高二化学知识点.doc

氮及其化合物 1、氮气(N2) a、物理性质：无色、无味、难溶于水、密度略小于空气，在空气中体积分数约为78% b、分子结构：分子式N2，电子式 ，结构式NN c、化学性质：结构决定性质，氮氮三键结合非常牢固，难以破坏，所以但其性质非常稳定。 与H2反应：N2+3H2 2NH3 与氧气反应：N2+O2=2NO(无色、不溶于水的气体，有毒) 2NO+O2=2NO2 (红棕色、刺激性气味、溶于水气体，有毒) 3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以可以用水除去NO中的NO2 两条关系式：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，4NO2+O2+2H2O=4HNO3 2、氨气(NH3) a、物理性质：无色、刺激性气味，密度小于空气，极易溶于水(1700)，易液化，汽化时吸收大量的热，所以常用作制冷剂 H b、分子结构：分子式NH3，电子式 ，结构式c、化学性质： 与水反应：NH3+H2O NH3H2O(一水合氨) NH4+OH-，所以氨水溶液显碱性 与氯化氢反应：NH3+HCl=NH4Cl，现象：产生白烟 d、氨气制备：原理：铵盐和碱共热产生氨气 方程式：2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+2H2O+CaCl2 装置：和氧气的制备装置一样 收集：向下排空气法(不能用排水法，因为氨气极易溶于水) (注意：收集试管口有一团棉花，防止空气对流，减缓排气速度，收集较纯净氨气) 验证氨气是否收集满：用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝说明收集满 干燥：碱石灰(CaO和NaOH的混合物) 3、铵盐 a、定义：铵根离子(NH4+)和酸根离子(如Cl-、SO42-、CO32-)形成的化合物，如NH4Cl，NH4HCO3等 b、物理性质：都是晶体，都易溶于水 c、化学性质： 加热分解：NH4Cl=NH3+HCl，NH4HCO3=NH3+CO2+H2O 与碱反应：铵盐与碱共热可产生刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体即氨气，故可以用来检验铵根离子的存在，如：NH4Cl+NaOH=NH3+H2O+NaCl, d、NH4+的检验：NH4+OH-=NH3+H2O。操作方法是向溶液中加入氢氧化钠溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察是否变蓝，如若变蓝则说明有铵根离子的存在。 4、硝酸 物理性质：无色、易挥发、刺激性气味的液体。浓硝酸因为挥发HNO3产生“发烟”现象，故叫做发烟硝酸 化学性质：a、酸的通性：和碱，和碱性氧化物反应生成盐和水 b、不稳定性：4HNO3= 4NO2+2H2O+O2，由于HNO3分解产生的NO2溶于水，所以久置的硝酸会显黄色，只需向其中通入空气即可消除黄色 c、强氧化性：、与金属反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3) 2+2NO2+2H2O 常温下Al、Fe遇浓硝酸会发生钝化，所以可以用铝制或铁制的容器储存浓硝酸 、与非金属反应：C+4HNO3 (浓)=CO2+4NO2+2H2O d、王水：浓盐酸和浓硝酸按照体积比3：1混合而成，可以溶解一些不能溶解在硝酸中的金属如Pt、Au等 5. 化学反应速率 1 定义：化学反应速率是用来衡量化学反应进行 快慢 的物理量， 常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，其数学表达式可表示为 单位 moL/（Ls） 注意：各物质表示的速率比等于该反应方程式中相应的计量系数比2影响化学反应速率的因素（1）内因：反应物的性质（主要）（2）外因 其他条件不变时 固体物质的浓度可以视作常数，故其反应速率与固体的用量无关。 一般温度每升高10，反应速率增大24倍。 压强只影响气体反应的速率。 充入“惰性气体”：恒温、恒容：不影响反应速率；恒温、恒压：反应速率减小。 催化剂可同等程度的改变正、逆反应速率，影响反应到达平衡的时间，而不能改变反应物的平衡转化率。其他：反应接触面积的大小、固体反应物的颗粒大小、光照、超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。3.可逆反应：在同一条件下，既可以想正反应方向进行，同时又可以想逆反应方向进行。可逆反应有一定限度，反应物不可能完全转化为生成物。例如：Cl2+H2O HCl+HClO 2Fe3+2I- 2Fe2+I24.化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率等于逆反应速率，反应物和生成物的浓度不在变化的状态特征：动：动态平衡 V正0， V逆0 等：V正=V逆定：各组分的浓度保持不变（不是相等，也不能某种比例） 变；条件改变，平衡发生移动5.平衡标志 宏观：各组分的浓度相等。 微观：用同一种物质表示的正、逆反应速率相等。 其他：如气体颜色、反应物转化率、产物产率、组分百分含量、气体密度、气体相对分子质量等，若平衡移动时该量改变，则不再改变时即达平衡状态。6.平衡移动方向v正v逆，平衡正向移动 改变条件的瞬间： v正v逆，平衡不移动v正v逆，平衡逆向移动因此，化学平衡的移动与反应的过程有关，是过程函数，化学平衡移动的方向取决于改变条件瞬间的v正、v逆之间的关系。7.化学平衡图象题的解题步骤一般是：看图像：一看面（即横纵坐标的意义）； 二看线（即看线的走向和变化趋势）；三看点（即曲线的起点、折点、交点、终点），先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大，“先拐先平”。 四看辅助线（如等温线、等压线、平衡线等）；五看量的变化（如温度变化、浓度变化等），“定一议二”。盐类水解1.电解质溶液的导电性：溶液的导电性取决于溶液中自由移动的离子的浓度及离子所带的电荷数。2.有关pH值的计算：酸算H+，碱算OH(1) pH= lgH+ C(H+)=10-pH(2) KW=H+OH=10-14（25时） (3)同一溶液，水电离出的H+与OH-的浓度相等3.水解规律：谁弱谁水解，谁强显谁性；越弱越水解，都弱双水解；4.水解方程式：如： CO32-+H2OHCO3- +OH-(为酸碱中和反应的逆反应)5. 原电池：原电池形成三条件： “三看”。先看电极：两极为导体且活泼性不同； 再看溶液：两极插入电解质溶液中；三看回路：形成闭合回路或两极接触。原理三要点：（1）相对活泼金属作负极，失去电子，发生氧化反应.（2） 相对不活泼金属（或碳）作正极，得到电子，发生还原反应（3）导线中（接触）有电流通过，使化学能转变为电能6.原电池正极一般判断的方法：有气体；质量增加；电子流入； 负极：质量减少，电子流出等7.钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀，其电极反应如下： 负极（Fe）：2Fe - 4e- = 2Fe2+正极（C）：2H2O + O2 + 4e- = 4OH-几种重要金属1、铝 物理性质：银白色，较软的固体，导电、导热，延展性 化学性质：Al3e-=Al3+ a、与非金属：4Al+3O2=2Al2O3，2Al+3S=Al2S3，2Al+3Cl2=2AlCl3 b、与酸：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2，2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2 常温常压下，铝遇浓硫酸或浓硝酸会发生钝化，所以可用铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸 c、与强碱2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2(偏铝酸钠)+3H2(2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2) 大多数金属不与碱反应，但铝却可以 d、铝热反应：2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3，铝具有较强的还原性，可以还原一些金属氧化物 、铝的化合物 Al2O3(典型的两性氧化物) a、与酸：Al2O3+6H+=2Al3+3H2O b、与碱：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O Al(OH)3(典型的两性氢氧化物)：白色不溶于水的胶状物质，具有吸附作用 a、实验室制备：AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl， Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+b、与酸、碱反应：与酸 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O 与碱 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O KAl(SO4)2(硫酸铝钾) KAl(SO4)212H2O，十二水和硫酸铝钾，俗名：明矾 KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-，Al3+会水解：Al3+3H2O Al(OH)3+3H+ 因为Al(OH)3具有很强的吸附型，所以明矾可以做净水剂 2、铁 物理性质：银白色光泽，密度大，熔沸点高，延展性，导电导热性较好，能被磁铁吸引。铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝，排第四。 化学性质： a、与非金属：Fe+S=FeS，3Fe+2O2=Fe3O4，2Fe+3Cl2=2FeCl3 b、与水：3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 c、与酸(非氧化性酸)：Fe+2H+=Fe2+H2 与氧化性酸，如硝酸、浓硫酸，会被氧化成三价铁 d、与盐：如CuCl2、CuSO4等，Fe+Cu2+=Fe2+Cu 3.Fe2+和Fe3+离子的检验： Fe2+ : 溶液是浅绿色的 与KSCN溶液作用不显红色，再滴氯水则变红 加NaOH溶液现象：白色 灰绿色 红褐色 与无色KSCN溶液作用显红色 Fe3+ : 溶液显黄色或棕黄色 加入NaOH溶液产生红褐色沉淀有机物1. 烷烃系统命名法的步骤 选主链，称某烷 编号位，定支链 取代基，写在前，注位置，短线连 不同基，简到繁，相同基，合并算烷烃的系统命名法使用时应遵循两个基本原则：最简化原则，明确化原则，主要表现在一长一近一多一小，即“一长”是主链要长，“一近”是编号起点离支链要近，“一多”是支链数目要多，“一小”是支链位置号码之和要小，这些原则在命名时或判断命名的正误时均有重要的指导意义。2. 同分异构体的书写（1）主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列由对到邻到间，碳均满足4价键。（2）按照碳链异构、位置异构、官能团异构的顺序书写。不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写。3.五同的区别 同位素(相同的中子数，不同的质子数，是微观微粒)同素异形体（同一种元素不同的单质，是宏观物质）同分异构体（相同的分子式，不同的结构）同系物（组成的元素相同，同一类的有机物，相差一个或若干个的CH2）同一种的物质（氯仿和三氯甲烷，异丁烷和2-甲基丙烷等）4.常见的分子构型：CH4，正四面体；CH2CH2，平面形，六原子共平面；CHCH，直线形，四原子共直线；苯环，平面形，十二原子共平面5.等效氢(一氯代物)的计算：分子中同一碳原子上连接的氢原子等效,如甲烷上的氢原子;同一碳原子所连甲基上的氢原子等效,如新戊烷(可以看作四个甲基取代了甲烷分子中的四个氢原子而得),其四个甲基等效,各个甲基上的氢原子等效,也就是说新戊烷分子中的12个氢原子等效;处于镜面对称位置（相当于平面成像时，物与像的关系)上的氢原子等效,6. 有机物的组成通式及有关规律：烷烃CnH2n+2 （n1） 烯烃CnH2n （n2） 炔烃CnH2n-2 （n2） 苯的同系物CnH2n-6 （n6） 饱和一元醇CnH2n+2O （n1）饱和一元醛CnH2nO （n1） 饱和一元羧酸CnH2nO2 （n1） 饱和一元羧酸酯CnH2nO2 （n1）7. 烃和烃的含氧衍生物完全燃烧的通式CxHy+(x+y/4)O2xCO2+y/2H2OCxHyOz+(x+y/4z/2)O2 xCO2+y/2H2O8.各类有机物比较有机物类别醇酚酸酯醛卤代烃通式CnH2n+1OH或CnH2n+2OCn-1H2n-1COOH或CnH2nO2CnH2n+2O2或Cn-1H2n-1COOCH2m+1Cn-1H2n-1CHO或CnH2nO官能团名称醇羟基酚羟基羧基酯基醛基卤原子官能团化学式OHOHCOOHCOORCHOX主要的化学性质与Na反应能反应，放出H2易反应，放出H2易反应，放出H2不反应不反应能反应与NaOH反应不反应能反应易反应，生成盐能反应(水解)不反应能反应与NaHCO3(盐)反应不反应不反应反应，放出CO2不反应不反应不反应与Na2CO3(盐)反应不反应反应，生成NaHCO3反应，放出CO2不反应不反应不反应脱水反应1、分子内脱水生成烯2、分子间脱水生成醚一般不能1、不能2、在碱的作用下强热可生成CH4气体(脱羧反应)一般不能一般不能不能。能发生消去反应。氧化反应燃烧，产生CO2等气体。燃烧，产生CO2等气体。燃烧，产生CO2等气体。燃烧，产生CO2等气体。燃烧，产生CO2等气体。较复杂催化氧化，产生醛或酮在空气中易被氧化成醌(粉红色)一般不易被氧化一般不易被氧化银镜反应或与新制氢氧化铜反应一般不易被氧化酯化反应与酸在浓硫酸作用下生成酯较难进行与醇在浓硫酸作用下生成酯与醇发生酯交换一般不能一般不能反应类型反应物质类别反应条件举 例取代反应烷烃光照CH4+Cl2光HCl+CH3Cl（CH2Cl2、CHCl3、CCl4）苯及其同系物苯环卤代：催化剂Fe或 FeCl3+Br2催化剂HBr+Br硝化：浓硫酸加热+HONO2浓硫酸5060H2O+NO2磺化：加热+HOSHO3H浓硫酸5060H2O+SO3H侧链卤代：光照CH3+Br2光HBr+CH2Br醇 加热、浓硫酸C2H5OH+HBr浓硫酸C2H5Br+H2O卤代烃氢氧化钠水溶液C2H5Br+H2ONaOHC2H5OH+HBr羟基酸加热、浓硫酸HOCH2CH2COOH+HBr浓硫酸BrCH2CH2COOH+H2O加成反应烯除与卤素单质可直接反应外，其它反应条件均需催化剂、加热CH2=CHCH3+Br2BrCH2CHBrCH3炔CHCH+HCl催化剂CH2=CHCl苯及其同系物+3H2催化剂醛和酮CH3CHO+H2催化剂CH3CH2OH不饱和酸CH2=CHCOOH+H2催化剂CH3COOH消去反应醇加热，浓硫酸CH3CH2OH浓硫酸170CH2=CH2+H2O卤代烃氢氧化钠醇溶液CH3CH2Br+NaOH醇CH2=CH2+NaBr水解反应卤代烃氢氧化钠水溶液同取代反应 C2H5Br+H2ONaOHC2H5OH+HBr酯酸或碱，加热CH3COOC2H5+H2O稀硫酸CH3COOH+C2H5OH糖加热，硫酸C12H22O11【淀粉】+H2O硫酸C6H12O6【葡萄糖】+C6H12O6【果糖】蛋白质酶多肽反应类型反应物质类别反应条件举 例加聚反应烯催化剂nCH2=CH2催化剂CH2CH2n不饱和酸催化剂nCH2=CHCOOH催化剂CH2CH2(COOH)n氧化反应燃烧绝大部分有机物点燃生成CO2和H2O催化氧化醇催化剂、加热2CH3CH2OH+O2铜2CH3CHO+2H2O烯催化剂、加热2CH2=CH2+O2催化剂2CH3CHO酸性高锰酸钾溶液烯、炔、具有支链的苯的同系物无条件乙烯、乙炔、甲苯、异丙苯均可使酸性高锰酸钾溶液褪色弱氧化剂醛加热（水浴）【银镜反应或与新制氢氧化铜反应】CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+2H2O+Cu2O还原反应烯、炔、醛的加氢催化剂、加热CH3CHO+H2催化剂CH3CH2OH酯化反应醇与酸加热、浓硫酸CH3COOH+C2H5OH浓硫酸CH3COOC2H5+H2O显色反应酚及其同系物与氯化铁无条件苯酚与氯化铁溶液显紫色。此反应可以检验苯酚脱水反应醇分子内加热、浓硫酸C2H5OH浓硫酸170CH2=CH2+H2O醇分子间加热、浓硫酸2C2H5OH浓硫酸140C2H5OC2H5+H2O烃的衍生物结构、通式、化学性质鉴别类别官能团结构特点通式化学性质卤代烃-X（卤素原子）C-X键在一定条件下断裂CnH2n+1O2（饱和一元）(1)NaOH水溶液加热,取代反应(2)NaOH醇溶液加热,消去反应醇-OH（羟基）(1)OH与烃基直接相连(2)OH上氢原子活泼CnH2n+2O2（饱和一元）(1)取代：脱水成醚,醇钠,醇与羧酸成酯,卤化成卤代烃(2)氧化成醛(CH2OH)(3)消去成烯醛(1)醛基上有碳氧双键(2)醛基只能连在烃基链端CnH2nO2（饱和一元）(1)加成：加H2成