高中化學選修4知識重點歸納
我們都知道高中化學分為必修和選修,但是選修模塊的知識并不意味著不重要,高中化學選修四的知識內(nèi)容一樣要學好。下面是百分網(wǎng)小編為大家整理的高中化學選修4知識重點歸納,希望對大家有用!
高中化學選修4知識重點歸納1
1、化學反應(yīng)的反應(yīng)熱
。1)反應(yīng)熱的概念:
當化學反應(yīng)在一定的溫度下進行時,反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng),簡稱反應(yīng)熱。用符號Q表示。
(2)反應(yīng)熱與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的關(guān)系。
Q>0時,反應(yīng)為吸熱反應(yīng);Q<0時,反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
。3)反應(yīng)熱的測定
測定反應(yīng)熱的儀器為量熱計,可測出反應(yīng)前后溶液溫度的變化,根據(jù)體系的熱容可計算出反應(yīng)熱,計算公式如下:
Q=—C(T2—T1)
式中C表示體系的熱容,T1、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。實驗室經(jīng)常測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。
2、化學反應(yīng)的焓變
。1)反應(yīng)焓變
物質(zhì)所具有的能量是物質(zhì)固有的性質(zhì),可以用稱為“焓”的物理量來描述,符號為H,單位為kJ·mol—1。
反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差稱為反應(yīng)焓變,用ΔH表示。
(2)反應(yīng)焓變ΔH與反應(yīng)熱Q的關(guān)系。
對于等壓條件下進行的化學反應(yīng),若反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)焓變,其數(shù)學表達式為:Qp=ΔH=H(反應(yīng)產(chǎn)物)—H(反應(yīng)物)。
。3)反應(yīng)焓變與吸熱反應(yīng),放熱反應(yīng)的關(guān)系:
ΔH>0,反應(yīng)吸收能量,為吸熱反應(yīng)。
ΔH<0,反應(yīng)釋放能量,為放熱反應(yīng)。
(4)反應(yīng)焓變與熱化學方程式:
把一個化學反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)焓變同時表示出來的化學方程式稱為熱化學方程式,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=—285。8kJ·mol—1
書寫熱化學方程式應(yīng)注意以下幾點:
、倩瘜W式后面要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài):固態(tài)(s)、液態(tài)(l)、氣態(tài)(g)、溶液(aq)。
②化學方程式后面寫上反應(yīng)焓變ΔH,ΔH的單位是J·mol—1或kJ·mol—1,且ΔH后注明反應(yīng)溫度。
、蹮峄瘜W方程式中物質(zhì)的系數(shù)加倍,ΔH的數(shù)值也相應(yīng)加倍。
高中化學選修4知識重點歸納2
1、電解的原理
。1)電解的概念:
在直流電作用下,電解質(zhì)在兩上電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程叫做電解。電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置叫做電解池。
(2)電極反應(yīng):以電解熔融的NaCl為例:
陽極:與電源正極相連的電極稱為陽極,陽極發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl—→Cl2↑+2e—。
陰極:與電源負極相連的電極稱為陰極,陰極發(fā)生還原反應(yīng):Na++e—→Na。
總方程式:2NaCl(熔)2Na+Cl2↑
2、電解原理的應(yīng)用
(1)電解食鹽水制備燒堿、氯氣和氫氣。
陽極:2Cl—→Cl2+2e—
陰極:2H++e—→H2↑
總反應(yīng):2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)銅的電解精煉。
粗銅(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)為陽極,精銅為陰極,CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液。
陽極反應(yīng):Cu→Cu2++2e—,還發(fā)生幾個副反應(yīng)
Zn→Zn2++2e—;Ni→Ni2++2e—
Fe→Fe2++2e—
Au、Ag、Pt等不反應(yīng),沉積在電解池底部形成陽極泥。
陰極反應(yīng):Cu2++2e—→Cu
。3)電鍍:以鐵表面鍍銅為例
待鍍金屬Fe為陰極,鍍層金屬Cu為陽極,CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液。
陽極反應(yīng):Cu→Cu2++2e—
陰極反應(yīng):Cu2++2e—→Cu
高中化學選修4知識重點歸納3
1、原電池的工作原理
。1)原電池的概念:
把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。
(2)Cu—Zn原電池的工作原理:
如圖為Cu—Zn原電池,其中Zn為負極,Cu為正極,構(gòu)成閉合回路后的現(xiàn)象是:Zn片逐漸溶解,Cu片上有氣泡產(chǎn)生,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。該原電池反應(yīng)原理為:Zn失電子,負極反應(yīng)為:Zn→Zn2++2e—;Cu得電子,正極反應(yīng)為:2H++2e—→H2。電子定向移動形成電流。總反應(yīng)為:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。
。3)原電池的電能
若兩種金屬做電極,活潑金屬為負極,不活潑金屬為正極;若一種金屬和一種非金屬做電極,金屬為負極,非金屬為正極。
2、化學電源
。1)鋅錳干電池
負極反應(yīng):Zn→Zn2++2e—;
正極反應(yīng):2NH4++2e—→2NH3+H2;
。2)鉛蓄電池
負極反應(yīng):Pb+SO42—PbSO4+2e—
正極反應(yīng):PbO2+4H++SO42—+2e—PbSO4+2H2O
放電時總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
充電時總反應(yīng):2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。
。3)氫氧燃料電池
負極反應(yīng):2H2+4OH—→4H2O+4e—
正極反應(yīng):O2+2H2O+4e—→4OH—
電池總反應(yīng):2H2+O2=2H2O
高中化學選修4知識重點歸納4
一、常見物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)
1、常見分子(或物質(zhì))的形狀及鍵角
(1)形狀:
V型:H2O、H2S。
直線型:CO2、CS2、C2H2。
平面三角型:BF3、SO3。
三角錐型:NH3。
正四面體型:CH4、CCl4、白磷、NH4+。
平面結(jié)構(gòu):C2H4、C6H6。
(2)鍵角:
H2O:104.5°。
BF3、C2H4、C6H6、石墨:120°。
白磷:60°。
NH3:107°18′。
CH4、CCl4、NH4+、金剛石:109°28′。
CO2、CS2、C2H2:180°。
2、常見粒子的飽和結(jié)構(gòu):
、倬哂泻そY(jié)構(gòu)的粒子(2):H-、He、Li+、Be2+;
、诰哂心式Y(jié)構(gòu)的粒子(2、8):N3-、O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+;
③具有氬結(jié)構(gòu)的粒子(2、8、8):S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+;
、芎送怆娮涌倲(shù)為10的粒子:
陽離子:Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+;
陰離子:N3-、O2-、F-、OH-、NH2-;
分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4。
⑤核外電子總數(shù)為18的粒子:
陽離子:K+、Ca2+;
陰離子:P3-、S2-、HS-、Cl-;
分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4。
3、常見物質(zhì)的構(gòu)型:
AB2型的化合物(化合價一般為+2、-1或+4、-2):CO2、NO2、SO2、SiO2、CS2、ClO2、CaC2、MgX2、CaX2、BeCl2、BaX2、KO2等。
A2B2型的化合物:H2O2、Na2O2、C2H2等。
A2B型的化合物:H2O、H2S、Na2O、Na2S、Li2O等。
AB型的化合物:CO、NO、HX、NaX、MgO、CaO、MgS、CaS、SiC等。
能形成A2B和A2B2型化合物的元素:H、Na與O,其中屬于共價化合物(液體)的是H和O[H2O和H2O2];屬于離子化合物(固體)的是Na和O[Na2O和Na2O2]。
4、常見分子的極性:
常見的非極性分子:CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4、、SF6、C2H4、C2H2、C6H6等。
常見的極性分子:雙原子化合物分子、H2O、H2S、NH3、H2O2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等。
5、一些物質(zhì)的組成特征:
(1)不含金屬元素的離子化合物:銨鹽。
(2)含有金屬元素的陰離子:MnO4-、AlO2-、Cr2O72-。
(3)只含陽離子不含陰離子的物質(zhì):金屬晶體。
二、物質(zhì)的溶解性規(guī)律
1、常見酸、堿、鹽的溶解性規(guī)律:(限于中學常見范圍內(nèi),不全面)
、偎幔褐挥泄杷(H2SiO3或原硅酸H4SiO4)難溶,其他均可溶;
、趬A:只有NaOH、KOH、Ba(OH)2可溶,Ca(OH)2微溶,其它均難溶。
③鹽:鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、硝酸鹽均可溶;
硫酸鹽:僅硫酸鋇、硫酸鉛難溶、硫酸鈣、硫酸銀微溶,其它均可溶;
氯化物:僅氯化銀難溶,其它均可溶;
碳酸鹽、亞硫酸鹽、硫化物:僅它們的鉀、鈉、銨鹽可溶。
、芰姿岫䴕潲}幾乎都可溶,磷酸氫鹽和磷酸的正鹽則僅有鉀、鈉、銨可溶。
⑤碳酸鹽的溶解性規(guī)律:正鹽若易溶,則其碳酸氫鹽的溶解度小于正鹽(如碳酸氫鈉溶解度小于碳酸鈉);正鹽若難溶,則其碳酸氫鹽的溶解度大于正鹽(如碳酸氫鈣的溶解度大于碳酸鈣)。
2、氣體的溶解性:
、贅O易溶于水的氣體:HX、NH3。
、谀苋苡谒,但溶解度不大的氣體:O2(微溶)、CO2(1:1)、Cl2(1:2)、H2S(1:2.6)、SO2(1:40)。
、鄢R姷碾y溶于水的氣體:H2、N2、NO、CO、CH4、C2H4、C2H2。
、苈葰怆y溶于飽和NaCl溶液,因此可用排飽和NaCl溶液收集氯氣,也可用飽和NaCl溶液吸收氯氣中的氯化氫雜質(zhì)。
3、硫和白磷(P4)不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
4、鹵素單質(zhì)(Cl2、Br2、I2)在水中溶解度不大,但易溶于酒精、汽油、苯、四氯化碳等有機溶劑,故常用有機溶劑來萃取水溶液中的.鹵素單質(zhì)(注意萃取劑的選用原則:不互溶、不反應(yīng),從難溶向易溶;酒精和裂化汽油不可做萃取劑)。
5、有機化合物中多數(shù)不易溶于水,而易溶于有機溶劑。在水中的溶解性不大:烴、鹵代烴、酯、多糖不溶于水;醇、醛、羧酸、低聚糖可溶于水(乙醇、乙醛、乙酸等和水以任意比例互溶),但隨著分子中烴基的增大,其溶解度減小(憎水基和親水基的作用);苯酚低溫下在水中不易溶解,但隨溫度高,溶解度增大,高于70℃時與水以任意比例互溶。
6、相似相溶原理:極性溶質(zhì)易溶于極性溶劑,非極性溶質(zhì)易溶于非極性溶劑。
三、常見物質(zhì)的顏色
1、有色氣體單質(zhì):F2(淺黃綠色)、Cl2(黃綠色)、O3(淡藍色)。
2、其他有色單質(zhì):Br2(深紅色液體)、I2(紫黑色固體)、S(淡黃色固體)、Cu(紫紅色固體)、Au(金黃色固體)、P(白磷是白色固體,紅磷是赤紅色固體)、Si(灰黑色晶體)、C(黑色粉未)。
3、無色氣體單質(zhì):N2、O2、H2、希有氣體單質(zhì)。
4、有色氣體化合物:NO2。
5、黃色固體:S、FeS2(愚人金,金黃色)、、Na2O2、Ag3PO4、AgBr、AgI。
6、黑色固體:FeO、Fe3O4、MnO2、C、CuS、PbS、CuO(最常見的黑色粉末為MnO2和C)。
7、紅色固體:Fe(OH)3、Fe2O3、Cu2O、Cu。
8、藍色固體:五水合硫酸銅(膽礬或藍礬)。
9、綠色固體:七水合硫酸亞鐵(綠礬)。
10、紫黑色固體:KMnO4、碘單質(zhì)。
11、白色沉淀:Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3、Mg(OH)2、Al(OH)3。
12、有色離子(溶液)Cu2+(濃溶液為綠色,稀溶液為藍色)、Fe2+(淺綠色)、Fe3+(棕黃色)、MnO4-(紫紅色)、Fe(SCN)2+(血紅色)。
13、不溶于稀酸的白色沉淀:AgCl、BaSO4。
14、不溶于稀酸的黃色沉淀:S、AgBr、AgI。
四、常見物質(zhì)的狀態(tài)
1、常溫下為氣體的單質(zhì)只有H2、N2、O2(O3)、F2、Cl2(稀有氣體單質(zhì)除外)。
2、常溫下為液體的單質(zhì):Br2、Hg。
3、常溫下常見的無色液體化合物:H2O、H2O2。
4、常見的氣體化合物:NH3、HX(F、Cl、Br、I)、H2S、CO、CO2、NO、NO2、SO2。
5、有機物中的氣態(tài)烴CxHy(x≤4);含氧有機化合物中只有甲醛(HCHO)常溫下是氣態(tài),鹵代烴中一氯甲烷和一氯乙烷為氣體。
6、常見的固體單質(zhì):I2、S、P、C、Si、金屬單質(zhì);
7、白色膠狀沉淀[Al(OH)3、H4SiO4]。
五、常見物質(zhì)的氣味
1、有臭雞蛋氣味的氣體:H2S。
2、有刺激性氣味的氣體:Cl2、SO2、NO2、HX、NH3。
3、有刺激性氣味的液體:濃鹽酸、濃硝酸、濃氨水、氯水、溴水。
4、許多有機物都有氣味(如苯、汽油、醇、醛、羧酸、酯等)。
六、常見的有毒物質(zhì)
1、非金屬單質(zhì)有毒的:Cl2、Br2、I2、F2、S、P4,金屬單質(zhì)中的汞為劇毒。
2、常見的有毒化合物:CO、NO、NO2、SO2、H2S、偏磷酸(HPO3)、氰化物(CN-)、亞硝酸鹽(NO2-);重金屬鹽(Cu、Hg、Cr、Ba、Co、Pb等)。
3、能與血紅蛋白結(jié)合的是CO和NO。
4、常見的有毒有機物:甲醇(CH3OH)俗稱工業(yè)酒精;苯酚;甲醛(HCHO)和苯(致癌物,是家庭裝修的主污染物);硝基苯。
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