高中化学必修2知识点归纳
高中化学必修2知识点归纳热心网友:第一章 物质结构 元素周期律 1. 原子结构:如: 的质子数与质量数,中子数,电子数之间的关系 2. 元素周期表和周期律 (1)元素周期
热心网友:第一章 物质结构 元素周期律 1. 原子结构:如: 的质子数与质量数,中子数,电子数之间的关系 2. 元素周期表和周期律 (1)元素周期表的结构A. 周期序数=电子层数B. 原子序数=质子数C. 主族序数=最外层电子数=元素的最高正价数D. 主族非金属元素的负化合价数=8-主族序数 E. 周期表结构 (2)元素周期律(重点) A. 元素的金属性和非金属性强弱的比较(难点) a. 单质与水或酸反应置换氢的难易或与氢化合的难易及气态氢化物的稳定性 b. 最高价氧化物的水化物的碱性或酸性强弱 c. 单质的还原性或氧化性的强弱 (注意:单质与相应离子的性质的变化规律相反) B. 元素性质随周期和族的变化规律 a. 同一周期,从左到右,元素的金属性逐渐变弱 b. 同一周期,从左到右,元素的非金属性逐渐增强 c. 同一主族,从上到下,元素的金属性逐渐增强 d. 同一主族,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱 C. 第三周期元素的变化规律和碱金属族和卤族元素的变化规律(包括物理、化学性质) D. 微粒半径大小的比较规律: a. 原子与原子 b. 原子与其离子 c. 电子层结构相同的离子 (3)元素周期律的应用(重难点) A. “位,构,性”三者之间的关系 a. 原子结构决定元素在元素周期表中的位置 b. 原子结构决定元素的化学性质 c. 以位置推测原子结构和元素性质 B. 预测新元素及其性质 3. 化学键(重点) (1)离子键: A. 相关概念: B. 离子化合物:大多数盐、强碱、典型金属氧化物 C. 离子化合物形成过程的电子式的表示(难点) (AB, A2B,AB2, NaOH,Na2O2,NH4Cl,O22-,NH4+) (2)共价键: A. 相关概念: B. 共价化合物:只有非金属的化合物(除了铵盐) C. 共价化合物形成过程的电子式的表示(难点) (NH3,CH4,CO2,HClO,H2O2)D 极性键与非极性键(3)化学键的概念和化学反应的本质:第二章 化学反应与能量1. 化学能与热能 (1)化学反应中能量变化的主要原因:化学键的断裂和形成 (2)化学反应吸收能量或放出能量的决定因素:反应物和生成物的总能量的相对大小 a. 吸热反应: 反应物的总能量小于生成物的总能量b. 放热反应: 反应物的总能量大于生成物的总能量(3)化学反应的一大特征:化学反应的过程中总是伴随着能量变化,通常表现为热量变化(4)常见的放热反应: A. 所有燃烧反应; B. 中和反应; C. 大多数化合反应; D. 活泼金属跟水或酸反应; E. 物质的缓慢氧化(5)常见的吸热反应:A. 大多数分解反应; 氯化铵与八水合氢氧化钡的反应。(6)中和热:(重点) A. 概念:稀的强酸与强碱发生中和反应生成1mol H2O(液态)时所释放的热量。2. 化学能与电能(1)原电池(重点) A. 概念: B. 工作原理: a. 负极:失电子(化合价升高),发生氧化反应 b. 正极:得电子(化合价降低),发生还原反应C. 原电池的构成条件 :关键是能自发进行的氧化还原反应能形成原电池 a. 有两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体作电极 b. 电极均插入同一电解质溶液 c. 两电极相连(直接或间接)形成闭合回路 D. 原电池正、负极的判断: a. 负极:电子流出的电极(较活泼的金属),金属化合价升高 b. 正极:电子流入的电极(较不活泼的金属、石墨等):元素化合价降低 E. 金属活泼性的判断: a. 金属活动性顺序表 b. 原电池的负极(电子流出的电极,质量减少的电极)的金属更活泼 ; c. 原电池的正极(电子流入的电极,质量不变或增加的电极,冒气泡的电极)为较不活泼金属 F. 原电池的电极反应:(难点) a. 负极反应:X-ne=Xn- b. 正极反应:溶液中的阳离子得电子的还原反应(2)原电池的设计:(难点) 根据电池反应设计原电池:(三部分+导线) A. 负极为失电子的金属(即化合价升高的物质) B. 正极为比负极不活泼的金属或石墨 C. 电解质溶液含有反应中得电子的阳离子(即化合价降低的物质)(3)金属的电化学腐蚀 A. 不纯的金属(或合金)在电解质溶液中的腐蚀,关键形成了原电池,加速了金属腐蚀 B. 金属腐蚀的防护: a. 改变金属内部组成结构,可以增强金属耐腐蚀的能力。如:不锈钢。 b. 在金属表面覆盖一层保护层,以断绝金属与外界物质接触,达到耐腐蚀的效果。(油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜) c. 电化学保护法:牺牲活泼金属保护法,外加电流保护法(4)发展中的化学电源 A. 干电池(锌锰电池) a. 负极:Zn -2e - = Zn 2+ b. 参与正极反应的是MnO2和NH4+ B. 充电电池 a. 铅蓄电池: 铅蓄电池充电和放电的总化学方程式 放电时电极反应: 负极:Pb + SO42--2e-=PbSO4 正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-= PbSO4 + 2H2O b. 氢氧燃料电池:它是一种高效、不污染环境的发电装置。它的电极材料一般为活性电极,具有很强的催化活性,如铂电极,活性炭电极等。 总反应:2H2 + O2=2H2O 电极反应为(电解质溶液为KOH溶液) 负极:2H2 + 4OH- - 4e- → 4H2O 正极:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-3. 化学反应速率与限度(1)化学反应速率 A. 化学反应速率的概念: B. 计算(重点) a. 简单计算 b. 已知物质的量n的变化或者质量m的变化,转化成物质的量浓度c的变化后再求反应速率v c. 化学反应速率之比 = 化学计量数之比,据此计算: 已知反应方程和某物质表示的反应速率,求另一物质表示的反应速率; 已知反应中各物质表示的反应速率之比或△C之比,求反应方程。 d. 比较不同条件下同一反应的反应速率 关键:找同一参照物,比较同一物质表示的速率(即把其他的物质表示的反应速率转化成同一物质表示的反应速率)(2)影响化学反应速率的因素(重点) A. 决定化学反应速率的主要因素:反应物自身的性质(内因) B. 外因: a. 浓度越大,反应速率越快 b. 升高温度(任何反应,无论吸热还是放热),加快反应速率 c. 催化剂一般加快反应速率 d. 有气体参加的反应,增大压强,反应速率加快 e. 固体表面积越大,反应速率越快 f. 光、反应物的状态、溶剂等(3)化学反应的限度 A. 可逆反应的概念和特点 B. 绝大多数化学反应都有可逆性,只是不同的化学反应的限度不同;相同的化学反应,不同的条件下其限度也可能不同 a. 化学反应限度的概念: 一定条件下, 当一个可逆反应进行到正反应和逆反应的速率相等,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”,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡,这就是可逆反应所能达到的限度。 b. 化学平衡的曲线: c. 可逆反应达到平衡状态的标志:反应混合物中各组分浓度保持不变↓正反应速率=逆反应速率↓消耗A的速率=生成A的速率 d. 怎样判断一个反应是否达到平衡: (1)正反应速率与逆反应速率相等; (2)反应物与生成物浓度不再改变;(3)混合体系中各组分的质量分数 不再发生变化;(4)条件变,反应所能达到的限度发生变化。 化学平衡的特点:逆、等、动、定、变、同。第三章复习纲要(要求自己填写空白处)(一)甲烷一、甲烷的元素组成与分子结构 CH4 正四面体二、甲烷的物理性质三、甲烷的化学性质1、甲烷的氧化反应实验现象:反应的化学方程式:2、甲烷的取代反应甲烷与氯气在光照下发生取代反应,甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代反应能生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氢。有机化合物分子中的某些原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所替代的反应,叫做取代反应。3、甲烷受热分解:(二)烷烃烷烃的概念: 叫做饱和链烃,或称烷烃。1、 烷烃的通式:____________________2、 烷烃物理性质:(1) 状态:一般情况下,1—4个碳原子烷烃为___________,5—16个碳原子为__________,16个碳原子以上为_____________。(2) 溶解性:烷烃________溶于水,_________溶(填“易”、“难”)于有机溶剂。(3) 熔沸点:随着碳原子数的递增,熔沸点逐渐_____________。(4) 密度:随着碳原子数的递增,密度逐渐___________。3、 烷烃的化学性质(1)一般比较稳定,在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都______反应。(2)取代反应:在光照条件下能跟卤素发生取代反应。__________________________(3)氧化反应:在点燃条件下,烷烃能燃烧______________________________(三)同系物同系物的概念:_______________________________________________掌握概念的三个关键:(1)通式相同;(2)结构相似;(3)组成上相差n个(n≥1)CH2原子团。(四)同分异构现象和同分异构物体1、 同分异构现象:化合物具有相同的________,但具有不同_________的现象。2、 同分异构体:化合物具有相同的_________,不同________的物质互称为同分异构体。3、 同分异构体的特点:________相同,________不同,性质也不相同。〔知识拓展〕烷烃的系统命名法:选主链——碳原子最多的碳链为主链;编号位——定支链,要求取代基所在的碳原子的编号代数和为最小;写名称——支链名称在前,母体名称在后;先写简单取代基,后写复杂取代基;相同的取代基合并起来,用二、三等数字表示。(五)烯烃一、乙烯的组成和分子结构1、组成: 分子式: 含碳量比甲烷高。2、分子结构:含有碳碳双键。双键的键长比单键的键长要短些。二、乙烯的氧化反应1、燃烧反应(请书写燃烧的化学方程式)化学方程式 2、与酸性高锰酸钾溶液的作用——被氧化,高锰酸钾被还原而退色,这是由于乙烯分子中含有碳碳双键的缘故。(乙烯被氧化生成二氧化碳)三、乙烯的加成反应1、与溴的加成反应(乙烯气体可使溴的四氯化碳溶液退色)CH2═CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br 1,2-二溴乙烷(无色)2、与水的加成反应CH2═CH2+H-OH→CH3—CH2OH 乙醇(酒精)书写乙烯与氢气、氯气、溴化氢的加成反应。乙烯与氢气反应 乙烯与氯气反应 乙烯与溴化氢反应 [知识拓展]四、乙烯的加聚反应: nCH2═CH2 → [CH2-CH2] n (六)苯、芳香烃一、苯的组成与结构1、分子式 C6H62、结构特点 二、苯的物理性质: 三、苯的主要化学性质1、苯的氧化反应苯的可燃性,苯完全燃烧生成二氧化碳和水,在空气中燃烧冒浓烟。2C6H6+15O2 12CO2+6H2O[思考]你能解释苯在空气中燃烧冒黑烟的原因吗?注意:苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。2、苯的取代反应在一定条件下苯能够发生取代反应书写苯与液溴、硝酸发生取代反应的化学方程式。苯 与液溴反应 与硝酸反应反应条件 化学反应方程式 注意事项 [知识拓展] 苯的磺化反应化学方程式: 3、在特殊条件下,苯能与氢气、氯气发生加成反应反应的化学方程式: 、 (七)烃的衍生物一、乙醇的物理性质: 二、乙醇的分子结构结构式: 结构简式: 三、乙醇的化学性质1、乙醇能与金属钠(活泼的金属)反应: 2、乙醇的氧化反应(1) 乙醇燃烧化学反应方程式: (2) 乙醇的催化氧化化学反应方程式: (3)乙醇还可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,被直接氧化成乙酸。〔知识拓展〕1、 乙醇的脱水反应(1)分子内脱水,生成乙烯化学反应方程式: (2)分子间脱水,生成乙醚化学反应方程式: 四、乙酸乙酸的物理性质: 写出乙酸的结构式、结构简式。酯化反应:酸跟醇作用而生成酯和水的反应,叫做酯化反应。反应现象: 反应化学方程式: 1、在酯化反应中,乙酸最终变成乙酸乙酯。这时乙酸的分子结构发生什么变化?2、酯化反应在常温下反应极慢,一般15年才能达到平衡。怎样能使反应加快呢?3、酯化反应的实验时加热、加入浓硫酸。浓硫酸在这里起什么作用?4为什么用来吸收反应生成物的试管里要装饱和碳酸钠溶液?不用饱和碳酸钠溶液而改用水来吸收酯化反应的生成物,会有什么不同的结果?5为什么出气导管口不能插入碳酸钠液面下?五、基本营养物质1、糖类、油脂、蛋白质主要含有 元素,分子的组成比较复杂。2、葡萄糖和果糖,蔗糖和麦芽糖分别互称为 ,由于结构决定性质,因此它们具有 性质。1、有一个糖尿病患者去医院检验病情,如果你是一名医生,你将用什么化学原理去确定其病情的轻重?2、已知方志敏同志在监狱中写给鲁迅的信是用米汤写的,鲁迅的是如何看到信的内容的?3、如是否有过这样的经历,在使用浓硝酸时不慎溅到皮肤上,皮肤会有什么变化?为什么?第四章化学与可持续发展化学研究和应用的目标:用已有的化学知识开发利用自然界的物质资源和能量资源,同时创造新物质(主要是高分子)使人类的生活更方便、舒适。在开发利用资源的同时要注意保护环境、维护生态平衡,走可持续发展的道路;建立“绿色化学”理念:创建源头治理环境污染的生产工艺。(又称“环境无害化学”)目的:满足当代人的需要又不损害后代发展的需求!一、金属矿物的开发利用1、常见金属的冶炼:①加热分解法:②加热还原法:③电解法:2、金属活动顺序与金属冶炼的关系:金属活动性序表中,位置越靠后,越容易被还原,用一般的还原方法就能使金属还原;金属的位置越靠前,越难被还原,最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。(离子)二、海水资源的开发利用1、海水的组成:含八十多种元素。 其中,H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等总量占99%以上,其余为微量元素;特点是总储量大而浓度小,以无机物或有机物的形式溶解或悬浮在海水中。 总矿物储量约5亿亿吨,有“液体矿山”之称。堆积在陆地上可使地面平均上升153米。 如:金元素的总储量约为5×107吨,而浓度仅为4×10-6g/吨。 另有金属结核约3万亿吨,海底石油1350亿吨,天然气140万亿米3。2、海水资源的利用:(1)海水淡化: ①蒸馏法;②电渗析法; ③离子交换法; ④反渗透法等。(2)海水制盐:利用浓缩、沉淀、过滤、结晶、重结晶等分离方法制备得到各种盐。 三、环境保护与绿色化学1.环境:2.环境污染:环境污染的分类:• 按环境要素:分大气污染、水体污染、土壤污染• 按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染• 按造成污染的性质、来源分:化学污染、生物污染、物理污染(噪声、放射性、热、电磁波等)、固体废物污染、能源污染3.绿色化学理念(预防优于治理)核心:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。从学科观点看:是化学基础内容的更新。(改变反应历程)从环境观点看:强调从源头上消除污染。(从一开始就避免污染物的产生)从经济观点看:它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本。(尽可能提高原子利用率)热点:原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物,原子利用率为100%
###热心网友: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( A X ) 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:H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca2.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: K L M N O P Q3.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 1 2种元素短周期 第二周期 2 8种元素周期 第三周期 3 8种元素元 (7个横行) 第四周期 4 18种元素素 (7个周期) 第五周期 5 18种元素周 长周期 第六周期 6 32种元素期 第七周期 7 未填满(已有26种元素)表 主族:ⅠA~ⅦA共7个主族族 副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7个副族(18个纵行) 第Ⅷ族:三个纵行,位于ⅦB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11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar(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———(6)氢化物的化学式——SiH4PH3H2SHCl—(7)与H2化合的难易——由难到易—(8)氢化物的稳定性——稳定性增强—(9)最高价氧化物的化学式Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7—最高价氧化物对应水化物(10)化学式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4—(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:Li Na K Rb Cs Fr (Fr是金属性最强的元素,位于周期表左下方)第ⅦA族卤族元素:F Cl Br I At (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)——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生成的氢化物稳定(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+Cl2=2NaCl+Br2。(Ⅰ)同周期比较:金属性:Na>Mg>Al与酸或水反应:从易→难碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 非金属性:Si<P<S<Cl单质与氢气反应:从难→易氢化物稳定性:SiH4<PH3<H2S<HCl酸性(含氧酸):H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4 (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→易碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH非金属性:F>Cl>Br>I(卤族元素)单质与氢气反应:从易→难氢化物稳定:HF>HCl>HBr>HI(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>Cl2>Br2>I2还原性:F-<Cl-<Br-<I-酸性(无氧酸):HF<HCl<HBr<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:NH4Cl、NH4NO3等铵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-Cl。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,Cl-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1、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>E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+CO2 2CO是吸热反应)。常见的吸热反应:①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2•8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3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NH4Cl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1、化学能转化为电能的方式:电能(电力)火电(火力发电)化学能→热能→机械能→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-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。(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、锌锰电池。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0。即v正=v逆≠0。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:① VA(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+yB zC,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、CO2、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、烃1、烃的定义:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。2、烃的分类:饱和烃→烷烃(如:甲烷)脂肪烃(链状)烃 不饱和烃→烯烃(如:乙烯)芳香烃(含有苯环)(如:苯)3、甲烷、乙烯和苯的性质比较:有机物烷烃烯烃苯及其同系物通式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,饱和烃C=C双键,链状,不饱和烃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 质烷烃: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+Cl2―→CH3Cl+HCl CH3Cl +Cl2―→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2―→CCl4+HCl在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反应,甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。烯烃: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-→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)在一定条件下,乙烯还可以与H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反应CH2=CH2+H2――→CH3CH3CH2=CH2+HCl-→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、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴别烷烃和烯烃,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溴原子、硝基取代。 +Br2――→ +HBr +HNO3――→ +H2O③加成反应 +3H2――→苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴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、烷烃的命名:(1)普通命名法:把烷烃泛称为“某烷”,某是指烷烃中碳原子的数目。1-10用甲,乙,丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11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-最长的碳链(确定母体名称);(2)编号-靠近支链(小、多)的一端;(3)写名称-先简后繁,相同基请合并.②名称组成:取代基位置-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-CH3 CH3-CH-CH-CH32-甲基丁烷 2,3-二甲基丁烷7、比较同类烃的沸点: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1-4的烃都为气体。二、烃的衍生物1、乙醇和乙酸的性质比较有机物饱和一元醇饱和一元醛饱和一元羧酸通式CnH2n+1OH——CnH2n+1COOH代表物乙醇乙醛乙酸结构简式CH3CH2OH或 C2H5OHCH3CHOCH3COOH官能团羟基:-OH醛基:-CHO羧基:-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―→2CH3CH2ONa+H2↑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烃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O2氧化成乙醛(CH3CHO)2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O③消去反应CH3CH2OH――→CH2=CH2↑+H2O乙醛氧化反应:醛基(-CHO)的性质-与银氨溶液,新制Cu(OH)2反应CH3CHO+2Ag(NH3)2OH――→CH3COONH4+H2O +2Ag↓+3NH3↑ (银氨溶液)CH3CHO + 2Cu(OH)2――→CH3COOH+Cu2O↓+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(OH)2碱性悬浊液加热至沸有砖红色沉淀乙酸①具有酸的通性:CH3COOH≒CH3COO-+H+使紫色石蕊试液变红;与活泼金属,碱,弱酸盐反应,如CaCO3、Na2CO3酸性比较:CH3COOH > H2CO32CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(强制弱)②酯化反应CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O酸脱羟基醇脱氢三、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C H O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C H O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C H O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C H O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C H O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C H ON S P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:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO或CH2OH(CHOH)4CHO (含有羟基和醛基)醛基:①使新制的Cu(OH)2¬产生砖红色沉淀-测定糖尿病患者病情②与银氨溶液反应产生银镜-工业制镜和玻璃瓶瓶胆羟基:与羧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HNO3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、铂等少数金属外,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+Cl2↑ MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑(2)热还原法:适用于较活泼金属。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑ WO3+3H2 W+3H2O ZnO+C Zn+CO↑常用的还原剂:焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作还原剂,如Al,Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3(铝热反应) Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3(铝热反应)(3)热分解法:适用于一些不活泼的金属。2HgO 2Hg+O2↑ 2Ag2O 4Ag+O2↑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、Al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Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11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、溴及其化合物。2、海水淡化的方法:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久,蒸馏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、海水提溴浓缩海水 溴单质 氢溴酸 溴单质有关反应方程式:①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl ②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 ③2HBr+Cl2=2HCl+Br24、海带提碘海带中的碘元素主要以I-的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,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,放入坩锅中。(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,加蒸馏水,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。2I-+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:煤的干馏、煤的气化、煤的液化。煤的干馏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。煤干馏得到焦炭、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:石油主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃多种碳氢化合物的混合物,没有固定的沸点。4、石油的加工:石油的分馏、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。1
###热心网友: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 中子(N个) 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)1.原子( A X ) 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:H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca2.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: K L M N O P Q3.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 1 2种元素短周期 第二周期 2 8种元素周期 第三周期 3 8种元素元 (7个横行) 第四周期 4 18种元素素 (7个周期) 第五周期 5 18种元素周 长周期 第六周期 6 32种元素期 第七周期 7 未填满(已有26种元素)表 主族:ⅠA~ⅦA共7个主族族 副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7个副族(18个纵行) 第Ⅷ族:三个纵行,位于ⅦB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11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar(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———(6)氢化物的化学式——SiH4PH3H2SHCl—(7)与H2化合的难易——由难到易—(8)氢化物的稳定性——稳定性增强—(9)最高价氧化物的化学式Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7—最高价氧化物对应水化物(10)化学式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4—(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:Li Na K Rb Cs Fr (Fr是金属性最强的元素,位于周期表左下方)第ⅦA族卤族元素:F Cl Br I At (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)——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生成的氢化物稳定(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+Cl2=2NaCl+Br2。(Ⅰ)同周期比较:金属性:Na>Mg>Al与酸或水反应:从易→难碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 非金属性:Si<P<S<Cl单质与氢气反应:从难→易氢化物稳定性:SiH4<PH3<H2S<HCl酸性(含氧酸):H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4 (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→易碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH非金属性:F>Cl>Br>I(卤族元素)单质与氢气反应:从易→难氢化物稳定:HF>HCl>HBr>HI(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>Cl2>Br2>I2还原性:F-<Cl-<Br-<I-酸性(无氧酸):HF<HCl<HBr<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:NH4Cl、NH4NO3等铵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-Cl。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,Cl-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1、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>E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+CO2 2CO是吸热反应)。常见的吸热反应:①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2•8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3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NH4Cl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1、化学能转化为电能的方式:电能(电力)火电(火力发电)化学能→热能→机械能→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-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。(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、锌锰电池。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0。即v正=v逆≠0。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:① VA(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+yB zC,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、CO2、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、烃1、烃的定义:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。2、烃的分类:饱和烃→烷烃(如:甲烷)脂肪烃(链状)烃 不饱和烃→烯烃(如:乙烯)芳香烃(含有苯环)(如:苯)3、甲烷、乙烯和苯的性质比较:有机物烷烃烯烃苯及其同系物通式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,饱和烃C=C双键,链状,不饱和烃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 质烷烃: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+Cl2―→CH3Cl+HCl CH3Cl +Cl2―→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2―→CCl4+HCl在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反应,甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。烯烃: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-→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)在一定条件下,乙烯还可以与H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反应CH2=CH2+H2――→CH3CH3CH2=CH2+HCl-→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、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴别烷烃和烯烃,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溴原子、硝基取代。 +Br2――→ +HBr +HNO3――→ +H2O③加成反应 +3H2――→苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴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、烷烃的命名:(1)普通命名法:把烷烃泛称为“某烷”,某是指烷烃中碳原子的数目。1-10用甲,乙,丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11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-最长的碳链(确定母体名称);(2)编号-靠近支链(小、多)的一端;(3)写名称-先简后繁,相同基请合并.②名称组成:取代基位置-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-CH3 CH3-CH-CH-CH32-甲基丁烷 2,3-二甲基丁烷7、比较同类烃的沸点: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1-4的烃都为气体。二、烃的衍生物1、乙醇和乙酸的性质比较有机物饱和一元醇饱和一元醛饱和一元羧酸通式CnH2n+1OH——CnH2n+1COOH代表物乙醇乙醛乙酸结构简式CH3CH2OH或 C2H5OHCH3CHOCH3COOH官能团羟基:-OH醛基:-CHO羧基:-COOH有机物主 要 化 学 性 质乙醇①与Na的反应2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑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烃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O2氧化成乙醛(CH3CHO)2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O③消去反应CH3CH2OH――→CH2=CH2↑+H2O乙醛氧化反应:醛基(-CHO)的性质-与银氨溶液,新制Cu(OH)2反应CH3CHO+2Ag(NH3)2OH――→CH3COONH4+H2O +2Ag↓+3NH3↑ (银氨溶液)CH3CHO + 2Cu(OH)2――→CH3COOH+Cu2O↓+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(OH)2碱性悬浊液加热至沸有砖红色沉淀乙酸①具有酸的通性:CH3COOH≒CH3COO-+H+使紫色石蕊试液变红;与活泼金属,碱,弱酸盐反应,如CaCO3、Na2CO3酸性比较:CH3COOH > H2CO32CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(强制弱)②酯化反应CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O酸脱羟基醇脱氢三、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。单糖----葡萄糖和果糖互为同分异构体,单糖不能发生水解反应双糖----蔗糖和麦芽糖互为同分异构体能发生水解反应多糖,淀粉通式相同(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油脂,油,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, 动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯,氨基酸葡萄糖结构简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO或CH2OH(CHOH)4CHO (含有羟基和醛基)醛基:①使新制的Cu(OH)2¬产生砖红色沉淀-测定糖尿病患者病情②与银氨溶液反应产生银镜-工业制镜和玻璃瓶瓶胆羟基:与羧酸发生酯化反应生成酯蔗糖水解反应:生成葡萄糖和果糖纤维素,淀粉、纤维素水解反应:生成葡萄糖油脂水解反应: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HNO3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、铂等少数金属外,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),(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+Cl2↑ MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑(2)热还原法:适用于较活泼金属。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑ WO3+3H2 W+3H2O ZnO+C Zn+CO↑常用的还原剂:焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作还原剂,如Al,Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3(铝热反应) Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3(铝热反应)(3)热分解法:适用于一些不活泼的金属。2HgO 2Hg+O2↑ 2Ag2O 4Ag+O2↑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。金属的活动性顺序K--减弱--->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、Al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Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11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、溴及其化合物。2、海水淡化的方法:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久,蒸馏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、海水提溴浓缩海水 溴单质 氢溴酸 溴单质有关反应方程式:①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl ②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 ③2HBr+Cl2=2HCl+Br24、海带提碘海带中的碘元素主要以化合物的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。证明含碘的现象:滴入淀粉溶液,溶液变蓝色。2I-+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:煤的干馏、煤的气化、煤的液化。煤的干馏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。煤干馏得到焦炭、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:石油主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃多种碳氢化合物的混合物,没有固定的沸点。4、石油的加工:石油的分馏、催化裂化、裂解。二、环境保护和绿色化学1、环境污染(1)大气污染大气污染物:颗粒物(粉尘)、硫的氧化物(SO2和SO3)、氮的氧化物(NO和NO2)、CO、碳氢化合物,以及氟氯代烷等。 大气污染的防治:合理规划工业发展和城市建设布局;调整能源结构;运用各种防治污染的技术;加强大气质量监测;充分利用环境自净能力等。(2)水污染水污染物:重金属(Ba2+、Pb2+等)、酸、碱、盐等无机物,耗氧物质,石油和难降解的有机物,洗涤剂等。 水污染的防治方法:控制、减少污水的任意排放。(3)土壤污染土壤污染物:城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体。 土壤污染的防治措施:控制、减少污染源的排放。2、绿色化学绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则,最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物(即没有副反应,不生成副产物,更不能产生废弃物),这时原子利用率为100%。3、环境污染的热点问题:(1)形成酸雨的主要气体为SO2和NOx。(2)破坏臭氧层的主要物质是氟利昂(CCl2F2)和NOx。(3)导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是CO2。(4)光化学烟雾的主要原因是汽车排出的尾气中氮氧化物、一氧化氮、碳氢化合物。(5)“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。(6)引起赤潮的原因:工农业及城市生活污水含大量的氮、磷等营养元素。(含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之一。)
###热心网友:高中化学复习知识点化学反应及其能量变化化学反应及其能量变化总结核心知识氧化还原反应核心知识一、几个基本概念1.氧化还原反应:凡有电子转移的反应,就是氧化还原反应.表现为元素的化合价发生变化.2.氧化反应和还原反应:物质失去电子的反应(体现为元素化合价有升高)是氧化反应;物质得电子的反应(体现为元素化合价降低)是还原反应.3.氧化产物和还原产物:还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物为氧化产物.氧化剂在反应中得电子被还原形成的生成物为还原产物.4.氧化性和还原性:物质在反应中得电子为氧化剂,氧化剂具有氧化性;物质在反应中失电子为还原剂,还原剂具有还原性.各概念间的关系为: 二、氧化还原反应的分析表示方法①双线桥法:例1 它表示反应中电子得失情况和结果.线桥由反应物指向生成物的同一元素上.②单线桥法例(上例) 它表示反应中电子转移情况.线桥由还原剂失电子元素指向氧化剂的得电子元素.三、四种基本反应类型同氧化还原反应间的关系1.置换反应全都是氧化还原反应.2.化合反应和分解反应有一部分为氧化还原反应.3.复分解反应全都不是氧化还原反应.四、元素的价态与氧化性、还原性的关系一般常见的处于最低价态的元素不能再得到电子,只具有还原性.例如一切金属单质为o价cl-1、s-2、o-2等,处于最高价态的元素 等不能再失去电子,只可能得到电子而具有氧化性.处于中间价态的元素,如 等既有氧化性,又有还原性,但还常以某一方面为主.如s、o2、cl2以氧化性为主.五、氧化性、还原性强弱比较(1)氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物注:氧化性还原性强弱的比较一般需依据氧化还原反应而定.(2)根据金属活动顺序表判断 k,ca,na,mg,al,zn,fe,sn,pb,(h),cu,hg,ag,pt,au (3)根据非金属活动顺序进行判断 六、氧化还原反应基本类型1.全部氧化还原型:变价元素的所有原子的价态物发生变化如:2h2+o2 2h2o zn+2hcl h2↑+zncl2等2.部分氧化还原型:变价元素的原子只有部分价态发生变化如:mno2+4hcl(浓) mncl2+cl2↑+2h2o3.自身氧化还原型,同一物质中不同元素发生价态改变如:2kclo3 2kcl+3o2↑ 2h2o 2h2↑+o2↑4.歧化反应型:同一物质中同一元素发生价态的改变如:cl2+2naoh nacl+naclo+h2o七、氧化还原反应的基本规律1.两个守恒关系: 质量守恒和得失电子总数守恒.2.归中律:即同种元素的不同价态反应遵循“可靠拢不相交”.离子反应 离子反应方程式核心知识一、电解质和非电解质1.电解质:在水溶液或受热熔化状态下能导电的化合物.非电解质:在水溶或受热熔化状态下不能导电的化合物.例1 cao、so3溶于水能导电,fe能够导电,它们是否是电解质?解析 cao本是电解质,但不能说是因为它溶于水能导电才是电解质.溶于水有以下反应:cao+h2o=ca(oh)2,此时为ca(oh)2的导电;so3本身不是电解质,溶于水有以下反应:so3+h2o=h2so4,此时为h2so4的导电.电解质实际上指的是不与水反应,通过本身电离出自由移离子而导电的一类化合物.fe不是化合物故不属于电解质与非电解质之列.2.强电解质和弱电解质 二、离子反应1.有离子参加的反应叫离子反应.离子互换型 (复分解反应型) 2.类型氧化还原型三、离子方程式1.用实际参加反应的离子的符号来表示离子之间反应的式子叫离子方程式.2.意义:离子方程式表示同一类型的所有的离子反应.3.书写离子方程式的方法:(1)“写”:写出正确的化学方程式(2)“拆”:把易溶且易电离的物质拆写成离子形式,凡是难溶、难电离,以及气体物质均写成化学式.(3)“删”:删去反应前后不参加反应的离子.(4)“查”:检查离子方程式两边的原子个数是否相等,电荷总数是否相等.四、判断离子方程式书写是否正确的方法必须考虑以下五条原则:(1)依据物质反应的客观事实.释例1:铁与稀盐酸反应:2fe+6h+=2fe3++3h2↑(错误),正确的是:fe+2h+=fe2++h2↑.(2)必须遵守质量守恒定律.释例2:cl2+i-=cl-+i2(错误),正确的是:cl2+2i-=2cl-+i2.(3)必须遵守电荷平衡原理.释例3:氯气通入fecl2溶液中:fe2++cl2=fe3++2cl-(错误),正确的是:2fe2++cl2=2fe3++2cl-.(4)氧化还原反应还必须遵守得失电子守恒原理.应注意判断氧化剂和还原剂转移电子数是否配平.(5)必须遵循定组成原理(即物质中阴、阳离子组成固定).释例4:ba(oh)2溶液和稀h2so4混合:ba+oh-+h++so42-=baso4↓+h2o(错误),正确的是:ba2++2oh-+so42-+2h+=baso4↓+2h2o.五、判断溶液中离子能否大量共存所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存.1.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,离子之间便不能在溶液中大量共存.(1)生成难溶物或微溶物:如ba2+与co32-、ag+与br-、ca2+与so42-和oh-、oh-与cu2+等不能大量共存.(2)生成气体或挥发性物质:如nh4+与oh-,h+与co32-、hco3-、s2-、hso3-、so32-等不能大量共存.2.生成难电离的物质:如h+与co32-、s2-、so32-、f-、clo-等生成弱酸;oh-与nh4+、cu2+等生成弱碱;h+与oh-生成水,这些离子不能大量共存.(4)发生氧化还原反应:氧化性离子(如fe3+、no3-、clo-、mno4-等)与还原性离子(如s2-、i-、fe2+、so32-等)不能大量共存.注意fe2+与fe3+可以共存;mno4-与cl-不能大量共存.2.附加隐含条件的应用规律:(1)溶液无色透明时,则溶液中肯定没有有色离子.常见的有色离子是cu2+、fe3+、fe2+、mno4-等.(2)强碱性溶液中肯定不存在与oh-起反应的离子.(3)强酸性溶液中肯定不存在与h+起反应的离子.化学反应中的能量变化核心知识1.化学反应中的能量变化(1)化学反应的基本特征有新的物质生成,常伴随能量变化及发光、变色、放气、生成沉淀等现象.(2)放热反应和吸热反应 ①有热量放出的反应叫放热反应;有热量吸收的反应叫吸热反应.②原因:化学反应的特点是有新物质生成,新物质与反应物质的总能量是不相同的,反应物与新物的能量差若以能量形式表现即为放热和吸热,若两者能量比较接近,则吸热和放热都不明显.③实例 燃烧:c+o2 co2 酸碱中和反应,金属与酸的反应 zn+2hcl zncl2+h2↑ cao+h2o ca(oh)2等为放热反应吸热反应实例:c+co2 2co h2+cuo cu+h2o ba(oh)2•8h2o+2nh4cl bacl2+8nh3↑+10h2o等2.燃烧①通常讲的燃烧是指可燃物与空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈氧化反应.燃烧的条件有两个.一是可燃物与氧气接触,二是可燃物的温度达到着火点.②充分燃烧的条件:一是有足够的空气,二是跟空气有足够大的接触面.③不充分燃烧的危害:产生热量少,浪费资源;产生污染物.④化石燃烧包括:石油;天然气;煤属非再生能源.⑤煤的充分利用及新技术的开发:新型煤粉燃烧机;煤的气化和液化;转化为水煤气或干馏煤气.碱金属知识点一、碱金属是典型的金属元素族,主要内容有以下几项: 1、知识网: 钠核心知识一、钠原子结构结构特点: .钠原子核外有三个电子层,最外层只有一个电子,易失去一个电子变成钠离子:na-e-→na+,形成稳定结构.所以在化学反应中表现出强的还原性.二、性质1.物理性质:软、亮、轻、低、导.(软——质软,硬度小;亮——银白色金属光泽;轻——密度小,比水轻;低——熔点低;导——可导电、导热.)2.化学性质:强还原性,活泼金属.与o2反应:常温→na2o(白色固体)点燃或加热→na2o2(淡黄色固体)与s反应:碾磨爆炸.与水反应:剧烈.现象:熔、浮、游、鸣、红(滴入酚酞,溶液变红) 与酸反应:非常剧烈,以致爆炸.与某些熔融盐反应:可置换出某些熔融盐中的金属(如ticl4等)与盐溶液反应:实质是先与盐溶液中的水反应,然后再发生复分解反应. 三、钠的存在与保存1.元素在自然界的存在有两种形态:游离态:以单质形式存在的元素.化合态:以化合物形式存在的元素.钠的化学性质很活泼,在自然界里无游离态,只有化合态(nacl、na2co3、na2so4、nano3等)2.保存:因为常温下金属钠能跟空气中的氧气反应,还能跟水、水蒸气反应,所以金属钠保存在煤油或石蜡油中,主要是为了隔绝空气和水.四、钠的用途1.k—na合金用于原子反应堆作导热剂.2.制备na2o2.3.做电光源:高压钠灯.4.冶炼稀有金属.五、重点难点解析1.钠露置于空气中的变化过程剖析切开金属钠置于空气中,切口开始呈银白色(钠的真面目) →变暗(生成na2o) →变白色固体(生成naoh) →成液(naoh潮解) →结块(吸收co2成na2co3•10h2o) →最后成粉末(风化).有关反应如下:4na+o2 2na2o na2o+h2o 2naoh2na+2h2o 2naoh+h2↑ 2naoh+co2 na2co3+h2o注意不可将碳酸钠的生成用下式表示:na2o+co2 na2co3,这是不符合事实的.因为氧化钠与水结合的能力比跟二氧化碳反应的能力强得多.2.钠与水反应现象可概括为五个字:熔、浮、游、鸣、红.熔——是指钠熔化成闪亮的小球.浮——是指钠密度小于水,浮于水面.游——是指由于反应剧烈放出的气体使“钠球”在水面四处游动.鸣——一是金属钠与水反应放出气体发出“咝咝”的声音;二是指收集到的气体点燃有爆鸣声即反应放出h2.红——是指溶液加酚酞呈红色,即生成氢氧化钠.反应的化学方程式为:2na+2h2o 2naoh+h2↑该反应的实质是钠与水中电离出来的h+发生的氧化还原反应.离子方程式为:2na+2h2o 2na++2oh-+h2↑3.钠与酸、盐溶液的反应钠与酸反应,实质上是钠与酸电离出的h+反应,所以当金属与酸溶液反应时,由于溶液中的h+主要来源于酸,因此钠先与酸反应,若钠是过量的则继续与水反应.因为酸中h+浓度远大于水中h+浓度,所以钠与酸反应要比与水反应剧烈,以至发生燃烧或轻微爆炸.钠与盐溶液反应,实质上是钠与盐溶液中的溶剂——水电离出的h+反应.所以在盐溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与盐溶液中的某些金属阳离子或nh4+发生复分解反应.如:2fecl3+6na+6h2o=2fe(oh)3↓+6nacl+3h2↑2nh4cl+2na+2h2o=2nh3•h2o+2naoh+h2↑故钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属.典型例题例1 学生甲和乙,对金属钠的色泽发生了争议.甲说书本上讲钠是银白色的,乙说他亲眼看到钠是暗灰色的.学生丙听到他们的争论后,从实验室取了一小块钠,用很简单的实验证明了金属钠是银白色的,并解释了通常看到钠是暗灰色的原因.丙怎样进行实验证明和解释的?解析 学生丙将取出一小块钠放在玻片上,叫甲和乙两人观察,看到确是暗灰色,丙又用小刀把钠切开,里面的钠是银白色的.丙解释:由于钠的性质活泼,外面的钠被氧化了,因此是暗灰色的. 例2 取5.4g由碱金属r及其氧化物r2o组成的混合物,使之与足量的水反应,蒸干反应后的溶液,得8g无水晶体.(1)通过计算判断是何种金属?(2)混合物中r和r2o的质量各是多少克?解析 本题可采用极端假设法.即①假设5.4g全为金属单质;②假设5.4g全为氧化物,推出r的原子量范围,r的实际原子量应介于二者之间,从而推出该元素的名称.(1)假设5.4g全为金属单质,据(r的原子量设为a1)2r+2h2o 2roh+h2↑2a1 2(a1+17)5.4g 8g a1=35.3假设5.4g全为氧化物 据(r的原子量设为a2)r2o+h2o 2roh2a2+16 2(a2+17) a2=10.75.4g 8g查表知r为钠 r2o为na2o(2)据2na+2h2o 2naoh+h2↑ na2o+h2o 2naoh46 80 62 80m(na) m(na2o)得 m(na)+m(na2o)=5.4g m(na)=2.3g m(na)+ m(na2o)=8g m(na2o)=3.1g评析 ①通过计算求得原子量,由原子量确定是什么元素;②极端假设是解混合物计算题常用的方法.例3 把一小块金属钠暴露在空气中,观察到以下现象:①金属钠表面逐渐变暗;②过一段时间以后又逐渐变潮湿;③再过些时候又转变成白色固体;④又过一段时间白色固体变成白色的粉末.写出以上发生的各种现象的有关化学方程式.解析 金属钠为活泼金属,极易被空气中的氧气氧化生成氧化钠,所以表面逐渐变暗且无光泽.氧化钠在空气中溶于水,表面变潮湿而生成氢氧化钠.氢氧化钠和空气中的二氧化碳和水反应,生成碳酸钠晶体,即含有10个结晶水的碳酸钠.再过一段时间,含有结晶水的晶体风化失水,变成粉末状物质.答 ①4na+o2 2na2o②na2o+h2o 2naoh③2naoh+co2+9h2o na2co3•10h2o④na2co3•10h2o na2co3+10h2o评析 该题要求写出金属钠暴露于空气中发生的一系列变化的化学方程式,实际考查的是钠及钠的化合物的化学性质.钠的化合物引入:在初中学过 ,在这再学习 。本节教学目标:1.掌握na氧化物和钠的重要化合物的性质.2.通过na2co3和nahco3的热稳定性实验,了解鉴别它们的方法.3.了解钠的重要化合物的用途.本节教学的重点: 的性质及其鉴别方法。本节教学难点: 与 的反应。 钠所形成的离子化合物是高考的重要内容,往往与有关计算结合在一起,考查计算和推理能力.核心知识一、钠的氧化物 比较项目 氧化钠 过氧化钠化学式 na2o na2o2化合价 钠+1、氧-2 钠+1、氧-1色、态 白色固体 浅黄色固体类 别 碱性氧化物 过氧化物(不是碱性氧化物) 化学性质 与水反应 na2o+h2o=2naoh 2na2o2+2h2o=4naoh+o2↑ 与co2反应 na2o+co2=na2co3 2na2o2+2co2=2na2co3+o2↑ 与盐酸反应 na2o+2hcl=2nacl+h2o 2na2o2+4hcl=4nacl+2h2o+o2↑ 稳定性 na2o<na2o2 漂白性 / 有 转化 2na2o+o2 2na2o2用途 / 供氧剂、漂白剂 二、钠的碳酸盐 比较项目 碳酸钠 碳酸氢钠化学式 na2co3 nahco3俗 名 纯碱、苏打 小苏打色、态 白色粉末 白色细小晶体溶解性(水中) 易溶 可溶热稳定性 加热不分解 加热易分解与naoh 不反应 反应:hco3-+oh-=co32-+h2o与澄清石灰水 ca2++co32-=caco3↓ ca2++oh-+hco3-=caco3↓+h2o (少量)ca2++2oh-+2hco3-=caco3↓+co32-+2h2o (过量)与co2及水 na2co3+co2+h2o=2nahco3 不反应与同浓度的盐酸反应 较快co32-+2h+=co2↑+h2o 很快hco3-+h+=co2↑+h2o与cacl2或bacl2溶液 ca2++co32-=caco3↓或ba2++co32-=baco3↓ 不反应(当再加氨水或naoh溶液时,则有沉淀生成)相互转化 用 途 用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业;洗涤剂 发酵剂、灭火剂、医用na2co3和nahco3都是白色固体,易溶于水.在常温下,nahco3的溶解度小于na2co3,故往na2co3饱和溶液中通入co2会析出白色晶体.na2co3和nahco3与酸反应均放出co2气体,前者放出气体的速度较慢.(1)向na2co3溶液逐滴滴入盐酸,发生分步反应:na2co3+hcl=nahco3+nacl…………(1)nahco3+hcl=nacl+co2↑+h2o…………(2)把na2co3溶液逐滴加到盐酸中,开始时盐酸过量,则发生反应(1)、(2),即na2co3+2hcl=2nacl+h2o+co2↑,开始就有气体放出.若将盐酸滴到na2co3溶液中,开始时na2co3过量,只发生反应(1)na2co3+hcl=nahco3+nacl,无气体,只有在na2co3全部转化成nahco3后再滴加盐酸才有气体放出.故这一实验常用于不需外加试剂区别na2co3溶液和盐酸.注:(1)na2co3和naoh共存时,滴加hcl(或h+),hcl与naoh完全中和后再与na2co3反应.(2)nahco3与hcl的反应比na2co3与hcl的反应剧烈:因为nahco3与盐酸的反应一步放出co2,而na2co3则需两步(泡沫灭火器中,用nahco3和al2(so4)3作原料).(3)na2co3和nahco3可在一定条件下相互转化:溶液中:nahco3+naoh=na2co3+h2o na2co3+co2+h2o=2nahco3固体中:naoh+nahco3 na2co3+h2o 2nahco3 na2co3+co2↑+h2o
###热心网友:高中化学复习知识点化学反应及其能量变化化学反应及其能量变化总结核心知识氧化还原反应核心知识一、几个基本概念1.氧化还原反应:凡有电子转移的反应,就是氧化还原反应.表现为元素的化合价发生变化.2.氧化反应和还原反应:物质失去电子的反应(体现为元素化合价有升高)是氧化反应;物质得电子的反应(体现为元素化合价降低)是还原反应.3.氧化产物和还原产物:还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物为氧化产物.氧化剂在反应中得电子被还原形成的生成物为还原产物.4.氧化性和还原性:物质在反应中得电子为氧化剂,氧化剂具有氧化性;物质在反应中失电子为还原剂,还原剂具有还原性.各概念间的关系为: 二、氧化还原反应的分析表示方法①双线桥法:例1 它表示反应中电子得失情况和结果.线桥由反应物指向生成物的同一元素上.②单线桥法例(上例) 它表示反应中电子转移情况.线桥由还原剂失电子元素指向氧化剂的得电子元素.三、四种基本反应类型同氧化还原反应间的关系1.置换反应全都是氧化还原反应.2.化合反应和分解反应有一部分为氧化还原反应.3.复分解反应全都不是氧化还原反应.四、元素的价态与氧化性、还原性的关系一般常见的处于最低价态的元素不能再得到电子,只具有还原性.例如一切金属单质为o价cl-1、s-2、o-2等,处于最高价态的元素 等不能再失去电子,只可能得到电子而具有氧化性.处于中间价态的元素,如 等既有氧化性,又有还原性,但还常以某一方面为主.如s、o2、cl2以氧化性为主.五、氧化性、还原性强弱比较(1)氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物注:氧化性还原性强弱的比较一般需依据氧化还原反应而定.(2)根据金属活动顺序表判断 k,ca,na,mg,al,zn,fe,sn,pb,(h),cu,hg,ag,pt,au (3)根据非金属活动顺序进行判断 六、氧化还原反应基本类型1.全部氧化还原型:变价元素的所有原子的价态物发生变化如:2h2+o2 2h2o zn+2hcl h2↑+zncl2等2.部分氧化还原型:变价元素的原子只有部分价态发生变化如:mno2+4hcl(浓) mncl2+cl2↑+2h2o3.自身氧化还原型,同一物质中不同元素发生价态改变如:2kclo3 2kcl+3o2↑ 2h2o 2h2↑+o2↑4.歧化反应型:同一物质中同一元素发生价态的改变如:cl2+2naoh nacl+naclo+h2o七、氧化还原反应的基本规律1.两个守恒关系: 质量守恒和得失电子总数守恒.2.归中律:即同种元素的不同价态反应遵循“可靠拢不相交”.离子反应 离子反应方程式核心知识一、电解质和非电解质1.电解质:在水溶液或受热熔化状态下能导电的化合物.非电解质:在水溶或受热熔化状态下不能导电的化合物.例1 cao、so3溶于水能导电,fe能够导电,它们是否是电解质?解析 cao本是电解质,但不能说是因为它溶于水能导电才是电解质.溶于水有以下反应:cao+h2o=ca(oh)2,此时为ca(oh)2的导电;so3本身不是电解质,溶于水有以下反应:so3+h2o=h2so4,此时为h2so4的导电.电解质实际上指的是不与水反应,通过本身电离出自由移离子而导电的一类化合物.fe不是化合物故不属于电解质与非电解质之列.2.强电解质和弱电解质 二、离子反应1.有离子参加的反应叫离子反应.离子互换型 (复分解反应型) 2.类型氧化还原型三、离子方程式1.用实际参加反应的离子的符号来表示离子之间反应的式子叫离子方程式.2.意义:离子方程式表示同一类型的所有的离子反应.3.书写离子方程式的方法:(1)“写”:写出正确的化学方程式(2)“拆”:把易溶且易电离的物质拆写成离子形式,凡是难溶、难电离,以及气体物质均写成化学式.(3)“删”:删去反应前后不参加反应的离子.(4)“查”:检查离子方程式两边的原子个数是否相等,电荷总数是否相等.四、判断离子方程式书写是否正确的方法必须考虑以下五条原则:(1)依据物质反应的客观事实.释例1:铁与稀盐酸反应:2fe+6h+=2fe3++3h2↑(错误),正确的是:fe+2h+=fe2++h2↑.(2)必须遵守质量守恒定律.释例2:cl2+i-=cl-+i2(错误),正确的是:cl2+2i-=2cl-+i2.(3)必须遵守电荷平衡原理.释例3:氯气通入fecl2溶液中:fe2++cl2=fe3++2cl-(错误),正确的是:2fe2++cl2=2fe3++2cl-.(4)氧化还原反应还必须遵守得失电子守恒原理.应注意判断氧化剂和还原剂转移电子数是否配平.(5)必须遵循定组成原理(即物质中阴、阳离子组成固定).释例4:ba(oh)2溶液和稀h2so4混合:ba+oh-+h++so42-=baso4↓+h2o(错误),正确的是:ba2++2oh-+so42-+2h+=baso4↓+2h2o.五、判断溶液中离子能否大量共存所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存.1.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,离子之间便不能在溶液中大量共存.(1)生成难溶物或微溶物:如ba2+与co32-、ag+与br-、ca2+与so42-和oh-、oh-与cu2+等不能大量共存.(2)生成气体或挥发性物质:如nh4+与oh-,h+与co32-、hco3-、s2-、hso3-、so32-等不能大量共存.2.生成难电离的物质:如h+与co32-、s2-、so32-、f-、clo-等生成弱酸;oh-与nh4+、cu2+等生成弱碱;h+与oh-生成水,这些离子不能大量共存.(4)发生氧化还原反应:氧化性离子(如fe3+、no3-、clo-、mno4-等)与还原性离子(如s2-、i-、fe2+、so32-等)不能大量共存.注意fe2+与fe3+可以共存;mno4-与cl-不能大量共存.2.附加隐含条件的应用规律:(1)溶液无色透明时,则溶液中肯定没有有色离子.常见的有色离子是cu2+、fe3+、fe2+、mno4-等.(2)强碱性溶液中肯定不存在与oh-起反应的离子.(3)强酸性溶液中肯定不存在与h+起反应的离子.化学反应中的能量变化核心知识1.化学反应中的能量变化(1)化学反应的基本特征有新的物质生成,常伴随能量变化及发光、变色、放气、生成沉淀等现象.(2)放热反应和吸热反应 ①有热量放出的反应叫放热反应;有热量吸收的反应叫吸热反应.②原因:化学反应的特点是有新物质生成,新物质与反应物质的总能量是不相同的,反应物与新物的能量差若以能量形式表现即为放热和吸热,若两者能量比较接近,则吸热和放热都不明显.③实例 燃烧:c+o2 co2 酸碱中和反应,金属与酸的反应 zn+2hcl zncl2+h2↑ cao+h2o ca(oh)2等为放热反应吸热反应实例:c+co2 2co h2+cuo cu+h2o ba(oh)2•8h2o+2nh4cl bacl2+8nh3↑+10h2o等2.燃烧①通常讲的燃烧是指可燃物与空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈氧化反应.燃烧的条件有两个.一是可燃物与氧气接触,二是可燃物的温度达到着火点.②充分燃烧的条件:一是有足够的空气,二是跟空气有足够大的接触面.③不充分燃烧的危害:产生热量少,浪费资源;产生污染物.④化石燃烧包括:石油;天然气;煤属非再生能源.⑤煤的充分利用及新技术的开发:新型煤粉燃烧机;煤的气化和液化;转化为水煤气或干馏煤气.碱金属知识点一、碱金属是典型的金属元素族,主要内容有以下几项: 1、知识网: 钠核心知识一、钠原子结构结构特点: .钠原子核外有三个电子层,最外层只有一个电子,易失去一个电子变成钠离子:na-e-→na+,形成稳定结构.所以在化学反应中表现出强的还原性.二、性质1.物理性质:软、亮、轻、低、导.(软——质软,硬度小;亮——银白色金属光泽;轻——密度小,比水轻;低——熔点低;导——可导电、导热.)2.化学性质:强还原性,活泼金属.与o2反应:常温→na2o(白色固体)点燃或加热→na2o2(淡黄色固体)与s反应:碾磨爆炸.与水反应:剧烈.现象:熔、浮、游、鸣、红(滴入酚酞,溶液变红) 与酸反应:非常剧烈,以致爆炸.与某些熔融盐反应:可置换出某些熔融盐中的金属(如ticl4等)与盐溶液反应:实质是先与盐溶液中的水反应,然后再发生复分解反应. 三、钠的存在与保存1.元素在自然界的存在有两种形态:游离态:以单质形式存在的元素.化合态:以化合物形式存在的元素.钠的化学性质很活泼,在自然界里无游离态,只有化合态(nacl、na2co3、na2so4、nano3等)2.保存:因为常温下金属钠能跟空气中的氧气反应,还能跟水、水蒸气反应,所以金属钠保存在煤油或石蜡油中,主要是为了隔绝空气和水.四、钠的用途1.k—na合金用于原子反应堆作导热剂.2.制备na2o2.3.做电光源:高压钠灯.4.冶炼稀有金属.五、重点难点解析1.钠露置于空气中的变化过程剖析切开金属钠置于空气中,切口开始呈银白色(钠的真面目) →变暗(生成na2o) →变白色固体(生成naoh) →成液(naoh潮解) →结块(吸收co2成na2co3•10h2o) →最后成粉末(风化).有关反应如下:4na+o2 2na2o na2o+h2o 2naoh2na+2h2o 2naoh+h2↑ 2naoh+co2 na2co3+h2o注意不可将碳酸钠的生成用下式表示:na2o+co2 na2co3,这是不符合事实的.因为氧化钠与水结合的能力比跟二氧化碳反应的能力强得多.2.钠与水反应现象可概括为五个字:熔、浮、游、鸣、红.熔——是指钠熔化成闪亮的小球.浮——是指钠密度小于水,浮于水面.游——是指由于反应剧烈放出的气体使“钠球”在水面四处游动.鸣——一是金属钠与水反应放出气体发出“咝咝”的声音;二是指收集到的气体点燃有爆鸣声即反应放出h2.红——是指溶液加酚酞呈红色,即生成氢氧化钠.反应的化学方程式为:2na+2h2o 2naoh+h2↑该反应的实质是钠与水中电离出来的h+发生的氧化还原反应.离子方程式为:2na+2h2o 2na++2oh-+h2↑3.钠与酸、盐溶液的反应钠与酸反应,实质上是钠与酸电离出的h+反应,所以当金属与酸溶液反应时,由于溶液中的h+主要来源于酸,因此钠先与酸反应,若钠是过量的则继续与水反应.因为酸中h+浓度远大于水中h+浓度,所以钠与酸反应要比与水反应剧烈,以至发生燃烧或轻微爆炸.钠与盐溶液反应,实质上是钠与盐溶液中的溶剂——水电离出的h+反应.所以在盐溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与盐溶液中的某些金属阳离子或nh4+发生复分解反应.如:2fecl3+6na+6h2o=2fe(oh)3↓+6nacl+3h2↑2nh4cl+2na+2h2o=2nh3•h2o+2naoh+h2↑故钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属.典型例题例1 学生甲和乙,对金属钠的色泽发生了争议.甲说书本上讲钠是银白色的,乙说他亲眼看到钠是暗灰色的.学生丙听到他们的争论后,从实验室取了一小块钠,用很简单的实验证明了金属钠是银白色的,并解释了通常看到钠是暗灰色的原因.丙怎样进行实验证明和解释的?解析 学生丙将取出一小块钠放在玻片上,叫甲和乙两人观察,看到确是暗灰色,丙又用小刀把钠切开,里面的钠是银白色的.丙解释:由于钠的性质活泼,外面的钠被氧化了,因此是暗灰色的. 例2 取5.4g由碱金属r及其氧化物r2o组成的混合物,使之与足量的水反应,蒸干反应后的溶液,得8g无水晶体.(1)通过计算判断是何种金属?(2)混合物中r和r2o的质量各是多少克?解析 本题可采用极端假设法.即①假设5.4g全为金属单质;②假设5.4g全为氧化物,推出r的原子量范围,r的实际原子量应介于二者之间,从而推出该元素的名称.(1)假设5.4g全为金属单质,据(r的原子量设为a1)2r+2h2o 2roh+h2↑2a1 2(a1+17)5.4g 8g a1=35.3假设5.4g全为氧化物 据(r的原子量设为a2)r2o+h2o 2roh2a2+16 2(a2+17) a2=10.75.4g 8g查表知r为钠 r2o为na2o(2)据2na+2h2o 2naoh+h2↑ na2o+h2o 2naoh46 80 62 80m(na) m(na2o)得 m(na)+m(na2o)=5.4g m(na)=2.3g m(na)+ m(na2o)=8g m(na2o)=3.1g评析 ①通过计算求得原子量,由原子量确定是什么元素;②极端假设是解混合物计算题常用的方法.例3 把一小块金属钠暴露在空气中,观察到以下现象:①金属钠表面逐渐变暗;②过一段时间以后又逐渐变潮湿;③再过些时候又转变成白色固体;④又过一段时间白色固体变成白色的粉末.写出以上发生的各种现象的有关化学方程式.解析 金属钠为活泼金属,极易被空气中的氧气氧化生成氧化钠,所以表面逐渐变暗且无光泽.氧化钠在空气中溶于水,表面变潮湿而生成氢氧化钠.氢氧化钠和空气中的二氧化碳和水反应,生成碳酸钠晶体,即含有10个结晶水的碳酸钠.再过一段时间,含有结晶水的晶体风化失水,变成粉末状物质.答 ①4na+o2 2na2o②na2o+h2o 2naoh③2naoh+co2+9h2o na2co3•10h2o④na2co3•10h2o na2co3+10h2o评析 该题要求写出金属钠暴露于空气中发生的一系列变化的化学方程式,实际考查的是钠及钠的化合物的化学性质.钠的化合物引入:在初中学过 ,在这再学习 。本节教学目标:1.掌握na氧化物和钠的重要化合物的性质.2.通过na2co3和nahco3的热稳定性实验,了解鉴别它们的方法.3.了解钠的重要化合物的用途.本节教学的重点: 的性质及其鉴别方法。本节教学难点: 与 的反应。 钠所形成的离子化合物是高考的重要内容,往往与有关计算结合在一起,考查计算和推理能力.核心知识一、钠的氧化物 比较项目 氧化钠 过氧化钠化学式 na2o na2o2化合价 钠+1、氧-2 钠+1、氧-1色、态 白色固体 浅黄色固体类 别 碱性氧化物 过氧化物(不是碱性氧化物) 化学性质 与水反应 na2o+h2o=2naoh 2na2o2+2h2o=4naoh+o2↑ 与co2反应 na2o+co2=na2co3 2na2o2+2co2=2na2co3+o2↑ 与盐酸反应 na2o+2hcl=2nacl+h2o 2na2o2+4hcl=4nacl+2h2o+o2↑ 稳定性 na2o<na2o2 漂白性 / 有 转化 2na2o+o2 2na2o2用途 / 供氧剂、漂白剂 二、钠的碳酸盐 比较项目 碳酸钠 碳酸氢钠化学式 na2co3 nahco3俗 名 纯碱、苏打 小苏打色、态 白色粉末 白色细小晶体溶解性(水中) 易溶 可溶热稳定性 加热不分解 加热易分解与naoh 不反应 反应:hco3-+oh-=co32-+h2o与澄清石灰水 ca2++co32-=caco3↓ ca2++oh-+hco3-=caco3↓+h2o (少量)ca2++2oh-+2hco3-=caco3↓+co32-+2h2o (过量)与co2及水 na2co3+co2+h2o=2nahco3 不反应与同浓度的盐酸反应 较快co32-+2h+=co2↑+h2o 很快hco3-+h+=co2↑+h2o与cacl2或bacl2溶液 ca2++co32-=caco3↓或ba2++co32-=baco3↓ 不反应(当再加氨水或naoh溶液时,则有沉淀生成)相互转化 用 途 用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业;洗涤剂 发酵剂、灭火剂、医用na2co3和nahco3都是白色固体,易溶于水.在常温下,nahco3的溶解度小于na2co3,故往na2co3饱和溶液中通入co2会析出白色晶体.na2co3和nahco3与酸反应均放出co2气体,前者放出气体的速度较慢.(1)向na2co3溶液逐滴滴入盐酸,发生分步反应:na2co3+hcl=nahco3+nacl…………(1)nahco3+hcl=nacl+co2↑+h2o…………(2)把na2co3溶液逐滴加到盐酸中,开始时盐酸过量,则发生反应(1)、(2),即na2co3+2hcl=2nacl+h2o+co2↑,开始就有气体放出.若将盐酸滴到na2co3溶液中,开始时na2co3过量,只发生反应(1)na2co3+hcl=nahco3+nacl,无气体,只有在na2co3全部转化成nahco3后再滴加盐酸才有气体放出.故这一实验常用于不需外加试剂区别na2co3溶液和盐酸.注:(1)na2co3和naoh共存时,滴加hcl(或h+),hcl与naoh完全中和后再与na2co3反应.(2)nahco3与hcl的反应比na2co3与hcl的反应剧烈:因为nahco3与盐酸的反应一步放出co2,而na2co3则需两步(泡沫灭火器中,用nahco3和al2(so4)3作原料).(3)na2co3和nahco3可在一定条件下相互转化:溶液中:nahco3+naoh=na2co3+h2o na2co3+co2+h2o=2nahco3固体中:naoh+nahco3 na2co3+h2o 2nahco3 na2co3+co2↑+h2o
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