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高中化学必修2知识点归纳

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2022-12-23 15:27:53

高中化学必修2知识点归纳

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2026-04-25 09:50:19

高中化学必修2知识点归纳总结

第一章 物质结构 元素周期律

一、原子结构

质子(Z个)

原子核 注意:

中子(N个)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

1.原子( A X ) 原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数

核外电子(Z个)

★熟背前20号元素,熟悉1~20号元素原子核外电子的排布:

H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca

2.原子核外电子的排布规律:①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里;②各电子层最多容纳的电子数是2n2;③最外层电子数不超过8个(K层为最外层不超过2个),次外层不超过18个,倒数第三层电子数不超过32个。

电子层: 一(能量最低) 二三四五六七

对应表示符号: K L MNO P Q

3.元素、核素、同位素

元素:具有相同核电荷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。

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。(对于原子来说)

二、元素周期表

1.编排原则:

①按原子序数递增的顺序从左到右排列

②将电子层数相同的各元素从左到右排成一横行。(周期序数=原子的电子层数)

③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。

主族序数=原子最外层电子数

2.结构特点:

核外电子层数 元素种类

第一周期 12种元素

短周期 第二周期 28种元素

周期 第三周期 38种元素

元 (7个横行) 第四周期 418种元素

素 (7个周期) 第五周期 518种元素

周 长周期 第六周期 632种元素

期第七周期 7未填满(已有26种元素)

表 主族:ⅠA~ⅦA共7个主族

族副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7个副族

(18个纵行) 第Ⅷ族:三个纵行,位于ⅦB和ⅠB之间

(16个族)零族:稀有气体

三、元素周期律

1.元素周期律:元素的性质(核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性)随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是元素原子核外电子排布的周期性变化的必然结果。

2.同周期元素性质递变规律

第三周期元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar

(1)电子排布电子层数相同,最外层电子数依次增加

(2)原子半径原子半径依次减小

(3)主要化合价+1+2+3+4

-4+5

-3+6

-2+7

-1—

(4)金属性、非金属性金属性减弱,非金属性增加

(5)单质与水或酸置换难易冷水

剧烈热水与

酸快与酸反

应慢———

(6)氢化物的化学式——SiH4PH3H2SHCl—

(7)与H2化合的难易——由难到易

(8)氢化物的稳定性——稳定性增强

(9)最高价氧化物的化学式Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7—

最高价氧化物对应水化物(10)化学式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4—

(11)酸碱性强碱中强碱两性氢

氧化物弱酸中强

酸强酸很强

的酸—

(12)变化规律碱性减弱,酸性增强

第ⅠA族碱金属元素:Li Na K Rb Cs Fr(Fr是金属性最强的元素,位于周期表左下方)

第ⅦA族卤族元素:F Cl Br I At (F是非金属性最强的元素,位于周期表右上方)

★判断元素金属性和非金属性强弱的方法:

(1)金属性强(弱)——①单质与水或酸反应生成氢气容易(难);②氢氧化物碱性强(弱);③相互置换反应(强制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。

(2)非金属性强(弱)——①单质与氢气易(难)反应;②生成的氢化物稳定(不稳定);③最高价氧化物的水化物(含氧酸)酸性强(弱);④相互置换反应(强制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。

(Ⅰ)同周期比较:

金属性:Na>Mg>Al

与酸或水反应:从易→难

碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3

非金属性:Si<P<S<Cl

单质与氢气反应:从难→易

氢化物稳定性:SiH4<PH3<H2S<HCl

酸性(含氧酸):H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4

(Ⅱ)同主族比较:

金属性:Li<Na<K<Rb<Cs(碱金属元素)

与酸或水反应:从难→易

碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH非金属性:F>Cl>Br>I(卤族元素)

单质与氢气反应:从易→难

氢化物稳定:HF>HCl>HBr>HI

(Ⅲ)

金属性:Li<Na<K<Rb<Cs

还原性(失电子能力):Li<Na<K<Rb<Cs

氧化性(得电子能力):Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+非金属性:F>Cl>Br>I

氧化性:F2>Cl2>Br2>I2

还原性:F-<Cl-<Br-<I-

酸性(无氧酸):HF<HCl<HBr<HI

比较粒子(包括原子、离子)半径的方法:(1)先比较电子层数,电子层数多的半径大。

(2)电子层数相同时,再比较核电荷数,核电荷数多的半径反而小。

四、化学键

化学键是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。

1.离子键与共价键的比较

键型离子键共价键

概念阴阳离子结合成化合物的静电作用叫离子键原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键

成键方式通过得失电子达到稳定结构通过形成共用电子对达到稳定结构

成键粒子阴、阳离子原子

成键元素活泼金属与活泼非金属元素之间(特殊:NH4Cl、NH4NO3等铵盐只由非金属元素组成,但含有离子键)非金属元素之间

离子化合物:由离子键构成的化合物叫做离子化合物。(一定有离子键,可能有共价键)

共价化合物:原子间通过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。(只有共价键)

极性共价键(简称极性键):由不同种原子形成,A-B型,如,H-Cl。

共价键

非极性共价键(简称非极性键):由同种原子形成,A-A型,如,Cl-Cl。

2.电子式:

用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点:(1)电荷:用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷;而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷。(2)[ ](方括号):离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来,而共价键形成的物质中不能用方括号。

第二章 化学反应与能量

第一节 化学能与热能

1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。

原因:当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中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。E反应物总能量>E生成物总能量,为放热反应。E反应物总能量<E生成物总能量,为吸热反应。

2、常见的放热反应和吸热反应

常见的放热反应:①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。

④大多数化合反应(特殊:C+CO2 2CO是吸热反应)。

常见的吸热反应:①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。

②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2•8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O

③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。

3、能源的分类:

形成条件利用历史性质

一次能源

常规能源可再生资源水能、风能、生物质能

不可再生资源煤、石油、天然气等化石能源

新能源可再生资源太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气

不可再生资源核能

二次能源(一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源)

电能(水电、火电、核电)、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等

[思考]一般说来,大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,放热反应都不需要加热,吸热反应都需要加热,这种说法对吗?试举例说明。

点拔:这种说法不对。如C+O2=CO2的反应是放热反应,但需要加热,只是反应开始后不再需要加热,反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但反应并不需要加热。

第二节 化学能与电能

1、化学能转化为电能的方式:

电能

(电力)火电(火力发电)化学能→热能→机械能→电能缺点:环境污染、低效

原电池将化学能直接转化为电能优点:清洁、高效

2、原电池原理

(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

(2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。

(3)构成原电池的条件:(1)电极为导体且活泼性不同;(2)两个电极接触(导线连接或直接接触);(3)两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。

(4)电极名称及发生的反应:

负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,

电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子

负极现象:负极溶解,负极质量减少。

正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,

电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质

正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。

(5)原电池正负极的判断方法:

①依据原电池两极的材料:

较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);

较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。

②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。

④根据原电池中的反应类型:

负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。

正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。

(6)原电池电极反应的书写方法:

(i)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下:

①写出总反应方程式。 ②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。

③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。

(ii)原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。

(7)原电池的应用:①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。

2、化学电源基本类型:

①干电池:活泼金属作负极,被腐蚀或消耗。如:Cu-Zn原电池、锌锰电池。

②充电电池:两极都参加反应的原电池,可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。

③燃料电池:两电极材料均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两极上的物质发生反应,如H2、CH4燃料电池,其电解质溶液常为碱性试剂(KOH等)。

第三节 化学反应的速率和限度

1、化学反应的速率

(1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。计算公式:v(B)= =

①单位:mol/(L•s)或mol/(L•min)

②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。

③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率。

④重要规律:(i)速率比=方程式系数比 (ii)变化量比=方程式系数比

(2)影响化学反应速率的因素:

内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。

外因:①温度:升高温度,增大速率

②催化剂:一般加快反应速率(正催化剂)

③浓度:增加C反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言)

④压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应)

⑤其它因素:如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等也会改变化学反应速率。

2、化学反应的限度——化学平衡

(1)在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态。

化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响。

在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。

在任何可逆反应中,正方应进行的同时,逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底,即是说可逆反应无论进行到何种程度,任何物质(反应物和生成物)的物质的量都不可能为0。

(2)化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变。

①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。

②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行。

③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。

④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。

⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡。

(3)判断化学平衡状态的标志:

① VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物质比较)

②各组分浓度保持不变或百分含量不变

③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的)

④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变(前提:反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应xA+yB zC,x+y≠z )

第三章 有机化合物

绝大多数含碳的化合物称为有机化合物,简称有机物。像CO、CO2、碳酸、碳酸盐等少数化合物,由于它们的组成和性质跟无机化合物相似,因而一向把它们作为无机化合物。

一、烃

1、烃的定义:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。

2、烃的分类:

饱和烃→烷烃(如:甲烷)

脂肪烃(链状)

烃 不饱和烃→烯烃(如:乙烯)

芳香烃(含有苯环)(如:苯)

3、甲烷、乙烯和苯的性质比较:

有机物烷烃烯烃苯及其同系物

通式CnH2n+2CnH2n——

代表物甲烷(CH4)乙烯(C2H4)苯(C6H6)

结构简式CH4CH2=CH2或

(官能团)

结构特点C-C单键,

链状,饱和烃C=C双键,

链状,不饱和烃一种介于单键和双键之间的独特的键,环状

空间结构正四面体六原子共平面平面正六边形

物理性质无色无味的气体,比空气轻,难溶于水无色稍有气味的气体,比空气略轻,难溶于水无色有特殊气味的液体,比水轻,难溶于水

用途优良燃料,化工原料石化工业原料,植物生长调节剂,催熟剂溶剂,化工原料

有机物主 要 化 学 性 质

烷烃:

甲烷①氧化反应(燃烧)

CH4+2O2――→CO2+2H2O(淡蓝色火焰,无黑烟)

②取代反应 (注意光是反应发生的主要原因,产物有5种)

CH4+Cl2―→CH3Cl+HClCH3Cl +Cl2―→CH2Cl2+HCl

CH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2―→CCl4+HCl

在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反应,

甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。

烯烃:

乙烯

①氧化反应 (ⅰ)燃烧

C2H4+3O2――→2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑烟)

(ⅱ)被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色。

②加成反应

CH2=CH2+Br2-→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)

在一定条件下,乙烯还可以与H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反应

CH2=CH2+H2――→CH3CH3

CH2=CH2+HCl-→CH3CH2Cl(氯乙烷)

CH2=CH2+H2O――→CH3CH2OH(制乙醇)

③加聚反应 nCH2=CH2――→-CH2-CH2-n(聚乙烯)

乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴别烷烃和烯烃,如鉴别甲烷和乙烯。

①氧化反应(燃烧)

2C6H6+15O2―→12CO2+6H2O(火焰明亮,有浓烟)

②取代反应

苯环上的氢原子被溴原子、硝基取代。

+Br2――→ +HBr

+HNO3――→ +H2O

③加成反应

+3H2――→

苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。

4、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。

概念同系物同分异构体同素异形体同位素

定义结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质分子式相同而结构式不同的化合物的互称由同种元素组成的不同单质的互称质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称

分子式不同相同元素符号表示相同,分子式可不同——

结构相似不同不同——

研究对象化合物化合物单质原子

6、烷烃的命名:

(1)普通命名法:把烷烃泛称为“某烷”,某是指烷烃中碳原子的数目。1-10用甲,乙,丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11起汉文数字表示。区别同分异构体,用“正”,“异”,“新”。

正丁烷,异丁烷;正戊烷,异戊烷,新戊烷。

(2)系统命名法:

①命名步骤:(1)找主链-最长的碳链(确定母体名称);(2)编号-靠近支链(小、多)的一端;

(3)写名称-先简后繁,相同基请合并.

②名称组成:取代基位置-取代基名称母体名称

③阿拉伯数字表示取代基位置,汉字数字表示相同取代基的个数

CH3-CH-CH2-CH3 CH3-CH-CH-CH3

2-甲基丁烷2,3-二甲基丁烷

7、比较同类烃的沸点:

①一看:碳原子数多沸点高。

②碳原子数相同,二看:支链多沸点低。

常温下,碳原子数1-4的烃都为气体。

二、烃的衍生物

1、乙醇和乙酸的性质比较

有机物饱和一元醇饱和一元醛饱和一元羧酸

通式CnH2n+1OH——CnH2n+1COOH

代表物乙醇乙醛乙酸

结构简式CH3CH2OH

或 C2H5OHCH3CHOCH3COOH

官能团羟基:-OH

醛基:-CHO

羧基:-COOH

物理性质无色、有特殊香味的液体,俗名酒精,与水互溶,易挥发

(非电解质)——有强烈刺激性气味的无色液体,俗称醋酸,易溶于水和乙醇,无水醋酸又称冰醋酸。

用途作燃料、饮料、化工原料;用于医疗消毒,乙醇溶液的质量分数为75%——有机化工原料,可制得醋酸纤维、合成纤维、香料、燃料等,是食醋的主要成分

有机物主 要 化 学 性 质

乙醇①与Na的反应

2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑

乙醇与Na的反应(与水比较):①相同点:都生成氢气,反应都放热

②不同点:比钠与水的反应要缓慢

结论:乙醇分子羟基中的氢原子比烷烃分子中的氢原子活泼,但没有水分子中的氢原子活泼。

②氧化反应 (ⅰ)燃烧

CH3CH2OH+3O2―→2CO2+3H2O

(ⅱ)在铜或银催化条件下:可以被O2氧化成乙醛(CH3CHO)

2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O

③消去反应

CH3CH2OH――→CH2=CH2↑+H2O

乙醛氧化反应:醛基(-CHO)的性质-与银氨溶液,新制Cu(OH)2反应

CH3CHO+2Ag(NH3)2OH――→CH3COONH4+H2O +2Ag↓+3NH3↑

(银氨溶液)

CH3CHO + 2Cu(OH)2――→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O

(砖红色)

醛基的检验:方法1:加银氨溶液水浴加热有银镜生成。

方法2:加新制的Cu(OH)2碱性悬浊液加热至沸有砖红色沉淀

乙酸①具有酸的通性:CH3COOH≒CH3COO-+H+

使紫色石蕊试液变红;

与活泼金属,碱,弱酸盐反应,如CaCO3、Na2CO3

酸性比较:CH3COOH >H2CO3

2CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(强制弱)

②酯化反应

CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O

酸脱羟基醇脱氢

三、基本营养物质

食物中的营养物质包括:糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。人们习惯称糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。

种类元素组成代表物代表物分子

糖类单糖C H O葡萄糖C6H12O6葡萄糖和果糖互为同分异构体

单糖不能发生水解反应

果糖

双糖C H O蔗糖C12H22O11蔗糖和麦芽糖互为同分异构体

能发生水解反应

麦芽糖

多糖C H O淀粉(C6H10O5)n淀粉、纤维素由于n值不同,所以分子式不同,不能互称同分异构体

能发生水解反应

纤维素

油脂油C H O植物油不饱和高级脂肪酸甘油酯含有C=C键,能发生加成反应,

能发生水解反应

脂C H O动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯C-C键,

能发生水解反应

蛋白质C H O

N S P等酶、肌肉、

毛发等氨基酸连接成的高分子能发生水解反应

主 要 化 学 性 质

葡萄糖

结构简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO

或CH2OH(CHOH)4CHO (含有羟基和醛基)

醛基:①使新制的Cu(OH)2¬产生砖红色沉淀-测定糖尿病患者病情

②与银氨溶液反应产生银镜-工业制镜和玻璃瓶瓶胆

羟基:与羧酸发生酯化反应生成酯

蔗糖水解反应:生成葡萄糖和果糖

淀粉

纤维素淀粉、纤维素水解反应:生成葡萄糖

淀粉特性:淀粉遇碘单质变蓝

油脂水解反应:生成高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)和甘油

蛋白质水解反应:最终产物为氨基酸

颜色反应:蛋白质遇浓HNO3变黄(鉴别部分蛋白质)

灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道(鉴别蛋白质)

第四章 化学与可持续发展

第一节 开发利用金属矿物和海水资源

一、金属矿物的开发利用

1、金属的存在:除了金、铂等少数金属外,绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。

2、金属冶炼的涵义:简单地说,金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态,即M(+n)(化合态) M(0)(游离态)。

3、金属冶炼的一般步骤: (1)矿石的富集:除去杂质,提高矿石中有用成分的含量。(2)冶炼:利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂把金属从其矿石中还原出来,得到金属单质(粗)。(3)精炼:采用一定的方法,提炼纯金属。

4、金属冶炼的方法

(1)电解法:适用于一些非常活泼的金属。

2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑

(2)热还原法:适用于较活泼金属。

Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑WO3+3H2 W+3H2O ZnO+C Zn+CO↑

常用的还原剂:焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作还原剂,如Al,

Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3(铝热反应) Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3(铝热反应)

(3)热分解法:适用于一些不活泼的金属。

2HgO 2Hg+O2↑ 2Ag2O 4Ag+O2↑

5、 (1)回收金属的意义:节约矿物资源,节约能源,减少环境污染。(2)废旧金属的最好处理方法是回收利用。(3)回收金属的实例:废旧钢铁用于炼钢;废铁屑用于制铁盐;从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中,可以提取金属银。

金属的活动性顺序K、Ca、Na、

Mg、AlZn、Fe、Sn、

Pb、(H)、CuHg、AgPt、Au

金属原子失电子能力强 弱

金属离子得电子能力弱 强

主要冶炼方法电解法热还原法热分解法富集法

还原剂或

特殊措施强大电流

提供电子H2、CO、C、

Al等加热加热物理方法或

化学方法

二、海水资源的开发利用

1、海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库 海水中含有80多种元素,其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11种元素的含量较高,其余为微量元素。常从海水中提取食盐,并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。

2、海水淡化的方法:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久,蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点,液态水变为水蒸气与海水中的盐分离,水蒸气冷凝得淡水。

3、海水提溴

浓缩海水 溴单质氢溴酸溴单质

有关反应方程式:①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

③2HBr+Cl2=2HCl+Br2

4、海带提碘

海带中的碘元素主要以I-的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。证明海带中含有碘,实验方法:(1)用剪刀剪碎海带,用酒精湿润,放入坩锅中。(2)灼烧海带至完全生成灰,停止加热,冷却。(3)将海带灰移到小烧杯中,加蒸馏水,搅拌、煮沸、过滤。(4)在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加入几滴淀粉溶液。

证明含碘的现象:滴入淀粉溶液,溶液变蓝色。2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O

第二节 化学与资源综合利用、环境保护

一、煤和石油

1、煤的组成:煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含碳元素,还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。

2、煤的综合利用:煤的干馏、煤的气化、煤的液化。

煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强使其分解的过程,也叫煤的焦化。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。

煤的气化是将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。

煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。

3、石油的组成:石油主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃多种碳氢化合物的混合物,没有固定的沸点。

4、石油的加工:石油的分馏、催化裂化、裂解。

二、环境保护和绿色化学

环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

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2026-04-25 09:50:19

高中化学必修2知识点归纳总结

第一章 物质结构 元素周期律

一、原子结构

质子(Z个)

原子核 注意:

中子(N个)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

1.原子( A X ) 原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数

核外电子(Z个)

★熟背前20号元素,熟悉1~20号元素原子核外电子的排布:

H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca

2.原子核外电子的排布规律:①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里;②各电子层最多容纳的电子数是2n2;③最外层电子数不超过8个(K层为最外层不超过2个),次外层不超过18个,倒数第三层电子数不超过32个。

电子层: 一(能量最低) 二三四五六七

对应表示符号: K L MNO P Q

3.元素、核素、同位素

元素:具有相同核电荷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。

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。(对于原子来说)

二、元素周期表

1.编排原则:

①按原子序数递增的顺序从左到右排列

②将电子层数相同的各元素从左到右排成一横行。(周期序数=原子的电子层数)

③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。

主族序数=原子最外层电子数

2.结构特点:

核外电子层数 元素种类

第一周期 12种元素

短周期 第二周期 28种元素

周期 第三周期 38种元素

元 (7个横行) 第四周期 418种元素

素 (7个周期) 第五周期 518种元素

周 长周期 第六周期 632种元素

期第七周期 7未填满(已有26种元素)

表 主族:ⅠA~ⅦA共7个主族

族副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7个副族

(18个纵行) 第Ⅷ族:三个纵行,位于ⅦB和ⅠB之间

(16个族)零族:稀有气体

三、元素周期律

1.元素周期律:元素的性质(核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性)随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是元素原子核外电子排布的周期性变化的必然结果。

2.同周期元素性质递变规律

第三周期元素 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar

(1)电子排布 电子层数相同,最外层电子数依次增加

(2)原子半径 原子半径依次减小

(3)主要化合价 +1 +2 +3 +4

-4 +5

-3 +6

-2 +7

-1 —

(4)金属性、非金属性 金属性减弱,非金属性增加

(5)单质与水或酸置换难易 冷水

剧烈 热水与

酸快 与酸反

应慢 —— —

(6)氢化物的化学式 —— SiH4 PH3 H2S HCl —

(7)与H2化合的难易 —— 由难到易

(8)氢化物的稳定性 —— 稳定性增强

(9)最高价氧化物的化学式 Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 —

最高价氧化物对应水化物 (10)化学式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 —

(11)酸碱性 强碱 中强碱 两性氢

氧化物 弱酸 中强

酸 强酸 很强

的酸 —

(12)变化规律 碱性减弱,酸性增强

第ⅠA族碱金属元素:Li Na K Rb Cs Fr(Fr是金属性最强的元素,位于周期表左下方)

第ⅦA族卤族元素:F Cl Br I At (F是非金属性最强的元素,位于周期表右上方)

★判断元素金属性和非金属性强弱的方法:

(1)金属性强(弱)——①单质与水或酸反应生成氢气容易(难);②氢氧化物碱性强(弱);③相互置换反应(强制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。

(2)非金属性强(弱)——①单质与氢气易(难)反应;②生成的氢化物稳定(不稳定);③最高价氧化物的水化物(含氧酸)酸性强(弱);④相互置换反应(强制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。

(Ⅰ)同周期比较:

金属性:Na>Mg>Al

与酸或水反应:从易→难

碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3

非金属性:Si<P<S<Cl

单质与氢气反应:从难→易

氢化物稳定性:SiH4<PH3<H2S<HCl

酸性(含氧酸):H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4

(Ⅱ)同主族比较:

金属性:Li<Na<K<Rb<Cs(碱金属元素)

与酸或水反应:从难→易

碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH 非金属性:F>Cl>Br>I(卤族元素)

单质与氢气反应:从易→难

氢化物稳定:HF>HCl>HBr>HI

(Ⅲ)

金属性:Li<Na<K<Rb<Cs

还原性(失电子能力):Li<Na<K<Rb<Cs

氧化性(得电子能力):Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+ 非金属性:F>Cl>Br>I

氧化性:F2>Cl2>Br2>I2

还原性:F-<Cl-<Br-<I-

酸性(无氧酸):HF<HCl<HBr<HI

比较粒子(包括原子、离子)半径的方法:(1)先比较电子层数,电子层数多的半径大。

(2)电子层数相同时,再比较核电荷数,核电荷数多的半径反而小。

四、化学键

化学键是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。

1.离子键与共价键的比较

键型 离子键 共价键

概念 阴阳离子结合成化合物的静电作用叫离子键 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键

成键方式 通过得失电子达到稳定结构 通过形成共用电子对达到稳定结构

成键粒子 阴、阳离子 原子

成键元素 活泼金属与活泼非金属元素之间(特殊:NH4Cl、NH4NO3等铵盐只由非金属元素组成,但含有离子键) 非金属元素之间

离子化合物:由离子键构成的化合物叫做离子化合物。(一定有离子键,可能有共价键)

共价化合物:原子间通过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。(只有共价键)

极性共价键(简称极性键):由不同种原子形成,A-B型,如,H-Cl。

共价键

非极性共价键(简称非极性键):由同种原子形成,A-A型,如,Cl-Cl。

2.电子式:

用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点:(1)电荷:用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷;而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷。(2)[ ](方括号):离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来,而共价键形成的物质中不能用方括号。

第二章 化学反应与能量

第一节 化学能与热能

1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。

原因:当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中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。E反应物总能量>E生成物总能量,为放热反应。E反应物总能量<E生成物总能量,为吸热反应。

2、常见的放热反应和吸热反应

常见的放热反应:①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。

④大多数化合反应(特殊:C+CO2 2CO是吸热反应)。

常见的吸热反应:①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。

②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2•8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O

③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。

3、能源的分类:

形成条件 利用历史 性质

一次能源

常规能源 可再生资源 水能、风能、生物质能

不可再生资源 煤、石油、天然气等化石能源

新能源 可再生资源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气

不可再生资源 核能

二次能源 (一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源)

电能(水电、火电、核电)、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等

[思考]一般说来,大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,放热反应都不需要加热,吸热反应都需要加热,这种说法对吗?试举例说明。

点拔:这种说法不对。如C+O2=CO2的反应是放热反应,但需要加热,只是反应开始后不再需要加热,反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但反应并不需要加热。

第二节 化学能与电能

1、化学能转化为电能的方式:

电能

(电力) 火电(火力发电) 化学能→热能→机械能→电能 缺点:环境污染、低效

原电池 将化学能直接转化为电能 优点:清洁、高效

2、原电池原理

(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

(2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。

(3)构成原电池的条件:(1)电极为导体且活泼性不同;(2)两个电极接触(导线连接或直接接触);(3)两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。

(4)电极名称及发生的反应:

负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,

电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子

负极现象:负极溶解,负极质量减少。

正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,

电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质

正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。

(5)原电池正负极的判断方法:

①依据原电池两极的材料:

较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);

较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。

②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。

④根据原电池中的反应类型:

负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。

正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。

(6)原电池电极反应的书写方法:

(i)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下:

①写出总反应方程式。 ②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。

③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。

(ii)原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。

(7)原电池的应用:①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。

2、化学电源基本类型:

①干电池:活泼金属作负极,被腐蚀或消耗。如:Cu-Zn原电池、锌锰电池。

②充电电池:两极都参加反应的原电池,可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。

③燃料电池:两电极材料均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两极上的物质发生反应,如H2、CH4燃料电池,其电解质溶液常为碱性试剂(KOH等)。

稳重的火车
精明的雨
2026-04-25 09:50:19
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一、原子结构

质子(Z个)

原子核 注意:

中子(N个)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

Z

1.原子( A X ) 原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数

核外电子(Z个)

★熟背前20号元素,熟悉1~20号元素原子核外电子的排布:

H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca

2.原子核外电子的排布规律:①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里;②各电子层最多容纳的电子数是2n2;③最外层电子数不超过8个(K层为最外层不超过2个),次外层不超过18个,倒数第三层电子数不超过32个。

电子层: 一(能量最低) 二三四五六七

对应表示符号: K L MNO P Q

3.元素、核素、同位素

元素:具有相同核电荷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。

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。(对于原子来说)

二、元素周期表

1.编排原则:

①按原子序数递增的顺序从左到右排列

②将电子层数相同的各元素从左到右排成一横行。(周期序数=原子的电子层数)

③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。

主族序数=原子最外层电子数

2.结构特点:

核外电子层数 元素种类

第一周期 12种元素

短周期 第二周期 28种元素

周期 第三周期 38种元素

元 (7个横行) 第四周期 418种元素

素 (7个周期) 第五周期 518种元素

周 长周期 第六周期 632种元素

期第七周期 7未填满(已有26种元素)

表 主族:ⅠA~ⅦA共7个主族

族副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7个副族

(18个纵行) 第Ⅷ族:三个纵行,位于ⅦB和ⅠB之间

(16个族)零族:稀有气体

三、元素周期律

1.元素周期律:元素的性质(核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性)随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是元素原子核外电子排布的周期性变化的必然结果。

2.同周期元素性质递变规律

第三周期元素

11Na

12Mg

13Al

14Si

15P

16S

17Cl

18Ar

(1)电子排布

电子层数相同,最外层电子数依次增加

(2)原子半径

原子半径依次减小

(3)主要化合价

+1

+2

+3

+4

-4

+5

-3

+6

-2

+7

-1

(4)金属性、非金属性

金属性减弱,非金属性增加

(5)单质与水或酸置换难易

冷水

剧烈

热水与

酸快

与酸反

应慢

——

(6)氢化物的化学式

——

SiH4

PH3

H2S

HCl

(7)与H2化合的难易

——

由难到易

(8)氢化物的稳定性

——

稳定性增强

(9)最高价氧化物的化学式

Na2O

MgO

Al2O3

SiO2

P2O5

SO3

Cl2O7

最高价氧化物对应水化物

(10)化学式

NaOH

Mg(OH)2

Al(OH)3

H2SiO3

H3PO4

H2SO4

HClO4

(11)酸碱性

强碱

中强碱

两性氢

氧化物

弱酸

中强

强酸

很强

的酸

(12)变化规律

碱性减弱,酸性增强

第ⅠA族碱金属元素:Li Na K Rb Cs Fr(Fr是金属性最强的元素,位于周期表左下方)

第ⅦA族卤族元素:F Cl Br I At (F是非金属性最强的元素,位于周期表右上方)

★判断元素金属性和非金属性强弱的方法:

(1)金属性强(弱)——①单质与水或酸反应生成氢气容易(难);②氢氧化物碱性强(弱);③相互置换反应(强制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。

(2)非金属性强(弱)——①单质与氢气易(难)反应;②生成的氢化物稳定(不稳定);③最高价氧化物的水化物(含氧酸)酸性强(弱);④相互置换反应(强制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。

(Ⅰ)同周期比较:

金属性:Na>Mg>Al

与酸或水反应:从易→难

碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3

非金属性:Si<P<S<Cl

单质与氢气反应:从难→易

氢化物稳定性:SiH4<PH3<H2S<HCl

酸性(含氧酸):H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4

(Ⅱ)同主族比较:

金属性:Li<Na<K<Rb<Cs(碱金属元素)

与酸或水反应:从难→易

碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH

非金属性:F>Cl>Br>I(卤族元素)

单质与氢气反应:从易→难

氢化物稳定:HF>HCl>HBr>HI

(Ⅲ)

金属性:Li<Na<K<Rb<Cs

还原性(失电子能力):Li<Na<K<Rb<Cs

氧化性(得电子能力):Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+

非金属性:F>Cl>Br>I

氧化性:F2>Cl2>Br2>I2

还原性:F-<Cl-<Br-<I-

酸性(无氧酸):HF<HCl<HBr<HI

比较粒子(包括原子、离子)半径的方法:(1)先比较电子层数,电子层数多的半径大。

(2)电子层数相同时,再比较核电荷数,核电荷数多的半径反而小。

四、化学键

化学键是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。

1.离子键与共价键的比较

键型

离子键

共价键

概念

阴阳离子结合成化合物的静电作用叫离子键

原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键

成键方式

通过得失电子达到稳定结构

通过形成共用电子对达到稳定结构

成键粒子

阴、阳离子

原子

成键元素

活泼金属与活泼非金属元素之间(特殊:NH4Cl、NH4NO3等铵盐只由非金属元素组成,但含有离子键)

非金属元素之间

离子化合物:由离子键构成的化合物叫做离子化合物。(一定有离子键,可能有共价键)

共价化合物:原子间通过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。(只有共价键)

极性共价键(简称极性键):由不同种原子形成,A-B型,如,H-Cl。

共价键

非极性共价键(简称非极性键):由同种原子形成,A-A型,如,Cl-Cl。

2.电子式:

用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点:(1)电荷:用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷;而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷。(2)[ ](方括号):离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来,而共价键形成的物质中不能用方括号。

第二章 化学反应与能量

第一节 化学能与热能

1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。

原因:当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中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。E反应物总能量>E生成物总能量,为放热反应。E反应物总能量<E生成物总能量,为吸热反应。

2、常见的放热反应和吸热反应

常见的放热反应:①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。

④大多数化合反应(特殊:C+CO2 2CO是吸热反应)。

常见的吸热反应:①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。

②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O

③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。

3、能源的分类:

形成条件

利用历史

性质

一次能源

常规能源

可再生资源

水能、风能、生物质能

不可再生资源

煤、石油、天然气等化石能源

新能源

可再生资源

太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气

不可再生资源

核能

二次能源

(一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源)

电能(水电、火电、核电)、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等

[思考]一般说来,大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,放热反应都不需要加热,吸热反应都需要加热,这种说法对吗?试举例说明。

点拔:这种说法不对。如C+O2=CO2的反应是放热反应,但需要加热,只是反应开始后不再需要加热,反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但反应并不需要加热。

第二节 化学能与电能

1、化学能转化为电能的方式:

电能

(电力)

火电(火力发电)

化学能→热能→机械能→电能

缺点:环境污染、低效

原电池

将化学能直接转化为电能

优点:清洁、高效

2、原电池原理

(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

(2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。

(3)构成原电池的条件:(1)电极为导体且活泼性不同;(2)两个电极接触(导线连接或直接接触);(3)两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。

(4)电极名称及发生的反应:

负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,

电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子

负极现象:负极溶解,负极质量减少。

正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,

电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质

正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。

(5)原电池正负极的判断方法:

①依据原电池两极的材料:

较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);

较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。

②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。

④根据原电池中的反应类型:

负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。

正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。

(6)原电池电极反应的书写方法:

(i)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下:

①写出总反应方程式。 ②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。

③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。

(ii)原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。

(7)原电池的应用:①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。

2、化学电源基本类型:

①干电池:活泼金属作负极,被腐蚀或消耗。如:Cu-Zn原电池、锌锰电池。

②充电电池:两极都参加反应的原电池,可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。

③燃料电池:两电极材料均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两极上的物质发生反应,如H2、CH4燃料电池,其电解质溶液常为碱性试剂(KOH等)。

第三节 化学反应的速率和限度

1、化学反应的速率

(1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。计算公式:v(B)= =

①单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)

②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。

③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率。

④重要规律:(i)速率比=方程式系数比 (ii)变化量比=方程式系数比

(2)影响化学反应速率的因素:

内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。

外因:①温度:升高温度,增大速率

②催化剂:一般加快反应速率(正催化剂)

③浓度:增加C反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言)

④压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应)

⑤其它因素:如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等也会改变化学反应速率。

2、化学反应的限度——化学平衡

(1)在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态。

化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响。

在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。

在任何可逆反应中,正方应进行的同时,逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底,即是说可逆反应无论进行到何种程度,任何物质(反应物和生成物)的物质的量都不可能为0。

(2)化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变。

①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。

②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行。

③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。

④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。

⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡。

(3)判断化学平衡状态的标志:

① VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物质比较)

②各组分浓度保持不变或百分含量不变

③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的)

④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变(前提:反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应xA+yB zC,x+y≠z )

阔达的镜子
生动的钥匙
2026-04-25 09:50:19
当今世界面临着日益严峻的能源与环境问题,常规化石能源日渐枯竭,且在利用过程中对生态环境造成了巨大的压力,这使人们对于可再生能源的关注程度越来越高。生物质能作为一种清洁可再生能源,资源丰富,具有环保的特点,因而为世界各国所重视。生物质与煤共燃是利用生物质经济有效的方法之一。生物质含有大量的金属化合物,其中以碱、碱土及过渡金属元素化合物居多,这些化合物在生物质热化学转化过程中产生重要的影响。因此研究这些物质在生物质及其混煤热化学利用过程中所起的作用有重要的现实意义。 生物质具有独特的燃料特性,碱性物质含量较高,在燃烧过程中容易产生积灰、结渣及腐蚀等问题,将其与煤混合燃烧可以减少这些问题发生的可能性。同时,这些碱性物质的存在能够对生物质混煤的燃烧及污染物排放特性产生重要影响,探寻其在燃烧过程中降低污染物排放的机理对控制污染物排放具有重要意义。本文选用一种煤和五种生物质,对碱性物质对生物质混煤燃烧及污染物排放特性的影响规律进行了研究。 首先,本文利用热分析系统研究了生物质及其混煤的燃烧特性。通过对生物质进行酸洗去除掉碱性物质来研究其对生物质及其混煤燃烧特性的影响,结果表明,酸洗后生物质及其混煤的燃烧特性曲线均向高温方向移动,从而使着火温度、挥发分及焦炭最大燃烧速率对应温度、燃尽温度均呈现升高趋势挥发分最大燃烧速率升高,而焦炭最大燃烧速率降低。通过向生物质中添加三种碱性物质研究其对生物质及其混煤燃烧特性的影响,结果表明,添加K_2CO_3后生物质及其混煤的着火及燃尽温度呈现下降趋势,挥发分及焦炭最大燃烧速率均降低,二者对应温度均升高添加CaO和MgO后,生物质及其混煤燃尽温度呈升高趋势挥发分及焦炭最大燃烧速率均降低,二者对应温度呈升高趋势生物质着火温度呈升高趋势,生物质混煤着火温度呈下降趋势。 其次,在管式炉燃烧试验系统上对生物质及其混煤SO_2排放特性进行了研究。通过对生物质进行酸洗去除掉碱性物质来研究其对生物质及其混煤SO_2排放特性的影响,研究结果表明,酸洗后生物质及其混煤SO_2开始析出时间及峰值出现时间均向后延迟峰值增大生物质SO_2排放总量增多,但生物质混煤的基本不变或略有降低。通过向生物质中添加三种碱性物质来研究其对生物质及其混煤SO_2排放特性的影响,研究结果表明,添加碱性物质后生物质及其混煤的SO_2整体析出时间提前,SO_2排放峰值和排放总量大大降低。 最后,在管式炉燃烧试验系统上对生物质及其混煤NO排放特性进行了研究。通过对生物质进行酸洗去除掉碱性物质来研究其对生物质及其混煤NO排放特性的影响,研究结果表明,酸洗后生物质及其混煤NO开始析出时间均向后延迟,排放峰值及排放总量均呈现降低趋势。通过向生物质中添加三种碱性物质来研究其对生物质及其混煤NO排放特性的影响,研究结果表明,添加碱性物质后生物质及其混煤的NO整体析出时间提前生物质NO排放总量降低生物质混煤添加K_2CO_3后NO排放总量降低,添加MgO后升高,但添加CaO后依生物质种类不同而不同。 本文对生物质混煤燃烧及污染物排放特性进行了试验研究,重点研究了碱性物质对污染物排放的影响规律,以期为生物质与煤混燃技术提供有价值的参考依据。

诚心的百合
缓慢的鞋垫
2026-04-25 09:50:19

生物质能是自然界中有生命的植物提供的能量,这些植物以生物质作为媒介储存太阳能,属再生能源。据计算,生物质储存的能量比目前世界能源消费总量大2倍。

生物质能从广义层面讲,就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。

从狭义和法律层面讲,生物质能是指利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源。依据来源不同,可将适合于能源利用的生物质分为林业剩余物、农业剩余物、生活污水、工业有机废渣废液、城乡固体废物和畜禽粪便等六大类。

发展生物质能的意义:

目前,生物质能在我国可再生能源消费总量中占比不到10%。当前的“小产业”若政策得当,方向正确,未来则是可再生能源领域的“巨人”。每年若对城乡各类有机废弃物进行无害化、减量化和资源化利用,将对我国环境、能源和粮食安全发挥巨大作用。

随着生物质能产业发展规模不断壮大,将会逐步改变我国农业农村生产生活方式,实现新时代县域经济绿色低碳循环可持续发展新业态,进而推动我国新型城镇化、乡村振兴战略和碳中和目标尽早实现。

以上内容参考:百度百科-生物质能