一轮复习讲义7-12章

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第七章 化学反应速率和化学平衡

第一节 化学反应速率

考 纲 定 位 1. 了解化学反应速率的概念及定量表示方法。 2. 理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,认 识其一般规律。 3. 了解化学反应速率的调控在生活、生产和科研领域中的重要作用。

知识点一 化学反应速率

1.

考 情 分 析 本节重点考查:(1)反应速率的计算和反应速率的影响因素; (2)v-t图的分析与判断。 分析近三年高考试题,根据v-t图进行反应速率计算和判断仍是高考命题的热点。选择题和填空题均有涉及。

2.同一反应用不同物质表示的反应速率之间的关系 对于任一反应mA+nB===pY+qZ,

v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)=m∶n∶p∶q。 3.注意的问题

(1)一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢。因此,某一段时间内的反应速率,实际是一段时间内的平均速率,而不是指瞬时速率。

(2)固体或纯液体(不是溶液),其浓度可视为常数,因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 (3)同一化学反应,在相同条件下用不同的物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同,因此在表示化学反应速率时,一定要注明所表示的具体物质。

4.反应速率的实验测定

(1)原则:任何一种化学物质的浓度(或质量)有关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。 (2)测定的角度

①直接观察的某些性质,如放出气体的体积和体系压强;

②依靠科学仪器测量的性质,如颜色深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等; ③溶液中利用颜色深浅与显色物质浓度间的正比关系,测量反应速率。 【巩固练习】

1.(填一填)如图表示800 ℃时,A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t是反应充分时的时间。试回答:

(1)该反应的反应物是________。

(2)A、B表示的反应速率分别为________、________。

(3)该反应的化学方程式为____________________________________________________

1

知识点二 化学反应速率的影响因素 反应速率的影响因素

(1)内因(主要因素):反应物本身的性质,如Na、Mg、Al与水反应的速率由大到小的顺序为:Na>Mg>Al。

(2)外因(其他条件不变,改变一个条件)

【针对训练】

1.(2011·全国卷节选)反应aA(g)+bB(g)

催化剂

cC(g)(ΔH<0)在等容条件下进行。改变其

他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:

回答问题: (1)反应的化学方程式中:a∶b∶c为________;

(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为________________________________________________________________________;

(3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是________,其值是________。 【针对训练】

2.(2013届韶关市高考模拟测试)某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+x,达到平衡后,在不同的时间段,分别改变反应的一个条件,测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示:

下列说法中正确的是( )

A.30 min~40 min 间该反应使用了催化剂 B.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应 C.30 min 时降低温度,40 min 时升高温度 D.30 min时减小压强,40 min时升高温度

2

第二节 化学平衡状态及其平衡常数

考 纲 定 位 1.了解化学反应的可逆性。 2.了解化学平衡建立的过程。 3.理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。

知识点一 化学平衡状态

1.可逆反应

考 情 分 析 本节重点考查: (1)平衡状态的判定; (2)平衡常数的表达式及有关计算应用。 分析近三年高考试题,上述两点均是命题的热点。选择题和计算填空题均有涉及。

2.化学平衡状态——化学反应的限度 (1)建立过程(以N2+3H23为例)

向密闭容器中充入一定量的N2和H2,使其反应。

①反应刚开始时,反应物浓度最大,正反应速率最大;生成物浓度为0,逆反应速率为0。 ②反应进行中,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,生成物浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大。

③达到平衡时,正反应速率与逆反应速率相等,此时反应物、生成物的浓度均保持不变。 (2)v-t图描述建立过程如图

(3)概念

一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有反应物和生成物的浓度保持不变的状态。

(4)平衡状态的特征

知识点二 化学平衡常数

以mA(g)+npC(g)+qD(g)为例

3

cp1.表达式:K=mccqcn。

2.影响因素

K仅与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。 3.意义

K越大正反应进行 程度越大反应物的转 化率越大越小正反应进行 程度越小反应物的转 化率越小 4.注意事项

(1)反应物或生成物中有固体和液态水存在时,由于其浓度可看做“常数”而不代入公式。 (2)化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变。若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变,但意义不变。

【针对训练】

1.(2013届乌鲁木齐地区高三二次诊断)已知:CO(g)+H22(g)+H2(g) ΔH<0,在800 ℃时,K=1。

(1)若升高温度到950 ℃时,达到平衡时K________1(填“>”、“<”或“=”)。 (2)800 ℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2

和x mol H2,若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是________。

第三节 化学平衡的移动和化学反应的方向

4

考 纲 定 位 1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,认识其一般规律。 2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 考 情 分 析 本节重点考查: (1)会判断条件改变引起的平衡移动方向; (2)平衡、速率有关的图象分析与判断。 分析近三年高考试题,仍会以图表或图象的形式分析判断化学平衡移动的方向或分析影响化学平衡移动的因素等方面进行命题。 知识点一 影响化学平衡的因素

在一定条件下,aA(g)+bB(mC(g)+nD(g) ΔH<0达到了平衡状态,若其他条件不变,改变下列条件对平衡的影响如下: 条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动方向 浓度 向正反应方向移动 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向逆反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 温度 升高温度 向吸热方向移动 催化剂 使用催化剂 平衡不移动 规律——勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件之一(如浓度、压强或温度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。

知识点二化学反应进行的方向

1.自发过程

(1)体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放能量)。 (2)在密闭条件下,体系有序自发地转变为无序的倾向。 2.化学反应方向的判据

焓判据放热过程中体系能量降低,ΔH<0,具有自发进 行的倾向。但有些吸热反应也可以自发进行,故

只用焓变判断反应方向不全面熵判据①熵的大小:同种物质,熵值:气态>液态>固态 ②熵判据

体系的混乱度增加,ΔS>0,反应有自发进行的 倾向。但有些熵减少的过程也能自发进行,故只 用熵变来判断反应方向也不全面复合判据ΔG=

>0 反应非自发进行??

ΔH-TΔS?=0 反应处于平衡状态

??<0 反应自发进行

【针对训练】

1.(2012·大纲全国卷)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为

CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH <0

反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是( ) A.增加压强 B.降低温度 C.增大CO的浓度 D.更换催化剂

催化剂

5

第八章 水溶液中的离子平衡

第一节 弱电解质的电离

考 纲 定 位 1.了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。 2.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。 考 情 分 析 本节重点考查: (1)弱电解质的平衡移动; (2)电离平衡常数表达式及变化规律。 多以选择题型,偶尔以非选择题形式出现,难度较小。 知识点一 弱电解质的电离平衡

1.电离平衡的建立

在一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子离解成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡。

2.电离平衡的特征

3.外界条件对电离平衡的影响

电离是一个吸热过程,主要受温度、浓度的影响。 以弱电解质CH3COOH的电离为例:

-+

CH3COOH===CH3COO+H

【针对训练】

-1

1.(2013届北京东城高三期末检测)25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L的HA溶液和BOH溶液,pH分别是1和11。下列说法正确的是( )

+-

A.BOH溶于水,其电离方程式是BOH===B+OH

-+

B.若一定量的上述两溶液混合后pH=7,则c(A)=c(B)

C.在BOH溶液中加入BA,平衡向逆反应移动,c(B)减小

-1-1

D.若将0.1 mol·L的BOH溶液稀释至0.001 mol·L,则溶液的pH=9 【针对训练】

2.(2013届广州市高三模拟)常温下,若HA溶液和NaOH溶液混合后,混合液的pH=7,下列说法不合理的是( )

A.反应后HA溶液可能有剩余

B.生成物NaA的水溶液的pH可能小于7 C.HA溶液和NaOH溶液的体积可能不相等

6

D.HA溶液中的c(H)和NaOH溶液中的c(OH)可能不相等 【针对训练】

3.(2013届湖北省八校联考第二次考试)已知25 ℃时,弱电解质的电离平衡常数:Ka(CH3COOH)

-5-1

=1.8×10,Ka(HSCN)=0.13。在物质的量浓度均为0.1 mol·L的CH3COONa和NaSCN混合溶液中,下列关系正确的是( )

A.c(OH)>c(CH3COOH)>c(HSCN)

B.c(OH)>c(HSCN)>c(CH3COOH)

---

C.c(OH)>c(SCN)>c(CH3COO)

---

D.c(OH)>c(CH3COO)>c(SCN)

+-

第二节 水的电离和溶液的酸碱性

考 纲 定 位 1.了解水的电离,离子积常数。 2.了解溶液pH定义及测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算。 考 情 分 析 本节重点考查: 影响水电离及离子积常数的因素、溶液酸碱性判断、中和滴定原理及其应用。 多以选择题形式出现,试题难度中等。

知识点一水的电离

1.电离方程式

+-

水是一种极弱的电解质,其电离方程式为:2H23O+OH,可简写为:H2

+--7

室温下,c(H)=c(OH)=10_mol/L。

2.水的离子积

+--14

水的离子积常数表达式为Kw=c(H)·c(OH),25 ℃时Kw=1.0×10。 Kw是温度的函数,温度不变,Kw不变,温度升高,Kw增大。

知识点二溶液的酸碱性与pH

1.溶液的酸碱性

+-

溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和c(OH)的相对大小。

+H。

2.pH

(1)定义式:pH=-lg_c(H)。

(2)pH与溶液c(H)的关系

①由图示关系知,pH越小,溶液的酸性越强。

②pH一般表示c(H)<1_mol/L的稀溶液。 (3)pH测定

①用pH试纸测定

把小片试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。

②pH计测定:可精确测定溶液的pH。

7

知识点三 酸碱中和滴定 1.实验用品

(1)仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。

(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 2.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例) (1)滴定前的准备

①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。 ②锥形瓶:注碱液→记读数→加指示剂。 (2)滴定

(3)终点判断:等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。

3.数据处理

按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=

cVV计算。

【针对训练】

1.(2013届北京市朝阳区高三第一学期期末统一考试)25 ℃时,水中存在电离平衡:H2

+-

+OH ΔH>0。下列叙述正确的是( ) A.将水加热,Kw增大,pH不变

B.向水中加入少量NaHSO4固体,c(H)增大,Kw不变

C.向水中加入少量NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH)降低

D.向水中加入少量NH4Cl固体,平衡正向移动,c(OH)增大 【针对训练】

-12

2.已知在100 ℃下,水的离子积Kw=1×10,下列说法正确的是( ) A.0.05 mol/L的H2SO4溶液pH=1 B.0.001 mol/L的NaOH溶液pH=11 C.0.005 mol/L的H2SO4溶液与0.01 mol/L的NaOH溶液等体积混合,混合后溶液pH为6,溶液显酸性

D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=11的NaOH溶液50 mL

8

第三节 盐类的水解

考 纲 定 位 考 情 分 析 本节重点考查: (1)水解方程式的书写; (2)溶液中离子浓度大小比较 (3)水解平衡移动及应用。 多以选择题呈现,有时也以非选择题呈现,难度较大。 1.了解盐类水解的原理。 2.了解影响盐类水解程度的主要因素。 3.了解盐类水解的应用。 知识点一 盐类水解的原理

1.定义

+-

在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生的H或OH结合生成弱电解质的反应。 2.实质

―→c(H)≠c(OH)―→溶液呈碱性或酸性 3.特点

+-

4.水解规律

有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。 盐的 类型 实例 是否 水解 水解的 离子 溶液的 酸碱性 强酸强 碱盐 NaCl、KNO3 否 中性 强酸弱 碱盐 NH4Cl、 +Cu(NO3)2 是 NH4、 2+Cu 酸性 弱酸 强碱盐 CH3COONa、 -Na2CO3 是 CH3COO、 2-CO3 碱性 5.水解离子方程式的书写 (1)书写盐类水解方程式一般要用号连接,产物不标“↑”或“↓”,其一般形式为:

-+

弱离子+水弱酸(弱碱)+OH(H)。若水解程度较大,书写时要用“===”、“↑”或“↓”,

-3+

如NaHCO3与AlCl3混合液的反应离子方程式为:3HCO3+Al===Al(OH)3↓+3CO2↑。

(2)一般盐类水解程度很小,水解产物浓度很小,如果产物易分解(如NH3·H2O、H2CO3)也不写成

++

其分解产物的形式,如:NH4Cl的水解离子方程式:NH4+H23·H2O+H。

9

(3)多元弱酸盐的水解分步进行,以第一步为主,一般只写第一步水解的离子方程式,如Na2CO3

2---

的水解离子方程式:CO3+H23+OH。

3+

(4)多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完,如FeCl3的水解离子方程式:Fe+3H23+

+3H。

知识点二 盐类水解的影响因素

1.内因

酸或碱越弱,其对应的弱酸根离子或弱碱阳离子的水解程度越大,溶液的碱性或酸性越强。 2.外因 因 素 水解平衡 水解程度 水解产生离子的浓度 温度 升高 右移 增大 增大 浓度 增大 右移 减小 增大 减小 右移 增大 减小 外加 酸碱 弱酸根离子的水解程度增酸 大, 弱碱阳离子的水解程度减小 弱酸根离子的水解程度减碱 小, 弱碱阳离子的水解程度增大 【针对训练】 2.下列有关问题与盐的水解有关的是( ) ①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂 ②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂 ③草木灰与铵态氮肥不能混合施用

④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 ⑤加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体

A.仅①②③ B.仅②③④⑤ C.仅①④⑤ D.①②③④⑤

3. (2012·四川高考)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( )

+---

A.新制氯水中加入固体NaOH:c(Na)=c(Cl)+c(ClO)+c(OH)

+-2-

B.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na)>c(HCO3)>c(CO3)>c(H2CO3)

-+-+

C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl)=c(NH4)>c(OH)=c(H)

+--

D.0.2 mol/L CH3COOH溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合:2c(H)-2c(OH)=c(CH3COO)-c(CH3COOH)

第四节 难溶电解质的溶解平衡

考 纲 定 位 考 情 分 析 本节重点考查: (1)溶解平衡的建立与移动; (2)结合图像考查溶解平衡的影响因素; (3)Ksp计算及其应用。 多以Ksp和图像等结合在一起的选择题或填空题呈现,试题难度较大。 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。 2.了解沉淀溶解平衡的应用及沉淀转化的本质。 10

知识点一 溶解平衡

1.溶解平衡的建立

固体溶质

溶解结晶

溶液中的溶质

v???v??v溶解溶解

>v沉淀,固体溶解

=v沉淀,溶解平衡

溶解

2.特点

3.沉淀溶解平衡常数——溶度积 (1)表达式

对于溶解平衡MmAnmMn+(aq)+nAm-(aq) Ksp=cm(Mn+)·cn(Am-) (2)意义

溶度积(Ksp)反映了物质在水中的溶解能力。 (3)影响因素

溶度积常数只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。

知识点二 沉淀反应的应用

1.沉淀的生成 方法 实例 离子方程式 3+调节 除去NH4Cl溶 Fe+3NH3·H2O=== +pH法 液中的FeCl3 Fe(OH)3↓+3NH4 沉淀 除去污水中的 2++H2S+Cu===CuS↓+2H 剂法 重金属离子 2.沉淀的溶解 (1)含义

减少溶解平衡体系中的相应离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动,从而使沉淀溶解。 (2)方法实例 方法 实例 离子方程式 酸溶 +2+CaCO3溶于盐酸 CaCO3+2H===Ca+CO2↑+H2O 解法 盐溶液 Mg(OH)2溶 +2+Mg(OH)2+2NH4===Mg+2NH3·H2O 溶解法 于NH4Cl(溶液) 3.沉淀的转化

11

(1)实质:难溶电解质溶解平衡的移动。(沉淀的溶解度差别越大,越容易转化) (2)应用:锅炉除垢、矿物转化等。 【针对训练】

1.(2010·山东高考)

某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是( )

A.Ksp[Fe(OH)3]

B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点

+-

C.c、d两点代表的溶液中c(H)与c(OH)乘积相等

D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和 【针对训练】

-1

2.(2011·新课标全国卷节选)在0.10 mol·L硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=________mol·L-1(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20-12+

)。若在0.1 mol·L硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+-1

浓度是________mol·L。 ①v(溶解)=v(沉淀)≠0。

②离子的质量或浓度保持不变。 2.3个关系:

当Qc

当Qc=Ksp时:溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。 当Qc>Ksp时:溶液过饱和,有沉淀析出。 3.2个应用:

①沉淀的溶解与生成;②沉淀的转化。

12

第九章 电化学基础 第一节 原电池 化学电源

考 纲 定 位 1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。 2.了解常见的化学电源的种类及其工作原理。 考 情 分 析 本节重点考查: (1)原电池原理; (2)电极反应的书写; (3)新型化学电源分析。 多以选择题呈现,试题难度较大。预计2014年将以传统选择题为主,题目选材会更加新颖。

知识点一 原电池

1.概念:把化学能转化为电能的装置。 2.工作原理:(以锌—铜原电池为例)

电极名称 正极 电极材料 铜片 2+-电极反应 Cu+2e===Cu 反应类型 还原反应 电子流向 电池反应 2+2+Zn+Cu===Zn+Cu 方程式 3.构成条件 原电池 两个活泼性不同的电极。两电极间构成闭合回路。电极插入到电解质溶液中。

知识点二 常见的化学电源

1.一次电池(以碱性锌锰电池为例)

总反应为:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。

--

负极:Zn+2OH-2e===Zn(OH)2;

--

正极:2MnO2+2H2O+2e===2MnOOH+2OH。 2.二次电池

铅蓄电池是最常见的二次电池,总反应为:

Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充电2PbSO4(s)+2H2O(l)

放电

负极 锌片 -2+Zn-2e===Zn 氧化反应 由锌片沿导线方向流向铜片

13

3.燃料电池

氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分酸性和碱性两种。 酸 性 碱 性 --负极反 2H2+4OH-4e -+2H2-4e===4H 应式 ===4H2O +--正极反 O2+4H+4e O2+2H2O+4e -应式 ===2H2O ===4OH 电池总 2H2+O2===2H2O 反应式 【针对训练】

1.(2012·福建高考)将下图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是( )

A.Cu电极上发生还原反应

B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动

2-

C.片刻后甲池中c(SO4)增大

D.片刻后可观察到滤纸b点变红色 【针对训练】

2.(2013届江西盟校二模)“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应。其供电原理是:白天太阳能帆板发电,将一部分电量直接供给天宫一号,另一部分电量储存在镍氢电池里,供黑夜时使用。镍氢电池放电时的总反应原理为:MH+NiO(OH)―→M+Ni(OH)2(M为氢化物电极的储氢金属,也可看做H2直接参加反应)。下列说法正确的是( )

A.充电时阴极区电解质溶液pH降低 B.在使用过程中此电池要不断补充水 C.放电时NiO(OH)在电极上发生氧化反应

--

D.充电时阳极反应为:Ni(OH)2-e+OH===NiO(OH)+H2O

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第二节 电解池 金属的腐蚀与防护

考 纲 定 位 1.了解电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。 2.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。

知识点一 电解原理

1.电解、电解池

电解电解池电能转变为化学能的装置――→阴极:还原反应阳极:氧化反应 2.电解池的工作原理(以电解CuCl2溶液为例) 电极名称 阴极 电极材料 铜 2+-电极反应 Cu+2e===Cu 反应类型 还原反应 电源负极→导线→电解池阴极; 电子流向 电解池阳极→导线→电源正极

知识点二 电解原理的应用

1.氯碱工业制烧碱、氯气和氢气

电极反应总反应方程式2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑

2.电镀

电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法,也用在金属的精炼上。如电镀铜或电解精炼铜含锌、铁等杂质时:

3.电冶金

冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属,必须用电解法。如电解熔融氯化钠得到钠时:

电极反应总反应方程式 2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑

【针对训练】

1.(1)(2012·海南高考)下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( ) A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4 C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2

(2)(2011·大纲全国卷)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后,欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的( )

A.CuSO4 B.H2O C.CuO D.CuSO4·5H2O

15

电解电解

考 情 分 析 本节重点考查: (1)电解池工作原理; (2)电解原理在生产生活中的应用; (3)金属的腐蚀与防护。 多以选择题型呈现,有时也会在非选择题中要求书写电极反应或有关计算,难度中等。 通电

阳极 石墨 --2Cl-2e===Cl2↑ 氧化反应

第十章 有机化学基础 第一节 认识有机化合物

考 纲 定 位 1.了解有机化合物中碳的成键特征。了解常见有机物中的官能团,能正确表示简单有机物的结构。 2.了解有机物存在异构现象,能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。 3.能根据有机化合物的命名规则命名简单的有机化合物。 4.能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。 5.了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。 考 情 分 析 本节重点考查: (1)同分异构体数目判断与书写; (2)具有特定结构有机物结构简式书写; (3)有机物命名; (4)官能团的名称与书写。 高考对本节内容多以填空题形式或有机结构的信息提示形式出现,试题难度中等。预计2014年沿袭以往的考查形式。

知识点一 有机化合物的分类

1.根据分子组成中是否有C、H以外的元素,分为烃和烃的衍生物。 2.根据分子中碳骨架的形状分类 (1)有机化合物

烷烃如CH????

烯烃如CH===CH

?脂肪烃?链状烃?

??炔烃如CH≡CH

??脂环烃:分子中不含苯环,而含有其?(2)烃??他环状结构的烃如CH

??苯?芳香烃??苯的同系物如CH

?稠环芳香烃如??

42

2

3

3

3.按官能团分类

(1)相关概念

烃的衍生物:烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所代替,衍生出一系列新的有机化合物。 官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团。 (2)有机物主要类别、官能团 有机物 类别 官能团名称 官能团结构 典型代表物 (结构简式) 烯烃 碳碳双键 CC CH2===CH2 炔烃 碳碳三键 CC CH≡CH

16

卤代烃 醇 酚 醚 醛 酮 羧酸 酯 氨基酸 —COOH 卤素原子 (醇)羟基 (酚)羟基 醚键 醛基 羰基 羧基 酯基 氨基、羧基 CH2NH2COOH —X —OH —OH COC COH CO COOH COOR —NH2 CH3CH2Cl CH3CH2OH OH CH3CH2OCH2CH3 CH3CHO、HCHO CH3COCH3 CCH3OOH CH3COOCH2CH3

知识点二 有机化合物的结构与命名

1.有机物中碳原子的成键特点

成键种类单键、双键或三键成键数目每个碳原子形成四个共价键连接方式碳链或碳环 2.有机物结构的表示方法 结构式 结构简式 键线式 HCHHCHCHH CH3CH===CH2 HCHHCHHOH CH3CH2OH OH HCHHCOOH CH3COOH OOH 3.有机物的同分异构现象 (1)同分异构体分子式相同结构不同 (2)同分异构体的常见类型 异构类型 示例 碳链骨架不同 CH3CH2CH2CH3 和CH3CHCH3CH3 官能团位置不同 CH2===CHCH2CH3和 CH3CH===CHCH3 官能团种类不同 CH3CH2OH和 CH3OCH3 4.同系物 结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2的化合物互称同系物。如CH3CH3和CH4(或CH3CH2CH3

等),CH2===CH2和CH2===CH—CH3。

5.有机物的系统命名法 (1)烷烃 的系 统命

? 按照习惯命名法进行命名称为“某烷”

?②编号定位:以距离支链最近的一端为起点,用名? 阿拉伯数字给主链上的碳原子依次编号定位?③定名称:简单取代基在前,复杂的取代基在后,? 相同的取代基合并

①选主链:选取含碳原子数最多的碳链为主链,

如:CHCH3CHCH3CH2CH3CHCH3CH2CH2CH3的名称为2,4-二甲基-3-乙基庚烷。 知识点三 研究有机物的一般步骤和方法

1.研究有机化合物的基本步骤

17

分离

提纯纯净物元素定

量分析确定实验式测定相对 分子质量确定分子式波谱 分析确定结构式

2.分离、提纯有机化合物的常用方法 (1)蒸馏和重结晶 适用对象 要 求 蒸馏 常用于分离、提纯液态有机物 ①该有机物热稳定性较强。 ②该有机物与杂质的沸点相 差较大 ①杂质在所选溶剂中溶解度重结晶 常用于分离、提纯固态有机物 很小或很大。 ②被提纯的有机物在此溶剂 中溶解度受温度影响较大 (2)萃取分液 ①液-液萃取

利用有机物在两种互不相溶的溶剂中溶解性不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。

②固-液萃取

用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。 3.有机物分子式、结构式的确定 (1)分子式的确定 (2)结构式的确定

①化学方法:利用特征反应鉴定出官能团,再制备它的衍生物进一步确认。 ②物理方法

a.红外光谱(IR)

当用红外线照射有机物分子时,不同官能团或化学键吸收频率不同,在红外光谱图中处于不同的位置。

b.核磁共振氢谱

(ⅰ)处在不同化学环境中的氢原子在谱图上出现的位置不同; (ⅱ)吸收峰的面积与氢原子数成正比。 【针对训练】 1.分子式为C8H8O3的芳香族化合物有多种不同的结构,写出满足以下条件的可能结构:________、________。

①与足量的NaOH溶液完全反应时,1 mol该化合物消耗3 mol NaOH ②遇FeCl3溶液显色 ③苯环上的一氯取代物只有一种

第二节 烃和卤代烃

18

考 纲 定 位 1.以烷、烯、 炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。 2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。 3.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。 4.了解加成反应、取代反应和消去反应。 5.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。

知识点一 脂肪烃

1.常见脂肪烃结构特点与分子通式

考 情 分 析 本节重点考查: (1)烷烃的取代反应; (2)乙烯和乙炔的加成反应; (3)芳香烃的取代、加成反应; (4)甲烷、乙烯、乙炔和芳香烃的用途; (5)卤代烃在有机合成中的应用。 本部分高考内容较为简单,以选择题形式考查四种烃的化学性质及在生产生活中的应用。预计2014年仍以选择题形式考查。基于此,我们在复习时,要立足于有机物的结构、性质和应用,并围绕甲烷、乙烷、乙炔和苯在结构上、性质上的不同,充分运用“结构决定性质”这一原理对此理解。

2.脂肪烃代表物——甲烷、乙烯、乙炔的组成和结构 名称 分子 式 结构式 结构简式 电子式 构型 甲烷 面体 乙烯 形 乙炔 形 3.物理性质 性质 状态 CH4 C2H4 C2H2 CHHHH CHHCHH H—C≡C—H CH4 H 空间 H 正四 平面 直线 H∶C ∶H H H∶C ∶∶CHCH2===CH2 CH≡CH ∶H H∶C??C∶H 沸点 相对密度 水溶性 4.化学性质 (1)甲烷的化学性质

变化规律 常温下含有?4个碳原子的烃都是气态,随着碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态 随着碳原子数的增多,沸点逐渐升高;同分异构体之间,支链越多,沸点越低 随着碳原子数的增多,相对密度逐渐增大,密度均比水__小__ 均难溶于水 19

甲烷――→通常情况下不与强酸、强碱、强氧化剂反应――→CH4+2O2――→CO2+2H2O(淡蓝色火 焰)――→CH4+Cl2――→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2――→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2――→CHCl3+HClCHCl3+Cl

2

稳定性燃烧反应点燃

取代反应光

光光光

Cl2――→CCl4+HCl

(2)乙烯的化学性质 乙

烯氧化反应使酸性KMnO4溶液紫红色褪去――→C2H4+3O2――→2CO2+2H2O (火焰明亮伴黑烟)

HCl

燃烧

点燃

加成反应H催化剂溴水

――→CH―→CH―→CH2===CH2+2===CH2+H2―3—CH3― △

2

Br2―→CH2BrCH2Br――→CH2===CH2+HCl――→CH3CH2Cl――→CH2===CH2+H2O――→CH3CH2OH――→

催化剂H2O催化剂加聚反应

nCH2===CH2――→

—CH2

(3)乙炔的化学性质 乙

2

催化剂

炔氧化反应使酸性KMnO4溶液紫红色褪去――→ 2C2H2+5O2――→4CO2+2H2O (火焰明亮伴浓烟)

HCl

点燃

燃烧

加成反应HNi2Br

――→CH≡CH+H―→CH―→CH≡CH+2―2===CH2― △

2

2

2Br2―→CHBr2—CHBr2――→CH≡CH+HCl――→CH2===CHCl加聚反应:nCH≡CH――→ △△

知识点二 芳香烃

1.苯

(1)苯的结构

H

HCCHCHC结构式CHCH―→分子式:C6H6。 ―→结构简式:]或]。 ―→成键特点:6个碳原子之间的 键完全相同,是一种介于单键和 双键之间的独特的键。 ―→分子构型:具有平面正六边形 结构,所有原子处于同一平面。 (2)物理性质 颜色 状态 气味 毒性 无色 液体 有特殊气味 有毒 (3)化学性质 催化剂催化剂

==

溶解性 不溶于水 密度 比水小 熔沸点 比水低

2.苯的同系物

20

(1)概念:苯环上的氢原子被烷基取代的产物。通式为CnH2n-6。 (2)化学性质(以甲苯为例)

①氧化反应:甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色。

②取代反应:以甲苯生成TNT的化学方程式为例: CH3+3HNO3――→NO2O2NCH3NO2+3H2O。 △

知识点三 卤代烃——溴乙烷

1.分子结构

分子式:C2H5Br,结构简式:CH3CH2Br(或C2H5Br),官能团:—Br。 2.物理性质

溴乙烷是无色液体,密度比水大。除去溴乙烷中少量乙醇的方法是加水充分振荡,静置分液(或多次水洗分液)。

3.化学性质

注意溴乙烷与氢氧化钠反应的条件:

(1)与乙醇溶液共热发生的是消去反应,化学方程式:CH3CH2Br+NaOH――→CH2===CH2↑+NaBr+△H2O。

(2)与水溶液共热发生的是取代反应,化学方程式:CH3CH2Br+NaOH――→CH3CH2OH+NaBr。 △4.应用与危害

(1)在日常生活中的应用:卤代烃还可以作溶剂、农药、制冷剂、灭火剂等。 (2)主要危害:氟氯烃破坏臭氧层。 【针对训练】

1.(2010·全国Ⅰ高考)下图表示4-溴环己烯所发生的4个不同反应。其中,产物只含有一种官能团的反应是( )

Z――→ ③NaOH乙醇溶液共热Y ①酸性KMnO4溶液WBr――→X ④②

A.①④ B.③④ C.②③ D.①②

HBr

H2O/H

浓H2SO4

乙醇

H2O

21

第三节 醇和酚

考 纲 定 位 1.了解醇类、酚类物质的组成、结构特点、性质及与其他物质的联系。 2.了解官能团的概念,并能列举醇类、 酚类物质的同分异构体。 3.能够举例说明有机分子中基团之间存在的相互影响。 考 情 分 析 本节重点考查: (1)醇类、酚类的重要性质。 (2)分析有机物的结构预测有机物的性质。 多以选择题和合成与推断题型呈现,试题难度中等。复习时注重从结构上分清醇、酚的区别,明确有机物结构间的相互影响。 知识点一 醇 1.醇及其分类

羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物,饱和一元醇的分子通式为CnH2n+1OH或R—OH。 醇类按烃基类别脂肪醇,如CH3CH2OH芳香醇,如CH2OH按羟基数目一元醇,如:甲醇、乙醇三元醇,如:丙三醇二元醇,如:乙二醇

2.醇类物理性质的变化规律

(1)在水中的溶解性:低级脂肪醇易溶于水。

-3

(2)密度:一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm。 (3)沸点:

①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高;

②醇分子间存在氢键,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远高于烷烃。 3.醇类的化学性质(以乙醇为例) CHH④HC③HH②O①H 条件 断键 位置 反应 类型 化学方程式 Na ① 2CH3CH2OH+2Na―→ 2CH3CH2ONa+H2↑ HBr, △ CH3CH2Br+H2O O2(Cu), △ 2CH3CHO+2H2O 浓硫酸, 170 ℃ CH2===CH2↑+H2O 浓硫酸, 140 ℃ C2H5—O—C2H5+H2O CH3COOH (浓硫酸、△) (酯化) 浓硫酸△② ①③ ②④ ①② ① CH3CH2OH+CH3COOH 取代 氧化 消去 取代 取代 CH3CH2OH+HBr――→ 2CH3CH2OH+O2――→ △ CH3CH2OH――→ 170 ℃ 2CH3CH2OH――→ 140 ℃ 浓硫酸浓硫酸Cu△CH3COOC2H5+H2O 4.几种常见的醇

22

名称 俗称 结构 简式 状态 溶解性 甲醇 木精、木醇 CH3OH 液体 易溶于水和乙醇 乙二醇 CH2OHCH2OH 液体 丙三醇 甘油 CH2OHCHOHCH2OH 液体

知识点二 苯酚

1.组成与结构

分子式为C6H6O,结构简式为OH或C6H5OH,结构特点:苯环与羟基直接相连。 2.物理性质

(1)颜色状态:无色晶体,露置在空气中会因部分被氧化而显粉红色。 (2)溶解性:常温下在水中溶解度不大,高于65 ℃时与水混溶。

(3)毒性:有毒,对皮肤有强烈的腐蚀作用,皮肤上不慎沾有苯酚应立即用酒精清洗。 3.化学性质

(1)羟基中氢原子的反应 ①弱酸性

-+

电离方程式为C6H56H5O+H,苯酚俗称石炭酸,但酸性很弱,不能使石蕊试液变红。 ②与活泼金属反应

与Na反应的化学方程式为: 2OH+2Na→2ONa+H2↑。 ③与碱的反应

苯酚的浑浊液中――→液体变澄清――→溶液又变浑浊

该过程中发生反应的化学方程式分别为: OH+NaOHONa+H2O,

ONa+CO2+H2O→OH+NaHCO3。 (2)苯环上氢原子的取代反应

苯酚与浓溴水反应的化学方程式为: OH+3Br2―→BrBrOHBr↓+3HBr。

此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。 (3)显色反应

苯酚跟FeCl3溶液作用显紫色,利用这一反应可以检验苯酚的存在。 【针对训练】 1.(2012·广东高考节选)在浓硫酸存在和加热条件下,化合物Ⅳ(结构简式为:CH3COHHCH===CH2)易发生消去反应生成不含甲基的产物,该反应方程式为__________(注明反应条件)。

【针对训练】

2.(2012·上海高考)过量的下列溶液与水杨酸(COOHOH)反应能得到化学式为C7H5O3Na的是( )

A.NaHCO3溶液 B.Na2CO3溶液 C.NaOH溶液 D.NaCl溶液

加入NaOH溶液

再通入CO2

第四节 醛 酸和酯

23

考 纲 定 位 1.了解烃的含氧衍生物(醛、羧酸、酯)的组成、结构特点和性质。 2.认识不同类型化合物之间的转化关系。 3.举例说明烃的含氧衍生物在有机合成和有机化工生产中的重要应用。 4.了解有机化合物发生反应的类型。 考 情 分 析 本节重点考查: (1)醛、羧酸和酯等有机物的结构和性质; (2)卤代烃、醇、酸、醛、羧酸和酯等烃的衍生物之间的转化关系。 多以选择题和有机合成形式呈现。复习时注重官能团的识别与性质推测,和有机含氧衍生物间的关系。

知识点一 醛

1.醛

醛是由烃基与醛基相连而构成的化合物,官能团为 醛基或—CHO,饱和一元醛的分子通式为CnH2nO(n?1)。

2.常见醛的物理性质 颜色 状态 气味 溶解性 甲醛 (HCHO) 无色 气体 刺激性 气味 易溶于水 乙醛 (CH3CHO) 无色 液体 刺激性 气味 与水、乙醇 等互溶 3.醛的化学性质 醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化还原关系为:

氧化还原

醛――→羧酸。

催化剂

燃烧

点燃

银镜反应

氧化

乙醛还原反应(加氢)CH3CHO+H2――→CH3CH2OH氧化反应――→2CH3CHO+5O2――→4CO2+△

4H2O――→

CH3CHO+2Ag(NH3)2OH――→

CH3COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O――→ 悬浊液CH3CHO+2Cu(OH)2――→

CH3COOH+Cu2O↓+2H2O――→2CH3CHO+O2――→2CH3COOH △

知识点二 羧酸和酯

1.羧酸 (1)概念

由羟基与羧基相连构成的有机化合物,官能团—COOH。 (2)分类 错误!)

(3)物理性质 ①乙酸

气味:强烈刺激性气味,状态:液体,溶解性:易溶于水和乙醇。 ②低级饱和一元羧酸一般易溶于水且溶解度随碳原子数的增加而减小。

24

催化氧化

催化剂

新制

2

(4)化学性质(以乙醇为例) ①酸的通性:

乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸强,在水溶液里的电离方程式为:CH3

石蕊试液Na

3

COO+H。

-+

――→变红色

Na2O

――→2CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+H2↑ ――→Na2O+2CH3COOH―→2CH3COONa+H2O ――→CH3COOH+OH―→CH3COO+H2O (离子方程式)

――→CaCO3+2CH3COOH―→Ca+2CH3COO +CO2↑+H2O(离子方程式) ②酯化反应

CH3COOH和CH3CH2OH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH

18

18

NaOH

--

CaCO3

2+-

浓H2SO4

CH3COOCH2CH3+

18

H2O。

2.酯 (1)概念

羧酸分子中的—OH被—OR′取代后的产物,简写为RCOOR′,官能团为COO。 (2)酯的性质 ①物理性质

密度:比水小。气味:低级酯是具有香味的液体。 溶解性:水中难溶,乙醇、乙醚等有机溶剂中易溶。 ②化学性质——水解反应

CH3COOC2H5在稀硫酸或NaOH溶液催化作用下发生水解反应的化学方程式分别为: CH3COOC2H5+H2O稀H2SO4,CH3COOH+CH3CH2OH; CH3COOC2H5+NaOH―→CH3COONa+C2H5OH。 【针对训练】

1.(2011·新课标全国卷)下列反应中,属于取代反应的是( )

①CH3CH===CH2+Br2――→CH3CHBrCH2Br ②CH3CH2OH――→CH2===CH2+H2O △

③CH3COOH+CH3CH2OH――→CH3COOCH2CH3+H2O △④C6H6+HNO3――→C6H5NO2+H2O △

A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 【针对训练】

3.(2012·安徽高考改编)由D(结构简式:HOCH2CH2CH2CH2OH)和B(由A:HOOCCH===CHCOOH与氢气的加成产物)合成PBS的化学方程式是____________________________________________

浓H2SO4

浓H2SO4

浓H2SO4

CCl4

第五节 基本营养物质 有机合成

25

考 纲 定 位 1.了解糖类的组成和性质特点,能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。 2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。了解氨基酸与人体健康的关系。 3.了解蛋白质的组成、结构和性质。 4.了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。了解油脂的组成和主要 性质及重要应用。 5.了解合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。 6.了解加聚反应和缩聚反应的特点。 7.了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。 8.了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。 考 情 分 析 本节重点考查: (1)糖类、油脂、蛋白质的特性检验。及所含官能团的性质。 (2)由单体书写高分子化合物或由高分子化合物的结构简式寻找单体。 预测2014年的高考仍会以油脂、糖类、蛋白质的性质为知识主线,考查它们在生产、生活中的应用。有机合成和推断会以填空题为主,常将有机物的组成、结构、性质的考查整合在一起,并常与 (3)利用烃及烃的衍生物之间的衍变关系,完成一些与生产生活相联系的有机物的合成。推断未知物的结构,同时考查同分异构体、反应类型等。

知识点一 油脂的结构与性质

1.概念

油脂是油和脂肪的统称。从成分上讲它都是高级脂肪酸与甘油形成的酯。 2.结构

油脂的结构式是CHCH2OCOROCOR′CH2OCOR″。 油脂中含有的常见高级脂肪酸 饱和脂 肪酸 软脂酸(十六酸,棕榈酸) C15H31COOH 硬脂酸(十八酸) C17H35COOH 不饱和 脂肪酸 油酸(9-十八碳烯酸) C17H33COOH 亚油酸(9,12-十八碳二烯酸) C17H31COOH 3.性质

(1)物理性质

①油脂一般不溶于水,密度比水小。

②天然油脂都是混合物,没有恒定的沸点、熔点。

含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈液态,含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈固态。

(2)化学性质 ①水解反应 a.酸性条件下

如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为:

26

C17H35COOCHC17H35COOCH2C17H35COOCH2+3H2OCHOHCH2OHCH2OH+3C17H35COOH b.碱性条件下皂化反应

如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为:

C17H35COOCHC17H35COOCH2C17H35COOCH2+3NaOH→CHOHCH2OHCH2OH+3C17H35COONa 其水解程度比酸性条件下水解程度大。 ②油脂的氢化(油脂的硬化)

油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为:

C17H33COOCHC17H33COOCH2C17H33COOCH2+3H2→C17H35COOCHC17H35COOCH2C17H35COOCH2

知识点二 糖类 1.糖的概念与分类

(1)概念:从分子结构上看,糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。 (2)分类(从能否水解及水解后的产物分): 多糖

1 mol多糖水解后能生成很多摩尔单糖, 如淀粉、纤维素等水解低聚糖

1 mol低聚糖水解后能生成2~10 mol

单糖,如蔗糖、麦芽糖等水解单糖不能水解的糖,如葡萄糖、果糖等 2.葡萄糖与果糖 (1)组成和分子结构 分子式 结构简式 官能团 二者 关系 葡萄糖 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO —OH、—CHO 果糖 C6H12O6 CH2OH(CHOH)3COCH2OH CO、—OH 同分异 构体 (2)葡萄糖的化学性质 还原性能发生银镜反应,能与新制Cu(OH)2悬浊液反应加成反应与H2发生加成反应生成己六醇发酵成醇

C6H12O6――→2C2H5OH+2CO2

(葡萄糖)生理氧化 C6H12O6(s)+6O2(g)―→6CO2(g)+6H2O(l) (葡萄糖)

(3)葡萄糖在生产、生活中的作用 ①是一种重要的营养物质。

②广泛应用于制镜业、糖果制造业、医药工业。 3.蔗糖与麦芽糖 蔗糖 (1)组成相同,分子式均为C12H22O11,相同点 二者互为同分异构体。 (2)都属于二糖,能发生水解反应 不同点 官能团 不同 不含醛基 水解产物 不同 葡萄糖和果糖 4.淀粉与纤维素 (1)相似点

①都属于天然有机高分子化合物,属于多糖,分子式都可表示为(C6H10O5)n。

27

酒化酶

麦芽糖 含有醛基 葡萄糖 ②都能发生水解反应,反应的化学方程式分别为: (C6H10O―→nC6H12O5n+nH2O―6 淀粉葡萄糖 (C6H10O―→nC6H12O5n+nH2O―6 纤维素葡萄糖

③都不能发生银镜反应。 (2)不同点

①通式中n值不同,不能互称同分异构体。 ②淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。

知识点三 合成有机高分子化合物

1.有关高分子化合物的几个概念

(1)单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。 (2)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。 (3)聚合度:高分子链中含有链节的数目。 如合成聚乙烯的单体为:CH2===CH2,链节为:—CH2—CH2—,聚合度为n。 2—CH2

2.合成高分子化合物的基本反应

(1)加聚反应:小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应,如氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式为:

nCH2===CHCl催化剂2Cl。 (2)缩聚反应

①缩聚反应:单体分子间缩合脱去小分子(如H2O、HX等)生成高分子化合物的反应。 ②缩聚反应方程式的书写

如己二酸和乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为:

酸或酶酸或酶

nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2—OH

24

催化剂

)COOCH2CH2+(2n-1)H2O。

3.高分子化合物的分类、结构 高分子化合物――→错误!)

4.常见高分子化合物的单体和结构简式 名称 单体 涤纶 HOOCCOOH、 HOCH2CH2OH 2CH2 聚对苯二甲酸乙二醇酯 腈 纶 CH2===CH—CN 聚丙烯腈 顺丁 橡胶 CH2===CH—CH===CH2 丁苯 橡胶 (SBR) CH2===CH—CH===CH2、 CH===CH2 2—CH===CHCH2CH2氯丁 橡胶 CH2CClCHCH2

结构简式 2根据来源

2—CH===CH—CH2 2CClCHCH2第十一章 化学与自然资源的开发利用

第一节 开发利用金属矿物和海水资源

28

考 纲 定 位 1.了解金属矿物和海水综合利用。 2.了解化学科学发展对自然资源利用的作用。 考 情 分 析 本节重点考查: (1)金属的冶炼; (2)海水资源开发利用的方法。 多以选择题型呈现,难度中等。预计2014年该部分知识将与环境保护、工农业生产和社会热点等问题结合考查。

知识点一 金属矿物的开发利用

1.金属的冶炼方法

n+-

金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即:M+ne===M。 冶炼方法 有关的化学方程式 电解法 冶炼钠 冶炼镁 冶炼铝 热还原法 高炉炼铁 H2还原WO3 铝热反应 还原Cr2O3 焦炭还原CuO 热分解法 冶炼汞 冶炼银 2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑ MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑ 2Al2O3(熔融)=====4Al+3O2↑ Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2 3H2+WO3=====W+3H2O 2Al+Cr2O3=====Al2O3+2Cr C+2CuO=====2Cu+CO2 2HgO=====2Hg+O2↑ 2Ag2O=====4Ag+O2↑ △△△高温高温高温电解电解电解2.金属的回收和资源保护 (1)废旧金属最好的处理方法是回收利用。

(2)回收利用废旧金属的意义是节约矿物资源、减少环境污染、节约能源。 (3)合理开发和利用金属矿物资源,有效地使用金属产品、材料。

知识点二 海水资源的开发利用

1.水资源的利用

水资源的利用海水的淡化和直接利用海

水循环冷却海水的淡化方法蒸馏法、电渗析法、离子交换法等 2.化学资源的开发利用 (1)氯碱工业

(ⅰ)电解NaCl溶液,电解方程式为: 2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑;

(ⅱ)产物制盐酸:H2+Cl2=====2HCl;

(ⅲ)制漂白液:Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O。 (2)海水提镁、溴、碘。

(3)海水中提取铀和重水用于核能的开发。 (4)新型能源潮汐能、波浪能等的开发利用。

29

点燃

电解

【针对训练】

1.(2013届广州市高三质检)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。现进行如下实验:

①将适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;

-1

②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L盐酸中,得溶液C;

③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出1.12 L(标准状况)气体,同时生成溶液D,还残留有固体物质B;

④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色。 请填空:

(1)①中引发铝热反应的实验操作是___________________________________________,产物中的单质B是________。

(2)②中所发生反应的化学方程式是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)③中所发生的反应的离子方程式是_____________________________________ ________________________________________________________________________。

2+2+

(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L,则该溶液中c(Mg)为________,c(Fe)为________。 【针对训练】

2.(2013届深圳质检)我们知道海带中含有碘元素,经常食用海带可以防治甲状腺肿大,所以工业上常用海带为原料提取碘单质。查有关资料可知碘单质有升华现象。下面是某校化学探究小组设计的从海带中提取单质碘的实验,请你完成下列实验。

(1)将干燥洁净的海带用酒精湿润后在________(填一种仪器名称)中灼烧成灰烬。

(2)将海带灰烬冷却至室温,转移到烧杯中,加蒸馏水后,搅拌、煮沸、冷却、________(填一种操作名称)。

(3)在滤液中滴入几滴稀硫酸,再加入一定量的过氧化氢溶液,此时发生反应的离子方程式为:________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)把(3)中所得到的溶液注入分液漏斗中,然后再加入四氯化碳,振荡、静置,可以观察到四氯化碳层呈________色。经分液得到碘的四氯化碳溶液,在这一实验过程中,四氯化碳起________作用。

(5)用试管取碘的四氯化碳溶液用水浴加热,待四氯化碳挥发完即可得到固体碘单质。为什么不用酒精灯直接加热蒸发四氯化碳:________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(6)证明得到的固体是碘单质的化学方法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

第二节 资源综合利用 环境保护

30

考 纲 定 位 1.了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。 2.了解大气污染、水污染、“白色污 染”的危害及减少和防治污染的方法。 3.了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要意义。 考 情 分 析 本节重点考查: (1)化石燃料综合利用; (2)环境污染和保护。 多以选择题呈现,有时其相关内容作为非选择题命题素材。

知识点一 煤、石油和天然气的综合利用

1.煤的综合利用 (1)煤的组成

有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含有碳元素,还含有氢、氧、氮、硫等元素。 (2)煤的干馏

煤的干馏指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,工业上也叫煤的焦化。 干馏煤液态粗苯:苯、甲苯、二甲苯粗氨水:氨、铵盐煤焦油:苯、酚类、萘气态:焦炉气:

H2、CO、CH4、C2H4固态:焦炭

(3)煤的气化

将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程,主要反应方程式:C(s)+H2O(g)=====CO(g)+H2(g)。 (4)煤的液化

①直接液化:煤+氢气―→液体燃料。 ②间接液化:煤+H2O―→水煤气―→甲醇等。 2.天然气的综合利用

(1)主要成分是CH4,是一种清洁的化石燃料和重要的化工原料。 (2)合成NH3和CH3OH。 3.石油的综合利用

加工成分

石油――→多种碳氢化合物组成的混合物。分馏:利用原油中各组分沸点不同进行分离

的过程,可获得石油气、汽油、柴油及重油。裂化:在催化剂、高温条件下,将大分子烃断 裂成小分子烃。裂解:深度的裂化。裂解可得到乙烯、丙烯、 甲烷等。

4.合成有机高分子材料

原料

(1)三大合成材料合成橡胶塑料煤石油天然气合成纤维

(2)加聚反应

合成聚乙烯的化学方程式: nCH2===CH2催化剂 2—CH2

其中CH2===CH2为单体,—CH2—CH2—为链节,n为聚合度。

知识点二 环境保护与绿色化学

1.环境污染

(1)环境问题:主要是指由于人类不合理的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。

(2)“三废”主要指废气,废水,固体废弃物污染。

(3)大气污染物的来源:化工燃料的燃烧和工业生产过程中的废气及其携带的颗粒物。

31

高温

2.绿色化学

(1)核心是利用化学原理从源头上消除和减少工业生产对环境的污染。

(2)原子经济性:反应物的原子全部转化为期望的最终产物,即原子利用率为100%。 【针对训练】

1.(2012·山东基本能力)煤气、液化石油气是人们普遍使用的燃料,以下说法正确的是( ) A.煤层中的气体成分就是煤气 B.液化石油气可通过分馏石油获得 C.煤气、液化石油气均是混合物

D.煤气、液化石油气的主要成分均是CO 【针对训练】

2.(2013届南昌联考)“低碳生活”是指生活作息时所耗用能量要减少,从而降低碳特别是二氧化碳的排放。下列行为不利于低碳生活的是( )

A.用大排量的轿车代替公交车出行

B.将碳进行气化处理,提高煤的综合利用率

C.开发太阳能、水能、风能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料

D.实现资源的“3R”利用观,即:减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的重复再生(Recycle)

第十二章 化学实验基础

32

第一节 化学实验的常用仪器和基本操作

考 纲 定 位 考 情 分 析 本节重点考查: (1)实验基础知识,包括实验室安全规则、绿色化学实验要求; (2)常见仪器的主要用途和使用方法; (3)试剂存放和取用的注意事项; (4)化学实验基本操作的正误判断。 多以选择题呈现,难度较小。 1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。 2.掌握化学实验的基本操作。 3.能识别化学品安全使用标志,了解实验室一般事故的预防和处理方法。

知识点一 常见化学仪器及使用方法

1.可加热的仪器 (1)直接加热仪器

名称:试管??

?注意:a.液体不超过容积的1/3??b.加热固体时试管口应略向下倾斜

??名称:蒸发皿

?

?注意:蒸发浓缩时要用玻璃棒搅拌?

??名称:坩埚?

?注意:移动时要用坩埚钳夹取?

(2)垫石棉网加热仪器

名称:圆底烧瓶???2注意:液体不超过容积的?3?

名称:锥形瓶???1注意:液体不超过容积的?2?

??名称:烧杯

?

?注意:液体量为容积的1/2为宜?

2.计量仪器

(1)

33

(2)

??①不可作反应容器,不可加热?注意??②使用前需“检漏”

?③溶液转入时要用玻璃棒引流??

名称:容量瓶

(3)

(4)

(5)

(6)

??①水银球不接触器壁

?注意??②蒸馏时,水银球放在支管口处

?③不能当玻璃棒使用??

名称:温度计

3.分离提纯仪器 仪器图形与名称 使用方法和注意事项 ①可用于试剂注入;过滤时注①漏斗加滤纸后,可过滤液体 意“一贴、二低、三靠” ②长颈漏斗用于装配气体发②装配气体发生装置时,应将生装置 长颈漏斗下端管口插入液面下,防止气体逸出 分离液体时,下层液体从漏斗下端管口放出,上层液体由上口倒出 ①一般选择与杂质气体反应的试剂作吸收液 ②装入液体量不宜超过容积1的 2主要用途 萃取、分液;向反应器中滴加液体 除去气体中的杂质,还可作集气瓶、安全瓶、贮气瓶等

34

③气体一般“长进短出” ①气体一般“粗进细出” ②干燥剂为粒状,常用CaCl2、碱石灰、P2O5等 用于干燥或吸收某些气体 蒸馏时,用于冷凝蒸气 4.其他常用仪器 用作热源 (1)滴瓶用于盛放少量液体药品 (2)胶头滴管用于吸取和滴加液体 (1)用于贮存固体药品的瓶口内壁磨砂,并配有磨砂的玻璃塞 (2)用于贮存液体药品,有无色和棕色,棕色的常用于存放见光易分解的药品 上口出水,下口进水,使用时应有夹持仪器 (1)酒精量不要超过容积的12/3,但不少于 4(2)加热时用外焰 (1)胶头滴管使用时不要将液体吸入胶头内,不能平置和倒置;滴液时不可接触器壁; (2)滴瓶上的滴管与滴瓶配套使用 (1)不宜盛放易挥发物,盛碱性物质时还应改用软木塞或橡皮塞 (2)盛放氧化性药品时一定要用玻璃塞 (1)收集气体,短时间贮存 (2)作安全瓶 (3)组装成量气装置 (1)在瓶内进行燃烧反应生成固体时,瓶内应加水或在瓶底铺少许细沙 (2)防止倒吸 (3)排出水的体积即气体在该温度该压强时的体积,适用于测量难溶于水的气体的体积

知识点二 化学实验基本操作

1.玻璃仪器的洗涤 (1)洗净标准

玻璃内壁附着均匀的水膜,不聚滴,也不成股流下。 (2)常见附着物的洗涤

不易用水清洗的物质,根据其性质选不同的洗涤剂将其溶解,然后再用水洗。例如:

残留污物 特殊洗涤剂 MnO2 浓盐酸 油污 纯碱溶液 银镜 稀硝酸 硫 CS2

35

水垢 难溶碳酸盐 2.药品的取用 取用 药品 固体药品 液体药品 粉末 块状 使用 仪器 药匙 (或纸槽) 一定量 镊子 少量 托盘 天平 稀盐酸 稀盐酸 多量 胶头 滴管 一定量 用试剂 瓶倾倒 量筒, 滴定管 (或移液管) 3.物质的溶解 (1)固体的溶解

一般在烧杯中进行,为了加速溶解,常采用研细、搅拌、振荡或加热等措施。 (2)液体的溶解

一般先用量筒分别量取一定量的溶质和溶剂,然后先后倒入烧杯里搅拌而溶解,但对于浓H2SO4

的溶解,一定要将浓H2SO4缓缓倒入水中,并且边倒边搅拌。

(3)气体的溶解

气体溶解的原则:一要考虑充分吸收,二要考虑防止倒吸。对溶解度较小的气体,如Cl2、H2S、CO2,可用图A所示装置溶解吸收;对极易溶于水的气体,如NH3、HCl,可用图B所示装置溶解吸收。

【针对训练】

1.下列实验所用的试纸不能预先用蒸馏水润湿的是( ) A.用品红试纸检验SO2

B.用淀粉碘化钾试纸检验Cl2 C.用红色石蕊试纸检验NH3 D.用pH试纸测定某溶液的pH 【针对训练】

2.(2011·海南高考)用0.102 6 mol·L的盐酸滴定25.00 mL未知浓度的氢氧化钠溶液,滴定达终点时,滴定管中的液面如图所示,正确的读数为( )

A.22.30 mL B.22.35 mL C.23.65 mL D.23.70 mL 【针对训练】

3.(2013届河北省普通高中高三教学质量检测)下列实验装置不能达到实验目的的是( )

-1

36

第二节 物质的检验、鉴别

考 纲 定 位 考 情 分 析 本节重点考查: (1)根据物质的特性,利用物理方法和化学方法对常见离子及物质进行检验和鉴别; (2)物质分离、提纯的方法和基本操作; (3)综合运用化学知识设计物质分离、提纯和检验的实验方案。 多以选择题型或与工艺流程相结合的题型考查,试题难度较大。 1.能对常见的物质进行检验。 2.能对常见的物质进行分离和提纯。

知识点一 物质检验

1.常见阳离子的检验 (1)常规检验法

(2)特殊检验法

①焰色反应检验Na、K元素,Na为黄色,K为紫色

2.常见阴离子的检验 (1)利用酸碱指示剂检验

(2)利用盐酸和其他试剂进行检验

37

(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验 -Cl―→生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 3.常见气体的检验 待检物 操作步骤 现象 用试管或集气瓶收集待检气O2 体,然后向试管或集气瓶中插木条复燃 入带火星的木条 使待检气体通过尖嘴玻璃导有淡蓝色火焰,烧杯里有水雾H2 气管并点燃,在火焰上方罩一生成 个干而冷的烧杯 NH3 ①用湿润的红色石蕊试纸检变蓝色 验 ②把待检气体收集在集气瓶里,盖上玻璃片,用玻璃棒蘸生成白烟 取浓盐酸,开启玻璃片插入瓶中 续表 待检物 操作步骤 现象 在洁净的试管里加入5 mL品红溶液,再SO2 品红溶液褪色,加热后红色复现 通入待检气体 CO2 无色无味的气体通入澄清石灰水中 石灰水变浑浊,继续通入后变澄清 Cl2 将湿润的KI-淀粉试纸靠近集气瓶口 试纸变成蓝色

知识点二 物质分离和提纯的方法

物质的分离是将两种或多种物质的混合物彼此分开,得到几种纯净物的过程。

物质的提纯是除去物质中混有的少量杂质而得到纯净的物质。常见的分离和提纯的方法有: 1.常用的物理方法

(1)过滤:分离液体和不溶于该液体的固体。 (2)蒸发:分离固体与液体。

(3)结晶:分离溶解度不同的固体混合物。 (4)蒸馏:分离沸点不同的液体混合物。

(5)升华:固体与有升华特点的固体杂质分离。 (6)分液:不互溶液体的分离。

(7)萃取:利用溶质在两种互不相溶的溶剂里的溶解度不同的分离方法。 (8)渗析:分离胶体和溶液。 2.常用的化学方法 (1)加热法

混合物中混有热稳定性差的物质时,可直接加热,使热稳定性差的物质分解而分离出去。例如:食盐中混有氯化铵,纯碱中混有小苏打等均可直接加热除去杂质。

38

(2)沉淀法

在混合物中加入某试剂,使其中一种以沉淀形式分离出去的方法。使用该方法一定要注意不能引入新的杂质。若使用多种试剂将溶液中不同微粒逐步沉淀时,应注意后加试剂能将前面所加试剂的过量部分除去,最后加的试剂不引入新的杂质。例如,加适量BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4。

(3)转化法

不能通过一次反应达到分离的目的,要经过转化为其他物质才能分离,然后要将转化物质恢复为原物质。例如:Al(OH)3中混有Mg(OH)2时,先加入NaOH溶液后过滤,再向NaAlO2溶液中通入CO2重新生成Al(OH)3。注意转化过程中尽量减少被分离物质的损失,而且转化物质要易恢复为原物质。

(4)酸碱法

被提纯物质不与酸碱反应,而杂质可与酸碱发生反应,用酸碱作除杂试剂。例如:用盐酸除去SiO2中的石灰石,用氢氧化钠溶液除去铁粉中的铝粉等。

(5)氧化还原法

①对混合物中混有的还原性杂质,可加入适当的氧化剂将其氧化为被提纯物质。例如:将氯水滴入混有FeCl2的FeCl3溶液中,除去FeCl2杂质。

②对混合物中混有的氧化性杂质,可加入适当的还原剂将其还原为被提纯物质。例如:将过量铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中,振荡过滤,除去FeCl3杂质。

(6)调节pH法:通过加入试剂来调节溶液的pH,使溶液中某组分沉淀而分离的方法。一般加入相应的难溶物或微溶物来调节。

例如:在CaCl2溶液中含有FeCl3杂质,由于三氯化铁的水解,溶液呈酸性,就可采用调节溶液

3+

pH的方法将Fe沉淀除去,为此,可向溶液中加氧化钙或氢氧化钙等。

(7)电解法

此法利用电解原理来分离、提纯物质,如电解精炼铜,将粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液为含铜离子的溶液,通直流电。在阳极粗铜及比铜活泼的杂质金属失电子,在阴极只有铜离子得电子析出,从而提纯了铜。

【针对训练】

1.(2013届广州六校联考)实验室有一瓶放置时间较长的绿矾(FeSO4·7H2O),某化学兴趣小组同学进行简单的实验来检验药品是否有变质现象,得出的结论是:已经部分氧化。该小组同学所用的试剂和判断依据正确的是( ) 选项 A B C D 氢氧化钠 试剂 氯水 铁屑 KSCN溶液 溶液 溶液变成 生成白色 有较浅的 现象 无明显现象 黄色 沉淀 血红色 【针对训练】 2.(2013届天津六校联考)下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是( ) 选项 实验操作 实验目的或结论 向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2A 除去MgCl2溶液中少量FeCl3 粉末,搅拌一段时间后过滤

选项 实验操作 实验目的或结论 向某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,继2-B 证明溶液中含SO4 续加稀硝酸沉淀不消失 向某溶液中加入稀盐酸,放出无色无味气体,2-C 证明该溶液中存在CO3 将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊 两支试管中装有等体积、等浓度的H2O2溶液,D FeCl3溶液对H2O2分解速率无影响 向其中一支试管中加入FeCl3溶液 39

第三节 常见气体的实验室制备

考 纲 定 位 1.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。 2.掌握几种重要的有机物和无机物的 制备。 3.能绘制和识别典型的实验仪器装置图。

知识点一 气体的实验室制法

1.O2的实验室制法

考 情 分 析 本节重点考查: (1)以常见气体的制备为知识载体考查学生的综合实验能力; (2)气体制备实验的创新设计,考查装置和仪器药品的替代应用; (3)气体制备中的实验安全问题。 常常结合元素化合物性质进行综合考查,难度较大。 2.CO2的实验室制法

3.H2的实验室制法

○H2 原理

(方程式)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑装置类型 固+液―→气体收集方法 向下排空气或排水法 4.NH3的实验室制法 ○NH3 原理

(方程式)Ca(OH)2+2NH4Cl=====CaCl2+

40

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/dzu3.html

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