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导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇高中化学知识点,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
(1)难溶于水的有:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的,下同)醇、醛、羧酸等。
(2)易溶于水的有:低级的[一般指N(C)≤4]醇、(醚)、醛、(酮)、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。(它们都能与水形成氢键)。
(3)具有特殊溶解性的:
①乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇
来溶解植物色素或其中的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。
②苯酚:室温下,在水中的溶解度是9.3g(属可溶),易溶于乙醇等有机溶剂,当温度高高中化学选修5于65℃时,能与水混溶,冷却后分层,上层为苯酚的水溶液,下层为水的苯酚溶液,振荡后形成乳浊液。苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液,这是因为生成了易溶性的钠盐。
③乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶,同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发出的乙酸,溶解吸收挥发出的乙醇,便于闻到乙酸乙酯的香味。
④有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体。蛋白质在浓轻金属盐(包括铵盐)溶液中溶解度减小,会析出(即盐析,皂化反应中也有此操作)。但在稀轻金属盐(包括铵盐)溶液中,蛋白质的溶解度反而增大。
⑤线型和部分支链型高聚物可溶于某些有机溶剂,而体型则难溶于有机溶剂。
⑥氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成绛蓝色溶液。
高中化学知识点2一、汽车的常用燃料——汽油
1.汽油的组成:分子中含有5—11个碳原子的烃的混合物
主要是己烷、庚烷、辛烷和壬烷
2.汽油的燃烧
思考:①汽油的主要成分是戊烷,试写出其燃烧的化学方程式?
②汽车产生积碳得原因是什么?
(1)完全燃烧——生成CO2和H2O
(2)不完全燃烧——有CO和碳单质生成
3.汽油的作用原理
汽油进入汽缸后,经电火花点燃迅速燃烧,产生的热气体做功推动活塞往复运动产生动力,使汽车前进。
4.汽油的来源:(1)石油的分馏(2)石油的催化裂化
思考:①汽油的抗爆震的程度以什么的大小来衡量?
②我们常说的汽油标号是什么?
③汽油中所含分子支链多的链烃、芳香烃、环烷烃的比例越高,它的抗爆震性就越好吗?
④常用抗爆震剂是什么?
5.汽油的标号与抗震性
①汽油的抗爆震的程度以辛烷值的大小来衡量。
②辛烷值也就是我们常说的汽油标号。
③汽油中所含分子支链多的链烃、芳香烃、环烷烃的比例越高,它的抗爆震性越好.
④常用抗爆震剂
四乙基铅[Pb(C2H5)4]
甲基叔丁基醚(MTBE).
6、汽车尾气及处理措施
思考:进入汽缸的气体含有什么物质?进入的空气的多少可能会有哪些危害?
①若空气不足,则会产生CO有害气体;
②若空气过量则产生氮氧化合物NOx,如
N2+O2=2NO,2NO+O2=2NO2
其中CO、NOx,都是空气污染物。
汽车尾气中的有害气体主要有哪些?CO、氮氧化合物、SO2等
如何进行尾气处理?
在汽车的排气管上安装填充催化剂的催化装置,使有害气体CO、NOx转化为CO2和N2,
例如:2CO+2NO=2CO2+N2
措施缺陷:
①无法消除硫的氧化物对环境的污染,还加速了SO2向SO3的转化,使排出的废气酸度升高。
②只能减少,无法根本杜绝有害气体产生。
二、汽车燃料的清洁化
同学先进行讨论:①汽车燃料为什么要进行清洁化?②如何进行清洁化?
1.汽车燃料清洁化的原因
使用尾气催化装置只能减小有害气体的排放量,无法从根本上杜绝有害气体的产生,而要有效地杜绝有害气体的产生,汽车燃料就必须清洁化。
2.清洁燃料车:
压缩天然气和石油液化气为燃料的机动车
清洁燃料车的优点?
①大大降低了对环境的污染(排放的CO、NOx等比汽油汽车下降90%以上);
②发动机汽缸几乎不产生积炭现象;
③可延长发动机的使用寿命。
3.汽车最理想的清洁燃料——氢气
讨论为什么说H2是汽车最理想的清洁燃料?
(1)相同质量的煤、汽油和氢气,氢气释放能量最多
(2)氢气燃烧后生成水,不会污染环境。
氢作燃料需要解决的哪些问题?
1、大量廉价氢的制取
2、安全贮氢
介绍两种方便的制氢方法:
①光电池电解水制氢
②人工模仿光合作用制氢
高中化学知识点3一、乙醇
1、结构
结构简式:CH3CH2OH官能团-OH
医疗消毒酒精是75%
2、氧化性
①可燃性
CH3CH2OH+3O22 CO2+3H2O
②催化氧化
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O断1、3键
2CH3CHO+O22CH3COOH
3、与钠反应
2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2
用途:燃料、溶剂、原料,75%(体积分数)的酒精是消毒剂
二、乙酸
1、结构
分子式:C2H4O2,结构式:结构简式CH3COOH
2、酸性;CH3COOHCH3COO-+H+酸性:CH3COOH>H2CO3
2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2
3、脂化反应
醇和酸起作用生成脂和水的反应叫脂化反应
CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O
反应类型:取代反应反应实质:酸脱羟基醇脱氢
浓硫酸:催化剂和吸水剂
饱和碳酸钠溶液的作用:(1)中和挥发出来的乙酸(便于闻乙酸乙脂的气味)
(2)吸收挥发出来的乙醇(3)降低乙酸乙脂的溶解度
总结:
三、酯油脂
结构:RCOOR′水果、花卉芳香气味乙酸乙脂脂
油:植物油(液态)
油脂
脂:动物脂肪(固态)
油脂在酸性和碱性条件下水解反应皂化反应:油脂在碱性条件下水解反应
甘油
应用:(1)食用(2)制肥皂、甘油、人造奶油、脂肪酸等
高中化学知识点41、亲电取代反应
芳香烃图册主要包含五个方面:卤代:与卤素及铁粉或相应的三卤化铁存在的条件下,可以发生苯环上的H被取代的反应。卤素的反应活性为:F>Cl>Br>I不同的苯的衍生物发生的活性是:烷基苯>苯>苯环上有吸电子基的衍生物。
烷基苯发生卤代的时候,如果是上述催化剂,可发生苯环上H取代的反应;如在光照条件下,可发生侧链上的H被取代的反应。
应用:鉴别。(溴水或溴的四氯化碳溶液)如:鉴别:苯、己烷、苯乙烯。(答案:step1:溴水;step2:溴水、Fe粉)。
硝化:与浓硫酸及浓硝酸(混酸)存在的条件下,在水浴温度为55摄氏度至60摄氏度范围内,可向苯环上引入硝基,生成硝基苯。不同化合物发生硝化的速度同上。
磺化:与浓硫酸发生的反应,可向苯环引入磺酸基。该反应是个可逆的反应。在酸性水溶液中,磺酸基可脱离,故可用于基团的保护。烷基苯的磺化产物随温度变化:高温时主要得到对位的产物,低温时主要得到邻位的产物。
F-C烷基化:条件是无水AlX3等Lewis酸存在的情况下,苯及衍生物可与RX、烯烃、醇发生烷基化反应,向苯环中引入烷基。这是个可逆反应,常生成多元取代物,并且在反应的过程中会发生C正离子的重排,常常得不到需要的产物。该反应当苯环上连接有吸电子基团时不能进行。如:由苯合成甲苯、乙苯、异丙苯。
F-C酰基化:条件同上。苯及衍生物可与RCOX、酸酐等发生反应,将RCO-基团引入苯环上。此反应不会重排,但苯环上连接有吸电子基团时也不能发生。如:苯合成正丙苯、苯乙酮。
亲电取代反应活性小结:连接给电子基的苯取代物反应速度大于苯,且连接的给电子基越多,活性越大;相反,连接吸电子基的苯取代物反应速度小于苯,且连接的吸电子基越多,活性越小。
2、加成反应
与H2:在催化剂Pt、Pd、Ni等存在条件下,可与氢气发生加成反应,最终生成环己烷。与Cl2:在光照条件下,可发生自由基加成反应,最终生成六六六。
3、氧化反应
苯本身难于氧化。但是和苯环相邻碳上有氢原子的烃的同系物,无论R-的碳链长短,则可在高锰酸钾酸性条件下氧化,一般都生成苯甲酸。而没有α-H的苯衍生物则难以氧化。该反应用于合成羧酸,或者鉴别。现象:高锰酸钾溶液的紫红色褪去。
4、定位效应
两类定位基邻、对位定位基,又称为第一类定位基,包含:所有的给电子基和卤素。它们使新引入的基团进入到它们的邻位和对位。给电子基使苯环活化,而X2则使苯环钝化。
间位定位基,又称为第二类定位基,包含:除了卤素以外的所有吸电子基。它们使新引入的基团进入到它们的间位。它们都使苯环钝化。
二取代苯的定位规则:原有两取代基定位作用一致,进入共同定位的位置。如间氯甲苯等。原有两取代基定位作用不一致,有两种情况:两取代基属于同类,则由定位效应强的决定;若两取代基属于不同类时,则由第一类定位基决定。
高中化学知识点5一、研究物质性质的方法和程序
1.基本方法:观察法、实验法、分类法、比较法
2.用比较的方法对观察到的现象进行分析、综合、推论,概括出结论.
二、钠及其化合物的性质:
1.钠在空气中缓慢氧化:4Na+O2==2Na2O
2.钠在空气中燃烧:2Na+O2点燃====Na2O2
3.钠与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2
现象:
①钠浮在水面上;
②熔化为银白色小球;
③在水面上四处游动;④伴有嗞嗞响声;⑤滴有酚酞的水变红色.
4.过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
5.过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
6.碳酸氢钠受热分2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2
7.氢氧化钠与碳酸氢钠反应:NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
8.在碳酸钠溶液中通入二氧化碳:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
三、氯及其化合物的性质
1.氯气与氢氧化钠的反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2.铁丝在氯气中燃烧:2Fe+3Cl2点燃===2FeCl3
3.制取漂白粉(氯气能通入石灰浆)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
4.氯气与水的反应:Cl2+H2O=HClO+HCl
5.次氯酸钠在空气中变质:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
6.次氯酸钙在空气中变质:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO
四、以物质的量为中心的物理量关系
1.物质的量n(mol)=N/N(A)
2.物质的量n(mol)=m/M
3.标准状况下气体物质的量n(mol)=V/V(m)
4.溶液中溶质的物质的量n(mol)=cV
五、胶体:
1.定义:分散质粒子直径介于1~100nm之间的分散系.
2.胶体性质:
①丁达尔现象
②聚沉
高中化学必修二知识11、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、Sr11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
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,然后用氯气置换出溴单质,通入空气和水蒸气,将溴单质吹出,用二氧化硫还原为氢溴酸,达到富集目的,然后在用氯气氧化,得到溴单质。
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.
高中化学必修二知识21、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
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+CO22CO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)28H2O+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\x09利用历史\x09性质
一次能源
常规能源\x09可再生资源\x09水能、风能、生物质能
不可再生资源\x09煤、石油、天然气等化石能源
新能源\x09可再生资源\x09太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气
不可再生资源\x09核能
二次能源\x09(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)28H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但反应并不需要加热.
高中化学必修二知识3一、硅元素:无机非金属材料中的主角,在地壳中含量26.3%,次于氧。是一种亲氧元素,以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量90%以上。位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。
Si对比C
最外层有4个电子,主要形成四价的化合物。
二、二氧化硅(SiO2)
天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形。石英是常见的结晶形二氧化硅,其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙。二氧化硅晶体为立体网状结构,基本单元是[SiO4],因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维)
物理:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好
化学:化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH)反应,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应
SiO2+4HF==SiF4+2H2O
SiO2+CaO===(高温)CaSiO3
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。
三、硅酸(H2SiO3)
酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。
Na2SiO3+2HCl==H2SiO3+2NaCl
硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。
四、硅酸盐
硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3:可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥
五、硅单质
与碳相似,有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃),硬度大,较脆,常温下化学性质不活泼。是良好的半导体,应用:半导体晶体管及芯片、光电池、
六、氯元素:位于第三周期第ⅦA族,原子结构:容易得到一个电子形成
氯离子Cl-,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在。
七、氯气
物理性质:黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。
制法:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2
闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔。
化学性质:很活泼,有毒,有氧化性,能与大多数金属化合生成金属氯化物(盐)。也能与非金属反应:
2Na+Cl2===(点燃)2NaCl2Fe+3Cl2===(点燃)2FeCl3Cu+Cl2===(点燃)CuCl2Cl2+H2===(点燃)2HCl现象:发出苍白色火焰,生成大量白雾。
燃烧不一定有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应,所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。
Cl2的用途:
①自来水杀菌消毒Cl2+H2O==HCl+HClO2HClO===(光照)2HCl+O2
1体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水,为浅黄绿色。其中次氯酸HClO有强氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性,不稳定,光照或加热分解,因此久置氯水会失效。
②制漂白液、漂白粉和漂粉精
制漂白液Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,其有效成分NaClO比HClO稳定多,可长期存放制漂白粉(有效氯35%)和漂粉精(充分反应有效氯70%)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
③与有机物反应,是重要的化学工业物质。
④用于提纯Si、Ge、Ti等半导体和钛
⑤有机化工:合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品
八、氯离子的检验
使用-银溶液,并用稀-排除干扰离子(CO32-、SO32-)
HCl+AgNO3==AgCl+HNO3
NaCl+AgNO3==AgCl+NaNO3
Na2CO3+2AgNO3==Ag2CO?3+2NaNO3
Ag2CO?3+2HNO3==2AgNO3+CO2+H2O
Cl-+Ag+==AgCl
九、二氧化硫
制法(形成):硫黄或含硫的燃料燃烧得到(硫俗称硫磺,是黄色粉末)
S+O2===(点燃)SO2
物理性质:无色、刺激性气味、容易液化,易溶于水(1:40体积比)
化学性质:有毒,溶于水与水反应生成亚硫酸H2SO3,形成的溶液酸性,有漂白作用,遇热会变回原来颜色。这是因为H2SO3不稳定,会分解-和SO2
SO2+H2OH2SO3因此这个化合和分解的过程可以同时进行,为可逆反应。
可逆反应——在同一条件下,既可以往正反应方向发生,又可以向逆反应方向发生的化学反应称作可逆反应,用可逆箭头符号连接。
十、一氧化氮和二氧化氮
一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电:N2+O2========(高温或放电)2NO,生成的一氧化氮很不稳定,在常温下遇氧气即化合生成二氧化氮:2NO+O2==2NO2一氧化氮的介绍:无色气体,是空气中的污染物,少量NO可以治疗心血管疾病。
二氧化氮的介绍:红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应:3NO2+H2O==2HNO3+NO这是工业制-的方法。
十一、大气污染
SO2、NO2溶于雨水形成酸雨。防治措施:
①从燃料燃烧入手。
②从立法管理入手。
③从能源利用和开发入手。
④从废气回收利用,化害为利入手。
(2SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4)
十二、硫酸
物理性质:无色粘稠油状液体,不挥发,沸点高,密度比水大。
化学性质:具有酸的通性,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性。是强氧化剂。C12H22O11======(浓H2SO4)12C+11H2O放热
2H2SO4(浓)+CCO2+2H2O+SO2
还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。
2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2
高中化学必修二知识41、半径
①周期表中原子半径从左下方到右上方减小(稀有气体除外)。
②离子半径从上到下增大,同周期从左到右金属离子及非金属离子均减小,但非金属离子半径大于金属离子半径。
③电子层结构相同的离子,质子数越大,半径越小。
2、化合价
①一般金属元素无负价,但存在金属形成的阴离子。
②非金属元素除O、F外均有正价。且正价与最低负价绝对值之和为8。
③变价金属一般是铁,变价非金属一般是C、Cl、S、N、O。
④任一物质各元素化合价代数和为零。能根据化合价正确书写化学式(分子式),并能根据化学式判断化合价。
3、分子结构表示方法
①是否是8电子稳定结构,主要看非金属元素形成的共价键数目对不对。卤素单键、氧族双键、氮族叁键、碳族四键。一般硼以前的元素不能形成8电子稳定结构。
②掌握以下分子的空间结构:CO2、H2O、NH3、CH4、C2H4、C2H2、C6H6、P4。
4、键的极性与分子的极性
①掌握化学键、离子键、共价键、极性共价键、非极性共价键、分子间作用力、氢键的概念。
②掌握四种晶体与化学键、范德华力的关系。
③掌握分子极性与共价键的极性关系。
④两个不同原子组成的分子一定是极性分子。
⑤常见的非极性分子:CO2、SO3、PCl3、CH4、CCl4、C2H4、C2H2、C6H6及大多数非金属单质。
高中化学必修二知识51、最简单的有机化合物甲烷
氧化反应CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
取代反应CH4+Cl2(g)CH3Cl+HCl
烷烃的通式:CnH2n+2n≤4为气体、所有1-4个碳内的烃为气体,都难溶于水,比水轻
碳原子数在十以下的,依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸
同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物
同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构
同素异形体:同种元素形成不同的单质
同位素:相同的质子数不同的中子数的同一类元素的原子
2、来自石油和煤的两种重要化工原料
乙烯C2H4(含不饱和的C=C双键,能使KMnO4溶液和溴的溶液褪色)
氧化反应2C2H4+3O22CO2+2H2O
加成反应CH2=CH2+Br2CH2Br-CH2Br(先断后接,变内接为外接)
加聚反应nCH2=CH2[CH2-CH2]n(高分子化合物,难降解,白色污染)
石油化工最重要的基本原料,植物生长调节剂和果实的催熟剂,
乙烯的产量是衡量国家石油化工发展水平的标志
苯是一种无色、有特殊气味的液体,有毒,不溶于水,良好的有机溶剂
苯的结构特点:苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键
氧化反应2C6H6+15O212CO2+6H2O
取代反应溴代反应+Br2-Br+HBr
硝化反应+HNO3-NO2+H2O
加成反应+3H2
3、生活中两种常见的有机物
乙醇
物理性质:无色、透明,具有特殊香味的液体,密度小于水沸点低于水,易挥发。
良好的有机溶剂,溶解多种有机物和无机物,与水以任意比互溶,醇官能团为羟基-OH
与金属钠的反应2CH3CH2OH+Na2CH3CHONa+H2
氧化反应
完全氧化CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
不完全氧化2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(Cu作催化剂)
乙酸CH3COOH官能团:羧基-COOH无水乙酸又称冰乙酸或冰醋酸。
弱酸性,比碳酸强CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O2CH3COOH+CaCO3Ca(CH3COO)2+H2O+CO2
酯化反应醇与酸作用生成酯和水的反应称为酯化反应。
原理酸脱羟基醇脱氢。
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
4、基本营养物质
糖类:是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的重要来源。又叫碳水化合物
单糖C6H12O6葡萄糖多羟基醛CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
果糖多羟基-
双糖C12H22O11蔗糖无醛基水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖:
麦芽糖有醛基水解生成两分子葡萄糖
多糖(C6H10O5)n淀粉无醛基n不同不是同分异构遇碘变蓝水解最终产物为葡萄糖
纤维素无醛基
油脂:比水轻(密度在之间),不溶于水。是产生能量的营养物质
植物油C17H33-较多,不饱和液态油脂水解产物为高级脂肪酸和丙三醇(甘油),油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应
脂肪C17H35、C15H31较多固态
蛋白质是由多种氨基酸脱水缩合而成的天然高分子化合物
蛋白质水解产物是氨基酸,人体必需的氨基酸有8种,非必需的氨基酸有12种
蛋白质的性质
高中化学必修一知识1一、熟悉化学实验基本操作
危险化学品标志,如酒精、汽油——易燃液体;
浓H2SO4、NaOH(酸碱)——腐蚀品
二、混合物的分离和提纯:
1、分离的方法:
①过滤:固体(不溶)和液体的分离。
②蒸发:固体(可溶)和液体分离。
③蒸馏:沸点不同的液体混合物的分离。
④分液:互不相溶的液体混合物。
⑤萃取:利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来。
2、粗盐的提纯:
(1)粗盐的成分:主要是NaCl,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4、泥沙等杂质
(2)步骤:
①将粗盐溶解后过滤;
②在过滤后得到粗盐溶液中加过量试剂BaCl2(除SO42-)、Na2CO3(除Ca2+、过量的Ba2+)、NaOH(除Mg2+)溶液后过滤;
③得到滤液加盐酸(除过量的CO32-、OH-)调pH=7得到NaCl溶液;
④蒸发、结晶得到精盐。
加试剂顺序关键:
(1)Na2CO3在BaCl2之后;
(2)盐酸放最后。
3、蒸馏装置注意事项:
①加热烧瓶要垫上石棉网;
②温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处;
③加碎瓷片的目的是防止暴沸;
④冷凝水由下口进,上口出。
4、从碘水中提取碘的实验时,选用萃取剂应符合原则:
①被萃取的物质在萃取剂溶解度比在原溶剂中的大得多;
②萃取剂与原溶液溶剂互不相溶;
③萃取剂不能与被萃取的物质反应。
三、离子的检验:
①SO42-:先加稀盐酸,再加BaCl2溶液有白色沉淀,原溶液中一定含有SO42-。Ba2++SO42-=BaSO4
②Cl-(用AgNO3溶液、稀硝酸检验)加AgNO3溶液有白色沉淀生成,再加稀硝酸沉淀不溶解,原溶液中一定含有Cl-;或先加稀硝酸酸化,再加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,则原溶液中一定含有Cl-。Ag++Cl-=AgCl。
③CO32-:(用BaCl2溶液、稀盐酸检验)先加BaCl2溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀溶解,并生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中一定含有CO32-。
高中化学必修一知识2化学计量在实验中的应用
1、物质的量(n)是国际单位制中7个基本物理量之一。
2、五个新的化学符号:
3、各个量之间的关系:
4、溶液稀释公式:(根据溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量不变)
C浓溶液V浓溶液=C稀溶液V稀溶液 (注意单位统一性,一定要将mL化为L来计算)。
5、溶液中溶质浓度可以用两种方法表示:
①质量分数W
②物质的量浓度C
质量分数W与物质的量浓度C的关系:C=1000ρW/M(其中ρ单位为g/cm3)
已知某溶液溶质质量分数为W,溶液密度为ρ(g/cm3),溶液体积为V,溶质摩尔质量为M,求溶质的物质的量浓度C。
【 推断:根据C=n(溶质)/V(溶液) ,而n(溶质)=m(溶质)/M(溶质)= ρ V(溶液)W/M,考虑密度ρ的单位g/cm3化为g/L,所以有C=1000ρW/M 】。(公式记不清,可设体积1L计算)。
6、一定物质的量浓度溶液的配制
(1)配制使用的仪器:托盘天平(固体溶质)、量筒(液体溶质)、容量瓶(强调:在具体实验时,应写规格,否则错!)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
(2)配制的步骤:
①计算溶质的量(若为固体溶质计算所需质量,若为溶液计算所需溶液的体积)
②称取(或量取)
③溶解(静置冷却)
④转移
⑤洗涤
⑥定容
⑦摇匀。
(如果仪器中有试剂瓶,就要加一个步骤:装瓶)。
例如:配制400mL0.1mol/L的Na2CO3溶液:
(1)计算:需无水Na2CO3 5.3 g。
(2)称量:用托盘天平称量无水Na2CO3 5.3 g。
(3)溶解:所需仪器烧杯、玻璃棒。
(4)转移:将烧杯中的溶液沿玻璃棒小心地引流到500mL容量瓶中。
(5)定容:当往容量瓶里加蒸馏水时,距刻度线1-2cm处停止,为避免加水的体积过多,改用胶头滴管加蒸馏水到溶液的凹液面正好与刻度线相切,这个操作叫做定容。
注意事项:
①不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液,这是因为容量瓶的容积是固定的,没有任意体积规格的容量瓶。
②溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为容量瓶受热易炸裂,同时溶液温度过高会使容量瓶膨胀影响溶液配制的精确度。
③用胶头滴管定容后再振荡,出现液面低于刻度线时不要再加水,这是因为振荡时有少量溶液粘在瓶颈上还没完全回流,故液面暂时低于刻度线,若此时又加水会使所配制溶液的浓度偏低。
④如果加水定容时超出了刻度线,不能将超出部分再吸走,须应重新配制。
⑤如果摇匀时不小心洒出几滴,不能再加水至刻度,必须重新配制,这是因为所洒出的几滴溶液中含有溶质,会使所配制溶液的浓度偏低。
⑥溶质溶解后转移至容量瓶时,必须用少量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2—3次,并将洗涤液一并倒入容量瓶,这是因为烧杯及玻璃棒会粘有少量溶质,只有这样才能尽可能地把溶质全部转移到容量瓶中。
高中化学必修一知识31、掌握两种常见的分类方法:交叉分类法和树状分类法。
2、分散系及其分类:
(1)分散系组成:分散剂和分散质,按照分散质和分散剂所处的状态,分散系可以有9种组合方式。
(2)当分散剂为液体时,根据分散质粒子大小可以将分散系分为溶液、胶体、浊液。
3、胶体:
(1)常见胶体:Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、血液、豆浆、淀粉溶液、蛋白质溶液、有色玻璃、墨水等。
(2)胶体的特性:能产生丁达尔效应。区别胶体与其他分散系常用方法丁达尔效应。
胶体与其他分散系的本质区别是分散质粒子大小。
(3)Fe(OH)3胶体的制备方法:将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,继续加热至体系呈红褐色,停止加热,得Fe(OH)3胶体。
第二节 离子反应
一、电解质和非电解质
电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。
1、化合物
非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。(如:酒精[乙醇]、蔗糖、SO2、SO3、NH3、CO2等是非电解质。)
(1)电解质和非电解质都是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)酸、碱、盐和水都是电解质(特殊:盐酸(混合物)电解质溶液)。
(3)能导电的物质不一定是电解质。能导电的物质:电解质溶液、熔融的碱和盐、金属单质和石墨。
电解质需在水溶液里或熔融状态下才能导电。固态电解质(如:NaCl晶体)不导电,液态酸(如:液态HCl)不导电。
2、溶液能够导电的原因:有能够自由移动的离子。
3、电离方程式:要注意配平,原子个数守恒,电荷数守恒。
如:Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-
二、离子反应:
1、离子反应发生的条件:生成沉淀、生成气体、水。
2、离子方程式的书写:(写、拆、删、查)
①写:写出正确的化学方程式。(要注意配平。)
②拆:把易溶的强电解质(易容的盐、强酸、强碱)写成离子形式。
常见易溶的强电解质有:
三大强酸(H2SO4、HCl、HNO3),四大强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2(澄清石灰水拆,石灰乳不拆)],可溶性盐,这些物质拆成离子形式,其他物质一律保留化学式。
③删:删除不参加反应的离子(价态不变和存在形式不变的离子)。
④查:检查书写离子方程式等式两边是否原子个数守恒、电荷数守恒。
3、离子方程式正误判断:(看几看)
①看是否符合反应事实(能不能发生反应,反应物、生成物对不对)。
②看是否可拆。
③看是否配平(原子个数守恒,电荷数守恒)。
④看“=”“ ”“”“”是否应用恰当。
4、离子共存问题
(1)由于发生复分解反应(生成沉淀或气体或水)的离子不能大量共存。
生成沉淀:AgCl、BaSO4、BaSO3、BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2、Cu(OH)2等。
生成气体:CO32-、HCO3-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。
生成H2O:①H+和OH-生成H2O。②酸式酸根离子如:HCO3-既不能和H+共存,也不能和OH-共存。如:HCO3-+H+=H2O+CO2,HCO3-+OH-=H2O+CO32-
(2)审题时应注意题中给出的附加条件。
①无色溶液中不存在有色离子:Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-(常见这四种有色离子)。
②注意挖掘某些隐含离子:酸性溶液(或pH7)中隐含有OH-。
③注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。
高中化学必修一知识4一、钠 Na
1、单质钠的物理性质:钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。
2、单质钠的化学性质:
①钠与O2反应
常温下:4Na + O2=2Na2O (新切开的钠放在空气中容易变暗)
加热时:2Na + O2==Na2O2 (钠先熔化后燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体Na2O2。)
Na2O2中氧元素为-1价,Na2O2既有氧化性又有还原性。
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
Na2O2是呼吸面具、潜水艇的供氧剂,Na2O2具有强氧化性能漂白。
②钠与H2O反应
2Na+2H2O=2NaOH+H2
离子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2(注意配平)
实验现象:“浮——钠密度比水小;游——生成氢气;响——反应剧烈;
熔——钠熔点低;红——生成的NaOH遇酚酞变红”。
③钠与盐溶液反应
如钠与CuSO4溶液反应,应该先是钠与H2O反应生成NaOH与H2,再和CuSO4溶液反应,有关化学方程式:
2Na+2H2O=2NaOH+H2
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4
总的方程式:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2
实验现象:有蓝色沉淀生成,有气泡放出
K、Ca、Na三种单质与盐溶液反应时,先与水反应生成相应的碱,碱再和盐溶液反应
④钠与酸反应:
2Na+2HCl=2NaCl+H2(反应剧烈)
离子方程式:2Na+2H+=2Na++H2
3、钠的存在:以化合态存在。
4、钠的保存:保存在煤油或石蜡中。
5、钠在空气中的变化过程:NaNa2ONaOHNa2CO3Na2CO3·10H2O(结晶)Na2CO3(风化),最终得到是一种白色粉末。
一小块钠置露在空气中的现象:银白色的钠很快变暗(生成Na2O),跟着变成白色固体(NaOH),然后在固体表面出现小液滴(NaOH易潮解),最终变成白色粉未(最终产物是Na2CO3)。
二、铝 Al
1、单质铝的物理性质:银白色金属、密度小(属轻金属)、硬度小、熔沸点低。
2、单质铝的化学性质
①铝与O2反应:常温下铝能与O2反应生成致密氧化膜,保护内层金属。加热条件下铝能与O2反应生成氧化铝:4Al+3O2==2Al2O3
②常温下Al既能与强酸反应,又能与强碱溶液反应,均有H2生成,也能与不活泼的金属盐溶液反应:
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
( 2Al+6H+=2Al3++3H2 )
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
( 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 )
2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3) 3+3Cu
( 2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu )
注意:铝制餐具不能用来长时间存放酸性、碱性和咸的食品。
③铝与某些金属氧化物的反应(如V、Cr、Mn、Fe的氧化物)叫做铝热反应
Fe2O3+2Al == 2Fe+Al2O3,Al 和 Fe2O3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。
三、铁
1、单质铁的物理性质:铁片是银白色的,铁粉呈黑色,纯铁不易生锈,但生铁(含碳杂质的铁)在潮湿的空气中易生锈。
(原因:形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是Fe2O3)。
2、单质铁的化学性质:
①铁与氧气反应:3Fe+2O2===Fe3O4(现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的固体)
②与非氧化性酸反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2 (Fe+2H+=Fe2++H2)
常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。加热能反应但无氢气放出。
③与盐溶液反应: Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(Fe+Cu2+=Fe2++Cu)
④与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2
第二节 几种重要的金属化合物
一、氧化物
1、Al2O3的性质:氧化铝是一种白色难溶物,其熔点很高,可用来制造耐火材料如坩锅、耐火管、耐高温的实验仪器等。
Al2O3是两性氧化物:既能与强酸反应,又能与强碱反应:
Al2O3+ 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O (Al2O3+6H+=2Al3++3H2O )
Al2O3+ 2NaOH == 2NaAlO2 +H2O(Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O)
2、铁的氧化物的性质:FeO、Fe2O3都为碱性氧化物,能与强酸反应生成盐和水。
FeO+2HCl =FeCl2 +H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
二、氢氧化物
1、氢氧化铝
Al(OH)3
①Al(OH)3是两性氢氧化物,在常温下它既能与强酸,又能与强碱反应:
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O(Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O)
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O(Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O)
②Al(OH)3受热易分解成Al2O3:2Al(OH)3==Al2O3+3H2O(规律:不溶性碱受热均会分解)
③Al(OH)3的制备:实验室用可溶性铝盐和氨水反应来制备Al(OH)3
Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2 Al(OH)3+3(NH4)2SO4
(Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+)
因为强碱(如NaOH)易与Al(OH)3反应,所以实验室不用强碱制备Al(OH)3,而用氨水。
2、铁的氢氧化物:氢氧化亚铁Fe(OH)2(白色)和氢氧化铁Fe(OH)3(红褐色)
①都能与酸反应生成盐和水:
Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O(Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O)
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O(Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O)
②Fe(OH)2可以被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(现象:白色沉淀灰绿色红褐色)
③Fe(OH)3受热易分解生成Fe2O3:2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
3、氢氧化钠NaOH:俗称烧碱、火碱、苛性钠,易潮解,有强腐蚀性,具有碱的通性。
三、盐
1、铁盐(铁为+3价)、亚铁盐(铁为+2价)的性质:
①铁盐(铁为+3价)具有氧化性,可以被还原剂(如铁、铜等)还原成亚铁盐:
2FeCl3+Fe=3FeCl2( 2Fe3++Fe=3Fe2+ )(价态归中规律)
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2( 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ )(制印刷电路板的反应原理)
亚铁盐(铁为+2价)具有还原性,能被氧化剂(如氯气、氧气、硝酸等)氧化成铁盐:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3 ( 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- )
②Fe3+离子的检验:
a.溶液呈黄色;
b.加入KSCN(硫氰化钾)溶液变红色;
c.加入NaOH溶液反应生成红褐色沉淀[Fe(OH)3]。
Fe2+离子的检验:
a.溶液呈浅绿色;
b.先在溶液中加入KSCN溶液,不变色,再加入氯水,溶液变红色;
c.加入NaOH溶液反应先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色沉淀,最后变成红褐色沉淀。
高中化学必修一知识5二氧化硅(SiO2):
(1)SiO2的空间结构:立体网状结构,SiO2直接由原子构成,不存在单个SiO2分子。
(2)物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水。
(3)化学性质:SiO2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反应(氢氟酸除外),能与强碱溶液、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应:
①与强碱反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(生成的硅酸钠具有粘性,所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液,避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住,打不开,应用橡皮塞)。
②与氢氟酸反应[SiO2的特性]:SiO2+4HF=SiF4+2H2O(利用此反应,氢氟酸能雕刻玻璃;氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放,应用塑料瓶)。
③高温下与碱性氧化物反应:SiO2+CaOCaSiO3
(4)用途:光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
3、硅酸(H2SiO3):
(1)物理性质:不溶于水的白色胶状物,能形成硅胶,吸附水分能力强。
(2)化学性质:H2SiO3是一种弱酸,酸性比碳酸还要弱,其酸酐为SiO2,但SiO2不溶于水,故不能直接由SiO2溶于水制得,而用可溶性硅酸盐与酸反应制取:(强酸制弱酸原理)
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3(此方程式证明酸性:H2SiO3
(3)用途:硅胶作干燥剂、催化剂的载体。
4、硅酸盐
硅酸盐:硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。硅酸盐种类很多,大多数难溶于水,最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3,Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,又称泡花碱,是一种无色粘稠的液体,可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质:
Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3(有白色沉淀生成)
传统硅酸盐工业三大产品有:玻璃、陶瓷、水泥。
硅酸盐由于组成比较复杂,常用氧化物的形式表示:活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。
硅酸钠:Na2SiO3 Na2O·SiO2
高中化学有机实验知识11.甲烷
(1)甲烷通入KMnO4酸性溶液中
实验:把甲烷通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察紫色溶液是否有变化?
现象与解释:溶液颜色没有变化。说明甲烷与KMnO4酸性溶液不反应,进一步说明甲烷的性质比较稳定。
(2)甲烷的取代反应
实验:取一个100mL的大量筒,用排饱和食盐水的方法先后收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:不要放在阳光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,观察发生的现象。
现象与解释:大约3min后,可观察到量筒壁上出现油状液滴,量筒内饱和食盐水液面上升。说明量筒内的混合气体在光照下发生了化学反应;量筒上出现油状液滴,说明生成了新的油状物质;量筒内液面上升,说明随着反应的进行,量筒内的气压在减小,即气体总体积在减小。
2.乙烯
(1)乙烯的燃烧
实验:点燃纯净的乙烯。观察乙烯燃烧时的现象。
现象与解释:乙烯在空气中燃烧,火焰明亮,并伴有黑烟。乙烯中碳的质量分数较高,燃烧时有黑烟产生。
(2)乙烯使KMnO4酸性溶液褪色
实验:把乙烯通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙烯能被氧化剂KMnO4氧化,它的化学性质比烷烃活泼。
(3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙烯与溴发生了反应。
3.乙炔
(1)点燃纯净的乙炔
实验:点燃纯净的乙炔。观察乙炔燃烧时的现象。
现象与解释:乙炔燃烧时,火焰明亮,并伴有浓烈的黑烟。这是乙炔中碳的质量分数比乙烯还高,碳没有完全燃烧的缘故。
(2)乙炔使KMnO4酸性溶液褪色
实验:把纯净的乙炔通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙炔能与KMnO4酸性溶液反应。
(3)乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:把纯净的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙炔也能与溴发生加成反应。
高中化学有机实验知识21.苯和苯的同系物
实验:苯、甲苯、二甲苯各2mL分别注入3支试管,各加入3滴KMnO4酸性溶液,用力振荡,观察溶液的颜色变化。
现象与解释:苯不能使KMnO4酸性溶液褪去,说明苯分子中不存在碳碳双键或碳碳三键。甲苯、二甲苯能使KMnO4酸性溶液褪去,苯说明甲苯、二甲苯能被KMnO4氧化。
2.卤代烃
(1)溴乙烷的水解反应
实验:取一支试管,滴入10滴~15滴溴乙烷,再加入1mL5%的NaOH溶液,充分振荡、静置,待液体分层后,用滴管小心吸入10滴上层水溶液,移入另一盛有10mL稀硝酸溶液的试管中,然后加入2滴~3滴2%的AgNO3溶液,观察反应现象。
现象与解释:看到反应中有浅黄色沉淀生成,这种沉淀是AgBr,说明溴乙烷水解生成了Br-。
(2)1,2-二氯乙烷的消去反应
实验:在试管里加入2mL1,2-二氯乙烷和5mL10%NaOH的乙醇溶液。再向试管中加入几块碎瓷片。在另一支试管中加入少量溴水。用水浴加热试管里的混合物(注意不要使水沸腾),持续加热一段时间后,把生成的气体通入溴水中,观察有什么现象发生。
现象与解释:生成的气体能使溴水褪色,说明反应生成了不饱和的有机物。
3.乙醇
(1)乙醇与金属钠的反应
实验:在大试管里注入2mL左右无水乙醇,再放入2小块新切开的滤纸擦干的金属钠,迅速用一配有导管的单孔塞塞住试管口,用一小试管倒扣在导管上,收集反应中放出的气体并验纯。
现象与解释:乙醇与金属钠反应的速率比水与金属钠反应的速率慢,说明乙醇比水更难电离出H+。
(2)乙醇的消去反应
实验:在烧瓶中注入20mL酒精与浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液,放入几片碎瓷片。加热混合液,使液体的温度迅速升高到170℃。
现象与解释:生成的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使高锰酸钾酸性溶液褪色。
4.苯酚
(1)苯酚与NaOH反应
实验:向一个盛有少量苯酚晶体的试管中加入2mL蒸馏水,振荡试管,有什么现象发生?再逐滴滴入5%的NaOH溶液并振荡试管,观察试管中溶液的变化。
现象与解释:苯酚与水混合,液体呈混浊,说明常温下苯酚的溶解度不大。当加入NaOH溶液后,试管中的液体由混浊变为澄清,这是由于苯酚与NaOH发生了反应生成了易溶于水的苯酚钠。
(2)苯酚钠溶液与CO2的作用
实验:向苯酚与NaOH反应所得的澄清中通入CO2气体,观察溶液的变化。
现象与解释:可以看到,二氧化碳使澄清溶液又变混浊。这是由于苯酚的酸性比碳酸弱,易溶于水的苯酚钠在碳酸的作用下,重新又生成了苯酚。
(3)苯酚与Br2的反应
实验:向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴入过量的浓溴水,观察现象。
现象与解释:可以看到,立即有白色沉淀产生。苯酚与溴在苯环上的取代反应,既不需加热,也不需用催化剂,比溴与苯及其同系物苯环上的取代反应容易得多。这说明受羟基的影响,苯酚中苯环上的H变得更活泼了。
高中化学有机实验知识31.注意加热方式
有机实验往往需要加热,而不同的实验其加热方式可能不一样。
⑴酒精灯加热。酒精灯的火焰温度一般在400~500℃,所以需要温度不太高的实验都可用酒精灯加热。教材中用酒精灯加热的有机实验是:"乙烯的制备实验"、"乙酸乙酯的制取实验""蒸馏石油实验"和"石蜡的催化裂化实验"。
⑵酒精喷灯加热。酒精喷灯的火焰温度比酒精灯的火焰温度要高得多,所以需要较高温度的有机实验可采用酒精喷灯加热。教材中用酒精喷灯加热的有机实验是:"煤的干馏实验"。
⑶水浴加热。水浴加热的温度不超过100℃。教材中用水浴加热的有机实验有:"银镜实验(包括醛类、糖类等的所有的银镜实验)"、"硝基苯的制取实验(水浴温度为60℃)"、"酚醛树酯的制取实验(沸水浴)"、"乙酸乙酯的水解实验(水浴温度为70℃~80℃)"和"糖类(包括二糖、淀粉和纤维素等)水解实验(热水浴)"。
⑷用温度计测温的有机实验有:"硝基苯的制取实验"、"乙酸乙酯的制取实验"(以上两个实验中的温度计水银球都是插在反应液外的水浴液中,测定水浴的温度)、"乙烯的实验室制取实验"(温度计水银球插入反应液中,测定反应液的温度)和"石油的蒸馏实验"(温度计水银球应插在具支烧瓶支管口处,测定馏出物的温度)。
2.注意催化剂的使用
⑴硫酸做催化剂的实验有:"乙烯的制取实验"、"硝基苯的制取实验"、"乙酸乙酯的制取实验"、"纤维素硝酸酯的制取实验"、"糖类(包括二糖、淀粉和纤维素)水解实验"和"乙酸乙酯的水解实验"。
其中前四个实验的催化剂为浓硫酸,后两个实验的催化剂为稀硫酸,其中最后一个实验也可以用氢氧化钠溶液做催化剂
⑵铁做催化剂的实验有:溴苯的制取实验(实际上起催化作用的是溴与铁反应后生成的溴化铁)。
⑶氧化铝做催化剂的实验有:石蜡的催化裂化实验。
3.注意反应物的量
有机实验要注意严格控制反应物的量及各反应物的比例,如"乙烯的制备实验"必须注意乙醇和浓硫酸的比例为1:3,且需要的量不要太多,否则反应物升温太慢,副反应较多,从而影响了乙烯的产率。
4.注意冷却
有机实验中的反应物和产物多为挥发性的有害物质,所以必须注意对挥发出的反应物和产物进行冷却。
⑴需要冷水(用冷凝管盛装)冷却的实验:"蒸馏水的制取实验"和"石油的蒸馏实验"。
⑵用空气冷却(用长玻璃管连接反应装置)的实验:"硝基苯的制取实验"、"酚醛树酯的制取实验"、"乙酸乙酯的制取实验"、"石蜡的催化裂化实验"和"溴苯的制取实验"。
这些实验需要冷却的目的是减少反应物或生成物的挥发,既保证了实验的顺利进行,又减少了这些挥发物对人的危害和对环境的污染。
5.注意除杂
有机物的实验往往副反应较多,导致产物中的杂质也多,为了保证产物的纯净,必须注意对产物进行净化除杂。如"乙烯的制备实验"中乙烯中常含有CO2和SO2等杂质气体,可将这种混合气体通入到浓碱液中除去酸性气体;再如"溴苯的制备实验"和"硝基苯的制备实验",产物溴苯和硝基苯中分别含有溴和NO2,因此,产物可用浓碱液洗涤。
6.注意搅拌
注意不断搅拌也是有机实验的一个注意条件。如"浓硫酸使蔗糖脱水实验"(也称"黑面包"实验)(目的是使浓硫酸与蔗糖迅速混合,在短时间内急剧反应,以便反应放出的气体和大量的热使蔗糖炭化生成的炭等固体物质快速膨胀)、"乙烯制备实验"中醇酸混合液的配制。
7.注意使用沸石(防止暴沸)
需要使用沸石的有机实验:
⑴实验室中制取乙烯的实验;
⑵石油蒸馏实验。
8.注意尾气的处理
元素周期表、元素周期律
一、元素周期表
熟记等式:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
1、元素周期表的编排原则:
①按照原子序数递增的顺序从左到右排列;
②将电子层数相同的元素排成一个横行——周期;
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纵行——族
2、如何精确表示元素在周期表中的位置:
周期序数=电子层数;主族序数=最外层电子数
口诀:三短三长一不全;七主七副零八族
熟记:三个短周期,第一和第七主族和零族的元素符号和名称
3、元素金属性和非金属性判断依据:
①元素金属性强弱的判断依据:
单质跟水或酸起反应置换出氢的难易;
元素最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱; 置换反应。
②元素非金属性强弱的判断依据:
单质与氢气生成气态氢化物的难易及气态氢化物的稳定性;
最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱; 置换反应。
4、核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。
①质量数==质子数+中子数:a == z + n
②同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子,互称同位素。(同一元素的各种同位素物理性质不同,化学性质相同)
二、 元素周期律
1、影响原子半径大小的因素:①电子层数:电子层数越多,原子半径越大(最主要因素)
②核电荷数:核电荷数增多,吸引力增大,使原子半径有减小的趋向(次要因素)
③核外电子数:电子数增多,增加了相互排斥,使原子半径有增大的倾向
2、元素的化合价与最外层电子数的关系:最高正价等于最外层电子数(氟氧元素无正价)
负化合价数 = 8—最外层电子数(金属元素无负化合价)
3、同主族、同周期元素的结构、性质递变规律:
同主族:从上到下,随电子层数的递增,原子半径增大,核对外层电子吸引能力减弱,失电子能力增强,还原性(金属性)逐渐增强,其离子的氧化性减弱。
同周期:左右,核电荷数——逐渐增多,最外层电子数——逐渐增多
原子半径——逐渐减小,得电子能力——逐渐增强,失电子能力——逐渐减弱
氧化性——逐渐增强,还原性——逐渐减弱,气态氢化物稳定性——逐渐增强
最高价氧化物对应水化物酸性——逐渐增强,碱性 —— 逐渐减弱
化学键
含有离子键的化合物就是离子化合物;只含有共价键的化合物才是共价化合物。
naoh中含极性共价键与离子键,nh4cl中含极性共价键与离子键,na2o2中含非极性共价键与离子键,h2o2中含极性和非极性共价键
化学能与热能
一、化学能与热能
人教版高中化学选修三知识1原子结构与性质
1、电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图。
离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小。
2、电子层(能层):根据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q.
3、原子轨道(能级即亚层):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7。
4、原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中,不存在运动状态完全相同的两个电子。
5、原子核外电子排布原理:
(1)能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道;
(2)泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子;
(3)洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同。
洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr[Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1
6、根据构造原理,基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。
根据构造原理,可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示,由下而上表示七个能级组,其能量依次升高;在同一能级组内,从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。
7、第一电离能:气态电中性基态原子失去1个电子,转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。
常用符号I1表示,单位为kJ/mol。
(1)原子核外电子排布的周期性
随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化:每隔一定数目的元素,元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化.
(2)元素第一电离能的周期性变化
随着原子序数的递增,元素的第一电离能呈周期性变化:
同周期从左到右,第一电离能有逐渐增大的趋势,稀有气体的第一电离能最大,碱金属的第一电离能最小;
同主族从上到下,第一电离能有逐渐减小的趋势。
说明:
①同周期元素,从左往右第一电离能呈增大趋势。电子亚层结构为全满、半满时较相邻元素要大即第 ⅡA 族、第 ⅤA族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。Be、N、Mg、P
②元素第一电离能的运用:
a.电离能是原子核外电子分层排布的实验验证
b.用来比较元素的金属性的强弱。I1越小,金属性越强,表征原子失电子能力强弱。
(3)元素电负性的周期性变化
元素的电负性:元素的原子在分子中吸引电子对的能力叫做该元素的电负性。
随着原子序数的递增,元素的电负性呈周期性变化:同周期从左到右,主族元素电负性逐渐增大;同一主族从上到下,元素电负性呈现减小的趋势。
电负性的运用:
a.确定元素类型(一般>1.8,非金属元素;
b.确定化学键类型(两元素电负性差值>1.7,离子键;
c.判断元素价态正负(电负性大的为负价,小的为正价)。
d.电负性是判断金属性和非金属性强弱的重要参数(表征原子得电子能力强弱)。
8、化学键:相邻原子之间强烈的相互作用。
化学键包括离子键、共价键和金属键。
9、离子键:阴、阳离子通过静电作用形成的化学键
离子键强弱的判断:离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键越强,离子晶体的熔沸点越高。
离子键的强弱可以用晶格能的大小来衡量,晶格能是指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量。晶格能越大,离子晶体的熔点越高、硬度越大。
离子晶体:通过离子键作用形成的晶体。
典型的离子晶体结构:NaCl型和CsCl型.氯化钠晶体中,每个钠离子周围有6个氯离子,每个氯离子周围有6个钠离子,每个氯化钠晶胞中含有4个钠离子和4个氯离子;氯化铯晶体中,每个铯离子周围有8个氯离子,每个氯离子周围有8个铯离子,每个氯化铯晶胞中含有1个铯离子和1个氯离子.
人教版高中化学选修三知识2原子核外电子排布原理
1.能层、能级与原子轨道
(1)能层(n):在多电子原子中,核外电子的能量是不同的,按照电子的能量差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N……表示,能量依次升高。
(2)能级:同一能层里电子的能量也可能不同,又将其分成不同的能级,通常用s、p、d、f等表示,同一能层里,各能级的能量按s、p、d、f的顺序依次升高,即:E(s)
(3)原子轨道:电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。
【特别提示】
(1)任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数。
(2)以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍。(3)构造原理中存在着能级交错现象。由于能级交错,3d轨道的能量比4s轨道的能量高,排电子时先排4s轨道再排3d轨道,而失电子时,却先失4s轨道上的电子。
(4)前四周期的能级排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。第一能层(K),只有s能级;第二能层(L),有s、p两种能级,p能级上有三个原子轨道px、py、pz,它们具有相同的能量;第三能层(M),有s、p、d三种能级。
(5)当出现d轨道时,虽然电子按ns,(n-1)d,np顺序填充,但在书写电子排布式时,仍把(n-1)d放在ns前。
(6)在书写简化的电子排布式时,并不是所有的都是[X]+价电子排布式(注:X代表上一周期稀有气体元素符号)。
2.基态原子的核外电子排布
(1)能量最低原理
电子尽可能地先占有能量低的轨道,然后进入能量高的轨道,使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图,即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图。
注意:所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。
(2)泡利原理
每个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且自旋状态相反。
(3)洪特规则
当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同。
洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低。
3.基态、激发态及光谱示意图
(1)电子的跃迁
①基态激发态
当基态原子的电子吸收能量后,会从低能级跃迁到较高能级,变成激发态原子。
②激发态基态
激发态原子的电子从较高能级跃迁到低能级时会释放出能量。
(2)原子光谱
不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱。
人教版高中化学选修三知识3原子结构与元素性质
1 .原子结构与元素周期表
(1)原子结构与元素周期表
(2)每族元素的价层电子排布特点
①主族
②0族:He:1s2;其他ns2np6。
③过渡元素(副族和第Ⅷ族):(n-1)d1~10ns1~2。
(3)元素周期表的分区
①根据核外电子排布
a.分区
b.各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点
②根据元素金属性与非金属性可将元素周期表分为金属元素区和非金属元素区(如下图),处于金属与非金属交界线(又称梯形线)附近的非金属元素具有一定的金属性,又称为半金属或准金属,但不能叫两性非金属。
【特别提示】
“外围电子排布”即“价电子层”,对于主族元素,价电子层就是最外电子层,而对于过渡元素原子不仅仅是最外电子层,如Fe的价电子层排布为3d64s2。
2 .对角线规则
在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。
3 .元素周期律
(1)原子半径
①影响因素
能层数:能层数越多,原子半径越大。
核电荷数:能层数相同,核电荷数越大,原子半径越小。
②变化规律
元素周期表中的同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小;同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大。
(2)电离能
①第一电离能:气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,符号:I1,单位:kJ/mol。
②规律
a.同周期:第一种元素的第一电离能最小,最后一种元素的第一电离能最大,总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。
b.同族元素:从上至下第一电离能逐渐减小。
c.同种原子:逐级电离能越来越大(即I1
(3)电负性
①含义:元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。
②标准:以最活泼的非金属氟的电负性为4.0作为相对标准,计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。
③变化规律
金属元素的电负性一般小于1.8,非金属元素的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右。
在元素周期表中,同周期从左至右,元素的电负性逐渐增大,同主族从上至下,元素的电负性逐渐减小。
4 .电离能、电负性的应用
(1)电离能的应用
①判断元素金属性的强弱
电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之越弱。
②判断元素的化合价(I1、I2……表示各级电离能)
如果某元素的In+1?In,则该元素的常见化合价为+n。如钠元素I2?I1,所以钠元素的化合价为+1。
③判断核外电子的分层排布情况
多电子原子中,元素的各级电离能逐级增大,有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时,电子层数就可能发生变化。
④反映元素原子的核外电子排布特点
同周期元素从左向右,元素的第一电离能并不是逐渐增大的,当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时,第一电离能就会反常的大。
人教版高中化学选修三知识4共价键
1.本质
在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。
2.特征
具有饱和性和方向性。
3.分类
【特别提示】
(1)只有两原子的电负性相差不大时,才能形成共用电子对,形成共价键,当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时,不会形成共用电子对,而形成离子键。
(2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键,不同种元素原子间形成的共价键为极性键。
(3)在分子中,有的只存在极性键,如HCl、NH3等,有的只存在非极性键,如N2、H2等,有的既存在极性键又存在非极性键,如H2O2、C2H4等;有的不存在化学键,如稀有气体分子。
(4)在离子化合物中,一定存在离子键,有的存在极性共价键,如NaOH、Na2SO4等;有的存在非极性键,如Na2O2、CaC2等。
(5)通过物质的结构式,可以快速有效地判断键的种类及数目;判断成键方式时,需掌握:共价单键全为σ键,双键中有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键。
4.键参数
(1)概念
(2)键参数对分子性质的影响
键能越大,键长越短,分子越稳定。
5.等电子原理
原子总数相同,价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,物理性质相近,但化学性质不同。
常见的等电子体
人教版高中化学选修三知识5分子的立体结构
1.价层电子对互斥理论
(1)价层电子对在球面上彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。
(2)孤电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。
(3)用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中中心原子上的价层电子对数。
其中:a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数),b是1个与中心原子结合的原子提供的价电子数,x是与中心原子结合的原子数。
(4)价层电子对互斥理论与分子构型
2 .杂化轨道理论
当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间结构不同。
3.配位键
(1)孤电子对
分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。
熟记等式:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
1、元素周期表的编排原则:
①按照原子序数递增的顺序从左到右排列;
②将电子层数相同的元素排成一个横行——周期;
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纵行——族
2、如何精确表示元素在周期表中的位置:
周期序数=电子层数;主族序数=最外层电子数
口诀:三短三长一不全;七主七副零八族
熟记:三个短周期,第一和第七主族和零族的元素符号和名称
3、元素金属性和非金属性判断依据:
①元素金属性强弱的判断依据:
单质跟水或酸起反应置换出氢的难易;
元素最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱; 置换反应。
②元素非金属性强弱的判断依据:
单质与氢气生成气态氢化物的难易及气态氢化物的稳定性;
最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱; 置换反应。
4、核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。
①质量数==质子数+中子数:a == z + n
②同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子,互称同位素。(同一元素的各种同位素物理性质不同,化学性质相同)
二、 元素周期律
1、影响原子半径大小的因素:①电子层数:电子层数越多,原子半径越大(最主要因素)
②核电荷数:核电荷数增多,吸引力增大,使原子半径有减小的趋向(次要因素)
③核外电子数:电子数增多,增加了相互排斥,使原子半径有增大的倾向
2、元素的化合价与最外层电子数的关系:最高正价等于最外层电子数(氟氧元素无正价)
负化合价数 = 8—最外层电子数(金属元素无负化合价)
3、同主族、同周期元素的结构、性质递变规律:
同主族:从上到下,随电子层数的递增,原子半径增大,核对外层电子吸引能力减弱,失电子能力增强,还原性(金属性)逐渐增强,其离子的氧化性减弱。
同周期:左→右,核电荷数——→逐渐增多,最外层电子数——→逐渐增多
原子半径——→逐渐减小,得电子能力——→逐渐增强,失电子能力——→逐渐减弱
氧化性——→逐渐增强,还原性——→逐渐减弱,气态氢化物稳定性——→逐渐增强
最高价氧化物对应水化物酸性——→逐渐增强,碱性 ——→ 逐渐减弱
化学键
含有离子键的化合物就是离子化合物;只含有共价键的化合物才是共价化合物。
naoh中含极性共价键与离子键,nh4cl中含极性共价键与离子键,na2o2中含非极性共价键与离子键,h2o2中含极性和非极性共价键
化学能与热能
一、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
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、水反应制氢气。
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。
[练习]1、下列反应中,即属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是( b )
a. ba(oh)2•8h2o与nh4cl反应 b.灼热的炭与co2反应
c.铝与稀盐酸 d.h2与o2的燃烧反应
2、已知反应x+y=m+n为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( c )
a. x的能量一定高于m b. y的能量一定高于n
c. x和y的总能量一定高于m和n的总能量
d. 因该反应为放热反应,故不必加热就可发生
化学能与电能
二、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)有活泼性不同的两个电极;(2)电解质溶液(3)闭合回路(4)自发的氧化还原反应
(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金属的防腐。
化学反应的速率和限度
三、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重要规律:速率比=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)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 )
有机物
一、有机物的概念
1、定义:含有碳元素的化合物为有机物(碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等除外)
2、特性:①种类多②大多难溶于水,易溶于有机溶剂③易分解,易燃烧④熔点低,难导电、大多是非电解质⑤反应慢,有副反应(故反应方程式中用“→”代替“=”)
二、甲烷ch4
烃—碳氢化合物:仅有碳和氢两种元素组成(甲烷是分子组成最简单的烃)
1、物理性质:无色、无味的气体,极难溶于水,密度小于空气,俗名:沼气、坑气
2、分子结构:ch4:以碳原子为中心, 四个氢原子为顶点的正四面体(键角:109度28分)
3、化学性质:①氧化反应:(产物气体如何检验?)
甲烷与kmno4不发生反应,所以不能使紫色kmno4溶液褪色
②取代反应:(三氯甲烷又叫氯仿,四氯甲烷又叫四氯化碳,二氯甲烷只有一种结构,说明甲烷是正四面体结构)
4、同系物: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(所有的烷烃都是同系物)
5、同分异构体:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构式(结构不同导致性质不同)
烷烃的溶沸点比较:碳原子数不同时,碳原子数越多,溶沸点越高;碳原子数相同时,支链数越多熔沸点越低同分异构体书写:会写丁烷和戊烷的同分异构体
三、乙烯c2h4
1、乙烯的制法:
工业制法:石油的裂解气(乙烯的产量是一个国家石油化工发展水平的标志之一)
2、物理性质:无色、稍有气味的气体,比空气略轻,难溶于水
3、结构:不饱和烃,分子中含碳碳双键,6个原子共平面,键角为120°
4、化学性质:
(1)氧化反应:c2h4+3o2 = 2co2+2h2o(火焰明亮并伴有黑烟)可以使酸性kmno4溶液褪色,说明乙烯能被kmno4氧化,化学性质比烷烃活泼。
(2)加成反应:乙烯可以使溴水褪色,利用此反应除乙烯
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:
四、苯c6h6
1、物理性质:无色有特殊气味的液体,密度比水小,有毒,不溶于水,易溶于有机溶剂,本身也是良好的有机溶剂。
2、苯的结构:c6h6(正六边形平面结构)苯分子里6个c原子之间的键完全相同,碳碳键键能大于碳碳单键键能小于碳碳单键键能的2倍,键长介于碳碳单键键长和双键键长之间
键角120°。
3、化学性质
(1)氧化反应 2 c6h6+15o2 = 12co2+6h2o (火焰明亮,冒浓烟)不能使酸性高锰酸钾褪色。
(2)取代反应
① 铁粉的作用:与溴反应生成溴化铁做催化剂;溴苯无色密度比水大
② 苯与硝酸(用hono2表示)发生取代反应,生成无色、不溶于水、密度大于水、有毒的油状液体——硝基苯。+hono2 +h2o反应用水浴加热,控制温度在50—60℃,浓硫酸做催化剂和脱水剂。
(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
五、乙醇ch3ch2oh
1、物理性质:无色有特殊香味的液体,密度比水小,与水以任意比互溶如何检验乙醇中是否含有水:加无水硫酸铜;如何得到无水乙醇:加生石灰,蒸馏
2、结构: ch3ch2oh(含有官能团:羟基)
3、化学性质
(1) 乙醇与金属钠的反应:2 ch3ch2oh +2na= 2ch3ch2ona+h2↑(取代反应)
(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2 ch3ch2oh +o2= 2ch3cho+2h2o
③乙醇被强氧化剂氧化反应
ch3ch2oh
六、乙酸(俗名:醋酸)ch3cooh
1、物理性质:常温下为无色有强烈刺激性气味的液体,易结成冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又叫冰醋酸,与水、酒精以任意比互溶
2、结构:ch3cooh(含羧基,可以看作由羰基和羟基组成)
3、乙酸的重要化学性质
(1) 乙酸的酸性:
弱酸性,但酸性比碳酸强,具有酸的通性
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。
二、初高中化学知识点梳理比较
初中三年级所学的化学主要是注重学生对知识点的记忆,例如:化学符号、化学式、实验仪器的名称等.初中化学一般比较重视定性分析,教师经常让学生将实验现象或者结论记住.而高中化学在教学的过程中,教师往往会让学生对化学实验进行定量分析,不再是之前初中化学中那种浅显的记忆,而是通过公式进行计算,由初中所积累的基础知识,在高中化学中得到不断的延伸、扩展.例如:对于铁与硫酸铜溶液的反应实验,初中教师只是要求学生将此反应的化学方程式记住,并记住实验的现象.而高中教师就会让学生在记住化学方程式及化学反应的基础上,理解这个反应的意义,并会应用差量法进行定量计算.初中阶段的知识相对较少,学生只要通过死记硬背也能够应付升学考试,而在高中的化学学习中,对知识的理解非常重要,不能仅靠死记硬背的方式学习化学,这种方法不再适用于高中化学的学习.例如:对金属锂、钠等元素的学习,在初中阶段主要是学习其物理性质、化学性质以及如何存放.而高中阶段在记忆其物理性质的同时,要求会证明,在记忆化学性质的同时,要求会分析,并且要会从保存方法推断元素的性质.总之,初高中化学对知识点的要求不同,教师应准确掌握初高中化学教学的知识衔接,注重知识的比较,让学生尽快适应高中化学的学习.
三、教学建议
1.利用旧知识,衔接教材内容
高中化学教师应熟悉初中化学所学的化学概念以及一些主要的知识点,在教学的过程中,注意对初中知识的回顾,让学生对旧有的知识能够有新的认识.找到高中化学与初中化学知识的衔接点,然后加以引导,注意减少教学的难度,让学生以理解为主.例如:在学习氧化还原反应时,对于氧化还原反应,由历年教师的教学经验,可知这是中学化学学习的重点加难点.为了减少学生学习该知识点的难度,教师可先从初中所学的化合物知识以及涉及到元素化合价变化的氧化还原反应入手,找到知识的延伸点.在初中所学的氧化还原反应中都是以得氧、失氧来判断氧化还原反应的,在高中化学中,虽然没有得氧、失氧,但是只要存在化合价变化的反应就是氧化还原反应.这样学生对氧化还原反应就很容易判断了.因此,熟悉初中化学中哪些知识点已经有所涉及,对初中化学知识所涉及的深度作一定的了解,以对高中化学教学进行更好的把握.只有对初中化学知识有一定的了解,才能快速找到初中化学与高中化学的知识衔接点,以引导学生更好地学习高中化学.
2.利用旧知识,挖掘更新知识
在初中所学的化学往往是比较浅显易懂的,有些知识为了能够让学生理解,总是假设在理想的条件下存在,但事实上,现实生活中不可能出现理想的条件.因此有些知识在初中化学中是成立的,可能到了高中就不成立了.对这种知识的学习往往会给学生造成理解上的困难,纠结于前后学习的矛盾,对于新知识的掌握不够全面.为了帮助学生走出误区,高中化学教师在教学的过程中应以发展的眼光看化学知识的讲解.努力指导学生在注重新旧知识联系的同时,也应该不断探索新的知识,从旧知识中延伸扩展出新知识.例如:在学习苏教版高中化学必修一中的“氧化还原反应”时,教师告诉学生氧化还原反应不能单独存在,学生就会产生疑问:为什么在初中化学中氧化还原反应是分着学的呢?当时学的时候怎么没有说不能单独存在呢?这时教师应先带领学生对氧化还原反应的定义进行回顾,然后让学生在具体的例子分析中明白氧化反应与还原反应是在同一个化学反应中的,因此叫做氧化还原反应.高中化学教师一定要注重初高中化学知识的不同,让学生尽快适应高中化学知识的学习,形成新的知识框架,更好的学习高中化学知识.
3.调整教学的方式方法
教师在教授化学时应注重教学方式方法的调整,将抽象的知识用通俗易懂的语言进行讲解,激发学生对化学学习的兴趣,让学生不再对高中化学的学习产生排斥的心理.例如:在学习蒸馏装置内放置沸石时,起到的主要作用是防止暴沸,教师可以让学生吸取家庭煮牛奶豆浆的经验,增加对化学的感性理解.在学习有关原电池的知识时,由于初中阶段没有进行这方面的知识学习,高中化学教师必须化抽象为形象,以学生容易接受的方式进行知识的讲解.教师可以将原电池比喻成公交车,电子比喻成乘客,这样原电池中的化学反应就变成了乘客上下公交车的常见现象,加深了学生对原电池相关知识的理解.
金无足赤,人无完人。笔者从事高中化学一线教学多年,针对现行的高中化学教科书化学1、化学2中的部分内容提出自己的一些看法,不当之处请同仁批评指正。
探讨知识点一
化学1专题二第二单元钠、镁及其化合物(49页)观察和思考“实验2将一小块金属钠放在石棉网上加热,观察现象”。
笔者多次做过此实验,现将主要实验现象记录如下:
1.钠融化成一个发亮的小球。
2.钠在空气中燃烧呈现黄色火焰,并产生大量白色浓烟。
3.在石棉网上做实验,固体剩余物的颜色受到石棉网的洁净程度影响,在旧石棉网上残留的主要是棕黄色甚至棕黑色固体,少量淡黄色固体,在新的石棉网上淡黄色固体会明显增加,部分棕黄色固体,部分棕黑色固体。
4.将石棉网改成洁净的白铁片或者坩埚做此实验,剩余物质主要是淡黄色固体,少量棕黄色固体和少量棕黑色固体。
教科书49页“表2-3钠的性质实验”实验2所留表格太小,不利于学生记录实验现象。而课本50页第4行叙述“钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠”,虽然这句话没有错,但是过于简单,容易让学生误会。
针对上述不足,我的建议如下:
1.增加课本49页的表格宽度,让学生有足够的空间填写所观察到的主要现象。
2.教师演示时将石棉网改成白铁片,减少干扰,便于学生观察。
3.从实验安全角度考虑,根据中学实验室已有的实验仪器,学生做分组实验时可以不用比较锋利的白铁片而使用坩埚。而且改用坩埚也更容易产生淡黄色固体。
4.教科书50页第四行的叙述“钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠”改为“钠在纯氧中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠”,或者改为“钠在空气中燃烧,生成的固体主要是淡黄色的过氧化钠”。这样就顾及到钠在空气中燃烧产生白烟的问题了,也在解说反应现象方面更科学、更严谨。
探讨知识点二
化学2专题1第一单元原子核外电子排布与(5页)“信息提示元素的金属性与非金属性强弱”中有这样一段话:“通常情况下,元素的金属性越强,它的单质越容易从水中或酸中置换出氢,该元素最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,它的单质越容易与氢气反应形成气态氢化物,气态氢化物越稳定,该元素最高价氧化物的水化物的酸性越强。”
深入探讨之前,首先明确在中学阶段水化物的含义。水化物简单点说就是与水反应(一般指化合反应)得到的产物。例如,镁的最高价氧化物为氧化镁,硅的最高价氧化物为二氧化硅,氧化镁和二氧化硅与水就很难反应。教科书上说了两次该元素的最高价氧化物的水化物,虽然也没有明显不对的地方,但是笔者在多年的教学中发现学生读后很容易产生误解,会错误地认为所有的元素最高价氧化物都能和水直接反应生成酸或者碱。
针对以上问题,我提出如下建议:
1.在“该元素最高价氧化物的水化物”中加上“对应的”三个字,改为“该元素最高价氧化物对应的水化物”。
2.在第5页书的下面用小字标明“对应的”指与水直接化合或者间接反应,这样就可以避免部分学生在阅读教材时产生误会。
探讨知识点三
化学2专题1第三单元从微观结构看物质的多样性(20页)“拓展视野、白磷和红磷”,教科书对白磷和红磷的介绍分了三节,第一节介绍了磷常见的单质有白磷和红磷,又介绍了白磷的性质。第二节介绍了红磷的性质。第三节介绍了白磷和红磷的部分共性。教科书此处的文字表述部分并没有什么科学性错误,只是有点段落划分不当。教科书所配白磷的插图没有问题,但红磷的插图要再斟酌。
首先明确磷的常见同素异性体的结构。纯的白磷是无色透明晶体,遇光会变为黄色,故又称黄磷。白磷或者黄磷都以正四面体P4分子形式存在。
教科书上所配红磷插图应该是四面体结构的P4分子断裂开1个键之后连接起来形成的长链状巨大分子,但是这种结构并不被公认,只是部分科学家的猜测。至今红磷也没有一个准确的分子式,只有一个化学式,用元素符号P表示。
针对此种情况,我的建议如下:
1.将教科书拓展视野文字介绍部分的第一节再分为两节,一
节介绍磷常见的单质有白磷和红磷,另一节介绍白磷的部分性质,
这样段落就更加清楚了。
一、课题实施的进展情况
(一)2013年6月至9月为本课题研究的前期准备工作。6月成立课题研究组织机构,召开课题研究的领导小组会议,制定课题实施方案; 6月下旬至8月下旬组织课题组成员及相关教师学习讨论,收集课题研究的素材,做好读书笔记。建立教师业务档案,审查、收齐“课题申报表”及开题报告。
在准备阶段,按照上级要求成立课题研究领导小组,召开全校化学教师的动员会议,制定全校的课题研究方案和子课题研究方案。各课题组成员根据方案,选定实验班级,制定富有针对性的教学策略。
(二)10月开始为课题研究的实施阶段。
在实施阶段,全课题组教师都已进入课题研究活动,都能认真学习、思考,做好读书笔记,营造积极向上的学习风气。开展的具体工作有:根据课题研究的需要,全面了解学情,收集并整理分析原始数据。课题研究的第一阶段实验班教师根据学生的特点进行个性化的指导,做到有目的、有计划、有创意。课题组成员教研工作走向常态化,在课题研究过程中,边研究边实验,不断地学习、总结经验,定期召开课题组成员讨论会。同伴互助,携手并进,人人都上公开课、研讨课,相互听课、评课。注重过程性资料的积累,认真写好教案、教学反思及撰写阶段性课题研究工作总结等。
(三)中学化学课堂教学低效的原因调查
学生原因
1、学生基础差、无兴趣
2、学习方法不对路,一味蛮干
3、学生对化学现象不理解,厌学情绪加重
教师的责任
1、部分教师的职业倦怠感强烈,他们患得患失,故步自封,积极性差,无心教学。每天都是程序性上班,惯性下班,课堂缺乏激情,死气沉沉,学生受其影响,学习岂有效果,教学岂有效果!
2、个别教师整日抱怨工资低、待遇差,经常把不良情绪带进课堂,无心认真面对教学,教案设计不会出现高水平,势必会影响教学的顺利进行,最终只会让学生对老师失望,对化学失望。
3、多数教师都能认认真真工作,但许多人缺乏学习新理论、新教法的激情,不能顺利贯彻新课改精神,缺乏新鲜、实用的教学方法,课堂教学无创新,依然是“满堂灌”、“一言堂”,学生只能被动接受,失去了主动学习的热情和探究意识,慢慢地学生也就对化学课堂失去了兴趣,从而产生了厌学心理。课堂教学自然就失去了效果。
4、有部分化学教师明知自己知识水平和授课水平较差,却仍只是凭经验教学,不思进取,得过且过。
5、不少教师上课,只注重知识的单纯传授,不注重对学生进行方法教育。