2019-2020年高中化學(xué)總復(fù)習(xí) 知識歸納 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中化學(xué)總復(fù)習(xí) 知識歸納 新人教版必修2知識體系 1原子結(jié)構(gòu)和元素周期律知識的綜合網(wǎng)絡(luò)1. 原子結(jié)構(gòu)（C） 原子的組成原 子核外電子 e = Z原子核質(zhì)子 Z中子 N(AZ) 核電荷數(shù)（Z） = 核內(nèi)質(zhì)子數(shù)（Z） = 核外電子數(shù) = 原子序數(shù)質(zhì)量數(shù)（A）= 質(zhì)子數(shù)（Z） 中子數(shù)（N）陰離子的核外電子數(shù) = 質(zhì)子數(shù) 電荷數(shù)（）陽離子的核外電子數(shù) = 質(zhì)子數(shù) 電荷數(shù)（） 區(qū)別概念：元素、核素、同位素元素：具有相同核電荷數(shù)（即質(zhì)子數(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的互稱；也就是說同一元素的不同核素之間互稱為同位素。 元素的相對原子質(zhì)量 同位素的相對原子質(zhì)量：該同位素質(zhì)量與12C質(zhì)量的1/12的比值。 元素的相對原子質(zhì)量等于各種同位素相對原子質(zhì)量與它們在元素中原子所占百分?jǐn)?shù)（豐度）乘積之和。即：元素的相對原子質(zhì)量Ar = Ar1·a% Ar2·b% 核外電子的電子排布（了解） 核外電子運動狀態(tài)的描述電子云（運動特征）：電子在原子核外空間的一定范圍內(nèi)高速、無規(guī)則的運動，不能測定或計算出它在任何一個時刻所處的位置和速度，但是電子在核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的幾率（機會）有一定的規(guī)律，可以形象地看成帶負(fù)電荷的云霧籠罩在原子核周圍，我們把它稱為電子云。電子層：在多個電子的原子里，根據(jù)電子能量的差異和通常運動的區(qū)域離核遠(yuǎn)近不同，把電子分成不同的能級，稱之為電子層。電子能量越高，離核越遠(yuǎn)，電子層數(shù)也越大。電子層符號KLMNOPQ電子層序數(shù)n1234567離核遠(yuǎn)近近 遠(yuǎn)能量高低低 高 原子核外電子排布規(guī)律 每一層電子數(shù)最多不超過2n2 ；最外層電子數(shù)最多不超過8個，次外層電子數(shù)最多不超過18個，倒數(shù)第三層不超過32個；核外電子總是先占有能量最低的電子層，當(dāng)能量最低的電子層排滿后，電子才依次進(jìn)入能量較高的電子層。 原子結(jié)構(gòu)示意圖的書寫2. 元素周期表（B） 元素周期表H1.008元素周期表He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn63.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226Ac-La 元素周期表的結(jié)構(gòu)分解周期名稱周期別名元素總數(shù)規(guī)律具有相同的電子層數(shù)而又按原子序數(shù)遞增的順序排列的一個橫行叫周期。7個橫行7個周期第1周期短周期2電子層數(shù) = 周期數(shù) （第7周期排滿是第118號元素）第2周期8第3周期8第4周期長周期18第5周期18第6周期32第7周期不完全周期26（目前）族名類名核外最外層電子數(shù)規(guī)律周期表中有18個縱行，第8、9、10三個縱行為第族外，其余15個縱行，每個縱行標(biāo)為一族。7個主族7個副族0族第族主族第A族H和堿金屬1主族數(shù) = 最外層電子數(shù)第A族堿土金屬2第A族3第A族碳族元素4第A族氮族元素5第A族氧族元素6第A族鹵族元素70族稀有氣體2或8副族第B族、第B族、第B族、第B族、第B族、第B族、第B族、第族教學(xué)目的2：鞏固學(xué)習(xí)元素周期律的相關(guān)知識教學(xué)課時：2.5課時知識體系 23. 元素周期律（C） 定義：元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律叫元素周期律。 實質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子核外電子數(shù)排布的周期性變化的必然結(jié)果。這就是元素周期律的實質(zhì)。 內(nèi)容隨著原子序數(shù)遞增，元素原子核外電子層排布呈現(xiàn)周期性變化； 元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化； 元素化合價呈現(xiàn)周期性變化； 元素原子得失電子能力呈現(xiàn)周期性變化；即元素的金屬性和非金屬性呈現(xiàn)周期性變化。 元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律同 周 期（從左到右）同 主 族（從上到下）原子半徑逐漸減小逐漸增大電子層排布電子層數(shù)相同最外層電子數(shù)遞增電子層數(shù)遞增最外層電子數(shù)相同失電子能力逐漸減弱逐漸增強得電子能力逐漸增強逐漸減弱金屬性逐漸減弱逐漸增強非金屬性逐漸增強逐漸減弱主要化合價最高正價（1 7）非金屬負(fù)價 = （8族序數(shù)）最高正價 = 族序數(shù)非金屬負(fù)價 = （8族序數(shù)）最高氧化物的酸性酸性逐漸增強酸性逐漸減弱對應(yīng)水化物的堿性堿性逐漸減弱堿性逐漸增強非金屬氣態(tài)氫化物的形成難易、穩(wěn)定性形成由難 易穩(wěn)定性逐漸增強形成由易 難穩(wěn)定性逐漸減弱堿金屬、鹵素的性質(zhì)遞變 幾個規(guī)律金屬性強弱： 單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)難易；單質(zhì)的還原性（或離子的氧化性）；M(OH)n的堿性；金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)；原電池中正負(fù)極判斷，金屬腐蝕難易；非金屬性強弱： 與氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物難易；單質(zhì)的氧化性（或離子的還原性）；最高價氧化物的水化物（HnROm）的酸性強弱；非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)。 半徑比較三規(guī)律：陰離子與同周期稀有氣體電子層結(jié)構(gòu)相同；陽離子與上周期稀有氣體電子層結(jié)構(gòu)相同。 非金屬元素的原子半徑 其相應(yīng)的陰離子半徑；金屬元素的原子半徑 其相應(yīng)的陽離子半徑；具有相同電子層結(jié)構(gòu)的陰陽離子，隨著元素原子序數(shù)的遞增，離子半徑逐漸減 元素化合價規(guī)律最高正價 = 最外層電子數(shù)，非金屬的負(fù)化合價 = 最外層電子數(shù)8，最高正價數(shù)和負(fù)化合價絕對值之和為8；其代數(shù)和分別為：0、2、4、6?；衔锓?、氧元素只有負(fù)價（-1、-2），但HFO中F為0價；金屬元素只有正價；化合價與最外層電子數(shù)的奇、偶關(guān)系：最外層電子數(shù)為奇數(shù)的元素，其化合價通常為奇數(shù)，如Cl的化合價有+1、+3、+5、+7和-1價。最外層電子數(shù)為偶數(shù)的元素，其化合價通常為偶數(shù)，如S的化合價有-2、+4、+6價。 周期表中特殊位置的元素族序數(shù)等于周期數(shù)的元素：H、Be、Al；族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素：C、S；族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素：O；周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素：Li；周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素是：Na；最高正價不等于族序數(shù)的元素是：O、F。 元素性質(zhì)、存在、用途的特殊性形成化合物種類最多的元素，或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素：C；空氣中含量最多的元素，或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N；常溫下呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)元素是：Br；最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿反應(yīng)的元素是：Be、Al；元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物的水化物起化合反應(yīng)的元素是：N；，元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物的水化物起氧化還原反應(yīng)的元素是：S；元素的氣態(tài)氫化物能和它的氧化物在常溫下反應(yīng)生成該元素單質(zhì)的元素是：S。教學(xué)目的3：復(fù)習(xí)鞏固化學(xué)鍵的相關(guān)知識并了解晶體的知識。教學(xué)課時：2.5課時知識體系 34. 化學(xué)鍵 定義：在原子結(jié)合成分子時，相鄰的原子之間強烈的相互作用，叫化學(xué)鍵。 分類 離子鍵與共價鍵的比較離子鍵共價鍵概念陰、陽離子間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵原子間通過共用電子對（電子云重疊）所形成的化學(xué)鍵成鍵微粒離子（存在陰陽離子間和離子晶體內(nèi)）原子（存在分子內(nèi)、原子間、原子晶體內(nèi)）作用本質(zhì)陰、陽離子間的靜性作用共用電子對（電子云重疊）對兩原子核產(chǎn)生的電性作用形成條件活潑金屬和活潑非金屬化合時形成離子鍵非金屬元素形成的單質(zhì)或化合物形成共價鍵決定鍵能大小因素離子電荷數(shù)越大，鍵能越大；離子半徑越小，鍵能越大原子半徑越小，鍵能越大；鍵長越短，鍵能越大影響性質(zhì)離子化合物的熔沸點、硬度等分子的穩(wěn)定性，原子晶體的熔沸點、硬度等實例 極性共價鍵與非極性共價鍵的比較共價鍵極性共價鍵非極性共價鍵定義不同元素的原子形成的共價鍵，共用電子對（電子云重疊）發(fā)生偏移的共價鍵同種元素的原子形成共價鍵，共用電子對（電子云重疊）不發(fā)生偏移原子吸引電子能力不相同相同成鍵原子電性顯電性電中性影響性質(zhì)極性分子或非極性分子非極性分子實例HClHH 、ClCl 電子式的書寫電子式是用來表示原子或離子最外層電子結(jié)構(gòu)的式子。原子的電子式是在元素符號的周圍畫小黑點（或×）表示原子的最外層電子。離子的電子式：陽離子的電子式一般用它的離子符號表示；在陰離子或原子團(tuán)外加方括弧，并在方括弧的右上角標(biāo)出離子所帶電荷的電性和電量。 分子或共價化合物電子式，正確標(biāo)出共用電子對數(shù)目。離子化合價電子式，陽離子的外層電子不再標(biāo)出，只在元素符號右上角標(biāo)出正電荷，而陰離子則要標(biāo)出外層電子，并加上方括號，在右上角標(biāo)出負(fù)電荷。陰離子電荷總數(shù)與陽離子電荷總數(shù)相等，因為化合物本身是電中性的。 用電子式表示單質(zhì)分子或共價化合物的形成過程用電子式表示離子化合物的形成過程 結(jié)構(gòu)式：用一根短線來表示一對共用電子（應(yīng)用于共價鍵）。金屬鍵與范德華力、氫鍵存在范圍作用本質(zhì)作用強弱決定鍵能大小因素影響性質(zhì)金屬鍵金屬陽離子和自由電子之間及金屬晶體內(nèi)靜電作用強離子電荷數(shù)越大，鍵能越大；離子半徑越小，鍵能越大金屬晶體的熔沸點、硬度等范德華力分子間和分子晶體內(nèi)電性引力弱結(jié)構(gòu)相似的分子，其式量越大，分子間作用力越大。分子晶體的熔沸點、硬度等氫鍵分子間和分子晶體內(nèi)電性引力弱（稍強）分子晶體的熔沸點 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)：一個化學(xué)反應(yīng)的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程。2. 離子鍵、共價鍵與離子化合物、共價化合物的關(guān)系化學(xué)鍵的種類實例非金屬單質(zhì)無化學(xué)鍵稀有氣體分子（單原子分子）He、Ne非極性共價鍵O=O、ClCl、HH（均為非極性分子）共價化合物只有共價鍵（）特例：AlCl3極性分子：非極性分子：離子化合物只有離子鍵 、離子鍵、極性共價鍵離子鍵、非極性共價鍵離子鍵、極性共價鍵、配位鍵3. 晶體分類注：在離子晶體、原子晶體和金屬晶體中均不存在分子，因此NaCl、SiO2等均為化學(xué)式。只有分子晶體中才存在分子。 類型比較離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體微粒陰、陽離子原子分子金屬陽離子、自由電子形成晶體作用力離子鍵共價鍵范德華力微粒間的靜電作用物理性質(zhì)熔沸點較高很高低有高、有低硬度硬而脆大小有高、有低導(dǎo)電性不良（熔融或水溶液中導(dǎo)電）絕緣半導(dǎo)體不良良導(dǎo)體傳熱性不良不良不良良延展性不良不良不良良溶解性易溶于極性溶劑，難溶于有機溶劑不溶于任何溶劑極性分子易溶于極性溶劑；非極性分子易溶于非極性溶劑中一般不溶于溶劑，鈉等可與水、醇類、酸類反應(yīng)典型實例NaOH、NaCl金剛石P4、干冰、硫鈉、鋁、鐵第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量知識體系 11. 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系 化學(xué)反應(yīng)過程中伴隨著能量的變化任何化學(xué)反應(yīng)除遵循質(zhì)量守恒外，同樣也遵循能量守恒。反應(yīng)物與生成物的能量差若以熱量形式表現(xiàn)即為放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)(E反：反應(yīng)物具有的能量；E生：生成物具有的能量)： 化學(xué)變化中能量變化的本質(zhì)原因化學(xué)反應(yīng)吸收能量或放出能量的決定因素：實質(zhì)：一個化學(xué)反應(yīng)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大小。 放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)表現(xiàn)形式H0或H為“”H0或H為“+”能量變化生成物釋放的總能量大于反應(yīng)物吸收的總能量生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量鍵能變化生成物總鍵能大于反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能小于反應(yīng)物總鍵能聯(lián)系鍵能越大，物質(zhì)能量越低，越穩(wěn)定；反之鍵能越小，物質(zhì)能量越高，越不穩(wěn)定，圖 示 常見的放熱反應(yīng)： 所有的燃燒反應(yīng) 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) 生石灰和水反應(yīng) 濃硫酸稀釋、氫氧化鈉固體溶解等 常見的吸熱反應(yīng)： 晶體Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl 大多數(shù)的分解反應(yīng) 以H2、CO、C為還原劑的氧化還原反應(yīng) 銨鹽溶解等 燃料的燃燒 燃燒的條件：達(dá)到著火點；與O2接觸。 燃料充分燃燒的條件：足夠多的空氣；燃料與空氣又足夠大的接觸面積。 提高煤炭燃燒效率的方法：煤的干餾、氣化和液化。（目的：減少污染物的排放；提高煤炭的利用率）2. 原電池原 電 池能量轉(zhuǎn)換（實質(zhì)）化學(xué)能電能（兩極分別發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生電流）電極正極負(fù)極較活潑金屬較不活潑金屬Pt/CPt/C金屬金屬氧化物電極材料不一定都是金屬材料，也可以是碳棒、金屬氧化物、惰性電極。電解液和負(fù)極反應(yīng)（也可不反應(yīng)）構(gòu)成條件兩極、一液、一反應(yīng)(自發(fā)) 兩個活潑性不同的電極 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 一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)負(fù)極（Zn）：Zn - 2e- = Zn2+(氧化反應(yīng))離子遷移內(nèi)電路陽離子正極 陰離子負(fù)陽離子向正極作定向移動，陰離子向負(fù)極作定向移動。正極（Cu）：2H+ + 2e- = H2(還原反應(yīng))電子流向外電路負(fù)極(-)正極(+)負(fù)極極板因此而帶正電荷，正極極板由于得到了帶負(fù)電的電子顯負(fù)電性?？偡磻?yīng)：Zn+2H+=Zn2+H2重要應(yīng)用制作電池、防止金屬被腐蝕、提高化學(xué)反應(yīng)速率干電池、鉛蓄電池、新型高能電池、 幾種常見新型原電池化 學(xué) 反 應(yīng)特 點鋅錳電池負(fù)極：（鋅筒）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）正極：（碳棒）：2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2鉛蓄電池負(fù)極： Pb-2e-+SO42-=PbSO4正極： PbO2+4H+2e-+SO42-=PbSO4+2H2O總反應(yīng)： Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O鋅銀電池 Zn|KOH|Ag2O負(fù)極： Zn + 2OH- - 2e-= ZnO + H2O正極： Ag2O + H2O+2e- = 2Ag + 2OH-總反應(yīng)：Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2能量大，體積小，但有優(yōu)越的大電池放電性能，放電電壓平穩(wěn)，廣泛用于電子表、石英鐘、計算機CMOS電池等鋰電池新型電池負(fù)極： Li e-=Li+正極： MnO2+2e-=MnO2-總反應(yīng)： Li+ MnO2=LiMnO2溫度使用范圍廣，放電電壓平坦，體積小，無電解液滲漏，并且電壓隨放電時間緩慢下降，可預(yù)示電池使用壽命。適做心臟起搏器電源、高性能的手機和筆記本電腦電池等。氫氧燃料電 池電解質(zhì)溶液為30%的氫氧化鉀溶液：負(fù)極： 2H2 4e- + 4OH-= 4H2O正極： O2+ 4e- + 2H2O = 4OH-電解質(zhì)溶液為酸性溶液：負(fù)極： 2H2 4e-= 4H+正極： O2+ 4e- + 4H+ = 2H2O甲烷燃料電 池電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液：負(fù)極： CH4 + 10OH- -8e- = CO32- + 7H2O正極：2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH-總反應(yīng)：CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O知識體系 23. 化學(xué)反應(yīng)速率（） 定義：用來衡量化學(xué)反應(yīng)的快慢，單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的變化 表示方法：單位時間內(nèi)反應(yīng)濃度的減少或生成物濃度的增加來表示 計算公式：=c/t（：平均速率，c：濃度變化，t：時間）單位：mol/（L·s） 影響因素： 決定因素（內(nèi)因）：反應(yīng)物的性質(zhì)（決定因素） 條件因素（外因）：反應(yīng)所處的條件濃度：其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，可以增大活化分子總數(shù)，從而加快化學(xué)反應(yīng)速率。（注：固態(tài)物質(zhì)和純液態(tài)物質(zhì)的濃度可視為常數(shù)。）壓強：對于氣體而言，壓縮氣體體積，可以增大濃度，從而加快化學(xué)反應(yīng)速率。（注：如果增大氣體的壓強時，不能改變反應(yīng)氣體的濃度，則不影響化學(xué)反應(yīng)速率。）溫度：其他條件不變時，升高溫度，能提高反應(yīng)分子的能量，增加活化分子百分?jǐn)?shù)，從而加快化學(xué)反應(yīng)速率。催化劑：使用催化劑能等同的改變可逆反應(yīng)的正逆化學(xué)反應(yīng)速率。其他條件：如固體反應(yīng)物的表面積（顆粒大?。?、光照、不同溶劑、超聲波。4. 衡量化學(xué)反應(yīng)的程度化學(xué)平衡 前提密閉容器中的可逆反應(yīng) 條件一定條件的T、P、c 影響化學(xué)平衡的因素 本質(zhì)V正=V逆0 特征表現(xiàn)各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變 達(dá)化學(xué)平衡標(biāo)志 達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志 從反應(yīng)速率判斷：V正=V逆正逆反應(yīng)的描述速率相等同一物質(zhì)消耗和生成同一物質(zhì) 速率的數(shù)值相等反應(yīng)物和生成物 消耗或生成不同物質(zhì)速率的比值與化學(xué)計量數(shù)相等 從混合氣體中氣體的體積分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量濃度不變判斷 從容器內(nèi)壓強、混合氣體平均相對分子質(zhì)量、混合氣體的密度不變等判斷，需與可逆反應(yīng)中m+n和p+q是否相等，容器的體積是否可變，物質(zhì)的狀態(tài)等因素有關(guān)，應(yīng)具體情況具體分析途徑 可先加入反應(yīng)物，從正向開始可先加入生成物，從逆向開始也可同時加入反應(yīng)物和生成物，從正、逆向同時開始影響因素濃度：增加反應(yīng)物濃度，平衡右移壓強：加壓，平衡向氣體體積減小方向移動溫度：升溫，平衡向吸熱方向移動催化劑：（加快反應(yīng)速率，但對平衡無影響）判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)例舉反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了m molA同時生成m molA，即V(正)=V(逆)平衡在單位時間內(nèi)消耗了n molB同時消耗了p molC，則V(正)=V(逆)平衡V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡在單位時間內(nèi)生成n molB，同時消耗了q molD，因均指V(逆)不一定平衡壓強m+np+q時，總壓力一定（其他條件一定）平衡m+n=p+q時，總壓力一定（其他條件一定）不一定平衡混合氣體平均相對分子質(zhì)量MrMr一定時，只有當(dāng)m+np+q時平衡Mr一定時，但m+n=p+q時不一定平衡溫度任何反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一定時（其他不變）平衡體系的密度密度一定不一定平衡其他如體系顏色不再變化等平衡第七章 有機化合物知識體系 11. 甲烷（飽和烴） 分子結(jié)構(gòu)特點分子式：CH4 電子式： 結(jié)構(gòu)式： 空間正四面體結(jié)構(gòu) C與H 都是單鍵連接 非極性分子 俗名：沼氣（存在于池沼中）坑氣（瓦斯，煤礦的坑道中）天然氣（地殼中） 物理性質(zhì)：無色無味的氣體，密度小于空氣，極難溶于水，但溶于CCl4 化學(xué)性質(zhì)：易取代、易分解、難氧化，與強酸、強堿或強氧化劑一般不反應(yīng) 與氧氣反應(yīng) 氧化反應(yīng) 注意點：1、點燃前要驗純（瓦斯爆炸）2、寫反應(yīng)連接號時用“”3、 大多數(shù)的有機物燃燒后都生成CO2和H2O 與氯氣反應(yīng) 取代反應(yīng)取代反應(yīng)：有機物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。 受熱分解 作用：工業(yè)上用這個反應(yīng)來制炭黑，炭黑可以用來做橡膠填充劑，黑色顏料 實驗室制法： CH3COONa + NaOH = Na2CO3 + CH4 用途：清潔能源（新能源 - 可燃冰）、化工原料2. 烷烴 烴： 定義：烴分子中的碳原子之間只以單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結(jié)合，使每個碳原子的化合價都已充分利用，都達(dá)到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。通式：CnH2n+2 特點： 碳碳單鍵(CC) 鏈狀 “飽和” 每個碳原子都形成四個單鍵 物理性質(zhì)遞增：隨著C原子增加，結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量逐漸增大，分子間作用力逐漸增大；熔沸點逐漸升高；密度逐漸增大；且均不溶于水。名稱結(jié)構(gòu)簡式常溫時的狀態(tài)熔點/°C沸點/°C相對密度甲烷CH4氣182.6161.7乙烷CH3CH3氣172.088.6丙烷CH3CH2CH3氣187.142.20.5005丁烷CH3(CH2)2CH3氣135.00.50.5788戊烷CH3(CH2)3CH3液129.736.10.5572癸烷CH3(CH2)8CH3液29.7174.10.7298十七烷CH3(CH2)15CH3固22.03030.7767甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和異丁烷的球棍模型甲烷乙烷丙烷丁烷異丁烷CH4C2H6C3H8C4H10C4H10 命名 碳原子數(shù)在10個以內(nèi)，依次用“天干”（甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸）代表碳原子數(shù)，其后加上“烷”字；碳原子數(shù)在10個以上，用漢字?jǐn)?shù)字表示（如十二烷)。系統(tǒng)命名法的命名步驟： 選主鏈，稱某烷選擇分子中最長的碳鏈作為主鏈，若有幾條等長碳鏈時，選擇支鏈較多的一條為主鏈。根據(jù)主鏈所含碳原子的數(shù)目定為某烷，再將支鏈作為取代基。此處的取代基都是烷基。 寫編號、定支鏈從距支鏈較近的一端開始，給主鏈上的碳原子編號。若主鏈上有2個或者個以上的取代基時，則主鏈的編號順序應(yīng)使支鏈位次盡可能低。 書寫規(guī)則：支鏈的編號 逗號 支鏈的名稱 主鏈名稱將支鏈的位次及名稱加在主鏈名稱之前。若主鏈上連有多個相同的支鏈時，用小寫中文數(shù)字表示支鏈的個數(shù)，再在前面用阿拉伯?dāng)?shù)字表示各個支鏈的位次，每個位次之間用逗號隔開，最后一個阿拉伯?dāng)?shù)字與漢字之間用半字線隔開。若主鏈上連有不同的幾個支鏈時，則按由小到大的順序?qū)⒚總€支鏈的位次和名稱加在主鏈名稱之前。3. 比較同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體 比較 概念定義化學(xué)式或分子式結(jié)構(gòu)特點性質(zhì)同位素質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的原子用原子符號表示不同的原子1H、2H電子排布相同，原子核結(jié)構(gòu)不同物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相同同素異形體同一種元素組成的不同單質(zhì)同種元素符號，表示不同的分子組成O2和O3單質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu)不同物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相似同系物結(jié)構(gòu)相似分子組成相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的有機物。不同。如結(jié)構(gòu)相似。物理性質(zhì)不同，有一定的遞變規(guī)律；化學(xué)性質(zhì)相似同分異構(gòu)體分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的化合物。相同。不同或相似物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)也不一定相同?？梢詫儆谕活愇镔|(zhì)，也可以屬于不同類物質(zhì)；可以是有機物，也可以是無機物。 同系物的特點： 同系物必須結(jié)構(gòu)相似，即組成元素相同，官能團(tuán)種類、個數(shù)與連接方式相同，分子組成通式相同。 同系物相對分子質(zhì)量相差14或14的整數(shù)倍。 同系物有相似的化學(xué)性質(zhì)，物理性質(zhì)有一定的遞變規(guī)律。 中學(xué)階段涉及的同分異構(gòu)體常見的有三類： 碳鏈異構(gòu) 位置(官能團(tuán)位置)異構(gòu) 異類異構(gòu)(又稱官能團(tuán)異構(gòu)) 思維有序性：書寫同分異構(gòu)體時要思維有序：先寫碳鏈異構(gòu)的各種情況，然后書寫官能團(tuán)的位置異構(gòu)，最后書寫類別異構(gòu)，這樣可避免漏寫。通常情況下，寫出異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式時應(yīng)： 根據(jù)分子式先確定可能的官能團(tuán)異構(gòu)有幾類； 在每一類異構(gòu)中先確定不同的碳鏈異構(gòu)；再在每一條碳鏈上考慮位置異構(gòu)有幾種，這樣考慮思路清晰，思維有序，不會混亂。寫出時還要注意避免出現(xiàn)重復(fù)或遺漏現(xiàn)象，還應(yīng)注意遵循碳原子價數(shù)為4，氧原子價數(shù)為2，氫原子價數(shù)為1的原則。知識體系 23. 乙烯（不飽和烴） 分子結(jié)構(gòu)特點分子式：C2H4 結(jié)構(gòu)簡式：CH2CH2 結(jié)構(gòu)式： 物理性質(zhì)：無色、稍有氣味的氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為1.25g·L-1,比空氣略輕，難溶于水。 化學(xué)性質(zhì)：易氧化、易加成(加聚)、易分解 氧化反應(yīng)與酸性高錳酸鉀反應(yīng)（特征反應(yīng)）現(xiàn)象：酸性高錳酸鉀溶液褪色。（乙烯被酸性高錳酸鉀氧化成CO2） 可燃性：現(xiàn)象：火焰明亮，伴有黑煙。 加成反應(yīng)：CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br（1，2二溴乙烷）加成反應(yīng)：有機物分子中雙鍵（或三鍵）兩端的碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)叫做加成反應(yīng)。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(tuán)的物質(zhì)。通過有機物發(fā)生加成反應(yīng)時反應(yīng)物之間的量關(guān)系，還可定量判斷該有機物分子結(jié)構(gòu)中不飽和鍵的情況：是CC鍵，還是CC鍵，或是苯環(huán)結(jié)構(gòu)，以及它們的個數(shù)。能與Cl2、H2 、HX 、H2O的加成：CH2=CH2+Cl2CH2ClCH2Cl 加聚反應(yīng) CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+···CH2CH2+CH2CH2+CH2CH2+···CH2CH2CH2CH2CH2CH2··· 加聚反應(yīng)：在聚合反應(yīng)中，由不飽和（即含碳碳雙鍵或三鍵）的相對分子質(zhì)量小的化合物分子通過加成聚合的形式結(jié)合成相對分子質(zhì)量很大的高分子化合物的反應(yīng)。 聚合反應(yīng)：相對分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量很大的高分子化合物的反應(yīng)。 高分子化合物：相對分子質(zhì)量很大（1萬以上）的物質(zhì)，簡稱高分子或高聚物。聚乙烯，塑料，分子量達(dá)幾萬到幾十萬，性質(zhì)堅韌，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難降解。 用途產(chǎn)量作為石油化工水平的標(biāo)志石油化學(xué)工業(yè)最重要的基礎(chǔ)原料植物生長調(diào)節(jié)劑4. 苯 分子結(jié)構(gòu)特點：凱庫勒首先提出了苯的環(huán)狀結(jié)構(gòu) 分子式：C6H6 物理性質(zhì)：無色、具有特殊芳香氣味的液體，微溶于水，與有機溶劑互溶。易揮發(fā)、易燃的特點，其蒸氣有爆炸性。苯主要來自建筑裝飾中大量使用的化工原料，如涂料。在涂料的成膜和固化過程中，其中所含有的甲醛、苯類等可揮發(fā)成分會從涂料中釋放，造成污染。又稱“天那水”。苯，英文名稱為Benzene，分子式C6H6，分子量78.11，相對密度（0.8794(20)）比水輕，且不溶于水，因此可以漂浮在水面上。 化學(xué)性質(zhì)：易取代、難加成、難氧化 氧化反應(yīng)可燃性在空氣中燃燒，發(fā)出明亮的光，產(chǎn)生大量的黑煙苯不能使高錳酸鉀(KMnO4)褪色 取代反應(yīng)鹵代反應(yīng)與液溴在鐵的催化作用下發(fā)生反應(yīng)硝化反應(yīng) 加成反應(yīng) 用途：重要化工原料知識體系 36. 乙醇 分子結(jié)構(gòu)化學(xué)式：C2H6O 結(jié)構(gòu)式：略 結(jié)構(gòu)簡式：CH3CH2OH或C2H5OH 化學(xué)性質(zhì) 與Na反應(yīng)（置換反應(yīng)或取代反應(yīng)）2CH3CH2OH +2Na 2CH3CH2ONa + H2 （乙醇鈉，具有強堿性）鈉分別與水、乙醇反應(yīng)的比較鈉與水的反應(yīng)實驗鈉與乙醇的反應(yīng)實驗鈉的現(xiàn)象聲的現(xiàn)象有“嘖嘖”的聲音無任何聲音氣的現(xiàn)象觀察不到氣體的現(xiàn)象有無色、無味氣體生成，作爆鳴實驗時有爆鳴聲實驗結(jié)論鈉的密度小于水的密度，熔點低。鈉與水劇烈反應(yīng)，單位時間內(nèi)放出的熱量大，反應(yīng)生成氫氣。2Na + 2H2O = 2NaOH +H2水分子中氫原子相對較活波鈉的密度大于乙醇的密度。鈉與乙醇緩慢反應(yīng)生成氫氣。2Na + 2C2H5OH 2C2H5ONa + H2乙醇分子里羥基氫原子相對不活潑反應(yīng)實質(zhì) 氧化反應(yīng) 燃燒 催化氧化 O2 + 2CH3CH2OH 2CH3CHO + 2H2O 乙醛Cu +1/2 O2 = CuO CuO + CH3CH2OH Cu+CH3CHO+H2O CHO 醛基 消去反應(yīng)醇分子結(jié)構(gòu)：與OH相連的碳必須有相鄰的碳原子，且此相鄰的碳原子上還必須連有氫原子時，才能發(fā)生消去反應(yīng)。反應(yīng)條件：濃H2SO4，加熱 。即：如： 都不能發(fā)生消去反應(yīng)。 乙醇的分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系 幾種常用酒精的乙醇含量：工業(yè)酒精：95% 無水酒精：99.5% 醫(yī)用酒精：75% 啤酒：3%4%白酒：高度：45%70% 低度：30%44% 紅酒（黃酒）：10% 左右7. 乙酸 分子結(jié)構(gòu)羥基與氫氧根的區(qū)別 名稱區(qū)別羥基氫氧根電子式 電性不顯電性顯負(fù)電性穩(wěn)定程度不穩(wěn)定較穩(wěn)定存在不能獨立存在，與其他基相結(jié)合在一起能獨立存在 物理性質(zhì)無色液體，有刺激性氣味。乙酸在溫度低于它的熔點（16.6）時會變成冰狀晶體，所以無水乙酸又叫冰醋酸。乙酸的沸點是117.9。 化學(xué)性質(zhì) 酸性（斷OH鍵）CH3COOHCH3COO H+（羧基在水溶液中有一部分電離產(chǎn)生H+，而具有一定的酸性）向紫色石蕊試液中滴入乙酸溶液 往鎂粉中加入乙酸溶液 向CuO中加入乙酸溶液 向Cu(OH)2懸濁液中加入乙酸溶液 向Na2CO3粉末中加入乙酸溶液酸性強弱比較：乙酸碳酸；用醋可除去水壺內(nèi)壁上的水垢：2CH3COOH + CaCO3 = (CH3COO)2Ca + CO2+ H2O2CH3COOH + Mg(OH)2 = (CH3COO)2Mg + 2H2O 酯化反應(yīng)：（斷COH鍵）酯化反應(yīng)：酸和醇作用生成酯和水的反應(yīng)叫做酯化反應(yīng) (屬于取代反應(yīng))。 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)。 酯化反應(yīng)是可逆的：羧酸+醇 酯+水，反應(yīng)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(yīng)向生成物方向移動。8. 酯 結(jié)構(gòu)式： （其中兩個烴基R和R，可不一樣，左邊的烴基還可以是H） 物理性質(zhì)低級酯是具有芳香氣味的液體，密度比水小，難溶于水，易溶于有機溶劑 酯的水解 CH3COOCH2CH3 + NaOH CH3COONa + CH3CH2OH酯化反應(yīng)與水解反應(yīng)的比較：酯化水解反應(yīng)關(guān)系酯化水解RCOOH+ROHRCOOR+H2O催化劑濃硫酸稀硫酸或NaOH溶液催化劑的其它作用吸水，提高CH3COOH和C2H5OH的轉(zhuǎn)化率NaOH中和酯水解生成的CH3COOH，提高酯的水解率加熱方式直接加熱熱水浴加熱反應(yīng)類型酯化反應(yīng)，取代反應(yīng)水解反應(yīng)，取代反應(yīng)知識體系 49. 油脂：高級脂肪酸與甘油所生成的高級脂肪酸甘油酯稱為油脂。 生成： 水解 分類： 油（液態(tài)）：植物油一般呈液態(tài)，高級不飽和脂肪酸甘油酯脂肪（固態(tài)）：動物油一般呈固態(tài)，高級飽和脂肪酸甘油酯酯和油脂的比較酯油脂油脂組成有機酸或無機酸與醇類反應(yīng)的生成物高級不飽和脂肪酸甘油酯高級飽和脂肪酸的甘油酯狀態(tài)常溫下呈液態(tài)或固態(tài)常溫下呈液態(tài)常溫下呈固態(tài)存在花草或動植物體內(nèi)油料作物的籽粒中動物脂肪中實例CH3COOC2H5 (C17H33C00)2C3H5 (C17H35COO)3C3H5聯(lián)系油和脂統(tǒng)稱油脂，均屬于酯類，含相同的酯基 10. 糖類 葡萄糖（果糖） 分子結(jié)構(gòu)分子式：C6H12O6 (180) 結(jié)構(gòu)簡式：CH2OH(CHOH)4CHO 結(jié)構(gòu)式：略從葡萄糖的結(jié)構(gòu)式可以看出，其分子中除-OH外還含有一個特殊的原子團(tuán) ，這個原子團(tuán)稱為醛基，醛基能被弱氧化劑氧化成羧基。 物理性質(zhì)：白色晶體，有甜味，易溶于水 化學(xué)性質(zhì) 還原性：與銀氨溶液反應(yīng)：銀鏡反應(yīng)CH2OH(CHOH)4CHO2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH42Ag3NH3H2O與新制氫氧化銅反應(yīng)：磚紅色沉淀 CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOHCu2O2H2O 具有與乙醇相似的性質(zhì) 葡萄糖的制法：淀粉水解 用途：醫(yī)療，制糖，制鏡 蔗糖（麥芽糖）低聚糖: 糖類水解后生成幾個分子單糖的糖.雙糖、三糖等. 其中最重要的是雙糖(蔗糖和麥芽糖)。蔗糖與麥芽糖的比較：蔗糖麥芽糖分子式C12H22011結(jié)構(gòu)差異 不含醛基 含醛基來源 在植物體內(nèi)由葡萄糖、果糖縮合生成。 C6H1206+ C6H1206 酶 H20+ C12H22011 (果糖) (葡萄糖) 淀粉水解糖化而成。 2(C6H10O5)+nH20 酶 nC12H22011 淀粉 (麥芽糖)性質(zhì)差異 不顯還原性，不發(fā)生銀鏡反應(yīng) 有還原性能發(fā)生銀鏡反應(yīng) 可水解，生成一分子果糖和一分子葡萄糖 可水解，生成二分子葡萄糖 有甜味 有甜味，但不如蔗糖甜 淀粉和纖維素：屬于天然高分子化合物定義:多糖是由很多個單糖分子按照一定方式，通過在分子間脫去水分子而成的多聚體。因此多糖也稱為多聚糖。一般不溶于水，沒有甜味，沒有還原性。淀粉與纖維素的比較： 淀粉纖維素分子組成 (C6H1005)(C6H1005)(與淀粉分子式中的n是不同的值)結(jié)構(gòu)特點幾百個到幾千個葡萄糖單元構(gòu)成的高分子化合物，有直鏈及支鏈結(jié)構(gòu)幾千個葡萄糖單元構(gòu)成的高分子化合物，與淀粉不是同分異構(gòu)體。分子的一個結(jié)構(gòu)單元含三個醇羥基物理性質(zhì)白色粉末狀物質(zhì)。不溶于冷水，在熱水里淀粉顆粒會膨脹破裂，有一部分淀粉會溶解在水里，另一部分懸浮在水里，形成膠狀淀粉糊白色、無臭、無昧的物質(zhì)，不溶于水，也不溶于一般有機溶劑化學(xué)性質(zhì)1不與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)。不顯還原性，是一種非還原性糖；2在稀酸作用下發(fā)生水解，最終產(chǎn)物是葡萄糖：在人體內(nèi)也水解為葡萄糖:3淀粉遇碘后變藍(lán)色1不與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)，不顯還原性，是一種非還原性糖；2在酸作用下水解，最終產(chǎn)物是葡萄糖，但比淀粉水解困難(需水浴加熱，用70的H2S04催化)： 3與硝酸發(fā)生酯化反應(yīng)(纖維素三硝酸酯)12. 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)的組成 定義：蛋白質(zhì)是由不同的氨基酸(天然蛋白質(zhì)所含的都是一氨基酸)經(jīng)縮聚后形成的高分子化合物。 含有C、H、O、N、S等元素，相對分子質(zhì)量很大，從幾萬到幾千萬，屬于天然高分子化合物。 1965年我國科技工作者成功合成了具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素。 性 質(zhì) 水解反應(yīng)： 鹽析 可逆過程 可分離提純蛋白質(zhì) 銨鹽、鈉鹽等蛋白質(zhì)溶液是膠體。 變性 不可逆過程紫外線照射、加熱或加入有機化合物、酸、堿、重金屬鹽（如銅鹽、鉛鹽、汞鹽等）