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离子结构示意图
二、原子结构、元素周期律、元素周期表的关系
(一)、元素周期表编排原则、元素周期表的结构
周期系数= ;
主族系数= =最高正价(O、F除外)
最高正价+|负价|=
现行元素周期表的编排原则与特点:
周期:
族
(二)、元素周期律:
元素的性质 的规律。
元素周期律是 随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。
(三)同周期与同主族的变化规律(稀有气体除外)
同周期(左到右)
同主族(上到下)
结构
核电荷数
电子层数
最外层电子数
原子半径
金属性:
元素原子失电子能力
最高价氧化物对应水化物碱性
金属单质与水或酸置换出H2
非金属性:
元素原子得电子能力
最高价氧化物对应水化物的酸性
气态氢化物的稳定性
第三周期:
原子半径由大到小的顺序为
金属单质与水或酸置换出氢由易到难的顺序为 >>
最高价氧化物的水化物碱性由强到弱的顺序为 >>
金属性:
>>
非金属单质与氢气反应由易到难的顺序为 >>>
气态氢化物的稳定性顺序为 >>>
最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序为 >>>
非金属性:
>>>
(四)元素周期表和元素周期律对我们的指导作用
①在周期表中寻找新的农药。
②在周期表中寻找半导体材料。
③在周期表中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。
一.离子键
1.离子键:
静电作用(包含吸引和排斥)
离子键只存在离子化合物中,离子化合物中一定含有离子键。
离子化合物:
(1)活泼金属与活泼非金属形成的化合物。
如NaCl、Na2O、K2S等
(2)强碱:
如NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等
(3)大多数盐:
如Na2CO3、BaSO4
(4)铵盐:
如NH4Cl
小结:
一般含金属元素的物质(化合物)+铵盐。
(一般规律)
二.共价键
1.共价键:
原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。
键
项型
目
离子键
共价键
形成过程
得失电子
形成共用电子对
成键粒子
阴、阳离子
原子
实质
阴、阳离子间的静电作用
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
2.共价化合物:
只含有共价键的化合物叫做共价化合物。
3.分子间作用力:
定义
分子间作用力仅存在于由 构成的物质,它的作用力比化学键 (“强”或“弱”),分子间作用力是影响物质的和 重要因素之一。
4、氢键:
一种特殊的分子间作用力。
分子间氢键的形成使水的熔沸点升高,体积增大,密度减小。
能用电子式、结构式、结构简式表示常见微粒或物质
元素(原子)符号
Na
Mg
Al
O
S
F
Cl
原子电子式
离子符号
离子电子式
用电子式来表示以离子键结合的物质,
NaCl MgO Na2O K2S
MgCl2 CaCl2 NaOH NH4Cl
用电子式、结构式来表示以共价键相结合的物质
H2 N2 HCl
H2O NH3 CH4
CO2 CCl4 HClO
第二章化学反应中的能量变化
一、化学反应速率与化学平衡
1.化学反应速率:
(1)概念:
。
(2)表示方法:
(3)单位:
(4)注意点
a现表示的化学反应速率是平均速率,同一反应用不同物质表示的化学反应
速率数值可能不同,必须注明物质。
b起始浓度不一定按比例,但是转化浓度一定按比例。
c同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。
(变化量比=方程式系数比)
2.化学反应限度:
大多数化学反应都具有,故可逆反应都有一定的限度;
可逆反应的限度以到达为止。
对于,在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,反应达到化学平衡状态
反应开始:
υ(正)>
υ(逆)
反应过程中:
υ(正)逐渐减小,υ(逆)逐渐增大;
反应物浓度减小,生成物浓度增大
平衡时:
υ(正)=υ(逆);
各组分的浓度不再发生变化
化学平衡状态的特征:
逆、动、等、定、变。
举例:
电离平衡:
在一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态。
二.化学反应中的热量(在任何的化学反应中总伴有能量的变化)
1、吸热反应和放热反应
旧化学键断裂需要能量,形成化学键要能量(化学反应的实质)。
2、吸热反应与放热反应的判断
放热反应
吸热反应
△E
反应物总能量生成物的总能量
热效应
△H<
△H>
图示
实例
H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)△H=184.6kJ·
mol-1
2HCl(g)===H2(g)+Cl2(g)△H=+184.6kJ·
(1)所有的燃烧与缓慢氧化。
(2)②酸碱中和反应。
③金属与酸(水)反应生成氢气。
④大多数化合反应
①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)。
②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·
8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
三.化学能与电能的转化
(一)原电池:
原理:
氧化还原反应。
1、定义:
转化为的装置。
2、电极反应总反应:
Zn+2H+=Zn2++H2↑
负极():
(氧化反应)
正极():
(还原反应)
电子从极(锌)经导线流向极(铜);
电流从极流向极;
电解质溶液中的阴离子移向极(锌,锌失电子,带正电,吸引阴离子),
阳离子移向极(铜,电子转移到铜,铜带负电,吸引阳离子)。
3、形成原电池的条件
(1)具有活泼性不同的两个。
活泼的金属作(失电子),较不活泼的金属或非金属导体做(电子转移到正极,溶液中的阳离子或氧化性强的物质得电子)。
(2)具有溶液。
(3)形成。
(4)能发生自发的。
4、电化学腐蚀:
钢铁在潮湿空气里腐蚀
负极:
Fe-2e-=Fe2+
正极:
2H2O+O2+4e-=4OH-
总反应:
2H2O+O2+Fe=2Fe(OH)2
进一步发生反应:
2H2O+O2+4Fe(OH)2=4Fe(OH)3
(二)电解池:
转化为的装置。
2、电极反应:
电解CuCl2溶液:
CuCl2电解Cu+Cl2↑
阳极:
与电源极相连(氧化反应)
阴极:
与电源极相连(还原反应)
3、电解池的形成条件:
(1)必须有外接;
(2);
(3)溶液或熔融的电解质;
(4)形成;
(5)有不能自发进行的氧化还原反应。
4、工作原理:
电子从阳极经导线流向阴极;
电流从正极经外电路流向负极;
电解质溶液中的阴离子移向极(阳极失电子,带正电,吸引阴离子),阳离子移向极(电子转移到阴极,阴极带负电,吸引阳离子)。
电解反应是电流作用下发生的氧化还原反应,是不能自发进行的氧化还原反应。
第三章有机物
一、甲烷的结构和性质
一、有机化合物和烃
概念
组成元素
有机化合物
大部分含______的化合物
一定含有____,常含有____,有的还含有______等(写元素符号,下同)。
烃
仅含有______________的有机物
有机化合物都含有____元素,但含有____元素的物质不一定都是有机物,如CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐都属于______。
二、甲烷
(1)存在:
甲烷是________、________、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
(2)用途:
天然气是一种______、______、________的清洁能源,还是一种重要的__________。
2.组成与结构
(1)表示方法
化学式
电子式
结构式
分子结构示意图
球棍模型
比例模型
(2)结构特点
甲烷分子是以______为中心,________为顶点的__________结构,其中C—H键的______和______相同。
3.物理性质
颜色
状态
气味
密度(与空气相比)
水溶性
4.化学性质
通常状况下,甲烷比较稳定,与______等强氧化剂不反应,与______、______也不反应。
但在特定的条件下,甲烷也能发生某些反应。
(1)氧化反应
纯净的甲烷在空气中安静的燃烧,火焰呈________,放出大量的热,反应的化学方程式
为_____________________________。
(2)取代反应
①取代反应:
有机化合物分子里的某些________________被其他________________所代替的反应。
②甲烷与氯气的取代反应
实验操作
实验现象
a.气体颜色________,最后_______b.试管内壁有________出现
c.试管内液面逐渐________d.试管中有_______
有关化学方程式
③取代产物“水溶性:
甲烷的四种氯代产物均________。
状态:
常温下除__________是气体,其余三种均为__________。
烷 烃
一、烷烃
1.概念:
分子中碳原子之间只以__________结合,剩余的价键全部跟__________结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”,这样的烃叫__________,也叫______。
2.通式:
__________________。
3.烷烃的结构特点
①烷烃分子里的碳原子间都以______相连接,每个碳原子最多能以____个共价单键与其他碳(或氢)原子相连接。
每个碳原子的化合价都得到充分的利用。
②烷烃都是______结构,非平面或直线结构,碳原子______一条直线上,而是呈______型或______状。
碳碳单键可以旋转,因此烷烃(主链的碳原子数≥4)的碳链形状可以改变。
4.物理性质
递
变性
熔、沸点
烷烃的熔、沸点较低,且随碳原子数的增加而____;
碳原子数相同的烷烃,支链越多,熔、沸点越低
碳原子数____的烷烃在常温常压下是____,其他烷烃在常温常压下是__________
相对密度
烷烃的相对密度都较小,且随碳原子数的增加而____
相似性
烷烃难溶于____而易溶于________;
液态烷烃的密度均小于1g·
cm-3
5.化学性质
稳定性
烷烃通常较稳定,不能被__________________氧化,也不能与______、______发生反应
氧化反应
①在空气或氧气中点燃,完全燃烧时生成______
②在相同情况下,随着烷烃分子里碳原子数的增加,往往燃烧越来越不充分,燃烧火焰明亮,甚至伴有黑烟
③烷烃的燃烧通式为__________________________________________
取代
反应
在________条件下,烷烃与________________________发生取代反应,生成种类更多的有机物和相应的卤化氢气体。
可简单表示如下:
CnH2n+2+X2
CnH2n+1X+HX
6.简单烷烃的命名——习惯命名法
(1)n≤10时,从一到十依次用_____________________________________表示为“某烷”,如C8H18命名为______。
(2)n>10时,用汉字数字表示,如C18H38命名为________。
二、同系物、同分异构现象和同分异构体
1.同系物:
结构______,在分子组成上相差________________________的物质互称为同系物。
2.同分异构现象和同分异构体
(1)同分异构现象:
化合物具有相同________,但具有不同______的现象。
(2)同分异构体:
具有相同分子式而结构不同的化合物互称为同分异构体。
(3)常见烷烃同分异构体的数目
随着碳原子数的增加,烷烃的同分异构体的数目也逐渐增加。
只有______、______、______
仅有一种结构,没有同分异构体。
其他烷烃如戊烷有____种、己烷有____种、庚烷有9种,而癸烷则有75种之多。
(4)同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较见下表:
定义
分子式
同位素
______相同,______不同的________元素的不同原子
元素符号表示式不同,如:
H、
H、
H
________相同,_________不同
同素异形体
______元素形成的________单质
________相同,________不同。
如O2和O3
单质的组成与结构________
同系物
____相似,分子组成相差一个或若干个____________的有机物
______不同,但具有相同的________
同分异构体
______相同,______不同的化合物
(5)有机化合物种类繁多的原因是什么
①有机物中每个碳原子可与其他____个原子形成____个共价键;
而且碳碳之间也能相互形成共价键,不仅可以形成______,还可形成______或______。
②多个碳原子可相互结合形成长长的______,还可形成______结构。
③有机物中可含______碳原子,也可含有__________个碳原子,并且在分子组成相同时,还可以有众多的____________。
第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料----乙 烯
一、烯烃的概念和组成
分子中含有一个__________的链烃,属于不饱和烃。
2.分子通式:
CnH2n(n≥2),最简单的烯烃为______。
二、乙烯
1.乙烯的工业制取原理
实验
操作
B中溶液______。
C中溶液______。
D处点燃__________________。
实验结论
石蜡油分解的产物中含有不饱和烃
2.乙烯的组成与结构
结构简式
乙烯的分子构型为____结构,即乙烯分子中的所有原子均共面。
3.乙烯的物理性质
溶解性
密度
无色
4.乙烯的化学性质
①在空气中燃烧:
化学方程式:
_______________________________。
现象:
____________,同时放出大量的热。
②与酸性KMnO4溶液反应:
乙烯能被酸性KMnO4______,而使酸性KMnO4溶液______。
(2)加成反应
①概念:
有机物分子中的________________与其他________________直接结合生成新的化合物的反应。
②乙烯与溴加成
乙烯可使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色,反应方程式为____________________________________。
③完成乙烯与H2、HCl、H2O反应的化学方程式
a.乙烯与H2反应:
___________________________________________________。
b.乙烯与HCl反应:
_________________________________________________。
c.乙烯与水(H2O)反应:
(3)加聚反应:
乙烯能自身发生加成反应生成高分子化合物聚乙烯,其反应方程式为
nCH2===CH2
5.乙烯的用途
(1)乙烯是重要的化工原料,用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。
______的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
(2)在农业生产中用作________。
第2课时 苯
一、苯
1.苯的物理性质
毒性
在水中的
溶解度
密度(与水相比)
2.苯的分子结构
空间构型
碳碳键
介于____________之间的独特的键
(1)苯的氧化反应
①苯在空气中燃烧时发出______的火焰,有浓烟产生。
化学方程式______________________________。
②苯不能使酸性KMnO4溶液______。
(2)苯的取代反应:
①与Br2反应
在Fe或FeBr3催化作用下,苯与液溴反应生成溴苯,溴苯的密度比水的____,
化学方程式为________________________________________
②与HNO3反应(硝化反应)
在浓H2SO4作用下,苯在50~60℃时与浓硝酸反应,化学方程式为______________________________
浓硫酸的作用是____________。
反应在____条件下进行。
(3)苯与氢气的加成反应
在镍作催化剂的条件下,苯可以与氢气发生加成反应,化学方程式为_____________________________。
4.苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
(1)苯分子中6个碳原子之间的键__________(键长相等)。
(2)苯______使酸性KMnO4溶液褪色。
(3)苯在FeBr3存在的条件下同液溴发生______反应。
(4)
和
为__________物质。
5.苯的发现及用途
(1)__________是第一个研究苯的科学家,德国化学家__________确定了苯环的结构。
(2)苯是一种重要的化工原料,也是一种重要的__________。
二、芳香烃和苯的同系物
1.芳香烃:
分子结构中含有一个或多个______的烃。
2.苯的同系物:
分子结构中只含有______苯环且取代基为__________的芳香烃,其分子通式为CnH2n-6(n≥6)。
第三节 生活中两种常见的有机物---乙 醇
一、基本概念
1.烃的衍生物:
烃分子中的________被其他______或________所______而生成的一系列化合物称为烃的衍生物。
乙醇可看成是______的衍生物、一氯甲烷可看成是______的衍生物。
2.官能团
决定有机化合物的__________的______或________叫做官能团。
物质
CH3Cl
CH3CH2OH
CH2===CH2
所含官能团
官能团的名称
氯原子
羟基
硝基
碳碳双键
二、乙醇
1.物理性质
俗称
挥发性
溶解性(在水中)
2.分子结构
官能团
分子模型
3.化学性质
(1)与钠的反应
①实验步骤:
在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一小块新切的、用滤纸擦干表面煤油的金属钠,在试管口迅速塞上配有医用注射针头的单孔塞,用小试管倒扣在针头之上,收集并验纯气体;
然后点燃,并把一干燥的小烧杯罩在火焰上,片刻在烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入少量澄清的石灰水,观察实验现象。
②实验现象:
钠粒开始沉于无水乙醇______,不熔成闪亮的小球,也不发出响声,反应缓慢。
产生的气体在空气中安静地燃烧,火焰呈______色,倒扣在火焰上方的干燥烧杯内壁有______产生。
③检验产物:
向反应后的溶液中滴加酚酞,溶液______。
向烧杯中加入澄清石灰水无明显现象。
④结论:
有______物质及______生成,无______生成。
化学方________________________________。
(2)氧化反应
①燃烧化学方程式:
____________________________________________________。
发出________火焰,放出大量的热。
应用:
是一种优良的______。
②催化氧化
在空气中灼烧过呈黑色的铜丝表面______,试管中的液体有______气味
化学方程式
③与强氧化剂反应
乙醇可被________________氧化,被直接氧化成__________。
第2课时 乙 酸
一、乙酸
1.分子组成和结构
C2H4O2
2.物理性质
3.化学性质
(1)弱酸性
乙酸是一元弱酸,在水中部分电离,电离方程式为_______________,其酸性比碳酸的酸性强,具有酸的通性。
下列几个问题均能体现乙酸的酸性,请按要求完成问题:
①乙酸能使紫色石蕊溶液变____色;
②乙酸与Mg反应的化学方程式:
_________________________________________________;
③乙酸
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