第一章 物质结构 元素周期律

2015-10-19 10:56:08   来源：   撰稿：董啸   摄影摄像：    ;  评论：0 点击：

高一化学（2）知识点汇总

第一章  物质结构  元素周期律

一、原子结构

1．构成原子的粒子间的关系：质量数（A）=质子数（Z）＋中子数（N）

2．同位素、核素

具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，叫做核素。

质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，同一元素的不同核素间互称同位素。

3．核外电子排布规律

⑴多电子原子里，电子分层排布：K、L、M、N、O、P、Q……；

⑵电子按能量由低向高依次从内层向外层排布；

⑶每个电子层所能容纳的电子不超过2n²个；最外层电子不能超过8个；次外层电子不能超过18个；倒数第三层电子不能超过32个。

4．表示原子结构的方法：⑴原子结构示意图；⑵电子式。

二、化学键

1．基本概念：化学键、离子键、共价键、离子化合物、共价化合物。

2．化学键的存在：离子键只存在于离子化合物中的阴阳离子间，典型的离子化合物中含有金属元素，但也有不含有金属元素的离子化合物。

判断物质中的化学键，必须先判断物质的类型：单质、离子化合物（是否含有原子团）、共价化合物，再判断成键原子双方是否相同、原子团的结构。

3．化学键变化与化学反应：任何化学反应都可以看成是旧键断裂的过程和新键形成的过程。

三、元素周期律和元素周期表

1．元素周期律：元素性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律，叫元素周期律，它是元素原子结构周期性变化的必然结果。

最外层电子排布的周期性变化；元素原子半径的周期性变化；元素的主要化合价的周期性变化；元素的种类的周期性变化。

 

2．元素周期表

⑴编排原则：

⑵周期表的结构：

3．碱金属族元素及卤族元素性质递变

⑴碱金属元素

①结构：相同点：最外层电子数都是1；递变性：电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。

②物理性质：相同点：软、白、轻、低、导；递变性：密度逐渐增大，熔沸点逐渐降低。

③化学性质：相同点：失电子，表现还原性；递变性：还原性逐渐增强，与水反应越来越剧烈，与氧气反应越来越复杂。

⑵卤族元素

①结构——相同点：最外层电子数相同；递变性：电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。

②物理性质——相同点：有色、有味、有毒；递变性：密度逐渐增大，熔沸点逐渐升高。

③化学性质——相同点：得电子，表现氧化性；递变性：氧化性逐渐增强。

四、重要规律及重要问题

1、金属性和非金属性强弱规律及判断依据：

 

2、半径规律：

3、化合价规律：

4、重要电子式及形成过程：

 

5、元素推断题的解法：

6、核素、同位素的判断：

7、化学键的判断：

8、周期表的结构及小周期表:

 

 

第二章  化学反应与能量

一、化学能与热能

1、化学能转化为热能的形式及原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。

（1）反应物总能量＞生成物总能量，为放热反应，化学能转化为热能。反应物总能量＜生成物总能量，为吸热反应，热能转化为化学能。

2、常见的放热反应和吸热反应

（1）常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化；②酸碱中和反应；③金属与酸或水反应；④大多数化合反应（特殊：C＋CO₂ =2CO是吸热反应）。

（2）常见的吸热反应：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。

3、中和热：强酸与强碱发生中和反应生成1mol水，所释放出的能量。

4、化学反应放热或吸热关系图

二、化学能与电能

1、化学能转化为电能的方式：化学能→热能→机械能→电能

2、原电池

⑴概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

⑵原电池的原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。

⑶构成原电池的条件：①电极为导体且活泼性不同；②两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。

⑷电极名称及发生的反应：

①负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，电极反应式为：较活泼金属－ne^－＝金属阳离子，负极现象为：负极溶解，负极质量减少。

②正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，电极反应式为：溶液中阳离子＋ne^－＝单质，正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。

⑸原电池正负极的判断方法：

①依据原电池两极的材料：较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO₂）等作正极。

②根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据原电池中的反应类型：负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H₂的放出。

⑸原电池电极反应的书写方法：①原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。②原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加抵消而得。

三、化学反应速率与限度

1、化学反应的速率

⑴概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。①单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)；②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。；③重要规律：以m A＋n B p C＋q D而言，用A、B浓度的减少或C、D浓度的增加所表示的化学反应速率之间必然存在如下关系： V_A ：V_B ：V_C ：V_D = m ：n ：c ：d。

⑵影响化学反应速率的因素：

①温度：升高温度，增大速率；②催化剂：一般加快反应速率（正催化剂）。

③浓度：增加反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）。④压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应）。⑤其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原电池等也会改变化学反应速率。

2、化学反应的限度

⑴化学平衡状态：在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。化学平衡状态的特征：动、定、变。

化学反应的限度：一定条件下，达到化学平衡状态时化学反应所进行的程度，就叫做该化学反应的限度。

3、反应条件的控制

⑴从控制反应速率的角度：有利的反应，加快，不利的反应，减慢；

⑵从控制反应进行的程度角度：促进有利的化学反应，抑制不利的化学反应。

四、重要问题

1、利用化学键的键能计算反应放热：

2、原电池的原理及重要原电池的电极反应：铜锌原电池、氢氧燃料电池

 

3、化学反应速率的比较和简单计算：

4、化学反应速率的影响因素及应用：

5、化学平衡的判断方法：

6、化学平衡的基本计算：列三行

 

 

第三章   有机化合物

由碳和氢两种元素组成的有机物叫做烃。甲烷是最简单的烃。

一、甲烷

1、甲烷分子的结构：

用短线来表示电子式中的一对共用电子对的图式叫做结构式。将结构式中短线省略，相同部分合并，所得的式子，叫做结构简式。

2、甲烷的性质

（1）物理性质：无色、无味气体； 极难溶于水。

（2）化学性质：

①甲烷的氧化反应：甲烷比较稳定，不与高锰酸钾等强氧化剂反应，也不与强酸和强碱反应。

②甲烷的取代反应：

    取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。

3、烷烃

碳原子之间都以C—C单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合，每个碳原子的价键均达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。

（1）烷烃的物理性质：随着碳原子数的增加，规律性变化。

（2）烷烃的化学性质：与甲烷相似

（3）烷烃的简单命名：含十个碳原子以内的烷烃，用“天干”甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示为“某烷”，含十一个以上的，用碳原子数表示直接表示为“多少烷”。

（4）烷烃的通式：C_nH_2n+2

4、同系物： 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH₂原子团的物质互称为同系物。

5、同分异构体：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式的的化合物互称为同分异构体。

二、乙烯

1、乙烯的分子组成和结构：乙烯的分子式为C₂H₄，结构简式为CH₂═CH₂。

2、乙烯的性质

    （1）物理性质：无色稍有气味的气体，密度比空气小，难溶于水。

     （2）化学性质：

①氧化反应：CH₂═CH₂+3O₂                  2CO₂+2H₂O

 乙烯可使KMnO₄（H⁺）溶液褪色，本身被氧化，发生氧化反应。用于鉴别乙烯类和甲烷类物质。

②加成反应：CH₂═CH₂+Br₂→CH₂Br─CH₂Br (1,2—二溴乙烷)

乙烯使溴水褪色可用于鉴别乙烯类物质。

加成反应：有机分子里不饱和的C原子与其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫加成反应。

 

三、苯

 1、苯的物理性质：苯是一种无色、有特殊气味、不溶于水且比水轻、熔沸点低的有毒液体。

2、苯的分子结构：   或

3、苯的化学性质

（1）苯的氧化反应——燃烧：

（2）苯的取代反应：

①苯与溴的取代反应： 

②苯的硝化反应：

（3）苯的加成反应：

4、苯的同系物

（1）苯的同系物概念：分子中有苯环，且侧链上只连接饱和烃基的烃。

    芳香烃概念：凡分子中含有苯环的烃。关系：苯的同系物属于芳香烃。

（2）苯的同系物的通式：CnH₂n-₆

（3）常见苯的同系物：甲苯、二甲苯（对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯）；苯的同系物与苯一样可发生取代反应，如卤代、硝化等。

四、乙醇

烃的衍生物：烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的有机物，称为烃的衍生物。

官能团：决定有机物化学特性的原子或原子团。

1、乙醇的物理性质：

乙醇是无色、有特殊香味的液体，密度比水小，易挥发，能和水以任意比互溶，能溶解多种无机物和有机物。

2、分子式：C₂H₆O；结构式：CH₃CH₂OH ；官能团：—OH羟基。

3、乙醇的化学性质

（1）乙醇与纳反应的化学方程式：

（2）乙醇的氧化反应：

①乙醇的燃烧：

②乙醇的催化氧化：

③酯化反应：

五、乙酸

1、乙酸的物理性质：

乙酸是具有强烈刺激性气味的无色液体，乙酸易溶于水和乙醇。

2、分子式：C₂H₄O₂；结构式：CH₃COOH，官能团：羧基

3、乙酸的化学性质

（1）乙酸的酸性：

（2）乙酸的酯化反应：

酸和醇生成酯和水的反应叫做酯化反应。酯化反应过程：酸脱羟基醇脱氢。

六、糖类、油脂、蛋白质

1、糖类和蛋白质的特征反应

（1）葡萄糖的特征反应：

①与新制的氢氧化铜反应→加热→产生红色的氧化亚铜沉淀

②碱性、加热条件下与银氨溶液反应（即银镜反应）→产生光亮的银镜。应用：检验葡萄糖的存在

（2）淀粉的特征反应：常温下，淀粉遇碘变蓝 。

（3）蛋白质特征反应：蛋白质与硝酸作用变黄色，蛋白质烧焦有焦羽毛味。

2、糖类、油脂、蛋白质的水解反应

（1）糖类的水解反应

①蔗糖水解：C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O→C₆H₁₂O₆ (葡萄糖)+ C₆H₁₂O₆(果糖)

②麦芽糖水解：C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O  →2C₆H₁₂O₆(葡萄糖)

③淀粉水解(硫酸作催化剂）：(C₆H₁₀O₅)n+n H₂O→n C₆H₁₂O₆(葡萄糖)

（2）油脂的水解反应：

油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。皂化反应属于取代反应。

（3）蛋白质的水解反应：

蛋白质在酸、碱、酶的作用下能发生水解，水解得到最终产物为氨基酸。

 

 

七、重要反应、重要实验及重要计算

1、重要反应：

①烃的燃烧通式：

②乙烷与氯气的取代反应：

③乙烯与水加成反应：

④丙烯的加聚反应：

⑥苯与液溴反应：

⑦乙醇与钠反应：

⑨乙醇催化氧化：

⑩丙醇与甲酸酯化反应：

2、重要实验：

①有机物燃烧：

②通入溴水或酸性高锰酸钾褪色：

③有机物除杂问题：

④有机物的鉴别及检验：

⑤甲烷的取代反应

⑥酯化反应：

3、重要计算

①燃烧计算及分子式的确定

 

②烯烃与溴水加成计算

③饱和一元醇与钠的反应计算

4、重要问题

①有机物的空间结构

②有机物的共面问题

③有机物的同系物判断

④有机物的同分异构体的判断和书写

⑤有机化学反应类型的判断

⑥燃烧规律、耗氧量计算

第四章  化学与自然资源的开发利用

一、金属矿物的开发利用

1、金属冶炼的原理用还原的方法，使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属原子。Mⁿ⁺ + ne-   →M

2、金属冶炼的方法主要有：

（1）热分解法：对于不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，例如：2HgO2Hg+O₂↑

（2）热还原法：在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H₂、活泼金属等）在加热的条件下将金属从其化合物中还原出来，例如：Fe₂O₃+3CO  2Fe+3CO₂↑ 。   

（3）电解法：活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属，例如：2NaCl（熔融）  2Na+Cl₂↑

二、海水资源的开发和利用

1、海水淡化   2、海水题溴    3、海水提碘

三、煤、石油和天然气的综合利用

1、煤、石油和天然气的主要成分；2、煤的干馏、石油的分馏

四、从煤、石油和天然气为原料生产合成材料

（1）合成材料：塑料、合成橡胶和合成纤维三大人工合成的高分子材料，它们就是以石油、煤和天然气为原料生产的。

（2）聚合反应和高分子化合物

加聚反应：具有加成反应特征的聚合反应叫做加聚反应。

缩聚反应：通过取代反应进行的聚合反应叫做缩聚反应。

单体：生成高分子化合物的小分子称为单体。

链节：高分子化合物中的重复单元称为链节。

聚合度：高分子化合物中的链节数目称为聚合度。

五、环境保护与绿色化学

1、工业三废；2、酸雨的形成；3、温室效应；4、臭氧层破坏

5、绿色化学的核心；6、化学在环保中的应用。