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2027年高考化学一轮复习:人教版高中化学选择性必修1、2、3共3册复习资料汇编选择性必修1复习资料知识梳理·核心考点·易错辨析·实验专题·典型例题·期末自测·速查附录目录TOC\h\o"1-3"第一部分知识网络梳理 I第一部分知识网络梳理第一章化学反应与能量第一节反应热焓变1.化学反应中的能量变化:化学反应释放或吸收的能量称为反应热。恒压下的反应热等于焓变(ΔH),单位kJ/mol。2.放热反应ΔH<0;吸热反应ΔH>0。常见放热反应:燃烧、中和、金属与酸、铝热反应;吸热反应:Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl、灼热碳与CO₂、CaCO₃分解。3.焓变计算方法:①由盖斯定律:反应总焓变与途径无关,可由已知反应线性组合求得②由键能估算:ΔH=反应物键能总和−生成物键能总和③由标准燃烧热/生成焓:ΔH=ΣΔHf(产物)−ΣΔHf(反应物)【必背】盖斯定律核心:若反应A+B→C,可由反应1和反应2通过代数加和得到,则ΔH_C=ΔH_1+ΔH_2。注意系数需同步乘除!第二节燃烧热中和热1.燃烧热:101kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。★关键限定:①1mol可燃物②完全燃烧③生成稳定氧化物(如C→CO₂而非CO,H→H₂O(l)而非H₂O(g))2.中和热:在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量,约57.3kJ/mol。★弱酸弱碱中和反应放热小于57.3kJ/mol,因电离过程吸热。3.燃料充分燃烧条件:足够空气、足够接触面积。第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率1.定义:v=Δc/Δt,单位mol/(L·s)或mol/(L·min)。2.速率之比=方程式中化学计量数之比:对于aA+bB→cC+dD,v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d。3.影响反应速率的因素:①浓度:增大反应物浓度→速率加快(固体纯液体浓度视为常数)②压强:对有气体参与的反应,增大压强(缩小体积)→浓度增大→速率加快③温度:升温→速率加快(一般每升高10℃速率增大2~4倍)④催化剂:同等改变正逆反应速率,不改变平衡⑤表面积:固体粉碎→接触面积增大→速率加快注意催化剂能同等程度改变正、逆反应速率,不影响平衡状态,但能缩短达到平衡的时间。第二节化学平衡化学平衡常数1.化学平衡状态特征:逆、等、动、定、变。逆:可逆反应;等:v(正)=v(逆);动:动态平衡;定:各组分浓度保持不变;变:条件改变平衡移动。2.化学平衡常数K:对于aA+bB⇌cC+dD,K=c^c(C)·c^d(D)/[c^a(A)·c^b(B)]。★K只与温度有关,与浓度、压强、催化剂无关。★固体和纯液体不出现在K的表达式中。K值意义:K越大,正向反应进行程度越大。3.平衡移动原理(勒夏特列原理):改变影响平衡的一个条件,平衡就向减弱这种改变的方向移动。第三节化学反应进行的方向1.自发过程判据:焓判据(ΔH<0有利自发)与熵判据(ΔS>0有利自发)。2.复合判据(吉布斯自由能):ΔG=ΔH−TΔS,ΔG<0时反应自发。3.熵S:体系混乱度的量度。同种物质:S(g)>S(l)>S(s)。第三章水溶液中的离子反应与平衡第一节弱电解质的电离1.强弱电解质:强电解质在水溶液中完全电离(强酸、强碱、大多数盐);弱电解质部分电离(弱酸、弱碱、水)。2.电离平衡常数Ka/Kb:弱酸HA⇌H⁺+A⁻,Ka=c(H⁺)·c(A⁻)/c(HA)。Ka越大,酸性越强。★Ka只与温度有关。多元弱酸分步电离,Ka₁>>Ka₂>>Ka₃。第二节水的电离和溶液的pH1.水的离子积常数:25℃时Kw=c(H⁺)·c(OH⁻)=1×10⁻¹⁴。★升温,Kw增大(水的电离吸热);酸碱抑制水的电离,盐类水解促进水的电离。2.pH=−lgc(H⁺)。25℃:中性pH=7;酸性pH<7;碱性pH>7。3.pH计算:强酸直接算H⁺;强碱先算OH⁻再由Kw换算;酸碱混合先判断过量。第三节盐类的水解1.水解本质:盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合水电离出的H⁺或OH⁻,破坏水的电离平衡。2.水解规律:有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,谁强显谁性。★强酸强碱盐不水解,pH=7(如NaCl)★强酸弱碱盐水解显酸性(如NH₄Cl、AlCl₃)★弱酸强碱盐水解显碱性(如Na₂CO₃、CH₃COONa)3.影响水解的外界因素:①温度:升温促进水解(水解吸热)②浓度:稀释促进水解③加酸/碱:加酸抑制阳离子水解,加碱抑制阴离子水解第四节难溶电解质的沉淀溶解平衡1.沉淀溶解平衡:对于AₘBₙ(s)⇌mAⁿ⁺(aq)+nBᵐ⁻(aq),Ksp=c^m(Aⁿ⁺)·c^n(Bᵐ⁻)。2.溶度积规则:Qc<Ksp:不饱和,无沉淀析出(或沉淀溶解)Qc=Ksp:饱和,处于平衡Qc>Ksp:过饱和,有沉淀析出3.沉淀的生成、溶解、转化:生成:加沉淀剂使Qc>Ksp溶解:减小相关离子浓度(加酸、加络合剂、加氧化还原剂)转化:溶解度大的沉淀可转化为溶解度更小的沉淀(如AgCl→AgI→Ag₂S)第四章化学反应与电能第一节原电池1.原电池:化学能→电能的装置。构成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③闭合回路④自发氧化还原反应。2.电极判断:负极:失电子,氧化反应,活泼金属(或燃料)正极:得电子,还原反应,不活泼金属(或氧化剂)3.电极反应书写:负极失电子;正极:酸性溶液为2H⁺+2e⁻→H₂↑,中性/碱性溶液为O₂+2H₂O+4e⁻→4OH⁻。第二节化学电源1.一次电池:干电池(锌-锰)、碱性锌锰电池。2.二次电池:铅蓄电池(Pb+PbO₂+H₂SO₄)、锂电池、镍氢电池。3.燃料电池:氢氧燃料电池、甲醇燃料电池。燃料在负极失电子,O₂在正极得电子。第三节电解池1.电解池:电能→化学能。阳极接电源正极,发生氧化反应;阴极接电源负极,发生还原反应。2.放电顺序:阳极:活泼金属电极溶解>S²⁻>I⁻>Br⁻>Cl⁻>OH⁻>含氧酸根阴极:Ag⁺>Hg²⁺>Fe³⁺>Cu²⁺>H⁺>Pb²⁺>Sn²⁺>Fe²⁺>Zn²⁺>Al³⁺>Mg²⁺>Na⁺>Ca²⁺>K⁺3.电解应用:电镀、电解冶炼(铝、镁)、氯碱工业。第四节金属的腐蚀与防护1.化学腐蚀:金属与接触的非电解质直接反应(如铁与氯气反应)。2.电化学腐蚀:不纯金属在电解质溶液中发生原电池反应。析氢腐蚀(酸性环境):负极Fe−2e⁻→Fe²⁺;正极2H⁺+2e⁻→H₂↑吸氧腐蚀(中性/弱酸性环境,更常见):负极Fe−2e⁻→Fe²⁺;正极O₂+2H₂O+4e⁻→4OH⁻3.金属防护:牺牲阳极的阴极保护法(活泼金属做负极)、外加电流的阴极保护法、覆盖保护层、改变金属内部结构。第二部分核心考点精讲考点一反应热计算:盖斯定律的应用★★★【题型特征】给出若干已知反应及ΔH,要求计算目标反应的ΔH。【解题三步法】①找出目标反应中只在已知反应中出现一次的反应物和产物,作为"锚定"物质。②通过调整已知反应的化学计量数和方向(ΔH同步乘除、变号),使锚定物质对齐。③加和后消去中间物质,得到目标反应及ΔH。例已知:①C(s)+O₂→CO₂ΔH₁=-393.5;②CO+½O₂→CO₂ΔH₂=-283.0。求C(s)+½O₂→CO的ΔH。解:①-②即得,ΔH=ΔH₁-ΔH₂=-393.5-(-283.0)=-110.5kJ/mol。考点二化学反应速率图像与计算★★★【考点要点】1.速率计算:v=Δc/Δt。注意容器体积与物质的量的换算。2.速率比=化学计量数比。3.浓度-时间图、速率-时间图的识别:反应物浓度下降,产物浓度上升,平衡时各浓度不变。4.压强、温度、催化剂对速率影响的图像分析。【警示】常见陷阱:固体和纯液体不能用于速率表达式v的计算(因浓度视为常数)。考点三化学平衡移动与勒夏特列原理★★★【判断方法】先判断条件改变是否影响v(正)、v(逆),再比较二者相对大小。1.浓度:增大反应物浓度→v(正)瞬间增大→v(正)>v(逆)→平衡正移。2.温度:升温→正逆速率均增大,吸热方向增幅更大→平衡向吸热方向移动。3.压强:缩小体积→气体浓度均增大→向气体物质的量减小方向移动。4.催化剂:v(正)、v(逆)同等程度改变,平衡不移动。等效平衡恒温恒容:投料换算后相同即等效;恒温恒压:投料换算后成比例即等效。考点四化学平衡常数K与转化率α计算★★★【解题模板】1.三段式:起始浓度、转化浓度、平衡浓度。2.代入K表达式求解未知数。3.转化率α=转化浓度/起始浓度×100%。【关键点】①固体、纯液体不写入K表达式;②K只随温度变化;升温正移则K增大;③同一反应正逆反应K互为倒数。考点五弱电解质电离平衡与Ka应用★★1.弱酸(如CH₃COOH)加水稀释:电离度增大,c(H⁺)减小,但c(H⁺)减小程度小于弱酸浓度减小程度。2.加同离子(如向CH₃COOH加CH₃COONa):电离平衡左移,c(H⁺)减小。3.Ka的应用:比较弱酸强弱;计算c(H⁺)。c(H⁺)=√(Ka·c)(适用于一元弱酸,且电离度<5%)考点六水的电离与溶液pH综合计算★★★1.任何水溶液中:c(H⁺)·c(OH⁻)=Kw(25℃为1×10⁻¹⁴)。2.酸或碱抑制水的电离;水解盐促进水的电离。3.由水电离出的c(H⁺):酸溶液中:c(H⁺)水=c(OH⁻)溶液碱溶液中:c(H⁺)水=c(H⁺)溶液4.pH计算:强酸直接算;强碱由OH⁻经Kw换算;稀释或混合后重新求c(H⁺)。【警示】常温下酸碱中和pH=7,混合体积比与浓度比的关系。一元强酸pH=a与一元强碱pH=b(a+b=14)等体积混合pH=7。考点七盐类水解原理与应用★★★1.双水解:弱酸阴离子和弱碱阳离子相互促进水解,如Al³⁺与HCO₃⁻、Fe³⁺与HCO₃⁻。Al³⁺+3HCO₃⁻===Al(OH)₃↓+3CO₂↑2.水解方程式书写:单水解不写"="写"⇌",不标↑↓(除双水解完全)。如Fe³⁺+3H₂O⇌Fe(OH)₃+3H⁺。3.水解应用:明矾净水(Al³⁺水解生成Al(OH)₃胶体)、纯碱去油污(加热促进水解,碱性增强)、TiCl₄制备TiO₂。考点八沉淀溶解平衡与Ksp计算★★★1.Ksp只随温度变化。同类型沉淀Ksp越小越难溶;不同类型需通过计算比较。2.沉淀转化:Ksp大的可转化为Ksp小的。如Mg(OH)₂→MgF₂不成立(看具体Ksp),但AgCl→AgI→Ag₂S可行。3.沉淀的溶解:通过降低离子浓度。加酸:CaCO₃+2H⁺→Ca²⁺+CO₂↑+H₂O加络合剂:AgCl+2NH₃→[Ag(NH₃)₂]⁺+Cl⁻加氧化还原剂:CuS+HNO₃(稀、热)4.沉淀滴定:莫尔法以K₂CrO₄为指示剂,用AgNO₃滴定Cl⁻。考点九原电池工作原理与电极反应式书写★★★【书写步骤】①判断正负极:活泼金属或燃料为负极,氧化剂(O₂、MnO₂等)所在为正极。②写负极反应:失电子的氧化反应。注意电解质酸碱性。燃料电池负极:H₂燃料→酸性2H⁺+2e⁻;碱性2H₂O+2e⁻。③写正极反应:O₂+2H₂O+4e⁻→4OH⁻(碱性);O₂+4H⁺+4e⁻→2H₂O(酸性)。④两极反应相加应得总反应。技巧先写较简单的一极(通常是正极),再由总反应减去该极即得另一极。考点十电解池原理与应用★★★1.通电后离子定向移动:阳离子向阴极,阴离子向阳极。2.电极反应判断:阳极:若为活泼金属电极→电极溶解;若为惰性电极→阴离子放电(放电序见前)阴极:阳离子放电(按放电序)3.重要电解应用:①电解饱和食盐水(氯碱工业):阳极2Cl⁻−2e⁻→Cl₂↑;阴极2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻②电镀:镀层金属做阳极,镀件做阴极,含镀层金属离子的溶液做电镀液③电解冶炼铝:阳极碳素(消耗),阴极Al³⁺+3e⁻→Al,熔融Al₂O₃4.电解后溶液pH变化判断:分析H⁺或OH⁻是消耗还是生成。第三部分易错点辨析易错点1ΔH符号与反应方向【辨析】放热反应ΔH为负(ΔH<0),吸热反应ΔH为正(ΔH>0)。常因把"放热"误认为ΔH为正。易错点2燃烧热限定条件【辨析】必须1mol可燃物、完全燃烧、生成稳定氧化物。C燃烧应得CO₂而非CO;H应得H₂O(l)而非H₂O(g)。易错点3稀溶液中和热【辨析】弱酸弱碱中和热小于57.3kJ/mol,因电离吸热;浓硫酸稀释放热,不属于中和热。易错点4反应速率的化学计量数关系【辨析】v(A):v(B)=a:b,不是1:1。同一反应速率数值之比=方程式系数比。易错点5固体/纯液体对速率的影响【辨析】固体和纯液体浓度视为常数,不写入速率方程。增大固体用量不改速率,但增大接触面积会加快速率。易错点6催化剂与化学平衡【辨析】催化剂同等改变v正、v逆,不使平衡移动,K不变,转化率不变。但能缩短到达平衡时间。易错点7压强对平衡移动的影响【辨析】只对反应前后气体分子数有变化的反应有效;对固体液体无影响;恒温恒容充惰性气体不改浓度,平衡不移动。易错点8化学平衡常数表达式【辨析】固体和纯液体不写入K表达式;K只随温度变化,与浓度压强无关;正逆反应K互为倒数。易错点9电离平衡与水解平衡【辨析】电离平衡常数Ka/Kb只与温度有关;水解是吸热过程;同离子效应抑制电离。易错点10水的离子积Kw的应用范围【辨析】Kw适用于任何水溶液(酸、碱、盐),25℃时恒为1×10⁻¹⁴;c(H⁺)指整个溶液中H⁺总浓度。易错点11pH计算中酸碱混合【辨析】先判断过量,酸过量用H⁺计算,碱过量用OH⁻计算再换算;强酸与强碱完全中和pH=7。易错点12盐类水解是可逆的【辨析】除双水解外,单水解用"⇌";不写"↑""↓";水解方程式与电离方程式方向相反。易错点13Ksp的大小比较【辨析】同类型沉淀可用Ksp直接比较;不同类型需通过计算溶解度比较。如AgCl与AgI同类型,Ag₂CrO₄不同类型。易错点14原电池正负极判断【辨析】不是看金属活泼性绝对值,而是看两金属的相对活泼性。原电池中较活泼金属做负极。燃料电池中燃料做负极。易错点15电解池阳极判断【辨析】若阳极为活泼金属(如Cu、Ag),则金属先放电溶解,溶液中阴离子不放电。需先看电极材料。第四部分实验专题实验一中和反应反应热的测定【实验目的】测定强酸强碱中和反应的反应热。【装置】大烧杯+小烧杯+碎泡沫塑料+盖板+温度计。【关键步骤】①用量筒量取50mL0.50mol/L盐酸→倒入小烧杯→测温度t₁②量取50mL0.55mol/LNaOH溶液→测温度t₂③将NaOH溶液迅速倒入盐酸中,盖板盖好,搅拌,测最高温度t₃④重复实验2~3次取平均。【计算】ΔH=−[m·c·(t₃−t₁)]/n(H₂O),其中m为溶液总质量,c为比热容4.18J/(g·℃)。【警示】关键:NaOH稍过量以保证盐酸完全反应;温度计不可搅拌;快速倒入减少热量损失;隔热效果要好。实验二化学反应速率影响因素探究【原理】通过控制变量法,观察反应完成时间或产生气泡速率。【常用反应】①浓度:Na₂S₂O₃+H₂SO₄→S↓+SO₂↑+H₂O,观察浑浊时间。②温度:相同浓度反应物在不同温度下反应。③催化剂:H₂O₂分解,比较加MnO₂前后产生气泡快慢。【现象】浓度大、温度高、加催化剂→反应速率快。实验三化学平衡移动探究(Fe³⁺+SCN⁻)【原理】Fe³⁺+3SCN⁻⇌Fe(SCN)₃(血红色)【步骤与现象】①加FeCl₃晶体:红色加深,平衡正移②加KSCN晶体:红色加深,平衡正移③加NaOH溶液:红色变浅,Fe³⁺被沉淀,平衡逆移本质通过改变反应物或生成物浓度,使Qc≠K,平衡发生移动。实验四弱电解质电离平衡证明【方案】证明CH₃COOH为弱电解质:①测pH:0.1mol/LCH₃COOH溶液pH>1,说明未完全电离。②加盐:滴加CH₃COONa固体,pH增大,存在电离平衡。③稀释:稀释10倍pH变化<1,存在电离平衡。④导电性:与同浓度盐酸比较,导电性弱。实验五盐类水解探究【实验内容】测定多种盐溶液pH,归纳水解规律。【现象汇总】NaCl溶液pH=7(不水解);Na₂CO₃溶液pH>7(CO₃²⁻水解显碱性);NH₄Cl溶液pH<7(NH₄⁺水解显酸性);CH₃COONH₄溶液pH≈7(双水解程度相近)。【加热影响】加热Na₂CO₃溶液,pH增大(水解程度增大,碱性增强)。实验六原电池与电解池综合实验【原电池验证】铜锌原电池(稀硫酸):锌片溶解,铜片冒气泡,电流计偏转。【电极反应】负极Zn−2e⁻→Zn²⁺;正极2H⁺+2e⁻→H₂↑。【电解池验证】电解CuCl₂溶液(石墨电极):阳极:2Cl⁻−2e⁻→Cl₂↑(使湿润淀粉KI试纸变蓝)阴极:Cu²⁺+2e⁻→Cu(电极表面析出红色固体)总反应:CuCl₂→电解→Cu+Cl₂↑第五部分典型例题解析题型一选择题(6题)例1反应热判断已知:C(s)+½O₂(g)→CO(g)ΔH=−110.5kJ/mol;CO(g)+½O₂(g)→CO₂(g)ΔH=−283.0kJ/mol。则C(s)+O₂(g)→CO₂(g)的ΔH为()A.−393.5kJ/molB.−172.5kJ/molC.+393.5kJ/molD.−501.0kJ/mol【解析】两式相加:ΔH=−110.5+(−283.0)=−393.5kJ/mol。选A。例2反应速率比较反应2A+B→C在2L容器中进行,5s内A减少了1.0mol。下列说法正确的是()A.v(A)=0.1mol/(L·s)B.v(B)=0.05mol/(L·s)C.v(C)=0.1mol/(L·s)D.v(A)=0.5mol/(L·s)【解析】v(A)=Δc/Δt=(1.0mol/2L)/5s=0.1mol/(L·s)。v(B)=½v(A)=0.05,v(C)=½v(A)=0.05。选A。例3平衡移动方向对于反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH<0,下列措施能使平衡正移的是()A.升高温度B.减小压强C.加入催化剂D.移走SO₃【解析】ΔH<0放热反应,升温逆移A错;减小压强逆移B错;催化剂不影响平衡C错;移走产物正移D正确。选D。例4pH计算常温下,pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,混合后溶液的pH为()A.7B.大于7C.小于7D.无法确定【解析】pH=2→c(H⁺)=10⁻²;pH=12→c(OH⁻)=10⁻²。等体积混合恰好中和,pH=7。选A。例5原电池判断将锌片和铜片插入稀硫酸组成原电池,下列说法正确的是()A.锌为正极B.铜片上发生氧化反应C.电子由锌片经导线流向铜片D.锌片质量增大【解析】锌活泼为负极,失电子被氧化溶解(Zn−2e⁻→Zn²⁺),电子由锌经外电路流向铜。选C。例6电解判断用惰性电极电解CuSO₄溶液一段时间后,下列叙述正确的是()A.阳极析出铜B.阴极产生O₂C.溶液pH减小D.阳极产生O₂【解析】阳极4OH⁻−4e⁻→O₂↑+2H₂O;阴极2Cu²⁺+4e⁻→2Cu。OH⁻消耗,溶液pH减小。选CD。题型二填空题(3题)例7化学平衡计算在密闭容器中,800℃时发生反应CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)。起始时c(CO)=c(H₂O)=0.02mol/L,平衡时c(CO₂)=0.016mol/L。(1)平衡时c(CO)=____mol/L,c(H₂)=____mol/L。(2)该温度下的平衡常数K=____。【解析】(1)转化c(CO)=0.016,平衡c(CO)=0.02−0.016=0.004;c(H₂)=0.016。(2)K=(0.016×0.016)/(0.004×0.004)=16。例8弱酸电离常温下,0.1mol/LCH₃COOH溶液的pH=3。(1)CH₃COOH的电离度α=____。(2)CH₃COOH的电离常数Ka=____。【解析】(1)c(H⁺)=10⁻³,α=10⁻³/0.1=1%。(2)Ka=c(H⁺)·c(CH₃COO⁻)/c(CH₃COOH)=(10⁻³×10⁻³)/0.099≈1.01×10⁻⁵。例9沉淀溶解平衡已知25℃时Mg(OH)₂的Ksp=1.8×10⁻¹¹。(1)Mg(OH)₂的溶解度(mol/L)=____。(2)在0.01mol/LMgCl₂溶液中,开始出现Mg(OH)₂沉淀所需c(OH⁻)=____mol/L。【解析】(1)设溶解度为s,Ksp=4s³,s=∛(Ksp/4)=∛(4.5×10⁻¹²)≈1.65×10⁻⁴mol/L。(2)c(OH⁻)=√(Ksp/c(Mg²⁺))=√(1.8×10⁻¹¹/0.01)=√(1.8×10⁻⁹)≈4.2×10⁻⁵mol/L。题型三实验题(2题)例10中和热测定误差分析用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液测中和热,回答:(1)NaOH溶液浓度稍大于盐酸的目的是____。(2)若不盖盖板,测得的ΔH会____(偏大/偏小/不变),原因____。(3)若用0.50mol/LCH₃COOH代替盐酸,测得|ΔH|会____,原因____。【答案】(1)保证盐酸完全反应,使H⁺完全被中和。(2)偏小;热量散失,温度升高值偏小,计算出的|ΔH|偏小。(3)偏小;CH₃COOH电离吸热,部分能量用于电离,放出的热量减少。例11原电池设计利用反应2FeCl₃+Cu→2FeCl₂+CuCl₂设计原电池。(1)正极材料____,负极材料____,电解质溶液____。(2)正极反应____,负极反应____。【答案】(1)石墨(或Pt);铜片;FeCl₃溶液。(2)正极2Fe³⁺+2e⁻→2Fe²⁺;负极Cu−2e⁻→Cu²⁺。题型四计算题(1题)例12综合计算把0.1molNO₂气体在1L密闭容器中,一定温度下发生反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g),达到平衡时容器内压强为反应前的0.8倍(同温度下测得)。(1)平衡时NO₂的物质的量为多少?(2)该温度下的平衡常数K为多少?(3)若平衡后再加入0.05molN₂O₄,达到新平衡时NO₂的转化率与原平衡相比如何变化?【解析】(1)设转化了xmolNO₂。起始:n(NO₂)=0.1,n(N₂O₄)=0转化:−2x,+x平衡:0.1−2x,x总物质的量=0.1−x。压强比=物质的量比,0.1−x=0.1×0.8=0.08,x=0.02。平衡n(NO₂)=0.1−0.04=0.06mol。(2)c(NO₂)=0.06mol/L,c(N₂O₄)=0.02mol/L。K=c(N₂O₄)/c²(NO₂)=0.02/0.06²≈5.56L/mol。(3)加入N₂O₄后平衡逆移,NO₂物质的量增加,但转化率需比较新平衡的转化量与起始量。新平衡会建立,但比原平衡转化率减小。第六部分期末自测题(满分100分,建议90分钟完成)一、选择题(每小题3分,共45分)1.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.化学反应的能量变化只与反应物和生成物的总能量有关C.放热反应在常温下一定容易发生D.化学反应过程中一定伴随能量变化2.下列反应的反应热ΔH<0的是()A.Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl反应B.C+CO₂→2COC.C+H₂O→CO+H₂D.2H₂+O₂→2H₂O3.对于反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)ΔH<0,下列说法正确的是()A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小B.加入催化剂,平衡正向移动C.增大压强,平衡正向移动D.减小NH₃浓度,K增大4.25℃时,0.1mol/L下列溶液中,pH最大的是()A.HClB.NaClC.Na₂CO₃D.NH₄Cl5.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是()A.加压使NO₂颜色变深后变浅B.加热氯水颜色变浅C.配制FeCl₃溶液时加少量盐酸D.催化剂加快合成氨反应速率6.在一定温度下,反应H₂(g)+I₂(g)⇌2HI(g)达到平衡,下列说法正确的是()A.增大压强,平衡正向移动B.增大压强,平衡不移动,但颜色变深C.升高温度,HI的物质的量一定增大D.加入催化剂,HI的物质的量增大7.关于水的离子积常数Kw,下列说法正确的是()A.只在纯水中Kw=1×10⁻¹⁴B.任何水溶液中Kw=1×10⁻¹⁴C.25℃时Kw=1×10⁻¹⁴,温度升高Kw增大D.加酸Kw减小,加碱Kw增大8.物质的量浓度相同的下列溶液:①NaCl②Na₂CO₃③NaHCO₃④NH₄Cl⑤CH₃COONa,pH由小到大排列正确的是()A.④<①<⑤<③<②B.①<④<⑤<③<②C.④<①<⑤<②<③D.①<④<②<③<⑤9.将pH=3的盐酸稀释100倍,溶液的pH变为()A.1B.5C.7D.大于5小于710.下列电离方程式正确的是()A.CH₃COOH⇌H⁺+CH₃COO⁻B.Na₂CO₃→2Na+CO₃²⁻C.NH₃·H₂O===NH₄⁺+OH⁻D.H₂SO₄⇌2H⁺+SO₄²⁻11.25℃时,下列溶液中与pH=1的盐酸中c(H⁺)相同的是()A.pH=1的硫酸B.0.1mol/LCH₃COOHC.pH=13的NaOH溶液中的c(OH⁻)D.0.05mol/LH₂SO₄12.用铂电极电解下列溶液一段时间后,溶液pH减小的是()A.NaClB.NaOHC.CuSO₄D.Na₂SO₄13.原电池工作时,下列说法正确的是()A.阳离子向负极移动B.阴离子向正极移动C.阳离子向正极移动D.电子由正极流向负极14.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极反应为()A.2H⁺+2e⁻→H₂↑B.O₂+2H₂O+4e⁻→4OH⁻C.Fe−2e⁻→Fe²⁺D.Fe−3e⁻→Fe³⁺15.下列关于Ksp的说法正确的是()A.Ksp越小,物质的溶解度一定越小B.Ksp只与温度有关C.Ksp随浓度变化而变化D.向AgCl饱和溶液中加NaCl,Ksp增大二、填空题(每空2分,共20分)16.反应2SO₂+O₂⇌2SO₃ΔH<0,工业生产SO₃时:(1)升高温度对反应速率的影响是____,对SO₂转化率的影响是____。(2)增大压强对平衡的影响是____。(3)使用催化剂的目的是____。17.25℃时,0.1mol/L氨水中:(1)NH₃·H₂O的电离方程式为____。(2)加入少量NH₄Cl固体后,溶液的pH____(增大/减小/不变),原因____。(3)加水稀释时,电离度____(增大/减小/不变)。18.用惰性电极电解饱和食盐水:(1)阳极反应式____,阴极反应式____。(2)总反应化学方程式____。三、实验题(共15分)19.某同学用铜片、锌片、稀硫酸组装原电池并测量其电压。(1)锌片做____极,电极反应为____。(4分)(2)铜片上观察到的现象是____,电极反应为____。(4分)(3)若将稀硫酸换为CuSO₄溶液,铜片上可能出现的现象是____,原因是____。(4分)(4)工作一段时间后,溶液pH____(增大/减小/不变)。(3分)四、计算题(共20分)20.(8分)已知:①2H₂(g)+O₂(g)→2H₂O(l)ΔH=−572kJ/mol②H₂(g)+½O₂(g)→H₂O(g)ΔH=−242kJ/mol求反应2H₂O(g)→2H₂(g)+O₂(g)的ΔH。21.(12分)在2L密闭容器中,发生反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g)。起始时各物质的量为:n(A)=2mol,n(B)=6mol,n(C)=0,n(D)=0。5s后达到平衡,测得n(C)=1mol。(1)平衡时c(A)、c(B)、c(D)各为多少?(6分)(2)计算该温度下的平衡常数K。(3分)(3)计算5s内B的反应速率。(3分)参考答案一、选择题1.D2.D3.C4.C5.D6.B7.C8.A9.D(弱酸无限稀释pH趋近7)10.A11.C12.C13.C14.B15.B二、填空题16.(1)加快;降低(2)正向移动(3)加快反应速率,缩短到达平衡时间17.(1)NH₃·H₂O⇌NH₄⁺+OH⁻(2)减小;同离子效应抑制电离(3)增大18.(1)2Cl⁻−2e⁻→Cl₂↑;2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻(2)2NaCl+2H₂O→电解→2NaOH+H₂↑+Cl₂↑三、实验题19.(1)负;Zn−2e⁻→Zn²⁺(2)表面冒气泡;2H⁺+2e⁻→H₂↑(3)铜片表面析出红色固体;Cu²⁺在铜片上得电子被还原为Cu(4)增大四、计算题20.目标反应=2×(−②)=2×242=484kJ/mol。ΔH=+484kJ/mol。21.(1)三段式(mol):A转化1,B转化3,C生成2(实际1mol则量减半),D生成1。平衡:n(A)=1,n(B)=3,n(C)=1,n(D)=1(mol)c(A)=0.5mol/L,c(B)=1.5mol/L,c(D)=0.5mol/L。(2)K=c²(C)·c²(D)/[c(A)·c³(B)]=(0.5²×0.5²)/(0.5×1.5³)=0.0625/1.6875≈0.037L³/mol³。(3)v(B)=(3mol/2L)/5s=0.3mol/(L·s)。附录期末速查卡附录一必背化学方程式汇总【反应热】【必背】H₂(g)+½O₂(g)→H₂O(l)ΔH=−286kJ/mol(燃烧热)【必背】C(s)+O₂(g)→CO₂(g)ΔH=−393.5kJ/mol(燃烧热)【必背】H⁺(aq)+OH⁻(aq)→H₂O(l)ΔH=−57.3kJ/mol(中和热)【电化学】【必背】铜锌原电池:负极Zn−2e⁻→Zn²⁺;正极2H⁺+2e⁻→H₂↑【必背】氢氧燃料电池(碱性):负极2H₂+4OH⁻−4e⁻→4H₂O;正极O₂+2H₂O+4e⁻→4OH⁻【必背】电解饱和食盐水:2NaCl+2H₂O→电解→2NaOH+H₂↑+Cl₂↑【必背】电解氧化铝:2Al₂O₃→电解→4Al+3O₂↑【离子平衡】【必背】氯化铁水解:Fe³⁺+3H₂O⇌Fe(OH)₃+3H⁺【必背】纯碱水解:CO₃²⁻+H₂O⇌HCO₃⁻+OH⁻【必背】双水解:Al³⁺+3HCO₃⁻===Al(OH)₃↓+3CO₂↑附录二化学计算常用公式名称公式焓变(盖斯定律)ΔH=ΣΔH(已知)×系数焓变(键能)ΔH=ΣE(反应物键)−ΣE(生成物键)化学反应速率v=Δc/Δt化学平衡常数K=[产物浓度]^计量数/[反应物浓度]^计量数水的离子积Kw=c(H⁺)·c(OH⁻)=1×10⁻¹⁴(25℃)pHpH=−lgc(H⁺)弱酸c(H⁺)c(H⁺)≈√(Ka·c)溶度积Ksp=c^m(Aⁿ⁺)·c^n(Bᵐ⁻)转化率α=转化浓度/起始浓度×100%吉布斯自由能ΔG=ΔH−TΔS;ΔG<0自发附录三常见弱酸弱碱电离常数(25℃)物质Ka/KbpKa/pKbCH₃COOHKa=1.8×10⁻⁵pKa=4.74H₂CO₃Ka₁=4.3×10⁻⁷;Ka₂=5.6×10⁻¹¹pKa₁=6.37;pKa₂=10.25H₂SO₃Ka₁=1.5×10⁻²;Ka₂=1.0×10⁻⁷pKa₁=1.82;pKa₂=7.00H₃PO₄Ka₁=7.1×10⁻³;Ka₂=6.3×10⁻⁸;Ka₃=4.2×10⁻¹³—HFKa=6.6×10⁻⁴pKa=3.18NH₃·H₂OKb=1.8×10⁻⁵pKb=4.74附录四常见沉淀颜色速记沉淀颜色相关反应AgCl白色Ag⁺+Cl⁻→AgCl↓,见光分解AgBr淡黄色Ag⁺+Br⁻→AgBr↓AgI黄色Ag⁺+I⁻→AgI↓BaSO₄白色Ba²⁺+SO₄²⁻→BaSO₄↓(不溶于酸)Fe(OH)₃红褐色Fe³⁺+3OH⁻→Fe(OH)₃↓Fe(OH)₂白色Fe²⁺+2OH⁻→Fe(OH)₂↓,迅速变灰绿→红褐Cu(OH)₂蓝色Cu²⁺+2OH⁻→Cu(OH)₂↓Mg(OH)₂白色Mg²⁺+2OH⁻→Mg(OH)₂↓Al(OH)₃白色Al³⁺+3OH⁻→Al(OH)₃↓(两性)附录五电化学常用电极反应装置电极电极反应铜锌原电池(H₂SO₄)负极Zn−2e⁻→Zn²⁺铜锌原电池(H₂SO₄)正极2H⁺+2e⁻→H₂↑氢氧燃料电池(酸)负极2H₂−4e⁻→4H⁺氢氧燃料电池(酸)正极O₂+4H⁺+4e⁻→2H₂O氢氧燃料电池(碱)负极2H₂+4OH⁻−4e⁻→4H₂O氢氧燃料电池(碱)正极O₂+2H₂O+4e⁻→4OH⁻电解饱和食盐水阳极2Cl⁻−2e⁻→Cl₂↑电解饱和食盐水阴极2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻电解CuSO₄(惰性电极)阳极4OH⁻−4e⁻→O₂↑+2H₂O电解CuSO₄(惰性电极)阴极2Cu²⁺+4e⁻→2Cu电镀铜阳极(铜)Cu−2e⁻→Cu²⁺电镀铜阴极(镀件)Cu²⁺+2e⁻→Cu选择性必修2复习资料知识梳理·核心考点·易错辨析·实验专题·例题解析·自测题·附录速查目录TOC\h\o"1-3"第一部分知识网络梳理 1第一章原子结构与性质 1第一节原子结构 1第二节原子结构与元素周期表 1第三节元素周期律 2第二章分子结构与性质 2第一节共价键 2第二节分子的空间结构(VSEPR模型) 2第三节杂化轨道理论 3第四节分子的极性 3第五节分子间作用力 3第三章物质的聚集状态与晶体性质 4第一节晶体常识 4第二节金属晶体与金属键 4第三节离子晶体 5第四节原子晶体与分子晶体 5第五节混合型晶体(拓展) 5第二部分核心考点精讲 6考点一核外电子排布式书写★★★ 6考点二第一电离能变化规律与异常★★★ 6考点三电负性应用★★ 6考点四σ键与π键的识别★★★ 7考点五VSEPR模型判断分子构型★★★ 7考点六杂化轨道理论应用★★★ 8考点七分子极性判断★★ 8考点八氢键及其对物质性质的影响★★★ 9考点九晶体类型判断与性质比较★★★ 9考点十晶胞参数计算★★★ 10第三部分易错点辨析 12易错点1电子排布式与构造原理 12易错点2全满半满特例 12易错点3失电子顺序 12易错点4电离能异常点 12易错点5σ键与π键 12易错点6杂化轨道与孤电子对 12易错点7分子构型与电子对空间构型 12易错点8分子极性判断 13易错点9氢键不是化学键 13易错点10氢键对沸点反常的解释 13易错点11离子晶体与离子化合物 13易错点12原子晶体中的化学键 13易错点13分子晶体熔沸点比较 13易错点14金属键强度与熔点 13易错点15晶胞中微粒数的计算 14第四部分实验专题 15实验一氯化钠晶胞模型搭建 15实验二分子结构模型制作 15实验三共价键键长键角的测定(查阅法) 15实验四极性分子与非极性分子实验探究 16实验五晶体性质对比实验 16实验六氢键形成验证(沸点反常) 16第五部分典型例题解析 17题型一选择题(6题) 17例1电子排布式 17例2第一电离能比较 17例3杂化类型判断 17例4分子极性判断 17例5氢键判断 17例6晶胞微粒数 18题型二填空题(3题) 18例7VSEPR模型应用 18例8共价键类型分析 18例9晶体密度计算 18题型三实验题(2题) 19例10分子极性实验 19例11晶胞结构分析 19题型四计算题(1题) 19例12晶体密度综合计算 19第六部分期末自测题 21一、选择题(每小题3分,共45分) 21二、填空题(每空2分,共20分) 22三、实验题(共15分) 23四、计算题(共20分) 23参考答案 23附录期末速查卡 25附录一核外电子填充顺序 25附录二全满/半满特例元素 25附录三VSEPR模型与杂化类型对照表 25附录四常见晶体晶胞微粒数 26附录五晶体密度计算公式 26
第一部分知识网络梳理第一章原子结构与性质第一节原子结构1.能层与能级:能层(电子层):K、L、M、N、O、P、Q,对应n=1,2,3,4,5,6,7。能级(亚层):s、p、d、f。每个能层含能级数=能层序号。s含1个轨道,p含3个,d含5个,f含7个。2.构造原理与电子排布:①电子填充顺序:1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p②泡利不相容原理:一个原子中不可能存在运动状态完全相同的两个电子。每个轨道最多容纳2个电子,自旋相反。③洪特规则:电子在等价轨道上排布时,尽量分占不同轨道,且自旋方向相同。④全满/半满/空满稳定结构:如²⁴Cr:[Ar]3d⁵4s¹;²⁹Cu:[Ar]3d¹⁰4s¹。【必背】构造原理是核外电子排布的根本依据,注意4s先于3d填充,但失电子时4s先失。第二节原子结构与元素周期表1.周期划分:能层序数=周期序数。第一周期2种元素,第二三周期各8种,第四五周期各18种,第六七周期各32种。2.族划分:主族:s区+p区元素,价电子数=主族序数副族:d区元素,价电子数=副族序数(一般)0族:ns²np⁶(He为1s²)3.区的划分:s区:ⅠA、ⅡA;d区:ⅢB~ⅦB、Ⅷ(3~12列);ds区:ⅠB、ⅡB;p区:ⅢA~ⅦA、0族;f区:镧系、锕系。第三节元素周期律1.电离能I:气态基态原子失去1个电子成为气态基态阳离子所需的最低能量。第一电离能I₁变化规律:同周期从左到右总体增大,同主族从上到下减小。★同周期异常:ⅡA>ⅢA(如Mg>Al,因ns²全满稳定);ⅤA>ⅥA(如N>O,因ns²np³半满稳定)。2.电负性χ:原子在化合物中吸引电子的能力。变化规律:同周期从左到右增大,同主族从上到下减小。F电负性最大(4.0)。应用:判断化学键类型(χ差>1.7离子键为主);判断元素非金属性强弱;判断化合物中元素化合价正负。第二章分子结构与性质第一节共价键1.共价键类型:σ键(头碰头,单键均为σ键)、π键(肩并肩,双键含1σ+1π,三键含1σ+2π)。2.键参数:键能:气态基态原子形成1mol化学键释放的能量。键能越大,键越牢固,分子越稳定。键长:成键原子的核间距。键长越短,键越强。键角:分子中键与键的夹角,决定分子空间构型。3.配位键:成键两原子中一方提供孤电子对,另一方提供空轨道。如NH₄⁺、H₃O⁺、[Cu(NH₃)₄]²⁺。第二节分子的空间结构(VSEPR模型)1.价层电子对互斥模型(VSEPR):中心原子价层电子对数=σ键数+孤电子对数。电子对数=2→直线形(如CO₂)电子对数=3→平面三角形(如BF₃)或V形(如SO₂)电子对数=4→正四面体(如CH₄)或三角锥(如NH₃)或V形(如H₂O)电子对数=5→三角双锥(如PCl₅)电子对数=6→正八面体(如SF₆)孤电子对占据孤电子对数从0→1→2,分子构型依次从正四面体→三角锥→V形(如CH₄→NH₃→H₂O)。第三节杂化轨道理论1.杂化:中心原子的若干不同类型、能量相近的轨道混合,重新分配能量和方向,形成一组新的等价轨道。2.常见杂化类型:sp杂化:直线形,键角180°(如BeCl₂、CO₂、C₂H₂中的C)sp²杂化:平面三角形,键角120°(如BF₃、C₂H₄中的C、苯环C)sp³杂化:正四面体,键角109°28′(如CH₄、CCl₄、金刚石C)sp³d杂化:三角双锥(如PCl₅)sp³d²杂化:正八面体(如SF₆)3.杂化轨道数=中心原子的σ键数+孤电子对数。第四节分子的极性1.键的极性:由电负性差异引起。电负性差越大,键极性越强。2.分子极性判断:①含极性键,但空间结构对称(如CO₂、CH₄、BF₃、CCl₄)→非极性分子②含极性键,空间结构不对称(如H₂O、NH₃、CHCl₃)→极性分子3.相似相溶原理:极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂。第五节分子间作用力1.范德华力:分子间作用力,比化学键弱得多。影响因素:相对分子质量(越大越强)、分子形状、极性。2.氢键:已与N、O、F结合的H与另一N、O、F之间形成。表示:X—H⋯Y(X、Y为N、O、F)作用:使熔沸点反常升高(如H₂O>H₂S,HF>HCl,NH₃>PH₃);解释冰密度比水小;DNA双螺旋结构。【必背】氢键不是化学键,是较强的分子间作用力。键能约10~40kJ/mol,介于范德华力与共价键之间。第三章物质的聚集状态与晶体性质第一节晶体常识1.晶体与非晶体:晶体有规则几何外形、固定熔点、各向异性;非晶体无固定熔点、各向同性。2.晶胞:晶体中最小的结构重复单元。3.晶胞中原子数计算:顶点原子:1/8;棱上原子:1/4;面上原子:1/2;内部原子:1。4.四种晶体类型对比:晶体类型构成微粒微粒间作用熔沸点导电性实例离子晶体阴、阳离子离子键较高熔融或水溶液导电NaCl、KOH、CaCO₃原子晶体原子共价键很高不导电金刚石、SiO₂、SiC分子晶体分子范德华力(含氢键)较低不导电干冰、冰、HCl、蔗糖金属晶体金属阳离子、自由电子金属键差异大固态液态均导电Fe、Cu、Na、Al第二节金属晶体与金属键1.金属键:金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用。2.金属键强弱影响因素:金属阳离子电荷数、半径。电荷越高、半径越小,金属键越强,熔沸点越高。3.金属晶体的常见堆积方式:体心立方堆积(如Na、K、Fe)面心立方最密堆积(如Cu、Ag、Au、Al)六方最密堆积(如Mg、Zn、Ti)第三节离子晶体1.离子键与离子晶体:阴、阳离子通过离子键结合形成离子晶体。2.晶格能:气态离子形成1mol离子晶体释放的能量。晶格能越大,离子键越强,熔沸点越高、硬度越大。晶格能影响因素:离子电荷数(越大越强)、离子半径(越小越强)。第四节原子晶体与分子晶体1.原子晶体:所有原子通过共价键连接形成空间网状结构。常见原子晶体:金刚石、硅、二氧化硅(SiO₂)、碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)。特点:熔沸点高、硬度大、不导电。2.分子晶体:分子通过分子间作用力结合。特点:熔沸点低、硬度小、不导电。特殊:冰中存在氢键,每个H₂O分子与周围4个H₂O形成氢键,呈四面体结构,密度反常。第五节混合型晶体(拓展)石墨:层内为共价键(sp²杂化的C-C),层间为范德华力,存在自由电子。兼具原子晶体和分子晶体特点,能导电。第二部分核心考点精讲考点一核外电子排布式书写★★★【书写步骤】①按构造原理填充顺序:1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p...②写出核外电子排布式(含d、f能级时按n从小到大重排)。③写轨道表示式时注意泡利原理、洪特规则、全满/半满特例。【常见特例】²⁴Cr:1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹(非3d⁴4s²,3d⁵半满稳定)²⁹Cu:1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹(非3d⁹4s²,3d¹⁰全满稳定)⁴²Mo:[Kr]4d⁵5s¹;⁴⁷Ag:[Kr]4d¹⁰5s¹【简化排布式】用上一周期稀有气体符号代替内层电子,如Fe:[Ar]3d⁶4s²。考点二第一电离能变化规律与异常★★★【规律】①同周期:从左到右,I₁总体增大(核对外层电子吸引增强)②同主族:从上到下,I₁减小(电子层增多,核对外层电子吸引减弱)【异常】同周期:ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA原因:ⅡA族ns²全满稳定,ⅢA族失去一个电子后变ns²全满;ⅤA族np³半满稳定,ⅥA族np⁴失一个电子后变半满。例Be>B;Mg>Al;N>O;P>S。这是必考易错点。考点三电负性应用★★1.判断元素金属性/非金属性:χ越大,非金属性越强;χ越小,金属性越强。2.判断化学键类型:χ差>1.7主要为离子键;χ差<1.7主要为共价键。3.判断化合物中元素化合价:χ大的元素显负价,χ小的元素显正价。4.判断键的极性:χ差越大,键极性越强。考点四σ键与π键的识别★★★1.σ键:原子轨道"头碰头"重叠,电子云对称分布,可绕轴自由旋转。2.π键:原子轨道"肩并肩"重叠,电子云分布于键轴两侧,不能自由旋转。3.单键为σ键;双键=1σ+1π;三键=1σ+2π。4.共价分子中:σ键数=中心原子杂化轨道数;π键数=双键数+2×三键数。物质结构式σ键数π键数C₂H₆(乙烷)CH₃—CH₃70C₂H₄(乙烯)CH₂=CH₂51C₂H₂(乙炔)CH≡CH32N₂N≡N12CO₂O=C=O22考点五VSEPR模型判断分子构型★★★【步骤】①计算中心原子的价层电子对数n=(中心原子价电子数+配体提供的电子数-电荷数)/2配体提供的电子数:H、X提供1对,O、S提供0对(视为双键时也0对)②根据n判断电子对空间构型(直线/平面三角/四面体/三角双锥/八面体)③n-σ键数=孤电子对数,再判断分子实际构型。n电子对空间构型孤电子对数分子构型实例2直线形0直线形CO₂、BeCl₂3平面三角形0平面三角形BF₃、SO₃3平面三角形1V形SO₂、O₃4正四面体0正四面体CH₄、SO₄²⁻4正四面体1三角锥NH₃、PCl₃4正四面体2V形H₂O、OF₂5三角双锥0三角双锥PCl₅5三角双锥1变形四面体SF₄6正八面体0正八面体SF₆考点六杂化轨道理论应用★★★【中心原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数】1.sp杂化(杂化轨道数=2):BeCl₂、CO₂、HC≡CH(C原子)、HCN2.sp²杂化(杂化轨道数=3):BF₃、SO₃、H₂C=CH₂(C原子)、苯环C、HCHO3.sp³杂化(杂化轨道数=4):CH₄、CCl₄、NH₃(含1对孤电子对)、H₂O(含2对孤电子对)、金刚石C【警示】注意:NH₃、H₂O中N、O仍为sp³杂化,但因有孤电子对,分子构型分别为三角锥、V形,键角<109°28′。考点七分子极性判断★★【判断流程】①是否含极性键(χ差≠0)→含极性键才可能为极性分子②空间结构是否对称→对称则为非极性分子分子空间构型是否对称极性HCl直线(双原子)否极性CO₂直线形对称非极性BF₃平面三角形对称非极性SO₂V形否极性CH₄正四面体对称非极性NH₃三角锥否极性H₂OV形否极性CCl₄正四面体对称非极性CHCl₃四面体(非正)否极性考点八氢键及其对物质性质的影响★★★1.形成条件:H与N、O、F直接相连,且与另一电负性大的原子(N、O、F)接近。2.表示方法:X—H⋯Y,X、Y为N、O、F。3.氢键分类:分子间氢键:使熔沸点升高(如H₂O、HF、NH₃的反常高熔沸点)分子内氢键:使熔沸点降低(如邻羟基苯甲醛)4.氢键的应用:①解释第二周期氢化物熔沸点反常:H₂O>H₂S,HF>HCl,NH₃>PH₃②解释冰的密度比水小(每个H₂O与4个H₂O形成氢键,呈松散四面体)③解释水和氨的易溶性④DNA双螺旋结构的稳定性(碱基对间形成氢键)⑤蛋白质二级结构(α螺旋、β折叠)考点九晶体类型判断与性质比较★★★【判断方法】①看构成微粒和微粒间作用②看物理性质:熔沸点、硬度、导电性③看化学式:典型离子晶体为盐、碱、活泼金属氧化物;典型原子晶体为SiO₂、SiC、金刚石等【熔沸点比较】原子晶体>离子晶体>分子晶体(一般规律)金属晶体熔沸点差异大:W(3422℃)>Re>Os;Hg(-39℃)常温液态同类型晶体:原子晶体看键长键能;离子晶体看晶格能;分子晶体看相对分子质量和氢键。考点十晶胞参数计算★★★【晶胞中微粒数计算】顶点:1/8;棱上:1/4;面上:1/2;体内:1【晶体密度计算公式】ρ=(Z×M)/(Nₐ×V),其中Z为晶胞含有的微粒数,M为摩尔质量,Nₐ为阿伏伽德罗常数,V为晶胞体积。【典型晶胞微粒数】晶体晶胞类型Z备注NaCl面心立方4Na⁺+4Cl⁻每个Na⁺周围6个Cl⁻CsCl体心立方1Cs⁺+1Cl⁻每个Cs⁺周围8个Cl⁻CaF₂面心立方4Ca²⁺+8F⁻Ca²⁺在面心立方顶点+面心金刚石面心立方8C4个在面心立方位置,4个在四面体空隙金属(面心立方)面心立方4Cu、Ag、Au、Al金属(体心立方)体心立方2Na、K、Fe、Cr金属(六方密堆)六方6Mg、Zn、Ti第三部分易错点辨析易错点1电子排布式与构造原理【辨析】构造原理是"填充顺序",但写电子排布式时需按n从小到大排列。如Fe填充时4s先于3d,但写为[Ar]3d⁶4s²而非[Ar]4s²3d⁶。易错点2全满半满特例【辨析】²⁴Cr为[Ar]3d⁵4s¹而非3d⁴4s²;²⁹Cu为[Ar]3d¹⁰4s¹而非3d⁹4s²。Mo、Ag、Au也类似。易错点3失电子顺序【辨析】原子失电子时,先失最外层(4s)后失次外层(3d)。如Fe²⁺为[Ar]3d⁶而非[Ar]3d⁴4s²。易错点4电离能异常点【辨析】同周期ⅠA→ⅡA→ⅢA中,ⅡA的I₁大于ⅢA(如Mg>Al);ⅤA的I₁大于ⅥA(如N>O、P>S)。因全满/半满稳定。易错点5σ键与π键【辨析】单键均为σ键;双键=1σ+1π;三键=1σ+2π。π键不能单独存在,必与σ键共存。N₂含1σ+2π,键能大,化学惰性。易错点6杂化轨道与孤电子对【辨析】中心原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数。NH₃中N为sp³杂化(4个杂化轨道),不是sp²,即使分子为三角锥。易错点7分子构型与电子对空间构型【辨析】电子对空间构型包括孤电子对,分子构型只看原子位置。如H₂O电子对空间构型为四面体,但分子构型为V形。易错点8分子极性判断【辨析】并非含极性键就是极性分子。CO₂含极性键但空间对称,是非极性分子。CCl₄同理非极性。CHCl₃因不对称而极性。易错点9氢键不是化学键【辨析】氢键属于分子间作用力,强度介于共价键与范德华力之间,不是化学键。键能10~40kJ/mol。易错点10氢键对沸点反常的解释【辨析】H₂O、HF、NH₃沸点比同族下一种元素氢化物高,因含氢键。但H₂S、HCl、PH₃沸点规律正常。易错点11离子晶体与离子化合物【辨析】离子化合物在固态时为离子晶体。但熔融态和水溶液中离子可自由移动。NaCl晶体不导电,水溶液或熔融态导电。易错点12原子晶体中的化学键【辨析】原子晶体中所有原子通过共价键连接。金刚石中每个C与4个C形成共价键;SiO₂中每个Si与4个O,每个O与2个Si成键。易错点13分子晶体熔沸点比较【辨析】结构相似时,相对分子质量越大熔沸点越高。但有氢键时反常:H₂O>H₂S。同分异构体中,支链越多沸点越低。易错点14金属键强度与熔点【辨析】金属键越强,金属熔沸点越高。一般金属阳离子电荷越高、半径越小,金属键越强。W熔点最高,Hg常温液态。易错点15晶胞中微粒数的计算【辨析】顶点1/8,棱上1/4,面上1/2,体内1。NaCl晶胞:4Na⁺+4Cl⁻。CsCl晶胞:1Cs⁺+1Cl⁻(注意不是体心立方,而是简单立方+体心)。第四部分实验专题实验一氯化钠晶胞模型搭建【实验目的】通过模型理解NaCl晶胞结构,掌握晶胞中微粒数的计算方法。【模型分析】①Na⁺占据面心立方位置:8个顶点+6个面心=8×1/8+6×1/2=4个Na⁺②Cl⁻占据体心和棱心:1个体心+12个棱心=1+12×1/4=4个Cl⁻③每个Na⁺周围有6个Cl⁻,每个Cl⁻周围有6个Na⁺(配位数为6)结论NaCl晶胞中含4个Na⁺和4个Cl⁻,化学式NaCl,每个离子配位数为6。实验二分子结构模型制作【实验内容】用球棍模型制作常见分子模型,理解VSEPR与杂化理论。【典型分子】CH₄(正四面体,sp³杂化,键角109°28′)NH₃(三角锥,sp³杂化,键角107°)H₂O(V形,sp³杂化,键角104.5°)C₂H₄(平面结构,C为sp²杂化,键角约120°)C₂H₂(直线形,C为sp杂化,键角180°)BF₃(平面三角形,sp²杂化,键角120°)实验三共价键键长键角的测定(查阅法)【实验目的】通过查阅文献了解键参数对分子性质的影响。【数据对比】C—C键长154pm,键能347kJ/molC=C键长134pm,键能614kJ/molC≡C键长120pm,键能839kJ/molN≡N键长110pm,键能946kJ/mol(键能最大,化学惰性)【结论】键长越短,键能越大,键越牢固。实验四极性分子与非极性分子实验探究【原理】带电胶棒靠近液流,若液体分子为极性分子,液流会偏向胶棒。【实验现象】水流(H₂O,极性):偏向带电胶棒四氯化碳液流(CCl₄,非极性):不偏转【结论】极性分子在电场作用下会定向排列,证实分子极性。实验五晶体性质对比实验【实验内容】对比不同晶体类型的物理性质。晶体类型熔点硬度导电性NaCl离子晶体801℃较大熔融导电冰分子晶体0℃小不导电干冰分子晶体-78.5℃升华极小不导电金刚石原子晶体>3550℃最大(10)不导电石墨混合晶体3652℃升华小(层间)导电实验六氢键形成验证(沸点反常)【原理】通过对比同族氢化物沸点,验证氢键的存在。【沸点数据(℃)】第ⅥA族:H₂O(100)>H₂S(-60.7)>H₂Se(-41)>H₂Te(-2)第ⅦA族:HF(19.5)>HCl(-85)>HBr(-67)>HI(-35.4)第ⅤA族:NH₃(-33.4)>PH₃(-87.7)<AsH₃(-62.5)(NH₃反常)【结论】H₂O、HF、NH₃沸点明显反常升高,因分子间形成氢键。第五部分典型例题解析题型一选择题(6题)例1电子排布式下列电子排布式中,正确的是()A.²⁴Cr:[Ar]3d⁴4s²B.²⁹Cu:[Ar]3d¹⁰4s¹C.²⁶Fe:[Ar]3d⁵4s²D.¹⁹K:[Ar]3d¹4s²【解析】Cr为[Ar]3d⁵4s¹(半满稳定)A错;Cu为[Ar]3d¹⁰4s¹(全满稳定)B对;Fe为[Ar]3d⁶4s²C错;K为[Ar]4s¹D错。选B。例2第一电离能比较下列各组元素按第一电离能递增顺序排列的是()A.Li、Be、BB.B、Be、CC.N、O、FD.Na、Mg、Al【解析】同周期I₁总体增大,但ⅡA>ⅢA、ⅤA>ⅥA。Be>B(ⅡA>ⅢA异常),B正确;A中Be>B,错误;C中N>O错误;D中Mg>Al(ⅡA>ⅢA异常),错误。选B。例3杂化类型判断下列分子中中心原子为sp²杂化的是()A.CH₄B.C₂H₄C.C₂H₂D.H₂O【解析】CH₄中C为sp³杂化A错;C₂H₄中C为sp²杂化B对;C₂H₂中C为sp杂化C错;H₂O中O为sp³杂化D错。选B。例4分子极性判断下列分子中属于非极性分子的是()A.SO₂B.NH₃C.BF₃D.CHCl₃【解析】SO₂为V形极性A错;NH₃为三角锥极性B错;BF₃为平面三角形对称,非极性C对;CHCl₃为四面体非对称,极性D错。选C。例5氢键判断下列物质中存在氢键的是()A.H₂SB.CH₃CH₂OHC.HBrD.CH₄【解析】氢键需H与N、O、F直接相连。H₂S中H与S相连A错;CH₃CH₂OH中-OH的H与O直接相连,可形成氢键B对;HBr中H与Br相连C错;CH₄中H与C相连D错。选B。例6晶胞微粒数某离子晶体晶胞为体心立方结构,Cs⁺位于体心,Cl⁻位于8个顶点。一个晶胞中含有Cs⁺和Cl⁻的数目分别为()A.1和1B.1和4C.2和4D.1和8【解析】Cs⁺在体心:1个;Cl⁻在8个顶点:8×1/8=1个。选A。题型二填空题(3题)例7VSEPR模型应用用VSEPR模型预测下列分子的空间构型:(1)H₂S:中心S价电子对数=____,孤电子对数=____,分子构型=____。(2)SO₃:中心S价电子对数=____,孤电子对数=____,分子构型=____。(3)BF₃:中心B价电子对数=____,孤电子对数=____,分子构型=____。【答案】(1)4;2;V形(2)3;0;平面三角形(3)3;0;平面三角形例8共价键类型分析乙烯(C₂H₄)分子中:(1)C—H键属于____(σ/π)键。(2)C=C双键中含有____个σ键,____个π键。(3)1个乙烯分子中共含____个σ键,____个π键。【答案】(1)σ(2)1;1(3)5;1【解析】C₂H₄结构为H₂C=CH₂,含4个C-Hσ键,1个C-Cσ键,1个C-Cπ键,共5σ+1π。例9晶体密度计算NaCl晶胞为面心立方结构,晶胞参数a=5.64×10⁻⁸cm。已知M(NaCl)=58.5g/mol,Nₐ=6.02×10²³。求NaCl晶体密度。【解析】每个晶胞含4个NaCl"分子",即Z=4。V=a³=(5.64×10⁻⁸)³≈1.794×10⁻²²cm³m=Z×M/Nₐ=4×58.5/6.02×10²³≈3.887×10⁻²²gρ=m/V=3.887×10⁻²²/1.794×10⁻²²≈2.17g/cm³题型三实验题(2题)例10分子极性实验用带电胶棒靠近液流,发现水流偏转,CCl₄液流不偏转。回答:(1)该实验研究的是分子的____性质。(2)水偏转说明H₂O是____分子;CCl₄不偏转说明CCl₄是____分子。(3)H₂O中O的杂化方式为____,CCl₄中C的杂化方式为____。【答案】(1)极性(2)极性;非极性(3)sp³;sp³【解析】H₂O虽sp³杂化但含2对孤电子对,分子构型为V形,极性。CCl₄虽sp³杂化但为正四面体对称,非极性。例11晶胞结构分析金刚石晶胞为面心立方结构。回答:(1)一个晶胞中含有____个C原子。(2)每个C原子与周围____个C原子形成共价键。(3)C原子杂化方式为____。(4)含1molC原子的金刚石中,含____molC—C键。【答案】(1)8(8个顶点×1/8+6个面心×1/2+4个体内=8)(2)4(3)sp³(4)2【解析】每个C形成4个C-C键,但每个键被2个C共享,故1molC含4×1/2=2molC-C键。题型四计算题(1题)例12晶体密度综合计算某金属晶体为面心立方最密堆积,金属原子半径为r=1.28×10⁻⁸cm,金属的摩尔质量为M=63.5g/mol。(1)面心立方最密堆积中,原子半径与晶胞参
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