高一化学必修二 知识总结 人教版高一化学必修一必修二知识点总结

作者&投稿:侯叙 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
【答】:
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
练习:
氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰,在反应中,破坏1molH-H键消耗的能量为Q1kJ,破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ,形成1molH-O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是( B )
A.2Q1+Q2>4Q3 B.2Q1+Q2<4Q3
C.Q1+Q2<Q3 D.Q1+Q2=Q3
(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。
【典型例题】
例1. 在密闭容器中充入SO2和18O2,在一定条件下开始反应,在达到平衡时,18O存在于( D )
A. 只存在于氧气中
B. 只存在于O2和SO3中
C. 只存在于SO2和SO3中
D. SO2、SO3、O2中都有可能存在
例2. 下列各项中,可以说明2HI H2+I2(g)已经达到平衡状态的是( BDE )
A. 单位时间内,生成n mol H2的同时生成n mol HI
B. 一个H—H键断裂的同时,有2个H—I键断裂
C. 温度和体积一定时,容器内压强不再变化
D. 温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化
E. 温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化
F. 条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
化学平衡移动原因:v正≠ v逆
v正> v逆 正向 v正.< v逆 逆向
浓度: 其他条件不变, 增大反应物浓度或减小生成物浓度, 正向移动 反之
压强: 其他条件不变,对于反应前后气体,总体积发生变化的反应,增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动, 反之…
温度: 其他条件不变,温度升高,平衡向吸热方向移动 反之…
催化剂: 缩短到达平衡的时间,但平衡的移动无影响
勒沙特列原理:如果改变影响化学平衡的一个条件,平衡将向着减弱这种改变的方向发生移动。
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。
例1、 下列化合物互为同系物的是: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 C6H6
2、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
点燃

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:
〔练习〕某有机物中只含C、H、O三种元素,其蒸气的是同温同压下氢气的23倍,2.3g该物质完全燃烧后生成0.1mol二氧化碳和27g水,求该化合物的分子式。
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

化学)新课标人教必修2高一化学知识点总结集

第一章 物质结构 元素周期律
1、Li与O2反应(点燃) P6
Na与O2反应(点燃) P6
Na与H2O反应: P6
K与H2O反应: P6
2、卤素单质F2 、Cl2 、Br2 、I2与氢气反应 、
、 P8
3、卤素单质间的置换反应:
(1)氯水与饱和溴化钠、氯水与饱和碘化钠溶液反应:

② P9
(2)溴水与碘化钠溶液反应: P9
4、Mg与H2O反应: P14
5、Na与Cl2、反应(点燃): P19
6、用电子式表示氯化钠的形成过程: P20
用电子式表示氯分子的形成过程: P20
用电子式表示氯化氢的形成过程: P20
用电子式表示下列分子:H2 N2 H2O
CO2 CH4 P21
第二章 化学反应与能量
1、Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应 P30
2、原电池原理
典型的原电池(Zn-Cu原电池)
负极(锌): (氧化反应)
正极(铜): (还原反应)
电子流动方向:由锌经过外电路流向铜。
总反应离子方程式: P36
3、H2O2在催化剂作用下受热分解: P42
4、Na2SO4与CaCl2反应 : P45
5、高炉炼铁:
P45
第三章 有机化合物
1、甲烷的主要化学性质
(1)氧化反应(与O2的反应): P53
(2)取代反应(与Cl2在光照条件下的反应,生成四种不同的取代物):P54









2、乙烯的主要化学性质
(1) 氧化反应(与O2的反应): P60
(2) 加成反应((与Br2的反应): P60

(3)乙烯还可以和氢气、氯化氢、水等发生加成反应:P60





(4)聚合反应:P60
(乙烯制聚乙烯) ①
(氯乙烯制聚氯乙烯)②
3、苯的主要化学性质: P62
(1)氧化反应(与O2的反应):
(2)取代反应
① 与Br2的反应 :

② 苯与硝酸(用HONO2表示)发生取代反应,生成无色、不溶于水、有苦杏仁气味、密度大于水的油状液体——硝基苯。反应方程式:

(3)加成反应
用镍做催化剂,苯与氢发生加成反应:
4、乙醇的重要化学性质
(1)乙醇与金属钠的反应: P67
(2)乙醇的氧化反应
①乙醇的燃烧 P67

②乙醇的催化氧化反应 P68
③乙醇在常温下的氧化反应
CH3CH2OH CH3COOH
5、乙酸的重要化学性质
(1) 乙酸的酸性
①乙酸能使紫色石蕊试液变红
②乙酸能与碳酸盐反应,生成二氧化碳气体
利用乙酸的酸性,可以用乙酸来除去水垢(主要成分是CaCO3):
       P68
乙酸还可以与碳酸钠反应,也能生成二氧化碳气体:
       P68
上述两个反应都可以证明乙酸的酸性比碳酸的酸性强。
(2) 乙酸的酯化反应
①反应原理(与乙醇的反应): P69
乙酸与乙醇反应的主要产物乙酸乙酯是一种无色、有香味、密度比水的小、不溶于水的油状液体。
6、①蔗糖水解反应: P73
②淀粉(纤维素)水解反应: P73
③油脂的重要化学性质——水解反应   P73
a)油脂在酸性条件下的水解
油脂+H2O 甘油+
b)油脂在碱性条件下的水解(又叫 反应)
油脂+H2O 甘油+
蛋白质+H2O 各种
第四章 化学与可持续发展
1、2HgO受热分解: P80-P81
Ag2O受热分解:
2、CO还原Fe2O3
①C 还原ZnO
②C 还原MgO
③O2还原Cu2S
④Al 还原Fe2O3(铝热反应)
⑤Fe还原CuSO4:
3、电解NaCl:
①电解NaOH: ②电解MgCl2
③电解Al2O3 ④、石油的催化裂化,例如:C4H10裂化得到乙烯和乙烷: P87

参考答案
第一章 物质结构 元素周期律
1、4Li + O2 2Li2 O
2Na+O2 Na2O2
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2K+2H2O===2KOH+H2↑
2、卤素单质与氢气反应
F2 + H2 === 2HF
Cl2 + H2 === 2HCl
Br2 + H2 === 2Br
I2 + H2 === 2HI
3、卤素单质间的置换反应:
(1)Cl2可以从溴化物(或碘化物)中置换出Br2(或I2):
①Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl
②Cl2+2KI=I2+2KCl
(2)Br2可以从碘化物中置换出I2:
Br2+2KI=I2+2KBr
4、Mg+2H2O === Mg(OH)2↓+H2↑
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
Mg+2 HCl === MgCl2+ H2↑

5、

氯化钠的形成过程:略`
氯分子的形成过程:
氯化氢的形成过程:
用电子式表示下列分子:略
第二章 化学反应与能量
1、 Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O
NaOH+HCl==NaCl+H2O
2、原电池原理
(1)概念:原电池是把化学能转变成电能的装置
(2)典型的原电池(Zn-Cu原电池)
负极(锌):Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)
正极(铜):2H++2e-=H2↑ (还原反应)
电子流动方向:由锌经过外电路流向铜。
总反应离子方程式:Zn+2H+=Zn2++H2↑
3、2H2O2= 2H2O+O2↑
4、Na2SO4+CaCl2=CaSO4↓+Na2CO3
5、2C + O2 = 2CO
Fe2O3 + 3CO ==2Fe + 3CO2
第三章 有机化合物
1、甲烷的主要化学性质
(1)氧化反应
CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)
(2)取代反应

2、乙烯的主要化学性质
(1)氧化反应:C2H4+3O2 2CO2+2H2O

(2)加成反应

乙烯还可以和氢气、氯化氢、水等发生加成反应。
CH2=CH2 + H2 CH3CH3
CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl(一氯乙烷)
CH2=CH2+H2O CH3CH2OH(乙醇)
(3)聚合反应:

3、苯的主要化学性质
(1) 氧化反应 2C6H6+15O2 12CO2+6H2O

(2) 取代反应

① + Br2 + HBr

② 苯与硝酸(用HONO2表示)发生取代反应,生成无色、不溶于水、有苦杏仁气味、密度大于水的油状液体——硝基苯。

+ HONO2 + H2O
(3) 加成反应
用镍做催化剂,苯与氢发生加成反应,生成环己烷。

+ 3H2

4、乙醇的重要化学性质
(1) 乙醇与金属钠的反应
2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑
(2) 乙醇的氧化反应
①乙醇的燃烧
CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O
②乙醇的催化氧化反应
2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
乙醛
③乙醇在常温下的氧化反应
CH3CH2OH CH3COOH

5、乙酸的重要化学性质
(3) 乙酸的酸性
①乙酸能使紫色石蕊试液变红
②乙酸能与碳酸盐反应,生成二氧化碳气体
利用乙酸的酸性,可以用乙酸来除去水垢(主要成分是CaCO3):
2CH3COOH+CaCO3 (CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
乙酸还可以与碳酸钠反应,也能生成二氧化碳气体:
2CH3COOH+Na2CO3 2CH3COONa+H2O+CO2↑
上述两个反应都可以证明乙酸的酸性比碳酸的酸性强。
(4) 乙酸的酯化反应
①反应原理

乙酸与乙醇反应的主要产物乙酸乙酯是一种无色、有香味、密度比水的小、不溶于水的油状液体。
6、C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6

油脂的重要化学性质——水解反应
(1) 油脂在酸性条件下的水解
油脂+H2O 甘油+高级脂肪酸
(2) 油脂在碱性条件下的水解(又叫皂化反应)
油脂+H2O 甘油+高级脂肪酸
蛋白质+H2O 各种氨基酸

第四章 化学与可持续发展


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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 Ca
2.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 Q
3.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↑+10H2O
③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+HCl
CH2Cl2+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――→CH3CH3
CH2=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――→ +H2O
③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-CH3

2-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+2H2O
③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 > H2CO3
2CH3COOH+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 O
N 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+Br2
4、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。

第一章 从实验学化学-1- 化学实验基本方法
过滤 一帖、二低、三靠 分离固体和液体的混合体时,除去液体中不溶性固体。(漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯)
蒸发 不断搅拌,有大量晶体时就应熄灯,余热蒸发至干,可防过热而迸溅 把稀溶液浓缩或把含固态溶质的溶液干,在蒸发皿进行蒸发
蒸馏 ①液体体积②加热方式③温度计水银球位置④冷却的水流方向⑤防液体暴沸 利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质(蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶)
萃取 萃取剂:原溶液中的溶剂互不相溶;② 对溶质的溶解度要远大于原溶剂;③ 要易于挥发。 利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作,主要仪器:分液漏斗
分液 下层的液体从下端放出,上层从上口倒出 把互不相溶的两种液体分开的操作,与萃取配合使用的
过滤器上洗涤沉淀的操作 向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水流完后,重复操作数次
配制一定物质的量浓度的溶液 需用的仪器 托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管
主要步骤:⑴ 计算 ⑵ 称量(如是液体就用滴定管量取)⑶ 溶解(少量水,搅拌,注意冷却)⑷ 转液(容量瓶要先检漏,玻璃棒引流)⑸ 洗涤(洗涤液一并转移到容量瓶中)⑹ 振摇⑺ 定容⑻ 摇匀
容量瓶 ①容量瓶上注明温度和量程。②容量瓶上只有刻线而无刻度。 ①只能配制容量瓶中规定容积的溶液;②不能用容量瓶溶解、稀释或久贮溶液;③容量瓶不能加热,转入瓶中的溶液温度20℃左右
第一章 从实验学化学-2- 化学计量在实验中的应用
1 物质的量 物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体
2 摩尔 物质的量的单位
3 标准状况 STP 0℃和1标准大气压下
4 阿伏加德罗常数NA 1mol任何物质含的微粒数目都是6.02×1023个
5 摩尔质量 M 1mol任何物质质量是在数值上相对质量相等
6 气体摩尔体积 Vm 1mol任何气体的标准状况下的体积都约为22.4l
7 阿伏加德罗定律 (由PV=nRT推导出) 同温同压下同体积的任何气体有同分子数
n1 N1 V1
n2 N2 V2
8 物质的量浓度CB 1L溶液中所含溶质B的物质的量所表示的浓度
CB=nB/V nB=CB×V V=nB/CB
9 物质的质量 m m=M×n n=m/M M=m/n
10 标准状况气体体积 V V=n×Vm n=V/Vm Vm=V/n
11 物质的粒子数 N N=NA×n n =N/NA NA=N/n
12 物质的量浓度CB与溶质的质量分数ω 1000×ρ×ω
M
13 溶液稀释规律 C(浓)×V(浓)=C(稀)×V(稀)
以物质的量为中心








第二章 化学物质及变化-1-物质的分类
1 元素分类: 金属和非金属元素
2 化合物分类: 有机物(含C)和无机物
氧化物 酸性氧化物(与碱反应生成盐和水) SiO2、SO2、CO2、SO3、N2O5、(多数为非金属氧化物)
碱性氧化物(与酸反应生成盐和水) Fe2O3、CuO 、 MgO (多数为金属氧化物)、
两性氧化物(与酸、碱反应生成盐和水) Al2O3、ZnO
不成盐氧化物 NO2、NO、CO、 (盐中的N的化合价无+2、+3、C无+2)
分散系 溶液(很稳定) 分散质粒子小于1nm,透明、稳定、均一
胶体(介稳定状态) 分散质粒子1nm-100nm,较透明、稳定、均一
浊液(分悬、乳浊液) 分散质粒子大于100nm,不透明、不稳定、不均一
化学反应的分类 四大基本反应类型 化合:2SO2+ O2 2SO3
分解:2NaHCO3 Na2CO3 +CO2↑+ H2O
置换:Cl2 +2KI ===2KCl+I2
复分解:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
是否有离子参加反应(电解质在水溶液中) 离子反应:Cl2+H2O = HCl+HClO
非离子反应:2Fe+3Cl2 2FeCl3
是否有元素电子得失或偏移(有升降价) 氧化还原反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
非氧化还原反应:Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
热量的放出或吸收 放热反应:3Fe+2O2 Fe3O4
吸热反应:C+CO2 2CO
第二章 化学物质及变化-2-离子反应
电解质(酸、碱、盐、水) 在水溶液里或熔融状态下本身能够导电的化合物
非电解质(包括CO2、SO2) 在水溶液里或熔融状态下不能够导电的化合物
碳酸的电离方程式 H2CO3 H++HCO3- (弱电解质用“ ”
NaHCO3的电离方程式 NaHCO3=Na++HCO3- (强电解质用“ = ”
离子反应式 用实际参加反应的离子所表示的式子
离子反应式写法 一写、二改、三删、四查
单质、氧化物、气体、难溶、难电离的物质要保留分子式
离子共存 有颜色的离子 MnO4-紫红、Fe3+棕黄、Fe2+浅绿、Cu2+蓝色
与H+不共存(弱酸根) OH-、CO32-、SO32-、SiO32-、AlO2-、S2-、F- 等
与OH-不共存(弱碱金属阳离子) H+、Fe3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Mg2+、NH4+ 等
与H+和OH-都不共存 HCO3-、HSO3-、HS-、 等
常见生成沉淀 Ba2+、Ca2+与SO42-、CO32- Ag+与Cl-
胶体 胶体的性质(介稳定) 丁达尔现象、布朗运动、电泳、聚沉
判断胶体最简单的方法 丁达尔现象
胶体提纯 渗析(胶体微粒不能透过半透膜)
Fe(OH)3胶体制备的方法 取烧杯盛20mL蒸馏水,加热至沸腾,然后逐滴加入饱和FeCl3溶液1mL~2mL。继续煮沸至溶液呈红褐色。观察所得红褐色液体Fe(OH)3胶体。
Fe(OH)3胶体制备方程式 FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体) +3HCl
胶体凝聚的条件 加热、加电解质、加相反电性的胶体
第二章 化学物质及变化-3-氧化还原反应
氧化还原反应的本质 有电子转移(得失或偏移)
氧化还原反应的特征 元素化合价的升降(不一定有氧的得失)
升失氧 还原剂、还原性、失电子、(升价)、 被氧化、发生氧化反应成氧化产物
降得还 氧化剂、氧化性、得电子、 (降价)、 被还原、发生还原反应成还原产物
化合反应 不一定是氧化还原反应,一般有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应才属氧化还原反应
分解反应
置换反应 一定是氧化还原反应
复分解反应 一定不是氧化还原反应
气体的检验 NH3的检验 用湿润的红色石蕊试纸变蓝
SO2的检验 用品红溶液褪色
SO2的吸收 用KMnO4溶液 (强氧化性)
CO2的检验 用澄清石灰水变浊
Cl2的检验 用湿润的KI 淀粉试纸变蓝
NO的检验 打开瓶盖后遇空气变红棕色
离子的检验 NH4+的检验 加NaOH溶液加热后放出气体用湿润的红色石蕊试纸变蓝
Fe3+的检验 ①加NaOH溶液有红褐色沉淀②加KSCN溶液出现血红色
Fe2+的检验 ①加NaOH溶液有白色沉淀马上变灰绿色,最终变红褐色②加KSCN溶液无现象,再加氯水后出现血红色
SO42-的检验 先加HCl无现象后加BaCl2溶液有不溶于酸的白色沉淀
Cl-、(Br-、I -)的检验 先加AgNO3后加HNO3溶液有不溶于酸的白色沉淀AgCl (淡黄色沉淀AgBr、黄色沉淀AgI)
NO3 - 的检验 加浓缩后加入少量浓硫酸和几块铜片加热有红棕色的气体放出(NO2)
物质的保存 K、Na 保存在煤油中(防水、防O2)
见光易分解的物质 用棕色瓶(HNO3、AgNO3、氯水、HClO 等)
碱性物质 用橡胶塞不能用玻璃塞(Na2SiO3、NaOH、Na2CO3)
酸性、强氧化性物质 用玻璃塞不能用橡胶塞(HSO4、HNO3、KMnO4)
物质的保存 F2、HF(氢氟酸) 用塑料瓶不能用玻璃瓶(与SiO2反应腐蚀玻璃)
保存在水中 白磷(防在空气中自燃)、Br2(防止挥发)
地壳中含量最多的元素 氧O、硅Si、铝Al、铁Fe
地壳有游离态存在的元素 金、铁(陨石)、硫(火山口附近)
金属共同的物理性质 有金属光泽、不透明、易导电、导热、延展性
能与HCl和NaOH都能反应的物质 两性:Al、Al2O3、Al(OH)3
弱酸的酸式盐:NaHCO3、NaHSO3、NaHS
弱酸的铵盐:(NH4)2CO3、(NH4)2S
两性金属 锌Zn、铝Al(与酸和碱都放H2)
钝化金属 铁Fe、铝Al(被冷的浓H2SO4、浓HNO3)
酸化学性质 稀、浓硫酸的通性 1强酸性----反应生成盐
2高沸点酸,难挥发性——制备易挥发性酸
浓硫酸的特性 1、吸水性—做干燥,不能干燥NH3、H2S
2、脱水性—使有机物脱水炭化
3、强氧化性——与不活泼金属、非金属、还原性物质反应
硝酸 HNO3 1、强酸性 2、强氧化性 3、不稳定性 (见光、受热)
次氯酸 HClO 1、弱酸性 2、强氧化性 3、不稳定性 (见光、受热)
硅酸 H2SiO3 1、弱酸性 2、难溶性 3、不稳定性 (热)
漂白 氧化型(永久) 强氧化性:HClO、Na2O2、O3、浓H2SO4、浓 HNO3
加合型(暂时) SO2 (使品红褪色,不能使石蕊变红后褪色)
吸附型(物理) 活性碳 明矾溶液生成的Al(OH)3胶体
水溶液 氯水主要成分 分子: Cl2、 H2O、 HClO
离子: H+、Cl-、ClO-
氨水主要成分
分子:NH3 H2O NH3·H2O
离子:NH4+ OHˉ
氯水与液氯、氨水与液氨的区别 氯水、氨水属混合物、液氯与液氨属纯净物
氯原子Cl与氯离子Cl-的区别 最外层电子数不同,化学性质不同,氯离子Cl-达稳定结构
气体 极易溶于水(喷泉) NH3(1:700) HCl (1:500)
只能用排气法收集 NO2 NH3 HCl
只能用排气法收集 NO N2 CO
钠与水的反应 现象: ①浮、②熔、③游、④咝、⑤红 ①钠浮在水面上——密度小于水;②水蒸气——放热;③熔化成一个小球——溶点低;④在水面上游动——生成气体;咝咝发出响声——反应剧烈;⑤变色——生成碱
俗名 苏打Na2CO3、小苏打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(淡黄色)用作呼吸面具, Al(OH)3和NaHCO3 (小苏打)可中和胃酸
明矾用作净水剂,次氯酸HClO杀菌、消毒、永久性漂白、SO2暂时性漂白
自来水常用Cl2来消毒、杀菌但产生致癌的有机氯,改用广谱高效消毒剂二氧化氯(ClO2)
Fe2O3—红色油漆和涂料;Al2O3—耐火材料,NH3可用于氮肥、制冷剂。
晶体硅Si作半导体、太阳能电池; SiO2可作光导纤维;硅胶是常用的干燥剂及催化剂的载体。水玻璃可做肥皂填料、木材防腐防火剂及黏胶