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1、人教版化学必修总复习资料第五章物质结构元素周期律知识体系1 原子结构和元素周期律知识的综合网络1. 原子结构 C 原子的组成核电荷数 Z = 核内质子数 Z = 核外电子数= 原子序数质量数 A= 质子数 Z中子数 N阴离子的核外电子数= 质子数 电荷数 阳离子的核外电子数= 质子数 电荷数 区别概念：元素、核素、同位素元素： 具有相同核电荷数即质子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核外电子e = Z 原子核质子Z 中子N(AZ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 28 页同位素： 质
2、子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称；也就是说同一元素的不同核素之间互称为同位素。 元素的相对原子质量 同位素的相对原子质量：该同位素质量与12C质量的 1/12 的比值。元素的相对原子质量等于各种同位素相对原子质量与它们在元素中原子所占百分数丰度乘积之和。即：元素的相对原子质量Ar = Ar1a% Ar2b% 核外电子的电子排布了解 核外电子运动状态的描述电子云运动特征 ： 电子在原子核外空间的一定范围内高速、无规则的运动，不能测定或计算出它在任何一个时刻所处的位置和速度，但是电子在核外空间一定范围内出现的几率时机 有一定的规律， 可以形象地看成带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，我们
3、把它称为电子云 。电子层： 在多个电子的原子里，根据电子能量的差异和通常运动的区域离核远近不同，把电子分成不同的能级，称之为电子层。电子能量越高，离核越远，电子层数也越大。电子层符号K L M N O P Q 电子层序数n1 2 3 4 5 6 7 离核远近近远能量高低低高 原子核外电子排布规律每一层电子数最多不超过2n2；最外层电子数最多不超过8 个，次外层电子数最多不超过18 个，倒数第三层不超过32个；核外电子总是先占有能量最低的电子层，当能量最低的电子层排满后，电子才依次进入能量较高的电子层。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第
4、2 页，共 28 页 原子结构示意图的书写2. 元素周期表 B 元素周期表见课本封页 元素周期表的结构分解周期名称周期别名元素总数规律具有相同的电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一个横行叫 周期 。7 个横行7 个周期第 1 周期短周期2 电子层数= 周期数第 7 周期排满是第118 号元素第 2 周期8 第 3 周期8 第 4 周期长周期18 第 5 周期18 第 6 周期32 第 7 周期不完全周期26目前族名类名核外最外层电子数规律周期表中有18 个纵行 ，第 8、9、10三个纵行为第族外，其余15 个纵行，每个纵行标为一族。7 个主族7 个副族0 族第族主族第 A 族H 和碱金属1
5、 主族数= 最外层电子数第 A 族碱土金属2 第 A 族3 第 A 族碳族元素4 第 A 族氮族元素5 第 A 族氧族元素6 第 A 族卤族元素7 0 族稀有气体2 或 8 副族第 B族、第 B 族、第 B族、第 B 族、第 B 族、第 B族、第 B 族、第族知识体系2 3. 元素周期律 C 定义： 元素的性质随着元素原子序数递增而呈现周期性变化的规律叫元素周期律。 实质： 元素性质的周期性变化是元素原子核外电子数排布的周期性变化的必然结果。这就是元素周期律的实质。 内容随着原子序数递增，元素原子核外电子层排布呈现周期性变化；元素原子半径呈现周期性变化；元素化合价呈现周期性变化；元素原子得失电
6、子能力呈现周期性变化；即元素的金属性和非金属性 呈现周期性变化。 元素周期表中元素性质的递变规律精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 28 页同 周 期 从左到右 同 主 族 从上到下 原子半径逐渐减小逐渐增大电子层排布电子层数相同最外层电子数递增电子层数递增最外层电子数相同失电子能力逐渐减弱逐渐增强得电子能力逐渐增强逐渐减弱金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱主要化合价最高正价1 7非金属负价= 8族序数最高正价= 族序数非金属负价= 8族序数最高氧化物的酸性酸性逐渐增强酸性逐渐减弱对应水化物的碱性碱性逐渐减弱碱性
7、逐渐增强非金属气态氢化物的形成难易、 稳定性形成由难 易稳定性逐渐增强形成由易 难稳定性逐渐减弱碱金属、卤素的性质递变 几个规律金属性强弱：单质与水或非氧化性酸反应难易；单质的复原性或离子的氧化性；M(OH)n的碱性；金属单质间的置换反应；原电池中正负极判断，金属腐蚀难易；非金属性强弱：与氢气反应生成气态氢化物难易；单质的氧化性或离子的复原性；最高价氧化物的水化物HnROm的酸性强弱；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 28 页非金属单质间的置换反应。 半径比较三规律：阴离子 与同周期稀有气体电子层结构相同；阳离子 与上周期
8、稀有气体电子层结构相同。非金属元素的原子半径 其相应的阴离子半径；金属元素的原子半径 其相应的阳离子半径；具有相同电子层结构的阴阳离子，随着元素原子序数的递增，离子半径逐渐减 元素化合价规律最高正价= 最外层电子数，非金属的负化合价 = 最外层电子 数 8，最高正价数和负化合价绝对值之和为8；其代数和分别为：0、2、4、6。化合物氟元素、氧元素只有负价-1、-2 ，但 HFO中 F为 0 价；金属元素只有正价；化合价与最外层电子数的奇、偶关系： 最外层电子数为奇数的元素，其化合价通常为奇数，如 Cl的化合价有 +1、+3、+5、+7 和-1 价。最外层电子数为偶数的元素，其化合价通常为偶数，如
9、S的化合价有 -2、+4、+6 价。 周期表中特殊位置的元素族序数等于周期数的元素：H、Be、 Al；族序数等于周期数2 倍的元素 ：C、S；族序数等于周期数3 倍的元素 ：O；周期数是族序数2 倍的元素： Li；周期数是族序数3 倍的元素是：Na；最高正价不等于族序数的元素是：O、F。 元素性质、存在、用途的特殊性形成化合物种类最多的元素，或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C；空气中含量最多的元素，或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N；常温下呈液态的非金属单质元素是：Br；最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素是：Be、 Al；精选学习资料 - - - - - - -
10、 - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 28 页元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物起化合反应的元素是：N； ，元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物起氧化复原反应的元素是：S；元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素是：S。知识体系3 4. 化学键 定义： 在原子结合成分子时，相邻的原子之间强烈 的相互作用，叫化学键。 分类 离子键与共价键的比较离子键共价键概念阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对电子云重叠所形成的化学键成键微粒离子存在阴阳离子间和离子晶体内原子存在分子内、原子间、原子晶体内作用本质阴、阳离子间的
11、静性作用共用电子对电子云重叠对两原子核产生的电性作用形成条件活泼金属和活泼非金属化合时形成离子键非金属元素形成的单质或化合物形成共价键决 定 键 能大小因素离子电荷数越大，键能越大；离子半径越小，键能越大原子半径越小，键能越大；键长越短，键能越大影响性质离子化合物的熔沸点、硬度等分子的稳定性，原子晶体的熔沸点、硬度等实例 极性共价键与非极性共价键的比较共价键极性共价键非极性共价键定义不同元素的原子形成的共价键，共用电子对 电子云重叠 发生偏移 的共价键同种元素的原子形成共价键，共用电子对电子云重叠不发生偏移原子吸引电子能力不相同相同成键原子电性显电性电中性影响性质极性分子或非极性分子非极性分子
12、实例HCl HH、ClCl 电子式的书写电子式 是用来表示原子或离子最外层电子结构的式子。原子的电子式是在元素符号的周围画小黑点或 表示原子的最外层电子。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 28 页离子的电子式： 阳离子的电子式一般用它的离子符号表示；在阴离子或原子团外加方括弧，并在方括弧的右上角标出离子所带电荷的电性和电量。分子或共价化合物电子式，正确标出共用电子对数目。离子化合价电子式，阳离子的外层电子不再标出，只在元素符号右上角标出正电荷，而阴离子则要标出外层电子，并加上方括号， 在右上角标出负电荷。阴离子电荷总数与阳
13、离子电荷总数相等，因为化合物本身是电中性的。用电子式表示单质分子或共价化合物的形成过程用电子式表示离子化合物的形成过程结构式：用一根短线来表示一对共用电子应用于共价键。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 28 页金属键与范德华力、氢键存在范围作用本质作用强弱决定键能大小因素影响性质金属键金属阳离子和自由电子之间及金属晶体内静电作用强离子电荷数越大，键能越大；离子半径越小，键能越大金 属 晶 体 的熔沸点、硬度等范德华力分子间和分子晶体内电性引力弱结构相似的分子，其式量越大，分子间作用力越大。分 子 晶 体 的熔沸点、硬度等氢
14、键分子间和分子晶体内电性引力弱稍强分子晶体的熔沸点 化学反应的实质：一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。2. 离子键、共价键与离子化合物、共价化合物的关系化学键的种类实例非 金 属 单质无化学键稀有气体分子单原子分子He、Ne 非极性共价键O=O、ClCl、HH均为非极性分子共 价 化 合物只有共价键特例： AlCl3极性分子：非极性分子：离子化合物只有离子键、离子键、极性共价键离子键、非极性共价键离子键、极性共价键、配位键3. 晶体分类注：在离子晶体、 原子晶体和金属晶体中均不存在分子，因此 NaCl、SiO2等均为化学式。只有分子晶体中才存在分子。类型离子晶体
15、原子晶体分子晶体金属晶体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 28 页第六章化学反应与能量知识体系1 1. 化学键与化学反应中能量变化的关系 化学反应过程中伴随着能量的变化任何化学反应除遵循质量守恒外，同样也遵循能量守恒。反应物与生成物的能量差假设以热量形式表现即为放热反应或吸热反应(E反：反应物具有的能量；E生：生成物具有的能量) ： 化学变化中能量变化的本质原因化学反应吸收能量或放出能量的决定因素：实质：一个化学反应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。 放热反应和吸热反应放热反应吸热反应
16、比较构成晶体微粒阴、阳离子原子分子金属阳离子、 自由电子形成晶体作用力离子键共价键范德华力微粒间的静电作用物理性质熔沸点较高很高低有高、有低硬度硬而脆大小有高、有低导电性不良熔融或水溶液中导电绝缘半导体不良良导体传热性不良不良不良良延展性不良不良不良良溶解性易 溶 于 极 性溶剂，难溶于有机溶剂不 溶 于 任何溶剂极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂中一般不溶于溶剂，钠等可与水、醇类、酸类反应典型实例NaOH、NaCl 金刚石P4、干冰、硫钠、铝、铁精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 28 页表现形式 H0 或
17、 H 为“” H0 或 H 为“ + ”能量变化生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量键能变化生成物总键能大于反应物总键能生成物总键能小于反应物总键能联系键能越大，物质能量越低，越稳定；反之键能越小，物质能量越高，越不稳定，图示 常见的放热反应：所有的燃烧反应 酸碱中和反应 大多数的化合反应 金属与酸的反应 生石灰和水反应 浓硫酸稀释、 氢氧化钠固体溶解等 常见的吸热反应：晶体 Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 大多数的分解反应 以 H2、CO、C为复原剂的氧化复原反应 铵盐溶解等 燃料的燃烧 燃烧的条件：到达着火点；与O2接触。 燃料充分燃烧的
18、条件：足够多的空气；燃料与空气又足够大的接触面积。 提高煤炭燃烧效率的方法：煤的干馏、气化和液化。目的：减少污染物的排放；提高煤炭的利用率2. 原电池原电池能量转换实质化学能电能两极分别发生氧化复原反应，产生电流电极正极负极较活泼金属较不活泼金属Pt/C Pt/C 金属金属氧化物电极材料不一定都是金属材料，也可以是碳棒、金属氧化物、惰性电极。电解液和负极反应也可不反应精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 28 页构成条件两极、一液、一反应(自发 ) 两个活泼性不同的电极 电解质溶液电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 一个
19、自发的氧化复原反应负极 Zn ：Zn - 2e- = Zn2+ (氧化反应 ) 离子迁移内电路阳离子正极阴离子负阳离子向正极作定向移动，阴离子向负极作定向移动。正极 Cu ：2H+ + 2e- = H2(复原反应 ) 电子流向外电路负极 (-)e正极 (+) 负极极板因此而带正电荷，正极极板由于得到了带负电的电子显负电性。总反应： Zn+2H+=Zn2+H2重要应用制作电池、 防止金属被腐蚀、提高化学反应速率干电池、铅蓄电池、新型高能电池、 几种常见新型原电池化 学 反 应特点锌锰电池负极： 锌筒：Zn-2e-=Zn2+氧化反应正极： 碳棒：2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+
20、H2O 总反应： Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2铅蓄电池负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+4H+2e-+SO42-=PbSO4+2H2O 总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 锌银电池Zn|KOH|Ag2O负极：Zn + 2OH- - 2e-= ZnO + H2O 正极：Ag2O + H2O+2e- = 2Ag + 2OH-总反应： Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2能量大，体积小，但有优越的大电池放电性能，放电电压平稳，广泛用于电子表、石英钟、电脑 CMOS电池等锂电
21、池新型电池负极：Li e-=Li+正极：MnO2+2e-=MnO2-总反应：Li+ MnO2=LiMnO2温度使用范围广，放电电压平坦，体积小，无电解液渗漏，并且电压随放电时间缓慢下降，可预示电池使用寿命。适做心脏起搏器电源、高性能的和笔记本电脑电池等。氢氧燃料电 池电解质溶液为30% 的氢氧化钾溶液：负极：2H2 4e- + 4OH-= 4H2O 正极：O2+ 4e- + 2H2O = 4OH- 电解质溶液为酸性溶液：负极：2H2 4e-= 4H+正极：O2+ 4e- + 4H+ = 2H2O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11
22、 页，共 28 页甲烷燃料电 池电解质溶液为氢氧化钾溶液：负极：CH4 + 10OH- -8e- = CO32- + 7H2O 正极： 2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH-总反应： CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O 电池是如何发明的？电池在我们今天的生活中，可以说已经成为不可离开的东西了：大到汽车用的蓄电池，小到电子表上的纽扣电池。你可知道，200 多年前的电池发明过程中有一段曲折的故事，它至今仍能给我们以有益的启迪。1800 年，英国皇家学会会长收到了意大利帕费亚大学物理学教授伏打(AVolta，1745-1827)的一封信，信中说他制成了一种能够提供
23、“不会衰竭的电荷及无穷的电力”的仪器，这里所说的那种仪器，就是后来所说的伏打电池。那么，伏打是如何发明出这种电池的呢？事情还须回到一年前：伏打收到他的同胞、生理学家伽法尼的一篇论文。文中谈到他的一次偶然发现：当他把悬有去了皮的青蛙腿的铜钩挂在铁架台上，发现蛙腿会发生奇异的痉挛现象。伽法尼从职业本能出发，把注意力集中到了肌肉收缩上，认为这是一种由生物电引起的现象。起初伏打也曾这样想，不久便对此产生了疑心。 物理学家的敏感把他的注意引到了两种金属的接触上，他的结论是 “接触电” 或“金属电”，而非“生物电” 。接下来， 伏打做的实验就是把不同的两种金属(锌和铜 )放进食盐水中进行实验。他成功了！世
24、界上第一个原电池伏打电池就此诞生！1801 年，拿破仑把伏打召到巴黎，亲自授予奖章和奖金，并给予许多优厚待遇。知识体系2 3. 化学反应速率 定义：用来 衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 表示方法： 单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 计算公式： = c/ t ：平均速率， c：浓度变化， t：时间单位：mol/ L s 影响因素： 决定因素内因 ：反应物的性质决定因素 条件因素外因 ：反应所处的条件浓度： 其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大活化分子总数，从而加快化学反应速率。注：固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数。压强：对于气体而言，压缩气
25、体体积，可以增大浓度，从而加快化学反应速率。注：如果增大气体的压强时，不能改变反应气体的浓度，则不影响化学反应速率。温度：其他条件不变时，升高温度，能提高反应分子的能量，增加活化分子百分数，从而加快化学反应速率。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 28 页催化剂：使用催化剂能等同的改变可逆反应的正逆化学反应速率。其他条件：如固体反应物的外表积颗粒大小、光照、不同溶剂、超声波。4. 衡量化学反应的程度化学平衡 前提 密闭容器中的可逆反应 条件 一定条件的T、P、c 影响化学平衡的因素 本质 V 正=V逆0 特征表现各组分的质
26、量分数不变达化学平衡标志 到达化学平衡的标志 从反应速率判断：V正=V逆正逆反应的描述速率相等同一物质消耗和生成同一物质速率的数值相等反 应 物 和 生 成物消耗或生成不同物质速率的比值与化学计量数相等 从混合气体中气体的体积分数或物质的量浓度不变判断 从容器内压强、混合气体平均相对分子质量、混合气体的密度不变等判断，需与可逆反应中m+n 和 p+q 是否相等，容器的体积是否可变，物质的状态等因素有关，应具体情况具体分析途径可先加入反应物，从正向开始可先加入生成物，从逆向开始也可同时加入反应物和生成物，从正、逆向同时开始影响因素浓度： 增加反应物浓度，平衡右移压强： 加压，平衡向气体体积减小方
27、向移动温度： 升温，平衡向吸热方向移动催化剂：加快反应速率，但对平衡无影响判断可逆反应到达平衡状态的方法和依据例举反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡各物质的质量或各物质质量分数一定平衡精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 28 页各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压力、总物质的量一定不 一 定 平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m molA 同时生成 m molA，即 V(正)=V(逆)平衡在单位时间内消耗了n molB
28、同时消耗了p molC，则 V(正)=V(逆)平衡V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q， V(正)不一定等于V(逆)不 一 定 平衡在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指 V(逆)不 一 定 平衡压强m+n p+q 时，总压力一定其他条件一定平衡m+n=p+q 时，总压力一定其他条件一定不 一 定 平衡混 合 气 体 平 均相 对 分 子 质 量Mr Mr 一定时，只有当m+n p+q 时平衡Mr 一定时，但m+n=p+q 时不 一 定 平衡温度任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时其他不变平衡体系的密度密度一定不 一 定 平衡其他如体系颜色不再变化
29、等平衡第七章有机化合物知识体系1 1. 甲烷饱和烃 分子结构特点分子式： CH4 电子式：结构式： 空间正四面体结构 C与 H 都是单键连接 非极性分子 俗名：沼气存在于池沼中坑气瓦斯，煤矿的坑道中天然气地壳中 物理性质：无色无味的气体，密度小于空气，极难溶于水，但溶于CCl4 化学性质： 易取代、易分解、难氧化，与强酸、强碱或强氧化剂一般不反应 与氧气反应 氧化反应注意点： 1、点燃前要验纯瓦斯爆炸2、写反应连接号时用“”3、 大多数的有机物燃烧后都生成CO2和 H2O 与氯气反应 取代反应精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页
30、，共 28 页取代反应 ： 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叫取代反应。 受热分解作用：工业上用这个反应来制炭黑，炭黑可以用来做橡胶填充剂，黑色颜料 实验室制法：CH3COONa + NaOH = Na2CO3 + CH4 用途：清洁能源新能源 - 可燃冰、化工原料2. 烷烃 烃： 定义： 烃分子中的碳原子之间只以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合，使每个碳原子的化合价都已充分利用，都到达“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。通式： CnH2n+2 特点： 碳碳单键 (CC) 链状 “饱和”每个碳原子都形成四个单键 物理性质递增： 随着 C原子增加
31、，结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增大；熔沸点逐渐升高；密度逐渐增大；且均不溶于水。名称结构简式常温时的状态熔点 / C 沸点 /C 相对密度甲烷CH4气乙烷CH3CH3气丙烷CH3CH2CH3气丁烷CH3(CH2)2CH3气戊烷CH3(CH2)3CH3液癸烷CH3(CH2)8CH3液十七烷CH3(CH2)15CH3固303 甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和异丁烷的球棍模型甲烷乙烷丙烷丁烷异丁烷CH4C2H6C3H8C4H10C4H10 命名 碳原子数在10 个以内，依次用“天干”甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、242HCCH高温精选学习资料 - - - - - - - - - 名
32、师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 28 页癸代表碳原子数，其后加上“烷”字；碳原子数在10 个以上，用汉字数字表示如十二烷)。系统命名法的命名步骤： 选主链，称某烷选择分子中最长的碳链作为主链，假设有几条等长碳链时，选择支链较多的一条为主链。根据主链所含碳原子的数目定为某烷，再将支链作为取代基。此处的取代基都是烷基。 写编号、定支链从距支链较近的一端开始，给主链上的碳原子编号。假设主链上有2 个或者个以上的取代基时，则主链的编号顺序应使支链位次尽可能低。 书写规则：支链的编号 逗号 支链的名称主链名称将支链的位次及名称加在主链名称之前。假设主链上连有多个相同的支链时，用小
33、写中文数字表示支链的个数，再在前面用阿拉伯数字表示各个支链的位次，每个位次之间用逗号隔开，最后一个阿拉伯数字与汉字之间用半字线隔开。假设主链上连有不同的几个支链时，则按由小到大的顺序将每个支链的位次和名称加在主链名称之前。3. 比较同位素、同素异形体、同系物、同分异构体比较概念定义化 学 式 或 分 子式结构特点性质同位素质 子 数 相 同 中子数不同的原子用 原 子 符 号 表示不同的原子1H、2H 电 子 排 布 相同，原子核结构不同物理性质不同，化学性质相同同 素 异形体同 一 种 元 素 组成的不同单质同种元素符号，表 示 不 同 的 分子组成O2和 O3单质的组成或结构不同物理性质不
34、同，化学性质相似同系物结 构 相 似 分 子组成 相 差 一 个 或假设干个 CH2原子团的有机物。不同。如结构相似。物理性质不同，有一定的递变规律；化学性质相似同 分 异构体分子式相同， 结构不同的化合物。相同。不同或相似物理性质不同，化学性质也不一定相同。可以属于同一类物质，也可以属于不同类物质；可以是有机物，也可以是无机物。 同系物的特点： 同系物必须结构相似，即组成元素相同，官能团种类、个数与连接方式相同，分子组成通式相同。 同系物相对分子质量相差14 或 14 的整数倍。 同系物有相似的化学性质，物理性质有一定的递变规律。 中学阶段涉及的同分异构体常见的有三类： 碳链异构 位置 (官
35、能团位置 )异构 异类异构 (又称官能团异构) 思维有序性：书写同分异构体时要思维有序：先写碳链异构的各种情况，然后书写官能团的位置异构，最后书写类别异构，这样可防止漏写。通常情况下，写出异构体结构简式时应：根据分子式先确定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 28 页可能的官能团异构有几类； 在每一类异构中先确定不同的碳链异构；再在每一条碳链上考虑位置异构有几种，这样考虑思路清晰，思维有序，不会混乱。写出时还要注意防止出现重复或遗漏现象，还应注意遵循碳原子价数为4，氧原子价数为2，氢原子价数为1 的原则。知识体系2 3.
36、乙烯不饱和烃 分子结构特点分子式： C2H4结构简式： CH2CH2结构式： 物理性质：无色、稍有气味的气体，标准状况下密度为 L-1,比空气略轻，难溶于水。 化学性质： 易氧化、易加成(加聚 )、易分解 氧化反应与酸性高锰酸钾反应特征反应现象 ：酸性高锰酸钾溶液褪色。乙烯被酸性高锰酸钾氧化成CO2 可燃性：现象：火焰明亮，伴有黑烟。 加成反应： CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br1，2二溴乙烷 加成反应： 有机物分子中双键或三键 两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫做加成反应。被加成的试剂如：H2、X2(X 为 Cl、Br 或 I)、H2O、HX、HCN 等能
37、离解成一价原子或原子团的物质。通过有机物发生加成反应时反应物之间的量关系，还可定量判断该有机物分子结构中不饱和键的情况：是CC 键，还是 CC键，或是苯环结构，以及它们的个数。能与 Cl2、H2、HX 、H2O 的加成： CH2=CH2+Cl2CH2ClCH2Cl 加聚反应CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+催化剂 CH2CH2+ CH2CH2+CH2CH2+ CH2CH2CH2CH2CH2CH2 加聚反应： 在聚合反应中，由不饱和即含碳碳双键或三键的相对分子质量小的化合物分子通过加成聚合的形式结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应。 聚合反应： 相对分子质量小的化合物分子互相
38、结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应。 高分子化合物：相对分子质量很大1 万以上的物质，简称高分子或高聚物。聚乙烯， 塑料，分子量达几万到几十万，性质坚韧，化学性质稳定，难降解。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 28 页 用途产量作为石油化工水平的标志石油化学工业最重要的基础原料植物生长调节剂4. 苯 分子结构特点：凯库勒首先提出了苯的环状结构分子式： C6H6 物理性质：无色、具有特殊芳香气味的液体，微溶于水，与有机溶剂互溶。易挥发、易燃的特点，其蒸气有爆炸性。苯主要来自建筑装饰中大量使用的化工原料，如涂料。在涂
39、料的成膜和固化过程中，其中所含有的甲醛、苯类等可挥发成分会从涂料中释放，造成污染。又称“天那水” 。苯， ，英文名称为Benzene，分子式 C6H6，分子量78.11，相对密度 0.8794(20)比水轻，且不溶于水，因此可以漂浮在水面上。苯的熔点是，沸点为， 燃点为，在常温常压下是无色透明的液体，并具强烈的特殊芳香气味。 因此，苯遇热、 明火易燃烧、 爆炸，苯蒸气与空气混合物的爆炸限是1.48.0%。常态下，苯的蒸气密度为2.77，蒸气压13.33kPa(26.1 )。苯是常用的有机溶剂，不溶于水，能与乙醇、氯仿、乙醚、二硫化碳、四氯化碳、冰醋酸、丙酮、 油等混溶， 因此常用作合成化学制品
40、和制药的中间体及溶剂。苯能与氧化剂发生剧烈反应，如五氟化溴、氯气、三氧化铬、高氯酸、硝酰、氧气、臭氧、过氯酸盐、(三氯化铝 +过氯酸氟 )、(硫酸 +高锰酸盐 )、过氧化钾、(高氯酸铝 +乙酸 )、过氧化钠等。 化学性质： 易取代、难加成、难氧化 氧化反应可燃性在空气中燃烧，发出明亮的光，产生大量的黑烟苯不能使高锰酸钾(KMnO4)褪色 取代反应卤代反应与液溴在铁的催化作用下发生反应硝化反应精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 28 页 加成反应 用途：重要化工原料知识体系3 6. 乙醇 分子结构化学式： C2H6O 结构式
41、：略结构简式： CH3CH2OH或 C2H5OH 化学性质 与 Na反应置换反应或取代反应2CH3CH2OH +2Na 2CH3CH2ONa + H2乙醇钠，具有强碱性钠分别与水、乙醇反应的比较钠与水的反应实验钠与乙醇的反应实验钠的现象声的现象有“啧啧”的声音无任何声音气的现象观察不到气体的现象有无色、无味气体生成，作爆鸣实验时有爆鸣声实验结论钠的密度小于水的密度，熔点低。钠与水剧烈反应，单位时间内放出的热量大， 反应生成氢气。2Na + 2H2O = 2NaOH +H2 水分子中氢原子相对较活波钠的密度大于乙醇的密度。钠与乙醇缓慢反应生成氢气。2Na + 2C2H5OH2C2H5ONa +
42、H2 乙醇分子里羟基氢原子相对不活泼反应实质 氧化反应 燃烧 催化氧化O2 + 2CH3CH2OH 2CH3CHO + 2H2O 乙醛Cu +1 /2 O2 = CuO CuO + CH3CH2OH Cu+CH3CHO+H2O CHO 醛基 消去反应醇分子结构：与OH 相连的碳必须有相邻的碳原子，且此相邻的碳原子上还必须连有氢原子时，才能发生消去反应。反应条件：浓H2SO4，加热。即：如：都不能发生消去反应。乙醇的分子结构与化学性质的关系 几种常用酒精的乙醇含量：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 28 页工业酒精： 95
43、% 无水酒精： 99.5% 医用酒精： 75%啤酒： 3% 4% 白酒：高度： 45% 70% 低度： 30% 44% 红酒黄酒：10% 左右7. 乙酸 分子结构羟基与氢氧根的区别名称区别羟基氢氧根电子式电性不显电性显负电性稳定程度不稳定较稳定存在不能独立存在，与其他基相结合在一起能独立存在 物理性质无色液体，有刺激性气味。乙酸在温度低于它的熔点16.6时会变成冰状晶体，所以无水乙酸又叫冰醋酸。乙酸的沸点是117.9。 化学性质 酸性断 OH 键CH3COOHCH3COO H+羧基在水溶液中有一部分电离产生H+，而具有一定的酸性向紫色石蕊试液中滴入乙酸溶液往镁粉中加入乙酸溶液 向 CuO 中加
44、入乙酸溶液 向 Cu(OH)2悬浊液中加入乙酸溶液 向 Na2CO3粉末中加入乙酸溶液酸性强弱比较：乙酸碳酸；用醋可除去水壶内壁上的水垢：2CH3COOH + CaCO3 = (CH3COO)2Ca + CO2+ H2O 2CH3COOH + Mg(OH)2 = (CH3COO)2Mg + 2H2O 酯化反应：断COH键酯化反应：酸和醇作用生成酯和水的反应叫做酯化反应(属于取代反应 )。脱水方式 是：羧基脱羧羟基(无机含氧酸脱羟基氢)，而醇脱羟基氢， 即“酸脱羟基醇脱氢”(可用同位素原子示踪法证明 )。酯化反应是可逆的： 羧酸 + 醇酯+ 水， 反应中浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂，精选学习资
45、料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 28 页除去生成物中的水使可逆反应向生成物方向移动。8. 酯 结构式：其中两个烃基R和 R，可不一样，左边的烃基还可以是H 物理性质低级酯是具有芳香气味的液体，密度比水小，难溶于水，易溶于有机溶剂 酯的水解CH3COOCH2CH3 + NaOH CH3COONa + CH3CH2OH 酯化反应与水解反应的比较：酯化水解反应关系RCOOH+ROHRCOOR+H2O 催化剂浓硫酸稀硫酸或 NaOH 溶液催化剂的其它作用吸水，提高CH3COOH 和 C2H5OH的转化率NaOH 中和酯水解生成的CH3C
46、OOH，提高酯的水解率加热方式直接加热热水浴加热反应类型酯化反应，取代反应水解反应，取代反应知识体系4 9. 油脂：高级脂肪酸与甘油所生成的高级脂肪酸甘油酯称为油脂。 生成： 水解 分类：油液态：植物油一般呈液态，高级不饱和脂肪酸甘油酯脂肪固态：动物油一般呈固态，高级饱和脂肪酸甘油酯酯和油脂的比较酯油脂油脂组成有机酸或无机酸与醇类反应的生成物高级不饱和脂肪酸甘油酯高级饱和脂肪酸的甘油酯状态常温下呈液态或固态常温下呈液态常温下呈固态存在花草或动植物体内油料作物的籽粒中动物脂肪中实例CH3COOC2H5 (C17H33C00)2C3H5 (C17H35COO)3C3H5联系油和脂统称油脂，均属于酯
47、类，含相同的酯基酯化水解精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 28 页10. 糖类 葡萄糖果糖 分子结构分子式： C6H12O6(180)结构简式： CH2OH(CHOH)4CHO 结构式：略从葡萄糖的结构式可以看出，其分子中除 -OH 外还含有一个特殊的原子团，这个原子团称为醛基，醛基能被弱氧化剂氧化成羧基。 物理性质：白色晶体，有甜味，易溶于水 化学性质 复原性：与银氨溶液反应：银镜反应CH2OH(CHOH)4CHO 2Ag(NH3)2OH水浴CH2OH(CHOH)4COONH42Ag3NH3H2O 与新制氢氧化铜反应：
48、砖红色沉淀CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH Cu2O2H2O 具有与乙醇相似的性质葡萄糖的制法：淀粉水解 用途：医疗，制糖，制镜 蔗糖麦芽糖低聚糖 : 糖类水解后生成几个分子单糖的糖. 双糖、三糖等 . 其中最重要的是双糖(蔗糖和麦芽糖 )。蔗糖与麦芽糖的比较：蔗糖麦芽糖分子式C12H22011 结构差异不含醛基含醛基来源在植物体内由葡萄糖、果糖缩合生成。C6H1206+ C6H1206 酶H20+ C12H22011 ( 果糖 ) (葡萄糖 )淀粉水解糖化而成。2(C6H10O5)+nH20酶nC12H22011 淀粉 (麦芽糖 )性质差异不显复
49、原性，不发生银镜反应有复原性能发生银镜反应可水解， 生成一分子果糖和一分子葡萄糖可水解，生成二分子葡萄糖精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 28 页有甜味有甜味，但不如蔗糖甜 淀粉和纤维素：属于天然高分子化合物定义 :多糖是由很多个单糖分子按照一定方式，通过在分子间脱去水分子而成的多聚体。因此多糖也称为多聚糖。一般不溶于水，没有甜味，没有复原性。淀粉与纤维素的比较：淀粉纤维素分子组成 (C6H1005) (C6H1005)( 与淀粉分子式中的n 是不同的值 ) 结构特点几百个到几千个葡萄糖单元构成的高分子化合物，有直链及支
50、链结构几千个葡萄糖单元构成的高分子化合物，与淀粉不是同分异构体。分子的一个结构单元含三个醇羟基物理性质白色粉末状物质。不溶于冷水，在热水里淀粉颗粒会膨胀破裂，有一部分淀粉会溶解在水里，另一部分悬浮在水里，形成胶状淀粉糊白色、无臭、无昧的物质，不溶于水，也不溶于一般有机溶剂化学性质1不与银氨溶液发生银镜反应。不显复原性，是一种非复原性糖；2在稀酸作用下发生水解，最终产物是葡萄糖：在人体内也水解为葡萄糖: 3淀粉遇碘后变蓝色1不与银氨溶液发生银镜反应，不显复原性，是一种非复原性糖；2在酸作用下水解，最终产物是葡萄糖，但比淀粉水解困难 ( 需水浴加热，用70的 H2S04催化 ) ： 3 与硝酸发生