2019年高考化学选修3基础知识点总结(经典)
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2019 年高考化学选修 3 基础知识点总结
(经典)
一、原子结构
1、能层和能级
(1)能层和能级的划分
①在同一个原子中,离核越近能层能量越低。
②同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成
能级 s、p、d、f ,能量由低到高依次为 s、p、d、f 。
③任一能层,能级数等于能层序数。
④s、p、d、f ⋯⋯可容纳的电子数依次
是 1、3、5、7⋯⋯的两倍。
⑤能层不同能级相同,所容纳的最多电子数相同。
(2)能层、能级、原子轨道之间的关系
每能层所容纳的最多电子数是: 2n2(n:能层的序数)。
2、构造原理
(1)构造原理是电子排入轨道的顺序, 构造原理揭示了原子核外
电子的能级分布。
(2)构造原理是书写基态原子电子排布式的依据, 也是绘制基态
原子轨道表示式的主要依据之一。
(3)不同能层的能级有交错现象,如 E(3d)>E(4s)、E(4d)
>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f )>E(5p)、
E(4f )>E(6s)等。原子轨道的能量关系是: ns<(n-2 )f < (n-1)
d <np
(4)能级组序数对应着元素周期表的周期序数, 能级组原子轨道
所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。
根据构造原理,在多电子原子的电子排布中:各能层最多容纳的
电子数为 2n2
;最外层不超过 8 个电子;次外层不超过 18 个电子;
倒数第三层不超过 32 个电子。
2
(5)基态和激发态
①基态: 最低能量状态。 处于 最低能量状态 的原子称为 基态原
子 。
②激发态:较高能量状态(相对基态而言)。基态原子的电子吸
收能量后, 电子跃迁至较高能级时的状态。 处于激发态的原子称为激
发态原子 。
③原子光谱:不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收(基态→激
发态)和放出(激发态→较低激发态或基态)不同的能量(主要是光
能),产生不同的光谱——原子光谱(吸收光谱和发射光谱)。利用
光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。
3、电子云与原子轨道( 1)电子云:电子在核外空间做高速运动,
没有确定的轨道。因此,人们用“电子云”模型来描述核外电子的运
动。“电子云”描述了电子在原子核外出现的概率密度分布,是核外
电子运动状态的形象化描述。
(2)原子轨道:不同能级上的电子出现 概率 约为 90%的电子云
空间轮廓图 称为原子轨道。 s 电子的原子轨道呈 球形对称, ns 能级
各有 1 个原子轨道; p 电子的原子轨道呈纺锤形, np 能级各有 3 个原
子轨道,相互垂直 (用 px、py、pz 表示) ;nd 能级各有 5 个原子轨道;
nf 能级各有 7 个原子轨道。
4、核外电子排布规律
(1)能量最低原理:在基态原子里,电子优先排布在能量最低的
能级里,然后排布在能量逐渐升高的能级里。
(2)泡利原理: 1 个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子,且自旋
方向相反。
(3)洪特规则:电子排布在同一能级的各个轨道时,优先占据不
同的轨道,且自旋方向相同。
(4)洪特规则的特例:电子排布在 p、d、f 等能级时,当其处于
全空 、半充满或全充满时,即 p0、d0、f 0、p3、d5、f 7、p6、d10、f 14,
整个原子的能量最低,最稳定。
能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”,而不是
说电子填充到能量最低的轨道中去, 泡利原理和洪特规则都使 “整个
原子处于能量最低状态”。
(5)(n-1 )d 能级上电子数等于 10 时,副族元素的族序数 =ns
能级电子数
3
二、元素周期表和元素周期律
1、元素周期表的结构
元素在周期表中的位置由原子结构决定:原子核外的能层数决定
元素所在的周期,原子的价电子总数决定元素所在的族。
(1)原子的电子层构型和周期的划分
周期是指能层(电子层)相同,按照最高能级组电子数依次增多
的顺序排列的一行元素。 即元素周期表中的一个横行为一个周期, 周
期表共有七个周期。同周期元素从左到右(除稀有气体外),元素的
金属性逐渐减弱, 非金属性逐渐增强。
(2)原子的电子构型和族的划分
族是指价电子数相同(外围电子排布相同),按照电子层数依次
增加的顺序排列的一列元素。 即元素周期表中的一个列为一个族 (第
Ⅷ族除外)。共有十八个列,十六个族。同主族周期元素从上到下,
元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
(3)原子的电子构型和元素的分区
按电子排布可把周期表里的元素划分成 5 个区,分别为 s 区、 p
区、 d 区、 f 区和 ds 区,除 ds 区外,区的名称来自按构造原理最后
填入电子的能级的符号。
2、元素周期律
元素的性质随着核电荷数的递增发生周期性的递变,叫做元素周
期律。元素周期律主要体现在核外电子排布、 原子半径、 主要化合价、
金属性、非金属性、第一电离能、电负性等的周期性变化。元素性质
的周期性来源于原子外电子层构型的周期性。
(1)同周期、同主族元素性质的递变规律
同周期(左 右) 同主族(上 下)
原
子
结
构
核电荷数 逐渐增大 增大
能 层 ( 电 子
层)数
相同 增多
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
元
素
化合价 最高正价由 +1
+7 负价数 =(8—
族序数)
最高正价和负价数
均相同, 最高正价数
=族序数
4
性
质
元 素 的 金 属
性 和 非 金 属
性
金属性逐渐减弱,
非金属性逐渐增
强
金属性逐渐增强, 非
金属性逐渐减弱
第一电离能 呈增大趋势 (注意
反常点: ⅡA族和
ⅢA 族、Ⅴ A 族和
ⅥA 族)
逐渐减小
电负性 逐渐增大 逐渐减小
(2)微粒半径的比较方法
①同一元素:一般情况下元素阴离子的离子半径大于相应原子的
原子半径,阳离子的离子半径小于相应原子的原子半径。
②同周期元素(只能比较原子半径):随原子序数的增大,原子
的原子半径依次减小。如: Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl
③同主族元素(比较原子和离子半径):随原子序数的增大,原
子的原子半径依次增大。如: Li
Na+>Mg2+>Al 3+
(3)元素金属性强弱的判断方法
金
属
性
比
较
本
质
原子越易失电子,金属性越强。
判
断
依
据
1. 在金属活动顺序表中越靠前,金属性越强
2. 单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性
越强
3. 单质还原性越强或离子氧化性越弱,金属性
越强(电解中在阴极上得电子的先后 )
4. 最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属
性越强
5. 若 xn++y x+y m+ 则 y 比 x 金属性强
6. 原电池反应中负极的金属性强
7. 与同种氧化剂反应,先反应的金属性强
8. 失去相同数目的电子,吸收能量少的金属性
强
(4)非金属性强弱的判断方法
5
非
金
属
性
比
较
本
质
原子越易得电子,非金属性越强
判
断
方
法
1. 与 H2 化合越易, 气态氢化物越稳定, 非金属
性越强
2. 单质氧化性越强,阴离子还原性越弱,非金
属性越强(电解中在阳极上得电子的先后 )
3. 最高价氧化物的水化物酸性越强, 非金属性
越强
4. A n-+B Bm-+A 则 B比 A非金属性强
5. 与同种还原剂反应,先反应的非金属性强
6. 得到相同数目的电子, 放出能量多的非金属
性强
三、共价键
1、共价键的成键本质:成键原子相互接近时,原子轨道发生重叠,
自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对, 两原子核间电子云密度
增加,体系能量降低。
2、共价键类型:
(1)σ键和 π键
σ键 π键
成键方向 沿键轴方向“头碰头” 平行或“肩并肩”
电子云形
状
轴对称 镜像对称
牢固程度 强度大,不易断裂 强度小,易断裂
成键判断
规律
单键是 σ键;双键有一个是 σ键,另一个是 π
键;三键中一个是 σ键,另两个为 π键。
(2)极性键和非极性键
非 极 性 键 极 性 键
定义 由同种元素的原子
形成的共价键,共
用电子对不发生偏
移
由不同种元素的原子
形成的共价键, 共用电
子对发生偏移
原 子 吸 引 电 相同 不同
6
子能力
共 用 电 子 对
位置
不偏向任何一方 偏向吸引电子能力强
的原子一方
成 键 原 子 的
电 性 判 断 依
据
不显电性 显电性
举例 单质分子(如 H2、
Cl 2)和某些化合物
(如 Na2O2、H2O2)
中含有非极性键
气态氢化物, 非金属氧
化物、 酸根和氢氧根中
都含有极性键
(3)配位键:一类特殊的共价键,一个原子提供空轨道,另一个
原子提供一对电子所形成的共价键。
①配位化合物: 金属离子与配位体之间通过配位键形成的化合物。
如:Cu(H2O) 4SO4、Cu(NH3)4(OH)2、Ag(NH3) 2OH 、Fe(SCN) 3
等。
②配位化合物的组成:
3、共价键的三个键参数
概念 对分子的影响
键
长
分子中两个成键原子核
间距离(米)
键长越短,化学键越强,
形成的分子越稳定
键
能
对 于 气 态双 原 子分 子
AB,拆开 1molA-B 键所
需的能量
键能越大,化学键越强,
越牢固,形成的分子越稳
定
键
角
键与键之间的夹角 键角决定分子空间构型
(1)键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性,键角决定分
子空间构型和分子的极性。
(2)键能与反应热: 反应热=生成物键能总和-反应物键能总和
四、分子的空间构型
1、等电子原理
原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,
许多性质是相似的,此原理称为等电子原理。
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(1)等电子体的判断方
法: 在微粒的组成上, 微粒
所含原子数目相同; 在微粒
的构成上, 微粒所含价电子
数目相同;在微粒的结构
上, 微粒中原子的空间排列
方式相同。 (等电子的推断常用转换法,如 CO2=CO+O=N2+O= N2O= N2+
N— = N 3
— 或 SO2=O+O2=O3=N— +O2= NO2
— )
(2)等电子原理的应用:利用等电子体的性质相似,空间构型
相同,可运用来预测分子空间的构型和性质。
2、
价 电 子
互 斥 理
论:
(1) 价电子互斥理论的基本要点: ABn 型分子(离
子)中中 心原子 A周围的价电子对的几何构型,主要
取决于价电子对数( n),价电子对尽量远离,使它们之间斥力最小。
(2)ABn 型 分 子 价 层 电 子 对
的计算方法:
①对于主族元素, 中心原子价电子数 =最外层电子数, 配位原子按
提供的价电子数计算,如: PCl5 中
②O、S 作为配位原子时按不提供价电子计算,作中心原子时价电
子数为 6;
③离子的价电 子对数计算
如:NH4
+: SO 4
2- :
3、杂化轨道理论
(1)杂化轨道理论的基本要点:
①能量相近的原子轨道才能参与杂化。
8
②杂化后的轨道一头大,一头小,电子云密度大的一端与成键原
子的原子轨道沿键轴方向重叠, 形成 σ键;由于杂化后原子轨道重叠
更大,形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键稳定。
③杂化轨道能量相同,成分相同,如:每个 sp3 杂化轨道占有 1
个 s 轨道、 3 个 p 轨道。
④杂化轨道总数等于参与杂化的原子轨道数目之和。
(2)s、p 杂化轨道和简单分子几何构型的关系
杂化类型 sp sp 2 sp 3 sp 3 不等性杂化
轨道夹角 180 o 120 o 109o2
8′
中心原子位置 ⅡA,Ⅱ
B
ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
中心原子孤对
电子数
0 0 0 1 2 3
分子几何构型 直线形 平 面 三
角形
正 四
面 体
形
三 角
锥形
V 字
形
直
线
形
实例 BeCl2、
Hg Cl 2
BF3 CH4 、
SiCl 4
NH3 、
PH3
H2O、
H2S
HCl
(3)杂化轨道的应用范围: 杂化轨道只应用于形成 σ键或者用来
容纳未参加成键的孤对电子。
(4)中心原子杂化方式的判断方法: 看中心原子有没有形成双键
或叁键,如果有 1 个叁键,则其中有 2 个π键,用去了 2 个 p 轨道,
形成的是 sp 杂化;如果有 1 个双键则其中有 1 个π键,形成的是 sp
2 杂化;如果全部是单键,则形成的是 sp 3 杂化。
4、分子空间构型、中心原子杂化类型和分子极性的关系
分子(离
子)
中 心 原
子 价 电
子对
杂化类
型
VSEPR模
型
分子空
间构型
键角 分子的
极性
CO2 2 sp 直线 直线形 180 o 非
SO2 3 sp 2 平面三
角
V字形 极
H2O、OF2、 3 sp 3 平面三
角
V字形 —— 极
9
HCN 2 sp 直线 直线形 180 o 极
NH3 4 sp 3 正四面
体
三角锥
形
107
o18′
极
BF3、SO3 3 sp 2 平面三
角
平面三
角形
120 o 非
H3O+ 4 sp 3 正四面
体
三角锥
形
107
o18′
——
CH4、CCl4 4 sp 3 正四面
体
正四面
体形
109o28
′
非
NH4
+ 4 sp 3 正四面
体
正四面
体形
109o28
′
非
HCHO、
COCl2
3 sp 2 平面三
角
平面三
角形
—— 极
五、分子的性质
1、分子间作用力(范德华力和氢键)
(1)分子间作用力和化学键的比较
化学键 分子间作用力
概念 相邻原子间强烈的相互
作用
分子间微弱的相互作用
范围 分子内或某些晶体内 分子间
能量 键 能 一 般 为 120 ~
800kJ·mol- 1
约几到几十 kJ·mol-1
性 质 影
响
主要影响物质的化学性
质(稳定性)
主要影响物质的物理性
质(熔沸点)
(2)范德华力与氢键的比较
范德华力 氢键
概念 物质分子间存在的
微弱相互作用
分子间(内)电负性较大的
成键原子通过 H 原子而形成
的静电作用
存 在 范
围
分子间 分子中含有与 H 原子相结合
的原子半径小、电负性大、
有孤对电子的 F、O、N原子
10
强 度 比
较
比化学键弱得多 比化学键弱得多,比范德华
力稍强
影 响 因
素
随分子极性和相对
分子质量的增大而
增大
性 质 影
响
随 范 德 华 力 的 增
大,物质的熔沸点
升高、溶解度增大
分子间氢键使物质熔沸点升
高硬度增大、水中溶解度增
大;分子内氢键使物质熔沸
点降低、硬度减小
2、极性分子和非极性分子
(1)极性分子和非极性分子
<1>非极性分子: 从整个分子看, 分子里电荷的分布是对称的。 如:
①只由非极性键构成的同种元素的双原子分子: H2、Cl 2、N2 等;②只
由极性键构成, 空间构型对称的多原子分子: CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4
等;③极性键非极性键都有的: CH2=CH2、CH≡CH、 。
<2>极性分子:整个分子电荷分布不对称。如:①不同元素的双原
子分子如: HCl,HF等。②折线型分子,如 H2O、H2S等。③三角锥形
分子如 NH3 等。
(2)共价键的极性和分子极性的关系:
两者研究对象不同, 键的极性研究的是原子, 而分子的极性研究的是
分子本身; 两者研究的方向不同, 键的极性研究的是共用电子对的偏
离与偏向, 而分子的极性研究的是分子中电荷分布是否均匀。 非极性
分子中, 可能含有极性键, 也可能含有非极性键, 如二氧化碳、 甲烷、
四氯化碳、三氟化硼等只含有极性键,非金属单质 F2、N2、P4、S8 等
只含有非极性键, C2H6、C2H4、C2H2 等既含有极性键又含有非极性键;
极性分子中,一定含有极性键,可能含有非极性键,如 HCl、H2S、H2
O 2 等。
(3)分子极性的判断方法
①单原子分子:分子中不存在化学键,故没有极性分子或非极性
分子之说,如 He、Ne等。
②双原子分子:若含极性键,就是极性分子,如 HCl、HBr 等;若
含非极性键,就是非极性分子,如 O2、I 2 等。
③以极性键结合的多原子分子,主要由分子中各键在空间的排列
位置决定分子的极性。若分子中的电荷分布均匀,即排列位置对称,
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则为非极性分子,如 BF3、CH4 等。若分子中的电荷分布不均匀,即排
列位置不对称,则为极性分子,如 NH3、SO2 等。
④根据 ABn 的中心原子 A 的最外层价电子是否全部参与形成了同
样的共价键。(或 A是否达最高价)
(4)相似相溶原理
①相似相溶原理:极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于
非极性溶剂。
②相似相溶原理的适用范围:“相似相溶”中“相似”指的是分
子的极性相似。
③如果存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性
越好。相反, 无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较
小。
3、有机物分子的手性和无机含氧酸的酸性
(1)手性分子
①手性分子:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同
左手与右手一样互为镜像, 却在三维空间里不能重叠, 互称手性异构
体(又称对映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的分子叫做手
性分子。
②手性分子的判断方法:判断一种有机物是否具有手性异构体,
可以看其含有的碳原子是否连有四个不同的原子或原子团, 符合上述
条件的碳原子叫做手性碳原子。 手性碳原子必须是饱和碳原子, 饱和
碳原子所连有的原子和原子团必须不同。
(2)无机含氧酸分子的酸性
①酸的元数 =酸中羟基上的氢原子数, 不一定等于酸中的氢原子数
(有的酸中有些氢原子不是连在氧原子上)
②含氧酸可表示为:( HO)mROn, 酸的强度与酸中的非羟基氧原子
数 n 有关, n 越大,酸性越强。
n=0 弱 酸 n=1 中 强 酸 n=2 强
酸 n=3 超强酸
六、晶体的结构和性质
类型
比较
离子晶体 原子晶
体
分子晶体 金属晶体
构成晶体微粒 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子、自
12
1、四大晶体的比较
2、典型晶体的结构特征
(1)NaCl
属于离子晶体。 晶胞中每个 Na+周围吸引着 6 个 Cl -,这些 Cl
-构成的几何图形是正八面体,每个 Cl - 周围吸引着 6 个 Na+,Na+、Cl
-个数比为 1:1,每个 Na+与 12 个 Na+等距离相邻,每个氯化钠晶胞
含有 4 个 Na+和 4 个 Cl -。
(2)CsCl
属于离子晶体。晶胞中每个 Cl —(或 Cs+)周围与之最接近且距离
相等的 Cs+(或 Cl —)共有 8 个,这几个 Cs+(或 Cl — )在空间构成的
几何构型为立方体,在每个 Cs+周围距离相等且最近的 Cs+共有 6 个,
这几个 Cs+在空间构成的几何构型为正八面体,一个氯化铯晶胞含有
1 个 Cs+和 1 个 Cl — 。
(3)金刚石(空间网状结构)
由电子
形成晶体作用
力
离子键 共价键 范德华力 微 粒 间 的 静 电
作用
物
理
性
质
熔沸点 较高 很高 低 有高、有低
硬度 硬而脆 大 小 有高、有低
导电性 不良(熔融
或水溶液中
导电)
绝缘、
半导体
不良 良导体
传热性 不良 不良 不良 良
延展性 不良 不良 不良 良
溶解性 易溶于极性
溶剂,难溶
于有机溶剂
不溶于
任何溶
剂
极 性 分 子
易 溶 于 极
性溶剂;非
极 性 分 子
易 溶 于 非
极 性 溶 剂
中
一 般 不 溶 于 溶
剂,钠等可
与水、醇类、酸
类反应
典型实例 NaOH、NaCl 金刚石 P4、干冰、
硫
钠、铝、铁
13
属于原子晶体。 晶体中每个 C原子和 4 个 C原子形成 4 个共价键 ,
成为正四面体结构, C原子与碳碳键个数比为 1:2,最小环由 6 个 C
原子组成,每个 C原子被 12 个最小环所共用;每个最小环含有 1/2
个 C原子。
(4)SiO2
属于原子晶体。 晶体中每个 Si 原子周围吸引着 4 个 O原子,每个
O原子周围吸引着 2 个 Si 原子, Si 、O原子个数比为 1:2,Si 原子
与 Si —O键个数比为 1:4,O原子与 Si —O键个数比为 1:2,最小
环由 12 个原子组成。
(5)干冰
属于分子晶体。 晶胞中每个 CO2 分子周围最近且等距离的 CO2有 12
个。1 个晶胞中含有 4 个 CO2。
(6)石墨
属于过渡性晶体。是分层的平面网状结构,层内 C 原子以共价键
与周围的 3 个 C原子结合,层间为范德华力。晶体中每个 C原子被 3
个六边形共用 , 平均每个环占有 2 个碳原子。晶体中碳原子数、碳环
数和碳碳单键数之比为 2:3。
(7)金属晶体
金属 Po(钋)中金属原子堆积方式是简单立方堆积,原子的配位
数为 6,一个晶胞中含有 1 个原子。金属 Na、K、Cr、Mo(钼)、 W
等中金属原子堆积方式是体心立方堆积,原子的配位数为 8,一个晶
胞中含有 2 个原子。金属 Mg、Zn、Ti 等中金属原子堆积方式是六方
堆积,原子的配位数为 12,一个晶胞中含有 2 个原子。金属 Au、Ag、
Cu、Al 等中金属原子堆积方式是面心立方堆积, 原子的配位数为 12,
一个晶胞中含有 4 个原子。
3、物质熔沸点高低的判断
(1)不同类晶体:一般情况下,原子晶体 >离子晶体 >分子晶体
(2)同种类型晶体:构成晶体质点间的作用力大,则熔沸点高,
反之则小。
①离子晶体:结构相似且化学式中各离子个数比相同的离子晶体
中离子半径小(或阴、阳离子半径之和越小的),键能越强的,熔、
沸点就越高。如 NaCl、NaBr、Nal;NaCl、KCl、RbCl 等的熔、沸点
依次降低。离子所带电荷大的熔点较高。如: MgO熔点高于 NaCl。
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②分子晶体:在组成结构均相似的分子晶体中,式量大的,分子
间作用力就大,熔点也高。如: F2、Cl 2、Br2、I 2 和 HCl、HBr、HI 等
均随式量增大。熔、沸点升高。但结构相似的分子晶体,有氢键存在
熔、沸点较高。
③原子晶体:在原子晶体中,只要成键原子半径小,键能大的,
熔点就高。如金刚石、金刚砂(碳化硅)、晶体硅的熔、沸点逐渐降
低。
④金属晶体:在元素周期表中,主族数越大,金属原子半径越小,
其熔、沸点也就越高。如Ⅲ A的 Al ,ⅡA 的 Mg,IA 的 Na,熔、沸点
就依次降低。 而在同一主族中, 金属原子半径越小的, 其熔沸点越高。
化学选修 4 化学反应与原理
章节知识点梳理
第一章 化学反应与能量
一、焓变 反应热
1 .反应热:化学反应过程中所放出或吸收的热量,任何化学
反应都有反应热, 因为任何化学反应都会存在热量变化, 即要么吸热
要么放热。反应热可以分为( 燃烧热、中和热、溶解热 )
2 .焓变 ( ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效
应 . 符号: △H.单位: kJ/mol ,即:恒压下:焓变 =反应热,都可用
ΔH表示,单位都是 kJ/mol 。
3. 产生原因:化学键断裂——吸热 化学键形成——放
热
放出热量的化学反应。 ( 放热>吸热 ) △H 为“- ”或△ H <0
吸收热量的化学反应。(吸热 >放热)△ H 为“+”或△ H >0
也可以利用计算△ H 来判断是吸热还是放热。△ H=生成物所
具有的总能量 - 反应物所具有的总能量 =反应物的总键能 - 生成物的总
键能
☆ 常见的放热反应: ① 所有的燃烧反应② 所有的酸碱中和反应③
大多数的化合反应④ 金属与水或酸的反应⑤ 生石灰(氧化钙) 和水
反应⑥铝热反应等
☆ 常见的吸热反应:① 晶体 Ba(OH)2·8H2O 与 NH 4Cl② 大多数
的分解反应③ 条件一般是加热或高温的反应
☆区分是现象(物理变化)还是反应(生成新物质是化学变化) ,
一般铵盐溶解是吸热现象,别的物质溶于水是放热。
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4.能量与键能的关系:物质具有的能量越低,物质越稳定,能量和
键能成反比。
5.同种物质不同状态时所具有的能量:气态 >液态 >固态
6. 常温是指 25,101. 标况是指 0,101.
7. 比较△ H时必须连同符号一起比较。
二、热化学方程式
书写化学方程式注意要点 :
①热化学方程式必须标出能量变化,即反应热△ H,△H 对应
的正负号都不能省。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态 (s,l,
g 分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用 aq 表示)
③热化学反应方程式不标条件, 除非题中特别指出反应时的温
度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数表示物质的量, 不表示个数和
体积,可以是整数,也可以是分数
⑤各物质系数加倍,△ H 加倍,即:△ H 和计量数成比例;反
应逆向进行,△ H改变符号,数值不变。
6. 表示意义:物质的量—物质—状态—吸收或放出 * 热量。
三、燃烧热
1.概念: 101 kPa 时, 1 mol 纯物质 完全 燃烧生成稳定的氧化
物(二氧化碳、二氧化硫、液态水 H2O)时所放出的热量。燃烧热的
单位用 kJ/mol 表示。
※注意以下几点:
①研究条件: 101 kPa
②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量: 1 mol
④研究内容:放出的热量。( ΔH<0,单位 kJ/mol )
2. 燃烧热和中和热的表示方法都是有 ΔH时才有负号。
3. 石墨和金刚石的燃烧热不同。不同的物质燃烧热不同。
四、中和热
1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成 1mol H2O,
这时的反应热叫中和热。
2.强酸与强碱的中和反应其实质是 H+和 OH-反应,其热化学方
程式为:
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H+(aq) +OH-(aq) =H 2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中
和热小于 57.3kJ/mol 。
4.中和热的测定实验:看课本装置图
(1)一般用强酸和强碱做实验,且碱要过量(如果酸和碱的物
质的量相同,中和热会偏小),一般中和热为 57.3kJ/mol 。
(2)若用弱酸或弱碱做实验,放出的热量会偏小,中和热会偏
小。
(3)若用浓溶液做实验,放出的热量会偏大,中和热会偏大。
(4) 在试验中, 增大酸和碱的用量, 放出的热量会增多但中和热
保持不变。
五、盖斯定律
1.内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终
态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应
可以分几步进行, 则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反
应热是相同的。
六、能源
注:水煤气是二次能源。
第二章 化学反应速率和化学平衡
一、化学反应速率
1. 化学反应速率( v)
⑴ 定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物
的物质的量的变化
⑵ 表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来
表示
⑶ 计算公式: v=Δc/ Δt (υ:平均速率, Δc:浓度变化, Δt :
时间)单位: mol/ (L·s)
⑷ 影响因素:
① 决定因素(内因) :反应物的性质(决定因素)
② 条件因素(外因) :浓度(固体和纯液体除外) ,压强(方程式
中必须要有气体) ,温度(提高了反应物分子的能量) ,催化剂(降
低了活化能) ,浓度和压强主要是通过使单位体积内分子总数增大来
增大反应速率, 温度和压强主要是使活化分子百分数增大来增大反应
速率。
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2. 浓度和压强是单位体积内活化分子百分数不变, 温度和催化剂是
分子总数不变。
※注意: (1)、参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓
度几乎无影响,可以认为反应速率不变。
(2)、惰性气体对于速率的影响
①恒温恒容时:充入本体系气体,反应速率增大;充入惰性气体→反
应速率不变
②恒温恒压时:充入惰性气体→反应速率减小
二、化学平衡
(一) 1.定义:
化学平衡状态: 一定条件下, 当一个可逆反应进行到正逆反应速率相
等时,各组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种 “平衡 ”,这
就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征
逆(研究前提是可逆反应)
等(同一物质的正逆反应速率相等)
动(动态平衡)
定(各物质的浓度与质量分数恒定)
变(条件改变,平衡发生变化)
3、判断平衡的依据
判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
例 举 反
应
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
混合物体
系中
各成分的
含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量
的分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定 平衡
③各气体的体积或体积分数一定 平衡
即:各组分的量保持不变时一定能判断平
衡。
正、逆反
应
速 率 的
关系
①在单位时间内消耗了 m molA 同时生成 m
molA ,
平衡
②在单位时间内消耗了 n molB 同时消耗了
p molC,
平衡
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③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q ,V( 正 )不
一定等于 V(逆 )
不 一 定 平
衡
即:用物质来判断平衡时, 必须要一正一逆
且要带上系数。 用速率来判断平衡时, 必须
要一正一逆且速率之比等于计量数之比。
总的 压强,
总的物质
的量,总的
体积
①m+n≠p+q 时,能判断平衡
②m+n=p+q 时,不能判断平衡。即:总的
量看气体的计量数, 气体的计量数不等时能
判断。
混 合 气 体
平 均 相 对
分 子 质 量
Mr 或密度
用公式判断
推出公式是一个变化的量就能判断平衡
温度
任何反应都伴随着能量变化, 当体系温度一
定时(其他不变)一定能判断平衡。 平衡
其他 变化的量能判断平衡, 固定不变的量不能判
断平衡。
(二)影响化学平衡移动的因素
1、浓度对化学平衡移动的影响( 1)影响规律:在其他条件不变的情
况下, 增大反应物的浓度或减少生成物的浓度, 都可以使平衡向正方
向移动; 增大生成物的浓度或减小反应物的浓度, 都可以使平衡向逆
方向移动
(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动
2、温度对化学平衡移动的影响
影响规律: 在其他条件不变的情况下, 温度升高会使化学平衡向着吸
热反应方向移动,温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。
3、压强对化学平衡移动的影响
影响规律:其他条件不变时,增大压强,会使平衡向着体积缩小方向
移动;减小压强,会使平衡向着体积增大方向移动。
注意: (1)改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动
(2)气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似
4.催化剂对化学平衡的影响:由于使用催化剂对正反应速率和逆反应
速率影响的程度是等同的, 所以平衡不移动。 但是使用催化剂可以影
响可逆反应达到平衡所需的时间。
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5.勒夏特列原理 (平衡移动原理) :如果改变影响平衡的条件之一 (如
温度,压强,浓度) ,平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。
三、化学平衡常数
(一)定义:在一定温度下,当一个反应达到化学平衡时,生成物浓
度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数比值。 符号: K
(二)使用化学平衡常数 K 应注意的问题:
1、表达式中各物质的浓度是平衡时的浓度。
2、K 只与温度( T)有关,与反应物或生成物的浓度无关。
3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度是固定不
变的,可以看做是 “1”而不代入公式。
4、稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不必写在平衡关系
式中。
(三)化学平衡常数 K 的应用 :
1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。 K 值越大,
说明平衡时生成物的浓度越大, 它的正向反应进行的程度越大, 即该
反应进行得越完全, 反应物转化率越高。 反之,则相反。 一般地,
K>10 5 时,该反应就进行得基本完全了。
2、可以利用 K 值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平
衡时向何方进行建立平衡。 (Q:浓度积)
Q_〈__K:反应向正反应方向进行 ;
Q__=_K:反应处于平衡状态 ;
Q_〉__K:反应向逆反应方向进行
3、利用 K 值可判断反应的热效应
若温度升高, K 值增大,则正反应为 __吸热 ___反应
若温度升高, K 值减小,则正反应为 __放热___反应
*四、等效平衡
1、概念:在一定条件下(定温、定容或定温、定压) ,只是起始加入
情况不同的同一可逆反应达到平衡后, 任何相同组分的百分含量均相
同,这样的化学平衡互称为等效平衡。
2、分类
(1)定温,定容条件下的等效平衡
第一类: 对于反应前后气体分子数改变的可逆反应: 必须要保证化学
计量数之比与原来相同; 同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质
的量与原来相同。
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第二类: 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应: 只要反应物的物
质的量的比例与原来相同即可视为二者等效。
(2)定温,定压的等效平衡
只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。
五、化学反应进行的方向
1、反应熵变与反应方向:
(1)熵:物质的一个状态函数, 用来描述体系的混乱度, 符号为 S. 单
位: J?mol-1?K -1
(2)体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,这叫做熵增加
原理,也是反应方向判断的依据。 .
(3)同一物质,在气态时熵值最大,液态时次之,固态时最小。即
S(g)〉S(l)〉S(s)
(4)方程式中气体计量数增大的方向就是熵增的方向 。
2、反应方向判断依据
在温度、压强一定的条件下,化学反应的判读依据为:
ΔH-TΔS〈0 反应能自发进行
ΔH-TΔS=0 反应达到平衡状态
ΔH-TΔS〉0 反应不能自发进行
注意: (1)ΔH为负, ΔS为正时,任何温度反应都能自发进行
(2)ΔH为正, ΔS为负时,任何温度反应都不能自发进行