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高一化学必修二知识点总结:化学反应与能量
人教版高一化学必修二知识总结,第二章化学反应与能量,化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键的形成。在旧键断裂和新键形成的过程中会伴有能量的释放和吸收。对于化学反应,我们一般关心其反应速率和限度。本章内容要求比较简单,在化学选修4有详细讲解,为高考重点和难点。
考纲要求
(1)了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。
(2)了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
(3)了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
(4)了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。
(5)了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
(6)了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
(7)了解化学反应的可逆性。
第一节化学能与热能
1、化学反应与能量变化
化学反应的本质是旧化学断裂,新化学键形成。在任何的化学反应中总伴有能量的变化。
原因是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加热条件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)加热条件CO(g)+H2(g)。②铵盐和碱的反应如Ba(OH)28H2O+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
能源的分类
第二节化学能与电能
1、化学能转化为电能的方式
化学能转化为电能
2、原电池原理
(1)原电池概念
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
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。
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。
(5)原电池正负极的判断
①依据原电池两极的材料:
较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极;
较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极)。
②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。
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。
(6)原电池电极反应的书写方法
①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:
a.写出总反应方程式。
b.把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。
c.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。
②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)化学反应速率的概念: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:化学反应速率公式
①单位:mol/(Ls)或mol/(Lmin)。
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),化学选修4详细阐述。
⑤其他因素: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:
①VA(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可逆号zC,x+y≠z)
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高一化学必修一知识点总结:化学实验基本方法
过滤一帖、二低、三靠分离固体和液体的混合体时,除去液体中不溶性固体。(漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯)
蒸发不断搅拌,有大量晶体时就应熄灯,余热蒸发至干,可防过热而迸溅把稀溶液浓缩或把含固态溶质的溶液干,在蒸发皿进行蒸发
蒸馏①液体体积②加热方式③温度计水银球位置④冷却的水流方向⑤防液体暴沸利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质(蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶)
萃取萃取剂:原溶液中的溶剂互不相溶;②对溶质的溶解度要远大于原溶剂;③要易于挥发。利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作,主要仪器:分液漏斗
分液下层的液体从下端放出,上层从上口倒出把互不相溶的两种液体分开的操作,与萃取配合使用的
过滤器上洗涤沉淀的操作向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水流完后,重复操作数次
配制一定物质的量浓度的溶液需用的仪器托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管
主要步骤:⑴计算⑵称量(如是液体就用滴定管量取)⑶溶解(少量水,搅拌,注意冷却)⑷转液(容量瓶要先检漏,玻璃棒引流)⑸洗涤(洗涤液一并转移到容量瓶中)⑹振摇⑺定容⑻摇匀
容量瓶①容量瓶上注明温度和量程。②容量瓶上只有刻线而无刻度。①只能配制容量瓶中规定容积的溶液;②不能用容量瓶溶解、稀释或久贮溶液;③容量瓶不能加热,转入瓶中的溶液温度20℃左右
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高一化学必修二知识点总结:化学与可持续发展
人教版高一化学必修二知识总结,第四章化学与可持续发展,海水是人类尚未利用的宝库,从海水中人类可以得到大量资源,淡水、溴、碘、镁甚至黄金。在化石能源日益减少的今天,能源的综合利用和新能源开发,将是新的课题。
考纲要求
(1)了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等)。
(2)了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。
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
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。
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)电解2Na+Cl2↑;MgCl2(熔融)电解Mg+Cl2↑;2Al2O3(熔融)电解4Al+3O2↑.
(2)热还原法:适用于较活泼金属
Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2↑;WO3+3H2高温W+3H2O;ZnO+C高温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高温2Fe+Al2O3(铝热反应);Cr2O3+2Al高温2Cr+Al2O3(铝热反应).
(3)热分解法:适用于一些不活泼的金属
2HgO加热2Hg+O2↑;2Ag2O加热4Ag+O2↑.
5、回收金属的意义
(1)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。
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、Sr11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
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,然后用氯气置换出溴单质,通入空气和水蒸气,将溴单质吹出,用二氧化硫还原为氢溴酸,达到富集目的,然后在用氯气氧化,得到溴单质。
有关反应方程式:①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl;②Br2+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
煤的综合利用包括煤的干馏、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。
煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。
煤的气化是将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。
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
石油的加工有: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(SO2和SO3)、氮的氧化物(NO和NO2)、CO、碳氢化合物,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
水污染物:重金属(Hg2+、Pb2+等)、酸、碱、盐等无机物,耗氧物质,石油和难降解的有机物,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%。
3、环境污染的热点问题
(1)形成酸雨的主要气体为SO2和NOx。
(2)导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是CO2。
(3)破坏臭氧层的主要物质是氟利昂(CCl2F2)和NOx。
(4)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。
(5)“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。
(6)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。
每个老师不可缺少的课件是教案课件,规划教案课件的时刻悄悄来临了。将教案课件的工作计划制定好,新的工作才会如鱼得水!你们会写一段适合教案课件的范文吗?考虑到您的需要,小编特地编辑了“2017高一化学主要知识点汇总”,仅供参考,欢迎大家阅读。
2017高一化学主要知识点汇总文章来源:http://m.jab88.com/j/12079.html
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