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xxx公司文件編號(hào):文件日期:修訂次數(shù):第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì),管理制度第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期表第一節(jié)元素周期表一、周期表總結(jié)原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)1、依據(jù)橫行:電子層數(shù)相同元素按原子序數(shù)遞增從左到右排列縱行:最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增從上向下排列2、結(jié)構(gòu)周期序數(shù)=核外電子層數(shù)主族序數(shù)=最外層電子數(shù)短周期(第1、2、3周期)周期:7個(gè)(共七個(gè)橫行)周期表長(zhǎng)周期(第4、5、6、7周期)主族7個(gè):ⅠA-ⅦA過(guò)渡元素族:16個(gè)(共18個(gè)縱行)副族7個(gè):IB-ⅦB過(guò)渡元素第Ⅷ族1個(gè)(3個(gè)縱行)零族(1個(gè))稀有氣體元素二.元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)(一)堿金屬元素:1、原子結(jié)構(gòu)相似性:最外層電子數(shù)相同,都為1個(gè)遞變性:從上到下,隨著核電核數(shù)的增大,電子層數(shù)增多,原子半徑增大2、物理性質(zhì)的相似性和遞變性:(1)相似性:銀白色固體、硬度小、密度?。ㄝp金屬)、熔點(diǎn)低、易導(dǎo)熱、導(dǎo)電、有展性。(2)遞變性(從鋰到銫):①密度逐漸增大(K反常)②熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸降低結(jié)論:堿金屬原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性,導(dǎo)致物理性質(zhì)同樣存在相似性和遞變性。3、化學(xué)性質(zhì)(1)相似性:(金屬鋰只有一種氧化物)點(diǎn)燃點(diǎn)燃4Li+O2Li2O2Na+O2Na2O2點(diǎn)燃點(diǎn)燃2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑2R+2H2O=2ROH+H2↑產(chǎn)物中,堿金屬元素的化合價(jià)都為+1價(jià)。結(jié)論:堿金屬元素原子的最外層上都只有1個(gè)電子,因此,它們的化學(xué)性質(zhì)相似。(2)遞變性:①與氧氣反應(yīng)越來(lái)越容易②與水反應(yīng)越來(lái)越劇烈結(jié)論:①金屬性逐漸增強(qiáng)②原子結(jié)構(gòu)的遞變性導(dǎo)致化學(xué)性質(zhì)的遞變性??偨Y(jié):遞變性:從上到下(從Li到Cs),隨著核電核數(shù)的增加,堿金屬原子的電子層數(shù)逐漸增多,原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱,原子失去電子的能力增強(qiáng),即金屬性逐漸增強(qiáng)。所以從Li到Cs的金屬性逐漸增強(qiáng)。(二)鹵族元素:1、原子結(jié)構(gòu)相似性:最外層電子數(shù)相同,都為7個(gè)遞變性:從上到下,隨著核電核數(shù)的增大,電子層數(shù)增多,原子半徑增大2.物理性質(zhì)的遞變性:(從F2到I2)(1)鹵素單質(zhì)的顏色逐漸加深;(2)密度逐漸增大;(B r2反常)(3)單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高3、化學(xué)性質(zhì)(1)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng):X2+H2=2HXF2Cl2Br2I2鹵素單質(zhì)與H2的劇烈程度:依次增強(qiáng);生成的氫化物的穩(wěn)定性:依次增強(qiáng)(HF最穩(wěn)定)(2)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2氧化性:Cl2________Br2;還原性:Cl-_____Br-2NaI+Cl2=2NaCl+I2氧化性:Cl2_______I2;還原性:Cl-_____I-2NaI+Br2=2NaBr+I2氧化性:Br2_______I2;還原性:Br-______I-結(jié)論:F2F-Cl2 Cl-Br2Br-I2I-單質(zhì)的氧化性:從下到上依次增強(qiáng)(F2氧化性最強(qiáng)),對(duì)于陰離子的還原性:從上到下依次增強(qiáng)(I-還原性最強(qiáng))結(jié)論:①非金屬性逐漸減弱②原子結(jié)構(gòu)的遞變性導(dǎo)致化學(xué)性質(zhì)的遞變性??偨Y(jié):遞變性:從上到下(從F2到I2),隨著核電核數(shù)的增加,鹵族元素原子的電子層數(shù)逐漸增多,原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱,原子得到電子的能力減弱,即非金屬性逐漸減弱。所以從F2到I2的非金屬性逐漸減弱。總之:同主族從上到下,隨著核電核數(shù)的增加,電子層數(shù)逐漸增多,原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱,原子得電子的能力減弱,失電子的能力增強(qiáng),即非金屬性逐漸減弱,金屬性逐漸增強(qiáng)。三.核素(一)原子的構(gòu)成:(1)原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。(2)質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量都近似為1,電子的質(zhì)量可忽略。(3)原子序數(shù)=核電核數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。(4)質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)中子N個(gè)=(A-Z)個(gè)(5)在化學(xué)上,我們用符號(hào)中子N個(gè)=(A-Z)個(gè)質(zhì)子Z個(gè)原子質(zhì)子Z個(gè)原子X(jué)原子核核外電子核外電子Z個(gè)(二)核素核素:把具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子稱為核素。一種原子即為一種核素。同位素:質(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為同位素?;颍和环N元素的不同核素間互稱為同位素。(1)兩同:質(zhì)子數(shù)相同、同一元素(2)兩不同:中子數(shù)不同、質(zhì)量數(shù)不同(3)屬于同一種元素的不同種原子第二節(jié)元素周期律一.原子核外電子的排布1.在多個(gè)電子的原子里,核外電子是分層運(yùn)動(dòng)的,又叫電子分層排布。2、核外電子的排布規(guī)律(1)核外電子總是盡先排布在能量低的電子層,然后由里向外,依次排布。(能量最低原理)。(2)各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2(n表示電子層)(3)最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(K層是最外層時(shí),最多不超過(guò)2個(gè));次外層電子數(shù)目不超過(guò)18個(gè);倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。二.元素周期律:1、核外電子層排布的周期性變化每周期最外層電子數(shù):從1--------8(K層由1-2)2、原子半徑呈周期性的變化:每周期原子半徑:逐漸減小(同周期第0族最大)3、主要化合價(jià):每周期最高正化合價(jià):+1+7(稀有氣體0價(jià),F(xiàn)化合物中沒(méi)有正價(jià))每周期負(fù)化合價(jià):-4-14、元素的金屬性和非金屬性呈周期性的變化。同周期元素金屬性和非金屬性的遞變性:(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑(容易)△Mg+2H2O2Mg(OH)2+H2↑(較難)△金屬性:Na>Mg2)Mg+2HCl=MgCl2+H2↑(容易)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑(較難)金屬性:Mg>Al根據(jù)1、2得出:金屬性Na>Mg>Al(3)堿性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3金屬性:金屬性Na>Mg>AlNaMgAl金屬性逐漸減弱(4)結(jié)論:SiPSCl單質(zhì)與H2的反應(yīng)越來(lái)越容易、生成的氫化物越來(lái)越穩(wěn)定最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性逐漸增強(qiáng)故:非金屬性逐漸增強(qiáng)。NaMgAlSiPSCl金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)同周期從左到右,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)(5)隨著原子序數(shù)的遞增,元素的核外電子排布、主要化合價(jià)、金屬性和非金屬性都呈現(xiàn)周期性的變化規(guī)律,這一規(guī)律叫做元素周期律。總結(jié):元素周期律:元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化的規(guī)律。實(shí)質(zhì):元素原子的核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。四、同周期、同主族金屬性、非金屬性的變化規(guī)律是:1.周期表中金屬性、非金屬性之間沒(méi)有嚴(yán)格的界線。在分界線附近的元素具有金屬性又具有非金屬性。2.金屬性最強(qiáng)的在周期表的左下角是,Cs;非金屬性最強(qiáng)的在周期表的右上角,是F。(兩個(gè)對(duì)角)3.元素化合價(jià)與元素在周期表中位置的關(guān)系。①元素的最高正價(jià)等于主族序數(shù)。特:F無(wú)正價(jià),非金屬除H外不能形成簡(jiǎn)單離子。②主族元素的最高正價(jià)數(shù)與最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值之和等于8.4.元素周期表和元素周期律應(yīng)用①在周期表中的左上角附近探索研制農(nóng)藥的材料。②半導(dǎo)體材料:在金屬與非金屬的分界線附近的元素中尋找。③在過(guò)渡元素中尋找優(yōu)良的催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。5.元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律同周期(從左到右)同主族(從上到下)原子半徑逐漸減小逐漸增大電子層排布電子層數(shù)相同最外層電子數(shù)遞增電子層數(shù)遞增最外層電子數(shù)相同失電子能力逐漸減弱逐漸增強(qiáng)得電子能力逐漸增強(qiáng)逐漸減弱金屬性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱主要化合價(jià)最高正價(jià)(+1→+7)非金屬負(fù)價(jià)==―(8―族序數(shù))最高正價(jià)==族序數(shù)非金屬負(fù)價(jià)==―(8―族序數(shù))最高氧化物的酸性酸性逐漸增強(qiáng)酸性逐漸減弱對(duì)應(yīng)水化物的堿性堿性逐漸減弱堿性逐漸增強(qiáng)非金屬氣態(tài)氫化物的形成難易、穩(wěn)定性形成由難→易穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)形成由易→難穩(wěn)定性逐漸減弱總結(jié):元素金屬性的判斷:①與水或酸反應(yīng)越容易,金屬性越強(qiáng);②最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物(氫氧化物)堿性越強(qiáng),金屬性越強(qiáng)。③置換反應(yīng),金屬性強(qiáng)的金屬置換金屬性弱的金屬④離子的氧化性越弱對(duì)應(yīng)金屬的金屬性越強(qiáng)元素非金屬性的判斷:①?gòu)淖罡邇r(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱。②與H2反應(yīng)的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性來(lái)判斷。③置換反應(yīng),非金屬性強(qiáng)的置換非金屬性弱的非金屬④離子的還原性越弱,非金屬性越強(qiáng)第三節(jié)化學(xué)鍵一.離子鍵1.離子鍵:陰陽(yáng)離子之間強(qiáng)烈的相互作用叫做離子鍵。相互作用:靜電作用(包含吸引和排斥)注:(1)成鍵微粒:陰陽(yáng)離子間(2)成鍵本質(zhì):陰、陽(yáng)離子間的靜性作用(3)成鍵原因:電子得失(4)形成規(guī)律:活潑金屬和活潑非金屬化合時(shí)形成離子鍵離子化合物:像NaCl這種由離子構(gòu)成的化合物叫做離子化合物。(1)活潑金屬與活潑非金屬形成的化合物。如NaCl、Na2O、K2S等(2)強(qiáng)堿:如NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等(3)大多數(shù)鹽:如Na2CO3、BaSO4(4)銨鹽:如NH4Cl小結(jié):一般含金屬元素的物質(zhì)(化合物)+銨鹽。(一般規(guī)律)注意:(1)酸不是離子化合物。(2)離子鍵只存在離子化合物中,離子化合物中一定含有離子鍵。2、電子式電子式:在元素符號(hào)周圍用小黑點(diǎn)(或×)來(lái)表示原子的最外層電子(價(jià)電子)的式子叫電子式。用電子式表示離子化合物形成過(guò)程:(1)離子須標(biāo)明電荷數(shù);(2)相同的原子可以合并寫(xiě),相同的離子要單個(gè)寫(xiě);(3)陰離子要用方括號(hào)括起;(4)不能把“→”寫(xiě)成“=”;(5)用箭頭標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移方向(也可不標(biāo))。二.共價(jià)鍵1.共價(jià)鍵:原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用叫做共價(jià)鍵。用電子式表示HCl的形成過(guò)程:注:(1)成鍵微粒:原子(2)成鍵實(shí)質(zhì):靜電作用(3)成鍵原因:共用電子對(duì)(4)形成規(guī)律:非金屬元素形成的單質(zhì)或化合物形成共價(jià)鍵2.共價(jià)化合物:以共用電子對(duì)形成分子的化合物叫做共價(jià)化合物?;衔镫x子化合物共價(jià)化合物化合物中不是離子化合物就是共價(jià)化合物3.共價(jià)鍵的存在:非金屬單質(zhì):H2、X2、N2等(稀有氣體除外)共價(jià)化合物:H2O、CO2、SiO2、H2S等復(fù)雜離子化合物:強(qiáng)堿、銨鹽、含氧酸鹽4.共價(jià)鍵的分類:非極性鍵:在同種元素的原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵。共用電子對(duì)不發(fā)生偏移。極性鍵:在不同種元素的原子間形成的共價(jià)鍵為極性鍵。共用電子對(duì)偏向吸引能力強(qiáng)的一方。三.電子式:定義:在元素符號(hào)周圍用小黑點(diǎn)(或×)來(lái)表示原子的最外層電子(價(jià)電子)的式子叫電子式。原子的電子式:2.陰陽(yáng)離子的電子式:(1)陽(yáng)離子簡(jiǎn)單陽(yáng)離子:離子符號(hào)即為電子式,如Na+、、Mg2+等復(fù)雜陽(yáng)離子:如NH4+電子式: (2)陰離子簡(jiǎn)單陰離子:、復(fù)雜陰離子:3.物質(zhì)的電子式:離子的電子式:陽(yáng)離子的電子式一般用它的離子符號(hào)表示;在陰離子或原子團(tuán)外加方括弧,并在方括弧的右上角標(biāo)出離子所帶電荷的電性和電量。分子或共價(jià)化合物電子式,正確標(biāo)出共用電子對(duì)數(shù)目。離子化合價(jià)電子式,陽(yáng)離子的外層電子不再標(biāo)出,只在元素符號(hào)右上角標(biāo)出正電荷,而陰離子則要標(biāo)出外層電子,并加上方括號(hào),在右上角標(biāo)出負(fù)電荷。陰離子電荷總數(shù)與陽(yáng)離子4.用電子式表示形成過(guò)程:用電子式表示單質(zhì)分子或共價(jià)化合物的形成過(guò)程用電子式表示離子化合物的形成過(guò)程四、分子間作用力和氫鍵1、分子間作用力⑴定義:把分子聚集在一起的作用力,又稱范德華力。⑵特點(diǎn):①分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多;②影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性等物理性質(zhì);③只存在于由共價(jià)鍵形成的多數(shù)共價(jià)化合物和絕大多數(shù)氣態(tài)非金屬單質(zhì)分子,及稀有氣體分子之間。但像二氧化硅、金剛石等由共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的微粒之間不存在分子間作用力。⑶變化規(guī)律:一般來(lái)說(shuō),對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔沸點(diǎn)也越高。例如,熔沸點(diǎn):I2>Br2>Cl2>F2。2、氫鍵⑴定義:分子間存在著一種比分子間作用力稍強(qiáng)的相互作用。⑵形成條件:除H原子外,形成氫鍵的原子通常是N、O、F。⑶存在作用:氫鍵存在廣泛,如H2O、NH3、HF等。分子間氫鍵會(huì)使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高。五、化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì):一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過(guò)程。離子鍵、共價(jià)鍵與離子化合物、共價(jià)化合物的關(guān)系提高篇:一、化學(xué)鍵與物質(zhì)類別關(guān)系規(guī)律1、只含非極性鍵的物質(zhì):同種非金屬元素構(gòu)成的單質(zhì),如:I2、N2、P4、金剛石、晶體硅等。2、只含有極性鍵的物質(zhì):一般是不同非金屬元素構(gòu)成的共價(jià)化合物、如:HCl、NH3、SiO2、CS2等。3、既有極性鍵又有非極性鍵的物質(zhì):如:H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6等。4、只含有離子鍵的物質(zhì):活潑非金屬與活潑金屬元素形成的化合物,如:Na2S、NaH、K2O、CsCl等。5、既有離子鍵又有非極性鍵的物質(zhì)。如:Na2O2、Na2S2、CaC2等。6、既有離子鍵又有極性鍵的物質(zhì),如NaOH等。7、由離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵構(gòu)成的物質(zhì),如:NH4Cl等。8、由強(qiáng)極性鍵構(gòu)成但又不是強(qiáng)電解質(zhì)的物質(zhì)。如HF等。9、無(wú)化學(xué)鍵的物質(zhì):稀有氣體。10、離子化合物中并不存在單個(gè)的分子,例如:NaCl,并不存在NaCl分子。第二章化學(xué)反應(yīng)與能量化學(xué)能與熱能知識(shí)點(diǎn)一化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系感知化學(xué)變化與能量變化的關(guān)系我們?cè)谏钪欣妹?、液化石油氣、煤氣、天然氣等燃料燃燒放出的熱能燒水、做飯或取暖,?shí)驗(yàn)室中加熱高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣。工業(yè)上高溫煅燒石灰石制取生石灰,這些實(shí)例足以說(shuō)明物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化的同時(shí)還伴隨著能量的變化?;瘜W(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成的過(guò)程,化學(xué)鍵是使原子或原子相互結(jié)合的作用力。歸納總結(jié):(1)各種物質(zhì)都儲(chǔ)存有化學(xué)能。在物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中,破壞舊化學(xué)鍵,需要吸收一定的能量來(lái)克服原子(或離子)間的相互作用;形成新化學(xué)鍵時(shí),又要釋放一定的能量。因此,在化學(xué)反應(yīng)中,不僅有新物質(zhì)的生出,而且還伴隨著能量的變化。任何化學(xué)反應(yīng)都要經(jīng)歷舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過(guò)程,因此,任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化?;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。在一個(gè)完整的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,究竟是放出能量還是吸收能量,要看破壞舊化學(xué)鍵吸收能量總和與形成新化學(xué)鍵放出能量總和的大小。若破壞舊化學(xué)鍵吸收能量總和大于形成新化學(xué)鍵放出能來(lái)那個(gè)綜合,整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程就吸收能量。若破壞舊化學(xué)鍵吸收能量總和小于形成新化學(xué)鍵放出能量總和,整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程就放出能量。知識(shí)點(diǎn)二化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化質(zhì)量守恒和能量守恒定律質(zhì)量守恒定律:自然界的物質(zhì)可以發(fā)生轉(zhuǎn)化,但是總質(zhì)量保持不便。能量守恒定律:一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量,但是總能量保持不變。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放出熱能的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng),吸收熱能的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。歸納總結(jié):每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化,有的釋放能量,有的吸收能量。從能量類型方面來(lái)看,有的反應(yīng)是放熱反應(yīng),有的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng);燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng);活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。下列反應(yīng)都是吸熱反應(yīng):認(rèn)識(shí)物質(zhì)的化學(xué)變化與能量變化的關(guān)系的意義化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量變化是化學(xué)反應(yīng)中客觀存在的一大特征,認(rèn)識(shí)了物質(zhì)的化學(xué)變化與能量變化關(guān)系,就是更加全面的認(rèn)識(shí)了物質(zhì)的化學(xué)變化,就能更好的利用物質(zhì)的化學(xué)變化。利用化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的原理來(lái)獲取人類所需要的熱量進(jìn)行生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究,如燃料的燃燒、炸藥開(kāi)山、發(fā)射火箭等等利用熱能使很多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生,從而探索物質(zhì)的組成、性質(zhì)或制備所需要的物質(zhì),如高溫冶煉金屬、分解化合物等等??傊?,化學(xué)物質(zhì)中的化學(xué)能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成熱能,是物質(zhì)生存和發(fā)展的動(dòng)力之源,而熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能又是人們進(jìn)行化學(xué)科學(xué)研究、創(chuàng)造新物質(zhì)不可或缺的條件和途徑。第二節(jié)化學(xué)能與電能一次能源:直接從自然界取得的能源。例:水能,風(fēng)能,煤,石油,天然氣,鈾,太陽(yáng)能等二次能源:一次能源經(jīng)過(guò)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源。例:電力,蒸汽等。知識(shí)點(diǎn)一化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化(火力發(fā)電)化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能,熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能。燃燒(氧化還原反應(yīng))是使化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的關(guān)鍵。原電池原電池工作原理:原電池實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。組成原電池的條件有兩種活動(dòng)性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體)做電極電極材料均插入電解質(zhì)溶液中兩極相連形成閉合回路能自發(fā)形成氧化還原反應(yīng)原電池的正、負(fù)極判斷的方法主要有兩種當(dāng)兩種金屬做電極時(shí),活動(dòng)性強(qiáng)的金屬做負(fù)極,活動(dòng)性相對(duì)弱的做正極。當(dāng)兩極一種是金屬,另一種是非金屬時(shí),金屬極為負(fù)極,非金屬極為正極。金屬活動(dòng)性順序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)Cu、Hg、Ag、Pt、Au根據(jù)電流方向或電子流向電流(外電路)由正極流向負(fù)極;電子則由負(fù)極經(jīng)內(nèi)電路流向正極。依據(jù)原電池中的反應(yīng)方向正極:得電子,發(fā)生還原反應(yīng),現(xiàn)象是伴隨金屬的析出或氫氣的放出。負(fù)極:失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),現(xiàn)象是電極本身的消耗,質(zhì)量的減少。原電池電極反應(yīng)書(shū)寫(xiě)方法寫(xiě)出原電池反應(yīng)(氧化還原反應(yīng))方程式將原電池反應(yīng)方程式分成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。一般還原劑本身做負(fù)極,負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)。正極反應(yīng)為還原反應(yīng),因此原電池反應(yīng)中的氧化劑在正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng)。原電池原理的應(yīng)用加快氧化還原反應(yīng)的速度,因?yàn)樾纬稍姵睾?,氧化反?yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行,使溶液中的離子運(yùn)動(dòng)時(shí)相互的干擾減小,使反應(yīng)速率增大比較金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱,例如,有兩金屬A、B,用導(dǎo)線相連后移入稀硫酸中,能溶解的金屬活潑性較強(qiáng),表面出現(xiàn)較多氣泡的金屬活動(dòng)性較弱。原電池設(shè)計(jì)首先要確定一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng),只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計(jì)成原電池。其次,將自發(fā)的氧化還原反應(yīng)拆分成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng),分別為負(fù)極和正極的電極反應(yīng)式。第三,據(jù)氧化還原反應(yīng)中的還原劑和氧化劑確定原電池的負(fù)極和電解質(zhì)溶液。正極選較負(fù)極穩(wěn)定的金屬或非金屬第四,連接電路,畫(huà)出原電池示意圖。例:銅鋅原電池(H2SO4做電解液)負(fù)極(Zn):Zn-2e-=Zn2+氧化反應(yīng)正極(Cu):2H++2e-=H2還原反應(yīng)總反應(yīng)式:Zn+2H+=H2+Zn2+知識(shí)點(diǎn)二常見(jiàn)電池和新型電池總結(jié)一次性電池:是指不能進(jìn)行充電循環(huán)使用的電池。常見(jiàn)的鋅錳干電池、Ag-Zn紐扣電池。一次性電池的電極反應(yīng)式可根據(jù)其電池反應(yīng)來(lái)書(shū)寫(xiě)。例如,鋅錳電池發(fā)生反應(yīng)如下:負(fù)極(鋅筒):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))正極(石墨):2NH4++2e-=2NH3+H2(還原反應(yīng))二次電池:二次電池為可充電電池,它有放電和充電兩個(gè)過(guò)程。二次充電的放電過(guò)程是發(fā)生原電池反應(yīng)的過(guò)程,作電源供電的過(guò)程;充電過(guò)程是在在外加電源的作用下,發(fā)生放電時(shí)逆向反應(yīng)過(guò)程。放電反應(yīng)是自發(fā)的氧化還原反應(yīng),而充電過(guò)程是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。例:鎳鎘電池以Cd為負(fù)極,NiO(OH)為正極,以KOH為電解質(zhì)。由于鎘是致癌物質(zhì),廢棄的鎳鎘電池如不回收,會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,這制約了鎳鎘電池的發(fā)展。鋰離子電池是新一代可充電的綠色電池。燃料電池:據(jù)燃料燃燒這一劇烈的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)而成。常見(jiàn)的燃料電池有氫燃料電池、甲烷燃料電池、甲醇燃料電池等。氫氧燃料電池工作時(shí)發(fā)生反應(yīng)如下:負(fù)極:2H2-4e-=4H+正極:O2+4H++4e-=2H2O總反應(yīng):2H2+O2=2H2O燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置。燃料電池與干電池或蓄電池的主要差別在于反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部,而是外設(shè)裝備提供燃料和氧化劑等?;瘜W(xué)反應(yīng)速率和限度知識(shí)點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率通常是用單位時(shí)間內(nèi)任何一種指定的反應(yīng)物濃度的減少或任何一種指定的生成物濃度的增加來(lái)表示的。即單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)濃度的變化量,其數(shù)學(xué)表達(dá)式可表示為v=△c/△t.單位為:mol/(L·min)對(duì)于反應(yīng)mA+mB=pC+qD,反應(yīng)速率與系數(shù)之間存在如下關(guān)系:v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。當(dāng)其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物(氣體或溶液)濃度,可以加快反應(yīng)速率。壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。當(dāng)其他條件不變時(shí),如果反應(yīng)物中有氣體,增大體系壓強(qiáng)可以增大反應(yīng)速率;相反,減小體系壓強(qiáng)可以減小反應(yīng)速率。壓強(qiáng)只對(duì)氣體有影響,對(duì)固體、液體影響較小。溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。當(dāng)其他條件不便時(shí),升高溫度可以增大反應(yīng)速率。A.在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí),常常通過(guò)給反應(yīng)物加熱來(lái)增大反應(yīng)的速率。B.為防止食品變質(zhì),我們將食物放入冰箱中保存,以降低食品變質(zhì)的速率。催化劑的影響A.催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的原因僅僅是改變始態(tài)到終態(tài)的途徑,不改變反應(yīng)的結(jié)果。B.催化劑在現(xiàn)代化學(xué)和化工生產(chǎn)中占有極為重要的地位。知識(shí)點(diǎn)二可逆反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)限度可逆反應(yīng):在同一條件下,同時(shí)向正反應(yīng)和逆反應(yīng)兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。事實(shí)上很多化學(xué)反應(yīng)都是可逆反應(yīng)。對(duì)可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō),在一定條件下,反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物,反應(yīng)只能進(jìn)行到一定程度?;瘜W(xué)平衡狀態(tài)在一定條件下的可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí),反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量都保存不便的狀態(tài),稱為化學(xué)平衡狀態(tài),簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。化學(xué)平衡具有五大基本特征,即逆、等、動(dòng)、定、變。動(dòng)—?jiǎng)討B(tài)平衡。等—正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等(同一物質(zhì))。定—各反應(yīng)物、生成物的百分含量保持一定而不變。變—化學(xué)平衡狀態(tài)(化學(xué)反應(yīng)限度)可以通過(guò)改變條件而改變。3.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)Nb(g)≒nB(g)+pC(g)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)有以下10個(gè)標(biāo)志:(1)A的分解速率與A的生成速率相等(2)單位時(shí)間內(nèi)生成nmolB和pmolC的同時(shí),生成mmolA;(3)A、B、C的物質(zhì)的量不再改變(4)A、B、C的濃度不再改變(5)A、B、C的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù))不再改變(6)A的轉(zhuǎn)化率保持不變(7)恒溫、恒壓、絕熱的情況下,體系內(nèi)溫度不再改變(8)若某一反應(yīng)物或生成物有顏色,顏色不變(9)當(dāng)m≠n+p時(shí),恒容下總壓強(qiáng)不再改變(m=n+p時(shí),總壓強(qiáng)不能作為判斷平衡的依據(jù))(10)當(dāng)m≠n+p時(shí),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變。提高燃料的燃燒效率:1.盡可能使燃料充分燃燒,提高能量的燃燒效率。2.盡可能充分的利用燃料燃燒所釋放的熱能,提高熱能的利用率。 第三章有機(jī)化合物烴:僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔铮卜Q為烴。有機(jī)物烷烴烯烴苯及其同系物通式CnH2n+2CnH2n——代表物甲烷(CH4)乙烯(C2H4)苯(C6H6)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH4CH2=CH2或結(jié)構(gòu)特點(diǎn)碳碳單鍵,鏈狀,飽和烴碳碳雙鍵(官能團(tuán))鏈狀,不飽和烴一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵,環(huán)狀空間結(jié)構(gòu)正四面體六原子共平面平面正六邊形物理性質(zhì)無(wú)色無(wú)味的氣體,比空氣輕,難溶于水無(wú)色稍有氣味的氣體,比空氣略輕,難溶于水無(wú)色有特殊氣味的液體,比水輕,難溶于水用途優(yōu)良燃料,化工原料石化工業(yè)原料,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,催熟劑溶劑,化工原料反應(yīng)條件或可逆符號(hào)打不上自己補(bǔ)上:)有機(jī)物主要化學(xué)性質(zhì)烷烴:甲烷①氧化反應(yīng)(燃燒)CH4+2O2CO2+2H2O(淡藍(lán)色火焰,無(wú)黑煙)②取代反應(yīng)(注意光是反應(yīng)發(fā)生的主要原因,產(chǎn)物有5種)CH4+Cl2CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2―→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HClCHCl3+Cl2―→CCl4+HCl甲烷相對(duì)穩(wěn)定,不能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色。也不與強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)烯烴:乙烯(?。┤紵鼵2H4+3O2――→2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑煙)(ⅱ)被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色(本身氧化成CO2)。②加成反應(yīng)CH2=CH2+Br2-→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)在一定條件下,乙烯還可以與H2、Cl2、HCl、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)CH2=CH2+H2――→CH3CH3CH2=CH2+HCl-→CH3CH2Cl(氯乙烷)CH2=CH2+H2O――→CH3CH2OH(制乙醇)③加聚反應(yīng)乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用該反應(yīng)鑒別烷烴和烯烴,如鑒別甲烷和乙烯。苯①氧化反應(yīng)(燃燒)2C6H6+15O2―→12CO2+6H2O(火焰明亮,有濃煙)+Br②取代反應(yīng)苯環(huán)上的氫原子被溴原子、硝基取代。+Br+Br2→-Br+HBr;HO-NO2③加成反應(yīng)苯不能使酸性KMnO4溶液、+3H2――→溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。4、同系物、同分異構(gòu)體、同素異形體、同位素比較概念同系物同分異構(gòu)體同素異形體同位素定義結(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)分子式相同而結(jié)構(gòu)式不同的化合物的互稱由同種元素組成的不同單質(zhì)的互稱質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子的互稱分子式不同相同元素符號(hào)表示相同,分子式可不同——結(jié)構(gòu)相似不同
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