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2015届高中化学知识点整理
(AtomicStructure)
原子核(atomicnucleus)A
.1同位素(isotope)
.
具有相同质子数不同中子数的原子叫做互称为同位素
.2四种相对原子质量(RelativeAtomicMass)的概念
:
原子的相对原子质量:以12C的质量的1/12作为基准,将任何一个原子的真实质量与12C质量的1/12
的比值,叫做原子的相对原子质量。有多位小数
原子的近似相对原子质量:原子核所有的质子和中子相对质量取近似整数,加起来所得的数值,叫做
原子的近似相对原子质量,又叫做质量数。是整数
元素的相对原子质量:该元素各种同位素的相对原子质量与其丰度计算所得的平均值,叫做元素的相
对原子质量。有多位小数
元素的近似相对原子质量:按该元素各种同位素的质量数和其丰度计算所得的平均值,叫做元素的近
似相对原子质量。有多位小数
(K层为最外层时则不超过2个)。当最外层电子数达到8(K层为2)时,
就达到了稀有气体的稳定结构
,倒数第三层不超过32
.1电子云(ElectronicCloud)
为了直观,把电子在原子核外某处出现的机会多少的状况用不同密集程度的小点来表示,就好像电子
在原子周围形成了云雾,故称电子云。
、p电子云
s电子云p电子云
形状球形纺锤形
伸展方向(轨道)个数1个3个
1/23:.
(electronicshell)
电子层序数越大,电子能量越高,离原子核越远。
.(ElectronicSubshell)
同一电子层下又可分为一个或几个亚层,依次用s、p、d、f等符号表示。同一电子层中处于不同电子
亚层的电子的能量按s、p、d、f的顺序依次递增,同一电子层且电子亚层相同的电子能量相同。
原子核外的电子能量由所处的电子层和电子亚层
共同决定
p亚层的电子云
.(轨道)(ElectronicOrbital)
(spinstate)
电子有两种不同方向的自旋状态,通常用“↑”和“↓”表示
(electronicformula)
:元素的化学性质主要由原子的最外层点决定,我们常用小黑点(或×)来表示元素原
子的最外层上的电子
ELEMENTSYMBOL核外电子排布式
HydrogenH1s1
HeliumHe1s2
LithiumLi1s22s1
BerylliumBe1s22s2
BoronB1s22s22p1
CarbonC1s22s22p2
NitrogenN1s22s22p3
OxygenO1s22s22p4
FluorineF1s22s22p5
NeonNe1s22s22p6
SodiumNa1s22s22p63s1
MagnesiumMg1s22s22p63s2
AluminumAl1s22s22p63s23p1
SiliconSi1s22s22p63s23p2
PhosphorusP1s22s22p63s23p3
2/23:.
SulphurS1s22s22p63s23p4
ChlorineCl1s22s22p63s23p5
ArgonAr1s22s22p63s23p6
离子(Ions)B
化学键(ChemicalBond)
物质中相邻原子之间的强烈相互作用称为化学键
.1离子键(IonicBond)B
.
阴、阳离子间通过强烈的静电作用形成的化学键称为离子键。这也是离子键的本质。
.
由活泼的金属元素(或铵根)与较活泼的非金属元素形成的化合物一般为离子化合物,如:CaCl2、
NaF、Al2O3等。但AlCl3、BeCl2等物质为共价化合物。
.
3/23:.
.2共价键(Covalentbond)B
.
原子间通过共用电子对而形成的化学键称为共价键。
.
如酸(HCl、CH3COOH等)、单质(N2、H2等)、NH3、CO2等。通常,有共价键的化合物不一定为
共价化合物(如NaOH等);共价化合物一定只有共价键。
.
.3金属键(MetallicBond)A
.
金属离子间通过自由电子产生的较强的相互作用称为金属键。
.
金属单质(如Al、Mg、Cr等)、合金、生铁等
分子结构(MolecularStructure)
.1极性键(PolarCovalentBond)A
.
形成共价键的两个原子的吸引电子的能力不同,吸引电子能力较弱的原子带部分正电荷,吸引电子能
力较强的原子带部分负电荷,此时形成的共价键称为极性共价键,简称极性键。
.2非极性键(Non-PolarCovalentBond)A
.
形成共价键的原子为同种原子,吸引电子的能力相同,共用电子对不偏向任何一个原子,电子云分布
均匀,因而成键原子不显电性,此时形成的共价键称为非极性共价键,简称非极性键。
.3分子构型(MolecularConfiguration)
.(BondAngle)
.
分子中键和键之间的夹角叫做键角。
.
H2S:硫氢键92°CH4:碳氢键109°28′P4:磷磷键60°
.4分子的极性(PolarityofMolecule)B
判断标准:正负电荷的中心是否重合
TYPEMOLECULARCONFIGURATIONPOLARITYEXAMPLES
THREE-ATOMABA直线型NON-POLARCO2、CS2
MOLECULEABA折线型POLARHO、HS、SO
222
ABC直线型POLARHCN
FOUR-ATOMAB3平面正三角形NON-POLARBF3、BCl3、SO3
4/23:.
MOLECULEAB3三角锥形POLARNH3
FIVE-ATOMAB4正四面体NON-POLARCH4、CCl4
MOLECULEABC四面体POLARCHCl、CHCl
xy322
.5分子的稳定性(StabilityofMolecule)B
.(BondLength)
概念
在分子中,两个成键原子的核间距叫做键长。
.(BondEnergy)
概念
*10^5Pa和25摄氏度下(常温常压下),将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态
原子A和B所需要的能量(单位为KJ·mol-1)
.
键长越短,键能越大,化学键越牢固,含有该键的分子越稳定。
分子间相互作用(MolecularInteraction)
.1德华力(vanderWaalsForce)
分子间作用力指存在于分子与分子之间或惰性气体原子间的作用力,又称德华力。德华力越大,使物
质熔化或气化时克服分子间作用力需要吸收的能量越大,该物质的熔点、沸点也就越高。通常,德华
力一般随相对分子质量的增大而增强,其直观表现就是熔、沸点升高。
晶体(Crystal)
.1离子晶体(IonicCrystal)
.
离子晶体由阴阳离子构成,不存在单个分子,其化学式严格地说是表示晶体中阴阳离子的个数比,而
非表示分子组成的分子式。
.
离子晶体中,阴阳离子之间存在较强的离子键,所以离子晶体一般结构稳定、具有较高的熔沸点和硬
度。
.2分子晶体(MolecularCrystal)
.
构成分子晶体的基本微粒为分子,分子间依靠分子间作用力相互结合,形成分子晶体;分子部则可能
由共价键结合成稳定的分子(稀有气体为单原子分子,分子部没有共价键)。
.
分子晶体的熔沸点较低、硬度小。
.3原子晶体(AtomicCrystal)
.
5/23:.
原子晶体由原子构成,原子间以强烈的共价键结合。
.
原子晶体的熔沸点高、硬度大。
.4金属晶体(MetallicCrystal)
.
金属晶体由金属离子和自由电子构成,通过金属键相互结合。
.
金属晶体具有导电性、导热性、金属光泽、延展性,熔沸点因物质而异(***常温下为液态,而钨的熔
点高达3688K左右)。
2物质的变化与其规律规律
溶解过程与其能的转化
.1溶解平衡和结晶过程(EquilibriumofSolution&Crystalization)
.
溶解平衡:当溶解过程中,溶解速率等于结晶速率时,固体溶质不再减少,也不再增加,就说此时达
到了溶解平衡。
结晶过程:溶液中的固体溶质以晶体的形式析出的过程称为结晶过程。
.
溶解平衡是动态平衡,改变溶液中溶剂的量或改变温度都会打破原有的溶解平衡,并重新达到新的平
衡。
.
当两种或多种溶质在一定溶剂中的溶解度不同时,可以用结晶的方法进行物质的分离和提纯,并采用
重结晶的方法精制晶体。
.2溶解过程中的能的转化
.
物质的溶解通常有两个过程:扩散和水合。其中,扩散是物理变化,吸热;水合是化学变化,放热。
化学反应过程中能的转化
.1化学反应中的热效应
化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化。反应中所放出或吸收的热量,叫做反应的热效应。
.2放热反应和吸热反应
.
若一个反应中,反应物所具有的总能量高于生成物的总能量,那么该反应为放热反应;相反,若反应
物所具有的总能量低于生成物的总能量,那么该反应为吸热反应。
6/23:.
.
多数分解反应、盐类水解、铵盐的溶解等反应均为放热反应;燃烧、中和反应、浓硫酸稀释、NaOH
固体溶解、铝热反应等均为吸热反应。
.3热化学反应方程式
.
书写热化学反应方程式时,物质必须标明状态,且化学式前的化学计量数表示反应物和生成物之间的
微粒的个数之比。在方程式最后要跟上相应的热效应(吸热:-Q;放热:+Q)。
注意:热效应要与系数相对应。
.
以C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g)-
意义:1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气,
.4燃料的充分利用
.
将大块的固体燃料粉碎或将液态燃料气化
.
使用热交换器
化学反应速率
.1概念与表达式
化学反应速率常用单位时间反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,用式子表示为
.2单位
常用单位有mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)
【注意】+nB→pC+qD
①有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q
影响化学反应速率的因素
.1浓度对化学反应速率的影响
反应过程中,当其他条件不变时,浓度越大,反应速率越大;浓度越小,反应速率越小。
.2压强对化学反应速率的影响
反应过程中,当其他条件不变时,压强越大,反应速率越大;压强越小,反应速率越小。
【注意】若压强改变时,体积没变,即各气体浓度没变,速率不变。
.3温度对化学反应速率的影响
7/23:.
反应过程中,当其他条件不变时,温度越大,反应速率越大;温度越小,反应速率越小。
.4催化剂对化学反应速率的影响
反应过程中,当其他条件不变时,使用催化剂的,反应速率大。
可逆反应、化学平衡状态
.1可逆反应
当一个化学反应发生时,它的生成物同时在同一条件下又能重新生成原来的反应物,这种化学反应称
为可逆反应。
.2化学平衡状态
.
在一定条件下,一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等,反应混合物中各组分的百分含量保持
不变,这一状态称为化学平衡状态
.
化学平衡状态的实质是正反应速率与逆反应速率相等,这也是判断一可逆反应是否达到平衡的首要标
准。
影响化学反应平衡的因素
.1浓度对化学平衡的影响
对一可逆反应,增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
.1压强对化学平衡的影响
对一可逆反应,通过压缩体积来使压强增大,平衡向压强减小的方向移动;若通过充入稀有气体来使
压强增大,平衡不移动。
.1温度对化学平衡的影响
对一吸热反应,升温,平衡向正反应方向移动;对于放热反应,升温,平衡逆向移动。
勒夏特列原理
.1勒夏特列原理
在一个已经达到平衡的反应中,如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以与参加反应的化
学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
.2勒夏特列原理的应用
化学平衡常数
.1化学平衡常数的表达式
8/23:.
化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不管反应物
起始浓度大小,最后都达到平衡,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化
学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数,用K表示,这个常数叫化学平衡常数。
表达式为。化学平衡常数仅为温度的函数。
.2化学平衡常数的意义
平衡常数的大小表示可逆反应进行的程度。平衡常数越大,表示反应进行得越彻底,但它并不能表示
反应进行的快慢。
.3化学平衡常数的应用
化学平衡应用
.1工业生产
.
合成氨工业中,通过加入过量的氮气,并分离液氨使平衡正向移动,使产量增加。同时,使用铁触媒
作催化剂,并将温度控制在500℃左右,使催化剂活性获得保证。
.
工业制硫酸采用了V2O5作催化剂,高温条件使得SO2的转化率提高,获得更多的SO3
.2生活实例
元素周期律
.1同主族元素性质递变规律
同一主族元素的原子半径随原子序数增大自上而下逐渐增大;最高正价与最低负价相同;非金属性自
上而下减弱,金属性逐渐增强。
.2短周期中同周期元素性质的递变规律
同一周期元素的原子半径随原子序数增大自左向右逐渐减小;最高正价与最低负价呈现周期性变化;
非金属性自左向右增强,金属性逐渐减弱。
元素周期表
.1元素周期表的结构
元素周期表共有7行18列,其中行被称为周期,列被称为族。元素周期表共有7个周期,16个族。
第一、二、三周期被称为短周期;第四、五、六周期被称为长周期;第七周期被称为不完全周期。
.2元素周期表与原子结构的关系
元素周期表中任一原子所在的周期序号即代表该原子核外的电子层数;若为主族元素,那族序数即为
9/23:.
该原子最外层的电子数。原子结构随原子所在周期表的位置而呈现周期性变化。
.3元素周期表的应用
在元素周期表金属与非金属分界线附近可以寻找到半导体材料;在副族和第Ⅷ族中寻找催化剂与合金
材料;在右上角寻找高效农药。
概念
.1电解质与非电解质
电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。常见的酸、碱、盐都是电解质。在上述两种情
况中都不能导电的化合物称为非电解质(non-electrolyte)。混合物和单质都不是电解质。
【注意】非电解质一定是化合物,只是在水溶液和熔融状态下都不能导电。
.2强电解质与弱电解质
强电解质在水分子的作用下,完全电离成离子;而弱电解质只能部分电离。其中,弱酸的电离分步可
逆,弱碱的电离单步可逆。强电解质可以是离子化合物(如:NaCl),也可以是共价化合物(如:HCl)
电离、电离方程式、电离平衡
.1电离方程式
NaCl→Na++Cl—HSO→2H++SO2—
244
NaOH→Na++OH—HSOHSO—+H+HSO—SO2—+H+
23333
.2电离平衡
.
在一定条件下,弱电解质溶液分子电离成离子的速率与离子重新结合成分子的速率相等,电解质溶液
中各微粒的含量一定,电离过程就达到了平衡状态,叫做电离平衡。
.
离子化速率与分子化速率相等;溶液中分子数大于离子数;平衡时,分子、离子浓度均不变。
.
电离达到平衡后,溶液中电离出来的各种离子浓度的乘积跟溶液中未电离的分子浓度之比也是一个常
数,这个常数称为电离平衡常数。电离平衡常数用Ki表示,是温度的函数。相同温度时,由于电离
度的大小与浓度有关,因此必须用相同浓度下电离度的大小来比较弱酸或弱碱之间的相对强弱。相同
温度时电离常数与浓度无关,所以用电离常数来比较弱酸或弱碱的相对强弱就比用电离度来比较要方
便得多。
水的电离、pH
.1水是一种极弱的电解质
水是一种极弱的电解质,在一定温度下水电离的H+和OH—的浓度乘积为定值。水的电离是吸热的,
10/23:.
温度越高,Kw值越小。25℃时Kw=1×10—14;100℃时,Kw=1×10—12。
.2pH的数学表达式
pH=-lg[H+]
.3pH与酸碱性之间的关系
25℃时,pH<7时溶液为酸性;pH=7时溶液为中性;pH>7时溶液为碱性。
【注意】pH<7时,溶液不一定为酸性。
常见的酸碱指示剂
.1酚酞
0—8无色8—10浅红10—14红色
.2石蕊
0—5红色5—8紫色8—14蓝色
.3***橙
0———14黄色
离子方程式
.1基本步骤
写
明确写出有关反应的化学方程式。
拆
①可溶性的强电解质(强酸、强碱、可溶性盐)一律用离子符号表示,、
气体、氧化物,水等仍用化学式表示。
②对于微溶物质来说在离子反应常以离子形式存在(溶液中),但是如果是在浊液里则需要写出完整
的化学式,例如,石灰水中的氢氧化钙写离子符号,石灰乳中的氢氧化钙用化学式表示。浓硫酸中由
于存在的主要是硫酸分子,也书写化学式。浓***、盐酸是完全电离的,所以写离子式。
删
删去方程式两边相同的离子和分子。
查
检查式子两边的各种原子的个数与电荷数是否相等,是否配平,还要看所得式子化学计量数是不是最
简整数比,若不是,要化成最简整数比。
.2正误判断
依据四原则
⑴客观事实原则
⑵质量守恒原则
⑶电荷守恒原则
11/23:.
⑷固定组成原则
看拆分正误
⑴能拆分的物质
能拆分的物质一般为强酸(如盐酸HCl)、强碱(如氢氧化钠NaOH)、和大多数可溶性盐(***化钠
NaCl)。
⑵不能拆分的物质
a)难溶物不拆
b)微溶物作生成物不拆
【注意】微溶物作生成物,浓度较小时拆成离子式,浓度较大时应写成化学式。
c)弱电解质不拆
d)氧化物不拆
e)弱酸的酸式酸根不拆
【注意】对于强酸的酸式盐,如NaHSO4其阴离子在稀溶液中应拆开写成H+与SO42—形式,在浓溶液
中不拆开,仍写成HSO4—
f)固相反应不拆
例将***化铵固体与氢氧化钙固体混合加热。2NH4Cl+Ca(OH)2→CaCl2+2NH3+2H2O
g)非电解质不拆
蔗糖、乙醇等大多数有机物是非电解质,在书写离子方程式时均不能拆开,应写分子式。
盐类水解与水解的应用
.1概念
盐在溶液中电离产生的离子与水微弱电离产生的H+或OH—结合成弱电解质,从而打破了水的电离平
衡,造成了溶液中[H+]和[OH—]的相对大小差异,使不同的盐溶液呈现出不同的酸碱性,这就是盐类
水解。
.2水解方程式的书写
水解是可逆过程。对于多元弱酸盐的水解通常是分步进行的,且程度逐渐减弱;多元弱碱盐的水解一
般写成一步。如
水解中有一类十分特殊,叫做双水解。
.3影响水解程度的因素
水解一般为吸热反应,因此升温会促进水解;溶液稀释,即水越多,盐越容易水解;加入H+,会抑
制弱碱阳离子的水解;加入OH—,会抑制弱酸阴离子的水解。
以NH++HONH·HO+H+为例:
4232
条件c(NH4+)c(NH3·H2O)c(H+)c(OH—)pH水解程度平衡移动方向
加热减少增大增大减少减小增大正向
加水减少减少减少增大增大增大正向
通入氨气增大增大减少增大增大减少逆向
加入少量增大增大增大减少减小减少正向
12/23:.
NH4Cl固体
通入***化
增大减少增大减少减小减少逆向
氢
加入少量
减少增大减少增大增大增大正向
NaOH固体
氧化剂、还原剂
.1概念
在氧化还原反应中,氧化剂与还原剂的确定最主要是根据化合物中元素化合价的升降来判断的。其中,
氧化剂被还原,发生还原反应,得到还原产物,其本身化合价降低,得电子;还原剂恰好相反。
.2氧化性、还原性强弱判断
在氧化还原反应中,氧化剂与氧化产物具有氧化性,并且氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性;还
原剂与还原产物具有还原性,并且还原剂的还原性强于还原产物的还原性。
.3根据金属活动性顺序判断相应阳离子的氧化性强弱
还原性:KCaNaMgAlZnFeHCuAg;S2—I—Fe2+Br—
氧化性:K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Fe2+H+Cu2+Fe3+Ag+
.4NaO
22
过氧化钠是离子化合物,可与水、酸反应,2NaO+2HO→4NaOH+O↑;也能与二氧化碳反应
2222
2NaO+2CO→2NaCO+O↑在反应中常做强氧化剂。熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂,可
222232
以把Fe氧化为高铁酸根,甚至可以在常温下把有机物转化为碳酸盐。
Na2O2也可做供氧剂,,根据这个性质,可将它用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合,将
人们呼出的CO2再转换成O2,以供呼吸之用。
.5Fe3+
Fe3+在溶液中为棕黄色,具有强氧化性。可以发生2FeCl3+Cu→2FeCl2+CuCl2;Fe+2FeCl3→3FeCl2
Fe3+与KSCN溶液混合会形成血红色溶液,可用于判断溶液中是否含有Fe3+;Fe3+与NaOH溶液反应
也会生成红褐色沉淀。
.6Na
.
钠是一种银白色金属,质软,位于周期表第3周期,第IA族,能与水反应2Na+2HO→2NaOH+H↑,。
22
钠原子的最外层只有1个电子,很容易失去,所以有强还原性。置于空气中易变质,(白色固体(Na)
先变暗(生成Na2O)再吸水生成白色的NaOH,之后形成溶液,随后吸收空气中的CO2生成Na2CO3
13/23:.
溶液,之后又变成了NaCO·10HO,最后风化形成NaCO固体)所以实验室将Na置于煤油中保存。
23223
.
主要实验现象对实验现象的分析
浮在水面上密度比水小
熔化成闪亮的小球反应放热,且钠的熔点低
迅速游动反应产生气体(H)
2
嘶嘶作响反应剧烈
溶液呈红色反应生成NaOH,遇酚酞变红
.
工业上常采用电解熔融的NaCl来制备Na方程式为:
.7H2S
.
硫化氢标准状况下是一种易燃的酸性气体,无色,有臭鸡蛋气味,有剧毒。氢硫酸比硫化氢气体具有
更强的还原性,易被空气氧化而析出硫,使溶液变混浊:。在酸性溶液中,硫化氢能使Fe3+还原为
Fe2+,Br还原为Br-,I还原为I-,还原为Mn2+,HNO还原为NO,而它本身通常被氧化为单质
2232
硫。HS也能还原溶液中的Cu2+。
2
.
用硫化亚铁与稀硫酸反应即可制得硫化氢气体。FeS+HSO(稀)=FeSO+HS↑;因硫化亚铁是不
2442
溶性固体,该反应不需加热,可以用类似于氢气制取时用的装置(如启普发生器)。
.
用蘸有乙酸铅(或***铅)溶液的试纸,放在集气瓶口试验,如果试纸变黑则证明集气瓶里已充满了
HS气:
2
.
硫化氢气体可以和金属产生沉淀,通常运用沉淀性被除去,一般的实验室中除去硫化氢气体,采用的
方法是将硫化氢气体通入硫酸铜溶液中,形成不溶解于一般强酸(非氧化性酸)的硫化铜:
14/23:.
.8Fe2+
Fe2+在溶液中为浅绿色,具有还原性。可以发生2FeCl2+Cl2→2FeCl3;
Fe3+与KSCN溶液混合不会形成血红色溶液,滴入***水后,溶液立即变红;Fe3+与NaOH溶液反应会
生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,后变为红褐色沉淀。
配平氧化还原反应的化学方程式
配平的一般步骤:
a)标出化合价的变化
b)用化合价升高和降低总数相等,配上氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物前的系数
c)若氧化剂、还原剂还起其他作用,则要相应的调整系数
d)最后配平其他的系数
原电池
.1铜锌原电池
原电池是将化学能转变成电能的装置。
.1构成原理
(非金属或某些氧化物等)组成。
,其中一极可以与电解质自发的进行氧化还原反应。
,形成闭合回路。
形成前提:总反应为自发的氧化还原反应。
.2反应方程
负极:Zn-2e-→Zn2+
正极:2H++2e-→H2↑
总反应:Zn+2H+==Zn2++H2↑
电解
.1概念
将电能转化为化学能的装置叫电解池。
.2电解原理分析
以***化铜(CuCl)溶液的电解为例
2
CuCl是强电解质且易溶于水,在水溶液中电离生成Cu2+和Cl—。CuCl→Cu2++2Cl—
22
通电前,Cu2+和Cl—在水里自由地移动着;通电后,这些自由移动着的离子,在电场作用下,改作定
向移动。溶液中带正电的Cu2+向阴极移动,带负电的***离子向阳极移动。在阴极,Cu2+获得电子而还
15/23EvaluationWarn