高中化学必修2期末复习总结.docx

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高中化学必修2期末复习总结

化学必修2期末复习纲要（专题1-4）

专题1微观结构与物质的多样性

一、核外电子排布与周期性

（1）．原子结构

1、原子的质量主要集中在原子核上。

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　＝　核电核数　＝　质子数　＝　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来表示一个质量数为A，质子数为Z的具体的X原子。

如：

的质子数与质量数，中子数，电子数之间的关系

6、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。

7、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。

或：

同一种元素的不同核间互称为同位素。

①两同：

质子数相同、同一元素

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

（2）．原子核外电子的排布

1、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。

　电子总是尽先排布在能量最低的电子层里。

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最低的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布。

二.、元素周期律

（1）元素周期律（重点）

１．核外电子层排布：

随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，会重复出现原子“最外层电子从_______个递增到_________个的情况（K层由1－2）而达到结构的变化规律。

２．最高正化合价和最低负化合价：

随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，会重复出现原子最高价由

＋１　　　　　＋７，中部出现负价，由－４　　　　　－１　的变化规律。

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最高正化合价＋∣最低负化合价∣＝________

3．元素金属性和非金属性的递变

A.元素的金属性和非金属性强弱的的判断依据（难点）

a.单质与水或酸反应置换氢的难易或与氢化合的难易及气态氢化物的稳定性

b.最高价氧化物的水化物的碱性或酸性强弱

c.单质的还原性或氧化性的强弱

（注意：

单质与相应离子的性质的变化规律相反）

B.第三周期元素的变化规律和碱金属族元素的变化规律（包括物理、化学性质）

１．２Na+2H2O＝2NaOH+H2↑（容易）Mg+2H2O

2Mg（OH）2+H2↑（较难）

金属性：

Na>Mg

２．Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑（容易）2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑（较难）

金属性：

Mg>Al根据1、2得出：

　金属性　Na>Mg　>Al

３．碱性NaOH>Mg（OH）2>Al（OH）3金属性：

金属性　Na>Mg　>Al

　　NaMgAl　　

　　金属性逐渐减弱

４．结论：

　SiPSCl

单质与Ｈ2的反应越来越容易生成的氢化物越来越稳定

　　　最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强

　　　故：

非金属性逐渐增强。

NaMgAl　　SiPSCl

　　　金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强

同周期从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强

5．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

同主族从上到下，随着核电核数的增加，电子层数逐渐增多，原子核对最外层电子的引力逐渐________，原子得电子的能力________，失电子的能力________，即非金属性逐渐_______，金属性逐渐__________。

C.元素性质随周期和同主族的变化规律

a.同一周期，从左到右，元素的金属性逐渐变弱

b.同一周期，从左到右，元素的非金属性逐渐增强

c.同一主族，从上到下，元素的金属性逐渐增强

d.同一主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱

6．随着原子序数的递增，元素的核外电子排布、主要化合价、金属性和非金属性都呈现周期性的变化规律，这一规律叫做元素周期律。

（2）元素周期表的结构

A.周期序数＝电子层数B.原子序数＝质子数

C.主族序数＝最外层电子数＝元素的最高正价数

D.主族非金属元素的负化合价数＝8－主族序数E.周期表结构

短周期（第1、2、3周期）

　　　　　周期：

7个（共七个横行）　

　　　　　　　　　　　　　长周期（第4、5、6、7周期）

　　　　　　　　　　　　　　　　主族7个：

ⅠA-ⅦA

副族7个：

IB-ⅦB

　　　　　　　　　　　　　　　　第Ⅷ族1个（3个纵行）

　　　　　　　　　　　　　　　　零族（1个）稀有气体元素

（3）．元素周期表和元素周期律对我们的指导作用

1.周期表中金属性、非金属性之间没有严格的界线。

在分界线附近的元素具有金属性又具有非金属性。

2.金属性最强的在周期表的左下角是，Cs；非金属性最强的在周期表的右上角，是Ｆ。

3.微粒半径大小的比较规律：

a.原子与原子b.原子与其离子c.电子层结构相同的离

（4）元素周期律的应用（重难点）

A.原子结构和元素性质的关系:

“位，构，性”三者之间的关系

a.原子结构决定元素在元素周期表中的位置

b.原子结构决定元素的化学性质

c.以位置推测原子结构和元素性质

B.应用

①在周期表中寻找新的农药。

②在周期表中寻找半导体材料。

③在周期表中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。

④预测新元素及其性质。

三.微粒之间的相互作用

1、化学键（重点）

化学键的概念和化学反应的本质：

（1）离子键：

A.相关概念：

阴阳离子之间强烈的相互作用叫做离子键。

相互作用：

静电作用（包含吸引和排斥）

B.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（ⅠA、ⅡA族）与活泼非金属（ⅥA、ⅦA族）形成的化合物。

如NaCl、Na2O、K2S等

（2）强碱：

如NaOH、KOH、Ba（OH）2、Ca（OH）2等

（3）大多数盐：

如Na2CO3、BaSO4

（4）铵盐、典型金属氧化物

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。

（2）共价键：

A.相关概念：

原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。

共价键的存在：

　非金属单质：

H2、X2、Ｎ2等（稀有气体除外）

　共价化合物：

H2O、CO2、SiO2、H2S等

　复杂离子化合物：

强碱、铵盐、含氧酸盐

B.共价化合物：

以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。

（只有非金属的化合物，除了铵盐）

（3）．电子式：

定义：

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。

①．原子的电子式：

②．阴阳离子的电子式：

　（１）阳离子　简单阳离子：

离子符号即为电子式，如Na+、、Mg2＋等

　　　　　　　　复杂阳离子：

如NH4+电子式：

_______________

简单阴离子：

（２）阴离子　

复杂阴离子：

③．物质的电子式：

（１）离子化合物：

阴、阳离子的电子式结合即为离子化合物的电子式。

AB型：

NaCl__________________，MgO_________________。

A2B型：

如Na2O_______________　

AB2型：

如MgCl2：

_________________　

（２）某些非金属单质：

如：

Cl2______O2_________等

（３）共价化合物：

如HCl_________、CO2_____________、NH3__________、CH4_________　

④．用电子式表示形成过程：

用电子式表示离子化合物形成过程：

（1）离子须标明电荷数；

（2）相同的原子可以合并写，相同的离子要单个写；（3）阴离子要用方括号括起；（4）不能把“→”写成“＝”；（5）用箭头标明电子转移方向（也可不标）。

2、分子间作用力：

分子间存在着将分子聚集在一起的作用力，这种作用力称为分子间作用力。

分子间作用力比化学键弱得多。

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。

3、从微观结构看物质的多样性

（1）同素异形体：

同一种元素能够形成几种不同的单质，这种现象称为同素异形现象，这些单质互称为同素异形体。

特点：

①同种元素②不同结构（性质不同）③可以相互转化

实例：

①金刚石、石墨和富勒烯②氧气与臭氧③红磷与白磷

（2）同分异构现象和同分异构物体

1、同分异构现象：

化合物具有相同的分子式，但具有不同分子结构的现象。

2、同分异构体：

分子式相同，但分子结构不同，因而性质也不同的化合物互称同分异构体。

同分异构体可以属于同一类物质，也可以属于不同类物质。

同分异构体的性质不相同。

（3）四类晶体的组成微粒、微观结构、作用力及性质差异。

专题2化学反应与能量转化

一、化学反应速率与限度

（1）化学反应速率

1.化学反应速率的概念：

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。

计算公式为＝△C/△t反应速率的单位：

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）

A.决定化学反应速率的主要因素：

反应物自身的性质（内因）

B.外因：

影响化学反应速率的因素有浓度、温度、催化剂，还有压强（对有气体物质的反应）、光波、电磁波、超声波、溶剂、固体的表面积等。

a.通常浓度越大，反应速率越快

b.升高温度（任何反应，无论吸热还是放热），加快反应速率

c.催化剂能改变化学反应速率（催化剂一般加快反应速率）

d.有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快

e.固体表面积越大，反应速率越快

（3）化学反应的限度

A.可逆反应的概念和特点：

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。

B.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

a.化学反应限度的概念：

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。

b.化学平衡的曲线：

c.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

d.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。

化学平衡的特点：

逆、等、动、定、变、同。

化学平衡移动原因：

v正≠v逆

v正>v逆正向v正.

二、化学反应中的热能

（1）化学反应中的热量变化

①任何化学反应都伴随有能量的变化。

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是与能量联系在一起的，断开旧的化学键要_______能量，而形成新的化学键要_________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。

化学反应中能量变化的主要原因：

化学键的断裂和形成

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

a.吸热反应：

反应物的总能量小于生成物的总能量

b.放热反应：

反应物的总能量大于生成物的总能量

③常见的放热反应：

A.所有燃烧反应；B.中和反应；C.大多数化合反应；D.活泼金属跟水或酸反应；E.物质的缓慢氧化

④常见的吸热反应：

A.大多数分解反应；

C.氯化铵与氢氧化钡的反应。

⑤热化学方程式

表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。

热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。

在热化学方程式中:

（1）要标明物质（反应物和生成物）状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。

物质呈现哪一种聚集状态，与它们所具有的能量有关。

（2）在恒压条件下，方程式右端用△H标明反应放出或吸收的热量，负值表示在该条件下反应放热，正值表示在该条件下反应吸热（3）热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子、原子个数，只表示物质的量。

因此，它可以用整数或简单分数表示。

（4）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同，即△H的值与计量数成正比。

（2）燃料燃烧释放的热量

燃料燃烧过程中放出热量的大小，取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。

燃料燃烧放出热量的大小等于形成生成物分子中化学键放出的总能量与燃烧时断裂反应物分子中化学键吸收的总能量之差。

∑E（生成物）-∑E（反应物）

三、化学能与电能的转化

1、化学能转化为电能

（1）原电池（重点）

A.概念：

B.工作原理：

负极：

失电子，发生氧化反应

b.正极：

得电子，发生还原反应

C.原电池的构成条件：

关键是能自发进行的氧化还原反应能形成原电池

a.有两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体作电极

b.电极均插入同一电解质溶液

c.两电极相连（直接或间接）形成闭合回路

D.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

E.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

F.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、电能转化为化学能

电解原理

1、电解池：

将电能转化为化学能的装置叫电解池。

2、电解原理：

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。

3、电极名称：

阴极：

与电源负极相连的电极称为阴极，发生还原反应。

阳极：

与电源正极相连的电极称为阳极，发生氧化反应。

4、电解应用举例

①、电解食盐水——氯碱工业

（1）电极反应

阴极：

2H++2e-=H2↑阳极：

2Cl-+2e-=Cl2↑

（2）电解总的化学方程式和离子方程式

化学方程式：

2H2O+2NaCl

2NaOH+H2↑+Cl2↑

离子方程式：

2H2O+2Cl-

2OH-+H2↑+Cl2↑

②、电解熔融氯化钠

（1）电极反应

阴极：

2Na++2e-=2Na阳极：

2Cl--2e-=Cl2↑

（2）电解总的化学方程式2NaCl（熔融）

2Na+Cl2↑

③、电解熔融氯化镁

（1）电极反应

阴极：

Mg2++2e-=Mg阳极：

2Cl--2e-=Cl2↑

（2）电解总的化学方程式MgCl2（熔融）

Mg+Cl2↑

④、电解熔融氧化铝

（1）电极反应

阴极：

4Al3++12e-=4Al阳极：

6O2-+12e-=3O2↑

（2）电解总的化学方程式2Al2O3（熔融）

4Al+3O2↑

⑤电解精炼铜

（1）电极反应

阴极：

Cu2++2e-=Cu阳极：

Cu-2e-=Cu2+

四、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—热—电转换。

原理：

利用太阳辐射能发电，一般是由太阳能集热器发电，太阳能集热器吸收的热能使水转化为水蒸气，再驱动汽轮机发电。

②光—电直接转换。

原理：

根据光电效应，将太阳辐射能直接转换为电能。

基本装置：

太阳能电池。

应用：

电子仪表、光电信号器件、无电人中继站、高山气象站、太阳能日用电子产品等。

（3）光—化学能转换。

运用

（1）把芒硝晶体（Na2SO4•10H2O晶体）和其他物质装在密闭包装袋内。

白天在阳光下暴晒，当温度达到25C0时，Na2SO4•10H2O晶体失水，溶解吸热量,晚上气温下降，袋内Na2SO4溶液结晶，重新析出水合晶体，释放出热量，用于取暖。

这是利用太阳能的一种简易方法。

（2）利用太阳辐射能和催化剂可以使水分解（光解水）制得氢气。

氢气是二级能源，用途很广，既可以作为燃料，又是化工原科。

这是一种很有前途的光－化学能转换方式。

（4）光—生物质能转换。

原理：

通过地球上众多植物的光合作用，将太阳辐射能转化为生物质能。

光－生物质能转换的本质也是光－化学能转换。

化学方程式：

6H2O+6CO2C6H12O6+6O2

葡萄糖

淀粉、纤维素

（C6H10O5）n+nH2OnC6H12O6

2、生物质能的利用

1．直接燃烧：

（C6H10O5）n＋6nO2

6nCO2＋5nH2O

2．生物化学转换

（1）沼气：

（2）乙醇：

（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6

C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2↑

3．热化学转换

（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6

纤维素

C6H12O6＋2H2O

2CH4↑＋4CO2↑＋4H2↑

3、氢能的开发

（1）．氢能的三大优点：

①氢气完全燃烧放出的热量是等质量汽油完全燃烧放出热的3倍多；

②制取它的原料是水。

资源不受限制；

③它燃烧产物是水，不会污染环境，是理想的清洁燃料。

（2）．氢能的利用途径

①燃烧放热（如以液态氢作为火箭的燃料）；

②用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池；

③利用氢的热核反应释放的核能（如氢弹）

（3）．氢能的产生方式：

大规模生产氢气的工艺，要求氢气的生产成本低、环境污染少、工艺简单、生产安全等。

在生活和生产中大量应用氢能源，首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的贮存和运输等问题。

目前人类制取氢气的方法有：

1）以天然气、石油、和煤为原料，在高温下与水蒸气反应或用部分氧化法制氢气

2）电解水制氢气

3）在光分解催化剂存在下，在特定的装置中，利用太阳能分解水制氢气

4）利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下释放出氢气。

（4）、氢气的储存

氢气密度小，1.5×107Pa下，40L钢瓶只能装约0.5kgH2。

且H2熔点低，难液化，液氢储存困难，也不安全。