知识点十: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 ....
知识点十一: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
离子化合物:阴、阳离子通过静电作用相成的化合物 知识点十二: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 知识点十三: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 MgCl2
N2
HCl NaOH Na+
H2O
CO2
NH3
CH4
NaCl
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。 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 - 2 e = 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 。 原电池的两电极需活泼性不同的金属,通常情况下 较活泼的金属 作为负极 二、发展中的化学电源
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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 - 2 e = 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。
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。
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 4、甲烷的可燃性:氧化反应 CH4 + 2O2 点燃 CO2+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。 3、甲烷的取代反应方程式:
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3+ HCl CHCl3 + 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
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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、丁烷有2种同分异构体:正丁烷CH3CH 2CH 2 CH3 异丁烷CH3CH(CH3)CH3
戊烷有3种同分异构体:正戊烷CH3CH 2CH 2CH 2CH3、异戊烷CH3CH(CH3)CH2CH3、 新戊烷C(CH3)4
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 注意: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 应用: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: CH2==CH2 + H—H → CH3—CH3 CH2==CH2 + Cl2 → CH2Cl—CH2Cl CH2==CH2 + H—Cl→ CH3—CH2Cl CH2==CH2 + H—OH→ CH3—CH2OH ②乙烯分子之间可相互加成得到聚乙烯: 化学方程式: 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
知识点一: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。
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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) 氧化反应
在空气中燃烧化学方程式: 2C6H6 + 15O2 → 12CO2 + 6H2O 实验现象: 明亮并带有浓烟的火焰,产生黑烟的原因 含碳量较高。 注意: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 。 注意: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0.789 g/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
反应方程式:_____ CH3CH2OH+3O2 b、催化氧化
反应方程式:__2CH3CH2OH+O2 或Ag?Cu??? 2CH3CHO+2H2O _________ ?点燃??? 2CO2+3H2O_____
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____
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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: CH3COOH = CH3COO- + 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 (2)乙酸的酯化反应:(装置图见课本P71)
反应现象:__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__
反应方程式:_CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O__ 反应类型: 取代反应
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
注意: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
Cu(OH)2(1)葡萄糖?新制??????? 砖红色 沉淀
△银氨溶液(2)葡萄糖??????有 单质银 产生
△注意:新制Cu(OH)2和银氨溶液都必须是 碱 性的。应用:鉴别葡萄糖。
2.淀粉的特征反应
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