1、 1 / 12 必修必修一一 第一章第一章 从实验学化学从实验学化学 1常见的爆炸品有火药、金属钠和钾、氯酸钾。常见的易燃品有 H2、CO、CH4、酒精、白磷。常见的腐 蚀品有硫酸、NaOH 等酸碱。 2不能用燃烧着的酒精灯点燃另一盏酒精灯,不能用嘴吹灭酒精灯。 3点燃可燃性气体之前要先检验纯度。 4稀释浓硫酸要将硫酸注入水中,不能在量筒中进行。 5剩余药品要放入指定容器(钠、钾放回试剂瓶) 。 6废液要倒入废液缸,不能倒入下水道。 7浓硫酸粘在皮肤上,先用干抹布擦掉,再用大量水冲洗,再涂 NaHCO3溶液。NaOH 粘在皮肤上,用大 量水冲洗,再涂硼酸。 8酒精在试验台上着火,用湿抹布盖灭;
2、金属钠着火,用沙子盖灭。 9误食重金属盐,马上服用鸡蛋清、牛奶、豆浆。 10汞洒落在地上,用硫粉处理。 11液化气或天然气泄露时,要先关闭阀门,再打开门窗,不能使用任何电器。 12过滤是分离固体与液体的方法。重要仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒。操作要点:一贴:滤纸紧贴漏斗 内壁;二低:滤纸低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘;三靠:烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒轻靠三层滤纸 处,漏斗下端紧靠烧杯内壁。 13蒸发是分离溶质和溶剂的方法。重要仪器有:蒸发皿、酒精灯、玻璃棒。操作要点:玻璃棒的作用是 搅拌,防止液体局部温度过高造成飞溅;当有较多固体析出时,停止加热,用余热蒸干。 14蒸馏是分离沸点相差较大的互溶液体混
3、合物的方法。重要仪器有:蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管。操作 要点:温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处;冷凝水流向为下进上出。 15分液是分离互不相溶的液体混合物的方法。重要仪器为分液漏斗。操作要点:分液时,下层液体从下 口流出,上层液体从上口倒出。 16萃取是用萃取剂提取溶液中的溶质的方法。重要仪器为分液漏斗。注意酒精不能做萃取剂, 。 17检验 SO42 的方法:先加盐酸、再加 BaCl 2溶液;检验 Cl 的方法:加硝酸和硝酸银溶液。 18物质的量是七个基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位。 19物质的量不是物质的数量或质量,只能计量分子、原子、质子、电子等微观粒子。 20阿伏加德罗常数是
4、1 mol 粒子的数目,用 NA表示,数值约为 6.021023。 21物质的量(n)与粒子数(N)的计算公式为:n N NA,如 1 mol NH3 的分子数为 NA,H 原子数为 3NA, 电子数为 10NA。 22摩尔质量的符号为 M,数值与原子的相对原子质量或分子的相对分子质量相等,单位是 gmol 1。如 水的相对分子质量为 18,1 mol 水的质量为 18 g,水的摩尔质量为 18 gmol 1。 23物质的量(n)与质量(m)的计算公式为:nm M,如 0.2 mol NH3 的质量为 3.4 g,4 g CH4的物质的 量为 0.25 mol。 24标准状况为 0 、101
5、kPa。 25标准状况下,气体摩尔体积 Vm22.4 Lmol 1。 26物质的量与气体体积的计算公式为:n m V V ,如 0.2 mol 氧气在标准状况下的体积为 4.48 L。标准状 况下 8.96 L NH3的物质的量为 0.4 mol。 27物质的量浓度的符号为 c,单位是 molL 1。 28物质的量浓度与溶质物质的量、溶液体积的计算公式为:c V n ,如 200 mL 0.5 molL 1的稀硫酸中, 2 / 12 含溶质的物质的量为 0.1 mol。4 g NaOH 固体配成 500 mL 溶液,溶质的物质的量浓度为 0.2 molL 1。 29用固体配制溶液的步骤为:计算
6、、称量、溶解冷却、转移、洗涤、定容、摇匀。需要用到的仪器有: 托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、一定容积的容量瓶、胶头滴管。 30配制 480 mL 溶液,必须用 500 mL 容量瓶,计算时必须用“500 mL”进行计算。 31配制溶液的常见误差情况: 药品和砝码的位置颠倒(用到了游码) ,浓度偏低; 溶解或转移时少量溶液溅出,浓度偏低; 容量瓶内有水,浓度不变; 溶液未冷却就转移,浓度偏高; 没有洗涤烧杯和玻璃棒,浓度偏低; 定容时俯视容量瓶刻度线,浓度偏高;仰视容量瓶刻度线,浓度偏低; 加水超过刻度线马上吸出一部分液体,浓度偏低; 摇匀后液面下降,再加水,浓度偏低。 第第二二章章 化学物质及
7、其变化化学物质及其变化 1常见的混合物有:空气、漂白粉、矿泉水、合金、玻璃、陶瓷、水泥、水玻璃(Na2SiO3溶液) 、医用 酒精(质量分数 75 %) 、氨水、氯水、汽油、天然油脂等。 2酸性氧化物是和碱反应生成盐和水的氧化物,包括 CO2、SO2、SiO2等。 3盐是由金属阳离子(或 NH4 )与酸根离子形成的化合物。Na 2CO3俗称纯碱、苏打,不是碱而是盐。 NaHCO3俗称小苏打,属于盐。 4蒸馏、分馏、焰色反应属于物理变化。煤的干馏、煤的气化、煤的液化、炼铁炼钢属于化学变化。 5多种物质生成一种产物的反应属于化合反应;一种物质生成多种产物的反应属于分解反应;一种单质 和一种化合物生
8、成一种单质和一种化合物的反应属于置换反应;两种化合物交换成分生成两种化合物 的反应属于复分解反应。 6胶体是粒子直径在 1100 nm 之间的分散系,属于混合物。 7常见的胶体有:烟、云、雾、豆浆、血液、淀粉溶液、蛋白质溶液、Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体等。 8区分胶体和溶液的方法是丁达尔效应。 9向胶体中加电解质溶液会出现沉淀,叫聚沉。 10电解质是在水中或熔融状态下能导电的化合物,常见的电解质有:金属氧化物、酸、碱、盐和水。 11非电解质是在水中和熔融状态下都不能导电的化合物,常见的非电解质有:CO2、SO2、NH3、大多数 有机物等。 12金属单质、石墨、电解质溶液虽然能导电,
9、但既不是电解质也不是非电解质。 13电解质要在水中或熔融状态下才能导电,如氯化钠固体虽然是电解质,但不能导电。 14电解质在水中因为水分子的作用而电离,在熔融状态下因为热量而电离。 15酸电离生成 H 和酸根离子;碱电离生成 OH和金属阳离子(或 NH 4 ) ;盐电离生成金属阳离子(或 NH4 )和酸根离子。 16有电解质参与并且在水溶液中(或熔融状态)进行的反应是离子反应。 17常见的离子方程式有: 铁和稀硫酸反应:Fe2H =Fe2H 2 铜和硝酸银溶液反应:Cu2Ag =Cu22Ag 实验室制取 CO2(石灰石和稀盐酸)的反应:CaCO32H =Ca2H 2OCO2 Na2CO3溶液与
10、稀 HC1 溶液反应:CO32 2H+=CO 2H2O 稀盐酸与 NaOH 溶液反应:H OH=H 2O AgNO3溶液与 NaCl 溶液反应:Ag Cl=AgCl Na2SO4溶液与 BaCl2溶液反应:Ba2 SO 4 2=BaSO 4 硫酸和氯氧化钡溶液反应:Ba2 2OH2HSO 4 2=BaSO 42H2O 3 / 12 18复分解型离子反应,有沉淀、气体或水生成时可以发生,否则不能发生。 19结合成沉淀、气体或水的离子之间不能共存。 沉淀:Ba2 和 SO 4 2,Ag和 Cl,Ca2和 CO 3 2,Ba2和 CO 3 2,Mg2和 OH,Al3和 OH, Fe3 和 OH,Cu
11、2和 OH,H和 AlO 2 ; 气体:NH4 和 OH,H和 CO 3 2,H和 HCO 3 ; 水:H 和 OH,OH和 HCO 3 。 20有化合价变化的反应是氧化还原反应,没有化合价变化的反应不是氧化还原反应。 21氧化还原反应中的基本概念: 升升 (化合价升高) 、失失 (失电子) 、氧氧 (被氧化) 、还还 (做还原剂) 、氧氧 (生成氧化产物) ; 降降 (化合价降低) 、得得 (得电子) 、还还 (被还原) 、氧氧 (做氧化剂) 、还还 (生成还原产物) 。 如:反应 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)中,氧化剂是 H2O。 3MnO24Al= 高温 3Mn2Al2O3
12、,氧化剂是 MnO2。 Fe2O33CO= 高温 2Fe3CO2,还原剂是 CO。 第第三三章章 金属及其化合物金属及其化合物 1钠在空气中被氧化生成白色的氧化钠:4NaO2=2Na2O。 2加热金属钠时,先融化成小球,再燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色的过氧化钠:2NaO2= Na2O2。 2钠和水(滴有酚酞)反应的现象是:浮、熔、游、响、红。化学方程式为:2Na2H2O=2NaOHH2, 离子方程式为:2Na2H2O=2Na 2OHH 2,氧化剂是 H2O。 3实验室里的金属钠保存在煤油中。 4铝和 NaOH 溶液反应的化学方程式为:2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2, 离子方程
13、式为:2Al2OH 2H 2O=2AlO2 3H 2,除去金属混合物中的 Al,可用 NaOH 溶液。 5铁粉和水蒸气在高温下反应的化学方程式为:3Fe4H2O(g)= 高温 Fe3O44H2。 6Na2O2和水反应的化学方程式为:2Na2O22H2O=4NaOHO2, 离子方程式为:2Na2O22H2O=4Na 4OHO 2,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。 7Na2O2和 CO2反应的化学方程式为:2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,Na2O2既是氧化剂又是还原剂, Na2O2可以做潜艇和呼吸面具内的供氧剂。 8NaHCO3的热稳定性比 Na2CO3差,NaHCO3受热分解的化学方程
14、式为: 2NaHCO3= Na2CO3H2OCO2。 9NaHCO3是发酵粉的主要成分,可以治疗胃酸过多,还可以用于灭火。 10鉴别 Na2CO3和 NaHCO3的方法有: 加热时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体的是 NaHCO3; 能和 BaCl2溶液反应生成白色沉淀的是 Na2CO3; 和盐酸反应更剧烈的是 NaHCO3。 11焰色反应属于物理变化;钠元素的焰色反应颜色为黄色,钾元素的焰色反应颜色为紫色(需要隔着蓝 色钴玻璃观察) 。 12Al2O3的熔点高、硬度大,可以做耐火材料。 13Al2O3是两性氧化物,和盐酸反应的离子方程式为:Al2O36H =2Al33H 2O,和 NaOH 溶
15、液反应的 离子方程式为:Al2O32OH =2AlO 2 H 2O,除去金属氧化物混合物中的 Al2O3,可用 NaOH 溶液。 14实验室制取氢氧化铝的离子方程式为:Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH4 。 15Al(OH)3是两性氢氧化物,和盐酸反应的离子方程式为:Al(OH)33H =Al33H 2O,和 NaOH 溶 液反应的离子方程式为:Al(OH)3OH =AlO 2 2H 2O。 16铁的氧化物有:氧化亚铁(FeO) 、氧化铁(Fe2O3) 、四氧化三铁(Fe3O4) 。其中 Fe2O3可用作红色油 漆和涂料。 17实验室制取 Fe(OH)2时,胶头滴管要伸入试管内的
16、溶液中,防止 Fe(OH)2被氧化。Fe(OH)2被氧化的化 4 / 12 学方程式为:4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,现象是白色固体迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。 18FeCl3溶液呈棕黄色,具有氧化性,常见反应为: 和铁粉反应:2Fe3 Fe=3Fe2;和铜反应:2Fe3Cu=2Fe2Cu 2。 19检验 Fe3 的方法为:加入硫氰化钾(KSCN)溶液,溶液变红色。 20FeCl2溶液呈浅绿色,具有还原性,易被氯气氧化:2Fe2 Cl 2=2Fe 32Cl。 21检验 Fe2 的方法为:先加入 KSCN 溶液,不变红,再滴加氯水,变红色。 第第四四章章 非金属及其化合物非
17、金属及其化合物 1地壳中含量排前四位的元素是:氧、硅、铝、铁,自然界没有硅单质。 2硅单质的用途有:半导体材料(芯片) ,太阳能电池。 3含 SiO2的物质有:沙子、石英、水晶、玛瑙。 4SiO2的用途有:光导纤维,建筑材料,装饰品等。 5SiO2是酸性氧化物,和一般的酸不发生反应,但可以和氢氟酸反应:SiO24HF=SiF42H2O。 6SiO2可以和 NaOH 溶液反应:SiO22NaOH=Na2SiO3H2O,因此盛 NaOH 溶液的试剂瓶不能用玻 璃塞,而要用橡胶塞。 7硅酸是一种不溶于水的弱酸,酸性弱于碳酸,制备硅酸的反应有: Na2SiO3溶液与稀盐酸反应:Na2SiO32HCl=
18、H2SiO32NaCl 将 CO2通入 Na2SiO3溶液中:Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3 8硅酸盐可改写为氧化物形式,金属氧化物写在前面,SiO2写在中间,水写在后面(如果有氢元素) ,中 间用“”隔开。如 Na2SiO3可以改写为 Na2OSiO2。 9Na2SiO3溶液俗称水玻璃,具有黏性,可用作木材防火剂。 10制玻璃的原料是石英、纯碱、石灰石;制陶瓷的原料是黏土;制水泥的原料是石灰石、黏土。 11氯气是一种黄绿色的有毒气体,密度大于空气,易溶于水。 12干燥的氯气没有漂白性,氯水有漂白性。 13实验室制取氯气的化学方程式为:MnO24HCl= MnCl22H2
19、OCl2, 离子方程式为:MnO24H 2Cl= Mn2 2H 2OCl2。 14氯气具有强氧化性,能发生的反应有: 和钠反应:2NaCl2= 点燃 2NaCl; 和铁反应:2Fe3Cl2= 点燃 2FeCl3; 和氢气反应:H2Cl2= 点燃 2HCl; 和水反应:Cl2H2O=HClHClO,HClO 不稳定,见光易分解:2HClO= 光 2HClO2; 和 NaOH 溶液反应:Cl22NaOH=NaClNaClOH2O,可用 NaOH 溶液除氯气,以及生产漂白 液,漂白液的主要成分是 NaCl 和 NaClO,有效成分是 NaClO; 和 Ca(OH)2溶液反应:2Cl22Ca(OH)2
20、=CaCl2Ca(ClO)22H2O,用于生产漂白粉,漂白粉的主 要成分是 CaCl2和 Ca(ClO)2,有效成分是 Ca(ClO)2。 15硫单质是淡黄色固体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于 CS2。 16硫单质可以被氧化,如:SO2= 点燃 SO2,也可以被还原,如:FeS= FeS。 17SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色,褪色后的溶液加热又恢复红色。 18SO2可以被氧气催化氧化为 SO3:2SO2O2催化剂 2SO3。 19SO2是一种常见的空气污染物,可以导致酸雨,空气中的 SO2主要来自于煤的燃烧,可以采用向燃煤 中加 CaO 的方法减少 SO2的排放。 20实验室可以用 Na
21、OH 溶液处理 SO2尾气,化学方程式为:SO22NaOH=Na2SO3H2O。 21浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,但不可以干燥 NH3。 22浓硫酸具有脱水性,可以使木材、纸张脱水碳化变黑。 5 / 12 23浓硫酸可以和铜反应:Cu2H2SO4= CuSO4SO22H2O,硫酸表现酸性和强氧化性。 24空气中含量最高的气体是 N2,含量为 78 %。 25N2的化学性质比较稳定,可以发生下列反应: 和 O2反应:N2O2= 放电 2NO 和 H2反应:N23H2 催化剂 高温、高压2NH3 26NO 是一种无色、难溶于水的气体,由于 NO 的密度和空气接近,实验室收集 NO 应采用排水法
22、,NO 易被氧气氧化:2NOO2=2NO2。 27NO2是一种红棕色、有刺激性气味的气体,可以与水反应:3NO2H2O=2HNO3NO。 28NH3是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水。 29NH3有如下化学性质: 和水反应:NH3H2ONH3H2O; 和 HCl 反应:NH3HCl=NH4Cl,产生大量白烟 催化氧化生成 NO:4NH35O2= 催化剂 4NO6H2O 30铵盐易溶于水,受热易分解,常见铵盐受热分解的反应为: NH4Cl= NH3HCl;NH4HCO3= NH3CO2H2O。 31实验室制取 NH3的反应为:2NH4ClCa(OH)2= CaCl22H2O2NH3。收集
23、 NH3的方法为向下 排空气法。检验 NH3的方法为:用湿润的红色石蕊试纸靠近,试纸变蓝。 32硝酸具有强氧化性,和金属反应不产生氢气。 浓硝酸和铜反应的化学方程式为:Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O; 稀硝酸和铜反应的化学方程式为:3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。 必修二必修二 第一章第一章 物质结构、元素周期律物质结构、元素周期律 1在原子结构中:原子序数核电荷数质子数核外电子数。 2元素是具有相同质子数的一类原子的总称(注意:是原子而不是微粒! ) 。 3核素是具有一定数目质子和中子的一类原子的总称,核素的符号为: A Z X,其中 X 为
24、元素符号,Z 为质 子数,A 为质量数,且 AZ中子数(N) 。如核素235 92U 的质子数为 92,质量数为 235,中子数为 143。 4同位素是质子数相同而中子数不同的核素之间的互称,如11H、21H、31H 互为同位素(它们分别读作氕、 氘、氚) 。 5元素周期表有 7 个周期,前 3 个周期叫短周期,后 4 个周期叫长周期,周期序数电子层数。 6元素周期表有 18 个纵行,分为 16 个族,7 个主族,7 个副族,1 个 0 族,1 个族,主族用、 、和 A 表示,主族序数最外层电子数。 7元素周期表中前 20 号元素符号和位置如下表所示: 族 周期 A A A A A A A 0
25、 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca 8元素性质呈周期性变化的原因是原子最外层电子呈周期性变化。 9元素周期律的内容是: 同主族从上往下,原子半径增大,金属性增强,非金属性减弱; 同周期从左往右,原子半径减小,金属性减弱,非金属性增强。 10元素的金属性越强,其单质与酸(或水)反应越剧烈,其最高价氧化物对应水化物(即氢氧化物)的 6 / 12 碱性越强。 11元素的非金属性越强,其单质和氢气化合越容易,其气态氢化物越稳定,其最高价氧化物对应水化物 (即最高价含氧酸)的酸性越强。 12元素的最高正价主族序数最外层电
26、子数(注意:O、F 没有最高正价! ) 。 元素的最高正价与最低负价的关系:最高正价最低负价8。 13同主族从上往下,离子半径增大,如:Na KRbCs,FClBrI。 14同周期从左往右,阳离子半径减小,阴离子半径减小,如:Na Mg2Al3,P3S2Cl。 15电子层结构相同的离子,核电荷数越大、离子半径越小。 如:O2 FNaMg2Al3,S2ClKCa2。 16离子键是阴、阳离子之间的静电作用,主要存在于:活泼金属与活泼非金属形成的化合物;铵盐。 17共价键是非金属原子之间通过共用电子对形成的相互作用,主要存在于: 非金属形成的化合物(除去铵盐) ;各种“根” ,如 NH 4、OH 、
27、O 2 2、SO2 4、CO 2 3、NO 3。 18同种原子形成的共价键叫非极性共价键,不同原子形成的共价键叫极性共价键。 如:HCl、CO2、H2O 中的共价键是极性共价键,H2、N2、Cl2、Na2O2中的共价键是非极性共价键。 19含有离子键的化合物叫离子化合物。常见的离子化合物有:金属氧化物、碱和盐。如:NaCl、NaOH、 NH4Cl 等。 20只含有共价键的化合物叫共价化合物。常见的共价化合物有:非金属氧化物、酸、大多数有机物。 如:HCl、CO2、H2O、NH3、CH4、苯、乙醇、乙酸等。 21常见物质的电子式: 化学式 HCl H2O N2 电子式 化学式 NH3 CH4 C
28、Cl4 电子式 化学式 CO2 NaCl NaOH 电子式 化学式 NH4Cl Na2O2 电子式 第第二二章章 化学反应与能量化学反应与能量 1化学反应有能量变化的原因是:断开化学键需要吸收能量,形成化学键需要放出能量。 2化学反应中,化学能主要转化为热能,还可以转化为光能和电能。 3化学反应可以分为放热反应和吸热反应。反应物总能量生成物总能量,是放热反应;反应物的总能 量生成物的总能量,是吸热反应。 4物质具有的能量越低,物质越稳定。 5常见的放热反应有:燃烧反应;活泼金属与酸反应;酸碱中和反应等;生石灰和水反应; 大多数的化合反应。 6常见的吸热反应有:CH2O= 高温 COH2;高温煅
29、烧石灰石; CCO2= 高温 2CO; Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 的反应;大多数的分解反应。 7原电池是通过氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。 8锌-铜-稀硫酸原电池的工作原理: 7 / 12 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 反应原理 发生氧化反应 发生还原反应 电子流向 由 Zn 沿导线流向 Cu 电流流向 由 Cu 沿导线流向 Zn 电极反应式 Zn2e =Zn2 2H 2e= H 2 现象 逐渐溶解 产生气泡 9原电池的构成条件: 活泼性不同的两电极;电解质溶液;形成闭合回路;能发生氧化还原反应。 10原电池正、负极的判断: 一般活泼性较强的金属为负极,活泼
30、性较弱的金属(或石墨)为正极; 电子流出的是负极,流入的是正极; 电流流出的是正极,流入的是负极; 溶解的为负极,增重或有气泡放出的为正极。 11常见化学电源有:干电池、铅蓄电池、锂离子电池等,都能对环境造成污染,燃料电池是一种比较绿 色环保的电池。 12氢氧燃料电池中,通入氢气的电极为负极,通入氧气的电极为正极。电极反应式如下: 种类 电解质为酸性溶液 电解质为碱性溶液 负极电极反应式 H22e =2H H22e 2OH=2H 2O 正极电极反应式 O24e 4H=2H 2O O24e 2H 2O=4OH 总反应式 2H2O2=2H2O 13化学反应速率是描述化学反应快慢的物理量,用 v 表
31、示,单位是 molL 1min1 或 molL 1s1。 14化学反应速率的计算公式为:vc t,如一个化学反应中,反应物 A 的物质的量浓度在 5 min 内从 6 molL 1 减少到 3 molL 1,则 5 min 内 A 的平均反应速率为 0.6 molL1min1。 15升高温度,化学反应速率增大;增大浓度,化学反应速率增大;增大压强,化学反应速率增大;使用 催化剂,化学反应速率增大;增大固体表面积,化学反应速率增大。 16可逆反应是指在相同条件下,既可以正向反应又可以逆向反应的化学反应,如: N2(g)3H2(g)2NH3(g)。 17可逆反应进行到正逆反应速率相等、且各物质的浓
32、度不再变化时,达到化学平衡状态,叫做可逆反应 的限度。 18可逆反应达到化学平衡状态时,反应并没有停止,还在进行。 19化学平衡状态的判断方法以 N2(g)3H2(g)2NH3(g)为例: v正(N2)v逆(N2)时,处于化学平衡状态; 2v正(H2)3v逆(NH3)时,处于化学平衡状态; 生成 1 mol N2同时消耗 3 mol H2时,处于化学平衡状态; 生成 1 mol N2同时生成 2 mol NH3时,处于化学平衡状态; N2、H2、NH3的浓度(或物质的量、质量、质量分数)不再改变时,处于化学平衡状态; 总压强不再改变时,处于化学平衡状态; 气体的平均相对分子质量不再改变时,处于
33、化学平衡状态; 8 / 12 第第三三章章 有机化合物有机化合物 1天然气的主要成分是 CH4,CH4属于烃,是最简单的有机物。 2甲烷的结构: 分子式 电子式 结构式 球棍模型 比例模型 空间构型 CH4 正四面体 3甲烷是无色无味的气体,密度小于空气,难溶于水。 4甲烷可以燃烧:CH42O2 点燃 CO22H2O。 5甲烷和氯气在光照下发生取代反应,生成一氯甲烷(CH3Cl)的方程式为:CH4Cl2 光照 CH3ClHCl。 还可以生成 CH2Cl2、CHCl3、CCl4等难溶于水的油状液体。 6烷烃是只含 CC 和 CH 的链状烃,只含 C、H 元素。 7烷烃的通式为:CnH2n2(n1
34、) ,符合此通式的有机物都是烷烃。 8常见烷烃的名称和化学式为: 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 十一烷 十二烷 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 C8H18 C9H20 C10H22 C11H24 C12H26 9常温下,碳原子数目不超过 4 个的烷烃呈气态;随着碳原子数目的增加,烷烃的熔沸点越来越高,密 度越来越大。 10 结构相似、 分子组成相差若干个 CH2原子团的有机物之间互称为同系物, 如甲烷和丁烷互称为同系物。 11分子式相同、而结构不同的化合物互称为同分异构体。注意: 是同一物质。 12丁烷有两种同分异构体,
35、其名称和结构如下: 正丁烷 异丁烷 CH3CH2CH2CH3 13戊烷有三种同分异构体,其名称和结构如下: 正戊烷 异戊烷 新戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 14乙烯主要来自于石油化工,乙烯的产量可以衡量一个国家石油化工的水平。 15乙烯的结构: 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 比例模型 空间构型 C2H4 CH2CH2 平面型 (6个原子 共面) 16乙烯分子中的官能团名称为碳碳双键。 17乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此酸性高锰酸钾溶液可用于鉴别乙烯和烷烃,但不能用于除去烷 烃中的少量乙烯。 18乙烯可以和溴发生加成反应而使溴水褪色,反应的化学方程式为: 9 / 12
36、CH2=CH2Br2 BrCH2CH2Br, 此反应既可用于检验乙烯, 也可用于除去烷烃中的少量乙烯。 19乙烯还可以和 Cl2、HCl、H2O 发生加成反应。 20乙烯可以发生加聚反应,化学方程式为: 。 21苯的分子式为 C6H6,结构简式为 或 。 22苯分子中没有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯分子中的化学键为介于单间和双键之间的 独特的键。苯分子为平面正六边形,12 个原子共面。 23苯与液溴发生取代反应的化学方程式为: 24苯与浓硝酸发生取代反应的化学方程式为: 25苯与氢气发生加成反应的化学方程式为: 26乙醇的分子式为 C2H6O,结构简式为 CH3CH2OH 或 C2
37、H5OH,官能团名称为羟基,结构为OH。 27乙醇和钠反应的化学方程式为:2Na2CH3CH2OH 2CH3CH2ONaH2。反应时钠沉在底部,且 不会融化,缓慢放出气泡,说明乙醇羟基中的氢原子不如水中的氢原子活泼。 28乙醇燃烧的化学方程式为:C2H5OH3O2 点燃 2CO23H2O。 29乙醇催化氧化生成乙醛,化学方程式为:2C2H5OHO2 2CH 3CHO2H2O。 30乙酸的结构简式为 CH3COOH,官能团名称为羧基,结构为COOH。 31乙酸显弱酸性,可以和 Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等物质反应。 32乙酸和乙醇可以发生酯化反应,属于取代反应。 (1)化学方程式
38、:CH3COOHCH3CH2OH 浓硫酸 CH3COOCH2CH3H2O。 (2)反应原理:酸脱羟基醇脱氢。 (3)反应装置:如右图所示。 (4)碎瓷片的作用是防止暴沸。 (5)浓硫酸作用是作催化剂和吸水剂。 (6)长导管的作用是导气和冷凝。 (7)长导管右端不伸入液面下的原因是防止倒吸。 (8)右边试管内的饱和 Na2CO3溶液的作用是:溶解挥发出的乙醇;吸收挥发出的乙酸;降低 乙酸乙酯的溶解度。 (9)乙酸乙酯是一种有水果香味的油状液体,难溶于水,密度小于水,分离乙酸乙酯的方法是分液。 第第四四章章 化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用 1根据金属活泼性强弱,K、Ca、Na、M
39、g、Al 等活泼金属采用电解法进行冶炼;Zn、Fe、Sn、Pb、Cu 等金属采用热还原法进行冶炼;Hg、Ag 采用热分解法进行冶炼。 2电解熔融的氯化钠冶炼金属钠,电解熔融的氯化镁冶炼金属镁,电解熔融的氧化铝冶炼金属铝。 3海水淡化的方法有:蒸馏法、离子交换法和电渗析法。 4不需要发生化学反应就可以从海水中获取的物质是氯化钠和水。需要发生化学反应才能获取的物质有 镁、碘、溴、氢气等。 10 / 12 5煤、石油、天然气是常见的化石燃料。 6煤的综合利用方法有:煤的干馏、煤的气化和煤的液化,都属于化学变化。 7石油分馏属于物理变化,产物有:液化石油气、汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青等。 8天然气是
40、比较清洁的化石燃料。 9以煤、石油、天然气等化石燃料为原材料,可以制备塑料、合成橡胶和合成纤维等有机合成材料。 10绿色化学是指从源头上不产生污染的生产工艺,而不是产生污染之后再进行治理。 39铜与浓硫酸反应生成的含 Cu 化合物,除 CuSO4外,还可能有如下物质。 化学名称 化学式 性 质 氧化铜 CuO 黑色固体,难溶于水,溶于稀硫酸、稀盐酸 硫化亚铜 Cu2S 黑色固体,难溶于水,不溶于稀硫酸、稀盐酸,溶于浓硝酸 硫化铜 CuS 黑色固体,难溶于水,不溶于稀硫酸、稀盐酸,溶于浓硝酸 请回答有关问题: (1)一定条件下,铜与浓硫酸的主反应为: Cu + 2H2SO4 (浓) CuSO4
41、+ SO2+ 2H2O 若反应只按该方程式进行,应生成蓝色溶液,并产生无色刺激性气味气体。检验 SO2的常用试剂 是 ,用过量 NaOH 溶液吸收 SO2的离子方程式为 (2 分) 。 (2)某同学完成铜片和浓硫酸反应的实验后,发现容器底部残留有黑色固体,容器内壁上附着一层灰白 色固体,于是进行如下实验: 将分离出的黑色固体洗涤后分为三份,前两份分别加入稀硫酸和稀盐酸,固体均不溶解;第三份 加入浓硝酸,产生红棕色气体,得到蓝色溶液。由此可推断黑色固体中 (填“有”或“无” ) CuO,可能有 (填化学式) 。 取少量灰白色固体置于试管中,滴加几滴水,固体变蓝色,由此可知灰白色固体中可能含有 (
42、填化学式) 。 (3)该同学在实验(2)中还发现,铜和硫酸均有剩余,反应却自动停止。因而推测反应与硫酸的浓度有 关,于是设计实验来测定硫酸能与铜反应的最低浓度,其中的一种实验方法如下。 在装有过量铜粉的试管中,加入 10 mL 18.4 mol/L 的浓 H2SO4,按图 5 装置进行实验。图 5 中倒 置漏斗的作用是 ,图 6 中也具有相同作用的装置是 (填序号) 。当反应自 动停止时,NaOH 溶液共吸收了 1.92 g SO2,另测得所有其它含硫生成物中硫元素的总质量为 1.08 g, 由此可计算出硫酸能与铜反应的最低浓度为 mol/L(溶液体积的变化及反应装置中未被吸收 的 SO2忽略
43、不计,计算结果保留 1 位小数,2 分) 。 41 有机化学基础 聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料具有高韧性、质轻、耐酸碱等性能,在生产生 活中应用广泛。这两种聚合物可按图 8 路线合成,请回答下列问题: 11 / 12 图 8 (1)A 的分子式为 ,其核磁共振氢谱有 组(个)吸收峰。 (2)含有苯环的 B 的同分异构体有 种( 除外,2 分) 。 (3)D 为苯乙烯,其结构简式为 ,官能团为 。 (4)F 的名称为 ,由 E G 的反应类型是 (填“缩聚”或“加聚” )反应。 (5)已知: 写出由 Br-CH2CH2-Br 制备 HOOC-CH2CH2-COOH 的合成路线: (2 分) 。 CH2CH3 Cl2 NaOH CD HOCH2CH2OH CHCH2 n C O C O OCH2CH2O n CH3CH2Cl AlCl3 E HHO 光照 乙醇 催化剂 ( A ) ( B ) ( F ) ( G ) . CH2CH3 BrBrMgBr Mg CO2 OH2 HOOCCOOHBrMg 无水乙醚 12 / 12