2024届高三化学复习 所有知识点总结(2024版)11.pdf

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1、 高中化学所有知识点总结(2024 版)1内容权威:以最新版普通高中教科书(鲁科版)为蓝本编写,同时参考最新版普通高中教科书(人教版)、普通高中化学课程标准(教育部)。2表述规范:文字叙述、化学用语、图片、排版等尽量与教材一致。3针对性强:区分“合格考”和“等级考”,结合历年真题取舍知识点,重要考点以“注意”模块置于正文之后。4宁简勿繁:只选取最核心知识,做题时够用即可,在解题过程中自然能够总结出的经验和注意事项不作为知识点呈现。新高考题目灵活多变,死记他人的经验容易导致思维僵化,徒增记忆负担。5实时更新:根据高考政策的变化实时更新,结合高考真题和教学中的反馈每年更新一版。第 1 部分 化学科

2、学的形成与发展.1 一、近代化学的里程碑.1 二、我国科学家对化学的贡献.1 第 2 部分 物质的量.1 一、物质的量.1 二、摩尔质量.1 三、气体摩尔体积.1 四、物质的量浓度.2 第 3 部分 物质的分类.3 一、元素的存在形态.3 二、物质的分类.3 三、胶体.3 第 4 部分 离子反应.5 一、电解质和非电解质.5 二、强电解质和弱电解质.5 三、离子反应.5 第 5 部分 氧化还原反应.6 一、氧化还原反应.6 二、常见的氧化剂和还原剂.6 三、氧化还原反应的规律.6 第 6 部分 原子结构 元素周期律.7 一、原子的构成.7 二、元素周期律.8 三、元素周期表.9 四、焰色试验.

3、9 五、元素周期表的应用.9 第 7 部分 化学反应规律.11 一、化学键与物质构成.11 二、化学反应与能量转化.12 三、化学电池.13 四、化学反应的快慢.13 五、化学反应的限度.13 第 8 部分 金属及其化合物.15 一、钠.15 二、铁.17 三、镁.18 四、铝.18 五、铜.19 六、金属材料.19 第 9 部分 非金属及其化合物.20 一、氯.20 二、硫.23 三、氮.25 四、硅.28 五、无机非金属材料.29 第 10 部分 有机化合物.30 一、有机化合物.30 二、有机化合物的一般性质.30 三、碳原子的成键特点.30 四、甲烷.31 五、官能团.32 六、同分异

4、构现象和同分异构体.32 七、石油的炼制.33 八、乙烯.33 九、煤的干馏.34 十、苯.34 十一、有机高分子化合物与有机高分子材料.35 十二、乙醇.35 十三、乙酸.36 十四、糖类.38 十五、油脂.39 十六、蛋白质.39 第 11 部分 化学实验.40 一、常用化学仪器.40 二、实验基本操作.41 三、试剂的存放及实验安全.43 四、物质的分离和提纯.46 五、气体的制备和收集.47 六、气体的净化与尾气处理.48 第 12 部分 化学反应的热效应(选修).49 一、化学反应的反应热.49 二、化学反应的内能变化与焓变.49 三、热化学方程式.49 四、燃烧热与中和热.50 五

5、、反应焓变的计算.50 第 13 部分 电化学(选修).51 一、原电池.51 二、化学电源.51 三、电解池.52 四、电解原理的应用.53 五、金属的腐蚀与防护.55 第 14 部分 化学反应的方向、限度与速率(选修).56 一、化学反应的方向.56 二、化学平衡常数.56 三、反应条件对化学平衡的影响.56 四、勒夏特列原理.57 五、化学反应的速率.57 六、化学反应条件的优化工业合成氨.58 七、气体的分压.59 第 15 部分 物质在水溶液中的行为(选修).60 一、水的电离.60 二、电解质在水溶液中的存在形态.60 三、水溶液的酸碱性与 pH.60 四、弱电解质的电离平衡.60

6、 五、盐类的水解.61 六、沉淀溶解平衡.63 七、酸碱中和滴定.63 第 16 部分 物质结构与性质(选修).65 一、原子核外电子排布原理.65 二、原子结构与元素性质.67 三、共价键.68 四、分子的空间结构.69 五、分子的性质.70 六、离子键、配位键与金属键.70 七、分子间作用力.71 八、晶体常识.72 九、晶体的组成和性质.72 第 17 部分 有机化学基础(选修).76 一、有机化合物的分类.76 二、有机物的命名.77 三、同分异构体.78 四、脂肪烃.79 五、芳香烃.80 六、卤代烃.81 七、醇、酚.82 八、醛.84 九、羧酸.86 十、油脂、糖类、蛋白质.87

7、 十一、有机物分子式、结构式的确定方法.90 十二、合成有机高分子.91 附录.92 1部分酸、碱和盐的溶解性表(室温).92 2无机物的基本性质.93 3无机方程式.95 4常见反应归类.98 5无机物知识总结.101 6有机化合物的化学性质.102 7有机物的性质比较(选修).103 8有机方程式(选修).105 9元素周期表.107 学科网(北京)股份有限公司 第 1 页 共 111 第 1 部分 化学科学的形成与发展 一、近代化学的里程碑 1661 年,波义耳提出化学元素的概念,标志着近代化学的诞生。1774 年,拉瓦锡提出燃烧的氧化学说。1803 年,道尔顿提出原子论。1811 年,

8、阿伏加德罗提出分子学说。1869 年,门捷列夫发现元素周期律。二、我国科学家对化学的贡献 1943 年,侯德榜发明联合制碱法。1965 年,我国科学家合成具有生物活性的蛋白质结晶牛胰岛素。2015 年,屠呦呦因发现青蒿素获得诺贝尔生理学或医学奖。第 2 部分 物质的量 一、物质的量 1概念:一种物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,符号为 n。2单位:摩尔,简称摩,符号为 mol。3阿伏加德罗常数:1 mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA,约为 6.021023 mol1。4关系式:ANNn=二、摩尔质量 1定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量(M)。2单位:gm

9、ol1或 kgmol1。3任何物质的摩尔质量以 gmol1为单位时,数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量。4表达式:nmM=三、气体摩尔体积 1定义:一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积叫做气体摩尔体积(Vm)。2单位:Lmol1或 m3mol1 3标准状况(STP,指 0、101 kPa 的状况)下,气体摩尔体积约为 22.4 Lmol1。4表达式:nVV=m【注意】学科网(北京)股份有限公司 第 2 页 共 111 1物质的量可以把宏观量(如质量、体积)与微观量(如数目)联系起来:mAVVMmNNn=。2决定物质体积大小的因素:粒子数目、粒子的大小、粒子之间的距离。3决定

10、 1 mol 固体、液体体积大小的因素:粒子的大小。4决定 1 mol 气体体积大小的因素:粒子之间的距离。5阿伏加德罗定律(1)内容:同温、同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。212121nnNNVV=(2)推论:同温、同压下:DMM=2121(相对密度)同温、同体积下:12=12=12 四、物质的量浓度 1定义:单位体积溶液中所含溶质 B 的物质的量叫做溶质 B 的物质的量浓度(cB)。2单位:molL1、molm3或 mmolL1 3表达式:VncBB=4配制一定物质的量浓度的溶液(以配制 100 mL 1 mol/L NaCl 溶液为例)(1)仪器:天平、药匙、烧杯、玻璃棒

11、、100 mL 容量瓶、胶头滴管(2)步骤:计算称量溶解转移洗涤定容摇匀 【注意】1溶液稀释前后:c1V1c2V2 2物质的量浓度与质量分数的转换:M1000=c(单位为g/cm3)3容量瓶(1)容量瓶常用规格:100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL。(2)容量瓶只用于配制溶液,不能用作反应容器或盛装药品。(3)使用前,需检验容量瓶是否漏液。(4)溶液注入容量瓶前需恢复到常温。学科网(北京)股份有限公司 第 3 页 共 111 第 3 部分 物质的分类 一、元素的存在形态 元素以单质形式存在时,称为元素的游离态;以化合物形式存在时,称为元素的化合态。【注意】C、N、O、S、F

12、e 在自然界中有游离态存在,Na、Mg、Al、Si、P、Cl 等无游离态。二、物质的分类 氧化物可以分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物等。酸性氧化物:能跟碱反应生成盐和水,多数非金属氧化物属于酸性氧化物。碱性氧化物:能跟酸反应生成盐和水,多数金属氧化物属于碱性氧化物。两性氧化物:既能跟酸反应生成盐和水,又能跟碱反应生成盐和水,如 Al2O3。【注意】1碱和盐不一定含金属元素(NH3H2O、NH4Cl)。2碱性氧化物一定是金属氧化物,金属氧化物不一定是碱性氧化物(Al2O3、Mn2O7、Na2O2),酸性氧化物不一定是非金属氧化物(Mn2O7),非金属氧化物不一定是酸性氧化物(CO、NO、N

13、O2)。3酸性氧化物、碱性氧化物不一定能与水反应生成对应的酸、碱(SiO2、Fe2O3、Al2O3等)。三、胶体 1分散系:由一种(或几种)物质分散到另一种物质里形成的混合物统称为分散系。2分散系由分散质(分散成粒子的物质)和分散剂(粒子分布在其中的物质)组成,依据分散质粒子的直径来分类,可分为溶液、浊液和胶体。分散系 溶液 胶体 浊液 分散质粒子的直径 1nm 1nm100nm 100nm 外观 均一、透明 较均一、透明 不均一、不透明 分散质微粒 分子、离子 大量分子集合体、高分子 大量分子集合体 能否透过滤纸 能 能 不能 能否透过半透膜 能 不能 不能 稳定性 稳定 较稳定 不稳定 实

14、例 食盐水、碘酒 Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、AgI 胶体、H2SiO3胶体、淀粉溶液、肥皂水、豆浆、墨水、血液、有色玻璃、烟水晶、云、雾、烟 泥水 学科网(北京)股份有限公司 第 4 页 共 111 3胶体的性质(1)丁达尔现象:让光线照射胶体时,从垂直入射光线的方向可以观察到胶体里有一条光亮的“通路”,这种现象叫做丁达尔现象或丁达尔效应。(2)电泳:胶体中的分散质粒子在电场的作用下,做定向移动的现象称为电泳。(3)聚沉:胶体形成沉淀析出的现象称为聚沉。加热、搅拌、加入酸碱盐或带相反电荷的胶体粒子都会引起聚沉。4渗析 利用半透膜(如动物肠衣、鸡蛋壳膜、羊皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等)

15、分离胶体中的杂质分子或离子,提纯、精制胶体的方法称为渗析。5Fe(OH)3胶体的制备(1)原理:FeCl33H2O =Fe(OH)3(胶体)3HCl(2)方法:用洁净的烧杯取少量蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴加入 1 molL1 FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色。【注意】1胶体、溶液、浊液的本质区别:分散质粒子的直径不同。2可用丁达尔现象区分溶液和胶体。3胶体粒子因吸附离子而带电;胶体不显电性。4向 Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的盐酸,先沉淀后溶解(聚沉、中和)。5Fe(OH)3胶体制备时,搅拌、液体呈红褐色后继续加热或继续滴加 FeCl3溶液都会引起聚沉。6以下现象或操作均

16、与胶体有关:明矾KAl(SO4)212H2O净水:Al3水解产生的 Al(OH)3胶体能够吸附水中的杂质。卤水点豆腐、三角洲的形成、FeCl3止血、不同品牌的墨水不能混用都与胶体的聚沉有关。土壤保肥:土壤胶粒带负电,吸附肥料中的阳粒子(NH4、K)。工业静电除尘:电泳。血液透析:渗析。学科网(北京)股份有限公司 第 5 页 共 111 第 4 部分 离子反应 一、电解质和非电解质 1电解质:在水溶中或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质,包含酸、碱、盐、水。2非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物称为非电解质。3电离:溶于水或受热熔化时解离成能够自由移动的离子的过程称为电离。二、强

17、电解质和弱电解质 1强电解质:在水溶液中能完全电离的电解质称为强电解质,包含强酸(H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI、HClO4)、强碱KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、大部分盐等。2弱电解质:在水溶液中部分电离的电解质称为弱电解质,包含弱酸、弱碱、水。【注意】1电解质都属于化合物,盐酸、氨水、Cu、Cl2等单质或混合物既不是电解质也不是非电解质。2电解质只在水溶液里或熔融状态下导电。三、离子反应 1定义:有离子参与的化学反应称为离子反应。2复分解反应都属于离子反应,反应生成难溶的物质(沉淀)、难电离的物质(弱酸、弱碱、水)或挥发性的物质(气体),导致离子浓度降低,反应

18、才能发生。3离子方程式的书写 易溶于水且易电离的物质(强酸、强碱、可溶性盐)写成离子形式,其它物质写化学式。4离子检验 SO42:先加盐酸酸化,再加 BaCl2溶液。Cl:稀硝酸和 AgNO3溶液。5食盐的精制 从精食盐水中除去 Ca2+、Mg2+、SO42,分别使用 Na2CO3、NaOH、BaCl2三种溶液(加入 BaCl2溶液后再加 Na2CO3溶液)。【注意】1离子反应的分类(1)复分解反应:结合生成沉淀、气体、水、弱酸、弱碱。如 NH4与 OH。(2)氧化还原反应,如 Cl2与 Fe2。(3)双水解反应,如 Al3与 HCO3。(4)络合反应,如 Fe3与 SCN反应。2离子共存:能

19、相互反应的离子不能大量共存。学科网(北京)股份有限公司 第 6 页 共 111 第 5 部分 氧化还原反应 一、氧化还原反应 1特征:有元素化合价变化。2实质:有电子转移。氧化剂(表现氧化性)化合价降低得电子被还原发生还原反应还原产物;还原剂(表现还原性)化合价升高失电子被氧化发生氧化反应氧化产物。3表示方法(1)双线桥法 (2)单线桥法 二、常见的氧化剂和还原剂 1常见的氧化剂 O2、Cl2、Br2;浓 H2SO4、HNO3、酸性 KMnO4溶液、KClO3、Fe3;HClO/ClO、H2O2/Na2O2。2常见的还原剂 Na、Al、Fe;I、H2S/HS/S2;Fe2、SO2/H2SO3/

20、HSO3/SO32。三、氧化还原反应的规律 1电子守恒规律:得电子总数失电子总数转移电子数 2强制弱规律 氧化性:氧化剂氧化产物 还原性:还原剂还原产物【注意】陌生氧化还原离子方程式按照电子守恒、电荷守恒、质量守恒的顺序配平,如:1紫色酸性 KMnO4溶液与 KI 溶液反应变成棕黄色:2MnO4+10I+8H+=2Mn2+5I2+4H2O 2H2O2使酸性 KMnO4溶液褪色:5H2O2+2MnO4+6H+=5O2+2Mn2+8H2O 3酸性条件下,H2O2与 KI-淀粉溶液反应显蓝色:H2O2+2I+2H+=I2+2H2O 学科网(北京)股份有限公司 第 7 页 共 111 第 6 部分 原

21、子结构 元素周期律 一、原子的构成 1原子的构成 (1)原子中:核电荷数质子数核外电子数原子序数(2)质子数(Z)中子数(N)质量数(A)相对原子质量(Ar)2核素(1)具有相同质子数的同一类原子称为元素;具有相同数目的质子和相同数目的中子的一类原子称为核素。(2)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。(3)2H、3H 可用于制造氢弹;235U 是核反应堆的燃料;14C 用于考古。3核外电子排布(1)电子在原子核外离核由近及远、能量由低到高的不同电子层上分层排布。(2)每个电子层最多能容纳 2n2(n 代表电子层数)个电子。电子层 K L M N O P Q 能量 低高 电子

22、层数 n 1 2 3 4 5 6 7 最多容纳电子数 2n2 2 8 18 32 (3)最外层电子数不超过 8 个(第一层为最外层时不超过 2 个),次外层不超过 18 个,倒数第三层不超过 32 个。(4)核电荷数为 120 的元素的原子结构示意图 学科网(北京)股份有限公司 第 8 页 共 111 【注意】1元素的种类由质子数决定,核素的种类由质子数和中子数决定。2元素的相对原子质量是其各种核素的相对原子质量分别与各种核素在自然界里的丰度(某种核素在这种元素的所有天然核素中所占的比例)的乘积之和。二、元素周期律 1粒子半径 电子层数越多,半径越大;若电子层数相同,质子数越多,半径越小。2化

23、合价 最高正化合价最外层电子数主族序数;最高正价最低负价8(1)O、F 无正价;(2)金属无负价;(3)元素在最高价氧化物及其水化物中显最高正价,在简单气态氢化物中显最低负价。元素 最高价 最低价 最高价氧化物及其水化物 气态氢化物 Na 1 Na2O NaOH Mg 2 MgO Mg(OH)2 Al 3 Al2O3 Al(OH)3 C 4 4 CO2 H2CO3 CH4 N 5 3 N2O5 HNO3 NH3 O 2 H2O F 1 HF Si 4 4 SiO2 H2SiO3 SiH4 P 5 3 P2O5 H3PO4 PH3 S 6 2 SO3 H2SO4 H2S Cl 7 1 Cl2O7

24、 HClO4 HCl 3元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化,这个规律叫做元素周期律。【注意】1元素的性质随原子序数递增呈现周期性变化的根本原因:核外电子排布周期性变化。2“10 电子”微粒 3“18 电子”微粒 学科网(北京)股份有限公司 第 9 页 共 111 CH3CH3、H2NNH2、HOOH、FF、FCH3、CH3OH 三、元素周期表 在元素周期表中,横行称为周期,纵列称为族。1周期(1)周期序数电子层数(2)1、2、3 周期称为短周期,4、5、6、7 周期称为长周期。2族(1)元素周期表中共有 18 个纵列。第 8、9、10 三个纵列合称为族,第 18 纵列称为 0 族,

25、其余 14个纵列分为主族和副族。A(除 H 外):碱金属元素 A:碱土金属元素 A:碳族元素 A:氮族元素 A:氧族元素 A:卤族元素(卤素)副族和第族:过渡元素(2)主族序数最外层电子数【注意】1周期表从左到右的族依次为:A、A、B、B、B、B、B、B、B、A、A、A、A、A、0 族。2根据电子排布可知元素在周期表中的位置。如 S 元素:第 3 周期第 VIA 族。四、焰色试验 多种金属或其化合物在灼烧时能使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫做焰色试验,亦称焰色反应。锂深红 钠黄 钾浅紫 钙砖红 锶洋红 钡黄绿 铜蓝绿 五、元素周期表的应用 1金属性和非金属性 单质的还原性 金 属 性(元素原

26、子失电子能力)单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度 最高价氧化物水化物的碱性 学科网(北京)股份有限公司 第 10 页 共 111 单质的氧化性 非金属性(元素原子得电子能力)单质结合 H2的能力/气态氢化物的稳定性 最高价氧化物水化物的酸性 2同周期元素性质的递变规律(不含稀有气体)从左到右:元素原子半径,失电子能力(金属性),得电子能力(非金属性)3同主族元素性质的递变规律 从上到下:元素原子半径,失电子能力(金属性),得电子能力(非金属性)4寻找新材料 在金属元素和非金属的交界处寻找半导体材料,在过渡元素中寻找优良的催化剂。学科网(北京)股份有限公司 第 11 页 共 111 第 7 部

27、分 化学反应规律 一、化学键与物质构成 1化学键与物质变化(1)相邻原子间的强相互作用称为化学键。(2)化学反应的实质:旧化学键断裂和新化学键形成。2共价键和离子键(1)阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键,叫做离子键。(2)原子之间通过共用电子形成的化学键,叫做共价键。化学键 共价键 离子键 成键粒子 原子 阴、阳离子 成键方式 共用电子对 静电作用 成键元素 一般为非金属元素 活泼金属元素(或 NH4+)与活泼非金属元素 3离子化合物与共价化合物 由阳离子与阴离子构成的化合物称为离子化合物,由原子通过共价键构成的化合物称为共价化合物。4化学键与物质性质:熔沸点、硬度、稳定性等。5不同元素

28、的两个原子形成的共价键是极性共价键,简称极性键。同种元素的两个原子形成的共价键是非极性共价键,简称非极性键。6电子式 在元素符号周围用“”(小黑点)或“”(叉号)表示原子或离子的最外层电子的式子叫做电子式。【注意】1阴、阳离子的静电作用不只是静电引力。2离子化合物不一定含金属元素(NH4Cl)。3共价化合物可能含金属元素(AlCl3)。4含有离子键的化合物为离子化合物,只含有共价键的化合物为共价化合物。5常见物质电子式的书写:氢原子、钠原子、氮原子、氯原子、镁离子 Mg2、氧离子 氢氧根离子、铵根离子 学科网(北京)股份有限公司 第 12 页 共 111 氯化镁、水、氮气、二氧化碳 次氯酸、氢

29、氧化钠、过氧化钠。二、化学反应与能量转化 1能量变化的本质 化学反应过程中,旧键断裂吸收能量,新键形成释放能量,因此,在化学反应中伴随着能量变化。2吸热反应和放热反应(1)定义 吸收热量的化学反应叫做吸热反应,如多数分解反应。(2)常见的放热反应和吸热反应 放热反应:多数化合反应、中和反应、金属与水或酸的反应、所有的燃烧反应。吸热反应:多数分解反应、碳酸氢钠与柠檬酸反应、铵盐与碱反应、CCO2=高温 2CO、CH2O=高温 COH2、盐类的水解反应。(3)解释 化学键角度 E1E2 放热反应 吸热反应 能量角度 反应物的总能量生成物的总能量:放热反应;反应物的总能量生成物的总能量:吸热反应。【

30、注意】1同一物质的能量:气态液态固态。2能量越低越稳定。3NH4Cl 溶于水吸热,NaOH、CaO、碱石灰投入水中放热。学科网(北京)股份有限公司 第 13 页 共 111 三、化学电池 1原电池(1)定义:将化学能转化为电能的装置称为原电池。(2)形成条件 氧化还原反应;两极上的物质得失电子能力不同;形成闭合回路(导线作电子导体,电解质作离子导体)。(3)工作原理 负极:还原剂失去电子,发生氧化反应;正极:氧化剂得到电子,发生还原反应。2化学电池的类型 一次电池,如锌锰干电池;二次电池(充电电池),如铅蓄电池、锂离子电池;燃料电池。【注意】在原电池中:(1)外电路 电子:负极正极;电流:正极

31、负极。(2)内电路 阳离子正极,阴离子负极;电流:负极正极。四、化学反应的快慢 1化学反应速率 反应物 A 表示的化学反应速率:v(A)c(A)t 单位:molL1min1或 molL1s1 2影响化学反应速率的因素(1)内因:物质本身的内在性质。(2)外因:通常情况下,增加反应物浓度、升高温度、增大反应物之间的接触面积、增大气体压强以及使用催化剂等,可以提高化学反应速率。五、化学反应的限度 1可逆反应 在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应称为可逆反应。比如:2I+2Fe3+I2+2Fe2+Fe2O3+3CO 高温E2Fe+3CO2 2SO2+O2A 催化剂AEE2SO3 N23H2A

32、高温、高压AE催化剂E2NH3 学科网(北京)股份有限公司 第 14 页 共 111 2化学平衡 在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化,正反应速率和逆反应速率相等,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。(1)化学平衡是一种动态平衡。(2)当条件(浓度、温度、压强等)改变时,原来的化学平衡将被破坏,并在新的条件下建立起新的化学平衡,即发生化学平衡的移动。如改变温度,平衡体系 2NO2(g)N2O4(g)颜色改变。【注意】1固体、纯液体的浓度不变,不能用来表示速率;增大固体或纯液体的量不会使化学反应速率发生改变。2压强对速率或平衡的影响通过改变浓度

33、起作用,若改变压强时浓度不变,则压强对速率和平衡无影响。如:向体积不变的密闭容器中通入稀有气体,反应速率不变,平衡也不移动;向压强不变的容器中通入稀有气体,反应速率减小,平衡也发生移动(所有物质浓度都减小,相当于压强减小)。3下列情况不能说明反应 N23H2 高温、高压催化剂E2NH3已达平衡状态(容器体积不变):生成 1 mol N2的同时生成 3 mol H2;3v正(H2)=2v逆(NH3);混合气体的平均密度不再变化;混合气体中 N2、H2、NH3的浓度之比为 132。学科网(北京)股份有限公司 第 15 页 共 111 第 8 部分 金属及其化合物 一、钠 1金属钠(1)物理性质:银

34、白色固体,硬度小,熔点低,密度小(苯Na水H2CO3 SO2H2O H2SO3 氧化性:SO22H2S=3S2H2O 还原性:能被 Cl2、Br2、I2、Fe3、KMnO4、HNO3等强氧化剂氧化生成 SO42。SO2X22H2O=H2SO42HX(XCl、Br、I)2SO2O2 催化剂E 2SO3(用于工业制硫酸)漂白性:SO2可以使品红溶液褪色,受热又恢复红色。(3)SO2可用作食品添加剂,如葡萄酒中添加 SO2可杀菌并防氧化。【注意】1加入盐酸产生能使澄清的石灰水变浑浊气体的溶液不一定含 CO32,还可能含 HCO3、SO32或HSO3。2SO2的检验:通入品红溶液褪色,加热后恢复红色。

35、3证明混合气体中含有 CO2和 SO2:将混合气体依次通过装有品红溶液、酸性 KMnO4溶液、品红溶液、澄清的石灰水的洗气瓶。证明 SO2存在的现象:第一瓶品红溶液褪色。学科网(北京)股份有限公司 第 24 页 共 111 证明 CO2存在的现象:第二瓶品红溶液不褪色,澄清的石灰水变浑浊。4Na2SO3溶液在空气中蒸干或存放变为 Na2SO4;H2S、Na2S 溶液在空气中放置有 S 析出。5SO2通入 BaCl2溶液中无沉淀产生,可采取以下措施使之产生沉淀:加碱:通 NH3、加 NaOH 加氧化剂:加氯水、溴水、碘水、酸性 KMnO4溶液、HNO3、NO2等 6SO2能使溴水、KMnO4酸性

36、溶液褪色,表现了 SO2的还原性。7易倒吸的气体:NH3、HCl、HBr、HI、SO2。4浓硫酸(1)吸水性和脱水性 吸水性:吸收现成的水,如用作气体干燥剂。脱水性:按水的元素组成质量比脱水,如与纸张、棉花、蔗糖反应。(2)强氧化性 可以氧化大多数金属(除 Pt 和 Au)和其他还原性物质(H2S、Fe2等)。Cu2H2SO4(浓)A=EA CuSO4SO22H2O C2H2SO4(浓)A=EA CO22SO22H2O 常温时,Al、Fe 在浓硫酸中钝化。(反应生成氧化物保护膜,表现浓硫酸的强氧化性)【注意】1SO42的检验:先加 HCl 溶液,再加 BaCl2溶液。(避免 Ag、SO32等离

37、子干扰)2浓硫酸与浓盐酸混合可快速制 HCl,表现了浓硫酸的吸水性和高沸点难挥发性。3浓硫酸不能干燥的气体:NH3、H2S、HI、HBr。5酸雨及其防治 硫酸型酸雨的形成:2SO2O2 催化剂 2SO3、SO3H2O=H2SO4 SO2H2O H2SO3、2H2SO3O2=2H2SO4【注意】酸雨在空气中放置,酸性增强。(2H2SO3O2=2H2SO4)学科网(北京)股份有限公司 第 25 页 共 111 三、氮 1氮气 氮的固定:将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫做氮的固定,简称固氮。自然固氮:生物固氮;N2 O2=放电 2NO(自然固氮)。人工固氮:N2 3H2 高温、高压催化剂

38、2NH3(工业合成氨)2氮的氧化物 2NO O2=2NO2 3NO2 H2O=2HNO3 NO(可用于工业制硝酸)NO:无色无味气体,不溶于水,有毒(结合血红蛋白)NO2:红棕色、有刺激性气味的气体,易溶于水,有毒,大气污染物(光化学烟雾)【注意】NaOH 溶液不与 NO 反应,能与 NO2反应。3氨气(1)物理性质:无色、有刺激性气味的气体;密度比空气小;极易溶于水(1700,可进行喷泉实验);易液化(可用作制冷剂)。(2)化学性质 碱性 a.与水反应 NH3H2O NH3H2O;NH3H2O NH4OH b.与酸反应 NH3HCl=NH4Cl(产生白烟)NH3HNO3=NH4NO3(产生白

39、烟)H2SO4NH3=NH4HSO4(无白烟产生,因 H2SO4不挥发)NH3CO2H2O=NH4HCO3 还原性 4NH35O2=催化剂E 4NO6H2O(氨的催化氧化反应,用于工业制硝酸)【注意】1氨水的成分:NH3、H2O、NH3H2O、NH4、OH、H。2可用浓氨水检验氨气是否泄露:2NH33Cl2=N26HCl、NH3HCl=NH4Cl(产生白烟)。学科网(北京)股份有限公司 第 26 页 共 111 4铵盐(1)铵盐受热分解 铵盐受热都易分解,但不一定产生 NH3。NH4Cl A=EA NH3HCl、NH3HCl=NH4Cl(固体逐渐消失,试管口得到白色固体)NH4HCO3 A=E

40、A NH3CO2H2O(NH4)2CO3 A=EA 2NH3CO2H2O(2)与碱反应 NH4ClNaOH A=EA NaClNH3H2O(3)NH4+的检验 加 NaOH 溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在管口。(4)实验室制氨气 原理:2NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2O 干燥:碱石灰 收集:向下排空气法 验满:湿润的红色石蕊试纸,或蘸有浓盐酸的玻璃棒 尾气处理:水或稀 H2SO4 其它方法:加热浓氨水;氨水与碱石灰/CaO/NaOH 固体混合。【注意】铵盐中加入氢氧化钠溶液,不加热无氨气生成:NH4OH=NH3H2O 5硝酸(1)物理性质 纯净的硝酸是无色、易挥发、有

41、刺激性气味的液体(浓硝酸俗称发烟硝酸);密度大于水。(2)不稳定性 4HNO3=受热或光照EA 4NO2O22H2O(浓硝酸久置显黄色)(3)强氧化性 HNO3能与除除金、铂、钛以外的大多数金属反应。Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O C4HNO3(浓)=CO24NO22H2O 铁、铝常温下遇浓硝酸钝化(反应生成氧化物保护膜,表现浓硝酸的强氧化性),可以用铁质 学科网(北京)股份有限公司 第 27 页 共 111 容器或铝质容器盛放冷的浓硝酸。浓 HNO3和浓盐酸的混合物(体积比 13)叫王水,能够使金、铂等溶解。【

42、注意】1硝酸光照分解且能腐蚀橡胶,需贮存在棕色玻璃瓶中,并放置在阴凉处。2弱氧化性酸(稀 H2SO4、HCl)可与金属活动性顺序表 H 前面的金属反应,生成 H2;强氧化性酸(HNO3、浓 H2SO4)可与金属活动性顺序表 Pt 前面的金属反应,不生成 H2。3NO3只在 H存在时有强氧化性。6人类活动对氮循环和环境的影响(1)常见的环境问题 环境问题 主要污染物 污染物来源 简介 温室效应 CO2、CH4 化石燃料的大量使用 使地表温度上升 臭氧层空洞 氟利昂 冰箱制冷剂 使大气中的臭氧层形成空洞 光化学烟雾 氮氧化物 汽车尾气 污染物发生光化学反应形成有毒烟雾 PM2.5 大气中直径小于或

43、等于 2.5 微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物 酸雨 SO2、氮氧化物 SO2:化石燃料的燃烧 NO2:汽车尾气 pH 小于 5.6 的降水 水体富营养化 N、P 等营养物质 藻类及浮游生物繁殖致水质恶化 赤潮 N、P 等营养物质 海水中的藻类过度繁殖使海水呈赤色,造成海水缺氧 水华 N、P 等营养物质 淡水中的藻类疯长使水质恶化,造成鱼类及其它生物大量死亡 重金属污染 重金属的化合物(以及少数重金属单质)对环境的污染。重金属有钡、铜、银、铬、镉、镍、铅、铊、锡、汞等。厄尔尼诺 由温室效应引起的热带风暴及大陆气候变化无常 白色污染 塑料垃圾 (2)空气质量日报 空气质量日报的主要内容包括“空气

44、污染指数”、“首要污染物”、“空气质量级别”、“空气质量状况”等。目前计入空气污染指数的项目暂定为:可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化硫。(3)绿色化学 原子经济性指充分利用反应物中的各个原子,既充分利用资源又防止污染。绿色化学研究的是如何将污染消除在产业的源头,从根本上消除污染。学科网(北京)股份有限公司 第 28 页 共 111 四、硅 1硅(1)硅元素在自然界中的存在:没有游离态,只有化合态(二氧化硅、硅酸盐等)。(2)物理性质:单质硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。晶体硅呈灰黑色,有金属光泽,硬而脆,熔点很高,是良好的半导体材料。(3)化学性质 在常温下,硅的化学性质不活泼,不与 H2、

45、O2、Cl2、H2SO4、HNO3等发生反应,但能与 F2、HF和强碱反应。Si 2NaOH H2O=Na2SiO3 2H2 加热时,研细的硅能在氧气中燃烧:Si O2=SiO2(4)硅的用途 硅可用来制造集成电路、太阳能电池、硅整流器等。2二氧化硅(1)存在:天然二氧化硅叫硅石,它是石英、水晶、玛瑙、沙子的主要成分。(2)物理性质:无色晶体,熔点高,硬度大,不溶于水。(3)化学性质 二氧化硅是一种酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性。SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O SiO2 CaO=高温 CaSiO3 特性:常温下,二氧化硅只与 F2、HF 和强碱反应。a.SiO2不溶于水,也不与

46、水反应。b.刻蚀玻璃:SiO24HF=SiF42H2O c.弱氧化性:2CSiO2=高温 Si2CO(用于工业制粗硅)(4)二氧化硅的用途:制玻璃、仪器、轴承、光导纤维(光纤)等。3硅酸钠 Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,它是一种矿物胶,具有粘合性。Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3【注意】1用 SiO2制取硅酸:SiO2 NaOH溶液EA Na2SiO3溶液 AHCl或CO2EA H2SiO3 2保存:氢氟酸不用玻璃瓶,NaOH、Na2CO3、Na2SiO3不用磨口玻璃塞。学科网(北京)股份有限公司 第 29 页 共 111 五、无机非金属材料 1传统无机非金属材料(1)玻

47、璃 原料:生产普通玻璃的主要原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英(SiO2)。反应原理:CaCO3 SiO2=高温 CaSiO3 CO2 Na2CO3 SiO2=高温 Na2SiO3 CO2 主要成分:CaSiO3、Na2SiO3和 SiO2 主要性质:受热时在一定温度范围内逐渐软化,没有一定的熔点。(2)水泥 原料:黏土、石灰石 性质:水硬性,与水搀和搅拌并静置后,很容易凝固变硬。(3)陶瓷 原料:黏土。2新型无机非金属材料 高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等。学科网(北京)股份有限公司 第 30 页 共 111 第 10 部分 有机化合物 一、有机化合物 大多数含有碳元素

48、的化合物属于有机化合物。【注意】CO、CO2、碳酸盐等含碳化合物属于无机物。二、有机化合物的一般性质 熔点低;难溶于水,易溶于有机溶剂;受热易分解,容易燃烧。三、碳原子的成键特点 1碳原子的成键特点:碳原子之间可以通过单键、双键、三键结合;还可以形成碳环。2烃(1)定义:仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为烃,也叫做碳氢化合物。(2)分类:烃分为链烃和环烃,链烃可分为饱和链烃(烷烃)和不饱和链烃(烯烃、炔烃等)。(3)命名 碳原子数 110 的烃:用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸分别命名,如 C8H18叫做辛烷;碳原子数在 10 以上的烃:用中文数字命名,如 C11H24叫做十一烷。

49、(4)常见烃的结构 甲烷 乙烯 乙炔 苯 分子式 CH4 C2H4 C2H2 C6H6 结构式 HCCH 结构简式 CH4 CH2=CH2 CHCH 球棍模型 空间填充模型 结构特点 正四面体形 平面形 直线形 平面形 键角 10928 约 120 180 120 学科网(北京)股份有限公司 第 31 页 共 111 3烷烃(1)定义:碳原子之间都以单键结合成碳链,剩余价键均与氢原子相结合的烃分子称为烷烃。(2)通式:CnH2n2 4同系物 结构相似、分子组成相差一个或若干个 CH2原子团的有机化合物互称为同系物。四、甲烷 1物理性质:无色无味气体,难溶于水。2存在:天然气、石油气、沼气、坑道

50、气、瓦斯、可燃冰。3分子结构 分子式 电子式 结构式 空间构型 甲烷的分子模型 CH4 正四面体 4化学性质(1)氧化反应 CH42O2 点燃EA CO22H2O(火焰呈淡蓝色)CH4不能被酸性 KMnO4溶液氧化。(2)取代反应 CH4 Cl2 A光EA CH3ClHCl 一氯甲烷(气)CH3Cl Cl2 A光EA CH2Cl2HCl 二氯甲烷(液)CH2Cl2 Cl2 A光EA CHCl3HCl 三氯甲烷/氯仿(液)CHCl3 Cl2 A光EA CCl4HCl 四氯甲烷/四氯化碳(液)有机化合物分子里的某些原子(或原子团)被其它原子(或原子团)代替的反应叫做取代反应。学科网(北京)股份有限

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