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第一章 物质结构 |
元素周期律 |
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周期 |
同一横行 周期序数=电子层数 |
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类别 |
周期序数 |
起止元素 |
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包括元素种数 |
核外电子层数 |
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短周期 |
1 |
H—He |
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2 |
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1 |
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2 |
Li—Ne |
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8 |
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2 |
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3 |
Na—Ar |
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8 |
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3 |
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长周期 |
4 |
K—Kr |
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18 |
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4 |
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5 |
Rb—Xe |
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18 |
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5 |
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6 |
Cs—Rn |
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32 |
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6 |
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7不完全 |
Fr—112号（118） |
26（32） |
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7 |
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第七周期 |
原子序数 |
113 |
114 |
115 |
116 |
117 |
118 |
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个位数=最外层电子数 |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
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族 |
主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数(或：主族序数=最外层电子数) |
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18个纵行（7个主族；7个副族；一个零族；一个Ⅷ族（8、9、10三个纵行）） |
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主族 |
A |
7个 |
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由短周期元素和长周期元素共同构成 |
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副族 |
B |
7个 |
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完全由长周期元素构成 |
第Ⅷ族和全部副族通称过渡金属元素 |
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Ⅷ族 |
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1个有3个纵行 |
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零族 |
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1个 |
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稀有气体元素 |
非常不活泼 |
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碱金属 |
锂、钠、钾、铷、铯、钫（Li、Na、K、Rb、Cs、Fr） |
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结构 |
因最外层都只有一个电子，易失去电子，显+1价， |
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物理性质 |
密度 |
逐渐增大 |
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逐渐升高 |
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熔沸点 |
逐渐降低 （反常） |
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化学性质 |
原子核外电子层数增加，最外层电子离核越远， |
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失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，金属越活泼 |
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卤素 |
氟、氯、溴、碘、砹（F、Cl、Br、I、At） |
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结构 |
因最外层都有7个电子，易得到电子，显-1价， |
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物理性质 |
密度 |
逐渐增大 |
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熔沸点 |
逐渐升高 （正常） |
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颜色状态 |
颜色逐渐加深 |
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气态~液态~固态 |
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溶解性 |
逐渐减小 |
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化学性质 |
原子核外电子层数增加，最外层电子离核越远， |
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得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，金属越不活泼 |
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与氢气反应 |
剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2 |
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氢化物稳定性 |
HF>HCl>HBr>HI |
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氢化物水溶液酸性 |
HF |
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氢化物越稳定，在水中越难电离，酸性越弱 |
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三、核素 |
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原子质量主要由质子和中子的质量决定。 |
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质量数 |
质量数(A)＝质子数(Z)+十中子数(N) |
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核素 |
把一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称核素 |
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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同位素 |
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“同位”是指质子数相同，周期表中位置相同，核素是指单个原子而言，而同位素则是指核素之间关系 |
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特性 |
同一元素的各种同位素化学性质几乎相同，物理性质不同 |
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在天然存在的某种元素中，不论是游离态，还是化合态，各种同位素所占的丰度(原子百分比)一般是不变的 |
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一、原子核外电子的排步 |
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层序数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
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电子层符号 |
K |
L |
M |
N |
O |
P |
Q |
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离核远近 |
由近到远 |
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能量 |
由低到高 |
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各层最多容纳的电子数 |
2×12=2 |
2×22=8 |
2×32=18 |
2×42=32 |
2×52=50 |
2×62=72 |
2×72=98 |
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非金属性与金属性（一般规律）： |
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电外层电子数 |
得失电子趋势 |
元素性质 |
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金属元素 |
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<4 |
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易失 |
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金属性 |
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非金属元素 |
>4 |
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易得 |
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非金属性 |
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金属的金属性强弱判断： |
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非金属的非金属性强弱判断： |
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水（酸）反应放氢气越剧烈越活泼 |
与氢气化合越易，生成氢化物越稳定越活泼， |
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最高价氧化物水化物碱性越强越活泼 |
最高价氧化物水化物酸性越强越活泼 |
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活泼金属置换较不活泼金属 |
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活泼非金属置换较不活泼非金属 |
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原电池的负极金属比正极活泼 |
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元素周期律：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化，这个规律叫做元素周期律 |
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1 A、越左越下，金属越活泼，原子半径越大，最外层离核越远，还原性越强。 |
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越易和水（或酸）反应放H2越剧烈，最高价氧化物的水化物的碱性越强 |
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B、越右越上，非金属越活泼，原子半径越小，最外层离核越近，氧化性越强。 |
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越易和H2化合越剧烈，最高价氧化物的水化物的酸性越强 |
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2、推断短周期的元素的方法(第二、第三周期） |
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框框图： |
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A |
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第二周期 |
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若A的质子数为z时 |
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C |
B |
D |
第三周期 |
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若A的最外层电子数为a |
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Z |
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2+a |
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Z+7 |
Z+8 |
Z+9 |
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9+a |
10+a |
11+a |
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2．元素的性质与元素在周期表中位置的关系 |
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ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA 0 |
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1 |
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2 |
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B |
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3 |
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Al Si |
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4 |
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Ge As |
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5 |
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Sb Te |
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6 |
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Po At |
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7 |
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元素化合价与元素在周期表中位置的关系： |
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对于主族元素：最高正价= 族序数 最高正化合价 +∣最低负价∣= 8 |
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元素周期表中：周期序数=电子层数 ；主族序数=最外层电子数 ； |
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原子中 ： 原子序数=核内质子数=核电荷数=核外电子数 |
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化学键 |
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离子键：阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键 |
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金属与非金属原子间 |
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共价键：原子间通过共用电子对所形成的化学键 |
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两种非金属原子间 |
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非极性共价键：同种非金属原子形成共价键（电子对不偏移） |
两种相同的非金属原子间 |
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极性共价键：不同种非金属原子形成共价键（电子对发生偏移） |
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两种不同的非金属原子间 |
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He、Ar、Ne、等稀有气体是单原子分子，分子之间不存在化学键 |
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共价化合物有共价键一定不含离子键 |
离子化合物有离子键可能含 共价键 |
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第二章 第一节 化学能与热能 |
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反应时旧化学键要断裂，吸收能量 |
在反应后形成新化学键要形成，放出能量 |
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∑E（反应物）＞∑E（生成物）——放出能量 |
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∑E（反应物）＜∑E（生成物）——吸收能量 |
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两条基本的自然定律 |
质量守恒定律 |
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能量守恒定律 |
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常见的放热反应 |
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常见的吸热反应 |
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氧化、燃烧反应 |
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Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O |
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中和反应 |
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CO2+C=CO |
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铝热反应 |
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NH4NO3 溶于水（摇摇冰） |
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第二节 化学能与电能 |
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负极 |
Zn－2e－＝Zn2+（氧化反应） |
Zn+2H+＝Zn2++H2↑ |
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正极 |
2H++2e－＝H2↑（还原反应） |
电子流向 |
Zn → Cu |
电流流向 |
Cu→ Zn |
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组成原电池的条件 原电池：能把化学能转变成电能的装置 |
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①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极，活泼的作负极失电子 |
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②活泼的金属与电解质溶液发生氧化还原反应 ③两极相连形成闭合电路 |
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二次电池：可充电的电池 |
二次能源：经过一次能源加工、转换得到的能源 |
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常见电池 |
干电池 |
铅蓄电池 |
银锌电池 |
镉镍电池 |
燃料电池（碱性 |
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第三节 化学反应的速率和极限 |
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化学反应速率的概念：用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 |
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单位：mol/(L·s)或mol/(L·min) |
表达式 v(B) =△C/△t |
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同一反应中：用不同的物质所表示的表速率与反应方程式的系数成正比 |
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影响化学反应速率的内因(主要因素）：参加反应的物质的化学性质 |
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外因 |
浓度 |
压强 |
温度 |
催化剂 |
颗粒大小 |
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变化 |
大 |
高 |
高 |
加入 |
越小表面积越大 |
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速率影响 |
快 |
快 |
快 |
快 |
快 |
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化学反应的限度：研究可逆反应进行的程度（不能进行到底） |
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反应所能达到的限度：当可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物与生成物浓度不在改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”。 |
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影响化学平衡的条件 |
浓度、 |
压强、 |
温度 |
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化学反应条件的控制 |
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尽可能使燃料充分燃烧提高原料利用率，通常需要考虑两点： |
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一是燃烧时要有足够的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面 |
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第三章 有机化合物 |
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第一节 最简单的有机化合物—甲烷 |
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氧化反应 |
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CH4(g)＋2O２(g) → CO2(g)+2H2O(l) |
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取代反应 |
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CH4＋Cl2(g) → CH3Cl+HCl |
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烷烃的通式：CnH2n+2 n≤4为气体 、所有1-4个碳内的烃为气体，都难溶于水，比水轻 |
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碳原子数在十以下的，依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 |
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同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物 |
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同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构 |
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同素异形体：同种元素形成不同的单质 |
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同位素：相同的质子数不同的中子数的同一类元素的原子 |
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乙烯 C2H4 含不饱和的C=C双键，能使KMnO4溶液和溴的溶液褪色 |
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氧化反应 |
2C2H4+3O2 =2CO2+2H2O |
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加成反应 |
CH2=CH2+Br2 →CH2Br-CH2Br |
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先断后接，变内接为外接 |
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加聚反应 |
nCH2=CH2 → [ CH2 - CH2 ]n |
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高分子化合物，难降解，白色污染 |
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石油化工最重要的基本原料，植物生长调节剂和果实的催熟剂， |
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乙烯的产量是衡量国家石油化工发展水平的标志 |
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苯是一种无色、有特殊气味的液体,有毒，不溶于水，良好的有机溶剂 |
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苯的结构特点：苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键 |
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氧化反应 |
2 C6H6+15 O2→12 CO2+ 6 H2O |
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取代反应 |
溴代反应 |
+ Br2 → -Br + H Br |
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硝化反应 |
+ HNO3 → -NO2 + H2O |
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加成反应 |
+3 H2 → |
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第三节 生活中两种常见的有机物 |
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乙醇物理性质：无色、透明，具有特殊香味的液体，密度小于水沸点低于水，易挥发。 |
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良好的有机溶剂，溶解多种有机物和无机物，与水以任意比互溶,醇官能团为羟基-OH |
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与金属钠的反应 |
2CH3CH2OH+Na→ 2CH3CHONa+H2 |
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氧化反应 |
完全氧化 |
CH3CH2OH+3O2→ 2CO2+3H2O |
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不完全氧化 |
2CH3CH2OH+O2→ 2CH3CHO+2H2O Cu作催化剂 |
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乙酸 CH3COOH 官能团：羧基-COOH 无水乙酸又称冰乙酸或冰醋酸。 |
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弱酸性，比碳酸强 |
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O |
2CH3COOH+CaCO3→Ca（CH3COO）2+H2O+CO2↑ |
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酯化反应 |
醇与酸作用生成酯和水的反应称为酯化反应。原理 酸脱羟基醇脱氢。 |
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CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O |
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第四节 基本营养物质 |
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糖类：是绿色植物光合作用的产物，是动植物所需能量的重要来源。又叫碳水化合物 |
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单糖 |
C6H12O6 |
葡萄糖 |
多羟基醛 |
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO |
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果糖 |
多羟基酮 |
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双糖 |
C12H22O11 |
蔗糖 |
无醛基 |
水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖: |
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麦芽糖 |
有醛基 |
水解生成两分子葡萄糖 |
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多糖 |
（C6H10O5）n |
淀粉 |
无醛基 |
n不同不是同分异构 |
遇碘变蓝 |
水解最终产物为葡萄糖 |
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纤维素 |
无醛基 |
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油脂：比水轻(密度在之间)，不溶于水。是产生能量最高的营养物质 |
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植物油 |
C17H33-较多，不饱和 |
液态 |
油脂水解产物为高级脂肪酸和丙三醇（甘油），油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应 |
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脂肪 |
C17H35、C15H31较多 |
固态 |
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蛋白质是由多种氨基酸脱水缩合而成的天然高分子化合物 |
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蛋白质水解产物是氨基酸，人体必需的氨基酸有8种，非必需的氨基酸有12种 |
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蛋白质的性质 |
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盐析：提纯 |
变性：失去生理活性 |
显色反应：加浓硝酸显黄色 |
灼烧：呈焦羽毛味 |
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误服重金属盐：服用含丰富蛋白质的新鲜牛奶或豆浆 |
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主要用途：组成细胞的基础物质、人类营养物质、工业上有广泛应用、酶是特殊蛋白质 |
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第四章 化学与可持续发展 |
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开发利用金属资源 |
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电解法 |
很活泼的金属 |
K-Al |
MgCl2 = Mg + Cl2 |
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热还原法 |
比较活泼的金属 |
Zn-Cu |
Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 |
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3Fe3O4+8Al = 9Fe+4Al2O3 铝热反应 |
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热分解法 |
不活泼的金属 |
Hg-Au |
2HgO = Hg + O2 |
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海水资源的开发和利用 |
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海水淡化的方法 |
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蒸馏法 |
电渗析法 |
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离子交换法 |
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制盐 |
提钾 |
提溴用氯气 |
提碘 |
提取铀和重水、开发海洋药物、利用潮汐能、波浪能 |
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镁盐晶提取 |
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Mg2+----- Mg(OH)2 -------MgCl2 |
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氯碱工业 |
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2NaCl+2H2O = H2↑+2 NaOH + Cl2↑ |
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化学与资源综合利用 |
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煤 |
由有机物和无机物组成 |
主要含有碳元素 |
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干馏 |
煤隔绝空气加强热使它分解 |
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煤焦油 |
焦炭 |
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液化 |
C（s）+H2O（g）→ CO（g）+H2（g） |
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汽化 |
CO（g）+2H2→ CH3OH |
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焦炉气 |
CO、H2、CH4、C2H4 |
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水煤气 |
CO、H2 |
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天然气 |
甲烷水合物“可燃冰”水合甲烷晶体（CH4·nH2O） |
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石油 |
烷烃、环烷烃和环烷烃所组成 |
主要含有碳和氢元素 |
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分馏 |
利用原油中各成分沸点不同，将复杂的混合物分离成较简单更有用的混合物的过程。 |
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裂化 |
在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。 |
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环境问题 |
不合理开发和利用自然资源，工农业和人类生活造成的环境污染 |
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三废 |
废气、废水、废渣 |
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酸雨： |
SO2、、NOx、 |
臭氧层空洞 |
：氟氯烃 |
赤潮、水华 |
：水富营养化N、P |
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绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则 |
只有一种产物的反应 |
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