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第十四讲 概念、理论、实验复习
一、元素周期表
1、关系式 核电荷数(Z) == 核内质子数(Z) == 核外电子数 == 原子序数
2、质量数(A)== 质子数(Z)+ 中子数(N)
3、元素周期表的结构
二、、碱金属元素
1、碱金属元素的原子结构与元素的性质
相似性
递变性
2、单质的物理性质比较
相同点:银白色 有金属光泽 密度小 熔沸点低 硬度小 导电 导热性强
递变性:密度增大 熔沸点逐渐降低
个性特点:铯略带金色光泽 钠的密度大于钾
三、卤族元素
1、卤族元素的原子结构
2、单质的物理性质比较 颜色状态 密度 熔沸点
3、单质的化学性质
单质与氢气的反应 单质间的置换反应
四、原子结构与核素
1. 原子结构
原子的组成
原 子
核外电子 e = Z
原子核
质子 Z
中子 N(A—Z)
2、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
同位素:质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。
五、元素周期表中元素性质的递变规律
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
六、几个规律
①金属性强弱: 单质与水或非氧化性酸反应难易;
单质的还原性(或离子的氧化性);
M(OH)n的碱性;
金属单质间的置换反应;
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(或离子的还原性);
最高价氧化物的水化物(HnROm)的酸性强弱;
非金属单质间的置换反应。
② 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
③ 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。
氟元素无正价、氧元素无最高正价。金属元素只有正价;
七、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。
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数
分子或共价化合物电子式,正确标出共用电子对数目。
离子化合物的电子式,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
④ 结构式:用一根短线来表示一对共用电子(应用于共价键)。
分子间作用力、氢键
存在范围
作用
本质
作用
强弱
决定作用力大小因素
影响性质
分子间作用力
分子间
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
氢键
分子间
电性
引力
弱
分子晶体的熔沸点
八、记住1-20号元素的特殊的电子层结构
①最外层有一个电子的元素:H Li Na K
②最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be Ar
③最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素:C
④最外层电子数等于次外层电子数3倍的元素:O
⑤最外层电子数是内层电子总数一半的元素:Li P
⑥最外层电子数是次外层电子数4倍的元素:Ne
⑦次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li Si
⑧次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素:Mg
⑨次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素:S
⑩电子层数与最外层电子数相等的元素:H Be Al
九、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
表现形式
△H﹤0或△H为“—”
△H﹥0或△H为“+”
能量变化
反应物的总能量大于生成物的总能量。
反应物的总能量小于生成物的总能量。
键能变化
生成物的键能和大于反应物的键能和
生成物的键能和小于反应物的键能和
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
☆ 常见的放热过程:
☆ ① 所有的燃烧反应 ② 酸碱中和反应
③ 大多数的化合反应 ④ 金属与酸的反应
⑤ 生石灰和水反应 ⑥ 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等
☆ 常见的吸热过程:① 晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ② 大多数的分解反应
③ 以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应 ④ 铵盐溶解等
十、原电池及其工作原理
以Cu-Zn原电池为例,分析原电池的工作原理:
电极
电极材料
电极反应
反应类型
电子流向
电流方向
负极
正极
十一、.原电池的电极判断
(1)负极总是_______电子,化合价______,发生______反应;
正极总是_______电子,化合价______,发生______反应。
(2)电子流出的一极是__________,电子流入的一极是__________;
(3)一般活泼的金属为________,活泼性较弱的金属或能导电的非金属________。
十二、
1. 甲烷(饱和烃)
⑴ 分子结构特点
2. 烷烃(1)、特点:① 碳碳单键(C—C) ② 链状 ③ “饱和” —— 每个碳原子都形成四个单键
(2)、物理性质
递增:随着C原子增加,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。
(3) 命名 (4) 同系物的特点
十三、
1. 乙烯(不饱和烃)
⑴ 分子结构特点(2)化学性质:易氧化、易加成(加聚)、易分解
产量作为石油化工水平的标志
⑴石油化学工业最重要的基础原料
⑵植物生长调节剂
2. 苯
⑴ 分子结构特点:凯库勒首先提出了苯的环状结构 分子式:C6H6
⑵ 物理性质:
无色、具有特殊芳香气味的液体, 苯,分子式C6H6,分子量78,比水轻,且不溶于水,因此可以漂浮在水面上。熔沸点低。
⑶ 化学性质:易取代、难加成、难氧化
① 氧化反应
ⅰ可燃性
ⅱ苯不能使高锰酸钾(KMnO4)褪色
② 取代反应
ⅰ卤代反应 与液溴在铁的催化作用下发生反应 ⅱ硝化反应 ③ 加成反应
十四、乙醇
⑴ 分子结构
⑵ 化学性质
① 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)
② 氧化反应
Ⅰ 燃烧
Ⅱ 催化氧化 O2 + 2CH3CH2OH → 2CH3CHO + 2H2O 乙醛
Cu +1/2 O2 = CuO CuO + CH3CH2OH →Cu+CH3CHO+H2O
③ 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。
乙酸
⑴ 分子结构
(2) 化学性质
① 酸性(断O-H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)
ⅰ向紫色石蕊试液中滴入乙酸溶液 ⅱ往镁粉中加入乙酸溶液
ⅲ 向CuO中加入乙酸溶液 ⅳ 向Cu(OH)2悬浊液中加入乙酸溶液
ⅴ 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
② 酯化反应:(断C-OH键)
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,
除去生成物中的水使可逆反应向生成物方向移动。
十五、1. 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
2、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
3. 糖类
㈠ 葡萄糖(果糖)
1、化学性质
① 还原性:
与银氨溶液反应:银镜反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2〔Ag(NH3)2〕OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
与新制氢氧化铜反应:砖红色沉淀
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
② 具有与乙醇相似的性质
2、 葡萄糖的制法:淀粉水解
㈡ 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
①不显还原性,不发生银镜反应
①有还原性能发生银镜反应
②可水解,生成一分子果糖和一分子葡萄糖
②可水解,生成二分子葡萄糖
③有甜味
③有甜味,但不如蔗糖甜
㈢ 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,没有还原性。
3. 蛋白质
⑴ 蛋白质的组成
定义:蛋白质是由不同的氨基酸(天然蛋白质所含的都是α一氨基酸)经缩聚后形成的高分子化合物。 含有C、H、O、N、S等元素,相对分子质量很大,从几万到几千万,属于天然高分子化合物。
⑵ 性 质
① 水解反应:
② 盐析 — 可逆过程 — 可分离提纯蛋白质 铵盐、钠盐等
蛋白质溶液是胶体。
③ 变性 — 不可逆过程
④ 颜色反应—可鉴别蛋白质
带有苯环的蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色
⑤ 灼烧时有烧焦羽毛的气味—可鉴别蛋白质
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