高中化学.docx

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高中化学

极性小断

方法一〉看电子式，看中心原子是否全部成键：

若全部成键，则为非极性分子；如：

CO2

若只要有一对电子不成键，则为极性分子；如：

H2O

方法二〉空间不对称

极性键极性分子

空

间

对

称

非极性键非极性分子

具体情况具体分析：

中心原子无孤对电子

类

型

实例

键的

极性

分子的极性

空间构型

键角

分子中正负电荷重心是否重合

X2

I2、O2、N2

非极性

非极性

直线型

XY

HF、HI

极性

极性

直线型

无

CO2、CS

极性

非极性

直线型

180°

重合

XY2

SO2

极性

极性

“V”型

2对

H2O、H2S

极性

极性

“V”型

<180°

不重合

无

XY3

BF3、BCl2

极性

非极性

平面正三角形

120°

重合

1对

NH3、PCl3

极性

极性

三角锥形

<120°

不重合

无

XY4

CH4、CCl4

极性

非极性

正四面体型

109°28′

重合

XYZ3

CH3Cl

极性

极性

非正四面体型

无

XY5

PCl5

非极性

三角双锥形

90°、102°、180°

重合

无

XY6

SF6

非极性

正八面体

90°、180°

重合

——有极性键结合的多原子分子的极性判断技巧

位置对称法：

分子有无极性主要看分子中正负电荷的分布是否对称，而电荷分布情况又跟分子形状有密切的关系，因此可根据分子的形状先分析分子的对称性。

若分子高度对称，则为非极性分子，反之为极性分子，具体的做法可将分子中同种元素的原子集中于一点，有几种元素就可以找几个点，然后比较这几个点是否重合，若能重合，就说明该分子是高度对称的，这样的分子没有极性，是非极性分子，反之为极性分子。

因此，只要清楚分子的形状，就能判断分子是否有极性。

价、位关系法：

所谓“价、位关系”是指元素的化合价和该元素在元素周期表中的位置（主族序数）之间的关系。

对于ABn型分子来说，若A是化合价的绝对值和A在周期表中的主族序数相等，则该分子是非极性分子，若不相等，则是极性分子

eg：

NH3分子中，N元素的化合价为—3价，绝对值为3，它在第ⅣA族，价与位不等（3≠5）。

故NH3为极性分子。

而CH4、SO3、PCl5等分子中的C、S、P等都符合价、位相等关系，因此，都是非极性分子。

孤对电子：

对于ABn型分子来说，若中心原子A的最外层有孤对电子，分子有极性，反之无极性。

eg：

NH3分子中N原子上有一对电子，所以eg：

NH3分子是极性分子，而CO2分子中的C原子上无孤对电子，所以CO2分子是非极性分子。

遵循的原则

1．无机物制备应遵循的原则

（1）反应原理正确；

（2）反应条件不苛刻，便于操作；

（3）原料来源丰富、易得；

（4）所制得的产物较纯净或易于分离提纯，污染小。

2．常见气体的实验室制备

综合分析1995年以来的高考试题（包括：

全国卷、上海卷等测试题），单纯的气体制备实验题已不多见，但以气体制备为主线的实验设计题和综合实验题屡见不鲜。

所以中学课本中要求掌握的常见气体制备的有关知识，如：

反应原理、实验装置（包括：

发生、净化、干燥装置）和药品、操作步骤（包括：

仪器的组装顺序和操作顺序）、气体的收集和检验（或验满）等务必全面、熟练掌握，这也是准确、迅速解答有关实验设计题和综合实验题必不可少的基础知识。

（1）气体发生装置的四种典型类型：

中学化学中要求掌握约13种气体的制备，它们是：

三种单质气体（O2，H2，Cl2）、三种氢化物（HCl，H2S，NH3）、三种有机气体（CH4，C2H4，C2H2）、四种氧化物（CO2，SO2，NO，NO2）。

从反应物的状态和反应时是否需要加热，可把气体的发生装置归纳为如下四种类型：

①固—固加热型：

如图5-11，可制取O2，NH3，CH4等。

②固—液不加热型：

如图5-12或图5-13，图5-12可制取H2，CO2，H2S，NO2，C2H2等；图5-12只可制取H2，CO2，H2S（注意启普发生器使用时的三个条件）。

③固—液或液—液加热不控温型：

如图5-14可制Cl2，HCl，SO2，CO，NO等。

④液—液加热控温型：

如图5-15，可制C2H4等.

（2）气体的收集如图5-16：

①排水集气法：

难溶或微溶于水，且与水不发生反应的气体，均可用排水集气法收集。

用排水集气法收集气体时，导管只能伸入集气瓶内少许。

②排空气集气法：

不与空气发生反应，且其密度与空气的密度相差较大的气体，均可用排空气集气法收集。

空气的平均式量约为29，则式量大于29的气体如Cl2等用可瓶口向上排空气法收集；式量小于29的气体如H2等可用瓶口向下排空气法收集；而与空气密度相近的气体如NO、CO等不能用排空气法收集。

用排空气法收集气体时，导管一定要接近集气瓶底部，把空气尽量排出；为减少空气向瓶内扩散，集气瓶口应盖上毛玻璃片；如用试管收集时，可在管口轻轻塞入一小团疏松的棉花。

（3）几种气体的制备原理，见表5-4。

（4）气体的净化：

选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定，所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应，见表5-5。

一般情况下：

①易溶于水的气体杂质可用水吸收；②酸性气体杂质可用碱性物质吸收；③碱性气体杂质可用酸性物质吸收；④水蒸气可用干燥剂来吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可用作吸收剂。

（5）常见气体的干燥：

在选择干燥剂时，一般应注意以下几点（见表5-6）。

①被干燥的气体一定不能与干燥剂发生化学反应。

②酸性干燥剂一般用来干燥酸性或中性气体，而不能用来干燥碱性气体。

如浓H2SO4能干燥H2，O2，Cl2，CO2等，而不能干燥NH3；反之，碱性干燥剂也不能干燥酸性气体，如碱石灰不能干燥Cl2，CO2，HCl等。

——〈一〉——

遵循的原则

③具有强氧化性的浓H2SO4不能用来干燥还原性气体，如H2S，HBr，HI；对于H2，CO等虽具有较强的还原性，但反应条件是加热或高温，故常温下仍可使用浓H2SO4干燥。

④无水CaCl2呈中性，对各类气体一般均可干燥，但NH3能与其发生络合作用而不能使用。

反应式为：

CaCl2+8NH3CaCl2·8NH3

（6）关于气体的净化与干燥的先后顺序：

①若采用溶液除杂，一般是除杂在先，干燥在后。

其原因是：

气体通过溶液将带出水蒸气，干燥剂可除去这些水蒸气。

例如实验室中利用大理石与稀盐酸反应制备CO2，欲制得干燥、纯净的CO2，可先将产生的气体通过饱和的NaHCO3溶液，除去混入其中的HCl气体，再通过浓H2SO4除去水蒸气。

②若采用加热除杂，则一般是干燥在先。

例如N2中混有O2，CO2，H2O（气），可先将混气通过碱石灰，除去CO2和H2O（气），再将从干燥管导出的气体通过装有灼热Cu网的硬质玻璃管，除去O2，即可得到干燥、纯净的N2。

若将混气先通过灼热的Cu网，因气体中混有水蒸气，易引起试管破裂。

（7）关于“尾气的处理”操作中应掌握的几个问题：

①对有毒、有害的气体必须用适当的溶液予以吸收，或点燃变为无毒、无害的气体，再排放到空气中。

如Cl2、SO2、Br2（蒸气）、NO2等，可用NaOH溶液吸收；H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收；NH3可用浓H2SO4吸收；而CO尾气，则可在导管口处点燃，将其转化为CO2。

②若需检验某混气中含有大量H2和CO，先将混气通过灼热的CuO，使其分别转化为H2O（气）和CO2，然后通过装有无水CuSO4的U形管（或干燥管），再通过澄清石灰水进行验证（该顺序不能颠倒）。

③放空：

针对无毒、无害气体的排出。

如：

N2，O2，H2，CO2等（可在塞子上安装一个放空管或多打一个孔）。

④对于制备在空气中易水解的物质，如：

Mg3N2、Al2S3、SnCl4、无水CuCl2、无水AlCl3等，应在尾气处理装置以后再连接一个干燥装置，目的是防止空气中水蒸气进入制备装置。

（8）气体的净化与干燥装置如图5-17。

3．掌握几种重要有机物

溴苯、硝基苯、乙酸乙酯、酚醛树脂的制备原理、反应装置、试剂的用量及添加次序和反应进行的条件，并能准确描述有关实验现象。

——〈二〉——

反应类型

定义

取代反应

有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。

加层反应

有机物分子中双键（三键）两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成的化合反应。

加聚反应

由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物分子，这样的聚合反应同时也是加成反应，所以这种聚合反应又叫加层聚合反应。

聚合反应

相对分子质量较小的化合物互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。

消去反应

有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子，而生成不饱和化合物的反应。

还原反应

在有机化学反应中，通常把有机物分子加入氢原子或失去氧原子的反应。

氧化反应

在有机化学反应中，通常把有机物分子加入氧原子或失去氢原子的反应。

酯化反应

酸和醇起作用，生成酯和水的反应。

某酸+某醇=〉某酸某酯。

水解反应

在有酸或碱存在的条件下，酯能发生水解反应，生成相应的酸或醇。

固体

药

品

液体

药

品

取用药品

粉末

块状

一定量

少量

多量

一定量

使用仪器

药匙（或纸槽）

镊子

托盘天平

胶头滴管

用试剂瓶倾倒

量筒、滴管（或移液管）

钠与水的反应试验

钠与乙醇的反应试验

钠粒熔为闪亮的小球快速浮游于水面，并迅速消失。

钠粒未熔化，沉于乙醇液体底部，并未慢慢消失。

有嘶嘶的声音

无任何声音

产生的气体推动熔化的钠球在水面上运动

有无色、无味气体生成，做爆鸣试验时有爆鸣声。

试验结论

钠的密度小于水的密度，熔点低。

钠与水剧烈反应，单位时间内发出的热量大，反应生成氢气。

水分子中氢原子相对较活泼。

钠的密度大于乙醇的密度。

钠与乙醇缓慢反应生成氢气。

乙醇分子里羟基氢原子相对不活泼。

反应实质

水分子中的氢原子被置换的反应

乙醇分子羟基上的氢原子被置换的反应

判断化学平衡

aA（g）+bB（g）≒≒pC（g）+qD（g）

一〉等速标志：

1〉单位时间内消耗amolA的同时生成amolA

能，单位时间内消耗amolA是指正反应速率，单位时间内生成amolA是指逆反应的速率，数值相等，意味着V正=V逆。

2〉单位时间内消耗了amolA,同时生成了pmolD。

不能，消耗A和生成了C都是描述正反应的，不能判断出V正=V逆。

3〉单位时间内消耗了amolA，同时消耗了qmolD

能，单位时间内消耗amolA是指正反应的速率，同时qmolD是指逆反应的速率，消耗

qmolD必然生成了amolA，意味着V正=V逆。

4〉VA：

VB：

VC：

Vd=a：

b：

c：

d

不能，化学反应在任何时刻都满足反应速率之比等于化学方程式的系数之比。

即V正、V逆不一定相等。

二〉混合体系中各组分的含量不变标志

1〉各组分的物质的量或物质的量分数一定

2〉各组分的质量或质量分数一定

3〉各气体的体积或体积分数一定

（1）、

（2）、（3）都能。

（1）、

（2）、（3）中都叙述了各组分的浓度不再随时间变化而变化，说明单位时间内反应速率与生成速率以相等，即V正=V逆。

三〉总体积、总压强、总物质的量不变的标志

1〉其它条件不变，a+b≠p+q时，总体积、总压强或总物质的量一定

能，由于反应前后气体分子总数改变，若反应没有达到平衡，随着反应的进行，上述各量会随着反应的进行发生变化。

只有平衡时才不随时间变化而变化。

2〉其它条件不变，a+b=p+q时，总体积、总压强或总物质的量一定。

不能，由于反应前后气体分子总数不变，无论反应是否处于平衡状态，这些量都是不变的。

四〉平均相对分子质量不变标志

1〉当a+b≠p+q时，气体的平均相对分子质量一定。

能，反应混合物的总量是一定的，当反应前后气体分子总数不同时。

只要反应没达到平衡状态，气体分子总数只有在平衡状态下才不随时间变化而变化，平均分子质量才会一定

2〉当a+b=p+q时，气体的平均相对分子质量一定。

不能，反应混合物的总质量是一定的，当反应前后气体分子总数相同时，只要是反应前后均为气体参与的反应，不论是否平衡，气体的平均相对分子质量都是一定的。

五〉其它

1〉其它条件一定时，体系温度一定

能，所有得化学反应都盘随着能量变化，只有在平衡状态下，正反应与逆反应的热效应恰好抵消，体系温度才能不变

2〉其它条件一定时，密度一定

不能，对于反应物和生成物均为气体的反应，只要体系的体积固定，密度就是一定的，所以其它条件一定时，密度一定不能作为判断达到平衡状态的标志

惰性气体对化学平衡的影响

——惰性气体对化学反应速率的影响

1〉若容器恒温恒容时，充入惰性气体，虽然改变了容器内气体的压强，但却没有改变参与反应气体产生的分压，即由c=n/v可知，此时并没有改变反应物的浓度，所以不影响化学反应速率。

2〉若容器恒温恒压（容器体积可变）时，充入惰性气体，容器容积增大，虽未减小容器的压强，但却减小了参与反应气体产生的分压，即由c=n/v可知，此时降低了反应物的浓度，所以化学反应速率减小

——惰性气体对化学平衡状态的影响

一〉反应体系中气体生成物和气体反应物的计量系数不等时的情况

以N2（g）+3H2（g）≒≒2NH3（g）为例

1〉当体系恒温恒容时，加入惰性气体，虽然体系内压强增大，但容器体积不变，因而

c（N2）、c（H2）、c（NH3）均不变，即当相当于反应体系压强不变，所以平衡不会移动；

2〉当体系恒温恒压（容器体积可变）时，加入惰性气体，则体积必然增大，因而c（N2）、c（H2）、c（NH3）均变小。

即此时相当于减小压强。

由向气体体积增大的方向移动。

二〉反应体系中气体生成物和气体反应物的计量系数相等时的情况。

以I2（g）+H2（g）≒≒2HI（g）为例

当惰性气体加入已达平衡的体系中时，只要温度不变，不论压强、体积如何变化，平衡都不会发生移动。

1〉当体系恒温恒容时，加入惰性气体，虽然体系内压强不变，则体积必然增大。

因而c（I2）、c（H2）、c（HI）均不变，所以正、逆反应速率都不变，平衡不会移动；

2〉当体系恒温恒压（容器体积可变）时，加入惰性气体，则体积必然增大，因而c（I2）、c（H2）、c（HI）均减小，而且减小的倍数相同，所以正、逆反应速率减小的倍数也相同（可以用速率公式来解决），平衡也不会移动

——图表总结惰性气体对化学反应速率及化学平衡的影响

1〉对于反应前后气体系数不等的化学反应（注：

只有可逆反应才能淡化化学平衡）。

体系——

2〉对于反应前后气体系数相等的化学反应（注：

只有可逆反应才能淡化化学平衡）

晶体类型及性质

晶体类型

离子晶体

分子晶体

分子晶体

金属晶体

存在粒子

阴、阳离子

原子

分子

金属离子、自由电子

粒子间作用力

离子键

共价键

分子间作用力

（范德瓦尔斯力）

复杂的静电作用

（金属键）

熔沸点

较高

很高

较低

一般较高，

少部分低

硬度

硬而脆

很硬

一般很软

一般较硬，

少部分软

溶解性

易溶于极性溶剂

不容于大多数溶剂

相似相容

难溶（钠与水反应）

导电性

晶体不导电，熔化时能导电，能溶于水，其水溶液导电

一般导电性差，有的能导电

晶体不导电。

有些能溶于水后能电离，其水溶液能导电。

熔化不导电

是电的良导体

导热性

不良

不良

不良

良

延展性

不良

不良

不良

良

实例

NaCl、CsCl

金刚石、晶体硅

固态气体单质、

氯化氢、氨、冰、干冰

镁、铝

1〉离子键的一定是离子晶体

2〉一个Na*周围有六个Cl¯

3〉分子晶体的相对分子质量越大→范德瓦尔斯力越强→溶沸点越高

4〉氢键是在分子之间形成的。

该分子中必须含有氢原子，且另一种原子吸引电子的能力很强，只有这样才能形成氢键。

常见的能形成氢键的分子主要有HF、H2O、NH3等

5〉原子晶体的溶沸点与原子间共价键有关，半径越小，共价键强度越大，溶沸点越高。

6〉原子晶体只含有共价键

7〉金属元素在化合物中一定显正价

8〉金属原子可以还原氧化性质兼有，如：

Fe²*

9〉有限原子或分子的晶体是分子晶体

1〉晶体中不一定存在化学键，如：

稀有气体；

2〉晶体融化时不一定破坏化学键，如：

分子晶体融化时破坏的是分子间作用力；

3〉溶于水能导电的晶体不一定是离子晶体，如：

HCl，分子晶体；

4〉由金属与非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如：

AlCl3是分子晶体，是共价键；

5〉由非金属元素组成的晶体不一定是分子晶体，如：

NH4NO3、（NH4）2SO4、（NH4）2CO3等；

6〉含有金属阳离子的晶体不一定都是离子晶体，如：

金属晶体也含有阳离子；

7〉具有导电性的晶体不一定都是金属晶体，如：

石墨；

8〉离子晶体中不一定只含有离子键如：

氨盐、强碱以及金属过氧化物除含离子键外还含有公价键；

9〉由氢化物构成的晶体不一定是分之晶体，NaH是离子晶体；

10〉原子晶体不一定为绝缘体，Si为半导体；

11〉离子晶体不一定由金属阳离子和非金属阴离子构成，如：

氨盐；

化学阅兵

1>易挥发的物质：

液溴（Br2）、氨水（NH3·H2O）、苯（C6H6）、乙醇（CH3CH2OH）……

1>易被空气氧化的物质：

亚铁（Fe²﹡）盐溶液、亚硫酸（H2SO3）及其盐溶液、硫化氢（H2S）及其盐溶液

3>能与水以任意比混溶：

乙二醇（C2H6O2）、丙三醇（C3H8O3）、

酒精（C2H5OH）、苯酚（C6H5OH；65℃以上

4>有机化学原子共面：

甲醛、苯、乙炔、乙烯

5>晶体间作用力

离子晶体：

是由库仑力即静电吸引力

金属晶体：

是阴离子和自由电子静电力的作用

原子晶体：

的熔沸点高低考虑键的长短

分子晶体：

的熔沸点高低考虑范德瓦而斯力或氢键

在同主族元素中，随着原子序数的增大，熔沸点降低

范德瓦尔斯力或氢键不属于相互作用力

6>要随用随配，不能长时间放置的物质：

卤水、石灰水、银氨溶液Cu（OH）2悬浊液

7>烃的衍生物中：

大部分是液体

气体的有：

CH3Cl、CH2=CHCl、HCHO；

固体的有：

酚晶体、冰醋酸；

8>与化工生产有关的反应：

制漂白粉、制生石灰、工业合成氨、氯碱工业、硫酸工业、硝酸工业、玻璃工业……

9>两物质接触能产生白烟：

NH3+HClNH3+HNO3

10>常见的能发生相互促进水解反应的离子有：

Al³΅与S²‾、HS‾、CO2²‾、HCO2²‾、AlO2‾

Fe³΅与CO2²‾、HCO2²‾、AlO2‾

NH4΅与AlO2‾、SiO3²‾

11>喷泉实验：

只要气体以溶于吸收剂

HCl水/NaOH

NH3水/NaCl

CO2、Cl2、H2S、SO2NaOH

CH2=CH2溴水

12>与碱反应的单质有：

Si、Al、Zn……（大多数都不与碱反应）

13>与碱反应生成气体的有：

Si、Al→→H2；氨盐（NH4΅）→→NH3

14>常温下，SO3为液体；H3PO3为固态；

标况下，SO3为晶体；HF为液体；

15>吸热反应：

分解反应、电离、水解、氨盐溶解；

反热反应：

中和反应、形成水合离子（H3O΅）；

16>生活小常识

碳酸钙：

大理石、钟乳石

碳酸钙、氢氧化镁：

锅垢，是自然界含较多碳酸氢钙等硬水在煮沸时形成的

碳酸钙：

贝壳、蛋壳；

17>短命物质：

Ag（OH）2（白色）→→Ag2O（黑色）

Fe（OH）2↓（白色）→→灰绿色→→Fe（OH）3（红褐色）

——1——

化学阅兵

18〉使溴水退色：

不饱和烃的加层；

与苯、甲苯、四氯化碳等因萃取而退色；

与碱性溶液（NaOH、Na2SO3……）发生氧化还原反应；

与较强的无机还原剂（H2S、SO2、FeSO4、KI）被还原；

苯酚能使其退色，生成三溴苯酚；

19〉常见的干燥剂：

酸性干燥剂：

浓H2SO4、P2O5不能干燥碱性气体，其中浓硫酸也不能干燥H2S、HBr、HI等强还原性气体

碱性的固体：

NaOH、生石灰不能干燥酸性气体

中性的：

不能干燥NH3，生成CaCl2·8NH3

——2——

化学反应

——化合反应

1、镁在空气中燃烧：

2Mg+O2=点燃=2MgO

2、铁在氧气中燃烧：

3Fe+2O2=点燃=Fe3O4

3、铝在空气中燃烧：

4Al+3O2=点燃=2Al2O3

4、氢气在空气中燃烧：

2H2+O2=点燃=2H2O

5、红磷在空气中燃烧：

4P+5O2=点燃=2P2O5

6、硫粉在空气中燃烧：

S+O2=点燃=SO2

7、碳在氧气中充分燃烧：

C+O2=点燃=CO2

8、碳在氧气中不充分燃烧：

2C+O2=点燃=2CO

9、二氧化碳通过灼热碳层：

C+CO2=高温=2CO

10、一氧化碳在氧气中燃烧：

2CO+O2=点燃=2CO2

11、二氧化碳和水反应（CO2通入紫色石蕊试液）：

CO2+H2O===H2CO3

12、生石灰溶于水：

CaO+H2O===Ca（OH）2

13、无水硫酸铜作干燥剂：

CuSO4+5H2O====CuSO4·5H2O

14、钠在氯气中燃烧：

2Na+Cl2=点燃=2NaCl

——分解反应

15、实验室用双氧水制氧气：

2H2O2+MnO2==2H2O+O2↑

16、加热高锰酸钾：

2KMnO4=加热=K2MnO4+MnO2+O2↑

17、水在直流电的作用下分解：

2H2O=通电=2H2↑+O2↑

18、碳酸不稳定而分解：

H2CO3===H2O+CO2↑

19、高温煅烧石灰石（CO2工业制法）：

CaCO3=高温=CaO+CO2↑

化学反应

——置换反应

20、铁和硫酸铜溶液反应：

Fe+CuSO4==FeSO4+Cu

21、锌和稀硫酸反应（实验室制H2）：

Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑

22、镁和稀盐酸反应：

Mg+2HCl===MgCl2+H2↑

23、氢气还原氧化铜：

H2+CuO=加热=Cu+H2O

24、木炭还原氧化铜：

C+2CuO=高温=2Cu+CO2↑

25、甲烷在空气中燃烧：

CH4+2O2=点燃=CO2+2H2O

26、水蒸气通过灼热碳层：

H2O+C=高温=H2+CO

27、焦炭还原氧化铁：

3C+2Fe2O3=高温=4Fe+3CO2↑

——其他

28、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应：

2NaOH+CuSO4==Cu（OH）2↓+Na2SO4

29、甲烷在空气中燃烧：

CH4+2O2=点燃=CO2+2H2O

30、酒精在空气中燃烧：

C2H5OH+3O2=点燃=2CO2+3H2O

31、一氧化碳还原氧化铜：

CO+CuO=点燃=Cu+CO2

32、一氧化碳还原氧化铁：

3CO+Fe2O5=点燃=2Fe+3CO2

33、二氧化