高中化學(xué)必修二知識點(diǎn)總結(jié)
高中化學(xué)必修二知識點(diǎn)總結(jié)
“化學(xué)”一詞,若單是從字面解釋就是“變化的科學(xué)”。化學(xué)如同物理一樣皆為自然科學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)。以下是小編整理的關(guān)于高中化學(xué)必修二知識點(diǎn)總結(jié),希望大家認(rèn)真閱讀!
元素周期表、元素周期律
一、元素周期表
★熟記等式:原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)
1、元素周期表的編排原則:
、侔凑赵有驍(shù)遞增的順序從左到右排列;
②將電子層數(shù)相同的元素排成一個(gè)橫行——周期;
、郯炎钔鈱与娮訑(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成縱行——族
2、如何精確表示元素在周期表中的位置:
周期序數(shù)=電子層數(shù);主族序數(shù)=最外層電子數(shù)
口訣:三短三長一不全;七主七副零八族
熟記:三個(gè)短周期,第一和第七主族和零族的元素符號和名稱
3、元素金屬性和非金屬性判斷依據(jù):
、僭亟饘傩詮(qiáng)弱的判斷依據(jù):
單質(zhì)跟水或酸起反應(yīng)置換出氫的難易;
元素最高價(jià)氧化物的水化物——?dú)溲趸锏膲A性強(qiáng)弱;置換反應(yīng)。
②元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù):
單質(zhì)與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性;
最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱;置換反應(yīng)。
4、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。
、儋|(zhì)量數(shù)==質(zhì)子數(shù)+中子數(shù):A == Z + N
、谕凰兀嘿|(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子,互稱同位素。(同一元素的各種同位素物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)相同)
二、元素周期律
1、影響原子半徑大小的因素:①電子層數(shù):電子層數(shù)越多,原子半徑越大(最主要因素)
、诤穗姾蓴(shù):核電荷數(shù)增多,吸引力增大,使原子半徑有減小的趨向(次要因素)
③核外電子數(shù):電子數(shù)增多,增加了相互排斥,使原子半徑有增大的傾向
2、元素的化合價(jià)與最外層電子數(shù)的關(guān)系:最高正價(jià)等于最外層電子數(shù)(氟氧元素?zé)o正價(jià))
負(fù)化合價(jià)數(shù) = 8—最外層電子數(shù)(金屬元素?zé)o負(fù)化合價(jià))
3、同主族、同周期元素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)遞變規(guī)律:
同主族:從上到下,隨電子層數(shù)的遞增,原子半徑增大,核對外層電子吸引能力減弱,失電子能力增強(qiáng),還原性(金屬性)逐漸增強(qiáng),其離子的氧化性減弱。
同周期:左→右,核電荷數(shù)——→逐漸增多,最外層電子數(shù)——→逐漸增多
原子半徑——→逐漸減小,得電子能力——→逐漸增強(qiáng),失電子能力——→逐漸減弱
氧化性——→逐漸增強(qiáng),還原性——→逐漸減弱,氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性——→逐漸增強(qiáng)
最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性——→逐漸增強(qiáng),堿性 ——→ 逐漸減弱
化學(xué)鍵
含有離子鍵的化合物就是離子化合物;只含有共價(jià)鍵的`化合物才是共價(jià)化合物。
NaOH中含極性共價(jià)鍵與離子鍵,NH4Cl中含極性共價(jià)鍵與離子鍵,Na2O2中含非極性共價(jià)鍵與離子鍵,H2O2中含極性和非極性共價(jià)鍵
化學(xué)能與熱能
一、化學(xué)能與熱能
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;瘜W(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<e生成物總能量,為吸熱反應(yīng)。< p="">
2、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
常見的放熱反應(yīng):①所有的燃燒與緩慢氧化。②酸堿中和反應(yīng)。③金屬與酸、水反應(yīng)制氫氣。
、艽蠖鄶(shù)化合反應(yīng)(特殊:C+CO2= 2CO是吸熱反應(yīng))。
常見的吸熱反應(yīng):①以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)如:C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g)。
、阡@鹽和堿的反應(yīng)如Ba(OH)28H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
③大多數(shù)分解反應(yīng)如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
化學(xué)能與電能
一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的方式:
電能(電力) 火電(火力發(fā)電) 化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能
缺點(diǎn):環(huán)境污染、低效
原電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能優(yōu)點(diǎn):清潔、高效
二、原電池原理
(1)概念:把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。
(2)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?/p>
(3)構(gòu)成原電池的條件:
1)有活潑性不同的兩個(gè)電極;
2)電解質(zhì)溶液
3)閉合回路
4)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)
(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。
(5)原電池正負(fù)極的判斷方法:
、僖罁(jù)原電池兩極的材料:
較活潑的金屬作負(fù)極(K、Ca、Na太活潑,不能作電極);
較不活潑金屬或可導(dǎo)電非金屬(石墨)、氧化物(MnO2)等作正極。
、诟鶕(jù)電流方向或電子流向:(外電路)的電流由正極流向負(fù)極;電子則由負(fù)極經(jīng)外電路流向原電池的正極。
、鄹鶕(jù)內(nèi)電路離子的遷移方向:陽離子流向原電池正極,陰離子流向原電池負(fù)極。
、芨鶕(jù)原電池中的反應(yīng)類型:
負(fù)極:失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),現(xiàn)象通常是電極本身消耗,質(zhì)量減小。
正極:得電子,發(fā)生還原反應(yīng),現(xiàn)象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。
(6)原電池電極反應(yīng)的書寫方法:
(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)。因此書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下:
、賹懗隹偡磻(yīng)方程式。
、诎芽偡磻(yīng)根據(jù)電子得失情況,分成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。
、垩趸磻(yīng)在負(fù)極發(fā)生,還原反應(yīng)在正極發(fā)生,反應(yīng)物和生成物對號入座,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:
、偌涌旎瘜W(xué)反應(yīng)速率,如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。
②比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。
③設(shè)計(jì)原電池。
④金屬的防腐。
化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
一、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)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。
計(jì)算公式:v(B)==
、賳挝唬簃ol/(Ls)或mol/(Lmin)
、贐為溶液或氣體,若B為固體或純液體不計(jì)算速率。
、壑匾(guī)律:速率比=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:①溫度:升高溫度,增大速率
、诖呋瘎阂话慵涌旆磻(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)
、軌簭(qiáng):增大壓強(qiáng),增大速率(適用于有氣體參加的反應(yīng))
、萜渌蛩兀喝绻(射線)、固體的表面積(顆粒大小)、反應(yīng)物的狀態(tài)(溶劑)、原電池等也會改變化學(xué)反應(yīng)速率。
二、化學(xué)反應(yīng)的限度——化學(xué)平衡
(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:逆、動(dòng)、等、定、變。
、倌妫夯瘜W(xué)平衡研究的對象是可逆反應(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。
、鄣龋哼_(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=v逆≠0。
、芏ǎ哼_(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,在新的條件下會重新建立新的平衡。
(3)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:
、 VA(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
、劢柚伾蛔兣袛(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,即如對于反應(yīng)xA+yBzC,x+y≠z )
有機(jī)物
一、有機(jī)物的概念
1、定義:含有碳元素的化合物為有機(jī)物(碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳的金屬化合物等除外)
2、特性:①種類多②大多難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑③易分解,易燃燒④熔點(diǎn)低,難導(dǎo)電、大多是非電解質(zhì)⑤反應(yīng)慢,有副反應(yīng)(故反應(yīng)方程式中用“→”代替“=”)
二、甲烷CH4
烴—碳?xì)浠衔铮簝H有碳和氫兩種元素組成(甲烷是分子組成最簡單的烴)
1、物理性質(zhì):無色、無味的氣體,極難溶于水,密度小于空氣,俗名:沼氣、坑氣
2、分子結(jié)構(gòu):CH4:以碳原子為中心,四個(gè)氫原子為頂點(diǎn)的正四面體(鍵角:109度28分)
3、化學(xué)性質(zhì):
、傺趸磻(yīng):
CH4+2O2→(點(diǎn)燃)CO2+2H2O
(產(chǎn)物氣體如何檢驗(yàn)?)
甲烷與KMnO4不發(fā)生反應(yīng),所以不能使紫色KMnO4溶液褪色
、谌〈磻(yīng):
CH4 + Cl2 →(光照)→ CH3Cl(g)+ HCl
CH3Cl+ Cl2→(光照)→ CH2Cl2(l)+ HCl
CH2Cl+ Cl2→(光照)→ CHCl3(l) + HCl
CHCl3+ Cl2→(光照)→ CCl4(l) + HCl
(三氯甲烷又叫氯仿,四氯甲烷又叫四氯化碳,二氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu),說明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu))
4、同系物:結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)(所有的烷烴都是同系物)
5、同分異構(gòu)體:化合物具有相同的分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)式(結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致性質(zhì)不同)
烷烴的溶沸點(diǎn)比較:碳原子數(shù)不同時(shí),碳原子數(shù)越多,溶沸點(diǎn)越高;碳原子數(shù)相同時(shí),支鏈數(shù)越多熔沸點(diǎn)越低
同分異構(gòu)體書寫:會寫丁烷和戊烷的同分異構(gòu)體
三、乙烯C2H4
1、乙烯的制法:
工業(yè)制法:石油的裂解氣(乙烯的產(chǎn)量是一個(gè)國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志之一)
2、物理性質(zhì):無色、稍有氣味的氣體,比空氣略輕,難溶于水
3、結(jié)構(gòu):不飽和烴,分子中含碳碳雙鍵,6個(gè)原子共平面,鍵角為120°
4、化學(xué)性質(zhì):
(1)氧化反應(yīng):C2H4+3O2 = 2CO2+2H2O(火焰明亮并伴有黑煙)
可以使酸性KMnO4溶液褪色,說明乙烯能被KMnO4氧化,化學(xué)性質(zhì)比烷烴活潑。
(2)加成反應(yīng):乙烯可以使溴水褪色,利用此反應(yīng)除乙烯
CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
乙烯還可以和氫氣、氯化氫、水等發(fā)生加成反應(yīng)。
CH2=CH2 + H2→CH3CH3
CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl(一氯乙烷)
CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH(乙醇)
四、苯C6H6
1、物理性質(zhì):無色有特殊氣味的液體,密度比水小,有毒,不溶于水,易溶于有機(jī)
溶劑,本身也是良好的有機(jī)溶劑。
2、苯的結(jié)構(gòu):C6H6(正六邊形平面結(jié)構(gòu))苯分子里6個(gè)C原子之間的鍵完全相同,碳碳鍵鍵能大于碳碳單鍵鍵能小于碳碳單鍵鍵能的2倍,鍵長介于碳碳單鍵鍵長和雙鍵鍵長之間
鍵角120°。
3、化學(xué)性質(zhì)
(1)氧化反應(yīng)
2C6H6+15O2 =12CO2+6H2O (火焰明亮,冒濃煙)
不能使酸性高錳酸鉀褪色
(2)取代反應(yīng)
、勹F粉的作用:與溴反應(yīng)生成溴化鐵做催化劑;溴苯無色密度比水大
、诒脚c硝酸(用HONO2表示)發(fā)生取代反應(yīng),生成無色、不溶于水、密度大于水、有毒的油狀液體——硝基苯。
(3)加成反應(yīng)用鎳做催化劑,苯與氫發(fā)生加成反應(yīng),生成環(huán)己烷
五、乙醇CH3CH2OH
1、物理性質(zhì):無色有特殊香味的液體,密度比水小,與水以任意比互溶
如何檢驗(yàn)乙醇中是否含有水:加無水硫酸銅;如何得到無水乙醇:加生石灰,蒸餾
2、結(jié)構(gòu): CH3CH2OH(含有官能團(tuán):羥基)
3、化學(xué)性質(zhì)
(1)乙醇與金屬鈉的反應(yīng):
2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2↑(取代反應(yīng))
(2)乙醇的氧化反應(yīng)★
、僖掖嫉娜紵
CH3CH2OH +3O2=2CO2+3H2O
②乙醇的催化氧化反應(yīng)
2CH3CH2OH +O2=2CH3CHO+2H2O
、垡掖急粡(qiáng)氧化劑氧化反應(yīng)
5CH3CH2OH+4KMnO4+6H2SO4= 2K2SO4+4MnSO4+5CH3COOH+11H2O
六、乙酸(俗名:醋酸)CH3COOH
1、物理性質(zhì):常溫下為無色有強(qiáng)烈刺激性氣味的液體,易結(jié)成冰一樣的晶體,所以純凈的乙酸又叫冰醋酸,與水、酒精以任意比互溶
2、結(jié)構(gòu):CH3COOH(含羧基,可以看作由羰基和羥基組成)
3、乙酸的重要化學(xué)性質(zhì)
(1)乙酸的酸性:弱酸性,但酸性比碳酸強(qiáng),具有酸的通性
、僖宜崮苁棺仙镌囈鹤兗t
、谝宜崮芘c碳酸鹽反應(yīng),生成二氧化碳?xì)怏w
利用乙酸的酸性,可以用乙酸來除去水垢(主要成分是CaCO3):
2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
乙酸還可以與碳酸鈉反應(yīng),也能生成二氧化碳?xì)怏w:
2CH3COOH+Na2CO3= 2CH3COONa+H2O+CO2↑
上述兩個(gè)反應(yīng)都可以證明乙酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng)。
(2)乙酸的酯化反應(yīng)
CH3COOH+ HOC2H5CH3COOC2H5 +H2O
(酸脫羥基,醇脫氫,酯化反應(yīng)屬于取代反應(yīng))
乙酸與乙醇反應(yīng)的主要產(chǎn)物乙酸乙酯是一種無色、有香味、密度比水的小、不溶于水的油狀液體。在實(shí)驗(yàn)時(shí)用飽和碳酸鈉吸收,目的是為了吸收揮發(fā)出的乙醇和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;反應(yīng)時(shí)要用冰醋酸和無水乙醇,濃硫酸做催化劑和吸水劑
化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展
一、金屬礦物的開發(fā)利用
1、常見金屬的冶煉:①加熱分解法:②加熱還原法:鋁熱反應(yīng)③電解法:電解氧化鋁
2、金屬活動(dòng)順序與金屬冶煉的關(guān)系:
金屬活動(dòng)性序表中,位置越靠后,越容易被還原,用一般的還原方法就能使金屬還原;金屬的位置越靠前,越難被還原,最活潑金屬只能用最強(qiáng)的還原手段來還原。(離子)
二、海水資源的開發(fā)利用
1、海水的組成:含八十多種元素。
其中,H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等總量占99%以上,其余為微量元素;特點(diǎn)是總儲量大而濃度小
2、海水資源的利用:
(1)海水淡化:①蒸餾法;②電滲析法; ③離子交換法;④反滲透法等。
(2)海水制鹽:利用濃縮、沉淀、過濾、結(jié)晶、重結(jié)晶等分離方法制備得到各種鹽。
三、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)
綠色化學(xué)理念核心:利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染。又稱為“環(huán)境無害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”。
從環(huán)境觀點(diǎn)看:強(qiáng)調(diào)從源頭上消除污染。(從一開始就避免污染物的產(chǎn)生)
從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看:它提倡合理利用資源和能源,降低生產(chǎn)成本。(盡可能提高原子利用率)
熱點(diǎn):原子經(jīng)濟(jì)性——反應(yīng)物原子全部轉(zhuǎn)化為最終的期望產(chǎn)物,原子利用率為100%
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