化学必修二第一章第二章知识点

发布时间:2020-03-10 12:28:39

一、金属性与金属活动性 

金属性是指气态金属原子失去电子(形成气态阳离子)能力的性质。我们常用电离能来表示原子失去电子的难易程度,一般说来,元素的电离能数值越大,它的金属性越弱。 

  二、金属性强弱的判断依据 (金属性越强,失电子能力越强,越易形成阳离子)

1、依据金属活动顺序表(极少数除外)。位置越靠前,金属性越强。 

2、常温下与水反应的难易程度。与水反应越容易,金属性越强。 

3、常温下与酸反应的难易程度。与酸反应越容易,金属性越强。 

4、金属与盐溶液间的置换反应。金属性强的金属能置换出金属性弱的金属。 

5、金属阳离子的氧化性强弱(极少数除外)。阳离子的氧化性越强,对应金属的金属性越弱。 

6(氢氧化物)最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。碱性越强,对应元素的金属性越强。 

7、高温下与金属氧化物间的置换反应。金属性强的金属能置换出金属性弱的金属,如铝热反应。  

8、同周期中,从左向右,随核电荷数的增加,半径减小,原子核对核外电子的吸引力增大,金属原子失电子能力减弱,金属性减弱。

同主族中,从上到下,随核电荷数的增加,半径增大,原子核对核外电子的吸引力增大,金属原子失电子能力增强,金属性增强。 

三、非金属性 

非金属性是指非金属原子得到电子(形成阴离子)能力的性质。我们常用电子亲能来表示原子得到电子的难易程度,一般说来,元素的电子亲能越大,它的非金属性越强。 

四、非金属性强弱的判断依据   

1、气态氢化物的稳定性。氢化物越稳定,则对应元素的非金属性越强。 

 2、与H2化合的条件反应条件越容易则对应元素的非金属性越强。 

 3、与盐溶液之间的置换反应。非金属性强的单质能置换出非金属性弱的单质。 

 4(最高价的含氧酸)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱(FO除外)。酸性越强,对应元素的非金属性越强。 

  5、非金属的简单阴离子还原性的强弱。阴离子还原性越强,对应非金属单质的氧化性越弱。 

  6、与同一可变价金属反应,生成物中金属元素价态的高低。金属元素在该产物中价态越高,则说明该非金属元素的非金属性越强。  

7、同周期中,从左向右,随核电荷数的增加,半径减小,原子核对核外电子的吸引力增大,非金属原子得电子能力增强,原子的非金属性增强。

8、同主族中,从上到下,随核电荷数的增加,半径增大,原子核对核外电子的吸引力减小,非金属原子得电子能力减小,原子的非金属性减小

1.原子核外电子的排布

在多个电子的原子里,核外电子是分层运动的,又叫电子分层排布。

电子层 1 2 3 4 5 6 7

符号 K L M N O P Q

能量

2.核外电子的排布规律

1)各电子层最多容纳的电子数是 2n2 n表示电子层)

2)最外层电子数不超过 8 个(K层是最外层时,最多不超过 2 个);次外层电子数目不超过 18 个;倒数第三层不超过 32 个。

3)核外电子总是尽先排布在能量 的电子层,然后由里向外从能量低的电子层逐步向能 较高 的电子层排布。

3.小概念

核素:把具有一定数目的质子数和一定数目的中子数的一种原子称为核素。一种原子即为一种核素。

同位素:质子数相同中子数不同的同种元素不同原子互称为同位素。

   或:同一种元素的不同核素间互称为同位素。

(1)同:质子数相同、同一元素、化学性质相同

(2)两不同:中子数不同、质量数不同

 (3)属于同一种元素的不同种原子

4.原子的构成:

(1)原子的质量主要集中原子核上。

(2)质子和中子的相对质量都近似为 1 ,电子的质量可忽略。

(3)原子序数 = 质子数  =  核电荷数 =  核外电子数

(4)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

(5)在化学上,我们用符号X来表示一个质量数 A质子数Z的具体的X原子。

5.元素周期表的结构

周期序数= 电子层数

主族序数= 最外层电子数 =  最高正化合价(O F 除外)

最高正化合价+最低负化合价8

   3 短周期(第一、二、三周期)

     周期: 7个(共 7 个横行) 3长周期(第 四、五、六周期)

周期表              1 不完全周期( 周期

                主族 7

族:16 个(共 18 个纵行)副族 7 个:

                第 1 8910 3个纵行)

                零族( 1 个)稀有气体元素 元素周期表最右侧

离子键

1.离子键: 阴阳离子 之间强烈的相互作用(静电作用)叫做离子键。

离子化合物:像NaCl这种由离子构成的化合物叫做离子化合物。

1)活泼金属与活泼非金属形成的化合物。如NaClNa2OK2S

 (2 强碱 :如NaOHKOHBa(OH)2Ca(OH)2

 (3 AlCl3Na2CO3BaSO44铵盐 :如NH4Cl  

小结:一般含金属元素的物质(化合物)+铵盐。(一般规律)

注意:酸不是离子化合物。

离子键只存在离子化合物中,离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键。

二.共价键

1.共价键:原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键

共价化合物:原子以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。

化合物 离子化合物

    共价化合物化合物中不是离子化合物就是共价化合物

共价键的存在:

 非金属单质:H2X2、N2等(稀有气体除外)

 共价化合物:H2O CO2SiO2 H2S

 复杂离子化合物:强碱、铵盐、含氧酸盐

4.共价键的分类:

非极性键:在同种元素原子间形成的共价键为非极性键。共用电子对偏移A-A

极性键:在不同种元素的原子间形成的共价键为极性键。共用电子对偏向吸引能力强的一方A-B

三、.电子式

定义:在元素符号周围用小黑点(×)来表示原子的最外层电子数(价电子)的式子。

书写:原子:元素符号 + 最外层电子

简单的阳离子:离子符号

简单的阴离子:元素符号+最外层电子(包括得到的)+[ ]+电荷数

离子团:所有(元素符号+最外层电子 包括得失的电子)+[ ]+电荷数

离子化合物:阴、阳离子的电子式结

共价化合物:原子的电子式结合(共用电子对各自形成28电子稳定结构)

用电子式表示化合物形成过程原子的电子式 化合物的电子式

(1)相同的原子可以合并写,相同的离子要单个写;

2)不能把“→”写成;(3)用箭头标明电子转移方向(也可不标)

四、化学键:使离子聚集 使原子聚集 的作用力。包含离子键、共价键。

稀有气体单质中没有化学键。

分子间作用力:使分子聚集在一起的作用力力。又称范德华力。比化学键弱的多。无方向性。无饱和性。影响物质熔沸点溶解度等物理性质。一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质熔沸点越高。

如:卤族单质,随相对分子质量增大,熔沸点增大。

氢键:得电子能力很强的O F N原子 另一个分子里的H原子 之间存在的一种特殊的分子间作用力。分子间形成氢键会使物质的熔沸点升高。比分子间作用力稍强。

如:NH3.H2O.HF的沸点与主族其他氢化物的沸点的反常现象。(教材24页)

作用力大小: 学键>氢键> 分子间作用力

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.任何化学反应都伴随有能量的变化,即化学反应中反应物和生成物的能量一定不相等。

2.分子或化合物里的原子之间是通过_化学键__结合的。

3.化学反应的本质是:旧化学键的断裂与新化学键的形成

旧化学键的断裂与新化学键形成化学反应中能量变化的主要原因,断开旧的化学键要_吸收能量,而形成新的化学键要___放出__能量,因此,化学反应都伴随有能量的变化。各种物质都储存有化学能,不同物质组成不同,结构不同,所包含的化学能也不同。

二、化学能与热能的相互转化

1.有的化学反应的发生,要从环境中吸收能量,以化学能的形式储存在物质内部;有的化学反应的发生,要向环境中释放能量,使自身体系能量降低。即一种能量可以转化为另一种能量,但总量不变,这就是能量守恒定律

2. 化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化---吸热或放热,也有其它的表现形式,如电能,光能等。

3. 一个化学反应是吸收能量还是放出能量取决于:

①宏观上:反应物的总能量 生成物的总能量的相对大小

反应物的总能量生成物的总能量 放出能量 放热反应 周围环境温度升高

反应物的总能量生成物的总能量 吸收能量 吸热反应 周围环境温度降低

②微观上:反应物断开化学键吸收的总能量 生成物形成化学键放出的总能量 的相对大小

反应物断开化学键吸收的总能量 >生成物形成化学键放出的总能量 吸收能量

反应物断开化学键吸收的总能量 <生成物形成化学键放出的总能量 放出能量

4.常见的放热反应:

①所有燃烧 ②中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属与水/酸反应

⑤铝热反应(Al+高熔点金属氧化物 = Al2O3+高熔点金属)

⑥缓慢氧化反应(发酵、消化、腐烂)

5.常见的吸热反应:

①强碱与铵盐 氢氧化钡+氯化铵晶体 ②大多数分解 C+CO2 =2CO 高温

④工业制水煤气C+H2O=CO+H2 高温

C. CO. H2 高温还原金属氧化物

6.对相同条件下发生的变化,①一个放热反应的逆反应一定是吸热反应,且放出热量与吸收热量的数值相等

②断开与形成相同的化学键所吸收和放出的能量也相等③一个反应放出或吸收的热量与参与反应的反应物的物质的量成正比④生成气态产物放出的热量<生成固态的热量,物质从气态到液态放热。

生物化学过程(人体内发生的氧化还原反应)在利用“能源”上更为合理、有效。(能量转化率和利用率都很高)

人类利用能源的三个阶段:①柴草时期:树枝、杂草 化石能源时期:煤、石油、天然气

③多能源结构时期:再生能源、清洁能源

第二节化学能与电能

一、一次能源和二次能源

一次能源_从自然界取得的能源称为一次能源,如流水、风力、原煤、石油、天然气等,

一次能源经过加工,转换得到的能源为二次能源,如电力、蒸汽、氢能等。

二、化学电源

1、原电池:将化学能转化为能的装置。

2、形成条件:能发生氧化还原反应,活性不同的两个电极,闭合的回路,电解质溶液。

3、电极名称:

负极:一般为活泼金属,失电子,化合价升高,发生氧化反应,电子流出,电流流入,本身溶解变细

正极:一般为较不活泼金属(或非金属石墨),电极周围的阳离子得电子,化合价降低,发生还原反应,电子流入,电流流出,电极上有气泡(电解质溶液为酸)或变粗(电解质溶液为盐)

阳离子得电子能力:

简略为:负氧正还 

4、示例电池和电极反应:

干电池 一次电池锌锰干电池 负极:锌 正极:石墨 电解质溶液:氯化铵溶液

  电极反应:负极(锌筒):Zn — 2e = Zn2+

正极(石墨):

Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2

蓄电池 二次电池 铅蓄电池 负极:铅 正极:二氧化铅 电解质溶液:硫酸

  电极反应:负极:

  正极:

总反应:Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O

.燃料电池 氢氧燃料电池 负极:氢气 正极:氧气 电解质)

  电极反应:负极:2H2 + 4OH —2e = 4H2O 正极:O2 + 2H2O + 2e = 4OH

  电池的总反应为:2H2 + O2 = 2H2O

第三节化学反应的速率和限度

1、化学反应速率

用单位时间内 浓度的变化量来表示( 反应物浓度的减小或生成物浓度的增加量)

计算公式为时间:(如每秒、每分、每小时)

反应速率的单位mol/(L•s ) mol/(L•min) mol/(L•h)

特点:1)表示的化学反应速率一段时间内的平均速率,且大于0

(2) 适用于溶液和气体。(对于固体、纯液体的可视为常数,故一般不用纯液体和固体的速率)。

3)同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能,因此必须注明。

4同一反应各物质的反应速率之比=各物质的浓度变化量之比=各物质物质的量之比=化学计量数(系数)之比。起始浓度不一定按比例,但是一定按比例。

2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g)

ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = c(A): c(B): c(C): c(D)=n(A): n(B): n(C): n(D) 2 3 1 4

(5)比较同一反应的快慢,应取同一参照物(转化为相同物质的速率)且单位相同进行比较。

【练习】

1. 某一反应物的浓度是2摩尔/升,经过两分钟的反应,它的浓度变成了1.6摩尔/升,求该反应的反应速率。

2.在一定条件下N2 + 3H2 2NH3 的反应中,起始C(N2) 2mol/LC(H2)5mol/L,反应到2分钟时,

测得 C(NH3 )0.4mol/L

(1)分别用N2 H2 NH3 表示反应速率。

(2)反应到2分钟时C(N2) _________ C(H2)_________

3.关于合成氨反应N2 + 3H2 2NH3 关系式正确的是:(

A. VH2= VN2= VNH3 B.VN2= 2 VNH3

C. VH2= 3/2 VNH3 D. VN2= 3VNH3

4.

2影响化学反应速率的因素(①浓度、温度、压强(对有气体物质的反应)、④催化剂、⑤固体的表面积还有光波、电磁波、超声波、溶剂等

通常浓度越大(气体或溶液),反应速率越快;温度越高,反应速率越快;压强越大,反应速率越快(对有气体物质的反应,为什么?);催化剂能改变(加快/ 减慢化学反应速率。

练习

1.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是()

A.增大反应物的量 B.增大压强 C.升高温度 D.使用催化剂

2.下列说法正确的是(

A 决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质

B 催化剂可以使不起反应的物质发生反应

C 可以找到一种催化剂使水变成油

D 催化剂是决定化学反应速率的主要因素

3.在反应:C+CO22CO中,可使反应速率增大的措施是(

增大压强升高温度通入CO2 ④增加碳的量降低压强

A①②③ B②③④⑤ C①②③④ D②③④

二、化学反应的限度

1.可逆反应:在相同条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。可逆反应不能进行到底,不能实现完全转化,即任何组分的转化率都<100%

2.平衡状态

200℃时,将a 摩尔H2b摩尔I2充入到体积为xL的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g),反应刚开始时,由于c(H2)= ,c(I2)= ,c(HI)= ,所以反应速率最大,而反应速率最小(为零)。随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)= ,c(I2)= ,c(HI)= ,从而正反应速率 ,而逆反应速率。当反应进行到正反应速率和逆反应速率

时,此可逆反应就达到了最大限度,若保持外界条件不变时,混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数等都将

2. 对于,在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率,反应物和生成物的浓度不再发生,反应达到化学平衡状态

3.化学平衡状态特征:只有可逆反应才能达到化学平衡状态。

动态平衡,正、逆反应仍在不断的进行V=V逆≠0

各组分的百分含量保持一定不是相等外界条件发生变化,平衡改变

4.化学平衡状态的判断:(特征 V=V逆)

物质在可逆符号侧,动词不同,物质的变化量和系数比相同

物质在可逆符号两侧(不同侧),动词相,物质的变化量和系数比相同

N2 + 3H2 2NH3

A.正反应生成NO2的速率和逆反应消耗NO2的速率相等。

B.相同条件下,生成1摩尔氮气生成3摩尔氢气。

C.单位时间内每消耗1.5摩尔氢气,同时生成1摩尔氨气。

D.相同时间内,断开1摩尔氮氮键,形成3摩尔氢氢键。

E.单位时间内,断开6摩尔氮氢键,同时形成1摩尔氮氮键。

F.混合气体中各组成成分的含量不再改变。

G.各物质的浓度相等。

5.反应限度:当一个可逆反应在给定条件下能达到/完成的最大限度。

任何一个可逆反应在给定条件下都有一定的限度。达到反应限度时V=V化学反应限度与时间长短无关,反应限度可以被改变。

3、反应条件的控制

化学平衡必须是可逆反应在一定条件下建立的,不同的条件将建立不同的化学平衡状态;通过反应条件的控制,可以改变或稳定反应速率,可以使可逆反应朝着有利于人们需要的方向进行,这对于化学反应的利用和控制具有重要意义。

同时,在具体工业生产中,既要考虑反应的速率也要考虑反应所能达到的限度。如工业合成氨时,就要通过控制反应器的温度和压强,使反应既快又能达到较大的限度。

[练习]

1、高温高压催化剂条件下,3mol氢气和1mol氨气置于密闭容器中反应能够得到2mol氨气吗?

2、2mol氢气和1mol氧气的混合气引燃能得到2mol水吗?为什么?

3、平衡状态就是可逆反应在该条件下反应进行的最大程度,这句话正确吗?

化学必修二第一章第二章知识点

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