高一化学下学期必修2期末复习纲要.docx
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高一化学下学期必修2期末复习纲要
高一化学下学期必修2期末复习纲要
专题1微观结构与物质的多样性
一、原子核外电子的排布
1、原子序数 ＝ 核电核数 ＝ 质子数 ＝ 核外电子数
质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）
的含义
元素、核素、同位素、质量数
元素：
具有相同质子数的同一类原子的总称
核素：
把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称为核素。
一种原子即为一种核素。
原子结构示意图
2、原子核外电子排布规律的初步知识
（1）核外电子是分层排布的：
K、L、M、N……
（2）能量最低原理：
总是尽可能先排布在能量低的电子层里
（3）各层最多容纳的电子数目是2n2
（4）最外层电子数目不超过8个，次外层不超过18个……
背：
1～20号元素，熟练书写原子的结构示意图。
规则是：
按K、L、M、N……的顺序由低到高，能近则近，不近则退。
3、原子结构和元素性质的关系
例：
1、同一原子的各个电子层中，能量最低的是层。
2、美国科学家得到一种质子数为112，质量数为256的新元素，则该元素的核外电子数为，其原子序数为，中子数为。
二、元素周期律
要求能以第3周期元素为例，简要说明同周期元素性质递变规律；
能以IA、VIIA族元素为例，简要说明同主族元素性质递变规律；
能说出1～18号元素及金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质的递变规律。
1、元素周期律：
元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。
（1）最外层电子排布呈周期性变化
（2）半径呈周期性变化
半径决定因素：
①电子层数
②核电荷数
③核外电子数
（3）元素主要化合价呈周期性变化
①O、F无正价，金属无负价
②最高正化合价：
＋１→＋７最低负化合价：
－４→－１→0
③最高正化合价＝最外层电子数＝主族序数
④∣最低负化合价∣＝8-最高正化合价
（4）元素性质呈周期性变化：
P9图1-6
背：
1、判断元素金属性强弱的方法（失电子能力）
（1）单质跟水或酸反应置换出氢越容易
（2）最高价氧化物的水化物的碱性越强
（3）单质的还原性越强
（4）相应离子的氧化性越弱，则元素金属性越强
2、判断元素非金属性强弱的方法（得电子能力）
（1）单质与氢气生成气态氢化物越容易
（2）气态氢化物的稳定性越稳定
（3）最高价氧化物的水化物的酸性越强
（4）单质的还原性越强
（5）相应离子的还原性越弱则元素非金属性越强
3、氢化物和最高价氧化物的化学式
3~9号元素
Li（锂）
Be（铍）
B（硼）
C
（碳）
N
（氮）
O
（氧）
F
（氟）
化合价
+1
—
+2
—
+3
—
+4
-4
+5
-3
—
-2
—
-1
最高价氧化物的水化物
LiOH
Be（OH）2
H3BO3
H2CO3
HNO3
—
—
氢化物
—
—
—
CH4
NH3
H2O
HF
11~17号元素
Na（钠）
Mg（镁）
Al（铝）
Si（硅）
P（磷）
S（硫）
Cl（氯）
化合价
+1
—
+2
—
+3
—
+4
-4
+5
-3
+6
-2
+7
-1
最高价氧化物的水化物
NaOH
Mg（OH）2
Al（OH）3
H2SiO3
HNO3
H2SO4
HClO4
氢化物
—
—
—
SiH4
NH3
H2O
HF
例：
卤族元素的变化规律（包括物理、化学性质）：
①．原子结构 相似性：
最外层电子数相同，都为_________个
递变性：
从上到下，随着核电核数的增大，电子层数增多
②．卤素单质物理性质的递变性：
（从Ｆ2到Ｉ2）
（１）卤素单质的颜色逐渐加深；（２）密度逐渐增大；（３）单质的熔、沸点升高
③．卤素单质与氢气的反应：
Ｘ2＋H2＝2HX
卤素单质与H2的剧烈程度：
依次减弱；
生成的氢化物的稳定性：
依次减弱
④．卤素单质间的置换
2NaBr+Cl2＝2NaCl+Br2氧化性：
Cl2______Br2；还原性：
Cl－_____Br－
2NaI+Cl2＝2NaCl+I2氧化性：
Cl2_______I2；还原性：
Cl－_____I－
2NaI+Br2＝2NaBr+I2氧化性：
Br2_______I2；还原性：
Br－______I－
结论：
单质的氧化性：
依次减弱,对于阴离子的还原性：
依次增强
三、元素周期表及其应用
1、周期序数=电子层数
主族的族序数=最外层电子数
周期：
7个（共七个横行）第1、2、3周期为短周期
周期表族：
7个主族：
ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA，
7个副族，1个第Ⅷ族（3个纵行），1个零族（稀有气体）
2、元素周期表的应用P9
了解元素周期表在科学研究和生产实践中的广泛应用。
（1）原子结构和元素性质的关系:
“位，构，性”三者之间的关系
①原子结构决定元素在元素周期表中的位置
②原子结构决定元素的化学性质
③以位置推测原子结构和元素性质
（2）应用
①在周期表中右上方寻找新的农药如F，Cl，S，P，As等。
②在周期表中金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料，如：
Si，Ge，Se等
③在周期表过渡元素中寻找催化剂如Pt,Ni等和耐高温、耐腐蚀的合金材料如Ti,Mo等。
④预测新元素及其性质。
例：
下表是元素周期表的一部分，表中的每个字母表示一种短周期元素,回答下列问题：
1）画出原子或离子结构示意图__________。
2）元素在周期表中的位置是 。
3）最不活泼的元素是。
4）金属性最强的元素是
最高价氧化物的水化物碱性最强的碱是
与水或酸反应最剧烈的元素
5）非金属性最强的元素是
最高价氧化物的水化物酸性最强的酸是
与H2反应最剧烈的元素
所形成的气态氢化物最稳定的是
所形成的气态氢化物的水溶液呈碱性的是
6）半径最小的元素
半径最大的元素
半径比较
7）电子式
8）晶体类型，化学键类型
四、微粒间的相互作用力
1、从化学键变化的角度认识化学反应的实质。
要求能判断离子化合物和共价化合物，能读懂常见物质的电子式。
化学反应的本质：
2、比较化学键、离子键和共价键的涵义
化学键：
相邻的原子或离子间强烈的相互作用
分子间作用力
离子键
共价键
概念
阴阳离子之间强烈的相互作用
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
把分子聚集在一起的作用力
成键微粒
分子内离子间
阳离子：
活泼的金属阳离子/NH4+与活泼非金属、OH－、SO42－、O22－等原子团
分子内原子间
非金属与非金属（可以是同种或不同种元素的原子）
分子之间
作用力强弱
强
强
与化学键相比弱的多
存在形式
离子化合物
离子化合物、共价化合物、非金属单质
由分子构成的物质，分子间作用力是影响物质熔沸点和溶解性的重要因素。
例：
NaCl、K2CO3、NaOH、NH4Cl
NaOH、HCl、Cl2
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。
3、电子式：
在元素符号周围用小黑点（或×）来表示原子的最外层电子（价电子）的式子叫电子式。
4、有机化合物中碳原子之间的成键特征
例：
离子化合物：
NaCl，MgO，MgCl2
共价化合物：
Cl2,HCl,N2,CO2,NH3
五、从微观结构看物质的多样性
1、物质多样性原因：
存在同素异形现象，同分异构现象，不同类型的晶体
2、区分概念：
同位素
同素异形体
同分异构体
同系物
概念
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素
同一种元素形成几种不同结构的单质
具有相同的分子式，但具有不同结构的化合物
结构相似、分子组成相差1个或几个“CH2”原子团的有机化合物
描述对象
原子
单质
（有机）化合物
（有机）化合物
例子
H、D、T
①金刚石、石墨和富勒烯C60C70
②氧气与臭氧③红磷与白磷
要求能写出丁烷（2种）、戊烷（3种）的同分异构体。
烷烃CnH2n+2
3、四类晶体的组成微粒、微观结构、性质差异及熔化时破坏的力P23表1-10
晶体类型
离子晶体
原子晶体
分子晶体
微粒
阴，阳离子
原子
分子
熔化时破坏的力
离子键
共价键
分子间作用力
晶体性质特点
熔沸点较高，
硬度较大
熔沸点高，
硬度大
熔沸点较低，硬度较小
物质
含离子键的化合物：
大部分盐，强碱，活泼金属氧化物
金刚石C，晶体硅Si，二氧化硅SiO2
绝大多数非金属单质，非金属氧化物，含氧酸，气态氢化物，大部分有机物
例：
现有①Ar②金刚石③NH4Cl④SiO2⑤干冰⑥K2S六种物质，按下列要求回答：
（1）只存在共价键的是________，既存在离子键又存在共价键的是_______。
（2）熔化时不需要破坏化学键的是________，熔化时需要破坏共价键的是_____________。
1、下列各组微粒，半径大小比较中错误的是
A．K>Na>Li B．Cl—>F—>F
C．Mg2+>Na+>F— D．O2->Mg2+>Cl-
2、砷为第四周期、第VA族元素，根据它在元素周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是（）
A．砷在通常状况下是固体 B．可以是＋5、＋3、－3等多种化合价
C．AS2O5对应水化物的酸性比H3PO4强 D．砷的还原性比磷强
3、下列排列顺序正确的是
①酸性：
H3PO4>H2SO4>HClO4
②热稳定性：
H2O>HF>H2S
③原子半径：
Na>Mg>O
④还原性：
F－>Cl－>S2－
⑤结合H+的能力：
OH－＞CH3COO－＞Cl－
A．③⑤ B．②③ C．①③④ D．②④⑤
4、短周期元素的离子aW2＋、bX＋、cY2－、dZ－具有相同的电子层结构，下列推断正确的是
A．原子半径：
W＞X＞Z＞Y
B．热稳定性：
H2Y＞HZ
C．离子半径：
W2＋＞Y2－
D．碱性：
XOH＞W（OH）2
5、下列叙述正确的是
A．同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最大
B．ⅦA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子
C．室温时，零族元素的单质都是气体
D．所有主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数相等
6、X、Y都是短周期元素，原子半径Y>X，它们可形成化合物XY2，下列判断正确的是
A、X、Y可能在同一周期
B、X肯定是金属元素
C、X可能是第三周期ⅡA族或ⅣA族元素
D、X的原子序数一定比Y的原子序数小
7、有A、B、C三种短周期元素。
A+是质子；B的正、负化合价绝对值相等，在同族元素中其氢化物最稳定；C的原子核内质子数是B的价电子数的3.5倍。
试推断：
⑴这三种元素分别是：
A____，B____。
（用元素符号表示）
⑵C元素的氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为________________________________。
8、短周期元素A、B、C在元素周期表中的位置如图所示，已知A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B的质量数，B原子核内质子数和中子数相等。
据此填空：
A
C
B
（1）A的氢化物分子式为，属于化合物（填“共价”或“离子”）；
（2）B的元素符号为，原子结构示意图为，在周期表中位于第周期族；
（3）C的单质分子式为。
专题2化学反应与能量转化
§2.1化学反应速率与反应限度
通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
一、化学反应速率
1、化学反应速率
（1）概念：
用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
公式为＝△C/△t单位：
mol/（L•s）mol/（L•min）mol/（L•h）
①表示的化学反应速率是平均速率，同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，必须注明物质。
②起始浓度不一定按比例，但是转化浓度一定按比例。
③同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。
例：
2A（g）+3B（g）
C（g）+4D（g）ν（A）:
ν（B）:
ν（C）:
ν（D）=2：
3：
1：
4
（2）计算（重点）
a.简单计算
b.已知物质的量n的变化或者质量m的变化，转化成物质的量浓度c的变化后再求反应速率v
c.化学反应速率之比＝化学计量数之比，据此计算：
已知反应方程和某物质表示的反应速率，求另一物质表示的反应速率；
已知反应中各物质表示的反应速率之比或△C之比，求反应方程。
d.比较不同条件下同一反应的反应速率
关键：
找同一参照物，比较同一物质表示的速率（即把其他的物质表示的反应速率转化成同一物质表示的反应速率）
2、影响化学反应速率的因素（重点）
（1）决定化学反应速率的主要因素：
反应物自身的性质（内因）
（2）外因：
浓度、温度、催化剂，还有压强（对有气体物质的反应）、接触面积、光波、超声波等。
a.浓度越大，反应速率越快
b.温度越高（任何反应，无论吸热还是放热），反应速率越快
c.催化剂一般加快反应速率
d.压强越大（有气体参加的反应），反应速率越快
e.固体表面积越大，反应速率越快
二、化学反应限度
1、可逆反应
概念：
在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的化学反应，叫做可逆反应。
用可逆符号表示。
绝大多数化学反应都有可逆性，只是不同的化学反应的限度不同；相同的化学反应，不同的条件下其限度也可能不同。
2、化学反应的限度
（1）概念：
一定条件下，当一个可逆反应进行到正反应和逆反应的速率相等，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”，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡，这就是可逆反应所能达到的限度。
化学平衡的曲线：
（2）可逆反应达到平衡状态的标志：
反应混合物中各组分浓度保持不变
↓
正反应速率＝逆反应速率
↓
消耗A的速率＝生成A的速率
（3）怎样判断一个反应是否达到平衡：
1正反应速率与逆反应速率相等；
2反应物与生成物浓度不再改变；
3混合体系中各组分的质量分数不再发生变化
4条件变，反应所能达到的限度发生变化。
例：
1、在500oC时，将1molX和3molY放入2L的密闭容器中发生化学反应，已知Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据，填写下列空白：
X
Y
Z
起始浓度mol/L
1.0
3.0
0
2秒末浓度mol/L
0.6
1.8
0.8
（1）反应方程式：
（2）在2min内，气体Z的平均反应速率为
（3）化学反应速率最快的是
A．V（H2）==0．1mol／（L·min） B．V（N2）==0．1mol／（L·min）
C．V（NH3）==0．15mol／（L·min） D．V（N2）==0．002mol／（L·s）
2、过氧化氢分解方程式：
3、图为铁与盐酸反应速率随时间的关系图。
（1）解释a、b两段反应速率不同的原因：
（2）下列不能使氢气生成速率加大的是
A．不能室温下的稀硫酸，改用热的稀硫酸
B．不用稀硫酸，改用98℅的浓硫酸
C．不用1mol/L稀硫酸，改用2mol/L硫酸
D．不用铁片，改用铁粉
§2.2化学反应中的热量
化学反应中能量变化的实质；
放热反应和吸热反应；
化学能与热能的转化在生产、生活中的应用；
认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。
1、化学反应的本质：
旧键断裂新键形成
吸收能量放出能量——化学反应中能量变化的主要原因
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。
化学反应吸收能量或放出能量的决定因素：
反应物和生成物的总能量的相对大小
反应热△H，单位：
kJ/mol△H＝生成物的总能量－反应物的总能量
（1）放热反应：
△H＜0，反应物总能量大于生成物总能量。
燃烧反应、
中和反应、
多数化合反应，
金属与酸的反应
（2）吸热反应：
△H＞0，生成物总能量大于反应物总能量。
大多数分解反应
某些高温条件下的反应
某些晶体间的反应（氯化铵与氢氧化钡的反应）
3、热化学方程式：
（1）意义：
化学式计量数不表示分子或原子数，仅表示物质的量。
（2）书写：
①注明聚集状态
②要注明△H，即热量的正负，数值和单位
③化学计量数可以用分数
4、求△H
（1）利用键能求反应热：
△H＝反应物的键能总和－生成物的键能总和
（2）利用热值求反应热
5、化学能与热能的转化在生产、生活中的应用
提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性
§2.3化学能与电能的转化
1、原电池（重点）：
利用自发的氧化还原反应将化学能转化为电能的装置
工作原理：
原电池的电极
电极材料
实验现象
电极反应
反应类型
负极
Zn片
锌片不断溶解
Zn－2e-＝Zn2+
氧化反应
正极
Cu片
铜片上有气泡冒出
2H++2e-＝H2↑
还原反应
电池总反应
Zn+2H+＝Zn2++H2↑
电子流向：
电流流向：
2、原电池与电解池的区别
原电池（重点）
电解池
定义
化学能转变成电能的装置。
自发的氧化还原反应
将电能转变成化学能的装置。
非自发的氧化还原反应
形成
条件
①活动性不同两电极
②电解质溶液
③形成闭合回路
④有自发进行的氧化还原反应
①有外接直流电源
②电极插入电解质溶液
③形成闭合回路
电极名称及电极反应
负极：
较活泼金属-失电子-氧化反应
正极：
较不活泼金属或石墨-得电子-还原反应
阳极：
电源正极相连-（阴离子失电子）-氧化反应
阴极：
电源负极相连-（阳离子得电子）-还原反应
3、电池的应用：
制造电源，金属的防腐
研制新型电池的重要性
4、电解应用举例
电解反应实例
被电解
物质
电解
产物
电极反应
化学方程式
电解H2O制H2和O2
H2O
H2、O2
氯碱工业：
电解饱和食盐水制Cl2和NaOH
NaCl、
H2O
H2、Cl2、NaOH
阴极：
2H++2e-=H2↑阳极：
2Cl-+2e-=Cl2↑
2H2O+2NaCl
2NaOH+H2↑+Cl2↑
2H2O+2Cl-
2OH-+H2↑+Cl2↑
电解熔融NaCl制Na
NaCl
Na、Cl2
阴极：
2Na++2e-=2Na阳极：
2Cl--2e-=Cl2↑
2NaCl（熔融）
2Na+Cl2↑
电解熔融氯化镁
MgCl2
Mg、Cl2
阴极：
Mg2++2e-=Mg阳极：
2Cl--2e-=Cl2↑
2MgCl2（熔融）
2Mg+Cl2↑
电解熔融Al2O3制Al
Al2O3
Al、O2
阴极：
4Al3++12e-=4Al
阳极：
6O2-+12e-=3O2↑
2Al2O3（熔融）
4Al+3O2↑
电解精炼铜
CuCl2
阴极：
Cu2++2e-=Cu阳极：
Cu-2e-=Cu2+
（1）原电池（重点）
A.原电池正、负极的判断：
a.负极：
电子流出的电极（较活泼的金属），金属化合价升高
b.正极：
电子流入的电极（较不活泼的金属、石墨等）：
元素化合价降低
B.金属活泼性的判断：
a.金属活动性顺序表
b.原电池的负极（电子流出的电极，质量减少的电极）的金属更活泼；
c.原电池的正极（电子流入的电极，质量不变或增加的电极，冒气泡的电极）为较不活泼金属
C.原电池的电极反应：
（难点）
a.负极反应：
X－ne＝Xn－
b.正极反应：
溶液中的阳离子得电子的还原反应
（2）原电池的设计：
（难点）
根据电池反应设计原电池：
（三部分＋导线）
A.负极为失电子的金属（即化合价升高的物质）
B.正极为比负极不活泼的金属或石墨
C.电解质溶液含有反应中得电子的阳离子（即化合价降低的物质）
（3）金属的电化学腐蚀
A.不纯的金属（或合金）在电解质溶液中的腐蚀，关键形成了原电池，加速了金属腐蚀
B.金属腐蚀的防护：
a.改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。
如：
不锈钢。
b.在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。
（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜）
c.电化学保护法：
牺牲活泼金属保护法，外加电流保护法
（4）化学电源
A.干电池（锌锰电池）
a.负极：
Zn－2e-＝Zn2+b.参与正极反应的是MnO2和NH4+
B.充电电池
a.铅蓄电池：
铅蓄电池充电和放电的总化学方程式
放电时电极反应：
负极：
Pb+SO42-－2e-＝PbSO4
正极：
PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2O
b.氢氧燃料电池：
它是一种高效、不污染环境的发电装置。
它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。
总反应：
2H2+O2＝2H2O
电极反应为（电解质溶液为KOH溶液）
负极：
2H2+4OH--4e-→4H2O
正极：
O2+2H2O+4e-→4OH-
§2.4太阳能、生物质能和氢能的利用
1、太阳能的利用
1．太阳能是地球上最基本的能源：
P44
2．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用：
P45
（1）光能转化为化学能。
在太阳光作用下，植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素。
光
6H2O＋6CO2
C6H12O6＋6O2
化学能转化为热能。
动物体内的淀粉、纤维素在酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，又释放出热量。
（C6H10O5）n＋nH2O
nC6H12O6
C6H12O6（s）＋6O2（g）→6H2O（l）＋6CO2（g）△H＝－2804kJ·mol－1
科学家估计，地球上每年通过光合作用储藏的太阳能相当于全球能源年耗量的10倍左右。
（2）．利用太阳能的一般方式：
（1）光—热转换：
利用太阳辐射能加热物体而获得热能。
应用：
地膜、大棚、温室；
太阳能热水器；反射式太阳灶；高温太阳炉。
（2）光—电转换：
①光—
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