式的式子。(5)结构式：将共用电子对用短线表示的式子。(6)结构简式：是把结构式中的单键省略之后的一种简略表达形式。(7)键线式：只用键线来表示碳架。分子中的碳氢键、碳原子及与碳原子相连的氢原子均省略，而其他杂原子及与杂原子相连的氢原子须保留，每个端点和拐角处都代表一个碳。用这种方式表示的结构式为键线式。(8)球棍模型：是一种空间填充模型，用来表现化学分子的三维空间分布。例：比例模型就是原子紧密连起的，只能反映原子大小不反应化学键知识清单：构分子式CH4结构式结构简式CH4结构特点只含碳碳单键的饱和烃空间构型正四面体模型球棍模型比例模型3.甲烷的化学性质①燃烧反应点燃b.CH4+2O2→CO2+2H2O②甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色(稳定性)(2)取代反应①实验探究实验装置实验现象a.试管内氯气的黄绿色气体逐渐变淡；b.试管中有少量白雾生成；c.试管内壁上有油状液滴生成，这是甲烷和氯气反应所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿(或三氯甲烷)、四氯化碳(或四氯甲烷)和氯化氢的混合物；d.试管内液面上升；e.水槽中有固体析出。实验结论甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，方程式如CH4+Cl2CH3Cl+Cl2CH2Cl2+Cl2CHCl3+Cl2CH3Cl+HClCH2Cl2+HClCHCl3+HClCCl4+HCl②取代反应概念：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代③注意a.甲烷与卤素单质在光照下发生取代反应，与氯水、溴水等不反应；“→”连接反应物和生成物；ClHCl应仍在进行；d.甲烷与氯气在光照条件下反应，得到产物中物质的量最多的是HCl。高温(3)高温分解(隔绝空气)：CH4→C+2H21.烷烃的定义：碳原子与碳原子以单键构成链状，碳的其余价键全部被氢原子饱和，这种烃称为饱和链烃，也称为烷烃。通式nHnn结构链状(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列；碳原子间以单键相连，其余价键均被氢原子饱和特点一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构；1molCnH2n＋2含共价键的数目是(3n＋1)NA2.烷烃的物理性质(1)密度：随着分子中的碳原子数的增加而增大，但都小于水的密度；(3)熔沸点①有机物中C的数量越多，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越(4)状态①对于链状烷烃来说：3.烷烃的化学性质例：不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色。(2)氧化反应(燃烧反应)在空气或氧气中点燃，完全燃烧时生成CO2和H2O；②在相同情况下，随着烷烃分子里碳原子数的增加，燃烧越来越不充分，燃烧火③烷烃燃烧的通式：CnH2n+2+()O2nCO2+(n+1)H2O。(3)取代反应①光照条件下，烷烃与Cl2、Br2等气态卤素单质发生取代反应，生成卤代烃和卤光照化氢气体，可表示为：CnH2n+2+X2→CnH2n+1X+HX②取代反应与置换反应对比取代反应置换反应概念有机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。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应通式A-B+C-D→A-D+B-C单质+化合物=单质’+化合物’①可与化合物发生反应，反应物中可以有或者没有单质；②反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大；③逐步取代，很多反应是可逆的，由于共用电子对破裂而交换原子或原子团。①反应物、产物中一定有单质；②在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动性顺序；合物通过电子的转移而发生氧化还原反应。(4)裂化反应：指在高温和隔绝空气的条件下，烷烃分子中的C-C键或C-H键发(5)裂解反应：指只通过高热能将一种物质(一般为高分子化合物)转变为一种或几种物质(一般为低分子化合物)的化学变化过程。(碳链：短→碎，可理解为更深度裂化)例：C16H34C8H18+C8H16；C7H16C4H10+C3H6.碳数碳数12345678910以上命名甲乙丙丁戊己庚辛壬癸数字例如：C2H6为乙烷，C4H10为丁烷。2.当碳原子数相同时，用正、异、新来区别。(2)异：表示末端具有-CH(CH3)2结构的烷烃；(3)新：表示末端具有-C(CH3)3结构的烷烃。例如：CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷，(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷，C(CH3)4称为新戊烷。(1)定义：指结构相似、分子组成相差若干个“-CH2-”原子团的有机物分子之间(2)特点：①同一类别；②化学式不同；③组成元素相同；④相对分子质量相差14n；规律。构体(2)特点：①分子式相同，是指化学组成和相对分子质量同，相对分子质量相同不一定是同②同分异构体可以是同类物质，也可以是不同类物质。(3)常见烷烃的同分异构体①丁烷的同分异构体为CH3CH2CH2CH3、。②戊烷的同分异构体为CH3CH2CH2CH2CH3、。3.“四同“对比定义结构同的同一元素的不同原子原子核结构不同物理性质不同化学性质相似同素异形体同一元素组成的不同单质单质的组成或结构不同物理性质不同化学性质相似结构相似，分子组成相差若干个-CH2-原子团的有机物相似物理性质不同化学性质相似同分异构体分子式相同，结构不同的化合物同物理性质不同化学性质不一定相同知识清单：和烯烃分子式C2H4结构式结构简式CH2=CH2结构特点含碳碳双键的不饱和链烃立体构型平面形球棍模型比例模型3.乙烯的化学性质①燃烧反应点燃a.方程式：C2H4+3O2→2CO2+2H2O(2)加成反应①概念：有机物分子里不饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合，生成别的X2(X为Cl、Br、I)、HX、H2O、HCN等小分子物质起加成反应。②乙烯与溴加成：乙烯可使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色，反应方程式为：③乙烯与H2、HX、H2O发生加成反应的方程式分别为：(3)加聚反应①乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式为:,n②三大合成材料是塑料、合成橡胶和合成纤维。分馏原理利用原油中各组分沸点的不同进行分离产品石油气、汽油、煤油、柴油、重油减压柴油、燃料油、石蜡、沥青、润滑油裂化提高轻质油的产量和质量法热裂化和催化裂化裂解生产气态的有机化工原料产物6.甲烷和乙烯的鉴别与除杂①燃烧反应现象不同；(2)除去甲烷中的乙烯烃通式CnH2n(n≥2)代表物CH2=CH2结构特点含碳碳双键的不饱和链烃物理性质子质量。标况或常温下，18个碳原子的直链烯烃是液体，更高级的烯烃则是蜡为易挥发液体，C19以上固体。化学加成反应XHXHOHCN氧化反应燃烧通式：CnH2n＋O2nCO2＋nH2O使KMnO4酸性溶液褪色加聚反应鉴别能使溴水和KMnO4酸性溶液褪色知识清单：苯1.苯的结构苯分子式C6H6结构式结构简式或或结构特点碳碳键相同，是介于碳碳单键与碳碳双键之间的特殊的键立体构型平面正六边形球棍模型比例模型2.苯的物理性质及毒性：颜色状态水溶性熔、沸点毒性液体特殊气味不溶于水低有毒3.苯的化学性质(1)氧化反应(燃烧反应)点燃①方程式：2C6H6+15O2→12CO2+6H2O(2)取代反应①苯与溴的取代反应：现象：有褐色油状物(溴苯)在水的下层。②苯与硝酸的反应：苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液在50-60℃水浴加热的条件下，苯环上的氢原子会硝基取代生成硝基苯，其为苦杏仁味的液体，密度比水大。(3)加成反应苯与H2发生加成反应：(4)注意①苯的化学性质总结：易取代、难加成(不是不能加成)、难氧化(但可以燃烧)。②苯不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，因为邻二甲苯只有一种，证明苯环中的键是处于单键与双键之间特殊的键，而不是单双键交替结构。③燃烧反应总结a.大多数有机物都能发生燃烧反应，如CCl4不能发生燃烧反应；b.燃烧现象有黑烟是因为有未完全燃烧的碳颗粒，含碳量越高，黑烟越浓。知识清单：和乙酸名称分子式结构式结构简式球棍模型C2H6OCH3CH2OH羟基-OH2.羟基和氢氧根的区别羟基-OH氢氧根OH-带负电的阴离子存在形式不能稳定存在能独立存在于溶液或离子化合物中稳定性发生反应较稳定，即使与Fe3+等发生反应，也是整体相同点组成元素相同3.乙醇的物理性质物理性质色、味、态无色有特殊香味的液体挥发性易挥发溶解性与水任意比互溶4.乙醇的化学性质金属钠的变化气体燃烧现象检验产物水浮熔游响红气体在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰向反应后的溶液中滴加碱性的物质生成乙醇钠沉于无水酒缓慢气体在空气中安静的燃扣在火焰上方的干燥烧杯内壁有水滴。向反应后的溶液中滴加中加入澄清石灰水无明显现象，证明无二氧化碳生成②方程式：2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑③实验结论CH3CH2ONa(aq)呈碱性。b.乙醇与金属钠的反应比水与金属钠的反应平缓的多，说明羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。c与乙醇反应，如：2CH3CH2OH＋2Mg→Mg(CH3CH2O)2＋H2↑。(2)氧化反应点燃①燃烧反应：CH3CH2OH+3O2→2CO2+3H2O②催化氧化：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，乙醇的催化氧化生成乙醛。醛③与强氧化剂反应2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3-COOH+2K2SO4+11H2O橙红色蓝绿色(检验酒驾)b.与高锰酸钾反应4KMnO4+5CH3CH2OH+6H2SO4=5CH3COOH+4MnSO4+2K2SO4+11H2O性高锰酸钾溶液氧化，生成二价锰离子，所以乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色。名称分子式结构式结构简式球棍模型C2H4O2CH3COOH羧基-COOH注：—COOH叫羧基，乙酸是由甲基和羧基组成。羧基是由羰基和羟基组成，这两个基团相互影响，结果不再是两个单独的官能团，而成为一个整体。羧基是乙酸的官能团。2.乙酸的物理性质物理性质色、味、态无色刺激性气味的液体挥发性易挥发比水略大溶解性3.乙酸的化学性质中部分发生电离：CH3COOH⇌CH3COO-+H+具有酸的通性：①与酸碱指示剂反应：如能使紫色石蕊试液变红；②与活泼金属反应：2CH3COOH+Zn→(CH3COO)2Zn+H2↑；③与碱性氧化物反应：2CH3COOH+Na2O→2CH3COONa+H2O；④与碱反应：2CH3COOH+Cu(OH)2→(CH3COO)2Cu+2H2O，(CH3COO)2Cu易溶⑤与盐(Na2CO3)反应：2CH3COOH+CO32-→2CH3COO-+CO2↑+H2O。(2)氧化反应点燃①燃烧反应：CH3COOH+2O2→2CO2+2H2O②不能使酸性高锰酸钾褪色4.乙酸、水、乙醇、碳酸分子中羟基氢的活泼性比较碳酸水分子结构通石蕊试液变浅红不变红不变红反应反应反应反应与NaOH反应反应不反应不反应与Na2CO3反应反应不反应不反应与NaHCO3反应不反应不反应不反应羟基氢的活泼性强弱乙酸>碳酸>水>乙醇5.乙酸乙酯的制备浓硫酸(1)实验原理：CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O(2)实验装置(3)实验操作①试管向上倾斜45°，试管内加入少量碎瓷片，长导管起冷凝回流和导气的作用。③要用酒精灯小火均匀加热，以防止液体剧烈沸腾及乙酸和乙醇大量挥发。④长导管作用：冷凝乙酸乙醋，使之尽快脱离原反应体系，增大乙酸乙酯产率。⑥饱和Na2CO3溶液的作用及现象b.现象：在饱和Na2CO3溶液上方有果香味的油状液体出现。⑦浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂。⑧提高乙酸乙酯产率的措施a.用浓硫酸吸水；b.加热将酯蒸出；c.适当增加乙醇的用量。(4)反应特点知识清单：基本营养物质糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐、水1.组成与分类(1)糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物，其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示，过去曾称其为碳水化合物。(2)分类单糖双糖特点不能再水解成更简单的糖一分子双糖能水解成两分子单糖一分子多糖能水解成多分子单糖葡萄糖无色晶体、易溶水、有甜味蔗糖为非还原糖淀粉n较小为非还原糖、无甜味果糖粘稠液体麦芽糖纤维素n较大分子式C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n相互关系同分异构体同分异构体不互为同分异构体(n不同)，也不是同系物是否可以水解不能水解可以水解1mol水解成2mol单糖可以水解1mol水解成nmol单糖注：符合通式的不一定是糖，不符合通式的也不一定不是糖，如脱氧核糖C5H10O4不符合通式。①葡萄糖结构简式为：CH2OH(CHOH)4CHO，多羟基醛a甜味、易溶于水；bCuOH酒化酶c.发酵分解：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2；d.人体内缓慢氧化：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O。(2)双糖在稀酸催化作用下发生水解反应①蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖：C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6蔗糖果糖葡萄糖②麦芽糖水解产物为葡萄糖：C12H22O11+H2O→2C6H12O6麦芽糖葡萄糖(3)多糖①淀粉和纤维素水解产物均为葡萄糖：(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6；淀粉或者纤维素葡萄糖②淀粉遇单质碘变蓝色，其性质可以检验淀粉的存在；③纤维素在人体内不可以消化吸收，因为人体中无催化其水解的酶。3.糖类的应用有机物主要性质存在用途葡萄糖单糖酯化反应水果、蔬菜工业原料、食品工业、品及维生素C蔗糖双糖能水解甘蔗、甜菜淀粉精纤维素能水解皮肠蠕动1.组成和结构油脂是由多种高级脂肪酸跟甘油生成的酯，其结构如图所示：结构式里，R1、R2、R3为同一种烃基的油脂称为简单甘油酯，R1、R2、R3为不同种烃基的油脂称为混合甘油酯。天然油脂大都是混合甘油酯。分类名称元素组成代表物代表分子水溶性油植物油不饱和高级脂肪酸甘油酯溶脂肪动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯溶(1)油脂的水解反应①油脂在酸性条件下水解生成甘油(丙三醇)和高级脂肪酸，如：②油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应，在此条件下油脂水解为甘油、高脂酸甘油酯与NaOH溶液共热的化学方程式为：(2)油脂的氢化反应，能与氢气发生加成反应，将液态油脂转化为固态油脂。脂脂的应用(1)提供人体所需要的能量；(2)用于生产肥皂和甘油。子缩合而成的天然高分子化合物。3.氨基酸的结构与性质(1)氨基酸的组成与结构：氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合例：α-氨基酸结构简式可表示为：(2)几种重要的α-氨基酸：甘氨酸丙氨酸(3)氨基酸的化学性质①两性；②成肽反应：两分子的氨基酸缩水形成二肽，多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合可形成蛋白质。4.蛋白质的性质(1)水解：在酸、碱或酶的作用下最终水解生成氨基酸。(3)盐析：向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4等]溶液后，可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，为可逆过程，可用于分离和提纯蛋。(4)变性：加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸等)会使蛋白质变性，属于不可逆过程。(5)颜色反应：含有苯环的蛋白质遇浓HNO3变黄色，该性质可用于蛋白质的检验。(6)蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味。5.用途(1)蛋白质是人类必需的营养物质。(2)蛋白质在工业上有很多用途，动物的毛、皮、蚕丝可制作服装。(3)酶是一种特殊的蛋白质，是生物体内重要的催化剂。第四章化学与自然资源的开发利用知识体系：章节概述：本章包括四节内容，第一节“金属的开发利用”讲述了金属在自然界中的存在形式，金属的冶炼。本节内容向同学们展示了生活中常见的金属是如何通过工业方第二节“海水的资源利用”讲述了海水如何进行淡化，变成可饮用的淡水资源，NaCl的用途。将化学与生活相联系，和学生共同探究海水资源如何进行利用。第三节“煤、石油和天然气的综合利用”则是将三大化石燃料的组成、结构和性质进行粗略的阐述，使学生了解到煤、石油、天然气在日常生活中的用途。第四节“绿色化学”贯彻“要绿水青山，不要金山银山”的思想，将化学污染进行源头治理，而不是先污染后治理。本节还向学生展示了生活中常见的污染物，以及它们的形成原因，给学生留下如何治理常见污染物的问题。这一章节内容与生活联系紧密，可以帮助学生自主探究解决生活实际问题，并通过本章的学习，引发对于资源利用和环境保护的思考与想法。知识清单：金属开发利用1.在自然界中以游离态(单质)形式存在的金属元素：Au、Pt等不活泼金属。2.在自然界中以化合态(化合物)形式存在的金属元素：如Na、K等。2.冶炼方法(1)电解法：适用于非常活泼的金属(类似于分解反应)电解2NaCl(熔融)=2Na+Cl2个电解MgCl2(熔融)=Mg+Cl2个电解2Al2O3(熔融)=4Al+3O2个冰晶石2850℃，耗能较大；②电解熔融氧化铝冶炼金属铝，而不是氯化铝的原因是，AlCl3为共价化合物，熔融状态下不电离不导电；③冰晶石为六氟合铝酸钠，分子式为Na3AlF6，其为电解熔融氧化铝的助熔剂；金属氧化物+还原剂(CO、C、H2)高温火法炼铜：Cu2S+O2=2Cu+SO2高温高炉炼铁：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2①还原法一般在高温条件下；②湿法炼铜：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+高温③铝热法炼铁：Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3属2HgO=2Hg+O22Ag2O=4Ag+O2知识清单：海水的资源利用1.蒸馏法1.分离方法(2)萃取：适用于溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同(在萃取剂中溶解度远大于原溶液中)(3)分液：适用于分离互不相溶的液体(4)蒸馏：适用于分离沸点不同且互溶的液体(5)降温结晶：适用于溶解度随温度变化不同的固体(如：硝酸钾)2.海水提镁123123(1)石灰乳Ca(OH)2写离子反应方程式的时候不拆Ca(OH)2+Mg2+=Ca2++Mg(OH)2(2)稀HCl：Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O通电(3)电解MgCl2=Mg+Cl23.海水提溴12(3)4512(3)45(1)加Cl2/H2O2使酸化过的海水中的Br-Br2Cl2+2Br-=2Cl-+Br2H2O2+2Br-=Br2+2H2O(2)SO2热空气吹出SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr(3)加Cl2/H2O2使大量的Br-Br2Cl2+2Br-=2Cl-+Br2(4)加CCl4/苯进行萃取(5)蒸馏获取纯净的Br24.海水提碘12(3)4512(3)45(2)灼烧(3)溶解、加热(4)加Cl2/H2O2(H+)使I-I2Cl2+2KI