1、化学必修2期末复习 第一章 物质结构 元素周期律 第二章 化学反应与能量 第三章 有机化合物 第四章 化学与自然资源的开发利用第一章物质结构元素周期律 归纳整理归纳整理知识结构知识结构一、元素:一、元素:二、原子的构成二、原子的构成:具有相同核电荷数(即核内质子数)具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。的一类原子的总称。原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子原子序数核电荷数质子数核外电子数原子序数核电荷数质子数核外电子数 元素元素种类种类原子原子(核核素素)种类种类元素的化学性质元素的化学性质决定决定决定决定决定决定质量数(质量数(A)质子数()质子数(Z)中子数()
2、中子数(N)三、核外电子的排布规律及表示方法三、核外电子的排布规律及表示方法 1、核外电子总是尽先排布在能量最低的电子核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里,然后由里往外,依次排布在能量较高的层里,然后由里往外,依次排布在能量较高的电子层里(这就是能量最低原理)。电子层里(这就是能量最低原理)。2、各电子层最多能容纳的电子数为、各电子层最多能容纳的电子数为 2n2 3、最外层电子数不能超过、最外层电子数不能超过 8(当(当K层为最外层层为最外层时不能超过时不能超过 2)。)。4、次外层电子数不能超过、次外层电子数不能超过 18,倒数第三层,倒数第三层电子数不能超过电子数不能超过 32。注意:
3、注意:以上四条规律是相互联系的,不能孤以上四条规律是相互联系的,不能孤 立地理解。立地理解。1、元素周期表的结构、元素周期表的结构(1)7个周期个周期三个短周期三个短周期第第1周期周期2种元素种元素第第2周期周期8种元素种元素第第3周期周期8种元素种元素第第6周期周期32种元素种元素第第5周期周期18种元素种元素第第4周期周期18种元素种元素三个长周期三个长周期四、元素周期表和元素周期律四、元素周期表和元素周期律 一个不完全周期:第七周期,应有一个不完全周期:第七周期,应有32种元素,种元素,现有现有26种元素。种元素。周期序数电子层数周期序数电子层数(2)16个族个族七个主族:由长周期和短周
4、期元素组成,七个主族:由长周期和短周期元素组成,IAVIIA 位于第位于第1、2、13、14、15、16、17纵行纵行 一个第一个第族:位于第族:位于第8、9、10三个纵行三个纵行七个副族:仅由长周期元素组成,七个副族:仅由长周期元素组成,IBVIIB位于第位于第11、12、3、4、5、6、7纵行纵行一个一个0族:稀有气体元素族,位于第族:稀有气体元素族,位于第18纵行纵行主族序数最外层电子数最高正价数主族序数最外层电子数最高正价数 主族序数主族元素的最高正价数主族序数主族元素的最高正价数 8最低负价数最低负价数 2、元素周期律、元素周期律 元素的性质随着原子序数的递增而呈元素的性质随着原子序
5、数的递增而呈周期性变化的规律叫做元素周期律。周期性变化的规律叫做元素周期律。3、元素周期律的实质、元素周期律的实质 元素性质的周期性变化是元素原子结元素性质的周期性变化是元素原子结构周期性变化的必然结果,这就是元素周构周期性变化的必然结果,这就是元素周期律的实质。期律的实质。4、同周期、同主族元素结构、性质的递同周期、同主族元素结构、性质的递变规律及金属元素、非金属元素的分区:变规律及金属元素、非金属元素的分区:分界线左边是金属元素,分界线右边分界线左边是金属元素,分界线右边是非金属元素,最右一个纵行是稀有气体是非金属元素,最右一个纵行是稀有气体元素。见下图:元素。见下图:1B Al SiGe
6、As Sb Te 2 3 4 5 6 7A AAA AAA 0 Po At非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强非金属区非金属区 金属区金属区零零族族元元素素定义:定义:相邻的相邻的两个两个或或多个多个原子原子(或或离子离子)之间之间强烈的相互作用强烈的相互作用叫做叫做化学键化学键。五、化学键化学键离子键金属键共价键非极性键极性键 由由阴、阳离子阴、阳离子之间通过之间通过静电作用静电作用所所形成的化学键叫形成的化学键叫离子键离子键 原子原子之间通过之间通过共用电子对共用电子对所形成的所形成的化学键叫化学键叫共
7、价键共价键离子键和共价键的比较离离 子子 键键共共 价价 键键 成键微粒成键微粒成键本质成键本质表示方法表示方法成键元素成键元素特征特征存在存在 Cl H Cl -:Na+阴、阳离子阴、阳离子原原 子子静电作用静电作用共用电子对共用电子对活泼金属与活活泼金属与活泼非金属元素泼非金属元素同种或不同种同种或不同种非金属元素非金属元素无饱和性无饱和性无方向性无方向性有饱和性有饱和性有方向性有方向性只存在于离只存在于离子化合物中子化合物中非金属非金属 单质、共价化合单质、共价化合物及部分离子化合物中物及部分离子化合物中原子分子离子宏观物质或范德华力或范德华力得失电子得失电子范德华力范德华力氢键氢键共价
8、键共价键金属键或共价键金属键或共价键离子键离子键离离子子晶晶体体分分子子晶晶体体原原子子晶晶体体金金属属晶晶体体微观粒子与宏观物质的关系微观粒子与宏观物质的关系返回第二章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能 第二节 化学能与电能 第三节 化学反应和限度第一节 化学能与热能v什么是化学能?什么是化学能?v 化学反应中吸收或者释放的能量就叫化学反应中吸收或者释放的能量就叫做化学能做化学能 v化学反应中到底是吸收能量还是放出能量化学反应中到底是吸收能量还是放出能量呢?呢?一、化学键与化学能的关系一、化学键与化学能的关系 当物质发生化学反应时,当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要断开反应物中
9、的化学键要(););例如:例如:断开断开1mol HH键要键要吸收吸收436kJ的能量。的能量。形成形成1mol HH键要键要放出放出436kJ的能量。的能量。从化学反应中的从化学反应中的 化学键的化学键的断开与形成断开与形成来考虑来考虑 吸收能量吸收能量 放出能量放出能量而形成生成物中的化学键要而形成生成物中的化学键要()断开断开1mol HH键要键要吸收吸收436kJ的能量。的能量。形成形成1mol HH键要键要放出放出436kJ的能量。的能量。在在25和和101kPa的条件下,的条件下,Cl-Cl Cl+Cl 吸收吸收243kJ/molH-H H +H 吸收吸收436kJ/mol H2+
10、Cl2 2HCl H+Cl H-Cl 放出放出431kJ/mol 从反应物和生成物的从反应物和生成物的总能量总能量来考虑来考虑先看实例:先看实例:1、各种物质都储存化学能、各种物质都储存化学能物质物质不同不同储存的化学能储存的化学能不同不同反应物反应物总能量总能量生成物生成物总能量总能量V放出能量放出能量生成物生成物总能量总能量反应物反应物总能量总能量 E生生,放出能量。放出能量。(2)若)若E反反 Q成成,吸收能量。吸收能量。(2)若)若Q断断 E生生,放出能量。放出能量。(2)若)若E反反 Q成成,吸收能量。吸收能量。(2)若)若Q断断 4Q3 B.2Q1+Q2 4Q3 C.Q1+Q2 b
11、 c d Ba b c d Ba c d b a c d b C Cc a b d Dc a b d Db d c a b d c a 第三节第三节 化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度定性观察化学反应快慢的方法:定性观察化学反应快慢的方法:1.1.锌片、镁条分别与盐酸反应。锌片、镁条分别与盐酸反应。可以通过可以通过冒气泡的快慢冒气泡的快慢来判断来判断2.2.铁和铁和CuSOCuSO4 4溶液反应溶液反应可以通过可以通过颜色的变化颜色的变化来判断来判断可以通过可以通过固体量的减少固体量的减少来判断来判断3.Ca(OH)3.Ca(OH)2 2溶液和溶液和COCO2 2反应反应可以通过可以通过
12、浑浊程度浑浊程度来判断来判断4.Ba(OH)4.Ba(OH)2 28H8H2 2O O和和NHNH4 4ClCl反应反应可以通过可以通过温度的变化温度的变化来判断来判断如何定量地如何定量地描述一个反描述一个反应的快慢?应的快慢?1 1、概念:衡量化学反应进行的、概念:衡量化学反应进行的快慢的物理量快慢的物理量2 2、表示方法:化学反应速率通、表示方法:化学反应速率通常用常用单位时间单位时间内反应物内反应物浓度浓度的减的减少量或生成物少量或生成物浓度浓度的增加量(均的增加量(均取正值)来表示。取正值)来表示。v(B B)c c(B B)t t一、化学反应的速率一、化学反应的速率3.3.单位:单位
13、:mol/(Lmol/(Lmin)min)或或mol/(L mol/(L s)s)注意注意:1 1)化学)化学反应速率要指明具体物质,反应速率要指明具体物质,并取正值并取正值 2 2)表示气体或溶液的反应速率)表示气体或溶液的反应速率3 3)指平均速率)指平均速率随堂练习随堂练习1 1:1.1.在某一化学反应里,反应物在某一化学反应里,反应物A A的浓的浓度在度在10s10s内从内从4.0mol/L4.0mol/L变成变成1.0mol/L1.0mol/L。在这在这10s10s内内A A的化学反应速率为多少?的化学反应速率为多少?v(A)c(A)t=4.0mol/L-1.0mol/L10s0.3
14、mol/(L s)这里的反应速率指平均速率这里的反应速率指平均速率在在2L的容器中发生某化学反应,已的容器中发生某化学反应,已知反应前知反应前A物质的物质的量为物质的物质的量为8mol,2min后后A的物质的量变为的物质的量变为4mol,问在,问在这这2min内内A的平均反应速率?的平均反应速率?随堂练习随堂练习2:答案:答案:1mol/(L(L min)随堂练习随堂练习3:在在2L2L容器中发生反应:容器中发生反应:N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 30.5min0.5min后,生成后,生成1.7gNH1.7gNH3 3,求,求v(NHv(NH3 3),v(Nv(N2 2)v
15、(Hv(H2 2)1.7g17g/moln(NH3)=0.1molc(NH3)=0.1mol2L=0.05mol/LV V(NH(NH3 3)=)=0.05mol/L0.5min0.1mol/(L min)v(N2)=0.05v(N2)=0.05mol/(L s)v(H2)v(H2)0.150.15mol/(L s)结论:同一化学反应,用不同的物结论:同一化学反应,用不同的物质表示其化学反应速率可能不相同,质表示其化学反应速率可能不相同,但其但其化学反应速率比等于化学计量化学反应速率比等于化学计量数之比。数之比。在反应在反应4A(s)3B(g)2C(g)D(g)中,经中,经2min,B的浓度减
16、少的浓度减少0.6mol L-1,对此反应速率的表示,对此反应速率的表示正确的是(正确的是()A.用用A表示的反应速率为表示的反应速率为0.4mol L-1 min-1B.分别用分别用B、C、D表示的反应速率表示的反应速率 其比值为其比值为3:2:1C.B在在2min末的反应速率是末的反应速率是0.3mol L-1 min-1D.B在在2min内的平均反应速率是内的平均反应速率是0.3mol L-1 min-1BD随堂练习随堂练习4:随堂练习随堂练习5:在反应在反应mAnBpC中,已知中,已知A的反的反应速率为应速率为0.5mol/(L s),B的反应速率的反应速率为为1mol/(L s),C
17、的反应速率为的反应速率为1.5mol/(L s)则该反应的化学方程式则该反应的化学方程式为:为:A 2B =3B1 1在在2A+B 3C+4D2A+B 3C+4D反应中,下反应中,下列各表示该反应的速度最快的是列各表示该反应的速度最快的是 A AV(A)=0.4mol/(Lmin)V(A)=0.4mol/(Lmin)B BV(B)=0.4mol/(Lmin)V(B)=0.4mol/(Lmin)C CV(C)=0.9mol/(Lmin)V(C)=0.9mol/(Lmin)D DV(D)=1.2mol/(Lmin)V(D)=1.2mol/(Lmin)B课堂反馈课堂反馈反应反应4NH3(g)+5O2
18、(g)=4NO(g)+6H2O(g)在在2L的密闭容器中进行,的密闭容器中进行,1min后,后,NH3减少了减少了0.12mol,则平均每秒钟浓,则平均每秒钟浓度变化正确的是度变化正确的是()ANO:0.001molL-1BH2O:0.002molL-1CNH3:0.002molL-1DO2:0.00125molL-1AD课堂反馈课堂反馈24.影响反应速率的因素:影响反应速率的因素:(3)固体的表面积:增大固体的接触)固体的表面积:增大固体的接触面积,能增大反应速率面积,能增大反应速率(4)反应物的状态:液态或气态比固态)反应物的状态:液态或气态比固态反应速率快反应速率快 (5)溶液的浓度:增
19、大溶液浓度,增)溶液的浓度:增大溶液浓度,增大反应速率大反应速率1对某一可逆反应来说,使用催化对某一可逆反应来说,使用催化剂的剂的 作用是作用是_。A增大正反应速率,减少逆反应速增大正反应速率,减少逆反应速率率B提高反应物的转化率提高反应物的转化率C以同样程度改变正逆反应的速率以同样程度改变正逆反应的速率D改变反应后混合物的组成改变反应后混合物的组成C2.某反应在催化剂的作用下进行:某反应在催化剂的作用下进行:A B =C+DC +B =F+G此反应的催化剂是此反应的催化剂是 ,总反应的方程式为总反应的方程式为 。CA 2B =D+F+G3.为了加快铁和稀硫酸的反应速率,为了加快铁和稀硫酸的反
20、应速率,采取的措施是(采取的措施是()A.加少量硫酸铜加少量硫酸铜 B.加少量硝酸银加少量硝酸银C.增大铁的用量增大铁的用量 D.改用改用98%的浓的浓硫酸硫酸E.加热加热AE二、化学反应的限度二、化学反应的限度一个化学反应在实际进行时,反一个化学反应在实际进行时,反应物能否按化学方程式中相应物应物能否按化学方程式中相应物质的计量关系完全转变为生成?质的计量关系完全转变为生成?阅读科学史话阅读科学史话P50H2 +I2 2HI 正向反应正向反应逆向反应逆向反应Ag Cl =AgCl(视作不可逆)(视作不可逆)科学研究表明科学研究表明,化学反应是有限度的,有化学反应是有限度的,有些能进行地较彻底
21、,有些反应是不彻底些能进行地较彻底,有些反应是不彻底的。很多的。很多化学反应在进行时都具有化学反应在进行时都具有可逆可逆性性,即正向反应和逆向反应能,即正向反应和逆向反应能同时同时进行进行。(可逆反应)(可逆反应)1.可逆反应可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)正向反应正向反应逆向反应逆向反应对于以上反应,请分析:对于以上反应,请分析:(1)当反应刚开始时,反应物和生成物的浓)当反应刚开始时,反应物和生成物的浓 度哪个大?度哪个大?(2)当反应刚开始时,正反应与逆反应哪个)当反应刚开始时,正反应与逆反应哪个 反应速率大?反应速率大?(3)随着反应的进行,反应物和生成物浓度)随着反应的进行
22、,反应物和生成物浓度 如何变化?如何变化?(4)随着反应的进行,)随着反应的进行,v(正正)与与v(逆逆)怎样变化?怎样变化?在密闭容器中加入在密闭容器中加入1molH2和和1mol I2发生反应发生反应(5)反应会进行到什么时候)反应会进行到什么时候“停止停止”?当正反应速率与逆反应速率相等时,当正反应速率与逆反应速率相等时,(6)此时,反应物和生成物浓度如何变化?)此时,反应物和生成物浓度如何变化?反应物和生成物浓度不再改变反应物和生成物浓度不再改变(7)给这个状态命名)给这个状态命名平衡状态平衡状态(8)反应真的停止了吗?)反应真的停止了吗?处于动态平衡处于动态平衡反应速率反应速率v(正
23、正)v(逆逆)v(正正)=v(逆逆)t1时间(时间(t)0(1)0t1:v(正正)v(逆逆)(2)t1:v(正正)=v(逆逆)平衡状态平衡状态1)定义:)定义:在一定条件下的可逆反应里,正反应在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应物和生成物浓和逆反应的速率相等,反应物和生成物浓度保持不变的状态。度保持不变的状态。2)特征:)特征:逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变2.化学反应限度化学反应限度-化学平衡状态化学平衡状态 化学平衡状态是可逆反应在给定条件化学平衡状态是可逆反应在给定条件下所能达到或完成的最大程度,即该反下所能达到或完成的最大程度,即该反应进行的限度。化学反应的限
24、度决定了应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率。反应物在该条件下的最大转化率。随堂练习随堂练习1对于可逆反应对于可逆反应MN Q达到平衡时,达到平衡时,下列说法正确的是(下列说法正确的是()A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了全部变成了QC.反应物和混合物的浓度保持不变反应物和混合物的浓度保持不变D.反应已经停止反应已经停止C随堂练习随堂练习2在一定条件下,某容器中充入在一定条件下,某容器中充入N2和和H2合成合成NH3,以下叙述错误的是(以下叙述错误的是()A.开始反应时,正反应速率最大,开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率
25、为零逆反应速率为零B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后减小为零最后减小为零C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大,随着反应的进行逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定最后保持恒定D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定最后与逆反应速率相等且都保持恒定B三、化学反应条件的控制三、化学反应条件的控制 在生产和生活中,人们希望促进有利的化在生产和生活中,人们希望促进有利的化学反应学反应(提高反应物的转化率及原料的利用(提高反应物的转化率及原料的利用率,加快反应速率),率,加快反应速率),抑制有害的
26、化学反应抑制有害的化学反应(减缓反应速率,减少甚至消除有害物质的(减缓反应速率,减少甚至消除有害物质的产生,控制副反应的发生等),产生,控制副反应的发生等),这就涉及到这就涉及到反应条件的控制。反应条件的控制。“提高煤的燃烧效率提高煤的燃烧效率”为例为例 P52(1)将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤 充分燃烧。充分燃烧。(4)将废气通过装有冷却水的管道,充分吸收将废气通过装有冷却水的管道,充分吸收还可以使用助燃剂等还可以使用助燃剂等(2)空气不足,煤得不到充分燃烧;且污染环境。空气不足,煤得不到充分燃烧;且污染环境。空气过量,浪费能源,因为废气要带走能量空气
27、过量,浪费能源,因为废气要带走能量(3)应选择保温性能好,提高炉膛温度的材料应选择保温性能好,提高炉膛温度的材料归纳:提高煤的燃烧效率的措施归纳:提高煤的燃烧效率的措施P52(1)尽可能使燃料充分燃烧,提高能量)尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率的转化率.关键是燃料与空气或氧气要尽关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触,且空气要适当过量。可能充分地接触,且空气要适当过量。(2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能,提高热能的利用率。出的热能,提高热能的利用率。提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面控制燃烧反应的条件(包括环境
28、)控制燃烧反应的条件(包括环境)意义:节约能源、节省资源、减少污染意义:节约能源、节省资源、减少污染(煤在气化过程中可以脱硫、除去灰分)(煤在气化过程中可以脱硫、除去灰分)我们在生产、科研和生活中都需要控制我们在生产、科研和生活中都需要控制化学反应的条件。化学反应的条件。有利的反应,要想办法增大反应速率:有利的反应,要想办法增大反应速率:(1)升高温度,使用催化剂,增大反应物浓度)升高温度,使用催化剂,增大反应物浓度有害的反应,要设法降低反应速率:有害的反应,要设法降低反应速率:(1)降低反应温度,使用负催化剂)降低反应温度,使用负催化剂(2)或隔离会引发反应的物质)或隔离会引发反应的物质P5
29、3:思考与交流:思考与交流返回第三章有机化合物有机化合物 一、烃一、烃 二、生活中的有机物二、生活中的有机物 三、矿物燃料三、矿物燃料-煤和石油煤和石油基本内容一、烃一、烃烷烃(甲烷)烷烃(甲烷)烯烃(乙烯)烯烃(乙烯)芳香烃(苯)芳香烃(苯)二、生活 中的 有机物醇(乙醇)醇(乙醇)羧酸(乙酸)羧酸(乙酸)酯(乙酸乙酯、油脂)酯(乙酸乙酯、油脂)糖类(单糖、二糖、多糖)糖类(单糖、二糖、多糖)蛋白质蛋白质三、矿物燃料-煤和石油烃烃定义:定义:只含只含C、H的有机物的有机物一、烷烃一、烷烃1、定义:、定义:只含只含碳碳单键、链状烃碳碳单键、链状烃2、通式:、通式:CnH2n+23、代表物:甲烷
30、、代表物:甲烷二、烯烃二、烯烃1、定义:含碳碳双键、定义:含碳碳双键 链烃链烃2、通式:、通式:CnH2n3、代表物:乙烯、代表物:乙烯三、芳香烃三、芳香烃1、定义:含苯环、定义:含苯环 环烃环烃2、代表物:苯、代表物:苯一、甲烷一、甲烷1、分子结构:电子式:、分子结构:电子式:结构式:结构式:结构简式:结构简式:CH4空间构型:空间构型:正四面体正四面体2、物理性质:无色、无味、气体、物理性质:无色、无味、气体难溶于水、密度小于空气难溶于水、密度小于空气3、化学性质:、化学性质:(1)可燃性:蓝色火焰)可燃性:蓝色火焰(2)稳定性:)稳定性:不能使不能使紫色高锰酸钾或溴水退色紫色高锰酸钾或溴
31、水退色(3)取代反应:与氯气光照条件生成一、二、)取代反应:与氯气光照条件生成一、二、三、四氯代甲烷(一氯甲烷气体、其他三三、四氯代甲烷(一氯甲烷气体、其他三 者为油状液体密度大于水)者为油状液体密度大于水)4、取代反应:、取代反应:有机物有机物中的原子(或中的原子(或原子团)被其他原子(或原子团)代原子团)被其他原子(或原子团)代替的反应替的反应5、同分异构现象:、同分异构现象:化合物化合物具有相同具有相同分子式而结构不同的现象分子式而结构不同的现象6、同分异构体:分子式相同但是结、同分异构体:分子式相同但是结构不同的构不同的化合物化合物互相称作同分异构体互相称作同分异构体二、乙烯二、乙烯1
32、、分子结构:电子式:、分子结构:电子式:结构式:结构式:结构简式:结构简式:CH2=CH2空间构型:平面型分子空间构型:平面型分子2、物理性质:无色、稍有气味、物理性质:无色、稍有气味、气体、密度略小于空气、难溶于水气体、密度略小于空气、难溶于水3、化学性质:(、化学性质:(1)可燃性:明亮)可燃性:明亮火焰、有少许黑烟火焰、有少许黑烟(2)使酸性高锰酸钾、溴水退色)使酸性高锰酸钾、溴水退色(3)加成反应:加成使溴水退色)加成反应:加成使溴水退色三、苯三、苯1、分子结构:、分子结构:分子式:分子式:C6H6 结构式:结构式:结构简式:结构简式:或或 空间构型:平面型分子(正六边形)空间构型:平
33、面型分子(正六边形)2、性质:、性质:(1)物理性质:无色、特殊气味、)物理性质:无色、特殊气味、有毒、液体、密度小于水、有毒、液体、密度小于水、难溶于水、沸点难溶于水、沸点80.5 熔点熔点5.5 (2)化学性质:)化学性质:可燃性:明亮火焰、黑烟可燃性:明亮火焰、黑烟稳定性:稳定性:不能使不能使KMnOKMnO4 4(H(H+)或溴水退色或溴水退色取代反应:取代反应:水浴水浴生活中的有机物生活中的有机物1、乙醇的结构:、乙醇的结构:分子式:分子式:C2H6O结构式:结构式:或或C2H5OH官能团:羟基(官能团:羟基(OH)一、乙醇一、乙醇2、性质:、性质:(1)物理性质:无色透明、特殊香味
34、)物理性质:无色透明、特殊香味液体、比水轻、易挥发、与水互溶、液体、比水轻、易挥发、与水互溶、可以溶解很多有机物可以溶解很多有机物(2)化学性质:)化学性质:a、与氧气反应:、与氧气反应:b、与钠等活泼金属反应:、与钠等活泼金属反应:C、与羧酸发生酯化反应:、与羧酸发生酯化反应:燃烧:生成燃烧:生成CO2、H2O催化氧化:生成乙醛、催化氧化:生成乙醛、H2O2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O催化剂催化剂二、乙酸二、乙酸(俗名:醋酸、纯净的醋酸叫冰醋酸(俗名:醋酸、纯净的醋酸叫冰醋酸)1、分子结构:分子式:、分子结构:分子式:C2H4O2结构式:结构式:结构简式结构简式:CH3CO
35、OH2、性质:(、性质:(1)物性:无色、刺激、)物性:无色、刺激、液体、挥发性、与水互溶液体、挥发性、与水互溶(2)化性:)化性:a、酸性:与指示剂、酸性:与指示剂、活泼金属、碱、某些盐活泼金属、碱、某些盐.b、酯化反应:、酯化反应:酸脱羟基醇脱氢酸脱羟基醇脱氢(1)(1)先先加乙醇、加乙醇、然后然后加浓加浓H H2 2SOSO4 4、最后最后加乙酸加乙酸 (2)(2)碎瓷片的作用是碎瓷片的作用是防止暴沸防止暴沸导气管导气管不能插入饱和不能插入饱和NaNa2 2COCO3 3溶液溶液中中是为了是为了防止倒吸防止倒吸(3)(3)浓浓H H2 2SOSO4 4的作用是的作用是催化、吸水催化、吸水
36、(4)(4)饱和饱和NaNa2 2COCO3 3溶液的作用是溶液的作用是利于酯分层、吸收挥发出的乙醇、乙酸利于酯分层、吸收挥发出的乙醇、乙酸(5)(5)实验室生成的乙酸乙酯,其密度实验室生成的乙酸乙酯,其密度比水比水小小(填填“大大”或或“小小”),有,有特殊水果香味特殊水果香味酯化反应注意事项酯化反应注意事项三、酯三、酯1、物性:密度小于水、难溶于水、物性:密度小于水、难溶于水、低级酯是有香味的液体、低级酯是有香味的液体2、化性:水解反应、化性:水解反应(酯化的逆反应)(酯化的逆反应)酸性水解:酸性水解:碱性水解:碱性水解:酸加羟基醇加氢酸加羟基醇加氢3、油脂、油脂定义:高级脂肪酸与甘油形成
37、的酯定义:高级脂肪酸与甘油形成的酯分类:植物油、动物油(均为混合物)分类:植物油、动物油(均为混合物)组成:组成:性质:水解反应(碱性水解得到性质:水解反应(碱性水解得到高级脂肪酸钠即肥皂)高级脂肪酸钠即肥皂)四、糖类:四、糖类:1、分类:、分类:单糖:葡萄糖、果糖(同分异构体)单糖:葡萄糖、果糖(同分异构体)二糖:蔗糖、麦芽糖(同分异构体)二糖:蔗糖、麦芽糖(同分异构体)多糖:淀粉、纤维素(混合物)多糖:淀粉、纤维素(混合物)C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n不能水解不能水解水解成水解成2分子单糖分子单糖水解成多分子单糖水解成多分子单糖2、葡萄糖性质:、葡萄糖性质:(1)物
38、性:白色、易溶于水)物性:白色、易溶于水(2)化性:)化性:a、有与醇相似的性质、有与醇相似的性质b、被弱氧化剂氧化:醛基表现的性质、被弱氧化剂氧化:醛基表现的性质3、淀粉:、淀粉:(1)溶液是胶体:且胶粒不带电)溶液是胶体:且胶粒不带电(2)化学性质:)化学性质:a、遇到、遇到I2变蓝变蓝b、水解:、水解:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)(葡萄糖)硫酸硫酸加热加热4、纤维素:食草动物才能在体内消化、纤维素:食草动物才能在体内消化吸收纤维素、人体不能消化吸收但是可吸收纤维素、人体不能消化吸收但是可以刺激肠道促进消化以刺激肠道促进消化五、蛋白质:五、蛋白质:1、组成:、组
39、成:C、H、N、O、S;是由很多;是由很多 氨基酸分子缩水聚合形成的氨基酸分子缩水聚合形成的2、蛋白质溶液是胶体、蛋白质溶液是胶体3、性质:、性质:a、水解:最终产物阿尔法氨基酸、水解:最终产物阿尔法氨基酸 b、盐析:加轻金属盐浓溶液(可逆、盐析:加轻金属盐浓溶液(可逆、物理变化、用于分离提纯蛋白质)物理变化、用于分离提纯蛋白质)c、变性:重金属盐、紫外线、加热、变性:重金属盐、紫外线、加热、加酸碱、加某些有机物(不可逆、化学变化)加酸碱、加某些有机物(不可逆、化学变化)d、带苯环的蛋白质遇浓硝酸显示黄色(鉴定)、带苯环的蛋白质遇浓硝酸显示黄色(鉴定)e、灼烧后闻到烧焦羽毛气味(鉴定蛋白质)、
40、灼烧后闻到烧焦羽毛气味(鉴定蛋白质)煤和石油煤和石油1、物质类型及成分:、物质类型及成分:混合物、主要成分混合物、主要成分C、H2、加工方法:、加工方法:(1)石油:)石油:a、分馏(物理变化,得到、分馏(物理变化,得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、重油沥青重油沥青)b、裂化和裂解:(化学、裂化和裂解:(化学变化,裂化主要得到轻质油,裂解主要变化,裂化主要得到轻质油,裂解主要得到乙烯得到乙烯-石油化工水平标志)石油化工水平标志)(2)煤:干馏(化学变化,得到焦炭)煤:干馏(化学变化,得到焦炭、煤焦油、焦炉气)、煤焦油、焦炉气)返回返回第四章第四章 化学与自
41、然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源第二节 资源综合利用 环境保护第一节 开发利用金属矿物和海水资源一、金属矿物的开发利用1.金属的冶炼实质冶炼金属的实质就是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。2.金属的冶炼方法(1)热分解法:对一些不活泼的金属,可以直接用加热分解的方法使其从化合物中分离出来。(2)热还原法:大部分金属的冶炼,采用高温下还原剂还原的方法。常用还原剂是H2、CO、C、Al等。(3)电解法:非常活泼的金属,通常采用电解法冶炼。2HgO =2Hg+O2 2Ag2O =4Ag+O2 加热加热加热加热CuO+H2=Cu+H2O
42、Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 加热加热加热加热MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2 2NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl2 2Al2O3(熔融熔融)=4Al+3O2 电解电解电解电解电解电解冰晶石冰晶石冰晶石(Na3AlF6)的作用是熔剂,使Al2O3低于其熔点而熔化。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 电解法电解法 热还原法热还原法 热分解法热分解法 物理提取法物理提取法 3.铝热反应:铝与氧化铁反应的现象:放出大量的热,发出耀眼的强光,纸漏斗被烧穿,熔融物落入沙中。铝与氧化铁反应的化学方程式注意:注意:镁条的作用:镁条燃烧提供热量
43、,并促使KClO3发生分解。氯酸钾的作用:KClO3分解放出O2,使镁条剧烈燃烧,单位时间内放出更多的热 量,以引发Al与Fe2O3的反应。4.矿物资源的合理利用矿物资源的合理利用提高金属矿物的利用率,减少金属的使用量,加强废旧金属资源的回收和再利用,使用其他材料代替金属材料等。(BX2.P90)问题1答案(仅供参考):目前海底矿藏资源的勘探和开采技术还不够成熟,要投入实用更面临许多课题,主要是成本比陆地矿藏高,还存在破坏生态环境等问题。问题2答案(仅供参考):回收的废旧钢铁、铝制品可用于钢铁和铝的重新冶炼,既能节约能源、保护环境,又能降低金属材料的成本。Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3
44、高温高温二、海水资源的开发利用 科学探究:科学探究:1.1.如何将海水中的溴离子变成溴单质?并设计方案。如何将海水中的溴离子变成溴单质?并设计方案。(1)(1)用蒸馏法将海水浓缩用蒸馏法将海水浓缩.用硫酸将浓缩的海水酸化用硫酸将浓缩的海水酸化.(2)(2)向酸化的海水中通入适量的氯气向酸化的海水中通入适量的氯气,使溴离子转化为溴单质使溴离子转化为溴单质.(3)(3)向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气,将溴单质吹入盛有将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内二氧化硫溶液的吸收塔内.(4)(4)向吸收塔中的溶液内通入适量的氯气向吸收塔中的溶液内通入适量的氯气.(
45、5)(5)用四氯化碳用四氯化碳(或苯或苯)萃取吸收塔中溶液里溴单质萃取吸收塔中溶液里溴单质.实验方法:实验方法:化学方程式化学方程式:2NaBr+Cl2=Br2+2NaClBr2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO42HBr+Cl2+=Br2+2HCl2、如何证明海带中有碘离子?、如何证明海带中有碘离子?酸 化浓 缩海 水 吸 收 塔(SO)富 集 溴 Cl ClBr 空 气+H O(g)22222Br(g)+空气+H O(g)22HBr+H SO2 4 实验方法:实验方法:、取约干海带,用刷子去净其表面上的附着物。把海带剪、取约干海带,用刷子去净其表面上的附着物。把海带剪碎后用适量碎后用适
46、量 酒精湿润,放入坩埚中。酒精湿润,放入坩埚中。、点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰,停止加热,使海带灰冷、点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰,停止加热,使海带灰冷却至室温。却至室温。、将海带灰转移至小烧杯中,加入约、将海带灰转移至小烧杯中,加入约10蒸馏水,搅拌。用蒸馏水,搅拌。用小烧杯盛着小烧杯盛着 将混合物煮沸约,冷却后过滤。将混合物煮沸约,冷却后过滤。、在滤液中滴入几滴约、在滤液中滴入几滴约moL的硫酸,再加入约质的硫酸,再加入约质量分数为的量分数为的22溶液,观察现象。再向溶液中加入几滴淀溶液,观察现象。再向溶液中加入几滴淀粉溶液,再观察现象。粉溶液,再观察现象。实验现象:实验现象:加入加入
47、H2O2溶液后,溶液由无色变为深黄色;加入淀粉溶液后,溶液溶液后,溶液由无色变为深黄色;加入淀粉溶液后,溶液又变为深蓝色。又变为深蓝色。化学方程式:化学方程式:2KI+H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O实验说明:实验说明:1.1.在海带中碘与有机基团在海带中碘与有机基团(R)(R)结合成碘化物结合成碘化物(RI)(RI),海带,海带燃烧后的灰中燃烧后的灰中RIRI转化为转化为KIKI、NaINaI等,当加入等,当加入H H2 2O O2 2(在酸性(在酸性条件下)时可生成单质碘。条件下)时可生成单质碘。2H+H2H+H2 2O O2 2+2I+2I-=I=I2 2+2H+2H2
48、2O O生成的单质碘可用生成的单质碘可用CClCCl4 4萃取。萃取。2.2.将海带剪碎后,再用酒精润湿,可使海带易于灼烧全,将海带剪碎后,再用酒精润湿,可使海带易于灼烧全,灼烧时产生的烟也较少,并缩短灼烧时间。灼烧时产生的烟也较少,并缩短灼烧时间。3.3.海带如果用水浸泡,碘化物会部分溶解而损耗,因海带如果用水浸泡,碘化物会部分溶解而损耗,因此干海带比湿海带的实验效果好。此干海带比湿海带的实验效果好。问题和讨论提示:问题和讨论提示:实验中的下述现象可以说明海带的成分中含有碘:实验中的下述现象可以说明海带的成分中含有碘:滴加淀粉试液后,溶液变为蓝色;加入滴加淀粉试液后,溶液变为蓝色;加入CCl
49、CCl4 4并振荡后,并振荡后,CClCCl4 4层呈黄色。层呈黄色。第二节 资源综合利用 环境保护一、煤、石油和天然气的综合利用(化石燃料:煤、石油和天然气,主要能源,重要的化工原料。)1、煤的组成及其综合利用、煤的组成及其综合利用煤的组成煤的组成无机物无机物Si、Al、Ca、Fe 有机物有机物C 元素元素大量大量H、N、S、O等元素等元素 少量少量污染环境污染环境COx NOx SO2 烟尘烟尘(1).(2).煤的综合利用煤的干馏:将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,叫做将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,叫做煤的干馏。煤的干馏。煤的气化:在一定条件下把煤及其干馏物转化为煤气(在一定条件下把煤
50、及其干馏物转化为煤气(CO、H2)。煤的液化:在一定条件下将煤转化为液体燃料在一定条件下将煤转化为液体燃料又称人造石油,可又称人造石油,可继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少的情况下,煤的液化具有十分诱人的前景。日益减少的情况下,煤的液化具有十分诱人的前景。2、天然气的组成及其综合利用、天然气的组成及其综合利用 天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁燃料,可以直接用作燃料。天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁燃料,可以直接用作燃料。天然气更是一种重要的化工原料,主要用于合成分子内含两个或两个以上天然气更是一种重要的化工原
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