必修二-基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)-人教版(新教材化學(xué)2019)高中化學(xué)必修二課件_第1頁
必修二-基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)-人教版(新教材化學(xué)2019)高中化學(xué)必修二課件_第2頁
必修二-基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)-人教版(新教材化學(xué)2019)高中化學(xué)必修二課件_第3頁
必修二-基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)-人教版(新教材化學(xué)2019)高中化學(xué)必修二課件_第4頁
必修二-基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)-人教版(新教材化學(xué)2019)高中化學(xué)必修二課件_第5頁
已閱讀5頁,還剩163頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

必修二基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)一、硫及其化合物二、氮及其化合物三、硅及其化合物四、化學(xué)反應(yīng)與熱能五、化學(xué)反應(yīng)與電能六、化學(xué)反應(yīng)速率七、化學(xué)反應(yīng)限度八、甲烷和烷烴九、乙烯十、烴十一、烯烴十二、有機(jī)高分子材料十三、乙醇十四、乙酸十五、糖類十六、蛋白質(zhì)十七、油脂十八、金屬礦物的開發(fā)利用十九、海水資源的開發(fā)利用二十、煤、石油和天然氣的綜合利用二十一、化學(xué)品的合理使用二十二、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)一、硫及其化合物(一)硫1、存在形式:游離態(tài)和化合態(tài)

2、常見的硫化物:硫鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)、石膏(CaSO4?2H2O)、芒硝(Na2SO4?10H2O)3、物理性質(zhì):

黃色晶體,難溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2)注:常用CS2把S與其它物質(zhì)分開,也可用CS2洗去沾在試管內(nèi)壁的S4、化學(xué)性質(zhì):

(1)與金屬反應(yīng):FeS2Cu+SCu2SS+Hg=HgS

注:①S與變價金屬反應(yīng)時,一般只能生成低價態(tài)的金屬硫化物②汞灑落在地面可撒些硫磺覆蓋,這樣可以防止汞蒸氣中毒(2)與非金屬反應(yīng):S+H2H2SS+O2SO2

(3)與NaOH反應(yīng):3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O

利用熱堿液洗去附著在試管壁上的SFe+S(二)二氧化硫1、物理性質(zhì):無色、有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易液化,易溶于水2、化學(xué)性質(zhì):(1)酸性氧化物:與水反應(yīng):SO2+H2OH2SO3

與堿反應(yīng):SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O與堿性氧化物反應(yīng):SO2+Na2O=Na2SO3

(2)還原性:能被KMnO4(H+)、H2O2、氯

水、Fe3+、O2、HNO3等氧化劑氧化

①與O2反應(yīng):2SO2+O22SO3

②與X2反應(yīng):SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX(X2包括:Cl2、Br2、I2)(Cl2和SO2以物質(zhì)的量1:1混合后失去漂白作用)③與KMnO4(H+)反應(yīng),使其紫色褪去:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+④Fe3+:SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+(3)弱氧化性:

2H2S+SO2=3S↓+2H2O(現(xiàn)象:黃色沉淀產(chǎn)生)(4)漂白性:SO2能與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。(可逆,非氧化還原反應(yīng))例:品紅褪色變紅注:SO2不能漂白酸堿指示劑,如:將SO2通入紫色石蕊試液中,試液變紅色(并不褪色)3、用途:

(1)漂白紙漿、毛、絲、草帽等(2)用于食品添加劑,食品中適量添加SO2可以起到漂白、殺菌、抗氧化(例如:葡萄酒的制作,最大使用量為0.25g/L)的作用4、常見漂白劑漂白原理的比較類型漂白原理漂白特點(diǎn)變化類型舉例能否漂白指示劑氧化型加合型吸附型漂白劑具有強(qiáng)氧化性,因與有色物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使其褪色褪色后不會恢復(fù)原色化學(xué)變化HClO、Na2O2、O3、H2O2能漂白劑與某些有色物質(zhì)結(jié)合生成無色物質(zhì)而使其褪色一定條件下發(fā)生分解,又恢復(fù)原色化學(xué)變化SO2

不能某些固體物質(zhì)具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),能吸附有色物質(zhì)處理后可重復(fù)使用物理變化活性炭(三)三氧化硫1、物理性質(zhì):

標(biāo)準(zhǔn)狀況下,SO3是一種無色固體(注意體積計(jì)算)2、化學(xué)性質(zhì):酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性(1)與水反應(yīng):SO3+H2O=H2SO4

(2)與堿反應(yīng):SO3+Ca(OH)2=CaSO4↓+H2O(3)與堿性氧化物反應(yīng):SO3+MgO=MgSO4(四)硫酸1、工業(yè)制法:4FeS2+11O2

Fe2O3+8SO22SO2+O2三步驟三原料三反應(yīng)三設(shè)備備注SO2的制取、凈化、干燥黃鐵礦或硫黃

沸騰爐用98.3%的濃硫酸吸收SO3,可以避免形成酸霧,并能提高吸收效率SO2的催化氧化空氣接觸室SO3的吸收和H2SO4的生成98.3%的濃硫酸SO3+H2O=H2SO4

吸收塔或S+O2

SO22SO32、物理性質(zhì):純凈的硫酸是無色、黏稠、難揮發(fā)的油狀液體,稀釋時放出大量的熱3、稀硫酸的性質(zhì)——具有酸的通性(1)與酸堿指示劑反應(yīng):使紫色石蕊試液變紅

(2)與活潑金屬反應(yīng):Zn+H2SO4(?。?ZnSO4+H2↑(3)與堿性氧化物反應(yīng):Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O(4)與堿反應(yīng):2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O(5)與鹽反應(yīng):H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl

4、濃硫酸的特性——吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性(1)吸水性:

濃硫酸可吸收空氣中的水分和結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水,常作干燥劑??筛稍锼嵝詺怏w(如CO2、SO2、Cl2、HCl等)和中性氣體(如H2、O2、N2等);不能干燥堿性氣體(NH3)和還原性氣體(如H2S、HBr、HI等)實(shí)例:①濃硫酸敞口放置在空氣中,其質(zhì)量增大,密度減小,濃度減小,體積增大②濃硫酸可吸收CuSO4?5H2O中的結(jié)晶水,使藍(lán)色晶體失去結(jié)晶水變?yōu)镃uSO4白色粉末(2)脫水性:將有機(jī)物中的H、O以H2O的形式脫去。通常說的腐蝕性即脫水性C12H22O11(蔗糖)12C+11H2O

C2H5OHCH2=CH2↑+H2O注:①有機(jī)物被濃硫酸脫去水并不一定都生成C②把濃硫酸點(diǎn)在藍(lán)色石蕊試紙上,將看到試紙先變紅,后變黑,變黑就是脫水炭化了③若不慎將濃硫酸濺在皮膚上,應(yīng)用大量水進(jìn)行沖洗,然后再涂上NaHCO3稀溶液(3)強(qiáng)氧化性:

①與鐵、鋁常溫下鈍化,可用鋁、鐵的制品裝運(yùn)冷的濃硫酸②與Cu反應(yīng):Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑③與C反應(yīng):C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O注:①鈍化現(xiàn)象是在金屬表面形成一層致密的氧化薄膜,從而阻止?jié)饬蛩崤c內(nèi)層金屬進(jìn)一步反應(yīng);鈍化也是化學(xué)變化

②在只有濃硫酸參加的反應(yīng)中,隨著硫酸的消耗及生成物水含量的增加,硫酸的濃度逐漸減小,濃硫酸逐漸變成了稀硫酸,故有些反應(yīng)就不能繼續(xù)進(jìn)行了,硫酸會有剩余。比如:銅與濃硫酸的反應(yīng)(五)常見的硫酸鹽1、硫酸鈣:自然界中的硫酸鈣常以石膏(CaSO4?2H2O)的形式存在石膏(CaSO4?2H2O)熟石膏(2CaSO4?H2O)石膏石膏的用途:制作各種模型、醫(yī)用石膏繃帶、調(diào)節(jié)水泥的硬化速度2、硫酸鋇:自然界中的硫酸鋇以重晶石的形式存在硫酸鋇的用途:重晶石是生產(chǎn)其他鋇鹽的原料;硫酸鋇可用作消化系統(tǒng)X射線檢查的內(nèi)服藥劑,俗稱“鋇餐”3、硫酸銅:白色粉末,結(jié)合水后變成藍(lán)色晶體,俗稱膽礬(CuSO4?5H2O),利用這一性質(zhì)可以用來檢驗(yàn)酒精中是否含少量水膽礬的用途:膽礬可以和石灰乳混合制成一種常用的農(nóng)藥——波爾多液(六)硫酸根離子的檢驗(yàn)1、硫酸根離子的檢驗(yàn):加鹽酸→加BaCl2→白色沉淀→有SO42-存在2、粗鹽提純的試劑加入順序:BaCl2必須在NaCO3之前加,NaOH可在前兩者前、中、后加都行,然后過濾,再加稀HCl,用pH試紙調(diào)節(jié)中性即可(一)氮?dú)?、物理性質(zhì):無色、無味的氣體,約占空氣體積78%,難溶于水2、化學(xué)性質(zhì):(1)氧化性:3Mg+N2Mg3N2

N2+3H22NH3

(2)還原性:N2+O2======2NO放電或高溫注:N2與O2反應(yīng)的條件是“放電”或“高溫”,無論O2是否過量,該反應(yīng)都生成NO二、氮及其化合物(二)氮的固定1、定義:2、途徑:

將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔锏倪^程(1)生物固氮:豆科作物根瘤菌將N2轉(zhuǎn)化成氮(2)天然固氮:大自然通過閃電釋放的能量將空氣中的氮?dú)釴2轉(zhuǎn)為氮的化合物(3)人工固氮——合成氨工業(yè):在一定條件下,N2和H2合成氨:N2+3H22NH3

(三)一氧化氮與二氧化氮NO

NO2物理性質(zhì)類型化學(xué)性質(zhì)收集方法無色、不溶于水、有毒的氣體紅棕色、易溶于水,有刺激性氣味,密度比空氣大,有毒的氣體,易液化不成鹽氧化物不成鹽氧化物1、與O2反應(yīng):2NO+O2=2NO2(常用于檢驗(yàn)NO)2、與O2和H2O反應(yīng):4NO+3O2+2H2O=4HNO31、與H2O反應(yīng):3NO2+H2O=2HNO3+NO(工業(yè)制硝酸的反應(yīng)原理)2、與O2和H2O反應(yīng):4NO2+O2+2H2O=4HNO3

3、2NO2N2O4(由于該反應(yīng)的存在,所以NO2的摩爾質(zhì)量偏大)排水法向上排空氣法1、氨

(1)物理性質(zhì):

無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水(1:700),易液化得到液氨(液氨汽化時要吸收大量的熱,可做制冷劑)(四)氨和銨鹽注:噴泉實(shí)驗(yàn)①形成原理:容器內(nèi)外產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差②產(chǎn)生壓強(qiáng)差的原理:容器內(nèi)氣體極易溶于水(或容器內(nèi)氣體易與溶液反應(yīng)),使容器內(nèi)壓強(qiáng)迅速降低,在外界大氣壓的作用下,外部液體快速進(jìn)入容器,通過尖嘴導(dǎo)管噴出,形成噴泉③常見形成噴泉實(shí)驗(yàn)的氣體與試劑氣體HClNH3CO2、SO2NO2+O2吸收劑水或堿溶液水或酸溶液堿溶液水或堿溶液(2)化學(xué)性質(zhì):①與H2O反應(yīng):NH3+H2ONH3·H2OOH-+NH4+

不穩(wěn)定,受熱分解:NH3·H2ONH3↑+H2O注:I.氨的水溶液叫做氨水。氨溶于水時,與水結(jié)合成一水合氨(NH3?H2O),氨水的密度都比水小,且濃度越大,密度越小;計(jì)算氨水濃度時,溶質(zhì)是NH3II.常溫下,一水合氨有一小部分電離成OH-和NH4+,所以氨水顯弱堿性,是一元弱堿,能使酚酞變紅,使紅色石蕊試紙變藍(lán);可與酸及酸性氧化物反應(yīng)生成鹽;與某些鹽反應(yīng)生成難溶性堿。IV.氨水、液氨、一水合氨的比較名稱氨水液氨一水合氨化學(xué)式分類成分NH3

NH3?H2O混合物,多種成分純凈物、非電解質(zhì)純凈物、一元弱堿、電解質(zhì)NH3、H2ONH3·H2O、OH-、NH4+H+(極少)NH3

NH3?H2OIII.NH3是唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,因此,常用此性質(zhì)檢驗(yàn)氨氣②與酸反應(yīng):NH3+HCl=NH4Cl(白煙)NH3+HNO3=NH4NO3(白煙)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3

注:氨氣與揮發(fā)性酸(鹽酸、硝酸)反應(yīng),有白煙生成,可用此反應(yīng)檢驗(yàn)氨氣或濃氨水③與氧氣反應(yīng)(催化氧化):4NH3+5O24NO+6H2O注:氨氣的催化氧化,常用于工業(yè)上制硝酸,之后2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO制得硝酸體現(xiàn)氨氣的還原性2.銨鹽

(1)物理性質(zhì):白色或無色晶體,易溶于水(2)化學(xué)性質(zhì):①受熱分解:NH4ClNH3↑+HCl↑NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑②與堿反應(yīng)放出NH3:2NaOH+(NH4)2SO4Na2SO4+2NH3↑+2H2O

注:銨鹽是農(nóng)業(yè)上常用的化肥,銨態(tài)氮肥在使用和保存時應(yīng)注意密封,低溫保存,不與堿性物質(zhì)混用銨鹽受熱一般放出NH3,但NH4NO3受熱到一定溫度時會發(fā)生爆炸,生成多種氣體(3)檢驗(yàn):加堿→加熱→紅色石蕊試紙變藍(lán)或蘸濃鹽酸的玻璃棒有白煙(4)氨氣的制備

①工業(yè):

N2+3H22NH3

②實(shí)驗(yàn)室:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O③其他制法:I、加熱濃氨水:NH3·H2ONH3↑+H2OII、濃氨水中加入固態(tài)堿性物質(zhì):NH3·H2O+固態(tài)堿性物質(zhì)(CaO、NaOH、堿石灰)→氨氣

(由于固態(tài)堿性物質(zhì)溶于水放熱,促進(jìn)NH3·H2O分解生成氨氣)注:I、制取NH3時,一般用NH4Cl。但不能直接加熱NH4Cl。因?yàn)檫@樣做只能將NH4Cl由試管底部加熱到試管口。因?yàn)镹H4Cl分解生成的NH3和HCl氣體在試管口又重新生成了NH4Cl,所以得不到NH3

II、不能用NH4NO3制備,因?yàn)镹H4NO3受熱分解易發(fā)生爆炸III、不能用(NH4)2SO4制備,因?yàn)?NH4)2SO4與Ca(OH)2反應(yīng)生成的

CaSO4呈塊狀,不利于NH3的逸出,且反應(yīng)后試管難清洗IV、不能用(NH4)2CO3制備,因?yàn)?NH4)2CO3受熱分解會產(chǎn)生CO2,使收集到的NH3不純V、一般用熟石灰Ca(OH)2,不用KOH、NaOH,因?yàn)镵OH、NaOH

易吸水結(jié)塊,不利于NH3產(chǎn)生,同時對玻璃的腐蝕性較強(qiáng)④干燥:只能用堿石灰,不能用濃H2SO4、無水CaCl2、P2O5

⑤收集:向下排空氣法(用棉花堵住管口,因?yàn)榘睔獗瓤諝廨p,防止氨氣與空氣對流,防止污染)⑥驗(yàn)滿:Ⅰ、濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口→變藍(lán)Ⅱ、蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口→白煙⑦尾氣處理:多余的NH3要吸收掉(可在試管口放一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花),以免污染空氣。多余的NH3在尾氣吸收時要防止倒吸,常采用的裝置如下圖:(五)硝酸

1、物理性質(zhì):純凈的硝酸是無色、有刺激性氣味易揮發(fā)的液體,沸點(diǎn)低,與水以任意比例互溶;常用的硝酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約是69%,98%的硝酸稱為發(fā)煙硝酸。2、化學(xué)性質(zhì):

(1)具有酸的通性:①與指示劑反應(yīng):稀硝酸使石蕊試液由紫變紅;濃硝酸使紫色石蕊試液先變紅后褪色②與堿反應(yīng):NaOH+HNO3=NaNO3+H2O③與堿性氧化物反應(yīng):CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O④與弱酸鹽反應(yīng):Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑(2)不穩(wěn)定性:4HNO3=====4NO2↑+O2↑+2H2O光照或加熱注:①保存硝酸要用棕色瓶(防光)、玻璃塞(膠塞易被氧化),置于陰涼處(防熱)②久置的濃硝酸中,因硝酸分解產(chǎn)生的NO2又溶于硝酸而使其呈黃色③通常見光易分解的物質(zhì)有:HClO、HNO33、強(qiáng)氧化性:濃度不同,產(chǎn)物不同

①常溫下,鐵、鋁遇濃硝酸鈍化②王水的配制:濃硝酸與濃鹽酸體積比為1:3配制成,可溶解金和鉑③與金屬反應(yīng):濃硝酸→NO2,稀硝酸→NO,無H2放出Ⅰ、銅與硝酸反應(yīng):Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑Ⅱ、鐵與硝酸反應(yīng):硝酸過量:Fe+4H++NO3-=Fe3++2H2O+NO↑硝酸不足:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++4H2O+2NO↑④與非金屬反應(yīng):C+4HNO3(濃)=CO2↑+4NO2↑+2H2O⑤與還原性物質(zhì)反應(yīng):SO32-→SO42-、Fe2+→Fe3+、I-→I2

4、工業(yè)上制硝酸的原理:(1)N2+3H22NH3(2)4NH3+5O24NO+6H2O(3)2NO+O2=2NO2(4)3NO2+H2O=2HNO3+NO5、酸雨及防治(1)二氧化硫和氮氧化物的主要來源①二氧化硫的來源:煤、石油和某些金屬礦物的燃燒或冶煉②氮氧化物的來源:機(jī)動車排放的尾氣(2)酸雨的形成過程:硫酸型酸雨的形成:SO2

SO3

H2SO4

SO2

H2SO3

H2SO4

硝酸型酸雨的形成:2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO酸雨的pH值:正常雨水由于溶解了二氧化碳,其pH約為5.6,而酸雨的pH小于5.6(一)三種常見的硅酸鹽產(chǎn)品——玻璃、陶瓷、水泥玻璃水泥陶瓷

設(shè)備生產(chǎn)過程及主要反應(yīng)方程式主要成分主要性質(zhì)純堿(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英(SiO2)主要原料:石灰石、黏土輔助原料:適量的石膏黏土玻璃窯水泥回轉(zhuǎn)窯原料按比例混合熔化成型SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑原料生料熟料成品混合→成型→干燥→燒結(jié)→冷卻Na2SiO3、CaSiO3、SiO2種類有普通玻璃、鉛玻璃、有色玻璃等硅酸二鈣(2CaO?SiO2)硅酸三鈣(3CaO?SiO2)鋁酸三鈣(3CaO?Al2O3)土器、陶器、瓷器玻璃是混合物,無固定的熔沸點(diǎn)具有水硬性抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣原料三、硅及其化合物(二)硅1、存在形式:硅在自然界主要以硅酸鹽(如地殼中的大多數(shù)礦物)和氧化物(如水晶、瑪瑙)的形式存在2、化學(xué)性質(zhì):(1)與非金屬反應(yīng):F2、O2、Cl2、H2

Si+O2SiO2

Si+2Cl2SiCl4

(2)與HF反應(yīng):Si+4HF=SiF4↑+2H2↑(3)與NaOH反應(yīng):Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑(H2O是氧化劑)3、制備:①粗硅的制?。?/p>

利用石英砂和焦炭在高溫下反應(yīng):SiO2+2CSi+2CO↑注:該反應(yīng)的產(chǎn)物是CO,而不是CO2;此處C不能過量,

否則會發(fā)生:SiO2+3CSiC(金剛砂)+2CO↑②高純硅的制備:Si+3HClSiHCl3+H2SiHCl3+H2Si+3HCl4、應(yīng)用:(1)用作半導(dǎo)體材料(2)計(jì)算機(jī)中硅芯片(3)制造太陽能電池(三)二氧化硅

1、結(jié)構(gòu):每個Si結(jié)合4個O,Si在中心,O在四面體的4個頂角;許多這樣的四面體還可以通過頂角的O相互連接,每個O為兩個四面體所共有,與2個Si相結(jié)合2、化學(xué)性質(zhì):

(1)酸性氧化物:與強(qiáng)堿反應(yīng):SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 2OH-+SiO2=SiO32–+H2O(盛裝NaOH的試劑瓶用橡膠塞)(2)特性:與氫氟酸(HF)反應(yīng):

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(可以用HF來刻蝕玻璃;用塑料瓶盛裝HF)(3)弱氧化劑:SiO2+2CSi+2CO↑

(4)與某些鹽反應(yīng)(制玻璃的反應(yīng)):SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑

注:石英坩堝和瓷坩堝的主要成分是SiO2,所以他們不能用來融化NaOH

等堿性物質(zhì)3、用途

:SiO2可用于制造光導(dǎo)纖維

(四)硅酸鹽一、組成:

硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。二、性質(zhì):

硅酸鹽是一大類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)物質(zhì),大多不溶于水,硬度高熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定耐腐蝕等特點(diǎn)。三、表示方法:常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示其組成例:硅酸鈉:Na2O?SiO2石棉:CaO?3MgO?4SiO2長石:K2O?Al2O3?6SiO2(五)最簡單的硅酸鹽——硅酸(Na2SiO3

)1、物理性質(zhì):

可溶于水,其水溶液俗稱水玻璃,是一種礦物膠,有很強(qiáng)的黏合性2、化學(xué)性質(zhì):遇酚酞變紅;與比硅酸酸性強(qiáng)的一些酸反應(yīng),生成難溶于水的硅酸:Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3↓+Na2CO3(CO2不足)SiO32–+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO32-Na2SiO3+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2NaHCO3(CO2足量)SiO32–+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-3、用途:水玻璃可用于制備硅膠和木材防火劑,還可以用作肥皂填料等注:盛放水玻璃的試劑瓶不能用玻璃塞,要用橡膠塞;同時試劑瓶要密封,否則會吸收空氣中的H2O和CO2而變質(zhì)(六)新型含硅物質(zhì)

物質(zhì)性質(zhì)用途SiC含4%硅的硅鋼

硅橡膠

分子篩

俗稱金剛砂,具有金剛石結(jié)構(gòu),硬度很大用作砂紙、砂輪的磨料具有很高的導(dǎo)磁性用作變壓器鐵芯即耐高溫又耐低溫,在-60℃-250℃仍能保持良好的彈性用于制造火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)的零件和絕緣材料等具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽用作吸附劑和催化劑(七)新型陶瓷1、碳化硅(SiC):俗稱金剛砂,其中的碳和硅通過共價鍵連接,具有類似金剛石的結(jié)構(gòu),硬度很大用途:用作砂紙、砂輪的磨料;碳化硅還具有優(yōu)異的高溫抗氧化性能,可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料、耐高溫半導(dǎo)體材料等2、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷:由碳化硅、氮化硅或某些金屬氧化物等在高溫下燒結(jié)而成3、壓電陶瓷4、透明陶瓷5、超導(dǎo)陶瓷:應(yīng)用于磁懸浮技術(shù)四、化學(xué)反應(yīng)與熱能(一)常見的吸、放熱反應(yīng)

1、常見的放熱反應(yīng):所有的燃燒反應(yīng)和緩慢氧化反應(yīng)、所有的酸堿中和反應(yīng)、大多數(shù)化合反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)、活潑金屬與水或酸的反應(yīng)2、常見的吸熱反應(yīng):大多數(shù)的分解反應(yīng)、C+CO22COBa(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3·H2O+8H2O、NaHCO3+HCl=H2O+CO2↑+NaClC+H2O(g)CO+H2(二)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因

1、微觀:化學(xué)鍵的斷裂與形成反應(yīng)物→斷鍵→吸收能量>生成物→成鍵→釋放能量吸收能量→吸熱反應(yīng)反應(yīng)物→斷鍵→吸收能量<生成物→成鍵→釋放能量釋放能量→放熱反應(yīng)舉例:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)結(jié)論:放熱反應(yīng)注:①化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵斷裂和新鍵形成②有化學(xué)鍵斷裂的過程不一定是化學(xué)反應(yīng),如氯化鈉溶于水的過程③化學(xué)反應(yīng)一定伴隨能量變化,但有能量變化的過程不一定是化學(xué)反應(yīng),如物質(zhì)的三態(tài)變化2、宏觀:反應(yīng)物與生成物的總能量

反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量→放熱反應(yīng)反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量→吸熱反應(yīng)圖示能量相對大小反應(yīng)物的總能量___

_生成物的總能量反應(yīng)物的總能量______生成物的總能量反應(yīng)類型_______反應(yīng)_______反應(yīng)大于放熱小于吸熱注:吸放熱反應(yīng)的判斷:根據(jù)生成物和反應(yīng)物的相對穩(wěn)定性判斷——由穩(wěn)定的物質(zhì)(能量低)生成不穩(wěn)定的物質(zhì)(能量高)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反之為放熱反應(yīng)3、能源分類:標(biāo)準(zhǔn)分類定義舉例按轉(zhuǎn)換過程分按性質(zhì)分按利用歷史分一次能源二次能源從自然界直接取得的自然資源煤、石油、天然氣等化石燃料,水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽能等一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換后獲得的能源各種石油制品、煤氣、蒸氣、電力、氫能、沼氣可再生能源不可再生能源經(jīng)過億萬年形成的短期內(nèi)無法恢復(fù)的能源石油、煤、天然氣等化石燃料、核能等可持續(xù)利用的一次能源風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、太陽能、潮汐能、沼氣等在一定歷史時期和科學(xué)技術(shù)水平下,已被人們廣泛利用的能源常規(guī)能源新能源煤、石油、天然氣、水能等隨著科技的不斷發(fā)展,才開始被人類采用先進(jìn)的方法加以利用的古老能源以及新發(fā)展的被人類利用先進(jìn)技術(shù)所獲得的能源地?zé)崮?、氫能、核能、風(fēng)能、太陽能、海洋能和生物質(zhì)能等五、化學(xué)反應(yīng)與電能(一)原電池

1、定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置2、構(gòu)成條件:兩極一液一連線,氧化還原是條件(1)兩個能導(dǎo)電的電極——正極和負(fù)極:兩極的構(gòu)成情況:①活潑性不同的兩種金屬②金屬和非金屬③金屬和化合物④惰性電極:Pt、C(2)要有電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)①電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)②電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)(如:O2)(3)形成閉合回路的情況:①導(dǎo)線相連②電極直接接觸(4)氧化還原反應(yīng):氧化還原反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的,但自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)不一定都能設(shè)計(jì)成原電池3、能否構(gòu)成原電池的判斷——四看(1)看電極——兩極為導(dǎo)體且存在活潑性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極)(2)看溶液——兩極插入電解質(zhì)溶液中(3)看回路——形成閉合回路或兩極直接接觸(4)看本質(zhì)——有無自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生例題:答案:B4、正負(fù)極的判斷方法:(1)電極反應(yīng):負(fù)極—氧化反應(yīng),正極—還原反應(yīng)(2)電子或電流的流向:電子:負(fù)→正;電流:正→負(fù)(3)離子流向:陽離子→正極,陰離子→負(fù)極;即“正向正,負(fù)向負(fù)”(4)電極材料:活潑金屬作負(fù)極;不活潑金屬、金屬氧化物、非金屬作正極注:不能簡單的依據(jù)金屬的活潑性來判斷,要看反應(yīng)的具體情況舉例:鋁鎂氫氧化鈉電解質(zhì),鋁銅或鐵銅濃硝酸電解質(zhì)(5)其他:質(zhì)量增加→正極,氣體→正極,pH↑→正極質(zhì)量減少→負(fù)極,舉例:(1)電極反應(yīng):負(fù)極—氧化反應(yīng),正極—還原反應(yīng)(3)電子或電流的流向:電子:負(fù)→正;電流:正→負(fù)(2)離子流向:正向正,負(fù)向負(fù)”5、電極反應(yīng)式的書寫(1)分析電極反應(yīng):負(fù)極氧化產(chǎn)物正極還原產(chǎn)物(2)注意電解質(zhì)溶液環(huán)境:電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液中應(yīng)穩(wěn)定存在氧化反應(yīng),失電子還原反應(yīng),得電子2、堿性介質(zhì)中,若生成H+,結(jié)合OH-→H2O1、酸性介質(zhì)中,若生成OH-,結(jié)合H+→H2O3、堿性介質(zhì)中,若生成CO2,結(jié)合OH-→CO32-

4、堿性介質(zhì)中,若生成金屬陽離子,則可能會結(jié)合OH-→沉淀M(OH)n(3)遵守三大守恒:質(zhì)量守恒、電荷守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒(4)兩極反應(yīng)式疊加得總反應(yīng)式,總反應(yīng)式減去其中一個電極反應(yīng)式,可得另一個電極的反應(yīng)式(5)規(guī)律:①一般來說,金屬作負(fù)極的原電池負(fù)極:酸性或中性介質(zhì)中:M—ne-=Mnn+

堿性介質(zhì)中:M—ne-+nOH-=M(OH)n正極:酸性介質(zhì)中:2H++2e-=H2↑

陽離子與金屬反應(yīng)的介質(zhì)中:NX++xe-=N陽離子不與金屬反應(yīng)的介質(zhì)中:O2+4e-+2H2O=4OH-

②特殊:鋁鎂氫氧化鈉電解質(zhì),鋁銅濃硝酸電解質(zhì)注:電極反應(yīng)式中若有氣體生成,需加“↑”;若有固體生成,一般不標(biāo)“↓”6、原電池的設(shè)計(jì)①先將已知的氧化還原反應(yīng)拆分為兩個半反應(yīng)②根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn),結(jié)合兩個半反應(yīng),找出正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液③按要求畫出原電池裝置圖7、應(yīng)用①形成原電池,可以加快氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)速率②通過原電池的電極,可以比較金屬活潑性強(qiáng)弱③設(shè)計(jì)化學(xué)電源④保護(hù)金屬設(shè)備:被保護(hù)金屬作正極

1、分類:(1)一次電池(二)常見的化學(xué)電源

(2)二次電池:又稱充電電池(3)燃料電池:是一種連續(xù)的將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。2、一次電池舉例:普通鋅錳干電池(1)電極材料及電極反應(yīng):負(fù)極:鋅筒Zn-2e-=Zn2+

正極:石墨

2NH4++2MnO2+2e-=2NH3↑+Mn2O3+H2O(2)電解質(zhì):MnO2、NH4Cl、ZnCl2、淀粉等調(diào)成糊狀3、二次電池(可充電電池)

舉例:鉛酸蓄電池

(1)電極材料:負(fù)極:Pb

正極:PbO2

電解質(zhì):H2SO4

(2)電極反應(yīng)式:負(fù)極:Pb-2e-+SO42-=PbSO4

正極:PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O(3)工作特點(diǎn):電壓穩(wěn)定,使用方便,安全可靠,價格低廉;但比能量低,笨重,廢棄電池污染環(huán)境4、燃料電池(1)特點(diǎn):①燃料電池中,燃料(還原性氣體等)作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),氧化劑(通常為氧氣)作正極發(fā)生還原反應(yīng)②燃料電池在使用過程中,并沒有發(fā)生燃料與氧化劑之間的直接燃燒,而是在兩極之間發(fā)生了放電,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能③燃料電池的反應(yīng)物并不儲存在電池內(nèi)部,而是由外設(shè)裝備提供燃料和氧化劑(2)種類

①氫氧燃料電池

電解質(zhì)酸性中性堿性負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)總反應(yīng)H2-2e-=2H+

O2+4e-+4H+=2H2OH2-2e-=2H+

O2+4e-+2H2O=4OH-

H2-2e-+2OH-=2H2OO2+4e-+2H2O=4OH-

2H2+O2=2H2O②甲烷燃料電池

電解質(zhì)H2SO4

KOH

負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)總反應(yīng)CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

O2+4e-+4H+=2H2OCH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2OO2+4e-+2H2O=4OH-

CH4+2O2=CO2+2H2OCH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O③乙醇燃料電池

電解質(zhì)H2SO4

KOH

負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)總反應(yīng)C2H6O-12e-+3H2O=2CO2+12H+

O2+4e-+4H+=2H2OO2+4e-+2H2O=4OH-

C2H6O+3O2=2CO2+3H2OC2H6O+3O2+4OH-=2CO32-+5H2OC2H6O-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O

④辛烷燃料電池

電解質(zhì)H2SO4

KOH

負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)總反應(yīng)C8H18-50e-+16H2O=8CO2+50H+

O2+4e-+4H+=2H2OO2+4e-+2H2O=4OH-

2C8H18+25O2=16CO2+18H2O2C8H18+25O2+32OH-=16CO32-+34H2OC8H18-50e-+66OH-=8CO32-+42H2O

(3)燃料電池中常見正極反應(yīng)式的書寫①在酸性溶液中:O2+4e-+4H+=2H2O②在堿性或中性溶液中,O2+4e-+2H2O=4OH-

注:燃料電池的總反應(yīng)就是各種物質(zhì)的燃燒反應(yīng),但不寫反應(yīng)條件六、化學(xué)反應(yīng)速率

(一)定義:通常用單位時間內(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

(二)表示方法:

常用單位:mol/(L?s)或mol/(L?min)(三)注意事項(xiàng):

1、同一反應(yīng),用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率其數(shù)值可能不同,但表示的意義相同,即表示整個化學(xué)反應(yīng)的快慢,故表示一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率時,必須指明是用哪種物質(zhì)來表示2、化學(xué)反應(yīng)速率沒有負(fù)值,均取正值3、化學(xué)反應(yīng)速率是一段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,而不是某一時刻的瞬時反應(yīng)速率4、反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比,等于變化的濃度之比,等于變化的物質(zhì)的量之比。例如:aA+bBcC+dDa:b:c:d=vA:vB:vC:vD=ΔcA:ΔcB:ΔcC:ΔcD=ΔnA:ΔnB:ΔnC:ΔnD

5、固體或純液體(不是溶液),其濃度可視為常數(shù),因此一般不用固體或純液體表示反應(yīng)速率(四)比較大?。?/p>

1、方法一:比較大小時,要先轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,再進(jìn)行比較2、方法二:比較大小時,可以比較速率與計(jì)量數(shù)的比值。例如:比較aA+bBcC+dD中A與B的速率大小,可比較與的大小,若>,則A的速率大于B的速率注:兩種方法都要注意時間單位的轉(zhuǎn)化(五)計(jì)算——“三段式”

1、寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式2、設(shè)未知數(shù),列出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻(或平衡)量3、根據(jù)已知條件得出各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度(Δc)4、根據(jù)速率的計(jì)算公式計(jì)算反應(yīng)速率5、幾個常用量的計(jì)算公式:(1)轉(zhuǎn)化率的計(jì)算:說明:其中的“量”:常用物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、體積(2)產(chǎn)率的計(jì)算:(3)各組分的百分含量:說明:其中的“量”:常用物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、體積例題.在容積可變的密閉容器中,4molN2和8molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡時,H2的轉(zhuǎn)化率為75%,則平衡時氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于(

)A.5%B.10%C.15%D.25%D(六)影響因素:

1、內(nèi)因:反應(yīng)物本身的性質(zhì):化學(xué)鍵的強(qiáng)弱與化學(xué)性質(zhì)2、外因:(1)濃度:增大濃度,化學(xué)反應(yīng)速率增大注:①改變固體或純液體的量,對化學(xué)反應(yīng)速率無影響

②增加固體接觸面積(將固體研碎)或加快液體擴(kuò)散速率(對反應(yīng)物進(jìn)行攪拌),均可以提高化學(xué)反應(yīng)速率(2)壓強(qiáng):對于有氣體參加的反應(yīng),壓強(qiáng)越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快①恒溫恒容時:I、充入反應(yīng)物氣體→濃度增大→速率增大II、充入“惰性氣體”→總的壓強(qiáng)增大,但各氣體分壓不變,即濃度不變→速率不變②恒溫恒壓時:充入惰性氣體→體積增大→濃度減小→速率減慢注:壓強(qiáng)的改變實(shí)際上是體積的改變引起濃度的改變,從而對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響,如果壓強(qiáng)的改變不能引起濃度變化,則不會對速率產(chǎn)生影響(3)溫度:升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快(4)催化劑:一般是加快反應(yīng)速率。使用時要注意溫度及防止催化劑中毒特點(diǎn):①催化劑在化學(xué)變化中能改變化學(xué)反應(yīng)速率,但不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,也不能使本來不發(fā)生的反應(yīng)發(fā)生②催化劑分正催化劑和負(fù)催化劑。正催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率,負(fù)催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)速率。若無特別說明,催化劑是指正催化劑(5)其他因素:光輻射、放射線輻照、超聲波、電弧、強(qiáng)磁場、高速研磨等也能影響化學(xué)反應(yīng)速率

七、化學(xué)反應(yīng)限度

(一)可逆反應(yīng):

1、定義:在同一條件下,正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱為“可逆反應(yīng)”2、舉例:Cl2+H2OHCl+HClO2SO32NH3

2SO2+O2N2+3H23、特點(diǎn):(1)反應(yīng)物、生成物同時存在,正逆反應(yīng)同時存在和進(jìn)行(2)正逆反應(yīng)發(fā)生條件相同(3)任一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%,反應(yīng)難以進(jìn)行到底,存在平衡狀態(tài)(4)能量轉(zhuǎn)化互逆,即若正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則逆反應(yīng)就是吸熱反應(yīng)(5)用“”連接

(二)化學(xué)平衡:

1、研究對象:可逆反應(yīng)2、建立:3、定義:一定條件下的可逆反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再改變,達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài),我們稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”,簡稱“化學(xué)平衡”4、特點(diǎn)——逆、等、動、定、變

(1)逆:研究對象是可逆反應(yīng)(2)等:平衡時,同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等即v正=v逆(3)動:化學(xué)平衡是動態(tài)平衡,即達(dá)平衡時正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行,只不過同一物質(zhì)的v正=v逆(4)定:在平衡體系的混合物中,各組分的含量(物質(zhì)的量、質(zhì)量、濃度、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)、體積百分?jǐn)?shù)等)保持一定注:化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下可逆反應(yīng)所能達(dá)到的最大程度,即該反應(yīng)進(jìn)行的限度?;瘜W(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下的最大轉(zhuǎn)化率(5)變:任何化學(xué)平衡狀態(tài)均是暫時的,相對的,有條件的,與達(dá)平衡的過程無關(guān)(即化學(xué)平衡狀態(tài)既可以從正反應(yīng)方向開始達(dá)平衡,也可以從逆反應(yīng)方向開始達(dá)平衡,還可以從正逆兩個方向開始達(dá)平衡)當(dāng)外界條件變化時,原來的化學(xué)平衡也會發(fā)生相應(yīng)的改變,直至在新的條件下建立新的平衡狀態(tài)5、判斷達(dá)化學(xué)平衡的標(biāo)志(1)用速率判斷:方法:先找出正、逆反應(yīng)速率,再看物質(zhì)若同一物質(zhì),則正逆速率相等例:一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)未達(dá)到平衡的是()A.C的生成速率與C的分解速率相等B.單位時間內(nèi)生成nmolA的同時消耗4nmolBC.A、B、C的濃度不再變化D.C的百分含量達(dá)到最大值若不同物質(zhì),則速率之比=系數(shù)之比答案B(2)用含量判斷:①平衡時,各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、濃度、體積、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率都不變?nèi)绻撐锢砹恐挥性谄胶鈺r保持不變,就可以用該物理量判斷達(dá)平衡②對于有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)不同狀態(tài)物質(zhì)參與的反應(yīng),混合氣體的總質(zhì)量不變,或混合氣體的密度不變,都可以判斷達(dá)平衡③對于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)前面的總系數(shù)發(fā)生改變的反應(yīng),混合氣體的總物質(zhì)的量不變,或混合氣體的摩爾質(zhì)量不變,或混合氣體的壓強(qiáng)不變都可以用來判斷達(dá)平衡(3)若反應(yīng)中有顏色變化,則顏色不變時,可認(rèn)為已達(dá)平衡(4)絕熱的恒容反應(yīng)體系中溫度保持不變,說明已達(dá)平衡(三)化學(xué)反應(yīng)條件的控制

1、控制反應(yīng)條件的基本措施(1)控制反應(yīng)速率的措施:改變溫度、溶液的濃度、氣體壓強(qiáng)(或濃度)、固體表面積及使用催化劑(2)控制轉(zhuǎn)化率的措施:改變溫度、溶液濃度、氣體壓強(qiáng)(或濃度)舉例:合成氨工業(yè)通常選擇在400-500℃,10-30MPa下進(jìn)行(四)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)限度圖像的分析

1、步驟

一看——看圖像:1看面:弄清楚橫縱坐標(biāo)所表示的含義2看線:弄清楚線的走向和變化趨勢3看點(diǎn):弄清楚曲線上點(diǎn)的含義,特別是曲線上的拐點(diǎn)、交點(diǎn)、起點(diǎn)、終點(diǎn)4看輔助線:作橫軸或縱軸的垂直線(如等溫線、等壓線、平衡線等)5看量的變化:弄清楚是物質(zhì)的量的變化、濃度變化,還是轉(zhuǎn)化率的變化二想——想規(guī)律:聯(lián)想外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律三判斷:利用有關(guān)規(guī)律,結(jié)合圖像,通過對比分析,做出正確判斷(五)化學(xué)反應(yīng)速率圖像題的一般類型

1、物質(zhì)的量(或濃度)—時間(n-t或c-t)圖像根據(jù)物質(zhì)的量(或濃度)—時間圖像,找出起始投料的各物質(zhì)的物質(zhì)的量,如果其物質(zhì)的物質(zhì)的量從零開始增加,說明反應(yīng)起始未加該物質(zhì),該物質(zhì)是生成物;然后分析一段時間后某物質(zhì)的物質(zhì)的量(或濃度)的變化,由此能計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,這段時間內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率,進(jìn)一步依據(jù)各物質(zhì)的速率關(guān)系還能得出反應(yīng)的方程式等;曲線達(dá)到平臺,即某物質(zhì)的物質(zhì)的量(或濃度)不再變化,故反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)例題:某可逆反應(yīng)在體積為5L的密閉容器中進(jìn)行,0~3min內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化情況如圖所示(A、B、C均為氣體)。(3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。(4)反應(yīng)開始至2min時,B的平均反應(yīng)速率為

。(5)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是

(填字母)。a.v(A)=2v(B)b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變c.2v逆(A)=v正(B)d.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變(6)在密閉容器里,通入amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(g),發(fā)生上述反應(yīng),當(dāng)改變下列條件時,反應(yīng)速率會減小的是()

(填序號)。①降低溫度②加入催化劑③增大容器體積2A+B2C

0.1mol·L-1·min-1

b

①③

2、速率——時間(v-t)圖像根據(jù)反應(yīng)速率——時間圖像,找出哪些物質(zhì)的反應(yīng)速率為零,哪些物質(zhì)的反應(yīng)速率開始最大,從這些信息中分析起始投料量,進(jìn)而得出反應(yīng)物與生成物分別是什么;從圖像中直接找出反應(yīng)速率,進(jìn)一步依據(jù)各物質(zhì)的速率關(guān)系還能得出反應(yīng)的方程式等;曲線達(dá)到平臺,即反應(yīng)速率不再變化,故反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)八、甲烷和烷烴1、存在:甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分2、結(jié)構(gòu):(1)空間結(jié)構(gòu):(一)甲烷(2)表示方法:3、物理性質(zhì):甲烷是一種無色、無味的氣體,在相同條件下,其密度比空氣小,極難溶于水4、化學(xué)性質(zhì):甲烷在常溫下比較穩(wěn)定,不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng),也不與酸性高錳酸鉀溶液、溴水等強(qiáng)氧化劑發(fā)生反應(yīng),但在特定條件下,甲烷能與某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)(1)氧化反應(yīng):CH4+O2CO2+H2O(淡藍(lán)色火焰)使用前要驗(yàn)純,防止爆炸(2)受熱分解:CH4C+2H2(隔絕空氣)(3)取代反應(yīng):①定義:有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫取代反應(yīng)②特點(diǎn):一上一下,有進(jìn)有出。像“置換反應(yīng)”③舉例:甲烷與氯氣的反應(yīng):(有機(jī)溶劑,防腐劑)(有機(jī)溶劑,滅火劑)(難溶于水的無色液體)(無色氣體,局部麻醉劑)④相關(guān)規(guī)律:I、反應(yīng)條件:光照。用漫射光,強(qiáng)光直射易發(fā)生爆炸II、反應(yīng)物:純鹵素。甲烷與氯水、溴水不反應(yīng),可以與氯氣、溴蒸氣反應(yīng)III、反應(yīng)產(chǎn)物:五種,HCl最多、CH3Cl(g)、CH2Cl2(l)、CHCl3(l)、CCl4(l),這四種氯代物都不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,且密度都比水大。CHCl3(l)、CCl4(l)是工業(yè)上重要的有機(jī)溶劑Ⅳ、反應(yīng)特點(diǎn)——連鎖反應(yīng):甲烷中的氫原子被氯原子逐步取代,第一步反應(yīng)一旦開始,后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行,且各步反應(yīng)可同時進(jìn)行,不會停留在某一個反應(yīng)上,不會只生成一種或兩種產(chǎn)物,而是生成多種取代產(chǎn)物的混合物Ⅴ、數(shù)量關(guān)系:CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時,每有1molH被取代,則消耗1molCl2,同時生成1molHCl,即n(Cl2)=n(H)=n(HCl)。1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),最多消耗4molCl2

,生成產(chǎn)物中含量最多的是HCl(二)烷烴的結(jié)構(gòu)1、定義:分子中的碳原子之間都以單鍵結(jié)合,碳原子的剩余價鍵均與氫原子結(jié)合,使碳原子的化合價都達(dá)到飽和,這樣的一類有機(jī)化合物稱為飽和烴,也稱為烷烴2、通式:CnH2n+2(n≥1)烷烴分子中,碳原子與碳原子之間以單鍵相連成鏈狀,不能形成環(huán)狀。鏈狀不是“直線狀”,而是呈“鋸齒狀”,所以碳原子就不可能在同一條直線上,鏈上還可分出支鏈3、結(jié)構(gòu):烷基:烷烴失去一個氫原子剩余的部分叫做烷基。如CH4去掉一個H原子得到甲基(-CH3),CH3CH3去掉一個H原子得到乙基(-CH2CH3)4、命名——烷烴的習(xí)慣命名法(1)分子中碳原子數(shù)在十以內(nèi)時,用甲乙丙丁戊己庚辛壬癸來表示碳原子數(shù),后面加“烷”,稱為“某烷”。如:C3H8:丙烷,C6H14:己烷(2)分子中碳原子數(shù)在十以上的,直接用漢字?jǐn)?shù)字表示碳原子數(shù),后面加“烷”稱為“某烷”。如:C17H36:十七烷(3)對于碳原子數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的烷烴,一般在烷烴名稱前面加正、異、新等字來區(qū)別。例如:(氣體)5、同系物(1)定義:結(jié)構(gòu)相似,在組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物(2)特點(diǎn):通式相同,結(jié)構(gòu)相似,化學(xué)性質(zhì)相似屬于同一類物質(zhì);物理性質(zhì)一般隨碳原子數(shù)目的增多而呈規(guī)律性變化,如隨著碳原子數(shù)的增多,同系物的溶沸點(diǎn)逐漸升高,密度逐漸增大

;在分子組成上相差一個或若干個“CH2”原子團(tuán),所以同系物一定具有不同的分子式,但相對分子質(zhì)量的差值一定是14的整數(shù)倍。注:①判斷有機(jī)物之間是否互為同系物,首先要看兩種物質(zhì)是否屬于同一類物質(zhì),即官能團(tuán)的種類和個數(shù)一致,然后再看其分子組成②具有相同通式的有機(jī)物除烷烴外都不能確定是否互為同系物例題:DAD1、下列各對物質(zhì)中互為同系物的是(

)A.CH3—CH==CH2和CH3—CH2—CH==CH2B.CH3—CH3和CH3—CH==CH2C.CH3—CH2—CH3和CH3—CH==CH2D.CH3—CH2—CH==CH2和CH3—CH2—CH3答案

A6、同分異構(gòu)體(1)定義:化合物具有相同的分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。(2)說明:①同分異構(gòu)體必須具有相同的分子式,不同的結(jié)構(gòu)②同分異構(gòu)體可以是同一類物質(zhì),也可以是不同類物質(zhì)③同分異構(gòu)體之間的化學(xué)性質(zhì)可能相似,也可能不同,但它們的物理性質(zhì)一定不同④同分異構(gòu)體現(xiàn)象在有機(jī)化合物中普遍存在,它是有機(jī)物種類繁多的重要原因之一。一般來說,有機(jī)物分子中碳原子數(shù)越多,它的同分異構(gòu)體數(shù)目越多(3)書寫方法——減碳移位法

減碳移位法的總原則可概括為“兩注意,四句話”①兩注意:選擇最長的碳鏈為主鏈;找出中心對稱線②四句話:主鏈由長到短,支鏈由整到散,位置由心到邊,排列對、鄰到間注:I、甲基不能連在鏈端,否則會使主鏈變長,造成重復(fù)II、中心線兩側(cè)的對稱碳原子等效,連接支鏈時只需考慮一側(cè)即可思考題:請分別寫出C5H12和C7H16的烷烴的同分異構(gòu)體(4)同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法①一元取代物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷——等效氫法

在有機(jī)物中,位置等同的氫原子叫做等效氫,有幾種等效氫,其一元取代物就有幾種。這種通過等效氫來確定一元取代物同分異構(gòu)體數(shù)目的方法叫做等效氫法。其原則為:I、同一個碳原子上的氫是等效的II、同一個碳原子上所連甲基上的氫原子是等效的III、處于軸對稱位置上的氫原子是等效的例題:請指出甲烷、丙烷、新戊烷中一氯代物的種類數(shù)?121CH4CH3CH2CH3注:烷基的種類數(shù)等于烷烴的一元取代物的種類數(shù)。甲基、乙基、丙基、丁基、戊基的種類數(shù)為:11248②二元取代物同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷——換元法和定一移一法I、換元法:某烴可被取代的H原子有n個,若x氯代物有a種,則(n-x)氯代物也有a種例題:已知丙烷的二氯代物有4種,則丙烷的六氯代物有幾種?II、定一移一法:先寫出碳鏈異構(gòu),再在各碳架上依次先定一個官能團(tuán),在此基礎(chǔ)上移動第二個官能團(tuán),依次類推,即定一移一例題:CH3CH2CH2CH3的二氯代物有幾種?9種C3H6Cl2C3H2Cl64種7、同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體的比較適用對象判斷依據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)性質(zhì)實(shí)例同位素同素異形體同系物同分異構(gòu)體原子單質(zhì)有機(jī)物有機(jī)物、無機(jī)物質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同同一種元素的不同單質(zhì)1、結(jié)構(gòu)相似2、通式相同3、相對分子質(zhì)量不同(相差14n)1、分子式相同2、結(jié)構(gòu)不同電子層結(jié)構(gòu)相同,原子核結(jié)構(gòu)不同單質(zhì)的組成和性質(zhì)不同相似不同或相似化學(xué)性質(zhì)幾乎一樣,物理性質(zhì)有差異化學(xué)性質(zhì)相似,物理性質(zhì)差別較大化學(xué)性質(zhì)相似,熔沸點(diǎn)、密度呈規(guī)律性變化化學(xué)性質(zhì)可能相似也可能不同,物理性質(zhì)不同H、D、T金剛石與石墨甲烷與乙烷、丁烷與丙烷戊烷有正戊烷、異戊烷、新戊烷3種同分異構(gòu)體1、物理性質(zhì)(2)密度:隨碳原子數(shù)的增加,密度依次增大;液態(tài)烷烴的密度都小于水的密度(1g/cm3);

(3)狀態(tài):1-4個碳的烴為氣態(tài)、5-16個碳的為液態(tài)、17以上個碳的為固態(tài);(4)溶解性:難溶于水的無色物質(zhì)(5)其他:隨碳原子數(shù)的增加,碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,甲烷是氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的烷烴(1)熔沸點(diǎn):隨碳原子數(shù)的增加,熔沸點(diǎn)依次升高;碳原子數(shù)相同時,支鏈越多,熔沸點(diǎn)越低(三)烷烴的性質(zhì):2、化學(xué)性質(zhì):(1)穩(wěn)定性:通常情況下,不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)(2)燃燒:CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O

隨碳原子數(shù)的增加,燃燒越來越不充分,黑煙越濃(3)取代反應(yīng):CnH2n+2+X2CnH2n+1X+HX(4)受熱分解:一分子的烷烴一分子的烷烴+一分子的烯烴舉例:以C16H34為例:3、有機(jī)物的性質(zhì)特點(diǎn)1、種類繁多,從自然界發(fā)現(xiàn)的人工合成的有機(jī)物已達(dá)幾千萬種2、絕大多數(shù)屬于非電解質(zhì)(CH3COOH等除外)3、大多數(shù)有機(jī)化合物的熔、沸點(diǎn)較低,易溶于汽油、乙醇、苯等有機(jī)溶劑,難溶于水4、絕大多數(shù)穩(wěn)定性差,易燃燒(CCl4等除外),受熱會發(fā)生分解反應(yīng)5、有機(jī)化合物的反應(yīng)中,大多數(shù)反應(yīng)的反應(yīng)速率較小,需催化劑和加熱,副反應(yīng)多且反應(yīng)復(fù)雜,很多反應(yīng)需要在加熱、光照或使用催化劑的條件下進(jìn)行九、乙烯(一)來源:從石油中獲得,乙烯的產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平(二)物理性質(zhì)

通常狀況下,乙烯是一種無色、稍有氣味的氣體,其密度比相同條件下的空氣的密度略小,難溶于水,易溶于四氯化碳等有機(jī)溶劑(三)結(jié)構(gòu):

含有碳碳雙鍵,所有原子共平面,既含極性鍵又含非極性鍵,鍵角是120o,單鍵可以旋轉(zhuǎn),雙鍵不能旋轉(zhuǎn)。碳碳雙鍵中的兩個碳碳鍵不完全相同,其中一個鍵不穩(wěn)定,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時易斷裂,因此,乙烯的化學(xué)性質(zhì)活潑1、氧化反應(yīng):(1)燃燒:乙烯在空中燃燒,火焰明亮且伴有黑煙,放出大量熱C2H4+3O22CO2+2H2O

(2)乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,同時在反應(yīng)中有CO2產(chǎn)生注:乙烯與酸性高錳酸鉀的反應(yīng)可以用來鑒別烯烴和烷烴,但不能用來除去氣態(tài)烷烴中的氣態(tài)烯烴(四)化學(xué)性質(zhì)2、加成反應(yīng):(1)定義:有機(jī)物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)(2)特點(diǎn):斷一(斷雙鍵中的一個鍵),加二(加兩個原子或原子團(tuán))只上不下。像“化合反應(yīng)”(3)乙烯的加成反應(yīng):CH2=CH2+Br2→注:①可以用溴水或溴的四氯化碳溶液鑒別烯烴和烷烴②乙烯與溴水或溴的四氯化碳溶液反應(yīng)都生成無色的1,2-二溴乙烷,但二者反應(yīng)的現(xiàn)象不同。乙烯通入溴水中,溴水褪色,溶液分層;而乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,溶液只褪色不分層與氯氣的反應(yīng):CH2=CH2+Cl2→與氫氣的反應(yīng):CH2=CH2+H2CH3─CH3與氯化氫的反應(yīng):CH2=CH2+HClCH3CH2Cl與水的反應(yīng):CH2=CH2+H2OCH3CH2OH(工業(yè)上可用該反應(yīng)制取乙醇)3、聚合反應(yīng):幾個概念:(1)單體:能合成高分子的小分子物質(zhì)被稱為單體。例:CH2=CH2

(2)鏈節(jié):高分子中重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元稱為鏈節(jié)例:—CH2-CH2—(3)聚合度:高分子中含有鏈節(jié)的數(shù)目稱為聚合度,通常用n表示(4)聚合物:聚合反應(yīng)生成的產(chǎn)物叫做聚合物聚合物為混合物,沒有固定的熔沸點(diǎn)其平均相對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對質(zhì)量×n由相對分子質(zhì)量小的化合物分子相互結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的聚合物的反應(yīng)。

乙烯的聚合反應(yīng)同時也是加成反應(yīng),這樣的反應(yīng)又被稱為加成聚合反應(yīng),簡稱加聚反應(yīng)(五)用途:1、重要的化工原料,可用來制造聚乙烯塑料、聚乙烯纖維、乙醇等2、在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,用作植物生長調(diào)節(jié)劑和催熟劑;有時為了延長果實(shí)或花朵的成熟期,需用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅土來吸收水果或花朵產(chǎn)生的乙烯,以達(dá)到保鮮的要求十、烴(一)烴的定義:僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)化合物稱為碳?xì)浠衔?,也稱為烴(二)烴的分類:按照碳原子間成鍵方式的不同劃分1、分子中碳原子之間只以單鍵結(jié)合,剩余價鍵均被氫原子“飽和”的烴稱為飽和烴,即烷烴2、分子中碳原子的價鍵沒有全部被氫原子“飽和”的烴稱為不飽和烴。(1)分子中含有碳碳雙鍵的不飽和烴稱為烯烴(2)分子中含有碳碳三鍵的不飽和烴稱為炔烴(3)分子中含有苯環(huán)的不飽和烴稱為芳香烴按照成鍵方式的不同進(jìn)行劃分按照碳骨架的不同進(jìn)行劃分(三)乙炔:組成與結(jié)構(gòu):分子式:C2H2最簡式:CH電子式:

結(jié)構(gòu)式:H-C≡C-H結(jié)構(gòu)簡式:CH≡CH空間構(gòu)型:鍵角180o,所有原子共直線(四)苯組成與結(jié)構(gòu):分子模型分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式C6H6空間構(gòu)型:平面正六邊形,所有原子共平面,鍵角是120o成鍵特點(diǎn):六個碳原子之間的化學(xué)鍵完全相同,是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵十一、烯烴1、定義:2、通式:3、物理性質(zhì):分子中含有碳碳雙鍵的不飽和烴,叫做烯烴。只含有一個碳碳雙鍵的烴,叫做單烯烴CnH2n(n≥2),每減少兩個H,多一個C=C隨著碳原子數(shù)的增加,熔沸點(diǎn)依次升高;碳原子數(shù)在2-4個的烯烴為氣態(tài);烯烴中的碳和氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為恒定值4、化學(xué)性質(zhì):(1)氧化:①燃燒:CnH2n+O2nCO2+nH2O②被酸性高錳酸鉀氧化,使其紫色褪去(2)加成:與X2、HX、H2、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)(3)加聚:十二、有機(jī)高分子材料(一)有機(jī)高分子材料的分類根據(jù)來源劃分(二)塑料 1、生產(chǎn):→壓制、成型→塑料制品(1)主要成分:合成樹脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂)(2)添加劑:增塑劑、著色劑、防老化劑、增強(qiáng)材料2、性能:強(qiáng)度高、密度小、耐腐蝕、易加工等3、幾種常見塑料的性能與主要用途(三)橡膠1、含義:橡膠是一類具有高彈性的高分子材料2、用途:是制造汽車、飛機(jī)輪胎和各種密封材料所需的原料3、分類:(1)天然橡膠:主要成分:聚異戊二烯:(2)合成天然橡膠:人們以異戊二烯為單體進(jìn)行聚合反應(yīng),制得了異戊橡膠。異戊橡膠的性能與天然橡膠十分接近,又被稱為合成天然橡膠。(3)合成橡膠:丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠(4)特種橡膠:①氟橡膠:耐熱、耐酸、耐腐蝕②硅橡膠:耐高溫和嚴(yán)寒用途:特種橡膠在航空、航天和國防等尖端技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。4、橡膠的性能改進(jìn):線型結(jié)構(gòu):有一定的彈性,但強(qiáng)度和韌性差網(wǎng)狀結(jié)構(gòu):硫化橡膠具有更好的強(qiáng)度、韌性、彈性和化學(xué)穩(wěn)定性用途:硫化后的橡膠適合制造輪胎,加入炭黑可以提高輪胎的耐磨性(四)纖維1、分類:(1)天然纖維:棉花、羊毛、蠶絲、麻(2)化學(xué)纖維:①再生纖維:用化學(xué)方法將農(nóng)林產(chǎn)品中的纖維素、蛋白質(zhì)等天然高分子加工成黏膠纖維、大豆蛋白纖維等再生纖維②合成纖維:以石油、天然氣、煤等為原料制成有機(jī)小分子單體,再經(jīng)聚合反應(yīng)生產(chǎn)合成纖維2、常見合成纖維:聚對苯二甲酸乙二酯纖維(滌綸)、聚酰胺纖維(錦綸、芳綸)、聚丙烯腈纖維(腈綸)、聚丙烯纖維(丙綸)、聚氯乙烯纖維(氯綸)3、特點(diǎn):強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不易蟲蛀等補(bǔ)充、烴燃燒的通式:(一)物理性

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論