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文檔簡介
1、高中化學(xué)必修 2 知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)第一單元原子核外電子排布與元素周期律、原子結(jié)構(gòu)質(zhì)子(Z個(gè))原子核注意:中子(N個(gè))質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子核外電子(Z個(gè))熟背前20號(hào)元素,熟悉120號(hào)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 Ca2.原子核外電子的排布規(guī)律:電子總是盡先排布在能量最低的電子層里;各 電子層最多容納的電子數(shù)是2n2;最外層電子數(shù)不超過8個(gè)(K層為最外層不 超過2個(gè)),次外層不超過18個(gè),倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過32個(gè)。電子層:一(能量最低)二 三 四 五 六
2、 七對(duì)應(yīng)表示符號(hào):KL M N O P Q3.元素、核素、同位素元素:具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱。核素:具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子。同位素:質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。(對(duì)于原子來說)二、元素周期表1.編排原則:1.原子數(shù)X的核外電子1按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排列2將電子層數(shù)相同的各元素從左到右排成一橫行.。(周期序數(shù)二原子的電子層數(shù))3把最外層電子數(shù)相同 的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成一縱行.。主族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):三、元素周期律1.元素周期律:元素的性質(zhì)(核外電子排布、原子半徑、主要化合價(jià)、金屬性、非金屬性
3、)隨著核電荷數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。元素性質(zhì)的周期性變化 實(shí)質(zhì)是元素原子核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。2.同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律核外電子層數(shù)元素種類第一周期2種元素周期(7個(gè)橫行)(7個(gè)周期)短周期第二周期第三周期第四周期第五周期長周期第六周期8種元素8種元素18種元素18種元素32種元素第七周期未填滿(已有26種元素)主族:IAA共7個(gè)主族副族:mBB、IBUB,共7個(gè)副族(18個(gè)縱行)第毗族:三個(gè)縱行,位于B和IB之間(16個(gè)族)零族:稀有氣體第三周期元素iiNai2Mg13AIi4Si15P16S17CI18Ar電子排布電子層數(shù)相同,最外層電子數(shù)依次增加(2)原子半徑原子半徑
4、依次減力*(3)主要化合價(jià)+1+2+3+4-4+5-3+6-2+7-1(4)金屬性、非金屬性- 1-r r ,r,r、一tt-t t- -ir r ,r r、九rk金屬性減弱,非金屬性增加.(5)單質(zhì)與水或酸置換難易冷水劇烈熱水與酸快與酸反應(yīng)慢(6)氫化物的化學(xué)式SiH4PH3H2SHCI(7)與H2化合的難易由難到易(8)氫化物的穩(wěn)穩(wěn)定性增強(qiáng)*定性(9)最咼Na20MgOAl2O3SiO2P2O5SO3CI2O7價(jià)氧化物的化學(xué)式最(10NaOMg(OH)Al(OH)H2SQH3POH2SOHClO高)化H233444價(jià)學(xué)氧式化(11強(qiáng)堿中強(qiáng)堿兩性氫弱酸中強(qiáng)強(qiáng)酸很強(qiáng)物)酸氧化物酸的酸對(duì)堿應(yīng)性水
5、(12堿性減弱,酸性增強(qiáng)化)變物化規(guī)律第IA族堿金屬元素:Li Na K Rb Cs Fr(Fr是金屬性最強(qiáng)的元素,位 于周期表左下方)第A族鹵族元素:F Cl Br I At(F是非金屬性最強(qiáng)的元素,位于周 期表右上方) 判斷元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的方法:(1)金屬性強(qiáng)(弱)單質(zhì)與水或酸反應(yīng)生成氫氣容易(難):氫氧化物堿性強(qiáng)(弱):相互置換反應(yīng)(強(qiáng)制弱)Fe+CuS04=FeS04+Cu。(2)非金屬性強(qiáng)(弱)一一單質(zhì)與氫氣易(難)反應(yīng);生成的氫化物穩(wěn)定(不穩(wěn)定);最高價(jià)氧化物的水化物(含氧酸)酸性強(qiáng)(弱);相互置換反 應(yīng)(強(qiáng)制弱)2NaBr+Cb=2NaCl+Br2。(I)同周期比較:金
6、屬性:NaMgAl非金屬性:SivPvSvCl與酸或水反應(yīng):從易難單質(zhì)與氫氣反應(yīng):從難一易堿性:NaOHMg(OH)2氫化物穩(wěn)定性:SiH4vPH3vH2SVHClAI(OH)3酸性(含氧酸):H2SiO3vH3PO4vH2SO4vHCIO4(U)同主族比較:金屬性:LivNavKvRbvCs(堿金非金屬性:FClBr1(鹵族屬元素)元素)與酸或水反應(yīng):從難易單質(zhì)與氫氣反應(yīng):從易難堿性:LiOHvNaOHvKOHvRbOH氫化物穩(wěn)定:HF HClHBrvCsOHHI(K)金屬性:LivNavKvRbvCs非金屬性:FClBrI還原性(失電子能力):LivNavKvRbv氧化性:F2Cl2Br2
7、I2Cs還原性:FvCl-vBr-vI-氧化性(得電子能力):Li+Na+K+酸性(無氧酸):HFvHClvRb+Cs+HBrvHI比較粒子(包括原子、離子)半徑的方法(“三看”):(1)先比較電子層數(shù),電子層數(shù)多的半徑大。(2) 電子層數(shù)相同時(shí),再比較核電荷數(shù),核電荷數(shù)多的半徑反而小。元素周期表的應(yīng)用1、元素周期表中共有個(gè)_7_周期,_3_是短周期,_4_是長周期。2、 在元素周期表中,IA-%A_是主族元素,主族和0族由短周期元素、長周期元素 共同組成。IB -%B是副族元素,副族元素完全由長周期元素構(gòu)成。3、 元素所在的周期序數(shù)=電子層數(shù) ,主族元素所在的族序數(shù)=最外層電 子數(shù),元素周期
8、表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。在同一周期中,從左到右,隨 著核電荷數(shù)的遞增,原子半徑逐漸減小,原子核對(duì)核外電子的吸引能力逐漸增強(qiáng), 元素的金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增弓。在同一主族中,從上到下,隨著 核電荷數(shù)的遞增,原子半徑逐漸增,電子層數(shù)逐漸增多,原子核對(duì)外層電子 的吸引能力逐漸減弱,元素的金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱 。4、元素的結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位置,元素在周期表中位置的反映了原子的結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)特點(diǎn)。我們可以根據(jù)元素在周期表中的位置, 推測元素的 結(jié)構(gòu),預(yù)測元素的性質(zhì) 。元素周期表中位置相近的元素性質(zhì)相似,人們可以 借助元素周期表研究合成有特定性質(zhì)的新物質(zhì)。例如,在金屬
9、和非金屬的分界線 附近尋找 半導(dǎo)體 材料,在過渡元素中尋找各種優(yōu)良的催化劑 和耐高溫、耐腐蝕_材料。第二單元微粒之間的相互作用化學(xué)鍵是直接相鄰兩個(gè)或多個(gè)原子或離子間強(qiáng)烈的相互作用。1.離子鍵與共價(jià)鍵的比較鍵型離子鍵共價(jià)鍵概念陰陽離子結(jié)合成化合物的靜電原子之間通過共用電子對(duì)所形成的作用叫離子鍵相互作用叫做共價(jià)鍵成鍵方式通過得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)通過形成共用電子對(duì)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)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:NH4CI、NH4NO3等銨鹽只由非金屬兀素組成,但含有離子鍵)非金屬元素之間離子化合物:由離子鍵構(gòu)成的化合物叫做離子化合物。(一定有離子鍵,可能有共價(jià)鍵)共價(jià)化
10、合物:原子間通過共用電子對(duì)形成分子的化合物叫做共價(jià)化合物。(只有共價(jià)鍵一定沒有離子鍵)-極性共價(jià)鍵(簡稱極性鍵):由不同種原子形成,AB型,如,HCl。共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵(簡稱非極性鍵):由同種原子形成,AA型,如,CIClo2.電子式:用電子式表示離子鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與表示共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的 不同點(diǎn):(1)電荷:用電子式表示離子鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)需標(biāo)出陽離子和陰 離子的電荷;而表示共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不能標(biāo)電荷。(2)(方括號(hào)): 離子鍵形成的物質(zhì)中的陰離子需用方括號(hào)括起來,而共價(jià)鍵形成的物質(zhì)中不能用 方括號(hào)。3、分子間作用力定義把分子聚集在一起的作用力。由分子構(gòu)成的物質(zhì),分子間作
11、用力是影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)和 溶解性 的重要因素之一。4、水具有特殊的物理性質(zhì)是由于水分子中存在一種被稱為氫鍵的分子間作用力。 水分子間的氫鍵,是一個(gè)水分子中的氫原子與另一個(gè)水分子中的氧原子間所形成的分子間作用力,這種作用力使得水分子間作用力增加, 因此水具有較 高的 熔沸點(diǎn)。其他一些能形成氫鍵的分子有HF H2ONH3。項(xiàng)目離子鍵共價(jià)鍵概念陰陽之間的強(qiáng)烈原子通過共用電子對(duì)形成的相互作用強(qiáng)烈相互作用形成化合物離子化合物判斷化學(xué)鍵方法形成晶體離子晶體分子晶體原子晶體判斷晶體方法熔沸點(diǎn)高低很高融化時(shí)破壞作離子鍵物理變化分子間共價(jià)鍵用力作用力化學(xué)變化共價(jià)鍵硬度導(dǎo)電性第三單元從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性同系物
12、同位素同分異構(gòu)體概念組成相似,結(jié)構(gòu)上相差一個(gè)或多個(gè)質(zhì)子數(shù)相同中子屬不同的原分子式相同結(jié)構(gòu)不同的化合“CH2”原子團(tuán)的有機(jī)物子互成稱同位素物有機(jī)化合物之間原子之間化合物之間相似點(diǎn)結(jié)構(gòu)相似通式相同質(zhì)子數(shù)相同分子式相同不同點(diǎn)相差n個(gè)CH2原子團(tuán)(n1)中子數(shù)不同原子排列不同代表物烷烴之間氕、氘、氚乙醇與二甲醚止丁烷與異丁烷專題二 化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一單元 化學(xué)反應(yīng)的速率與反應(yīng)限度1、化學(xué)反應(yīng)的速率(1)概念:化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或牛成物濃度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(jì)算速率。3以上所表示的是平均速率,而不是瞬時(shí)
13、速率。4重要規(guī)律:(i)速率比二方程式系數(shù)比(ii)變化量比二方程式系數(shù)比(2)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:內(nèi)因:由參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定的(主要因素)。 外因:溫度:升高溫度,增大速率2催化劑:一般加快反應(yīng)速率(正催化劑)3濃度:增加C反應(yīng)物的濃度,增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)的增加量(均取正值)來表示。計(jì)算公式:v(B)二c(B)tn(B)|V ? t4壓強(qiáng):增大壓強(qiáng),增大速率(適用于有氣體參加的反應(yīng))其它因素:如光(射線)、固體的表面積(顆粒大小)、反應(yīng)物的狀態(tài)(溶劑)、原 電池等也會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。2、化學(xué)反應(yīng)的限度一一化學(xué)平衡(1 1)在一定條件下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正
14、向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時(shí),反_應(yīng)物和生成物的濃度不再改變,達(dá)到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”,這就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的限度,即化學(xué)平衡狀態(tài)?;瘜W(xué)平衡的移動(dòng)受到溫度、反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)等因素的影響。催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速 率,對(duì)化學(xué)平衡無影響。在相同的條件下同時(shí)向正、逆兩個(gè)反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。通常把由反應(yīng)物向生成物進(jìn)行的反應(yīng)叫做正反應(yīng)。 而由生成物向反應(yīng)物進(jìn)行的反應(yīng)叫 做逆反應(yīng)。在任何可逆反應(yīng)中,正方應(yīng)進(jìn)行的同時(shí),逆反應(yīng)也在進(jìn)行。可逆反應(yīng)不能進(jìn) 行到底,即是說可逆反應(yīng)無論進(jìn)行到何種程度,任何物質(zhì)(反應(yīng)物和生成物)的 物質(zhì)的量都不可能為0。(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:逆、動(dòng)、等、定、變
15、。1逆:化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。2動(dòng):動(dòng)態(tài)平衡,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)仍在不斷進(jìn)行。3等:達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正方應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,但不等于0。即v正二v逆#0。4定:達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),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(dāng)條件變化時(shí),原平衡被破壞,在新的條件下會(huì)重新建立新的平衡。(3)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:1VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同 一物質(zhì)比較)2各組分濃度保持不變或百分含量不變3借助顏色不變判斷(有一種物質(zhì)是有顏色的)4總物質(zhì)的量或總體積或總壓強(qiáng)或平均相對(duì)分子質(zhì)量不變(前提:反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不相等的反應(yīng)適用,
16、即如對(duì)于反應(yīng)xA+yBzC,x+y勺)第二單元化學(xué)反應(yīng)中的熱量1、在任何的化學(xué)反應(yīng)中總伴有能量的變化。原因:當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量。化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主 要原因。一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量,決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。E反應(yīng)物總能量E生成物總能量, 為放熱反應(yīng)。E反應(yīng)物總能量vE生成物總能量,為吸熱反應(yīng)。2、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng):所有的燃燒與緩慢氧化 酸堿中和反應(yīng)大多數(shù)的化合反應(yīng)金屬與酸的反應(yīng)5生石灰和水反應(yīng)(特殊:C+CO22CO是吸熱反應(yīng))6
17、濃硫酸稀釋、氫氧化鈉固體溶解等常見的吸熱反應(yīng):銨鹽和堿的反應(yīng)如Ba(OH)28H2O+NH4CI=BaCl2+2NH3T+OH2O2大多數(shù)分解反應(yīng)如KCIO3、KMnO4、CaCO3的分解等3以H2、CO、C為還原劑的氧化還原反應(yīng)如:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。4大多數(shù)分解反應(yīng)如KCIO3、KMnO4、CaCO3的分解等。銨鹽溶解等3、產(chǎn)生原因:化學(xué)鍵斷裂一一吸熱化學(xué)鍵形成一一放熱放出熱量的化學(xué)反應(yīng)。(放熱吸熱)ZH為“-”或AH 放熱)AH為“+”或zH 04、放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)與鍵能、能量的關(guān)系放熱反應(yīng):刀E(反應(yīng)物刀E(生成物)其實(shí)質(zhì)是,反應(yīng)物斷鍵吸收的能量V生成物成
18、鍵釋放的能量,0??衫斫鉃?,由于放出熱量,整個(gè)體系能量降 _吸熱反應(yīng):刀E(反應(yīng)物 刀E(生成物其實(shí)質(zhì)是:反應(yīng)物斷鍵吸收的能量生成物成鍵釋放的能量,H 0??衫斫鉃?,由于吸收熱量,整個(gè)體系能量升高。3、能源的分類:形成條件利用歷史性質(zhì)一次能源常規(guī)能源可再生資源水能、風(fēng)能、生物質(zhì)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(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、氫能、沼氣不可再生資源核能二次能源(一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)化得到的能源稱為二次能源)電能(水電、火電、核電)、蒸汽、工業(yè)余熱、酒精、汽油、焦炭 等思考一般說來,大多數(shù)化合反應(yīng)是放熱反應(yīng),大多數(shù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),放熱反應(yīng)都不需要加熱,吸熱
19、反應(yīng)都需要加熱,這種說法對(duì)嗎試舉例說明。點(diǎn)拔:這種說法不對(duì)。如C+02=CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng),但需要加熱,只是反應(yīng)開始后不再需要加熱,反應(yīng)放出的熱量可以使反應(yīng)繼續(xù)下去。Ba(OH)28H2O與NH4CI的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),但反應(yīng)并不需要加熱第三單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化原電池:1、 概念:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池2、 組成條件:兩個(gè)活潑性不同的電極 電解質(zhì)溶液 電極用導(dǎo)線相連并插 入電解液構(gòu)成閉合回路某一電極與電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)原電池的工作原理:通過氧化還原反應(yīng)(有電子的轉(zhuǎn)移)把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?、 電子流向:外電路:負(fù) 極導(dǎo)線一- 正 極內(nèi)電路:鹽橋中 陰 離子移向負(fù)極的電解
20、質(zhì)溶液,鹽橋中 陽 離 子移向正極的電解質(zhì)溶液。電流方向:正極一-導(dǎo)線一-負(fù)極(4)電極名稱及發(fā)生的反應(yīng):負(fù)極:較活潑的金屬作負(fù)極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式: 較活潑金屬ne金屬陽離子負(fù)極現(xiàn)象:負(fù)極溶解,負(fù)極質(zhì)量減少。正極:較不活潑的金屬或石墨作正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式: 溶液中陽離子+ne-=單質(zhì)正極的現(xiàn)象:一般有氣體放出或正極質(zhì)量增加。4、 電極反應(yīng):以鋅銅原電池為例:負(fù)極:氧化反應(yīng):Zn 2e = Zn2+(較活潑金屬)較活潑的金屬作負(fù)極, 負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式:較活潑金屬一ne-=金屬陽離子負(fù)極現(xiàn)象:負(fù) 極溶解,負(fù)極質(zhì)量減少。正極:還原反應(yīng):2H+ 2e = H2
21、T(較不活潑金屬)較不活潑的金屬或石 墨作正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式:溶液中陽離子+ne-=單質(zhì),正極 的現(xiàn)象:一般有氣體放出或正極質(zhì)量增加5、正、負(fù)極的判斷:總反應(yīng)式:Zn+2H+=Z n2+H2f(1)從電極材料:一般較活潑金屬為負(fù)極;或金屬為負(fù)極,非金屬為正極。(2)從電子的流動(dòng)方向 負(fù)極流入正極(3)從電流方向正極流入負(fù)極(4) 根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的移動(dòng)方向陽離子流向正極,陰離子流向負(fù)極(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶解的一極為負(fù)極增重或有氣泡一極為正極6、原電池電極反應(yīng)的書寫方法:(i i )原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)是氧化反應(yīng),正極反應(yīng)是還原反應(yīng)。因此書寫
22、電極反應(yīng)的方法歸納如下:寫出總反應(yīng)方程式。把總反應(yīng)根據(jù)電子得失情況,分成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生,還原反應(yīng)在正極發(fā)生,反應(yīng)物和生成物對(duì)號(hào)入座,注意酸堿 介質(zhì)和水等參與反應(yīng)。(ii)原電池的總反應(yīng)式一般把正極和負(fù)極反應(yīng)式相加而得。7、原電池的應(yīng)用:加快化學(xué)反應(yīng)速率,如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。設(shè)計(jì)原電池。金屬的腐蝕?;瘜W(xué)電池:1、電池的分類:化學(xué)電池、太陽能電池、原子能電池2、化學(xué)電池:借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置3、 化學(xué)電池的分類:一次電池 、二次電池、燃料電池一次電池1、常見一次電池:堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等二次電池1、二次電池:放電后可以
23、再充電使活性物質(zhì)獲得再生,可以多次重復(fù)使用,又叫充電電池或蓄電池。2、電極反應(yīng):鉛蓄電池放電:負(fù)極(鉛):Pb+SOSO4-2e=PbS04j正極(氧化鉛):_PbO2+4H+SOSO2-+2e=PbSOdJ乜H20_充電:陰極:PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H+S0S04-陽極:PbSO4+2e=Pb+S0S04-放電兩式可以寫成一個(gè)可逆反應(yīng):PbO2+Pb+2H2S042PbSO4;2H2O目前已開發(fā)出新型蓄電池:銀鋅電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池三、燃料電池1、 燃料電池:_是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池2、 電極反應(yīng):一般燃料電池發(fā)生的電化
24、學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同,可根據(jù)燃燒反應(yīng)寫出總的電池反應(yīng),但不注明反應(yīng)的條件。,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng), 正極發(fā)生還原反應(yīng),不過要注意一般電解質(zhì)溶液要參與電極反應(yīng)。 以氫氧燃料電 池為例,鉑為正、負(fù)極,介質(zhì)分為酸性、堿性和中性。當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí):負(fù)極:2H24e =4H+正極:O2+4 e+4H+=2H2O當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時(shí):負(fù)極:2H2+40H4e=4H2O正極:O2+2H2O+4 e=40H另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極,又在兩極上分別通甲烷燃 料和氧氣氧化劑。電極反應(yīng)式為:負(fù)極:CH4+10OH-+8e=7H2O;正極:4H2O+202+8e-=80H-。電池總反應(yīng)
25、式為:CH4+202+2K0H=K2CO3+3H2O 3、燃料電池的優(yōu)點(diǎn):能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運(yùn)行噪音低四、廢棄電池的處理:回收利用五、金屬的電化學(xué)腐蝕(1)金屬腐蝕內(nèi)容:(2) 金屬腐蝕的本質(zhì):都是金屬原子 失去 電子而被氧化的過程(3) 金屬腐蝕的分類:化學(xué)腐蝕一金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕_電化學(xué)腐蝕一不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí), 會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)。 比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較電化腐蝕化學(xué)腐蝕條件不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸金屬與非電解質(zhì)直接接觸現(xiàn)象有微弱的電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生本質(zhì)較活潑的金屬被氧化的過程金屬被
26、氧化的過程關(guān)系化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,但電化腐蝕更加普遍,危害更嚴(yán)重(4)、電化學(xué)腐蝕的分類:析氫腐蝕一一腐蝕過程中不斷有氫氣放出1條件:潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強(qiáng)(水膜中溶解有CO2、S02、H2S等氣體)2電極反應(yīng):負(fù)極:Fe -2e-= Fe2+正極:2H+ 2e-= H2T總式:Fe + 2H+= Fe2+ H2T吸氧腐蝕反應(yīng)過程吸收氧氣1條件:中性或弱酸性溶液2電極反應(yīng):負(fù)極:2Fe -4e-= 2Fe2+正極:O2+4e-+2H2O = 40H-總式:2Fe + 02+2H20 =2 Fe(OH)2離子方程式:Fe2+ 20H-= Fe(OH)2生成的Fe(OH)2被空
27、氣中的02氧化,生成Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)2+ 02+ 2H20 =4Fe(0H)3Fe(OH)3脫去一部分水就生成Fe2O3xH2O(鐵銹主要成分)專題三有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用絕大多數(shù)含碳的化合物稱為有機(jī)化合物,簡稱有機(jī)物。像CO、CO2、碳酸、 碳酸鹽等少數(shù)化合物,由于它們的組成和性質(zhì)跟無機(jī)化合物相似,因而一向把它 們作為無機(jī)化合物。烴1、烴的定義:僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔铮卜Q為烴。2、烴的分類:/飽和烴烷烴(如:甲烷)/脂肪烴(鏈狀)烴不飽和烴一烯烴(如:乙烯)芳香烴(含有苯環(huán))(如:苯)3、甲烷、乙烯和苯的性質(zhì)比較:有機(jī)物烷烴烯烴苯及其同系物通式CnH2n+2C
28、nH2n代表物甲烷(CH4)乙烯(C2H4)苯(C6H6)結(jié)構(gòu)簡式CH4CH2=CH2(官能團(tuán))結(jié)構(gòu)特點(diǎn)CC單鍵, 鏈狀,飽和烴C=C雙鍵, 鏈狀,不飽和烴 一種介于單鍵和雙鍵之 間的獨(dú)特的鍵,環(huán)狀空間結(jié)構(gòu)正四面體六原子共平面平面正六邊形物理性質(zhì)無色無味的氣體,比 空氣輕,難溶于水無色稍有氣味的氣體,比 空氣略輕,難溶于水無色有特殊氣味的液體, 比水輕,難溶于水用途優(yōu)良燃料,化工原料石化工業(yè)原料,植物生長 調(diào)節(jié)劑,催熟劑溶劑,化工原料有機(jī)物主要化 學(xué)性質(zhì)烷烴:氧化反應(yīng)(燃燒)甲烷CH4+2O2CO2+2H20(淡藍(lán)色火焰,無黑煙)取代反應(yīng) (注意光是反應(yīng)發(fā)生的主要原因,產(chǎn)物有5種)CH4+CI
29、2H3CI+HCICH3CI +CI2CH2CI2+HCICH2CI2+CI2HCI3+HCICHCI3+CI2CI4+HCI在光照條件下甲烷還可以跟溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng),甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。高溫分解烯烴:反應(yīng)(i)燃燒乙烯C2H4+3O22CO2+2H20(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(本身氧化成CO2)。反應(yīng)CH2=CH2+Br2一CH2BrCH2Br(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、HCI、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)CH2CH2+H2CCH3CH3CH2=CH2+HCI
30、-一CH3CH2CI(氯乙烷)CH2 CH21H2OCrri3CH2OH(制乙醇)反應(yīng) 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(yīng)鑒別烷烴和烯烴,如鑒別甲烷和乙烯。(iii)加聚反應(yīng)n CH2CH2fCH2CH2一n(聚乙烯)苯氧化反應(yīng)(燃燒)2C6H6+15O22CO2十6H2O(火焰明亮,有濃煙)取代反應(yīng)苯環(huán)=的氫原子被溴原子、硝基取代。1 Br、Br O十HBr十HNO3-H2O一NO2加成反應(yīng)苯不能使酸性KMnO4溶液、十3H2-溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。4、同系物、同分異構(gòu)體、同素異形體、同位素比較概念同系物同分異構(gòu)體同位素定義結(jié)構(gòu)相似,在分子分子式相同質(zhì)
31、子數(shù)相同而中組成上相差一個(gè)而結(jié)構(gòu)式不子數(shù)不同的同一或若干個(gè)CH2原同的化合物元素的不同原子子團(tuán)的物質(zhì)的互稱的互稱分子式不同相同結(jié)構(gòu)相似不同研究對(duì)象化合物化合物原子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(shù)目。1-10用甲,乙,丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11起漢文數(shù)字表示。區(qū)別同分異構(gòu)體,用“正”,“異”,“新”。正丁烷,異丁烷;正戊烷,異戊烷,新戊烷。(2)系統(tǒng)命名法:1命名步驟:(1)找主鏈最長的碳鏈(確定母體名稱);編號(hào)靠近支鏈 (小、多)的一端;(3)寫名稱一先簡后繁,相同基請(qǐng)合并2名稱組成:取代基位置-取代基名稱母體名稱3阿拉伯?dāng)?shù)字表示取代基位
32、置,漢字?jǐn)?shù)字表示相同取代基的個(gè)數(shù)CH3CHCH2CH3CH3CHCHCH32甲基丁烷2,3二甲基丁烷7、比較同類烴的沸點(diǎn):1一看:碳原子數(shù)多沸點(diǎn)高。2碳原子數(shù)相同,二看:支鏈多沸點(diǎn)低。常溫下,碳原子數(shù)14的烴都為氣體。二、食品中的有機(jī)化合物1、乙醇和乙酸的性質(zhì)比較有機(jī)物飽和一元醇飽和一元醛飽和一兀羧酸通式CnH2n+1OHCnH2n+1COOH代表物乙醇乙醛乙酸結(jié)構(gòu)簡 式CH3CH2OH或C2H5OHCH3CHOCH3COOH官能團(tuán)羥基:0H醛基:CHO羧基:COOH物理性 質(zhì)無色、有特殊香味的液 體,俗名酒精,與水互 溶,易揮發(fā)有強(qiáng)烈刺激性氣味的無 色液體,俗稱醋酸,易溶 于水和乙醇,無水醋
33、酸又(非電解質(zhì))稱冰醋酸。用途作燃料、飲料、化工原 料;用于醫(yī)療消毒,乙 醇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%有機(jī)化工原料,可制得醋 酸纖維、合成纖維、香料、 燃料等,是食醋的主要成 分有機(jī)物主要化學(xué)性質(zhì)乙醇1與Na的反應(yīng)2CH3CH2OH+2NaCH3CH2ONa+H2T乙醇與Na的反應(yīng)(與水比較):相同點(diǎn):都生成氫氣,反應(yīng)都放 熱不同點(diǎn):比鈉與水的反應(yīng)要緩慢 結(jié)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(yīng)(i)燃燒CH3CH2OH+3O2CO2+3H2O(ii)在銅或銀催化條件下:可以被O2氧化成乙醛(CH3CHO)2CH3CH2OH+O22CH3CHO
34、+2H2O3消去反應(yīng)CH3CH2OH GH2=CH21+H2O乙酸1具有酸的通性:CH3COOH PH3COO+H+使紫色石蕊試液變紅;與活潑金屬,堿,弱酸鹽反應(yīng),如CaCO3、Na2CO3酸性比較:CH3COOH H2CO32CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2I4H2O(強(qiáng)制弱)2酯化反應(yīng)CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O酸脫羥基醇脫氫基本營養(yǎng)物質(zhì)一糖類食物中的營養(yǎng)物質(zhì)包括:糖類、油脂、蛋白質(zhì)、維生素、無機(jī)鹽和水。人們習(xí)慣稱糖類、油脂、蛋白質(zhì)為動(dòng)物性和植物性食物中的基本營養(yǎng)物質(zhì)種類元素組成代表物代表物分子糖類單C H O葡萄糖C6H12。6葡萄
35、糖和果糖互為同分異構(gòu)糖果糖體單糖不能發(fā)生水解反應(yīng)雙C H O蔗糖C12H22O11蔗糖和麥芽糖互為同分異構(gòu)糖麥芽糖體能發(fā)生水解反應(yīng)多C H O淀粉(C6H1oO5)n淀粉、纖維素由于n值不同,糖纖維素所以分子式不同,不能互稱同分異構(gòu)體能發(fā)生水解反應(yīng)油脂油C H O植物油不飽和高級(jí)含有C=C鍵,能發(fā)生加成脂肪酸甘油反應(yīng),酯能發(fā)生水解反應(yīng)脂C H O動(dòng)物脂飽和高級(jí)脂CC鍵,肪肪酸甘油酯能發(fā)生水解反應(yīng)蛋白質(zhì)C H O酶、肌氨基酸連接能發(fā)生水解反應(yīng)N S P等肉、成的高分子毛發(fā)等主要化 學(xué)性質(zhì)葡萄結(jié)構(gòu)簡式:CH20HCHOHCHOHCHOHCHOHCHO糖或CH20H(CH0H)4CH0(含有羥基和醛
36、基)醛基:使新制的Cu(OH)2產(chǎn)生磚紅色沉淀測定糖尿病 患者病情與銀氨溶液反應(yīng)產(chǎn)生銀鏡-工業(yè)制鏡和玻璃瓶 瓶膽羥基:與羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯蔗糖水解反應(yīng):生成葡萄糖和果糖淀粉纖維素淀粉、纖維素水解反應(yīng):生成葡萄糖淀粉特性:淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán)油脂水解反應(yīng):生成高級(jí)脂肪酸(或高級(jí)脂肪酸鹽)和甘油蛋白質(zhì)水解反應(yīng):取終產(chǎn)物為氨基酸鹽析:蛋白質(zhì)遇見(飽和的硫酸鈉、硫酸銨)鹽析,物理變化變性:蛋白質(zhì)遇見強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等變性,化學(xué)變化顏色反應(yīng):蛋白質(zhì)遇濃HNO3變黃(鑒別部分蛋白質(zhì))鑒別:灼燒蛋白質(zhì)有燒焦羽毛的味道(鑒別蛋白質(zhì))酶特殊的蛋白質(zhì),在合適溫度下:催化活性具有:高效性、專一性專題 4 化學(xué)科
37、學(xué)與人類文明化學(xué)是打開物質(zhì)世界的鑰匙一、金屬礦物的開發(fā)利用1 1、 金屬的存在:除了金、鉑等少數(shù)金屬外,絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)的形式存在于自然界。2 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(shí)+n得電子、被還原.0質(zhì)是把金屬元素從化合態(tài)還原為游離態(tài),即M M (化合態(tài))M M (游離態(tài))。3 3、金屬冶煉的方法(1 1)電解法:適用于一些非常活潑的金屬。2NaCI2NaCI (熔融)2Na2Na + CICI2TMgCITMgCI2(熔融)MgMg + CICI2I2AI2AI2O O3(熔融)4AI4AI + 30302f(2 2)熱還原法:適用于較活潑
38、金屬。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2fW03+3H2W+3H2OZnO+CZn+COf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AI,Fe2O3+2AI2Fe+AI2O3(鋁熱反應(yīng))62O3+2AI2Cr+AI2O3(鋁熱反應(yīng))(3)熱分解法:適用于一些不活潑的金屬。2HgO2Hg+Ozf2Ag2O4Ag+O2f5 5、 (1 1)回收金屬的意義:節(jié)約礦物資源,節(jié)約能源,減少環(huán)境污染。(2 2)廢舊金屬的最好處理方法是回收利用。(3 3)回收金屬的實(shí)例:廢舊鋼鐵用于煉鋼;廢鐵屑用于制鐵鹽;從電影 業(yè)、照相業(yè)、科研單位和醫(yī)院X X 光室回收的定影液中,可以提取金屬銀。金
39、屬的活動(dòng)性順序K K、CaCa、NaNa、MgMg、AlAlZnZn、FeFe、SnSn、PbPb、(H H)、CuCuHgHg、AgAgPtPt、AuAu金屬原子失電子能強(qiáng)弱力金屬離子得電子能弱強(qiáng)力主要冶煉方法電解法熱還原法熱分解法富集法還原劑或強(qiáng)大電流H H2、COCO、C C、加熱物理方法或特殊措施提供電子AlAl 等加熱化學(xué)方法二、海水資源的開發(fā)利用1 1、海水是一個(gè)遠(yuǎn)未開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫海水中含有 8080 多種元素,其中 CICI、NaNa、K K、MgMg、CaCa、S S、C C、F F、B B、BrBr、SrSr 1111 種元素的含量較高,其余為微量元素。常從海 水中提取食鹽,并在傳統(tǒng)海水制鹽工業(yè)基礎(chǔ)上制取鎂、鉀、溴及其化合物。2 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(diǎn),液態(tài)水變?yōu)樗魵馀c海水中的鹽分離,水蒸氣冷凝得淡水。3 3 、海水提溴濃縮海水 溴單質(zhì) 氫溴酸 溴 單質(zhì)有關(guān)反應(yīng)方程式:2NaBr+Cb=Br2+2NaCIBr2+SO2+2H2O=2HBrH2SO42HBr+Cl2=2HCI+Br24 4 、海帶提碘
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