高一化學人教必修二全冊資料(學生用).doc

精品文檔高中化學必修二全冊資料第一章物質結構元素周期律第一節(jié) 元素周期表一、元素周期表的結構周期序數核外電子層數 主族序數最外層電子數原子序數核電荷數質子數核外電子數 短周期（第1、2、3周期）周期：7個（共七個橫行）周期表 長周期（第4、5、6、7周期）主族7個：A-A族：16個（共18個縱行）副族7個：IB-B第族1個（3個縱行）零族（1個）稀有氣體元素二元素的性質和原子結構（一）堿金屬元素：原子結構 相似性：最外層電子數相同，都為_1_個遞變性：從上到下，隨著核電核數的增大，電子層數增多堿金屬化學性質的相似性：點燃點燃4Li + O2 Li2O 2Na + O2 Na2O2 2 Na + 2H2O 2NaOH + H2 2K + 2H2O 2KOH + H22R + 2 H2O 2 ROH + H2 產物中，堿金屬元素的化合價都為價。結論：堿金屬元素原子的最外層上都只有_1_個電子，因此，它們的化學性質相似。堿金屬化學性質的遞變性：遞變性：從上到下（從Li到Cs），隨著核電核數的增加，堿金屬原子的電子層數逐漸增多，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子失去電子的能力增強，即金屬性逐漸增強。所以從Li到Cs的金屬性逐漸增強。結論：）原子結構的遞變性導致化學性質的遞變性。）金屬性強弱的判斷依據：與水或酸反應越容易，金屬性越強；最高價氧化物對應的水化物（氫氧化物）堿性越強，金屬性越強。堿金屬物理性質的相似性和遞變性：1）相似性：銀白色固體、硬度小、密度小（輕金屬）、熔點低、易導熱、導電、有展性。2）遞變性（從鋰到銫）：密度逐漸增大（K反常） 熔點、沸點逐漸降低3）堿金屬原子結構的相似性和遞變性，導致物理性質同樣存在相似性和遞變性。小結：堿金屬原子結構的相似性和遞變性，導致了堿金屬化學性質、物理性質的相似性和遞變性。遞變性：同主族從上到下，隨著核電核數的增加，電子層數逐漸_，原子核對最外層電子的引力逐漸_，原子失去電子的能力_，即金屬性逐漸_。（二）鹵族元素：原子結構相似性：最外層電子數相同，都為_個遞變性：從上到下，隨著核電核數的增大，電子層數增多鹵素單質物理性質的遞變性：（從2到2）（）鹵素單質的顏色逐漸加深；（）密度逐漸增大；（）單質的熔、沸點升高3鹵素單質與氫氣的反應：2 H2 2 HX 鹵素單質與H2 的劇烈程度：依次減弱 ； 生成的氫化物的穩(wěn)定性：依次減弱 4鹵素單質間的置換2NaBr +Cl2 2NaCl + Br2 氧化性：Cl2_Br2 ； 還原性：Cl_Br 2NaI +Cl2 2NaCl + I2 氧化性：Cl2_I2 ； 還原性：Cl_I2NaI +Br2 2NaBr + I2 氧化性：Br2_I2 ； 還原性：Br_I結論： 單質的氧化性：依次減弱,對于陰離子的還原性：依次增強5. 非金屬性的強弱的判斷依據：1. 從最高價氧化物的水化物的酸性強弱，或與H2反應的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性來判斷。2. 同主族從上到下，金屬性和非金屬性的遞變：同主族從上到下，隨著核電核數的增加，電子層數逐漸增多，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子得電子的能力逐漸減弱，失電子的能力逐漸增強，即非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸增強。3. 原子結構和元素性質的關系：原子結構決定元素性質，元素性質反應原子結構。同主族原子結構的相似性和遞變性決定了同主族元素性質的相似性和遞變性。三核素（一）原子的構成：（）原子的質量主要集中在原子核上。（）質子和中子的相對質量都近似為1，電子的質量可忽略。（）原子序數核電核數質子數核外電子數（）質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)質子 Z個（）在化學上，我們用符號X來表示一個質量數為A，質子數為Z的具體的X原子。原子 X原子核中子 N個=（AZ）個核外電子 Z個（二）核素核素：把具有一定數目的質子和一定數目的中子的一種原子稱為核素。一種原子即為一種核素。同位素：質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素?；颍和环N元素的不同核素間互稱為同位素。（）兩 同：質子數相同、同一元素（）兩不同：中子數不同、質量數不同（）屬于同一種元素的不同種原子第二節(jié)元素周期律一.原子核外電子的排布 在多個電子的原子里，核外電子是分層運動的，又叫電子分層排布。電子總是盡先排布在能量最低的電子層里。3.核外電子的排布規(guī)律（1）各電子層最多容納的電子數是2n2（n表示電子層）（2）最外層電子數不超過8個（K層是最外層時，最多不超過2個）；次外層電子數目不超過18個；倒數第三層不超過32個。（3）核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層，然后由里向外從能量低的電子層逐步向能量高的電子層排布。二元素周期律：核外電子層排布：隨著原子序數的遞增，每隔一定數目的元素，會重復出現(xiàn)原子“最外層電子從_個遞增到_個的情況（K層由12）而達到結構的變化規(guī)律。最高正化合價和最低負化合價：隨著原子序數的遞增，每隔一定數目的元素，會重復出現(xiàn)原子最高價由，中部出現(xiàn)負價，由的變化規(guī)律。（）O、F無正價，金屬無負價（）最高正化合價： 最低負化合價：0（）最高正化合價最外層電子數主族序數（）最高正化合價最低負化合價_（）最高正化合價最低負化合價0 、2、 4、 6最外層電子數 4 5 6 7三元素金屬性和非金屬性的遞變：Na + 2H2O 2NaOH + H2 (容易) Mg + 2 H2O 2Mg(OH)2 + H2 （較難） 金屬性：Na MgMg + 2HCl MgCl2 + H2 (容易) 2Al + 6 HCl 2AlCl3 +3H2 （較難） 金屬性：Mg Al 根據1、2得出：金屬性Na Mg Al堿性 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 金屬性：金屬性Na Mg AlNa Mg Al金屬性逐漸減弱結論：Si P S Cl 單質與2的反應越來越容易，生成的氫化物越來越穩(wěn)定最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸增強故：非金屬性逐漸增強。Na Mg AlSi P S Cl 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強同周期從左到右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強隨著原子序數的遞增，元素的核外電子排布、主要化合價、金屬性和非金屬性都呈現(xiàn)周期性的變化規(guī)律，這一規(guī)律叫做元素周期律。四、同周期、同主族金屬性、非金屬性的變化規(guī)律是：1. 周期表中金屬性、非金屬性之間沒有嚴格的界線。在分界線附近的元素具有金屬性又具有非金屬性。2. 金屬性最強的在周期表的左下角是，Cs；非金屬性最強的在周期表的右上角，是。3.元素化合價與元素在周期表中位置的關系。 4元素周期表和元素周期律對我們的指導作用在周期表中尋找新的農藥。在周期表中尋找半導體材料。在周期表中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。第三節(jié) 化學鍵一離子鍵離子鍵：陰陽離子之間強烈的相互作用叫做離子鍵。相互作用：靜電作用（包含吸引和排斥）離子化合物：像NaCl這種由離子構成的化合物叫做離子化合物。（1）活潑金屬與活潑非金屬形成的化合物。如NaCl、Na2O、K2S等 （2）堿：如NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等 （3）鹽（除AlCl3）：如Na2CO3、BaSO4 （4）銨鹽：如NH4Cl 小結：一般含金屬元素的物質(化合物)銨鹽。（一般規(guī)律）注意：酸不是離子化合物。離子鍵只存在離子化合物中，離子化合物中一定含有離子鍵。共價化合物一定沒有離子鍵，離子化合物（例如NaOH）中可能含有共價鍵。. 用電子式表示離子化合物形成過程的注意事項：（1）離子須標明電荷數； （2）相同的原子可以合并寫，相同的離子要單個寫； （3）陰離子要用方括號； （4）不能把“”寫成“”； （5）用箭頭標明電子轉移方向。二共價鍵1共價鍵：原子間通過共用電子對所形成的相互作用叫做共價鍵。鍵項 型目離子鍵共價鍵形成過程得失電子形成共用電子對成鍵粒子陰、陽離子原 子實質陰、陽離子間的靜電作用原子間通過共用電子對所形成的相互作用用電子式表示HCl的形成過程：共價化合物：以共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物。化合物離子化合物共價化合物 化合物中不是離子化合物就是共價化合物共價鍵的存在：非金屬單質：H2、X2 、2等（稀有氣體除外）共價化合物：H2O、 CO2 、SiO2、 H2S等復雜離子化合物：堿、銨鹽、含氧酸鹽共價鍵的分類：非極性鍵：在同種元素的原子間形成的共價鍵為非極性鍵。共用電子對不發(fā)生偏移。極性鍵：在不同種元素的原子間形成的共價鍵為極性鍵。共用電子對偏向吸引能力強的一方。三電子式：定義：在元素符號周圍用小黑點(或)來表示原子的最外層電子（價電子）的式子叫電子式。 原子的電子式：陰陽離子的電子式：陽離子（） 簡單陽離子：離子符號即為電子式，如Na+、Mg2等復雜陽離子：如NH4+ 電子式：_陰離子（） 簡單陰離子：、 復雜陰離子：物質的電子式：（）離子化合物：陰、陽離子的電子式結合即為離子化合物的電子式。AB型：NaCl_，MgO_。A2B型：如Na2O _AB2型：如MgCl2 ：_（）某些非金屬單質：如：Cl2_ O2_等（）共價化合物：如HCl_、CO2_、NH3_、CH4_用電子式表示形成過程：第二章 化學反應與能量第一節(jié) 化學能與熱能一、化學鍵與化學反應中能量的變化關系1.任何化學反應都伴隨有能量的變化2.分子或化合物里的原子之間是通過_結合的。 3.化學反應的本質是：舊化學鍵的斷裂與新化學鍵的形成舊化學鍵的斷裂與新化學鍵形成是與能量聯(lián)系在一起的，斷開舊的化學鍵要_能量，而形成新的化學鍵要_能量，因此，化學反應都伴隨有能量的變化。各種物質都儲存有化學能，不同物質組成不同，結構不同，所包含的化學能也不同。能量變化化學能轉化為熱能放熱反應吸熱反應 類型 反應物的總能量大于生成物的總能量 反應物的總能量小于生成物的總能量遵循能量守恒原理能量利用 燃料充分燃燒 減少污染 新能源的開發(fā)二、化學能與熱能的相互轉化1.有的化學反應的發(fā)生，要從環(huán)境中吸收能量，以化學能的形式儲存在物質內部；有的化學反應的發(fā)生，要向環(huán)境中釋放能量，使自身體系能量降低。即一種能量可以轉化為另一種能量，但總量不變，這就是能量守恒定律。2. 化學反應中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化-吸熱或放熱，也有其它的表現(xiàn)形式，如電能，光能等。3. 反應物的總能量=生成物的總能量 + 熱能 即為放熱反應 反應物的總能量=生成物的總能量 - 熱能 即為吸熱反應4. 中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O時所釋放的熱量。中和反應為放熱反應；強酸與強堿反應的中和熱為一固定數值。第二節(jié) 化學能與電能一、一次能源和二次能源_從自然界取得的能源稱為一次能源，如流水、風力、原煤、石油、天然氣等，一次能源經過加工，轉換得到的能源為二次能源，如電力、蒸汽、氫能等。二、化學電源1、原電池：將_能轉化為_能的裝置。2、形成條件：能發(fā)生氧化還原反應，活性不同的兩個電極，閉合的回路，電解質溶液。3、電極名稱：負極：一般為活潑金屬，失電子，化合價升高，發(fā)生氧化反應。正極：一般為較不活潑金屬(或非金屬)，電極周圍的陽離子得電子，化合價降低，發(fā)生還原反應。簡略為：負氧正還4、示例電池和電極反應：干電池 電極反應：負極（鋅筒）：Zn 2e = Zn2+； 正極（石墨）： 總反應：Zn + + Zn2+； 鉛蓄電池電極反應：負極： 正極： 鋰電池總反應：8Li + 3SOCl2 = 6LiCl + Li2SO4 + 2S燃料電池電極反應：負極：2H2 + 4OH 2e = 4H2O 正極：O2 + 2H2O + 2e = 4OH電池的總反應為：2H2 + O2 = 2H2O四、電解原理1、電解池：將電能轉化為化學能的裝置叫電解池。2、電解原理：使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程叫做電解。3、電極名稱：陰極：與電源負極相連的電極稱為陰極，發(fā)生還原反應。陽極：與電源正極相連的電極稱為陽極，發(fā)生氧化反應。4、電解應用舉例、電解食鹽水氯堿工業(yè)（1）電極反應 陰極：2H+2e- = H2 陽極：2Cl-+2e- = Cl2 （2）電解總的化學方程式和離子方程式化學方程式：2H2O+2NaCl2NaOH+ H2+ Cl2離子方程式：2H2O+2Cl-2OH-+ H2+ Cl2、電解熔融氯化鈉（1）電極反應 陰極：2Na+2e- =2Na 陽極：2Cl-2e- = Cl2（2）電解總的化學方程式 2NaCl(熔融)2Na+ Cl2、電解熔融氯化鎂（1）電極反應 陰極：Mg2+2e- = Mg 陽極：2Cl-2e- = Cl2 （2）電解總的化學方程式 MgCl2(熔融)Mg+ Cl2、電解熔融氧化鋁（1）電極反應 陰極：4Al3+12e- =4Al 陽極：6O2-+12e- =3O2（2）電解總的化學方程式 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2第三節(jié) 化學反應的速率和限度一、化學反應速率用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。計算公式為: cv時間：（如每秒、每分、每小時）反應速率的單位：mol/(Ls ) mol/(Lmin) mol/(Lh)（1） 現(xiàn)表示的化學反應速率是平均速率，同一反應用不同物質表示的化學反應速率數值可能不同，必須注明物質。（2）起始濃度不一定按比例，但是轉化濃度一定按比例。（3） 同一反應各物質的反應速率之比等于化學計量數之比。例：2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g) (A):(B):(C):(D) = 2 ：3 ：1 ：4二、化學反應的限度1. 當一個可逆反應進行到正向反應速率與逆向反應速率相等時，反應物和生成物的濃度_，達到表面上靜止的一種“_”，這就是這個反應所能達到的限度。2. 對于可逆反應，在一定條件下進行到一定程度時，正反應速率和逆反應速率相等，反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，反應達到化學平衡狀態(tài)。反應開始： （正）（逆） 反應過程中：（正）逐漸減小，（逆）逐漸增大；反應物濃度減小，生成物濃度增大平衡時： （正）=（逆）；各組分的濃度不再發(fā)生變化3.化學反應的特征：動：動態(tài)平衡 等：（正）=（逆）定：各組分的濃度不再發(fā)生變化 變：如果外界條件的改變，原有的化學平衡狀態(tài)將被破壞。4. 化學平衡必須是可逆反應在一定條件下建立的，不同的條件將建立不同的化學平衡狀態(tài)；通過反應條件的控制，可以改變或穩(wěn)定反應速率，可以使可逆反應朝著有利于人們需要的方向進行，這對于化學反應的利用和控制具有重要意義。 同時，在具體工業(yè)生產中，既要考慮反應的速率也要考慮反應所能達到的限度。如工業(yè)合成氨時，就要通過控制反應器的溫度和壓強，使反應既快又能達到較大的限度。第三章 有機化合物復習一、有機物的結構特點1.成鍵特點：在有機物分子中碳呈四價。碳原子既可與其他原子形成共價鍵，碳原子之間也可相互成鍵；既可以形成單鍵，也可以形成雙鍵或三鍵；碳碳之間可以形成長的碳鏈，也可以形成碳環(huán)。拓展我們知道，當烴分子中的碳原子個數為n時，其中氫原子個數的最大數值為2n+2，這是氫原子個數的上限值。以鏈狀烷烴分子結構和分子組成通式CnH2n+2為基礎進行分析和比較：在結構中，若增加一個CC或CO雙鍵，就少2H；在結構中若出現(xiàn)一個CC就少4H；在結構中若出現(xiàn)一個環(huán)狀結構也少2H；所以，烯烴和環(huán)烷烴的分子組成通式都為CnH2n；炔烴和二烯烴的分子組成通式都為CnH2n-2；苯和苯的同系物，結構中有苯環(huán)結構，苯環(huán)可以看成是具有3個CC雙鍵和一個環(huán)狀結構，氫原子個數應在烷烴的基礎上減去428個，故苯和苯的同系物的分子組成通式為：CnH（2n+242）即CnH2n-6 (n6)。2.同系物：結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物。3.同系物特點(1)同系物必須結構相似，即組成元素相同，官能團種類、個數與連接方式相同，分子組成通式相同。(2)同系物相對分子質量相差14或14的整數倍。(3)同系物有相似的化學性質，物理性質有一定的遞變規(guī)律。 4.同分異構體：分子式相同，但分子結構不同，因而性質也不同的化合物互稱同分異構體。同分異構體可以屬于同一類物質，也可以屬于不同類物質?？梢允怯袡C物，也可以是無機物。中學階段涉及的同分異構體常見的有三類：(1)碳鏈異構 (2)位置(官能團位置)異構 (3)異類異構(又稱官能團異構) 二、幾種重要的有機反應1取代反應：有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫做取代反應，取代反應與置換反應區(qū)別（如圖）： 2加成反應：有機物分子里不飽和的碳原子跟其它原子或原子團直接結合生成新物質的反應稱為加成反應。被加成的試劑如：H2、X2(X為Cl、Br或I)、H2O、HX、HCN、等能離解成一價原子或原子團的物質。通過有機物發(fā)生加成反應時反應物之間的量關系，還可定量判斷該有機物分子結構中不飽和鍵的情況：是C=C鍵，還是CC鍵，或是苯環(huán)結構，以及它們具有的個數。3酯化反應：羧酸和醇作用生成酯和水的反應叫酯化反應。 注意： 酯化反應的脫水方式是：羧基脫羧羥基（無機含氧酸脫羥基氫）而醇脫羥基氫，即“酸脫羥基醇脫氫”（可用同位素原子示蹤法證明）。 酯化反應是可逆的：羧酸+醇