网上科普有关“化学知识解释”话题很是火热,小编也是针对化学知识解释寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。
1高中化学复习知识点
化学反应及其能量变化
化学反应及其能量变化总结
核心知识
氧化还原反应
核心知识
一、几个基本概念
1.氧化还原反应:凡有电子转移的反应,就是氧化还原反应.表现为元素的化合价发生变化.
2.氧化反应和还原反应:物质失去电子的反应(体现为元素化合价有升高)是氧化反应;物质得电子的反应(体现为元素化合价降低)是还原反应.
3.氧化产物和还原产物:还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物为氧化产物.氧化剂在反应中得电子被还原形成的生成物为还原产物.
4.氧化性和还原性:物质在反应中得电子为氧化剂,氧化剂具有氧化性;物质在反应中失电子为还原剂,还原剂具有还原性.
各概念间的关系为:
二、氧化还原反应的分析表示方法
①双线桥法:
例1
它表示反应中电子得失情况和结果.
线桥由反应物指向生成物的同一元素上.
②单线桥法
例(上例)
它表示反应中电子转移情况.
线桥由还原剂失电子元素指向氧化剂的得电子元素.
三、四种基本反应类型同氧化还原反应间的关系
1.置换反应全都是氧化还原反应.
2.化合反应和分解反应有一部分为氧化还原反应.
3.复分解反应全都不是氧化还原反应.
四、元素的价态与氧化性、还原性的关系
一般常见的处于最低价态的元素不能再得到电子,只具有还原性.例如一切金属单质为O价Cl-1、S-2、O-2等,处于最高价态的元素 等不能再失去电子,只可能得到电子而具有氧化性.处于中间价态的元素,如 等既有氧化性,又有还原性,但还常以某一方面为主.如S、O2、Cl2以氧化性为主.
五、氧化性、还原性强弱比较
(1)氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
注:氧化性还原性强弱的比较一般需依据氧化还原反应而定.
(2)根据金属活动顺序表判断
K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au
(3)根据非金属活动顺序进行判断
六、氧化还原反应基本类型
1.全部氧化还原型:变价元素的所有原子的价态物发生变化
如:2H2+O2 2H2O Zn+2HCl H2↑+ZnCl2等
2.部分氧化还原型:变价元素的原子只有部分价态发生变化
如:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
3.自身氧化还原型,同一物质中不同元素发生价态改变
如:2KClO3 2KCl+3O2↑ 2H2O 2H2↑+O2↑
4.歧化反应型:同一物质中同一元素发生价态的改变
如:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O
七、氧化还原反应的基本规律
1.两个守恒关系:
质量守恒和得失电子总数守恒.
2.归中律:即同种元素的不同价态反应遵循“可靠拢不相交”.
离子反应 离子反应方程式
核心知识
一、电解质和非电解质
1.电解质:在水溶液或受热熔化状态下能导电的化合物.
非电解质:在水溶或受热熔化状态下不能导电的化合物.
例1 CaO、SO3溶于水能导电,Fe能够导电,它们是否是电解质?
解析 CaO本是电解质,但不能说是因为它溶于水能导电才是电解质.溶于水有以下反应:CaO+H2O=Ca(OH)2,此时为Ca(OH)2的导电;SO3本身不是电解质,溶于水有以下反应:SO3+H2O=H2SO4,此时为H2SO4的导电.电解质实际上指的是不与水反应,通过本身电离出自由移离子而导电的一类化合物.Fe不是化合物故不属于电解质与非电解质之列.
2.强电解质和弱电解质
二、离子反应
1.有离子参加的反应叫离子反应.
离子互换型 (复分解反应型)
2.类型
氧化还原型
三、离子方程式
1.用实际参加反应的离子的符号来表示离子之间反应的式子叫离子方程式.
2.意义:离子方程式表示同一类型的所有的离子反应.
3.书写离子方程式的方法:
(1)“写”:写出正确的化学方程式
(2)“拆”:把易溶且易电离的物质拆写成离子形式,凡是难溶、难电离,以及气体物质均写成化学式.
(3)“删”:删去反应前后不参加反应的离子.
(4)“查”:检查离子方程式两边的原子个数是否相等,电荷总数是否相等.
四、判断离子方程式书写是否正确的方法
必须考虑以下五条原则:
(1)依据物质反应的客观事实.
释例1:铁与稀盐酸反应:
2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑(错误),正确的是:Fe+2H+=Fe2++H2↑.
(2)必须遵守质量守恒定律.
释例2:Cl2+I-=Cl-+I2(错误),正确的是:Cl2+2I-=2Cl-+I2.
(3)必须遵守电荷平衡原理.
释例3:氯气通入FeCl2溶液中:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-(错误),正确的是:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-.
(4)氧化还原反应还必须遵守得失电子守恒原理.应注意判断氧化剂和还原剂转移电子数是否配平.
(5)必须遵循定组成原理(即物质中阴、阳离子组成固定).
释例4:Ba(OH)2溶液和稀H2SO4混合:Ba+OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O(错误),正确的是:Ba2++2OH-+SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2O.
五、判断溶液中离子能否大量共存
所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存.
1.同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应,离子之间便不能在溶液中大量共存.
(1)生成难溶物或微溶物:如Ba2+与CO32-、Ag+与Br-、Ca2+与SO42-和OH-、OH-与Cu2+等不能大量共存.
(2)生成气体或挥发性物质:如NH4+与OH-,H+与CO32-、HCO3-、S2-、HSO3-、SO32-等不能大量共存.
2.生成难电离的物质:如H+与CO32-、S2-、SO32-、F-、ClO-等生成弱酸;OH-与NH4+、Cu2+等生成弱碱;H+与OH-生成水,这些离子不能大量共存.
(4)发生氧化还原反应:氧化性离子(如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+、SO32-等)不能大量共存.注意Fe2+与Fe3+可以共存;MnO4-与Cl-不能大量共存.
2.附加隐含条件的应用规律:
(1)溶液无色透明时,则溶液中肯定没有有色离子.常见的有色离子是Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等.
(2)强碱性溶液中肯定不存在与OH-起反应的离子.
(3)强酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子.
化学反应中的能量变化
核心知识
1.化学反应中的能量变化
(1)化学反应的基本特征
有新的物质生成,常伴随能量变化及发光、变色、放气、生成沉淀等现象.
(2)放热反应和吸热反应
①有热量放出的反应叫放热反应;有热量吸收的反应叫吸热反应.
②原因:化学反应的特点是有新物质生成,新物质与反应物质的总能量是不相同的,反应物与新物的能量差若以能量形式表现即为放热和吸热,若两者能量比较接近,则吸热和放热都不明显.
③实例 燃烧:C+O2 CO2 酸碱中和反应,金属与酸的反应 Zn+2HCl ZnCl2+H2↑ CaO+H2O Ca(OH)2等为放热反应
吸热反应实例:C+CO2 2CO H2+CuO Cu+H2O Ba(OH)28H2O+2NH4Cl BaCl2+8NH3↑+10H2O等
2.燃烧
①通常讲的燃烧是指可燃物与空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈氧化反应.燃烧的条件有两个.
一是可燃物与氧气接触,二是可燃物的温度达到着火点.
②充分燃烧的条件:一是有足够的空气,二是跟空气有足够大的接触面.
③不充分燃烧的危害:产生热量少,浪费资源;产生污染物.
④化石燃烧包括:石油;天然气;煤属非再生能源.
⑤煤的充分利用及新技术的开发:新型煤粉燃烧机;煤的气化和液化;转化为水煤气或干馏煤气.
碱金属知识点
一、碱金属是典型的金属元素族,主要内容有以下几项:
1、知识网:
钠
核心知识
一、钠原子结构
结构特点: .钠原子核外有三个电子层,最外层只有一个电子,易失去一个电子变成钠离子:Na-e-→Na+,形成稳定结构.所以在化学反应中表现出强的还原性.
二、性质
1.物理性质:软、亮、轻、低、导.(软——质软,硬度小;亮——银白色金属光泽;轻——密度小,比水轻;低——熔点低;导——可导电、导热.)
2.化学性质:强还原性,活泼金属.
与O2反应:常温→Na2O(白色固体)
点燃或加热→Na2O2(淡**固体)
与S反应:碾磨爆炸.
与水反应:剧烈.
现象:熔、浮、游、鸣、红(滴入酚酞,溶液变红)
与酸反应:非常剧烈,以致爆炸.
与某些熔融盐反应:可置换出某些熔融盐中的金属(如TiCl4等)
与盐溶液反应:实质是先与盐溶液中的水反应,然后再发生复分解反应.
三、钠的存在与保存
1.元素在自然界的存在有两种形态:
游离态:以单质形式存在的元素.
化合态:以化合物形式存在的元素.
钠的化学性质很活泼,在自然界里无游离态,只有化合态(NaCl、Na2CO3、Na2SO4、NaNO3等)
2.保存:
因为常温下金属钠能跟空气中的氧气反应,还能跟水、水蒸气反应,所以金属钠保存在煤油或石蜡油中,主要是为了隔绝空气和水.
四、钠的用途
1.K—Na合金用于原子反应堆作导热剂.
2.制备Na2O2.
3.做电光源:高压钠灯.
4.冶炼稀有金属.
五、重点难点解析
1.钠露置于空气中的变化过程剖析
切开金属钠置于空气中,切口开始呈银白色(钠的真面目) →变暗(生成Na2O) →变白色固体(生成NaOH) →成液(NaOH潮解) →结块(吸收CO2成Na2CO310H2O) →最后成粉末(风化).有关反应如下:
4Na+O2 2Na2O Na2O+H2O 2NaOH
2Na+2H2O 2NaOH+H2↑ 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
注意不可将碳酸钠的生成用下式表示:
Na2O+CO2 Na2CO3,这是不符合事实的.因为氧化钠与水结合的能力比跟二氧化碳反应的能力强得多.
2.钠与水反应现象
可概括为五个字:熔、浮、游、鸣、红.
熔——是指钠熔化成闪亮的小球.
浮——是指钠密度小于水,浮于水面.
游——是指由于反应剧烈放出的气体使“钠球”在水面四处游动.
鸣——一是金属钠与水反应放出气体发出“咝咝”的声音;二是指收集到的气体点燃有爆鸣声即反应放出H2.
红——是指溶液加酚酞呈红色,即生成氢氧化钠.反应的化学方程式为:
2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
该反应的实质是钠与水中电离出来的H+发生的氧化还原反应.离子方程式为:
2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑
3.钠与酸、盐溶液的反应
钠与酸反应,实质上是钠与酸电离出的H+反应,所以当金属与酸溶液反应时,由于溶液中的H+主要来源于酸,因此钠先与酸反应,若钠是过量的则继续与水反应.因为酸中H+浓度远大于水中H+浓度,所以钠与酸反应要比与水反应剧烈,以至发生燃烧或轻微爆炸.
钠与盐溶液反应,实质上是钠与盐溶液中的溶剂——水电离出的H+反应.所以在盐溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与盐溶液中的某些金属阳离子或NH4+发生复分解反应.如:
2FeCl3+6Na+6H2O=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
2NH4Cl+2Na+2H2O=2NH3H2O+2NaOH+H2↑
故钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属.
典型例题
例1 学生甲和乙,对金属钠的色泽发生了争议.甲说书本上讲钠是银白色的,乙说他亲眼看到钠是暗灰色的.学生丙听到他们的争论后,从实验室取了一小块钠,用很简单的实验证明了金属钠是银白色的,并解释了通常看到钠是暗灰色的原因.丙怎样进行实验证明和解释的?
解析 学生丙将取出一小块钠放在玻片上,叫甲和乙两人观察,看到确是暗灰色,丙又用小刀把钠切开,里面的钠是银白色的.丙解释:由于钠的性质活泼,外面的钠被氧化了,因此是暗灰色的.
例2 取5.4g由碱金属R及其氧化物R2O组成的混合物,使之与足量的水反应,蒸干反应后的溶液,得8g无水晶体.
(1)通过计算判断是何种金属?(2)混合物中R和R2O的质量各是多少克?
解析 本题可采用极端假设法.即①假设5.4g全为金属单质;②假设5.4g全为氧化物,推出R的原子量范围,R的实际原子量应介于二者之间,从而推出该元素的名称.
(1)假设5.4g全为金属单质,据(R的原子量设为a1)
2R+2H2O 2ROH+H2↑
2a1 2(a1+17)
5.4g 8g a1=35.3
假设5.4g全为氧化物 据(R的原子量设为a2)
R2O+H2O 2ROH
2a2+16 2(a2+17) a2=10.7
5.4g 8g
查表知R为钠 R2O为Na2O
(2)据
2Na+2H2O 2NaOH+H2↑ Na2O+H2O 2NaOH
46 80 62 80
m(Na) m(Na2O)
得 m(Na)+m(Na2O)=5.4g m(Na)=2.3g
m(Na)+ m(Na2O)=8g m(Na2O)=3.1g
评析 ①通过计算求得原子量,由原子量确定是什么元素;②极端假设是解混合物计算题常用的方法.
例3 把一小块金属钠暴露在空气中,观察到以下现象:①金属钠表面逐渐变暗;②过一段时间以后又逐渐变潮湿;③再过些时候又转变成白色固体;④又过一段时间白色固体变成白色的粉末.写出以上发生的各种现象的有关化学方程式.
解析 金属钠为活泼金属,极易被空气中的氧气氧化生成氧化钠,所以表面逐渐变暗且无光泽.氧化钠在空气中溶于水,表面变潮湿而生成氢氧化钠.氢氧化钠和空气中的二氧化碳和水反应,生成碳酸钠晶体,即含有10个结晶水的碳酸钠.再过一段时间,含有结晶水的晶体风化失水,变成粉末状物质.
答 ①4Na+O2 2Na2O
②Na2O+H2O 2NaOH
③2NaOH+CO2+9H2O Na2CO310H2O
④Na2CO310H2O Na2CO3+10H2O
评析 该题要求写出金属钠暴露于空气中发生的一系列变化的化学方程式,实际考查的是钠及钠的化合物的化学性质.
钠的化合物
引入:在初中学过 ,在这再学习 。
本节教学目标:
1.掌握Na氧化物和钠的重要化合物的性质.
2.通过Na2CO3和NaHCO3的热稳定性实验,了解鉴别它们的方法.
3.了解钠的重要化合物的用途.
本节教学的重点:
的性质及其鉴别方法。
本节教学难点:
与 的反应。
钠所形成的离子化合物是高考的重要内容,往往与有关计算结合在一起,考查计算和推理能力.
核心知识
一、钠的氧化物
比较
项目 氧化钠 过氧化钠
化学式 Na2O Na2O2
化合价 钠+1、氧-2 钠+1、氧-1
色、态 白色固体 浅**固体
类 别 碱性氧化物 过氧化物(不是碱性氧化物)
化
学
性
质 与水反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
与盐酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
稳定性 Na2O<Na2O2
漂白性 / 有
转化 2Na2O+O2 2Na2O2
用途 / 供氧剂、漂白剂
二、钠的碳酸盐
比较
项目 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗 名 纯碱、苏打 小苏打
色、态 白色粉末 白色细小晶体
溶解性(水中) 易溶 可溶
热稳定性 加热不分解 加热易分解
与NaOH 不反应 反应:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
与澄清石灰水 Ca2++CO32-=CaCO3↓ Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O (少量)
Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O (过量)
与CO2及水 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 不反应
与同浓度的盐酸反应 较快CO32-+2H+=CO2↑+H2O 很快HCO3-+H+=CO2↑+H2O
与CaCl2或
BaCl2溶液 Ca2++CO32-=CaCO3↓或Ba2++CO32-=BaCO3↓ 不反应(当再加氨水或NaOH溶液时,则有沉淀生成)
相互转化
用 途 用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业;洗涤剂 发酵剂、灭火剂、医用
Na2CO3和NaHCO3都是白色固体,易溶于水.在常温下,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,故往Na2CO3饱和溶液中通入CO2会析出白色晶体.Na2CO3和NaHCO3与酸反应均放出CO2气体,前者放出气体的速度较慢.
(1)向Na2CO3溶液逐滴滴入盐酸,发生分步反应:
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl…………(1)
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O…………(2)
把Na2CO3溶液逐滴加到盐酸中,开始时盐酸过量,则发生反应(1)、(2),即
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,开始就有气体放出.
若将盐酸滴到Na2CO3溶液中,开始时Na2CO3过量,只发生反应(1)
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,无气体,只有在Na2CO3全部转化成NaHCO3后再滴加盐酸才有气体放出.故这一实验常用于不需外加试剂区别Na2CO3溶液和盐酸.
注:(1)Na2CO3和NaOH共存时,滴加HCl(或H+),HCl与NaOH完全中和后再与Na2CO3反应.
(2)NaHCO3与HCl的反应比Na2CO3与HCl的反应剧烈:因为NaHCO3与盐酸的反应一步放出CO2,而Na2CO3则需两步(泡沫灭火器中,用NaHCO3和Al2(SO4)3作原料).
(3)Na2CO3和NaHCO3可在一定条件下相互转化:
溶液中:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
固体中:NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
化学反应与能量知识点总结
同周期的离子,阳离子是因为失去了最外层电子,电子层数变少了一层;阴离子是因为最外层得到了电子,电子层数不变,电子层数变少了当然半径较小。阴离子的r就大于阳离子的r
例如:钠离子和氯离子,钠离子是两层,而氯离子是三层,氯离子半径大于钠离子的
你也可以自己拿第三周期,第二周期的比较,这个很容易的
一、化学键与化学反应
1.化学键
1)定义:相邻的两个或多个原子(或离子)之间强烈的相互作用叫做化学键。
2)类型:
Ⅰ 离子键:由阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键。
Ⅱ 共价键:原子之间通过共用电子对所形成的化学键。
①极性键:在化合物分子中,不同种原子形成的共价键,由于两个原子吸引电子的能力不同,共用电子对必然偏 向吸引电子能力较强的原子一方,因而吸引电子能力较弱的原子一方相对的显正电性。这样的共价键叫做极性共价键,简称极性键。 举例:HCl分子中的H-Cl键属于极性键。
②非极性键:由同种元素的原子间形成的共价键,叫做非极性共价键。同种原子吸引共用电子对的能力相等,成键电子对匀称地分布在两核之间,不偏向任何一个原子,成键的原子都不显电性。非极性键可存在于单质分子中(如H2中H—H键、O2中O=O键、N2中N≡N键),也可以存在于化合物分子中(如C2H2中的C—C键)。以非极性键结合形成的分子都是非极性分子。存在于非极性分子中的键并非都是非极性键,如果一个多原子分子在空间结构上的正电荷几何中心和负电荷几何中心重合,那么即使它由极性键组成,那么它也是非极性分子。由非极性键结合形成的晶体可以是原子晶体,也可以是混合型晶体或分子晶体。例如,碳单质有三类同素异形体:依靠C—C非极性键可以形成正四面体骨架型金刚石(原子晶体)、层型石墨(混合型晶体),也可以形成球型碳分子富勒烯C60(分子晶体)。 举例:Cl2分子中的Cl-Cl键属于非极性键
Ⅲ 金属键:化学键的一种,主要在金属中存在。由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成。由于电子的自由运动,金属键没有固定的方向,因而是非极性键。金属键有金属的很多特性。例如一般金属的熔点、沸点随金属键的强度而升高。其强弱通常与金属离子半径成逆相关,与金属内部自由电子密度成正相关。
3)化学反应本质就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
2.化合物
1)离子化合物:由阳离子和阴离子构成的化合物。
大部分盐(包括所有铵盐),强碱,大部分金属氧化物,金属氢化物。
活泼的金属元素与活泼非金属元素形成的化合物中不一定都是以离子键结合的,如AICI3不是通过离子键结合的.。非金属元素之间也可形成离子化合物,如铵盐都是离子化合物。
2)共价化合物:主要以共价键结合形成的化合物,叫做共价化合物。
非金属氧化物,酸,弱碱,少部分盐,非金属氢化物。
3)在离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键。在共价化合物中一定不存在离子键。
3.几组概念的对比
4.物质中化学键的存在规律
(1)离子化合物中一定有离子键,可能还有共价键,简单离子组成的离子化合物中只有离子键,如:NaCl、Na2O等。复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键又有共价键,如NH4Cl、NaOH等。
(2)既有离子键又有非极性键的物质,如Na2O2、CaC2等。
(3)共价化合物中只有共价键,一定没有离子键,如HCl、SiO2、C2H2等。
(4)同种非金属元素构成的单质中一般只含有非极性共价键,如I2、N2、P4等。
(5)由不同种非金属元素构成的化合物中含有极性键(如H2S、PCl3),或既有极性键又有非极性键(如H2O2、C2H2、C2H5OH),也可能既有离子键又有共价键(如铵盐)。
(6)稀有气体由单原子组成,无化学键,因此不是所有物质中都存在化学键。
5.化学键的破坏
(1)化学反应过程中,反应物中的化学键被破坏。
(2)对于离子化合物,溶于水后电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。其熔化后也成为自由移动的阴、阳离子,熔化过程中离子键被破坏。
(3)对于共价化合物,有些共价化合物溶于水后,在水分子的作用下电离,共价键被破坏,如HCl、HNO3等。有些共价化合物溶于水后,与水发生化学反应,共价键被破坏,如SO3、SO2等。
(4)对于某些很活泼的非金属单质,溶于水后,能与水作用,其分子内化学键被破坏,如:F2、Cl2、Br2等。
特别提醒 根据化合物在熔融状态是否导电,可判断它是离子化合物还是共价化合物。若导电,则是离子化合物;若不导电,则是共价化合物。
6.用电子式表示离子化合物和共价分子
电子式是表示物质结构的一种式子。其写法是在元素符号的周围用“·”或“×”等表示原子或离子的最外层
+-电子,并用n或n(n为正整数)表示离子所带电荷。
1)原子的电子式
在元素符号的周围用“·”或“×”等表示原子的最外层电子。
2)离子的电子式
①主族元素形成的简单离子中,阳离子的电子式就是离子符号。如Mg既是镁离子符号,也是镁离子的电子式;
②复杂阳离子:铵根离子
③阴离子的最外层大多为8电子结构,在表示离子的符号外加方括号,方括号的右上角标明所带电荷数及符号。
如Cl的电子式:
3)离子化合物的电子式
离子化合物的电子式由构成离子化合物的阴、阳离子的电子式构成。如NaCl的电子式:物中阴、阳离子个数比不是1∶1时,要注意同性离子不直接相邻的事实。如MgBr2的电子式:
4)用电子式表示共价分子(共价型单质和化合物) 表示出原子之间形成共用电子对的情况,没有形成共用电子对的最外层电子也要标出。如:Cl2
5)用电子式表示含有共价键的原子团离子。
要表示出离子内的原子之间的共用电子对,因是离子,所以还要括上方括号[ ],标上电荷。如下表所示:
6)用电子式表示物质的形成过程 离子化合物:
共价分子:
二、化学反应
定义:在化学反应中,分子分成原子,离子重组,原子重组,原子重新排列组合构成新物质的过程。
2.实质:是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
3.各种化学反应。
在反应中常伴有发光、发热、变色、生成沉淀物等。判断一个反应是否为化学反应的依据是反应是否生成新的物质。根据化学键理论,又可根据一个变化过程中是否有旧键的断裂和新键的生成来判断其是否为化学反应。
1)主要化学反应形式
①异构化:(A → B) :化合物形成结构重组而不改变化学组成物。
②化合反应:简记为:A + B = C:二种以上元素或化合物合成一个复杂产物。(即由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应。)
③分解反应: 简记为:A = B + C :化合物分解为构成元素或小分子。 (即化合反应的逆反应。它是指一种化合物在特定条件下分解成两种或两种以上较简单的单质或化合物的反应。)
④置换反应(单取代反应) 简记为:A+BC=B+AC :表示额外的反应元素取代化合物中的一个元素。(即指一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应。) (置换关系是指组成化合物的某种元素被组成单质的元素所替代。置换反应必为氧化还原反应,但氧化还原反应不一定为置换反应。)
根据反应物和生成物中单质的类别,置换反应有以下4种情况:a较活泼的金属置换出较不活泼的金属或氢气b较活泼的非金属置换出较不活泼的非金属c非金属置换出金属d金属置换出非金属
⑤复分解反应(双取代反应):简记为:AB+CD=AD+CB :在水溶液中(又称离子化的)两个化合物交换元素或离子形成不同的化合物。(即由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。)复分解反应的本质是溶液中的离子结合成难电离的物质(如水)、难溶的物质或挥发性气体,而使复分解反应趋于完成。酸、碱、盐溶液间发生的反应一般是两种化合物相互交换成分而形成的,即参加反应的化合物在水溶液中发生电离离解成自由移动的离子,离子间重新组合成新的化合物,因此酸、碱、盐溶液间的反应一般是复分解反应。复分解反应是离子或者离子团的重新组合,因为此类反应前后各元素的化合价都没有变化,所以复分解反应都不是氧化还原反应。
⑥当然还有更多复杂的情形,但仍可逐步简单化而视为上述反应类别的连续反应。 化学反应的变化多端难以建立简单的分类标准。 但是一些类似的化学反应仍然可以归类,如: a歧化反应 :
指的是同一物质的分子中同一价态的同一元素间发生的氧化还原反应。同一价态的元素在发生氧化还原反应过程中发生了“化合价变化上的分歧”,有些升高,有些降低。发生歧化反应的元素必须具有相应的高价态和低价态化合物,歧化反应只发生在中间价态的元素上。氟(F2)无歧化作用,因为氟元素电负性最大,无正化合价,只有负化合价。 自身氧化还原反应与歧化反应均属同种物质间发生的氧化还原反应,歧化反应是自身氧化还原反应的一种,但自身氧化还原反应却不一定都是歧化反应。 b归中反应(反歧化反应):
指的是物质中不同价态的同种元素之间发生的氧化还原反应。即同一元素的价态由反应前的高价和低价都转反应以后的中间价态,在化学反应中元素的价态变化有个规律:只靠拢,不交叉。因此元素的高价和低价都只能向中间靠拢。归中反应和歧化反应是两个?相反?的过程,这两种反应都一定是氧化还原反应。 c有机反应:指以碳原子化合物为主的各种反应。
d氧化还原反应:指两化合物间的电子转移(如:单取代反应和燃烧反应) e燃烧反应(初中化学书上也叫氧化反应):指受质和氧气的反应。
三、化学反应的快慢和限度
(一)化学反应速率及其表示方法
化学反应速率是用来描述化学反应快慢的。
2. 化学反应速率的表示方法。
(1)概念:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示
(2)速率符号:v
(3)单位: mol/(L·s) mol/(L·min)
(4)数学计算式 :v(i) = △c(i)/t (△c表示某一反应物或生成物的物质的量浓度的变化)
催化剂 加热
1) 同一化学反应用不同的物质表示反应速率时,值可能不同,因此,表示反应速率时,必须指明是用哪一种物质。
2) 同一化学反应的各物质的速率之比,等于对应系数之比(可用于计算)。
思考:1、S在纯O2和空气中燃烧时有什么现象?为什么?
3)带火星的木条在空气中熄灭,而在O2中能复燃,为什么?
(解答:1、硫在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色,在纯氧中燃烧更剧烈,火焰呈蓝紫色。因为空气中氧气的浓度小,反应较慢。2、纯氧中O2 浓度大。)
(二)影响化学反应速率的因素
1、内因:反应物的本性(如:反应物的化学性质越活泼化学反应速率越快,反应物的化学性质越不活泼,化学反应速率越慢。) 2、外因:
(1)催化剂:能提高化
学反应速率,而本身结构不发生永久性改变的物质。 改变化学反应速率,大部分加快反应速率
(2)温度:升高温度化学反应速率加快(一般每升高10℃,化学反应速率就提高原来的2—4倍),降低温度化学反应速率降低。
(3)压强(有气体的反应):
增大气体反应物的压强,化学反应速率加快 减小气体反应物的压强,化学反应速率降低
(4)浓度:在其它条件相同时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快;减少反应物的浓度,化学反应速率降低(注意:纯固体、纯液体的浓度看作常数)
(5)其他:固体反应物的表面积,光波、电磁波、超声波等 (三)调控化学反应速率的意义
调控化学反应速率在实践中具有十分重要的意义,人们可以根据需要采取适当的措施加快或减慢反应,以满足人们的需要。
四、化学反应的利用
1.实验室制备氯气
原理:MnO2+4HCl(浓) =加热== MnCl2+Cl2↑+2H2O 试剂:二氧化锰、浓盐酸
装置:发生装装置----收集装置----尾气处理装置
除杂:饱和食盐水 干燥:浓硫酸
收集:向上排空气法 尾气处理:通入氢氧化钠溶液中 2.化学反应为人类提供能源
1)化学能与热能的转化
即热饭盒能加热食物,铝热剂能焊接钢轨,都是化学反应过程中产生的能量以热能的形式释放出来,被人们所利用。 2)化学能与电能间的转化
化学能不仅可以转变成热能,还可以通过氧化还原反应将化学能转化成电能。电池就是利用化学反应产生电能的装置。 ⑴原电池的反应原理:
将铜片、锌片插入稀硫酸中,然后用导线将铜片、锌片连接起来,并接入一支电流表,观察发生的现象。 现象:铜片表面有气泡产生,锌片溶解;电流表指针偏转。
+2+
实验原理: Zn + 2 H == Zn + H2↑
-2+
锌片:Zn-2e = Zn负极 (氧化反应)
+-
铜片:2H +2e= H2↑ 正极 (还原反应)
2—
较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属。溶液中,SO4流向负极。 原电池:将 化学能 转化为 电能 的装置。
形成条件:能发生氧化还原反应,活性不同的两个电极,闭合的回路电解质溶液。 3、化学能与光能之间的相互转化
太阳光照射,植物用叶绿素A 吸收了光能,使其转化为电能,再将电子穿给其他叶绿素,再通过还原C3 ,变为C5。 葡萄糖储蓄在菠萝里,由于物体分子中有电子,菠萝两极上有电势差,通过导线使它们串连,连接上灯泡就变光能了。 一次能源和二次能源:直接从自然界取得的能源称为一次能源,如流水、风力、原煤、石油、天然气等,一次能源经过加工,转换得到的能源为二次能源,如电力、蒸汽、氢能等。
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