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第五章物质结构元素周期律

第一节元素周期表

1．第一张元素周期表是1869年由俄国化学家将元素按由小到大顺序排列而制得。

2．按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。

原子序数===

3．在元素周期表中，把电子层数目相同的元素，按原子序数递增顺序从左到右排成横行，形成。

再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按点则层数递增的顺序由上而下排成纵行，形成.

4.周期表的有关知识：

①周期：

短周期：

包括第、、周期共种元素，要求能够熟练描述短周期中各元素在周期表中的位置，如Na：

。

长周期：

包括第、、、三个周期。

②族：

七个主族：

用表示，对应的数字为、、、、、、

七个副族：

用表示，对应的数字为、、、、、、

一个零族，一个第Ⅷ族（第、、行）

4．碱金属元素的相关知识

碱金属的物理性质的比较

LiNaKRbCs

相

似

点

颜色

银白色（CS略带金属光泽）

硬度

柔软

密度

依次增大（但K的密度比Na小）

熔沸点

依次降低

导电导热性

良好

核电荷数

从上到下依次增大

电子层数

从上到下依次增多

最外层电子数

1个

金属性

从上到下依次依次增强

递变性

密度变化

K的密度比Na小

5．卤族元素的相关知识

卤族元素的物理性质的比较

卤素单质分子式

颜色

状态

密度

熔沸点

F2

从上到下逐渐依次加深

气态

从上到下逐渐一次增大

从上到下逐渐升高

Cl2

气态

Br2

液态

I2

固态

完成下列变化的方程式：

氢气在氯气中燃烧______________________；钾投入水中________________________；

锂在空气中加热_______________________；钠在空气中加热_______________________；

氯气和水反应________________________；氯气通入碘化钾溶液中__________________。

卤族元素的原子结构和化学性质比较

元素名称

元素符号

核电荷数

最外层电子数

和氢气化合的难易程度

非金属性

单质间置换规律

氟

F2

从上到下依次

增大

7个

从上到下越来越难；生成的气态氢化物越来越不稳定

从上到下依次减弱

非金属性强的卤素单质可以置换出非金属弱的卤素单质

氯

Cl2

溴

Br2

碘

I2

6．将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。

质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）。

表示有17个质子，18个中子的氯原子的符号为。

23592U中有质子个，中子个。

7．叫做核素。

互称为同位素。

现有11H、21H、31H、126C、136C、146C、23492U、23592U、23892U这几种符号，其中有个原子，种核素，种元素，铀元素有种同位素。

第二节元素周期律

1．原子是由原子核和核外电子构成的。

在含有多个电子的原子里，电子分别在不同的区域内运动。

我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作。

电子层

1

2

3

4

5

6

7

……

符号

K

L

M

N

O

P

Q

一般说来，电子层离核由近到远的顺序为：

；在多电子原子中，电子的能量是不同的。

在运动的电子能量低，在

运动的电子能量高。

故电子在不同电子层上能量高低顺序为：

。

2．由于原子中的电子处在原子核的引力场中，电子总是尽可能地先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。

3．写出下列元素原子的结构示意图：

H_______；O________；Mg____________；Ar_____________；K_______________。

4．．一般说来，元素的主要化合价和原子结构周期表中的位置有如下关系：

最高正化合价=最外层电子数=主族族数；｜最高正化合价｜+｜最低负化合价｜=8

6．完成下列化学反应方程式，能改写成离子方程式的写出离子方程式。

（每位同学都要过关）

①金属钠投入冷水中_____________________________，___________________________；

②金属镁粉投入热水中__________________________；_______________________；

③镁和稀硫酸反应____________________________，___________________________；

④铝片投入稀盐酸中_________________________，__________________________；

⑤铝丝插入硫酸铜溶液中________________________，____________________________；

⑥铁丝插入硝酸银溶液中_________________________，___________________________；

⑦氧化镁和稀硝酸反应__________________________，__________________________；

⑧氧化铝和稀硫酸反应___________________________，__________________________；

⑨氧化铝和氢氧化钠溶液反应____________________，___________________________；

⑩氢氧化铝和氢氧化钠溶液作用__________________，____________________________；

7．元素周期表中，同一周期中，从左到右金属性，非金属性；同一主族，从上到下金属性，非金属性，呈周期性变化。

金属性：

K＞Ca，Be＜Mg；非金属性：

N＜O，C＞Si；酸性：

H2SO4＜HClO4，H3PO4＜HNO3；碱性：

KOH＞Ca（OH）2，LiOH＞Be（OH）2；气态氢化物的稳定性：

NH3＜HF，H2O＞H2S。

8．元素周期律。

★★★★元素周期表中原子结构和元素性质的周期性变化

依次增大

核电荷数

相同

依次增大

电子层数

依次增大

最外层电子数

逐渐升高

相同

依次减小

原子半径

金属性减弱，非金属性增强

碱性减弱，酸性增强

金属性与非金属性

依次增大

最高价氧化物对应水化物的酸碱性

金属性增强，非金属性减弱

越来越稳定

碱性增强，酸性减弱

气态氢化物的稳定性

越来越不稳定

10．元素周期表中最强的金属为Fr，最强的非金属为F。

元素的金属性和非金属性没有严格的界线，故存在既能表现出一定金属性，又能表现出一定非金属性的元素，如Si、Ge。

第三节化学键

1．称为离子键。

由构成的化合物叫离子化合物。

形成离子键的过程中一定存在电子的得失，离子化合物一般由金属阳离子（或

）和阴离子形成。

2．

叫电子式。

写出下列原子的电子式：

Na__________、Cl__________、O___________、Mg__________、Ar___________。

试用电子式表示下列物质的形成过程：

CaO____________________________；MgCl2______________________________。

3．叫做共价键。

共价键不但可以在相同的元素间形成，还可以在不同的元素间形成。

叫共价化合物。

4．共用电子对在两个原子之间运动，归两原子共用，其电子式必须反映这点。

如氮气的电子式为：

。

试写出下列微粒的电子式：

Br2_________、H2S_________、CO2________、CCl4__________。

化学上，常用一根短线表示一对共用电子对。

这样得到的式子叫结构式。

如氯分子的结构式为Cl-Cl。

试用电子式表示下列分子的形成过程：

H2O________________________________；CO2__________________________________。

5．由相同的原子形成共价键，两个原子吸引共用电子对的能力相同，共用电子对不偏向于任何一个原子，成键的原子不显电性，这样的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。

一般的单质如：

H2、O2、N2、Cl2中的共价键均是非极性键；试判断：

分子中的C-C键是非极性共价键。

由不同原子形成共价键时，因为原子吸引电子能力不同，共用电子对将偏向吸引非金属强的的一方，所以非金属强的原子一方显负电性，非金属性弱的原子一方显正电性。

像这样共用电子对的共价键叫做极性共价键，简称极性键。

一般的化合物中存在的共价键是极性键。

6．称为化学键。

化学反应是反应物中的原子重新组合为产物分子的一种过程，包含着

和。

试判断给定物质中存在化学键的类型

物质名称

电子式

结构式

离子键

极性键

非极性键

化合物类型

氢氧化钠

√

√

离子化合物

二氧化碳

第六章化学反应与能量

第一节化学能与热能

1．当物质发生化学反应时，要吸收能量，要放出能量。

是化学反应中能量变化的主要原因。

①反应放出能量：

反应物的总能量＞生成物的总能量

②反应吸收能量：

反应物的总能量＜生成物的总能量

2．能量守恒定律：

一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量不变。

化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化——吸热或者放热。

所有的燃烧反应都要放出热量。

3．常见的放热反应：

①活泼金属置换水或酸中氢的反应②酸碱中和反应③燃烧④多数的化合反应⑤一些物质的溶解，如浓硫酸的稀释、氢氧化钠的溶解、氧化钙的溶解

常见的的吸热反应：

①几个常见的反应，如：

2NH4Cl（s）+Ba（OH）2·8H2O（s）=BaCl2+2NH3↑+10H2O　C+H2O（g）

CO+H2　②多数的分解反应。

判断下列反应是吸热还是放热反应。

①盐酸和铝条反应：

_____；②氢氧化钡和氯化铵反应：

_____；③盐酸和氢氧化钠反应：

______；④碳在空气中燃烧：

______；⑤氢气还原氧化铜：

______；⑥石灰石的高温分解：

______。

第二节化学能与电能

1．称为一次能源，如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿。

称为二次能源，如电力、蒸汽等。

2．火力发电中的能量转化关系：

燃烧

电能

机械能

热能

化学能

氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，同时伴随着体系能量的变化。

3．叫原电池。

右图是铜锌原电池的装置图，试回答下列问题：

①锌片上发生的电极反应式：

，发生反应；

铜片上发生的电极反应式：

，发生反应。

②该装置中，电子由锌片出发，通过导线到铜片，电流由铜片出发，经过导线到锌片。

③该装置中的能量变化：

。

④

。

⑤形成原电池的条件：

自发的氧化还原反应，活泼性不同的两个导体，电解质溶液，闭合回路

4．：

参考《必修2》P43-P44。

第三节化学反应速率和限度

1．化学反应速率通常用。

浓度常以mol/L为单位，时间常以min或s为单位。

化学反应速率的单位为或，对于具体反应：

变化的浓度之比=变化的物质的量之比=各物质的之比=之比。

2．，会使化学反应速率增大；降低温度，会使化学反应速率降低。

电冰箱储存食品利用的就是这个原理。

催化剂可改变其他化学反应的速率，而本身的和

不变。

固体颗粒越小，化学反应速率越大。

反应物的浓度越大，化学反应速率大。

反应物间接触面越大，化学反应速率越大。

3．相同条件下，一个化学反应既可向正反应方向（反应物→生成物）进行，又可向逆反应方向（生成物→反应物）进行。

这样的反应叫。

在这类反应中，当相等时，反应物和生成物的浓度不再变化。

达到表面上静止的一种。

这就是这个反应所能达到的限度。

第七章有机化合物

第一节最筒单的有机化合物——甲烷

1．是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。

它的分子式是CH4，电子式是_____，结构简式是_____，它的分子是一种对称的正四面体，四个键强度相等。

2．甲烷是、的气体，密度比空气小，极于水。

3．右图是甲烷和氯气在光照下反应的装置图。

据此回答下列问题：

（1）实验现象：

。

（2）完成下列化学反应方程式：

①甲烷和氯气光照下的一取代反应：

；

②甲烷和氯气光照下的二取代反应：

________________________；

③甲烷和氯气光照下的三取代反应：

_____________________；

4．叫取代反应。

下列反应属于取代反应的是_______________________。

①CH3CH2Cl+NaOH

CH3CH2OH+NaCl

②CH3COOH+CH3CH2OH

CH3COOCH2CH3+H2O

③C12H22O11+H2O

2C6H12O6

④CH2==CH2+Br2

Br－CH2CH2－Br

⑤2CH3CH2OH

CH3CH2OCH2CH3+H2O

5．写出下列烃的结构简式：

乙烷_________；丙烷_______；丁烷__________；这些烃分子中的碳原子之间只以单键结合，剩余价健均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都已达到饱和，这样的烃叫做。

相邻烷烃分子在组成上均相差一个CH2原子团，它们的通式为：

。

像这种结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为。

写出下列烷烃的分子式：

戊烷______，庚烷_____，辛烷____，癸烷______。

6．烷烃同系物中，随着碳原子的增多，熔沸点逐渐。

一般说来，C1～C4是气态，C5～C16是液态，C17以上的烃是固态。

所有烃均不溶于水。

7．具有相同的分子式，不同的结构的现象称为。

具有同分异构现象的化合物互称为。

互为同分异构体的几种有机物中，。

8．完成下列化学反应方程式：

①_________CnH2n+2+_________O2

______________+________________

②

+Cl2

（一取代反应）

③二氧化硫通入溴水中___________________________________________________

④氯气通入氯化亚铁溶液中_______________________________________________

⑤高锰酸钾加热分解_____________________________________________________

⑥二氧化锰加入到双氧水中_______________________________________________

第二节来自石油和煤的两种基本化工原料

1．乙烯是重要的化工原料，乙烯产量可以用来。

乙烯分子中含有，像这样分子中含有碳碳双键的烃类叫做。

乙烯的分子式是：

C2H4，电子式是：

________，结构式是：

_________，结构简式是：

________。

乙烯分子是平面型结构。

乙烯无色无味，比空气密度小，难溶于水。

乙烯是一种。

乙烯又是水果的催熟剂。

2．完成下列化学反应方程式：

①乙烯的燃烧____________________②乙烯通入溴的四氯化碳溶液中___________

③乙烯和氢气反应________________④乙烯和氯化氢反应

⑤乙烯和水反应__________________⑥乙烯的加聚反应______________________

3．现有乙烯和甲烷两瓶无色气体，你有哪些方法把他们鉴别出来。

（）

4．叫加成反应。

下列各反应中属于加成反应的是_________________。

5．苯是1825年由英国科学家法拉第首先发现的。

苯的分子式是：

C6H6，结构式是：

_____结构简式是：

_____。

苯分子中的6个C—C键等同，6个C—H键等同，是平面型结构。

苯是、的液体，有毒，不溶于水，密度比水小。

6．完成下列化学反应方程式：

①苯的燃烧__________________________②苯和液溴反应_______________________

③苯和浓硝酸反应___________________④苯和氢气反应________________________

7．CH4、CH2==CH2、

三种烃的含碳量由大到小的顺序是

、CH2==CH2、CH4，所以，

燃烧时火焰明亮，有浓厚的黑烟；CH2==CH2燃烧时火焰明亮且伴有黑烟；CH4燃烧时发出淡蓝色火焰。

含碳量越大，燃烧时火焰越明亮，烟越浓。

第三节生活中两种常见的有机物

1．乙醇俗称，是、的液体。

密度比水小，，能溶多种有机物和无机物，能与水。

乙醇的分子式是：

C2H6O，电子式是：

______，结构式是：

________，结构简式是：

__________。

乙醇分子中的官能团名称为：

。

2．指出下列有机物中的官能团并写出名称：

CH3CH2Br：

，；CH3CH（OH）CH3：

，；CH3COOH：

，，

HO－CH2[CH（OH）]4CHO：

、，；

-COOH，羧基、-NH2，氨基。

3．完成下列化学反应方程式：

①乙醇和钠反应________________②水和金属钠的反应______________

③乙醇催化氧化_________________④铜和氧气反应___________________

⑤乙醇的燃烧________________________

4．乙酸俗称。

乙酸是的无色液体，纯净的乙酸又称。

乙酸易溶于水和乙醇。

乙酸的分子式是：

C2H4O2，电子式是：

_______，结构式是：

________，结构简式是：

_______。

乙酸的官能团名称是：

。

5．完成下列化学反应方程式：

①乙酸的燃烧____________________②乙酸和氢氧化钠的反应________________

③乙酸和碳酸钠的反应________________

④乙酸和乙醇的反应__________________

10、基本有机反应类型 

1、取代反应：

有机物分子里的某些原子或原子团被其他_ _ 和    所   的反应。

 例如：

甲烷与氯气在光照条件下反应中，   原子取代了碳原子上的   原子。

方程式                                 再如：

苯与硝酸在浓硫酸催化、加热条件下反应，   取代了苯环中碳原子上的    。

方程式。

2、加成反应：

有机物分子中的         （或          ）两端的      与其他原子或原子团          结合生成新化合物的反应。

例如：

乙烯与溴反应方程式                                 3、酯化反应：

      和     反应生成     和     的反应。

（酯类一般有香味）方程式                                 4、氧化反应：

有机物分子中加___或去____的反应，例如乙醇的催化氧化和乙醛的催化氧化

方程式：

_____________________                                                   

第四节基本营养物质

1．食物中的营养物质主要包括、、、、、。

人们习惯称、、为动物性和植物性食物中的基本营养物质。

2．填表糖类、油脂和蛋白质代表物的化学组成

元素组成

代表物

代表物分子

糖类

单糖

C、H、O

葡萄糖、果糖

C6H12O6

双糖

C、H、O

蔗糖、麦芽糖

C12H22O11

多糖

C、H、O

淀粉、纤维素

（C6H10O5）n

油脂

油

C、H、O

植物油

不饱和高级脂肪酸甘油酯

脂

C、H、O

动物脂肪

饱和高级脂肪酸甘油酯

蛋白质

C、H、O、N、S、P

酶、肌肉、毛发等

氨基酸连接成的高分子

3．葡萄糖、果糖分子式完全相同，都是单糖，但分子内原子的排列方式不同。

葡萄糖的结构简式为________，果糖的结构简式为____________。

它们。

淀粉和纤维素的分子式都是（C6H10O5）n，但由于n值不同，所以它们不能互称为同分异构体。

4．葡萄糖在、下能从银氨溶液中析出银，写出反应方程式____________；加热条件下，可使新制氢氧化铜产生，写出反应方程式____________。

上述两个反应可以鉴别葡萄糖。

淀粉遇碘变变蓝。

硝酸可使蛋白质变黄，称为蛋白质的。

蛋白质燃烧有特殊气味，这些可用于蛋白质的鉴别。

5．写出下列变化的化学方程式：

①蔗糖的水解_________________________②麦芽糖的水解_______________________

③淀粉、纤维素的水解_______________________________________________

6．糖类物质是绿色植物的产物，是动植物所需的重要来源。

葡萄糖、果糖是单糖，主要存在于水果和蔬菜中。

蔗糖主要存在于甘蔗和甜菜中。

淀粉纤维是食物的重要组成成分，是天然高分子有机化合物，淀粉主要存在于植物的种子和块茎中。

纤维素是植物的主要成分，植物的茎、叶和果皮中都含有纤维素。

7．油脂是产生能量最高的营养物质。

组成蛋白质的氨基酸有必需和非必需之分。

人体所需必需氨基酸为种，非必需氨基酸为种。

第八章化学与可持续发展（阅读教材P88-P102）

第一节开发利用金属矿物和海水资源

1．除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界中。

化学要研究如何合理、高效地利用这些金属矿物，将其中的金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为。

对于一些不活泼金属，可以用直接的方法冶炼。

如汞、银的冶炼（必修2P88）：

____________、____________。

对于一些非常活泼的金属，工业上常用。

如钠、镁、铝的冶炼（用化学方程式表示）：

_______________、________________、________________。

大部分金属的冶炼都是在。

常用的还原剂有：

等。

2．完成下列化学反应方程式：

①氧化铁和一氧化碳高温反应_____________

②四氧化三铁和铝粉混合反应__________铁丝插到硫酸铜溶液中_______________

④氢氧化钠熔融电解制钠_______________⑤火法炼铜_________________

3．合理开发利用矿物资源的主要途径有提高金属矿物的_________，减少金属的_________，加强金属资源的_________和____________，使用其他材