高中化学必修2知识点清单.docx
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1、Z 一、原子结构一、原子结构 高中化学必修高中化学必修 2 2 知识点知识点 第一章:第一章: 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律 质子(Z 个) 原子核 注意: 中子(N 个) 质量数(A)质子数(Z)中子数(N) 1. 原子( A X ) 原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数 核外电子(Z 个) 熟背前 20 号元素,熟悉 120 号元素原子核外电子的排布: H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 2. 原子核外电子的排布规律:电子总是尽先排布在能量最低的电子层里;各电子层最多容纳
2、的电子数是 2n 2; 最外层电子数不超过 8 个(K 层为最外层不超过 2 个) ,次外层不超过 18 个,倒数第三层电子数不超过 32 个。 电子层: 一(能量最低) 二 三 四 五 六 七 对应表示符号: K L M N O P Q 3.元素、核素、同位素 元素:具有相同核电荷数的同一类原子的总称。 核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。 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。(对于原子来说) 二、元素周期表二、元素周期表 1. 编排原则: 按原子序数递增的顺序从左到右排列 将 电子 层 数 相 同 的各元素从左到右排成一横 行 。 (
3、周期序数原子的电子层数) 把 最外 层 电 子 数 相 同 的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵 行 。 主族序数原子最外层电子数 2. 结构特点: 核外电子层数 元素种类 第一周期 1 2 种元素 短周期 第二周期 2 8 种元素 周期 第三周期 3 8 种元素 元 (7 个 横 行 ) 第 四 周 期 4 18 种元素 素 (7 个 周 期 ) 第 五 周 期 5 18 种元素 周 长周期 第六周期 6 32 种元素 期 第七周期 &nb
4、sp; 7 未填满(已有 26 种元素) 表 主族:AA 共 7 个主族 族 副族:BB、BB,共 7 个副族 (18 个纵行) 第族:三个纵行,位于B 和B 之间 (16 个族) 零族:稀有气体 三、元素周期律三、元素周期律 1 . 元素周期律:元素的性质(核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性)随着核电荷数的递增而 呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实 质 是 元 素 原 子 核 外 电 子 排 布 的 周 期 性 变 化 的必然结果。 2 . 同周期元素性质递变规律 第三周期元素 11Na 12Mg 13Al 14Si 15 P 16 S 1
5、7Cl 18Ar (1)电子排布 电子层数相同,最外层电子数依次增加 (2)原子半径 原子半径依次减小 (3)主要化合价 1 2 3 4 4 5 3 6 2 7 1 (4)金属性、非金属性 金属性减弱,非金属性增加 (5)单质与水或酸置换 难易 冷水 剧烈 热水与 酸快 与酸反 应慢 (6)氢化物的化学式 SiH4 PH3 H2 S HCl (7)与 H2 化合的难易 由难到易 (8)氢化物的稳定性 稳定性增强 (9)最高价氧化物的化 学式 Na2 O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 最高价 氧化物 对应水 化物 (10)化学式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH
6、)3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 (11)酸碱性 强碱 中强碱 两性氢 氧化物 弱酸 中强 酸 强酸 很强 的酸 (12)变化规律 碱性减弱,酸性增强 第A 族碱金属元素:Li Na K Rb Cs Fr (Fr 是金属性最强的元素,位于周期表左下方) 第A 族卤族元素:F Cl Br I At (F 是非金属性最强的元素,位于周期表右上方) 判断元素金属性和非金属性强弱的方法: ( 1 ) 金属性强(弱)单质与水或酸反应生成氢气容易(难) ;氢氧化物碱性强(弱) ;相互置换反应 (强制弱)FeCuSO4FeSO4Cu。 ( 2 ) 非金属性强(弱)单质与氢气易(难)反应
7、;生成的氢化物稳定(不稳定) ;最高价氧化物的水 化物(含氧酸)酸性强(弱) ;相互置换反应(强制弱)2NaBrCl22NaClBr2。 ()同周期比较: 金属性:NaMgAl 与酸或水反应:从易难 碱性:NaOHMg(OH)2Al(OH)3 非金属性:SiPSCl 单质与氢气反应:从难易 氢化物稳定性:SiH4PH3H2SHCl 酸性(含氧酸):H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4 ()同主族比较: 金属性:LiNaKRbCs(碱金属元素) 与酸或水反应:从难易 碱性:LiOHNaOHKOHRbOHCsOH 非金属性:FClBrI(卤族元素) 单质与氢气反应:从易难 氢化物稳定:HFH
8、ClHBrHI () 金属性:LiNaKRbCs 还原性(失电子能力):LiNaKRbCs 氧化性(得电子能力):Li NaKRbCs 非金属性:FClBrI 氧化性:F2Cl2Br2I2 还原性:F ClBrI 酸性(无氧酸):HFHClHBrHI 比较粒子(包括原子、离子)半径的方法:(1)先比较电子层数,电子层数多的半径大。 (2)电子层数相同时,再比较核电荷数,核电荷数多的半径反而小。 四、化学键四、化学键 化学键是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。 1.离子键与共价键的比较 键型 离子键 共价键 概念 阴阳离子结合成化合物的静电作用叫 离子键 原子之间通过共用电子对所形
9、成的相互作 用叫做共价键 成键方式 通过得失电子达到稳定结构 通过形成共用电子对达到稳定结构 成键粒子 阴、阳离子 原子 成键元素 活泼金属与活泼非金属元素之间(特 殊:NH4Cl、 NH4NO3 等铵盐只由非金属元 素组成,但含有离子键) 非金属元素之间 离子化合物:由离子键构成的化合物叫做离子化合物。(一定有离子键,可能有共价键) 共价化合物:原子间通过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。(只有共价键) 极性共价键(简称极性键) :由不同种原子形成,AB 型,如,HCl。 共价键 非极性共价键(简称非极性键) :由同种原子形成,AA 型,如,ClCl。 2.电子式: 用电子式表示离子
10、键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点: (1)电荷:用电子式表示 离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷; 而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷。(2) (方括号) :离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来,而共价键形成的物质中不能用方括号。 第二章第二章 化学反应与能量化学反应与能量 第一节第一节 化学能与热能化学能与热能 1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。 原因:当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量。 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过
11、程中是吸收能量还是放出能 量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E 反应物总能量E 生成物总能量,为放热反应。E 反 应物总能量E 生成物总能量,为吸热反应。 2、常见的放热反应和吸热反应 常见的放热反应:所有的燃烧与缓慢氧化。酸碱中和反应。金属与酸反应制取氢气。 大多数化合反应(特殊:CCO2 2CO 是吸热反应) 。 常见的吸热反应:以C、H2、CO 为还原剂的氧化还原反应如:C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)。 3、能源的分类: 铵盐和碱的反应如 Ba(OH)28H2ONH4ClBaCl22NH310H2O 大多数分解反应如 KClO3、KMnO4、CaCO3 的分
12、解等。 形成条件 利用历史 性质 一次能源 常规能源 可再生资源 水能、风能、生物质能 不可再生资源 煤、石油、天然气等化石能源 新能源 可再生资源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气 不可再生资源 核能 二次能源 (一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源) 电能(水电、火电、核电) 、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等 思考一般说来,大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,放热反应都不需要加热,吸热反应都 需要加热,这种说法对吗?试举例说明。 点拔:这种说法不对。如CO2CO2 的反应是放热反应,但需要加热,只是反应开始后不再需要加热,反应 放出的热量可以使反应继续下
13、去。Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 的反应是吸热反应,但反应并不需要加热。 第二节第二节 化学能与电能化学能与电能 1、化学能转化为电能的方式: 电能 (电力) 火电(火力发电) 化学能热能机械能电能 缺点:环境污染、低效 原电池 将化学能直接转化为电能 优点:清洁、高效 2、原电池原理 (1) 概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 (2) 原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。 (3) 构成原电池的条件:(1)电极为导体且活泼性不同; (2)两个电极接触(导线连接或直接接触) ; (3)两个相 互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回
14、路。 (4) 电极名称及发生的反应: c(B) 负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应, 电极反应式:较活泼金属ne 金属阳离子 负极现象:负极溶解,负极质量减少。 正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应, 电极反应式:溶液中阳离子ne 单质 正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。 (5) 原电池正负极的判断方法: 依据原电池两极的材料: 较活泼的金属作负极(K、Ca、Na 太活泼,不能作电极) ; 较不活泼金属或可导电非金属(石墨) 、氧化物(MnO2)等作正极。 根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。 根据内电路离
15、子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。 根据原电池中的反应类型: 负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。 正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2 的放出。 (6) 原电池电极反应的书写方法: (i) 原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因 此书写电极反应的方法归纳如下: 写出总反应方程式。 把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。 氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。 (ii) 原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相
16、加而得。 (7) 原电池的应用:加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。比较金属活动性强弱。设 计原电池。金属的腐蚀。 2、化学电源基本类型: 干电池:活泼金属作负极,被腐蚀或消耗。如:CuZn 原电池、锌锰电池。 充电电池:两极都参加反应的原电池,可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。 燃料电池:两电极材料均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两极上的物质发生反应,如 H2、 CH4 燃料电池,其电解质溶液常为碱性试剂(KOH 等) 。 第三节第三节 化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度 1、化学反应的速率 (1) 概念:化学反应速率通常用单位时间
17、内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。 计算公式:v(B) t V t 单位:mol/(Ls)或 mol/(Lmin) B 为溶液或气体,若B 为固体或纯液体不计算速率。 以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率。 重要规律: (i)速率比方程式系数比 (ii)变化量比方程式系数比 (2) 影响化学反应速率的因素: 内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素) 。 外因:温度:升高温度,增大速率 催化剂:一般加快反应速率(正催化剂) 浓度:增加 C 反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言) 压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应) 其它因素:如光(
18、射线) 、固体的表面积(颗粒大小) 、反应物的状态(溶剂) 、原电池等也会改变化学 反应速率。 2、化学反应的限度化学平衡 n(B) (1)在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,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”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态。 化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响。 在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫 做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。 在任何可逆反应中,正方应进行
19、的同时,逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底,即是说可逆反应无论进行 到何种程度,任何物质(反应物和生成物)的物质的量都不可能为 0。 (2) 化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变。 逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。 动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行。 等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于 0。即 v 正v 逆0。 定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。 变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡。 (3) 判断化学平衡状态的标志: VA(正方向)VA(逆方向)或 nA(消耗)nA(生成)(不同方向同一
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