高中化學(xué)必修二-化學(xué)鍵、化學(xué)反應(yīng)與能量知識點總結(jié).doc

必修二一、 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)1.化學(xué)鍵1）定義：相鄰的兩個或多個原子(或離子)之間強烈的相互作用叫做化學(xué)鍵。2）類型： 離子鍵：由陰、陽離子之間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵。 共價鍵：原子之間通過共用電子對所形成的化學(xué)鍵。極性鍵：在化合物分子中，不同種原子形成的共價鍵，由于兩個原子吸引電子的能力不同，共用電子對必然偏 向吸引電子能力較強的原子一方，因而吸引電子能力較弱的原子一方相對的顯正電性。這樣的共價鍵叫做極性共價鍵，簡稱極性鍵。 舉例：HCl分子中的H-Cl鍵屬于極性鍵。非極性鍵：由同種元素的原子間形成的共價鍵，叫做非極性共價鍵。同種原子吸引共用電子對的能力相等，成鍵電子對勻稱地分布在兩核之間，不偏向任何一個原子，成鍵的原子都不顯電性。非極性鍵可存在于單質(zhì)分子中（如H2中HH鍵、O2中O=O鍵、N2中NN鍵），也可以存在于化合物分子中（如C2H2中的CC鍵）。以非極性鍵結(jié)合形成的分子都是非極性分子。存在于非極性分子中的鍵并非都是非極性鍵，如果一個多原子分子在空間結(jié)構(gòu)上的正電荷幾何中心和負電荷幾何中心重合，那么即使它由極性鍵組成，那么它也是非極性分子。由非極性鍵結(jié)合形成的晶體可以是原子晶體，也可以是混合型晶體或分子晶體。例如，碳單質(zhì)有三類同素異形體：依靠CC非極性鍵可以形成正四面體骨架型金剛石（原子晶體）、層型石墨（混合型晶體），也可以形成球型碳分子富勒烯C60（分子晶體）。 舉例：Cl2分子中的Cl-Cl鍵屬于非極性鍵 金屬鍵：化學(xué)鍵的一種，主要在金屬中存在。由自由電子及排列成晶格狀的金屬離子之間的靜電吸引力組合而成。由于電子的自由運動，金屬鍵沒有固定的方向，因而是非極性鍵。金屬鍵有金屬的很多特性。例如一般金屬的熔點、沸點隨金屬鍵的強度而升高。其強弱通常與金屬離子半徑成逆相關(guān)，與金屬內(nèi)部自由電子密度成正相關(guān)。3）化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。521）離子化合物：由陽離子和陰離子構(gòu)成的化合物。 大部分鹽（包括所有銨鹽），強堿，大部分金屬氧化物，金屬氫化物。 活潑的金屬元素與活潑非金屬元素形成的化合物中不一定都是以離子鍵結(jié)合的，如AICI3不是通過離子鍵結(jié)合的。非金屬元素之間也可形成離子化合物，如銨鹽都是離子化合物。 2）共價化合物：主要以共價鍵結(jié)合形成的化合物，叫做共價化合物。 非金屬氧化物，酸，弱堿，少部分鹽，非金屬氫化物。 3）在離子化合物中一定含有離子鍵，可能含有共價鍵。在共價化合物中一定不存在離子鍵。3.幾組概念的對比1）離子鍵與共價鍵的比較鍵型離子鍵共價鍵概念帶相反電荷離子之間的相互作用原子之間通過共用電子對所形成的相互作用成鍵方式通過得失電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)通過形成共用電子對達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)成鍵粒子陰、陽離子原子成鍵性質(zhì)靜電作用靜電作用形成條件大多數(shù)活潑金屬與活潑非金屬化合時形成離子鍵同種或不同種非金屬元素化合時形成共價鍵(稀有氣體元素除外)表示方法電子式如Na離子鍵的形成過程：電子式，如H結(jié)構(gòu)式，如HCl共價鍵的形成過程：存在離子化合物絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)、共價化合物、某些離子化合物2）離子化合物與共價化合物的比較離子化合物共價化合物概念以離子鍵形成的化合物以共用電子對形成的化合物粒子間的作用陰離子與陽離子間存在離子鍵原子之間存在共價鍵導(dǎo)電性熔融態(tài)或水溶液導(dǎo)電熔融態(tài)不導(dǎo)電，溶于水有的導(dǎo)電(如硫酸)，有的不導(dǎo)電(如蔗糖)熔化時破壞的作用力來源:Zxxk.Com一定破壞離子鍵，可能破壞共價鍵(如NaHCO3)一般不破壞共價鍵實例強堿、大多數(shù)鹽、活潑金屬的氧化物中酸、非金屬的氫化物、非金屬的氧化物中3）化學(xué)鍵、分子間作用力、氫鍵的比較化學(xué)鍵分子間作用力氫鍵概念相鄰的兩個或多個原子間強烈的相互作用物質(zhì)分子間存在微弱的相互作用某些具有強極性鍵的氫化物分子間的相互作用(靜電作用)作用力范圍分子內(nèi)或晶體內(nèi)分子間分子間(HF、H2O、NH3)作用力強弱較強很弱較化學(xué)鍵弱得多，較分子間作用力稍強性質(zhì)影響主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，如熔、沸點主要影響物質(zhì)的熔點、沸點、密度對物質(zhì)性質(zhì)的影響離子鍵：離子鍵越強，離子化合物的熔、沸點越高；共價鍵：共價鍵越強，單質(zhì)或化合物的穩(wěn)定性越大影響物質(zhì)的熔點、沸點、溶解度等物理性質(zhì)；組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔、沸點逐漸升高，如F2Cl2Br2H2S，HFHCl，NH3PH34物質(zhì)中化學(xué)鍵的存在規(guī)律(1)離子化合物中一定有離子鍵，可能還有共價鍵，簡單離子組成的離子化合物中只有離子鍵，如：NaCl、Na2O等。復(fù)雜離子(原子團)組成的離子化合物中既有離子鍵又有共價鍵，如NH4Cl、NaOH等。(2)既有離子鍵又有非極性鍵的物質(zhì)，如Na2O2、CaC2等。(3)共價化合物中只有共價鍵，一定沒有離子鍵，如HCl、SiO2、C2H2等。(4)同種非金屬元素構(gòu)成的單質(zhì)中一般只含有非極性共價鍵，如I2、N2、P4等。(5)由不同種非金屬元素構(gòu)成的化合物中含有極性鍵(如H2S、PCl3)，或既有極性鍵又有非極性鍵(如H2O2、C2H2、C2H5OH)，也可能既有離子鍵又有共價鍵(如銨鹽)。(6)稀有氣體由單原子組成，無化學(xué)鍵，因此不是所有物質(zhì)中都存在化學(xué)鍵。5化學(xué)鍵的破壞(1)化學(xué)反應(yīng)過程中，反應(yīng)物中的化學(xué)鍵被破壞。(2)對于離子化合物，溶于水后電離成自由移動的陰、陽離子，離子鍵被破壞。其熔化后也成為自由移動的陰、陽離子，熔化過程中離子鍵被破壞。(3)對于共價化合物，有些共價化合物溶于水后，在水分子的作用下電離，共價鍵被破壞，如HCl、HNO3等。有些共價化合物溶于水后，與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，共價鍵被破壞，如SO3、SO2等。(4)對于某些很活潑的非金屬單質(zhì)，溶于水后，能與水作用，其分子內(nèi)化學(xué)鍵被破壞，如：F2、Cl2、Br2等。特別提醒根據(jù)化合物在熔融狀態(tài)是否導(dǎo)電，可判斷它是離子化合物還是共價化合物。若導(dǎo)電，則是離子化合物；若不導(dǎo)電，則是共價化合物。6.用電子式表示離子化合物和共價分子電子式是表示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種式子。其寫法是在元素符號的周圍用“”或“”等表示原子或離子的最外層電子，并用n或n(n為正整數(shù))表示離子所帶電荷。1)原子的電子式在元素符號的周圍用“”或“”等表示原子的最外層電子。2)離子的電子式主族元素形成的簡單離子中，陽離子的電子式就是離子符號。如Mg2既是鎂離子符號，也是鎂離子的電子式; 復(fù)雜陽離子：銨根離子陰離子的最外層大多為8電子結(jié)構(gòu)，在表示離子的符號外加方括號，方括號的右上角標(biāo)明所帶電荷數(shù)及符號。如Cl的電子式：。3)離子化合物的電子式離子化合物的電子式由構(gòu)成離子化合物的陰、陽離子的電子式構(gòu)成。如NaCl的電子式：。離子化合物中陰、陽離子個數(shù)比不是11時，要注意同性離子不直接相鄰的事實。如MgBr2的電子式：。4)用電子式表示共價分子(共價型單質(zhì)和化合物)表示出原子之間形成共用電子對的情況，沒有形成共用電子對的最外層電子也要標(biāo)出。如：Cl2 NH3 。5)用電子式表示含有共價鍵的原子團離子要表示出離子內(nèi)的原子之間的共用電子對，因是離子，所以還要括上方括號，標(biāo)上電荷。如下表所示：原子團離子OHNHONH電子式6)用電子式表示物質(zhì)的形成過程離子化合物：共價分子：。二、化學(xué)反應(yīng)1.定義:在化學(xué)反應(yīng)中,分子分成原子,離子重組，原子重組，原子重新排列組合構(gòu)成新物質(zhì)的過程. 2.實質(zhì):是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。 3.各種化學(xué)反應(yīng)(11張)在反應(yīng)中常伴有發(fā)光、發(fā)熱、變色、生成沉淀物等。判斷一個反應(yīng)是否為化學(xué)反應(yīng)的依據(jù)是反應(yīng)是否生成新的物質(zhì)。根據(jù)化學(xué)鍵理論，又可根據(jù)一個變化過程中是否有舊鍵的斷裂和新鍵的生成來判斷其是否為化學(xué)反應(yīng)。 1)主要化學(xué)反應(yīng)形式異構(gòu)化：(A B) ：化合物形成結(jié)構(gòu)重組而不改變化學(xué)組成物。 化合反應(yīng):簡記為：A + B = C：二種以上元素或化合物合成一個復(fù)雜產(chǎn)物。（即由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成一種新物質(zhì)的反應(yīng)。） 分解反應(yīng): 簡記為：A = B + C ：化合物分解為構(gòu)成元素或小分子。 （即化合反應(yīng)的逆反應(yīng)。它是指一種化合物在特定條件下分解成兩種或兩種以上較簡單的單質(zhì)或化合物的反應(yīng)。） 置換反應(yīng)（單取代反應(yīng)) 簡記為：A+BC=B+AC ：表示額外的反應(yīng)元素取代化合物中的一個元素。（即指一種單質(zhì)和一種化合物生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。） （置換關(guān)系是指組成化合物的某種元素被組成單質(zhì)的元素所替代。置換反應(yīng)必為氧化還原反應(yīng)，但氧化還原反應(yīng)不一定為置換反應(yīng)。） 根據(jù)反應(yīng)物和生成物中單質(zhì)的類別，置換反應(yīng)有以下4種情況： a較活潑的金屬置換出較不活潑的金屬或氫氣 b較活潑的非金屬置換出較不活潑的非金屬 c非金屬置換出金屬 d金屬置換出非金屬 復(fù)分解反應(yīng)（雙取代反應(yīng)）:簡記為：AB+CD=AD+CB ：在水溶液中（又稱離子化的）兩個化合物交換元素或離子形成不同的化合物。(即由兩種化合物互相交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)。) 復(fù)分解反應(yīng)的本質(zhì)是溶液中的離子結(jié)合成難電離的物質(zhì)（如水）、難溶的物質(zhì)或揮發(fā)性氣體，而使復(fù)分解反應(yīng)趨于完成。酸、堿、鹽溶液間發(fā)生的反應(yīng)一般是兩種化合物相互交換成分而形成的，即參加反應(yīng)的化合物在水溶液中發(fā)生電離離解成自由移動的離子，離子間重新組合成新的化合物，因此酸、堿、鹽溶液間的反應(yīng)一般是復(fù)分解反應(yīng)。復(fù)分解反應(yīng)是離子或者離子團的重新組合，因為此類反應(yīng)前后各元素的化合價都沒有變化，所以復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)。 當(dāng)然還有更多復(fù)雜的情形，但仍可逐步簡單化而視為上述反應(yīng)類別的連續(xù)反應(yīng)。 化學(xué)反應(yīng)的變化多端難以建立簡單的分類標(biāo)準(zhǔn)。 但是一些類似的化學(xué)反應(yīng)仍然可以歸類，如： a歧化反應(yīng) : 指的是同一物質(zhì)的分子中同一價態(tài)的同一元素間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。同一價態(tài)的元素在發(fā)生氧化還原反應(yīng)過程中發(fā)生了“化合價變化上的分歧”，有些升高，有些降低。發(fā)生歧化反應(yīng)的元素必須具有相應(yīng)的高價態(tài)和低價態(tài)化合物，歧化反應(yīng)只發(fā)生在中間價態(tài)的元素上。氟(F2)無歧化作用，因為氟元素電負性最大，無正化合價，只有負化合價。 自身氧化還原反應(yīng)與歧化反應(yīng)均屬同種物質(zhì)間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，歧化反應(yīng)是自身氧化還原反應(yīng)的一種，但自身氧化還原反應(yīng)卻不一定都是歧化反應(yīng)。 b歸中反應(yīng)（反歧化反應(yīng)）: 指的是物質(zhì)中不同價態(tài)的同種元素之間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。即同一元素的價態(tài)由反應(yīng)前的高價和低價都轉(zhuǎn)反應(yīng)以后的中間價態(tài)，在化學(xué)反應(yīng)中元素的價態(tài)變化有個規(guī)律：只靠攏，不交叉。因此元素的高價和低價都只能向中間靠攏。歸中反應(yīng)和歧化反應(yīng)是兩個相反的過程，這兩種反應(yīng)都一定是氧化還原反應(yīng)。 c有機反應(yīng)：指以碳原子化合物為主的各種反應(yīng)。 d氧化還原反應(yīng)：指兩化合物間的電子轉(zhuǎn)移（如：單取代反應(yīng)和燃燒反應(yīng)） e燃燒反應(yīng)(初中化學(xué)書上也叫氧化反應(yīng))：指受質(zhì)和氧氣的反應(yīng)。 三、 化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度（一）化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法1. 化學(xué)反應(yīng)速率是用來描述化學(xué)反應(yīng)快慢的。2. 化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法。（1）概念：單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示（2）速率符號：v（3）單位： mol/(Ls) mol/(Lmin)（4）數(shù)學(xué)計算式 ：（i） c(i)/t （c表示某一反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量濃度的變化）思考：對化學(xué)反應(yīng) 2SO2+O2 2SO3 ，請?zhí)顚懴铝邢嚓P(guān)空格：物質(zhì)SO2O2SO3起始濃度mol/L10100反應(yīng)終濃度mol/L57.55反應(yīng)發(fā)生的時間（分鐘）101010反應(yīng)速率0.5mol/(Lmin)0.25mol/(Lmin)0.5mol/(Lmin)反應(yīng)速率比 2：1：2特別提示：1) 同一化學(xué)反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率時，值可能不同，因此，表示反應(yīng)速率時，必須指明是用哪一種物質(zhì)。2) 同一化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的速率之比，等于對應(yīng)系數(shù)之比（可用于計算）。思考：1、S在純O2和空氣中燃燒時有什么現(xiàn)象？為什么？3)帶火星的木條在空氣中熄滅，而在O2中能復(fù)燃，為什么？（解答：1、硫在空氣中燃燒，火焰呈淡藍色，在純氧中燃燒更劇烈，火焰呈藍紫色。因為空氣中氧氣的濃度小，反應(yīng)較慢。2、純氧中O2 濃度大。）（二）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1、內(nèi)因：反應(yīng)物的本性（如：反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑化學(xué)反應(yīng)速率越快，反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越不活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越慢。）2、外因：（1）催化劑：能提高化學(xué)反應(yīng)速率，而本身結(jié)構(gòu)不發(fā)生永久性改變的物質(zhì)。改變化學(xué)反應(yīng)速率，大部分加快反應(yīng)速率（2）溫度：升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快（一般每升高10，化學(xué)反應(yīng)速率就提高原來的24倍），降低溫度化學(xué)反應(yīng)速率降低。（3）壓強（有氣體的反應(yīng)）：增大氣體反應(yīng)物的壓強，化學(xué)反應(yīng)速率加快減小氣體反應(yīng)物的壓強，化學(xué)反應(yīng)速率降低（4）濃度：在其它條件相同時，增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；減少反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率降低（注意：純固體、純液體的濃度看作常數(shù)）（5）其他：固體反應(yīng)物的表面積，光波、電磁波、超聲波等（三）調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率的意義 調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率在實踐中具有十分重要的意義，人們可以根據(jù)需要采取適當(dāng)?shù)拇胧┘涌旎驕p慢反應(yīng)，以滿足人們的需要。四、 化學(xué)反應(yīng)的利用1.實驗室制備氯氣原理：MnO2+4HCl(濃) =加熱= MnCl2+Cl2+2H2O試劑：二氧化錳、濃鹽酸 裝置：發(fā)生裝裝置-收集裝置-尾氣處理裝置除雜：飽和食鹽水 干燥：濃硫酸收集：向上排空氣法尾氣處理：通入氫氧化鈉溶液中2.化學(xué)反應(yīng)為人類提供能源1）化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化即熱飯盒能加熱食物，鋁熱劑能焊接鋼軌，都是化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的能量以熱能的形式釋放出來，被人們所利用。2）化學(xué)能與電能間的轉(zhuǎn)化 化學(xué)能不僅可以轉(zhuǎn)變成熱能，還可以通過氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。電池就是利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的裝置。原電池的反應(yīng)原理：將銅片、鋅片插入稀硫酸中，然后用導(dǎo)線將銅片、鋅片連接起來，并接入一支電流表，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。現(xiàn)象：銅片表面有氣泡產(chǎn)生，鋅片溶解；電流表指針偏轉(zhuǎn)。實驗原理： Zn + 2 H+ = Zn2+ + H2 鋅片：Zn-2e- = Zn2+ 負極 (氧化反應(yīng))銅片：2H+ +2e- = H2 正極 (還原反應(yīng))較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑的金屬。溶液中，SO42流向負極。原電池：將 化學(xué)能 轉(zhuǎn)化為 電能 的裝置。形成條件：能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，活性不同的兩個電極，閉合的回路電解質(zhì)溶液。3、化學(xué)能與光能之間的相互轉(zhuǎn)化太陽光照射，植物用葉綠素A 吸收了光能，使其轉(zhuǎn)化為電能，再將電子穿給其他葉綠素，再通過還原C3 ，變?yōu)镃5。葡萄糖儲蓄在菠蘿里，由于物體分子中有電子，菠蘿兩極上有電勢差，通過導(dǎo)線使它們串連，連接上燈泡就變光能了。一次能源和二次能源：直接從自然界取得的能源稱為一次能源，如流水、風(fēng)力、原煤、石油、天然氣等，一次能源經(jīng)過加工，轉(zhuǎn)換得到的能源為二次能源，如電力、蒸汽、氫能等。例題：1下列關(guān)于離子鍵和離子化合物的說法正確的是()A陰、陽離子通過靜電引力形成離子鍵B陰、陽離子間通過離子鍵一定能形成離子化合物C離子化合物一定能導(dǎo)電D只有在活潑金屬元素和活潑非金屬元素化合時，才能形成離子鍵解析離子鍵是指陰、陽離子間的靜電作用，它包括靜電引力和靜電斥力，A項錯誤；離子化合物在水溶液或熔融狀態(tài)下才能導(dǎo)電；D項中NH與活潑非金屬元素之間也能形成離子鍵。（1）離子鍵的實質(zhì)是一種靜電作用。靜電作用包括陰、陽離子間的靜電吸引作用和電子與電子、原子核與原子核間的靜電排斥作用。（2）活潑金屬元素與活潑非金屬元素形成的化合物中不一定都是以離子鍵結(jié)合，如AlCl3不是通過離子鍵結(jié)合。（3）非金屬元素之間也有可能形成離子化合物，如銨鹽都是離子化合物。例2下列物質(zhì)中，既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的