逍遥学能 2018-10-24 11:48
第一单元 原子核外电子排布与元素周期律
一、原子结构
质子（Z个）
原子核注意： 中子（N个） 质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)
1.原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子
核外电子（Z个）
★熟背前20号元素，熟悉1～20号元素原子核外电子的排布：
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
2.原子核外电子的排布规律：①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；②各电子层最多
2容纳的电子数是2n；③最外层电子数不超过8个（K层为最外层不超过2个），次外层不超
过18个，倒数第三层电子数不超过32个。
电子层： 一（能量最低） 二 三 四 五 六 七
对应表示符号： K L M N O P Q
3.元素、核素、同位素
元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。
同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。(对于原子来说)
二、元素周期表
1.编排原则：
①按原子序数递增的顺序从左到右排列
②将电子层数相同的各元素从左到右排成一横行。（周期序数＝原子的电子层数） ．．．．．．．．
③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。 ．．．．．．．．．．
主族序数＝原子最外层电子数
2.结构特点：
核外电子层数 元素种类
第一周期 1 2种元素
短周期第二周期 2 8种元素
周期第三周期 3 8种元素
元 7第四周期 4 18种元素
素 7第五周期 5 18种元素
周长周期第六周期 6 32种元素
期第七周期 7 未填满（已有26种元素） 表主族：ⅠA～ⅦA共7个主族
族副族：ⅢB～ⅦB、ⅠB～ⅡB，共7个副族
（18个纵行）第Ⅷ族：三个纵行，位于ⅦB和ⅠB之间
（16个族）零族：稀有气体
三、元素周期律
1.元素周期律：元素的性质（核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性）随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是元素原子核外电．．．．．．．．．．子排布的周期性变化的必然结果。 ．．．．．．．．．
2.同周期元素性质递变规律方）
第ⅦA族卤族元素：F Cl Br I At （F是非金属性最强的元素，位于周期表右上方） ★判断元素金属性和非金属性强弱的方法： （1）金属性强（弱）——①单质与水或酸反应生成氢气容易（难）；②氢氧化物碱性强（弱）；③相互置换反应（强制弱）Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu。
（2）非金属性强（弱）——①单质与氢气易（难）反应；②生成的氢化物稳定（不稳定）；③最高价氧化物的水化物（含氧酸）酸性强（弱）；④相互置换反应（强制弱）2NaBr＋Cl2＝2NaCl＋Br2。
比较粒子(包括原子、离子)半径的方法(“三看”)：（1）先比较电子层数，电子层数多的半
径大。
（2）电子层数相同时，再比较核电荷数，核电荷数多的半径反而小。
元素周期表的应用1、元素周期表中共有个 7 周期， 3 是短周期， 4 是长周期。
2、在元素周期表中， ⅠA-ⅦA 是主族元素，主族和0族由短周期元素、 长周期元素 共同组成。 ⅠB -ⅦB 是副族元素，副族元素完全由长周期元素 构成。
3、元素所在的周期序数= 电子层数 ，主族元素所在的族序数= 最外层电子数，元素周期表是元素周期律的具体表现形式。在同一周期中，从左到右，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引能力逐渐增强，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 。在同一主族中，从上到下，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐增大 ，电子层数逐渐增多，原子核对外层电子的吸引能力逐渐 减弱 ，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐 减弱 。
4、元素的结构决定了元素在周期表中的位置，元素在周期表中位置的反映了原子的结构和元素的性质特点。我们可以根据元素在周期表中的位置，推测元素的结构，预测 元素的性质 。元素周期表中位置相近的元素性质相似，人们可以借助元素周期表研究合成有特定性质的新物质。例如，在金属和非金属的分界线附近寻找 半导体 材料，在过渡元素中寻找各种优良的 催化剂 和耐高温、耐腐蚀 材料。
第二单元 微粒之间的相互作用
化学键是直接相邻两个或多个原子或离子间强烈的相互作用。
离子化合物：由离子键构成的化合物叫做离子化合物。（一定有离子键，可能有共价键） 共价化合物：原子间通过
过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。（只有共价键一定没有离子键）
极性共价键（简称极性键）：由不同种原子形成，A－B型，如，H－Cl。
共价键
非极性共价键（简称非极性键）：由同种原子形成，A－A型，如，Cl－Cl。
2.电子式：
用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点：（1）电荷：用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷；而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷。（2）[ ]（方括号）：离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来，而共价键形成的物质中不能用方括号。
3、分子间作用力定义把分子聚集在一起的作用力。由分子构成的物质，分子间作用力是影响物质的熔沸点和 溶解性 的重要因素之一。
4、水具有特殊的物理性质是由于水分子中存在一种被称为氢键的分子间作用力。水分子间的 氢键 ，是一个水分子中的氢原子与另一个水分子中的氧原子间所形成的分子间作用力，这种作用力使得水分子间作用力增加，因此水具有较高的 熔沸点。其他一些能形成氢键的分子有 HF H2O NH3 。第三单元 从微观结构看物质的多样性
专题二 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应的速率与反应限度
1、化学反应的速率
（1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。 计算公式：v(B)＝c(B)
t＝n(B)
Vt
①单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)
②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。
③以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。
④重要规律：（i）速率比＝方程式系数比 （ii）变化量比＝方程式系数比
（2）影响化学反应速率的因素：
内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）。
外因：①温度：升高温度，增大速率
②催化剂：一般加快反应速率（正催化剂）
③浓度：增加C反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）④压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应）
⑤其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原
电池等也会改变化学反应速率。
2、化学反应的限度——化学平衡
（1）在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。
化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率，对化学平衡无影响。
在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。
在任何可逆反应中，正方应进行的同时，逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底，即是说可逆反应无论进行到何种程度，任何物质（反应物和生成物）的物质的量都不可能为0。
（2）化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。
①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。
②动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。
③等：达到平衡状态时，正方应速率和逆反应速率相等，但不等于0。即v正＝v逆≠0。 ④定：达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。 ⑤变：当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。
（3）判断化学平衡状态的标志：
① VA（正方向）＝VA（逆方向）或nA（消耗）＝nA（生成）（不同方向同一物质比较） ②各组分浓度保持不变或百分含量不变
③借助颜色不变判断（有一种物质是有颜色的）
④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应xA＋
yBzC，x＋y≠z ） >⑤ 生石灰和水反应（特殊：C＋CO2 △ 2CO是吸热反应） 2PbSO4↓＋2H2O 性时： 析氢腐蚀——腐蚀过程中不断有氢气放出 ) 6、烷烃的命名： 9 第9 / 12页 基本营养物质—糖类 专题4化学科学与人类文明 第11 / 12页 HgO ＋O2↑ 2Ag2O
第二单元 化学反应中的热量
1
原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E反应物总能量＞E生成物总能量，为放热反应。E反应物总能量＜E生成物总能量，为吸热反应。
2、常见的放热反应和吸热反应
☆ 常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化 ② 酸碱中和反应
③ 大多数的化合反应 ④ 金属与酸的反应
⑥ 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等
☆常见的吸热反应：①铵盐和碱的反应
如Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
②大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等
③ 以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应
如：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。
④ 铵盐溶解等
3.产生原因：化学键断裂——吸热 化学键形成——放热 △放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0
吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0
4、放热反应、吸热反应与键能、能量的关系
放热反应：∑E（反应物）＞∑E（生成物） 其实质是，反应物断键吸收的能量＜生成物成键释放的能量，0。可理解为，由于放出热量，整个体系能量降低 吸热反应：∑E（反应物）＜∑E（生成物) 其实质是：反应物断键吸收的能量＞生成物成键释放的能量，H0。可理解为，由于吸收热量，整个体系能量升高。
第三单元 化学能与电能的转化
原电池：
1、概念： 将化学能转化为电能的装置叫做原电池
2、组成条件：①两个活泼性不同的电极② 电解质溶液③ 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路④某一电极与电解质溶液发生氧化还原反应 原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。
3、电子流向：外电路：极
内电路：盐桥中离子移向负极的电解质溶液，盐桥中离子移向正极的电解质溶液。
电流方向：正极—→导线—→负极
4、电极反应：以锌铜原电池为例：
＋负极：氧化反应： Zn－2e＝Zn2（较活泼金属）较活泼的金属作负极，负极发－生氧化反应，电极反应式：较活泼金属－ne＝金属阳离子负极现象：负极溶解，负极质量减少。
＋正极：还原反应： 较不活泼的金属或石墨作正极，
－正极发生还原反应，电极反应式：溶液中阳离子＋ne＝单质，正极的现象：一般有气体放
出或正极质量增加。 +2+5、正、负极的判断：
（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。
（2）从电子的流动方向 负极流入正极
（3）从电流方向 正极流入负极
（4）根据电解质溶液内离子的移动方向 阳离子流向正极，阴离子流向负极
（5）根据实验现象①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极
6、原电池电极反应的书写方法：
（i）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下：
①写出总反应方程式。 ②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。 ③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。
（ii）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
7、原电池的应用：①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。
化学电池：
1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池
2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置
3、化学电池的分类：、、一次电池
1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等
二次电池
1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。
2、电极反应：铅蓄电池
放电：负极（铅）： Pb＋SO2-4－2e＝PbSO4↓
正极（氧化铅）： PbO2＋4H+＋SO2-4＋2e＝PbSO4↓＋2H2充电：阴极： PbSO4＋2H2O－2e ＝PbO2＋4H+＋SO2-4
阳极： PbSO4＋2e ＝Pb＋SO2-4
两式可以写成一个可逆反应： PbO2＋Pb＋2H2SO4
3\目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池
三、燃料电池
1、燃料电池：
2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。
当电解质溶液呈酸
负极：2H2－4e=4H+ 正极：Ｏ2＋4 e ＋4H+ =2H2O
当电解质溶液呈碱性时：
负极： 2H2＋4OH－4e＝4H2O 正极：Ｏ2＋2H2O＋4 e＝4OH
另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。电极反应式为：
－－负极：CH4＋10OH＋8e ＝7H2O；
正极：4H2O＋2O2＋8e- ＝8OH-。
电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O
3、燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低
四、废弃电池的处理：回收利用
五、金属的电化学腐蚀
（1）金属腐蚀内容：
（2）金属腐蚀的本质：都是金属原子 失去 电子而被氧化的过程
（3）金属腐蚀的分类：
化学腐蚀— 金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀电化学腐蚀— 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应。比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
化学腐蚀与电化腐蚀的比较
①条件：潮湿空气中形成的水膜,酸性较强（水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等气体） ②电极反应：负极: Fe ? 2e- = Fe2+
正极: 2H+ + 2e- = H2 ↑
总式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑ 吸氧腐蚀——反应过程吸收氧气 ①条件：中性或弱酸性溶液
②电极反应： 负极: 2Fe ? 4e- = 2Fe2+
正极: O2+4e- +2H2O = 4OH-
总式：2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2 离子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2
生成的 Fe(OH)2被空气中的O2氧化，生成 Fe(OH)3 ， Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3 Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3·x H2O（铁锈主要成分）
专题三 有机化合物的获得与应用
绝大多数含碳的化合物称为有机化合物，简称有机物。像CO、CO2、碳酸、碳酸盐等少数化合物，由于它们的组成和性质跟无机化合物相似，因而一向把它们作为无机化合物。
烃
1、烃的定义：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。 2、烃的分类：
饱和烃→烷烃（如：甲烷）
脂肪烃(链状
不饱和烃→烯烃（如：乙烯）
芳香烃(含有苯环)（如：苯）
3、甲烷、乙烯和苯的性质比较： 8
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（1）普通命名法：把烷烃泛称为“某烷”，某是指烷烃中碳原子的数目。1－10用甲，
乙，丙，丁，戊，已，庚，辛，壬，癸；11起汉文数字表示。区别同分异构体，用“正”，“异”，“新”。
二、食品中的有机化合物
食物中的营养物质包括：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。人们习惯称糖类、
油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。
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化学是打开物质世界的钥匙 一、金属矿物的开发利用
1、金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。 2、金属冶炼的涵义：简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实
质是把金属元素从化合态还原为游离态，即M（游离态）。
+n0
3、金属冶炼的方法
(1)电解法：适用于一些非常活泼的金属。 2NaCl（熔融）
电解
2Na＋Cl2↑MgCl2（熔融）
电解
Mg＋Cl2↑2Al2O3（熔融）
电解
4Al
＋3O2↑
(2)热还原法：适用于较活泼金属。
Fe2O3＋3CO
高温
2Fe＋3CO2↑ WO3＋3H2
高温
W＋3H2O ZnO＋C
高温
Zn＋CO↑
常用的还原剂：焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作还原剂，如Al，
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Fe2O3＋2Al
高温
2Fe＋Al2O3（铝热反应） Cr2O3＋2Al
高温
2Cr＋Al2O3（铝热反应）
(3)热分解法：适用于一些不活泼的金属。
2
△
△
＋O2↑
环境污染的热点问题：
（1）形成酸雨的主要气体为SO和NOx。
（2）破坏臭氧层的主要物质是氟利昂（CCl2F2）和NOx。 （3）导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是
（4）光化学烟雾的主要原因是汽车排出的尾气中氮氧化物、一氧化氮、碳氢化合物。 （5）“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。
（6）引起赤潮的原因：工农业及城市生活污水含大量的氮、磷等营养元素。（含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之一。）
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