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化学必修二第一章第二章知识点


一、金属性与金属活动性 金属性是指气态金属原子失去电子(形成气态阳离子)能力的性质。我们常用电离能来表示原子失去电子的难易程 度,一般说来,元素的电离能数值越大,它的金属性越弱。 二、金属性强弱的判断依据 (金属性越强,失电子能力越强,越易形成阳离子) 1、依据金属活动顺序表(极少数除外) 。位置越靠前,金属性越强。 2、常温下与水反应的难易程度。与水反应越容易,金属性越强。 3、常温下与酸反应的难易程度。与酸反应越容易,金属性越强。 4、金属与盐溶液间的置换反应。金属性强的金属能置换出金属性弱的金属。 5、金属阳离子的氧化性强弱(极少数除外) 。阳离子的氧化性越强,对应金属的金属性越弱。 6、 (氢氧化物)最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。碱性越强,对应元素的金属性越强。 7、高温下与金属氧化物间的置换反应。金属性强的金属能置换出金属性弱的金属,如铝热反应。 8、同周期中,从左向右,随核电荷数的增加,半径减小,原子核对核外电子的吸引力增大,金属原子失电子能力 减弱,金属性减弱。 同主族中, 从上到下, 随核电荷数的增加, 半径增大, 原子核对核外电子的吸引力增大, 金属原子失电子能力增强, 金属性增强。 三、非金属性 非金属性是指非金属原子得到电子(形成阴离子)能力的性质。我们常用电子亲核能来表示原子得到电子的难易程 度,一般说来,元素的电子亲核能越大,它的非金属性越强。 四、非金属性强弱的判断依据 1、气态氢化物的稳定性。氢化物越稳定,则对应元素的非金属性越强。 2、与 H2 化合的条件。反应条件越容易,则对应元素的非金属性越强。 3、与盐溶液之间的置换反应。非金属性强的单质能置换出非金属性弱的单质。 4、(最高价的含氧酸)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱(F、O 除外) 。酸性越强,对应元素的非金属性越强。 5、非金属的简单阴离子还原性的强弱。阴离子还原性越强,对应非金属单质的氧化性越弱。 6、与同一可变价金属反应,生成物中金属元素价态的高低。金属元素在该产物中价态越高,则说明该非金属元素 的非金属性越强。 7、同周期中,从左向右,随核电荷数的增加,半径减小,原子核对核外电子的吸引力增大,非金属原子得电子能 力增强,原子的非金属性增强。 8、同主族中,从上到下,随核电荷数的增加,半径增大,原子核对核外电子的吸引力减小,非金属原子得电子能 力减小,原子的非金属性减小。 1.原子核外电子的排布 在多个电子的原子里,核外电子是分层运动的,又叫电子分层排布。 电子层 1 2 3 4 5 6 7 符号 K L M N O P Q 能量 低 → 高 2.核外电子的排布规律 (1)各电子层最多容纳的电子数是 2n2 (n 表示电子层) 个) ;次外层电子数目不超过 18 个;

(2)最外层电子数不超过 8 个(K 层是最外层时,最多不超过 2 倒数第三层不超过 32 个。 低

(3)核外电子总是尽先排布在能量 电子层排布。 3.小概念

的电子层,然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量

较高



核素:把具有一定数目的质子数和一定数目的中子数的一种原子称为核素。一种原子即为一种核素。 同位素:质子数相同而中子数不同的同种元素的不同原子互称为同位素。

或:同一种元素的不同核素间互称为同位素。 (1)三同:质子数相同、同一元素、化学性质相同 (2)两不同:中子数不同、质量数不同 (3)属于同一种元素的不同种原子 4.原子的构成: (1)原子的质量主要集中在原子核上。 (2)质子和中子的相对质量都近似为 1 ,电子的质量可忽略。 (3)原子序数 = 质子数 = 核电荷数 = 核外电子数

(4)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
A (5)在化学上,我们用符号 Z X 来表示一个质量数 为 A,质子数为 Z 的具体的 X 原子。

5.元素周期表的结构 周期序数= 电子层数 主族序数= 最外层电子数 = 最高正化合价(O F 除外)

最高正化合价+∣最低负化合价∣=8 3 个 短周期(第一、二、三周期) 周期: 7 个(共 7 个横行) 3 个长周期(第 四、五、六周期) 周期表 1 个 不完全周期(第 七 周期) 主族 7 个: 族:16 个(共 18 个纵行)副族 7 个: 第Ⅷ族 1 个: ( 8、9、10 3 个纵行)

零族( 1 个) :稀有气体元素 元素周期表最右侧 一.离子键 1.离子键: 阴阳离子 之间强烈的相互作用(静电作用)叫做离子键。 离子化合物:像 NaCl 这种由离子构成的化合物叫做离子化合物。 (1)活泼金属与活泼非金属形成的化合物。如 NaCl、Na2O、K2S 等 (2) 强碱 (3) 盐 :如 NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 等 : (除 AlCl3)如 Na2CO3、BaSO4(4)铵盐 :如 NH4Cl

小结:一般含金属元素的物质(化合物)+铵盐。 (一般规律) 注意:酸不是离子化合物。 离子键只存在离子化合物中,离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键。 二.共价键 1.共价键:原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。 2.共价化合物:原子以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。 化合物 离子化合物 共价化合物化合物中不是离子化合物就是共价化合物 3.共价键的存在: 非金属单质:H2、X2、N2 等(稀有气体除外) 共价化合物:H2O、 CO2、SiO2、 H2S 等

复杂离子化合物:强碱、铵盐、含氧酸盐 4.共价键的分类: 非极性键:在同种元素的原子间形成的共价键为非极性键。共用电子对不偏移。A-A 极性键:在不同种元素的原子间形成的共价键为极性键。共用电子对偏向吸引能力强的一方。A-B 三、.电子式 定义:在元素符号周围用小黑点(或× )来表示原子的最外层电子数(价电子)的式子。 书写:原子:元素符号 + 最外层电子 简单的阳离子:离子符号 简单的阴离子:元素符号+最外层电子(包括得到的)+[ ]+电荷数 ]+电荷数

离子团:所有(元素符号+最外层电子 包括得失的电子)+[ 离子化合物:阴、阳离子的电子式结合

共价化合物:原子的电子式结合(共用电子对各自形成 2 或 8 电子稳定结构) 用电子式表示化合物形成过程:原子的电子式 → 化合物的电子式

(1)相同的原子可以合并写,相同的离子要单个写; (2)不能把“→”写成“=”; (3)用箭头标明电子转移方向(也可不标)。 四、化学键:使离子聚集 或 使原子聚集 的作用力。包含离子键、共价键。 稀有气体单质中没有化学键。 分子间作用力:使分子聚集在一起的作用力力。又称范德华力。比化学键弱的多。无方向性。无饱和性。影响 物质熔沸点溶解度等物理性质。一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大, 物质熔沸点越高。 如:卤族单质,随相对分子质量增大,熔沸点增大。 氢键:得电子能力很强的 O F N 原子 与 另一个分子里的 H 原子 之间存在的一种特殊的分子间作用力。分子 间形成氢键会使物质的熔沸点升高。比分子间作用力稍强。 如:NH3.H2O.HF 的沸点与主族其他氢化物的沸点的反常现象。 (教材 24 页) 作用力大小: 化学键>氢键> 分子间作用力

第二章化学反应与能量 第一节化学能与热能 一、化学键与化学反应中能量的变化关系 1.任何化学反应都伴随有能量的变化,即化学反应中反应物和生成物的能量一定不相等。 2.分子或化合物里的原子之间是通过_化学键__结合的。 3.化学反应的本质是:旧化学键的断裂与新化学键的形成 旧化学键的断裂与新化学键形成也是化学反应中能量变化的主要原因,断开旧的化学键要_吸收能量,而形成新的 化学键要___放出__能量,因此,化学反应都伴随有能量的变化。各种物质都储存有化学能,不同物质组成不同, 结构不同,所包含的化学能也不同。 二、化学能与热能的相互转化 类型 化 学 能 转 化 为 能量 热 利用 能 放热反应 反应物的总能量大于生 成物的总能量 反应物的总能量小于生 成物的总能量 减少污染

能 量 变 化

遵循能量 守恒原理

吸热反应

燃料充分燃烧

新能源的开发

1.有的化学反应的发生,要从环境中吸收能量,以化学能的形式储存在物质内部;有的化学反应的发生,要向 环境中释放能量,使自身体系能量降低。即一种能量可以转化为另一种能量,但总量不变,这就是能量守恒定律。 2. 化学反应中的能量变化, 通常主要表现为热量的变化---吸热或放热, 也有其它的表现形式, 如电能, 光能等。 3. 一个化学反应是吸收能量还是放出能量取决于: ①宏观上:反应物的总能量 与 生成物的总能量的相对大小 反应物的总能量>生成物的总能量 放出能量 反应物的总能量<生成物的总能量 吸收能量 放热反应 周围环境温度升高

吸热反应 周围环境温度降低

②微观上:反应物断开化学键吸收的总能量 与 生成物形成化学键放出的总能量 的相对大小 反应物断开化学键吸收的总能量 >生成物形成化学键放出的总能量 吸收能量 反应物断开化学键吸收的总能量 <生成物形成化学键放出的总能量 放出能量 4.常见的放热反应: ①所有燃烧 ②中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属与水/酸反应 ⑤铝热反应(Al+高熔点金属氧化物 = Al2O3+高熔点金属) ⑥缓慢氧化反应(发酵、消化、腐烂) 5.常见的吸热反应: ①强碱与铵盐 氢氧化钡+氯化铵晶体 ②大多数分解 ④工业制水煤气 C+H2O=CO+H2 高温 ⑤C. CO. H2 高温还原金属氧化物

③C+CO2 =2CO

高温

6.对相同条件下发生的变化,①一个放热反应的逆反应一定是吸热反应,且放出热量与吸收热量的数值相等 ②断开与形成相同的化学键所吸收和放出的能量也相等③一个反应放出或吸收的热量与参与反应的反应物的物质 的量成正比④生成气态产物放出的热量<生成固态的热量,物质从气态到液态放热。

生物化学过程(人体内发生的氧化还原反应)在利用“能源”上更为合理、有效。 (能量转化率和利用率都很高) 人类利用能源的三个阶段:①柴草时期:树枝、杂草 ② 化石能源时期:煤、石油、天然气 ③多能源结构时期:再生能源、清洁能源 第二节化学能与电能 一、一次能源和二次能源 一次能源_从自然界取得的能源称为一次能源,如流水、风力、原煤、石油、天然气等, 一次能源经过加工,转换得到的能源为二次能源,如电力、蒸汽、氢能等。 二、化学电源 1、原电池:将化学能转化为电能的装置。 2、形成条件:能发生氧化还原反应,活性不同的两个电极,闭合的回路,电解质溶液。 3、电极名称: 负极:一般为活泼金属,失电子,化合价升高,发生氧化反应,电子流出,电流流入,本身溶解变细。 正极: 一般为较不活泼金属(或非金属石墨), 电极周围的阳离子得电子, 化合价降低, 发生还原反应, 电子流入, 电流流出,电极上有气泡(电解质溶液为酸)或变粗(电解质溶液为盐)。 阳离子得电子能力: 简略为:负氧正还

4、示例电池和电极反应: ①干电池 一次电池(锌锰干电池 负极:锌 正极:石墨 电解质溶液:氯化铵溶液)

电极反应:负极(锌筒):Zn — 2e— = Zn2+; 正极(石墨): Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+H2↑

②蓄电池 二次电池 电极反应:负极:

(铅蓄电池

负极:铅

正极:二氧化铅

电解质溶液:硫酸)

正极: 总反应:Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O ③.燃料电池 (氢氧燃料电池 负极:氢气
— —

正极:氧气 电解质) 正极:O2 + 2H2O + 2e— = 4OH—

电极反应:负极:2H2 + 4OH —2e = 4H2O 电池的总反应为:2H2 + O2 = 2H2O

第三节化学反应的速率和限度

1、化学反应速率 用单位时间内 浓度的变化量来表示( 反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量) 。 计算公式为:时间: (如每秒、每分、每小时) 反应速率的单位 mol/(L?s ) mol/(L?min) mol/(L?h)

特点: (1)表示的化学反应速率一段时间内的平均速率,且大于 0。 (2) 适用于溶液和气体。 (对于固体、纯液体的可视为常数,故一般不用纯液体和固体的速率) 。 (3)同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能,因此必须注明。 (4)同一反应各物质的反应速率之比=各物质的浓度变化量之比=各物质物质的量之比=化学计量数(系数) 之比。起始浓度不一定按比例,但是一定按比例。 例:2A(g)+3B (g) ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = C(g)+4D(g) c(A): c(B): c(C): c(D)=n(A): n(B): n(C): n(D) 2 :3 :1 :4

(5)比较同一反应的快慢,应取同一参照物(转化为相同物质的速率)且单位相同进行比较。 【练习】 1. 某一反应物的浓度是 2 摩尔/升,经过两分钟的反应,它的浓度变成了 1.6 摩尔/升,求该反应的反应速率。

2.在一定条件下 N2 + 3H2 测得 C(NH3 )为 0.4mol/L,

2NH3 的反应中,起始 C(N2) 为 2mol/L,C(H2)为 5mol/L,反应到 2 分钟时,

(1)分别用 N2 、 H2、 NH3 表示反应速率。 (2)反应到 2 分钟时 C(N2) 为_________, C(H2)_________。 3.关于合成氨反应 N2 + 3H2 C. V(H2)= 3/2 V(NH3 ) 4. 2、影响化学反应速率的因素(①浓度、②温度、③压强(对有气体物质的反应) 、④催化剂、⑤固体的表面积、 还有光波、电磁波、超声波、溶剂等) 通常浓度越大(气体或溶液),反应速率越快;温度越高,反应速率越快;压强越大,反应速率越快(对有气体 物质的反应,为什么?) ;催化剂能改变(加快/ 减慢)化学反应速率。 【练习】 1.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是() A.增大反应物的量 B.增大压强 C.升高温度 D.使用催化剂 2.下列说法正确的是( ) A 决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质 B 催化剂可以使不起反应的物质发生反应 C 可以找到一种催化剂使水变成油 D 催化剂是决定化学反应速率的主要因素 3.在反应:C+CO2=2CO 中,可使反应速率增大的措施是( ) ①增大压强 ②升高温度 ③通入CO2 ④增加碳的量 ⑤降低压强 A.①②③ B.②③④⑤ C.①②③④ D.②③④ 二、化学反应的限度 2NH3 关系式正确的是: ( ) A. V(H2)= V(N2)= V(NH3 )

B.V(N2)= 2 V(NH3) D. V(N2)= 3V(NH3 )

1.可逆反应:在相同条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。可逆反应不能进行到底,不能 实现完全转化,即任何组分的转化率都<100%。 2.平衡状态 在 200℃时,将 a 摩尔 H2 和 b 摩尔 I2 充入到体积为 xL 的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g) 刚开始时,由于 c(H2)= ,c(I2)= ,而 c(HI)= 2HI(g),反应

,所以反应速率最大,而反应速率最 ,c(I2)= ,而

小(为零) 。随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为 c(H2)= c(HI)=

,从而正反应速率 ,而逆反应速率。当反应进行到正反应速率和逆反应速率

时,此可逆反应就达到了最大限度,若保持外界条件不变时,混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分 数、体积分数等都将 。

2. 对于,在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率,反应物和生成物的浓度不再发生,反应达 到化学平衡状态。 3.化学平衡状态的特征:逆:只有可逆反应才能达到化学平衡状态。 动:动态平衡,正、逆反应仍在不断的进行等:V 正=V 逆≠0 定:各组分的百分含量保持一定(不是相等)变:外界条件发生变化,平衡改变 4.化学平衡状态的判断: (特征 V 正=V 逆) 物质在可逆符号同侧,动词不同,物质的变化量和系数比相同 物质在可逆符号两侧(不同侧) ,动词相同,物质的变化量和系数比相同 N2 + 3H2 2NH3

A.正反应生成 NO2 的速率和逆反应消耗 NO2 的速率相等。 B.相同条件下,生成 1 摩尔氮气生成 3 摩尔氢气。 C.单位时间内每消耗 1.5 摩尔氢气,同时生成 1 摩尔氨气。 D.相同时间内,断开 1 摩尔氮氮键,形成 3 摩尔氢氢键。 E.单位时间内,断开 6 摩尔氮氢键,同时形成 1 摩尔氮氮键。 F.混合气体中各组成成分的含量不再改变。 G.各物质的浓度相等。 5.反应限度:当一个可逆反应在给定条件下能达到/完成的最大限度。 任何一个可逆反应在给定条件下都有一定的限度。 达到反应限度时 V 正=V 逆, 化学反应限度与时间长短无关, 反应限度可以被改变。 三、反应条件的控制 化学平衡必须是可逆反应在一定条件下建立的,不同的条件将建立不同的化学平衡状态;通过反应条件的控制,可 以改变或稳定反应速率,可以使可逆反应朝着有利于人们需要的方向进行,这对于化学反应的利用和控制具有重要 意义。 同时,在具体工业生产中,既要考虑反应的速率也要考虑反应所能达到的限度。如工业合成氨时,就要通过控 制反应器的温度和压强,使反应既快又能达到较大的限度。 [练习] 1、高温高压催化剂条件下,3mol 氢气和 1mol 氨气置于密闭容器中反应能够得到 2mol 氨气吗? 2、把 2mol 氢气和 1mol 氧气的混合气引燃能得到 2mol 水吗?为什么? 3、平衡状态就是可逆反应在该条件下反应进行的最大程度,这句话正确吗?


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