當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量。化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量,決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。E反應(yīng)物總能量>E生成物總能量,為放熱反應(yīng)。E反應(yīng)物總能量<E生成物總能量,為吸熱反應(yīng)。
一、原子結(jié)構(gòu)
質(zhì)子(Z個)
原子核注意: 中子(N個) 質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
1. 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子的
核外電子(Z個)
★熟背前20號元素,熟悉1~20號元素原子核外電子的排布:
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
2.原子核外電子的排布規(guī)律:①電子總是盡先排布在能量最低的電子層里;②各電子層
2最多容納的電子數(shù)是2n;③最外層電子數(shù)不超過8個(K層為最外層不超過2個),次
外層不超過18個,倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過32個。
電子層: 一(能量最低) 二 三 四 五 六 七
對應(yīng)表示符號: K L M N O P Q
3.元素、核素、同位素
元素:具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱。
核素:具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子。
同位素:質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。(對于原子來說)
二、元素周期表
1.編排原則:
①按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排列
②將電子層數(shù)相同的各元素從左到右排成一橫行。(周期序數(shù)=原子的電子層數(shù))
③把最外層電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成一縱行。
主族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)
2.結(jié)構(gòu)特點:
核外電子層數(shù) 元素種類
第一周期 1 2種元素
短周期第二周期 2 8種元素
周期第三周期 3 8種元素
元 7第四周期 4 18種元素
素 7第五周期 5 18種元素周 長周期 第六周期 6 32種元素 期 第七周期 7 未填滿(已有26種元素)
表主族:ⅠA~ⅦA共
7個主族
族副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7個副族 (18個縱行)第Ⅷ族:三個縱行,位于ⅦB和ⅠB之間 (16個族)零族:稀有氣體 三、元素周期律
元素周期律:元素的性質(zhì)(核外電子排布、原子半徑、主要化合價、金屬性、非金屬性)隨著核電荷數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。元素性質(zhì)的周期性變化實質(zhì)是元素原子核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。
同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律 第ⅠA族堿金屬元素:Li Na K Rb Cs Fr (Fr是金屬性的元素,位于周期表左下方)
第ⅦA族鹵族元素:F Cl Br I At (F是非金屬性的元素,位于周期表右上方)
★判斷元素金屬性和非金屬性強弱的方法:
(1)金屬性強(弱)——①單質(zhì)與水或酸反應(yīng)生成氫氣容易(難);②氫氧化物堿性強(弱);③相互置換反應(yīng)(強制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2)非金屬性強(弱)——①單質(zhì)與氫氣易(難)反應(yīng);②生成的氫化物穩(wěn)定(不穩(wěn)定);③價氧化物的水化物(含氧酸)酸性強(弱);④相互置換反應(yīng)(強制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。 (Ⅰ)同周期比較:
(Ⅲ)
比較粒子(包括原子、離子)
半徑的方法:(1)先比較電子層數(shù),電子層數(shù)多的半徑大。
(2)電子層數(shù)相同時,再比較核電荷數(shù),核電荷數(shù)多的半徑反而
小。
四、化學(xué)鍵
化學(xué)鍵是相鄰兩個或多個原子間強烈的相互作用。 1.離子鍵與共價鍵的比較 共價化合物:原子間通過共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物。(只有共價鍵)
極性共價鍵(簡稱極性鍵):由不同種原子形成,A-B型,如,H-Cl。
共價鍵
非極性共價鍵(簡稱非極性鍵):由同種原子形成,A-A型,如,Cl-Cl。
2.電子式:
用電子式表示離子鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與表示共價鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的不同點:
(1)電荷:用電子式表示離子鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)需標(biāo)出陽離子和陰離子的電荷;而表示共價鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不能標(biāo)電荷。(2)[ ](方括號):離子鍵形成的物質(zhì)中的陰離子需用方括號括起來,而共價鍵形成的物質(zhì)中不能用方括號。
五、在任何的化學(xué)反應(yīng)中總伴有的變化。
原因:當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量。化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量,決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。E反應(yīng)物總能量>E生成物總能量,為放熱反應(yīng)。E反應(yīng)物總能量<E生成物總能量,為吸熱反應(yīng)。
六、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
常見的放熱反應(yīng):①所有的燃燒與緩慢氧化。②酸堿中和反應(yīng)。③金屬與酸反應(yīng)制取氫
氣。
④大多數(shù)化合反應(yīng)(特殊:C+CO2 △ 2CO是吸熱反應(yīng))。
△ 常見的吸熱反應(yīng):①以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)如:C(s)+H2O(g)
+H2(g)。 CO(g)
②銨鹽和堿的反應(yīng)如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+
10H2O
③大多數(shù)分解反應(yīng)如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
1、最簡單的有機化合物甲烷
氧化反應(yīng)CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)
取代反應(yīng)CH4+Cl2(g)→CH3Cl+HCl
烷烴的通式:CnH2n+2n≤4為氣體、所有1-4個碳內(nèi)的烴為氣體,都難溶于水,比水輕
碳原子數(shù)在十以下的,依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸
同系物:結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì)互稱為同系物
同分異構(gòu)體:具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)
同素異形體:同種元素形成不同的單質(zhì)
同位素:相同的質(zhì)子數(shù)不同的中子數(shù)的同一類元素的原子
2、來自石油和煤的兩種重要化工原料
乙烯C2H4(含不飽和的C=C雙鍵,能使KMnO4溶液和溴的溶液褪色)
氧化反應(yīng)2C2H4+3O2→2CO2+2H2O
加成反應(yīng)CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br(先斷后接,變內(nèi)接為外接)
加聚反應(yīng)nCH2=CH2→[CH2-CH2]n(高分子化合物,難降解,白色污染)
石油化工最重要的基本原料,植物生長調(diào)節(jié)劑和果實的催熟劑,
乙烯的產(chǎn)量是衡量國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志
苯是一種無色、有特殊氣味的液體,有毒,不溶于水,良好的有機溶劑
苯的結(jié)構(gòu)特點:苯分子中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的一種獨特的鍵
氧化反應(yīng)2C6H6+15O2→12CO2+6H2O
取代反應(yīng)溴代反應(yīng)+Br2→-Br+HBr
硝化反應(yīng)+HNO3→-NO2+H2O
加成反應(yīng)+3H2→
3、生活中兩種常見的有機物
乙醇
物理性質(zhì):無色、透明,具有特殊香味的液體,密度小于水沸點低于水,易揮發(fā)。
良好的有機溶劑,溶解多種有機物和無機物,與水以任意比互溶,醇官能團為羥基-OH
與金屬鈉的反應(yīng)2CH3CH2OH+Na→2CH3CHONa+H2
氧化反應(yīng)
完全氧化CH3CH2OH+3O2→2CO2+3H2O
不完全氧化2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(Cu作催化劑)
乙酸CH3COOH官能團:羧基-COOH無水乙酸又稱冰乙酸或冰醋酸。
弱酸性,比碳酸強CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O2CH3COOH+CaCO3→Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑
酯化反應(yīng)醇與酸作用生成酯和水的反應(yīng)稱為酯化反應(yīng)。
原理酸脫羥基醇脫氫。
CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O
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