高一化學必修一第二章知識點
A. 高一必修一化學第二章到第一章和第二章知識點細明
高一化學必修一知識點總結 必修1全冊基本內容梳理 從實驗學化學 一、化學實驗安全 1、(1)做有毒氣體的實驗時,應在通風廚中進行,並注意對尾氣進行適當處理(吸收或點燃等)。進行易燃易爆氣體的實驗時應注意驗純,尾氣應燃燒掉或作適當處理。 (2)燙傷宜找醫生處理。 (3)濃酸撒在實驗台上,先用Na2CO3(或NaHCO3)中和,後用水沖擦乾凈。濃酸沾在皮膚上,宜先用干抹布拭去,再用水沖凈。濃酸濺在眼中應先用稀NaHCO3溶液淋洗,然後請醫生處理。 (4)濃鹼撒在實驗台上,先用稀醋酸中和,然後用水沖擦乾凈。濃鹼沾在皮膚上,宜先用大量水沖洗,再塗上硼酸溶液。濃鹼濺在眼中,用水洗凈後再用硼酸溶液淋洗。 (5)鈉、磷等失火宜用沙土撲蓋。 (6)酒精及其他易燃有機物小面積失火,應迅速用濕抹布撲蓋。 二.混合物的分離和提純 分離和提純的方法分離的物質應注意的事項應用舉例 過濾用於固液混合的分離一貼、二低、三靠如粗鹽的提純 蒸餾提純或分離沸點不同的液體混合物防止液體暴沸,溫度計水銀球的位置,如石油的蒸餾中冷凝管中水的流向如石油的蒸餾 萃取利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的方法選擇的萃取劑應符合下列要求:和原溶液中的溶劑互不相溶;對溶質的溶解度要遠大於原溶劑用四氯化碳萃取溴水裡的溴、碘 分液分離互不相溶的液體打開上端活塞或使活塞上的凹槽與漏鬥上的水孔,使漏斗內外空氣相通。打開活塞,使下層液體慢慢流出,及時關閉活塞,上層液體由上端倒出如用四氯化碳萃取溴水裡的溴、碘後再分液 蒸發和結晶用來分離和提純幾種可溶性固體的混合物加熱蒸發皿使溶液蒸發時,要用玻璃棒不斷攪動溶液;當蒸發皿中出現較多的固體時,即停止加熱分離NaCl和KNO3混合物 三、離子檢驗 離子所加試劑現象離子方程式 Cl-AgNO3、稀HNO3產生白色沉澱Cl-+Ag+=AgCl↓ SO42-稀HCl、BaCl2白色沉澱SO42- Ba2+=BaSO4↓ 四.除雜 注意事項:為了使雜質除盡,加入的試劑不能是「適量」,而應是「過量」;但過量的試劑必須在後續操作中便於除去。 五、物質的量的單位――摩爾 1.物質的量(n)是表示含有一定數目粒子的集體的物理量。 2.摩爾(mol):把含有6.02×1023個粒子的任何粒子集體計量為1摩爾。 3.阿伏加德羅常數:把6.02X1023mol-1叫作阿伏加德羅常數。 4.物質的量=物質所含微粒數目/阿伏加德羅常數n=N/NA 5.摩爾質量(M)(1)定義:單位物質的量的物質所具有的質量叫摩爾質量.(2)單位:g/mol或g..mol-1(3)數值:等於該粒子的相對原子質量或相對分子質量.
同溫同壓下兩種氣體的物質的量之比等於體積比所以可以推出A=氧氣個數 (總量為氧氣的2倍嘛,又因為A和氧氣的個數是一樣的,所以他們就是1/2B)所以答案選C 我錯了,應選A A O2=2B B中一定含有1個氧原子
B. 高中化學必修一二知識點總結
高中化學必修2知識點歸納總結
第一章 物質結構 元素周期律
一、原子結構
質子(Z個)
原子核 注意:
中子(N個) 質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)
1.原子( A X ) 原子序數=核電荷數=質子數=原子的核外電子數
核外電子(Z個)
★熟背前20號元素,熟悉1~20號元素原子核外電子的排布:
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
2.原子核外電子的排布規律:①電子總是盡先排布在能量最低的電子層里;②各電子層最多容納的電子數是2n2;③最外層電子數不超過8個(K層為最外層不超過2個),次外層不超過18個,倒數第三層電子數不超過32個。
電子層: 一(能量最低) 二 三 四 五 六 七
對應表示符號: K L M N O P Q
3.元素、核素、同位素
元素:具有相同核電荷數的同一類原子的總稱。
核素:具有一定數目的質子和一定數目的中子的一種原子。
同位素:質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。(對於原子來說)
二、元素周期表
1.編排原則:
①按原子序數遞增的順序從左到右排列
②將電子層數相同的各元素從左到右排成一橫行。(周期序數=原子的電子層數)
③把最外層電子數相同的元素按電子層數遞增的順序從上到下排成一縱行。
主族序數=原子最外層電子數
2.結構特點:
核外電子層數 元素種類
第一周期 1 2種元素
短周期 第二周期 2 8種元素
周期 第三周期 3 8種元素
元 (7個橫行) 第四周期 4 18種元素
素 (7個周期) 第五周期 5 18種元素
周 長周期 第六周期 6 32種元素
期 第七周期 7 未填滿(已有26種元素)
表 主族:ⅠA~ⅦA共7個主族
族 副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7個副族
(18個縱行) 第Ⅷ族:三個縱行,位於ⅦB和ⅠB之間
(16個族) 零族:稀有氣體
三、元素周期律
1.元素周期律:元素的性質(核外電子排布、原子半徑、主要化合價、金屬性、非金屬性)隨著核電荷數的遞增而呈周期性變化的規律。元素性質的周期性變化實質是元素原子核外電子排布的周期性變化的必然結果。
2.同周期元素性質遞變規律
第三周期元素 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
(1)電子排布 電子層數相同,最外層電子數依次增加
(2)原子半徑 原子半徑依次減小
—
(3)主要化合價 +1 +2 +3 +4
-4 +5
-3 +6
-2 +7
-1 —
(4)金屬性、非金屬性 金屬性減弱,非金屬性增加
—
(5)單質與水或酸置換難易 冷水
劇烈 熱水與
酸快 與酸反
應慢 —— —
(6)氫化物的化學式 —— SiH4 PH3 H2S HCl —
(7)與H2化合的難易 —— 由難到易
—
(8)氫化物的穩定性 —— 穩定性增強
—
(9)最高價氧化物的化學式 Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 —
最高價氧化物對應水化物 (10)化學式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 —
(11)酸鹼性 強鹼 中強鹼 兩性氫
氧化物 弱酸 中強
酸 強酸 很強
的酸 —
(12)變化規律 鹼性減弱,酸性增強
—
第ⅠA族鹼金屬元素:Li Na K Rb Cs Fr (Fr是金屬性最強的元素,位於周期表左下方)
第ⅦA族鹵族元素:F Cl Br I At (F是非金屬性最強的元素,位於周期表右上方)
★判斷元素金屬性和非金屬性強弱的方法:
(1)金屬性強(弱)——①單質與水或酸反應生成氫氣容易(難);②氫氧化物鹼性強(弱);③相互置換反應(強制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2)非金屬性強(弱)——①單質與氫氣易(難)反應;②生成的氫化物穩定(不穩定);③最高價氧化物的水化物(含氧酸)酸性強(弱);④相互置換反應(強制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。
(Ⅰ)同周期比較:
金屬性:Na>Mg>Al
與酸或水反應:從易→難
鹼性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
非金屬性:Si<P<S<Cl
單質與氫氣反應:從難→易
氫化物穩定性:SiH4<PH3<H2S<HCl
酸性(含氧酸):H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4
(Ⅱ)同主族比較:
金屬性:Li<Na<K<Rb<Cs(鹼金屬元素)
與酸或水反應:從難→易
鹼性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH 非金屬性:F>Cl>Br>I(鹵族元素)
單質與氫氣反應:從易→難
氫化物穩定:HF>HCl>HBr>HI
(Ⅲ)
金屬性:Li<Na<K<Rb<Cs
還原性(失電子能力):Li<Na<K<Rb<Cs
氧化性(得電子能力):Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+ 非金屬性:F>Cl>Br>I
氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
還原性:F-<Cl-<Br-<I-
酸性(無氧酸):HF<HCl<HBr<HI
比較粒子(包括原子、離子)半徑的方法:(1)先比較電子層數,電子層數多的半徑大。
(2)電子層數相同時,再比較核電荷數,核電荷數多的半徑反而小。
四、化學鍵
化學鍵是相鄰兩個或多個原子間強烈的相互作用。
1.離子鍵與共價鍵的比較
鍵型 離子鍵 共價鍵
概念 陰陽離子結合成化合物的靜電作用叫離子鍵 原子之間通過共用電子對所形成的相互作用叫做共價鍵
成鍵方式 通過得失電子達到穩定結構 通過形成共用電子對達到穩定結構
成鍵粒子 陰、陽離子 原子
成鍵元素 活潑金屬與活潑非金屬元素之間(特殊:NH4Cl、NH4NO3等銨鹽只由非金屬元素組成,但含有離子鍵) 非金屬元素之間
離子化合物:由離子鍵構成的化合物叫做離子化合物。(一定有離子鍵,可能有共價鍵)
共價化合物:原子間通過共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物。(只有共價鍵)
極性共價鍵(簡稱極性鍵):由不同種原子形成,A-B型,如,H-Cl。
共價鍵
非極性共價鍵(簡稱非極性鍵):由同種原子形成,A-A型,如,Cl-Cl。
2.電子式:
用電子式表示離子鍵形成的物質的結構與表示共價鍵形成的物質的結構的不同點:(1)電荷:用電子式表示離子鍵形成的物質的結構需標出陽離子和陰離子的電荷;而表示共價鍵形成的物質的結構不能標電荷。(2)[ ](方括弧):離子鍵形成的物質中的陰離子需用方括弧括起來,而共價鍵形成的物質中不能用方括弧。
第二章 化學反應與能量
第一節 化學能與熱能
1、在任何的化學反應中總伴有能量的變化。
原因:當物質發生化學反應時,斷開反應物中的化學鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學鍵要放出能量。化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。一個確定的化學反應在發生過程中是吸收能量還是放出能量,決定於反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。E反應物總能量>E生成物總能量,為放熱反應。E反應物總能量<E生成物總能量,為吸熱反應。
2、常見的放熱反應和吸熱反應
常見的放熱反應:①所有的燃燒與緩慢氧化。②酸鹼中和反應。③金屬與酸反應製取氫氣。
④大多數化合反應(特殊:C+CO2 2CO是吸熱反應)。
常見的吸熱反應:①以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應如:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。
②銨鹽和鹼的反應如Ba(OH)2•8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
③大多數分解反應如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
3、能源的分類:
形成條件 利用歷史 性質
一次能源
常規能源 可再生資源 水能、風能、生物質能
不可再生資源 煤、石油、天然氣等化石能源
新能源 可再生資源 太陽能、風能、地熱能、潮汐能、氫能、沼氣
不可再生資源 核能
二次能源 (一次能源經過加工、轉化得到的能源稱為二次能源)
電能(水電、火電、核電)、蒸汽、工業余熱、酒精、汽油、焦炭等
[思考]一般說來,大多數化合反應是放熱反應,大多數分解反應是吸熱反應,放熱反應都不需要加熱,吸熱反應都需要加熱,這種說法對嗎?試舉例說明。
點拔:這種說法不對。如C+O2=CO2的反應是放熱反應,但需要加熱,只是反應開始後不再需要加熱,反應放出的熱量可以使反應繼續下去。Ba(OH)2•8H2O與NH4Cl的反應是吸熱反應,但反應並不需要加熱。
第二節 化學能與電能
1、化學能轉化為電能的方式:
電能
(電力) 火電(火力發電) 化學能→熱能→機械能→電能 缺點:環境污染、低效
原電池 將化學能直接轉化為電能 優點:清潔、高效
2、原電池原理
(1)概念:把化學能直接轉化為電能的裝置叫做原電池。
(2)原電池的工作原理:通過氧化還原反應(有電子的轉移)把化學能轉變為電能。
(3)構成原電池的條件:(1)電極為導體且活潑性不同;(2)兩個電極接觸(導線連接或直接接觸);(3)兩個相互連接的電極插入電解質溶液構成閉合迴路。
(4)電極名稱及發生的反應:
負極:較活潑的金屬作負極,負極發生氧化反應,
電極反應式:較活潑金屬-ne-=金屬陽離子
負極現象:負極溶解,負極質量減少。
正極:較不活潑的金屬或石墨作正極,正極發生還原反應,
電極反應式:溶液中陽離子+ne-=單質
正極的現象:一般有氣體放出或正極質量增加。
(5)原電池正負極的判斷方法:
①依據原電池兩極的材料:
較活潑的金屬作負極(K、Ca、Na太活潑,不能作電極);
較不活潑金屬或可導電非金屬(石墨)、氧化物(MnO2)等作正極。
②根據電流方向或電子流向:(外電路)的電流由正極流向負極;電子則由負極經外電路流向原電池的正極。
③根據內電路離子的遷移方向:陽離子流向原電池正極,陰離子流向原電池負極。
④根據原電池中的反應類型:
負極:失電子,發生氧化反應,現象通常是電極本身消耗,質量減小。
正極:得電子,發生還原反應,現象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。
(6)原電池電極反應的書寫方法:
(i)原電池反應所依託的化學反應原理是氧化還原反應,負極反應是氧化反應,正極反應是還原反應。因此書寫電極反應的方法歸納如下:
①寫出總反應方程式。 ②把總反應根據電子得失情況,分成氧化反應、還原反應。
③氧化反應在負極發生,還原反應在正極發生,反應物和生成物對號入座,注意酸鹼介質和水等參與反應。
(ii)原電池的總反應式一般把正極和負極反應式相加而得。
(7)原電池的應用:①加快化學反應速率,如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。②比較金屬活動性強弱。③設計原電池。④金屬的腐蝕。
2、化學電源基本類型:
①干電池:活潑金屬作負極,被腐蝕或消耗。如:Cu-Zn原電池、鋅錳電池。
②充電電池:兩極都參加反應的原電池,可充電循環使用。如鉛蓄電池、鋰電池和銀鋅電池等。
③燃料電池:兩電極材料均為惰性電極,電極本身不發生反應,而是由引入到兩極上的物質發生反應,如H2、CH4燃料電池,其電解質溶液常為鹼性試劑(KOH等)。
第三節 化學反應的速率和限度
1、化學反應的速率
(1)概念:化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。 計算公式:v(B)= =
①單位:mol/(L•s)或mol/(L•min)
②B為溶液或氣體,若B為固體或純液體不計算速率。
③以上所表示的是平均速率,而不是瞬時速率。
④重要規律:(i)速率比=方程式系數比 (ii)變化量比=方程式系數比
(2)影響化學反應速率的因素:
內因:由參加反應的物質的結構和性質決定的(主要因素)。
外因:①溫度:升高溫度,增大速率
②催化劑:一般加快反應速率(正催化劑)
③濃度:增加C反應物的濃度,增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)
④壓強:增大壓強,增大速率(適用於有氣體參加的反應)
⑤其它因素:如光(射線)、固體的表面積(顆粒大小)、反應物的狀態(溶劑)、原電池等也會改變化學反應速率。
2、化學反應的限度——化學平衡
(1)在一定條件下,當一個可逆反應進行到正向反應速率與逆向反應速率相等時,反應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」,這就是這個反應所能達到的限度,即化學平衡狀態。
化學平衡的移動受到溫度、反應物濃度、壓強等因素的影響。催化劑只改變化學反應速率,對化學平衡無影響。
在相同的條件下同時向正、逆兩個反應方向進行的反應叫做可逆反應。通常把由反應物向生成物進行的反應叫做正反應。而由生成物向反應物進行的反應叫做逆反應。
在任何可逆反應中,正方應進行的同時,逆反應也在進行。可逆反應不能進行到底,即是說可逆反應無論進行到何種程度,任何物質(反應物和生成物)的物質的量都不可能為0。
(2)化學平衡狀態的特徵:逆、動、等、定、變。
①逆:化學平衡研究的對象是可逆反應。
②動:動態平衡,達到平衡狀態時,正逆反應仍在不斷進行。
③等:達到平衡狀態時,正方應速率和逆反應速率相等,但不等於0。即v正=v逆≠0。
④定:達到平衡狀態時,各組分的濃度保持不變,各組成成分的含量保持一定。
⑤變:當條件變化時,原平衡被破壞,在新的條件下會重新建立新的平衡。
(3)判斷化學平衡狀態的標志:
① VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物質比較)
②各組分濃度保持不變或百分含量不變
③藉助顏色不變判斷(有一種物質是有顏色的)
④總物質的量或總體積或總壓強或平均相對分子質量不變(前提:反應前後氣體的總物質的量不相等的反應適用,即如對於反應xA+yB zC,x+y≠z )
第三章 有機化合物
絕大多數含碳的化合物稱為有機化合物,簡稱有機物。像CO、CO2、碳酸、碳酸鹽等少數化合物,由於它們的組成和性質跟無機化合物相似,因而一向把它們作為無機化合物。
一、烴
1、烴的定義:僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳氫化合物,也稱為烴。
2、烴的分類:
飽和烴→烷烴(如:甲烷)
脂肪烴(鏈狀)
烴 不飽和烴→烯烴(如:乙烯)
芳香烴(含有苯環)(如:苯)
3、甲烷、乙烯和苯的性質比較:
有機物 烷烴 烯烴 苯及其同系物
通式 CnH2n+2 CnH2n ——
代表物 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 苯(C6H6)
結構簡式 CH4 CH2=CH2 或
(官能團)
結構特點 C-C單鍵,
鏈狀,飽和烴 C=C雙鍵,
鏈狀,不飽和烴 一種介於單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵,環狀
空間結構 正四面體 六原子共平面 平面正六邊形
物理性質 無色無味的氣體,比空氣輕,難溶於水 無色稍有氣味的氣體,比空氣略輕,難溶於水 無色有特殊氣味的液體,比水輕,難溶於水
用途 優良燃料,化工原料 石化工業原料,植物生長調節劑,催熟劑 溶劑,化工原料
有機物 主 要 化 學 性 質
烷烴:
甲烷 ①氧化反應(燃燒)
CH4+2O2――→CO2+2H2O(淡藍色火焰,無黑煙)
②取代反應 (注意光是反應發生的主要原因,產物有5種)
CH4+Cl2―→CH3Cl+HCl CH3Cl +Cl2―→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2―→CCl4+HCl
在光照條件下甲烷還可以跟溴蒸氣發生取代反應,
甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
烯烴:
乙烯 ①氧化反應 (ⅰ)燃燒
C2H4+3O2――→2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑煙)
(ⅱ)被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色。
②加成反應
CH2=CH2+Br2-→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)
在一定條件下,乙烯還可以與H2、Cl2、HCl、H2O等發生加成反應
CH2=CH2+H2――→CH3CH3
CH2=CH2+HCl-→CH3CH2Cl(氯乙烷)
CH2=CH2+H2O――→CH3CH2OH(制乙醇)
③加聚反應 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。常利用該反應鑒別烷烴和烯烴,如鑒別甲烷和乙烯。
苯 ①氧化反應(燃燒)
2C6H6+15O2―→12CO2+6H2O(火焰明亮,有濃煙)
②取代反應
苯環上的氫原子被溴原子、硝基取代。
+Br2――→ +HBr
+HNO3――→ +H2O
③加成反應
+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、同分異構體、同素異形體、同位素比較。
概念 同系物 同分異構體 同素異形體 同位素
定義 結構相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質 分子式相同而結構式不同的化合物的互稱 由同種元素組成的不同單質的互稱 質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子的互稱
分子式 不同 相同 元素符號表示相同,分子式可不同 ——
結構 相似 不同 不同 ——
研究對象 化合物 化合物 單質 原子
6、烷烴的命名:
(1)普通命名法:把烷烴泛稱為「某烷」,某是指烷烴中碳原子的數目。1-10用甲,乙,丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11起漢文數字表示。區別同分異構體,用「正」,「異」,「新」。
正丁烷,異丁烷;正戊烷,異戊烷,新戊烷。
(2)系統命名法:
①命名步驟:(1)找主鏈-最長的碳鏈(確定母體名稱);(2)編號-靠近支鏈(小、多)的一端;
(3)寫名稱-先簡後繁,相同基請合並.
②名稱組成:取代基位置-取代基名稱母體名稱
③阿拉伯數字表示取代基位置,漢字數字表示相同取代基的個數
CH3-CH-CH2-CH3 CH3-CH-CH-CH3
2-甲基丁烷 2,3-二甲基丁烷
7、比較同類烴的沸點:
①一看:碳原子數多沸點高。
②碳原子數相同,二看:支鏈多沸點低。
常溫下,碳原子數1-4的烴都為氣體。
二、烴的衍生物
1、乙醇和乙酸的性質比較
有機物 飽和一元醇 飽和一元醛 飽和一元羧酸
通式 CnH2n+1OH —— CnH2n+1COOH
代表物 乙醇 乙醛 乙酸
結構簡式 CH3CH2OH
或 C2H5OH CH3CHO CH3COOH
官能團 羥基:-OH
醛基:-CHO
羧基:-COOH
物理性質 無色、有特殊香味的液體,俗名酒精,與水互溶,易揮發
(非電解質) —— 有強烈刺激性氣味的無色液體,俗稱醋酸,易溶於水和乙醇,無水醋酸又稱冰醋酸。
用途 作燃料、飲料、化工原料;用於醫療消毒,乙醇溶液的質量分數為75% —— 有機化工原料,可製得醋酸纖維、合成纖維、香料、燃料等,是食醋的主要成分
有機物 主 要 化 學 性 質
乙醇 ①與Na的反應
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
乙醇與Na的反應(與水比較):①相同點:都生成氫氣,反應都放熱
②不同點:比鈉與水的反應要緩慢
結論:乙醇分子羥基中的氫原子比烷烴分子中的氫原子活潑,但沒有水分子中的氫原子活潑。
②氧化反應 (ⅰ)燃燒
CH3CH2OH+3O2―→2CO2+3H2O
(ⅱ)在銅或銀催化條件下:可以被O2氧化成乙醛(CH3CHO)
2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O
③消去反應
CH3CH2OH――→CH2=CH2↑+H2O
乙醛 氧化反應:醛基(-CHO)的性質-與銀氨溶液,新制Cu(OH)2反應
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH――→CH3COONH4+H2O +2Ag↓+3NH3↑
(銀氨溶液)
CH3CHO + 2Cu(OH)2――→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
(磚紅色)
醛基的檢驗:方法1:加銀氨溶液水浴加熱有銀鏡生成。
方法2:加新制的Cu(OH)2鹼性懸濁液加熱至沸有磚紅色沉澱
乙酸 ①具有酸的通性:CH3COOH≒CH3COO-+H+
使紫色石蕊試液變紅;
與活潑金屬,鹼,弱酸鹽反應,如CaCO3、Na2CO3
酸性比較:CH3COOH > H2CO3
2CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(強制弱)
②酯化反應
CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
酸脫羥基醇脫氫
三、基本營養物質
食物中的營養物質包括:糖類、油脂、蛋白質、維生素、無機鹽和水。人們習慣稱糖類、油脂、蛋白質為動物性和植物性食物中的基本營養物質。
種類 元 代表物 代表物分子
糖類 單糖 C H O 葡萄糖 C6H12O6 葡萄糖和果糖互為同分異構體
單糖不能發生水解反應
果糖
雙糖 C H O 蔗糖 C12H22O11 蔗糖和麥芽糖互為同分異構體
能發生水解反應
麥芽糖
多糖 C H O 澱粉 (C6H10O5)n 澱粉、纖維素由於n值不同,所以分子式不同,不能互稱同分異構體
能發生水解反應
纖維素
油脂 油 C H O 植物油 不飽和高級脂肪酸甘油酯 含有C=C鍵,能發生加成反應,
能發生水解反應
脂 C H O 動物脂肪 飽和高級脂肪酸甘油酯 C-C鍵,
能發生水解反應
蛋白質 C H O
N S P等 酶、肌肉、
毛發等 氨基酸連接成的高分子 能發生水解反應
主 要 化 學 性 質
葡萄糖
結構簡式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
或CH2OH(CHOH)4CHO (含有羥基和醛基)
醛基:①使新制的Cu(OH)2¬產生磚紅色沉澱-測定糖尿病患者病情
②與銀氨溶液反應產生銀鏡-工業制鏡和玻璃瓶瓶膽
羥基:與羧酸發生酯化反應生成酯
蔗糖 水解反應:生成葡萄糖和果糖
澱粉
纖維素 澱粉、纖維素水解反應:生成葡萄糖
澱粉特性:澱粉遇碘單質變藍
油脂 水解反應:生成高級脂肪酸(或高級脂肪酸鹽)和甘油
蛋白質 水解反應:最終產物為氨基酸
顏色反應:蛋白質遇濃HNO3變黃(鑒別部分蛋白質)
灼燒蛋白質有燒焦羽毛的味道(鑒別蛋白質)
第四章 化學與可持續發展
第一節 開發利用金屬礦物和海水資源
一、金屬礦物的開發利用
1、金屬的存在:除了金、鉑等少數金屬外,絕大多數金屬以化合態的形式存在於自然界。
2、金屬冶煉的涵義:簡單地說,金屬的冶煉就是把金屬從礦石中提煉出來。金屬冶煉的實質是把金屬元素從化合態還原為游離態,即M(+n)(化合態) M(0)(游離態)。
3、金屬冶煉的一般步驟: (1)礦石的富集:除去雜質,提高礦石中有用成分的含量。(2)冶煉:利用氧化還原反應原理,在一定條件下,用還原劑把金屬從其礦石中還原出來,得到金屬單質(粗)。(3)精煉:採用一定的方法,提煉純金屬。
4、金屬冶煉的方法
(1)電解法:適用於一些非常活潑的金屬。
2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑ MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
(2)熱還原法:適用於較活潑金屬。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑ WO3+3H2 W+3H2O ZnO+C Zn+CO↑
常用的還原劑:焦炭、CO、H2等。一些活潑的金屬也可作還原劑,如Al,
Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3(鋁熱反應) Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3(鋁熱反應)
(3)熱分解法:適用於一些不活潑的金屬。
2HgO 2Hg+O2↑ 2Ag2O 4Ag+O2↑
5、 (1)回收金屬的意義:節約礦物資源,節約能源,減少環境污染。(2)廢舊金屬的最好處理方法是回收利用。(3)回收金屬的實例:廢舊鋼鐵用於煉鋼;廢鐵屑用於制鐵鹽;從電影業、照相業、科研單位和醫院X光室回收的定影液中,可以提取金屬銀。
金屬的活動性順序 K、Ca、Na、
Mg、Al Zn、Fe、Sn、
Pb、(H)、Cu Hg、Ag Pt、Au
金屬原子失電子能力 強 弱
金屬離子得電子能力 弱 強
主要冶煉方法 電解法 熱還原法 熱分解法 富集法
還原劑或
特殊措施 強大電流
提供電子 H2、CO、C、
Al等加熱 加熱 物理方法或
化學方法
C. 高一化學必修一第二章
混合物完全溶解,加KSCN溶液無紅色出現,所以可知Fe全部以
FeCl2的形式存在
Fe2+的物質的量是
0.1×1/2=0.05mol
根據
質量守恆,
用足量的CO在高溫下還原,得到的鐵單質是
0.05×56=2.8g
D. 高一化學必修一必修二知識點總。詳細點
你要的是這個么?第一章 從實驗學化學-1- 化學實驗基本方法
過濾 一帖、二低、三靠 分離固體和液體的混合體時,除去液體中不溶性固體。(漏斗、濾紙、玻璃棒、燒杯)
蒸發 不斷攪拌,有大量晶體時就應熄燈,余熱蒸發至干,可防過熱而迸濺 把稀溶液濃縮或把含固態溶質的溶液干,在蒸發皿進行蒸發
蒸餾 ①液體體積②加熱方式③溫度計水銀球位置④冷卻的水流方向⑤防液體暴沸 利用沸點不同除去液體混合物中難揮發或不揮發的雜質(蒸餾燒瓶、酒精燈、溫度計、冷凝管、接液管、錐形瓶)
萃取 萃取劑:原溶液中的溶劑互不相溶;② 對溶質的溶解度要遠大於原溶劑;③ 要易於揮發。 利用溶質在互不相溶的溶劑里溶解度的不同,用一種溶劑把溶質從它與另一溶劑所組成的溶液里提取出來的操作,主要儀器:分液漏斗
分液 下層的液體從下端放出,上層從上口倒出 把互不相溶的兩種液體分開的操作,與萃取配合使用的
過濾器上洗滌沉澱的操作 向漏斗里注入蒸餾水,使水面沒過沉澱物,等水流完後,重復操作數次
配製一定物質的量濃度的溶液 需用的儀器 托盤天平(或量筒)、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管
主要步驟:⑴ 計算 ⑵ 稱量(如是液體就用滴定管量取)⑶ 溶解(少量水,攪拌,注意冷卻)⑷ 轉液(容量瓶要先檢漏,玻璃棒引流)⑸ 洗滌(洗滌液一並轉移到容量瓶中)⑹ 振搖⑺ 定容⑻ 搖勻
容量瓶 ①容量瓶上註明溫度和量程。②容量瓶上只有刻線而無刻度。 ①只能配製容量瓶中規定容積的溶液;②不能用容量瓶溶解、稀釋或久貯溶液;③容量瓶不能加熱,轉入瓶中的溶液溫度20℃左右
第一章 從實驗學化學-2- 化學計量在實驗中的應用
1 物質的量 物質的量實際上表示含有一定數目粒子的集體
2 摩爾 物質的量的單位
3 標准狀況 STP 0℃和1標准大氣壓下
4 阿伏加德羅常數NA 1mol任何物質含的微粒數目都是6.02×1023個
5 摩爾質量 M 1mol任何物質質量是在數值上相對質量相等
6 氣體摩爾體積 Vm 1mol任何氣體的標准狀況下的體積都約為22.4l
7 阿伏加德羅定律 (由PV=nRT推導出) 同溫同壓下同體積的任何氣體有同分子數
n1 N1 V1
n2 N2 V2
8 物質的量濃度CB 1L溶液中所含溶質B的物質的量所表示的濃度
CB=nB/V nB=CB×V V=nB/CB
9 物質的質量 m m=M×n n=m/M M=m/n
10 標准狀況氣體體積 V V=n×Vm n=V/Vm Vm=V/n
11 物質的粒子數 N N=NA×n n =N/NA NA=N/n
12 物質的量濃度CB與溶質的質量分數ω 1000×ρ×ω
M
13 溶液稀釋規律 C(濃)×V(濃)=C(稀)×V(稀)
以物質的量為中心
第二章 化學物質及變化-1-物質的分類
1 元素分類: 金屬和非金屬元素
2 化合物分類: 有機物(含C)和無機物
氧化物 酸性氧化物(與鹼反應生成鹽和水) SiO2、SO2、CO2、SO3、N2O5、(多數為非金屬氧化物)
鹼性氧化物(與酸反應生成鹽和水) Fe2O3、CuO 、 MgO (多數為金屬氧化物)、
兩性氧化物(與酸、鹼反應生成鹽和水) Al2O3、ZnO
不成鹽氧化物 NO2、NO、CO、 (鹽中的N的化合價無+2、+3、C無+2)
分散系 溶液(很穩定) 分散質粒子小於1nm,透明、穩定、均一
膠體(介穩定狀態) 分散質粒子1nm-100nm,較透明、穩定、均一
濁液(分懸、乳濁液) 分散質粒子大於100nm,不透明、不穩定、不均一
化學反應的分類 四大基本反應類型 化合:2SO2+ O2 2SO3
分解:2NaHCO3 Na2CO3 +CO2↑+ H2O
置換:Cl2 +2KI ===2KCl+I2
復分解:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
是否有離子參加反應(電解質在水溶液中) 離子反應:Cl2+H2O = HCl+HClO
非離子反應:2Fe+3Cl2 2FeCl3
是否有元素電子得失或偏移(有升降價) 氧化還原反應:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
非氧化還原反應:Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
熱量的放出或吸收 放熱反應:3Fe+2O2 Fe3O4
吸熱反應:C+CO2 2CO
第二章 化學物質及變化-2-離子反應
電解質(酸、鹼、鹽、水) 在水溶液里或熔融狀態下本身能夠導電的化合物
非電解質(包括CO2、SO2) 在水溶液里或熔融狀態下不能夠導電的化合物
碳酸的電離方程式 H2CO3 H++HCO3- (弱電解質用「 」
NaHCO3的電離方程式 NaHCO3=Na++HCO3- (強電解質用「 = 」
離子反應式 用實際參加反應的離子所表示的式子
離子反應式寫法 一寫、二改、三刪、四查
單質、氧化物、氣體、難溶、難電離的物質要保留分子式
離子共存 有顏色的離子 MnO4-紫紅、Fe3+棕黃、Fe2+淺綠、Cu2+藍色
與H+不共存(弱酸根) OH-、CO32-、SO32-、SiO32-、AlO2-、S2-、F- 等
與OH-不共存(弱鹼金屬陽離子) H+、Fe3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Mg2+、NH4+ 等
與H+和OH-都不共存 HCO3-、HSO3-、HS-、 等
常見生成沉澱 Ba2+、Ca2+與SO42-、CO32- Ag+與Cl-
膠體 膠體的性質(介穩定) 丁達爾現象、布朗運動、電泳、聚沉
判斷膠體最簡單的方法 丁達爾現象
膠體提純 滲析(膠體微粒不能透過半透膜)
Fe(OH)3膠體制備的方法 取燒杯盛20mL蒸餾水,加熱至沸騰,然後逐滴加入飽和FeCl3溶液1mL~2mL。繼續煮沸至溶液呈紅褐色。觀察所得紅褐色液體Fe(OH)3膠體。
Fe(OH)3膠體制備方程式 FeCl3+3H2O Fe(OH)3(膠體) +3HCl
膠體凝聚的條件 加熱、加電解質、加相反電性的膠體
第二章 化學物質及變化-3-氧化還原反應
氧化還原反應的本質 有電子轉移(得失或偏移)
氧化還原反應的特徵 元素化合價的升降(不一定有氧的得失)
升失氧 還原劑、還原性、失電子、(升價)、 被氧化、發生氧化反應成氧化產物
降得還 氧化劑、氧化性、得電子、 (降價)、 被還原、發生還原反應成還原產物
化合反應 不一定是氧化還原反應,一般有單質參加的化合反應或有單質生成的分解反應才屬氧化還原反應
分解反應
置換反應 一定是氧化還原反應
復分解反應 一定不是氧化還原反應
氣體的檢驗 NH3的檢驗 用濕潤的紅色石蕊試紙變藍
SO2的檢驗 用品紅溶液褪色
SO2的吸收 用KMnO4溶液 (強氧化性)
CO2的檢驗 用澄清石灰水變濁
Cl2的檢驗 用濕潤的KI 澱粉試紙變藍
NO的檢驗 打開瓶蓋後遇空氣變紅棕色
離子的檢驗 NH4+的檢驗 加NaOH溶液加熱後放出氣體用濕潤的紅色石蕊試紙變藍
Fe3+的檢驗 ①加NaOH溶液有紅褐色沉澱②加KSCN溶液出現血紅色
Fe2+的檢驗 ①加NaOH溶液有白色沉澱馬上變灰綠色,最終變紅褐色②加KSCN溶液無現象,再加氯水後出現血紅色
SO42-的檢驗 先加HCl無現象後加BaCl2溶液有不溶於酸的白色沉澱
Cl-、(Br-、I -)的檢驗 先加AgNO3後加HNO3溶液有不溶於酸的白色沉澱AgCl (淡黃色沉澱AgBr、黃色沉澱AgI)
NO3 - 的檢驗 加濃縮後加入少量濃硫酸和幾塊銅片加熱有紅棕色的氣體放出(NO2)
物質的保存 K、Na 保存在煤油中(防水、防O2)
見光易分解的物質 用棕色瓶(HNO3、AgNO3、氯水、HClO 等)
鹼性物質 用橡膠塞不能用玻璃塞(Na2SiO3、NaOH、Na2CO3)
酸性、強氧化性物質 用玻璃塞不能用橡膠塞(HSO4、HNO3、KMnO4)
物質的保存 F2、HF(氫氟酸) 用塑料瓶不能用玻璃瓶(與SiO2反應腐蝕玻璃)
保存在水中 白磷(防在空氣中自燃)、Br2(防止揮發)
地殼中含量最多的元素 氧O、硅Si、鋁Al、鐵Fe
地殼有游離態存在的元素 金、鐵(隕石)、硫(火山口附近)
金屬共同的物理性質 有金屬光澤、不透明、易導電、導熱、延展性
能與HCl和NaOH都能反應的物質 兩性:Al、Al2O3、Al(OH)3
弱酸的酸式鹽:NaHCO3、NaHSO3、NaHS
弱酸的銨鹽:(NH4)2CO3、(NH4)2S
兩性金屬 鋅Zn、鋁Al(與酸和鹼都放H2)
鈍化金屬 鐵Fe、鋁Al(被冷的濃H2SO4、濃HNO3)
酸化學性質 稀、濃硫酸的通性 1強酸性----反應生成鹽
2高沸點酸,難揮發性——制備易揮發性酸
濃硫酸的特性 1、吸水性—做乾燥,不能乾燥NH3、H2S
2、脫水性—使有機物脫水炭化
3、強氧化性——與不活潑金屬、非金屬、還原性物質反應
硝酸 HNO3 1、強酸性 2、強氧化性 3、不穩定性 (見光、受熱)
次氯酸 HClO 1、弱酸性 2、強氧化性 3、不穩定性 (見光、受熱)
硅酸 H2SiO3 1、弱酸性 2、難溶性 3、不穩定性 (熱)
漂白 氧化型(永久) 強氧化性:HClO、Na2O2、O3、濃H2SO4、濃 HNO3
加合型(暫時) SO2 (使品紅褪色,不能使石蕊變紅後褪色)
吸附型(物理) 活性碳 明礬溶液生成的Al(OH)3膠體
水溶液 氯水主要成分 分子: Cl2、 H2O、 HClO
離子: H+、Cl-、ClO-
氨水主要成分
分子:NH3 H2O NH3·H2O
離子:NH4+ OHˉ
氯水與液氯、氨水與液氨的區別 氯水、氨水屬混合物、液氯與液氨屬純凈物
氯原子Cl與氯離子Cl-的區別 最外層電子數不同,化學性質不同,氯離子Cl-達穩定結構
氣體 極易溶於水(噴泉) NH3(1:700) HCl (1:500)
只能用排氣法收集 NO2 NH3 HCl
只能用排氣法收集 NO N2 CO
鈉與水的反應 現象: ①浮、②熔、③游、④噝、⑤紅 ①鈉浮在水面上——密度小於水;②水蒸氣——放熱;③熔化成一個小球——溶點低;④在水面上游動——生成氣體;噝噝發出響聲——反應劇烈;⑤變色——生成鹼
俗名 蘇打Na2CO3、小蘇打NaHCO3 水玻璃:Na2SiO3的水溶液 漂白粉主要成分:Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分Ca(ClO)2
用途 Na2O2(淡黃色)用作呼吸面具, Al(OH)3和NaHCO3 (小蘇打)可中和胃酸
明礬用作凈水劑,次氯酸HClO殺菌、消毒、永久性漂白、SO2暫時性漂白
自來水常用Cl2來消毒、殺菌但產生致癌的有機氯,改用廣譜高效消毒劑二氧化氯(ClO2)
Fe2O3—紅色油漆和塗料;Al2O3—耐火材料,NH3可用於氮肥、製冷劑。
晶體硅Si作半導體、太陽能電池; SiO2可作光導纖維;硅膠是常用的乾燥劑及催化劑的載體。水玻璃可做肥皂填料、木材防腐防火劑及黏膠
E. 高一化學必修一一二單元的所有知識點總結
高一的採納後發。
高二化學上學期期末復習提綱
第一章 氮族元素
一、氮族元素 記住元素符號和名稱:N(氮)、P(磷)、As(砷)、Sb(銻)、Bi(鉍)
相似性 遞變性
氮族元素的結構 最外層電子數都是5個 原子半徑隨N、P、As、Sb、Bi順序逐漸增大,核對外層電子吸引力減弱
氮族元素的性質 1. 最高價氧化物的通式為:R2O5
2. 最高價氧化物對應水化物通式為:HRO3或H3RO4
3. 氣態氫化物通式為:RH3
4. 最高化合價+5,最低化合價-3 1. 單質從非金屬過渡到金屬,非金屬性:N>P>As,金屬性:Sb<Bi
2. 最高價氧化物對應水化物酸性逐漸減弱
酸性:HNO3>H3PO4>H3AsO4>H3SbO4
3. 與氫氣反應越來越困難
4. 氣態氫化物穩定性逐漸減弱
穩定性:NH3>PH3>AsH3
二、氮氣(N2)
1、分子結構 電子式: 結構式:N≡N (分子里N≡N鍵很牢固,結構很穩定)
2、物理性質:無色無味氣體,難溶於水,密度與空氣接近(所以收集N2不能用排空氣法!)
3、化學性質:(通常氮氣的化學性質不活潑,很難與其他物質發生反應,只有在高溫、高壓、放電等條件下,才能使N2中的共價鍵斷裂,從而與一些物質發生化學反應)
N2+3H2 2NH3 N2+O2=2NO 3Mg+N2 =Mg3N2 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
4、氮的固定:將氮氣轉化成氮的化合物,如豆科植物的根瘤菌天然固氮
三、氮氧化物(N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5)
N2O—笑氣 硝酸酸酐—N2O5 亞硝酸酸酐—N2O3 重要的大氣污染物—NO NO2
NO—無色氣體,不溶於水,有毒(毒性同CO),有較強還原性 2NO+O2=2NO2
NO2—紅棕色氣體(顏色同溴蒸氣),有毒,易溶於水,有強氧化性,造成光化學煙霧的主要因素
3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO2 N2O4(無色) 302 = 2O3(光化學煙霧的形成)
鑒別NO2與溴蒸氣的方法:可用水或硝酸銀溶液(具體方法及現象從略)
NO、NO2、O2溶於水的計算:用總方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3進行計算.
四、磷
白 磷 紅 磷
不同點 1.分子結構 化學式為P4,正四面體結構, 化學式為P,結構復雜,不作介紹
2.顏色狀態 白色蠟狀固體 紅棕色粉末狀固體
3.毒性 劇毒 無毒
4.溶解性 不溶於水,可溶於CS2 不溶於水,不溶於CS2
5.著火點 40℃ 240℃
6.保存方法 保存在盛水的容器中
密封保存
相同點 1.與O2反應 點燃都生成P2O5 , 4P + 5O2 2P2O5
P2O5 + H2O 2HPO3(偏磷酸,有毒) P2O5 + 3H2O 2H3PO4(無毒)
2.與Cl2反應 2P + 3Cl2 2PCl3 2P + 5Cl2 2PCl5
轉化 白磷 紅磷
五、氨氣
1、物理性質:無色有刺激性氣味的氣體,比空氣輕,易液化(作致冷劑),極易溶於水(1:700)
2、分子結構:電子式: 結構式: (極性分子,三角錐型,鍵角107°18′)
3、化學性質:NH3+H2O NH3?H2O NH4++OH-
(注意噴泉實驗、NH3溶於水後濃度的計算、加熱的成分、氨水與液氨)
NH3+HCl=NH4Cl(白煙,檢驗氨氣) 4NH3+5O2 === 4NO+6H2O
4、實驗室製法(重點實驗) 2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCl2+2H2O(該反應不能改為離子方程式?)
發生裝置:固+固(加熱)→氣,同制O2 收集:向下排空氣法(不能用排水法)
檢驗:用濕潤的紅色石蕊試紙靠近容器口(試紙變藍)或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近容器口(產生白煙)
乾燥:鹼石灰(裝在乾燥管里)[不能用濃硫酸、無水氯化鈣、P2O5等乾燥劑]
注意事項:試管口塞一團棉花(防止空氣對流,影響氨的純度)或塞一團用稀硫酸浸濕的棉花(吸收多餘氨氣,防止污染大氣)
氨氣的其他製法:加熱濃氨水,濃氨水與燒鹼(或CaO)固體混合等方法
5、銨鹽 白色晶體,易溶於水,受熱分解,與鹼反應放出氨氣(加熱)。
NH4Cl=NH3↑+HCl↑(NH3+HCl=NH4Cl) NH4HCO3=NH3↑+H2O↑+CO2↑(寫出碳酸銨的分解反應)
NH4+的檢驗:加入鹼液(如NaOH溶液)後共熱,產生的氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍
F. 高一化學必修一第二章知識點總結
第二章 化學物質及其變化 一、物質的分類1、分類是學習和研究化學物質及其變化的一種常用的基本方法,它不僅可以使有關化學物質及其變化的知識系統化,還可以通過分門別類的研究,了解物質及其變化的規律。分類要有一定的標准,根據不同的標准可以對化學物質及其變化進行不同的分類。交叉分類和樹狀分類是常用的分類方法。 2、分散系及其分類 把一種(或多種)物質分散在另一種(或多種)物質中所得到的體系,叫分散系。被分散的物質稱作分散質(可以是氣體、液體、固體),起容納分散質作用的物質稱作分散劑(可以是氣體、液體、固體)。 溶液、膠體、濁液三種分散系的比較 分散質粒子大小/nm外觀特徵能否通過濾紙有否丁達爾效應實例 溶液小於1均勻、透明、穩定能沒有NaCl、蔗糖溶液膠體在1—100之間均勻、有的透明、較穩定能有Fe(OH)3膠體濁液大於100不均勻、不透明、不穩定不能沒有泥水 二、物質的化學變化1、物質之間可以發生各種各樣的化學變化,依據一定的標准可以對化學變化進行分類。(1)、根據反應物和生成物的類別以及反應前後物質種類的多少可以分為:A、化合反應(A+B=AB)B、分解反應(AB=A+B)C、置換反應(A+BC=AC+B)D、復分解反應(AB+CD=AD+CB) (2)根據反應中是否有離子參加可將反應分為:A、離子反應:有離子參加的一類反應。主要包括復分解反應和有離子參加的氧化還原反應。B、分子反應(非離子反應)(3)根據反應中是否有電子轉移可將反應分為:A、氧化還原反應:反應中有電子轉移(得失或偏移)的反應實質:有電子轉移(得失或偏移)特徵:反應前後元素的化合價有變化B、非氧化還原反應2、離子反應(1)、電解質:在水溶液中或熔化狀態下能導電的化合物,叫電解質。酸、鹼、鹽都是電解質。酸:電離時生成的陽離子全部是氫離子的化合物鹼:電離時生成的陰離子全部是氫氧根離子的化合物。鹽:電離時生成金屬離子(或銨根離子)和酸根離子的化合物在水溶液中或熔化狀態下都不能導電的化合物,叫非電解質。注意:①電解質、非電解質都是化合物,不同之處是在水溶液中或融化狀態下能否導電。②電解質的導電是有條件的:電解質必須在水溶液中或熔化狀態下才能導電。③能導電的物質並不全部是電解質:如銅、鋁、石墨等。④非金屬氧化物(SO2、SO3、CO2)、大部分的有機物為非電解質。(2)、離子方程式:用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子。它不僅表示一個具體的化學反應,而且表示同一類型的離子反應。 復分解反應這類離子反應發生的條件是:生成沉澱、氣體或水。書寫方法:寫:寫出反應的化學方程式拆:把易溶於水、易電離的物質拆寫成離子形式刪:將不參加反應的離子從方程式兩端刪去查:查方程式兩端原子個數和電荷數是否相等 (3)、離子共存問題所謂離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間不發生任何反應;若離子之間能發生反應,則不能大量共存。A、結合生成難溶物質的離子不能大量共存:如Ba2+和SO42-、Ag+和Cl-、Ca2+和CO32-、Mg2+和OH-等B、結合生成氣體或易揮發性物質的離子不能大量共存:如H+和C O 32-,HCO3-,SO32-,OH-和NH4+等C、結合生成難電離物質(水)的離子不能大量共存:如H+和OH-、CH3COO-,OH-和HCO3-等。D、發生氧化還原反應、水解反應的離子不能大量共存(待學)注意:題干中的條件:如無色溶液應排除有色離子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-等離子,酸性(或鹼性)則應考慮所給離子組外,還有大量的H+(或OH-)。 (4)、離子方程式正誤判斷(六看)一看反應是否符合事實:主要看反應能否進行或反應產物是否正確二看能否寫出離子方程式:純固體之間的反應不能寫離子方程式三看化學用語是否正確:化學式、離子符號、沉澱、氣體符號、等號等的書寫是否符合事實四看離子配比是否正確五看原子個數、電荷數是否守恆六看與量有關的反應表達式是否正確(過量、適量) 3、氧化還原反應氧化還原反應概念的發展比較 得氧失氧的觀點(狹義)化合價升降觀點(廣義)電子轉移觀點(本質)氧化反應 得氧的反應 化合價升高的反應失去(或偏離)電子的反應還原反應 失氧的反應化合價降低的反應得到(或偏向)電子的反應氧化還原反應 有氧得失的反應有化合價升降的反應有電子轉移(得失或偏移)的反應 氧化還原反應中概念及其相互關系如下:失去電子——化合價升高——被氧化(發生氧化反應)——是還原劑(有還原性)得到電子——化合價降低——被還原(發生還原反應)——是氧化劑(有氧化性)
G. 高一化學必修一知識點總結
第一章 從實驗學化學-1- 化學實驗基本方法
過濾 一帖、二低、三靠 分離固體和液體的混合體時,除去液體中不溶性固體。(漏斗、濾紙、玻璃棒、燒杯)
蒸發 不斷攪拌,有大量晶體時就應熄燈,余熱蒸發至干,可防過熱而迸濺 把稀溶液濃縮或把含固態溶質的溶液干,在蒸發皿進行蒸發
蒸餾 ①液體體積②加熱方式③溫度計水銀球位置④冷卻的水流方向⑤防液體暴沸 利用沸點不同除去液體混合物中難揮發或不揮發的雜質(蒸餾燒瓶、酒精燈、溫度計、冷凝管、接液管、錐形瓶)
萃取 萃取劑:原溶液中的溶劑互不相溶;② 對溶質的溶解度要遠大於原溶劑;③ 要易於揮發。 利用溶質在互不相溶的溶劑里溶解度的不同,用一種溶劑把溶質從它與另一溶劑所組成的溶液里提取出來的操作,主要儀器:分液漏斗
分液 下層的液體從下端放出,上層從上口倒出 把互不相溶的兩種液體分開的操作,與萃取配合使用的
過濾器上洗滌沉澱的操作 向漏斗里注入蒸餾水,使水面沒過沉澱物,等水流完後,重復操作數次
配製一定物質的量濃度的溶液 需用的儀器 托盤天平(或量筒)、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管
主要步驟:⑴ 計算 ⑵ 稱量(如是液體就用滴定管量取)⑶ 溶解(少量水,攪拌,注意冷卻)⑷ 轉液(容量瓶要先檢漏,玻璃棒引流)⑸ 洗滌(洗滌液一並轉移到容量瓶中)⑹ 振搖⑺ 定容⑻ 搖勻
容量瓶 ①容量瓶上註明溫度和量程。②容量瓶上只有刻線而無刻度。 ①只能配製容量瓶中規定容積的溶液;②不能用容量瓶溶解、稀釋或久貯溶液;③容量瓶不能加熱,轉入瓶中的溶液溫度20℃左右
第一章 從實驗學化學-2- 化學計量在實驗中的應用
1 物質的量 物質的量實際上表示含有一定數目粒子的集體
2 摩爾 物質的量的單位
3 標准狀況 STP 0℃和1標准大氣壓下
4 阿伏加德羅常數NA 1mol任何物質含的微粒數目都是6.02×1023個
5 摩爾質量 M 1mol任何物質質量是在數值上相對質量相等
6 氣體摩爾體積 Vm 1mol任何氣體的標准狀況下的體積都約為22.4l
7 阿伏加德羅定律 (由PV=nRT推導出) 同溫同壓下同體積的任何氣體有同分子數
n1 N1 V1
n2 N2 V2
8 物質的量濃度CB 1L溶液中所含溶質B的物質的量所表示的濃度
CB=nB/V nB=CB×V V=nB/CB
9 物質的質量 m m=M×n n=m/M M=m/n
10 標准狀況氣體體積 V V=n×Vm n=V/Vm Vm=V/n
11 物質的粒子數 N N=NA×n n =N/NA NA=N/n
12 物質的量濃度CB與溶質的質量分數ω 1000×ρ×ω
M
13 溶液稀釋規律 C(濃)×V(濃)=C(稀)×V(稀)
以物質的量為中心
第二章 化學物質及變化-1-物質的分類
1 元素分類: 金屬和非金屬元素
2 化合物分類: 有機物(含C)和無機物
氧化物 酸性氧化物(與鹼反應生成鹽和水) SiO2、SO2、CO2、SO3、N2O5、(多數為非金屬氧化物)
鹼性氧化物(與酸反應生成鹽和水) Fe2O3、CuO 、 MgO (多數為金屬氧化物)、
兩性氧化物(與酸、鹼反應生成鹽和水) Al2O3、ZnO
不成鹽氧化物 NO2、NO、CO、 (鹽中的N的化合價無+2、+3、C無+2)
分散系 溶液(很穩定) 分散質粒子小於1nm,透明、穩定、均一
膠體(介穩定狀態) 分散質粒子1nm-100nm,較透明、穩定、均一
濁液(分懸、乳濁液) 分散質粒子大於100nm,不透明、不穩定、不均一
化學反應的分類 四大基本反應類型 化合:2SO2+ O2 2SO3
分解:2NaHCO3 Na2CO3 +CO2↑+ H2O
置換:Cl2 +2KI ===2KCl+I2
復分解:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
是否有離子參加反應(電解質在水溶液中) 離子反應:Cl2+H2O = HCl+HClO
非離子反應:2Fe+3Cl2 2FeCl3
是否有元素電子得失或偏移(有升降價) 氧化還原反應:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
非氧化還原反應:Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
熱量的放出或吸收 放熱反應:3Fe+2O2 Fe3O4
吸熱反應:C+CO2 2CO
第二章 化學物質及變化-2-離子反應
電解質(酸、鹼、鹽、水) 在水溶液里或熔融狀態下本身能夠導電的化合物
非電解質(包括CO2、SO2) 在水溶液里或熔融狀態下不能夠導電的化合物
碳酸的電離方程式 H2CO3 H++HCO3- (弱電解質用「 」
NaHCO3的電離方程式 NaHCO3=Na++HCO3- (強電解質用「 = 」
離子反應式 用實際參加反應的離子所表示的式子
離子反應式寫法 一寫、二改、三刪、四查
單質、氧化物、氣體、難溶、難電離的物質要保留分子式
離子共存 有顏色的離子 MnO4-紫紅、Fe3+棕黃、Fe2+淺綠、Cu2+藍色
與H+不共存(弱酸根) OH-、CO32-、SO32-、SiO32-、AlO2-、S2-、F- 等
與OH-不共存(弱鹼金屬陽離子) H+、Fe3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Mg2+、NH4+ 等
與H+和OH-都不共存 HCO3-、HSO3-、HS-、 等
常見生成沉澱 Ba2+、Ca2+與SO42-、CO32- Ag+與Cl-
膠體 膠體的性質(介穩定) 丁達爾現象、布朗運動、電泳、聚沉
判斷膠體最簡單的方法 丁達爾現象
膠體提純 滲析(膠體微粒不能透過半透膜)
Fe(OH)3膠體制備的方法 取燒杯盛20mL蒸餾水,加熱至沸騰,然後逐滴加入飽和FeCl3溶液1mL~2mL。繼續煮沸至溶液呈紅褐色。觀察所得紅褐色液體Fe(OH)3膠體。
Fe(OH)3膠體制備方程式 FeCl3+3H2O Fe(OH)3(膠體) +3HCl
膠體凝聚的條件 加熱、加電解質、加相反電性的膠體
第二章 化學物質及變化-3-氧化還原反應
氧化還原反應的本質 有電子轉移(得失或偏移)
氧化還原反應的特徵 元素化合價的升降(不一定有氧的得失)
升失氧 還原劑、還原性、失電子、(升價)、 被氧化、發生氧化反應成氧化產物
降得還 氧化劑、氧化性、得電子、 (降價)、 被還原、發生還原反應成還原產物
化合反應 不一定是氧化還原反應,一般有單質參加的化合反應或有單質生成的分解反應才屬氧化還原反應
分解反應
置換反應 一定是氧化還原反應
復分解反應 一定不是氧化還原反應
氣體的檢驗 NH3的檢驗 用濕潤的紅色石蕊試紙變藍
SO2的檢驗 用品紅溶液褪色
SO2的吸收 用KMnO4溶液 (強氧化性)
CO2的檢驗 用澄清石灰水變濁
Cl2的檢驗 用濕潤的KI 澱粉試紙變藍
NO的檢驗 打開瓶蓋後遇空氣變紅棕色
離子的檢驗 NH4+的檢驗 加NaOH溶液加熱後放出氣體用濕潤的紅色石蕊試紙變藍
Fe3+的檢驗 ①加NaOH溶液有紅褐色沉澱②加KSCN溶液出現血紅色
Fe2+的檢驗 ①加NaOH溶液有白色沉澱馬上變灰綠色,最終變紅褐色②加KSCN溶液無現象,再加氯水後出現血紅色
SO42-的檢驗 先加HCl無現象後加BaCl2溶液有不溶於酸的白色沉澱
Cl-、(Br-、I -)的檢驗 先加AgNO3後加HNO3溶液有不溶於酸的白色沉澱AgCl (淡黃色沉澱AgBr、黃色沉澱AgI)
NO3 - 的檢驗 加濃縮後加入少量濃硫酸和幾塊銅片加熱有紅棕色的氣體放出(NO2)
物質的保存 K、Na 保存在煤油中(防水、防O2)
見光易分解的物質 用棕色瓶(HNO3、AgNO3、氯水、HClO 等)
鹼性物質 用橡膠塞不能用玻璃塞(Na2SiO3、NaOH、Na2CO3)
酸性、強氧化性物質 用玻璃塞不能用橡膠塞(HSO4、HNO3、KMnO4)
物質的保存 F2、HF(氫氟酸) 用塑料瓶不能用玻璃瓶(與SiO2反應腐蝕玻璃)
保存在水中 白磷(防在空氣中自燃)、Br2(防止揮發)
地殼中含量最多的元素 氧O、硅Si、鋁Al、鐵Fe
地殼有游離態存在的元素 金、鐵(隕石)、硫(火山口附近)
金屬共同的物理性質 有金屬光澤、不透明、易導電、導熱、延展性
能與HCl和NaOH都能反應的物質 兩性:Al、Al2O3、Al(OH)3
弱酸的酸式鹽:NaHCO3、NaHSO3、NaHS
弱酸的銨鹽:(NH4)2CO3、(NH4)2S
兩性金屬 鋅Zn、鋁Al(與酸和鹼都放H2)
鈍化金屬 鐵Fe、鋁Al(被冷的濃H2SO4、濃HNO3)
酸化學性質 稀、濃硫酸的通性 1強酸性----反應生成鹽
2高沸點酸,難揮發性--制備易揮發性酸
濃硫酸的特性 1、吸水性-做乾燥,不能乾燥NH3、H2S
2、脫水性-使有機物脫水炭化
3、強氧化性--與不活潑金屬、非金屬、還原性物質反應
硝酸 HNO3 1、強酸性 2、強氧化性 3、不穩定性 (見光、受熱)
次氯酸 HClO 1、弱酸性 2、強氧化性 3、不穩定性 (見光、受熱)
硅酸 H2SiO3 1、弱酸性 2、難溶性 3、不穩定性 (熱)
漂白 氧化型(永久) 強氧化性:HClO、Na2O2、O3、濃H2SO4、濃 HNO3
加合型(暫時) SO2 (使品紅褪色,不能使石蕊變紅後褪色)
吸附型(物理) 活性碳 明礬溶液生成的Al(OH)3膠體
水溶液 氯水主要成分 分子: Cl2、 H2O、 HClO
離子: H+、Cl-、ClO-
氨水主要成分
分子:NH3 H2O NH3·H2O
離子:NH4+ OHˉ
氯水與液氯、氨水與液氨的區別 氯水、氨水屬混合物、液氯與液氨屬純凈物
氯原子Cl與氯離子Cl-的區別 最外層電子數不同,化學性質不同,氯離子Cl-達穩定結構
氣體 極易溶於水(噴泉) NH3(1:700) HCl (1:500)
只能用排氣法收集 NO2 NH3 HCl
只能用排氣法收集 NO N2 CO
鈉與水的反應 現象: ①浮、②熔、③游、④噝、⑤紅 ①鈉浮在水面上--密度小於水;②水蒸氣--放熱;③熔化成一個小球--溶點低;④在水面上游動--生成氣體;噝噝發出響聲--反應劇烈;⑤變色--生成鹼
俗名 蘇打Na2CO3、小蘇打NaHCO3 水玻璃:Na2SiO3的水溶液 漂白粉主要成分:Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分Ca(ClO)2
用途 Na2O2(淡黃色)用作呼吸面具, Al(OH)3和NaHCO3 (小蘇打)可中和胃酸
明礬用作凈水劑,次氯酸HClO殺菌、消毒、永久性漂白、SO2暫時性漂白
自來水常用Cl2來消毒、殺菌但產生致癌的有機氯,改用廣譜高效消毒劑二氧化氯(ClO2)
Fe2O3-紅色油漆和塗料;Al2O3-耐火材料,NH3可用於氮肥、製冷劑。
晶體硅Si作半導體、太陽能電池; SiO2可作光導纖維;硅膠是常用的乾燥劑及催化劑的載體。水玻璃可做肥皂填料、木材防腐防火劑及黏膠
H. 人教版新課標高一化學必修一二知識點
高中化學必修2知識點歸納總結
第一章 物質結構 元素周期律
一、原子結構
質子(Z個)
原子核 注意:
中子(N個) 質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)
1.原子( A X ) 原子序數=核電荷數=質子數=原子的核外電子數
核外電子(Z個)
★熟背前20號元素,熟悉1~20號元素原子核外電子的排布:
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
2.原子核外電子的排布規律:①電子總是盡先排布在能量最低的電子層里;②各電子層最多容納的電子數是2n2;③最外層電子數不超過8個(K層為最外層不超過2個),次外層不超過18個,倒數第三層電子數不超過32個。
電子層: 一(能量最低) 二 三 四 五 六 七
對應表示符號: K L M N O P Q
3.元素、核素、同位素
元素:具有相同核電荷數的同一類原子的總稱。
核素:具有一定數目的質子和一定數目的中子的一種原子。
同位素:質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。(對於原子來說)
二、元素周期表
1.編排原則:
①按原子序數遞增的順序從左到右排列
②將電子層數相同的各元素從左到右排成一橫行。(周期序數=原子的電子層數)
③把最外層電子數相同的元素按電子層數遞增的順序從上到下排成一縱行。
主族序數=原子最外層電子數
2.結構特點:
核外電子層數 元素種類
第一周期 1 2種元素
短周期 第二周期 2 8種元素
周期 第三周期 3 8種元素
元 (7個橫行) 第四周期 4 18種元素
素 (7個周期) 第五周期 5 18種元素
周 長周期 第六周期 6 32種元素
期 第七周期 7 未填滿(已有26種元素)
表 主族:ⅠA~ⅦA共7個主族
族 副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7個副族
(18個縱行) 第Ⅷ族:三個縱行,位於ⅦB和ⅠB之間
(16個族) 零族:稀有氣體
三、元素周期律
1.元素周期律:元素的性質(核外電子排布、原子半徑、主要化合價、金屬性、非金屬性)隨著核電荷數的遞增而呈周期性變化的規律。元素性質的周期性變化實質是元素原子核外電子排布的周期性變化的必然結果。
2.同周期元素性質遞變規律
第三周期元素 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
(1)電子排布 電子層數相同,最外層電子數依次增加
(2)原子半徑 原子半徑依次減小
—
(3)主要化合價 +1 +2 +3 +4
-4 +5
-3 +6
-2 +7
-1 —
(4)金屬性、非金屬性 金屬性減弱,非金屬性增加
—
(5)單質與水或酸置換難易 冷水
劇烈 熱水與
酸快 與酸反
應慢 —— —
(6)氫化物的化學式 —— SiH4 PH3 H2S HCl —
(7)與H2化合的難易 —— 由難到易
—
(8)氫化物的穩定性 —— 穩定性增強
—
(9)最高價氧化物的化學式 Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 —
最高價氧化物對應水化物 (10)化學式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 —
(11)酸鹼性 強鹼 中強鹼 兩性氫
氧化物 弱酸 中強
酸 強酸 很強
的酸 —
(12)變化規律 鹼性減弱,酸性增強
—
第ⅠA族鹼金屬元素:Li Na K Rb Cs Fr (Fr是金屬性最強的元素,位於周期表左下方)
第ⅦA族鹵族元素:F Cl Br I At (F是非金屬性最強的元素,位於周期表右上方)
★判斷元素金屬性和非金屬性強弱的方法:
(1)金屬性強(弱)——①單質與水或酸反應生成氫氣容易(難);②氫氧化物鹼性強(弱);③相互置換反應(強制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2)非金屬性強(弱)——①單質與氫氣易(難)反應;②生成的氫化物穩定(不穩定);③最高價氧化物的水化物(含氧酸)酸性強(弱);④相互置換反應(強制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。
(Ⅰ)同周期比較:
金屬性:Na>Mg>Al
與酸或水反應:從易→難
鹼性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
非金屬性:Si<P<S<Cl
單質與氫氣反應:從難→易
氫化物穩定性:SiH4<PH3<H2S<HCl
酸性(含氧酸):H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4
(Ⅱ)同主族比較:
金屬性:Li<Na<K<Rb<Cs(鹼金屬元素)
與酸或水反應:從難→易
鹼性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH 非金屬性:F>Cl>Br>I(鹵族元素)
單質與氫氣反應:從易→難
氫化物穩定:HF>HCl>HBr>HI
(Ⅲ)
金屬性:Li<Na<K<Rb<Cs
還原性(失電子能力):Li<Na<K<Rb<Cs
氧化性(得電子能力):Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+ 非金屬性:F>Cl>Br>I
氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
還原性:F-<Cl-<Br-<I-
酸性(無氧酸):HF<HCl<HBr<HI
比較粒子(包括原子、離子)半徑的方法:(1)先比較電子層數,電子層數多的半徑大。
(2)電子層數相同時,再比較核電荷數,核電荷數多的半徑反而小。
四、化學鍵
化學鍵是相鄰兩個或多個原子間強烈的相互作用。
1.離子鍵與共價鍵的比較
鍵型 離子鍵 共價鍵
概念 陰陽離子結合成化合物的靜電作用叫離子鍵 原子之間通過共用電子對所形成的相互作用叫做共價鍵
成鍵方式 通過得失電子達到穩定結構 通過形成共用電子對達到穩定結構
成鍵粒子 陰、陽離子 原子
成鍵元素 活潑金屬與活潑非金屬元素之間(特殊:NH4Cl、NH4NO3等銨鹽只由非金屬元素組成,但含有離子鍵) 非金屬元素之間
離子化合物:由離子鍵構成的化合物叫做離子化合物。(一定有離子鍵,可能有共價鍵)
共價化合物:原子間通過共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物。(只有共價鍵)
極性共價鍵(簡稱極性鍵):由不同種原子形成,A-B型,如,H-Cl。
共價鍵
非極性共價鍵(簡稱非極性鍵):由同種原子形成,A-A型,如,Cl-Cl。
2.電子式:
用電子式表示離子鍵形成的物質的結構與表示共價鍵形成的物質的結構的不同點:(1)電荷:用電子式表示離子鍵形成的物質的結構需標出陽離子和陰離子的電荷;而表示共價鍵形成的物質的結構不能標電荷。(2)[ ](方括弧):離子鍵形成的物質中的陰離子需用方括弧括起來,而共價鍵形成的物質中不能用方括弧。
第二章 化學反應與能量
第一節 化學能與熱能
1、在任何的化學反應中總伴有能量的變化。
原因:當物質發生化學反應時,斷開反應物中的化學鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學鍵要放出能量。化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。一個確定的化學反應在發生過程中是吸收能量還是放出能量,決定於反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。E反應物總能量>E生成物總能量,為放熱反應。E反應物總能量<E生成物總能量,為吸熱反應。
2、常見的放熱反應和吸熱反應
常見的放熱反應:①所有的燃燒與緩慢氧化。②酸鹼中和反應。③金屬與酸反應製取氫氣。
④大多數化合反應(特殊:C+CO2 2CO是吸熱反應)。
常見的吸熱反應:①以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應如:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。
②銨鹽和鹼的反應如Ba(OH)2•8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
③大多數分解反應如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
3、能源的分類:
形成條件 利用歷史 性質
一次能源
常規能源 可再生資源 水能、風能、生物質能
不可再生資源 煤、石油、天然氣等化石能源
新能源 可再生資源 太陽能、風能、地熱能、潮汐能、氫能、沼氣
不可再生資源 核能
二次能源 (一次能源經過加工、轉化得到的能源稱為二次能源)
電能(水電、火電、核電)、蒸汽、工業余熱、酒精、汽油、焦炭等
[思考]一般說來,大多數化合反應是放熱反應,大多數分解反應是吸熱反應,放熱反應都不需要加熱,吸熱反應都需要加熱,這種說法對嗎?試舉例說明。
點拔:這種說法不對。如C+O2=CO2的反應是放熱反應,但需要加熱,只是反應開始後不再需要加熱,反應放出的熱量可以使反應繼續下去。Ba(OH)2•8H2O與NH4Cl的反應是吸熱反應,但反應並不需要加熱。
第二節 化學能與電能
1、化學能轉化為電能的方式:
電能
(電力) 火電(火力發電) 化學能→熱能→機械能→電能 缺點:環境污染、低效
原電池 將化學能直接轉化為電能 優點:清潔、高效
2、原電池原理
(1)概念:把化學能直接轉化為電能的裝置叫做原電池。
(2)原電池的工作原理:通過氧化還原反應(有電子的轉移)把化學能轉變為電能。
(3)構成原電池的條件:(1)電極為導體且活潑性不同;(2)兩個電極接觸(導線連接或直接接觸);(3)兩個相互連接的電極插入電解質溶液構成閉合迴路。
(4)電極名稱及發生的反應:
負極:較活潑的金屬作負極,負極發生氧化反應,
電極反應式:較活潑金屬-ne-=金屬陽離子
負極現象:負極溶解,負極質量減少。
正極:較不活潑的金屬或石墨作正極,正極發生還原反應,
電極反應式:溶液中陽離子+ne-=單質
正極的現象:一般有氣體放出或正極質量增加。
(5)原電池正負極的判斷方法:
①依據原電池兩極的材料:
較活潑的金屬作負極(K、Ca、Na太活潑,不能作電極);
較不活潑金屬或可導電非金屬(石墨)、氧化物(MnO2)等作正極。
②根據電流方向或電子流向:(外電路)的電流由正極流向負極;電子則由負極經外電路流向原電池的正極。
③根據內電路離子的遷移方向:陽離子流向原電池正極,陰離子流向原電池負極。
④根據原電池中的反應類型:
負極:失電子,發生氧化反應,現象通常是電極本身消耗,質量減小。
正極:得電子,發生還原反應,現象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。
(6)原電池電極反應的書寫方法:
(i)原電池反應所依託的化學反應原理是氧化還原反應,負極反應是氧化反應,正極反應是還原反應。因此書寫電極反應的方法歸納如下:
①寫出總反應方程式。 ②把總反應根據電子得失情況,分成氧化反應、還原反應。
③氧化反應在負極發生,還原反應在正極發生,反應物和生成物對號入座,注意酸鹼介質和水等參與反應。
(ii)原電池的總反應式一般把正極和負極反應式相加而得。
(7)原電池的應用:①加快化學反應速率,如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。②比較金屬活動性強弱。③設計原電池。④金屬的腐蝕。
2、化學電源基本類型:
①干電池:活潑金屬作負極,被腐蝕或消耗。如:Cu-Zn原電池、鋅錳電池。
②充電電池:兩極都參加反應的原電池,可充電循環使用。如鉛蓄電池、鋰電池和銀鋅電池等。
③燃料電池:兩電極材料均為惰性電極,電極本身不發生反應,而是由引入到兩極上的物質發生反應,如H2、CH4燃料電池,其電解質溶液常為鹼性試劑(KOH等)。
第三節 化學反應的速率和限度
1、化學反應的速率
(1)概念:化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。 計算公式:v(B)= =
①單位:mol/(L•s)或mol/(L•min)
②B為溶液或氣體,若B為固體或純液體不計算速率。
③以上所表示的是平均速率,而不是瞬時速率。
④重要規律:(i)速率比=方程式系數比 (ii)變化量比=方程式系數比
(2)影響化學反應速率的因素:
內因:由參加反應的物質的結構和性質決定的(主要因素)。
外因:①溫度:升高溫度,增大速率
②催化劑:一般加快反應速率(正催化劑)
③濃度:增加C反應物的濃度,增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)
④壓強:增大壓強,增大速率(適用於有氣體參加的反應)
⑤其它因素:如光(射線)、固體的表面積(顆粒大小)、反應物的狀態(溶劑)、原電池等也會改變化學反應速率。
2、化學反應的限度——化學平衡
(1)在一定條件下,當一個可逆反應進行到正向反應速率與逆向反應速率相等時,反應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」,這就是這個反應所能達到的限度,即化學平衡狀態。
化學平衡的移動受到溫度、反應物濃度、壓強等因素的影響。催化劑只改變化學反應速率,對化學平衡無影響。
在相同的條件下同時向正、逆兩個反應方向進行的反應叫做可逆反應。通常把由反應物向生成物進行的反應叫做正反應。而由生成物向反應物進行的反應叫做逆反應。
在任何可逆反應中,正方應進行的同時,逆反應也在進行。可逆反應不能進行到底,即是說可逆反應無論進行到何種程度,任何物質(反應物和生成物)的物質的量都不可能為0。
(2)化學平衡狀態的特徵:逆、動、等、定、變。
①逆:化學平衡研究的對象是可逆反應。
②動:動態平衡,達到平衡狀態時,正逆反應仍在不斷進行。
③等:達到平衡狀態時,正方應速率和逆反應速率相等,但不等於0。即v正=v逆≠0。
④定:達到平衡狀態時,各組分的濃度保持不變,各組成成分的含量保持一定。
⑤變:當條件變化時,原平衡被破壞,在新的條件下會重新建立新的平衡。
(3)判斷化學平衡狀態的標志:
① VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物質比較)
②各組分濃度保持不變或百分含量不變
③藉助顏色不變判斷(有一種物質是有顏色的)
④總物質的量或總體積或總壓強或平均相對分子質量不變(前提:反應前後氣體的總物質的量不相等的反應適用,即如對於反應xA+yB zC,x+y≠z )
第三章 有機化合物
絕大多數含碳的化合物稱為有機化合物,簡稱有機物。像CO、CO2、碳酸、碳酸鹽等少數化合物,由於它們的組成和性質跟無機化合物相似,因而一向把它們作為無機化合物。
一、烴
1、烴的定義:僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳氫化合物,也稱為烴。
2、烴的分類:
飽和烴→烷烴(如:甲烷)
脂肪烴(鏈狀)
烴 不飽和烴→烯烴(如:乙烯)
芳香烴(含有苯環)(如:苯)
3、甲烷、乙烯和苯的性質比較:
有機物 烷烴 烯烴 苯及其同系物
通式 CnH2n+2 CnH2n ——
代表物 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 苯(C6H6)
結構簡式 CH4 CH2=CH2 或
(官能團)
結構特點 C-C單鍵,
鏈狀,飽和烴 C=C雙鍵,
鏈狀,不飽和烴 一種介於單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵,環狀
空間結構 正四面體 六原子共平面 平面正六邊形
物理性質 無色無味的氣體,比空氣輕,難溶於水 無色稍有氣味的氣體,比空氣略輕,難溶於水 無色有特殊氣味的液體,比水輕,難溶於水
用途 優良燃料,化工原料 石化工業原料,植物生長調節劑,催熟劑 溶劑,化工原料
有機物 主 要 化 學 性 質
烷烴:
甲烷 ①氧化反應(燃燒)
CH4+2O2――→CO2+2H2O(淡藍色火焰,無黑煙)
②取代反應 (注意光是反應發生的主要原因,產物有5種)
CH4+Cl2―→CH3Cl+HCl CH3Cl +Cl2―→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2―→CCl4+HCl
在光照條件下甲烷還可以跟溴蒸氣發生取代反應,
甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
烯烴:
乙烯 ①氧化反應 (ⅰ)燃燒
C2H4+3O2――→2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑煙)
(ⅱ)被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色。
②加成反應
CH2=CH2+Br2-→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)
在一定條件下,乙烯還可以與H2、Cl2、HCl、H2O等發生加成反應
CH2=CH2+H2――→CH3CH3
CH2=CH2+HCl-→CH3CH2Cl(氯乙烷)
CH2=CH2+H2O――→CH3CH2OH(制乙醇)
③加聚反應 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。常利用該反應鑒別烷烴和烯烴,如鑒別甲烷和乙烯。
苯 ①氧化反應(燃燒)
2C6H6+15O2―→12CO2+6H2O(火焰明亮,有濃煙)
②取代反應
苯環上的氫原子被溴原子、硝基取代。
+Br2――→ +HBr
+HNO3――→ +H2O
③加成反應
+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、同分異構體、同素異形體、同位素比較。
概念 同系物 同分異構體 同素異形體 同位素
定義 結構相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質 分子式相同而結構式不同的化合物的互稱 由同種元素組成的不同單質的互稱 質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子的互稱
分子式 不同 相同 元素符號表示相同,分子式可不同 ——
結構 相似 不同 不同 ——
研究對象 化合物 化合物 單質 原子
6、烷烴的命名:
(1)普通命名法:把烷烴泛稱為「某烷」,某是指烷烴中碳原子的數目。1-10用甲,乙,丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11起漢文數字表示。區別同分異構體,用「正」,「異」,「新」。
正丁烷,異丁烷;正戊烷,異戊烷,新戊烷。
(2)系統命名法:
①命名步驟:(1)找主鏈-最長的碳鏈(確定母體名稱);(2)編號-靠近支鏈(小、多)的一端;
(3)寫名稱-先簡後繁,相同基請合並.
②名稱組成:取代基位置-取代基名稱母體名稱
③阿拉伯數字表示取代基位置,漢字數字表示相同取代基的個數
CH3-CH-CH2-CH3 CH3-CH-CH-CH3
2-甲基丁烷 2,3-二甲基丁烷
7、比較同類烴的沸點:
①一看:碳原子數多沸點高。
②碳原子數相同,二看:支鏈多沸點低。
常溫下,碳原子數1-4的烴都為氣體。
二、烴的衍生物
1、乙醇和乙酸的性質比較
有機物 飽和一元醇 飽和一元醛 飽和一元羧酸
通式 CnH2n+1OH —— CnH2n+1COOH
代表物 乙醇 乙醛 乙酸
結構簡式 CH3CH2OH
或 C2H5OH CH3CHO CH3COOH
官能團 羥基:-OH
醛基:-CHO
羧基:-COOH
物理性質 無色、有特殊香味的液體,俗名酒精,與水互溶,易揮發
(非電解質) —— 有強烈刺激性氣味的無色液體,俗稱醋酸,易溶於水和乙醇,無水醋酸又稱冰醋酸。
用途 作燃料、飲料、化工原料;用於醫療消毒,乙醇溶液的質量分數為75% —— 有機化工原料,可製得醋酸纖維、合成纖維、香料、燃料等,是食醋的主要成分
有機物 主 要 化 學 性 質
乙醇 ①與Na的反應
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
乙醇與Na的反應(與水比較):①相同點:都生成氫氣,反應都放熱
②不同點:比鈉與水的反應要緩慢
結論:乙醇分子羥基中的氫原子比烷烴分子中的氫原子活潑,但沒有水分子中的氫原子活潑。
②氧化反應 (ⅰ)燃燒
CH3CH2OH+3O2―→2CO2+3H2O
(ⅱ)在銅或銀催化條件下:可以被O2氧化成乙醛(CH3CHO)
2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O
③消去反應
CH3CH2OH――→CH2=CH2↑+H2O
乙醛 氧化反應:醛基(-CHO)的性質-與銀氨溶液,新制Cu(OH)2反應
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH――→CH3COONH4+H2O +2Ag↓+3NH3↑
(銀氨溶液)
CH3CHO + 2Cu(OH)2――→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
(磚紅色)
醛基的檢驗:方法1:加銀氨溶液水浴加熱有銀鏡生成。
方法2:加新制的Cu(OH)2鹼性懸濁液加熱至沸有磚紅色沉澱
乙酸 ①具有酸的通性:CH3COOH≒CH3COO-+H+
使紫色石蕊試液變紅;
與活潑金屬,鹼,弱酸鹽反應,如CaCO3、Na2CO3
酸性比較:CH3COOH > H2CO3
2CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(強制弱)
②酯化反應
CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
酸脫羥基醇脫氫
三、基本營養物質
食物中的營養物質包括:糖類、油脂、蛋白質、維生素、無機鹽和水。人們習慣稱糖類、油脂、蛋白質為動物性和植物性食物中的基本營養物質。
種類 元 代表物 代表物分子
糖類 單糖 C H O 葡萄糖 C6H12O6 葡萄糖和果糖互為同分異構體
單糖不能發生水解反應
果糖
雙糖 C H O 蔗糖 C12H22O11 蔗糖和麥芽糖互為同分異構體
能發生水解反應
麥芽糖
多糖 C H O 澱粉 (C6H10O5)n 澱粉、纖維素由於n值不同,所以分子式不同,不能互稱同分異構體
能發生水解反應
纖維素
油脂 油 C H O 植物油 不飽和高級脂肪酸甘油酯 含有C=C鍵,能發生加成反應,
能發生水解反應
脂 C H O 動物脂肪 飽和高級脂肪酸甘油酯 C-C鍵,
能發生水解反應
蛋白質 C H O
N S P等 酶、肌肉、
毛發等 氨基酸連接成的高分子 能發生水解反應
主 要 化 學 性 質
葡萄糖
結構簡式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
或CH2OH(CHOH)4CHO (含有羥基和醛基)
醛基:①使新制的Cu(OH)2¬產生磚紅色沉澱-測定糖尿病患者病情
②與銀氨溶液反應產生銀鏡-工業制鏡和玻璃瓶瓶膽
羥基:與羧酸發生酯化反應生成酯
蔗糖 水解反應:生成葡萄糖和果糖
澱粉
纖維素 澱粉、纖維素水解反應:生成葡萄糖
澱粉特性:澱粉遇碘單質變藍
油脂 水解反應:生成高級脂肪酸(或高級脂肪酸鹽)和甘油
蛋白質 水解反應:最終產物為氨基酸
顏色反應:蛋白質遇濃HNO3變黃(鑒別部分蛋白質)
灼燒蛋白質有燒焦羽毛的味道(鑒別蛋白質)
第四章 化學與可持續發展
第一節 開發利用金屬礦物和海水資源
一、金屬礦物的開發利用
1、金屬的存在:除了金、鉑等少數金屬外,絕大多數金屬以化合態的形式存在於自然界。
2、金屬冶煉的涵義:簡單地說,金屬的冶煉就是把金屬從礦石中提煉出來。金屬冶煉的實質是把金屬元素從化合態還原為游離態,即M(+n)(化合態) M(0)(游離態)。
3、金屬冶煉的一般步驟: (1)礦石的富集:除去雜質,提高礦石中有用成分的含量。(2)冶煉:利用氧化還原反應原理,在一定條件下,用還原劑把金屬從其礦石中還原出來,得到金屬單質(粗)。(3)精煉:採用一定的方法,提煉純金屬。
4、金屬冶煉的方法
(1)電解法:適用於一些非常活潑的金屬。
2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑ MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
(2)熱還原法:適用於較活潑金屬。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑ WO3+3H2 W+3H2O ZnO+C Zn+CO↑
常用的還原劑:焦炭、CO、H2等。一些活潑的金屬也可作還原劑,如Al,
Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3(鋁熱反應) Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3(鋁熱反應)
(3)熱分解法:適用於一些不活潑的金屬。
2HgO 2Hg+O2↑ 2Ag2O 4Ag+O2↑
5、 (1)回收金屬的意義:節約礦物資源,節約能源,減少環境污染。(2)廢舊金屬的最好處理方法是回收利用。(3)回收金屬的實例:廢舊鋼鐵用於煉鋼;廢鐵屑用於制鐵鹽;從電影業、照相業、科研單位和醫院X光室回收的定影液中,可以提取金屬銀。
金屬的活動性順序 K、Ca、Na、
Mg、Al Zn、Fe、Sn、
Pb、(H)、Cu Hg、Ag Pt、Au
金屬原子失電子能力 強 弱
金屬離子得電子能力 弱 強
主要冶煉方法 電解法 熱還原法 熱分解法 富集法
還原劑或
特殊措施 強大電流
提供電子 H2、CO、C、
Al等加熱 加熱 物理方法或
化學方法