高中化学必修二知识点归纳总结大全

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高中化学必修二知识点归纳总 结大全 Z 高中化学必修二知识点归纳总结 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： 中子（ N 个） 质量数 (A) ＝ 质子数 (Z) ＋中子数 (N) 1. 原子（ A X ） 原子序数 =核电荷数 =质子数 =原子的核外电子数 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各电子层最多容纳的电子数是 2n2 ；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～ⅦA 共 7 个主族 族 副族：Ⅲ B～ⅦB、ⅠB～ⅡB，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 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17C l 18A r (1) 电 子 排 布 电子层数相同， 最外层电子数依次增加 (2) 原 子 半 径 原子半径依次减小 — (3) 主 要 化 合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 －4 ＋ 5 － 3 ＋ 6 － 2 ＋ 7 － 1 — (4) 金属性、 非金属性 金属性减弱，非金属性增加 — (5) 单 质 与 水或酸置换 难易 冷 水 剧 烈 热水 与 酸快 与 酸 反 应 慢 —— — (6) 氢 化 物 的化学式 —— SiH 4 PH3 H2S HC l — (7) 与 H2 化 合的难易 —— 由难到易 — (8) 氢 化 物 的稳定性 —— 稳定性增强 — (9) 最 高 价 氧化物的化 学式 Na2 O MgO Al 2O 3 SiO 2 P2O 5 SO3 Cl 2 O7 — 最 高 价 (10) 化 学式 NaO H Mg( OH)2 Al( OH)3 H2S iO3 H3P O4 H2S O4 HC lO 4 — (11) 酸 强 中强 两 弱 中 强 很 — 氧 化 物 对 应 水 化 物 碱性 碱 碱 性 氢 氧 化 物 酸 强 酸 酸 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＋CuSO4＝FeSO4＋Cu。 （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 2＝2NaCl＋Br2。 （Ⅰ）同周期比较： 金属性： Na＞ Mg ＞Al 非金属性： Si ＜P＜S＜ Cl 与酸或水反应： 从 易→难 碱 性 ： NaOH＞ Mg(OH)2＞Al(OH) 3 单质与氢气反应：从难 →易 氢化物稳定性： SiH4 ＜ PH3＜H2S＜HCl 酸性 ( 含氧酸 ) ： H2SiO3 ＜H3PO4＜H2SO4＜HClO4 （Ⅱ）同主族比较： 金属性： Li ＜Na＜K＜ Rb＜Cs（碱金属元素） 与酸或水反应：从难→ 易 碱 性 ： LiOH＜ NaOH＜ KOH＜RbOH＜CsOH 非金属性： F＞Cl ＞Br＞I （卤族元素） 单质与氢气反应： 从易→难 氢化物稳定： HF＞ HCl＞HBr＞HI （Ⅲ） 金属性： Li ＜Na＜K＜Rb ＜Cs 还原性 ( 失电子能力 ) ：Li ＜Na＜K＜Rb＜Cs 氧化性 ( 得电子能力 ) ：Li ＋ ＞Na＋＞K＋＞Rb＋＞Cs＋ 非金属性： F＞Cl ＞Br＞I 氧化性： F2 ＞Cl 2 ＞Br 2＞I 2 还原性： F－ ＜Cl － ＜Br －＜I － 酸性 ( 无氧酸 ) ： HF＜HCl＜HBr＜HI 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。 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。 1. 离子键与共价键的比较 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（特殊： NH4Cl、NH4NO3 等铵盐只 由非金属元素组成， 但含有离子键） 非金属元素之间 离子化合物：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） 共价化合物：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） 极性共价键（简称极性键） ：由不同种原子形成， A－B型，如， H－Cl。 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金属与酸反应制取氢气。 ④ 大 多 数 化 合 反 应 （ 特 殊 ： C ＋ CO 2 △ 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)＋H 2O(g) △ CO(g)＋H 2(g)。 ②铵盐和碱的反应如 Ba(OH) 2·8H2O＋ NH 4Cl＝BaCl 2＋2NH 3↑＋ 10H2O ③大多数分解反应如 KClO 3、KMnO 4、 CaCO 3 的分解等。 3、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 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 [思考 ]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，吸热反应都需 要加热，这种说法对吗？试举例说明。 点拔：这种说法不对。如 C＋O2＝CO 2 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，反应 放出的热量可以使反应继续下去。 Ba(OH) 2·8H2O 与 NH 4Cl 的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。 第二节 化学能与电能 1、化学能转化为电能的方式： 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 2、原电池原理 （1）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： 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。 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。 （5）原电池正负极的判断方法： ①依据原电池两极的材料： 较活泼的金属作负极（ K 、Ca、Na 太活泼，不能作电 极） ； 较不活泼金属或可导电非金属 （石墨）、氧化物 （MnO 2） 等作正极。 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。 正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的 析出或 H 2 的放出。 （6）原电池电极反应的书写方法： （i）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： ①写出总反应方程式。 ②把总反应根据电子得失情 况，分成氧化反应、还原反应。 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。 （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 H 2、CH 4 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）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： v(B)＝ ( )c B t ＝ ( )n B V t? ①单位： mol/(L·s)或 mol/( L·min) 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 C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） ⑤其它因素：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： ① V A（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 zC，x＋y≠z ） 第三章 有机化合物 绝大多数含碳的化合物称为有机化合物，简称有机物。 像 CO、CO 2、碳酸、碳酸盐等少数化合物，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 1、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。 2、烃的分类： 饱和烃→烷烃（如：甲烷） 脂肪烃 (链状 ) 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 CnH 2n+2 CnH2n —— 代 表 物 甲烷 (CH 4) 乙烯 (C 2H 4) 苯 (C6H6) 结 构 简式 CH 4 CH 2＝CH 2 或 ( 官能 团 ) 结 构 特点 C－C 单键，链状，饱和 烃 C＝C 双键，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 无色稍有气味 的气体，比空 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 主 要 化 学 性 质 烷 烃： 甲烷 ①氧化反应（燃烧） CH 4+2O2――→ CO 2+2H 2O（淡蓝色 火焰，无黑烟） ②取代反应 （注意光是反应发生的主要原 因，产物有 5 种） CH 4+Cl 2 ― → CH 3Cl+HCl CH 3Cl +Cl 2―→CH 2Cl 2+HCl CH 2Cl 2+Cl 2 ― → CHCl 3+HCl CHCl 3+Cl 2―→ CCl 4+HCl 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 4 溶液、溴水或溴的四 氯化碳溶液褪色。 烯 烃： 乙烯 ①氧化反应 （ⅰ）燃烧 C2H 4+3O2 ― ― → 2CO2+2H 2O（火焰明亮，有黑烟） （ⅱ）被酸性 KMnO 4 溶液氧 化，能使酸性 KMnO 4 溶液褪色。 ②加成反应 CH 2＝ CH 2＋Br 2－→ CH 2Br － CH 2Br （能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色） 在一定条件下， 乙烯还可以与 H 2、Cl 2、 HCl 、H 2O 等发生加成反应 CH 2＝CH 2＋H 2――→ CH 3CH 3 CH 2＝CH 2＋HCl －→ CH 3CH 2Cl（氯 乙烷） CH 2＝ CH 2＋H 2O――→ CH 3CH 2OH （制乙醇） ③加聚反应 nCH 2＝CH 2――→－ CH 2－ CH 2－ n（聚乙烯） 乙烯能使酸性 KMnO 4 溶液、溴水或 溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴 别烷烃和烯烃，如鉴别甲烷和乙烯。 苯 ①氧化反应（燃烧） 2C6H 6＋15O2―→ 12CO2＋6H 2O（火 焰明亮，有浓烟） ②取代反应 苯环上的氢原子被溴原子、 硝基取代。 ＋Br 2――→ ＋HBr ＋HNO 3――→ ＋H 2O ③加成反应 ＋3H2――→ 苯不能使酸性 KMnO 4 溶液、溴水或溴的四氯 化碳溶液褪色。 4、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。 概念 同系物 同分异 构体 同素异形 体 同位素 定义 结构相似， 在分子组成 上相差一个 或若干个 CH 2 原子团 的物质 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 6、烷烃的命名： （1）普通命名法：把烷烃泛称为“某烷”，某是指烷 烃中碳原子的数目。 1－10 用甲， 乙，丙，丁，戊，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： ①命名步骤： (1)找主链－最长的碳链 (确定母体名称 )； (2)编号－靠近支链（小、多）的一端； (3)写名称－先简后繁 ,相同基请合并 . 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 CH 3－CH －CH 2－CH 3 CH 3－ CH －CH －CH 3 2－甲基丁烷 2，3－二 甲基丁烷 7、比较同类烃的沸点 : 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 1－4 的烃都为气体。 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 CnH 2n+1OH —— CnH 2n+1COOH 代 表 物 乙醇 乙醛 乙酸 结 构 简式 CH 3CH 2OH 或 C2H 5OH CH 3CHO CH 3COOH 官 能 团 羟基：－ OH 醛基：－ CHO 羧基：－COOH 物 理 性质 无色、有特殊香 味的液体， 俗名 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 作燃料、饮料、 化工原料； 用于 医疗消毒， 乙醇 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 ①与 Na 的反应 2CH 3CH 2OH+2Na ― → 2CH 3CH 2ONa+H 2↑乙醇与 Na 的反应（与水比较） ：①相同点：都 生成氢气，反应都放热 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 CH 3CH 2OH+3O 2 ― → 2CO2+3H 2O （ⅱ）在铜或银催化条件下：可以 被 O2 氧化成乙醛（ CH 3CHO ） 2CH 3CH 2OH+O 2 ― ― → 2CH 3CHO+2H 2O ③消去反应 CH 3CH 2OH ――→ CH 2＝CH 2↑+H 2O 乙醛 氧化反应：醛基 (－CHO) 的性质－与银氨溶 液，新制 Cu(OH) 2 反应 CH 3CHO ＋ 2Ag(NH 3)2OH ――→ CH 3COONH 4 ＋H2O ＋2Ag↓＋3NH 3↑ （银氨溶液） CH 3CHO + 2Cu(OH) 2 ― ― → CH 3COOH ＋ Cu 2O↓＋2H 2O （砖红色） 醛基的检验：方法 1：加银氨溶液水浴加热有银 镜生成。 方法 2：加新制的 Cu(OH) 2 碱 性悬浊液加热至沸有砖红色沉淀 乙酸 ①具有酸的通性： CH 3COOH ≒CH 3COO － ＋H ＋ 使紫色石蕊试液变红； 与 活 泼 金 属 ， 碱 ， 弱 酸 盐 反 应 ， 如 CaCO 3、Na2CO 3 酸性比较： CH 3COOH > H 2CO 3 2CH 3COOH ＋ CaCO 3 ＝ 2(CH 3COO) 2Ca＋CO 2↑＋H 2O（强制弱） ②酯化反应 CH 3COOH ＋ C2H 5OH CH 3COOC 2H 5＋H2O 酸脱羟基醇脱氢 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 元 代表 物 代表物 分子 糖 类 单 糖 C H O 葡萄 糖 C6H 12O6 葡萄糖和果糖互为同 分异构体 单糖不能发生水解反 应 果糖 双 糖 C H O 蔗糖 C12H 22O1 1 蔗糖和麦芽糖互为同 分异构体 能发生水解反应 麦芽 糖 多 糖 C H O 淀粉 (C6H 10O 5)n 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 葡 萄 糖 结构简式： CH 2OH －CHOH －CHOH －CHOH － CHOH －CHO 或 CH 2OH(CHOH) 4CHO （含有羟 基和醛基） 醛基：①使新制的 Cu(OH) 2 产生砖红色沉 淀－测定糖尿病患者病情 ②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 蔗糖 水解反应：生成葡萄糖和果糖 淀粉 纤 维 素 淀粉、纤维素水解反应：生成葡萄糖 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 颜色反应： 蛋白质遇浓 HNO 3 变黄 （鉴别部分蛋白 质） 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化合态 还原为游离态，即 M+n（化合态） M 0 （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 得电子、被还原 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＋ Cl 2↑ MgCl 2（熔融） 电解 Mg ＋ Cl 2↑ 2Al 2O 3（熔融） 电解 4Al ＋ 3O2↑ (2) 热还原法：适用于较活泼金属。 Fe2O 3＋ 3CO 高温 2Fe＋ 3CO 2↑ WO 3＋3H 2 高温 W ＋3H 2O ZnO ＋ C 高温 Zn ＋CO↑ 常用的还原剂：焦炭、 CO、H 2 等。一些活泼的金属也 可作还原剂，如 Al ， Fe2O3＋2Al 高温 2Fe＋Al 2O3（铝热反应） Cr 2O3 ＋2Al 高温 2Cr ＋Al 2O3（铝热反应） (3) 热分解法：适用于一些不活泼的金属。 2HgO △ 2Hg＋O2↑ 2Ag2O △ 4Ag＋O2↑ 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、 Pb、(H)、 Cu Hg、Ag Pt、Au 金属原子失 电子能力 强 弱 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 2＝Br 2＋2NaCl ② Br 2＋SO2＋2H2O＝2HBr ＋H 2SO4 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 H 2、CO、 C、 Al 等加热 加热 物理方 法或 化学方 法 ③2HBr ＋Cl 2＝2HCl ＋Br 2 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 I 2，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 H 2O2 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 －＋ H 2O2＋2H ＋＝I 2＋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。 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 （SO2 和 SO3）、 氮的氧化物（ NO 和 NO 2）、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（ Ba2＋ 、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 NO x。 （2）破坏臭氧层的主要物质是氟利昂（ CCl 2F2）和 NO x。 （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。 ）