化学高二上学期期末知识点
时间:2024-09-21 栏目:高中试卷
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(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。
①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。
②动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。
③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。
④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。
⑤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：
①VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物质比较)
②各组分浓度保持不变或百分含量不变
③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的)
④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变(前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应)
1、物理性质：无色有特殊气味的液体，密度比水小，有毒，不溶于水，易溶于有机溶剂，本身也是良好的有机溶剂。
2、苯的结构：C6H6(正六边形平面结构)苯分子里6个C原子之间的键完全相同，碳碳键键能大于碳碳单键键能小于碳碳单键键能的2倍，键长介于碳碳单键键长和双键键长之间键角120°。
3、化学性质
(1)氧化反应2C6H6+15O2=12CO2+6H2O(火焰明亮，冒浓烟)不能使酸性高锰酸钾褪色。
(2)取代反应
①铁粉的作用：与溴反应生成溴化铁做催化剂;溴苯无色密度比水大
②苯与__(用HONO2表示)发生取代反应，生成无色、不溶于水、密度大于水、有毒的油状液体········硝基苯。+HONO2+H2O反应用水浴加热，控制温度在50····60℃，浓硫酸做催化剂和脱水剂。
(3)加成反应
用镍做催化剂，苯与氢发生加成反应，生成环己烷+3H2
①物理性质：无色，刺激性气味，气体，有毒，易液化，易溶于水(1：40)，密度比空气大
②化学性质：
a、酸性氧化物：可与水反应生成相应的酸········亚硫酸(中强酸)：SO2+H2OH2SO3可与碱反应生成盐和水：SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O，SO2+Na2SO3+H2O==2NaHSO3
b、具有漂白性：可使品红溶液褪色，但是是一种暂时性的漂白
c、具有还原性：SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl
2、构成蛋白质的氨基酸种类20多种.
3、氨基酸脱水缩合形成蛋白质：肽键的书写方式
有几个氨基酸就叫几肽
肽键的数目=失去的水=氨基酸数目-肽链条数(链状多肽)
环状多肽肽键数=氨基酸数=失去的水
分之质量的相对计算：蛋白质的分子量=氨基酸的平均分子量氨基酸数-18(氨基酸-肽链条数)
4、蛋白质种类多样性的原因：
氨基酸的种类、数目、排序以及蛋白质的空间结构不同，核酸分为核糖核酸RNA和脱氧核糖酸DNA，核酸的基本单位是核苷酸，每条核苷酸是由一分子含氮碱基，一分子磷酸，一分子五碳糖，RNA是由碱基(A、G、C、U)，磷酸，核糖组成，DNA是由碱基(A、G、C、T)，磷酸和脱氧核糖组成
（1）难溶于水的有：各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的（指分子中碳原子数目较多的，下同）醇、醛、羧酸等。
（2）易溶于水的有：低级的[一般指N（C）≤4]醇、（醚）、醛、（_）、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。（它们都能与水形成氢键）。
（3）具有特殊溶解性的：
①乙醇是一种很好的溶剂，既能溶解许多无机物，又能溶解许多有机物，所以常用乙醇
来溶解植物色素或其中的药用成分，也常用乙醇作为反应的溶剂，使参加反应的有机物和无机物均能溶解，增大接触面积，提高反应速率。例如，在油脂的皂化反应中，加入乙醇既能溶解NaOH，又能溶解油脂，让它们在均相（同一溶剂的溶液）中充分接触，加快反应速率，提高反应限度。
②苯酚：室温下，在水中的溶解度是9、3g（属可溶），易溶于乙醇等有机溶剂，当温度高高中化学选修5于65℃时，能与水混溶，冷却后分层，上层为苯酚的水溶液，下层为水的苯酚溶液，振荡后形成乳浊液。苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液，这是因为生成了易溶性的钠盐。
③乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶，同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发出的乙酸，溶解吸收挥发出的乙醇，便于闻到乙酸乙酯的香味。
④有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体。蛋白质在浓轻金属盐（包括铵盐）溶液中溶解度减小，会析出（即盐析，皂化反应中也有此操作）。但在稀轻金属盐（包括铵盐）溶液中，蛋白质的溶解度反而增大。
⑤线型和部分支链型高聚物可溶于某些有机溶剂，而体型则难溶于有机溶剂。
⑥氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中，如甘油、葡萄糖溶液等，形成绛蓝色溶液。
2、能发生皂化反应的是油脂
3、水解生成氨基酸的是蛋白质
4、水解的最终产物是葡萄糖的是淀粉、纤维素、麦芽糖
5、能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应的是乙酸
6、有毒的物质是甲醇(含在工业酒精中);NaNO2(亚XX钠，工业用盐)
7、能与Na反应产生H2的是含羟基的物质(如乙醇、苯酚)
8、能发生水解的是酯、油脂、二糖、多糖、蛋白质
9、能还原成醇的是醛
10、能作植物生长调节剂、水果催熟剂的是乙烯
1.物质的量(n)是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
2.摩尔(mol):把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。
3.阿伏加德罗常数：把6.02X1023mol-1叫作阿伏加德罗常数。
4.物质的量=物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数n=N/NA
5.摩尔质量(M)
(1)定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量
(2)单位：g/mol或g..mol-1
(3)数值：等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量
6.物质的量=物质的质量/摩尔质量(n=m/M)
（1）电解的概念：
在直流电作用下，电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。电能转化为化学能的装置叫做电解池。
（2）电极反应：以电解熔融的NaCl为例：氯及其化合物的性质
1.氯气与氢氧化钠的反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2.铁丝在氯气中燃烧：2Fe+3Cl2点燃===2FeCl3
3.制取漂白粉(氯气能通入石灰浆)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
4.氯气与水的反应：Cl2+H2O=HClO+HCl
5.次氯酸钠在空气中变质：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
6.次氯酸钙在空气中变质：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
阳极：与电源正极相连的电极称为阳极，阳极发生氧化反应：2Cl····→Cl2↑+2e····。
阴极：与电源负极相连的电极称为阴极，阴极发生还原反应：Na++e····→Na。
总方程式：2NaCl（熔）2Na+Cl2↑
2、电解原理的应用
（1）电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气。
阳极：2Cl····→Cl2+2e····
阴极：2H++e····→H2↑
总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
（2）铜的电解精炼。
粗铜（含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt）为阳极，精铜为阴极，CuSO4溶液为电解质溶液。
阳极反应：Cu→Cu2++2e····，还发生几个副反应
Zn→Zn2++2e····；Ni→Ni2++2e····
Fe→Fe2++2e····
Au、Ag、Pt等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥。
阴极反应：Cu2++2e····→Cu
（3）电镀：以铁表面镀铜为例
待镀金属Fe为阴极，镀层金属Cu为阳极，CuSO4溶液为电解质溶液。
阳极反应：Cu→Cu2++2e····
阴极反应：Cu2++2e····→Cu
2、分子结构：电子式：结构式：(极性分子，三角锥型，键角107°18′)
3、化学性质：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-
(注意喷泉实验、NH3溶于水后浓度的计算、加热的成分、氨水与液氨)
NH3+HCl=NH4Cl(白烟，检验氨气)4NH3+5O2===4NO+6H2O
4、实验室制法(重点实验)2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCl2+2H2O(该反应不能改为离子方程式?)
发生装置：固+固(加热)→气，同制O2收集：向下排空气法(不能用排水法)
检验：用湿润的红色石蕊试纸靠近容器口(试纸变蓝)或将蘸有浓盐酸的玻璃棒接近容器口(产生白烟)
1、由同种原子形成的共价键是非极性键，如H····H、Cl····Cl键;有不同种原子形成的共价键是极性键如H-F，C=O等。
2、极性分子和非极性分子的判断
所有的双原子单质都是非极性分子如H2、Cl2、N2等，所有的双原子化合物都是极性分子，如HF、HCl等。多原子分子，若分子结构是中心对称的，则是非极性分子;否则如H2O、NH3等就是极性分子。以下为常见的多原子非极性分子：CO2、CS2、BeCl2(直线型)，BF3、BCl3、SO3(正三角型)，CH4、CCl4(正四面体)
判断ABn型分子极性经验规律：若中心原子A的化合价绝对值等于该元素所在主族序数，则该分子为非极性分子，否则为极性分子。
1.钠在空气中缓慢氧化：4Na+O2==2Na2O
2.钠在空气中燃烧：2Na+O2点燃====Na2O2
3.钠与水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
现象：
①钠浮在水面上;
②熔化为银白色小球;
③在水面上四处游动;
④伴有嗞嗞响声;
⑤滴有酚酞的水变红色.
4.过氧化钠与水反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
5.过氧化钠与二氧化碳反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
6.碳酸氢钠受热分2NaHCO3△==Na2CO3+H2O+CO2↑
7.氢氧化钠与碳酸氢钠反应：NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
8.在碳酸钠溶液中通入二氧化碳：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
(1)反应热的概念：
当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。用符号Q表示。
(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。
Q>0时，反应为吸热反应;Q<0时，反应为放热反应。
(3)反应热的测定
测定反应热的仪器为量热计，可测出反应前后溶液温度的变化，根据体系的热容可计算出反应热，计算公式如下：
Q=-C(T2-T1)
式中C表示体系的热容，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。实验室经常测定中和反应的反应热。
(1)反应焓变
物质所具有的能量是物质固有的性质，可以用称为“焓”的物理量来描述，符号为H，单位为kJ·mol-1。
反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变，用ΔH表示。
(2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系。
对于等压条件下进行的化学反应，若反应中物质的能量变化全部转化为热能，则该反应的反应热等于反应焓变，其数学表达式为：Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物)。
(3)反应焓变与吸热反应，放热反应的关系：
ΔH>0，反应吸收能量，为吸热反应。
ΔH<0，反应释放能量，为放热反应。
(4)反应焓变与热化学方程式：
把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式，如：H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1
书写热化学方程式应注意以下几点：
①化学式后面要注明物质的聚集状态：固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。
②化学方程式后面写上反应焓变ΔH，ΔH的单位是J·mol-1或kJ·mol-1，且ΔH后注明反应温度。
③热化学方程式中物质的系数加倍，ΔH的数值也相应加倍。
(1)催化剂对化学反应速率影响的规律：
催化剂大多能加快反应速率，原因是催化剂能通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能来有效提高反应速率。
(2)催化剂的特点：
催化剂能加快反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变。
催化剂具有选择性。
催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不引起化学平衡的移动，不能改变平衡转化率。
1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。
2、组成条件：
①两个活泼性不同的电极
②电解质溶液
③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路
3、电子流向：
外电路：负极········导线········正极
内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
4、电极反应：以锌铜原电池为例：
负极：
氧化反应：Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)
正极：
还原反应：2H++2e=H2↑(较不活泼金属)
总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑
5、正、负极的判断：
(1)从电极材料：一般较活泼金属为负极;或金属为负极，非金属为正极。
(2)从电子的流动方向负极流入正极
(3)从电流方向正极流入负极
(4)根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极。
(5)根据实验现象
①溶解的一极为负极
②增重或有气泡一极为正极
1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池
2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置
3、化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池
4、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等
5、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。
6、二次电池的电极反应：铅蓄电池
7、目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池
8、燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池。
9、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。
负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。
当电解质溶液呈酸性时：
负极：2H2-4e-=4H+
正极：O2+4e-4H+=2H2O
当电解质溶液呈碱性时：
负极：2H2+4OH--4e-=4H2O
正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。电极反应式为：
负极：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
正极：4H2O+2O2+8e-=8OH-。
电池总反应式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
10、燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低
11、废弃电池的处理：回收利用
芳香烃图册主要包含五个方面：卤代：与卤素及铁粉或相应的三卤化铁存在的条件下，可以发生苯环上的H被取代的反应。卤素的反应活性为：F>Cl>Br>I不同的苯的衍生物发生的活性是：烷基苯>苯>苯环上有吸电子基的衍生物。
烷基苯发生卤代的时候，如果是上述催化剂，可发生苯环上H取代的反应;如在光照条件下，可发生侧链上的H被取代的反应。
应用：鉴别。(溴水或溴的四氯化碳溶液)如：鉴别：苯、己烷、苯乙烯。
硝化：与浓硫酸及浓_(混酸)存在的条件下，在水浴温度为55摄氏度至60摄氏度范围内，可向苯环上引入硝基，生成硝基苯。不同化合物发生硝化的速度同上。
磺化：与浓硫酸发生的反应，可向苯环引入磺酸基。该反应是个可逆的反应。在酸性水溶液中，磺酸基可脱离，故可用于基团的保护。烷基苯的磺化产物随温度变化：高温时主要得到对位的产物，低温时主要得到邻位的产物。
F-C烷基化：条件是无水AlX3等Lewis酸存在的情况下，苯及衍生物可与RX、烯烃、醇发生烷基化反应，向苯环中引入烷基。这是个可逆反应，常生成多元取代物，并且在反应的过程中会发生C正离子的重排，常常得不到需要的产物。该反应当苯环上连接有吸电子基团时不能进行。如：由苯合成甲苯、乙苯、异丙苯。
F-C酰基化：条件同上。苯及衍生物可与RCOX、酸酐等发生反应，将RCO-基团引入苯环上。此反应不会重排，但苯环上连接有吸电子基团时也不能发生。
亲电取代反应活性小结：连接给电子基的苯取代物反应速度大于苯，且连接的给电子基越多，活性越大;相反，连接吸电子基的苯取代物反应速度小于苯，且连接的吸电子基越多，活性越小。
2、加成反应
与H2：在催化剂Pt、Pd、Ni等存在条件下，可与氢气发生加成反应，最终生成环己烷。与Cl2：在光照条件下，可发生自由基加成反应，最终生成六六六。
3、氧化反应
苯本身难于氧化。但是和苯环相邻碳上有氢原子的烃的同系物，无论R-的碳链长短，则可在高锰酸钾酸性条件下氧化，一般都生成苯甲酸。而没有α-H的苯衍生物则难以氧化。该反应用于合成羧酸，或者鉴别。现象：高锰酸钾溶液的紫红色褪去。
4、定位效应
两类定位基邻、对位定位基，又称为第一类定位基，包含：所有的给电子基和卤素。它们使新引入的基团进入到它们的邻位和对位。给电子基使苯环活化，而X2则使苯环钝化。
间位定位基，又称为第二类定位基，包含：除了卤素以外的所有吸电子基。它们使新引入的基团进入到它们的间位。它们都使苯环钝化。
二取代苯的定位规则：原有两取代基定位作用一致，进入共同定位的位置。如间氯甲苯等。原有两取代基定位作用不一致，有两种情况：两取代基属于同类，则由定位效应强的决定;若两取代基属于不同类时，则由第一类定位基决定。
(1)盖斯定律
对于一个化学反应，无论是一步完成，还是分几步完成，其反应焓变一样，这一规律称为盖斯定律。
(2)利用盖斯定律进行反应焓变的计算。
常见题型是给出几个热化学方程式，合并出题目所求的热化学方程式，根据盖斯定律可知，该方程式的ΔH为上述各热化学方程式的ΔH的代数和。
(3)根据标准摩尔生成焓，ΔfHmθ计算反应焓变ΔH。
对任意反应：aA+bB=cC+dD
ΔH=[cΔfHmθ(C)+dΔfHmθ(D)]-[aΔfHmθ(A)+bΔfHmθ(B)]
1、Na+的焰色K+的焰色_色(隔蓝色钴玻璃观察)
2、钠与水反应的现象钠漂浮在水面上，熔化成一个银白色小球，在水面到处游动，发出咝咝的声响，反应后滴入酚酞溶液变红。
3、能与Na2O2反应的两种物质H2O、CO2
4、治疗胃酸过多的药品NaHCO3
5、碱金属单质与盐溶液反应(无法置换金属)2Na+2H2O+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
6、碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性比较碳酸氢钠受热易分解
7、碳酸钠、碳酸氢钠的相互转化NaHCO3加热生成Na2CO3Na2CO3溶液中通入过量CO2生成NaHCO3
1、概念：在一定条件下（定温、定容或定温、定压），只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的百分含量均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。
2、分类
（1）定温，定容条件下的等效平衡
第一类：对于反应前后气体分子数改变的可逆反应：必须要保证化学计量数之比与原来相同；同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量与原来相同。
第二类：对于反应前后气体分子数不变的可逆反应：只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可视为二者等效。
（2）定温，定压的等效平衡
只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。