1、高中化学必修2人教版教案第一节 元素周期表(一) - 原子结构1、原子是化学变化中的最小粒子；2、分子是保持物质的化学性质中的最小粒子3、元素是具有相同核电荷数即核内质子数的一类原子的总称一、原子结构1、 原子核的构成原子是由原子中心的原子核和核外电子组成，而核外电子是由质子和中子组成。1个电子带一个单位负电荷；中子不带电；1个质子带一个单位正电荷核电荷数(Z) = 核内质子数 = 核外电子数 = 原子序数2、质量数将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值，叫质量数。质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）=近似原子量【讲解】在化学上，我们用符号AZX来表示一个质
2、量数为A、质子数为Z的具体的X原子，如126C表示质量数为12，原子核内有6个质子的碳原子质子 Z个原子核中子 （A-Z）个Z个核外电子 原子X当质子数（核电荷数）核外电子数，该离子是阳离子，带正电荷。当质子数（核电荷数）核外电子数，核外电子数am阴离子 bYn-：核电荷数质子数Cl2Br2I2 、生成氢化物的稳定性:逐渐减弱.即氢化物稳定性次序为： HFHClHBrHI、反应通式：X2 + H2 = 2HX【结论】卤素与H2、H2O、碱的反应，从氟到碘越来越不剧烈，条件越来越苛刻，再次证明了从结构上的递变有结构决定性质。(2) 卤素单质间的置换反应：NaBr溶液滴加氯水上层：无色下层：橙红色
3、滴加CCl4【实验步骤】 溶液由无色变成橙黄色 【结论】：氯可以把溴从其化合物中置换出来2NaBr+ Cl2 = 2NaCl + Br2 KI溶液滴加CCl4上层：无色下层：紫红色滴加氯水【实验步骤】 溶液由无色变成棕黄色【结论】：氯可以把碘从其化合物中置换出来 2kI + Cl2 = 2kCl + I2 KI溶液滴加CCl4上层：无色下层：紫红色滴加溴水【实验步骤】 溶液由无色变成棕黄色【结论】溴可以把碘从其化合物中置换出来 2kI + Br2 = 2kBr + I2 （3）随核电荷数的增加,卤素单质氧化性强弱顺序:F2 Cl2 Br2 I2氧化性逐渐减弱非金属性逐渐减弱(4) 非金属性强弱
4、判断依据：1、非金属元素单质与H2 化合的难易程度，化合越容易，非金属性也越强。2、形成气态氢化物的稳定性，气态氢化物越稳定，元素的非金属性也越强。3、最高氧化物对应水化物的酸性强弱，酸性越强，对于非金属元素性也越强。第二节 元素周期律(一)一、原子核外电子的排布通常，能量高的电子在离核较远的区域运动，能量低的电子在离核较近的区域运动。这就相当于物理学中的万有引力，离引力中心越近，能量越低；越远，能量越高。1、电子层的划分 电子层（n） 1、 2、3、4、 5、6、7 电子层符号 K、L、M、N、O、P、Q 离核距离 近 远 能量高低 低 高核电荷数元素名称元素符号各层电子数KLM1氢H12氦
5、He23锂Li214铍Be225硼B236碳C247氮N258氧O269氟F2710氖Ne2811钠Na28112镁Mg28213铝Al28314硅Si28415磷P28516硫S28617氯Cl28718氩Ar2882、核外电子的排布规律(1)各电子层最多容纳的电子数是2n2个(n表示电子层)(2)最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，最多不超过2个)；次外层电子数目不超过18个，倒数第三层不超过32个。(3)核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排满K层再排L层，排满L层才排M层)。原子结构示意图。如钠原子的结构示意图可表示为 【
6、练习】1、判断下列示意图是否正确？为什么？【答案】(A、B、C、D均错)A、B违反了最外层电子数为8的排布规律，C的第一电子层上应为2个电子，D项不符合次外层电子数不超过18的排布规律。课题：第二节 元素周期律(二)第二节 元素周期律(二) 随着原子序数的递增，原子核外电子层排布变化的规律性原子序数电子层数最外层电子数1211231021811183181、随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。原子序数原子半径的变化3-9大小11-17大小2、随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性变化【提问】怎样根据粒子结构示意图来判断原子半径和简单离子半径的大小呢？【回答】原子半径
7、和离子半径的大小主要是由核电荷数、电子层数和核外电子数决定的。粒子半径大小比较规律：（1）电子层数：一般而言，电子层数越多，半径越大（2）核电荷数：电子层数相同的不同粒子，核电荷数越大，半径越小。（3）核外电子数：电子数增多，增加了相互排斥，使原子半径有增大的趋势。观察电子数，电子数多的，半径较大。如氯离子大于氯原子。其他都一样的情况下，就像坐座位，多一个电子就像多一个人，只能往外挤了，半径就变大了。原子序数345678910元素符号LiBeBCNOFNe元素主要化合价+1+2+3+4,-4=5，-3-2+7，-10原子序数1112131415161718元素符号NaMgAlSiPSCLAr元
8、素主要化合价+1+2+3+4,-4+5,-3+6,-2+7,-10【结论】随着原子序数的递增，元素化合价也呈现周期性变化。(1) 最高正价与最外层电子数相等(2) 最外层电子数4时出现负价(3) 最高正化合价与负化合价绝对值和为8(4) 金属元素无负价(5) 氟无正价对于稀有气体元素，由于他们的化学性质不活泼，在通常状况下难与其他物质发生化学反应。因此，把它们的化合价看作是0。元素主要化合价变化规律性原子序数主要化合价的变化 1-2+103-10+1+5 -4-1011-18+1+7-4-103、随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性变化3-9、11-17号元素随原子序数的递增，原子半径逐渐
9、变小，得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，4、随着原子序数的递增，元素金属性与非金属性呈现周期性变化5、元素的性质随元素原子序数的递增呈现周期性变化，这个规律叫元素周期律。元素周期律的实质： 元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。1、下列元素的原子半径依次减小的是（ AB ）A. Na、Mg、Al B. N、O、FC. P、Si、Al D. C、Si、P课题：第二节 元素周期律(三)同周期元素从左到右电子层数相同、核电荷数增加原子半径减小原子核的吸引能力增强原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强填写下列各元素的气态氢化物、最高价氧化物及最高价氧化物对应的水
10、化物的化学式：原子序数1112131415161718元素符号 NaMgAlSiPSClAr气态氢化物-SiH4PH3H2SHCl-最高价氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7-对应的水化物NaOHMg(OH)2Al(OH)3H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4-一、第三周期元素性质变化规律实验一 钠、镁、铝与水反应的实验【实验一】Mg、Al和水的反应：分别取一小段镁带、铝条，用砂纸去掉表面的氧化膜，放入两支小试中，加入23 ml水，并滴入两滴酚酞溶液。观察现象。过一会儿，分别用酒精灯给两试管加热至沸腾，并移开酒精灯，再观察现象。NaMgAl与冷水反应现象化学方程
11、式2Na+2H2O=2NaOH+H2与沸水反应现象Mg带表面有气泡；Mg带表面变红化学方程式Mg + 2H2O=Mg(OH)2 + H2结论Na与冷水剧烈反应，Mg只能与沸水反应，Al与水不反应最高价氧化物对应的水化物碱性强弱NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性 (1) Na与水反应的现象：常温下，与H2O剧烈反应，浮于水面并四处游动，同时产生大量无色气体，溶液变红。【方程式】2Na+2H2O=2NaOH+H2 (2) 放少许镁带于试管中，加2mL水，滴入2滴酚酞试液，观察现象；过一会加热至沸，再观察现象。【现象】镁与冷水反应缓慢，产生少量气泡，滴入酚酞试液后不变色。 加热后镁与
12、沸水反应较剧烈，产生较多气泡，溶液变为红色。【方程式】Mg+2H2O Mg(OH)2+H2【结论】镁元素的金属性比钠弱(3) 铝与水反应现象：在常温下或加热条件下，遇水无明显现象，很难与水发生反应。Na、Mg、Al的氧化物及其最高价氧化物的水化物的性质。1、 碱性氧化物均为金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物。2、 判断碱性氧化物的标准是看该氧化物能否和酸反应生成盐和水。3、 判断酸性氧化物的标准是看该氧化物能否和碱反应生成盐和水。4、 若某氧化物既能和酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水，称其为两性氧化物。Na2O、MgO只与酸反应生成盐和水，属碱性氧化物。Al2O3既能与酸反应生
13、成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，属两性氧化物。Na、Mg、Al对应的最高价氧化物的水化物是NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3。其中NaOH是强碱，Mg(OH)2是难溶于H2O的中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物。碱性强弱：NaOHMg(OH)2Al(OH)3 金属性：NaMgAl实验二、取铝片和镁带，擦去氧化膜，分别和2mL 1mol/L盐酸反应。【实验二】Mg、Al与稀盐酸反应比较MgAl现象反应迅速，放出大量的H2反应方程式结论Mg、Al都很容易与稀盐酸反应，放出H2，但Mg比Al更剧烈Mg+2HCl=MgCl2+H2 2Al+6HCl=2 AlCl3+3H2 Mg+2H=Mg2
14、+H2 2 Al+6H=2 Al3+3H2 【现象】镁与铝均能与盐酸反应产生气泡。但镁反应更剧烈第三周期的非金属Si、P、S、Cl的非金属性的强弱。 非金属性：SiPSClSiPSCl单质与氢气反应的条件高温磷蒸气与氢气能反应加热光照或点燃时发生爆炸而化合最高价氧化物对应的水化物（含氧酸）酸性强弱H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4强酸（比H2SO4酸性强）结论第三周期的非金属Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强氢化物的稳定性：SiH4PH3H2SHCl 酸性强弱：H4SiO4 H3PO4H2SO4 HClO4 同周期元素性质递变规律：从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐
15、增强1、元素周期律（1）定义：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化，这条规律叫做元素周期律。（2）实质：原子核外电子排布的规律性变化。元素金属性和非金属性的递变根据同周期、同主族元素性质的递变规律可推知：金属性最强的元素是铯（Cs）,位于第6周期第A族（左下角），非金属性最强的元素是氟（F),位于第2周期第A族（右上角）。位于分界线附近的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，如Al、Si、Ge等课题：第三节 化学键(一) 离子键第三节 化学键 一、离子键方程式： 2Na+Cl2 2NaCl 现象：钠燃烧、集气瓶内大量白色烟1.定义：阴阳离子结合形成化合物时的这种静电的作用，叫作离子
16、键。从定义上分析离子键形成的条件和构成粒子(1)、成键粒子：阴阳离子(2)、成键性质：静电作用(静电引力和斥力)2、形成条件： 活泼金属 M Mn+ 化合 离子键+me- 活泼非金属 X Xm-3.离子键的实质：阴阳离子间的静电吸引和静电排斥。由离子键构成的化合物叫做离子化合物，所以一般离子化合物都很稳定。不是只有活泼的金属元素和活泼的非金属元素之间的化合才能形成离子键，如铵离子与氯离子也能形成离子键、钠离子与硫酸根离子也能形成离子键。含有离子键的化合物就是我们初中所学过的离子化合物。大多数的盐、碱、低价金属氧化物都属于离子化合物，所以它们都含有离子键。【提问】（1）所有金属和非金属化合物都能
17、形成离子键吗？举例说明。【回答】AlCl3 、AlBr3、AlI3化合物中，铝与氯之间所形成的并非离子键，均不是离子化合物【提问】（2）所有非金属化合物都不能形成离子键吗？举例说明。【回答】NH4Cl 、NH4Br 等化合物。NH4、CO32、SO42、OH等原子团也能与活泼的非金属或金属元素形成离子键。强碱与大多数盐都存在离子键。二、电子式在元素符号的周围用小黑点（或）来表示原子最外层电子的式子叫电子式。如Na、Mg、Cl、O的电子式我们可分别表示为：1、表示原子 Na Mg Cl O 习惯上，写的时候要求对称。【讲解】电子式同样可以用来表示阴阳离子，例如2、表示简单离子： 阳离子：Na+
18、Mg2+ Al3+ 阴离子： S2- Cl- O2-【讲解】.电子式最外层电子数用（或）表示；.阴离子的电子式不但要画出最外层电子数，还应用 括起来，并在右上角标出“n-”电荷字样；.阳离子不要画出最外层电子数，只需标出所带的电荷数。3、表示离子化合物 NaF MgO KClNa+F- Mg2+O2- K+Cl-【提问对于象MgCl2、Na2O之类的化合物应该如何用电子式来表示呢？ 书写离子化合物的电子式时，相同离子不能合并,且一般对称排列.4、.表示离子化合物的形成过程反应物要用原子的电子式表示，而不是用分子式或分子的电子式表示；课题：第三节 化学键(二) 共价键1、定义：原子间通过共用电子
19、对所形成的相互作用。2、成键粒子：原子3、成键作用：共用电子对间的相互作用得失电子能力较强的形成离子键，得失电子能力较差的一般形成共用电子对，这也就说明了形成共价键的条件。4、成键条件：同种或不同种非金属元素原子结合；以及部分金属元素元素原子与非金属元素原子，如AlCl3 、FeCl3；象HCl这样以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。【讲解】刚才我们所举例的化合物都符合我们所说的共价化合物的形成条件，那是不是所有的由非金属元素原子组成的化合物都是共价化合物呢？【讲解】象NH4Cl，（NH4）2SO4由非金属组成，但是是离子化合物。NH4+我们把它当作金属离子。5、共价键存在：（1）非金
20、属单质 （2）原子团（3）气态氢化物，酸分子，非金属氧化物，大多数有机物6、共价键的表示方法：在HCl分子中，共用电子对仅发生偏移，没有发生电子转移，并未形成阴阳离子。因而，书写共价化合物的电子式时不能标电荷，在用电子式表示共价化合物时，首先需要分析所涉及的原子最外层有几个电子，需共用几对电子，才能形成稳定的结构，再根据分析结果进行书写。在书写电子式时要注意：1.电子对共用不归属于成键其中任何一个原子，不能像离子化合物一样用 2.不能用“”表示电子的转移。【思考与交流】根据H2、 Cl2 、 O2 的电子式思考为什么H2 、Cl2 、O2 是双原子分子，而稀有气体为单原子分子？（从电子式的角度
21、考虑）【回答】因为H、Cl、O、N两两结合才能形成稳定结构，而构成稀有气体的原子本身就具有稳定结构在化学上，我们常用一根短线来表示一对共用电子，氯分子可表示为CI一CI，这样得到的式子又叫结构式。7、共价键的种类：（1) 非极性键：电子对处在成键原子中间；（2）极性键：电子对偏向于成键原子其中一方。课题：第二章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能(一) 反问一、常见的吸热反应和放热反应1、放热反应：（1）、燃料的燃烧C + O2 CO2 （2）、中和反应HCl + NaOH = NaCl + H2O （3）、活泼金属与水或酸的反应（4）、大部分化合反应（5）、食物的缓慢氧化2、吸热反应（1）
22、、大多数分解反应：CaCO3 = CaO + CO2 （2）、Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应：Ba(OH)28H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3+10H2O (3）、碳与CO2气体的反应： C + CO2 2CO (4)、碳与水蒸气的反应：C + H2OCO + H2 (5)、氢气还原氧化铜：H2+CuO = H2O+Cu 课题：第一节 化学能与热能(二)一、宏观上化学反应能量变化的原因1、在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差1、E（反应物）E（生成物）放出能量2、 E（反应物）E（生成物） 吸收能量 放热反应：放出热的化学反应 化学反应 吸热反应：吸
23、收热的化学反应吸放热与能量关系1、键能：拆开1 mol某键所需的能量叫键能。单位：kJ/mol。 破坏化学键时要吸收能量，形成化学键时放出能量 2、物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的，只要有化学反应就一定有能量变化。【提问】氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸，放出大量的热。反应中的热量由何而来？氢气和氯气反应的本质是什么？从微观上（从化学键角度）加以分析。【讲解】化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用，断开反应物中的化学键需要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下，氢气分子和氯气分子
24、中的H-H键和Cl-Cl键断开，氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H键，1mol Cl2中含有1mol Cl-Cl键，在25和101kPa的条件下，断开1molH-H键要吸收436kJ的能量，断开1mol Cl-Cl键要吸收242 kJ的能量，而形成1molHCl分子中的H-Cl键会放出431 kJ的能量。在25和101kPa的条件下，1mol H2与1mol Cl2反应：H2 2H 消耗能量约436 kJCl2 2Cl 消耗能量约242 kJ+） 2H + 2Cl 2HCl 释放能量约862 kJH2 + Cl2 2HCl 共放热约184 kJ
25、3、引起化学反应中的能量变化： 微观：化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因。课题：第二章 第二节 化学能与电能(一)一、原电池的定义：将化学能转化为电能的装置.1、原电池的工作原理正极：铜片上: 2H+2e- =H2 (还原反应) 负极：锌片上: Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 氧化还原反应：Zn+2H+=Zn2+H2 该电极反应就是Zn + 2H+= Zn2+ + H2 课题：第二章 第二节 化学能与电能(二)一、原电池的定义 ：将化学能转化为电能的装置二、原电池的形成条件：一极、一液、一回路“形成闭合回路的方式有多种，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极接触。三、原电池电子的
26、流向及正负极的判断【讲解】除此之外，还可根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向来判断：1、在原电池的电解质溶液内，阳离子的移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。2、若原电池工作后，X极质量增加，说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电，X级活动性较弱。3、若原电池工作后，X极上有气泡冒出，是因为发生了析出H2的电极反应，说明X极为正极，活动性弱。4、增重或产生气泡的为正极，溶解的为负极。5、在这里我们要注意的是，不能机械地以金属活动性顺序表中体现的金属活泼性的强弱来判断原电池中的负极，“较活泼的金属”应理解为“在该原电池的特定条件下更容易与电解质反应（易被氧化）的金属” 即在特殊情况要考虑电极
27、与电解质溶液的反应，例如，Mg、Al与NaOH溶液构成的原电池中Al作负极；Cu-Al-浓硝酸溶液构成的原电池中Al作正极【练习】【讲解】通过以上的讨论，我们也可以抽象出原电池化学反应的本质是较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）【练习】题型1 原电池的判断二、发展中的化学电源1干电池干电池是用锌制圆筒型外壳作负极，位于中央的顶盖有铜的石墨作正极，在石墨周围填充NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2和炭黑(ZnMn电池)负极（锌筒）：Zn 2e= Zn2+；正极（石墨）：正极：2NH4+2e=2NH3+H2电池的总反应式为：Zn +2NH4
28、+= Zn2+ 2NH3+H2【讲解】淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两极的析出速率。ZnCl2的作用是吸收NH3。MnO2作用是吸收正极放出的H2生成MnO(OH) ，从而消除电极正极H2的集结现象，防止产生极化。干电池是一次性电池，放电后不能再使用，内部氧化还原反应不可逆。为提高使用寿命，用KOH代替NH4Cl来提高性能。干电池的主要用途是录音机、闪光灯、手电筒、电动玩具、袖珍电视机以及电极、空调摇控器等。2、充电电池(1) 铅蓄电池(storage battery)铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极是海棉状的金属铅，两极均浸
29、入硫酸溶液中，且两极间用橡胶或微孔塑料隔开。负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O蓄电池充电和放电的总化学方程式为： Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(2) 锂电池 负极：Li - e- = Li+正极：MnO2 + e- = MnO2-总反应式：Li + MnO2 = LiMnO2【讲解】优点：质量轻、容量大、放电时间长。锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。 课题：第二章 第三节
30、化学反应速率和限度(一)一、化学反应的速率 1、定义：单位时间内反应物的浓度减少或生成物浓度的增加来表示2、单位：mol/Ls mol/Lmin3、表达式：v(A)= +- c(A)表示物质A浓度的变化 ，t表示时间4、有关化学速率的注意事项：5、化学反应速率的计算例2、合成NH3的反应为N2+3H2 2NH3。现在某2L的容器中充入2 mol 的N2和5 mol 的H2。反应5 分钟后，容器中的N2的物质的量减少为1 mol 。试求：(1) 5分钟后，容器中H2和NH3的物质的量。(2) 5分钟内三者的反应速率各是多少？ (3) 三者速率是否相等【讲解】有关化学反应速率的计算，有着其特有的运算模式，即三段法。在与化学反应方程式各对应物质下标明三个量：(1) 初始状态各物质的量(浓度) (2) 改变量 (3) 终止状态各物质的量(浓度) 其中改变量与化学计量数成正比来解决。(1) N2 + 3H2 2NH3 反应前 2 mol 5 mol 0 mol 变化 1 mol 3 mol 2 mol 反应后 1 mol 2 mol 2 mol (2) v(N2) = 0.1 mol/Lmin v(H2 ) = 0.3 mol/Lmin v(NH3 ) = 0.2 mol/Lmin v(N2) : v(H2 )：v(NH3 )= 1：3：2【讲解】由第3问我们可以得出结论
