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文档简介
增分策略一考前必记的26个规律和方法1.以物质的量为中心的计算2.氧化还原反应基本概念3.氧化还原反应五大规律4.判断氧化性、还原性强弱的五种方法5.“信息型”氧化还原反应方程式书写五步骤6.离子不能大量共存的几种情况7.离子方程式的正误判断“八看”8.同周期、同主族元素性质递变规律9.粒子半径比较的一般方法10.图解化学反应与能量变化11.根据盖斯定律书写热化学方程式的五个步骤12.化学平衡状态的判断13.化学反应速率和化学平衡常数计算中的常用公式及解题模式14.溶液中“粒子”浓度关系及常数转化关系15.电极的判断16.新情境下电极反应式书写的思维模板17.电解规律(用惰性电极电解)18.常见实验条件的控制或操作19.杂化类型、空间构型和分子极性等的判断20.等电子原理21.晶体熔、沸点比较四规律22.晶胞计算中的常用公式23.烃的含氧衍生物的性质规律24.有机物的官能团与反应类型的关系25.同分异构体的书写与种类判断“九法”26.有机合成与推断1.以物质的量为中心的计算(1)换算关系图(2)万能恒等式n=eq\f(m,M)=eq\f(V,Vm)=eq\f(N,NA)=eq\f(Q,ΔH)=c·V。(3)气体关系(根据气体状态方程pV=nRT推导)①T、p相同,eq\f(n1,n2)=eq\f(V1,V2)。②T、V相同,eq\f(n1,n2)=eq\f(p1,p2)。③T、p相同,eq\f(ρ1,ρ2)=eq\f(M1,M2)=D(相对密度)。2.氧化还原反应基本概念[活学巧记]氧化还原反应口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂。3.氧化还原反应五大规律规律内容及应用价态规律同种元素最高价态只具有氧化性,最低价态只具有还原性,中间价态既具有氧化性,又具有还原性守恒规律内容:氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,即n(氧化剂)×变价原子数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子数×化合价变化值。应用:直接计算参与氧化还原反应的物质间的数量关系;配平氧化还原反应方程式归中不交叉规律(同种元素)(1)若价态相邻,则不反应。如C与CO、CO与CO2、SO2与SO3不反应。(2)若价态相隔,可能发生反应,生成中间价态,但二者的化合价不会发生交叉变化。如强弱规律内容:氧化还原反应总是向氧化性和还原性减弱的方向进行。应用:判断两物质间能否发生氧化还原反应;判断氧化性、还原性强弱先后规律判断物质的稳定性及反应的先后顺序:(1)同时含有多种还原剂eq\o(→,\s\up9(加入氧化剂))按还原性由强到弱的顺序依次反应(如向FeI2溶液中通入少量Cl2,I-优先参与反应);(2)同时含有多种氧化剂eq\o(→,\s\up9(加入还原剂))按氧化性由强到弱的顺序依次反应(如向含Fe3+、H+的混合液中加入铁,Fe3+优先参与反应)[活学巧记]价态规律可简记为高价氧,低价还,中价全。先后规律可简记为强者先行。4.判断氧化性、还原性强弱的五种方法判据判断方法元素周期律金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,其对应单质的还原性越强,相应阳离子的氧化性越弱非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其对应单质的氧化性越强,相应阴离子的还原性越弱元素周期表从左到右金属元素对应单质的还原性逐渐减弱,相应阳离子的氧化性逐渐增强从上到下金属元素对应单质的还原性逐渐增强,相应阳离子的氧化性逐渐减弱氧化还原反应方程式氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物反应条件的难易反应条件要求越低、反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否需要加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等放电顺序(1)原电池:以非氧化性酸或盐溶液作电解质溶液,两种不同的金属构成原电池的两极,一般情况下,还原性:负极金属>正极金属;(2)电解池:用惰性电极电解混合液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强[特别提醒]物质氧化性、还原性的强弱主要由其得、失电子的难易程度决定,而与得、失电子数目的多少无关。5.“信息型”氧化还原反应方程式书写五步骤步骤内容举例(氯气通入氢氧化钾溶液)定物质根据题给信息及价态变化规律确定反应物和生成物,写出“氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物”,其他物质可暂不写出Cl2+KOH→KCl+KClO3标价态正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价eq\o(Cl2,\s\up6(0))+KOH→eq\o(KCl,\s\up6(-1))+eq\o(KClO3,\s\up6(+5))选边配根据方程式中元素化合价的变化情况,确定从方程式哪一边开始配平方程式左边Cl2中Cl的化合价既有升高又有降低,故应从右边配列变化,求总数列出元素化合价升高和降低的数值,以选择配平的一边为基准,根据得失电子守恒原则,确定化学计量数补项,配系根据原子守恒补充其他物质,并配平其他各物质的系数3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O(1)配平方向的选择配平方向类型从左边配①归中反应;②三种元素化合价发生变化,其中两种元素在同一种反应物中且化合价同时升高或降低的反应从右边配①分解反应;②歧化反应;③一种反应物中部分变价元素化合价发生变化的反应;④三种元素化合价发生变化,其中两种元素化合价同时升高或降低且在同一种生成物的反应(2)补项类型条件补项原则酸性条件下缺H或多O补H+,少O补H2O碱性条件下缺H或多O补H2O,少O补OH-(3)“信息型”氧化还原反应方程式产物的推断①常见氧化剂的还原产物(一般情况下)氧化剂MnOeq\o\al(-,4)(H+)HNO3Cr2Oeq\o\al(2-,7)、CrOeq\o\al(2-,4)Cl2、ClO-、ClOeq\o\al(-,3)还原产物Mn2+NO2、NOCr3+Cl-②常见还原剂的氧化产物(一般情况下)还原剂Fe2+Cl-S2-H2C2OSO2、SOeq\o\al(2-,3)Fe氧化产物Fe3+Cl2SCO2SOeq\o\al(2-,4)Fe2+、Fe3+[临考叮嘱]H2O2是中等强度的氧化剂,当H2O2遇到强还原剂(如Fe2+、I-、SOeq\o\al(2-,3)等)时,表现出氧化性,还原产物通常为H2O;当H2O2遇到强氧化剂(如MnOeq\o\al(-,4)、ClO-等)时,表现出还原性,氧化产物为O2;当H2O2在加热或有催化剂(如MnO2等)存在时,分解生成H2O和O2。6.离子不能大量共存的几种情况反应类型不能大量共存的离子复分解反应生成沉淀Ba2+与COeq\o\al(2-,3)、SOeq\o\al(2-,4)、SOeq\o\al(2-,3);SiOeq\o\al(2-,3)与H+;Ag+与Cl-、Br-等;OH-与Mg2+、Fe2+等生成气体H+与COeq\o\al(2-,3)、HCOeq\o\al(-,3)、S2-、HS-、SOeq\o\al(2-,3)、HSOeq\o\al(-,3)等生成弱电解质H+与OH-、ClO-、F-、CH3COO-;OH-与NHeq\o\al(+,4)等氧化还原反应Fe3+与S2-、I-、SOeq\o\al(2-,3)等,MnOeq\o\al(-,4)(H+)、ClO-与Fe2+、S2-、SOeq\o\al(2-,3)、I-等相互促进的水解反应Al3+与AlOeq\o\al(-,2)、HCOeq\o\al(-,3)、COeq\o\al(2-,3)、S2-、HS-、SiOeq\o\al(2-,3)等,Fe3+与AlOeq\o\al(-,2)、HCOeq\o\al(-,3)、COeq\o\al(2-,3)、SiOeq\o\al(2-,3)等络合反应Fe3+与SCN-,Ag+与NH3·H2O等[临考叮嘱]熟记两类特殊情况:(1)“NOeq\o\al(-,3)+H+”组合具有强氧化性,不能与Fe2+、I-、SOeq\o\al(2-,3)等还原性离子共存;(2)NHeq\o\al(+,4)与CH3COO-(或COeq\o\al(2-,3))、Mg2+与HCOeq\o\al(-,3)等组合中,虽然两组离子都能发生相互促进的水解反应,但总的水解程度很小,它们在溶液中能大量存在。关注两个隐含条件:(1)溶液的颜色(透明不代表溶液没颜色);(2)溶液的酸碱性(考虑水解、电离,可通过计算确定)。7.离子方程式的正误判断“八看”(1)看事实:反应能否发生、产物是否正确。(2)看守恒:原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒。(3)看拆分:反应物或生成物是否可拆。①强酸、强碱和易溶于水的盐要拆写为离子;难溶物质、单质、氧化物、非电解质等要写化学式,多元弱酸的酸式酸根离子不能拆写。②微溶强电解质作为反应物,若是澄清溶液拆写为离子,若是悬浊液写化学式;微溶物作为生成物,一般写化学式,并标“↓”符号。③强酸中,只有浓硫酸不能拆写,其他酸都能拆写。(4)看符号:弱电解质的电离、可逆反应、微弱的水解反应应用可逆号;复分解反应、相互促进的水解反应中生成沉淀、气体分别标“↓”“↑”符号。(5)看条件:化学反应的条件(如酸性、碱性、加热、通电等)不同,产物也可能不同,故在判断时要注意反应的条件是否标出,在该条件下的产物是否正确。(6)看遗漏:在化学反应中,一种反应物中可能有两种或多种离子与另一种反应物发生反应,因此一定要注意是否遗漏了某些反应。(7)看用量:物质的用量不同,可能对化学反应产生的影响不同,因此在判断此反应时一定要注意反应物的用量。即注意“过量”“少量”“适量”“足量”等字眼。在分析这类试题时,需要掌握以下几点:①若两种物质有一种不足量时,不足量的反应物全部参加反应;②物质过量时,可以分步考虑,先少量后过量,最后将两步反应相加。(8)看顺序:反应中的滴加顺序不同,反应也可能不同;同一物质中不同离子的反应能力不同,与同一种离子反应的顺序也不同。[活学巧用]判断电化学中电极反应式的书写正误时,一般要考虑生成的离子是否与电解质发生反应,例如碱性环境中不能出现H+,酸性环境中不能出现OH-。8.同周期、同主族元素性质递变规律内容同周期元素(左→右)同主族元素(上→下)最外层电子数逐渐增多(1e-→8e-)相同原子半径逐渐减小(0族除外)逐渐增大主要化合价最高正价逐渐增大(+1→+7,O、F除外),最低负价=-(8-主族序数)最高正价、最低负价相同,最高正价=主族序数(O、F除外)最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强非金属元素的简单气态氢化物的稳定性逐渐增强逐渐减弱元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强[临考叮嘱]失电子难的元素得电子能力不一定强,如稀有气体元素和第ⅣA族元素。最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等的元素不一定是第ⅣA族元素,如H。绝大多数非金属元素的最高正化合价和最低负化合价的绝对值之和等于8,H、O、F除外。9.粒子半径比较的一般方法方法内容实例看电子层数电子层数不同时,电子层数越多,半径越大r(O2-)<r(S2-),r(Na+)<r(Na)看核电荷数电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小r(Na)>r(Mg)>r(Al),r(O2-)>r(Na+)>r(Mg2+)看电子数电子层数和核电荷数均相同时,电子数越多,半径越大r(Cl-)>r(Cl),r(Fe2+)>r(Fe3+)10.图解化学反应与能量变化图示a、b、c表示的意义a表示断裂旧化学键吸收的能量;b表示形成新化学键放出的能量;c表示反应放出的能量a表示反应物的活化能;b表示活化分子形成生成物释放的能量;c表示反应吸收的能量11.根据盖斯定律书写热化学方程式的五个步骤第一步:写,书写待求的热化学方程式。第二步:看,看待求的热化学方程式中的反应物和生成物在已知热化学方程式中的位置,如果位置相同,即都是反应物或都是生成物,则用加法;如果位置相反,则用减法,即“同加异减”。第三步:调,根据待求热化学方程式中的反应物和生成物的化学计量数,观察同一物质前的化学计量数是否一致,若不一致,则在相应热化学方程式的各物质前乘以或除以某一个数,使其与待求的热化学方程式中的反应物和生成物的化学计量数一致。第四步:查,按照书写步骤检查上述分析是否正确,排除可能存在干扰的热化学方程式。第五步:和,将变形后的已知热化学方程式的ΔH相加减,计算得出新的ΔH,写出新的热化学方程式。[临考叮嘱]对于表示燃烧热和中和热的热化学方程式的书写和判断要注意“三看”:步骤表示燃烧热的热化学方程式表示中和热的热化学方程式一看反应物可燃物的物质的量必须为1mol酸和碱必须是稀溶液,因为浓溶液溶于水会放热,如浓硫酸溶于水二看生成物必须为稳定氧化物,如H的稳定氧化物为液态H2O、C的稳定氧化物为CO2水的物质的量必须为1mol三看ΔH一定小于0一定小于012.化学平衡状态的判断[以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例]可能的情况举例是否已达平衡混合体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定是各物质的质量或各物质的质量分数一定是各气体的体积或体积分数一定是正、逆反应速率的关系单位时间内消耗了mmolA,同时生成了mmolA是单位时间内消耗了nmolB,同时消耗了pmolC是v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q不一定单位时间内生成了nmolB,同时消耗了qmolD不一定压强m+n≠p+q时,总压强不变(其他条件一定)是m+n=p+q时,总压强不变(其他条件一定)不一定混合气体的平均相对分子质量当m+n≠p+q时,eq\x\to(Mr)不变是当m+n=p+q时,eq\x\to(Mr)不变不一定气体的密度密度不变不一定颜色反应体系内有色物质颜色保持不变是[方法巧用]直接特征(同种物质的v正=v逆,各组分的含量、浓度保持不变)和间接特征(反应物的转化率、产物的产率、平衡体系的颜色、绝热恒容反应体系中的温度等保持不变)一定可以判断反应达到平衡状态;特殊特征(压强、密度、混合气体的平均相对分子质量)一定要看反应前后这些量是否由变化到不变化,如是,则可判断反应达到平衡状态,如不是,则不能判断反应达到平衡状态。13.化学反应速率和化学平衡常数计算中的常用公式及解题模式(1)两个方法求解化学反应速率①公式法:v(B)=eq\f(ΔcB,Δt)=eq\f(\f(ΔnB,V),Δt);②比值法:同一化学反应,各物质的反应速率与其对应的化学方程式中的化学计量数的比值相等。对于反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)来说,则有eq\f(vA,m)=eq\f(vB,n)=eq\f(vC,p)=eq\f(vD,q)。(2)平衡常数的计算①对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在一定温度下达到平衡状态时,其平衡常数的表达式为K=eq\f(ccC·cdD,caA·cbB)(表达式中的浓度是指平衡时的浓度);Kp=eq\f(pcC·pdD,paA·pbB),其中分压指反应达到平衡时物质的分压,气体的分压=气体总压×气体体积分数。②平衡常数的关系a.反应1(平衡常数为K1)+反应2(平衡常数为K2)=反应3(平衡常数为K3),则K3=K1·K2。b.若两反应互为可逆反应,其平衡常数互为倒数。c.若反应中各物质的化学计量数扩大2倍,其平衡常数为原平衡常数的2次方。(3)三个有关百分数的计算公式①转化率(α)=eq\f(反应物转化的物质的量或质量、浓度,反应物起始的物质的量或质量、浓度)×100%。②生成物的产率=eq\f(实际产量,理论产量)×100%。一般来讲,转化率越高,原料利用率越高,产率越高。③混合物中各物质的百分含量=eq\f(物质的平衡量,平衡时各物质的总量)×100%。(4)化学平衡计算题的两种解题模式①化学平衡计算的基本模式——平衡“三步曲”根据反应进行(或移动)的方向,设定某反应物消耗的量,然后列式求解。例:mA+nBpC+qD起始量:ab00变化量:mxnxpxqx平衡量:a-mxb-nxpxqx[临考叮嘱](1)变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例;(2)这里a、b可指物质的量、浓度等;(3)弄清起始浓度(或物质的量)、平衡浓度(或物质的量)、平衡转化率三者之间的关系;(4)在使用平衡常数时,要注意反应物或生成物的状态。②极限思维模式——“一边倒”思想极限思维有如下口诀:始转平、平转始,欲求范围找极值。例:mA+nBpC起始:abc转化极限:aeq\f(n,m)aeq\f(p,m)a平衡极限:0b-eq\f(n,m)ac+eq\f(p,m)a14.溶液中“粒子”浓度关系及常数转化关系(1)“粒子”浓度大小比较类型情况及分析实例单一溶质型正盐:分步水解,程度逐渐减弱Na2CO3溶液:c(Na+)>c(COeq\o\al(2-,3))>c(OH-)>c(HCOeq\o\al(-,3))>c(H+)酸式盐:既电离又水解NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HCOeq\o\al(-,3))>c(OH-)>c(H+)混合溶质型同时考虑电离和水解等浓度的NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液:c(NHeq\o\al(+,4))>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)酸碱中和型不过量:生成盐,先考虑电离,再考虑水解等浓度等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)过量:根据过量程度考虑电离或水解0.1mol·L-1NaOH溶液和0.2mol·L-1CH3COOH溶液等体积混合:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)不同溶液型看溶液中其他离子对该离子水解的影响同浓度的溶液中:①NH4NO3溶液,②CH3COONH4溶液,③NH4HSO4溶液,④(NH4)2SO4溶液。c(NHeq\o\al(+,4))由大到小的顺序是④>③>①>②[临考叮嘱](1)在进行“粒子”浓度大小比较时,若溶质为两种时,首先考虑两者间的反应,然后根据反应后的溶质进行判断。(2)强碱弱酸酸式盐中,HSOeq\o\al(-,3)、H2POeq\o\al(-,4)等电离程度大于其水解程度,呈酸性;HS-、HCOeq\o\al(-,3)、HPOeq\o\al(2-,4)等电离程度小于其水解程度,呈碱性。(2)“粒子”浓度三个等式关系内容描述实例(NaHCO3溶液)电荷守恒电解质溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数c(Na+)+c(H+)=2c(COeq\o\al(2-,3))+c(OH-)+c(HCOeq\o\al(-,3))物料守恒物质发生变化前后,有关元素的存在形式不同,但元素的种类和原子数目在变化前后保持不变c(Na+)=c(COeq\o\al(2-,3))+c(HCOeq\o\al(-,3))+c(H2CO3)质子守恒在电离或水解过程中,会发生质子转移,但质子转移过程中其数量保持不变c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(COeq\o\al(2-,3))(3)常数转化关系①对于一元弱酸HA,Kh=eq\f(Kw,Ka)。②对于二元弱酸H2B,Kh(HB-)=Kh2=eq\f(Kw,Ka1),Kh(B2-)=Kh1=eq\f(Kw,Ka2)。③对于一元弱酸HA,电离常数与电离度(α)的关系:Ka=eq\f(c初始HAα2,1-α)。当电离度很小时,1-α≈1,则Ka=c初始α2。15.电极的判断内容原电池电解池负极正极阴极阳极构造方面较活泼金属较不活泼金属或非金属与电源负极相连与电源正极相连电极反应氧化反应还原反应还原反应氧化反应电子流向电子流出电子流入电子流入电子流出离子流向阴离子移向阳离子移向阳离子移向阴离子移向反应现象不断溶解电极增重或有气体产生电极增重或有气体产生电极不断溶解(活性电极材料)[临考叮嘱](1)负极不一定都是相对活泼的金属,在分析时要考虑电解质的影响,如Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池中Al作负极。(2)原电池两极的活泼性不一定不同,如在燃料电池中正、负极都可以用石墨,石墨起导电作用,并不参与反应。(3)能设计成原电池的反应不一定是氧化还原反应,如浓差电池。(4)两池串联时,如有外接电源,则两池都为电解池;如无外接电源,则其中两电极活泼性相差较大的一池为原电池,另一池为电解池。16.新情境下电极反应式书写的思维模板原电池电解池题目给出的是图示装置:(1)分析原电池的正负极;(2)根据正、负极反应规律写电极反应式阴极:阳离子放电,顺序为Ag+>Cu2+>H+(酸电离出的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水电离出的)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+题目给出总反应式:(1)根据化合价的变化确定正、负极;(2)写出其中较简单的电极反应式,然后用总反应式减去此电极反应式,即得另一电极反应式阳极:先看材料。(1)若阳极是活泼金属作电极,则应是阳极金属失电子,溶液中的阴离子不能失电子;(2)若阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的阴离子放电,顺序为S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子[临考叮嘱](1)二次电池中,放电时的负极、正极的电极反应分别是充电时的阴极、阳极的电极反应的“逆反应”。(2)在水溶液中,Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+不能被还原,故这些活泼金属的冶炼往往采用电解其熔融态盐或氧化物而制得。(3)书写电极反应式时,还要注意介质的影响,如对于燃料电池,酸性介质中正极反应为O2+4H++4e-=2H2O,碱性介质中正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,固体电解质(高温下能传导O2-)中正极反应为O2+4e-=2O2-,熔融碳酸盐中正极反应为O2+2CO2+4e-=2COeq\o\al(2-,3)。17.电解规律(用惰性电极电解)类型电解质(水溶液)实例被电解的物质溶液pH溶液复原的方法电解水型含氧酸H2SO4水减小加H2O强碱KOH增大活泼金属的含氧酸盐KNO3不变电解溶质型无氧酸HClHCl增大通HCl(g)不活泼金属的无氧酸盐CuCl2CuCl2基本不变加CuCl2放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐NaClH+(水)和Cl-增大通HCl(g)放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐CuSO4OH-(水)和Cu2+减小加CuO或CuCO318.常见实验条件的控制或操作常见实验条件的控制或操作思考方向加过量试剂使其他物质完全反应或增大产率、增大其他物质的转化率加氧化剂(如H2O2)氧化具有还原性的物质,生成目标产物或转化某种离子以便除去通入N2或其他惰性气体除去装置中的空气,排除空气中某些成分的干扰末端放置干燥管防止空气中的水蒸气干扰实验调节溶液的pH(1)调节溶液的酸碱性,抑制水解或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀以便除去;(2)“酸作用”可除去氧化物(膜);(3)“碱作用”可除去油污,除去铝片表面的氧化膜,溶解铝、二氧化硅等;(4)为某些氧化还原反应提供需要的酸性条件(或碱性条件)调控温度(1)防止副反应的发生;(2)使化学平衡移动,从而控制化学反应的方向;(3)控制固体的溶解与结晶(如趁热过滤能防止某物质降温时析出);(4)控制反应速率或使催化剂达到最大活性;(5)升温:促进溶液中的气体逸出或使某物质达到沸点挥发;(6)加热煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;(7)降温:防止物质高温分解或挥发,也可以降低能源成本和对设备的要求洗涤晶体(1)水洗:通常是为了除去晶体表面的水溶性杂质;(2)冰水洗涤:能洗去晶体表面的杂质离子,且防止晶体在洗涤过程中溶解;(3)用特定有机试剂清洗晶体:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度,减少损耗分离、提纯从溶液中得到晶体的方法:蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥;蒸发浓缩→趁热过滤→洗涤→干燥19.杂化类型、空间构型和分子极性等的判断价层电子对数杂化类型价层电子对空间构型σ键电子对数孤电子对数分子类型分子(或离子)空间构型分子极性实例2sp直线形20AB2直线形非极性BeCl2、CO2、HgCl23sp2平面三角形30AB3平面三角形非极性BF3、SO321AB2V形极性SO2、SnCl24sp3正四面体形40AB4正四面体形非极性CH4、CCl4、SOeq\o\al(2-,4)、NHeq\o\al(+,4)31AB3三角锥形极性NH3、NF3、PH322AB2V形极性H2O、H2S、SCl2[考前必记](1)分子中的价层电子对[包括成键电子对(BP)和孤电子对(LP)]由于相互排斥,尽可能趋向彼此远离,以使彼此之间斥力最小;不同电子对之间的斥力不同:LP—LP>LP—BP>BP—BP,电子对之间的斥力越大,形成共价键的键角越小。(2)价层电子对数的计算:价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数=σ键电子对数+eq\f(a-xb,2)(a为中心原子的价电子数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x为与中心原子结合的原子数)。20.等电子原理(1)基本观点原子总数相等、价电子总数相等的分子或离子(即等电子体)具有相似的化学键特征,具有许多相似的性质,如SOeq\o\al(2-,4)、POeq\o\al(3-,4)互为等电子体,其中心原子均采用sp3杂化,离子构型均为正四面体形。(2)常见等电子体及判断方法类型10电子微粒18电子微粒分子离子分子离子一核NeN3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+ArS2-、Cl-、K+、Ca2+二核HFOH-HCl、F2HS-、Oeq\o\al(2-,2)三核H2ONHeq\o\al(-,2)H2S四核NH3H3O+PH3、H2O2五核CH4NHeq\o\al(+,4)SiH4、CH3F、NH2其他N2H4、CH3OH、C2H6、CH3NH2N2Heq\o\al(+,5)、N2Heq\o\al(2+,6)[活学巧记]10电子微粒中的HF、H2O、NH3、CH4分别失去1个H原子剩余的—F、—OH、—NH2、—CH3为9电子微粒,两两组合可得到多种18电子微粒,如CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH等。[方法技巧]判断某微粒的等电子体时,可将该微粒中的某一类原子的价层电子减少x个,推出新的原子,然后将这x个电子及该微粒所带电荷数平均分配给其他原子,推出另一种新的原子,将这两种新的原子组合即可得到等电子体,如SOeq\o\al(2-,4),将S原子的价层电子减少2个,可以写出C、Si、Ge等第ⅣA族元素,减少的2个电子和2个负电荷平分给4个氧原子,相当于每个氧原子增加1个电子,可以得到F、Cl、Br、I等,C、Si、Ge可分别与F、Cl、Br、I组成12种分子,如CCl4、SiF4、SiBr4等,它们均互为等电子体。21.晶体熔、沸点比较四规律晶体类型比较依据熔、沸点离子晶体离子键离子所带的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力越强,晶体的熔、沸点越高,如熔点:MgO>NaCl>CsCl一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。如熔、沸点SiO2>NaCl>干冰原子晶体共价键(键能和键长)原子半径越小,键长越短,键能越大,则晶体的熔、沸点越高,如熔点:金刚石>碳化硅>硅分子晶体分子间作用力(1)组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,则熔、沸点越高。若分子间能形成氢键,则熔、沸点反常的高,如熔、沸点:H2O>H2Se>H2S。(2)一般地,同分异构体中,支链越多,熔、沸点越低。芳香烃及其衍生物的同分异构体中,沸点:邻位>间位>对位金属晶体金属键金属的离子半径越小,离子所带电荷数越多,其金属键越强,则熔、沸点越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al[临考叮嘱]特例:(1)离子晶体MgO的熔点高于原子晶体SiO2的。(2)金属晶体W的熔点高于原子晶体SiO2的。(3)金属晶体Hg常温下呈液态,而分子晶体碘、硫等常温下为固态。22.晶胞计算中的常用公式(1)晶胞的贡献立方体晶胞中粒子对晶胞的贡献:位于顶点的粒子贡献eq\f(1,8);位于面上的粒子贡献eq\f(1,2);位于棱上的粒子贡献eq\f(1,4);位于内部的粒子都属于该晶胞。(2)晶胞密度ρ=eq\f(nM,a3NA)(n表示晶胞中化学组成数目)。(3)金属晶体空间利用率=eq\f(原子总体积,晶胞体积)×100%。[考前必记]金属晶体体心立方堆积、面心立方堆积中的几个关系(设棱长为a):(1)面对角线长为eq\r(2)a;(2)体对角线长为eq\r(3)a;(3)体心立方堆积中4r=eq\r(3)a(r为原子半径);(4)面心立方堆积中4r=eq\r(2)a(r为原子半径)。23.烃的含氧衍生物的性质规律(1)反应规律①消去规律醇发生消去反应时,与连有羟基(—OH)的α碳原子相邻的β碳原子上必须存在氢原子,即“邻碳有氢”。a.若β碳原子上不存在氢原子,则不能发生消去反应,如(CH3)3CCH2OH等。b.若有多个β碳原子,且β碳原子上都存在氢原子,则可能有多种消去产物。②氧化规律醇中羟基发生催化氧化反应是脱去羟基(—OH)所连碳原子上的氢原子和羟基上的氢原子,因此羟基所连碳原子上必须存在氢原子,即“本碳有氢”。a.若碳原子上有两个氢原子(甲醇碳原子上有三个氢原子),则被催化氧化生成醛。b.若碳原子上只有一个氢原子,则被催化氧化生成酮。c.若碳原子上没有氢原子,则不能被催化氧化。③酯化规律羧酸与醇发生酯化反应时,羧酸提供的羟基与醇提供的氢结合成水分子,余下部分结合生成酯,故酯化规律是“酸去羟基醇去氢”。(2)数量规律①醇与钠反应:由2ROH+2Na→2RONa+H2↑可知1mol羟基与足量的钠反应生成eq\f(1,2)molH2,因此物质的量相同的有机物中羟基越多,与足量的钠反应放出的氢气越多,故放出氢气的量的关系为丙三醇>乙二醇>乙醇。即x(—OH)~eq\f(x,2)H2。②醛的氧化:由RCHO+2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up9(水浴),\s\do9(加热))2Ag↓+RCOONH4+3NH3+H2O可知,1mol醛基与足量的银氨溶液反应生成2molAg,即—CHO~2Ag。由RCHO+2Cu(OH)2+NaOHeq\o(→,\s\up9(△))RCOONa+Cu2O↓+3H2O可知,1mol醛基与足量的新制Cu(OH)2悬浊液反应生成1molCu2O,即—CHO~Cu2O。HCHO分子中含有2个—CHO,故1mol甲醛与银氨溶液反应最多可生成4molAg,即HCHO~4Ag;1mol甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应最多可生成2molCu2O,即HCHO~2Cu2O。③羧酸与碳酸氢钠反应:由RCOOH+NaHCO3→RCOONa+CO2↑+H2O可知,1mol—COOH与足量碳酸氢钠溶液反应放出1molCO2,即—COOH~CO2。④酯的水解:由RCOOR′+NaOHeq\o(→,\s\up9(△))RCOONa+R′OH可知,1mol酯基水解时通常需要消耗1molNaOH,即—COO—~NaOH。由RCOOC6H5+2NaOHeq\o(→,\s\up9(△))RCOONa+C6H5ONa+H2O可知,1molRCOOC6H5水解时通常需要消耗2molNaOH,即RCOOC6H5~2NaOH。[方法巧用]分析解答题目时还需注意以下几点:(1)卤代烃也能发生消去反应,需满足的结构条件与醇相同,只是反应条件不同,卤代烃必须在强碱的醇溶液、加热条件下发生消去反应,二者不能混淆;(2)在催化氧化时,醇分子中的多个醇羟基都可以被氧化;酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可将乙醇氧化为乙酸,故乙醇可使酸性KMnO4溶液褪色;(3)醛类物质一定含有醛基,但含有醛基的不一定是醛,如甲酸、甲酸酯中都含有醛基,只要含有醛基,就能被银氨溶液和新制Cu(OH)2悬浊液氧化;(4)酯在酸性条件下的水解反应可看作是酯化反应的逆反应。24.有机物的官能团与反应类型的关系官能团对应有机物通式(R、R′代表烃基)主要反应类型名称结构简式碳碳双键CnH2n(n≥2)加成反应,加聚反应,氧化反应(包括燃烧、催化氧化等)碳碳三键—C≡C—CnH2n-2(n≥2)加成反应、加聚反应、氧化反应卤素原子—X(X表示卤素原子)RX取代反应(水解反应)、消去反应羟基(醇)羟基—OHROH取代反应(酯化反应),消去反应,氧化反应(包括燃烧、催化氧化等)(酚)羟基—OH—OH与苯环直接相连取代反应、氧化反应(燃烧)、显色反应、加成反应、与强碱反应醚键—O—ROR′氧化反应(燃烧)羰基RCOR′加成反应(还原反应)、氧化反应(燃烧)醛基—CHORCHO加成反应(还原反应)、氧化反应羧基—COOHRCOOH取代反应(酯化反应)、中和反应酯基—COO—RCOOR′取代反应(水解反应)硝基—NO2RNO2还原反应肽键—CONH—RCONHR′取代反应(水解反应)[临考叮嘱]注意卤代烃水解后生成的HX也需消耗NaOH、由酚形成的酯水解后生成的酚羟基也需消耗NaOH。25.同分异构体的书写与种类判断“九法”方法步骤减碳
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