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1、精品文檔高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)規(guī)律大全 祝天下學(xué)子都能學(xué)有所成 化學(xué)反應(yīng)及其能量變化 1氧化還原反應(yīng) 氧化還原反應(yīng) 有電子轉(zhuǎn)移(包括電子的得失和共用電子對(duì)的偏移) 或有元素化合價(jià)升降的反應(yīng) . 如 2Na+ C12 = 2NaCI (有電子得失)、 H2+ C12 =2HCI ( 有電子對(duì)偏移 )等反應(yīng)均屬氧化還原反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移 (電子得失或電子對(duì)偏移)。 氧化還原反應(yīng)的特征 在反應(yīng)前后有元素的化合價(jià)發(fā)生變化 . 根據(jù) 氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)特征可判斷一個(gè)反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng) .某一 化學(xué)反應(yīng)中有元素的化合價(jià)發(fā)生變化,則該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),否 則為非氧化還原反應(yīng)。 氧化劑與還原劑概
2、念含義概念含義氧化劑反應(yīng)后所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物還原劑 反應(yīng)后所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)物被氧化還原劑在反應(yīng)時(shí)化合價(jià)升高的過(guò)程被還原氧化劑在反應(yīng)時(shí)化合價(jià)降低的過(guò)程氧化性氧化劑具有的奪電子的能力還原性 還原劑具有的失電子的能力氧化反應(yīng)元素在反應(yīng)過(guò)程中化合價(jià)升高的反應(yīng)還原反應(yīng)元素在反應(yīng)過(guò)程中化合價(jià)降低的反應(yīng)精品文檔精品文檔氧化產(chǎn)物還原劑在反應(yīng)時(shí)化合價(jià)升高后得到的產(chǎn)物還原產(chǎn)物氧 化劑在反應(yīng)時(shí)化合價(jià)降低后得到的產(chǎn)物氧化劑與還原劑的相互關(guān)系重要的氧化劑和還原劑:(1)所含元素的化合價(jià)處在最高價(jià)的物質(zhì)只能得到電子,只具有氧化性,只能作氧化劑(注:不一定是強(qiáng)氧化劑)。重要的氧化劑有:活潑非金屬單質(zhì),如X2
3、( 鹵素單質(zhì) ) 、02、03 等。所含元素處于高價(jià)或較高價(jià)時(shí)的氧化物,如Mn02 、N02 、Pb02 等。所含元素處于高價(jià)時(shí)的含氧酸,如濃H2S04 、 HN03 等所含元素處于高價(jià)時(shí)的鹽,如KMn04 、KCI03 、K2Cr2O7 等 . 金屬陽(yáng)離子等,如Fe3 +、Cu2 +、Ag +、H +等 . 過(guò)氧化物,女口Na2O2 、H2O2 等 . 特殊物質(zhì),如HCI0 也具有強(qiáng)氧化性 .(2) 所含元素的化合價(jià)處在最低價(jià)的物質(zhì)只能失去電子,只具有還原性,只能作還原劑(注:不一定是強(qiáng)還原劑). 重要的還原劑有:活潑金屬單質(zhì),如Na 、K、Ca 、Mg 、Al、Fe 等. 某些非金屬單質(zhì),
4、如 C、H2 、Si 等. 所含元素處于低價(jià)或較低價(jià)時(shí)的氧化物,如 CO 、S02 等. 所含元素處于低價(jià)或較低價(jià)時(shí)的化合物,如含有、的化合物H2S 、 Na2S 、 H2S03 、 Na2S03 、 HI、 HBr 、 FeS04 、NH3 等.(3) 當(dāng)所含元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí)的物質(zhì),既有氧化性又有還原性,如精品文檔精品文檔H2O2 、S02 、Fe2 + 等.(4) 當(dāng)一種物質(zhì)中既含有高價(jià)態(tài)元素又含有低價(jià)態(tài)元素時(shí),該物質(zhì)既有氧化性又有還原性 . 例如,鹽酸 ( HCI) 與 Zn 反應(yīng)時(shí)作氧化劑,而濃 鹽酸與MnO2 共熱反應(yīng)時(shí),則作還原劑. 氧化還原反應(yīng)的分類(lèi)(1) 不同反應(yīng)物間的氧化還
5、原反應(yīng) . 不同元素間的氧化還原反應(yīng).例如: MnO2+ 4HCI( 濃) MnCI2+ C12f + 2H2O絕大多數(shù)氧化還原反應(yīng)屬于這一類(lèi) . 同種元素間的氧化還原反應(yīng).例如: 2H2S+ SO2 = 3S+ 2H2OKCIO3+ 6HCI( 濃)=KCI+ 3C12 f+ 3H2O在這類(lèi)反應(yīng)中,所得氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物是同一物質(zhì),這類(lèi)氧化還原反應(yīng)又叫歸中反應(yīng) .(2) 同一反應(yīng)物的氧化還原反應(yīng) . 同一反應(yīng)物中,不同元素間的氧化還原反應(yīng).例如:2KCIO32KCI+3O2 f 同一反應(yīng)物中,同種元素不同價(jià)態(tài)間的氧化還原反應(yīng). 例如:NH4NO3N2O f + 2H2O 同一反應(yīng)物中,同種元
6、素同一價(jià)態(tài)間的氧化還原反應(yīng). 例如:精品文檔精品文檔C12+ 2NaOH= NaCI+ NaCIO+ H2O3NO2+ H2O=2HNO3+ NO在這類(lèi)反應(yīng)中,某一元素的化合價(jià)有一部分升高了,另一部分則降低了這類(lèi)氧化還原反應(yīng)又叫歧化反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類(lèi)型的關(guān)系 如右圖所示由圖可知:置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng);復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng),化合反應(yīng)、分解反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向、數(shù)目的表示方法(1)單線橋法表示在反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物里元素原子間電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向 用帶箭頭的連線從化合價(jià)升高的元素開(kāi)始,指向化合價(jià)降低的元素,再在連線上方標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目在單
7、線橋法中,箭頭的指向已經(jīng)表明了電子轉(zhuǎn)移的方向,因此不能再在線橋上寫(xiě)“得”、“失”字樣(2) 雙線橋法表示在反應(yīng)物與生成物里,同一元素原子在反應(yīng)前后 電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向 在氧化劑與還原產(chǎn)物、 還原劑與氧化產(chǎn)物之 間分別用帶箭頭的連線從反應(yīng)前的有關(guān)元素指向反應(yīng)后的該種元素,并在兩條線的上、下方分別寫(xiě)出“得”、“失”電子及數(shù)目例如: 氧化還原反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律精品文檔精品文檔(1)氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷的一般規(guī)律氧化性、還原性的強(qiáng)弱取決于得失電子的難易;而與得失電子數(shù)的多少無(wú)關(guān)金屬活動(dòng)性順序表 . 金屬的活動(dòng)性越強(qiáng),金屬單質(zhì)( 原子 )的還原性 也越強(qiáng),而其離子的氧化性越弱如還原性:Mg>Fe&
8、gt;Cu>Ag;氧化性: Ag + >Cu2 + >Fe2 + >Mg2 +同種元素的不同價(jià)態(tài)特殊情況;氯的含氧酸的氧化性順序?yàn)椋篐ClO>HClO3>HClO4 氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向 一般而言, 氧化還原反應(yīng)總是朝著強(qiáng)氧化性物質(zhì)與強(qiáng)還原性物質(zhì)反應(yīng)生成弱氧化性物質(zhì)與弱還原性物質(zhì)的方向進(jìn)行 在一個(gè)給出的氧化還原反應(yīng)方程式中,氧化劑和氧化產(chǎn)物 都有氧化性,還原劑和還原產(chǎn)物都有還原性,其氧化性、還原性的強(qiáng)弱關(guān)系為:氧化性:氧化劑氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑還原產(chǎn)物反之,根據(jù)給出的物質(zhì)的氧化性、還原性的強(qiáng)弱,可以判斷某氧化還原反應(yīng)能否自動(dòng)進(jìn)行 反應(yīng)條件的難易不同的氧
9、化劑(還原劑 )與同一還原劑(氧化劑 )反 應(yīng)時(shí),反應(yīng)越易進(jìn)行,則對(duì)應(yīng)的氧化劑(還原劑 )的氧化性( 還原性 ) 越 強(qiáng),反之越弱 濃度同一種氧化劑(或還原劑),其濃度越大,氧化性( 或還原性 ) 就越強(qiáng) H +濃度 . 對(duì)于在溶液中進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),若氧化劑為含氧酸或含氧酸鹽,則溶液中 H +濃度越大,其氧化性就越強(qiáng).(2)氧化還原反應(yīng)中元素化精品文檔精品文檔合價(jià)的規(guī)律 .一種元素具有多種價(jià)態(tài)時(shí),處于最高價(jià)態(tài)時(shí)只具有氧化性,處于最低價(jià)態(tài)時(shí)只具有還原性,而處于中間價(jià)態(tài)時(shí)則既有氧化性又具有還原性但須注意, 若一種化合物中同時(shí)含最高價(jià)態(tài)元素和最低價(jià)態(tài)元素時(shí),則該化合物兼有氧化性和還原性,如HCl
10、 價(jià)態(tài)不相交規(guī)律同種元素不同價(jià)態(tài)間相互反應(yīng)生成兩種價(jià)態(tài)不同的產(chǎn)物時(shí), 化合價(jià)升高與化合價(jià)降低的值不相交,即高價(jià)態(tài)降低后的值一定不低于低價(jià)態(tài)升高后的值,也可歸納為“價(jià)態(tài)變化只靠攏、不相交”所以,同種元素的相鄰價(jià)態(tài)間不能發(fā)生氧化還原反應(yīng);同種元素間隔中間價(jià)態(tài),發(fā)生歸中反應(yīng)( 3)氧化還原反應(yīng)中的優(yōu)先規(guī)律: 當(dāng)一種氧化劑 (還原劑 )同時(shí)與多種還 原劑(氧化劑 )相遇時(shí),該氧化劑 (還原劑) 首先與還原性 (氧化性)最強(qiáng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),而只有當(dāng)還原性(氧化性 )最強(qiáng)的物質(zhì)反應(yīng)完后,才依 次是還原性(氧化性 )較弱的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)( 4)電子守恒規(guī)律在任何氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得到的電子總數(shù) 等于還原劑
11、失去的電子總數(shù) (即氧化劑化合價(jià)升高的總數(shù)等于還原劑 化合價(jià)降低的總數(shù) )這一點(diǎn)也是氧化還原反應(yīng)配平的基礎(chǔ)。2離子反應(yīng)離子反應(yīng)有離子參加或有離子生成的反應(yīng),都稱(chēng)為離子反應(yīng)離子反應(yīng)的本質(zhì)、類(lèi)型和發(fā)生的條件:( 1)離子反應(yīng)的本質(zhì):反應(yīng)物中某種離子的濃度減?。?2)離子反應(yīng)的主要類(lèi)型及其發(fā)生的條件:精品文檔精品文檔離子互換(復(fù)分解)反應(yīng)具備下列條件之一就可以使反應(yīng)朝著離子濃度減小的方向進(jìn)行,即離子反應(yīng)就會(huì)發(fā)生a.生成難溶于水的物質(zhì) . 如: Cu2 + + 20H - =Cu(0H)2 J注意:當(dāng)有關(guān)離子濃度足夠大時(shí),生成微溶物的離子反應(yīng)也能發(fā)生. 如:2Ag + + SO42 = Ag2SO4
12、JCa2 + + 2OH - = Ca(OH)2 J或者由微溶物生成難溶物的反應(yīng)也能生成. 如當(dāng)石灰乳與Na2CO3 溶液混合時(shí),發(fā)生反應(yīng):Ca(OH)2 + CO32 = CaCO3 J + 2OH b.生成難電離的物質(zhì) ( 即弱電解質(zhì) ) . 如: H + + OH = H2OH+ + CH3COO = CH3COOHc.生成揮發(fā)性物質(zhì) ( 即氣體 ) . 如: CO32 + 2H + = CO2 f + H2O NH4+ OH NH3 f + H2O離子間的氧化還原反應(yīng).由強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑反應(yīng),生成弱氧化劑和弱還原劑,即反應(yīng)朝著氧化性、還原性減弱的方向進(jìn)行. 例如:Fe + Cu2 +
13、 = Fe2 + + CuCl2 + 2Br = 2C1 + Br22MnO4 + 16H + + 10C1 = 2Mn2 + + 5C12 f + 8H2O 書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題:(1) 電解質(zhì)在非電離條件下(不是在水溶液中或熔融狀態(tài)),雖然也有離精品文檔精品文檔子參加反應(yīng),但不能寫(xiě)成離子方程式,因?yàn)榇藭r(shí)這些離子并沒(méi)有發(fā)生電離 .如 NH4CI 固體與 Ca(OH)2 固體混合加熱制取氨氣的反應(yīng)、濃 H2SO4 與固體(如 NaCl 、Cu 等)的反應(yīng)等,都不能寫(xiě)成離子方程 式. 相反,在某些化學(xué)方程式中,雖然其反應(yīng)物不是電解質(zhì)或強(qiáng)電解 質(zhì),沒(méi)有大量離子參加反應(yīng),但反應(yīng)后產(chǎn)生了大量離
14、子,因此,仍可 寫(xiě)成離子方程式如 Na 、Na2O 、Na2O2 、 SO3 、Cl2 等與 H2O 的反 應(yīng)(2) 多元弱酸的酸式鹽,若易溶于水,則成鹽的陽(yáng)離子和酸根離子可拆開(kāi)寫(xiě)成離子的形式,而酸根中的H +與正鹽陰離子不能拆開(kāi)寫(xiě). 例如 NaHS 、 Ca(HCO3)2 等,只能分別寫(xiě)成Na +、HS 禾口 Ca2 +、HC03 等酸式酸根的形式 .(3) 對(duì)于微溶于水的物質(zhì),要分為兩種情況來(lái)處理: 當(dāng)作反應(yīng)物時(shí)?,微溶物要保留化學(xué)式的形式,不能拆開(kāi). 當(dāng)作反應(yīng)物時(shí),若為澄清的稀溶液,應(yīng)改寫(xiě)為離子形式,如澄清石灰水等;若為濁液或固體,要保留化學(xué)式的形式而不能拆開(kāi),如石灰乳、熟石灰等.(4)
15、 若反應(yīng)物之間由于物質(zhì)的量之比不同而發(fā)生不同的反應(yīng),即反應(yīng)物之間可發(fā)生不止一個(gè)反應(yīng)時(shí), 要考慮反應(yīng)物之間物質(zhì)的量之比不 同,相應(yīng)的離子方程式也不同 . 例如,向 NaOH 溶液中不斷通入 CO2 氣體至過(guò)量,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式依次為:CO2+ 2OH = CO32+ H2O ( CO2 適量 )CO2+ OH = HCO3 ( CO2 足量 ) 在溶液中離子能否大量共存的判斷方法:精品文檔精品文檔幾種離子在溶液中能否大量共存,實(shí)質(zhì)上就是看它們之間是否發(fā)生反應(yīng) .若離子間不發(fā)生反應(yīng),就能大量共存;否則就不能大量共存. 離子間若發(fā)生下列反應(yīng)之一,就不能大量共存.(1) 生成難溶物或微溶物 . 如
16、 Ca2 +與 CO32 、 SO42 、 OH ; Ag+ 與 C1 、 Br 、 I 、 SO32 ,等等 .(2)生成氣體 . 如 NH4 +與 OH ;H + 與 HCO3 、 CO32 、 S2、HS 、 SO32 、 HSO3 等 .生成難電離物質(zhì) (弱酸、弱堿、水 ). 如 H +與 CIO 、 F 、 CH3COO生成弱酸; OH 與 NH4 +、A13 +、Fe3 +、Fe2 +、Cu2 +等生成弱堿; H + 與 OH 生成H2O .(4)發(fā)生氧化還原反應(yīng) . 具有氧化性的離子(如 MnO4 、 ClO 、 Fe3 +等)與具有還原性的離子 ( 如 S2、 I、 SO32
17、、 Fe2 +等)不能共 存. 應(yīng)注意的是,有些離子在堿性或中性溶液中可大量共存,但在酸性條件下則不能大量共存,如SO32 與 S2,NO3 與 I、S2 、 SO32 、Fe2 + 等.*(5)形成配合物 . 如 Fe3 +與 SCN 因反應(yīng)生成 Fe(SCN )3 而不能大量共存 .*(6) 弱酸根陰離子與弱堿陽(yáng)離子因易發(fā)生雙水解反應(yīng)而不能大量共存,例如 AI3 +與 HCO3 、 CO32 、 A1O2 等 .說(shuō)明:在涉及判斷離子在溶液中能否大量共存的問(wèn)題時(shí),要注意題目中附加的限定性條件: 無(wú)色透明的溶液中,不能存在有色離子,如 Cu2 + (藍(lán)色) 、 Fe3 +(黃 色)、Fe2 +
18、 ( 淺綠色 )、MnO4 (紫色 ).精品文檔精品文檔 在強(qiáng)酸性溶液中,與H+起反應(yīng)的離子不能大量共存. 在強(qiáng)堿性溶液中,與OH - 起反應(yīng)的離子不能大量共存.電解質(zhì)與非電解質(zhì) (1)電解質(zhì):在水溶液里或者熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锝须娊赓|(zhì)電解質(zhì)不一定能導(dǎo)電,而只有在溶于水或熔融狀態(tài)時(shí)電離出自由移動(dòng)的離子后才能導(dǎo)電 (因此,電解質(zhì)導(dǎo)電的原因是存在自由移動(dòng)的離子 )能導(dǎo)電的不一定是電解質(zhì),如金屬、石墨等單質(zhì)(2) 非電解質(zhì):在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物因?yàn)?非電解質(zhì)歸屬于化合物,故如 C12 等不導(dǎo)電的單質(zhì)不屬于非電解質(zhì)(3) 電解質(zhì)與非電解質(zhì)的比較電解質(zhì)非電解質(zhì)區(qū)別 能否導(dǎo)電溶于
19、水后或熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電不能導(dǎo)電能否電離溶于水或受熱熔化時(shí)能電離產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子不 能電離,因此沒(méi)有自由移動(dòng)的離子存在所屬物質(zhì)酸、堿、鹽等蔗糖、酒精等大部分有機(jī)物,氣體化合物如NH3 、SO2 等 聯(lián)系 都屬于化合物 說(shuō)明 某些氣體化合物的水溶液雖然能導(dǎo)電, 但其原因并非該物質(zhì)本 身電離生成了自由移動(dòng)的離子,因此這些氣體化合物屬于非電解質(zhì)例如;氨氣能溶于水,但NH3 是非電解質(zhì)氨水能導(dǎo)電是因?yàn)镹H3 與 H20 反應(yīng)生成了能電離出NH4 +和 0H 的 NH3 ? H20 的緣 故,所以 NH3 - H2O 才是電解質(zhì) .精品文檔精品文檔強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)(1) 強(qiáng)電解質(zhì):溶于水后全部電離成離
20、子的電解質(zhì)(2) 弱電解質(zhì):溶于水后只有一部分分子能電離成離子的電解質(zhì)(3) 強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的比較強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)代表物質(zhì)強(qiáng)酸:女口H2SO4 、HNO3 、HCI 等強(qiáng)堿:女口KOH 、NaOH 、Ba(OH)2 等鹽:絕大多數(shù)可溶、難溶性鹽,如NaCI 、CaCO3 等 H2O 弱酸:如 CH3COOH 、HF 、HCIO 、H2CO3 等弱堿:NH3 ? H2O 、A1(OH)3 、Fe(OH)3 等電離情況完全電離,不存在電離平衡(電離不可逆)電離方程式用a ? p- k= 表示 .如: HNO3 = H + + NO3 不完 全電離 ( 部分電離 ) ,存在電離平衡電離方程式用“
21、”表示如: CH3COOHCH3COO+ H 十水溶液中存在的微粒水合離子 (離子 )和 H2O 分子 大部分以電解質(zhì)分子的形式存在,只有少量電離出來(lái)的離子離子方程式的書(shū)寫(xiě)情況拆開(kāi)為離子(特殊:難溶性鹽仍以化學(xué)式表示)全部用化學(xué)式表示注意 : (1) 在含有陰、陽(yáng)離子的固態(tài)強(qiáng)電解質(zhì)中,雖然有陰、陽(yáng)離子存在,但精品文檔精品文檔這些離子不能自由移動(dòng),因此不導(dǎo)電如氯化鈉固體不導(dǎo)電(2) 電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱取決于溶液中自由移動(dòng)離子濃度的大 小(注意:不是取決于自由移動(dòng)離子數(shù)目的多少 )溶液中離子濃度大, 溶液的導(dǎo)電性就強(qiáng);反之,溶液的導(dǎo)電性就弱因此,強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)
22、電能力強(qiáng)但在相同條件(相同濃度、相同溫度)下,強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力比弱電解質(zhì)的導(dǎo)電能力強(qiáng) 離子方程式 用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)來(lái)表示離子反應(yīng)的式子所謂實(shí)際參加反應(yīng)的離子,即是在反應(yīng)前后數(shù)目發(fā)生變化的離子離子方程式不僅表示一定物質(zhì)間的某個(gè)反應(yīng),而且可以表示所有同一類(lèi)型的離子反應(yīng) . 如: H + OH -= H20 可以表示強(qiáng)酸與強(qiáng)堿 反應(yīng)生成可溶性鹽的中和反應(yīng)離子方程式的書(shū)寫(xiě)步驟( 1) “寫(xiě)”:寫(xiě)出完整的化學(xué)方程式 .( 2) “拆”:將化學(xué)方程式中易溶于水、易電離的物質(zhì) (強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、可溶性鹽 )拆開(kāi)改寫(xiě)為離子形式;而難溶于水的物質(zhì) (難溶性鹽、難溶性堿)、難電離的物質(zhì) (水、弱酸、弱堿
23、 )、氧化物、氣體等仍用化學(xué)式表示.( 3) “刪”:將方程式兩邊相同的離子 (包括個(gè)數(shù) )刪去,并使各微粒符號(hào)前保持最簡(jiǎn)單的整數(shù)比 .( 4) “查”:檢查方程式中各元素的原子個(gè)數(shù)和電荷總數(shù)是否左右相等.復(fù)分解反應(yīng)類(lèi)型離子反應(yīng)發(fā)生的條件 復(fù)分解反應(yīng)總是朝著溶液中自由移動(dòng)精品文檔精品文檔的離子數(shù)目減少的方向進(jìn)行.具 體表現(xiàn)為:( 1)生成難溶于水的物質(zhì) . 如: Ba2 + + SO42 -= BaS04 j生成難電離的物質(zhì) ( 水、弱酸、弱堿 ) . 女口 H + + OH -= H2O生成氣體 . 如: CO32 + 2H + = C02 f + H203化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 放熱反應(yīng) 放
24、出熱量的化學(xué)反應(yīng) . 在放熱反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量:反應(yīng)物的總能量 =生成物的總能量+熱量 +其他形式的能量放熱反應(yīng)可以看成是“貯存”在反應(yīng)物內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化并釋放為熱能及其他形式的能量的反應(yīng)過(guò)程 .吸熱反應(yīng) 吸收熱量的化學(xué)反應(yīng) . 在吸熱反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量:生成物的總能量 =反應(yīng)物的總能量+熱量 +其他形式的能量吸熱反應(yīng)也可以看成是熱能及其他形式的能量轉(zhuǎn)化并“貯存”為生成物內(nèi)部能量的反應(yīng)過(guò)程 .* 反應(yīng)熱 (1) 反應(yīng)熱的概念:在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,放出或吸收的熱量,統(tǒng)稱(chēng)為反應(yīng)熱 . 反應(yīng)熱用符號(hào)厶 H 表示,單位一般采用 kJ ? mol 1.(2) 反應(yīng)
25、熱與反應(yīng)物、生成物的鍵能關(guān)系:H =生成物鍵能的總和一 反應(yīng)物鍵能的總和(3) 放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較 .反應(yīng)熱放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)精品文檔精品文檔含義 反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)放出熱量反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)吸收熱量反應(yīng)本身的能量變化反應(yīng)放出熱量后使反應(yīng)本身的能量降低反應(yīng)吸收熱量后使反應(yīng)本身的能量升高表示符號(hào)或H值 “” HV0“ +” H>0說(shuō)明:放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)過(guò)程中的能量變化示意圖如圖312 所 示 熱化學(xué)方程式(1) 熱化學(xué)方程式的概念:表明反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式(2
26、) 書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題: 需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng). 因?yàn)榉磻?yīng)的溫度和壓強(qiáng)不同時(shí),其H也不同 . 若不注明時(shí),則是指在101kPa 和 25C 時(shí)的數(shù)據(jù) . 反應(yīng)物、生成物的聚集狀態(tài)要注明. 同一化學(xué)反應(yīng),若物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同,則反應(yīng)熱就不同例如:H2(g) + 1/2O2(g)= H2O(g)H = 241.8kJ- mol 1H2(g) + 1/2O2(g)= H2O(l)H = 285.8kJ? mol 1比較上述兩個(gè)反應(yīng)可知,由H2 與 02 反應(yīng)生成 1 mol H2O(l) 比生成 1 molH20(g) 多放出 44 kJ ? mol 1 的熱量 .精品文檔精品文檔 反
27、應(yīng)熱寫(xiě)在化學(xué)方程式的右邊. 放熱時(shí)厶H 用“ ”,吸熱時(shí)H用“”.例如: H2(g) + 1/2O2(g)= H20(g) 241.8kJ - mol 1熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù),而只表示物質(zhì)的量 (mol) ,因此,它可用分?jǐn)?shù)表示對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng),當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí),其H 也不同 . 例如:2H2(g) + 02(g)= 2H2O(g) Hl = - 483.6 kJ ? mol 1H2(g) + 1/2O2(g)= H20(g) H2 = - 241.8kJ ?mol 1顯然,Hl = 2 H2 .* 蓋斯定律 對(duì)于任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng),不管是一步完成還是分幾步完成,
28、其反應(yīng)熱是相同的也就是說(shuō),化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài) (各反應(yīng)物)和終態(tài) (各生成物)有關(guān),而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無(wú)關(guān)如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行,則各步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱是相同的*4 燃燒熱和中和熱燃燒熱中和熱定義 在 101 kPa 時(shí), 1 mol 物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出熱量在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1 mol H20 時(shí)所放出的熱量熱化學(xué)方程式中的表示形式以燃燒 1mol 物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)注意點(diǎn) “完全燃燒”包精品文檔精品文檔含兩個(gè)方面的意思:燃燒的物質(zhì)全部燃燒完;生成穩(wěn)定氧化物,
29、如C 完全燃燒生成 C02 ,S 完全燃燒生成S02 ;等等當(dāng)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)時(shí),1 molH+與 1 molOH 發(fā)生反應(yīng)生成1 molH2O, 都放出 57. 3kJ 的熱量 . 即:H + (aq) + OH (aq) = H2O(1) H = 57.3 kJ - mol 1說(shuō)明 利用燃燒熱可以計(jì)算物質(zhì)在燃燒過(guò)程中所放出的熱量當(dāng) 強(qiáng) 酸與弱堿或弱酸與強(qiáng)堿或弱酸與弱堿發(fā)生中和反應(yīng)時(shí),因生成的鹽會(huì)發(fā)生水解而吸熱,故此時(shí)中和熱要小于57.3 kJ - mol 1高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)規(guī)律大全堿金屬1 鈉鈉的物理性質(zhì)很軟,可用小刀切割;具有銀白色金屬光澤(但常見(jiàn)的鈉的表面為淡黃色);密度
30、比水小而比煤油大(故浮在水面上而沉于煤油中 ) ;熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低;是熱和電的良導(dǎo)體 鈉的化學(xué)性質(zhì)Na 與 O2 反應(yīng):精品文檔精品文檔常溫下:4Na + O2 = 2Na2O ,2Na2O + O2 = 2Na2O2 ( 所以鈉表面的氧化層既有 Na2O 也有 Na2O2 , 且 Na2O2 比 Na2O 穩(wěn)定 ) .加熱時(shí):2Na + O2Na2O2( 鈉在空氣中燃燒,發(fā)出黃色火焰,生成淡黃色固體).(2)Na 與非金屬反應(yīng):鈉可與大多數(shù)的非金屬反應(yīng),生成+1 價(jià)的鈉的化合物. 例如:2Na + C122NaCl2Na + SNa2S(3) Na 與 H20 反應(yīng) . 化學(xué)方程式及氧化還原分析
31、:離子方程式:2Na + 2H2O = 2Na + + 2OH + H2 fNa 與 H20 反應(yīng)的現(xiàn)象:浮 熔 游 鳴 紅.(4) Na 與酸溶液反應(yīng) . 例如:2Na + 2HCl= 2NaCl + H2f 2Na +H2SO4 = Na2SO4 + H2 f由于酸中 H+濃度比水中 H+濃度大得多,因此Na 與酸的反應(yīng)要比水劇烈得多.鈉與酸的反應(yīng)有兩種情況: 酸足量 (過(guò)量 )時(shí):只有溶質(zhì)酸與鈉反應(yīng). 酸不足量時(shí):鈉首先與酸反應(yīng),當(dāng)溶質(zhì)酸反應(yīng)完后,剩余的鈉再與水應(yīng) .因此,在涉及有關(guān)生成的NaOH 或 H2 的量的計(jì)算時(shí)應(yīng)特別注意這一點(diǎn) .(5) Na 與鹽溶液的反應(yīng) . 在以鹽為溶質(zhì)的
32、水溶液中,應(yīng)首先考慮鈉與 水反應(yīng)生成 NaOH 和 H2 , 再分析 NaOH 可能發(fā)生的反應(yīng) . 例如,把 鈉投入 CuSO4精品文檔精品文檔溶液中:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2f 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 ; + Na2SO4注意:鈉與熔融的鹽反應(yīng)時(shí),可置換出鹽中較不活潑的金屬. 例如:4Na + TiCI4 ( 熔融 )4NaCl + Ti實(shí)驗(yàn)室中鈉的保存方法 由于鈉的密度比煤油大且不與煤油反應(yīng),所以在實(shí)驗(yàn)室中通常將鈉保存在煤油里,以隔絕與空氣中的氣體和水接觸鈉在自然界里的存在:由于鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑,故鈉在自然界中只能以化合態(tài)的形式 (主要為 N
33、aCI , 此外還有 Na2SO4 、Na2CO3 、NaNO3 等)存在鈉的主要用途( 1) 制備過(guò)氧化鈉 . (原理: 2Na + O2Na2O2 )( 2) Na K 合金 (常溫下為液態(tài) ) 作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑 (原因:Na K 合金熔點(diǎn)低、導(dǎo)熱性好)(3)冶煉如鈦、鋯、鈮、鉭等稀有金屬. (原理:金屬鈉為強(qiáng)還原劑)( 4) 制高壓鈉燈 . (原因: 發(fā)出的黃色光射程遠(yuǎn) , 透霧能力強(qiáng) )2. 鈉的化合物 過(guò)氧化鈉精品文檔精品文檔物理性質(zhì)淡黃色固體粉末化學(xué)性質(zhì)與 H2O 反應(yīng) 2Na2O2 + 2H2O= 4NaOH + O2現(xiàn)象:反應(yīng)產(chǎn)生的氣體能使余燼的木條復(fù)燃;反應(yīng)放出的熱能使棉
34、花燃燒起來(lái)與 CO2 反應(yīng) 2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 + O2說(shuō)明:該反應(yīng)為放熱反應(yīng)強(qiáng)氧化劑能使織物、麥稈、羽毛等有色物質(zhì)褪色用 途 呼吸面具和潛水艇里氧氣的來(lái)源;作漂白劑說(shuō)明 (1)Na2O2 與 H20 、CO2 發(fā)生反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況如下:由此可見(jiàn),在這兩個(gè)反應(yīng)中,Na2O2 既是氧化劑又是還原劑,H20 或CO2 只作反應(yīng)物,不參與氧化還原反應(yīng)(2) 能夠與 Na2O2 反應(yīng)產(chǎn)生 02 的,可能是 C02 、水蒸氣或 CO2 和水 蒸氣的混合氣體(3) 過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)的原理是實(shí)驗(yàn)室制氧氣方法之一,其發(fā)生裝置為“固 +液 T 氣體”型裝置 . 碳酸鈉與碳酸氫鈉Na2
35、C03 NaHC03俗名 純堿、蘇打小蘇打顏色、狀態(tài)白色粉末.碳酸鈉結(jié)晶水合物的化學(xué)式為Na2CO3 ?10H2 0 白色晶體 . 無(wú)結(jié)晶水合物水溶性 易溶于水溶于水,但溶解度比Na2CO3 小精品文檔精品文檔熱穩(wěn)定性加熱不分解加熱易分解 . 化學(xué)方程式為:2NaHCO3 Na2CO3 + C02f + H20與酸反應(yīng)較緩慢 . 反應(yīng)分兩步進(jìn)行:C032 + H= HC03 HC03 - + H +二 C02 f + H20 較劇烈,放出 C02 的速度快HC03 - + H + 二 C02 f +H20與 Na0H反應(yīng) 不反應(yīng) NaHC03 + Na0H = Na2C03 + H20酸式鹽與
36、堿反應(yīng)可生成鹽和水與 CaCl2溶液反應(yīng)CO32 + Ca2 +二 CaC03 j 不反應(yīng)。Ca(HCO3)2 溶于水鑒別方法固態(tài)時(shí):分別加熱,能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁氣體的是NaHCO3溶液中: 分別加入CaCl2 或 BaCl2 溶液,有白色沉淀產(chǎn)生的是Na2CO3主要用途用于玻璃、制皂、造紙等制燒堿 用作制糕點(diǎn)的發(fā)酵粉用于泡沫滅火器治療胃酸過(guò)多相互關(guān)系說(shuō)明 ( 1)由于 NaHC03 在水中的溶解度小于Na2CO3 , 因此,向飽和的精品文檔精品文檔Na2CO3 溶液中通入 CO2 氣體,能析出 NaHC03 晶體 .(2) 利用 Na2CO3 溶液與鹽酸反應(yīng)時(shí)相互滴加順序不同而實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
37、不同的原理,可在不加任何外加試劑的情況下,鑒別Na2CO3 溶液與鹽 酸.*侯氏制堿法制 NaHC03 和 Na2CO3 的原理 在飽和 NaCI 溶液中依次通入足量的NH3 、 CO2 氣體,有NaHCO3 從溶液中析出 . 有關(guān)反 應(yīng)的化學(xué)方程式為:NH3 + H2O + CO2= NH4HCO3NH4HCO3 + NaCI=NaHCO3 J + NH4CI2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2f3. 堿金屬元素 堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特征堿金屬元素包括鋰 ( Li) 、鈉 (Na) 、鉀 (K) 、銣 (Rb) 、銫 (Cs) 和放射性元 素鈁(Fr) .(1) 相似性:原子
38、的最外層電子數(shù)均為1 個(gè),次外層為 8 個(gè)(Li 原子次 外層電子數(shù)為 2 個(gè))因此,在化學(xué)反應(yīng)中易失去1 個(gè)電子而顯+1 價(jià)(2) 遞變規(guī)律:隨著堿金屬元素核電荷數(shù)增多,電子層數(shù)增多,原子半徑增大,失電子能力增強(qiáng),金屬活動(dòng)性增強(qiáng)堿金屬的物理性質(zhì)(1) 相似性:都具有銀白色金屬光澤 ( 其中銫略帶金黃色弱柔軟; 熔點(diǎn)低;密度小,其中 Li、Na 、K 的密度小于水的密度;導(dǎo) 電、導(dǎo)熱性好 .(2) 遞變規(guī)律:從 Li T Cs , 隨著核電荷數(shù)的遞增,密度逐漸增大 ( 特 殊: K 的精品文檔精品文檔密度小于 Na 的密度 ) ,但熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸降低.堿金屬的化學(xué)性質(zhì) 堿金屬的化學(xué)性質(zhì)與鈉相似.由于堿金屬元素原子的最外層電子數(shù)均為 1 個(gè),因此在化學(xué)反應(yīng)中易失去1 個(gè)電子,具有強(qiáng)還原性,是強(qiáng)還 原劑;又由于從Li T Cs , 隨著核電荷數(shù)的遞增,電子層數(shù)增多,原子半徑增大,原子核對(duì)最外層電子吸引力減弱,故還原性增強(qiáng).(1)與 02 等非金屬反應(yīng) . 從 Li T Cs , 與 02 反應(yīng)的劇烈程度逐漸增加. Li 與 02 反應(yīng)只生成 Li20 :4Li + O22Li2O 在室溫下, Rb 、Cs 遇到空氣立即燃燒;K、Rb 、Cs 與 02 反應(yīng)生成相應(yīng)的超氧化物K02 、Rb02 、Cs02.(2) 與 H2O 反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為:2R + 2H2O =
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