化学能与电能
(1)原电池(重点)
A. 概念：
B. 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
C. 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
D. 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
E. 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
F. 原电池的电极反应：(难点)
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：(难点)
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
A. 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
B. 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
A. 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+
B. 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-
来自石油和煤的两种重要化工原料
乙烯C2H4(含不饱和的C=C双键，能使KMnO4溶液和溴的溶液褪色)
氧化反应2C2H4+3O2→2CO2+2H2O
加成反应CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br(先断后接，变内接为外接)
加聚反应nCH2=CH2→[CH2-CH2]n(高分子化合物，难降解，白色污染)
石油化工最重要的基本原料，植物生长调节剂和果实的催熟剂，
乙烯的产量是衡量国家石油化工发展水平的标志
苯是一种无色、有特殊气味的液体，有毒，不溶于水，良好的有机溶剂
苯的结构特点：苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键
氧化反应2C6H6+15O2→12CO2+6H2O
取代反应溴代反应+Br2→-Br+HBr
硝化反应+HNO3→-NO2+H2O
加成反应+3H2→
1 元素分类： 金属和非金属元素
2 化合物分类： 有机物(含C)和无机物
氧化物 酸性氧化物(与碱反应生成盐和水) SiO2、SO2、CO2、SO3、N2O5、(多数为非金属氧化物)
碱性氧化物(与酸反应生成盐和水) Fe2O3、CuO 、MgO (多数为金属氧化物)、
两性氧化物(与酸、碱反应生成盐和水) Al2O3、ZnO
不成盐氧化物 NO2、NO、CO、(盐中的N的化合价无+2、+3、C无+2)
分散系 溶液(很稳定) 分散质粒子小于1nm，透明、稳定、均一
胶体(介稳定状态) 分散质粒子1nm-100nm，较透明、稳定、均一
浊液(分悬、乳浊液) 分散质粒子大于100nm，不透明、不稳定、不均一
化学反应的分类 四大基本反应类型
化合：2SO2+ O2 2SO3
分解：2NaHCO3 Na2CO3 +CO2↑+ H2O
置换：Cl2 +2KI ===2KCl+I2
复分解：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
是否有离子参加反应(电解质在水溶液中) 离子反应：Cl2+H2O = HCl+HClO
非离子反应：2Fe+3Cl2 =2FeCl3
是否有元素电子得失或偏移(有升降价) 第一章 物质结构 元素周期律
周期 同一横行
周期序数=电子层数
类别 周期序数 起止元素
包括元素种数 核外电子层数
短周期 1 H—He 2 1
2 Li—Ne 8 2
3 Na—Ar 8 3
长周期 4 K—Kr 18 4
5 Rb—Xe 18 5
6 Cs—Rn 32 6
7不完全 Fr—112号(118) 26(32) 7
第七周期 原子序数 113 114 115 116 117 118
个位数=最外层电子数 ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
族 主族元素的族序数
=元素原子的最外层电子数
(或：主族序数=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)〗
主族 A 7个 由短周期元素和长周期元素共同构成
副族 B 7个 完全由长周期元素构成 第Ⅷ族和全部副族通称过渡金属元素
Ⅷ族 1个有3个纵行
零族 1个 稀有气体元素 非常不活泼
碱金属 锂、钠、钾、铷、铯、钫(Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)
结构 因最外层都只有一个电子，易失去电子，显+1价，
物理性质 密度 逐渐增大 逐渐升高
熔沸点 逐渐降低 (反常)
化学性质 原子核外电子层数增加，最外层电子离核越远，
失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，金属越活泼
卤素 氟、氯、溴、碘、砹(F、Cl、Br、I、At)
结构 因最外层都有7个电子，易得到电子，显-1价，
物理性质 密度 逐渐增大
熔沸点 逐渐升高 (正常)
颜色状态 颜色逐渐加深 气态~液态~固态
溶解性 逐渐减小
化学结构
1、半径
①周期表中原子半径从左下方到右上方减小(稀有气体除外)。
②离子半径从上到下增大，同周期从左到右金属离子及非金属离子均减小，但非金属离子半径大于金属离子半径。
③电子层结构相同的离子，质子数越大，半径越小。
2、化合价
①一般金属元素无负价，但存在金属形成的阴离子。
②非金属元素除O、F外均有正价。且正价与最低负价绝对值之和为8。
③变价金属一般是铁，变价非金属一般是C、Cl、S、N、O。
④任一物质各元素化合价代数和为零。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。
3、分子结构表示方法
①是否是8电子稳定结构，主要看非金属元素形成的共价键数目对不对。卤素单键、氧族双键、氮族叁键、碳族四键。一般硼以前的元素不能形成8电子稳定结构。
②掌握以下分子的空间结构：CO2、H2O、NH3、CH4、C2H4、C2H2、C6H6、P4。
4、键的极性与分子的极性
①掌握化学键、离子键、共价键、极性共价键、非极性共价键、分子间作用力、氢键的概念。
②掌握四种晶体与化学键、范德华力的关系。
③掌握分子极性与共价键的极性关系。
④两个不同原子组成的分子一定是极性分子。
⑤常见的非极性分子：CO2、SO3、PCl3、CH4、CCl4、C2H4、C2H2、C6H6及大多数非金属单质。
化学反应的限度——化学平衡
(1)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。
(2)判断化学平衡状态的标志：
①VA(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+yBzC，x+y≠z)
常见粒子的饱和结构：
①具有氦结构的粒子(2)：H-、He、Li+、Be2+;
②具有氖结构的粒子(2、8)：N3-、O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+;
③具有氩结构的粒子(2、8、8)：S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+;
④核外电子总数为10的粒子：
阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+;
阴离子：N3-、O2-、F-、OH-、NH2-;
分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4
⑤核外电子总数为18的粒子：
阳离子：K+、Ca2+;
阴离子：P3-、S2-、HS-、Cl-;
分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4。
1、元素周期表的编排原则：
①按照原子序数递增的顺序从左到右排列；
②将电子层数相同的元素排成一个横行——周期；
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纵行——族
2、如何精确表示元素在周期表中的位置：
周期序数=电子层数；主族序数=最外层电子数
口诀：三短三长一不全；七主七副零八族
熟记：三个短周期，第一和第七主族和零族的元素符号和名称
3、元素金属性和非金属性判断依据：
①元素金属性强弱的判断依据：
单质跟水或酸起反应置换出氢的难易；
元素价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱；置换反应。
②元素非金属性强弱的判断依据：
单质与氢气生成气态氢化物的难易及气态氢化物的稳定性；
价氧化物对应的水化物的酸性强弱；置换反应。
4、核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。
①质量数==质子数+中子数：A==Z+N
②同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，互称同位素。(同一元素的各种同位素物理性质不同，化学性质相同)
1.分散系：一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物，统称为分散系。
2.分散质：分散系中分散成粒子的物质。
3.分散剂：分散质分散在其中的物质。
4、分散系的分类：当分散剂是水或其他液体时，如果按照分散质粒子的大小来分类，可以把分散系分为：溶液、胶体和浊液。分散质粒子直径小于1nm的分散系叫溶液，在1nm-100nm之间的分散系称为胶体，而分散质粒子直径大于100nm的分散系叫做浊液。
下面比较几种分散系的不同：
分散系溶液胶体浊液
分散质的直径<1nm(粒子直径小于10-9m)1nm-100nm(粒子直径在10-9~10-7m)>100nm(粒子直径大于10-7m)
分散质粒子单个小分子或离子许多小分子集合体或高分子巨大数目的分子集合体
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