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文档简介
必修二基础知识复习必修二基础知识复习一、硫及其化合物二、氮及其化合物三、硅及其化合物四、化学反应与热能五、化学反应与电能六、化学反应速率七、化学反应限度八、甲烷和烷烃九、乙烯十、烃十一、烯烃十二、有机高分子材料十三、乙醇十四、乙酸十五、糖类十六、蛋白质十七、油脂十八、金属矿物的开发利用十九、海水资源的开发利用二十、煤、石油和天然气的综合利用二十一、化学品的合理使用二十二、环境保护与绿色化学一、硫及其化合物二、氮及其化合物三、硅及其化合物四、化学反应一、硫及其化合物(一)硫1、存在形式:游离态和化合态
2、常见的硫化物:硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(CaSO4•2H2O)、芒硝(Na2SO4•10H2O)3、物理性质:
黄色晶体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2)注:常用CS2把S与其它物质分开,也可用CS2洗去沾在试管内壁的S一、硫及其化合物(一)硫1、存在形式:游离态和化合态2、4、化学性质:
(1)与金属反应:FeS2Cu+SCu2SS+Hg=HgS注:①S与变价金属反应时,一般只能生成低价态的金属硫化物②汞洒落在地面可撒些硫磺覆盖,这样可以防止汞蒸气中毒(2)与非金属反应:S+H2H2SS+O2SO2
(3)与NaOH反应:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
利用热碱液洗去附着在试管壁上的SFe+S4、化学性质:(1)与金属反应:FeS2Cu+SC(二)二氧化硫1、物理性质:无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水2、化学性质:(1)酸性氧化物:与水反应:SO2+H2OH2SO3
与碱反应:SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O与碱性氧化物反应:SO2+Na2O=Na2SO3
(2)还原性:能被KMnO4(H+)、H2O2、氯
水、Fe3+、O2、HNO3等氧化剂氧化
①与O2反应:2SO2+O22SO3
②与X2反应:SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX(X2包括:Cl2、Br2、I2)(Cl2和SO2以物质的量1:1混合后失去漂白作用)(二)二氧化硫1、物理性质:无色、有刺激性气味的有毒气体,③与KMnO4(H+)反应,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(现象:黄色沉淀产生)(4)漂白性:SO2能与某些有色物质生成不稳定的无色物质。(可逆,非氧化还原反应)例:品红褪色变红注:SO2不能漂白酸碱指示剂,如:将SO2通入紫色石蕊试液中,试液变红色(并不褪色)③与KMnO4(H+)反应,使其紫色褪去:5SO2+2Mn3、用途:
(1)漂白纸浆、毛、丝、草帽等(2)用于食品添加剂,食品中适量添加SO2可以起到漂白、杀菌、抗氧化(例如:葡萄酒的制作,最大使用量为0.25g/L)的作用必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)3、用途:(1)漂白纸浆、毛、丝、草帽等(2)用于食品添4、常见漂白剂漂白原理的比较类型漂白原理漂白特点变化类型举例能否漂白指示剂氧化型加合型吸附型漂白剂具有强氧化性,因与有色物质发生氧化还原反应而使其褪色褪色后不会恢复原色化学变化HClO、Na2O2、O3、H2O2能漂白剂与某些有色物质结合生成无色物质而使其褪色一定条件下发生分解,又恢复原色化学变化SO2
不能某些固体物质具有疏松多孔的结构,能吸附有色物质处理后可重复使用物理变化活性炭必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)4、常见漂白剂漂白原理的比较漂白原理漂白特点变化类型举(三)三氧化硫1、物理性质:
标准状况下,SO3是一种无色固体(注意体积计算)2、化学性质:酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性(1)与水反应:SO3+H2O=H2SO4
(2)与碱反应:SO3+Ca(OH)2=CaSO4↓+H2O(3)与碱性氧化物反应:SO3+MgO=MgSO4必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)(三)三氧化硫1、物理性质:标准状况下,SO3是一种无色固(四)硫酸1、工业制法:4FeS2+11O2
Fe2O3+8SO22SO2+O2三步骤三原料三反应三设备备注SO2的制取、净化、干燥黄铁矿或硫黄
沸腾炉用98.3%的浓硫酸吸收SO3,可以避免形成酸雾,并能提高吸收效率SO2的催化氧化空气接触室SO3的吸收和H2SO4的生成98.3%的浓硫酸SO3+H2O=H2SO4
吸收塔或S+O2
SO22SO3必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)(四)硫酸1、工业制法:4FeS2+11O2Fe2O3+82、物理性质:纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体,稀释时放出大量的热3、稀硫酸的性质——具有酸的通性(1)与酸碱指示剂反应:使紫色石蕊试液变红
(2)与活泼金属反应:Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑(3)与碱性氧化物反应:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O(4)与碱反应:2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O(5)与盐反应:H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)2、物理性质:纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体,稀4、浓硫酸的特性——吸水性、脱水性、强氧化性(1)吸水性:
浓硫酸可吸收空气中的水分和结晶水合物中的结晶水,常作干燥剂。可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2、HCl等)和中性气体(如H2、O2、N2等);不能干燥碱性气体(NH3)和还原性气体(如H2S、HBr、HI等)实例:①浓硫酸敞口放置在空气中,其质量增大,密度减小,浓度减小,体积增大②浓硫酸可吸收CuSO4•5H2O中的结晶水,使蓝色晶体失去结晶水变为CuSO4白色粉末必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)4、浓硫酸的特性——吸水性、脱水性、强氧化性(1)吸水性:(2)脱水性:将有机物中的H、O以H2O的形式脱去。通常说的腐蚀性即脱水性C12H22O11(蔗糖)12C+11H2O
C2H5OHCH2=CH2↑+H2O注:①有机物被浓硫酸脱去水并不一定都生成C②把浓硫酸点在蓝色石蕊试纸上,将看到试纸先变红,后变黑,变黑就是脱水炭化了③若不慎将浓硫酸溅在皮肤上,应用大量水进行冲洗,然后再涂上NaHCO3稀溶液必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)(2)脱水性:将有机物中的H、O以H2O的形式脱去。C12(3)强氧化性:
①与铁、铝常温下钝化,可用铝、铁的制品装运冷的浓硫酸②与Cu反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑③与C反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O注:①钝化现象是在金属表面形成一层致密的氧化薄膜,从而阻止浓硫酸与内层金属进一步反应;钝化也是化学变化
②在只有浓硫酸参加的反应中,随着硫酸的消耗及生成物水含量的增加,硫酸的浓度逐渐减小,浓硫酸逐渐变成了稀硫酸,故有些反应就不能继续进行了,硫酸会有剩余。比如:铜与浓硫酸的反应必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)(3)强氧化性:①与铁、铝常温下钝化,(五)常见的硫酸盐1、硫酸钙:自然界中的硫酸钙常以石膏(CaSO4•2H2O)的形式存在石膏(CaSO4•2H2O)熟石膏(2CaSO4•H2O)石膏石膏的用途:制作各种模型、医用石膏绷带、调节水泥的硬化速度2、硫酸钡:自然界中的硫酸钡以重晶石的形式存在硫酸钡的用途:重晶石是生产其他钡盐的原料;硫酸钡可用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称“钡餐”(五)常见的硫酸盐1、硫酸钙:自然界中的硫酸钙常以石膏(C3、硫酸铜:白色粉末,结合水后变成蓝色晶体,俗称胆矾(CuSO4•5H2O),利用这一性质可以用来检验酒精中是否含少量水胆矾的用途:胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药——波尔多液(六)硫酸根离子的检验1、硫酸根离子的检验:加盐酸→加BaCl2→白色沉淀→有SO42-存在2、粗盐提纯的试剂加入顺序:BaCl2必须在NaCO3之前加,NaOH可在前两者前、中、后加都行,然后过滤,再加稀HCl,用pH试纸调节中性即可3、硫酸铜:白色粉末,结合水后变成蓝色晶体,俗称胆矾(Cu(一)氮气1、物理性质:无色、无味的气体,约占空气体积78%,难溶于水2、化学性质:(1)氧化性:3Mg+N2Mg3N2
N2+3H22NH3
(2)还原性:N2+O2======2NO放电或高温注:N2与O2反应的条件是“放电”或“高温”,无论O2是否过量,该反应都生成NO二、氮及其化合物必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)(一)氮气1、物理性质:无色、无味的气体,约占空气体积78(二)氮的固定1、定义:2、途径:
将游离态的氮转变为氮的化合物的过程(1)生物固氮:豆科作物根瘤菌将N2转化成氮(2)天然固氮:大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气N2转为氮的化合物(3)人工固氮——合成氨工业:在一定条件下,N2和H2合成氨:N2+3H22NH3
必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)(二)氮的固定1、定义:将游离态的氮转变为氮的化合物的过程(三)一氧化氮与二氧化氮NO
NO2物理性质类型化学性质收集方法无色、不溶于水、有毒的气体红棕色、易溶于水,有刺激性气味,密度比空气大,有毒的气体,易液化不成盐氧化物不成盐氧化物1、与O2反应:2NO+O2=2NO2(常用于检验NO)2、与O2和H2O反应:4NO+3O2+2H2O=4HNO31、与H2O反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO(工业制硝酸的反应原理)2、与O2和H2O反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3
3、2NO2N2O4(由于该反应的存在,所以NO2的摩尔质量偏大)排水法向上排空气法必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)(三)一氧化氮与二氧化氮NONO2物理性质类型化学性质收集1、氨
(1)物理性质:
无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水(1:700),易液化得到液氨(液氨汽化时要吸收大量的热,可做制冷剂)(四)氨和铵盐注:喷泉实验①形成原理:容器内外产生较大的压强差②产生压强差的原理:容器内气体极易溶于水(或容器内气体易与溶液反应),使容器内压强迅速降低,在外界大气压的作用下,外部液体快速进入容器,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)1、氨(1)物理性质:无色、有刺激性气味的气体,密度比空③常见形成喷泉实验的气体与试剂气体HClNH3CO2、SO2NO2+O2吸收剂水或碱溶液水或酸溶液碱溶液水或碱溶液(2)化学性质:①与H2O反应:NH3+H2ONH3·H2OOH-+NH4+
不稳定,受热分解:NH3·H2ONH3↑+H2O注:I.氨的水溶液叫做氨水。氨溶于水时,与水结合成一水合氨(NH3•H2O),氨水的密度都比水小,且浓度越大,密度越小;计算氨水浓度时,溶质是NH3II.常温下,一水合氨有一小部分电离成OH-和NH4+,所以氨水显弱碱性,是一元弱碱,能使酚酞变红,使红色石蕊试纸变蓝;可与酸及酸性氧化物反应生成盐;与某些盐反应生成难溶性碱。必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)③常见形成喷泉实验的气体与试剂气体HClNH3CO2、SO2IV.氨水、液氨、一水合氨的比较名称氨水液氨一水合氨化学式分类成分NH3
NH3•H2O混合物,多种成分纯净物、非电解质纯净物、一元弱碱、电解质NH3、H2ONH3·H2O、OH-、NH4+H+(极少)NH3
NH3•H2OIII.NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,因此,常用此性质检验氨气必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)IV.氨水、液氨、一水合氨的比较名称氨水液氨一水合氨化学式②与酸反应:NH3+HCl=NH4Cl(白烟)NH3+HNO3=NH4NO3(白烟)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
注:氨气与挥发性酸(盐酸、硝酸)反应,有白烟生成,可用此反应检验氨气或浓氨水③与氧气反应(催化氧化):4NH3+5O24NO+6H2O注:氨气的催化氧化,常用于工业上制硝酸,之后2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO制得硝酸体现氨气的还原性必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)②与酸反应:NH3+HCl=NH4Cl(白烟)NH3+H2.铵盐
(1)物理性质:白色或无色晶体,易溶于水(2)化学性质:①受热分解:NH4ClNH3↑+HCl↑NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑②与碱反应放出NH3:2NaOH+(NH4)2SO4Na2SO4+2NH3↑+2H2O
注:铵盐是农业上常用的化肥,铵态氮肥在使用和保存时应注意密封,低温保存,不与碱性物质混用必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)2.铵盐(1)物理性质:白色或无色晶体,易溶于水(2)铵盐受热一般放出NH3,但NH4NO3受热到一定温度时会发生爆炸,生成多种气体(3)检验:加碱→加热→红色石蕊试纸变蓝或蘸浓盐酸的玻璃棒有白烟(4)氨气的制备
①工业:
N2+3H22NH3
②实验室:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)铵盐受热一般放出NH3,但NH4NO3受热到一定温度时会发生③其他制法:I、加热浓氨水:NH3·H2ONH3↑+H2OII、浓氨水中加入固态碱性物质:NH3·H2O+固态碱性物质(CaO、NaOH、碱石灰)→氨气
(由于固态碱性物质溶于水放热,促进NH3·H2O分解生成氨气)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)③其他制法:I、加热浓氨水:NH3·H2ONH3注:I、制取NH3时,一般用NH4Cl。但不能直接加热NH4Cl。因为这样做只能将NH4Cl由试管底部加热到试管口。因为NH4Cl分解生成的NH3和HCl气体在试管口又重新生成了NH4Cl,所以得不到NH3
II、不能用NH4NO3制备,因为NH4NO3受热分解易发生爆炸III、不能用(NH4)2SO4制备,因为(NH4)2SO4与Ca(OH)2反应生成的
CaSO4呈块状,不利于NH3的逸出,且反应后试管难清洗IV、不能用(NH4)2CO3制备,因为(NH4)2CO3受热分解会产生CO2,使收集到的NH3不纯V、一般用熟石灰Ca(OH)2,不用KOH、NaOH,因为KOH、NaOH
易吸水结块,不利于NH3产生,同时对玻璃的腐蚀性较强必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)注:I、制取NH3时,一般用NH4Cl。但不能直接加热NH④干燥:只能用碱石灰,不能用浓H2SO4、无水CaCl2、P2O5
⑤收集:向下排空气法(用棉花堵住管口,因为氨气比空气轻,防止氨气与空气对流,防止污染)⑥验满:Ⅰ、湿润的红色石蕊试纸置于试管口→变蓝Ⅱ、蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口→白烟⑦尾气处理:多余的NH3要吸收掉(可在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花),以免污染空气。多余的NH3在尾气吸收时要防止倒吸,常采用的装置如下图:必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)必修二基础知识复习人教版(2019)高中化学必修二课件(共168张PPT)④干燥:只能用碱石灰,不能用浓H2SO4、无水CaCl2、(五)硝酸
1、物理性质:纯净的硝酸是无色、有刺激性气味易挥发的液体,沸点低,与水以任意比例互溶;常用的硝酸质量分数大约是69%,98%的硝酸称为发烟硝酸。2、化学性质:
(1)具有酸的通性:①与指示剂反应:稀硝酸使石蕊试液由紫变红;浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色②与碱反应:NaOH+HNO3=NaNO3+H2O③与碱性氧化物反应:CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O(五)硝酸1、物理性质:纯净的硝酸是无色、有刺激性气味易④与弱酸盐反应:Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑(2)不稳定性:4HNO3=====4NO2↑+O2↑+2H2O光照或加热注:①保存硝酸要用棕色瓶(防光)、玻璃塞(胶塞易被氧化),置于阴凉处(防热)②久置的浓硝酸中,因硝酸分解产生的NO2又溶于硝酸而使其呈黄色③通常见光易分解的物质有:HClO、HNO33、强氧化性:浓度不同,产物不同
①常温下,铁、铝遇浓硝酸钝化②王水的配制:浓硝酸与浓盐酸体积比为1:3配制成,可溶解金和铂④与弱酸盐反应:Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H③与金属反应:浓硝酸→NO2,稀硝酸→NO,无H2放出Ⅰ、铜与硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑Ⅱ、铁与硝酸反应:硝酸过量:Fe+4H++NO3-=Fe3++2H2O+NO↑硝酸不足:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++4H2O+2NO↑④与非金属反应:C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O⑤与还原性物质反应:SO32-→SO42-、Fe2+→Fe3+、I-→I2
③与金属反应:浓硝酸→NO2,稀硝酸→NO,无H2放出Ⅰ、4、工业上制硝酸的原理:(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来源①二氧化硫的来源:煤、石油和某些金属矿物的燃烧或冶炼②氮氧化物的来源:机动车排放的尾气(2)酸雨的形成过程:硫酸型酸雨的形成:SO2
SO3
H2SO4
4、工业上制硝酸的原理:(1)N2+3H22NH3(2)4NSO2
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约为5.6,而酸雨的pH小于5.6SO2H2SO3H2SO4硝酸型酸雨的形成:2NO+(一)三种常见的硅酸盐产品——玻璃、陶瓷、水泥玻璃水泥陶瓷
设备生产过程及主要反应方程式主要成分主要性质纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英(SiO2)主要原料:石灰石、黏土辅助原料:适量的石膏黏土玻璃窑水泥回转窑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→烧结→冷却Na2SiO3、CaSiO3、SiO2种类有普通玻璃、铅玻璃、有色玻璃等硅酸二钙(2CaO•SiO2)硅酸三钙(3CaO•SiO2)铝酸三钙(3CaO•Al2O3)土器、陶器、瓷器玻璃是混合物,无固定的熔沸点具有水硬性抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘原料三、硅及其化合物(一)三种常见的硅酸盐产品——玻璃、陶瓷、水泥玻璃水泥陶瓷(二)硅1、存在形式:硅在自然界主要以硅酸盐(如地壳中的大多数矿物)和氧化物(如水晶、玛瑙)的形式存在2、化学性质:(1)与非金属反应:F2、O2、Cl2、H2
Si+O2SiO2
Si+2Cl2SiCl4
(2)与HF反应:Si+4HF=SiF4↑+2H2↑(3)与NaOH反应:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑(H2O是氧化剂)3、制备:(二)硅1、存在形式:硅在自然界主要以硅酸盐(如地壳中的大①粗硅的制取:
利用石英砂和焦炭在高温下反应:SiO2+2CSi+2CO↑注:该反应的产物是CO,而不是CO2;此处C不能过量,
否则会发生:SiO2+3CSiC(金刚砂)+2CO↑②高纯硅的制备:Si+3HClSiHCl3+H2SiHCl3+H2Si+3HCl4、应用:(1)用作半导体材料(2)计算机中硅芯片(3)制造太阳能电池①粗硅的制取:利用石英砂和焦炭在高温下反应:SiO2+2(三)二氧化硅
1、结构:每个Si结合4个O,Si在中心,O在四面体的4个顶角;许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接,每个O为两个四面体所共有,与2个Si相结合2、化学性质:
(1)酸性氧化物:与强碱反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 2OH-+SiO2=SiO32–+H2O(盛装NaOH的试剂瓶用橡胶塞)(三)二氧化硅1、结构:每个Si结合4个O,Si在中心,(2)特性:与氢氟酸(HF)反应:
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(可以用HF来刻蚀玻璃;用塑料瓶盛装HF)(3)弱氧化剂:SiO2+2CSi+2CO↑
(4)与某些盐反应(制玻璃的反应):SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
注:石英坩埚和瓷坩埚的主要成分是SiO2,所以他们不能用来融化NaOH等碱性物质3、用途
:SiO2可用于制造光导纤维
(2)特性:与氢氟酸(HF)反应:SiO2+4HF=SiF(四)硅酸盐一、组成:
硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。二、性质:
硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质,大多不溶于水,硬度高熔点高、化学性质很稳定耐腐蚀等特点。三、表示方法:常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成例:硅酸钠:Na2O•SiO2石棉:CaO•3MgO•4SiO2长石:K2O•Al2O3•6SiO2(四)硅酸盐一、组成:硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的(五)最简单的硅酸盐——硅酸(Na2SiO3
)1、物理性质:
可溶于水,其水溶液俗称水玻璃,是一种矿物胶,有很强的黏合性2、化学性质:遇酚酞变红;与比硅酸酸性强的一些酸反应,生成难溶于水的硅酸: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:水玻璃可用于制备硅胶和木材防火剂,还可以用作肥皂填料等注:盛放水玻璃的试剂瓶不能用玻璃塞,要用橡胶塞;同时试剂瓶要密封,否则会吸收空气中的H2O和CO2而变质(五)最简单的硅酸盐——硅酸(Na2SiO3)1、物理性质(六)新型含硅物质
物质性质用途SiC含4%硅的硅钢
硅橡胶
分子筛
俗称金刚砂,具有金刚石结构,硬度很大用作砂纸、砂轮的磨料具有很高的导磁性用作变压器铁芯即耐高温又耐低温,在-60℃-250℃仍能保持良好的弹性用于制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料等具有均匀微孔结构的铝硅酸盐用作吸附剂和催化剂(六)新型含硅物质物质性质用途SiC含4%硅硅橡胶(七)新型陶瓷1、碳化硅(SiC):俗称金刚砂,其中的碳和硅通过共价键连接,具有类似金刚石的结构,硬度很大用途:用作砂纸、砂轮的磨料;碳化硅还具有优异的高温抗氧化性能,可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等2、高温结构陶瓷:由碳化硅、氮化硅或某些金属氧化物等在高温下烧结而成3、压电陶瓷4、透明陶瓷5、超导陶瓷:应用于磁悬浮技术(七)新型陶瓷1、碳化硅(SiC):俗称金刚砂,其中的碳和四、化学反应与热能(一)常见的吸、放热反应
1、常见的放热反应:所有的燃烧反应和缓慢氧化反应、所有的酸碱中和反应、大多数化合反应、铝热反应、活泼金属与水或酸的反应2、常见的吸热反应:大多数的分解反应、C+CO22COBa(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3·H2O+8H2O、NaHCO3+HCl=H2O+CO2↑+NaClC+H2O(g)CO+H2四、化学反应与热能(一)常见的吸、放热反应
1、常见的放热反(二)化学反应中能量变化的原因
1、微观:化学键的断裂与形成反应物→断键→吸收能量>生成物→成键→释放能量吸收能量→吸热反应反应物→断键→吸收能量<生成物→成键→释放能量释放能量→放热反应举例:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)结论:放热反应(二)化学反应中能量变化的原因
1、微观:化学键的断裂与形成注:①化学反应的实质是旧键断裂和新键形成②有化学键断裂的过程不一定是化学反应,如氯化钠溶于水的过程③化学反应一定伴随能量变化,但有能量变化的过程不一定是化学反应,如物质的三态变化注:①化学反应的实质是旧键断裂和新键形成②有化学键断裂的过程2、宏观:反应物与生成物的总能量
反应物的总能量>生成物的总能量→放热反应反应物的总能量<生成物的总能量→吸热反应图示能量相对大小反应物的总能量___
_生成物的总能量反应物的总能量______生成物的总能量反应类型_______反应_______反应大于放热小于吸热注:吸放热反应的判断:根据生成物和反应物的相对稳定性判断——由稳定的物质(能量低)生成不稳定的物质(能量高)的反应为吸热反应,反之为放热反应2、宏观:反应物与生成物的总能量
反应物的总能量>生成物的总3、能源分类:标准分类定义举例按转换过程分按性质分按利用历史分一次能源二次能源从自然界直接取得的自然资源煤、石油、天然气等化石燃料,水能、风能、生物质能、太阳能等一次能源经过加工转换后获得的能源各种石油制品、煤气、蒸气、电力、氢能、沼气可再生能源不可再生能源经过亿万年形成的短期内无法恢复的能源石油、煤、天然气等化石燃料、核能等可持续利用的一次能源风能、水能、生物质能、太阳能、潮汐能、沼气等在一定历史时期和科学技术水平下,已被人们广泛利用的能源常规能源新能源煤、石油、天然气、水能等随着科技的不断发展,才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发展的被人类利用先进技术所获得的能源地热能、氢能、核能、风能、太阳能、海洋能和生物质能等3、能源分类:标准分类定义举例按转换过程分按性质分按利用历五、化学反应与电能(一)原电池
1、定义:将化学能转化为电能的装置2、构成条件:两极一液一连线,氧化还原是条件(1)两个能导电的电极——正极和负极:两极的构成情况:①活泼性不同的两种金属②金属和非金属③金属和化合物④惰性电极:Pt、C(2)要有电解质溶液或熔融的电解质①电解质溶液一般要能够与负极发生反应②电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如:O2)(3)形成闭合回路的情况:①导线相连②电极直接接触(4)氧化还原反应:氧化还原反应是自发进行的,但自发进行的氧化还原反应不一定都能设计成原电池五、化学反应与电能(一)原电池
1、定义:将化学能转化为电能3、能否构成原电池的判断——四看(1)看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)(2)看溶液——两极插入电解质溶液中(3)看回路——形成闭合回路或两极直接接触(4)看本质——有无自发的氧化还原反应发生例题:答案:B3、能否构成原电池的判断——四看(1)看电极——两极为导体且4、正负极的判断方法:(1)电极反应:负极—氧化反应,正极—还原反应(2)电子或电流的流向:电子:负→正;电流:正→负(3)离子流向:阳离子→正极,阴离子→负极;即“正向正,负向负”(4)电极材料:活泼金属作负极;不活泼金属、金属氧化物、非金属作正极注:不能简单的依据金属的活泼性来判断,要看反应的具体情况举例:铝镁氢氧化钠电解质,铝铜或铁铜浓硝酸电解质(5)其他:质量增加→正极,气体→正极,pH↑→正极质量减少→负极,4、正负极的判断方法:(1)电极反应:负极—氧化反应,正极—举例:(1)电极反应:负极—氧化反应,正极—还原反应(3)电子或电流的流向:电子:负→正;电流:正→负(2)离子流向:正向正,负向负”举例:(1)电极反应:负极—氧化反应,正极—还原反应(3)电5、电极反应式的书写(1)分析电极反应:负极氧化产物正极还原产物(2)注意电解质溶液环境:电极产物在电解质溶液中应稳定存在氧化反应,失电子还原反应,得电子2、碱性介质中,若生成H+,结合OH-→H2O1、酸性介质中,若生成OH-,结合H+→H2O3、碱性介质中,若生成CO2,结合OH-→CO32-
4、碱性介质中,若生成金属阳离子,则可能会结合OH-→沉淀M(OH)n5、电极反应式的书写(1)分析电极反应:(2)注意电解质溶液(3)遵守三大守恒:质量守恒、电荷守恒、转移电子守恒(4)两极反应式叠加得总反应式,总反应式减去其中一个电极反应式,可得另一个电极的反应式(5)规律:①一般来说,金属作负极的原电池负极:酸性或中性介质中:M—ne-=Mnn+
碱性介质中:M—ne-+nOH-=M(OH)n正极:酸性介质中:2H++2e-=H2↑
阳离子与金属反应的介质中:NX++xe-=N阳离子不与金属反应的介质中:O2+4e-+2H2O=4OH-
②特殊:铝镁氢氧化钠电解质,铝铜浓硝酸电解质注:电极反应式中若有气体生成,需加“↑”;若有固体生成,一般不标“↓”(3)遵守三大守恒:质量守恒、电荷守恒、转移电子守恒(4)6、原电池的设计①先将已知的氧化还原反应拆分为两个半反应②根据原电池的电极反应特点,结合两个半反应,找出正负极材料及电解质溶液③按要求画出原电池装置图6、原电池的设计①先将已知的氧化还原反应拆分为两个半反应②根7、应用①形成原电池,可以加快氧化还原反应的反应速率②通过原电池的电极,可以比较金属活泼性强弱③设计化学电源④保护金属设备:被保护金属作正极
7、应用1、分类:(1)一次电池(二)常见的化学电源
(2)二次电池:又称充电电池(3)燃料电池:是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。2、一次电池举例:普通锌锰干电池(1)电极材料及电极反应:负极:锌筒Zn-2e-=Zn2+
正极:石墨
2NH4++2MnO2+2e-=2NH3↑+Mn2O3+H2O(2)电解质:MnO2、NH4Cl、ZnCl2、淀粉等调成糊状1、分类:(1)一次电池(二)常见的化学电源
(2)二次3、二次电池(可充电电池)
举例:铅酸蓄电池
(1)电极材料:负极:Pb
正极:PbO2
电解质:H2SO4
(2)电极反应式:负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正极:PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O(3)工作特点:电压稳定,使用方便,安全可靠,价格低廉;但比能量低,笨重,废弃电池污染环境3、二次电池(可充电电池)举例:铅酸蓄电池(1)电极材料4、燃料电池(1)特点:①燃料电池中,燃料(还原性气体等)作负极,发生氧化反应,氧化剂(通常为氧气)作正极发生还原反应②燃料电池在使用过程中,并没有发生燃料与氧化剂之间的直接燃烧,而是在两极之间发生了放电,将化学能转化为电能③燃料电池的反应物并不储存在电池内部,而是由外设装备提供燃料和氧化剂4、燃料电池(1)特点:①燃料电池中,燃料(还原性气体等(2)种类
①氢氧燃料电池
电解质酸性中性碱性负极反应正极反应总反应H2-2e-=2H+
O2+4e-+4H+=2H2OH2-2e-=2H+
O2+4e-+2H2O=4OH-
H2-2e-+2OH-=2H2OO2+4e-+2H2O=4OH-
2H2+O2=2H2O(2)种类①氢氧燃料电池电解质酸性中性碱性负极反②甲烷燃料电池
电解质H2SO4
KOH
负极反应正极反应总反应CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
O2+4e-+4H+=2H2OCH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2OO2+4e-+2H2O=4OH-
CH4+2O2=CO2+2H2OCH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O②甲烷燃料电池电解质H2SO4KOH负极反应正极反应总③乙醇燃料电池
电解质H2SO4
KOH
负极反应正极反应总反应C2H6O-12e-+3H2O=2CO2+12H+
O2+4e-+4H+=2H2OO2+4e-+2H2O=4OH-
C2H6O+3O2=2CO2+3H2OC2H6O+3O2+4OH-=2CO32-+5H2OC2H6O-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O
③乙醇燃料电池电解质H2SO4KOH负极反应正极反应总④辛烷燃料电池
电解质H2SO4
KOH
负极反应正极反应总反应C8H18-50e-+16H2O=8CO2+50H+
O2+4e-+4H+=2H2OO2+4e-+2H2O=4OH-
2C8H18+25O2=16CO2+18H2O2C8H18+25O2+32OH-=16CO32-+34H2OC8H18-50e-+66OH-=8CO32-+42H2O
④辛烷燃料电池电解质H2SO4KOH负极反应正极反应总(3)燃料电池中常见正极反应式的书写①在酸性溶液中:O2+4e-+4H+=2H2O②在碱性或中性溶液中,O2+4e-+2H2O=4OH-
注:燃料电池的总反应就是各种物质的燃烧反应,但不写反应条件(3)燃料电池中常见正极反应式的书写①在酸性溶液中:O2+4六、化学反应速率
(一)定义:通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示
(二)表示方法:
常用单位:mol/(L•s)或mol/(L•min)(三)注意事项:
1、同一反应,用不同物质表示的反应速率其数值可能不同,但表示的意义相同,即表示整个化学反应的快慢,故表示一个化学反应的反应速率时,必须指明是用哪种物质来表示2、化学反应速率没有负值,均取正值3、化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时反应速率六、化学反应速率(一)定义:通常用单位时间内反应物浓度的4、反应方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的化学反应速率之比,等于变化的浓度之比,等于变化的物质的量之比。例如:aA+bBcC+dDa:b:c:d=vA:vB:vC:vD=ΔcA:ΔcB:ΔcC:ΔcD=ΔnA:ΔnB:ΔnC:ΔnD
5、固体或纯液体(不是溶液),其浓度可视为常数,因此一般不用固体或纯液体表示反应速率4、反应方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的化学反应速(四)比较大小:
1、方法一:比较大小时,要先转化为同一物质的化学反应速率,再进行比较2、方法二:比较大小时,可以比较速率与计量数的比值。例如:比较aA+bBcC+dD中A与B的速率大小,可比较与的大小,若>,则A的速率大于B的速率注:两种方法都要注意时间单位的转化(四)比较大小:1、方法一:比较大小时,要先转化为同一物质(五)计算——“三段式”
1、写出有关反应的化学方程式2、设未知数,列出各物质的起始量、转化量、某时刻(或平衡)量3、根据已知条件得出各物质的转化浓度(Δc)4、根据速率的计算公式计算反应速率(五)计算——“三段式”1、写出有关反应的化学方程式2、5、几个常用量的计算公式:(1)转化率的计算:说明:其中的“量”:常用物质的量、物质的量浓度、体积5、几个常用量的计算公式:(1)转化率的计算:说明:其中的“(2)产率的计算:(3)各组分的百分含量:说明:其中的“量”:常用物质的量、物质的量浓度、体积例题.在容积可变的密闭容器中,4molN2和8molH2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为75%,则平衡时氮气的体积分数接近于(
)A.5%B.10%C.15%D.25%D(2)产率的计算:(3)各组分的百分含量:说明:其中的“量”(六)影响因素:
1、内因:反应物本身的性质:化学键的强弱与化学性质2、外因:(1)浓度:增大浓度,化学反应速率增大注:①改变固体或纯液体的量,对化学反应速率无影响
②增加固体接触面积(将固体研碎)或加快液体扩散速率(对反应物进行搅拌),均可以提高化学反应速率(六)影响因素:1、内因:反应物本身的性质:化学键的强弱(2)压强:对于有气体参加的反应,压强越大,化学反应速率越快①恒温恒容时:I、充入反应物气体→浓度增大→速率增大II、充入“惰性气体”→总的压强增大,但各气体分压不变,即浓度不变→速率不变②恒温恒压时:充入惰性气体→体积增大→浓度减小→速率减慢注:压强的改变实际上是体积的改变引起浓度的改变,从而对化学反应速率产生影响,如果压强的改变不能引起浓度变化,则不会对速率产生影响(2)压强:对于有气体参加的反应,压强越大,化学反应速率越快(3)温度:升高温度,化学反应速率加快(4)催化剂:一般是加快反应速率。使用时要注意温度及防止催化剂中毒特点:①催化剂在化学变化中能改变化学反应速率,但不能改变反应物的转化率,也不能使本来不发生的反应发生②催化剂分正催化剂和负催化剂。正催化剂能加快化学反应速率,负催化剂能减慢化学反应速率。若无特别说明,催化剂是指正催化剂(5)其他因素:光辐射、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等也能影响化学反应速率
(3)温度:升高温度,化学反应速率加快(4)催化剂:一般是七、化学反应限度
(一)可逆反应:
1、定义:在同一条件下,正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应称为“可逆反应”2、举例:Cl2+H2OHCl+HClO2SO32NH3
2SO2+O2N2+3H2七、化学反应限度(一)可逆反应:1、定义:在同一条件下,3、特点:(1)反应物、生成物同时存在,正逆反应同时存在和进行(2)正逆反应发生条件相同(3)任一反应物的转化率小于100%,反应难以进行到底,存在平衡状态(4)能量转化互逆,即若正反应为放热反应,则逆反应就是吸热反应(5)用“”连接
3、特点:(1)反应物、生成物同时存在,正逆反应同时存在和(二)化学平衡:
1、研究对象:可逆反应2、建立:3、定义:一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,达到一种表面静止的状态,我们称为“化学平衡状态”,简称“化学平衡”(二)化学平衡:1、研究对象:可逆反应2、建立:3、定义4、特点——逆、等、动、定、变
(1)逆:研究对象是可逆反应(2)等:平衡时,同一物质的正逆反应速率相等即v正=v逆(3)动:化学平衡是动态平衡,即达平衡时正逆反应仍在进行,只不过同一物质的v正=v逆(4)定:在平衡体系的混合物中,各组分的含量(物质的量、质量、浓度、质量百分数、物质的量百分数、体积百分数等)保持一定4、特点——逆、等、动、定、变(1)逆:研究对象是可逆反应注:化学平衡状态是在一定条件下可逆反应所能达到的最大程度,即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率(5)变:任何化学平衡状态均是暂时的,相对的,有条件的,与达平衡的过程无关(即化学平衡状态既可以从正反应方向开始达平衡,也可以从逆反应方向开始达平衡,还可以从正逆两个方向开始达平衡)当外界条件变化时,原来的化学平衡也会发生相应的改变,直至在新的条件下建立新的平衡状态注:化学平衡状态是在一定条件下可逆反应所能达到(5)变:任何5、判断达化学平衡的标志(1)用速率判断:方法:先找出正、逆反应速率,再看物质若同一物质,则正逆速率相等例:一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)未达到平衡的是()A.C的生成速率与C的分解速率相等B.单位时间内生成nmolA的同时消耗4nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.C的百分含量达到最大值若不同物质,则速率之比=系数之比答案B5、判断达化学平衡的标志(1)用速率判断:若同一物质,则正(2)用含量判断:①平衡时,各组分的物质的量、质量、浓度、体积、物质的量分数、质量分数、体积分数、转化率、产率都不变如果该物理量只有在平衡时保持不变,就可以用该物理量判断达平衡②对于有固态、液态、气态不同状态物质参与的反应,混合气体的总质量不变,或混合气体的密度不变,都可以判断达平衡③对于反应前后气态物质前面的总系数发生改变的反应,混合气体的总物质的量不变,或混合气体的摩尔质量不变,或混合气体的压强不变都可以用来判断达平衡(3)若反应中有颜色变化,则颜色不变时,可认为已达平衡(4)绝热的恒容反应体系中温度保持不变,说明已达平衡(2)用含量判断:①平衡时,各组分的物质的量、质量、浓度、(三)化学反应条件的控制
1、控制反应条件的基本措施(1)控制反应速率的措施:改变温度、溶液的浓度、气体压强(或浓度)、固体表面积及使用催化剂(2)控制转化率的措施:改变温度、溶液浓度、气体压强(或浓度)举例:合成氨工业通常选择在400-500℃,10-30MPa下进行(三)化学反应条件的控制1、控制反应条件的基本措施(1)(四)有关化学反应速率和反应限度图像的分析
1、步骤
一看——看图像:1看面:弄清楚横纵坐标所表示的含义2看线:弄清楚线的走向和变化趋势3看点:弄清楚曲线上点的含义,特别是曲线上的拐点、交点、起点、终点4看辅助线:作横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)5看量的变化:弄清楚是物质的量的变化、浓度变化,还是转化率的变化二想——想规律:联想外界条件对化学反应速率的影响规律三判断:利用有关规律,结合图像,通过对比分析,做出正确判断(四)有关化学反应速率和反应限度图像的分析1、步骤一看—(五)化学反应速率图像题的一般类型
1、物质的量(或浓度)—时间(n-t或c-t)图像根据物质的量(或浓度)—时间图像,找出起始投料的各物质的物质的量,如果其物质的物质的量从零开始增加,说明反应起始未加该物质,该物质是生成物;然后分析一段时间后某物质的物质的量(或浓度)的变化,由此能计算反应物的转化率,这段时间内各物质的反应速率,进一步依据各物质的速率关系还能得出反应的方程式等;曲线达到平台,即某物质的物质的量(或浓度)不再变化,故反应达到平衡状态(五)化学反应速率图像题的一般类型1、物质的量(或浓度)—例题:某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行,0~3min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。(3)该反应的化学方程式为
。(4)反应开始至2min时,B的平均反应速率为
。(5)能说明该反应已达到平衡状态的是
(填字母)。a.v(A)=2v(B)b.容器内压强保持不变c.2v逆(A)=v正(B)d.容器内混合气体的密度保持不变(6)在密闭容器里,通入amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(g),发生上述反应,当改变下列条件时,反应速率会减小的是()
(填序号)。①降低温度②加入催化剂③增大容器体积2A+B2C
0.1mol·L-1·min-1
b
①③
例题:某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行,0~3mi2、速率——时间(v-t)图像根据反应速率——时间图像,找出哪些物质的反应速率为零,哪些物质的反应速率开始最大,从这些信息中分析起始投料量,进而得出反应物与生成物分别是什么;从图像中直接找出反应速率,进一步依据各物质的速率关系还能得出反应的方程式等;曲线达到平台,即反应速率不再变化,故反应达到平衡状态2、速率——时间(v-t)图像根据反应速率——时间图像,找八、甲烷和烷烃1、存在:甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分2、结构:(1)空间结构:(一)甲烷(2)表示方法:八、甲烷和烷烃1、存在:甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道3、物理性质:甲烷是一种无色、无味的气体,在相同条件下,其密度比空气小,极难溶于水4、化学性质:甲烷在常温下比较稳定,不与强酸、强碱发生反应,也不与酸性高锰酸钾溶液、溴水等强氧化剂发生反应,但在特定条件下,甲烷能与某些物质发生反应(1)氧化反应:CH4+O2CO2+H2O(淡蓝色火焰)使用前要验纯,防止爆炸(2)受热分解:CH4C+2H2(隔绝空气)(3)取代反应:①定义:有机物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叫取代反应②特点:一上一下,有进有出。像“置换反应”③举例:甲烷与氯气的反应:3、物理性质:甲烷是一种无色、无味的气体,在相同条件下,其密(有机溶剂,防腐剂)(有机溶剂,灭火剂)(难溶于水的无色液体)(无色气体,局部麻醉剂)④相关规律:I、反应条件:光照。用漫射光,强光直射易发生爆炸II、反应物:纯卤素。甲烷与氯水、溴水不反应,可以与氯气、溴蒸气反应III、反应产物:五种,HCl最多、CH3Cl(g)、CH2Cl2(l)、CHCl3(l)、CCl4(l),这四种氯代物都不溶于水,易溶于有机溶剂,且密度都比水大。CHCl3(l)、CCl4(l)是工业上重要的有机溶剂Ⅳ、反应特点——连锁反应:甲烷中的氢原子被氯原子逐步取代,第一步反应一旦开始,后续反应立即进行,且各步反应可同时进行,不会停留在某一个反应上,不会只生成一种或两种产物,而是生成多种取代产物的混合物Ⅴ、数量关系:CH4与Cl2发生取代反应时,每有1molH被取代,则消耗1molCl2,同时生成1molHCl,即n(Cl2)=n(H)=n(HCl)。1molCH4与Cl2发生取代反应,最多消耗4molCl2
,生成产物中含量最多的是HCl(有机溶剂,防腐剂)(有机溶剂,灭火剂)(难溶于水的无色液体(二)烷烃的结构1、定义:分子中的碳原子之间都以单键结合,碳原子的剩余价键均与氢原子结合,使碳原子的化合价都达到饱和,这样的一类有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃2、通式:CnH2n+2(n≥1)烷烃分子中,碳原子与碳原子之间以单键相连成链状,不能形成环状。链状不是“直线状”,而是呈“锯齿状”,所以碳原子就不可能在同一条直线上,链上还可分出支链3、结构:烷基:烷烃失去一个氢原子剩余的部分叫做烷基。如CH4去掉一个H原子得到甲基(-CH3),CH3CH3去掉一个H原子得到乙基(-CH2CH3)(二)烷烃的结构1、定义:分子中的碳原子之间都以单键结合,碳4、命名——烷烃的习惯命名法(1)分子中碳原子数在十以内时,用甲乙丙丁戊己庚辛壬癸来表示碳原子数,后面加“烷”,称为“某烷”。如:C3H8:丙烷,C6H14:己烷(2)分子中碳原子数在十以上的,直接用汉字数字表示碳原子数,后面加“烷”称为“某烷”。如:C17H36:十七烷(3)对于碳原子数相同而结构不同的烷烃,一般在烷烃名称前面加正、异、新等字来区别。例如:(气体)4、命名——烷烃的习惯命名法(1)分子中碳原子数在十以内时,5、同系物(1)定义:结构相似,在组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物(2)特点:通式相同,结构相似,化学性质相似属于同一类物质;物理性质一般随碳原子数目的增多而呈规律性变化,如随着碳原子数的增多,同系物的溶沸点逐渐升高,密度逐渐增大
;在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团,所以同系物一定具有不同的分子式,但相对分子质量的差值一定是14的整数倍。注:①判断有机物之间是否互为同系物,首先要看两种物质是否属于同一类物质,即官能团的种类和个数一致,然后再看其分子组成②具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是否互为同系物例题:D5、同系物(1)定义:结构相似,在组成上相差一个或若干个CHAD1、下列各对物质中互为同系物的是(
)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
AAD1、下列各对物质中互为同系物的是()答案A6、同分异构体(1)定义:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。(2)说明:①同分异构体必须具有相同的分子式,不同的结构②同分异构体可以是同一类物质,也可以是不同类物质③同分异构体之间的化学性质可能相似,也可能不同,但它们的物理性质一定不同④同分异构体现象在有机化合物中普遍存在,它是有机物种类繁多的重要原因之一。一般来说,有机物分子中碳原子数越多,它的同分异构体数目越多6、同分异构体(1)定义:化合物具有相同的分子式,但具有不同(3)书写方法——减碳移位法
减碳移位法的总原则可概括为“两注意,四句话”①两注意:选择最长的碳链为主链;找出中心对称线②四句话:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列对、邻到间注
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