高一化学必修二知识点总结

高一化学必修二知识点总结一、物质结构元素周期律本章是化学学科的理论基石之一，旨在揭示物质构成的奥秘以及元素之间内在的规律性联系。1.原子结构*原子核与核外电子：原子由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。*质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）。*核外电子排布：核外电子分层排布，遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则（具体规则在选修模块深入学习，必修阶段了解电子层概念，知道K、L、M、N等电子层，以及每层最多容纳的电子数，最外层不超过8个，次外层不超过18个等基本规律）。了解1-20号元素原子的核外电子排布。2.元素周期表*编排原则：按原子序数递增的顺序从左到右排列；将电子层数相同的元素排成一个横行；把最外层电子数相同的元素（个别除外）按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。*周期：元素周期表有7个横行，即7个周期。短周期（一、二、三周期）和长周期（四、五、六、七周期，其中第七周期为不完全周期）。*族：元素周期表有18个纵行，划分为16个族。包括7个主族（ⅠA-ⅦA）、7个副族（ⅠB-ⅦB）、1个第Ⅷ族（第8、9、10三个纵行）和1个0族（稀有气体元素）。主族元素的族序数等于其最外层电子数。3.元素周期律*定义：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。*实质：元素原子核外电子排布的周期性变化。*主要表现：*原子半径：同周期从左到右，原子半径逐渐减小（稀有气体元素除外）；同主族从上到下，原子半径逐渐增大。*主要化合价：同周期从左到右，元素最高正化合价从+1递增到+7（O、F除外），最低负化合价从-4递增到-1。主族元素最高正化合价等于其族序数（O、F除外），最低负化合价等于其族序数减8。*金属性与非金属性：同周期从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同主族从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。*气态氢化物的稳定性：同周期从左到右，气态氢化物的稳定性逐渐增强；同主族从上到下，气态氢化物的稳定性逐渐减弱。*最高价氧化物对应水化物的酸碱性：同周期从左到右，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强；同主族从上到下，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱。4.化学键*定义：使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。*离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。通常活泼金属（如ⅠA、ⅡA族元素）与活泼非金属（如ⅥA、ⅦA族元素）之间易形成离子键。离子化合物中一定含有离子键。*共价键：原子间通过共用电子对所形成的化学键。非金属元素原子之间（或某些金属与非金属原子之间）易形成共价键。共价化合物中只含有共价键（铵盐等例外，它们是离子化合物但含有共价键）。*非极性共价键：由同种原子形成的共价键，共用电子对不偏向任何一个原子。*极性共价键：由不同种原子形成的共价键，共用电子对偏向吸引电子能力强的一方。*电子式：用小黑点或叉表示原子最外层电子的式子。能正确书写常见物质（如NaCl、MgCl₂、HCl、H₂O、NH₃、CH₄、N₂、CO₂等）的电子式，以及用电子式表示简单物质的形成过程。二、化学反应与能量本章探讨化学反应中能量的变化形式以及化学反应的快慢和限度，是化学热力学和动力学的初步介绍。1.化学能与热能*化学反应中能量变化的原因：化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。断裂旧键需要吸收能量，形成新键会释放能量。化学反应中能量的变化取决于断键吸收的总能量与成键释放的总能量的相对大小。*放热反应与吸热反应：*放热反应：化学反应中释放能量的反应。反应物总能量大于生成物总能量，ΔH为“-”或ΔH<0。常见的如燃烧反应、中和反应、大多数化合反应等。*吸热反应：化学反应中吸收能量的反应。反应物总能量小于生成物总能量，ΔH为“+”或ΔH>0。常见的如大多数分解反应、Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl的反应、碳与二氧化碳的反应等。*能量的利用：化学能可以转化为热能、电能、光能等，人类生活和生产对能量的利用离不开化学反应。2.化学能与电能*化学能转化为电能的装置——原电池：*定义：将化学能直接转化为电能的装置。*工作原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）通过导线流向较不活泼金属或导电的非金属（正极），溶液中的阳离子在正极上得到电子发生还原反应。*构成条件：①两个活泼性不同的电极；②电解质溶液；③形成闭合回路；④能自发进行的氧化还原反应。*电极反应式：能写出简单原电池（如铜锌原电池）的正负极电极反应式和总反应方程式。*发展中的化学电源：干电池（一次电池）、充电电池（二次电池，如铅蓄电池、锂离子电池）、燃料电池（如氢氧燃料电池）。了解它们的基本原理和优缺点。3.化学反应的速率和限度*化学反应速率：*定义：用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。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。*影响因素：*内因：反应物本身的性质（主要因素）。*外因：温度（升高温度，反应速率加快）、浓度（增大反应物浓度，反应速率加快，固体和纯液体浓度视为常数）、压强（对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快，实质是增大气体浓度）、催化剂（正催化剂能显著加快反应速率，不影响化学平衡）、固体表面积（增大固体表面积，反应速率加快）等。*化学反应的限度——化学平衡状态：*可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。*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再改变的状态。*特征：逆（可逆反应）、等（v正=v逆≠0）、动（动态平衡）、定（各物质浓度保持不变）、变（条件改变，平衡可能发生移动）。*判断化学平衡状态的标志：正逆反应速率相等；各组分浓度、质量、物质的量分数等保持不变。三、有机化合物本章是有机化学的入门，介绍了几种重要的烃及其衍生物，以及基本营养物质。1.最简单的有机化合物——甲烷*有机物的概念：含碳元素的化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等除外）。*甲烷的分子结构：分子式CH₄，正四面体结构，碳原子位于正四面体中心，四个氢原子位于四个顶点。电子式、结构式。*甲烷的性质：*物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小。*化学性质：通常情况下比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂不反应。*氧化反应：在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成CO₂和H₂O，放出大量热。（不能使酸性高锰酸钾溶液褪色）*取代反应：在光照条件下，甲烷与氯气发生取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯化碳等卤代烃和氯化氢。理解取代反应的概念。*烷烃：*定义：碳原子之间以单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”的烃，也叫饱和链烃。*通式：CₙH₂ₙ₊₂(n≥1)。*结构特点：碳碳单键，链状（可能带支链）。*物理性质：随着分子中碳原子数的增加，熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大，状态由气态→液态→固态。*化学性质：与甲烷相似，通常较稳定，能发生燃烧（氧化反应）、取代反应等。*同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH₂原子团的物质互称为同系物。*同分异构体：分子式相同，但结构不同的化合物互称为同分异构体。如正丁烷和异丁烷。2.来自石油和煤的两种基本化工原料——乙烯和苯*乙烯：*分子结构：分子式C₂H₄，结构简式CH₂=CH₂，平面形结构，所有原子共平面。含碳碳双键。*物理性质：无色、稍有气味的气体，难溶于水，密度比空气略小。*化学性质：*氧化反应：①燃烧，火焰明亮并伴有黑烟；②能使酸性高锰酸钾溶液褪色（可用于鉴别乙烯和甲烷等烷烃）。*加成反应：乙烯分子中的碳碳双键中的一个键易断裂，能与H₂、X₂、HX、H₂O等发生加成反应。如与溴水加成生成1,2-二溴乙烷（使溴水褪色，可用于鉴别和除杂）；与水加成生成乙醇。*加聚反应：乙烯分子间通过加成反应互相结合成高分子化合物聚乙烯。*用途：重要的化工原料，用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等，也可作植物生长调节剂。*苯：*分子结构：分子式C₆H₆，平面正六边形结构，6个碳原子之间的键是一种介于单键和双键之间的独特的键。结构式常用凯库勒式（单双键交替的六边形）表示，但需理解其真实结构。*物理性质：无色、有特殊气味的液体，有毒，不溶于水，密度比水小，易挥发。*化学性质：*氧化反应：燃烧，火焰明亮并伴有浓烈黑烟。（不能使酸性高锰酸钾溶液褪色）*取代反应：①与液溴在FeBr₃催化下发生取代反应生成溴苯；②与浓硝酸和浓硫酸的混合液在加热条件下发生硝化反应生成硝基苯。*加成反应：在一定条件下能与H₂、Cl₂等发生加成反应，如与H₂加成生成环己烷。3.生活中两种常见的有机物——乙醇和乙酸*乙醇（俗称酒精）：*分子结构：分子式C₂H₆O，结构简式CH₃CH₂OH或C₂H₅OH，官能团为羟基（-OH）。*物理性质：无色、有特殊香味的液体，易挥发，能与水以任意比互溶，密度比水小。*化学性质：*与活泼金属（如Na）反应：生成乙醇钠和氢气。（2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑）*氧化反应：①燃烧；②在铜或银作催化剂并加热条件下，被氧气氧化为乙醛（CH₃CHO）（催化氧化）；③能使酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液褪色，被直接氧化为乙酸。*酯化反应：与乙酸在浓硫酸催化并加热条件下发生酯化反应（也属于取代反应），生成乙酸乙酯和水。*乙酸（俗称醋酸）：*分子结构：分子式C₂H₄O₂，结构简式CH₃COOH，官能团为羧基（-COOH）。*物理性质：无色、有强烈刺激性气味的液体，易溶于水和乙醇，纯净的乙酸在温度低于16.6℃时呈冰状晶体，称为冰醋酸。*化学性质：*酸性：具有酸的通性，酸性比碳酸强。能使紫色石蕊试液变红；能与活泼金属、碱、碱性氧化物、某些盐反应。*酯化反应：与乙醇在浓硫酸催化并加热条件下生成乙酸乙酯和水。（酸脱羟基，醇脱氢）4.基本营养物质——糖类、油脂、蛋白质*糖类：*组成元素：C、H、O。*分类：*单糖：不能水解的糖，如葡萄糖（C₆H₁₂O₆，多羟基醛，能发生银镜反应等氧化反应，为人体供能的主要物质）、果糖（C₆H₁₂O₆，多羟基酮，与葡萄糖互为同分异构体）。*双糖：能水解生成两分子单糖的糖，如蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁，水解生成葡萄糖和果糖，无还原性）、麦芽糖（C₁₂H₂₂O₁₁，水解生成两分子葡萄糖，有还原性，与蔗糖互为同分异构体）。*多糖：能水解生成多个单糖分子的糖，如淀粉、纤维素（通式均为(C₆H₁₀O₅)ₙ，但n值不同，不是同分异构体）。淀粉遇碘变蓝，水解最终产物为葡萄糖。纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。*用途：提供能量、作为工业原料等。*油脂：*组成元素：C、H、O。*结构：高级脂肪酸与甘油形成的酯。*分类：油（常温下呈液态，如植物油，含较多不饱和脂肪酸甘油酯）、脂肪（常温下呈固态，如动物油，含较多饱和脂肪酸甘油酯）。*化学性质：能发生水解反应（在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油；在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油，该反应称为皂化反应，产物高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分）。油脂在人体内水解为高级脂肪酸和甘油，被氧化释放能量。*蛋白质：*组成元素：C、H、O、N，有的还含有S、P等。*基本组成单位：氨基酸。*化学性质：*水解反应：在酸、碱或酶的作用下最终水解生成氨基酸。*盐析：向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液（如硫酸铵、硫酸钠等），可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用叫做盐析，盐析是可逆的，可用于分离提纯蛋白质。*变性：在加热、紫外线