化学必修2考试复习提纲1.docx
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化学必修2考试复习提纲1
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必修2
主题
会考内容标准
认知
层次
物质结构基础
知道元素、核素、同位素、质量数的涵义
a
知道核电荷数、核外电子数、质子数、中子数、质量数之间的关系
a
能画出1~18号元素的原子结构示意图
b
能结合有关数据(原子核外电子排布、原子半径、元素的主要化合价等)认识元素周期律
b
了解元素周期表的结构
b
认识元素在元素周期表中的位置与其原子的电子层结构的关系
b
了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律
b
以第三周期为例,了解同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系
b
以IA和VIIA族为例,了解同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系
b
认识化学键的涵义
b
知道离子键和共价键的形成
a
了解离子化合物、共价化合物的概念,能识别典型的离子化合物和共价化合物
b
能用电子式表示常见物质的组成
b
以甲烷、乙烯等为例,了解有机化合物中碳原子之间的成键特征
b
举例说明有机化合物的同分异构现象
a
知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
a
化学反应与能量
知道吸热反应和放热反应
a
以铜-锌原电池为例,了解化学能与电能的转化关系及其应用
b
认识化学反应的速率及其影响因素
b
认识化学反应的限度,了解化学平衡的涵义,认识化学平衡的特征
b
认识化石燃料综合利用的意义
b
化学与可持续发展
知道甲烷的分子结构;了解甲烷的主要化学性质(可燃性、取代反应)
b
知道乙烯的分子结构及主要用途;了解乙烯的主要化学性质(可燃性、与酸性高锰酸钾溶液反应、加成反应)
b
知道苯的分子结构、物理性质及主要用途;了解苯的主要化学性质(可燃性、取代反应)
b
知道乙醇的分子结构及主要用途;了解乙醇的主要化学性质(与钠的反应、氧化反应)
b
知道乙酸的分子结构及主要用途;了解乙酸的主要化学性质(酸性、酯化反应)
b
知道糖类、油脂、蛋白质的元素组成,主要性质及其在日常生活中的应用
a
知道有机高分子化合物结构的主要特点
a
以海水、金属矿物等自然资源的综合利用为例,知道化学方法(海带提碘、金属冶炼等方法)在实现物质间转化中的作用
a
必修模块1和必修模块2各部分知识的综合
d
第一章物质结构元素周期律
第一节元素周期表
一、元素周期表
编排原则:
①按原子序数递增的顺序从左到右排列
②将电子层数相同的各元素从左到右排成一横行。
(周期序数=原子的电子层数)
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一纵行。
主族序数=原子最外层电子数
结构特点:
核外电子层数 元素种类
第一周期 1 2种元素
短周期 第二周期 2 8种元素
周期 第三周期 3 8种元素
元 (7个横行) 第四周期 4 18种元素
素 (7个周期) 第五周期 5 18种元素
周 长周期 第六周期 6 32种元素
期 第七周期(不完全周期) 7 未填满(已有26种元素)
表 主族:
ⅠA~ⅦA共7个主族
族 副族:
ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7个副族
(18个纵行) 第Ⅷ族:
三个纵行,位于ⅦB和ⅠB之间
(16个族) 零族:
稀有气体
二、元素的性质与原子结构
1、碱金属元素
Li锂 Na钠 K钾 Rb铷 Cs铯 Fr钫(Fr是金属性最强的元素,位于周期表左下方)
2、卤族元素
F氟 Cl氯 Br溴 I碘 At砹(F是非金属性最强的元素,位于周期表右上方)
金属性:
Li<Na<K<Rb<Cs
熔沸点大致上逐渐降低
与酸或水反应:
从难→易
碱性:
LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
还原性(失电子能力):
Li<Na<K<Rb<Cs
氧化性(得电子能力):
Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+
非金属性:
F>Cl>Br>I
熔沸点逐渐升高
单质与氢气反应:
从易→难
氢化物稳定:
HF>HCl>HBr>H
无氧酸酸性:
HF<HCl<HBr<HI
氧化性:
F2>Cl2>Br2>I2
还原性:
F-<Cl-<Br-<I-
注意:
要会碱金属元素和卤族元素的原子结构
三、核素
电性关系:
原子 核电荷数=核内质子数=核外电子数
阳离子 核内质子数>核外电子数
阴离子 核内质子数<核外电子数
元素、核素、同位素
元素:
具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称。
核素:
具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。
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为同位素。
(对于原子来说)
第二节元素周期律
一、原子核外电子的排布
质子(Z个)
原子核
中子(N个)
Z
原子( AX)
核外电子(Z个)
质量关系:
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
原子核外电子的排布规律:
①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里;②各电子层最多容纳的电子数是2n2;③最外层电子数不超过8个(K层为最外层不超过2个),次外层不超过18个,倒数第三层电子数不超过32个。
电子层:
一(能量最低) 二 三 四 五 六 七
对应表示符号:
K L M N O P Q
n:
1 2 3 4 5 6 7
微粒
电子
质子
中子
相对质量
很小,可忽略不计
约为1
约为1
电荷
-1
+1
0
原子序数=核内质子数=核外电子数=核电荷数
二、元素周期律
元素周期律:
元素的性质(核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性)随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。
元素性质的周期性变化实质是元素原子核外电子排布的周期性变化的必然结果。
同周期元素性质递变规律
第三周期元素
11Na
12Mg
13Al
14Si
15P
16S
17Cl
18Ar
(1)电子排布
电子层数相同,最外层电子数依次增加
(2)原子半径
原子半径依次减小
—
(3)主要化合价
+1
+2
+3
+4
-4
+5
-3
+6
-2
+7
-1
—
(4)金属性、非金属性
金属性减弱,非金属性增加
—
(5)单质与水或酸置换难易
冷水
剧烈
热水与
酸快
与酸反
应慢
——
—
(6)氢化物的化学式
——
SiH4
PH3
H2S
HCl
—
(7)与H2化合的难易
——
由难到易
—
(8)氢化物的稳定性
——
稳定性增强
—
(9)最高价氧化物的化学式
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
—
最高价氧化物对应水化物
(10)化学式
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
H2SiO3
H3PO4
H2SO4
HClO4
—
(11)酸碱性
强碱
中强碱
两性氢
氧化物
弱酸
中强
酸
强酸
很强
的酸
—
(12)变化规律
碱性减弱,酸性增强
—
同主族:
从上到下,元素的金属性依次增强,非金属性依次减弱;同周期:
从左到右,元素的金属性依次减弱,非金属性依次增强。
F是非金属性最强的元素。
判断元素金属性和非金属性强弱的方法:
(1)金属性强(弱)——①单质与水或酸反应生成氢气容易(难);②氢氧化物碱性强(弱);③相互置换反应(强制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2)非金属性强(弱)——①单质与氢气易(难)反应;②生成的氢化物稳定(不稳定);③最高价氧化物的水化物(含氧酸)酸性强(弱);④相互置换反应(强制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。
比较粒子(包括原子、离子)半径的方法:
先比较电子层数,电子层数多的半径大。
电子层数相同时,再比较核电荷数,核电荷数多的半径反而小。
三、元素周期律的应用
非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值等于8。
(O、F非金属性过强,无正价。
)
“位,构,性”三者之间的关系:
原子结构决定元素在元素周期表中的位置;原子结构决定元素的化学性质;以位置推测原子结构和元素性质。
预测新元素及其性质
第三节化学键
一、离子键二、共价键
用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点:
(1)电荷:
用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷;而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷。
(2)[ ](方括号):
离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来,而共价键形成的物质中不能用方括号。
原子最外层的电子数决定最多能形成多少对共价键。
化学键是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。
离子键与共价键的比较
键型
离子键
共价键
概念
阴阳离子结合成化合物的静电作用叫离子键
原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键
成键方式
通过得失电子达到稳定结构
通过形成共用电子对达到稳定结构
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键元素
活泼金属与活泼非金属元素之间(特殊:
NH4Cl、NH4NO3等铵盐只由非金属元素组成,但含有离子键)
非金属元素之间
(特殊:
AlCl3是共价化合物)
离子化合物:
由离子键构成的化合物叫做离子化合物。
(一定有离子键,可能有共价键)
共价化合物:
原子间通过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。
(只有共价键)
极性共价键(简称极性键):
由不同种原子形成,A-B型,如,H-Cl。
共价键
非极性共价键(简称非极性键):
由同种原子形成,A-A型,如,Cl-Cl。
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的能量变化的关系
在任何的化学反应中总伴有能量的变化。
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,化学反应放出能量。
E反应物总能量<E生成物总能量,化学反应吸收能量。
二、化学能与热能的关系
化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化—吸热或者放热。
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<E生成物总能量,为吸热反应。
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)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
第二节化学能与电能
一、化学能转化为电能
把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
原电池的工作原理是通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
构成原电池的条件:
(1)电极为导体且活泼性不同;
(2)两个电极接触(导线连接或直接接触);(3)两个电极插入电解质溶液构成闭合回路;(4)负极能与电解质溶液自发地发生氧化还原反应。
内电路:
电解质溶液,离子转移 外电路:
导线等,电子转移
负极(消耗极):
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:
较不活泼的金属或可导电非金属(石墨)或氧化物作正极,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。
正极处最易得电子的阳离子发生反应。
(金属活动性顺序表中越不活泼的元素氧化性越强。
)
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。
阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。
二、发展中的化学电源
1、干电池(一次电池):
活泼金属作负极,被腐蚀或消耗。
如:
Cu-Zn原电池、锌锰电池。
2、充电电池(二次电池):
两极都参加反应的原电池,可充电循环使用。
如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。
3、燃料电池:
电极本身不发生反应,而是由引入到两极上的物质发生反应,如H2、CH4燃料电池,其电解质溶液常为碱性试剂(KOH等)。
第三节化学反应的速率和限度
一、化学反应的速率
化学反应的快慢用化学反应速率来表示。
由于反应过程中反应物不断减少,生成物不断增多,所以反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化量来表示。
表达式:
浓度的变化量等于物质的量的变化量与体积的比。
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以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率。
④重要规律:
速率比=方程式系数比=浓度的变化量之比
体积相同时,速率比=方程式系数比=浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比
决定化学反应速率的因素:
内因:
参加反应的物质的结构和性质以及反应的历程。
影响化学反应速率的因素:
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,即增加浓度)
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。
二、化学反应的限度(化学平衡)
在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态。
化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度。
化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率。
(化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。
催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响。
)
在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。
通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。
而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。
在任何可逆反应中,正方应进行的同时,逆反应也在进行。
可逆反应不能进行到底,即是说可逆反应无论进行到何种程度,任何物质(反应物和生成物)的物质的量都不可能为0。
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。
判断化学平衡状态的标志(应变的量保持不变):
①VA(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+yBzC,x+y≠z )
三、化学反应条件的控制
促进有利的化学反应(提高反应物的转化率即原料的利用率,加快反应速率等),抑制有害的化学反应(减缓反应速率,减少甚至消除有害物质的产生,控制副反应的发生等),这就涉及到反应条件的控制。
例如提高煤的燃烧效率。
第三章有机化合物
第一节最简单的有机化合物—甲烷
一、甲烷的性质
甲烷(瓦斯)是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
绝大多数含碳的化合物称为有机化合物,简称有机物。
像CO、CO2、碳酸、碳酸盐等少数化合物,由于它们的组成和性质跟无机化合物相似,因而一向把它们作为无机化合物。
有机化合物通常难溶于水,易溶于各种有机溶剂(相似相溶原理),熔点低,不导电,反应速度慢,反应复杂(产物不单一,必须用箭头连接反应物和生成物),种类多。
烃的定义:
仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。
甲烷分子具有正四面体结构。
结构式是将电子式的共用电子对以共价键形式写成的。
结构简式是去掉结构式中的化学键符号写成的。
烷烃:
甲烷
①氧化反应(燃烧)明亮的淡蓝色火焰
点燃
CH4+2O2 CO2+2H2O(淡蓝色火焰,无黑烟)
②取代反应(注意光是反应发生的主要原因,产物有5种,其中HCl最多)
光
CH4+Cl2 CH3Cl(一氯甲烷,气体)+HCl
光
CH3Cl+Cl2 CH2Cl2(二氯甲烷,油状液体)+HCl
光
光
CH2Cl2+Cl2 CHCl3(三氯甲烷,氯仿,油状液体)+HCl
CHCl3+Cl2 CCl4(一氯甲烷,四氯化碳,油状液体)+HCl
在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反应,
甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
甲烷的取代反应的实验现象:
黄绿色逐渐消失,试管内壁出现油状液滴,水槽的水面生高。
二、烷烃
烷烃中只含碳碳单键(—C—C—),是饱和烃。
(烯烃和炔烃分别含有碳碳双键和碳碳三键,是不饱和烃,碳碳双键即两个碳原子之间有两对共用电子对。
)
点燃
烷烃的通式:
CnH2n+2 1-4个碳内的烃为气体,都难溶于水,比水轻。
5-16个碳内的烃为液体。
17个及17个碳以上的烃为固体。
烷烃的燃烧的化学方程式通式:
CnH2n+2+(3n+1)/2O2 nCO2+(n+1)H2O
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。
化合物具有相同的分子式,但具有不同结构(故可根据物理性质判断是否为同一物质)的现象称为同分异构现象。
同分异构体:
具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
(丁烷有两种:
正丁烷和异丁烷;戊烷有三种:
正戊烷、异戊烷和新戊烷)
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。
有机化合物的命名:
烷烃的命名(习惯命名法:
正、异、新某烷,适用于简单烷烃的命名;系统命名法)
首先选取最长碳链(碳原子数最多)作主链。
主链碳原子数在十以下的,依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来命名,十以上的用汉字的数字来表示,如十七烷。
从靠侧链最近端编号,如两端号码相同时,则依次比较下一取代基位次,最先遇到最小位次定为最低系统(不管取代基性质如何),要使阿拉伯数字的代数和最小。
先写简单基团。
烷烃基是烷烃去掉一个氢原子形成的基团,如甲基(—CH3)、乙基(—CH2—CH3或—C2H5,注意写成后者在命名时要改为前者以判断最长碳链)。
例如:
2,3,5-三甲基己烷
2-甲基-3-乙基戊烷
第二节来自石油和煤的两种基本化工原料
从石油中获得乙烯,已成为目前工业上生产乙烯的主要途径;从石油或煤焦油中还可以获得苯等其他基本化工原料。
乙烯的产量是衡量国家石油化工发展水平的标志。
乙烯是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(熟果实会产生乙烯)。
官能团:
体现有机化合物性质的基团叫做官能团。
烯烃的官能团是碳碳双键( C=C )
只含有一个碳碳双键的烯烃叫做单烯烃。
乙烯是最简单的烯烃,是六原子共平面分子。
分解石蜡油(虽然所有组分均为17个碳原子以上的烷烃,但混合物无固定熔沸点,故为液态)的实验见书Page67。
乙烯的分子式:
C2H4
烯烃:
乙烯
点燃
①氧化反应(ⅰ)燃烧
C2H4+3O2 2CO2+2H2O(火焰明亮且伴有黑烟)
(ⅱ)被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色。
②加成反应
CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)
在一定条件下,乙烯还可以与H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反应
CH2=CH2+H2→CH3CH3
CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl(氯乙烷)
CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH(制乙醇)
③加聚反应nCH2=CH2 →[CH2-CH2]n(聚乙烯,高分子化合物,难降解,白色污染)
乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
常利用该反应鉴别烷烃和烯烃,如鉴别甲烷和乙烯。
点燃
烃的燃烧的化学方程式通式:
CxHy+(x+y/4)O2 xCO2+y/2H2O
二、苯
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。
苯的分子式:
C6H6 苯的结构式:
或
苯的官能团:
一种介于单键和双键之间的独特的键,环状
苯的空间结构:
平面正六边形
苯
点燃
①氧化反应(燃烧)
2C6H6+15O2 12CO2+6H2O(火焰明亮,有浓烟)
②取代反应
苯环上的氢原子被溴原子、硝基取代。
FeBr3
+Br2 —Br(溴苯)+HBr
浓硫酸
△
+HNO3 —NO2(硝基苯)+H2O
Ni
③加成反应
△
+3H2 (环己烷)
苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
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