专题二 化学基本理论
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高中化学基本理论都有哪些高中化学是指在高中阶段学习的化学知识,包括了化学基础知识、化学方程式的书写、物质的性质与变化、基本化学反应等内容。
在学习化学的过程中,化学基本理论是我们必须掌握的知识之一。
下面,我们来详细了解一下高中化学的基本理论都有哪些。
1. 元素周期表元素周期表是首先需要掌握的基本理论,它包括了各种元素的分类与排列。
元素周期表中的元素按照其原子序数(即原子核中质子的数目)从小到大排列。
每个元素都有自己特定的原子结构和性质,而周期表则将它们排列在一起,方便我们研究不同元素之间的关系。
通过元素周期表,我们可以了解到元素的周期性规律,如电子结构、化学性质、反应活性和物理性质等。
同时,我们还可以通过元素周期表来预测元素的性质,例如电负性、电离能和原子半径等。
2. 电子结构电子结构是指原子中各个电子的能量水平和电子数量。
在化学反应中,电子结构的变化是非常重要的。
电子结构的变化可以导致物质的物理和化学性质发生变化,例如原子的化学键的形成和变化、分子的形态和构象、化学反应的速率以及化学反应的类型等。
3. 化学键化学键是由不同原子之间的相互作用力所引起的,主要有离子键、共价键和金属键等。
离子键是由正、负离子间的相互作用所引起的,共价键是由两个或多个非金属原子共用价电子对而形成的。
金属键则是金属元素之间的相互吸引力所引起的一种键。
通过化学键,化学元素之间进行了化学反应和化学变化,形成了新的物质和化学反应能量。
同时,化学键还能够解释物质的物理性质,例如熔点、沸点、硬度和电导率等。
4. 化学反应化学反应是指原料物质在一定温度、压力和反应条件下,通过化学变化,形成新的化合物的过程。
化学反应主要有酸碱反应、氧化还原反应和单质反应等。
在化学反应中,原料物质会分解或加强,它们的化学键关系发生变化,产生新的物质和能量。
5. 物质的组成和结构最后,我们需要学习的一项基本理论是物质的组成和结构。
物质由原子、分子、离子、元素和化合物等组成。
专题二化学基本理论第4讲物质结构元素周期律(时间:45分钟分值:100分)一、单项选择题(共5个小题,每小题3分,共15分)1.不具有放射性的同位素称为稳定同位素,稳定同位素分析法近20年来在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。
如在陆地生态系统研究中,2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。
下列有关说法正确的是( )。
A.34S原子核内中子数为16B.1H162O和1H182O的相对分子质量不同C.13C和15N原子核内的质子数相差2D.2H+结合OH-的能力比1H+的更强解析A项中34S的中子数为18,不正确;B项中H2O的相对分子质量由H 和O的质量数决定,两个分子中O的质量数不同,则两种分子的相对分子质量也不同,故B项正确;C项中两种原子的质子数相差1,C项不正确;D 中2H+和1H+的化学性质相同,故D项不正确。
答案 B2.(2013·苏州模拟)X、Y是元素周期表中ⅦA族的两种元素,下列能说明X的非金属性比Y强的是( )。
A.电子层数:X>YB.气态氢化物的稳定性:HX<HYC.酸性:HXO4>HYO4D.能发生置换反应:Y2+2NaX===X2+2NaY解析本题考查元素非金属性强弱的比较。
A、B、D项说明Y的非金属性比X的强,错误。
答案 C3.(2013·天津,3)下列有关元素的性质及其递变规律正确的是( )。
A.ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合物或离子化合物B.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7C.同主族元素的简单阴离子还原性越强,水解程度越大D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强解析ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合物如HCl,也可形成离子化合物如NaCl,A正确;由于氧、氟无最高正价,B错误;同主族元素简单阴离子还原性越强,其水解程度并不一定越大,如F-的还原性小于Cl-,但其水解程度比Cl-要强,所以C错误;同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越弱如Na、Mg、Al,D错误。
1.【2017届长春市11中期中考试】已知:NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的△H=-24.2kJ•mol-1,强酸、强碱稀溶液反应的中和热为△H=—57。
3kJ•mol-1,则NH3·H2O在水溶液中电离的△H等于( )A.—69.4 kJ/mol B.-45.2kJ/mol C.+69.4 kJ/mol D.+45.2 kJ/mol【答案】D2.【2017届长春市11中期中考试节选】氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,根据以下三种制氢方法。
完成下列问题:(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2。
相关主要反应如下:I:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131。
0kJ/mol Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-43kJ/mol Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s) △H=—178。
3kJ/mol①计算反应C (s)+2H2O (g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H= kJ/mol;【答案】(2)-90.3【解析】(2)①已知:I:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H=+131.0kJ/mol Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H=—43kJ/molⅢ:CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s)△H=-178.3kJ/mol则根据盖斯定律可知I+Ⅱ+Ⅲ即得到反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s )CaCO3(s)+2H2(g)△H=—90。
3kJ/mol,平衡常数K=K1•K2•K3;3.【2017届河北定州中学第3次月考】今有如下三个热化学方程式: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放热Q1 kJ2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 放热Q2 kJH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) 放热Q3 kJ,其中Q1 Q2 Q3 大小关系是A.Q1=Q2=Q3B.2Q3=Q1〈Q2C.Q3〈Q2<Q1D.Q1<Q2<3Q3【答案】B<Q2;故选B.4.【2017届河北定州中学第3次月考】已知一定条件下断裂1 mol 下列化学键生成气态原子需要吸收的能量如下:H—H 436 kJ;Cl—Cl 243 kJ;H-Cl 431 kJ。
专题二化学基本理论第4讲物质结构元素周期律(时间:45分钟分值:100分)一、单项选择题(共5个小题,每小题3分,共15分)1.不具有放射性的同位素称为稳定同位素,稳定同位素分析法近20年来在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。
如在陆地生态系统研究中,2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。
下列有关说法正确的是( )。
A.34S原子核内中子数为16B.1H162O和1H182O的相对分子质量不同C.13C和15N原子核内的质子数相差2D.2H+结合OH-的能力比1H+的更强解析A项中34S的中子数为18,不正确;B项中H2O的相对分子质量由H 和O的质量数决定,两个分子中O的质量数不同,则两种分子的相对分子质量也不同,故B项正确;C项中两种原子的质子数相差1,C项不正确;D 中2H+和1H+的化学性质相同,故D项不正确。
答案 B2.(2013·苏州模拟)X、Y是元素周期表中ⅦA族的两种元素,下列能说明X的非金属性比Y强的是( )。
A.电子层数:X>YB.气态氢化物的稳定性:HX<HYC.酸性:HXO4>HYO4D.能发生置换反应:Y2+2NaX===X2+2NaY解析本题考查元素非金属性强弱的比较。
A、B、D项说明Y的非金属性比X的强,错误。
答案 C3.(2013·天津,3)下列有关元素的性质及其递变规律正确的是( )。
A.ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合物或离子化合物B.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7C.同主族元素的简单阴离子还原性越强,水解程度越大D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强解析ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合物如HCl,也可形成离子化合物如NaCl,A正确;由于氧、氟无最高正价,B错误;同主族元素简单阴离子还原性越强,其水解程度并不一定越大,如F-的还原性小于Cl-,但其水解程度比Cl-要强,所以C错误;同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越弱如Na、Mg、Al,D错误。
基本概念和基本理论(一)物质的变化和性质1.物质的变化:物理变化:没有生成其他物质的变化。
化学变化:生成了其他物质的变化。
化学变化和物理变化常常同时发生。
物质发生化学变化时一定伴随物理变化;而发生物理变化,不一定同时发生化学变化。
物质的三态变化(固、液、气)是物理变化。
物质发生物理变化时,只是分子间的间隔发生变化,而分子本身没有发生变化;发生化学变化时,分子被破坏,分子本身发生变化。
化学变化的特征:生成了其他物质的变化。
2.物质的性质 (描述性质的语句中常有“能……”“可以……”等字)物理性质:颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性。
化学性质:通过化学变化表现出的性质。
如还原性、氧化性、酸性、碱性、可燃性、热稳定性。
元素的化学性质跟原子的最外层电子数关系最密切。
原子的最外层电子数决定元素的化学性质。
(二)物质的分类3.混合物:是由两种或两种以上的物质混合而成(或由不同种物质组成) 例如,空气,溶液(盐酸、澄清的石灰水、碘酒、矿泉水)矿物(煤、石油、天然气、铁矿石、石灰石),合金(生铁、钢)注意:氧气和臭氧混合而成的物质是混合物,红磷和白磷混合也是混合物。
纯净物、混合物与组成元素的种类无关。
即一种元素组成的物质可能是纯净物也可能是混合物,多种元素组成的物质可能是纯净或混合物。
4.纯净物:由一种物质组成的。
例如:水、水银、蓝矾(CuSO4 ?5H2 O)都是纯净物,冰与水混合是纯净物。
名称中有“某化某”“某酸某”的都是纯净物,是化合物。
5.单质:由同种(或一种)元素组成的纯净物。
例如:铁氧气(液氧)、氢气、水银。
6.化合物:由不同种(两种或两种以上)元素组成的纯净物。
名称中有“某化某”“某酸某”的是化合物。
7.有机物(有机化合物):含碳元素外的化合物(除CO、CO2和含碳酸根化合物外),无机物(无机化合物):不含碳元素的化合物以及CO、CO2 和含碳酸根的化合物8. 氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
质量守恒定律阿加德罗常数及定律[知识规律总结]一、质量守恒定律1.内容参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。
2.实质化学反应前后元素的种类和原子的个数不发生改变。
二、阿伏加德罗定律1.内容在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。
即“三同”定“一同”。
2.推论(1)同温同压下,V l/V2=n l/n2(2)同温同体积时,p1/p2=n1/n2=N1/N2(3)同温同压等质量时,V1/V2=M2/M1(4)同温同压同体积时,注意:阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。
三、阿伏加德罗常数物质的量是以阿伏加德罗常数来计量的,0.012kg碳-12所含的碳原子数就是阿伏加德罗常数(N A)。
6.02×1023mol-1是它的近似值。
注意:叙述或定义摩尔时一般用“阿伏加德罗常数”,在具体计算时常取6.02×1023mol-1。
[思维技巧点拔]一、质量守恒定律的直接应用[例1] 有一在空气里暴露过的KOH固体样品,经分析其含水7.65%,含K2CO3 4.32%。
其余是KOH。
若将ag样品放入b mL 1mol/L的盐酸中,使其充分作用后,多余酸用25.25mL c mol/L的KOH溶液恰好中和完全。
蒸发所得溶液,得到固体质量的表达式中(单位g)()A.只含有a B.只含有b C.可能含有b D.一定有a、b和c[解析]本题如使用Cl原子守恒的方法可大大简化解题步骤。
由题意,反应后溶液为KCl溶液,其中的Cl-来自盐酸,所以所得KCl固体的物质的量与HCl的物质的量相等,即为0.001bmol,质量为0.0745bg。
如果解题时使用ag这个数据,也能获得答案,此时答案中也会含有b,请读者自行解答。
正确答案为:C。
[例2]在一定条件下,16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD。
在相同条件下,8gA和15gB反应可生成D和0.125molC.从上述事实可推知C的式量为。
化学基本理论第五讲 物质结构与元素周期律物质结构一、物质的组成(宏观、微观两方面)物质是由元素组成的,元素是用来表示单质、化合物的宏观组成的。
分子、原子、离子是用来表示物质微观构成的二、原子的结构在原子中核电荷数=______________________==______________________==______________________ 决定元素种类是_______________,决定元素化学性质的是______________, 决定原子的质量____________- 三、同位素四、化学键五、中学不同阶段对化学反应的理解有新物质的生成(初中)原子的重新组合(初中)反应物中化学键破坏,原子重新组合形成生成物中新的化学键(高中)六、化学用语1、右图中a代表------------------------------b代表------------------------------+c代表------------------------------d+代表------------------------e代表-----------------------------2、原子结构示意图3、填写下列物质的、分子式、结构式和结构简式4、化学方程式、离子方程式、有机反应的化学方程式,电离方程式,常见的可逆反应方程式等书写要点【课堂复习】知识点1、了解分子、原子、离子等概念的含义。
了解原子团的定义。
熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。
例1、某矿泉水含有钙、氯、钠等,这里的钙、氯和钠指的是A.元素B.单质C.分子D.氧化物知识点2、熟悉常见元素的化合价。
能根据化合价正确书写化学式(分子式),并能根据化学式判断化合价。
例2、硼的原子序数为5,硼的最高价含氧酸的化学式不可能是A.HBO2B.H3BO3C.H2BO3D.H4B2O5例3、铜在一定条件也会生锈,其主要成分是铜绿,化学式为Cu2(OH)n CO3,式中n等于:A.1 B.2C.3 D.4知识点3、了解原子核外电子排布,了解原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式例4、化学科学需要借助化学专用语言描述,下列有关化学用语正确的是A.过氧化氢的分子式H2O2B.Cl-的结构示意图C.乙烯的结构式C2H4D.质量数为37的氯原子37 17Cl例5、有关化学用语正确的是A、乙烯的最简式C2H4B、乙醇的结构简式C2H6OC、带m个正电荷的A离子的离子符号为A+mD、臭氧的分子式O3知识点4、了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算例6、12C的原子质量为m,则质量为n的某原子的相对原子质量为:A.n/m B.m/nC.12 n /m D.12m/n知识点6、了解元素、同位素的含义。
例9、铋(Bi)被称为“绿色”金属,在医药方面有重要应用。
下列关于20983Bi和21083Bi的说法正确的是A.20983Bi和21083Bi互为同位素B.20983Bi和21083Bi都含有83个中子C.20983Bi和21083Bi的核外电子数不同D.20983Bi和21083Bi分别含有126和127个质子例10、11H、21H、31H、H+、H2是A.氢的五种同位素B.五种氢元素C.质子数都相同的粒子D.氢元素的五种不同粒子知识点7、了解原子构成。
了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
例11、aA m+和bB n-核外电子层结构相同,则a值为:A. b+n―mB. b―n―mC. b+n+mD. b―n+m例12、有两种粒子,它们所含的质子数和电子数均分别相等,则下列关于这两种粒子的说法中不正确的是A.可能是同位素B.可能是1种分子和1种离子C.可能是不同的分子D.可能是不同的离子知识点8、了解化学键的定义。
了解离子键、共价键的形成。
例13、下列物质中,既有离子键又有共价键的是:A.Na2S B.NaOHC.Na2O2D.BaCl2例14、下列说法不正确的是:A.离子化合物一定含有离子键B.共价化合物一定不含离子键C.只含共价键的物质叫共价化合物D.化学反应的过程,本质上是旧化学键断裂和新化学键形成的过程元素周期律一、周期表的结构(1)整体结构(2)周期表的横向(周期)(3)周期表的纵向(填写族序数)。
二、同周期、同主族元素性质的递变规律与原子结构的关系。
填空并完成表格4、金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律(1)判断元素金属性和非金属性强弱的方法:元素的金属性判断:①元素的金属性越强,其单质越容易与水(或酸)反应置换出氢气;②它们的最高价氧化物的水化物—氢氧化物碱性越强。
③金属性强的金属可以置换出金属性弱的金属④原电池中作负极的金属比作正极的金属的金属性强⑤元素周期表左下角的金属金属性最强元素非金属性判断:①元素的非金属性越强,其单质越容易与氢气反应,生成的氢化物越稳定;②非金属性越强,它们的最高价氧化物的水化物的酸性越强。
③非金属性强的物质可以把非金属弱的物质置换出来。
④元素周期表右上角的非金属的非金属性最强(2)周期表中的最在整个周期表中,金属性最强的元素是,非金属性最强的元素是,常温下液态的金属单质是,液态的非金属单质是,碱性最强的碱是,含氧酸酸性最强的酸是,原子半径最大的元素是,氢化物最稳定的元素是,没有正价的非金属元素是,在金属和非金属交界处,能够找到作为的元素,你所知道的半导体有。
【课堂复习】知识点1、了解元素周期律的实质。
了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)。
例1、元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的根本原因是:A.元素相对原子质量的递增而引起的变化B.元素的化合价呈周期性的变化C.元素原子核外电子排布呈周期性的变化D.元素的金属性和非金属性呈周期性变例2、主族元素在周期表的位置,取决于元素原子的A.相对原子质量和核电荷数B.电子层数和质子数。
C.电子层数和最外层电子数D.金属性和非金属的强弱。
例3、已知某元素原子的L电子层上有6个电子,则该元素在周期表中位于:A.第3周期IVA族B.第2周期VIA族C.第2周期IVA族D.第3周期VIA族知识点2、以第3周期、IA和ⅦA族为例了解同周期、同主族元素性质的递变规律与原子结构的关系。
例5、X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素。
下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是:A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B.X的半径比Y的半径大;C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来。
例6、下列事实不能用来判断金属性强弱的是A.金属间发生的置换反应B.1mol金属单质在反应中失去电子的多少C.金属间的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱D.金属元素的单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度例7、下列气态氢化物最稳定的是A.SiH4B.PH3C.H2S D.HCl例8、下列递变情况中,正确的是A.Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次减少B.Si、P、S元素的最高正价依次降低C.C、N、O的原子半径依次减小D.Li、Na、K的金属性依次减弱例9、下列各组性质的比较中正确的是:A.酸性HClO4<HBrO4<HIO4B.碱性强弱: KOH > NaOH > LiOHC.稳定性HCl>PH3>H2SD.氧化性:I2>Br2>Cl2例10、碲(Te)为第五周期,ⅥA族元素,它的化合物是一种常用的VCD光盘记录材料。
下列有关该元素的叙述中,正确的是:A.非金属性:S > TeB.气态氢化物稳定性:H2S > H2TeC.原子半径:S > TeD.酸性:H2SO4 < H2TeO4知识点3、了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。
例11、元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料,它们是A 左、下方区域的金属元素B 金属元素和非金属元素分界线附近的元素C 右、上方区域的非金属元素D 稀有气体元素例12、锗(Ge)是第四周期第ⅣA 元素,处于周期表中金属区与非金属区的交界线上,下列叙述不正确的是A.锗的金属性比钙弱B.锗化氢(GeH4)稳定性很强C.氢氧化锗可能具有两性D.锗的金属性比铅弱【记记背背】元素周期表中的化学之最1.形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素,或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C2.空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N 3.地壳中含量最多的元素,或氢化物在通常情况下呈液态的元素: O 4.地壳中含量最多的金属元素:Al5.最活泼的非金属元素、或无正价的元素、或无氧酸可腐蚀玻璃的元素、或气态氢化物最稳定的元素F6.最活泼的金属元素,或最高正价氧化物对应的水化物碱性最强的元素Cs 7.最轻的单质的元素:H;最轻的金属元素:Li8.常温下单质呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg9.元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素:N 10.常见的能形成同素异形体的元素:C,P,O第6讲化学反应与能量一、氧化还原反应的有关概念1、本质:有电子的反应。
2、特征:元素的在反应前后发生变化。
3、氧化剂:(得、失)电子的反应物,有(氧化性、还原性),在反应中被(氧化、还原),元素化合价(升高、降低)。
4、还原剂:(得、失)电子的反应物,有(氧化性、还原性),在反应中被(氧化、还原),元素化合价(升高、降低)。
二、化学能与热能的相互转化1、化学键与化学反应中能量变化的关系化学反应中能量变化的主要原因:断开化学键要(放出、吸收)能量,形成化学键要(放出、吸收)能量。
由于吸收和放出的能量不相等,故任何化学反应都伴随着能量的变化,一般表现为的变化,有时也可表现为化学能与电能等的相互转化。
2、判断化学反应是放出能量还是吸收能量的方法:①从微观结构表现判断断键吸收的能量(大于、小于)成键放出的能量,反应吸收能量。
断键吸收的能量(大于、小于)成键放出的能量,反应放出能量。
②从宏观表现去判断:反应物具有的总能量(E反)(大于、小于)生成物具有的总能量(E生)时,反应放出能量;反应物具有的总能量(E反)(大于、小于)生成物具有的总能量(E生)时,反应吸收能量。
3、放热反应和吸热反应:放热反应:放出热量的化学反应,常见的反应有:。
吸热反应:吸收热量的化学反应,常见的反应有:。
4、燃烧与灭火燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应。
燃烧的条件:可燃物、氧化剂、达到着火点的温度。
只要消除三个条件中的一个,就可达到灭火的目的。
爆炸是急剧产生大量气体的剧烈燃烧。
常见的易燃易爆物质:①C、S、Na、Mg等单质;②H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等气体;③大部分有机物。