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再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液），其反应原理为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl；
④过滤出碳酸氢钠后煅烧得纯碱，同时回收二氧化碳再利用：
2NaHCO3
Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑；
⑤将氯化铵加石灰乳反应，生成氨回收利用：
CaO＋H2O===Ca（OH）2,2NH4Cl＋Ca（OH）2
CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。
（2）侯氏制碱法
①原理
NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3
NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl
Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑
②优点
保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96%；
NH4Cl可作氮肥；
可与合成氨厂联合。
4．金属的冶炼
（1）炼铁
①主要原料：
铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
②反应原理
C＋O2
CO2，CO2＋C
2CO，Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2。
③环境污染的防治：
高炉煤气：
CO、CO2、N2，回收CO作燃料。
（2）电解法炼铝
铝土矿
a．由铝土矿精制Al2O3
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋NaHCO3
2Al（OH）3
Al2O3＋3H2O
b．电解Al2O3
2Al2O3
4Al＋3O2↑
5．水的净化与污水处理
（1）生活用水的净化
①混凝沉降，常用混凝剂有明矾、绿矾等；
②过滤；
③杀菌，常用杀菌消毒剂有Cl2、ClO2、O3、漂白粉等。
（2）硬水的软化
①加热法（适用于暂时硬水）；
②药剂法（常用的有石灰纯碱法）；
③离子交换法（常用阳离子交换树脂）。
（3）污水处理
①中和法；
②沉淀法。
6．海水资源的综合利用
（1）海水中盐的开发和利用
①海水制盐：
以蒸发法为主，其原理简单，得到的盐为粗盐。
②氯碱工业
a．原理：
2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
阳极：
2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：
2H＋＋2e－===H2↑
b．设备：
离子交换膜电解槽
阳离子膜具有选择透过性，只允许Na＋透过，而Cl－、OH－和气体不能透过。
（2）海水提溴：
常用方法——吹出法，即用氯气氧化海水中的Br－，使其变成Br2，然后用空气和水蒸气吹出。
（3）海水提镁
①沉淀：
将海水抽入反应槽中，加入石灰乳，使海水中的镁转变成Mg（OH）2沉淀；
②转化：
加盐酸，Mg（OH）2转化成MgCl2溶液，结晶、过滤、烘干；
③电解：
电解熔融MgCl2得到镁和氯气，氯气可用来制盐酸，再循环使用。
7．煤的综合利用
（1）煤的干馏
（2）煤的气化和煤的液化
①煤的气化
把煤中的有机物转化成可燃性气体的过程。
煤气化
CO＋H2
CH4
②煤的液化
把煤转化成液体燃料的过程。
煤的液化分直接液化和间接液化，产品有液化石油气、汽油、煤油、柴油等。
8．石油的加工及应用
9.无机非金属材料
10．有机高分子材料
材料名称
功能高分子材料
复合材料
概念
既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料
两种或两种以上材料组成的新型材料，由基体和增强体构成
性能
不同的功能高分子材料，具有不同的特征性质
一般具有强度高、质量轻、耐腐蚀等优异性能
应用
制作高分子分离膜、人体器官等
用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康方面等
实例
离子交换树脂、高分子药物、液晶材料、高吸水性树脂等
玻璃钢、陶瓷塑料、复合地板、汽车轮胎等
考点14物质结构与性质
1．基态原子的核外电子排布规律
（1）能量最低原理
基态原子核外的电子先占有能量最低的原子轨道，当能量较低的原子轨道被占满后，电子才依次进入能量较高的轨道，从而使原子处于能量最低的稳定状态。
如Ge属于32号元素，所以其核外电子的排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2。
（2）泡利原理
在每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子。
（3）洪特规则
当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这样有利于降低体系的能量。
洪特规则特例：
能量相同的轨道全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的。
2．核外电子排布的表示形式
（1）电子排布式
①用数字在能级符号的右上角标明该能级上排布的电子数，即电子排布式，如Mg：
1s22s22p63s2；
②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加中括号来表示，如K：
[Ar]4s1。
（2）电子排布图
用一个小方框代表一个轨道，每个轨道中最多可容纳两个电子。
如K：
3．元素第一电离能的周期性变化
（1）同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小。
（2）同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小。
（3）第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。
通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空（p0、d0、f0）、半满（p3、d5、f7）和全满（p6、d10、f14）结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。
4．元素电负性的周期性变化
（1）随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化：
同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐增大，表明其吸引电子的能力逐渐增强，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；
同一主族，元素的电负性从上到下呈现减小的趋势，表明其吸引电子的能力逐渐减弱，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
（2）电负性的运用：
①确定元素类型（电负性>
1.8，非金属元素；
电负性<
1.8，金属元素）；
②确定化学键类型（两元素电负性差值>
1.7，离子键；
两元素电负性差值<
1.7，共价键）；
③判断元素价态正负（电负性大的为负价，小的为正价）；
④电负性是判断元素金属性和非金属性强弱的重要参数之一（表征原子得电子能力强弱）。
5．共价键
（1）性质：
共价键具有饱和性和方向性。
（2）分类：
①根据形成共价键的原子是否属于同种元素，分为极性键和非极性键。
②根据形成共价键的原子轨道重叠方式的不同，分为σ键和π键。
③配位键：
形成配位键的条件是成键原子一方（A）能够提供孤对电子，另一方（B）具有能够接受孤电子对的空轨道，可表示为A―→B。
（3）键参数
键能：
键能越大，共价键越牢固
键长：
键长越短，共价键越牢固
键角：
键角是描述分子立体结构的重要参数
6．分子的立体结构
（1）价层电子对互斥理论
几种分子或离子的立体构型
分子或离子
中心原子的孤电子对数
分子或离子的价层电子对数
分子或离子的立体构型名称
CO2
2
直线形
SO2
1
3
V形
H2O
4
BF3
平面三角形
正四面体形
NH
NH3
三角锥形
（2）杂化轨道理论
常见杂化轨道类型与分子构型规律
杂化轨
道类型
参加杂化的原子轨道
分子构型
示例
sp
1个s轨道，1个p轨道
CO2、BeCl2、HgCl2
sp2
1个s轨道，2个p轨道
BF3、BCl3、HCHO
sp3
1个s轨道，3个p轨道
等性杂化
正四面体
CH4、CCl4、NH
不等性杂化
具体情况不同
NH3（三角锥形）、H2S、H2O（V形）
7.配合物理论
（1）配合物的组成
①配体：
含有孤电子对的分子或离子，如NH3、H2O、
Cl－、Br－、I－、SCN－等。
②中心离子：
一般是金属离子，特别是过渡金属离子，如Cu2＋、Fe3＋等。
③配位数：
直接同中心原子（或离子）配位的含有孤电子对的分子（或离子）的数目。
（2）常见配合物：
如[Cu（NH3）4]（OH）2、[Cu（NH3）4]SO4、[Ag（NH3）2]OH、Fe（SCN）3、[Fe（SCN）6]3－等。
8．晶体的基本类型与性质
晶体类型
离子晶体
分子晶体
原子晶体
金属晶体
晶体微粒
阴、阳离子
分子
原子
金属阳离子、自由电子
微粒间相互作用力
离子键
分子间作用力
共价键
金属键
熔、沸点
较高
很低
很高
无规律
硬度
较硬
一般很软
很硬
溶解性
易溶于极性溶剂
相似相溶
难溶
难溶（部分与水反应）
导电情况
晶体不导电，熔融导电
晶体和熔融状态下都不导电
一般不导电，个别导电，还有半导体
晶体导电
导热性
不良
良
物质类别
离子化合物
多数非金属单质及化合物
金刚石，SiC，晶体硅，SiO2等少数非金属单质和化合物
金属单质
9.晶胞中粒子数目的计算
10.晶体熔、沸点高低的比较
（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律
原子晶体>
离子晶体>
分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等沸点很高，汞、铯等沸点很低。
（2）原子晶体
由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。
如熔点：
金刚石>
碳化硅>
硅。
（3）离子晶体
一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：
MgO>
MgCl2>
NaCl>
CsCl。
（4）分子晶体
①分子间作用力越大，物质的熔、沸点就越高；
具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
如H2O>
H2Te>
H2Se>
H2S。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4>
GeH4>
SiH4>
CH4。
③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CO>
N2，CH3OH>
CH3CH3。
（5）金属晶体
金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：
Na<
Mg<
Al。
考点15有机化学基础
一、重要的物理性质
1．有机物的溶解性
（1）难溶于水的有：
各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的（指分子中碳原子数目较多的，下同）醇、醛、羧酸等。
（2）易溶于水的有：
低级的[一般指N（C）≤4]醇、（醚）、醛、（酮）、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。
（它们都能与水形成氢键）。
二、重要的反应
1．能使溴水（Br2/H2O）褪色的物质
（1）有机物①通过加成反应使之褪色：
含有
、—C≡C—的不饱和化合物
②通过取代反应使之褪色：
酚类注意：
苯酚溶液遇浓溴水时，除褪色现象之外还产生白色沉淀。
③通过氧化反应使之褪色：
含有—CHO（醛基）的有机物（有水参加反应）注意：
纯净的只含有—CHO（醛基）的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色
④通过萃取使之褪色：
液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯
（2）无机物①通过与碱发生歧化反应3Br2+6OH-==5Br-+BrO3-+3H2O或Br2+2OH-==Br-+BrO-+H2O
②与还原性物质发生氧化还原反应，如H2S、S2-、SO2、SO32-、I-、Fe2+
2．能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质
1）有机物：
、—C≡C—、—OH（较慢）、—CHO的物质苯环相连的侧链碳上有氢原子的苯的同系物（但苯不反应）
2）无机物：
与还原性物质发生氧化还原反应，如H2S、S2-、SO2、SO32-、Br-、I-、Fe2+
3．与Na反应的有机物：
含有—OH、—COOH的有机物
与NaOH反应的有机物：
常温下，易与含有酚羟基、—COOH的有机物反应
加热时，能与卤代烃、酯反应（取代反应）
与Na2CO3反应的有机物：
含有酚羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3；
含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠，并放出CO2气体；
含有—SO3H的有机物反应生成磺酸钠并放出CO2气体。
与NaHCO3反应的有机物：
含有—COOH、—SO3H的有机物反应生成羧酸钠、磺酸钠并放出等物质的量的CO2气体。
4．银镜反应的有机物
（1）发生银镜反应的有机物：
含有—CHO的物质：
醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖等）
（2）银氨溶液[Ag（NH3）2OH]的配制：
向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失。
（3）反应条件：
碱性、水浴加热酸性条件下，则有Ag（NH3）2++OH-+3H+==Ag++2NH4++H2O而被破坏。
（4）实验现象：
①反应液由澄清变成灰黑色浑浊；
②试管内壁有银白色金属析出
（5）有关反应方程式：
AgNO3+NH3·
H2O==AgOH↓+NH4NO3AgOH+2NH3·
H2O==Ag（NH3）2OH+2H2O
银镜反应的一般通式：
RCHO+2Ag（NH3）2OH
2Ag↓+RCOONH4+3NH3+H2O
【记忆诀窍】：
1—水（盐）、2—银、3—氨
（6）定量关系：
—CHO～2Ag（NH）2OH～2AgHCHO～4Ag（NH）2OH～4Ag
5．与新制Cu（OH）2悬浊液的反应
（1）有机物：
羧酸（中和）、甲酸（先中和，但NaOH仍过量，后氧化）、醛、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖）、甘油等多羟基化合物。
（2）斐林试剂的配制：
向一定量10%的NaOH溶液中，滴加几滴2%的CuSO4溶液，得到蓝色絮状悬浊液（即斐林试剂）。
碱过量、加热煮沸
①若有机物只有官能团醛基（—CHO），则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中，常温时无变化，加热煮沸后有（砖）红色沉淀生成；
②若有机物为多羟基醛（如葡萄糖），则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中，常温时溶解变成绛蓝色溶液，加热煮沸后有（砖）红色沉淀生成；
2NaOH+CuSO4==Cu（OH）2↓+Na2SO4
RCHO+2Cu（OH）2
RCOOH+Cu2O↓+2H2O
—COOH～½
Cu（OH）2～½
Cu2+（酸使不溶性的碱溶解）
—CHO～2Cu（OH）2～Cu2OHCHO～4Cu（OH）2～2Cu2O
6．能发生水解反应的有机物是：
卤代烃、酯、糖类（单糖除外）、肽类（包括蛋白质）。
7．能跟FeCl3溶液发生显色反应的是：
酚类化合物。
8．能跟I2发生显色反应的是：
淀粉。
9．能跟浓硝酸发生颜色反应的是：
含苯环的天然蛋白质。
三、有机物的结构
牢牢记住：
在有机物中H：
一价、C：
四价、O：
二价、N（氨基中）：
三价、X（卤素）：
一价
（一）同系物的判断规律
1．一差（分子组成差若干个CH2）
2．两同（同通式，同结构）
3．三注意
（1）必为同一类物质；
（2）结构相似（即有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目）；
（3）同系物间物性不同化性相似。
因此，具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物。
此外，要熟悉习惯命名的有机物的组成，如油酸、亚油酸、软脂酸、谷氨酸等，以便于辨认他们的同系物。
（二）、同分异构体的种类
1．碳链异构2．位置异构3．官能团异构（类别异构）（详写下表）4．顺反异构5．对映异构（不作要求）。
（三）、同分异构体的书写规律
书写时，要尽量把主链写直，不要写得扭七歪八的，以免干扰自己的视觉；
思维一定要有序，可按下列顺序考虑：
1．主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列邻、间、对。
2．按照碳链异构→位置异构→顺反异构→官能团异构的顺序书写，也可按官能团异构→碳链异构→位置异构→顺反异构的顺序书写，不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写。
3．若遇到苯环上有三个取代基时，可先定两个的位置关系是邻或间或对，然后再对第三个取代基依次进行定位，同时要注意哪些是与前面重复的。
（四）、同分异构体数目的判断方法
1．记忆法记住已掌握的常见的异构体数。
例如：
（1）凡只含一个碳原子的分子均无异构；
（2）丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种；
（3）戊烷、戊炔有3种；
（4）丁基、丁烯（包括顺反异构）、C8H10（芳烃）有4种；
（5）己烷、C7H8O（含苯环）有5种；
（6）C8H8O2的芳香酯有6种；
（7）戊基、C9H12（芳烃）有8种。
2．基元法例如：
丁基有4种，丁醇、戊醛、戊酸都有4种
3．替代法例如：
二氯苯C6H4Cl2有3种，四氯苯也为3种（将H替代Cl）；
又如：
CH4的一氯代物只有一种，新戊烷C（CH3）4的一氯代物也只有一种。
4．对称法（又称等效氢法）等效氢法的判断可按下列三点进行：
（1）同一碳原子上的氢原子是等效的；
（2）同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的；
（3）处于镜面对称位置上的氢原子是等效的（相当于平面成像时，物与像的关系）。
四、重要的有机反应及类型
1．取代反应
酯化反应
水解反应
C2H5Cl+H2O
C2H5OH+HCl
CH3COOC2H5+H2O
CH3COOH+C2H5OH
2．加成反应
3．氧化反应
2C2H2+5O2
4CO2+2H2O
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O
2CH3CHO+O2
CH3CHO+2Ag（NH3）2OH
+2Ag↓+3NH3+H2O
4．还原反应
5．消去反应
C2H5OH
CH2═CH2↑+H2O
CH3—CH2—CH2Br+KOH
CH3—CH═CH2+KBr+H2O
6．水解反应卤代烃、酯、多肽的水解都属于取代反应
7．聚合反应
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