人教版化学必修2知识点Word文件下载.docx
《人教版化学必修2知识点Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版化学必修2知识点Word文件下载.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
b、同主族:
从上到下,金属性增强,非金属性减弱。
(5)①元素的金属性越强,最高价氧化物对应的水化物(氢氧化物)碱性越强,反之也如此。
金属性:
Na>Mg>Al,氢氧化物碱性强弱为NaOH>
Mg(OH)2>
Al(OH)3。
②元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)酸性越强,反之也如此。
非金属性:
Si<
P<
S<
Cl,H2SiO3是极弱酸,H3PO4是弱酸,H2SO4是强酸,HClO4是最强酸;
酸性:
H2SiO3是<
H3PO4<
H2SO4<
HClO4;
元素的非金属性越强,形成的氢化物越稳定;
氢化物的稳定性为SiH4<
PH3<
H2S<
HCl
知识点五:
了解原子结构与元素性质的关系
元素的化学性质主要由原子的最外层电子数决定。
一般元素的最外层电子数≤3,易失电子,体现金属性
元素的最外层电子数≥5,易得电子,体现非金属性
知识点六:
知道周期与族的概念,能描述周期表的结构。
元素周期表周期表中每个横行称为一个周期,一共有7个横行,即7个周期
周期表中的纵行称为族,一共有18个纵行,但只有16个族
短周期1、2、3
周期长周期4、5、6
(1)结构不完全周期7
主族ⅠA~ⅦA
族副族ⅠB~ⅦB
第Ⅷ族8、9、10
0族惰性气体
(2)周期序数=电子层数主族序数=原子最外层电子数
知识点七:
认识元素在周期表中的位置与其原子的电子层结构的关系(1-18号)
画出原子结构示意图:
看有几个电子层,就在第几周期;
最外层电子数是几,就在第几主族,如Na,位于第三周期,第IA族。
知识点八:
知道金属、非金属在周期表中的位置。
金属在左下角,非金属在右上角(短周期中金属性最强的为Na,非金属性最强的为F)
知识点九:
感受元素周期律与周期表在化学学习、科学研究和生产实践的重要作用与价值
元素周期表是元素周期律的具体表现形式,是学习化学的一种重要工具。
科学家在周期律和周期表的指导下,对元素的性质进行了系统研究,并为新元素的发现以及预测它们的原子结构和性质提供了线索。
在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料
通常制造的农药,所含有的氟、氯、硫、磷等在周期表中的位置靠近,在一定的区域内。
人们还在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。
知识点十:
认识化学键的涵义
化学键:
物质中直接相邻的原子或离子之间强烈的相互作用
知识点十一:
知道离子键和共价键的形成
(1)离子键:
使带相反电荷的阴、阳离子结合的相互作用(有引力和斥力)
(2)共价键:
原子之间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用
非极性键:
相同的非金属元素之间极性键:
不同的非金属元素之间
知识点十二:
了解离子化合物、共价化合物的概念
共价化合物:
通过共用电子对所形成的化合物(只含共价键的化合物)
离子化合物:
阴、阳离子通过静电作用相成的化合物(含有离子键的化合物)
知识点十三:
能识别典型的离子化合物和共价化合物
有铵根离子的化合物肯定是离子化合物,是活泼的金属与活泼的非金属形成的化合物是离子化合物
知识点十四:
能写出结构简单的常见原子、离子、分子、离子化合物的电子式,能够用电子式表示结构简单的常见离子化合物、共价分子的形成过程。
(1)写出下列物质的电子式:
H2
Cl2
N2
HCl
H2O
CO2
NH3
CH4
NaCl
MgCl2
NaOHNa+
(2)
第二章化学反应与能量
第一节化学能与热能
一.化学键与化学反应中能量的变化关系
1.从能量的角度看,断开化学键要吸收能量,形成化学键要放出能量,
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小,这是化学反应中能量变化的根本原因。
2.当反应物的总能量>
生成物的总能量,化学反应放出能量
当反应物的总能量<
生成物的总能量,化学反应吸收能量
二.化学能与热能的相互转化:
3.化学反应符合质量守衡定律和能量守衡定律,从能量形式上看,化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,所有的燃烧反应都要放出热量。
4.根据化学反应中是放出热量还是吸收热量把化学反应分为放热反应和吸热反应。
如果化学反应放出热量是放热反应;
如果化学反应吸收热量是吸热反应,
实验2-1结论:
铝和盐酸反应是放热反应,类似的金属和酸的置换反应都是放热反应。
实验2-2结论:
Ba(OH)2·
8H2O和NH4Cl反应是一个典型的吸热反应。
实验2-3结论:
盐酸和NaOH反应是放热反应;
中和反应都是放热反应。
高温
常见的放热反应:
金属与酸的置换(如Al和盐酸);
酸碱中和反应;
大部分化合反应;
所有的燃烧反应
△
常见的吸热反应:
大多数分解反应(如:
CaCO3====CaO+CO2↑)有H2、CO参加的
氧化还原反应(如:
H2+CuO===Cu+H2O);
8H2O与NH4Cl
混合搅拌(方程式:
8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O);
极少数化合反应如C+CO2===2CO
5.光合作用是光能转化为化学能;
树木燃烧时化学能转化为热、光能。
第二节化学能与电能
一、化学能和电能的相互转化
1.一次能源:
直接从自然界取得的能源。
如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿。
二次能源:
一次能源经过加工、转换得到的能源,如电力、蒸汽。
电能是一种二次能源。
2.我国发电以火力发电为主。
3.火力发电中能量转化过程:
通过化石燃料燃烧,使化学能转变为热能,加热水。
4.原电池是一种将化学能转化成电能的装置。
所以一个化学反应能设计成原电池必须是自发的氧化还原反应的化学反应。
5.铜锌原电池:
现象:
锌片不断溶解,铜片有气泡产生。
其工作原理是,负极:
Zn-2e—=Zn2+,发生氧化反应。
正极:
2H++2e—=H2,发生还原反应。
电子流向:
沿导线由Zn流向Cu。
6、形成原电池的条件
(1)能自发地发生氧化还原反应
(2)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体,一种是金属)作电极。
一般,负极为较活泼的金属,正极为较不活泼的金属或非金属导体如石墨等。
(3)电极材料均插入电解质溶液中
(4)形成闭合电路
二、发展中的化学电源
1.干电池(一次电池)
电池在使用过程中,锌会逐渐溶解,写出离子方程式Zn-2e—=Zn2+。
2.充电电池(二次电池)
放电时化学能转化为电能。
充电时电能转化为化学能.
锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。
3.燃料电池:
利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂反应所放出的热能直接转化为电能。
是一种高效、友好的发电装置,如氢氧燃料电池,以H2为燃料,产物为水,可减少对环境的污染。
第三节化学反应的速率和限度
1.化学反应速率是表示化学反应过程进行的_快慢_的物理量,
通常用单位时间内_反应物浓度的减少或生成物浓度的增加_来表示。
单位:
mol/(L·
S)或mol/(L·
min)。
根据定义可知道计算公式v=△c(反)/△t=△c(生)/△t,只有正值。
化学反应速率之比=化学计量数之比。
化学反应的速率总是一开始最快,越往后越慢。
化学反应速率表示的是平均速率。
2.课本中介绍影响化学反应速率的因素主要有_本质_、温度、浓度、压强、催化剂等。
温度:
温度升高,反应速率_快_,浓度:
增大反应物的浓度,反应速率_快_,催化剂:
使用(正)催化剂,可以使反应速率_快_。
3.课本第47页图2-20说明了什么道理?
答:
说明了任何反应不可能_完全进行到底_只能到达表面上静止的一种“_动态平衡_”,这时,_正反应速率_和_逆反应速率_相等,反应物和生成物的_浓度_不再改变,这就是这个反应所能达到的_最大限度_。
但是化学反应的限度可以通过改变_外界条件_而改变。
4、
(1)实验:
CaCl2(aq)中加Na2SO4(aq)至不再有沉淀为止。
取上层清液加Na2CO3(aq),出现白色↓,说明Ca2++SO42—CaSO4是可逆反应。
(2)对有利的或需要的化学反应,要想办法增大反应速率以提高生产或工作效率(如开温,用催化剂等);
对有害的或我们不希望发生的化学反应,要设法降低反应速率(如降温),或隔离会引发反应的物质(如金属表面形成保护层、森林灭火时制造隔离带等)。
第三章有机化合物
第一节最简单的有机化合物甲烷
1、甲烷的化学式CH4,其分子式是CH4,电子式:
结构式:
结构简式CH4
2、空间结构:
正四面体,4个C-H键的长度和强度相同,夹角相同。
1、来源:
天然气、沼气、油田气、煤矿坑道气的主要成分都是甲烷
2、物性:
无色、无味的气体,密度0.717g/cm3(标准状况),比空气的密度小,可用向下排空气法收集;
极难溶于水----可用排水法收集。
3、稳定性:
通常情况,甲烷比较稳定,不能被H+/KMnO4、Br2等氧化剂氧化,与强酸和强碱也不反应
点燃
4、甲烷的可燃性:
氧化反应
CH4+2O2CO2+2H2O
注意:
点燃甲烷时要验纯,条件不同,水的状态不同。
该反应为放热反应,伴有淡蓝色火焰。
光
3、甲烷的取代反应方程式:
CH4+Cl2→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HClCHCl3+Cl2→CCl4+HCl
①取代反应:
有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应
②逐步取代:
1molCl2只能取代1molH原子
③取代反应的产物是混合物,5种产物都有(HCl,还有各种取代产物)。
④:
②产物的状态:
HCl、CH3Cl为气体,CH2Cl2、CHCl3和CCl4为液体,甲烷的四种氯代产物都不溶于水。
不论CH4和Cl2的比例是多少,几种产物都有,n(HCl)最大,且n(HCl)=n(参加反应Cl2)
4、主要用途:
化工原料、化工产品、天然气、沼气应用
知识点四、烷烃的结构和性质
结构特点:
(1)链状,可带支链,注意分子中碳原子并不是直线状排列,而是锯齿状;
(2)相邻碳原子间均以共价单键相连,碳原子其余价键均被氢原子饱和
1、烷烃:
饱和链烃
2、通式:
CnH2n+2
(1)通式特点:
H原子数一定为偶数,其相对分子量也一定为偶数且除以14余2,
烷烃分子中的氢原子数已经达到上限。
(甲烷是含氢量最高的烷烃)
(2)碳原子数每相差1,则相对分子量相差14
3、物理性质:
不溶于水,熔沸点随着相对分子量增大而升高。
分子中碳原子数在4以下的所有烷烃在标准状况下都为气态。
4、化学性质:
(与甲烷相似)
(1)稳定性:
常温下与溴水、H+/KMnO4不反应
(2)都有可燃性
五、同分异构现象和同分异构体
1、定义:
化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象
要求:
能分辨出C原子数为四和五的烷烃的同分异构体
2、
3、“四同”的研究对象:
(要弄清楚四同的区别)
同分异构体——化合物同系物————化合物
同位素————原子同素异形体——单质
第二节来自石油和煤的两种基本化工原料
一、乙烯
知识要点一:
知道乙烯的分子结构
1.乙烯的分子结构
分子式C2H4电子式结构式结构简式CH2==CH2
空间结构:
六个原子在同一个平面上。
2.工业制法:
从石油中获得,乙烯的产量可以衡量一个国家的石油化工发展水平。
3.乙烯的物理性质
常温下为无色、略有甜味的气体,比空气略轻,不溶于水
2.乙烯的化学性质
由于乙烯分子中C==C的存在,使乙烯表现出较活泼的化学性质。
(1)氧化反应
①燃烧C2H4+3O2→2CO2+2H2O
实验现象:
有黑烟生成,放出热量产生黑烟的原因含碳量比较高
可燃性气体点燃之前验纯
②使KMnO4溶液褪色(乙烯被KMnO4氧化后的产物为CO2)
应用:
此性质可用于鉴别烯烃和烷烃但不能提纯
(2)加成反应
定义:
有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新化合物的反应
①乙烯与溴水(或溴的四氯化碳溶液)
化学方程式:
CH2==CH2+Br—Br→CH2Br—CH2Br
a.鉴别乙烯(或烯烃)和烷烃
b.除去甲烷(或烷烃)中混有的乙烯气体以提纯甲烷(或烷烃)
乙烯还可与H2、Cl2、HCl、H2O发生加成反应,分别写出化学方程式:
催化剂
CH2=CH2+H—HCH3—CH3
CH2=CH2+Cl2→CH2Cl—CH2Cl
CH2=CH2+H—ClCH3—CH2Cl
CH2=CH2+H—OHCH3—CH2OH
②乙烯分子之间可相互加成得到聚乙烯:
3.乙烯的用途
乙烯是一种重要的化工原料,其产量可用来衡量一个国家的石油化工水平。
乙烯还可作植物生长调节剂、水果催熟剂。
二、苯
知道苯的分子结构
1.苯的分子结构
分子式C6H6结构式结构简式
空间构型十二个原子在同一个平面上,六个碳原子构成了平面正六边形。
苯分子中碳碳之间的键是一种介于单键和双键之间的独特的键
2.苯的物理性质
无色有特殊气味有毒液体,不溶于水,密度比水小,熔点5.5℃,沸点80.1℃
如用冰冷却,可凝结成无色晶体。
3.苯的化学性质
苯兼有饱和烃和不饱和烃的性质,但苯的性质比不饱和烃稳定。
(1)
在空气中燃烧化学方程式:
2C6H6+15O2→12CO2+6H2O
明亮并带有浓烟的火焰,产生黑烟的原因含碳量较高。
苯具有稳定性,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不与溴水反应(但溴水中的溴可被苯萃取),说明苯分子中没有与乙烯类似的双键。
即苯的化学性质与烯烃有很大区别。
(2)取代反应
1卤代反应:
与Br2反应化学方程式:
溴苯是无色液体,密度比水大。
催化剂作用下,与纯卤素反应。
②硝化反应
反应化学方程式:
(3)加成反应
与H2:
4.用途:
基础化工原料、用于生产苯胺、苯酚、尼龙等
第三节生活中两种常见的有机物
一、乙醇
1、乙醇的物理性质
乙醇俗称为_酒精__,是一种无色、有特殊香味的液体,密度比水小,是0.789g/cm3,20℃时,沸点78.5℃,易挥发,能溶解多种有机物和无机物,能与水以任意比混溶。
医用消毒酒精为75%(体积分数)的乙醇溶液。
2、乙醇的组成、结构
分子式为C2H6O,结构式为,结构简式CH3CH2OH,
电子式,官能团是—OH,名称为羟基
官能团定义:
__决定有机化合物的化学特性的原子或原子团
常见官能团:
卤素原子(—X)羟基(—OH)硝基(—NO2)碳碳双键
从乙醇的结构入手进行分析推导乙醇的化学性质。
要抓住官能团羟基(—OH)的特性。
3、乙醇的化学性质:
(1)乙醇和金属钠的反应:
反应方程式:
___2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑_
反应类型:
取代反应
比较:
钠与水反应现象:
比钠与水反应平缓得多
说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
烃的衍生物定义:
烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物
(2)乙醇的氧化反应
a、燃烧
_____CH3CH2OH+3O2
2CO2+3H2O_____
b、催化氧化
__2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O_________
反应现象:
_铜丝在酒精灯上加热变黑,趁热插入乙醇又变红,反复几次后,发现试管中有刺激性气味产生。
另:
乙醇还可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液反应,被直接氧化成乙酸。
化学性质小结:
与活泼金属反应断化学键:
①__
在氧气中燃烧断化学键:
全部____
催化氧化反应断化学键:
_①③____
4、乙醇的用途:
燃料、饮料、有机化工原料、有机溶剂与消毒剂等
二、乙酸
1、乙酸的物理性质:
乙酸俗称醋酸,是无色、有刺激性气味的液体,沸点117.9℃,熔点16.6℃。
当温度低于熔点时,乙酸凝成_冰_一样的晶体,所以纯净的乙酸又称为_冰醋酸_。
乙酸易溶于水和乙醇。
(普通食醋中含有3%~5%的乙酸)
2、乙酸的组成与结构
分子式:
_____C2H4O2_____________结构式:
___________________________
结构简式:
___CH3COOH____官能团:
__—COOH__________,名称为羧基
3、乙酸的化学性质:
(1)酸性(一元弱酸)
乙酸的电离方程式:
CH3COOHCH3COO-+H+
乙酸有酸的通性,与金属(活动顺序表氢以前)反应产生氢气,使紫色石蕊试液变红等。
思考:
用食醋浸泡有水垢的暖瓶或水壶,可以清除其中的水垢,这是利用了醋酸的什么性质?
通过这个事实,你能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗?
酸性醋酸〉碳酸,反应方程式。
(2)乙酸的酯化反应:
(装置图见课本P71)
__液面上有透明的不溶于水的油状液体产生,并可以闻到香味__
_CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O__
反应类型:
讨论:
在酯化反应中乙酸和乙醇有几种可能的断键方式?
如何确定实际发生的是哪种断键方式?
羧酸去羟基,醇去氢
酯化反应即酸与醇反应生成酯和水的反应,为可逆反应.。
①乙醇、乙酸和浓硫酸的加入顺序:
_乙醇、浓硫酸、乙酸___________
②浓硫酸的作用:
_______催化剂、吸水剂____________________
③导气管作用:
_导气兼起冷凝回流________________
④导管末端不能伸入到饱和Na2CO3溶液下面的原因是:
防止倒吸
⑤饱和碳酸钠溶液(不能用氢氧化钠替代)的作用:
_吸收未反应的乙酸、乙醇
降低乙酸乙酯在水中的溶解度
第四节基本营养物质
营养物质主要包括:
糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐、水
基本营养物质的化学成分
葡萄糖结构简式:
(多羟基)
果糖结构简式:
(多羟基)
葡萄糖、果糖互为蔗糖、麦芽糖互为
但淀粉、纤维素不互为同分异构体,它们都是混合物。
原因
一、.糖类、油脂、蛋白质的性质
1.葡萄糖的特征反应
(1)葡萄糖
砖红色沉淀
(2)葡萄糖
有单质银产生
新制Cu(OH)2和银氨溶液都必须是碱性的。
鉴别葡萄糖。
2.淀粉的特征反应
在常温下,淀粉遇碘变蓝色。
淀粉遇到I2单质才变蓝色,而遇到化合态的碘如I-、IO3-等不变色。
可用碘检验淀粉的存在,也可用淀粉检验碘的存在。
3.糖类、油脂、蛋白质的水解反应
(1)糖类的水解反应
C12H22O11+H2O
C6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
(C6H10O5)n+nH2O
nC6H12O6
淀粉(或纤维素) 葡萄糖
单糖是糖类水解的最终产物,单糖不发生水解反应。
糖类在实验室中水解常用H2SO4作催化剂,在动物体内水解则是酶作催化剂。
淀粉和纤维素的最终水解产物相同,都是葡萄糖。
(2)油脂的水解反应
油脂+水
高级脂肪酸+甘油
油脂+氢氧化钠
高级脂肪酸钠+甘油
说明:
油脂在碱性条件下的水解反应,叫做皂化反应。
工业上常用此反应制取肥皂。
(3)蛋白质的水解:
蛋白质的水解产物是氨基酸。
甘氨酸 丙氨酸
氨基酸分子中含有碱性基氨基(—NH2)和酸性基羧基(—COOH),氨基酸呈两性。
天然蛋白质水解的最终产物都是α—氨基酸
二、糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的应用
1.糖类物质的主要应用
(1)葡萄糖的存在和用途
葡萄糖
(2)蔗糖的存在和主要用途
蔗糖
(3)淀粉和纤维素的存在和主要用途
淀粉
纤维素
2.油脂的主要应用
(1)油脂的存在:
油脂存在于植物的种子、动物的组织和器官中
油脂中的碳链含碳碳双键时,主要是低沸点的植物油;
油脂的碳链为碳碳单键时,主要是高沸点的动物脂肪。
油
脂肪
(2)油脂的主要用途——食用
高级脂肪酸+甘油;
放出热量
油脂是热值最的食物。
油脂有体温和