第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律
1. 原子結(jié)構(gòu):如: 的質(zhì)子數(shù)與質(zhì)量數(shù),中子數(shù),電子數(shù)之間的關(guān)系
2. 元素周期表和周期律
(1)元素周期表的結(jié)構(gòu)
A. 周期序數(shù)=電子層數(shù)
B. 原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)
C. 主族序數(shù)=最外層電子數(shù)=元素的最高正價數(shù)
D. 主族非金屬元素的負化合價數(shù)=8-主族序數(shù)
E. 周期表結(jié)構(gòu)
(2)元素周期律(重點)
A. 元素的金屬性和非金屬性強弱的比較(難點)
a. 單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換氫的難易或與氫化合的難易及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
b. 最高價氧化物的水化物的堿性或酸性強弱
c. 單質(zhì)的還原性或氧化性的強弱
(注意:單質(zhì)與相應(yīng)離子的性質(zhì)的變化規(guī)律相反)
B. 元素性質(zhì)隨周期和族的變化規(guī)律
a. 同一周期,從左到右,元素的金屬性逐漸變?nèi)?br/>b. 同一周期,從左到右,元素的非金屬性逐漸增強
c. 同一主族,從上到下,元素的金屬性逐漸增強
d. 同一主族,從上到下,元素的非金屬性逐漸減弱
C. 第三周期元素的變化規(guī)律和堿金屬族和鹵族元素的變化規(guī)律(包括物理、化學性質(zhì))
D. 微粒半徑大小的比較規(guī)律:
a. 原子與原子 b. 原子與其離子c. 電子層結(jié)構(gòu)相同的離子
(3)元素周期律的應(yīng)用(重難點)
A. “位,構(gòu),性”三者之間的關(guān)系
a. 原子結(jié)構(gòu)決定元素在元素周期表中的位置
b. 原子結(jié)構(gòu)決定元素的化學性質(zhì)
c. 以位置推測原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)
B. 預(yù)測新元素及其性質(zhì)
3. 化學鍵(重點)
(1)離子鍵:
A. 相關(guān)概念:
B. 離子化合物:大多數(shù)鹽、強堿、典型金屬氧化物
C. 離子化合物形成過程的電子式的表示(難點)(AB, A2B,AB2, NaOH,Na2O2,NH4Cl,O22-,NH4+)
(2)共價鍵:
A. 相關(guān)概念:
B. 共價化合物:只有非金屬的化合物(除了銨鹽)
C. 共價化合物形成過程的電子式的表示(難點) (NH3,CH4,CO2,HClO,H2O2)
D極性鍵與非極性鍵
(3)化學鍵的概念和化學反應(yīng)的本質(zhì):
第二章化學反應(yīng)與能量
1. 化學能與熱能
(1)化學反應(yīng)中能量變化的主要原因:化學鍵的斷裂和形成
(2)化學反應(yīng)吸收能量或放出能量的決定因素:反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大小
a. 吸熱反應(yīng): 反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量
b. 放熱反應(yīng): 反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量
(3)化學反應(yīng)的一大特征:化學反應(yīng)的過程中總是伴隨著能量變化,通常表現(xiàn)為熱量變化
(4)常見的放熱反應(yīng):
A. 所有燃燒反應(yīng); B. 中和反應(yīng);C. 大多數(shù)化合反應(yīng); D. 活潑金屬跟水或酸反應(yīng);
E. 物質(zhì)的緩慢氧化
(5)常見的吸熱反應(yīng):
A. 大多數(shù)分解反應(yīng);
氯化銨與八水合氫氧化鋇的反應(yīng).
(6)中和熱:(重點)
A. 概念:稀的強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol H2O(液態(tài))時所釋放的熱量.
2. 化學能與電能
(1)原電池(重點)
A. 概念:
B. 工作原理:
a. 負極:失電子(化合價升高),發(fā)生氧化反應(yīng)
b. 正極:得電子(化合價降低),發(fā)生還原反應(yīng)
C. 原電池的構(gòu)成條件 :
關(guān)鍵是能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)能形成原電池
a. 有兩種活潑性不同的金屬或金屬與非金屬導(dǎo)體作電極
b. 電極均插入同一電解質(zhì)溶液
c. 兩電極相連(直接或間接)形成閉合回路
D. 原電池正、負極的判斷:
a. 負極:電子流出的電極(較活潑的金屬),金屬化合價升高
b. 正極:電子流入的電極(較不活潑的金屬、石墨等):元素化合價降低
E. 金屬活潑性的判斷:
a. 金屬活動性順序表
b. 原電池的負極(電子流出的電極,質(zhì)量減少的電極)的金屬更活潑 ;
c. 原電池的正極(電子流入的電極,質(zhì)量不變或增加的電極,冒氣泡的電極)為較不活潑金屬
F. 原電池的電極反應(yīng):(難點)
a. 負極反應(yīng):X-ne=Xn-
b. 正極反應(yīng):溶液中的陽離子得電子的還原反應(yīng)
(2)原電池的設(shè)計:(難點)
根據(jù)電池反應(yīng)設(shè)計原電池:(三部分+導(dǎo)線)
A. 負極為失電子的金屬(即化合價升高的物質(zhì))
B. 正極為比負極不活潑的金屬或石墨
C. 電解質(zhì)溶液含有反應(yīng)中得電子的陽離子(即化合價降低的物質(zhì))
(3)金屬的電化學腐蝕
A. 不純的金屬(或合金)在電解質(zhì)溶液中的腐蝕,關(guān)鍵形成了原電池,加速了金屬腐蝕
B. 金屬腐蝕的防護:
a. 改變金屬內(nèi)部組成結(jié)構(gòu),可以增強金屬耐腐蝕的能力.如:不銹鋼.
b. 在金屬表面覆蓋一層保護層,以斷絕金屬與外界物質(zhì)接觸,達到耐腐蝕的效果.(油脂、油漆、搪瓷、塑料、電鍍金屬、氧化成致密的氧化膜)
c. 電化學保護法:
犧牲活潑金屬保護法,外加電流保護法
(4)發(fā)展中的化學電源
A. 干電池(鋅錳電池)
a. 負極:Zn -2e - = Zn 2+
b. 參與正極反應(yīng)的是MnO2和NH4+
B. 充電電池
a. 鉛蓄電池:
鉛蓄電池充電和放電的總化學方程式
放電時電極反應(yīng):
負極:Pb + SO42--2e-=PbSO4
正極:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-= PbSO4 + 2H2O
b. 氫氧燃料電池:它是一種高效、不污染環(huán)境的發(fā)電裝置.它的電極材料一般為活性電極,具有很強的催化活性,如鉑電極,活性炭電極等.
總反應(yīng):2H2 + O2=2H2O
電極反應(yīng)為(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)
負極:2H2 + 4OH- - 4e- → 4H2O
正極:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
3. 化學反應(yīng)速率與限度
(1)化學反應(yīng)速率
A. 化學反應(yīng)速率的概念:
B. 計算(重點)
a. 簡單計算
b. 已知物質(zhì)的量n的變化或者質(zhì)量m的變化,轉(zhuǎn)化成物質(zhì)的量濃度c的變化后再求反應(yīng)速率v
c. 化學反應(yīng)速率之比 = 化學計量數(shù)之比,據(jù)此計算:
已知反應(yīng)方程和某物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,求另一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率;
已知反應(yīng)中各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比或△C之比,求反應(yīng)方程.
d. 比較不同條件下同一反應(yīng)的反應(yīng)速率
關(guān)鍵:找同一參照物,比較同一物質(zhì)表示的速率(即把其他的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率)
(2)影響化學反應(yīng)速率的因素(重點)
A. 決定化學反應(yīng)速率的主要因素:反應(yīng)物自身的性質(zhì)(內(nèi)因)
B. 外因:
a. 濃度越大,反應(yīng)速率越快
b. 升高溫度(任何反應(yīng),無論吸熱還是放熱),加快反應(yīng)速率c. 催化劑一般加快反應(yīng)速率
d. 有氣體參加的反應(yīng),增大壓強,反應(yīng)速率加快
e. 固體表面積越大,反應(yīng)速率越快f. 光、反應(yīng)物的狀態(tài)、溶劑等
(3)化學反應(yīng)的限度
A. 可逆反應(yīng)的概念和特點
B. 絕大多數(shù)化學反應(yīng)都有可逆性,只是不同的化學反應(yīng)的限度不同;相同的化學反應(yīng),不同的條件下其限度也可能不同
a. 化學反應(yīng)限度的概念:
一定條件下, 當一個可逆反應(yīng)進行到正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變,達到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”,這種狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài),簡稱化學平衡,這就是可逆反應(yīng)所能達到的限度.
b. 化學平衡的曲線:
c. 可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志:
反應(yīng)混合物中各組分濃度保持不變
↓
正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率
↓
消耗A的速率=生成A的速率
d. 怎樣判斷一個反應(yīng)是否達到平衡:
(1)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等; (2)反應(yīng)物與生成物濃度不再改變;
(3)混合體系中各組分的質(zhì)量分數(shù)不再發(fā)生變化;
(4)條件變,反應(yīng)所能達到的限度發(fā)生變化.
化學平衡的特點:逆、等、動、定、變、同.
第三章復(fù)習綱要(要求自己填寫空白處)
(一)甲烷
一、甲烷的元素組成與分子結(jié)構(gòu)
CH4 正四面體
二、甲烷的物理性質(zhì)
三、甲烷的化學性質(zhì)
1、甲烷的氧化反應(yīng)
實驗現(xiàn)象:
反應(yīng)的化學方程式:
2、甲烷的取代反應(yīng)
甲烷與氯氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng),甲烷分子里的四個氫原子逐步被氯原子取代反應(yīng)能生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氫.
有機化合物分子中的某些原子(或原子團)被另一種原子(或原子團)所替代的反應(yīng),叫做取代反應(yīng).
3、甲烷受熱分
(二)烷烴
烷烴的概念:叫做飽和鏈烴,或稱烷烴.
1、 烷烴的通式:____________________
2、 烷烴物理性質(zhì):
(1) 狀態(tài):一般情況下,1—4個碳原子烷烴為___________,
5—16個碳原子為__________,16個碳原子以上為_____________.
(2) 溶解性:烷烴________溶于水,_________溶(填“易”、“難”)于有機溶劑.
(3) 熔沸點:隨著碳原子數(shù)的遞增,熔沸點逐漸_____________.
(4) 密度:隨著碳原子數(shù)的遞增,密度逐漸___________.
3、 烷烴的化學性質(zhì)
(1)一般比較穩(wěn)定,在通常情況下跟酸、堿和高錳酸鉀等都______反應(yīng).
(2)取代反應(yīng):在光照條件下能跟鹵素發(fā)生取代反應(yīng).__________________________
(3)氧化反應(yīng):在點燃條件下,烷烴能燃燒______________________________
(三)同系物
同系物的概念:_______________________________________________
掌握概念的三個關(guān)鍵:(1)通式相同;(2)結(jié)構(gòu)相似;(3)組成上相差n個(n≥1)
CH2原子團.
(四)同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)物體
1、 同分異構(gòu)現(xiàn)象:化合物具有相同的________,但具有不同_________的現(xiàn)象.
2、 同分異構(gòu)體:化合物具有相同的_________,不同________的物質(zhì)互稱為同分異構(gòu)體.
3、 同分異構(gòu)體的特點:________相同,________不同,性質(zhì)也不相同.
〔知識拓展〕
烷烴的系統(tǒng)命名法:
選主鏈——碳原子最多的碳鏈為主鏈;
編號位——定支鏈,要求取代基所在的碳原子的編號代數(shù)和為最?。?br/>寫名稱——支鏈名稱在前,母體名稱在后;先寫簡單取代基,后寫復(fù)雜取代基;相
同的取代基合并起來,用二、三等數(shù)字表示.
(五)烯烴
一、乙烯的組成和分子結(jié)構(gòu)
1、組成:分子式: 含碳量比甲烷高.
2、分子結(jié)構(gòu):含有碳碳雙鍵.雙鍵的鍵長比單鍵的鍵長要短些.
二、乙烯的氧化反應(yīng)
1、燃燒反應(yīng)(請書寫燃燒的化學方程式)
化學方程式
2、與酸性高錳酸鉀溶液的作用——被氧化,高錳酸鉀被還原而退色,這是由于乙烯分子中含有碳碳雙鍵的緣故.(乙烯被氧化生成二氧化碳)
三、乙烯的加成反應(yīng)
1、與溴的加成反應(yīng)(乙烯氣體可使溴的四氯化碳溶液退色)
CH2═CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br 1,2-二溴乙烷(無色)
2、與水的加成反應(yīng)
CH2═CH2+H-OH→CH3—CH2OH乙醇(酒精)
書寫乙烯與氫氣、氯氣、溴化氫的加成反應(yīng).
乙烯與氫氣反應(yīng)
乙烯與氯氣反應(yīng)
乙烯與溴化氫反應(yīng)
[知識拓展]
四、乙烯的加聚反應(yīng):nCH2═CH2→[CH2-CH2] n
(六)苯、芳香烴
一、苯的組成與結(jié)構(gòu)
1、分子式 C6H6
2、結(jié)構(gòu)特點
二、苯的物理性質(zhì):
三、苯的主要化學性質(zhì)
1、苯的氧化反應(yīng)
苯的可燃性,苯完全燃燒生成二氧化碳和水,在空氣中燃燒冒濃煙.
2C6H6+15O2 12CO2+6H2O
[思考]你能解釋苯在空氣中燃燒冒黑煙的原因嗎?
注意:苯不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化.
2、苯的取代反應(yīng)
在一定條件下苯能夠發(fā)生取代反應(yīng)
書寫苯與液溴、硝酸發(fā)生取代反應(yīng)的化學方程式.
苯 與液溴反應(yīng) 與硝酸反應(yīng)
反應(yīng)條件
化學反應(yīng)方程式
注意事項
[知識拓展]苯的磺化反應(yīng)
化學方程式:
3、在特殊條件下,苯能與氫氣、氯氣發(fā)生加成反應(yīng)
反應(yīng)的化學方程式: 、
(七)烴的衍生物
一、乙醇的物理性質(zhì):
二、乙醇的分子結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)式:
結(jié)構(gòu)簡式:
三、乙醇的化學性質(zhì)
1、乙醇能與金屬鈉(活潑的金屬)反應(yīng):
2、乙醇的氧化反應(yīng)
(1) 乙醇燃燒
化學反應(yīng)方程式:
(2) 乙醇的催化氧化
化學反應(yīng)方程式:
(3)乙醇還可以與酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng),被直接氧化成乙酸.
〔知識拓展〕
1、 乙醇的脫水反應(yīng)
(1)分子內(nèi)脫水,生成乙烯
化學反應(yīng)方程式:
(2)分子間脫水,生成乙醚
化學反應(yīng)方程式:
四、乙酸
乙酸的物理性質(zhì):
寫出乙酸的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式.
酯化反應(yīng):酸跟醇作用而生成酯和水的反應(yīng),叫做酯化反應(yīng).
反應(yīng)現(xiàn)象:
反應(yīng)化學方程式:
1、在酯化反應(yīng)中,乙酸最終變成乙酸乙酯.這時乙酸的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生什么變化?
2、酯化反應(yīng)在常溫下反應(yīng)極慢,一般15年才能達到平衡.怎樣能使反應(yīng)加快呢?
3、酯化反應(yīng)的實驗時加熱、加入濃硫酸.濃硫酸在這里起什么作用?
4為什么用來吸收反應(yīng)生成物的試管里要裝飽和碳酸鈉溶液?不用飽和碳酸鈉溶液而改用水來吸收酯化反應(yīng)的生成物,會有什么不同的結(jié)果?
5為什么出氣導(dǎo)管口不能插入碳酸鈉液面下?
五、基本營養(yǎng)物質(zhì)
1、糖類、油脂、蛋白質(zhì)主要含有元素,分子的組成比較復(fù)雜.
2、葡萄糖和果糖,蔗糖和麥芽糖分別互稱為,由于結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),因此它們具有 性質(zhì).
1、有一個糖尿病患者去醫(yī)院檢驗病情,如果你是一名醫(yī)生,你將用什么化學原理去確定其病情的輕重?
2、已知方志敏同志在監(jiān)獄中寫給魯迅的信是用米湯寫的,魯迅的是如何看到信的內(nèi)容的?
3、如是否有過這樣的經(jīng)歷,在使用濃硝酸時不慎濺到皮膚上,皮膚會有什么變化?為什么?
第四章化學與可持續(xù)發(fā)展
化學研究和應(yīng)用的目標:用已有的化學知識開發(fā)利用自然界的物質(zhì)資源和能量資源,同時創(chuàng)造新物質(zhì)(主要是高分子)使人類的生活更方便、舒適.在開發(fā)利用資源的同時要注意保護環(huán)境、維護生態(tài)平衡,走可持續(xù)發(fā)展的道路;建立“綠色化學”理念:創(chuàng)建源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝.(又稱“環(huán)境無害化學”)
目的:滿足當代人的需要又不損害后代發(fā)展的需求!
一、金屬礦物的開發(fā)利用
1、常見金屬的冶煉:
①加熱分解法:
②加熱還原法:
③電解法:
2、金屬活動順序與金屬冶煉的關(guān)系:
金屬活動性序表中,位置越靠后,越容易被還原,用一般的還原方法就能使金屬還原;金屬的位置越靠前,越難被還原,最活潑金屬只能用最強的還原手段來還原.(離子)
二、海水資源的開發(fā)利用
1、海水的組成:含八十多種元素.
其中,H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等總量占99%以上,其余為微量元素;特點是總儲量大而濃度小,以無機物或有機物的形式溶解或懸浮在海水中.
總礦物儲量約5億億噸,有“液體礦山”之稱.堆積在陸地上可使地面平均上升153米.
如:金元素的總儲量約為5×107噸,而濃度僅為4×10-6g/噸.
另有金屬結(jié)核約3萬億噸,海底石油1350億噸,天然氣140萬億米3.
2、海水資源的利用:
(1)海水淡化: ①蒸餾法;②電滲析法;③離子交換法; ④反滲透法等.
(2)海水制鹽:利用濃縮、沉淀、過濾、結(jié)晶、重結(jié)晶等分離方法制備得到各種鹽.
三、環(huán)境保護與綠色化學
1.環(huán)境:
2.環(huán)境污染:
環(huán)境污染的分類:
• 按環(huán)境要素:分大氣污染、水體污染、土壤污染
• 按人類活動分:工業(yè)環(huán)境污染、城市環(huán)境污染、農(nóng)業(yè)環(huán)境污染
• 按造成污染的性質(zhì)、來源分:化學污染、生物污染、物理污染(噪聲、放射性、熱、電磁波等)、固體廢物污染、能源污染
3.綠色化學理念(預(yù)防優(yōu)于治理)
核心:利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染.又稱為“環(huán)境無害化學”、“環(huán)境友好化學”、“清潔化學”.
從學科觀點看:是化學基礎(chǔ)內(nèi)容的更新.(改變反應(yīng)歷程)
從環(huán)境觀點看:強調(diào)從源頭上消除污染.(從一開始就避免污染物的產(chǎn)生)
從經(jīng)濟觀點看:它提倡合理利用資源和能源,降低生產(chǎn)成本.(盡可能提高原子利用率)
熱點:原子經(jīng)濟性——反應(yīng)物原子全部轉(zhuǎn)化為最終的期望產(chǎn)物,原子利用率為100%
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