高中化学知识点整理.pdf
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1、20152015 届高中化学知识点整理届高中化学知识点整理1.1.物质的微观世界物质的微观世界1.11.1 原子结构(原子结构(Atomic StructureAtomic Structure)原子核(原子核(atomic nucleusatomic nucleus)A A.1.1 同位素(同位素(isotopeisotope).1.1 概念具有相同质子数不同中子数的原子叫做互称为同位素.2.2 四种相对原子质量(四种相对原子质量(Relative Atomic MassRelative Atomic Mass)的概念)的概念1.1.1.2.1 概念:原子的相对原子质量原子的相对原子质量:以1
2、2C 的质量的 1/12 作为基准,将任何一个原子的真实质量与12C 质量的 1/12的比值,叫做原子的相对原子质量。有多位小数原子的近似相对原子质量原子的近似相对原子质量:原子核所有的质子和中子相对质量取近似整数,加起来所得的数值,叫做原子的近似相对原子质量,又叫做质量数。是整数元素的相对原子质量元素的相对原子质量:该元素各种同位素的相对原子质量与其丰度计算所得的平均值,叫做元素的相对原子质量。有多位小数元素的近似相对原子质量元素的近似相对原子质量:按该元素各种同位素的质量数和其丰度计算所得的平均值,叫做元素的近似相对原子质量。有多位小数1.1.21.1.2 核外电子排布规律核外电子排布规律
3、 B Ba.各电子层最多可容纳的电子数为2n2个b.最外层电子数不超过 8 个(K 层为最外层时则不超过 2 个)。当最外层电子数达到8(K 层为 2)时,就达到了稀有气体的稳定结构c.次外层电子数不超过 18,倒数第三层不超过 321.1.31.1.3 原子核外电子运动状态原子核外电子运动状态 B B.1.1 电子云(电子云(Electronic CloudElectronic Cloud)1.1.3.1.1 概念为了直观,把电子在原子核外某处出现的机会多少的状况用不同密集程度的小点来表示,就好像电子在原子周围形成了云雾,故称电子云。1.1.3.1.2 s、p 电子云形状伸展方向(轨道)个数
4、s 电子云球形1 个p 电子云纺锤形3 个1/231.1.3.21.1.3.2 描述电子的运动状态描述电子的运动状态1.1.3.2.1 电子层(electronic shellelectronic shell)电子层序数越大,电子能量越高,离原子核越远。.2.2 电子亚层(Electronic SubshellElectronic Subshell)同一电子层下又可分为一个或几个亚层,依次用s、p、d、f 等符号表示。同一电子层中处于不同电子亚层的电子的能量按 s、p、d、f 的顺序依次递增,同一电子层且电子亚层相同的电子能量相同。原子核外的电子能量由所处的电子层和电子亚层原子核外的电子能量由
5、所处的电子层和电子亚层共同决定共同决定.2.3 电子云的伸展方向(轨道)(Electronic OrbitalElectronic Orbital)1.1.3.2.4 电子自旋(spin statespin state)电子有两种不同方向的自旋状态,通常用“”和“”表示p 亚层的电子云1.1.41.1.4 原子核外电子排布的表示方法原子核外电子排布的表示方法 B B1.1.4.11.1.4.1 电子式(电子式(electronic formulaelectronic formula)1.1.4.1.1 含义:元素的化学性质主要由原子的最外层点决定,我们常用小黑点(或)来表示元素原子的最外层上的
6、电子1.1.4.21.1.4.2 核外电子排布式核外电子排布式ELEMENTSYMBOL核外电子排布式HydrogenHeliumLithiumBerylliumBoronCarbonNitrogenOxygenFluorineNeonSodiumAluminumSiliconHHeLiBeBCNOFNeNaAlSi1s11s21s22s11s22s21s22s22p11s22s22p21s22s22p31s22s22p41s22s22p51s22s22p61s22s22p63s11s22s22p63s21s22s22p63s23p11s22s22p63s23p21s22s22p63s23p3
7、MagnesiumMgPhosphorusP2/23SulphurChlorineArgonSClAr1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p51s22s22p63s23p61.1.4.31.1.4.3 轨道表示式轨道表示式离子(离子(IonsIons)B B1.21.2 探究物质的结构探究物质的结构化学键(化学键(Chemical BondChemical Bond)物质中相邻原子之间的强烈相互作用称为化学键.1.1 离子键离子键(Ionic BondIonic Bond)B B.1.1 概念阴、阳离子间通过强烈的静电作用形成的化学键称为离子键。这也是离子键的本质。.1.2
8、 代表物质由活泼的金属元素(或铵根)与较活泼的非金属元素形成的化合物一般为离子化合物,如:CaCl2、NaF、Al2O3等。但 AlCl3、BeCl2等物质为共价化合物。.2.3 用电子式表示离子键形成的过程3/23.2.2 共价键共价键(Covalent bondCovalent bond)B)B.2.1 概念原子间通过共用电子对而形成的化学键称为共价键。.2.2 代表物质如酸(HCl、CH3COOH 等)、单质(N2、H2等)、NH3、CO2等。通常,有共价键的化合物不一定为共价化合物(如 NaOH 等);共价化合物一定只有共价键。.2.3 用电子式表示共价键形成的过程.3.3 金属键金属
9、键(Metallic BondMetallic Bond)A)A.3.1 概念金属离子间通过自由电子产生的较强的相互作用称为金属键。.3.2 代表物质金属单质(如 Al、Mg、Cr 等)、合金、生铁等分子结构分子结构(Molecular StructureMolecular Structure).1.1 极性键(极性键(Polar Covalent BondPolar Covalent Bond)A A.1.1 概念形成共价键的两个原子的吸引电子的能力不同,吸引电子能力较弱的原子带部分正电荷,吸引电子能力较强的原子带部分负电荷,此时形成的共价键称为极性共价键,简称极性键。.2.2 非极性键(非
10、极性键(Non-Polar Covalent BondNon-Polar Covalent Bond)A A.2.1 概念形成共价键的原子为同种原子,吸引电子的能力相同,共用电子对不偏向任何一个原子,电子云分布均匀,因而成键原子不显电性,此时形成的共价键称为非极性共价键,简称非极性键。.3.3 分子构型(分子构型(Molecular ConfigurationMolecular Configuration).3.1 键角(Bond AngleBond Angle).3.1.1 概念分子中键和键之间的夹角叫做键角。.3.1.2 常用的键角H2S:硫氢键 92CH4:碳氢键 10928P4:磷磷键
11、 60.4.4 分子的极性(分子的极性(Polarity of MoleculePolarity of Molecule)B B判断标准:正负电荷的中心是否重合TYPETYPEMOLECULAR CONFIGURATIONMOLECULAR CONFIGURATIONPOLARITYPOLARITYEXAMPLESEXAMPLESTHREE-ATOMTHREE-ATOMABAMOLECULEMOLECULEABAABCFOUR-ATOMFOUR-ATOMAB3直线型折线型直线型平面正三角形NON-POLARPOLARPOLARNON-POLARCO2、CS2H2O、H2S、SO2HCNBF3、
12、BCl3、SO34/23MOLECULEMOLECULEFIVE-ATOMFIVE-ATOMMOLECULEMOLECULEAB3AB4ABxCy三角锥形正四面体四面体POLARNON-POLARPOLARNH3CH4、CCl4CHCl3、CH2Cl2.5.5 分子的稳定性(分子的稳定性(Stability of MoleculeStability of Molecule)B B.5.1 键长(Bond LengthBond Length)概念在分子中,两个成键原子的核间距叫做键长。.5.2 键能(Bond EnergyBond Energy)概念化学键能指 1.01*105Pa 和 25 摄
13、氏度下(常温常压下),将1mol 理想气体分子 AB 拆开为中性气态原子 A 和 B 所需要的能量(单位为 KJmol-1).5.2.2 键能与键长的关系键长越短,键能越大,化学键越牢固,含有该键的分子越稳定。分子间相互作用分子间相互作用(Molecular InteractionMolecular Interaction).1.1 德华力(德华力(van der Waals Forcevan der Waals Force)分子间作用力指存在于分子与分子之间或惰性气体原子间的作用力,又称德华力。德华力越大,使物质熔化或气化时克服分子间作用力需要吸收的能量越大,该物质的熔点、沸点也就越高。通常
14、,德华力一般随相对分子质量的增大而增强,其直观表现就是熔、沸点升高。晶体晶体(CrystalCrystal).1.1 离子晶体(离子晶体(Ionic CrystalIonic Crystal).1.1 结构特点离子晶体由阴阳离子构成,不存在单个分子,其化学式严格地说是表示晶体中阴阳离子的个数比,而非表示分子组成的分子式。.1.2 性质离子晶体中,阴阳离子之间存在较强的离子键,所以离子晶体一般结构稳定、具有较高的熔沸点和硬度。.2.2 分子晶体(分子晶体(Molecular CrystalMolecular Crystal).2.1 结构特点构成分子晶体的基本微粒为分子,分子间依靠分子间作用力相
15、互结合,形成分子晶体;分子部则可能由共价键结合成稳定的分子(稀有气体为单原子分子,分子部没有共价键)。.2.2 性质分子晶体的熔沸点较低、硬度小。.3.3 原子晶体(原子晶体(Atomic CrystalAtomic Crystal).3.1 结构特点5/23原子晶体由原子构成,原子间以强烈的共价键结合。.3.2 性质原子晶体的熔沸点高、硬度大。.4.4 金属晶体(金属晶体(Metallic CrystalMetallic Crystal).4.1 结构特点金属晶体由金属离子和自由电子构成,通过金属键相互结合。.4.2 性质金属晶体具有导电性、导热性、金属光泽、延展性,熔沸点因物质而异(汞常温
16、下为液态,而钨的熔点高达 3688K 左右)。2 2 物质的变化与其规律规律物质的变化与其规律规律2.12.1 能的转化能的转化溶解过程与其能的转化溶解过程与其能的转化.1.1 溶解平衡和结晶过程(溶解平衡和结晶过程(Equilibrium of Solution&CrystalizationEquilibrium of Solution&Crystalization).1.1 概念溶解平衡:当溶解过程中,溶解速率等于结晶速率时,固体溶质不再减少,也不再增加,就说此时达到了溶解平衡。结晶过程:溶液中的固体溶质以晶体的形式析出的过程称为结晶过程。.1.2 影响溶解平衡的因素溶解平衡是动态平衡,改
17、变溶液中溶剂的量或改变温度都会打破原有的溶解平衡,并重新达到新的平衡。.1.3 结晶与重结晶当两种或多种溶质在一定溶剂中的溶解度不同时,可以用结晶的方法进行物质的分离和提纯,并采用重结晶的方法精制晶体。.2.2 溶解过程中的能的转化溶解过程中的能的转化.2.1 溶解过程中的热现象物质的溶解通常有两个过程:扩散和水合。其中,扩散是物理变化,吸热;水合是化学变化,放热。化学反应过程中能的转化化学反应过程中能的转化.1.1 化学反应中的热效应化学反应中的热效应化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化。反应中所放出或吸收的热量,叫做反应的热效应。.2.2 放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应.2.1
18、 概念若一个反应中,反应物所具有的总能量高于生成物的总能量,那么该反应为放热反应;相反,若反应物所具有的总能量低于生成物的总能量,那么该反应为吸热反应。6/23.2.2 放热反应和吸热反应多数分解反应、盐类水解、铵盐的溶解等反应均为放热反应;燃烧、中和反应、浓硫酸稀释、NaOH固体溶解、铝热反应等均为吸热反应。.3.3 热化学反应方程式热化学反应方程式.3.1 书写书写热化学反应方程式时,物质必须标明状态,且化学式前的化学计量数表示反应物和生成物之间的微粒的个数之比。在方程式最后要跟上相应的热效应(吸热:-Q;放热:+Q)。注意:热效应要与系数相对应。.3.2 意义以 C(s)+H2O(g)C
19、O(g)+H2(g)-131.3kJ 为例意义:1mol 固态碳和 1mol 水蒸气反应生成 1mol 一氧化碳气体和 1mol 氢气,并吸收 131.3kJ.4.4 燃料的充分利用燃料的充分利用.4.1 燃料的充分利用将大块的固体燃料粉碎或将液态燃料气化.4.2 热能的充分利用使用热交换器2.22.2 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡化学反应速率化学反应速率.1.1 概念与表达式概念与表达式化学反应速率常用单位时间反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,用式子表示为.2.2 单位单位常用单位有mol/(Ls)或 mol/(Lmin)或 mol/(Lh)【注意】1.对于下列反应
20、mA+nBpC+qD有 v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q2.固体和纯液体没有浓度影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素.1.1 浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响反应过程中,当其他条件不变时,浓度越大,反应速率越大;浓度越小,反应速率越小。.2.2 压强对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响反应过程中,当其他条件不变时,压强越大,反应速率越大;压强越小,反应速率越小。【注意】若压强改变时,体积没变,即各气体浓度没变,速率不变。若压强改变时,体积没变,即各气体浓度没变,速率不变。.3.3 温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响7/23反应
21、过程中,当其他条件不变时,温度越大,反应速率越大;温度越小,反应速率越小。.4.4 催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响反应过程中,当其他条件不变时,使用催化剂的,反应速率大。可逆反应、化学平衡状态可逆反应、化学平衡状态.1.1 可逆反应可逆反应当一个化学反应发生时,它的生成物同时在同一条件下又能重新生成原来的反应物,这种化学反应称为可逆反应。.2.2 化学平衡状态化学平衡状态.2.1 概念在一定条件下,一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等,反应混合物中各组分的百分含量保持不变,这一状态称为化学平衡状态.2.2 实质化学平衡状态的实质是正反应速率与逆反应速率相等,这也是判断
22、一可逆反应是否达到平衡的首要标准。影响化学反应平衡的因素影响化学反应平衡的因素.1.1 浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响对一可逆反应,增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动.1.1 压强对化学平衡的影响压强对化学平衡的影响对一可逆反应,通过压缩体积来使压强增大,平衡向压强减小的方向移动;若通过充入稀有气体来使压强增大,平衡不移动。.1.1 温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响对一吸热反应,升温,平衡向正反应方向移动;对于放热反应,升温,平衡逆向移动。勒夏特列原理勒夏特列原理.1.1 勒夏特列原理勒夏特列原理在一个已经达到平衡的反应中,如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以与参加
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