高一必修二化學(xué)知識點總結(jié)
化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵的形成。在舊鍵斷裂和新鍵形成的過程中會伴有能量的釋放和吸收。對于化學(xué)反應(yīng),我們一般關(guān)心其反應(yīng)速率和限度。本章內(nèi)容要求比較簡單,在化學(xué)選修4有詳細講解,為高考重點和難點。
考綱要求
。1)了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因,能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。
。2)了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。
。3)了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機中的重要作用。
(4)了解原電池和電解池的工作原理,能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。
。5)了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、反應(yīng)速率的定量表示方法。
。6)了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。
。7)了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。
第一節(jié)化學(xué)能與熱能
1、化學(xué)反應(yīng)與能量變化
化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)斷裂,新化學(xué)鍵形成。在任何的化學(xué)反應(yīng)中總伴有能量的變化。
原因是當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量;瘜W(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。
一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量,決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。
E反應(yīng)物總能量>E生成物總能量,為放熱反應(yīng)。E反應(yīng)物總能量<E生成物總能量,為吸熱反應(yīng)。
2、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
常見的放熱反應(yīng):
①所有的燃燒與緩慢氧化。②酸堿中和反應(yīng)。③金屬與酸反應(yīng)制取氫氣。④大多數(shù)化合反應(yīng)(特殊:C+CO2加熱條件2CO是吸熱反應(yīng))。
常見的吸熱反應(yīng):
①以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)如:C(s)+H2O(g)加熱條件CO(g)+H2(g)。②銨鹽和堿的反應(yīng)如Ba(OH)28H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O。③大多數(shù)分解反應(yīng)如ClO3、MnO4、CaCO3的分解等。
3、能源的分類
能源的分類
第二節(jié)化學(xué)能與電能
1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的方式
化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
2、原電池原理
(1)原電池概念
把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。
(2)原電池的工作原理
通過氧化還原反應(yīng)(有電子的轉(zhuǎn)移)把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
(3)構(gòu)成原電池的條件
、匐姌O為導(dǎo)體且活潑性不同;②兩個電極接觸(導(dǎo)線連接或直接接觸);③兩個相互連接的電極插入電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路。
(4)電極名稱及發(fā)生的反應(yīng)
正極:較不活潑的金屬或石墨作正極,正極發(fā)生還原反應(yīng)。
電極反應(yīng)式:溶液中陽離子+ne-=單質(zhì)。
正極的現(xiàn)象:一般有氣體放出或正極質(zhì)量增加。
負極:較活潑的金屬作負極,負極發(fā)生氧化反應(yīng)。
電極反應(yīng)式:較活潑金屬-ne-=金屬陽離子。
負極現(xiàn)象:負極溶解,負極質(zhì)量減少。
(5)原電池正負極的判斷
①依據(jù)原電池兩極的材料:
較不活潑金屬或可導(dǎo)電非金屬(石墨)、氧化物(MnO2)等作正極;
較活潑的金屬作負極(、Ca、Na太活潑,不能作電極)。
②根據(jù)原電池中的反應(yīng)類型:
負極:失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),現(xiàn)象通常是電極本身消耗,質(zhì)量減小。
正極:得電子,發(fā)生還原反應(yīng),現(xiàn)象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。
③根據(jù)內(nèi)電路離子的遷移方向:
陽離子流向原電池正極,陰離子流向原電池負極。
④根據(jù)電流方向或電子流向:
。ㄍ怆娐罚┑碾娏饔烧龢O流向負極;電子則由負極經(jīng)外電路流向原電池的正極。
(6)原電池電極反應(yīng)的書寫方法
①原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng),負極反應(yīng)是氧化反應(yīng),正極反應(yīng)是還原反應(yīng)。因此書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下:
a.寫出總反應(yīng)方程式。
b.把總反應(yīng)根據(jù)電子得失情況,分成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。
c.氧化反應(yīng)在負極發(fā)生,還原反應(yīng)在正極發(fā)生,反應(yīng)物和生成物對號入座,注意酸堿介質(zhì)和水等參與反應(yīng)。
②原電池的總反應(yīng)式一般把正極和負極反應(yīng)式相加而得。
(7)原電池的應(yīng)用
①加快化學(xué)反應(yīng)速率,如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。②比較金屬活動性強弱。③設(shè)計原電池。④金屬的腐蝕。
2、化學(xué)電源基本類型
。1)干電池:活潑金屬作負極,被腐蝕或消耗。如:Cu-Zn原電池、鋅錳電池。
。2)充電電池:兩極都參加反應(yīng)的原電池,可充電循環(huán)使用。如鉛蓄電池、鋰電池和銀鋅電池等。
。3)燃料電池:兩電極材料均為惰性電極,電極本身不發(fā)生反應(yīng),而是由引入到兩極上的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),如H2、CH4燃料電池,其電解質(zhì)溶液常為堿性試劑(OH等)。
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
1、化學(xué)反應(yīng)的速率
(1)化學(xué)反應(yīng)速率的概念:化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。
計算公式:化學(xué)反應(yīng)速率公式
、賳挝唬簂/(Ls)或l/(Lin)。
②B為溶液或氣體,若B為固體或純液體不計算速率。
③以上所表示的是平均速率,而不是瞬時速率。
、苤匾(guī)律:(i)速率比=方程式系數(shù)比;(ii)變化量比=方程式系數(shù)比。
(2)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
內(nèi)因:由參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定的(主要因素)。
外因:
、贉囟龋荷邷囟,增大速率
、诖呋瘎阂话慵涌旆磻(yīng)速率(正催化劑)
、蹪舛龋涸黾臃磻(yīng)物的濃度,增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)
、軌簭姡涸龃髩簭姡龃笏俾剩ㄟm用于有氣體參加的反應(yīng)),化學(xué)選修4詳細闡述。
⑤其他因素:如光(射線)、固體的表面積(顆粒大。、反應(yīng)物的狀態(tài)(溶劑)、原電池等也會改變化學(xué)反應(yīng)速率。
2、化學(xué)反應(yīng)的限度——化學(xué)平衡
(1)在一定條件下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)進行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時,反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變,達到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”,這就是這個反應(yīng)所能達到的限度,即化學(xué)平衡狀態(tài)。
化學(xué)平衡的移動受到溫度、反應(yīng)物濃度、壓強等因素的影響。催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率,對化學(xué)平衡無影響。
在相同的條件下同時向正、逆兩個反應(yīng)方向進行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。通常把由反應(yīng)物向生成物進行的反應(yīng)叫做正反應(yīng)。而由生成物向反應(yīng)物進行的反應(yīng)叫做逆反應(yīng)。
在任何可逆反應(yīng)中,正方應(yīng)進行的同時,逆反應(yīng)也在進行。可逆反應(yīng)不能進行到底,即是說可逆反應(yīng)無論進行到何種程度,任何物質(zhì)(反應(yīng)物和生成物)的物質(zhì)的量都不可能為0。
(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:逆、動、等、定、變。
、倌妫夯瘜W(xué)平衡研究的對象是可逆反應(yīng)。
、趧樱簞討B(tài)平衡,達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)仍在不斷進行。
、鄣龋哼_到平衡狀態(tài)時,正方應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。
、芏ǎ哼_到平衡狀態(tài)時,各組分的濃度保持不變,各組成成分的含量保持一定。
⑤變:當(dāng)條件變化時,原平衡被破壞,在新的條件下會重新建立新的平衡。
(3)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標志:
、賄A(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物質(zhì)比較)
、诟鹘M分濃度保持不變或百分含量不變
、劢柚伾蛔兣袛啵ㄓ幸环N物質(zhì)是有顏色的)
、芸偽镔|(zhì)的量或總體積或總壓強或平均相對分子質(zhì)量不變(前提:反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不相等的反應(yīng)適用,即如對于反應(yīng)xA+B可逆號zC,x+≠z)
高一必修二化學(xué)知識點總結(jié):元素周期表
一、元素周期表
熟記等式:原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)
1、元素周期表的編排原則:
、侔凑赵有驍(shù)遞增的順序從左到右排列;
、趯㈦娮訉訑(shù)相同的元素排成一個橫行——周期;
、郯炎钔鈱与娮訑(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成縱行——族
2、如何精確表示元素在周期表中的位置:
周期序數(shù)=電子層數(shù);主族序數(shù)=最外層電子數(shù)
口訣:三短三長一不全;七主七副零八族
熟記:三個短周期,第一和第七主族和零族的元素符號和名稱
3、元素金屬性和非金屬性判斷依據(jù):
①元素金屬性強弱的判斷依據(jù):
單質(zhì)跟水或酸起反應(yīng)置換出氫的難易;
元素最高價氧化物的水化物——氫氧化物的堿性強弱;置換反應(yīng)。
②元素非金屬性強弱的判斷依據(jù):
單質(zhì)與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性;
最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強弱;置換反應(yīng)。
4、核素:具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子。
、儋|(zhì)量數(shù)==質(zhì)子數(shù)+中子數(shù):A==Z+N
②同位素:質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子,互稱同位素。(同一元素的各種同位素物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)相同)
二、元素周期律
1、影響原子半徑大小的因素:①電子層數(shù):電子層數(shù)越多,原子半徑越大(最主要因素)
、诤穗姾蓴(shù):核電荷數(shù)增多,吸引力增大,使原子半徑有減小的趨向(次要因素)
③核外電子數(shù):電子數(shù)增多,增加了相互排斥,使原子半徑有增大的傾向
2、元素的化合價與最外層電子數(shù)的關(guān)系:最高正價等于最外層電子數(shù)(氟氧元素?zé)o正價)
負化合價數(shù)=8—最外層電子數(shù)(金屬元素?zé)o負化合價)
3、同主族、同周期元素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)遞變規(guī)律:
同主族:從上到下,隨電子層數(shù)的遞增,原子半徑增大,核對外層電子吸引能力減弱,失電子能力增強,還原性(金屬性)逐漸增強,其離子的氧化性減弱。
同周期:左→右,核電荷數(shù)——→逐漸增多,最外層電子數(shù)——→逐漸增多
原子半徑——→逐漸減小,得電子能力——→逐漸增強,失電子能力——→逐漸減弱
氧化性——→逐漸增強,還原性——→逐漸減弱,氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性——→逐漸增強
最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性——→逐漸增強,堿性——→逐漸減弱
三、化學(xué)鍵
含有離子鍵的化合物就是離子化合物;只含有共價鍵的化合物才是共價化合物。
NaOH中含極性共價鍵與離子鍵,NH4Cl中含極性共價鍵與離子鍵,Na2O2中含非極性共價鍵與離子鍵,H2O2中含極性和非極性共價鍵
一、化學(xué)能與熱能
1、在任何的化學(xué)反應(yīng)中總伴有能量的變化。
原因:當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量;瘜W(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量,決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。E反應(yīng)物總能量>E生成物總能量,為放熱反應(yīng)。E反應(yīng)物總能量
2、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
常見的放熱反應(yīng):①所有的燃燒與緩慢氧化。②酸堿中和反應(yīng)。③金屬與酸、水反應(yīng)制氫氣。④大多數(shù)化合反應(yīng)(特殊:C+CO22CO是吸熱反應(yīng))。
常見的吸熱反應(yīng):①以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)如:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)。②銨鹽和堿的反應(yīng)如Ba(OH)28H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O③大多數(shù)分解反應(yīng)如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
[練習(xí)]1、下列反應(yīng)中,即屬于氧化還原反應(yīng)同時又是吸熱反應(yīng)的是(B)
A.Ba(OH)2.8H2O與NH4Cl反應(yīng)B.灼熱的炭與CO2反應(yīng)
C.鋁與稀鹽酸D.H2與O2的燃燒反應(yīng)
2、已知反應(yīng)X+Y=M+N為放熱反應(yīng),對該反應(yīng)的下列說法中正確的是(C)
A.X的能量一定高于M
B.Y的能量一定高于N
C.X和Y的總能量一定高于M和N的總能量
D.因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故不必加熱就可發(fā)生
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