高中化学必修二知识点归纳总结(20200913125146)

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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：个） 质量数 (A) ＝质子数 (Z) 中子（＋中子数 N(N) A 1. 原子（ X ） 原子序数 =核电荷数 =质子数 =原子的核外电子数 Z 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 ②各电子层最多容纳的电子数是 2n； 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 M N O 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 1 2 种元素 短周期 第二周期 2 8 种元素 周期 第三周期 3 8 种元素 元 （7 个横行） 第四周期 4 18 种元素 素 （7 个周期） 第五周期 5 18 种元素 周 长周期 第六周期 6 32 种元素 期 第七周期 7 未填满（已有 26 种元素） 表 主族：Ⅰ A～Ⅶ A 共 7 个主族 族 副族：Ⅲ B～Ⅶ B、Ⅰ B～Ⅱ B，共 7 个副族 （18 个纵行） 第Ⅷ族：三个纵行，位于Ⅶ B 和Ⅰ B 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 Na 11 Mg 12 Al 13 Si 14 P 15 S Cl 1617 Ar 18 (1) 电子排布 (2) 原子 半径主要化合价 (3) 电子层数相同，最外层电子数依次增加 — — ＋1 ＋2 原子半径依次减小 ＋ 6 ＋3 2 － ＋7 1 － ＋4 ＋5 －4 －3 金属性、非金属性 (4)(5) 单质与水或酸置 换 难易 金属性减弱，非金属性增加 热水与 冷水 剧烈酸快 — — 与酸反 —— 应慢 (6) 氢化物的化学式 —— SiH 4 PH 3 HHCl S 2 — 化合的难易 (7) 与 H2(8) 氢化物的稳定性 (9) 最 高价氧化物的化 学式 —— —— O NaMgO AlO 223 由难到易 稳定性增强 POSiOO227 2 —— — ClSO3 5 最高价 氧化物 对应水 化物 (10) 化学式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH) 3 HSiO 32 POH4 3 HSOHClO4 4 2 — 酸碱性 (11) 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Ⅰ A 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Ⅶ A 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＋CuSO＝FeSO＋Cu。④金属活动性顺序表。 ⑤对应的碱的碱性强弱。 44 （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＋ Cl ＝2NaCl＋ Br。 22（Ⅰ）同周期比较： 金属性： Na＞Mg＞Al 与酸或水反应：从易→ 难 Mg(OH) 碱性： NaOH＞＞ Al(OH) 32 非金属性： Si ＜P＜S＜ Cl 单质与氢气反应：从难→易 氢化物稳定性： SiH ＜PH＜HS ＜HCl 243 酸性 ( 含氧酸 ) ：HSiO＜HPO＜HSO＜HClO 4322434 （Ⅱ）同主族比较： RbNa 金属性： Li ＜＜ K＜＜ Cs（碱金属元素） 与酸或 水反应：从难→易 CsOH ＜KOHNaOHLiOH碱性：＜＜＜ RbOH I （卤族元素）＞ Br＞＞非金属性： FCl 单质 与氢气反应：从易→难 HI ＞＞ HF氢化物稳定： HClHBr＞ （Ⅲ） Cs RbKNaLi 金属性：＜＜＜＜ Cs RbKNaLi)( 还原性失电子能力：＜＜＜＜ ＋ ＋＋＋＋ Cs＞RbK＞ NaLi ：)( 氧化性得电子能力＞＞ I Cl ＞F 非金属性：＞＞ BrI ＞F 氧化性： Cl ＞Br ＞ 2 222 －－－－ 还原性： ＜IBrCl ＜F＜ HI ＜＜ HF：无 氧酸 ( 酸性 )HCl ＜HBr 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。 2 / 11 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。 离子键与共价键的比较 1. 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（特等 铵盐只由非金属元殊： NHCl、NHNO344 素 组成，但含有离子键） 非金属元素之间 ）：由离子键构成的化合物叫做离子化合物。 （一定有离子键，可能有共价键离子化合物 ）：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。 （只有共价键共价化合物 。H－：由不 同种原子形成， ACl－B 型，如，极性共价键（简称极性键） 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（包括活泼金属与水 反应）反应制取 △ 2COCO 氢气。④大多数化合反应（特殊： C＋是吸热反应） 。 2 △ 常见的吸热反应： ①以 C、H、CO 为还原剂的氧化还原反应如： C(s)＋HO(g)CO(g) ＋H(g) 。 222 ②铵盐和碱的反应如 Ba(OH) ·8HO ＋NHCl ＝BaCl ＋2NH ↑＋ 10HO 222432③大多数分解反应如 KClO 、KMnO 、CaCO 的分解等。 3343、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 3 / 11 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 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 思考 ][ 都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。 CO 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，＋ O＝点拔 ：这种说法不对。如 C22 的反应是吸热反应，但 反应并不需要加热。 ClO 与 NH 反应放出的热量可以使反应继续下去。 Ba(OH) ·8H422 化学能与电能第二节 、化学能转化为电能的方式： 1 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 、原电池原理 2 ）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 （1 ） 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。 （2 ；2）两个电极接触 （导 线连接或直接接触） （1）电极为导体且活泼性不同； （（ 3）构成原电池的条件： 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， － ne＝金属 阳离子电极反应式： 较活泼金属－ 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， － ＝单质电极反应式：溶液中阳离子＋ ne 正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。 ）原电池正负极的判断方法： （5 ①依据原电池两极的材料： ；Na 太活泼，不能作电极）较活 泼的金属作负极（ K 、Ca、 ）等作正极。 、氧化物（ MnO 较不活泼金属或可导电非金属（石墨） 2 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。 H 的放出。正极：得电子，发生还原反应，现 象是常伴随金属的析出或 2 ）原电池电极反应的书写方法： （6 ）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。 （i 因此书写电极反应的方法归纳如下： ②把总反应根据电子得失情况， 分成氧化反应、还原反应。 ①写出总反应方程式。 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。 （ 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。 7（ ）原电池的应用： ③设计 原电池。④金属的腐蚀。 、化学电源基本类型： 2 原电池、锌锰电池。－①干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。 如： CuZn 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。 / 411 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 KOH 等）。H、 CH 燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（ 42 第三 节 化学反应的速率和限度 1、化学反应的速率 ：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。 （ 1）概念 )n(B c(B) v(B) 计算公式：＝＝ t tV min) ·mol/( LL①单位： mol/( ·s)或 为固体或纯液体不计算速率。为 溶液或气体，若 B②B ，而不是瞬时速率。③以上所表示的是 平均速率 物质的量浓度变化之比 ＝方程式系数之比④重要规律：速率之比＝物质的量变化之比 = ）影响化学反应速率的因素： （2 。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，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）反应物的浓度 ④压强：增大压 强，增大速率（适用于有气体参加且压强增大导致气体浓度增大的反应） 、反应物的状 态（溶剂） 、原电池等⑤其它因素：如光（射线） 、固体的表面积（颗粒大小） 也会改变化学反 应速率。 2、化学反应的限度——化学平衡 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（ 1） ，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。的 浓度不再改变，达到表面上静止的一种“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 ）化学平衡状态的特征： 逆、 等、动、定、 变。 （2 ：化学平衡研究的对象是可逆反应。 ①逆 0。 v＝v≠。即 ②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 逆正 ③动 ：动态 平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。 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。 ：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。 ⑤变 ）判断化学平衡状态的标志： （ 3 （生成） nA（不同方向同一物质比较） （正方向）＝ VA（逆方 向）或 nA（消耗）＝① VA 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 ） z≠y＋xxA 反应适用，即如对于反应＋ yB ，zC / 511 有机化合物第三章 等、 CO、碳酸、碳酸盐、 KSCN 绝大多数含碳的化合物称为有机化合物，简称有机物。像 CO2 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 、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。 1 、烃的分类： 2 饱和烃→烷烃（如：甲烷） ) 链状脂肪烃 (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 CH n2n+2 CH 2nn —— 代表物 甲烷 (CH) 4 乙烯 (CH) 24 苯 (CH) 66 结构简式 CH 4 CH＝CH 22 或 (官能团 ) 结构特点 －C 单键， C 链状，饱 和烃 双键， C＝C 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 比空无色稍有气味的气体， 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 性 质 主要 化 学 烷烃： 甲烷 ①氧化反应（燃烧） +2HCH+2OO （淡蓝色火焰，无黑烟） CO2 42 2 种）②取代反应 （注意光是反应发生的主要原因，产物有 5+HCl CH CHCHCl +ClCl CHCl+HCl +Cl 2 32 42 3 2+HCl Cl CHCl+ClCCl+Cl+HCl CHClCH 422 32 2 3 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 KMnO 溶液、溴水或 溴的四氯化碳溶液褪色。 4 烯烃： 乙烯 （ⅰ）燃烧①氧化反应 2CO +3OHCO+2H （火焰明亮，有黑烟） 22 242 溶液褪色。 KMnO 溶液氧化（ⅱ）被酸性 KMnO ，能使酸性 44 ②加成反应 CHBrCH ＝CH ＋BrBrCH （能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色） 2 2 22 2 H 在一定条件下，乙烯还可以与 H、O 等 发生加成反应 HCl 、、Cl 222 ＝CHCH ＋CHHCH 32 22 3 ＋CH＝CHHCl Cl（氯乙烷） CHCH 2232 ＋HCH ＝CHOHCH（制乙醇） CH O 23222 －CH－CH ＝nCH ③加聚反应 CH －（聚乙烯） n2 22 2 常利用该反应溶液、 KMnO 乙 烯能使酸性溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。 4 鉴别烷烃和烯烃，如鉴别甲烷和乙烯。 6 / 11 苯 ①氧化反应（燃烧） （火焰明亮，有浓烟）＋ 6HO2CH ＋15O12CO 22 2 6 6 ②取代反应 苯环上的氢原子被溴原子、硝基取代。 FeBr 3 HBr＋＋ Br――→ 2 浓硫酸 O H→ ＋＋ HNO(浓 ) ――△ 2 3 ③加成反应 Ni ＋3H――→△ 2 溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。苯不能使酸性 KMnO 4 、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。 4 概念 同系物 同分异构体 同素异形体 同位素 定义 在分子组成结构相似， 上相差一个或若干个原 子团的物质 CH 2 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 、烷烃的命名： 5 用甲，乙，丙，丁，戊， 1－10 把烷烃泛称为“某烷” ，某是指烷烃中碳原子 的数目。（1）习惯命名法： 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： (2)编号－靠近支链（小、多）的一端；①命名步骤： (1)找主链－最长的碳 链( 确定母体名称 )； 相同基请合并 .(3)写名称－先简后繁 , 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 CHCH － CH－CH － CH －CH －CH －CH32333 CHCH CH 33 3 －二甲基丁烷 2 ，3 2－甲基丁烷 : 、比较同类烃的沸点 6 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 41－的烃都为气体。 / 711 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 HCOH 2n+1n —— CHCOOH 2n+1n 代表物 乙醇 乙醛 乙酸 结构简式 CHCHOH 23OH 或 H C 25 CHCHO 3 CHCOOH 3 官能团 OH 羟基：－ 醛基：－ CHO 羧基：－ COOH 物理性质 俗无色、有特殊香味的液体， 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 饮料、化工原料；用作燃料、 乙于医疗消毒，医用酒精中： 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 Na 的反应①与 CH2CHOH+2Na ―→ ONa+H2CHCH ↑ 22323 的反应（与水比较） ：①相 同点：都生成氢气，反应都放热乙醇与 Na 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 O +3H ―→ CHCHOH+3O2CO 22322 （ⅱ）在铜或银催化条件下：可以被 CHOCH ）O 氧化 成乙醛（ 32O OH+O2CHCHCHO+2H ――→ 2CH 23322 乙醛 －与银氨溶液，新制 (氧化反应：醛基－ CHO) 的性质 Cu(OH) 反应 2 2AgH ＋ COONHOH2Ag(NH) ――→ CHO ＋↓＋↑ 3NH ＋CHCHO 3233432 （银氨溶液） O CHO + 2Cu(OH)CH ――→ CHO＋COOHCu ↓＋ 2H 23322 （砖红色） 1：加银氨溶液水浴加热有银镜生成。醛基的检验：方法 Cu(OH) 碱性悬浊液加热至沸 有砖红色沉淀：加新制的方法 22 ＋－ 乙酸＋ H COOCHCOOHCH ①具有酸的通性： 33 使紫色石蕊试液变红； CONa 、与活泼金 属，碱，弱酸盐反应， 如 CaCO332 COCOOH > HCH 酸性比较： 323 COO) ＝CaCO ＋COOH2CH(CH （强制弱） COOH ↑＋＋ Ca223233 ②酯化反应 O HC＋COOHCHHCOOCCHOH ＋H 2253235 酸脱 羟基醇脱氢 8 / 11 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 代表物 代表物分子 糖 类 单糖 双糖 C H O C H O 葡萄糖 OCH 6 126 OCH 112212 葡萄糖和果糖互为同分异构体 单糖不 能发生水解反应 蔗糖和麦芽糖互为同 分异构体能发生水解反应 果糖蔗糖 麦芽糖 多糖 C H O 淀粉 (CHO) n 1056 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 结构简式： CHOH －CHOH －CHOH －CHOH －CHOH －CHO 葡萄糖 2 或 CHOH(CHOH)CHO （含有羟基和醛基） 42 醛基：①使新制的 Cu(OH) 产生砖红色沉 淀－测定糖尿病患者病情 2②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 水解反应：生成葡萄糖和果糖 蔗糖 淀粉淀粉、纤维素水解反应：生成葡萄糖 纤维素 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 变黄（鉴别部分蛋白质）颜色反应：蛋白质遇浓 HNO 3 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 +n0 （游离态） 。化合态还原为游离态，即 M（化合态） M 得电子、被还原 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。 9 / 11 4 、金属冶炼的方法 或者金属性介于这个范围的金属） 。 (1) 电解法：适用于一些非常活泼的金 属（ K Ca Na Mg Al 电解 电解 电解 4Al↑ Mg＋Cl 2NaCl（熔融） 2AlO 2Na ＋Cl↑ MgCl ＋（熔 融）（熔融） 3O↑222223 (2) 热还原法：适用于较活泼金属（ Zn Fe Sn Pb Cu ）。 高温高温 高温 CO↑ ↑2Fe ＋3CO WO＋3H ZnO＋ZnC＋W＋3HOFe＋O 3CO223223 Al H 等。一些活泼的金属也可作还原剂， 如常用的还原剂： 焦炭、 CO、2 高温高温 AlO（铝 热反应） （铝热反应） O ＋FeO 2AlCrO ＋ 2Cr2Al ＋2Fe＋ Al 32223323 Hg Ag）。(3) 热分解法：适用于一些不活泼的金属（ △ △4Ag ＋O↑ 2HgO 2Ag O ↑2Hg ＋O 222 () 物理方法：金，铂。 ４ 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 、Al Zn、Fe、Sn、 Cu 、Pb、(H) Hg、Ag Pt、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 、C、 H、CO 2 等 加热 Al 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：① 2NaBr ＋Cl ＝Br ＋2NaCl ②Br＋SO＋2HO ＝2HBr ＋HSO 4222222③ 2HBr ＋Cl＝2HCl ＋Br 224、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 I，再萃取出来。证明 2 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 HSO 及 HO 然后加入几滴淀粉溶液。 2422－＋ 证明含碘的现象： 滴入淀粉溶液， 溶液变蓝色。 2I＋HO ＋2H＝I ＋2HO 2222 10 / 11 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。 生成水煤气的反应： 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。 1、环境污染 （1）大气污染 大气污染物：颗粒物（粉尘） 、硫的氧化物（ SO 和 SO）、氮的氧化物（ NO 和 NO ）、CO、碳 232 氢化合物，以及氟氯代烷等。 大气污染的防治：合理规划工业发展和城市建设布局；调整能源结构；运用各种防治污染的技 术；加强大气质量监测；充分利用环境自净能力等。 （2）水污染 22＋＋ 等）、酸、碱、盐等无机物，耗氧物质，石油和难降解的有机物， Ba 、Pb 水污染物：重金属 （洗涤剂等。 水污染的防治方法：控制、减少污水的任意排放。 （3）土壤污染 土壤污染物：城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降 物、牲畜排泄物、生物残体。 土壤污染的防治措施：控制、减少污染源的排放。 2、绿色化学 绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 按照绿色化学的 原则， 最理想的“原子经济” 就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物（即没有副反应， 不生成副 产物，更不能 产生废弃物） ，这时原子利用率为 100％（对应的化学反应类型为：化合反应，加成反应，加聚 反应） 。 3、环境污染的热点问题： （1）形成酸雨的主要气体为 SO 和 NO 。 x2 （2）破坏臭氧层的主要物质是氟利昂 （CClF ） 和 NO。 x22 （3）导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是 CO。 2 （4）光化 学烟雾的主要原因是汽车排出的尾气中氮氧化物、一氧化氮、碳氢化合物。 （5）“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。 （6）引起赤潮的原因：工农业及城市生活污水含大量的氮、 磷等营养元素。 （含磷洗衣粉的使用 和不合 理使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之一。 ） 11 / 11