物质结构 元素周期律
一、原子结构：如： 的质子数与质量数，中子数，电子数之间的关系:
1、数量关系：核内质子数＝核外电子数
2、电性关系：
原子 核电荷数＝核内质子数＝核外电子数
阳离子 核外电子数＝核内质子数－电荷数
阴离子 核外电子数＝核内质子数＋电荷数
3、质量关系：质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）
二、 元素周期表和周期律
1、元素周期表的结构：
周期序数=电子层数
七个周期（1、2、3短周期；4、5、6长周期；7不完全周期）
主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数
18个纵行（7个主族；7个副族；一个零族；一个Ⅷ族（8、9、10三个纵行））
2、元素周期律
(1)元素的金属性和非金属性强弱的比较
a. 单质与水或酸反应置换氢的难易或与氢化合的难易及气态氢化物的稳定性
b. 最高价氧化物的水化物的碱性或酸性强弱
c. 单质的还原性或氧化性的强弱（注意：单质与相应离子的性质的变化规律相反）
(2)元素性质随周期和族的变化规律
a. 同一周期，从左到右，元素的金属性逐渐变弱
b. 同一周期，从左到右，元素的非金属性逐渐增强
c. 同一主族，从上到下，元素的金属性逐渐增强
d. 同一主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱
(3)第三周期元素的变化规律和碱金属族和卤族元素的变化规律（包括物理、化学性质）
(4)微粒半径大小的比较规律：a. 原子与原子 b. 原子与其离子 c. 电子层结构相同的离子。
3、元素周期律的应用（重难点）
(1)“位，构，性”三者之间的关系
a. 原子结构决定元素在元素周期表中的位置；b. 原子结构决定元素的化学性质； c. 以位置推测原子结构和元素性质
(2) 预测新元素及其性质
三、化学键
1、离子键：A. 相关概念：B. 离子化合物：大多数盐、强碱、典型金属氧化物 C. 离子化合物形成过程的电子式的表示（AB， A2B，AB2， NaOH，Na2O2，NH4Cl，O22-，NH4＋）
2、共价键：A. 相关概念：B. 共价化合物：只有非金属的化合物（除了铵盐）
C. 共价化合物形成过程的电子式的表示（NH3，CH4，CO2，HClO，H2O2）D 极性键与非极性键
3、化学键的概念和化学反应的本质：
化学反应与能量
一、化学能与热能
1、化学反应中能量变化的主要原因：化学键的断裂和形成.
2、化学反应吸收能量或放出能量的决定因素：反应物和生成物的总能量的相对大小
a. 吸热反应： 反应物的总能量小于生成物的总能量
b. 放热反应： 反应物的总能量大于生成物的总能量
3、化学反应的一大特征：化学反应的过程中总是伴随着能量变化，通常表现为热量变化
4、常见的放热反应：
A. 所有燃烧反应；B. 中和反应；C. 大多数化合反应；D. 活泼金属跟水或酸反应E. 物质的缓慢氧化
5、常见的吸热反应：
A. 大多数分解反应；
氯化铵与八水合氢氧化钡的反应。
6、中和热： A. 概念：稀的强酸与强碱发生中和反应生成1mol H2O（液态）时所释放的热量。B、中和热测定实验。
二、化学能与电能
1、原电池：
(1)_概念：(2) 工作原理：
a. 负极：失电子（化合价升高），发生氧化反应
b. 正极：得电子（化合价降低），发生还原反应
(3)原电池的构成条件 ：关键是能自发进行的氧化还原反应能形成原电池。
a. 有两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体作电极
b. 电极均插入同一电解质溶液
c. 两电极相连（直接或间接）形成闭合回路
(4)原电池正、负极的判断：
a. 负极：电子流出的电极（较活泼的金属），金属化合价升高
b. 正极：电子流入的电极（较不活泼的金属、石墨等）：元素化合价降低
(5)金属活泼性的判断：
a. 金属活动性顺序表
b. 原电池的负极（电子流出的电极，质量减少的电极）的金属更活泼 ；
c. 原电池的正极（电子流入的电极，质量不变或增加的电极，冒气泡的电极）为较不活泼金属
(6)原电池的电极反应：a. 负极反应：X－ne＝Xn－；b. 正极反应：溶液中的阳离子得电子的还原反应
2、原电池的设计：根据电池反应设计原电池：（三部分＋导线）
A. 负极为失电子的金属（即化合价升高的物质）
B. 正极为比负极不活泼的金属或石墨
C. 电解质溶液含有反应中得电子的阳离子（即化合价降低的物质）
3、金属的电化学腐蚀
(1)不纯的金属（或合金）在电解质溶液中的腐蚀，关键形成了原电池，加速了金属腐蚀
(2)金属腐蚀的防护：
a. 改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。如：不锈钢。
b. 在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜）
c. 电化学保护法：牺牲活泼金属保护法，外加电流保护法
4、发展中的化学电源
(1)干电池（锌锰电池）
a. 负极：Zn －2e - ＝ Zn 2+
b. 参与正极反应的是MnO2和NH4+
(2)充电电池
a. 铅蓄电池：铅蓄电池充电和放电的总化学方程式
放电时电极反应：
负极：Pb + SO42-－2e-＝PbSO4
正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝ PbSO4 + 2H2O
b. 氢氧燃料电池：它是一种高效、不污染环境的发电装置。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。
总反应：2H2 + O2＝2H2O
电极反应为（电解质溶液为KOH溶液）
负极：2H2 + 4OH- - 4e- → 4H2O
正极：O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
化学反应速率与限度
一、化学反应速率
(1)化学反应速率的概念：
(2)计算
a. 简单计算
b. 已知物质的量n的变化或者质量m的变化，转化成物质的量浓度c的变化后再求反应速率v
c. 化学反应速率之比 ＝ 化学计量数之比，据此计算：
已知反应方程和某物质表示的反应速率，求另一物质表示的反应速率；
已知反应中各物质表示的反应速率之比或△C之比，求反应方程。
d. 比较不同条件下同一反应的反应速率
关键：找同一参照物，比较同一物质表示的速率（即把其他的物质表示的反应速率转化成同一物质表示的反应速率）
二、影响化学反应速率的因素
(1)决定化学反应速率的主要因素：反应物自身的性质（内因）
(2)外因：
a. 浓度越大，反应速率越快
b. 升高温度（任何反应，无论吸热还是放热），加快反应速率
c. 催化剂一般加快反应速率
d. 有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快e. 固体表面积越大，反应速率越快
f. 光、反应物的状态、溶剂等
三、化学反应的限度
1、可逆反应的概念和特点
2、绝大多数化学反应都有可逆性，只是不同的化学反应的限度不同；相同的化学反应，不同的条件下其限度也可能不同
a. 化学反应限度的概念：
一定条件下， 当一个可逆反应进行到正反应和逆反应的速率相等，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”，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡，这就是可逆反应所能达到的限度。
b. 化学平衡的曲线：
c. 可逆反应达到平衡状态的标志：
反应混合物中各组分浓度保持不变
↓
正反应速率＝逆反应速率
↓
消耗A的速率＝生成A的速率
d. 怎样判断一个反应是否达到平衡：
正反应速率与逆反应速率相等； 反应物与生成物浓度不再改变；混合体系中各组分的质量分数 不再发生变化；条件变，反应所能达到的限度发生变化。化学平衡的特点：逆、等、动、定、变、同。
3、化学平衡移动原因：v正≠ v逆
v正> v逆 正向 v正.< v逆 逆向
浓度: 其他条件不变, 增大反应物浓度或减小生成物浓度, 正向移动 反之
压强: 其他条件不变,对于反应前后气体,总体积发生变化的反应,增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动, 反之…
温度: 其他条件不变,温度升高,平衡向吸热方向移动 反之…
催化剂: 缩短到达平衡的时间,但平衡的移动无影响
勒沙特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件，平衡将向着减弱这种改变的方向发生移动。
高中化学有机归纳
一．各类有机化合物命名规则
表1 各类有机化合物命名规则
类别 主链的选择 碳原子编号
烷烃 选择含碳原子最长的碳链为主链，命名某烷 在主链上以连有最简单取代基（甲基）近端为起点编号
不饱和烃 选择含有不饱和碳原子的最长碳链为主链称某不饱和烃 在主链上以不饱和碳原子近端为起点，进行编号
芳香烃 以芳香环为主体（苯、萘…） 以芳香环上连有取代基的碳原子为起点编号
烃的衍生物 选择含有官能团的碳原子的最长碳链为主链，确定为某衍生物 以连有官能团的碳原子为起点，进行编号（或近端）
二．各类主要有机物的组成通式
类别 结构特点（官能团） 代表物 一般表示式 分子通式
烷烃 只含C—C单键 CH4 R—CH3 CnH2n+2
烯烃 含一个C=C双键 CH2=CH2 R—CH=CH2 CnH2n(n≥2)
炔烃 含一个C≡C参键 CH≡CH R—C≡CH CnH2n—2(n≥2)
苯及其同系物 含一个苯环 R CnH2n—6(n≥2)
饱和一元卤代烃 含一个卤原子 CH3CH2Br R—CH2X CnH2n+1X
饱和一元醇 烃基饱和含一个—OH CH3CH2OH R—OH CnH2n+1OH
一元酚 羟基（—OH）直接连苯环 OH
CnH2n—6O
饱和一元醛 烃基饱和含一个—CHO
CnH2nO
饱和一元羧酸 烃基饱和含一个 CnH2nO2
饱和一元羧酸酯 饱和一元羧酸与饱和一元醇酯化 CnH2nO2
三．重要有机反应类型与涉及主要有机物
反应类型 反应特点 涉及的主要有机物类别
取代 与碳相连的H、官能团 饱和烃、苯和苯的同系物，卤代烃、醇、酚
加成 发生在不饱和碳上 不饱和烃、苯和苯的同系物、醛
消去 生成不饱和键 卤代烃、醇
酯化 羧基与羟基缩合 醇、羧酸、糖类
水解 烃衍生物与水复分解 卤代烃、酯、二糖、多糖、多肽、蛋白质
氧化 燃烧 CxHyOz+(x+ )O2 xCO2 + y/2H2O
不完全 加氧或去氢 不饱和烃、苯的同系物、醇、醛、糖类
还原 加氢或去氧 不饱和烃、醛、单糖
聚合 加聚 只生成一种高聚物 烯烃、二烯烃
缩聚 除高分子还脱下小分子 苯酚与甲醛、二元羧酸与二元醇、氨基酸
注意：
1.能发生取代（包括取代，水解，酯化）：
烷烃与卤素单质：卤素蒸汽，光照； 苯与苯的同系物与：卤素单质在铁做催化剂的条件下
浓硝酸在水浴50-60度 浓硫酸水浴70-80度； 醇与氢卤酸的反应：新制氢卤酸
卤代烃的水解：氢氧化钠水溶液； 酯类的水解：无机酸或碱催化
2．能发生加成
烯烃的加成：氢 卤化氢 水 卤素单质 ； 炔烃得加成：氢 卤化氢 水 卤素单质
二烯烃的加成：氢 卤化氢 水 卤素单质； 苯及苯的同系物：氢 氯
苯乙烯的加成：氢 卤化氢 水 卤素单质； 不饱和烃的衍生物的加成
含醛基的化合物：氢氰酸 氢； 酮类物质的加成：氢
油酸，油酸盐，油酸某酯，油的加成：氢
3．能发生消去 卤代烃和某些醇
4.变性 蛋白质受物理或化学因素的影响，改变其分子内部结构和性质的作用。
5.裂化 在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。
6.裂解 石油化工生产过程中，以比裂化更高的温度（700℃~800℃，有时甚至高达1000℃以上），使石油分镏产物（包括石油气）中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程。
7．皂化 工业上生产肥皂的过程是:将油脂和氢氧化钠溶液按一定比例放在皂化锅内,用蒸汽加热并搅拌,油脂水解,生成高级脂肪酸钠,甘油和水的混合物.然后向皂化锅中加入食盐,应高级脂肪酸钠分子中有一个很长的非极性的烃基,在强极性的电解质中溶解度很小,从中析出悬浮在上层;下层是甘油和食盐的混合溶液.取出上层,加入松香,硅酸钠等添加剂,进行亚率,干燥,成型,即得到肥皂.
8．既能发生氧化反应,又能发生还原反应的物质
四．1.含醛基的物质:所有醛,甲酸,甲酸盐,甲酸某酯,葡萄糖,麦芽糖
2.不饱和烃:烯烃,炔烃,二烯烃,苯乙烯
3.不饱和烃的衍生物
4． 同系物和同分异构体的比较
概念 同系物 同分异构体
外延 有机化合物
内涵 相同 结构、性质相似 分子组成相同
相异 分子组成相差(n个CH2) 分子结构相异
典型示例 （1）烃： （通式）
CH4、CH3—CH3…CnH2n+2
CH2=CH2、CH3CH=CH2…CnH2n
CH≡CH、CH3C≡CH…CnH2n—2
（2）烃的衍生物
CH3OH、C2H5OH…CnH2n+2O
HCHO、CH3CHO…CnH2nO
HCOOH、CH3COOH…CnH2nO2 （1）碳链异构
CH3CH2CH2CH3
（2）官能团类别异构
CH3CH=CH2、
、 、
（3）官能团位置异构
CH3CH2CH2OH、
、 、
要点 （1）均为互称
（2）概念不可混淆：讨论同系物时不涉及同分异构讨论同分异构体时不涉及同系物
五.除杂质
乙醇（氯化钠） - 蒸馏
氯化钠（NH4Cl） - 加热
KNO3（氯化钠） H2O 重结晶、过滤
甲苯（苯酚） 氢氧化钠溶液 分液
溴苯（溴） 氢氧化钠溶液 分液
乙醇（水） CaO 蒸馏
甲苯（乙醛） 水 分液
甲烷（硫化氢） 氢氧化钠或硫酸铜溶液 洗气
苯酚（苯） 加氢氧化钠溶液分层取水层，向水层中通CO2 分液、过滤
KI溶液（I2） CCl4 萃取
硬脂酸钠溶液（NaI） 半透膜 渗析
乙酸（甲酸） 醋酸钠晶体 蒸馏
CO2(Cl2、HCl) FeCl2溶液或饱和碳酸氢钠溶液 氧化还原（氯化氢溶解）
Fe2+(Fe3+) Fe屑 氧化还原
烷（烯、炔）（气） 溴水（不能用酸性KMnO4） 洗气
NaCl(Na2CO3、NaHCO3) 加足量盐酸 蒸发
CO2(SO2) KMnO4或品红 洗气
Cl2（HCl） 饱和氯化钠溶液 洗气
氢氧化钠（碳酸钠） 氢氧化钙 过滤
SiO2(CaCO3、CaO) HCl 过滤
CO2(CO) CuO 加热
硬脂酸钠溶液（甘油） 盐 盐析、过滤
CO(CO2) 氢氧化钠溶液 洗气
气态烷、烯、炔（硫化氢、CO2、SO2） 氢氧化钠溶液 洗气
苯（甲苯） 酸性KMnO4溶液 分液
蛋白质（饱和硫酸钠溶液或硫酸铵溶液） 半透膜 渗析
甲烷（甲醛） 水 洗气
苯（苯磺酸） 水或氢氧化钠 分液
硝基苯（硝酸） 氢氧化钠溶液 分液
淀粉溶液（氯化钠） 蒸馏水 渗析
综上所述，物质分离提纯的方法主要有物理方法和化学方法。
（1）物理方法：过滤、分液、萃取、蒸馏、结晶、洗气、直接加热等。
（2）化学方法：化学方法是指利用物质化学性质的差异，选用一种或几种试剂使之于混合物中的某物质反应，生成沉淀、气体或生成不于水混溶的液体，或使其中之一反应生成易溶于水的物质，然后再用物理方法分离。
I．化学方法选择试剂的原则：
1．选择的试剂只与杂质反应，而不能与被提纯的物质反应。2．所选试剂不能带入新的杂质。
3．试剂与杂质反应后的生成物与被提纯物质要容易分离。4．提纯过程要尽量做到步骤简单，现象明显、容易分离。5．气体杂质若为CO、H2等不能用点燃的方法。
II．常用的化学方法举例如下：（括号内物质为杂质，破折号后为选用的试剂）
1.利用生成沉淀除杂质：NaCl（Na2CO3） ——CaCl2;2.利用生成气体除杂质：3.利用酸式盐与正盐的相互转化关系：NaHSO3(Na2SO3)——SO24.利用氧化还原反应除杂质：FeCl3(FeCl2)——Cl2 5.利用两性反应除杂质：Fe2O3(Al2O3)——氢氧化钠6.利用其他化学性质除杂质：Cu（Fe）
7.除去气体中的杂质：
①用干燥剂（注意选用原则）吸收水蒸汽。②酸性杂质用碱液吸收：H2(CO2、H2S); C2H4(CO2,SO2).
③若酸性气体中含有较强的酸性气体，可用与酸性气体对应的酸式盐饱和溶液吸收：CO2(HCl)，H2S(HCl)④碱性杂质气体可用酸吸收。⑤氯气中含HCl，可用水或饱和食盐水吸收。
⑥杂质气体为O2时，可用加热的铜网。⑦杂质气体为CO，H2时，可用加热的CuO粉末除去。
六.物理性质
1.状态
固态：TNT
气态：c数在4以下的烷，稀，炔，甲醛，一氯甲烷，新戊烷
液态：硝基苯，溴乙烷， 石油
2.气味
无味：甲烷，乙炔（常因混有杂质而带臭味） 稍有气味：乙烯
特殊气味：甲醛，甲酸，乙酸，乙醛
甜味：乙二醇，丙三醇，蔗糖，葡萄糖
香味：乙醇，低级酯 杏仁味：硝基苯
3.颜色
淡黄色：TNT，不纯的硝基苯 黑色或深棕色：石油
4.密度
比水轻：苯，液态烃，一氯代烃，乙醇，乙醛，低级酯，汽油
比水重：硝基苯，溴苯，乙二醇，丙三醇，四氯化碳，氯仿，溴代烃，碘代烃
5.挥发性 乙醇，乙醛，乙酸 6.升华性 萘，蒽
7.水溶性
不溶：高级脂肪酸，酯，硝基苯，溴苯，甲烷，以稀，苯及同系物，萘，蒽，石油，卤代烃，TNT，氯仿，四氯化碳
能溶：苯酚（0度是微溶） 易溶：甲醛，乙酸，乙二醇，苯磺酸 微溶：乙炔，苯甲酸
与水浑溶：乙酸，苯酚（70度以上），乙醛，甲酸，丙三醇
七.最简式相同的：
CH-----C2H2,C4H4(乙烯基乙炔),C6H6（苯，棱晶烷，盆烯），C8H8（立方烷，苯乙烯）
CH2O-----甲醛，乙醇，甲酸甲酯，葡萄糖
CH2-----烯烃和环烷烃
CnH2no-----饱和一元醛，饱和一元酮,
炔烃与3倍于其碳原子数的苯及苯的同系物
八.能与溴水反应退色或变色的物质:
1.不饱和烃:烯烃,炔厅,二烯烃,苯乙烯等2.不饱和烃的衍生物
九.能萃取溴而使溴退色的物质
1.上层变无色的:溴代烃,CS2等
2.下层变无色的:直馏汽油,煤焦油,苯及苯的同系物,低级脂,液态环烷烃,液态饱和烃等
十.能使酸性高锰酸钾退色的物质
1.不饱和烃2.苯的同系物3.不饱和烃的衍生物4.含醛基的物质(醛,甲酸,甲酸盐,甲酸某脂)
5.还原性的糖6.酚类7.石油产品8.煤产品9.天然橡胶
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