化學反應與能量知識點
1. 高中化學選修5知識點歸納
同分異構體(考試必考)
有機化合物的分類和命名(考試常考大約分左右)
脂肪烴的性質(注意炔烴的製取)
不飽和度(Ω)的概念與應用(這個..其實不會也可以.但是是解題的最簡便方法..)
烴的衍生物及之間的轉換(考試基本都是這個,注意反應類型和反應規則..一定要把方程式背下來.)
差不多就這么多吧..我的建議是上課前預習課本..最好做點比較高難或者偏難的題的題..不過這些的基礎一定要打好.還有細心,要進行全面分析...
新課標教材章節名稱 必修1、2+選修4
涉及的知識點
與老教材比較新增內容
刪減內容
備注
第一章從實驗學化學
1.1化學實驗基本方法
1化學實驗安全
2物質分離與提純
(1)過濾和蒸發
(2)物質的檢驗
(3)蒸餾
(4)萃取
(3)蒸餾
(4)萃取
1.2化學計量在實驗中的應用
與老教材基本不變
第二章化學物質及其變化
2.1物質的分類
1.簡單分類法及其應用
2分散系及其分類
3膠體
1.簡單分類法及其應用
3膠體的性質要求較老教材簡單
2.2離子反應
與老教材基本不變
2.3氧化還原反應
與老教材基本不變
不涉及配平
第三章金屬及其化合物
註:本章主要介紹了Na,Al,Fe及其化合物之間的轉化關系與老教材基本不變
3.1金屬的化學性質
1與氧氣反應(Na/Mg/Al)
2與水反應(Na/Fe)
3Al與NaOH反應
鹼金屬的性質在必修2介紹
3.2幾種重要的金屬化合物
1氧化物(MgO、Fe2O3/CuO/Al2O3)性質用途
2氫氧化物(鐵的氫氧化物、Al2O3的兩性)
3碳酸鈉與碳酸氫鈉
4Fe3+與Fe2+鹽的性質
5焰色反應
銅鹽的知識在教材資料卡片中出現
3.3用途廣泛的金屬材料
1常見合金的重要應用
(1)合金性質
(2)銅合金
(3)鋼
2正確選用金屬材料
銅合金知識介紹
選用金屬材料的原理
第四章非金屬及其化合物
註:本章主要介紹Si,Cl,S,N單質及其重要化合物的性質用途。
4.1無機非金屬材料的主角-硅
1二氧化硅
2硅酸
3硅酸鹽
4硅單質
水泥\玻璃\陶瓷
4.2富集在海水中的元素-氯
1氯氣
2氯離子的檢驗
鹵素的性質在必修2中介紹
4.3硫和氮的氧化物
1硫單質(簡介)
2二氧化硫
3 NO,NO2
4環境污染
P的化合物的性質
註:二氧化硫性質介紹較少(但魯科版教材介紹較詳細)
4.4硫酸硝酸和氨
1濃硫酸的性質
2濃硝酸的性質
3 氨的性質、噴泉試驗、銨鹽性質、檢驗、氨氣的實驗室製法
4自然界中氮的循環
不介紹濃硝酸的分解
硫酸工業
必修2
第一章物質結構元素周期律
1.1元素周期表
1周期表的結構
2元素性質與原子結構
(1)鹼金屬元素
(2)鹵族元素
3核素 同位素
1.2元素周期律
1原子核外電子排布
2元素周期律(核外電子排布、化合價、金屬性)
3周期表周期律的應用
原子半徑周期性變化在選修3介紹
1.3化學鍵
1離子鍵
2共價鍵
3化學反應的實質-化學鍵的斷裂與形成
用電子式表示形成過程(老教材只要求寫物質的電子式,不要求形成過程)
分子間作用力和氫鍵知識(在選修3介紹)
晶體結構與性質等在選修3
第二章 化學反應與能量(結合選修4化學反應原理相關章節)
2.1化學能與熱能(以選修4第一章的內容為主)
1化學反應與能量變化
(1)化學鍵與能量變化關系
(2)反應熱 焓變
(3)熱化學方程式
2中和熱概念、測定
3 燃燒熱概念計算
4反應熱的計算
(1)蓋斯定律
(2)反應熱的計算
蓋斯定律及其應用
2.2化學能與電能
(結合選修4第四章化學能與電能知識)
1.化學能轉化為電能
(1)原電池
(2)化學電源(原理/應用等)
帶鹽橋的原電池裝置
一次電池/二次電池及其反映原理
2.電解池
(1)電解原理
(2)應用(氯鹼工業原理,電鍍,電解精煉銅,電冶金)
電冶金
3.金屬的電化學腐蝕與防治
(1)金屬的電化學腐蝕
(2)金屬的電化學防護
增加了析氫腐蝕
注意析氫腐蝕的電極反應,以及總反應的書寫
2.3化學反應速率與限度(結合選修4第二章化學反應速率和平衡)
1 化學反應速率
(1)反應速率概念,計算
(2)影響反應速率的因素(濃度/溫度/壓強/催化劑等)
注:有效碰撞模型,活化分子,活化能等概念在選修4緒言介紹
2 化學平衡
(1)可逆反應概念
(2)化學平衡狀態-動態平衡
(3)影響化學平衡的條件--勒夏特列原理
(4)
化學平衡常數含義
利用化學平衡常數進行簡單計算
合成氨條件的選擇
3 化學反應進行的方向
能利用焓變和熵變說明反應進行的方向
3 化學反應進行的方向
能利用焓變和熵變說明反應進行的方向
第三章 有機化合物
3.1甲烷
1 甲烷的結構,性質(氧化,取代)
2 取代反應
3 烷烴
(1)烷烴的結構,物理性質
(2)同系物
(3)同分異構體
(4)命名
性質中刪掉了分解反應
注:有機物命名在選修5中詳細介紹
3.2來自石油核煤的兩種基本化工原料(乙烯/苯)
1 乙烯的結構
2 乙烯的性質(氧化,加成,加聚)
3 乙烯的用途
4 苯的結構
5 苯的性質
乙烯的實驗室製法,烯烴性質等在選修5中涉及
苯的同系物在選修5
3.3生活中兩種常見的有機物(乙醇/乙酸)
1乙醇的結構
2乙醇的性質(與鈉反應,氧化)
3乙酸的結構
4乙酸的性質(酸性/酯化)
其他知識見選修5
3.4基本營養物質
糖類油脂蛋白質的組成結構,性質,應用
第四章 化學與可持續發展
4.1開發金屬礦物和海水資源
1 金屬礦物的開發利用
(1)熱分解法
(2)熱還原法(鋁熱反應等)
(3)電解法
2 海水資源的開發利用
(1)海水淡化
(2)海水提溴
(3)海水提碘
(4)海水制鹽
(5)綜合利用
海水資源利用在老教材沒有,為新增知識點,但涉及知識在老教材都有
4.2化學與資源綜合利用環境保護
1煤石油天然氣的綜合利用(干餾,煤的氣化,石油分餾,裂化,裂解,聚合反應)
2環境保護與綠色化學
綠色化學,原子經濟
選修4
化學反應原理
第三章水溶液中的離子平衡
1 弱電解質的電離
1 強電解質 弱電解質
2弱電解質的電離
3電離常數
3電離常數
2 水的電離和溶液的酸鹼性
1水的電離 離子積
2溶液的酸鹼性 PH
3試驗測定酸鹼反應曲線(中和滴定)
3 鹽類的水解
1水解的實質
2水解方程式的書寫
3水解的應用
4 難溶電解質的溶解平衡
1難溶電解質的溶解平衡
2沉澱反應的應用
(1)沉澱的生成
(2)沉澱的溶解
(3)沉澱的轉化
3 溶度積(科學視野)
難溶電解質的溶解平
2. 高中化學選修4化學反應原理(人教版)的重要知識點總結
一學習目標: 1學習化學原理的目的
2:化學反應原理所研究的范圍
3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化劑
二學習過程
1:學習化學反應原理的目的
1)化學研究的核心問題是:化學反應
2)化學中最具有創造性的工作是:設計和創造新的分子
3)如何實現這個過程?
通常是利用已發現的原理來進行設計並實現這個過程,所以我們必須對什麼要清楚才能做到,對化學反應的原理的理解要清楚,我們才能知道化學反應是怎樣發生的,為什麼有的反應快、有的反應慢,它遵循怎樣的規律,如何控制化學反應才能為人所用!這就是學習化學反應原理的目的。
2:化學反應原理所研究的范圍是
1)化學反應與能量的問題
2)化學反應的速率、方向及限度的問題
3)水溶液中的離子反應的問題
4)電化學的基礎知識
3:基本概念
1)什麼是有效碰撞?
引起分子間的化學反應的碰撞是有效碰撞,分子間的碰撞是發生化學反應的必要條件,有效碰撞是發生化學反應的充分條件,某一化學反應的速率大小與,單位時間內有效碰撞的次數有關
2)什麼是活化分子?
具有較高能量,能夠發生有效碰撞的分子是活化分子,發生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次數的多少與單位體積內反應物中活化分子的多少有關。
3)什麼是活化能?
活化分子高出反應物分子平均能量的部分是活化能,如圖
活化分子的多少與該反應的活化能的大小有關,
活化能的大小是由反應物分子的性質決定,(內因)活化能越小則一般分子成為活化分子越容易,則活化分子越多,則單位時間內有效碰撞越多,則反應速率越快。
4)什麼是催化劑?催化劑是能改變化學反應的速率,但反應前後本身性質和質量都不改變的物質,催化劑作用:可以降低化學反應所需的活化能,也就等於提高了活化分子的百分數,從而提高了有效碰撞的頻率.反應速率大幅提高.
3. 高二下學期物理,化學所有知識點及公式
不知道你們學哪一本,一般是學選修4《化學反應原理》,方程式比較少,但是公式及知識點很多,鹽類水解是難點
知識點總結
第一章:化學反應與能量變化
1、反應熱與焓變:△H=H(產物)-H(反應物)
2、反應熱與物質能量的關系
3、反應熱與鍵能的關系
△H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和
4、常見的吸熱、放熱反應
⑴常見的放熱反應:
①活潑金屬與水或酸的反應 ②酸鹼中和反應 ③燃燒反應 ④多數的化合反應⑤鋁熱反應
⑵常見的吸熱反應
①多數的分解反應 ②2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3+10H2O
③ C(s)+ H2O(g) CO+H2 ④CO2+ C2 CO
5、反應條件與吸熱、放熱的關系:反應是吸熱還是放熱與反應的條件沒有必然的聯系,而取決與反應物和產物具有的總能量(或焓)的相對大小。
6、書寫熱化學方程式除了遵循書寫化學方程式的要求外,還應注意以下幾點:
①放熱反應△H為「-」,吸熱反應△H為「+」,△H的單位為kJ/mol
②反應熱△H與測定條件(溫度、壓強等)有關,因此應注意△H的測定條件;絕大多數化學反應的△H是在298K、101Pa下測定的,可不註明溫度和壓強。
③熱化學方程式中各物質化學式前面的系數僅表示該物質的物質的量,並不表示物質的分子或原子數,因此化學計量數可以是分數或小數。必須註明物質的聚集狀態,熱化學方程式是表示反應已完成的數量,所以方程式中化學式前面的計量數必須與△H相對應;當反應逆向進行時,反應熱數值相等,符號相反。
7、利用蓋斯定律進行簡單的計算
8、電極反應的書寫: 活性電極:電極本身失電子
⑴電解:陽極:(與電源的正極相連)發生氧化反應 惰性電極:溶液中陰離子失電子
(放電順序:I->Br->Cl->OH-)
陰極:(與電源的負極相連)發生還原反應,溶液中的陽離子得電子
(放電順序:Ag+>Cu2+>H+)
注意問題:①書寫電極反應式時,要用實際放電的離子來表示
②電解反應的總方程式要註明「通電」
③若電極反應中的離子來自與水或其他弱電解質的電離,則總反應離子方程式中要用化學式表示
⑵原電池:負極:負極本身失電子,M→Mn+ +ne-
① 溶液中陽離子得電子 Nm++me-→N
正極: 2H++2e-→H2↑
②負極與電解質溶液不能直接反應:O2+4e-+2H2O→4OH- (即發生吸氧腐蝕)
書寫電極反應時要注意電極產物與電解質溶液中的離子是否反應,若反應,則在電極反應中應寫最終產物。
9、電解原理的應用:
⑴氯鹼工業:陽極(石墨):2Cl-→Cl2+2e-( Cl2的檢驗:將濕潤的澱粉碘化鉀試紙靠近出氣口,試紙變藍,證明生成了Cl2)。
陰極:2H++2e-→H2↑(陰極產物為H2、NaOH。現象(滴入酚酞):有氣泡逸出,溶液變紅)。
⑵銅的電解精煉:電極材料:粗銅做陽極,純銅做陰極。電解質溶液:硫酸酸化的硫酸銅溶液
⑶電鍍:電極材料:鍍層金屬做陽極(也可用惰性電極做陽極),鍍件做陰極。電解質溶液是用含有鍍層金屬陽離子的鹽溶液。
10、化學電源
⑴燃料電池:先寫出電池總反應(類似於可燃物的燃燒);
再寫正極反應(氧化劑得電子,一般是O2+4e-+2H2O→4OH-(中性、鹼性溶液)
O2+4e-+4H+→2H2O(酸性水溶液)。負極反應=電池反應-正極反應(必須電子轉移相等)
⑵充放電電池:放電時相當於原電池,充電時相當於電解池(原電池的負極與電源的負極相連,做陰極,原電池的正極與電源的正極相連,做陽極),
11、計算時遵循電子守恆,常用關系式:2 H2~ O2~2Cl2~2Cu~4Ag~4OH-~4H+~4e-
12、金屬腐蝕:電解陽極引起的腐蝕>原電池負極引起的腐蝕>化學腐蝕>原電池正極>電解陰極
鋼鐵在空氣中主要發生吸氧腐蝕。負極:2Fe→2Fe 2++4e- 正極:O2+4e-+2H2O→4OH-
總反應:2Fe + O2+2H2O=2Fe(OH)2
第二章:化學反應的方向、限度和速度
1、反應方向的判斷依據:△H-T△S<0,反應能自發進行;△H-T△S=0,反應達到平衡狀態
△H-T△S>0反應不能自發。該判據指出的是一定條件下,自發反應發生的可能性,不能說明實際能否發生反應(計算時注意單位的換算)課本P40T3
2、化學平衡常數:
①平衡常數的大小反映了化學反應可能進行的程度,平衡常數越大,說明反應進行的越完全。②純固體或純溶劑參加的反應,它們不列入平衡常數的表達式
③平衡常數的表達式與化學方程式的書寫方式有關,單位與方程式的書寫形式一一對應。對於給定的化學反應,正逆反應的平衡常數互為倒數
④化學平衡常數受溫度影響,與濃度無關。溫度對化學平衡的影響是通過影響平衡常數實現的。溫度升高,化學平衡常數增大還是減小與反應吸放熱有關。
3、平衡狀態的標志:①同一物質的v正=v逆 ②各組分的物質的量、質量、含量、濃度(顏色)保持不變 ③氣體的總物質的量、總壓強、氣體的平均分子量保持不變只適用於△vg≠0的反應④密度適用於非純氣體反應或體積可變的容器
4、惰性氣體對化學平衡的影響
⑴恆壓時充入惰性氣體,體積必增大,引起反應體系濃度的減小,相當於減壓對平衡的影響
⑵恆容時充入惰性氣體,各組分的濃度不變,速率不變,平衡不移動
⑶對於△vg=0的可逆反應,平衡體系中加入惰性氣體,恆容、恆壓下平衡都不會移動
5、⑴等效平衡:①恆溫恆壓,適用於所有有氣體參加的可逆反應,只要使轉化後物質的量之比與最初加入的物質的量之比相同,均可達到等效平衡;平衡時各組分的百分含量相同,濃度相同,轉化率相同。
②恆溫恆容,△vg=0的反應,只要使轉化後物質的量之比與最初加入的物質的量之比相同,均可達到等效平衡;平衡時各組分的百分含量相同,轉化率相同。
⑵等同平衡:恆溫恆容,適用於所有有氣體參加的可逆反應,只要使轉化後物質的量與最初加入的物質的量相同,均可達到等同平衡;平衡時各組分的物質的量相同,百分含量相同,濃度相同。
6、充氣問題:以aA(g)+bB(g)cC(g)
⑴只充入一種反應物,平衡右移,增大另一種反應物的轉化率,但它本身的轉化率降低
⑵兩種反應物按原比例充,恆容時相當於加壓,恆壓時等效平衡
⑶初始按系數比充入的反應物或只充入產物,平衡時再充入產物,恆容時相當於加壓,恆壓時等效平衡
化學反應速率: 速率的計算和比較;濃度對化學速率的影響(溫度、濃度、壓強、催化劑); V-t圖的分析
第三章 物質在水溶液中的行為
1、強弱電解質:
⑴強電解質:完全電離,其溶液中無溶質分子,電離方程式用「=」,且一步電離;強酸、強鹼、大多數鹽都屬於強電解質。
⑵弱電解質:部分電離,其溶液中存在溶質分子,電離方程式用「」,多元弱酸的電離方程式分步寫,其餘的弱電解質的電離一步完成;弱酸、弱鹼、水都是弱電解質。
⑶常見的鹼:KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2是強鹼,其餘為弱鹼;
常見的酸:HCl、HBr、HI、HNO3、H2SO4是強酸,其餘為弱酸;
注意:強酸的酸式鹽的電離一步完成,如:NaHSO4=Na++H++SO42-,而弱酸的酸式鹽要分步寫,如:NaHCO3=Na++HCO3-, HCO3- CO32- +H+
2、電離平衡
⑴ 電離平衡是平衡的一種,遵循平衡的一般規律。溫度、濃度、加入與弱電解質相同的離子或與弱電解質反應的物質,都會引起平衡的移動
⑵ 電離平衡常數(Ka或Kb)表徵了弱電解質的電離能力,一定溫度下,電離常數越大,弱電解質的電離程度越大。Ka或Kb是平衡常數的一種,與化學平衡常數一樣,只受溫度影響。溫度升高,電離常數增大。
3、水的電離:
⑴ H2OH++OH-,△H>0。升高溫度、向水中加入酸、鹼或能水解的鹽均可引起水的電離平衡的移動。
⑵ 任何稀的水溶液中,都存在,且[H+]·[OH-]是一常數,稱為水的離子積(Kw);Kw是溫度常數,只受溫度影響,而與H+或OH-濃度無關。
⑶ 溶液的酸鹼性是H+與OH- 濃度的相對大小,與某一數值無直接關系。
⑷ 當溶液中的H+ 濃度≤1mol/L時,用pH表示。
無論是單一溶液還是溶液混合後求pH,都遵循同一原則:若溶液呈酸性,先求c(H+);若溶液呈鹼性,先求c(OH-),由Kw求出c(H+),再求pH。
⑸向水中加入酸或鹼,均抑制水的電離,使水電離的c(H+)或c(OH-)<10-7mol/L,但
c(H+)H2O=c(OH-)H2O。如某溶液中水電離的c(H+)=10-13mol/L,此時溶液可能為強酸性,也可能為強鹼性,即室溫下,pH=1或13
向水中加入水解的鹽,促進水的電離,使水電離的c(H+)或c(OH-)>10-7mol/L,如某溶液中水電離的c(H+)=10-5mol/L,此時溶液為酸性,即室溫下,pH=5,可能為強酸弱鹼鹽溶液。
4、鹽的水解
⑴在溶液中只有鹽電離出的離子才水解。本質是鹽電離出的離子與水電離出H+或OH-結合生成弱電解質,使H+或OH-的濃度減小,從而促進水的電離。
⑵影響因素:①溫度:升溫促進水解 ②濃度:稀釋促進水解 ③溶液的酸鹼性④ 同離子效應
⑷水解方程式的書寫:
①單個離子的水解:一般很微弱,用,產物不標「↑」「↓」;多元弱酸鹽的水解方程式要分步寫
②雙水解有兩種情況:Ⅰ水解到底,生成氣體、沉澱,用=,標出「↑」「↓」。
Ⅱ部分水解,無沉澱、氣體,用,產物不標「↑」「↓」;
⑸ 鹽類水解的應用:①判斷溶液的酸鹼性 ②判斷鹽溶液中的離子種類及其濃度大小 ③判斷離子共存 ④加熱濃縮或蒸干某些鹽溶液時產物的判斷,如AlCl3溶液 ⑤某些鹽溶液的保存與配製,如FeCl3溶液 ⑥某些膠體的制備,如Fe(OH)3膠體 ⑦解釋生產、生活中的一些化學現象,如明礬凈水、化肥的施用等。(解釋時規范格式:寫上對應的平衡-----條件改變平衡移動-----結果)
5、沉澱溶解平衡:
⑴ Ksp:AmBnmAn++nBm-,Ksp=[An+]m[Bm-]n。
①Ksp只與難溶電解質的性質和溫度有關,溶液中離子濃度的變化只能使平衡移動,不改變Ksp。②對於陰陽離子個數比相同的電解質,Ksp越大,電解質在水中的溶解能力越強。
⑵ Q>Ksp,有沉澱生成;Q=Ksp,沉澱與溶解處於平衡狀態;Q<Ksp,沉澱溶解。
⑶ 一種沉澱可以轉化為更難溶的沉澱。如鍋垢中Mg(OH)2的生成,工業中重金屬離子的除去。
6、離子反應:
⑴ 與量有關的離子方程式的書寫:設量少的物質物質的量為1mol,與另一過量的物質充分反應。
⑵ 離子共存推斷題解答時應注意:①判斷一種離子存在後,一定注意與之不共存的離子一定不存在;②前面加入的試劑對後面的鑒定是否有影響。
⑶ 離子(或物質)檢驗的一般步驟:取少量——加試劑——觀現象——定結論
4. 化學反應熱 的有關知識點誰知道
反應熱是研究化學反應中能量變化的重要概念,反應熱問題則是高考的重點內容,處理好相關題目的關鍵是深刻理解概念,掌握解題方法。
一、考查對有關反應熱概念本質的理解
任何化學反應進行過程中都伴隨著能量的變化,而這種能量常以熱能的形式表現出來,此熱能的大小之度量以及反應過程中吸、放熱情況都可以用到反應熱的概念。
1、要點:
(1)反應熱的定義:在化學反應過程中放出或吸收的能量,通常叫做反應熱。反應熱用"△H"表示,單位一般是"kJ/mol"。
(2)反應熱與物質能量變化的關系:反應熱△H的研究對象是反應體系,當反應物所具有的總能量高於生成物所具有的總能量時,反應體系能量降低,為放熱反應,△H為"-"或△H<0;反之,為吸熱反應,△H為"+"或△H>0。
判斷:ΔH = ∑E(生成物)-∑E(反應物) 其中∑E表示物質具有的總能量。
具體地:①若ΔH>0∑E(生成物)>∑E(反應物),物質所具能量升高,反應吸熱。
②若ΔH<0∑E(生成物)<∑E(反應物),物質所具能量降低,反應放熱。
(3)反應熱與鍵能的關系:反應熱即為形成生成物分子中新的化學鍵所釋放的總能量與反應物分子中舊的化學鍵斷裂所吸收的總能量之差。即△H=反應物鍵能之和-生成物鍵能之和。若△H為"-",反應為放熱反應;若△H為"+",反應為吸熱反應。
(4)幾種反應熱:
I.燃燒熱:在101kPa時,1 mol物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量。理解注意:①、量的標准:可燃物必須為1 mol。②、反應進行程度:完全燃燒,如,C→CO2,H→H2O,S→SO2,等。③、反應產物:生成穩定的氧化物,如,H2 + O2→H2O(l)而不是H2O(g)。④、燃燒熱的單位一般是kJ/mol。
II.中和熱:在稀溶液中,酸跟鹼發生中和反應生成1 mol水時所放出的熱量。理解注意:①、稀溶液:是指存在大量水的溶液。②、量的標准:必須是生成1 mol水。③、中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質的溶解熱、電解質電離所吸收的熱。④、中和熱的實質是H+和OH-化合生成水,若反應過程中有其他物質生成,這部分反應的能量變化也不在中和熱之內。即強酸與強鹼反應的中和熱為一定值57.3 kJ/mol。
2. 考點應用
例1、根據熱化學方程式(在25℃、101 kPa下):S(s ) + O2(g)=SO2(g) ;△H= -297.23 kJ/mol,分析下列說法不正確的是()
A. S的燃燒熱為297.23kJ/mol
B. S(g) + O2(g)=SO2(g)放出的熱量大於297.23 kJ/mol
C. S(g) + O2(g)=SO2(g)放出的熱量小於297.23 kJ/mol
D. 形成1 mol SO2的化學鍵所釋放的總能量大於斷裂1 mol S(s)和1 mol O2的化學鍵所吸收的總能量
解析:題干所給的熱化學方程式是用燃燒熱表示的熱化學方程式,A說法正確。
題干所給的熱化學方程式可看作下面兩個熱化學方程式的和式:S(s)=S(g);△H=+Q1kJ/mol(吸熱,Q1>0),S(g ) + O2(g)=SO2(g);△H=-Q2 kJ/mol(放熱,Q2>0 )。由蓋斯定律可知,△H=+Q1kJ/mol-Q2 kJ/mol=-297.23 kJ/mol
得Q2 = Q1 + 297.23kJ/mol>297.23kJ/mol 故B說法正確。
根據反應熱與鍵能的關系知,△H=反應物鍵能之和-生成物鍵能之和<0,為放熱反應,D說法正確。本題應選C。
二、考查熱化學方程式的書寫及正誤判斷w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
1、考點歸納
熱化學方程式的書寫應遵循的原則:
(1)、必須註明反應物和生成物的聚集狀態(s、l、g、aq);
(2)、反應熱△H與測定條件(溫度、壓強等)有關,若不註明則是指在25℃、101 kPa下測定的,故熱化學方程式一般不註明反應條件及"↑"、"↓"。
(3)、△H只能寫在化學方程式的右邊,並用";"隔開。若是放熱反應,△H為"-",若是吸熱反應,△H為"+",△H單位一般是kJ/mol。
(4)、熱化學方程式各物質前的化學計量數不表示分子個數,只表示物質的量,因此,它可以是整數,也可以是分數,但熱量的數值要與各物質前的化學計量數相對應。
(5)、判斷熱化學方程式書寫是否正確,應先觀察反應物、生成物的聚集狀態,再觀察△H的正負號,最後觀察△H數值是否與化學計量數相對應。
2. 考點應用
例2. 由氫氣和氧氣反應生成1 mol水蒸氣放熱241.8 kJ,寫出該反應的熱化學方程式 。
解析:先寫出並配平該反應的化學方程式H2+1/2O2 = H2O,再註明該反應的反應物、生成物的聚集狀態,△H的正負,熱量的數值要與氫氣的化學計量數相對應,則該反應的熱化學方程式應為:H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g);△H=-241.8kJ/mol
例3. 在25℃、101 kPa下,1 g甲醇燃燒生成CO2和液態水時放熱22.68 kJ,下列熱化學方程式正確的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:觀察一下反應物、生成物的聚集狀態,均符合要求,因為該反應是放熱反應,△H應為"-",A、D錯誤。B、C只是反應熱的數值不同,通過計算知2 molCH3OH燃燒放出的熱量為22.68 kJ/g×32 g/mol×2 mol=1451.5kJ≈1452kJ。本題應選B。
三、考查反應熱的大小比較
1. 考點歸納
比較反應熱的大小時,要注意兩點:其一,只比較其數值大小,不能把數值和前面的"+"、"-"看作一個整體比較("+"、"-"僅表示吸熱和放熱);其二,要注意各物質的聚集狀態,雖化學方程式相同,但物質的聚集狀態不同,其反應熱的數值也不相同。
2. 考點應用
例4. 已知:
(1)
(2)
(3)
(4)
下列關系式中正確的是( )
A.ad>0 C.2a=b<0 D. 2c=d >0
解析:因為該反應為放熱反應,△H均小於0,所以排除B、D兩選項;反應(1)和反應(3)僅生成物水的狀態不同,由氣態水變為液態水時要放熱,則| c |>| a |,但a、c均為負值,所以a>c,A錯誤;根據反應熱應與H2前的化學計量數相對應,比較(1)(2)兩個方程式的系數可知,b=2a。本題應選C。
四、考查蓋斯定律的應用w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
1. 考點歸納
蓋斯定律是指,化學反應不管是一步完成還是分幾步完成,其反應熱是相同的。即是說,熱化學方程式具有疊加性,△H同樣可以,但必須連同"+"、"-"在內相加減。本考點常以信息給予題的形式出現。
2. 考點應用
例5. 已知在25℃、101 kPa下,石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為:
C(石墨,s) + O2(g) = CO2(g); △H = -393.15kJ/mol ―――①
C(金剛石,s) + O2(g) = CO2(g);△H = -395.41kJ/mol ―――②
據此判斷,下列說法正確的是( )
A. 由石墨制備金剛石是吸熱反應,等質量時,石墨的能量比金剛石的低
B. 由石墨制備金剛石是吸熱反應,等質量時,石墨的能量比金剛石的高
C. 由石墨制備金剛石是放熱反應,等質量時,石墨的能量比金剛石的低
D. 由石墨制備金剛石是放熱反應,等質量時,石墨的能量比金剛石的高
解析:根據蓋斯定律,將方程式①減去方程式②得到下列熱化學方程式:
C(石墨,s) = C(金剛石,s);△H = +1.91kJ/mol說明由石墨制備金剛石是吸熱反應,吸收的熱量以化學能的形式貯存在金剛石中,也就是等質量的金剛石具有的能量比石墨高。本題應選A。
五、考查反應熱的簡單計算w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
1. 考點歸納
反應熱的數值應與反應方程式前的化學計量數相對應,可通過列比例式進行求解。
2. 考點應用
例6. 已知在25℃、101 kPa下,1 g (辛烷)燃燒生成和液體水時放熱48.40 kJ。表示上述反應的熱化學方程式正確的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:由燃燒熱的定義知,1 mol辛烷燃燒生成和液體水時放出的熱量為:可直接按熱化學方程式書寫規則進行書寫,即為
本題應選B。
5. 高中化學必修二知識點總結
高中化學必修二知識點總結 全都是甚而知識!
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高一化學(必修2)期末復習1-4章復習提綱
第一章 物質結構 元素周期律
1. 原子結構:如: 的質子數與質量數,中子數,電子數之間的關系
2. 元素周期表和周期律
(1)元素周期表的結構
A. 周期序數=電子層數
B. 原子序數=質子數
C. 主族序數=最外層電子數=元素的最高正價數
D. 主族非金屬元素的負化合價數=8-主族序數
E. 周期表結構
(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. 單質與水或酸反應置換氫的難易或與氫化合的難易及氣態氫化物的穩定性
b. 最高價氧化物的水化物的鹼性或酸性強弱
c. 單質的還原性或氧化性的強弱
(注意:單質與相應離子的性質的變化規律相反)
B. 元素性質隨周期和族的變化規律
a. 同一周期,從左到右,元素的金屬性逐漸變弱
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律和鹼金屬族和鹵族元素的變化規律(包括物理、化學性質)
D. 微粒半徑大小的比較規律:
a. 原子與原子 b. 原子與其離子 c. 電子層結構相同的離子
(3)元素周期律的應用(重難點)
A. 「位,構,性」三者之間的關系
a. 原子結構決定元素在元素周期表中的位置
b. 原子結構決定元素的化學性質
c. 以位置推測原子結構和元素性質
B. 預測新元素及其性質
3. 化學鍵(重點)
(1)離子鍵:
A. 相關概念:
B. 離子化合物:大多數鹽、強鹼、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的本質:
第二章 化學反應與能量
1. 化學能與熱能
(1)化學反應中能量變化的主要原因:化學鍵的斷裂和形成
(2)化學反應吸收能量或放出能量的決定因素:反應物和生成物的總能量的相對大小
a. 吸熱反應: 反應物的總能量小於生成物的總能量
b. 放熱反應: 反應物的總能量大於生成物的總能量
(3)化學反應的一大特徵:化學反應的過程中總是伴隨著能量變化,通常表現為熱量變化
練習:
氫氣在氧氣中燃燒產生藍色火焰,在反應中,破壞1molH-H鍵消耗的能量為Q1kJ,破壞1molO = O鍵消耗的能量為Q2kJ,形成1molH-O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關系式中正確的是( B )
A.2Q1+Q2>4Q3 B.2Q1+Q2<4Q3
C.Q1+Q2<Q3 D.Q1+Q2=Q3
(4)常見的放熱反應:
A. 所有燃燒反應; B. 中和反應; C. 大多數化合反應; D. 活潑金屬跟水或酸反應;
E. 物質的緩慢氧化
(5)常見的吸熱反應:
A. 大多數分解反應;
氯化銨與八水合氫氧化鋇的反應。
(6)中和熱:(重點)
A. 概念:稀的強酸與強鹼發生中和反應生成1mol H2O(液態)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),發生氧化反應
b. 正極:得電子(化合價降低),發生還原反應
C. 原電池的構成條件 :
關鍵是能自發進行的氧化還原反應能形成原電池
a. 有兩種活潑性不同的金屬或金屬與非金屬導體作電極
b. 電極均插入同一電解質溶液
c. 兩電極相連(直接或間接)形成閉合迴路
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:(難點)
a. 負極反應:X-ne=Xn-
b. 正極反應:溶液中的陽離子得電子的還原反應
(2)原電池的設計:(難點)
根據電池反應設計原電池:(三部分+導線)
A. 負極為失電子的金屬(即化合價升高的物質)
B. 正極為比負極不活潑的金屬或石墨
C. 電解質溶液含有反應中得電子的陽離子(即化合價降低的物質)
(3)金屬的電化學腐蝕
A. 不純的金屬(或合金)在電解質溶液中的腐蝕,關鍵形成了原電池,加速了金屬腐蝕
B. 金屬腐蝕的防護:
a. 改變金屬內部組成結構,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、氧化成緻密的氧化膜)
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:
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、不污染環境的發電裝置。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:2H2 + O2=2H2O
電極反應為(電解質溶液為KOH溶液)
負極:2H2 + 4OH- - 4e- → 4H2O
正極:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
3. 化學反應速率與限度
(1)化學反應速率
A. 化學反應速率的概念:
B. 計算(重點)
a. 簡單計算
b. 已知物質的量n的變化或者質量m的變化,轉化成物質的量濃度c的變化後再求反應速率v
c. 化學反應速率之比 = 化學計量數之比,據此計算:
已知反應方程和某物質表示的反應速率,求另一物質表示的反應速率;
已知反應中各物質表示的反應速率之比或△C之比,求反應方程。
d. 比較不同條件下同一反應的反應速率
關鍵:找同一參照物,比較同一物質表示的速率(即把其他的物質表示的反應速率轉化成同一物質表示的反應速率)
(2)影響化學反應速率的因素(重點)
A. 決定化學反應速率的主要因素:反應物自身的性質(內因)
B. 外因:
a. 濃度越大,反應速率越快
b. 升高溫度(任何反應,無論吸熱還是放熱),加快反應速率 c. 催化劑一般加快反應速率
d. 有氣體參加的反應,增大壓強,反應速率加快
e. 固體表面積越大,反應速率越快 f. 光、反應物的狀態、溶劑等
(3)化學反應的限度
A. 可逆反應的概念和特點
B. 絕大多數化學反應都有可逆性,只是不同的化學反應的限度不同;相同的化學反應,不同的條件下其限度也可能不同
a. 化學反應限度的概念:
一定條件下, 當一個可逆反應進行到正反應和逆反應的速率相等,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」,這種狀態稱為化學平衡狀態,簡稱化學平衡,這就是可逆反應所能達到的限度。
b. 化學平衡的曲線:
c. 可逆反應達到平衡狀態的標志:
反應混合物中各組分濃度保持不變
↓
正反應速率=逆反應速率
↓
消耗A的速率=生成A的速率
d. 怎樣判斷一個反應是否達到平衡:
(1)正反應速率與逆反應速率相等; (2)反應物與生成物濃度不再改變;
(3)混合體系中各組分的質量分數 不再發生變化;
(4)條件變,反應所能達到的限度發生變化。
化學平衡的特點:逆、等、動、定、變、同。
【典型例題】
例1. 在密閉容器中充入SO2和18O2,在一定條件下開始反應,在達到平衡時,18O存在於( D )
A. 只存在於氧氣中
B. 只存在於O2和SO3中
C. 只存在於SO2和SO3中
D. SO2、SO3、O2中都有可能存在
例2. 下列各項中,可以說明2HI H2+I2(g)已經達到平衡狀態的是( BDE )
A. 單位時間內,生成n mol H2的同時生成n mol HI
B. 一個H—H鍵斷裂的同時,有2個H—I鍵斷裂
C. 溫度和體積一定時,容器內壓強不再變化
D. 溫度和體積一定時,某一生成物濃度不再變化
E. 溫度和體積一定時,混合氣體的顏色不再變化
F. 條件一定,混合氣體的平均相對分子質量不再變化
化學平衡移動原因:v正≠ v逆
v正> v逆 正向 v正.< v逆 逆向
濃度: 其他條件不變, 增大反應物濃度或減小生成物濃度, 正向移動 反之
壓強: 其他條件不變,對於反應前後氣體,總體積發生變化的反應,增大壓強,平衡向氣體體積縮小的方向移動, 反之…
溫度: 其他條件不變,溫度升高,平衡向吸熱方向移動 反之…
催化劑: 縮短到達平衡的時間,但平衡的移動無影響
勒沙特列原理:如果改變影響化學平衡的一個條件,平衡將向著減弱這種改變的方向發生移動。
第三章復習綱要(要求自己填寫空白處)
(一)甲烷
一、甲烷的元素組成與分子結構
CH4 正四面體
二、甲烷的物理性質
三、甲烷的化學性質
1、甲烷的氧化反應
實驗現象:
反應的化學方程式:
2、甲烷的取代反應
甲烷與氯氣在光照下發生取代反應,甲烷分子里的四個氫原子逐步被氯原子取代反應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,叫做取代反應。
3、甲烷受熱分解:
(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:
(1) 狀態: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________溶於水,_________溶(填「易」、「難」)於有機溶劑。
(3) 熔沸點:隨著碳原子數的遞增,熔沸點逐漸_____________。
(4) 密度:隨著碳原子數的遞增,密度逐漸___________。
3、 烷烴的化學性質
(1)一般比較穩定,在通常情況下跟酸、鹼和高錳酸鉀等都______反應。
(2)取代反應:在光照條件下能跟鹵素發生取代反應。__________________________
(3)氧化反應:在點燃條件下,烷烴能燃燒______________________________
(三)同系物
同系物的概念:_______________________________________________
掌握概念的三個關鍵:(1)通式相同;(2)結構相似;(3)組成上相差n個(n≥1)
CH2原子團。
例1、 下列化合物互為同系物的是:D
A 、 和 B、C2H6和C4H10
H Br CH3
C、Br—C—Br和Br—C—H D、CH3CH2CH3和CH3—CH—CH3
H H
(四)同分異構現象和同分異構物體
1、 同分異構現象:化合物具有相同的________,但具有不同_________的現象。
2、 同分異構體:化合物具有相同的_________,不同________的物質互稱為同分異構體。
3、 同分異構體的特點:________相同,________不同,性質也不相同。
[知識拓展]
烷烴的系統命名法:
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和為最小;
寫名稱——支鏈名稱在前,母體名稱在後;先寫簡單取代基,後寫復雜取代基;相
同的取代基合並起來,用二、三等數字表示。
(五)烯烴
一、乙烯的組成和分子結構
1、組成: 分子式: 含碳量比甲烷高。
2、分子結構: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
1、燃燒反應(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,這是由於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
1、與溴的加成反應(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
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。
乙烯與氫氣反應
乙烯與氯氣反應
乙烯與溴化氫反應
[知識拓展]
四、乙烯的加聚反應: nCH2═CH2 → [CH2-CH2] n
(六)苯、芳香烴
一、苯的組成與結構
1、分子式 C6H6
2、結構特點
二、苯的物理性質:
三、苯的主要化學性質
1、苯的氧化反應
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
在一定條件下苯能夠發生取代反應
書寫苯與液溴、硝酸發生取代反應的化學方程式。
苯 與液溴反應 與硝酸反應
反應條件
化學反應方程式
注意事項
[知識拓展] 苯的磺化反應
化學方程式:
3、在特殊條件下,苯能與氫氣、氯氣發生加成反應
反應的化學方程式: 、
(七)烴的衍生物
一、乙醇的物理性質:
[練習]某有機物中只含C、H、O三種元素,其蒸氣的是同溫同壓下氫氣的23倍,2.3g該物質完全燃燒後生成0.1mol二氧化碳和27g水,求該化合物的分子式。
二、乙醇的分子結構
結構式:
結構簡式:
三、乙醇的化學性質
1、乙醇能與金屬鈉(活潑的金屬)反應:
2、乙醇的氧化反應
(1) 乙醇燃燒
化學反應方程式:
(2) 乙醇的催化氧化
化學反應方程式:
(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,被直接氧化成乙酸。
[知識拓展]
1、 乙醇的脫水反應
(1)分子內脫水,生成乙烯
化學反應方程式:
(2)分子間脫水,生成乙醚
化學反應方程式:
四、乙酸
乙酸的物理性質:
寫出乙酸的結構式、結構簡式。
酯化反應:酸跟醇作用而生成酯和水的反應,叫做酯化反應。
反應現象:
反應化學方程式:
1、在酯化反應中,乙酸最終變成乙酸乙酯。這時乙酸的分子結構發生什麼變化?
2、酯化反應在常溫下反應極慢,一般15年才能達到平衡。怎樣能使反應加快呢?
3、酯化反應的實驗時加熱、加入濃硫酸。濃硫酸在這里起什麼作用?
4為什麼用來吸收反應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的生成物,會有什麼不同的結果?
5為什麼出氣導管口不能插入碳酸鈉液面下?
五、基本營養物質
1、糖類、油脂、蛋白質主要含有 元素,分子的組成比較復雜。
2、葡萄糖和果糖,蔗糖和麥芽糖分別互稱為 ,由於結構決定性質,因此它們具有 性質。
1、有一個糖尿病患者去醫院檢驗病情,如果你是一名醫生,你將用什麼化學原理去確定其病情的輕重?
2、已知方誌敏同志在監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容的?
3、如是否有過這樣的經歷,在使用濃硝酸時不慎濺到皮膚上,皮膚會有什麼變化?為什麼?
第四章化學與可持續發展
化學研究和應用的目標:用已有的化學知識開發利用自然界的物質資源和能量資源,同時創造新物質(主要是高分子)使人類的生活更方便、舒適。在開發利用資源的同時要注意保護環境、維護生態平衡,走可持續發展的道路;建立「綠色化學」理念:創建源頭治理環境污染的生產工藝。(又稱「環境無害化學」)
目的:滿足當代人的需要又不損害後代發展的需求!
一、金屬礦物的開發利用
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系:
金屬活動性序表中,位置越靠後,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等總量佔99%以上,其餘為微量元素;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、沉澱、過濾、結晶、重結晶等分離方法制備得到各種鹽。
三、環境保護與綠色化學
1.環境:
2.環境污染:
環境污染的分類:
• 按環境要素:分大氣污染、水體污染、土壤污染
• 按人類活動分:工業環境污染、城市環境污染、農業環境污染
• 按造成污染的性質、來源分:化學污染、生物污染、物理污染(雜訊、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(預防優於治理)
核心:利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境造成的污染。又稱為「環境無害化學」、「環境友好化學」、「清潔化學」。
從學科觀點看:是化學基礎內容的更新。(改變反應歷程)
從環境觀點看:強調從源頭上消除污染。(從一開始就避免污染物的產生)
從經濟觀點看:它提倡合理利用資源和能源,降低生產成本。(盡可能提高原子利用率)
熱點:原子經濟性——反應物原子全部轉化為最終的期望產物,原子利用率為100%
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希望對你有幫助!
6. 高一化學必修二知識點總結
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
二、海水資源的開發利用
1、海水是一個遠未開發的巨大化學資源寶庫 海水中含有80多種元素,其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11種元素的含量較高,其餘為微量元素。常從海水中提取食鹽,並在傳統海水制鹽工業基礎上製取鎂、鉀、溴及其化合物。
2、海水淡化的方法:蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。其中蒸餾法的歷史最久,蒸餾法的原理是把水加熱到水的沸點,液態水變為水蒸氣與海水中的鹽分離,水蒸氣冷凝得淡水。
3、海水提溴
濃縮海水 溴單質 氫溴酸 溴單質
有關反應方程式:①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl ②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
③2HBr+Cl2=2HCl+Br2
4、海帶提碘
海帶中的碘元素主要以I-的形式存在,提取時用適當的氧化劑將其氧化成I2,再萃取出來。證明海帶中含有碘,實驗方法:(1)用剪刀剪碎海帶,用酒精濕潤,放入坩鍋中。(2)灼燒海帶至完全生成灰,停止加熱,冷卻。(3)將海帶灰移到小燒杯中,加蒸餾水,攪拌、煮沸、過濾。(4)在濾液中滴加稀H2SO4及H2O2然後加入幾滴澱粉溶液。
證明含碘的現象:滴入澱粉溶液,溶液變藍色。2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
第二節 化學與資源綜合利用、環境保護
一、煤和石油
1、煤的組成:煤是由有機物和少量無機物組成的復雜混合物,主要含碳元素,還含有少量的氫、氧、氮、硫等元素。
2、煤的綜合利用:煤的干餾、煤的氣化、煤的液化。
煤的干餾是指將煤在隔絕空氣的條件下加強使其分解的過程,也叫煤的焦化。煤干餾得到焦炭、煤焦油、焦爐氣等。
煤的氣化是將其中的有機物轉化為可燃性氣體的過程。
煤的液化是將煤轉化成液體燃料的過程。
3、石油的組成:石油主要是多種烷烴、環烷烴和芳香烴多種碳氫化合物的混合物,沒有固定的沸點。
4、石油的加工:石油的分餾、催化裂化、裂解。
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第一章物質結構元素周期律
第一節 元素周期表
一、元素周期表的結構
周期序數=核外電子層數 主族序數=最外層電子數
原子序數=核電荷數=質子數=核外電子數
短周期(第1、2、3周期)
周期:7個(共七個橫行)
周期表 長周期(第4、5、6、7周期)
主族7個:ⅠA-ⅦA
族:16個(共18個縱行)副族7個:IB-ⅦB
第Ⅷ族1個(3個縱行)
零族(1個)稀有氣體元素
二.元素的性質和原子結構
(一)鹼金屬元素:
1.原子結構相似性:最外層電子數相同,都為_______個
遞變性:從上到下,隨著核電核數的增大,電子層數增多
2.鹼金屬化學性質的相似性:
4Li + O2 Li2O 2Na + O2 Na2O2
2 Na + 2H2O =2NaOH + H2↑ 2K + 2H2O =2KOH + H2↑
2R+ 2 H2O =2 ROH + H2 ↑
產物中,鹼金屬元素的化合價都為+1價。
結論:鹼金屬元素原子的最外層上都只有___個電子,因此,它們的化學性質相似。
3.鹼金屬化學性質的遞變性:
遞變性:從上到下(從Li到Cs),隨著核電核數的增加,鹼金屬原子的電子層數逐漸增多,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱,原子失去電子的能力增強,即金屬性逐漸增強。所以從Li到Cs的金屬性逐漸增強。
結論:1)原子結構的遞變性導致化學性質的遞變性。
2)金屬性強弱的判斷依據:與水或酸反應越容易,金屬性越強;最高價氧化物對應的水化物(氫氧化物)鹼性越強,金屬性越強。
4.鹼金屬物理性質的相似性和遞變性:
1)相似性:銀白色固體、硬度小、密度小(輕金屬)、熔點低、易導熱、導電、有展性。
2)遞變性(從鋰到銫):
①密度逐漸增大(K反常) ②熔點、沸點逐漸降低
3)鹼金屬原子結構的相似性和遞變性,導致物理性質同樣存在相似性和遞變性。
小結:鹼金屬原子結構的相似性和遞變性,導致了鹼金屬化學性質、物理性質的相似性和遞變性。
遞變性:同主族從上到下,隨著核電核數的增加,電子層數逐漸_______,原子核對最外層電子的引力逐漸________,原子失去電子的能力________,即金屬性逐漸_______。
(二)鹵族元素:
1.原子結構相似性:最外層電子數相同,都為_________個
遞變性:從上到下,隨著核電核數的增大,電子層數增多
2.鹵素單質物理性質的遞變性:(從F2到I2)
(1)鹵素單質的顏色逐漸加深;(2)密度逐漸增大;(3)單質的熔、沸點升高
3.鹵素單質與氫氣的反應:X2 + H2 = 2 HX
鹵素單質與H2 的劇烈程度:依次減弱 ; 生成的氫化物的穩定性:依次減弱
4.鹵素單質間的置換
2NaBr +Cl2 =2NaCl + Br2 氧化性:Cl2________Br2;還原性:Cl-_____Br-
2NaI +Cl2 =2NaCl + I2 氧化性:Cl2_______I2 ; 還原性:Cl-_____I-
2NaI +Br2 =2NaBr + I2 氧化性:Br2_______I2; 還原性:Br-______I-
結論:
單質的氧化性:依次減弱,對於陰離子的還原性:依次增強
5. 非金屬性的強弱的判斷依據:
1. 從最高價氧化物的水化物的酸性強弱,或與H2反應的難易程度以及氫化物的穩定性來判斷。
2. 同主族從上到下,金屬性和非金屬性的遞變:
同主族從上到下,隨著核電核數的增加,電子層數逐漸增多,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱,原子得電子的能力逐漸減弱,失電子的能力逐漸增強,即非金屬性逐漸減弱,金屬性逐漸增強。
3. 原子結構和元素性質的關系:
原子結構決定元素性質,元素性質反應原子結構。
同主族原子結構的相似性和遞變性決定了同主族元素性質的相似性和遞變性。
三.核素
(一)原子的構成:
(1)原子的質量主要集中在原子核上。
(2)質子和中子的相對質量都近似為1,電子的質量可忽略。
(3)原子序數=核電核數=質子數=核外電子數
(4)質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)
(5)在化學上,我們用符號X來表示一個質量數為A,質子數為Z的具體的X原子。
(二)核素
核素:把具有一定數目的質子和一定數目的中子的一種原子稱為核素。一種原子即為一種核素。
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。
或:同一種元素的不同核素間互稱為同位素。
(1)兩同:質子數相同、同一元素
(2)兩不同:中子數不同、質量數不同
(3)屬於同一種元素的不同種原子
第二節元素周期律
一.原子核外電子的排布
1.在多個電子的原子里,核外電子是分層運動的,又叫電子分層排布。
2.電子總是盡先排布在能量最低的電子層里。
3.核外電子的排布規律
(1)各電子層最多容納的電子數是2n2(n表示電子層)
(2)最外層電子數不超過8個(K層是最外層時,最多不超過2個);次外層電子數目不超過18個;倒數第三層不超過32個。
(3)核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層,然後由里向外從能量低的電子層逐步向能量高的電子層排布。
二.元素周期律:
1.核外電子層排布:
隨著原子序數的遞增,每隔一定數目的元素,會重復出現原子「最外層電子從_______個遞增到_________個的情況(K層由1-2)而達到結構的變化規律。
2.最高正化合價和最低負化合價:
隨著原子序數的遞增,每隔一定數目的元素,會重復出現原子最高價由,中部出現負價,由的變化規律。
(1)O、F無正價,金屬無負價
(2)最高正化合價: 最低負化合價:-4→-1→0
(3)最高正化合價=最外層電子數=主族序數
(4)最高正化合價+∣最低負化合價∣=________
(5)最高正化合價+最低負化合價=0 、2、 4、 6
最外層電子數= 4 5 6 7
三.元素金屬性和非金屬性的遞變:
1.2Na + 2H2O=2NaOH + H2 ↑ (容易) Mg + 2 H2O 2Mg(OH)2 + H2 ↑(較難)
金屬性:Na > Mg
2.Mg + 2HCl =MgCl2 + H2↑ (容易) 2Al + 6 HCl = 2AlCl3 +3H2↑(較難)
金屬性:Mg >Al 根據1、2得出:金屬性Na > Mg> Al
3.鹼性 NaOH >Mg(OH)2> Al(OH)3 金屬性:金屬性Na> Mg> Al
Na Mg Al
金屬性逐漸減弱
4.結論:Si P S Cl
單質與H2的反應越來越容易 生成的氫化物越來越穩定
最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸增強
故:非金屬性逐漸增強。
Na Mg AlSi P S Cl
金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強
同周期從左到右,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強
5.隨著原子序數的遞增,元素的核外電子排布、主要化合價、金屬性和非金屬性都呈現周期性的變化規律,這一規律叫做元素周期律。
四、同周期、同主族金屬性、非金屬性的變化規律是:
1. 周期表中金屬性、非金屬性之間沒有嚴格的界線。在分界線附近的元素具有金屬性又具有非金屬性。
2. 金屬性最強的在周期表的左下角是,Cs;非金屬性最強的在周期表的右上角,是F。
3.元素化合價與元素在周期表中位置的關系。
4.元素周期表和元素周期律對我們的指導作用
①在周期表中尋找新的農葯。②在周期表中尋找半導體材料。③在周期表中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。
第三節 化學鍵
一.離子鍵
1.離子鍵:陰陽離子之間強烈的相互作用叫做離子鍵。
相互作用:靜電作用(包含吸引和排斥)
離子化合物:像NaCl這種由離子構成的化合物叫做離子化合物。
(1)活潑金屬與活潑非金屬形成的化合物。如NaCl、Na2O、K2S等
(2)強鹼:如NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等
(3)大多數鹽:如Na2CO3、BaSO4
(4)銨鹽:如NH4Cl
小結:一般含金屬元素的物質(化合物)+銨鹽。(一般規律)
注意:酸不是離子化合物。
離子鍵只存在離子化合物中,離子化合物中一定含有離子鍵。
2.電子式
電子式:在元素符號周圍用小黑點(或×)來表示原子的最外層電子(價電子)的式子叫電子式。
用電子式表示離子化合物形成過程:
(1)離子須標明電荷數;(2)相同的原子可以合並寫,相同的離子要單個寫;(3)陰離子要用方括弧括起;(4)不能把「→」寫成「=」;(5)用箭頭標明電子轉移方向(也可不標)。
二.共價鍵
1.共價鍵:原子間通過共用電子對所形成的相互作用叫做共價鍵。
鍵 型 離子鍵 共價鍵
形成過程 得失電子 形成共用電子對
成鍵粒子 陰、陽離子實質陰、陽離子間的靜電作用 原 子
原子間通過共用電子對所形成的相互作用
用電子式表示HCl的形成過程:
2.共價化合物:以共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物。
化合物離子化合物
共價化合物 化合物中不是離子化合物就是共價化合物
3.共價鍵的存在:
非金屬單質:H2、X2 、N2等(稀有氣體除外)
共價化合物:H2O、 CO2 、SiO2、 H2S等
復雜離子化合物:強鹼、銨鹽、含氧酸鹽
4.共價鍵的分類:
非極性鍵:在同種元素的原子間形成的共價鍵為非極性鍵。共用電子對不發生偏移。
極性鍵:在不同種元素的原子間形成的共價鍵為極性鍵。共用電子對偏向吸引能力強的一方。
三.電子式:
定義:在元素符號周圍用小黑點(或×)來表示原子的最外層電子(價電子)的式子叫電子式。
1.原子的電子式:
2.陰陽離子的電子式:
(1)陽離子簡單陽離子:離子符號即為電子式,如Na+、、Mg2+等
復雜陽離子:如NH4+ 電子式:_______________
(2)陰離子簡單陰離子:、
復雜陰離子:
3.物質的電子式:
(1)離子化合物:陰、陽離子的電子式結合即為離子化合物的電子式。
AB型:NaCl__________________,MgO_________________。
A2B型:如Na2O _______________
AB2型:如MgCl2 :_________________
(2)某些非金屬單質:如:Cl2______ O2_________等
(3)共價化合物:如HCl_________、CO2_____________、NH3__________、CH4_________
4.用電子式表示形成過程:
第二章 化學反應與能量
第一節化學能與熱能
一、化學鍵與化學反應中能量的變化關系
1.任何化學反應都伴隨有能量的變化
2.分子或化合物里的原子之間是通過_____________結合的。
3.化學反應的本質是:舊化學鍵的斷裂與新化學鍵的形成
舊化學鍵的斷裂與新化學鍵形成是與能量聯系在一起的,斷開舊的化學鍵要_______能量,而形成新的化學鍵要_________能量,因此,化學反應都伴隨有能量的變化。各種物質都儲存有化學能,不同物質組成不同,結構不同,所包含的化學能也不同。
二、化學能與熱能的相互轉化
1.有的化學反應的發生,要從環境中吸收能量,以化學能的形式儲存在物質內部;有的化學反應的發生,要向環境中釋放能量,使自身體系能量降低。即一種能量可以轉化為另一種能量,但總量不變,這就是能量守恆定律。
2.化學反應中的能量變化,通常主要表現為熱量的變化---吸熱或放熱,也有其它的表現形式,如電能,光能等。
3.反應物的總能量=生成物的總能量+ 熱能 即為放熱反應
反應物的總能量==生成物的總能量- 熱能 即為吸熱反應
4. 中和熱:酸與鹼發生中和反應生成1 mol H2O時所釋放的熱量。
中和反應為放熱反應;強酸與強鹼反應的中和熱為一固定數值。
第二節 化學能與電能
一、一次能源和二次能源
___________從自然界取得的能源稱為一次能源,如流水、風力、原煤、石油、天然氣等,一次能源經過加工,轉換得到的能源為二次能源,如電力、蒸汽、氫能等。
二、化學電源
1、原電池:將________能轉化為_________能的裝置。
2、形成條件:能發生氧化還原反應,活性不同的兩個電極,閉合的迴路,電解質溶液。
3、電極名稱:
負極:一般為活潑金屬,失電子,化合價升高,發生氧化反應。
正極:一般為較不活潑金屬(或非金屬),電極周圍的陽離子得電子,化合價降低,發生還原反應。
簡略為:負氧正還
4、示例電池和電極反應:
①干電池
電極反應:
負極(鋅筒):Zn— 2e— = Zn2+; 正極(石墨):
總反應:Zn+ + Zn2+;
②.鉛蓄電池
電極反應:
負極: 正極:
③.鋰電池
總反應:8Li+ 3SOCl2 = 6LiCl + Li2SO4 + 2S
④.燃料電池
電極反應:
負極:2H2+ 4OH— —2e— = 4H2O 正極:O2+ 2H2O + 2e— = 4OH—
電池的總反應為:2H2+ O2 = 2H2O
四、電解原理
1、電解池:將電能轉化為化學能的裝置叫電解池。
2、電解原理:使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程叫做電解。
3、電極名稱:
陰極:與電源負極相連的電極稱為陰極,發生還原反應。
陽極:與電源正極相連的電極稱為陽極,發生氧化反應。
4、電解應用舉例
①、電解食鹽水——氯鹼工業
(1)電極反應
陰極:2H++2e- = H2↑ 陽極:2Cl-+2e-= Cl2↑
(2)電解總的化學方程式和離子方程式
化學方程式:2H2O+2NaCl2NaOH+ H2↑+Cl2↑
離子方程式:2H2O+2Cl-2OH-+ H2↑+Cl2↑
②、電解熔融氯化鈉
(1)電極反應
陰極:2Na++2e- =2Na 陽極:2Cl--2e-= Cl2↑
(2)電解總的化學方程式 2NaCl(熔融)2Na+ Cl2↑
③、電解熔融氯化鎂
(1)電極反應
陰極:Mg2++2e- = Mg 陽極:2Cl--2e-= Cl2↑
(2)電解總的化學方程式 MgCl2(熔融)Mg+ Cl2↑
④、電解熔融氧化鋁
(1)電極反應
陰極:4Al3++12e- =4Al 陽極:6O2-+12e-=3O2↑
(2)電解總的化學方程式 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
第三節 化學反應的速率和限度
1、化學反應速率
用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。
計算公式為=△C / △t 時間:(如每秒、每分、每小時)
反應速率的單位:mol/(L•s ) mol/(L•min) mol/(L•h)
(1) 現表示的化學反應速率是平均速率,同一反應用不同物質表示的化學反應速率數值可能不同,必須註明物質。
(2)起始濃度不一定按比例,但是轉化濃度一定按比例。
(3)同一反應各物質的反應速率之比等於化學計量數之比。例:
2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g) ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2 :3 :1 :4
二、化學反應的限度
1. 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________,達到表面上靜止的一種「_____________」,這就是這個反應所能達到的限度。
2. 對於可逆反應,在一定條件下進行到一定程度時,正反應速率和逆反應速率相等,反應物和生成物的濃度不再發生變化,反應達到化學平衡狀態。
反應開始: υ(正)>υ(逆)
反應過程中:υ(正)逐漸減小,υ(逆)逐漸增大;反應物濃度減小,生成物濃度增大
平衡時: υ(正)=υ(逆);各組分的濃度不再發生變化
3.化學反應的特徵:
動:動態平衡 等:υ(正)=υ(逆)
定:各組分的濃度不再發生變化 變:如果外界條件的改變,原有的化學平衡狀態將被破壞。
4. 化學平衡必須是可逆反應在一定條件下建立的,不同的條件將建立不同的化學平衡狀態;通過反應條件的控制,可以改變或穩定反應速率,可以使可逆反應朝著有利於人們需要的方向進行,這對於化學反應的利用和控制具有重要意義。
同時,在具體工業生產中,既要考慮反應的速率也要考慮反應所能達到的限度。如工業合成氨時,就要通過控制反應器的溫度和壓強,使反應既快又能達到較大的限度。
第三章 有機化合物復習
一、有機物的結構特點
1.成鍵特點:在有機物分子中碳呈四價。碳原子既可與其他原子形成共價鍵,碳原子之間也可相互成鍵;既可以形成單鍵,也可以形成雙鍵或三鍵;碳碳之間可以形成長的碳鏈,也可以形成碳環。
[拓展]我們知道,當烴分子中的碳原子個數為n時,其中氫原子個數的最大數值為2n+2,這是氫原子個數的上限值。以鏈狀烷烴分子結構和分子組成通式CnH2n+2為基礎進行分析和比較:在結構中,若增加一個C=C或C=O雙鍵,就少2H;在結構中若出現一個C≡C就少4H;在結構中若出現一個環狀結構也少2H;所以,烯烴和環烷烴的分子組成通式都為CnH2n;炔烴和二烯烴的分子組成通式都為CnH2n-2;苯和苯的同系物,結構中有苯環結構,苯環可以看成是具有3個C=C雙鍵和一個環狀結構,氫原子個數應在烷烴的基礎上減去4×2=8個,故苯和苯的同系物的分子組成通式為:CnH(2n+2-4×2)即CnH2n-6 (n≥6)。
2.同系物:結構相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物。
(1)同系物必須結構相似,即組成元素相同,官能團種類、個數與連接方式相同,分子組成通式相同。
(2)同系物相對分子質量相差14或14的整數倍。
(3)同系物有相似的化學性質,物理性質有一定的遞變規律。
二、幾種重要的有機反應
1.取代反應:有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫做取代,
2.加成反應:有機物分子里不飽和的碳原子跟其它原子或原子團直接結合生成新物質的反應稱為加成反應。被加成的試劑如:H2、X2(X為Cl、Br或I)、H2O、HX、HCN、等能離解成一價原子或原子團的物質。通過有機物發生加成反應時反應物之間的量關系,還可定量判斷該有機物分子結構中不飽和鍵的情況:是C==C鍵,還是C≡C鍵,或是苯環結構,以及它們具有的個數。
3.酯化反應:羧酸和醇作用生成酯和水的反應叫酯化反應。
注意:
①酯化反應的脫水方式是:羧基脫羧羥基(無機含氧酸脫羥基氫)而醇脫羥基氫,即「酸脫羥基醇脫氫」(可用同位素原子示蹤法證明。)。
②酯化反應是可逆的:羧酸+醇酯+水 反應中濃硫酸的作用是作催化劑和吸水劑,除去生成物中的水使可逆反應向生成物方向移動。
③在酸化反應中使用飽和Na2CO3溶液的作用是吸收未反應的乙酸,溶解乙醇,降低酯的溶解度,增大水的密度,使酯浮於水面,容易分層析出,便於分離。
④乙酸乙酯中除乙酸雜質,只能用飽和的Na2CO3濃液,不能用NaOH溶液中和乙酸的方法。因為NaOH溶液鹼性強,會促使乙酸乙酯水解,重新變成乙酸和乙醇,所以不能用NaOH溶液代替Na2CO3飽和溶液。
三、重要有機物結構、性質和用途:
第四章 化學與可持續發展
一、金屬礦物的開發與利用
金屬冶煉的原理與過程:除少數金屬外,大多數金屬以化合態的形式存在於自然界。由金屬礦物轉變為金屬,一般要經過探礦、開采、選礦、冶煉等階段。金屬冶煉主要是利用礦物中的金屬離子獲得電子變成金屬單質發生的氧化還原反應。
二、海水資源的開發與利用
主要指海水資源和海水化學資源的利用。從海水中獲得有用的物質和能量具有廣闊的前景,但仍然是一個亟待研究的課題。
三、化石燃料的綜合利用
煤石油天然氣是重要的燃料,也是重要的化工原料。石油的煉制主要有分餾、裂化和裂解。煤的綜合利用煤的干餾、汽化和液化。以石油煤天然氣為原料通過聚合反應可以獲得用途廣泛的合成材料。