化学必修2全册课件（286页）

第一章物质结构元素周期律 第一节元素周期表 一 元素周期表 1 元素周期表的编制 发明人 俄国化学家 门捷列夫 核电荷数从小到大 原子核所带正电荷数 原子序数与原子结构关系 原子序数 核电荷数 质子数 核外电子数 元素排序依据 2 元素周期表的结构 周期 元素周期表的横行 同周期元素电子层数相同同周期元素从左至右原子序数递增 特点 周期的组成 镧系 57 71锕系 89 103 第七周期也称为不完全周期 族 元素周期表的纵行 族 主族 A结尾 A A 副族 B结尾 B B B B 族 0族 主族元素族序数 原子最外层电子数 特点 副族 族通称过渡元素 过渡金属 一些族的别名 7 7 1 1 16 要求记忆 前4周期元素的名称 符号 原子序数 主族元素 0族元素的名称 符号 2 请描述出Na C Al S在周期表中的位置 1 哪周期元素种类最多 族呢 第六周期 课堂练习 第 B族 下列各表为周期表的一部分 表中为原子序数 其中正确的是 A B C D D D 下列各表中数字 表示原子序数 所表示的元素与它们在周期表中位置相符的一组是 已知a为 A族元素 b为 A族元素 且它们的原子序数分别为m和n 且a b为同一周期 关系式必定错误的是 A n m 10B n m 1C n m 11D n m 25 A 二 元素的性质与原子结构 1 碱金属元素 完成书第5页科学探究表格 碱金属原子结构特点 最外层电子数相同 都是1 相似性 递变性 随核电荷数的增加 原子半径逐渐增大 随核电荷数的增加 电子层数依次递增 实验 钾 钠在空气中加热燃烧 取大小相同的钾和钠同时加热1 钾比钠先燃烧2 钾燃烧呈紫色火焰 钠为黄色火焰 实验 钾 钠与水的反应 取大小相同钾与钠同时放入水中现象 钾反应比较剧烈 燃烧甚至爆炸钠无燃烧 浮熔游响红 完成书第6页科学探究表格 为什么与氧气和水反应 钾与钠的现象相似 为什么与氧气和水反应 钾比钠反应剧烈 科学研究表明 同主族 最外层电子数相同 化学性质相似原子半径不同 化学性质有差异 结构决定性质 碱金属化学性质 相似性 与氧气等非金属反应 与水反应生成碱和氢气 递变性 随核电荷数的增加 与氧气反应越来越剧烈产物越来越复杂 锂无过氧化物 随核电荷数的增加 与水反应剧烈 观察书P7表1 1你能得出哪些结论 碱金属物理性质 相似性 递变性 随着核电荷数的增加碱金属密度增大 K反常 比钠低 熔点 沸点降低 银白色柔软金属 铯略带金色 熔点较低 结论 金属性强弱判断 金属单质与水或酸反应生成氢气的难易程度 最高价碱的碱性强弱 同主族金属元素随电子层数的递增 金属性递增 2 卤族元素 卤素 卤素原子结构特点 相似性 原子最外层电子数相同都是7 递变性 随着核电荷数的增加 电子层数递增原子半径递增 观察书P7学与问你能得出哪些结论 试从卤素的原子结构讨论它们的化学性质 卤素的化学性质 卤素与金属反应 2Na X2 2NaX X F Cl Br I 卤素与氢气反应 H2 F2 2HF 暗处爆炸 产物稳定 光照或点燃反应 产物较稳定 高温反应 产物较HCl不稳定 高温反应 可逆反应 产物不稳定 卤素与水反应 2H2O 2F2 4HF O2 H2O X2 HX HXO X Cl Br I可逆反应 HF HCl HBr HI中除HF是弱酸 其余均为强酸 卤素与碱反应 NaOH与F2反应 产物很复杂 2NaOH X2 NaX NaXO H2O X Cl Br I 卤素单质间的置换反应 2NaBr Cl2 2NaCl Br2 2NaI Cl2 2NaCl I2 2NaI Br2 2NaBr I2 递变性 随着核电荷数的递增单质氧化性减弱 相应离子还原性增强 相似性 都能与金属 氢气 水和碱反应 卤素的物理性质 相似性 都有颜色 在有机溶剂中有较好的溶解性 递变性 随着核电荷数的递增颜色逐渐变深 熔点 沸点依次升高 密度逐渐变增大 由气态逐渐变为固态 结论 非金属性强弱判断 非金属单质与氢气反应生成气态氢化物的难易程度 最高价含氧酸的酸性强弱 同主族非金属元素随电子层数的递增 非金属性递减 氢化物稳定性 三 核素 1 原子的结构 原子的认识过程 古希腊哲学家留基伯和德谟克立特 1803年道尔顿 英 1897年汤姆生 英 1909年卢瑟福 英 1913年玻尔 丹麦 1926年薛定谔 奥地利 思辨 建立原子理论 实心球 葡萄干布丁模型 核式结构 行星轨道模型 电子云模型 原子 原子核 核外电子 质子 中子 所带电荷 1 0 1 相对质量 1 007 1 008 带正电 带负电 不显电性 约为个数 质量太小忽略 原子序数与原子结构关系 原子序数 核电荷数 质子数 核外电子数 Z个 N A Z 个 Z个 质量数 将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值相加 所得的数值叫质量数 原子核 核外电子 质子 中子 原子 质量数A 质子数Z 中子数N 2 质量数 e N 0 质量数可以认为是质子与中子的数量和 不同于相对原子质量 O 8 16 2 2 2 离子所带电荷数 原子数 质量数 质子数 化合价 数字的位置不同 所表示的意义就不同 质量数 质子数 微粒 氯原子 硫离子 钠离子 35 17 填表 中子数 电子数 23 12 32 35 45 18 18 17 10 16 16 80 11 35 Br 80 35 指出下列微粒中的质子数 中子数 11H 21H 31H23892U 23592U126C 136C 146C 核素 具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子 同位素 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子间的互称 3 同位素 元素 具有相同核电荷数 质子数 的同一类原子的总称 核素 同位素 元素 一种原子就是一种核素一种元素有可以有多个核素 两个以上 质子数相同核素之间的互称 质子数相同的一类核素的总称此类核素间互称同位素 同位素的性质 1 物理性质差异较大 化学性质基本相同2 天然同位素的含量几乎不变 有哪些微粒具有10电子 有哪些微粒具有18电子 本节要点 了解族与周期 掌握原子序数与原子结构关系掌握碱金属 卤素的结构特点 化学性质 物理性质相似性 递变性 特殊性掌握原子的结构熟练计算A Z N熟练掌握同位素 元素 核素的区别与联系熟练掌握10电子 16电子微粒 第一章物质结构元素周期律 第二节元素周期律 一 原子核外电子的排布 1 核外电子的分层排布 电子层数 n 1234567 电子层符号 KLMNOPQ 离核越近 能量越低 核外电子先排布遵循能量最低的原则 2 电子排布顺序 先排布能量低的电子层后排布能量高的电子层 3 核外电子排布规则 每个电子层最多排布2n2个电子 最外层最多排布8个电子 次外层最多排布18个电子倒第三层不超过32个电子 作业 熟练排布前36号元素以及碱金属 卤素 稀有气体 有哪些微粒具有10电子 有哪些微粒具有18电子 Na Mg2 Al3 H3O NH4 O2 F OH CH4 NH3 H2O HF Ne Ar H2S HCl F2 H2O2 CH3CH3N2H4 CH3OH K Ca2 S2 Cl 二 元素周期律 1 原子结构与元素周期律 同周期的主族元素随原子序数递增 从左至右 电子层数 最外层电子数 相同 依次递增 原子半径 递减 同主族元素随原子序数递增 从上至下 电子层数 相同 最外层电子数 依次递增 原子半径 递增 完成P14 科学探究 表1 主族同 最外层电子数同 周期同 电子层数同 若电子层结构相同的离子 谁的半径大 电子层结构相同的离子原子序数小的半径大 练习 按照原子半径由小到大的顺序排序A F C O N BB Mg Al Na P SiC Mg Al P F OD F O2 Na Al3 Mg2 2 化合价与元素周期律 同主族元素从上至下 随原子序数递增 完成P14 科学探究 表2 同周期的主族元素从左至右 随原子序数递增 化合价由 1 7 4 0递增 主族元素族序数 最高正价 价电子数 价电子 与元素化合价形成相关的电子 主族元素最外层电子 最高正价 负化合价 8 F O 最高价氧化物对应水化物 最高价氢氧化物碱性强弱最高价氢氧化物碱性越强 金属性越强 金属性和非金属性金属性 金属单质的还原性非金属性 非金属单质的氧化性 金属性强弱的判断依据 跟水 酸 反应置换出氢的难易程度越容易发生 金属性越强 气态氢化物的稳定性越稳定 非金属性越强 非金属性强弱的判断依据 最高价氧化物对应水化物 最高价含氧酸酸性强弱酸性越强 非金属性越强 跟氢气化合生成气态氢化物的难易程度越易反应 非金属性越强 3 化学性质与元素周期律 完成P15 16 科学探究 1 4 同周期的主族元素 随原子序数递增 从左至右 同主族元素从上至下 金属性减弱 非金属性增强 金属性增强 非金属性减弱 元素周期律 元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化 三 元素周期表和元素周期律的应用 1 推测原子的结构 化学性质或者位置 周期表右上角元素非金属性最强 F 周期表左下角元素金属性最强 Cs 金属与非金属分界线附近物质具有两性 Al 2 指导与化学相关的技术 金属与非金属分界线附近寻找半导体 F Cl S P附近寻找元素制造农药 过渡元素处寻找催化剂 耐高压 耐腐蚀合金材料 与已知元素位置相近 来发现物质新用途 本节要点 熟练掌握电子的排布规律及不同层间的数量关系 倍半关系等 熟练掌握金属性非金属性的判断方法熟练掌握半径 电子层 化合价 金属性及非金属性的周期性变化规律 第一章物质结构元素周期律 第三节化学键 一 离子键 化学键 使离子或原子相结合的作用力 力 强相互作用力 弱相互作用力 化学键 范德华力 氢键 化学键 使离子相结合 离子键 共价键 使原子相结合 离子键 带相反电荷离子之间的相互作用 1 特点 本质 静电作用 引力和斥力 发生 阴阳离子之间 存在 离子化合物中 常见的离子化合物 强碱 绝大多数盐 活泼金属与活泼非金属 活泼金属氧化物 2 离子化合物 离子化合物 含有离子键的化合物 离子化合物含有离子键即可 二 共价键 共价键 分子内原子间通过共用电子对形成的相互作用 1 特点 本质 共用电子对 两单个电子形成一对电子 发生 分子内原子之间 存在于绝大多数物质中酸 碱 盐 非金属氧化物氢化物 非金属单质 共价键 极性共价键 非极性共价键 同种原子间 不同原子间 极性键 非极性键 化学反应实质 旧键断裂 新键生成的过程 2 共价化合物 共价化合物 以共用电子对形成分子的化合物 AlCl3 共价化合物 两个例子 NH4Cl 离子化合物 共价化合物必须只含共价键 3 电子式 元素符号周围 以 或 表示原子最外层电子 价电子 的式子 简单原子 Na Mg Al C N S Cl 简单阴离子 氯 溴 碘 硫离子 简单阳离子 Na Mg2 Al3 简单离子化合物 NaCl CaBr2 K2S Na Mg2 Al3 离子符号 阴阳离子电子式的组合 简单分子 H2 HCl Cl2 H2O NH3CH4 CCl4 原子达到8电子形成稳定结构 复杂离子 OH H3O NH4 复杂化合物 NaOH NH4Cl 复杂化合物 O2 N2 CO2 HClO 共价化合物的形成过成 注意电子的转移 离子化合物的形成过成 结构式 用短线来代替一对共用电子的图示 省略未成键电子 用于共价化合物 三 氢键 化学键影响化学性质 物质稳定性 氢键和范德华力影响物质物理性质 熔沸点 氢键存在 含N H H F O H的化合物或混合物中 熔沸点升高 分子间 或降低 分子内 本节要点 了解离子键 共价键的特点会区分离子化合物 共价化合物熟练掌握电子式的写法 第二章化学反应与能量 第一节化学能与热能 一 化学键与化学反应中能量变化的关系 1 化学键与能量变化 成键放能 断键吸能 25 101kPa下 断开1molH H键吸收能量436kJ 断开1molC C键吸收能量436kJ 形成1molC H键放出能量415kJ 放出的能量 吸收的能量 产生能量变化 E 183kJ mol 436kJ mol H2 243kJ mol Cl2 2 431kJ mol 862kJ mol 以H2 Cl2 2HCl反应为例 2 物质能量与能量变化 反应物的总能量与生成物的总能量不相等 3 能量变化 断键吸能 成键放能 反应物的总能量 与生成物的总能量 吸收热量 断键吸能 成键放能 反应物的总能量 与生成物的总能量 放出热量 二 化学能与热能的相互转化 1 化学反应与能量变化 按照反应中的能量变化化学反应分为吸热反应和放热反应 常见放热反应 所有的燃烧反应 中和反应以及金属与酸的反应 大多数化合反应 放热反应 释放出热量的反应 特点 释放热量 浓硫酸和氢氧化钠溶于水 常见的吸热反应C CO2 2COC H2O g CO H2Ba OH 2 8H2O与NH4Cl的反应大多数分解反应 吸热反应 吸收热量的反应 特点 吸收热量 电解质的电离 硝酸铵溶于水等 1 物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化 而这种能量变化又通常表现为热能变化 2 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 3 一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量 取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 4 化学反应中遵循能量守恒原则 小结 下列反应中 属于放热反应的是 属于吸热反应的是 A 实验室制H2的反应B 过氧化钠与水的反应C 水的分解反应D 石灰石分解的反应 AB CD 2 下列说法不正确的是 A 化学反应除了生成新物质外 还伴随着能量的变化B 物质燃烧和中和反应均放出热量C 分解反应肯定是吸热反应D 化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量 C 3 已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的 据此 以下判断或说法正确的是 A 在相同条件下 金刚石比石墨稳定B 在相同条件下 石墨比金刚石稳定C 金刚石和石墨的结构相同D 金刚石和石墨的导电性相同 B 5 下列说法正确的是 A 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B 任何放热反应在常温条件下一定能发生反应C 反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热D 吸热反应在一定条件下也能发生反应 CD 6 下列说法中正确的是 A 物质发生化学反应都伴随能量变化B 伴有能量变化的物质变化都是化学变化C 在一个确定的化学反应里 反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D 在一个确定的化学反应中 反应物的总能量一定高于生成物的总能量 AC 2 能源 按能源基本形态分类 有一次能源和二次能源 一次能源即天然能源 煤炭 石油 天然气 水能太阳能 风能 地热能 海洋能 生物能以及核能等 二次能源指由一次能源加工转换而成的能源产品 电力 蒸汽 煤气 汽油 柴油 重油 液化石油气 酒精 沼气 氢气和焦炭等 一次能源又分为可再生能源 水能 风能及生物质能 和非再生能源 煤炭 石油 天然气 油页岩等 第二章化学反应与能量 第二节化学能与电能 2001年我国发电总量构成图 一 化学能与电能的相互转化 火电站工作原理示意图 化学能 电能 机械能 热能 思考题 1 锌片和铜片插入稀硫酸的现象是什么 2 锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 现象是什么 3 铜片为什么有气泡产生 4 如何检验证明是那种情况 5 电子流向如何 6 该装置实现了怎样的能量转化 1 原电池的构成条件 把化学能直接转化为电能的装置 原电池 两极 正极 负极 较不活泼的金属或非金属 如石墨 较活泼的金属 电解质溶液 形成闭合回路 下列装置中属于原电池的是 氧化反应 Zn 2e Zn2 电解质溶液 失e 沿导线传递 有电流产生 还原反应 2H 2e H2 阴离子 阳离子 负极 正极 Zn 2e Zn2 2H 2e H2 Zn 2H Zn2 H2 离子方程式 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 化学方程式 电极反应 负极 正极 总反应 氧化反应 还原反应 锌 铜原电池 2 原电池反应原理 粒子流向 电子 负极 正极 电流 正极 负极 溶液中阴离子 负极 溶液中阳离子 正极 电极反应 负极 氧化反应 活泼金属失电子变阳离子 正极 还原反应 溶液中离子得电子 总反应 负极金属与电解液的离子反应 3 化学电池的反应本质 氧化还原反应 原电池将自发的氧化还原反应分割为氧化 还原两个反应在负 正两极同时不同地进行 正负两极上进出电子总数相等 根据电子守恒原理进行计算 练习 1 判断下列哪些装置构成了原电池 若不是 请说明理由 若是 请指出正负极名称 并写出电极反应式 2H 2e H2 负极 总反应 正极 Zn 2e Zn2 Zn 2H Zn2 H2 负极 正极 总反应 正极 负极 总反应 Zn 2e Zn2 2H 2e H2 Zn 2H Zn2 H2 Fe 2e Fe2 Cu2 2e Cu Fe Cu2 Fe2 Cu Fe CuSO4 Cu FeSO4 负极 正极 总反应 Zn 2e Zn2 Cu2 2e Cu Zn Cu2 Zn2 Cu 或Zn CuSO4 ZnSO4 Cu 2 如图所示 在铁圈和银圈的焊接处 用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中 使之平衡 小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液 片刻后可观察到的现象是 D A 铁圈和银圈左右摇摆不定 B 保持平衡状态 C 铁圈向下倾斜 D 银圈向下倾斜 等质量的两份锌粉a b 分别加入过量的稀H2SO4 同时向a中加入少量的CuSO4溶液 下列图表示产生H2的体积 V 与时间 t 的关系 其中正确的是 D X Y Z都是金属 把X浸入Z的硫酸盐溶液中 X的表面有Z析出 X与Y组成原电池时 Y为负极 X Y Z三种金属的活动性顺序为 A X Y ZB X Z YC Y X ZD Y Z X C 把A B C D四块金属片用导线两两相连 浸入稀硫酸中组成原电池 若A B相连时 A为负极 C D相连时 D上产生大量气泡 A C相连时 电流由C经导线流向A B D相连时 电子由D经导线流向B 则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为 A A B C DB A C D BC C A B DD B A C D B 4 原电池电极反应的书写方法 正极反应 负极反应 总反应 负极金属与电解质溶液的离子反应 负极金属失电子变成阳离子的反应 总反应减去负极反应 1 干电池 二 发展中的化学电源 放电之后不能充电 内部的氧化还原反应不可逆 一次电池 锌锰干电池 酸性锌锰干电池 碱性锌锰干电池 负极 Zn 2e Zn2 正极 2NH4 2e 2NH3 H2 总反应 2NH4 Zn Zn2 2NH3 H2 MnO2为H2吸收剂 酸性锌锰干电池 总反应 2MnO2 2H2O Zn Zn OH 2 2MnOOH 碱性锌锰干电池 负极是Zn 正极是MnO2 电解质是KOH 正极 2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH 负极 Zn 2OH 2e Zn OH 2 2 充电电池 二次电池 能量 化学能 电能 放电 充电 蓄电池放电过程工作原理 正极 PbO2 PbO2 2e SO42 4H PbSO4 2H2O 负极 Pb Pb 2e SO42 PbSO4 总反应 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 难溶于水 放电过程为化学电池 镍镉电池 负极 Cd 正极 NiO OH 电解质 KOH 镍镉电池应用 收录机 无线对讲机 电子闪光灯 电动剃须刀等 缺点 如不会回收会严重污染环境 锂 锂电池 可充电的绿色电池 负极 应用 常用在电话机 照相机 汽车 计算机等中 此外在工业 医学 军事上也有广泛的应用 3 燃料电池 电极材料 多孔性镍 铂 电解质溶液 KOH等强碱 H2SO4等强酸NaCl等盐溶液 燃料电池的构成 再写正极反应 O2 2H2O 4e 4OH 酸性 先写总反应 燃料在氧气中的燃烧 燃料电池的电极反应的书写 若有CO2生成 且电解质为强碱时 考虑CO2 2OH CO32 H2O O2 4H 4e 2H2O 碱性 最后写负极反应 总反应减去正极反应 常见燃料 H2 NH3 CO CH4 CH3OH等 第二章化学反应与能量 第三节化学反应的速率和限度 一 化学反应的速率 一 化学反应速率 用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来衡量化学反应进行快慢程度的物理量 符号 v 单位 moL L min 或moL L s 等 表达式 1 化学反应速率 反应速率比 方程式系数比 浓度变化量比 指明反应速率所属物质同一反应 如用不同物质表示 数值可能不同 但表示的意义相同 2 注意问题 化学反应速率为平均速率且速率取正值 例 某一反应物的浓度是1 0mol L 1 经过20s后 它的浓度变成了0 2mol L 1 在这20s内 它的反应速率为 A 0 04B 0 04mol L 1 s 1C 0 8mol L 1 s 1D 0 04mol L 1 二 化学反应速率典型例题 1 求算速率大小及反应时间 在10L的容器中进行合成氨反应 3s后NH3增加了0 9mol 请用H2的浓度变化表示此3s内的平均反应速率 0 045mol L s 气体反应A 2B 3C 在一定温度下 在2L密闭容器中装入5molA 15molB 10分钟后 容器中有B气体7mol 求 以A B C表示的反应速率 A0 2mol L min B0 4mol L min C0 6mol L min 在N2 3H2 2NH3反应中 一段时间后 NH3的浓度增加了0 6mol L 1 在此时间内用H2表示的反应速率为0 45mol L 1 s 1 则此一段时间是A 1 0sB 2 0sC 0 44sD 1 33s 2 利用速率比 方程式系数比进行计算 在一定温度和压强下 在一密闭容器中发生下列反应 N2 3H2 2NH3 起始时 N2 H2的浓度分别为1mol L 1和4mol L 1 2s末 测定N2浓度为0 9mol L 1 则用H2表示的反应速率为A 0 45mol L 1 s 1B 0 15mol L 1 s 1C 0 10mol L 1 s 1D 0 05mol L 1 s 1 反应4NH3 5O2 4NO 6H2O在5L密闭容器中进行 半分钟后NO的物质的量增加了0 3mol 则下列反应速率正确的是A VO2 0 01mol L 1 s 1B VNO 0 008mol L 1 s 1C VH2O 0 015mol L 1 s 1D VNH3 0 002mol L 1 s 1 下列数据均表示合成氨的反应速率 其中速率最快的是 A v N2 0 6mol L min B v NH3 0 9mol L min C v H2 1 2mol L min D v H2 0 025mol L s A 统一单位后 用速率除以系数 所得值越大 速率越快 4NH3 5O2 4NO 6H2O若反应速率分别v NH3 v O2 v NO v H2O 表示 正确关系是 A 4 5v NH3 v O2 B 5 6v O2 v H2O C 2 3v NH3 v H2O D 4 5v O2 v NO D 在相同条件下 等质量 金属颗粒大小相当 的下列金属与足量1mol L盐酸反应时 速率最快的是AMgBAlCNaDFe 将1molN2和3molH2混合在1L容器里 反应进行1min后 压强变为原来的75 求该反应的VNH3 已知合成氨反应一段时间后 氨气的浓度增加到0 6mol L V H2 0 4mol L s 求反应时间 1mol L min 2 25s X 3Z2Y 反应4A g 5B g 4C g 6D g 在5L的密闭容器中进行 半分钟后 C的物质的量增加了0 3mol 下列论述正确的是A A的平均反应速率是0 01mol sB 容器中含D物质的量至少为0 45molC 容器中A B C D的物质的量的比一定是4 5 4 6D 容器中A的物质的量一定增加了0 3mol B 二 影响化学反应速率的因素 1 内因 参加反应的物质本身的性质 决定性因素 2 外因 浓度 其它条件不变 增大浓度 反应速率加快 注意 适用于气体和溶液中的反应 改变固体或纯液体的量 不改变反应速率 1 决定化学反应的主要因素是A 温度B 压强C 浓度D 催化剂E 反应物本身的性质2 盐酸与碳酸钙固体反应时 能使反应的初速率明显加快的是A 增加碳酸钙固体的量B 盐酸的量增加一倍C 盐酸的用量减半 浓度加倍D 碳酸钙固体减半 盐酸浓度加倍 3 足量铁粉与一定量盐酸反应 为了减慢反应速率 但不减少氢气的产量 可加入下列物质中的A 水B NaOH固体C Na2CO3固体D NaCl溶液 压强 其它条件不变 增大压强 反应速率加快 注意 压强对速率的影响是通过改变容器体积实现的 它适用于有气体参与的反应 4 增加压强 下列反应速率不会变大的是A 碘蒸气和氢气化合成碘化氢B 稀硫酸和氢氧化钠溶液反应C 二氧化碳通入澄清石灰水中D 氨的催化氧化 5 在一定温度下的密闭容器中发生的反应N2 2O2 2NO2 下列措施能加快反应速率的是A 缩小体积使压强增大B 恒容 充入氮气C 恒压 充入HeD 恒容 充入HeE 恒压 充入氮气 温度 其它条件不变 升高温度 反应速率加快 注意 适用于一切反应 其它条件不变 使用催化剂 反应速率加快 催化剂 不同的催化剂 对反应速率影响不同 其它因素 光 电磁波 超声波 反应物颗粒的大小 溶剂的性质 是否形成原电池等 对于可逆反应 正 逆反应速率同时加快 同时减慢 V 1L的密闭容器 800 1atm CO H2OCO2 H2 催化剂 高温 根据浓度对反应速率的影响试画出该反应的速率与时间的图象 V正 V逆 V正 V逆 二 化学反应的限度 化学平衡状态 1 化学平衡状态 指在一定条件下的可逆反应里 正反应和逆反应的速率相等 反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态 前提条件 一定条件 T P V 研究对象 密闭容器的可逆反应 平衡本质 V正 V逆 0 平衡标志 各物质的浓度不变 V 1L的密闭容器 800 1atm CO H2OCO2 H2 始0 10 100 mol L 0 5min0 080 080 020 021min0 060 060 040 042min0 050 050 050 054min0 050 050 050 05 催化剂 高温 2 化学平衡的特征 动 动态平衡 等 V正 V逆 0 定 反应条件一定 反应混合物中各组分的浓度一定 变 条件改变 平衡将被破坏 在一定温度下 反应X2 g Y2 g 2XY g 达到平衡的标志是 单位时间内同时生成nmolX2和nmolXY 单位时间内生成2nmolXY的同时生成nmolY2 容器内总压强不随时间变化 单位时间内有nmolX X键断裂 同时有nmolY Y键断裂 单位时间内生成nmolX2同时生成nmolY2 V正 V逆 0 在一定温度下 反应X2 g Y2 g 2XY g 达到平衡的标志是 X2 Y2或XY的浓度不再随时间的改变而改变 容器中X2 Y2 XY物质的量之比为1 1 2 X2 Y2的物质的量浓度相等 容器中气体的总质量不随时间的改变而改变 若只有X2有颜色 容器中的颜色不随时间的改变而改变 三 化学反应条件的控制 课题1 如何提高煤的燃烧效率 课题2 如何降低金属的腐蚀速率 1 充分燃烧 粉碎 与空气充分接触 空气适当过量2 充分利用能量 材料隔热 余热循环1 涂保护层 防止原电池的形成2 改变结构 改变性质 降低腐蚀 第三章有机化合物 第一节最简单的有机化合物 甲烷 有机物 有机化合物的简称 指含有碳元素的化合物 碳的氧化物 碳酸盐 金属碳化物等不属于有机物 有机物特点 1 大多数有机物难溶于水 易溶于汽油 酒精 苯等有机溶剂 2 绝大多数有机物受热易分解 且易燃烧 3 绝大多数有机物不易导电 熔点低 4 有机物所起的反应 一般较慢较复杂 且伴随副反应 常需加热或用催化剂 有机物种类繁多的原因 1 碳原子核外有4个价电子可形成四条共价键2 碳原子之间可形成不同类型的共价键3 碳原子之间可形成长的碳链或形成环状结构4 分子式相同有多种不同结构 同分异构体 酒精 C2H6O 蔗糖 C12H22O11 葡萄糖 C6H12O6 醋酸 C2H4O2 四氯化碳 CCl4 甲烷 CH4 乙烯 C2H4 乙炔 C2H2 苯 C6H6 淀粉 C6H10O5 n纤维素 C6H10O5 n 甲烷 CH4 乙烯 C2H4 乙炔 C2H2 苯 C6H6 烃 烃 仅含碳氢两种元素的有机物 又称碳氢化合物 有机物的学习 1 结构特点 分子式 电子式 结构式 结构简式立体结构 键角 同分异构 官能团 2 物理性质 气味 常温状态 溶解性 密度 3 化学性质 氧化反应 取代反应 加成反应 其它反应 一 甲烷的性质 1 结构特点 分子式 电子式 结构式 立体结构 CH4 正四面体型C H键夹角109 28 甲烷是沼气 天然气 瓦斯的主要成分 2 物理性质 无色 无味 气体 极难溶于水密度为0 717g L 标况 比空气小 甲烷的氧化反应 3 化学性质 与氧气反应 点燃甲烷前要验纯 酸性KMnO4溶液不反应 甲烷与氯气的反应 H Cl Cl Cl 取代反应 有机分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 氯仿 四氯甲烷 四氯化碳 一氯甲烷为气体 其余有机产物均为不溶于水的液体 每次只有1个原子可被氯原子取代4个反应同时进行 4种有机产物并存 二 烷烃 烷烃 饱和链烃 分子里碳原子跟碳原子以单键结合成链状 碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的烃 饱和 原子间仅以单键相连 通式 CnH2n 2 1 结构特点 结构特点 饱和 链状 烃 同系物结构相似 在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质的互称 同类物质 通式相同 碳原子数不同 烃基 烷基 烃基 烃失去一个或多个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基 烷基 烷烃失去一个氢原子后剩余的原子团叫做烷基 2 物理性质 状态 C 4 气态C 5 16 液态C 17 固态 随分子里碳原子数的递增 沸点逐渐升高 相对密度逐渐增大 但总小于1 氧化反应 取代反应 3 化学性质 燃烧反应 与酸性KMnO4不反应 与Cl2光照的取代反应 练习 1 烷烃的通式是 烷烃分子中的碳原子数目每增加1个 其相对分子质量就增加 2 烃基是烃分子中失去1个 后所剩余的部分 如 CH2CH3是 丙基结构简式是 3 下列各对物质中 互为同系物的是A CH4 C10H22B CH4 C2H5OHC C2H6 C4H10D CH3COOH C3H8 CnH2n 2 14 氢原子 乙基 CH2CH2CH3 A C 化合物具有相同的分子式 但具有不同的结构式的现象叫同分异构现象 4 同分异构 具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体 同分异构体 结构相似 分子组成上相差一个或若干个CH2原子团分子式相同 结构不同的化合物质子数相同 中子数不同的原子 同一种元素组成的不同种单质 分子式和结构式都相同的物质 不同相同元素符号表示不同元素符号表示相同 分子式可不同 相同 相似相似或不同电子结构相同 原子核结构不同单质的组成或结构不同 相同 物理性质不同 化学性质相似 物理性质不同 化学性质不一定相同物理性质不同 化学性质相同 物理性质不同 化学性质相同 相同 烷烃同分异构体的书写 主链由长到短 支链由简变繁 位置由中到边 多个取代基对 并 间 串 写出C6H14的同分异构体 CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CH2CHCH2CH3 CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CH CHCH3 CH3CH3CH3CH3 CH3CCH2CH3 CH3 写出C7H16的同分异构体 一氯取代产物同分异构体的书写 对称位置C原子相同 同一个C原子上的H原子相同 同一个C原子上的相同基团相同 5 烷烃的命名 习惯命名法 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸正 异 新 系统命名法 选主链 选定分子中最长的碳链为主链 即含碳原子数最多的碳链 例 CH3 CH CH2 CH2 CH CH3 CH3 CH2CH2 CH3 主链8个C原子 称为 辛烷 称某烷 并按主链碳原子数称其为 某烷 练习 找出下列烷烃的主链有多少个C原子 CH3CH3 CH CH CH3CH3 CH3 CH2 CH3 CH CH2 CH3 CH3 CH2 CH3 CH2 CH CH3CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH3 1 2 3 丁烷 戊烷 十二烷 例 CH3 CH CH2 CH CH2 CH3 CH3CH3 123456 找起点 主链中离支链最近端作为起点 先简单取代基 再多取代基 用阿拉伯数字给主链碳原子编号以确定支链的位置 编序号 CH3 CH CH2 CH2 CH3 CH3 练习 找出下列烷烃主链的有C原子编号位 CH2 CH3 CH3 CH CH2 CH CH3 CH3 561234 12345 CH3 CH3 CH CH2 C CH3 CH3CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH CH2 CH3 CH3CH2 CH3 1234567 54321 定基位 把支链作为取代基 用阿拉伯数字写出它在主链中的位置 同名基团合并 异名基团先小后大 阿拉伯数字间用 隔开 数字与取代基间用 隔开 CH3CH2 CH2 CH3 例 CH3 CH CH2 CH CH CH2 CH3 CH3CH3 67812345 2 2 4 三甲基 5 乙基 CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH3 CH3CH3 123456 CH3 CH3 CH2 CH C CH3 CH3CH3 54321 练习 确定下列烷烃取代基的位置 2 3 二甲基 2 2 3 三甲基 CH2 CH3 CH3 CH2 CH CH CH2 CH3 CH3 123456 CH3 CH2 CH2 CH CH CH2 CH3 CH3CH2 CH3 7654321 3 甲基 4 乙基 4 甲基 3 乙基 CH3CH2 CH2 CH3 例 CH3 CH CH2 CH2 CH CH2 CH3 CH3CH3 67812345 2 2 5 三甲基 5 乙基辛烷 写名称 取代基在前 某烷 在后 将两者名写在一起 练习 用系统命名法命名下列有机物 CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 戊烷 CH3 CH3 CH2 CH CH CH3 CH3 54321 2 3 二甲基戊烷 CH3 CH3 CH2 CH C CH3 CH3CH3 54321 2 2 3 三甲基戊烷 CH3CH3 CH2 CH2 CH3CH3 2 3 二甲基丁烷 2 甲基丁烷 CH3CHCH2CHCH3 CH2CH2 CH3CH3 3 5 二甲基庚烷 CH3CHCH3 CH2CH3 练习用系统命名法命名 CH2CH2CH2CH CH2 CH3CH2CH3 CH3 CH3 CH3 C CHCH3 CH3CH3 2 2 3 三甲基丁烷 3 乙基庚烷 CH2CH3CH3C2H5C2H5 CH3 C CH2 C CH3CHCH2 C CH2CH3 CH3CH3CH3CH3 2 2 4 4 四甲基己烷 3 5 二甲基 3 乙基庚烷 第三章有机化合物 第二节来自石油和煤的两种基本化工原料 一 乙烯 1 结构特点 分子式 电子式 结构式 C2H4 结构简式 CH2 CH2 平面结构C H键夹角120 四式 立体结构 2 物理性质 无色 稍有气味气体难溶于水 密度比空气略小 键长 双键 单键键能 单键 双键 2单键C C不是2个C C 3 化学性质 乙烯的氧化反应 a 与氧气反应 酸性KMnO4将C2H4变成H2O和CO2 鉴别甲烷和乙烯 不可用于除杂 b 使酸性KMnO4溶液褪色 火焰明亮 伴有黑烟 放热 乙烯的加成反应 有机物分子中双键 或叁键 两端碳原子与其它原子或原子团直接结合生成新化合物的反应 1 2 二溴乙烷无色无味液体密度大于水 乙烯通入Br2的CCl4溶液 红棕色褪去 变无色 乙烯通入Br2的H2O溶液 红棕色褪去 变无色 溶液分层 c 与氢气加成 b 与卤化氢加成 d 与水加成 a 与卤素的加成 除去烷烃中的烯烃 一氯乙烷 乙烷 乙醇 乙烯的聚合反应 聚乙烯 由相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应 乙烯的聚合反应同时是加成反应 又叫加成聚合反应 简称加聚反应 乙烯产量衡量一个国家石油化工发展水平标志重要的化工原料水果催熟剂 4 用途 一 乙烯 烯烃 分子中含有 C C 的链烃通常指 单 烯烃 只含有一个 通式 CnH2n n 2 5 烯烃 同分异构体 1 碳链异构2 位置异构3 种类异构 一 乙烯 烯烃同分异构体 递变规律 随分子里碳原子数的递增 1 状态由气态变到液态又变到固态 C 4 气态 2 它们的沸点逐渐升高 相对密度逐渐增大 总小于1 一 乙烯 烯烃物理性质 一 乙烯 烯烃化学性质 与氧气反应 与酸性KMnO4反应 加成反应 加聚反应 二 苯 1 结构特点 分子式 C6H6 结构简式 三式 结构式 立体结构 平面正六边形12原子在同一平面上键角120 C C C C和苯中碳碳键的比较 键键长m键能键角 C CC C苯中CC键1 54 10 101 33 10 101 40 10 10348kJ mol 1615约460109028 12001200 苯环中的碳碳键 以上事实说明苯环中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特化学键 1 苯分子中碳碳之间的距离相等2 破坏碳碳键所需的能量相等3 邻二氯代苯无同分异构体4 苯不能使酸性高锰酸钾褪色 但凯库勒结构仍然沿用 无色 特殊气味液体 不溶于水 密度比水小 有毒 2 物理性质 熔点5 5 沸点80 1 固态时无色晶体 b 不能使酸性KMnO4溶液褪色 3 化学性质 氧化反应 a 与氧气反应 火焰明亮 浓烟 溴苯 a 苯的溴代反应 注意 1 溴为纯溴 液溴 无水2 FeBr3为催化剂 可用Fe代替3 除去溴苯中的溴用NaOH溶液4 长导管b作用 导气 冷凝5 c不能伸入液面以下 防止倒吸 苯的取代反应 无色油状液体 密度大于水不溶于水 注意 1 浓H2SO4作用 催化剂 脱水剂2 加热方式 水浴加热3 除杂质 NaOH溶液 分液 b 苯的硝化反应 硝基苯 无色 油状液体 苦杏仁味密度大于水 不溶与水 有毒 环己烷 苯的加成反应 苯易取代 难加成 4 用途 1 重要的化工原料2 有机溶剂 芳香族化合物和芳香烃 芳香族 芳香烃 5 芳香烃和苯的同系物 含苯环的化合物统称芳香族化合物 含一个或多个苯环的烃 属于芳香烃简称芳烃 苯是最简单 最基本的一种芳烃 通式 CnH2n 6 n 6 苯的同系物 苯的同系物只有苯环上的取代基是烷基时 才属于苯的同系物 甲苯 对甲乙苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 乙苯 简单的苯的同系物的名称 第三章有机化合物 第三节生活中两种常见的有机物 它 作为世界客观物质的存在 它是一个变化多端的精灵 它炽热似火 冷酷象冰它缠绵如梦萦 狠毒似恶魔 它柔软如锦缎 锋利似钢刀它无所不在 力大无穷 它可敬可泣 该杀该戮它能叫人超脱旷达 才华横溢 放荡无常它能叫人忘却人世的痛苦忧愁和烦恼到绝对自由的时空中尽情翱翔它也能叫人肆行无忌 勇敢地沉沦到深渊的最底处 叫人丢掉面具 原形毕露 口吐真言 一 乙醇 分子式 C2H6O CH3CH2OH或C2H5OH 1 结构特点 三式 结构式 结构简式 官能团 OH羟基 2 物理性质 乙醇俗称酒精 是无色 透明 具有特殊香味的液体 密度比水小 20 为0 789g cm3 沸点78 熔点 117 36 乙醇易挥发 与水以任意比互溶 医用酒精 75 乙醇的水溶液 无水乙醇 96 乙醇溶液与生石灰混合蒸馏 蒸馏法只能制取到95 57 的乙醇水溶液 3 化学性质 置换反应 现象 沉在底部 有气泡 又上浮反应不如水剧烈 钠密度大于乙醇 产生气体 钠密度小于乙醇钠溶液 注意 a 乙醇羟基中氢原子不如水分子中氢原子活泼b 乙醇比水难电离 乙醇不显酸性 非电解质c 乙醇还可与活泼金属K Ca Mg Al等反应d 1个 OH产生0 5H2 氧化反应 a 燃烧反应 b 强氧化剂 乙醇能被酸性KMnO4或K2Cr2O7溶液氧化 生成乙酸 CH3COOH 2Cu O2 2CuO c 催化氧化 乙醛结构简式 醛基 反应历程 羟基去氢 羟基相连碳去氢碳氧单键变双键 乙醛 无色刺激性气味液体 作燃料 香精饮料有机化工原料 如制造乙酸 乙醚有机溶剂 用于溶解树脂 制造涂料医疗上常用75 体积分数 的酒精作消毒剂 4 乙醇用途 烃的衍生物 烃分子中的氢原子被其它原子或原子团所取代而生成的化合物 醇类 定义 分子里含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物 下列化合物属于醇类化合物的是A CH3 O CH2CH3B CH2OHC D CH3CH2OH 几种常见的醇 甲醇俗称木精 无色透明液体 有酒精气味 易燃烧 可作燃料 是一种再生的能源 有毒 人饮用10mL眼睛失明 更多则致死 乙二醇无色 黏稠 有甜味的液体 易溶于水和乙醇 是重要的工业原料 内燃机的抗冻剂 丙三醇俗称甘油 无色 黏稠 有甜味的液体 跟水和乙醇以任意比互溶 是重要的工业原料 制硝化甘油 吸湿性强 有护肤作用 下列说法中正确的是A 乙醇在水溶液中也能电离出少量的H 但它比水还难电离B 因乙醇能发生反应 CH3CH2OH HBr CH3CH2Br H2O 故乙醇具有碱性C 乙醇分子中的氢均可以被金属置换D 在一定条件下 镁也可以跟无水乙醇反应放出H2 练习 AD 烃的衍生物 烃分子中的氢原子被其它原子或原子团所取代而生成的化合物官能团 决定有机物的化学特性的原子或原子团常见的官能团 X 卤原子 OH 羟基 NO2 硝基 COOH 羧基C C 碳碳双键注意 烃基不是官能团 分子式 结构式 结构简式 电子式 官能团 C2H4O2 CH3COOH COOH 二 乙酸 1 结构特点 五式 俗称醋酸 无色 强烈刺激性气味的液体沸点117 9 易挥发 熔点16 6 当温度低于16 6 时 乙酸凝结成冰一样的晶体 又称冰醋酸 能与水 乙醇互溶 二 乙酸 乙酸的物理性质 1 酸性 具有酸的通性1 使石蕊试液变红2 与金属反应3 与碱性氧化物反应4 与碱反应5 与某些盐反应弱酸 酸性强于碳酸 二 乙酸 乙酸的化学性质 1 乙醇3mL2 浓硫酸2mL3 乙酸2mL4 饱和的Na2CO3溶液 二 乙酸 乙酸的化学性质 2 酯化反应 H O C2H5 H2O 乙酸乙酯无色 油状 不溶于水 有香味 浓H2SO4 1 酯化反应 酸与醇作用生成酯和水的反应2 酯化反应属于取代反应3 浓硫酸作催化剂 脱水剂4 饱和碳酸钠溶液的作用 溶解乙醇 中和乙酸 降低乙酸乙酯溶解度 二 乙酸 乙酸的化学性质 酯化反应规律 1 酸去羟基 醇去氢2 可逆 2 酯化反应 18 18 二 乙酸 乙酸的化学性质 分子由烃基与羧基相连构成的有机物 1 定义 二 乙酸 羧酸 2 常见的羧酸 甲酸 结构分子式 结构式 结构简式 官能团 CH2O2 HCOOH COOH CHO 二 乙酸 羧酸 物理性质俗称蚁酸 无色 有刺激性气味 液体 易溶于水 酸性强于醋酸 二 乙