高中化学必修一第二章讲义全
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课时2.1 活泼的金属单质——钠 【学习目标】 1、能记住金属钠的物理性质以及金属钠的用途
2、知道金属钠与氧气、水等反应的现象及化学方程式
【主干知识梳理】
一、钠的物理性质
金属钠是一种柔软、银白色、有金属光泽的金属,是热和电的良导体;密度为0.97g·cm
-3 (比水的密度还小但
比煤油的要大);而且熔点(97.8℃)、沸点(882.9℃)都较低
二、钠的化学性质 (从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性)
钠的原子结构示意图为 ,从原子结构来看,钠原子最外层只有1个电子,在化学反应中钠原子很容易失去1个电子而形成最外层为8个电子稳定结构,因此金属钠的化学性质非常活泼,表现出很强的还原性
1、钠与O 2的反应 反应条件 室温 加热或点燃 实验步骤
实验现象
新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗 钠先熔化成小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体 化学方程式
4Na +O 2===2Na 2O 2Na +O 2 △ Na 2O 2 结论
钠是非常活泼的金属,与O 2反应,条件不同时,现象不同,产物也不同 微点拨 由于钠燃烧时必定有氧化钠在燃烧(钠极易被氧化成氧化钠),说明氧化钠加热时也
可以转化为过氧化钠,即:2Na 2O +O 2 △ 2Na 2O 2,因此Na 2O 2比Na 2O 稳定
2(1)钠与硫混合研磨生成Na 2S :2Na +S===Na 2S (研磨时容易爆炸)
(2)在氯气中燃烧:2Na +Cl 2=====点燃2NaCl (白烟,火焰为黄色)
(3)与氢气反应生成NaH :2Na +H 2 △
高中化学必修一第二章知识点第一节:物质的量和摩尔质量
化学中的基本概念之一就是物质的量,而物质的量是使用摩尔(mol)来表示的。如果我们拿一摩尔的物质,它的质量就是我们所定
义的摩尔质量。摩尔质量可以通过元素的相对原子质量或者化合物的
相对分子质量来计算。
第二节:分子式和结构式
分子式是用元素符号表示化合物当中各种元素的种类和数量的方法,而结构式则更加详细地展示了各个元素之间的联结方式。通过分子式
和结构式,我们可以进一步了解和研究分子的性质以及它们之间的相
互作用。
第三节:摩尔质量与理论计算
通过摩尔质量的概念,我们可以进行理论上的计算。例如,知道了
一种物质的摩尔质量,我们就可以通过称量来确定实际的质量。通过
这种方式,我们可以在实验室中精确测量化学物质的摩尔质量,从而
得到更加精确的数据。
第四节:化学反应与化学方程式
化学反应是物质之间发生的变化,而化学方程式则是将化学反应以
化学式的形式表示出来。通过化学方程式,我们可以清楚地了解反应
物和生成物之间的摩尔比例,以及反应物和生成物之间的相对质量关系。
第五节:氧化还原反应
氧化还原反应是化学中非常重要的反应类型之一。在氧化还原反应中,发生电子的转移,其中一个物质失去电子被氧化,而另一个物质获得电子被还原。通过氧化还原反应,我们可以了解到电子转移过程中的能量变化以及反应物之间的关系。
第六节:质量守恒定律和化学计算
质量守恒定律是化学中最基本也是最重要的定律之一。质量守恒定律告诉我们任何化学反应中,质量都是不会发生变化的。通过质量守恒定律,我们可以进行化学计算,例如计算反应物和生成物之间的摩尔比例、质量比例等等。
第三节化学反应的方向
一、化学反应自发进行方向的判据
(一)焓判据——自发反应与焓变的关系:
多数能自发进行的化学反应是放热反应,但有很多吸热反应也能自发进行。因此,只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。反应焓变是与反应进行方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
(二)熵判据
1、熵
(1)定义:熵是衡量体系混乱度大小的物理量。
(2)符号和单位:S,常用单位:J/(mol·K)
(3)影响熵大小的因素:混乱度越大→体系越无序→熵值越大
①与物质的量的关系:物质的量越大→粒子数越多→熵值越大
②对于同一物质,当物质的量相同时,S(g)>S(l)>S(s)
③不同物质熵值的关系:I、物质组成越复杂→熵值越大
II、对于原子种类相同的物质:分子中原子数越多→熵值越大
2、熵变
(1)定义:发生化学反应时物质熵的变化称为熵变,符号为ΔS
(2)计算公式:ΔS=生成物总熵-反应物总熵
3、熵判据——自发反应与熵变的关系
多数能自发进行的化学反应是熵增的反应。熵变是与反应进行方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进
行的唯一因素。因此,只根据熵变来判断反应进行的方向是不全面的。
二、自由能与化学反应的方向
(一)自由能与化学反应的方向:在等温、等压条件下的封闭体系中(不考虑体积变化做功以外的其他功),自由能(符号为ΔG,单位为kJ/mol)的变化综合反映了体系的焓变和熵变对自发过程的影响:即ΔG=ΔH-TΔS。这时,化学反应总是向着自由能减小的方向进行,直到体系达到平衡。即:
ΔG=ΔH-TΔS<0,反应能自发进行;
化学必修一第二章知识点总结
第二章化学反应及能量变化
2.1 化学反应的描述
1. 化学反应的定义
化学反应是指物质之间发生化学变化,产生新的物质的过程。在化学反应中,原有物质的
化学键破裂并重新排列,形成新的物质。
2. 化学方程式
化学方程式是用化学式表示的化学反应过程。化学反应的起始物质叫做反应物,产物是由
反应得到的新物质。
3. 化学方程式的平衡
化学方程式必须满足物质守恒和电荷守恒的要求,反应物和产物的物质量必须相等。当反
应物和产物的物质量不等时,需要进行平衡处理,使得反应方程式满足物质守恒原理。
4. 配平化学方程式的方法
通过调整反应物和产物的系数,使得反应物和产物的物质量相等,从而达到化学方程式的
平衡,这个过程叫做配平化学方程式。
5. 化学方程式的表示方法
化学方程式可以用文字描述,也可以用化学式和化学符号来表示。在化学方程式中,反应
物和产物之间用箭头表示反应方向,反应条件和催化剂用在反应方程式的上下标表示。
2.2 化学反应中的能量变化
1. 化学反应中的能量变化
化学反应中的能量变化包括放热反应和吸热反应。放热反应是指化学反应中释放出能量,
反应过程温度升高的反应。吸热反应是指化学反应中吸收能量,反应过程温度降低的反应。
2. 化学反应中的焓变化
焓是能量的一种表现形式,称为热化学基本量。焓变是指化学反应中物质焓值的变化。焓
变可以分为焓增、焓减和焓无变化三种情况。
3. 化学反应中的热变化
化学反应中的热变化可以通过反应物和产物的焓值来计算。当焓增时表示放热反应,焓减
时表示吸热反应。物质的焓变化是其宏观性质的反映。
第二节化学平衡
一、化学平衡状态
(一)研究对象:可逆反应
(二)建立:图像:
(三)定义:指在一定条件下的可逆反应,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
(四)特点——逆、等、动、定、变
1、逆:研究对象是可逆反应
2、等:平衡时,同一物质的正逆反应速率相等即v正=v逆
3、动:化学平衡是动态平衡,即达平衡时正逆反应仍在进行,只不过同一物质的v正=v逆
4、定:在平衡体系的混合物中,各组分的含量(物质的量、质量、浓度、质量百分数、物
质的量百分数、体积百分数等)保持一定
5、变:任何化学平衡状态均是暂时的,相对的,有条件的,与达平衡的过程无关(即化学
平衡状态既可以从正反应方向开始达平衡,也可以从逆反应方向开始达平衡,还可
以从正逆两个方向开始达平衡)当外界条件变化时,原来的化学平衡也会发生相应
的改变,直至在新的条件下建立新的平衡状态
注:化学平衡状态是在一定条件下可逆反应所能达到的最大程度,即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率
(五)判断达化学平衡的标志
1、用速率判断:方法:先找出正、逆反应速率,再看物质:若同一物质,则正逆速率相等
若不同物质,则速率之比=系数之比
2、用含量判断:
(1)平衡时,各组分的物质的量、质量、浓度、体积、物质的量分数、质量分数、体积分数、转化率、产率都不变
(2)若反应中有颜色变化,颜色不变时可认为达平衡
(3)绝热的恒容反应体系中温度或压强保持不变,说明已达平衡
(4)有固态、液态、气态不同状态物质参与的反应,混合气体的总质量不变,或混合气体的密度不变,都可以判断达平衡