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高中化學(xué)必修2知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)

第一單元原子核外電子排布與元素周期律

一、原子結(jié)構(gòu)

「質(zhì)子(Z個(gè))

原子核一注意:

I中子(N個(gè))

質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)

L原子數(shù)1X原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子

核外電子(Z個(gè))

★熟背前20號(hào)元素,熟悉1?20號(hào)元素原子核外電子的排布:

IIHeLiBeBCN0FNeNaMgAlSiPSClArKCa

2.原子核外電子的排布規(guī)律:①電子總是盡先排布在能量最低的電子層里;②各電子層最多

容納的電子數(shù)是2n2③最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(K層為最外層不超過(guò)2個(gè)),次外層不超

過(guò)18個(gè),倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過(guò)32個(gè)。

電子層:一(能量最低)二三四五六七

對(duì)應(yīng)表示符號(hào):KLMN0PQ

3.元素、核素、同位素

元素:具有相同核電荷數(shù)的同一類(lèi)原子的總稱(chēng)。

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。

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(chēng)為同位素。(對(duì)于原子來(lái)說(shuō))

二、元素周期表

1.編排原則:

①按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排列

②將電子層數(shù)相同的各元素從左到右排成一橫行。(周期序數(shù)=原子的電子層數(shù))

③把最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成一縱行。

主族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)

2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

核外電子層數(shù)元素種類(lèi)

「第一周期12種元素

「短周期一第二周期28種元素

1第三周期

(周期38種元素

元(7個(gè)橫行X「第四周期418種元素

素(7個(gè)周期)第五周期518種元素

周《1長(zhǎng)周期第六周期632種元素

1第七周期

期7未填滿(mǎn)(己有26種元素)

表r主族:IA?V1IA共7個(gè)主族

、族副族:HIB?VI1B、IB-IIB,共7個(gè)副族

(18個(gè)縱行)]第VDI族:三個(gè)縱行,位于VHB和IB之間

(16個(gè)族)1零族:稀有氣體

三、元素周期律

1.元素周期律:元素的性質(zhì)(核外電子排布、原子半徑、主要化合價(jià)、金屬性、非金屬性)

隨著核電荷數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。元素性質(zhì)的周期性變化實(shí)質(zhì)是元素原子核外電

子排布的周期性變化的必然結(jié)果。

2.同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律

12Mg15P16s

第三周期元素nNa13AlHSinClisAr

(1)電子排布電子層數(shù)相同,最外層電子數(shù)依次增加、

(2)原子半徑原子半徑依次減小—A

(3)主要化合價(jià)+1+2+3+4+5'+6+7—

-4-3-2-1

(4)金屬性、非金屬性金屬性減弱,非金屬性增加----->—

(5)單質(zhì)與水或酸置冷水熱水與與酸反—

換難易劇烈酸快應(yīng)慢

——

(6)氫化物的化學(xué)式SiHiPH3H2SHC1

(7)與民化合的難易—由難至II易?一

(8)氫化物的穩(wěn)定性—程定性瑙聊—>—

CI2O7——

(9)最高價(jià)氧化物的Na2OMgOA1203Si02P205SO3

化學(xué)式

Al(0H)——

最I(lǐng)^J(10)化學(xué)式NaOH3H2SiO3H3PO1H2SO4HCIO4

Mg(0H)

價(jià)氧2

化物(11)酸堿性強(qiáng)堿中強(qiáng)堿兩性氫弱酸中強(qiáng)強(qiáng)酸很強(qiáng)—

對(duì)應(yīng)氧化物酸的酸

水化(12)變化規(guī)堿性減弱,酸件增弼

物律

第IA族堿金屬元素:LiNaKRbCsFr(Fr是金屬性最強(qiáng)的元素,位于周期表左下

方)

第VIIA族鹵族元素:FClBrIAt(F是非金屬性最強(qiáng)的元素,位于周期表右上方)

★判斷元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的方法:

(1)金屬性強(qiáng)(弱)一一①單質(zhì)與水或酸反應(yīng)生成氫氣容易(難);②氫氧化物堿性強(qiáng)(弱);

③相互置換反應(yīng)(強(qiáng)制弱)Fe+CuSO,=FeSO」+Cu。

(2)非金屬性強(qiáng)(弱)——①單質(zhì)與氫氣易(難)反應(yīng);②生成的氫化物穩(wěn)定(不穩(wěn)定);

③最高價(jià)氧化物的水化物(含氧酸)酸性強(qiáng)(弱);④相互置換反應(yīng)(強(qiáng)制弱)2NaBr+Cb

=2NaCl+Bn。

(I)同周期比較:

金屬性:Na>Mg>Al非金屬性:Si<P<S<Cl

與酸或水反應(yīng):從易一難單質(zhì)與氫氣反應(yīng):從難f易

堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3氫化物穩(wěn)定性:SiH.t<PH3<H2S<HCl

酸性(含氧酸):H£iO3VH3POVH2S&1VHe10&

(11)同主族比較:

金屬性:Li<Na<K<Rb<Cs(堿金屬元素)非金屬性:F>Cl>Br>I(鹵族元素)

與酸或水反應(yīng):從難一易單質(zhì)與氫氣反應(yīng):從易一難

堿性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH氫化物穩(wěn)定:HF>HCl>HBr>HI

(III)

金屬性:Li<Na<K<Rb<Cs非金屬性:F>Cl>Br>I

還原性(失電子能力):Li<Na<K<Rb<Cs氧化性:F2>C12>Br2>I2

氧化性(得電子能力):Li+>Na+>K+>Rb+>Cs還原性:F-<C1<Br-<I-

+

酸性(無(wú)氧酸):HF<HC1<HBr<HI

2

比較粒子(包括原子、離子)半徑的方法(“三看”):(1)先比較電子層數(shù),電子層數(shù)多的半

徑大。

(2)電子層數(shù)相同時(shí),再比較核電荷數(shù),核電荷數(shù)多的半徑反而小。

元素周期表的應(yīng)用

1、元素周期表中共有個(gè)」周期,J是短周期,是長(zhǎng)周期。其中第L周

期也被稱(chēng)為不完全周期。

2、在元素周期表中,1A7TA是主族元素,主族和0族由短周期元素、長(zhǎng)周

期元素共同組成。IB-VIIB是副族元素,副族元素完全由長(zhǎng)周期兀素構(gòu)成。

3、元素所在的周期序數(shù)=電子層數(shù),主族元素所在的族序數(shù)=最外層電子數(shù),元素周

期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。在同一周期中,從左到右,隨著核電荷數(shù)的遞增,原子

半徑逐漸減小,原子核對(duì)核外電子的吸引能力逐漸增強(qiáng),元素的金屬性逐漸減弱,非金屬性

逐漸增強(qiáng)。在同一主族中,從上到下,隨著核電荷數(shù)的遞增,原子半徑逐漸增大,電子

層數(shù)逐漸增箜,原子核對(duì)外層電子的吸引能力逐漸減弱,元素的金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬

性逐漸減弱。

4、元素的結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位置,元素在周期表中位置的反映了原子的結(jié)構(gòu)和

元素的性質(zhì)特點(diǎn)。我們可以根據(jù)元素在周期表中的位置,推測(cè)元素的結(jié)構(gòu),預(yù)測(cè)元素的性

質(zhì)_。元素周期表中位置相近的元素性質(zhì)相似,人們可以借助元素周期表研究合成有特定

性質(zhì)的新物質(zhì)。例如,在金屬和非金屬的分界線附近尋找半導(dǎo)體材料,在過(guò)渡元素中

尋找各種優(yōu)良的催化劑和耐高溫、耐腐蝕_材料。

第二單元微粒之間的相互作用

化學(xué)鍵是直接相鄰兩個(gè)或多個(gè)原子或離子間強(qiáng)烈的相互作用。

1.離子鍵與共價(jià)鍵的比較

鍵型離子鍵共價(jià)鍵

概念陰陽(yáng)離子結(jié)合成化合物的靜電作用原子之間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互

叫離子鍵作用叫做共價(jià)鍵

成鍵方式通過(guò)得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)通過(guò)形成共用電子對(duì)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

成鍵粒子陰、陽(yáng)離子原子

成鍵元素活潑金屬與活潑非金屬元素之間非金屬元素之間

(特殊:NHiCl,NH,NOa等鍍鹽只由

非金屬元素組成,但含有離子鍵)

離子化合物:由離子鍵構(gòu)成的化合物叫做離子化合物。(一定有離子鍵,可能有共價(jià)鍵)

共價(jià)化合物:原子間通過(guò)共用電子對(duì)形成分子的化合物叫做共價(jià)化合物。(只有共價(jià)鍵一定

沒(méi)有離子鍵)

一極性共價(jià)鍵(簡(jiǎn)稱(chēng)極性鍵):由不同種原子形成,A—B型,如,H-Clo

共價(jià)鍵y

1非極性共價(jià)鍵(簡(jiǎn)稱(chēng)非極性鍵):由同種原子形成,A—A型,如,Cl-Clo

2.電子式:

用電子式表示離子鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與表示共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn):(1)

電荷:用電子式表示離子鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)需標(biāo)出陽(yáng)離子和陰離子的電荷;而表示共價(jià)鍵

形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不能標(biāo)電荷。(2)[](方括號(hào)):離子鍵形成的物質(zhì)中的陰離子需用方

括號(hào)括起來(lái),而共價(jià)鍵形成的物質(zhì)中不能用方括號(hào)。

3、分子間作用力定義把分子聚集在一起的作用力。由分子構(gòu)成的物質(zhì),分子間作用力是影

響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)和溶解性的重要因素之一。

4、水具有特殊的物理性質(zhì)是由于水分子中存在一種被稱(chēng)為氫鍵的分子間作用力。水分子間

3

的氫鍵,是一個(gè)水分子中的氫原子與另一個(gè)水分子中的氧原子間所形成的分子間作

用力,這種作用力使得水分子間作用力增加,因此水具有較高的熔沸點(diǎn)。其他一些能形成

氫鍵的分子有HF也0Nlho

項(xiàng)目離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵

概念陰陽(yáng)之間的強(qiáng)烈相原子通過(guò)共用電子對(duì)形成的強(qiáng)烈

互作用相互作用

形成化合物離子化合物金屬單質(zhì)

判斷化學(xué)鍵方法

形成晶體離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體

判斷晶體方法

熔沸點(diǎn)高低很高有的很高有的很低

融化時(shí)破壞作用離子鍵物理變化分子間作共價(jià)鍵金屬鍵

力用力化學(xué)變化共價(jià)

過(guò)

硬度導(dǎo)電性

第三單元從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性

同系物同位素同分異構(gòu)體同素異形體

組成相似,結(jié)構(gòu)上相質(zhì)子數(shù)相同中子

分子式相同結(jié)構(gòu)同一元素形成的不同種

概念差一個(gè)或多個(gè)“CH2”屬不同的原子互

不同的化合物單質(zhì)

原子團(tuán)的有機(jī)物成稱(chēng)同位素

研究

有機(jī)化合物之間原子之間化合物之間單質(zhì)之間

對(duì)象

相似點(diǎn)結(jié)構(gòu)相似通式相同質(zhì)子數(shù)相同分子式相同同種元素

相差〃個(gè)CH2原子團(tuán)

不同點(diǎn)中子數(shù)不同原子排列不同組成或結(jié)構(gòu)不同

(心1)

乙醇與二甲醛

代表物烷燒之間笊、鬣。2與。3金剛石與石墨

正丁烷與異丁烷

專(zhuān)題二化學(xué)反應(yīng)與能量變化

第一單元化學(xué)反應(yīng)的速率與反應(yīng)限度

1、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

4

取正值)來(lái)表示。計(jì)算公式:v(B)=M21=包趙

△tV

①單位:mol/(L?s)或mol/(L?min)

②B為溶液或氣體,若B為固體或純液體不計(jì)算速率。

③以上所表示的是平均速率,而不是瞬時(shí)速率。

④重要規(guī)律:(i)速率比=方程式系數(shù)比(ii)變化量比=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

②催化劑:一般加快反應(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)

④壓強(qiáng):增大壓強(qiáng),增大速率(適用于有氣體參加的反應(yīng))

⑤其它因素:如光(射線)、固體的表面積(顆粒大?。⒎磻?yīng)物的狀態(tài)(溶劑)、原

電池等也會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。

2、化學(xué)反應(yīng)的限度一一化學(xué)平衡

(1)在一定條件下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時(shí),反

應(yīng)物和生成物的濃度不再改變,達(dá)到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”,這就是這個(gè)反應(yīng)所能

達(dá)到的限度,即化學(xué)平衡狀態(tài)。

化學(xué)平衡的移動(dòng)受到溫度、反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)等因素的影響。催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速

率,對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響。

在相同的條件下同時(shí)向正、逆兩個(gè)反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。通常把由反應(yīng)物

向生成物進(jìn)行的反應(yīng)叫做正反應(yīng)。而由生成物向反應(yīng)物進(jìn)行的反應(yīng)叫做逆反應(yīng)。

在任何可逆反應(yīng)中,正方應(yīng)進(jìn)行的同時(shí),逆反應(yīng)也在進(jìn)行。可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,即

是說(shuō)可逆反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行到何種程度,任何物質(zhì)(反應(yīng)物和生成物)的物質(zhì)的量都不可能為0。

(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:逆、動(dòng)、等、定、變。

①逆:化學(xué)平衡研究的對(duì)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。

③等:達(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=丫逆中0。

④定:達(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(huì)重新建立新的平衡。

(3)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:

①VA(正方向)=VA(逆方向)或“(消耗)=叫(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

③借助顏色不變判斷(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(duì)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(duì)于反應(yīng)xA+yB=^:zC,x+yWz)

第二單元化學(xué)反應(yīng)中的熱量

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(kāi)反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要強(qiáng)能量,而形成生成物中的

化學(xué)鍵要放出能量。化學(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(guò)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(duì)大小。E反應(yīng)物總能量>£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

5

能量,為吸熱反應(yīng)。

2、常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

☆常見(jiàn)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大多數(shù)的化合反應(yīng)④金屬與酸的反應(yīng)

_△

⑤生石灰和水反應(yīng)(特殊:C+CO2^=2CO是吸熱反應(yīng))

⑥濃硫酸稀釋、氫氧化鈉固體溶解等

☆常見(jiàn)的吸熱反應(yīng):①鏤鹽和堿的反應(yīng)

如Ba(OH)2?8H2O+NH4cl=BaCb+2NH3t+10H2O

②大多數(shù)分解反應(yīng)如KCIO3、KMnCU、CaCCh的分解等

③以Hz、CO、C為還原劑的氧化還原反應(yīng)

如:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)?

④錢(qián)鹽溶解等

3.產(chǎn)生原因:化學(xué)鍵斷裂一一吸熱化學(xué)鍵形成一一放熱

放出熱量的化學(xué)反應(yīng)。(放熱》吸熱)AH為“-”或<0

吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。(吸熱>放熱)為“+”或>0

4、放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)與鍵能、能量的關(guān)系

-------「生成物

反應(yīng)物--------

放出能量吸收能量

反應(yīng)物-1--------

——生成物

反應(yīng)坐標(biāo)反應(yīng)坐點(diǎn)

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

放熱反應(yīng):EE(反應(yīng)物)>EE(生成物)

其實(shí)質(zhì)是,反應(yīng)物斷鍵吸收的能量三生成物成鍵釋放的能量,ZtlCo可理解為,由于放

出熱量,整個(gè)體系能量降低

吸熱反應(yīng):LE(反應(yīng)物)<EE(生成物)

其實(shí)質(zhì)是:反應(yīng)物斷鍵吸收的能量之生成物成鍵釋放的能量,可理解為,由于吸

收熱量,整個(gè)體系能量升高。

5、熱化學(xué)方程式

書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式注意要點(diǎn):

①熱化學(xué)方程式必須標(biāo)出能量變化。

②熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)(g,1,s分別表示固態(tài),液態(tài),

氣態(tài),水溶液中溶質(zhì)用aq表示)

③熱化學(xué)反應(yīng)方程式要指明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。

④熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)

⑤各物質(zhì)系數(shù)加倍,加倍;反應(yīng)逆向進(jìn)行,改變符號(hào),數(shù)值不變

第三單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化

6

原電池:

1、概念:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池

2、組成條件:①兩個(gè)活潑性不同的電極②電解質(zhì)溶液③電極用導(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)

成閉合回路④某一電極與電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)

原電池的工作原理:通過(guò)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、電子流向:外電路:負(fù)極—-?導(dǎo)線—一正極

內(nèi)電路:鹽橋中陰離子移向負(fù)極的電解質(zhì)溶液,鹽橋中陽(yáng)離子移向正

極的電解質(zhì)溶液。

電流方向:正極---??導(dǎo)線---??負(fù)極

4、電極反應(yīng):以鋅銅原電池為例:

負(fù)極:氧化反應(yīng):Zn-2e=Zn2+(較活潑金屬)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:較活潑金屬一契一=金屬陽(yáng)離子負(fù)極現(xiàn)象:負(fù)極溶解,負(fù)極質(zhì)量

減少。

正極:還原反應(yīng):2H++2e=H?t(較不活潑金屬)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(yáng)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。

總反應(yīng)式:Zn+2H+=Zn2++H2t

5、正、負(fù)極的判斷:

(1)從電極材料?:一般較活潑金屬為負(fù)極;或金屬為負(fù)極,非金屬為正極。

(2)從電子的流動(dòng)方向負(fù)極流入正極

(3)從電流方向正極流入負(fù)極

(4)根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的移動(dòng)方向陽(yáng)離子流向正極,陰離子流向負(fù)極

(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①溶解的一極為負(fù)極②增重或有氣泡一極為正極

6、原電池電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)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(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)的方法歸納如下:

①寫(xiě)出總反應(yīng)方程式。②把總反應(yīng)根據(jù)電子得失情況,分成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。

③氧化反應(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(duì)號(hào)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:①加快化學(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金屬的腐蝕。

化學(xué)電池:

1、電池的分類(lèi):化學(xué)電池、太陽(yáng)能電池、原子能電池

2、化學(xué)電池:借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置

3、化學(xué)電池的分類(lèi):一次電池、二次電池、燃料電池

一次電池

1、常見(jiàn)一次電池:堿性鋅錦電池、鋅銀電池、鋰電池等

二次電池

1、二次電池:放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生,可以多次重復(fù)使用,又叫充電電池

或蓄電池。

2、電極反應(yīng):鉛蓄電池

放電:負(fù)極(鉛):Pb+SOf-2e~=PbSCUI

7

+

正極(氧化鉛):_PbO2+4H+S0^-+2e~=PbSO4I+2H2O_

-+

充電:陰極:PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H+SO^'

陽(yáng)極:PbSO4+2e-=Pb+SOf

,A-放電

兩式可以寫(xiě)成一個(gè)可逆反應(yīng):PbO+Pb+2HSO-凸2Pbsc\I+2HO

224充電2

3\目前已開(kāi)發(fā)出新型蓄電池:銀鋅電池、鎘銀電池、氫銀電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子

電池

三、燃料電池

1、燃料電池:一是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池

2、電極反應(yīng):一般燃料電池發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同,可根據(jù)燃燒

反應(yīng)寫(xiě)出總的電池反應(yīng),但不注明反應(yīng)的條件。,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),

不過(guò)要注意一般電解質(zhì)溶液要參與電極反應(yīng)。以氫氧燃料電池為例,鉗為正、負(fù)極,介質(zhì)分

為酸性、堿性和中性。

當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí):

負(fù)極:2H2—4e1=4H+正極:。2+4"+4日=2也0

當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時(shí):

負(fù)極:2H2+40H--4e-=4Ha正極:O2+2H2O+4e-=4OH-

另一種燃料電池是用金屬鉗片插入KOH溶液作電極,又在兩極上分別通甲烷燃料和氧

氣氧化劑。電極反應(yīng)式為:

負(fù)極:CH4+IOOH+8e=7H2O;

正極:4H20+202+84=80H-。

電池總反應(yīng)式為:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

3、燃料電池的優(yōu)點(diǎn):能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運(yùn)行噪音低

四、廢棄電池的處理:回收利用

電解池:

一、電解原理

1、電解池:把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置也叫電解槽

2、電解口電流(外加直流電)通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)(被動(dòng)的不是自

發(fā)的)的過(guò)程

3、放電:當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí),失去或獲得電子,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程

4、電子流向:

(電源)負(fù)極一(電解池)陰極一(離子定向運(yùn)動(dòng))電解質(zhì)溶液一(電解池)陽(yáng)極一(電源)

正極

5、電極名稱(chēng)及反應(yīng):

陽(yáng)極:與直流電源的正極相連的電極,發(fā)生氧化反應(yīng)

陰極:與直流電源的負(fù)極相連的電極,發(fā)生還原反應(yīng)

6、電解CuCk溶液的電極反應(yīng):

陽(yáng)極:2Cr-2e-=Cb(氧化)

陰極:Ca+2e-=Cu(還原)

總反應(yīng)式:CuCl2=Cu+CI2t

7、電解本質(zhì):電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程,就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程

☆規(guī)律總結(jié):電解反應(yīng)離子方程式書(shū)寫(xiě):

8

放電順序:

陽(yáng)離子放電順序

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸電離的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>A13+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

陰離子的放電順序

是惰性電極時(shí):S'l'BQCl'OH'NCh'SCVX等含氧酸根離子)AFXSCVTMnOAOH-)

是活性電極時(shí):電極本身溶解放電

注意先要看電極材料?,是惰性電極還是活性電極,若陽(yáng)極材料為活性電極(Fe、Cu)等金屬,

則陽(yáng)極反應(yīng)為電極材料失去電子,變成離子進(jìn)入溶液;若為惰性材料,則根據(jù)陰陽(yáng)離子的放

電順序,依據(jù)陽(yáng)氧陰還的規(guī)律來(lái)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式。

電解質(zhì)水溶液點(diǎn)解產(chǎn)物的規(guī)律

類(lèi)型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例電解對(duì)象電解質(zhì)濃度pH電解質(zhì)溶

液復(fù)原

分解電解質(zhì)電解質(zhì)電離出的陰HC1電解質(zhì)減小增大HC1

型陽(yáng)離子分別在兩極放CuC12——CuC12

放H2生成堿NaClHC1

陰極:水放H2生堿

型電解質(zhì)和水生成新電解增大

陽(yáng)極:電解質(zhì)陰離子放質(zhì)

放陰極:電解質(zhì)陽(yáng)離子放電生

氧生酸型電解質(zhì)和水成新電解質(zhì)氧化銅

CuSO4減小

陽(yáng)極:水放02生酸

電陰極:4H++NaOH增大

解水型4e-==2H2fH2SO4減小

陽(yáng)極:40H--水增大水

4e-=02t+2H20Na2SO4不變

上述四種類(lèi)型電解質(zhì)分類(lèi):

(1)電解水型:含氧酸,強(qiáng)堿,活潑金屬含氧酸鹽

(2)電解電解質(zhì)型:無(wú)氧酸,不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(氟化物除外)

(3)放氫生堿型:活潑金屬的無(wú)氧酸鹽

(4)放氧生酸型:不活潑金屬的含氧酸鹽

二、電解原理的應(yīng)用

1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣

(1)、電鍍應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法

(2)、電極、電解質(zhì)溶液的選擇:

陽(yáng)極:鍍層金屬,失去電子,成為離子進(jìn)入溶液M-ne-==Mn+

陰極:待鍍金屬(鍍件):溶液中的金屬離子得到電子,成為金屬原子,附著在金屬表面

Mn++ne==M

電解質(zhì)溶液:含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液

鍍銅反應(yīng)原理

陽(yáng)極(純銅):Cu-2e=Cu2+,陰極(鍍件):Cu2++2e=Cu,

電解液:可溶性銅鹽溶液,如C11SO4溶液

9

(3)、電鍍應(yīng)用之一:銅的精煉

陽(yáng)極:M;陰極:純銅電解質(zhì)溶液:硫酸銅

3、電冶金

(1)、電冶金:使礦石中的金屬陽(yáng)離子獲得電子,從它們的化合物中還原出來(lái)用于冶煉

活潑金屬,如鈉、鎂、鈣、鋁

(2)、電解氯化鈉:

通電前,氯化鈉高溫下熔融:NaCl==Na++Cl

+---

通直流電后:陽(yáng)極:2Na+2e==2Na陰極:2C1—2e==Cl2t

☆規(guī)律總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律

(1)若無(wú)外接電源,又具備組成原電池的三個(gè)條件。①有活潑性不同的兩個(gè)電極;②兩極

用導(dǎo)線互相連接成直接插入連通的電解質(zhì)溶液里;③較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化還

原反應(yīng)(有時(shí)是與水電離產(chǎn)生的H+作用),只要同時(shí)具備這三個(gè)條件即為原電池。

(2)若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池;當(dāng)陰極為金屬,

陽(yáng)極亦為金屬且與電解質(zhì)溶液中的金屬離子屬同種元素時(shí),則為電鍍池。

(3)若多個(gè)單池相互串聯(lián),又有外接電源時(shí),則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池。

若無(wú)外接電源時(shí),先選較活潑金屬電極為原電池的負(fù)極(電子輸出極),有關(guān)裝置為原電池,

其余為電鍍池或電解池。

☆原電池,電解池,電鍍池的比較

原電池電解池電鍍池

定義將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的應(yīng)用電解原理在某些金屬

(裝置特點(diǎn))能的裝置裝置表面鍍上一側(cè)層其他金屬

反應(yīng)特征自發(fā)反應(yīng)非自發(fā)反應(yīng)非自發(fā)反應(yīng)

裝置特征無(wú)電源,兩級(jí)材料有電源,兩級(jí)材料可同有電源

不同可不同

形成條件活動(dòng)性不同的兩極兩電極連接直流電源1鍍層金屬接電源正極,待

電解質(zhì)溶液兩電極插入電解質(zhì)溶液鍍金屬接負(fù)極;2電鍍液必

形成閉合回路形成閉合回路須含有鍍層金屬的離子

電極名稱(chēng)負(fù)極:較活潑金屬陽(yáng)極:與電源正極相連名稱(chēng)同電解,但有限制條件

正極:較不活潑金陽(yáng)極:必須是鍍層金屬

屬(能導(dǎo)電非金屬)陰極:與電源負(fù)極相連陰極:鍍件

電極反應(yīng)負(fù)極:氧化反應(yīng),陽(yáng)極:氧化反應(yīng),溶液

金屬失去電子中的陰離子失去電子,陽(yáng)極:金屬電極失去電子

正極:還原反應(yīng),或電極金屬失電子

溶液中的陽(yáng)離子的陰極:還原反應(yīng),溶液陰極:電鍍液中陽(yáng)離子得到

電子或者氧氣得電中的陽(yáng)離子得到電子電子

子(吸氧腐蝕)

電子流向負(fù)極一正極電源負(fù)極f陰極同電解池

電源正極f陽(yáng)極

溶液中帶電粒子陽(yáng)離子向正極移動(dòng)陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)同電解池

的移動(dòng)陰離子向負(fù)極移動(dòng)陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)

聯(lián)系在兩極上都發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)

☆☆原電池與電解池的極的得失電子聯(lián)系圖:

10

陽(yáng)極(失)-e----泣極(得)一e?負(fù)極(失)——e-?陰極(得)

金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)

一、金屬的電化學(xué)腐蝕

(1)金屬腐蝕內(nèi)容:

(2)金屬腐蝕的本質(zhì):都是金屬原子失去電子而被氧化的過(guò)程

(3)金屬腐蝕的分類(lèi):

化學(xué)腐蝕一金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕

電化學(xué)腐蝕一不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí),會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)。比較活潑的金屬

失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。

化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較

電化腐蝕化學(xué)腐蝕

條件不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸金屬與非電解質(zhì)直接接觸

現(xiàn)象有微弱的電流產(chǎn)生無(wú)電流產(chǎn)生

本質(zhì)較活潑的金屬被氧化的過(guò)程金屬被氧化的過(guò)程

關(guān)系化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,但電化腐蝕更加普遍,危害更嚴(yán)重

(4)、電4上學(xué)腐蝕的分類(lèi):

析氫腐蝕一一腐蝕過(guò)程中不斷有氫氣放出

①條件:潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強(qiáng)(水膜中溶解有C02、S02、H2s等氣體)

②電極反應(yīng):負(fù)極:Fe-2e.=Fe?+

正極:2H++2e-=H2f

+2+

總式:Fe+2H=Fe+H2T

吸氧腐蝕一一反應(yīng)過(guò)程吸收氧氣

①條件:中性或弱酸性溶液

②電極反應(yīng):負(fù)極:2Fe-4e.=2Fe2+

正極:C)2+4e-+2H2O=40H

總式:2Fe+。2+2比0=2Fe(OH)2

2+

離子方程式:Fe+20H=Fe(OH)2

生成的Fe(0H)2被空氣中的氧化,生成Fe(0H)3,F(xiàn)e(OH)2+02+2H2O==4Fe(OH)3

Fe(OH)3脫去一部分水就生成Fe2O3-xH20(鐵銹主要成分)

規(guī)律總結(jié):

金屬腐蝕快慢的規(guī)律:在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下:

電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕〉化學(xué)腐蝕〉有防腐措施的腐蝕

防腐措施由好到壞的順序如下:

外接電源的陰極保護(hù)法》犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法》有一般防腐條件的腐蝕〉無(wú)防腐條件的

腐蝕

金屬的電化學(xué)防護(hù)

1、利用原電池原理進(jìn)行金屬的電化學(xué)防護(hù)

(1)、犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法

原理:原電池反應(yīng)中,負(fù)極被腐蝕,正極不變化

應(yīng)用:在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上若干鋅塊,腐蝕鋅塊保護(hù)鋼鐵設(shè)備

負(fù)極:鋅塊被腐蝕:正極:鋼鐵設(shè)備被保護(hù)

(2)、外加電流的陰極保護(hù)法

原理:通電,使鋼鐵設(shè)備上積累大量電子,使金屬原電池反應(yīng)產(chǎn)生的電流不能輸送,從而防

II

止金屬被腐蝕

應(yīng)用:把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極,惰性電極作為輔助陽(yáng)極,均存在于電解質(zhì)溶液中,接

上外加直流電源。通電后電子大量在鋼鐵設(shè)備上積累,抑制了鋼鐵失去電子的反應(yīng)。

2、改變金屬結(jié)構(gòu):把金屬制成防腐的合金

3、把金屬與腐蝕性試劑隔開(kāi):電鍍、油漆、涂油脂、表面鈍化等

第四單元太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和氫能的利用

1、能源的分類(lèi):

形成條件利用歷史性質(zhì)

常規(guī)能源可再生資源水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能

一次能源不可再生資源煤、石油、天然氣等化石能源

新能源可再生資源太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、氫能、沼?/p>

不可再生資源核能

二次能源(一次能源經(jīng)過(guò)加工、轉(zhuǎn)化得到的能源稱(chēng)為二次能源)

電能(水電、火電、核電)、蒸汽、工業(yè)余熱、酒精、汽油、焦炭等

2、太陽(yáng)能的利用方式:①光能一化學(xué)能②光能一熱能③光能一電能

3、生物質(zhì)能的利用

生物質(zhì)能來(lái)源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量。

生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源,其具有以下特點(diǎn):

①可再生性②低污染性③廣泛的分布性

生物質(zhì)能的利用方式:

①直接燃燒

缺點(diǎn):生物質(zhì)燃燒過(guò)程的生物質(zhì)能的凈轉(zhuǎn)化效率在20—40%之間。

(C6Hl0O5)n+6nO2f6nCO2+5nH2O

用含糖類(lèi)、淀粉(C6H10O5)n較多的農(nóng)作物(如玉米、高粱)為原料,制取乙醉。

②生物化學(xué)轉(zhuǎn)換③熱化學(xué)轉(zhuǎn)換

氫能的開(kāi)發(fā)與利用

氫能的特點(diǎn):

①、是自然界存在最普遍的元素②、發(fā)熱值高③、氫燃燒性能好,點(diǎn)燃快

④、氫本身無(wú)毒⑤、氫能利用形式⑥、理想的清潔能源之一

專(zhuān)題三有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用

絕大多數(shù)含碳的化合物稱(chēng)為有機(jī)化合物,簡(jiǎn)稱(chēng)有機(jī)物。像CO、CO2、碳酸、碳酸鹽等

少數(shù)化合物,由于它們的組成和性質(zhì)跟無(wú)機(jī)化合物相似,因而一向把它們作為無(wú)機(jī)化合物。

1、煌的定義:僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱(chēng)為碳?xì)浠衔?,也稱(chēng)為燒。

2、煌的分類(lèi):

「飽和燒一烷燒(如:甲烷)

「脂肪燒(鏈狀)Y

蛤I不飽和燒一烯燒(如:乙烯)

【芳香燒(含有苯環(huán))(如:苯)

3、甲烷、乙烯和苯的性質(zhì)比較:

有機(jī)物烷燒烯崎苯及其同系物

12

通式CnH2n+2GH2n—

代表物甲烷(CH。乙烯(C2H4)苯(C6H6)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式◎或0

CH4CH2=CH2

(官能團(tuán))c-c單鍵,c=c雙鍵,一種介于單鍵和雙鍵之間的

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鏈狀,飽和燃鏈狀,不飽和燃獨(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,比空無(wú)色稍有氣味的氣體,比空無(wú)色有特殊氣味的液體,比

氣輕,難溶于水氣略輕,難溶于水水輕,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)溶劑,化工原料

節(jié)劑,催熟劑

有機(jī)物主要化學(xué)性質(zhì)

①氧化反應(yīng)(燃燒)

烷谿CH4+2O2--------CO2+2H2O(淡藍(lán)色火焰,無(wú)黑煙)

甲烷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+CI2--?CH3CI+HCICH3CI+C12--*CH2cb+HCl

CH2CI2+CI2一-?CHCI3+HCICHCI3+CI2--?CCI4+HC1

在光照條件下甲烷還可以跟澳蒸氣發(fā)生取代反應(yīng),

甲烷不能使酸性KMnCU溶液、濱水或漠的四氯化碳溶液褪色。

③高溫分解

烯谿(i)燃燒

乙烯C2H4+302--------2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑煙)

(ii)被酸性KMnCh溶液氧化,能使酸性KMnC)4溶液褪色(本身氧化成CO2),

CH2=CH2+Br2---CH2Br-CH2Br(能使浸水或漠的四氯化碳溶液褪色)

在一定條件下,乙烯還可以與H2、Ch、HCkH2O等發(fā)生加成反應(yīng)

CH2=CH2+H2-?CH3CH3

CH2KH2+HCI3cH2cl(氯乙烷)

CH2=CH2+H2O--------CH3cH20H(制乙醇)

乙烯能使酸性KMnCU溶液、溟水或溟的四氯化碳溶液褪色。常利用該反應(yīng)鑒別烷

煌和烯煌,如鑒別甲烷和乙烯。

(iii)加聚反應(yīng)nCH2=CH2--------(CH2-CH2)-n(聚乙烯)

①氧化反應(yīng)(燃燒)

苯2c6H6+1502--H2CO2+6H2O(火焰明亮,有濃煙)

②取代反應(yīng)苯環(huán)上限原子被浸原子、硝基取代。

◎+Br2--------^/-Br+HBr

◎+HNO3-------*<22^-NO2+氏0

③加成反應(yīng)—苯不能使酸性KMnCU溶液、

◎+3H2——?O澳水或溟的四氯化碳溶液褪色。

13

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

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