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高一下学期苏教版化学必修2期末复习纲要(专题1-4)


期末复习纲要( 高一下学期苏教版化学必修 2 期末复习纲要(专题 1-4) ) 专题 1 微观结构与物质的多样性 一、核外电子排布与周期性 .原子结构 (1) 原子结构 ) . 1、原子的质量主要集中在原子核上。 、原子的质量主要集中在原子核上。 2、质子和中子的相对质量都近似为 1,电子的质量可忽略。 、 ,电子的质量可忽略。 3、原子序数 = 核电核数 = 质子数 = 核外电

子数 、 4、质量数(A)=质子数 、质量数 质子数(Z)+中子数 中子数(N) 质子数 中子数 A 5、在化学上,我们用符号 Z X 来表示一个质量数为 A,质子数为 Z 的具体的 , 、在化学上, 的质子数与质量数,中子数, 的质子数与质量数,中子数,电子数之间的关系 质子 Z 个
原子核 原子 Z X 核外电子
A

中部出现负价, +1 +7,中部出现负价,由-4 ①O、F 无正价,金属无负价 、 无正价,

的变化规律。 -1 的变化规律。

最低负化合价:- :-4 - ②最高正化合价:+1→+7 最低负化合价:-4→-1→0 最高正化合价:+1 + :+ 最高正化合价=最外层电子数= ③最高正化合价=最外层电子数=主族序数 ④最高正化合价+∣最低负化合价∣=________ 最高正化合价+ 最低负化合价∣ 3.元素金属性和非金属性的递变 . A. 元素的金属性和非金属性强弱的的判断依据(难点) 元素的金属性和非金属性强弱的的判断依据(难点) 的判断依据 a. 单质与水或酸反应置换氢的难易或与氢化合的难易及气态氢化物的稳定性
A Z

原子。 如 R n ? X 原子。 :

b. 最高价氧化物的水化物的碱性或酸性强弱 c. 单质的还原性或氧化性的强弱 (注意:单质与相应离子的性质的变化规律相反) 注意:单质与相应离子的性质的变化规律相反) B. 第三周期元素的变化规律和碱金属族元素的变化规律(包括物理、化学性质) 第三周期元素的变化规律和碱金属族元素的变化规律(包括物理、化学性质) 1.2Na + 2H2O =2NaOH + H2 ↑ 金属性: 金属性:Na > Mg 2.Mg + 2HCl =MgCl2 + H2 ↑ 金属性: 金属性:Mg > Al 3.碱性 NaOH > Mg(OH)2> Al(OH)3 Na Mg Al 金属性逐渐减弱 结论: 4.结论: Si P S Cl (容易 Mg + 2 H2O 容易) 容易 2Mg(OH)2 + H2 ↑(较难) (较难)

中子

N 个=(A-Z)个

Z

6、核素:把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称为核素。一种原子即为一种核素。 、核素:把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称为核素。一种原子即为一种核素。 7、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为同位素。或:同一种元素的不 、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为同位素。 同核间互称为同位素。 同核间互称为同位素。 质子数相同、 ①两 同:质子数相同、同一元素 ②两不同:中子数不同、质量数不同 两不同:中子数不同、 ③属于同一种元素的不同种原子 (2) 原子核外电子的排布 ) . 1、在多个电子的原子里,核外电子是分层运动的,又叫电子分层排布。 、在多个电子的原子里,核外电子是分层运动的,又叫电子分层排布。

(容易 容易) 2Al + 6 HCl = 2AlCl3 +3H2 ↑(较难) 容易 (较难) 根据 1、2 得出: 金属性 Na > Mg > Al 、 得出: 金属性: 金属性:金属性 Na > Mg > Al

单质与H 单质与H2 的反应越来越容易 生成的氢化物越来越稳定 最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 故:非金属性逐渐增强。 非金属性逐渐增强。 Na Mg Al Si P S Cl

电子总是尽先排布在能量最低的电子层里。 电子总是尽先排布在能量最低的电子层里。 2、核外电子的排布规律 、
2 表示电子层) ①各电子层最多容纳的电子数是 2n (n 表示电子层) 最外层电子数不超过 层是最外层时, ;次外层电子数目不超过 ②最外层电子数不超过 8 个(K 层是最外层时,最多不超过 2 个) 次外层电子数目不超过 18 个;倒 ;

金属性逐渐减弱, 金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强 同周期从左到右,金属性逐渐减弱, 同周期从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强 5.卤族元素的变化规律(包括物理、化学性质) .卤族元素的变化规律(包括物理、化学性质) : 的变化规律 相似性:最外层电子数相同,都为_________个 ①.原子结构 相似性:最外层电子数相同,都为 个 递变性:从上到下,随着核电核数的增大, 递变性:从上到下,随着核电核数的增大,电子层数增多 (从 ②.卤素单质物理性质的递变性: 从F2 到I2) 卤素单质物理性质的递变性: ( (2 密度逐渐增大; (3 单质的熔、 (1)卤素单质的颜色逐渐加深; 2)密度逐渐增大; 3)单质的熔、沸点升高 卤素单质的颜色逐渐加深; ( ( 卤素单质与氢气的反应: ③.卤素单质与氢气的反应: X2 + H2 = 2 HX 的剧烈程度: 生成的氢化物的稳定性: 卤素单质与 H2 的剧烈程度:依次减弱 ;生成的氢化物的稳定性:依次减弱 ④.卤素单质间的置换 2NaBr +Cl2 =2NaCl + Br2 2NaI +Cl2 =2NaCl + I2 2NaI +Br2 =2NaBr + I2
1
- 氧化性: 还原性: - 氧化性:Cl2________Br2 ; 还原性:Cl _____Br 氧化性: 还原性:Cl-_____I- 氧化性:Cl2_______I2 ; 还原性: - 氧化性: 还原性: - 氧化性:Br2_______I2 ; 还原性:Br ______I - -

数第三层不超过 32 个。 然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子 ③核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层, 核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层, 层排布。 层排布。 二.、元素周期律 、 (1)元素周期律(重点) )元素周期律(重点) 核外电子层排布: 1.核外电子层排布: 随着原子序数的递增,每隔一定数目的元素,会重复出现原子 最外层电子从 最外层电子从_______个递增到 随着原子序数的递增,每隔一定数目的元素,会重复出现原子“最外层电子从 个递增到 _________个的情况(K 层由 1-2)而达到结构的变化规律。 个的情况( 个的情况 - )而达到结构的变化规律。 最高正化合价和最低负化合价: 2.最高正化合价和最低负化合价: 随着原子序数的递增,每隔一定数目的元素,会重复出现原子最高价由 随着原子序数的递增,每隔一定数目的元素,会重复出现原子最高价由
-

结论: 结论: 单质的氧化性:依次减弱,对于阴离子的还原性 对于阴离子的还原性: 单质的氧化性:依次减弱 对于阴离子的还原性:依次增强 同主族从上到下 随着核电核数的增加,电子层数逐渐增多, 族从上到下, 同主族从上到下,随着核电核数的增加,电子层数逐渐增多,原子核对最外层电子的引力逐 渐________,原子得电子的能力 ,原子得电子的能力________,失电子的能力 ,失电子的能力________,即非金属性逐渐 ,即非金属性逐渐_______,金属 , 性逐渐__________。 性逐渐 。 C. 元素性质随周期和同主族的变化规律 a. 同一周期,从左到右,元素的金属性逐渐变弱 同一周期,从左到右, b. 同一周期,从左到右,元素的非金属性逐渐增强 同一周期,从左到右, c. 同一主族,从上到下,元素的金属性逐渐增强 同一主族,从上到下, d. 同一主族,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱 同一主族,从上到下, 6.随着原子序数的递增,元素的核外电子排布、主要化合价、金属性和非金属性都呈现周期性 .随着原子序数的递增,元素的核外电子排布、主要化合价、 的变化规律,这一规律叫做元素周期律。 的变化规律,这一规律叫做元素周期律。 (2)元素周期表的结构 ) A. 周期序数=电子层数 B. 原子序数=质子数 周期序数= 原子序数= C. 主族序数=最外层电子数=元素的最高正价数 主族序数=最外层电子数= D. 主族非金属元素的负化合价数=8-主族序数 E. 周期表结构 主族非金属元素的负化合价数= - 短周期( 短周期(第 1、2、3 周期) 、 、 周期) 周期:7 个(共七个横行) 周期: 共七个横行) 长周期( 长周期(第 4、5、6、7 周期) 、 、 、 周期) 主族 7 个:ⅠA-ⅦA Ⅶ 副族 7 个:IB-ⅦB Ⅶ 族:16 个(共 18 个纵 个纵行) 第Ⅷ族 1 个(3 个纵行) 零族( 零族(1 个)稀有气体元素 .元素周期表和元素周期律对我们的指导作用 (3) 元素周期表和元素周期律对我们的指导作用 ) . 1. 周期表中金属性、非金属性之间没有严格的界线。在分界线附近的元素具有金属性又具有非金 周期表中金属性、非金属性之间没有严格的界线 没有严格的界线。 属性。 属性。 2. 金属性最强的在周期表的左下角是,Cs;非金属性最强的在周期表的右上角,是F。 金属性最强的在周期表的左下角是, ;非金属性最强的在周期表的右上角, 3. 微粒半径大小的比较规律: a. 原子与原子 微粒半径大小的比较规律: 原子与原子 b. 原子与其离子 c. 电子层结构相同的离
周期表

化学键的概念和化学反应的本质: 化学键的概念和化学反应的本质: (1)离子键: )离子键: A. 相关概念:阴阳离子之间强烈的相互作用叫做离子键。相互作用:静电作用(包含吸引和排 相关概念:阴阳离子之间强烈的相互作用叫做离子键。相互作用:静电作用( 斥) B. 离子化合物:像 NaCl 这种由离子构成的化合物叫做离子化合物。 离子化合物: 这种由离子构成的化合物叫做离子化合物。 与活泼非金属(Ⅵ 、 形成的化合物。 、 、 (1)活泼金属 ⅠA、ⅡA 族)与活泼非金属 ⅥA、ⅦA 族)形成的化合物。如 NaCl、Na2O、 )活泼金属(Ⅰ 、 与活泼非金属 形成的化合物 K2S 等 (2)强碱:如 NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 等 )强碱: 、 、 (3)大多数盐:如 Na2CO3、BaSO4 )大多数盐: (4)铵盐、典型金属氧化物 )铵盐、典型金属氧化物 注意:酸不是离子化合物。离子键只存在离子化合物中,离子化合物中一定含有离子键。 注意:酸不是离子化合物。离子键只存在离子化合物中,离子化合物中一定含有离子键。 (2)共价键: )共价键: A. 相关概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。 相关概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。 共价键的存在: 共价键的存在: 稀有气体除外) 非金属单质: 非金属单质:H2、X2 、N2 等(稀有气体除外) 共价化合物: 共价化合物:H2O、 CO2 、SiO2、 H2S 等 、 复杂离子化合物:强碱、铵盐、 复杂离子化合物:强碱、铵盐、含氧酸盐 B. 共价化合物: 共价化合物: 以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。 只有非金属的化合物, (只有非金属的化合物 除了铵盐) 除了铵盐) 以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。 只有非金属的化合物, ( (3) 电子式: ) 电子式: . 定义:在元素符号周围用小黑点(或 来表示原子的最外层电子 价电子)的式子叫电子式。 来表示原子的最外层电子( 定义:在元素符号周围用小黑点 或×)来表示原子的最外层电子(价电子)的式子叫电子式。 ①.原子的电子式: 原子的电子式: 阴阳离子的电子式: ②.阴阳离子的电子式: (1)阳离子
+、 2+ 简单阳离子:离子符号即为电子式, 简单阳离子:离子符号即为电子式,如 Na 、Mg 等 复杂阳离子: 电子式: 复杂阳离子:如 NH4+ 电子式:_______________
、 +

简单阴 (2)阴离子

离子: 离子:

(4)元素周期律的应用(重难点) )元素周期律的应用(重难点) A. 原子结构和元素性质的关系 位,构,性”三者之间的关系 原子结构和元素性质的关系:“位 三者之间的关系 a. 原子结构决定元素在元素周期表中的位置 b. 原子结构决定元素的化学性质 c. 以位置推测原子结构和元素性质 B. 应用 ①在周期表中寻找新的农药。②在周期表中寻找半导体材料。③在周期表中寻找催化剂和耐高温、 在周期表中寻找新的农药。 在周期表中寻找半导体材料。 在周期表中寻找催化剂和耐高温、 耐腐蚀的合金材料。 预测新元素及其性质。 耐腐蚀的合金材料。④预测新元素及其性质。 三.微粒之间的相互作用 微粒之间的相互作用 1、化学键(重点) 、化学键(重点)
2

离子: 复杂阴 离子: 物质的电子式: ③.物质的电子式: 离子化合物: 阳离子的电子式结合即为离子化合物的电子式。 (1)离子化合物:阴、阳离子的电子式结合即为离子化合物的电子式。 AB 型:NaCl__________________,MgO_________________。 , 。 A2B 型:如 Na2O _______________ AB2 型:如 MgCl2 :_________________ 某些非金属单质: (2)某些非金属单质:如:Cl2______ O2_________等 等

(3)共价化合物:如 HCl_________、CO2_____________、NH3__________、CH4_________ 共价化合物: 、 、 用电子式表示形成过程: ④.用电子式表示形成过程: 用电子式表示离子化合物形成过程: 用电子式表示离子化合物形成过程: (1)离子须标明电荷数; (2)相同的原子可以合并写,相同的离子要单个写; (3)阴离子 )离子须标明电荷数; )相同的原子可以合并写,相同的离子要单个写; )

写成“= ; 也可不标)。 要用方括号括起; (4)不能把 用方括号括起; )不能把“→”写成 =”; (5)用箭头标明电子转移方向 也可不标 。 写成 )用箭头标明电子转移方向(也可不标

②起始浓度不一定按比例,但是转化浓度一定按比例。 起始浓度不一定按比例,但是转化浓度一定按比例。 转化浓度一定按比例 同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。 ③同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。例:2A(g)+3B (g) ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2 :3 :1 :4 2.计算(重点) 计算(重点) 计算 a. 简单计算 简单计算

C(g)+4D(g)

2、分子间作用力:分子间存在着将分子聚集在一起的作用力,这种作用力称为分子间作用力。分子 、分子间作用力:分子间存在着将分子聚集在一起的作用力,这种作用力称为分子间作用力。 间作用力比化学键弱得多。 由分子构成的物质, 分子间作用力是影响物质熔沸点和溶解性的重要因素。 间作用力比化学键弱得多。 由分子构成的物质, 分子间作用力是影响物质熔沸点和溶解性的重要因素。 3、从微观结构看物质的多样性 、 (1)同素异形体: 同一种元素能够形成几种不同的单质,这种现象称为同素异形现象,这些单质互 )同素异形体: 同一种元素能够形成几种不同的单质,这种现象称为同素异形现象, 称为同素异形体。 称为同素异形体。 特点: 不同结构(性质不同) 特点:①同种元素 ②不同结构(性质不同)③可以相互转化 实例:①金刚石、石墨和富勒烯 ②氧气与臭氧 ③红磷与白磷 实例: 金刚石、 (2)同分异构现象和同分异构物体 ) 1、 同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同分子结构的现象。 、 同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同分子结构的现象。 2、 同分异构体:分子式相同,但分子结构不同,因而性质也不同的化合物互称同分异构体。同 、 同分异构体:分子式相同,但分子结构不同,因而性质也不同的化合物互称同分异构体。 分异构体可以属于同一类物质,也可以属于不同类物质。同分异构体的性质不相同。 分异构体可以属于同一类物质,也可以属于不同类物质。同分异构体的性质不相同。 (3)四类晶体的组成微粒、微观结构、作用力及性质差异。 四类晶体的组成微粒、微观结构、作用力及性质差异。 四类晶体的组成微粒

b. 已知物质的量 n 的变化或者质量 m 的变化, 的变化, 转化成物质的量浓度 c 的变化后再求反应速率 v c. 化学反应速率之比 = 化学计量数之比,据此计算: 化学计量数之比,据此计算: 已知反应方程和某物质表示的反应速率,求另一物质表示的反应速率; 已知反应方程和某物质表示的反应速率,求另一物质表示的反应速率; 之比,求反应方程。 已知反应中各物质表示的反应速率之比或△C 之比,求反应方程。 d. 比较不同条件下同一反应的反应速率 关键:找同一参照物,比较同一物质表示的速率( 关键:找同一参照物,比较同一物质表示的速率(即把其他的物质表示的反应速率转化成同一物 质表示的反应速率) 质表示的反应速率) (2)影响化学反应速率的因素(重点) )影响化学反应速率的因素(重点) A. 决定化学反应速率的主要因素:反应物自身的性质(内因) 决定化学反应速率的主要因素:反应物自身的性质(内因) B. 外因:影响化学反应速率的因素有浓度、温度、催化剂,还有压强(对有气体物质的反应) 光波、 外因:影响化学反应速率的因素有浓度、温度、催化剂,还有压强(对有气体物质的反应) 光波、 、光波 、 电磁波、超声波、溶剂、固体的表面积等。 电磁波、超声波、溶剂、固体的表面积等。 a. 通常浓度越大,反应速率越快 通常浓度越大, b. 升高温度(任何反应,无论吸热还是放热) 加快反应速率 升高温度(任何反应,无论吸热还是放热) ,加快反应速率 , c. 催化剂能改变化学反应速率(催化剂一般加快反应速率) 催化剂能改变化学反应速率(催化剂一般加快反应速率) d. 有气体参加的反应,增大压强,反应速率加快 有气体参加的反应,增大压强, e. 固体表面积越大,反应速率越快 固体表面积越大, (3)化学反应的限度 ) A. 可逆反应的概念和特点:在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的 可逆反应的概念和特点 在同一条件下,既能向正反应方向进行, 反应的概念和特点: 化学反应,叫做可逆反应。用可逆符号表示。 化学反应,叫做可逆反应。用可逆符号表示。 B. 绝大多数化学反应都有可逆性,只是不同的化学反应的限度不同;相同的化学反应,不同的 绝大多数化学反应都有可逆性,只是不同的化学反应的限度不同;相同的化学反应, 条件下其限度也可能不同 a. 化学反应限度的概念: 化学反应限度的概念: 一定条件下, 当一个可逆反应进行到正反应和逆反应的速率相等 正反应和逆反应的速率相等, 一定条件下, 当一个可逆反应进行到正反应和逆反应的速率相等,反应物和生成物的浓度不再改 达到表面上静止的一种“平衡状态 这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡, 平衡状态”, 变,达到表面上静止的一种 平衡状态 ,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡,这就是可逆反

专题 2 化 学反应与能量转化 一、化学反应速率与限度 (1)化学反应速率 ) 1. 化学反应速率的概念:用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。 化学反应速率的概念:用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。 增加来表示 计算公式为= mol/(L?min) mol/(L?h) 计算公式为=△C / △t 反应速率的单位 mol/(L?s ) 表示的化学反应速率是平均速率 同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同, 平均速率, ①表示的化学反应速率是平均速率,同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同,必须 注明物质。 注明物质。
3

应所能达到的限度。 应所能达到的限度。 b. 化学平衡的曲线: 化学平衡的曲线:
反应开始: 反应开始: υ(正)>υ(逆) 反应过程中: 反应过程中:υ(正)逐渐减小,υ(逆)逐渐增大; 逐渐减小, 逐渐增大; 反应物浓度减小,生成物浓度增大 应物浓度减小, 平衡时: 平衡时:υ(正)=υ(逆);各组分的浓度不再发生变化 );各组分的浓度不再发生变化

c. 可逆反应达到平衡状态的标志: 可逆反应达到平衡状态的标志: 反应混合物中各组分浓度保持不变 ↓ 正反应速率= 正反应速率=逆反应速率 ↓ 的速率= 消耗 A 的速率=生成 A 的速率 d. 怎样判断一个反应是否达到平衡: 怎样判断一个反应是否达到平衡: (3) (1)正反应速率与逆反应速率相等; (2)反应物与生成物浓度不再改变; )混合体系中各组 )正反应速率与逆反应速率相等; )反应物与生成物浓度不再改变; ( 不再发生变化; (4) 分的质量分数 不再发生变化; )条件变,反应所能达到的限度发生变化。 ( 条件变,反应所能达到的限度发生变化。 化学平衡的特点: 化学平衡的特点:逆、等、动、定、变、同。 化学平衡移动原因: 化学平衡移动原因:v 正≠ v 逆 v 正> v 逆 正向 二、化学反应中的热能 化学反应中的热能 (1)化学反应中的热量变化 ) ①任何化学反应都伴随有能量的变化。化学反应的本质是:旧化学键的断裂与新化学键的形成。 任何化学反应都伴随有能量的变化。化学反应的本质是:旧化学键的断裂与新化学键的形成。 旧化学键的断裂与新化学键形成是与能量联系在一起的,断开旧的化学键要_______能量,而形成新 能量, 旧化学键的断裂与新化学键形成是与能量联系在一起的,断开旧的化学键要 能量 的化学键要_________能量,因此,化学反应都伴随有能量的变化。各种物质都储存有化学能,不同 能量, 的化学键要 能量 因此,化学反应都伴随有能量的变化。各种物质都储存有化学能, 物质组成不同,结构不同,所包含的化学能也不同。化学反应中能量变化的主要原因: 物质组成不同,结构不同,所包含的化学能也不同。化学反应中能量变化的主要原因:化学键的断裂 和形成 ②化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化---吸热或放热,也有其它的表现形式,如电 化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化 吸热或放热,也有其它的表现形式, 吸热或放热 能等。化学反应吸收能量或放出能量的决定因素: 能,光能等。化学反应吸收能量或放出能量的决定因素:反应物和生成物的总能量的相对大小 a. 吸热反应: 反应物的总能量小于生成物的总能量 吸热反应: b. 放热反应: 反应物的总能量大于生成物的总能量 放热反应: ③常见的放热反应: 常见的放热反应: A. 所有燃烧反应; B. 中和反应; C. 大多数化合反应; D. 活泼金属跟水或酸反应; E. 物 所有燃烧反应; 中和反应; 大多数化合反应; 活泼金属跟水或酸反应; 质的缓慢氧化 大多数分解反应; ④常见的吸热反应: A. 大多数分解反应; 常见的吸热反应: v 正.< v 逆 逆向

对于相同物质的反应,当化学计量数不同时, 也不同, 的值与计量数成正比。 ) 对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H 也不同,即△H 的值与计量数成正比。 2)燃 ( 料燃烧释放的热量 燃料燃烧过程中放出热量的大小,取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。 燃料燃烧过程中放出热量的大小,取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。 燃料燃烧放出热量的大小等于形成生成物分子中化学键放出的总能量与燃烧时断裂反应物分子 中化学键吸收的总能量之差。 中化学键吸收的总能量之差。 ∑E(生成物)- ∑E(反应物) (生成物) (反应物) 三、化学能与电能的转化 1、化学能转化为电能 、 (1)原电池(重点) )原电池(重点) A.概念: 概念: 概念 B.工作原理:负极:失电子,发生氧化反应 b. 正极:得电子,发生还原反应 工作原理: 正极:得电子, 工作原理 负极:失电子, C.原电池的构成条件 :关键是能自发进行的氧化还原反应能形成原电池 原电池的构成条件 关键是能自发进行的氧化还原反应能形成原电池 a. 有两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体作电极 b. 电极均插入同一电解质溶液 c. 两电极相连(直接或间接)形成闭合回路 两电极相连(直接或间接) D.原电池正、负极的判断: 原电池正、 原电池正 负极的判断: a. 负极:电子流出的电极(较活泼的金属) 金属化合价升高 负极:电子流出的电极(较活泼的金属) ,金属化合价升高 , b. 正极:电子流入的电极(较不活泼的金属、石墨等) 元素化合价降低 正极:电子流入的电极(较不活泼的金属、石墨等) :元素化合价降低 : E.金属活泼性的判断: 金属活泼性的判断: 金属活泼性的判断 a. 金属活动性顺序表 b. 原电池的负极(电子流出的电极,质量减少的电极)的金属更活泼 ; 原电池的负极(电子流出的电极,质量减少的电极) c. 原电池的正极(电子流入的电极,质量不变或增加的电极,冒气泡的电极)为较不活泼金 原电池的正极(电子流入的电极,质量不变或增加的电极,冒气泡的电极) 属 F. 原电池的电极反应: 难点) 原电池的电极反应: 难点) (难点 ( a. 负极反应:X-ne=Xn 负极反应: - = (难点 (2)原电池的设计: 难点) )原电池的设计: 难点) ( 根据电池反应设计原电池: 三部分+导线) (三部分 根据电池反应设计原电池: 三部分+导线) ( A. 负极为失电子的金属(即化合价升高的物质) 负极为失电子的金属(即化合价升高的物质) B. 正极为比负极不活泼的金属或石墨 C. 电解质溶液含有反应中得电子的阳离子(即化合价降低的物质) 电解质溶液含有反应中得电子的阳离子(即化合价降低的物质) (3)金属的电化学腐蚀 ) A. 不纯的金属(或合金)在电解质溶液中的腐蚀,关键形成了原电池,加速了金属腐蚀 不纯的金属 或合金)在电解质溶液中的腐蚀,关键形成了原电池, B. 金属腐蚀的防护: 金属腐蚀的防护: a. 改变金属内部组成结构,可以增强金属耐腐蚀的能力。如:不锈钢。 改变金属内部组成结构,可以增强金属耐腐蚀的能力。 不锈钢。 b. 在金属表面覆盖一层保护层,以断绝金属与外界物质接触,达到耐腐蚀的效果。 油脂、油 在金属表面覆盖一层保护层,以断绝金属与外界物质接触,达到耐腐蚀的效果。 油脂、 (油脂 ( 漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜) 搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜) c. 电化学保护法:牺牲活泼金属保护法,外加电流保护法 电化学保护法:牺牲活泼金属保护法,
4


b. 正极反应:溶液中的阳离子得电子的还原反应 正极反应:

C. 氯化铵与氢氧化钡的反应。 氯化铵与氢氧化钡的反应。 ⑤热化学方程式 表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式, 表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。 叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表明了化学 反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。 反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。 在热化学方程式中: 在热化学方程式中 (1)要标明物质(反应物和生成物)状态,用 g、l、s 分别代表气态、液态、固态。物质呈现哪一 )要标明物质(反应物和生成物)状态, 、 、 分别代表气态、液态、固态。 种聚集状态,与它们所具有的能量有关。 )在恒压条件下,方程式右端用△ 种聚集状态,与它们所具有的能量有关。2)在恒压条件下,方程式右端用△H 标明反应放出或吸收 的热量,负值表示在该条件下反应放热,正值表示在该条件下反应吸热( ) 的热量,负值表示在该条件下反应放热,正值表示在该条件下反应吸热(3)热化学方程式中各物质 前的化学计量数不表示分子、原子个数,只表示物质的量。因此,它可以用整数或简单分数表示。 (4) 前的化学计量数不表示分子、原子个数,只表示物质的量。因此,它可以用整数或简单分数表示。 ) (
-

(4)化学电源 ) A. 干电池(锌锰电池) 干电池(锌锰电池) a. 负极:Zn -2e - = Zn 2+ 负极: B. 充电电池 a. 铅蓄电池: 铅蓄电池充电和放电的总化学方程式 铅蓄电池: b. 参与正极反应的是 MnO2 和 NH4+

(1)电极反应 ) 阴极: 阴极:Mg2++2e- = Mg (2)电解总的化学方程式 ) MgCl2(熔融 熔融) 熔融

阳极: 阳极:2Cl--2e- = Cl2↑ Mg+ Cl2↑

④、电解熔融氧化铝 (1)电极反应 ) 阴极: 阴极:4Al3++12e- =4Al (2)电解总的化学方程式 ) 2Al2O3(熔融 熔融) 熔融

阳极: 阳极:6O2-+12e- =3O2↑ 4Al+3O2↑

放电时电极反应: 放电时电极反应: 负极:Pb + SO4 -2e =PbSO4 负极: 正极: 正极:PbO2 + 4H + SO4 + 2e = PbSO4 + 2H2O b. 氢氧燃料电池:它是一种高效、不污染环境的发电装置。它的电极材料一般为活性电极, 氢氧燃料电池:它是一种高效、不污染环境的发电装置。它的电极材料一般为活性电极, 具有很强的催化活性,如铂电极,活性炭电极等。 具有很强的催化活性,如铂电极,活性炭电极等。 总反应: 总反应:2H2 + O2=2H2O 电极反应为( 溶液) 电极反应为(电解质溶液为 KOH 溶液) 负极: 负极:2H2 + 4OH - 4e → 4H2O 正极: 正极:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH2、电能转化为化学能 、 电解原理 1、电解池:将电能转化为化学能的装置叫电解池。 、电解池:将电能转化为化学能的装置叫电解池。 2、电解原理:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。 、电解原理:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。 3、电极名称: 、电极名称: 阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,发生还原反应。 阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,发生还原反应。 阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,发生氧化反应。 阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,发生氧化反应。 4、电解应用举例 、 电解食盐水——氯碱工业 ①、电解食盐水 氯碱工业 (1)电极反应 ) 阴极: 阳极: 阴极:2H++2e- = H2↑ 阳极:2Cl-+2e- = Cl2↑ (2)电解总的化学方程式和离子方程式 ) 化学方程式: 化学方程式:2H2O+2NaCl 离子方程式: 离子方程式:2H2O+2Cl②、电解熔融氯化钠 (1)电极反应 ) 阴极: 阴极:2Na++2e- =2Na 熔融) (2)电解总的化学方程式 2NaCl(熔融 ) 熔融 ③、电解熔融氯化镁
5
+ 22-

⑤电解精炼铜 (1)电极反应 ) 阴极:Cu2+ + 2e- = Cu 阴极: 太阳能、 四、太阳能、生物质能和氢能的利用 1、太阳能的利用 、 1.太阳能是地球上最基本的能源:P44 .太阳能是地球上最基本的能源:
太阳能 ( 光) 生物质能 (化学反应) 化学反应) 物质中的化学能 (化学反应) 化学反应) 热能 光能 电能

阳极:Cu - 2e- = Cu2+ 阳极:

2.大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用: .大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用: 的光合作用 (1)光能转化为化学能。在太阳光作用下,植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖, )光能转化为化学能。在太阳光作用下,植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖, 进而生成淀粉、纤维素。 进而生成淀粉、纤维素。 6H2O+6CO2 ?叶绿素 → C6H12O6+6O2 ? ? + 化学能转化为热能。动物体内的淀粉、纤维素在酶的作用下,水解生成葡萄糖, 化学能转化为热能。动物体内的淀粉、纤维素在酶的作用下,水解生成葡萄糖,葡萄糖氧化生成 二氧化碳和水,又释放出热量。 二氧化碳和水,又释放出热量。 (C6H10O5)n+nH2O ?? → nC6H12O6 ?
催化剂



C6H12O6(s)+6O2(g)→6H2O(l)+6CO2(g) △H=- =-2804 kJ·mol-1 + + =- 科学家估计, 倍左右。 科学家估计,地球上每年通过光合作用储藏的太阳能相当于全球能源年耗量的 10 倍左右。 .利用太阳能的一般方式 (2) 利用太阳能的一般方式: ) 利用太阳能的一般方式: . 热转换: (1)光—热转换:利用太阳辐射能加热物体而获得热能。应用:地膜、大棚、温室; ) 热转换 利用太阳辐射能加热物体而获得热能。应用:地膜、大棚、温室; 太阳能热水器;反射式太阳灶;高温太阳炉。 太阳能热水器;反射式太阳灶;高温太阳炉。 (2)光—电转换: ) 电转换: 电转换 电转换。 ①光—热—电转换。原理:利用太阳辐射能发电,一般是由太阳能集热器发电,太阳能集热器吸 热 电转换 原理:利用太阳辐射能发电,一般是由太阳能集热器发电, 收的热能使水转化为水蒸气,再驱动汽轮机发电。 收的热能使水转化为水蒸气,再驱动汽轮机发电。 电直接转换。 ②光—电直接转换。原理:根据光电效应,将太阳辐射能直接转换为电能。 电直接转换 原理:根据光电效应,将太阳辐射能直接转换为电能。 本装置:太阳能电池。应用:电子仪表、光电信号器件、无电人中继站、高山气象站、 基本装置:太阳能电池。应用:电子仪表、光电信号器件、无电人中继站、高山气象站、太阳能日用 电子产品等。 电子产品等。



2NaOH+ H2↑+ Cl2↑ 2OH-+ H2↑+ Cl2↑

阳极: 阳极:2Cl--2e- = Cl2↑ 2Na+ Cl2↑

化学能转换。 晶体)和其他物质装在密闭包装袋内 和其他物质装在密闭包装袋内。 (3)光—化学能转换。运用(1)把芒硝晶体 ) 化学能转换 运用( )把芒硝晶体(Na2SO4?10H2O 晶体 和其他物质装在密闭包装袋内。 白天在阳光下暴晒, 晶体失水,溶解吸热量,晚上气温下降 晚上气温下降, 白天在阳光下暴晒,当温度达到 25C0 时, Na2SO4?10H2O 晶体失水,溶解吸热量 晚上气温下降, 放出热量,用于取暖。 袋内 Na2SO4溶液结晶,重新析出水合晶体,释放出热量,用于取暖。这是利用太阳能的一种简易方 (2) 法。 )利用太阳辐射能和催化剂可以使水分解(光解水)制得氢气。氢气是二级能源,用途很广, ( 利用太阳辐射能和催化剂可以使水分解(光解水)制得氢气。氢气是二级能源,用途很广, 既可以作为燃料,又是化工原科 这是一种很有前途的光-化学能转换方式。 既可以作为燃料,又是化工原科。这是一种很有前途的光-化学能转换方式。 生物质能转换。 (4)光—生物质能转换。原理:通过地球上众多植物的光合作用,将太阳辐射能转化为生物质能。 ) 生物质能转换 原理:通过地球上众多植物的光合作用,将太阳辐射能转化为生物质能。 生物质能转换的本质也是光-化学能转换。 光-生物质能转换的本质也是光-化学能转换。 化学方程式: 化学方程式: 6H2O + 6CO2 C6H12O6 +6O2 (C6H10O5)n +nH2O
淀粉、纤维素

大规模生产氢气的工艺,要求氢气的生产成本低、环境污染少、工艺简单、生产安全等。 大规模生产氢气的工艺,要求氢气的生产成本低、环境污染少、工艺简单、生产安全等。在生活和生 产中大量应用氢能源,首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的贮存和运输等问题。 产中大量应用氢能源,首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的贮存和运输等问题。目前人类制取氢 气的方法有: 气的方法有: 1)以天然气、石油、和煤为原料,在高温下与水蒸气反应或用部分氧化法制氢气 )以天然气、石油、和煤为原料,在高温下与水蒸气反应或用部分氧化法制氢气 2)电解水制氢气 ) 3)在光分解催化剂存在下,在特定的装置中,利用太阳能分解水制氢气 )在光分解催化剂存在下,在特定的装置中, 4)利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下释放出氢气。 )利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下释放出氢气。 、氢气的储存氢气密度小, 熔点低,难液化, (4) 氢气的储存氢气密度小,1.5×107Pa 下,40L 钢瓶只能装约 0.5kgH2。且 H2 熔点低,难液化, ) 氢气的储存氢气密度小 、 。 液氢储存困难,也不安全。 液氢储存困难,也不安全。 贮氢合金的发现和应用,开辟了解决氢气贮存、运输难题的新途径。 贮氢合金的发现和应用,开辟了解决氢气贮存、运输难题的新途径。 贮氢金属材料是指那些具备良好的吸收和释放氢气能力的金属或合金。 在一定的温度和压力条件 贮氢金属材料是指那些具备良好的吸收和释放氢气能力的金属或合金。 贮氢金属吸氢,形成氢化物。改变条件发生逆向反应 再释放出气态氢。这个过程可以循环进行, 生逆向反应, 下,贮氢金属吸氢,形成氢化物。改变条件发生逆向反应,再释放出气态氢。这个过程可以循环进行, 直至贮氢金属失效。 镧镍合金( 在室温或适当压力下可吸收氢气, 直至贮氢金属失效。如:镧镍合金(LaNi5)在室温或适当压力下可吸收氢气,形成 LaNi5H;在一 ; 定条件下,所吸收的氢气能释放出来。 定条件下,所吸收的氢气能释放出来。 专题 3 有机化合物的获得与应用 (要求自己填写空白处) 要求自己填写空白处) (一)天然气的利用 CH4 甲烷 1、甲烷的元素组成与分子结构 、 正四面体 2、甲烷的物理性质:甲烷是一种无色、无味的气体,难溶于水。甲烷燃烧后的产物可以直接参与大 、甲烷的物理性质:甲烷是一种无色、无味的气体,难溶于水。 气循环,且与一氧化碳或氢气相比,相同条件下等体积的甲烷释放出的热量较多,所以是一种高效、 气循环,且与一氧化碳或氢气相比,相同条件下等体积的甲烷释放出的热量较多,所以是一种高效、 较清洁的燃料。 较清洁的燃料。 3、甲烷的化学性质 、 ①、甲烷的氧化反应 实验现象: 实验现象: 反应的化学方程式: 反应的化学方程式: ②、甲烷的取代反应 甲烷与氯气在光照下发生取代反应, 甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代反应能生成一系 甲烷与氯气在光照下发生取代反应, 列甲烷的氯取代物和氯化氢。 列甲烷的氯取代物和氯化氢。
光 CH4 + Cl2 ? →CH3Cl + HCl ?

nC6H12O6
葡萄糖

2、生物质能的利用 、

? 1.直接燃烧:(C6H10O5)n+6nO2 ?? → 6nCO2+5nH2O .直接燃烧: +
点燃

2.生物化学转换 . (1)沼气: )沼气: 酶 ?→ nC6H12O6 (2)乙醇:(C6H10O5)n+nH2O ? )乙醇: +

? C6H12O6 ?? → 2C2H5OH+2CO2↑ +
发酵

3.热化学转换 .

?→ nC6H12O6 (C6H10O5)n+nH2O ? +


纤维素

C6H12O6+2H2O 3、氢能的开发 、 (1) 氢能的三大优点: ) 氢能的三大优点: .氢能的三大优点 .

2CH4↑+4CO2↑+4H2↑ + +

。 。

倍多; ①氢气完全燃烧放出的热量是等质量汽油完全燃烧放出热的 3 倍多; ②制取它的原料是水。资源不受限制; 制取它的原料是水。资源不受限制; 它燃烧产物是水,不会污染环境,是理想的清洁燃料。 ③它燃烧产物是水,不会污染环境,是理想的清洁燃料。 .氢能的利用途径 (2) 氢能的利用途径 ) . ①燃烧放热 如以液态氢作为火箭的燃料) (如以液态氢作为火箭的燃料) ; 用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池; ②用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池;

CH 3Cl + Cl 2 ?光 CH 2Cl 2 + HCl ?→
CHCl 3 + Cl 2 ?光 CCl 4 + HCl ?→

CH 2Cl 2 + Cl 2 ?光 CHCl3 + HCl ?→

有机化合物分子中的某些原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所替代的反应, 有机化合物分子中的某些原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所替代的反应,叫做取代 反应。 反应。 3、 、 甲烷受热分解: 甲烷受热分解: (二)烷烃 烷烃的概念: 烷烃的概念:
6

CH 4 ?加热 C + 2H 2 ?→ ?

③利用氢的热核反应释放的核能(如氢弹) 利用氢的热核反应释放的核能(如氢弹) 能的产生方式: 能的产生方式:
-

.氢 (3) 氢 ) .

叫做饱和链烃,或称烷烃。 叫做饱和链烃,或称烷烃。

1、烷烃的通式: CnH2n+2 、烷烃的通式: 2、烷烃物理性质: 、烷烃物理性质: (1) ) (2) ) (3) ) (4) )

(n≥1)

4、乙烯的加聚反应: 、乙烯的加聚反应:

nCH2═CH2

[CH2-CH2]n

状态:一般情况下, 个碳原子烷烃为___________, 状态:一般情况下,1—4 个碳原子烷烃为 , 溶解性:烷烃 溶于水, 于有机溶剂。 溶解性:烷烃________溶于水,_________溶(填“易”、“难”)于有机溶剂。 溶于水 溶 填 易 、 难 于有机溶剂 熔沸点:随着碳原子数的递增,熔沸点逐渐 熔沸点:随着碳原子数的递增,熔沸点逐渐_____________。 。 密度:随着碳原子数的递增,密度逐渐 密度:随着碳原子数的递增,密度逐渐___________。 。

5—16 个碳原子为 个碳原子为__________,16 个碳原子以上为 , 个碳原子以上为_____________。 。

5、石油炼制 、 石油的组成元素是碳和氢,同时还含少量硫、 氮等。 石油的组成元素是碳和氢,同时还含少量硫、氧、氮等。石油的化学成分主要是各种液态的碳氢 化合物(液态烃)其中还溶有气态和固态的碳氢化合物(气态烃和固态烃) 石油炼制的方法有分馏 。石油炼制的方法有分馏、 化合物(液态烃)其中还溶有气态和固态的碳氢化合物(气态烃和固态烃) 石油炼制的方法有分馏、 。 裂化、裂解。 裂化、裂解。 把石油加热时, 沸点低的成分先汽化, 经冷凝后收集, 冷凝…… ①石油分馏: 石油分馏: 把石油加热时, 沸点低的成分先汽化, 经冷凝后收集, 后收集 沸点较高的成分随后汽化、 沸点较高的成分随后汽化、 冷凝 这样不断加热和汽化、冷凝,能使沸点不同的成分分离出卖。这一过程称为石油分馏。 这样不断加热和汽化、冷凝,能使沸点不同的成分分离出卖。这一过程称为石油分馏。石油分馏是在 汽油( ;煤油 ;柴油 分馏塔内进行。石油分馏的产品有:石油气( ;煤油( ; 分馏塔内进行。石油分馏的产品有:石油气(C1—C4); 汽油(C5—C12) 煤油(C12—C16) 柴油 ;润滑油 ;重油 (C15—C18) 润滑油(C16—C20) 重油 20 以上 。 ;润滑油( ;重油(C 以上)。 从石油分馏获得的轻质液体燃料产量不高。为了提高从石油得到的汽油等轻质油的产量和质量, 从石油分馏获得的轻质液体燃料产量不高。为了提高从石油得到的汽油等轻质油的产量和质量, 可以将石油进行加工炼制。 可以将石油进行加工炼制。 将相对分子质量较大、 ②石油裂化和裂解: 裂化就是在一定的条件下, 石油裂化和裂解 裂化就是在一定的条件下, 将相对分子质量较大、 沸点较高的烃断裂为相对 分子质量较小、沸点较低的烃的过程。例如,在加热、加压和催化剂存在的条件下, 分子质量较小、沸点较低的烃的过程。例如,在加热、加压和催化剂存在的条件下,十六烷裂化为辛 烷和辛 烯:

3、烃的化学性质 、 (1)一般比较稳定,在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都______反应。 一般比较稳定,在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都 反应。 一般比较稳定 反应 (2)取代反应:在光照条件下能跟卤素发生取代反应。__________________________ 取代反应:在光照条件下能跟卤素发生取代反应。 取代反应 (3)氧化反应:在点燃条件下,烷烃能燃烧______________________________ 氧化反应:在点燃条件下,烷烃能燃烧 氧化反应 (三)同系物 同系物的概念:结构相似, 原子团的物质互称为同系物。 同系物的概念: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。 (1)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 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, 同系物必须结构相似 相同。 相同。 (2)同系物相对分子质量相差 14 或 14 的整数倍。 同系物相对分子质量相差 的整数倍。 (3)同系物有相似的化学性质,物理性质有一定的递变规律。 同系物有相似的化学性质,物理性质有一定的递变规律。 同系物有相似的化学性质 掌握概念的三个关键: (1)通式相同; (2) (3) 原子团。 掌握概念的三个关键: )通式相同; )结构相似; )组成上相差 n 个(n≥1)CH2 原子团。 ( ( 结构相似; ( ) (四)石油炼制 乙烯 1、乙烯的组成和分子结构 、 乙烯是一种不饱和烃, 含碳量比甲烷高。 ① 乙烯是一种不饱和烃,分子式是 C2H4,含碳量比甲烷高。 ②分子结构:乙烯的分子里含有碳碳双键。结构简式是 CH2═CH2 。 分子结构:乙烯的分子里含有碳碳双键。 2、乙烯的氧化反应 、 ①、燃烧反应(请书写燃烧的化学方程式) 燃烧反应(请书写燃烧的化学方程式) 化学方程式 ②、与酸性高锰酸钾溶液的作用——被氧化,高锰酸钾被还原而褪色,这是由于乙烯分子中含有碳 与酸性高锰酸钾溶液的作用 被氧化,高锰酸钾被还原而褪色, 被氧化 碳双键的缘故。 乙烯被氧化生成二氧化碳) (乙烯被氧化生成二氧化碳 碳双键的缘故。 乙烯被氧化生成二氧化碳) ( 3、乙烯的加成反应 、 ①、与溴的加成反应(乙烯气体可使溴的四氯化碳溶液退色) 与溴的加成反应(乙烯气体可使溴的四氯化碳溶液退色) CH2═CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br - ②、与水的加成反应 CH2═CH2+H-OH - 乙烯与氢气反应 乙烯与氯气反应 乙烯与溴化氢反应 [知识拓展 知识拓展] 知识拓展
7

在加热、加压和催化剂存在下进行的裂化,称催化裂化。裂解:是石油化工生产过程中, 在加热、加压和催化剂存在下进行的裂化,称催化裂化。裂解:是石油化工生产过程中,以比裂化更 进行的裂化 高的温度( ℃ ,使石油分馏产物 高的温度(700℃~800℃,有时甚至高达 1000℃以上) 使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃 ℃ ℃以上) 使石油分馏产物(包括石油气) , 断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程。 断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程。 ( 五 ) 乙炔 乙炔也是一种不饱和烃, 含碳量比乙烯高。 ① 乙炔也是一种不饱和烃,分子式是 C2H2,含碳量比乙烯高。 分子结构:乙炔的分子里含有碳碳叁键。 ② 分子结构:乙炔的分子里含有碳碳叁键。结 2、乙炔的氧化反应 、 ①、燃烧反应(请书写燃烧的化学方程式) 燃烧反应(请书写燃烧的化学方程式) 化学方程式 被氧化, ②、与酸性高锰酸钾溶液的作用——被氧化,高锰酸钾被还原而褪色,这是由于乙炔分子中含有碳 与酸性高锰酸钾溶液的作用 被氧化 高锰酸钾被还原而褪色, 碳叁键的缘故。 碳叁键的缘故。 3、乙炔的加成反应 、 ①、与溴的加成反应(乙炔气体可使溴的四氯化碳溶液退色) 与溴的加成反应(乙炔气体可使溴的四氯化碳溶液退色)
H C C H

构简式是: 构简式是:

1,2-二溴乙烷(无色) , -二溴乙烷(无色) 乙醇(酒精) 乙醇(酒精)

CH3—CH2OH

书写乙烯与氢气、氯气、溴化氢的加成反应。 书写乙烯与氢气、氯气、溴化氢的加成反应。 ②、与氯化氢的加成反应

(六)煤的综合利用

苯、

1、煤的综合利用 、 煤是由有机化合物和无机物所组成的复杂的混合物。煤除了主要含碳外 还含有少量的氢、 煤是由有机化合物和无机物所组成的复杂的混合物。煤除了主要含碳外,还含有少量的氢、氮、 硫、氧等元素。 氧等元素。 综合利用的方法:煤的气化、 综合利用的方法:煤的气化、液化和干馏 。 煤的气化是把煤转化为气体,作为燃料或化工原料气。 ① 煤的气化是把煤转化为气体,作为燃料或化工原料气。煤气化的主要化学反应是碳和水蒸气的反 应。

化学方程式: 化学方程式: 方程式 反应的化学方程式: 反应的化学方程式: (七)乙醇 1、乙醇的物理性质: 、乙醇的物理性质: [练习]某有机物中只含 C、H、O 三种元素,其蒸气的是同温同压下氢气的 23 倍,2.3g 该物质完 练习] 、 、 三种元素, 求该化合物的分子式。 全燃烧后生成 0.1mol 二氧化碳和 27g 水,求该化合物的分子式。 2、乙醇的分子结构 、 结构式: 结构式 : 结构简式: 结构简式 : 、

这是一个吸热反应,所需热量一般由同时进行的碳的燃烧反应来提供。 这是一个吸热反应,所需热量一般由同时进行的碳的燃烧反应来提供。 煤的液化是把煤转化成液体燃料的过程。通过煤的液化可以获得洁净的燃料油和化工原料。 ② 煤的液化是把煤转化成液体燃料的过程。通过煤的液化可以获得洁净的燃料油和化工原料。在一 定温度、压力及催化剂存在下,可以用水煤气合成液态碳氢化合物和含氧有机化合物。例如, 定温度、压力及催化剂存在下,可以用水煤气合成液态碳氢化合物和含氧有机化合物。例如,煤气化 后得到的一氧化碳和氢气,可以用来合成甲醇。甲醇可以直接用作液体燃料。 后得到的一氧化碳和氢气,可以用来合成甲醇。甲醇可以直接用作液体燃料。 煤的干馏:将煤隔绝空气加强热使其分解的过程 叫做煤的干馏,也叫煤的焦化。 绝空气加强热使其分解的过程, ③ 煤的干馏:将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,叫做煤的干馏,也叫煤的焦化。干馏的主要产 品有焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水和粗苯等。这些产物可用于生产化肥、塑料、合成橡胶、 品有焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水和粗苯等。这些产物可用于生产化肥、塑料、合成橡胶、合成纤 焦炭 维、炸药、染料、医药等。和用途。从煤焦油中可分离出苯、甲苯、二甲苯等有机物。 炸药、染料、医药等。和用途。从煤焦油中可分离出苯、甲苯、二甲苯等有机物。 2、苯的组成与结构 、 ①、分子式 C6H6 ②、结构特点 3、 苯的物理性质: 、 苯的物理性质: 、苯的物理性质 、 4、 苯的主要化学性质 、 、苯的主要化学性质 、 ①、苯的氧化反应 苯的可燃性,苯完全燃烧生成二氧化碳和水,在空气中燃烧冒浓烟。 苯的可燃性,苯完全燃烧生成二氧化碳和水,在空气中燃烧冒浓烟。
点燃

3、乙醇的化学性质 、 乙醇能与金属钠(活泼的金属)反应: ①、 乙醇能与金属钠 ( 活泼的金属 ) 反应 : ②、乙醇的氧化反应 (1) 乙醇燃烧 ) 化学反应方程式: 化学反应方程式: ( 2) 乙醇的催化氧化 ) 化学反应方程式: 化学反应方程式 : (八)乙酸 1、乙酸的物理性质: 、乙酸的物理性质: 写出乙酸的结构式、 写出乙酸的结构式、结构简式 2、乙酸的化学性质: 、乙酸的化学性质: 酯化反应:酸跟醇作用而生成酯和水的反应,叫做酯化反应。 酯化反应:酸跟醇作用而生成酯和水的反应,叫做酯化反应。 反应现象: 反应现象: 反应化学方程式: 反应化学方程式: ①、在酯化反应中,乙酸最终变成乙酸乙酯。这时乙酸的分子结构发生什么变化? 在酯化反应中,乙酸最终变成乙酸乙酯。这时乙酸的分子结构发生什么变化? 年才能达到平衡。怎样能使反应加快呢? ②、酯化反应在常温下反应极慢,一般 15 年才能达到平衡。怎样能使反应加快呢? 酯化反应在常温下反应极慢, ③、酯化反应的实验时加热、加入浓硫酸。浓硫酸在这里起什么作用? 酯化反应的实验时加热、加入浓硫酸。浓硫酸在这里起什么作用? 为什么用来吸收反应生成物的试管里要装饱和碳酸钠溶液?不用饱和碳酸钠溶液而改用水来吸收 ④、 为什么用来吸收反应生成物的试管里要装饱和碳酸钠溶液? 酯化反应的生成物,会有什么不同的结果? 酯化反应的生成物,会有什么不同的结果? ⑤、为什么出气导管口不能插入碳酸钠液面下? 为什么出气导管口不能插入碳酸钠液面下? (九)酯 油酯 1、酯 、 酯是酸与醇反应,脱水后生成的一类物质。从结构上,酯是含酯基的一类化合物。 酯是酸与醇反应,脱水后生成的一类物质。从结构上,酯是含酯基的一类化合物。乙酸与乙醇发 生酯化反应生成乙酸乙酯, 乙酸乙酯就是一种酯。 酯也可以看作是酸分子里羧基中的━OH 被 ━OR′ 生酯化反应生成乙酸乙酯, 乙酸乙酯就是一种酯。 ,密度一般小于水,并难溶于水,易溶于乙醇和乙醚等有 烷氧基)取代后的产物。通式: (烷氧基)取代后的产物。通式:RCOOR 密度一般小于水,并难溶于水, 机溶剂。碳原子数较少的酯通常是具有芳香气味的液体。 机溶剂。碳原子数较少的酯通常是具有芳香气味的液体。 酯的化学性质

2C6H6



15O2

12CO2+6H2O

[思考 你能解释苯在空气中燃烧冒黑烟的原因吗? 思考]你能解释苯在空气中燃烧冒黑烟的原因吗 思考 你能解释苯在空气中燃烧冒黑烟的原因吗? 注意:苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 注意:苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 ②、苯的取代反应 在一定条件下苯能够发生取代反应 书写苯与液溴、硝酸发生取代反应的化学方程式。 书写苯与液溴、硝酸发生取代反应的化学方程式。 苯 反应条件 化学反应方程式 注意事项 [知识拓展 苯的磺化反应 知识拓展] 知识拓展
8

与液溴反应

与硝酸反应

水解反应: .在酸性条件下的反应方程式: 水解反应:1.在酸性条件下的反应方程式:

糖类根据其能否水解以及水解产物的多少, 分为单糖、二糖和多糖等几类。 糖类根据其能否水解以及水解产物的多少,可以 分为单糖、二糖和多糖等几类。单糖不能水解 成更简单的糖;二糖能水解, 单糖; 多糖也能被水解, 成更简单的糖;二糖能水解,每摩二糖水解后产生 2mol 单糖; 多糖也能被水解,每摩多糖水解后可 产生许多摩单糖。单糖中最重要的是葡萄糖,二糖中最重要的是蔗糖和麦芽糖, 产生许多摩单糖。单糖中最重要的是葡萄糖,二糖中最重要的是蔗糖和麦芽糖,多糖中最重要的是淀 粉和纤维素。 粉和纤维素。

2、在碱性条件下的反应方程式: 、在碱性条件下的反应方程式:

它是白色晶体,有甜味,能溶于水。葡萄糖是一种重要的营养物质 一种重要的营养物质, 1、葡萄糖的分子式是 C6H12O6,它是白色晶体,有甜味,能溶于水。葡萄糖是一种重要的营养物质, 、 进行氧化反应,放出热量,以维持人体生命活动所需要的能量。 它在人体组织中 进行氧化反应,放出热量,以维持人体生命活动所需要的能量。 C6H12O6(s)+ 2(g)=6CO2(g)+ 2O(1)⊿H=-2804Kj?mol-1 )+6O )+6H ( ) )+ ) )+ 葡萄糖具有还原性, 银镜反应, 葡萄糖具有还原性,能发生 银镜反应,也能被 Cu(OH)2 氧化, ( ) 氧化, 2、蔗糖的分子式是 C12H22O11。蔗糖为无色晶体,溶于水,是重要的甜味食物。蔗糖不发生银镜反应, 、 蔗糖为无色晶体,溶于水,是重要的甜味食物。蔗糖不发生银镜反应,

油酯主要来源于:天然植物果实中压榨出来的菜籽油、花生油、豆油、 棉籽油等植物油。动物 油酯主要来源于:天然植物果实中压榨出来的菜籽油、花生油、豆油、 棉籽油等植物油。 体内含有的脂肪,如牛油、羊油等。植物油通常呈液态, 动物油通常呈固态。 ;动物油通常呈固态 体内含有的脂肪,如牛油、羊油等。植物油通常呈液态, 动物油通常呈固态。它们的主要成分都是 ; 油脂。油脂也属于酯类化合物。 油脂。油脂也属于酯类化合物。 ①油脂的分子结构 油脂可以看作是高级脂肪酸(如硬脂酸、 油脂可以看作是高级脂肪酸(如硬脂酸、或油酸 等)与甘油发生酯化反应的 产物。所以,油脂是由多种高级脂肪酸与甘油生成的酯。 产物。所以,油脂是由多种高级脂肪酸与甘油生成的酯。R1、R2、R3 代表高级 脂肪酸中的烃基,可能为饱和烃基,也可能为不饱和烃基 可 脂肪酸中的烃基 可能为饱和烃基,也可能为不饱和烃基,可能相同,也可能不同。 可能为饱和烃基 ②油脂的性质 在适当条件下(如有酸或碱或高温水蒸气存在) 油脂跟水能够发生水解反应, ,油脂跟水能够发生水解反应 在适当条件下(如有酸或碱或高温水蒸气存在) 油脂跟水能够发生水解反应,生成甘油和相应 , 的高级脂肪酸 或盐) 例如,硬脂酸甘油酯在有酸存在的条件下进行水解反应, 。例如 的高级脂肪酸(或盐) 例如,硬脂酸甘油酯在有酸存在的条件下进行水解反应,其化学方程式可以 。 表示如下: 表示如下:

水解反应,生成葡萄糖和果糖。 也不 能还原 Cu(OH)2,在硫酸的催化作用下,蔗糖发生 水解反应,生成葡萄糖和果糖。 ( ) 在硫酸的催化作用下,

3、麦芽糖的分子式是 C12H22O11。麦芽糖是白色晶体 (常见的麦芽糖是糖膏),易溶于水,有甜味。 、 麦芽糖是白色晶体 常见的麦芽糖是糖膏),易溶于水,有甜味。 ),易溶于水 在硫酸等的催化剂作用下,麦芽糖发生水解反应, 葡萄糖。 在硫酸等的催化剂作用下,麦芽糖发生水解反应,每摩麦芽糖水解生成 2mol 葡萄糖。

蔗糖和麦芽糖互为同分异构体 4、淀粉是白色、无气味、无味道的粉末状物质,不溶于冷水。通常淀粉不显还原性,但它在催化剂 、淀粉是白色、无气味、无味道的粉末状物质,不溶于冷水。通常淀粉不显还原性, 如酸)存在和加热条件下可以逐步水解,生成一系列比淀粉分子小的化合物, (如酸)存在和加热条件下可以逐步水解,生成一系列比淀粉分子小的化合物,最后生成还原性单糖 ——葡萄糖。 葡萄糖。 葡萄糖 工业上根据这一原理, 工业上根据这一原理,可用油脂为原料来制取高级脂肪酸和甘油。 可用油脂为原料来制取高级脂肪酸和甘油。如果油脂是在有碱存在的条件 下水解,那么,水解生成的高级脂肪酸便跟碱反应,生成高级脂肪酸盐。这样的水解反应, 下水解,那么,水解生成的高级脂肪酸便跟碱反应,生成高级脂肪酸盐。这样的水解反应,叫做皂化 反应。例如,硬脂酸甘油酯发生皂化反应,生成硬脂酸钠和甘油。 反应。例如,硬脂酸甘油酯发生皂化反应,生成硬脂酸钠和甘油。

从实验可以看到,淀粉用酸催化可以发生水解,生成能发生银镜反应的葡萄糖。 从实验可以看到,淀粉用酸催化可以发生水解,生成能发生银镜反应的葡萄糖。而在没加酸的试 管中加碘溶液呈现蓝色,说明淀粉没有发生水解。 管中加碘溶液呈现蓝色,说明淀粉没有发生水解。 淀粉是一种工业原料,可以用来制造葡萄糖和酒精等。淀粉在淀粉酶的作用下, 淀粉是一种工业原料,可以用来制造葡萄糖和酒精等。淀粉在淀粉酶的作用下,先转化为麦芽 工业原料 再转化为葡萄糖。葡萄糖受到酒曲里的酒化酶的作用,转化为乙醇。其反应可以简略表示如下: 糖,再转化为葡萄糖。葡萄糖受到酒曲里的酒化酶的作用,转化为乙醇。其反应可以简略表示如下:

硬脂酸钠是肥皂的有效成分,工业上就是利用这个反应来制造肥皂。 、 硬脂酸钠是肥皂的有效成分,工业上就是利用这个反应来制造肥皂。3、糖类 糖类是绿色植物光合作用的产物。 糖类是绿色植物光合作用的产物。糖类是由 C、H、O 三种元素组成的一类有机化合物。从前曾 、 、 三种元素组成的一类有机化合物。 把糖类叫做碳水化合物,随着化学科学的发展, 把糖类叫做碳水化合物,随着化学科学的发展,现在发现碳水化合物 的名称没有正确反映糖类化合 化合物 物的组成、结构特征。 然仍然沿用,但是早已失去原来的意义。 物的组成、结构特征。所以碳水化合物这个名称虽 然仍然沿用,但是早已失去原来的意义。

5、纤维素是白色、无气味、无味道具有纤维状结构的物质,不溶于水,也不溶于一般有机溶剂。植 、纤维素是白色、无气味、无味道具有纤维状结构的物质,不溶于水,也不溶于一般有机溶剂。 物中均含有纤维素。棉花是含纤维素很丰富的植物。跟淀粉一样,纤维素也不显还原性,可以发生水 物中均含有纤维素。棉花是含纤维素很丰富的植物。跟淀粉一样,纤维素也不显还原性, 解,但比淀粉困难,一般需要在浓酸中或用稀酸在加压下才能进行。纤维素水解的最终产物也是葡萄 但比淀粉困难,一般需要在浓酸中或用稀酸在加压下才能进行。 糖:
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乙酸乙酯的几种合成途径。 一、简单有机物的合成-----乙酸乙酯的几种合成途径。 简单有机物的合成 乙酸乙酯的几种合成途径 淀粉、 淀粉、纤 高分子化合物, 高分子化合物,它们虽然分子组成的表达式都为 但不是互为同分异构体 是互为同分异构体。 但不是互为同分异构体。 4、蛋白质和氨基酸 、 维素都是天然 1. 从乙烯合成乙酸乙酯的合成路线: 从乙烯合成乙酸乙酯的合成路线:

2.合成有机物要依据被合成物质的组成和结构特点,选择适合的有机化学反应和起始原料,精心设计 合成有机物要依据被合成物质的组成和结构特点,选择适合的有机化学反应和起始原料, 合成有机物要依据被合成物质的组成和结构特点 并选择合理的合成方法和路线。 并选择合理的合成方法和路线。 合成路线 2: :

蛋白质是组成细胞的基础物质。蛋白质是由碳、 蛋白质是组成细胞的基础物质。蛋白质是由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。蛋白质的相对分子 硫等元素组成。 质量很大,从几万到几千万。蛋白质属于天然有机高分子化合物。 质量很大,从几万到几千万。蛋白质属于天然有机高分子化合物。 蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,水解的最终产物是氨基酸。下面是几种氨基酸的例子: 蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,水解的最终产物是氨基酸。下面是几种氨基酸的例子:

合成路线

3: :

因此,我们说氨基酸是蛋白质的基石。氨基酸分子中均含有羧基和氨基原子团。一定条件下, 因此,我们说氨基酸是蛋白质的基石。氨基酸分子中均含有羧基和氨基原子团。一定条件下,氨 基酸之间能发生反应,合成更复杂的化合物(多肽),构成蛋白质。 基酸之间能发生反应,合成更复杂的化合物(多肽),构成蛋白质。 ),构成蛋白质 有的蛋白质能溶于水,如鸡蛋白,有的难溶于水,如丝、毛等。蛋白质除了能水解为氨基酸外, 有的蛋白质能溶于水,如鸡蛋白,有的难溶于水,如丝、毛等。蛋白质除了能水解为氨基酸外,还具 基酸外 有如下的性质。 有如下的性质。 溶液后, 1.盐析:向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐〔如(NH4)2SO4、Na2SO4 等〕溶液后,可以使蛋白 .盐析:向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐〔 质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫做盐析。 仍可以溶解在水中, 质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫做盐析。这样析出的蛋白质 仍可以溶解在水中,而不影响原来 蛋白质的性质。 盐析是一个可逆的过程。利用这个性质, 多次盐析的方法来分离、 蛋白质的性质。因 此,盐析是一个可逆的过程。利用这个性质,可以采用 多次盐析的方法来分离、 提纯蛋白质。 提纯蛋白质。 2.变性:蛋白质受热达到一定温度时就会凝结,这种凝结是不可逆的,即凝结后不能在水中重新溶 .变性:蛋白质受热达到一定温度时就会凝结,这种凝结是不可逆的, 解,我们把蛋白质的这种变化叫做变性。除加热以外,在紫外线、X 射线,强酸、强碱,铅、铜、汞 我们把蛋白质的这种变化叫做变性。除加热以外,在紫外线、 射线,强酸、强碱, 等重金属的盐类,以及一些有机化合物,如甲醛、酒精、苯甲酸等作用下,均能使蛋白质变性, 等重金属的盐类,以及一些有机化合物,如甲醛、酒精、苯甲酸等作用下,均能使蛋白质变性,蛋白 质变性后,不仅丧失了原有的可溶性,同时也失去了生理活性。 质变性后,不仅丧失了原有的可溶性,同时也失去了生理活性。 酶是具有生物活性的蛋白质, 对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作 酶是具有生物活性的蛋白质, 用。酶的催化作用具有以下特点: 酶的催化作用具有以下特点: 1.条件温和、不需加热。在接近体温和接近中性的条件下,酶就可以起作用。在 30°C~50°C 之间 .条件温和、不需加热。在接近体温和接近中性的条件下,酶就可以起作用。 ~ 酶的活性最强,超过适宜的温度时,酶将逐渐丧失活性。 酶的活性最强,超过适宜的温度时,酶将逐渐丧失活性。 2.具有高度的专一性。如蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应;淀粉酶只对淀粉起催化作用,如同一 .具有高度的专一性。如蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应;淀粉酶只对淀粉起催化作用, 把钥匙开一把锁那样。 把钥匙开一把锁那样。 3.具有高效催化作用。酶催化的化学反应速率,比普通催化剂高 107 倍~1013 倍 . 有高效催化作用。酶催化的化学反应速率, (十)人工合成有机化合物


写出上述三个合成路线的化学反应方程式。 写出上述三个合成路线的化学反应方程式。 二、有机高分子的合成 1、聚乙烯、聚苯乙烯的合成 、聚乙烯、 含有碳碳双键(或碳碳叁键)的相对分子质量小的化合物分子在一定条件下, 含有碳碳双键(或碳碳叁键)的相对分子质量小的化合物分子在一定条件下,互相结合成相对分子质 一定条件下 量大的高分子,这样的反应叫做加成聚合反应,简称加聚反应。 量大的高分子,这样的反应叫做加成聚合反应,简称加聚反应。加聚反应是合成高分子的一类重要反 应。 在适当的温度、压强和催化剂条件下,乙烯分子碳碳双键里的一个键会断裂, ①在适当的温度、压强和催化剂条件下,乙烯分子碳碳双键里的一个键会断裂,分子里的碳原子能互 相结合成为很长的链: 相结合成为很长的链: CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+…→-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-… - - - →-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-… -

②苯乙烯加聚生成聚苯乙烯

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1、实验:棉花等天然纤维制作人造纤维。步骤:①Cu(OH)2 的制取 ②制取铜氨溶液 ③棉花的溶 、实验:棉花等天然纤维制作人造纤维。步骤: 等天然纤维制作人造纤维 化学纤维的制取化学纤维比起天然纤维 化学纤维长、 化学纤维比起天然纤维, 有韧性(不容易断) 便于编织。 ,便于编织 解 ④化学纤维的制取化学纤维比起天然纤维,化学纤维长、粗、有韧性(不容易断) 便于编织。 , 在聚合反应中, 在聚合反应中,我们通常将有以形成高分子化合物的小分子物质称为单体, 我们通常将有以形成高分子化合物的小分子物质称为单体,将高分子化合物中不 断重复的基本结构单元称为链节,链节的数目称为聚合度。 断重复的基本结构单元称为链节,链节的数目称为聚合度。 在化学科学的发展过程中,科学家积累了物质制备的一系列方法,特别是随着现代合成技术、 在化学科学的发展过程中,科学家积累了物质制备的一系列方法,特别是随着现代合成技术、分 离和检测技术的发展,人们已经能够设计并创造出符合某种需要、具有特定性质的新物质。 离和检测技术的发展,人们已经能够设计并创造出符合某种需要、具有特定性质的新物质。 2、分析人类分离和合成物质种类数据的变化,你有什么样的认识? 、分析人类分离和合成物质种类数据的变化,你有什么样的认识?

工业生产中单体通过聚合反应生成的高分子化合物都是链节数目在一定范围内变化的各种高分 子的混合物。在不同条件下从同一种单体获得的高聚物的平均聚合度也不同。 子的混合物。在不同条件下从同一种单体获得的高聚物的平均聚合度也不同。日常生活中常见的聚氯 乙烯( )、腈纶 乙烯(PVC)、腈纶、有机玻璃、合成橡胶都是通过加聚反应得到的。 )、腈纶、有机玻璃、合成橡胶都是通过加聚反应得到的。 2、酚醛树脂的制备: 、酚醛树脂的制备: 制备酚醛树脂的化学方程式断键规律如右图: 制备酚醛树脂的化学方程式断键规律如右图:

化学合成技术所取得的巨大的成就, 化学合成技术所取得的巨大的成就,帮助化学家合成或从自然界分离出更多的物质,以满足人类 帮助化学家合成或从自然界分离出更多的物质, 合成或从自然界分离出更多的物质 的需要,这是化学对人类文明的重大贡献之一。 的需要,这是化学对人类文明的重大贡献之一。 3、在粮食增产的问题上,各学科的研究工作者从不同角度、不同的途径科学家提出了哪些不同的解 、在粮食增产的问题上,各学科的研究工作者从不同角度、 决方案? 决方案? 生产化肥,使粮食大量增产。改良品种,利用基因工程育种。研究和使用杀虫剂、除草剂。 生产化肥,使粮食大量增产。改良品种,利用基因工程育种。研究和使用杀虫剂、除草剂。研究光合 作用的机制 交流讨论: 工业合成氨反应原理是什么?合成氨所选择的条件是什么? 高温、高压、催化剂) 交流讨论:①工业合成氨反应原理是什么?合成氨所选择的条件是什么?(高温、高压、催化剂) ②从 DDT 的广泛使用到被禁止,农药的更新换代说明了什么?(高效、低残留。能降解,无副作用。 的广泛使用到被禁止,农药的更新换代说明了什么? 高效、低残留。能降解,无副作用。 ) 从了解植物光合作用的意义和进一步弄清它的原理 提出你对减少大气中二氧化碳含量的建议?你 它的原理, 提出你对减少大气中二氧化碳含量的建议? ③从了解植物光合作用的意义和进一步弄清它的原理, 能提出利用二氧化碳为人类服务的方案吗? 保护林木、植被,植树造林,减少工业排放氧化碳。 能提出利用二氧化碳为人类服务的方案吗?(保护林木、植被,植树造林,减少工业排放氧化碳。 ) 20 世纪以来,哪些技术、材料相继发明,和层出不穷、哪些技术不断改进?使人类正在走向一个怎 世纪以来,哪些技术、材料相继发明,和层出不穷、哪些技术不断改进? 样美好的境界?计算机技术的发展,使化学进入了一个怎样的领域?( ?(阅读课本 内容) 样美好的境界?计算机技术的发展,使化学进入了一个怎样的领域?(阅读课本 P.90 内容)拓展视 (阅读课本 内容)化学是社会可持续发展的基础科学技术的发展离不开 野:阿司匹林与青霉素。 阅读课本 P.91 内容)化学是社会可持续发展的基础科学技术的发展离不开 阿司匹林与青霉素。 ( 化学随着社会的发展 科技的进步、人们生活的日益改善,同时当今社会也面临着诸多问题 随着社会的发展、 着诸多问题? 化学随着社会的发展、科技的进步、人们生活的日益改善,同时当今社会也面临着诸多问题? 。 。 ①人口问题、环境问题、污染问题。。。 ②当代面临的主要问题是:能源、水资源、环境等, 人口问题、环境问题、污染问题。 。。②当代面临的主要问题是:能源、水资源、环境等, 这些问题的解决需要化学科学的支持。 这些问题的解决需要化学科学的支持。 2、新兴的学科有:信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等。提出自己对新兴学科 、新兴的学科有:信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等。 的认识,根据已有的知识谈谈这些学科与化学科学的关系?信息技术、生物技术、核科学、 的认识,根据已有的知识谈谈这些学科与化学科学的关系?信息技术、生物技术、核科学、航空航天 和导弹技术、激光技术、纳米技术、化学合成和分离技术等。 、 和导弹技术、激光技术、纳米技术、化学合成和分离技术等。3、新兴学科与化学学科的联系 1)信息――半导体,光导纤维制取; )信息 半导体, 半导体 光导纤维制取;

在这个反应中, 形成高聚物的同时还生成了小分子化合 在这个反应中, 这类聚合反应不同于加聚反应 称之为缩聚反应。 聚合反应不同于加聚反应, 物,这类聚合反应不同于加聚反应,称之为缩聚反应。有机 物通过其它形式的反应,还可形成多种不同结构与功能的缩聚反应产物。 物通过其它形式的反应,还可形成多种不同结构与功能的缩聚反应产物。 专题 4 化学科学与人类文明 一、化学是认识和创造物质的科学 (1)化学是打开物质世界的钥匙 ) 1、人类对金属的制取使用研究。 、人类对金属的制取使用研究。 金属越活泼,则被广泛利用的时间就越晚。 金属越活泼,则被广泛利用的时间就越晚。 常见金属的冶炼: 常见金属的冶炼: ①加热分解法: 加热分解法: ②加热还原法: 加热还原法: ③电解法: 电解法: 金属活动顺序与金属冶炼的关系: 金属活动顺序与金属冶炼的关系: 金属活动性序表中,位置越靠后,越容易被还原,用一般的还原方法就能使金属还原; 金属活动性序表中,位置越靠后,越容易被还原,用一般的还原方法就能使金属还原;金属的 位置越靠前,越难被还原,最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。 离子) (离子 位置越靠前,越难被还原,最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。 离子) ( K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb 电解法 热还原法 2、化学科学重要基本理论归纳。 、化学科学重要基本理论归纳。 3、人类对酸碱概念认识的发展。 、人类对酸碱概念认识的发展。 (2)化学是人类创造新物质的工具 )
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生命――蛋白质分子、氨基酸、维生素等与生命有关物质结构、性质; 蛋白质分子、氨基酸、维生素等与生命有关物质结构、性质; 生命 蛋白质分子 材料――合成氨、合成橡胶、液晶、合金等; 合成氨 合成橡胶、液晶、合金等; 材料 合成 环境――二氧化硫排放、污水中重金属离子回收等。 二氧化硫排放、污水中重金属离子回收等。 环境 二氧化硫排放 2)你怎样理解化学科学促进了现代科学技术发展?例如:①农业――在充分了解光合作用、固氮作 )你怎样理解化学科学促进了现代科学技术发展?例如: 农业 在充分了解光合作用、 在充分了解光合作用 用机理、催化原理基础上,实现农业的工业化,将使人们生活质量得到大大的提高。 海水淡化 用机理、催化原理基础上,实现农业的工业化,将使人们生活质量得到大大的提高。②海水淡化―― 有助于缓解淡水资源紧缺的危机。 能源 在了解结构与性能关系的基础上, 有助于缓解淡水资源紧缺的危机。③能源――在了解结构与性能关系的基础上,合成高效、稳定、廉 在了解结构与性能关系的基础上 合成高效、稳定、 价的材料。通过以上内容的学习、了解、思维、探索, 价的材料。通过以上内容的学习、了解、思维、探索,我们已经认识到以上所学习的方面与化学科学 有着密切的关系,化学这门古老而具有青春活力的学科,伴随着人类历史发展的脚步,将为社会的发 有着密切的关系,化学这门古老而具有青春活力的学科,伴随着人类历史发展的脚步,将为社会的发

(H) Cu

Hg Ag 热分解法

Pt Au 物理提取法

展创造了一个又一个的奇迹。同时我们也相信随着科技的发展,它们会创造更多的奇迹。 展创造了一个又一个的奇迹。同时我们也相信随着科技的发展,它们会创造更多的奇迹。 解决环境问题需要化学科学环境问题是人类社会面临的重大问题之一, 解决环境问题需要化学科学环境问题是人类社会面临的重大问题之一, 环境问题是人类社会面临的重大问题之一 有关解决环境问题需要化学科 学的知识 1、二氧化硫对环境破坏包括哪些方面?如何减少二氧化硫排放? 、二氧化硫对环境破坏包括哪些方面?如何减少二氧化硫排放? 形成酸雨,使土壤酸化,腐蚀古建筑,使植物枯死,庄稼减产,鱼虾死亡等。降低石油中硫的含量, 形成酸雨,使土壤酸化,腐蚀古建筑,使植物枯死,庄稼减产,鱼虾死亡等。降低石油中硫的含量, 在燃烧含硫的煤中加入生石灰等 2、怎样保护水体?怎样对水进行净化处理? 、怎样保护水体?怎样对水进行净化处理? 不排放含重金属离子、 不排放含重金属离子、有机磷、有毒物如氰离子、 、碱等工业废水。工业废水要经过净化再排放, 有机磷、有毒物如氰离子、酸 碱等工业废水。工业废水要经过净化再排放, 对水净化要除去悬浮物,加漂白粉消毒等进行净化。 对水净化要除去悬浮物,加漂白粉消毒等进行净化。 除去悬浮物 3、使用汽油、煤油等矿物油的机动车日益增多,为什么会使空气质量下降? 、使用汽油、煤油等矿物油的机动车日益增多,为什么会使空气质量下降? 因为使用汽油、煤油的机动车会排放烃类物质、氮的氧化物、硫的氧化物,会造成空气质量下降。 因为使用汽油、煤油的机动车会排放烃类物质、氮的氧化物、硫的氧化物,会造成空气质量下降。 在城市控制使用汽油、煤油的机动车,可以燃烧乙醇;或者使用 零排放 电动车;此外, 零排放”电动车 在城市控制使用汽油、煤油的机动车,可以燃烧乙醇;或者使用“零排放 电动车;此外,用氢作汽车 燃料、用燃料电池作动力,合成廉价的、可再生的储氢材料和能量转换材料等。 燃料、用燃料电池作动力,合成廉价的、可再生的储氢材料和能量转换材料等。 4、如何消除汽车尾气对环境的污染? 、如何消除汽车尾气对环境的污染? 发动机燃油排放的尾气中有一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳氢化合物、颗粒物等。 发动机燃油排放的尾气中有一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳氢化合物、颗粒物等。消除污染 进行石油脱硫处理,利用尾气处理装置等,介绍用于汽车尾气处理的催化剂及制备方法。 进行石油脱硫处理,利用尾气处理装置等,介绍用于汽车尾气处理的催化剂及制备方法。用新的无害 汽油,使用酒精天然气代替燃油,用无污染氢燃料作动力等。 汽油,使用酒精天然气代替燃油,用无污染氢燃料作动力等。 5、随着工业的发展,大气中二氧化碳的浓度不断增加,温室效应日益严重,化学家是如何处理的? 、随着工业的发展,大气中二氧化碳的浓度不断增加,温室效应日益严重,化学家是如何处理的? 回收二氧化碳。用二氧化碳的环氧丙烷在催化剂作用下可形成高聚物。 回收二氧化碳。用二氧化碳的环氧丙烷在催化剂作用下可形成高聚物。

nCH3CH─CH2 + nCO2 ─ O

催化剂

从根本上解决环境和生态问题, 从根本上解决环境和生态问题,还要依靠绿色化学的发展。 还要依靠绿色化学的发展。绿色化学使人们可以期望未来的化工 企业将是零排放的,所有物质原料、中间产物都在内部循环、利用,尽量不使用有毒、 企业将是零排放的,所有物质原料、中间产物都在内部循环、利用,尽量不使用有毒、有强腐蚀性的 原料。 原料。 6、比较两种途径,你认为哪种路线符合绿色化学的要求?这种方法的优点是什么? 、比较两种途径,你认为哪种路线符合绿色化学的要求?这种方法的优点是什么? 法的优点是什么 后者,没有用氢氰酸极毒物,反应只要一步反应,转化率高,没有其他生成物。 后者,没有用氢氰酸极毒物,反应只要一步反应,转化率高,没有其他生成物。 绿色化学是设计没有或只有尽可能小的对环境产生负面影响的, 绿色化学是设计没有或只有尽可能小的对环境产生负面影响的,并在技术、 并在技术、经济上可行的化学品 和化学过程的科学。绿色化学的目的是用化学方法在化学过程中预防污染。绿色化学要求开发新的原 和化学过程的科学。绿色化学的目的是用化学方法在化学过程中预防污染。 子经济反应。原子经济性即在化学反应过程中有多少原料的原子进入到所需的产品中。 子经济反应。原子经济性即在化学反应过程中有多少原料的原子进入到所需的产品中。理想的原子经 济反应要求原料分子百分之百在转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的 零排放 零排放”。 济反应要求原料分子百分之百在转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放 。

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