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高中化學(xué)知識點規(guī)律大全
——化學(xué)反應(yīng)及其能量變化
1．氧化還原反應(yīng)
[氧化還原反應(yīng)] 有電子轉(zhuǎn)移(包括電子的得失和共用電子對的偏移)或有元素化合價升降的反應(yīng)．如2Na+ C12＝2NaCl(有電子得失)、H2+ C12＝2HCl(有電子對偏移)等反應(yīng)均屬氧化還原反應(yīng)。
氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移(電子得失或電子對偏移)。
[氧化還原反應(yīng)的特征] 在反應(yīng)前后有元素的化合價發(fā)生變化．根據(jù)氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)特征可判斷一個反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)．某一化學(xué)反應(yīng)中有元素的化合價發(fā)生變化，則該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，否則為非氧化還原反應(yīng)。
[氧化劑與還原劑]
概 念 含 義 概 念 含 義
氧化劑 反應(yīng)后所含元素化合價降低的反應(yīng)物 還原劑 反應(yīng)后所含元素化合價升高的反應(yīng)物
被氧化 還原劑在反應(yīng)時化合價升高的過程 被還原 氧化劑在反應(yīng)時化合價降低的過程
氧化性 氧化劑具有的奪電子的能力 還原性 還原劑具有的失電子的能力
氧化反應(yīng) 元素在反應(yīng)過程中化合價升高的反應(yīng) 還原反應(yīng) 元素在反應(yīng)過程中化合價降低的反應(yīng)
氧化產(chǎn)物 還原劑在反應(yīng)時化合價升高后得到的產(chǎn)物 還原產(chǎn)物 氧化劑在反應(yīng)時化合價降低后得到的產(chǎn)物
氧化劑與還原劑的相互關(guān)系
重要的氧化劑和還原劑：
(1)所含元素的化合價處在最高價的物質(zhì)只能得到電子，只具有氧化性，只能作氧化劑(注：不一定是強氧化劑)。重要的氧化劑有：
①活潑非金屬單質(zhì)，如X2(鹵素單質(zhì))、O2、O3等。②所含元素處于高價或較高價時的氧化物，如MnO2、NO2、PbO2等。③所含元素處于高價時的含氧酸，如濃H2SO4、HNO3等．④所含元素處于高價時的鹽，如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等．⑤金屬陽離子等，如Fe3＋、Cu2＋、Ag＋、H＋等．⑥過氧化物，如Na2O2、H2O2等．⑦特殊物質(zhì)，如HClO也具有強氧化性．
(2)所含元素的化合價處在最低價的物質(zhì)只能失去電子，只具有還原性，只能作還原劑(注：不一定是強還原劑)．重要的還原劑有：
①活潑金屬單質(zhì)，如Na、K、Ca、Mg、Al、Fe等．②某些非金屬單質(zhì)，如C、H2、Si等．③所含元素處于低價或較低價時的氧化物，如CO、SO2等．④所含元素處于低價或較低價時的化合物，如含有、、、、的化合物H2S、Na2S、H2SO3、Na2SO3、HI、HBr、FeSO4、NH3等．
(3)當(dāng)所含元素處于中間價態(tài)時的物質(zhì)，既有氧化性又有還原性，如H2O2、SO2、Fe2＋等．
(4)當(dāng)一種物質(zhì)中既含有高價態(tài)元素又含有低價態(tài)元素時，該物質(zhì)既有氧化性又有還原性．例如，鹽酸(HCl)與Zn反應(yīng)時作氧化劑，而濃鹽酸與MnO2共熱反應(yīng)時，則作還原劑．
[氧化還原反應(yīng)的分類]
(1)不同反應(yīng)物間的氧化還原反應(yīng)．
①不同元素間的氧化還原反應(yīng)．
例如：MnO2+ 4HCl(濃) MnCl2+ C12↑+ 2H2O 絕大多數(shù)氧化還原反應(yīng)屬于這一類．
②同種元素間的氧化還原反應(yīng)．
例如：2H2S+ SO2＝3S+ 2H2O KClO3+ 6HCl(濃)＝KCl+ 3C12↑+ 3H2O
在這類反應(yīng)中，所得氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物是同一物質(zhì)，這類氧化還原反應(yīng)又叫歸中反應(yīng)．
(2)同一反應(yīng)物的氧化還原反應(yīng)．
①同一反應(yīng)物中，不同元素間的氧化還原反應(yīng)．例如：2KClO32KCl+ 3O2↑
②同一反應(yīng)物中，同種元素不同價態(tài)間的氧化還原反應(yīng)．例如：NH4NO3N2O↑+ 2H2O
③同一反應(yīng)物中，同種元素同一價態(tài)間的氧化還原反應(yīng)．例如：
C12+ 2NaOH＝NaCl+ NaClO+ H2O 3NO2+ H2O＝2HNO3+ NO
在這類反應(yīng)中，某一元素的化合價有一部分升高了，另一部分則降低了．這類氧化還原反應(yīng)又叫歧化反應(yīng)．
[氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系] 如右圖所示．由圖可知：置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)；復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)，化合反應(yīng)、分解反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)．
[氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向、數(shù)目的表示方法]
(1)單線橋法．表示在反應(yīng)過程中反應(yīng)物里元素原子間電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向．用帶箭頭的連線從化合價升高的元素開始，指向化合價降低的元素，再在連線上方標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目．
在單線橋法中，箭頭的指向已經(jīng)表明了電子轉(zhuǎn)移的方向，因此不能再在線橋上寫“得”、“失”字樣．
(2)雙線橋法．表示在反應(yīng)物與生成物里，同一元素原子在反應(yīng)前后電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向．在氧化劑與還原產(chǎn)物、還原劑與氧化產(chǎn)物之間分別用帶箭頭的連線從反應(yīng)前的有關(guān)元素指向反應(yīng)后的該種元素，并在兩條線的上、下方分別寫出“得”、“失”電子及數(shù)目．例如：
[氧化還原反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律]
(1)氧化性、還原性強弱判斷的一般規(guī)律．
氧化性、還原性的強弱取決于得失電子的難易；而與得失電子數(shù)的多少無關(guān)．
①金屬活動性順序表．金屬的活動性越強，金屬單質(zhì)(原子)的還原性也越強，而其離子的氧化性越弱．如還原性：Mg>Fe>Cu>Ag；氧化性：Ag＋>Cu2＋>Fe2＋>Mg2＋
②同種元素的不同價態(tài)．
特殊情況；氯的含氧酸的氧化性順序為：HClO>HClO3>HClO4．
⑧氧化還原反應(yīng)進行的方向．一般而言，氧化還原反應(yīng)總是朝著強氧化性物質(zhì)與強還原性物質(zhì)反應(yīng)生成弱氧化性物質(zhì)與弱還原性物質(zhì)的方向進行．在一個給出的氧化還原反應(yīng)方程式中，氧化劑和氧化產(chǎn)物都有氧化性，還原劑和還原產(chǎn)物都有還原性，其氧化性、還原性的強弱關(guān)系為：
氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物； 還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物
反之，根據(jù)給出的物質(zhì)的氧化性、還原性的強弱，可以判斷某氧化還原反應(yīng)能否自動進行．
④反應(yīng)條件的難易．不同的氧化劑(還原劑)與同一還原劑(氧化劑)反應(yīng)時，反應(yīng)越易進行，則對應(yīng)的氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)越強，反之越弱．
⑤濃度．同一種氧化劑(或還原劑)，其濃度越大，氧化性(或還原性)就越強．
⑥H＋濃度．對于在溶液中進行的氧化還原反應(yīng)，若氧化劑為含氧酸或含氧酸鹽，則溶液中H＋濃度越大，其氧化性就越強．
(2)氧化還原反應(yīng)中元素化合價的規(guī)律．
①一種元素具有多種價態(tài)時，處于最高價態(tài)時只具有氧化性，處于最低價態(tài)時只具有還原性，而處于中間價態(tài)時則既有氧化性又具有還原性．但須注意，若一種化合物中同時含最高價態(tài)元素和最低價態(tài)元素時，則該化合物兼有氧化性和還原性，如HCl．
②價態(tài)不相交規(guī)律．同種元素不同價態(tài)間相互反應(yīng)生成兩種價態(tài)不同的產(chǎn)物時，化合價升高與化合價降低的值不相交，即高價態(tài)降低后的值一定不低于低價態(tài)升高后的值，也可歸納為“價態(tài)變化只靠攏、不相交”．所以，同種元素的相鄰價態(tài)間不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；同種元素間隔中間價態(tài)，發(fā)生歸中反應(yīng)．
(3)氧化還原反應(yīng)中的優(yōu)先規(guī)律：當(dāng)一種氧化劑(還原劑)同時與多種還原劑(氧化劑)相遇時，該氧化劑(還原劑)首先與還原性(氧化性)最強的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，而只有當(dāng)還原性(氧化性)最強的物質(zhì)反應(yīng)完后，才依次是還原性(氧化性)較弱的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)．
(4)電子守恒規(guī)律．在任何氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)(即氧化劑化合價升高的總數(shù)等于還原劑化合價降低的總數(shù))．這一點也是氧化還原反應(yīng)配平的基礎(chǔ)。
2．離子反應(yīng)
[離子反應(yīng)]有離子參加或有離子生成的反應(yīng)，都稱為離子反應(yīng)．離子反應(yīng)的本質(zhì)、類型和發(fā)生的條件：
(1)離子反應(yīng)的本質(zhì)：反應(yīng)物中某種離子的濃度減小．
(2)離子反應(yīng)的主要類型及其發(fā)生的條件：
①離子互換(復(fù)分解)反應(yīng)．具備下列條件之一就可以使反應(yīng)朝著離子濃度減小的方向進行，即離子反應(yīng)就會發(fā)生．
a．生成難溶于水的物質(zhì)．如：Cu2＋+ 2OH－＝Cu(OH)2↓
注意：當(dāng)有關(guān)離子濃度足夠大時，生成微溶物的離子反應(yīng)也能發(fā)生．如：
2Ag＋+ SO42—＝Ag2SO4↓ Ca2＋+ 2OH－＝Ca(OH)2↓
或者由微溶物生成難溶物的反應(yīng)也能生成．如當(dāng)石灰乳與Na2CO3溶液混合時，發(fā)生反應(yīng)：
Ca(OH)2 + CO32—＝CaCO3↓+ 2OH－
b．生成難電離的物質(zhì)(即弱電解質(zhì))．如：H＋+ OH－＝H2O H＋+ CH3COO－＝CH3COOH
c．生成揮發(fā)性物質(zhì)(即氣體)．如：CO32－+ 2H＋＝CO2↑+ H2O NH4＋+ OH－NH3↑+ H2O
②離子間的氧化還原反應(yīng)．由強氧化劑與強還原劑反應(yīng)，生成弱氧化劑和弱還原劑，即反應(yīng)朝著氧化性、還原性減弱的方向進行．例如：
Fe + Cu2＋＝Fe2＋+ Cu Cl2 + 2Br－＝2C1－+ Br2
2MnO4－+ 16H＋+ 10C1－＝2Mn2＋+ 5C12↑+ 8H2O
書寫離子方程式時應(yīng)注意的問題：
(1)電解質(zhì)在非電離條件下(不是在水溶液中或熔融狀態(tài))，雖然也有離子參加反應(yīng)，但不能寫成離子方程式，因為此時這些離子并沒有發(fā)生電離．如NH4Cl固體與Ca(OH)2固體混合加熱制取氨氣的反應(yīng)、濃H2SO4與固體(如NaCl、Cu等)的反應(yīng)等，都不能寫成離子方程式．相反，在某些化學(xué)方程式中，雖然其反應(yīng)物不是電解質(zhì)或強電解質(zhì)，沒有大量離子參加反應(yīng)，但反應(yīng)后產(chǎn)生了大量離子，因此，仍可寫成離子方程式．如Na、Na2O、Na2O2、SO3、Cl2等與H2O的反應(yīng)．
(2)多元弱酸的酸式鹽，若易溶于水，則成鹽的陽離子和酸根離子可拆開寫成離子的形式，而酸根中的H＋與正鹽陰離子不能拆開寫．例如NaHS、Ca(HCO3)2等，只能分別寫成Na＋、HS－和Ca2＋、HCO3－等酸式酸根的形式．
(3)對于微溶于水的物質(zhì)，要分為兩種情況來處理：
①當(dāng)作反應(yīng)物時？，微溶物要保留化學(xué)式的形式，不能拆開．
②當(dāng)作反應(yīng)物時，若為澄清的稀溶液，應(yīng)改寫為離子形式，如澄清石灰水等；若為濁液或固體，要保留化學(xué)式的形式而不能拆開，如石灰乳、熟石灰等．
(4)若反應(yīng)物之間由于物質(zhì)的量之比不同而發(fā)生不同的反應(yīng)，即反應(yīng)物之間可發(fā)生不止一個反應(yīng)時，要考慮反應(yīng)物之間物質(zhì)的量之比不同，相應(yīng)的離子方程式也不同．例如，向NaOH溶液中不斷通入CO2氣體至過量，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式依次為： CO2+ 2OH—＝CO32—+ H2O（CO2適量）
CO2+ OH—＝HCO3—（CO2足量）
在溶液中離子能否大量共存的判斷方法：
幾種離子在溶液中能否大量共存，實質(zhì)上就是看它們之間是否發(fā)生反應(yīng)．若離子間不發(fā)生反應(yīng)，就能大量共存；否則就不能大量共存．離子間若發(fā)生下列反應(yīng)之一，就不能大量共存．
(1)生成難溶物或微溶物．如Ca2＋與CO32－、SO42－、OH－；Ag＋與C1－、Br－、I－、SO32－，等等．
(2)生成氣體．如NH4＋與OH－；H＋與HCO3－、CO32－、S2－、HS－、SO32－、HSO3－等．
(3)生成難電離物質(zhì)(弱酸、弱堿、水)．如H＋與C1O－、F－、CH3COO－生成弱酸；OH－與NH4＋、
A13＋、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋等生成弱堿；H＋與OH－生成H2O．
(4)發(fā)生氧化還原反應(yīng)．具有氧化性的離子(如MnO4－、ClO－、Fe3＋等)與具有還原性的離子( 如S2－、I－、SO32－、Fe2＋等)不能共存．應(yīng)注意的是，有些離子在堿性或中性溶液中可大量共存，但在酸性條件下則不能大量共存，如SO32－與S2－，NO3－與I－、S2－、SO32－、Fe2＋等．
*(5)形成配合物．如Fe3＋與SCN－因反應(yīng)生成Fe(SCN)3而不能大量共存．
*(6)弱酸根陰離子與弱堿陽離子因易發(fā)生雙水解反應(yīng)而不能大量共存，例如Al3＋與HCO3－、CO32－、A1O2－等．
說明： 在涉及判斷離子在溶液中能否大量共存的問題時，要注意題目中附加的限定性條件：
①無色透明的溶液中，不能存在有色離子，如Cu2＋(藍色)、Fe3＋(黃色)、Fe2＋(淺綠色)、MnO4－(紫色)．
②在強酸性溶液中，與H＋起反應(yīng)的離子不能大量共存．
③在強堿性溶液中，與OH－起反應(yīng)的離子不能大量共存．
[電解質(zhì)與非電解質(zhì)]
(1)電解質(zhì)：在水溶液里或者熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锝须娊赓|(zhì)．電解質(zhì)不一定能導(dǎo)電，而只有在溶于水或熔融狀態(tài)時電離出自由移動的離子后才能導(dǎo)電(因此，電解質(zhì)導(dǎo)電的原因是存在自由移動的離子)．能導(dǎo)電的不一定是電解質(zhì)，如金屬、石墨等單質(zhì)．
(2)非電解質(zhì)：在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物．因為非電解質(zhì)歸屬于化合物，故如C12等不導(dǎo)電的單質(zhì)不屬于非電解質(zhì)．
(3)電解質(zhì)與非電解質(zhì)的比較．
電解質(zhì) 非電解質(zhì)
區(qū)別 能否導(dǎo)電 溶于水后或熔融狀態(tài)時能導(dǎo)電 不能導(dǎo)電
能否電離 溶于水或受熱熔化時能電離產(chǎn)生自由移動的離子 不能電離，因此沒有自由移動的離子存在
所屬物質(zhì) 酸、堿、鹽等 蔗糖、酒精等大部分有機物，氣體化合物如NH3、SO2等
聯(lián)系 都屬于化合物
說明 某些氣體化合物的水溶液雖然能導(dǎo)電，但其原因并非該物質(zhì)本身電離生成了自由移動的離子，因此這些氣體化合物屬于非電解質(zhì)．例如；氨氣能溶于水，但NH3是非電解質(zhì)．氨水能導(dǎo)電是因為NH3與H2O反應(yīng)生成了能電離出NH4＋和OH－的NH3·H2O的緣故，所以NH3·H2O才是電解質(zhì)．
[強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)]
(1)強電解質(zhì)：溶于水后全部電離成離子的電解質(zhì)．
(2)弱電解質(zhì)：溶于水后只有一部分分子能電離成離子的電解質(zhì)．
(3)強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的比較．
強電解質(zhì) 弱電解質(zhì)
代表物質(zhì) ①強酸：如H2SO4、HNO3、HCl等②強堿：如KOH、NaOH、Ba(OH)2等③鹽：絕大多數(shù)可溶、難溶性鹽，如NaCl、CaCO3等 ①H2O②弱酸：如CH3COOH、HF、HClO、H2CO3等③弱堿：NH3·H2O、A1(OH)3、Fe(OH)3等
電離情況 完全電離，不存在電離平衡(電離不可逆)．電離方程式用“＝”表示．如：HNO3＝H＋+ NO3－ 不完全電離(部分電離)，存在電離平衡．電離方程式用“”表示．如：CH3COOHCH3COO－+ H十
水溶液中存在的微粒 水合離子(離子)和H2O分子 大部分以電解質(zhì)分子的形式存在，只有少量電離出來的離子
離子方程式的書寫情況 拆開為離子(特殊：難溶性鹽仍以化學(xué)式表示) 全部用化學(xué)式表示
注意: (1)在含有陰、陽離子的固態(tài)強電解質(zhì)中，雖然有陰、陽離子存在，但這些離子不能自由移動，因此不導(dǎo)電．如氯化鈉固體不導(dǎo)電．
(2)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的強弱取決于溶液中自由移動離子濃度的大小(注意：不是取決于自由移動離子數(shù)目的多少)．溶液中離子濃度大，溶液的導(dǎo)電性就強；反之，溶液的導(dǎo)電性就弱．因此，強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強．但在相同條件(相同濃度、相同溫度)下，強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力比弱電解質(zhì)的導(dǎo)電能力強．
[離子方程式] 用實際參加反應(yīng)的離子符號來表示離子反應(yīng)的式子．所謂實際參加反應(yīng)的離子，即是在反應(yīng)前后數(shù)目發(fā)生變化的離子．離子方程式不僅表示一定物質(zhì)間的某個反應(yīng)，而且可以表示所有同一類型的離子反應(yīng)．如：H＋+ OH－＝H2O可以表示強酸與強堿反應(yīng)生成可溶性鹽的中和反應(yīng)．
[離子方程式的書寫步驟]
(1)“寫”：寫出完整的化學(xué)方程式．
(2)“拆”：將化學(xué)方程式中易溶于水、易電離的物質(zhì)(強酸、強堿、可溶性鹽)拆開改寫為離子形式；而難溶于水的物質(zhì)(難溶性鹽、難溶性堿)、難電離的物質(zhì)(水、弱酸、弱堿)、氧化物、氣體等仍用化學(xué)式表示．
(3)“刪”：將方程式兩邊相同的離子(包括個數(shù))刪去，并使各微粒符號前保持最簡單的整數(shù)比．
(4)“查”：檢查方程式中各元素的原子個數(shù)和電荷總數(shù)是否左右相等．
[復(fù)分解反應(yīng)類型離子反應(yīng)發(fā)生的條件]
復(fù)分解反應(yīng)總是朝著溶液中自由移動的離子數(shù)目減少的方向進行．具體表現(xiàn)為：
(1)生成難溶于水的物質(zhì)．如：Ba2＋+ SO42－＝BaSO4↓
(2)生成難電離的物質(zhì)(水、弱酸、弱堿)．如H＋+ OH－＝H2O
(3)生成氣體．如：CO32－+ 2H＋＝CO2↑+ H2O
3．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
[放熱反應(yīng)] 放出熱量的化學(xué)反應(yīng)．在放熱反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量：
反應(yīng)物的總能量＝生成物的總能量 + 熱量 + 其他形式的能量
放熱反應(yīng)可以看成是“貯存”在反應(yīng)物內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化并釋放為熱能及其他形式的能量的反應(yīng)過程．
[吸熱反應(yīng)] 吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)．在吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量：
生成物的總能量＝反應(yīng)物的總能量 + 熱量 + 其他形式的能量
吸熱反應(yīng)也可以看成是熱能及其他形式的能量轉(zhuǎn)化并“貯存”為生成物內(nèi)部能量的反應(yīng)過程．
*[反應(yīng)熱]
(1)反應(yīng)熱的概念：在化學(xué)反應(yīng)過程中，放出或吸收的熱量，統(tǒng)稱為反應(yīng)熱．反應(yīng)熱用符號△H表示，單位一般采用kJ·mol－1．
(2)反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物的鍵能關(guān)系：△H＝生成物鍵能的總和 －反應(yīng)物鍵能的總和
(3)放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較．
反應(yīng)熱 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng)
含義 反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時放出熱量 反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時吸收熱量
反應(yīng)本身的能量變化 反應(yīng)放出熱量后使反應(yīng)本身的能量降低 反應(yīng)吸收熱量后使反應(yīng)本身的能量升高
表示符號或ΔH值 “－” ΔH＜0 “+” ΔH＞0
說明：放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)過程中的能量變化示意圖如圖3—1—2所示．
[熱化學(xué)方程式]
(1)熱化學(xué)方程式的概念：表明反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式．
(2)書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注意的問題：
①需注明反應(yīng)的溫度和壓強．因為反應(yīng)的溫度和壓強不同時，其△H也不同．若不注明時，則是指在101kPa和25℃時的數(shù)據(jù)．
②反應(yīng)物、生成物的聚集狀態(tài)要注明．同一化學(xué)反應(yīng)，若物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，則反應(yīng)熱就不同．例如：
H2(g) + 1/2O2(g)＝H2O(g) △H＝－241.8kJ·mol—1
H2(g) + 1/2O2(g)＝H2O(l) △H＝－285.8kJ·mol—1
比較上述兩個反應(yīng)可知，由H2與O2反應(yīng)生成1 mol H2O(l)比生成1 mol H2O(g)多放出44 kJ·mol—1的熱量．
③反應(yīng)熱寫在化學(xué)方程式的右邊．放熱時△H用“－”，吸熱時△H用“＋”．
例如： H2(g) + 1/2O2(g)＝H2O(g) －241.8kJ·mol—1
④熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù)，而只表示物質(zhì)的量(mol)，因此，它可用分數(shù)表示．對于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時，其△H也不同．例如：
2H2(g) + O2(g)＝2H2O(g) △Hl＝－483.6 kJ·mol—1
H2(g) + 1/2O2(g)＝H2O(g) △H2＝－241.8kJ·mol—1
顯然，△Hl＝2△H2．
*[蓋斯定律] 對于任何一個化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的．也就是說，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān)，而與具體反應(yīng)進行的途徑無關(guān)．如果一個反應(yīng)可以分幾步進行，則各步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的．
*4．燃燒熱和中和熱
燃燒熱 中和熱
定義 在101 kPa時，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出熱量 在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1 mol H2O時所放出的熱量
熱化學(xué)方程式中的表示形式 以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù) 物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)
注意點 “完全燃燒”包含兩個方面的意思：①燃燒的物質(zhì)全部燃燒完；②生成穩(wěn)定氧化物，如C完全燃燒生成CO2，S完全燃燒生成SO2；等等 當(dāng)強酸與強堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)時，1 molH＋與1 molOH－發(fā)生反應(yīng)生成1 molH2O，都放出57．3kJ的熱量．即：H＋(aq) + OH－(aq)＝H2O(1) △H＝－57.3 kJ·mol－1
說明 利用燃燒熱可以計算物質(zhì)在燃燒過程中所放出的熱量 當(dāng)強酸與弱堿或弱酸與強堿或弱酸與弱堿發(fā)生中和反應(yīng)時，因生成的鹽會發(fā)生水解而吸熱，故此時中和熱要小于57.3 kJ·mol－1
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——堿金屬
1．鈉
[鈉的物理性質(zhì)]很軟，可用小刀切割；具有銀白色金屬光澤(但常見的鈉的表面為淡黃色)；密度比水小而比煤油大(故浮在水面上而沉于煤油中)；熔點、沸點低；是熱和電的良導(dǎo)體．
[鈉的化學(xué)性質(zhì)]
(1) Na與O2反應(yīng)：
常溫下： 4Na + O2＝2Na2O，2Na2O + O2＝2Na2O2 (所以鈉表面的氧化層既有Na2O也有Na2O2，且Na2O2比Na2O穩(wěn)定)．
加熱時： 2Na + O2Na2O2(鈉在空氣中燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體)．
(2)Na與非金屬反應(yīng)：鈉可與大多數(shù)的非金屬反應(yīng)，生成+1價的鈉的化合物．例如：
2Na + C122NaCl 2Na + SNa2S
(3)Na與H2O反應(yīng)．化學(xué)方程式及氧化還原分析：
離子方程式： 2Na + 2H2O＝2Na＋ + 2OH－ + H2↑
Na與H2O反應(yīng)的現(xiàn)象： ①浮 ②熔 ⑧游 ④鳴 ⑤紅．
(4)Na與酸溶液反應(yīng)．例如： 2Na + 2HCl＝2NaCl + H2↑ 2Na + H2SO4＝Na2SO4 + H2↑
由于酸中H＋濃度比水中H＋濃度大得多，因此Na與酸的反應(yīng)要比水劇烈得多．
鈉與酸的反應(yīng)有兩種情況：
①酸足量(過量)時：只有溶質(zhì)酸與鈉反應(yīng)．
②酸不足量時：鈉首先與酸反應(yīng)，當(dāng)溶質(zhì)酸反應(yīng)完后，剩余的鈉再與水應(yīng)．因此，在涉及有關(guān)生成的NaOH或H2的量的計算時應(yīng)特別注意這一點．
(5)Na與鹽溶液的反應(yīng)．在以鹽為溶質(zhì)的水溶液中，應(yīng)首先考慮鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2，再分析NaOH可能發(fā)生的反應(yīng)．例如，把鈉投入CuSO4溶液中：
2Na + 2H2O＝2NaOH + H2↑ 2NaOH + CuSO4＝Cu(OH)2↓ + Na2SO4
注意：鈉與熔融的鹽反應(yīng)時，可置換出鹽中較不活潑的金屬．例如：
4Na + TiCl4(熔融) 4NaCl + Ti
[實驗室中鈉的保存方法] 由于鈉的密度比煤油大且不與煤油反應(yīng)，所以在實驗室中通常將鈉保存在煤油里，以隔絕與空氣中的氣體和水接觸．
鈉在自然界里的存在：由于鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑，故鈉在自然界中只能以化合態(tài)的形式(主要為NaCl，此外還有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等)存在．
[鈉的主要用途]
(1)制備過氧化鈉．(原理：2Na + O2Na2O2)
(2)Na－K合金(常溫下為液態(tài))作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑．(原因：Na－K合金熔點低、導(dǎo)熱性好)
(3)冶煉如鈦、鋯、鈮、鉭等稀有金屬．(原理： 金屬鈉為強還原劑)
(4)制高壓鈉燈．(原因： 發(fā)出的黃色光射程遠，透霧能力強)
2．鈉的化合物
[過氧化鈉]
物理性質(zhì) 淡黃色固體粉末
化學(xué)性質(zhì) 與H2O反應(yīng) 2Na2O2 + 2H2O ＝ 4NaOH + O2現(xiàn)象：反應(yīng)產(chǎn)生的氣體能使余燼的木條復(fù)燃；反應(yīng)放出的熱能使棉花燃燒起來
與CO2反應(yīng) 2Na2O2 + 2CO2 ＝ 2Na2CO3 + O2 說明：該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
強氧化劑 能使織物、麥稈、羽毛等有色物質(zhì)褪色
用 途 呼吸面具和潛水艇里氧氣的來源；作漂白劑
說明 (1)Na2O2與H2O、CO2發(fā)生反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況如下：
由此可見，在這兩個反應(yīng)中，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，H2O或CO2只作反應(yīng)物，不參與氧化還原反應(yīng)．
(2)能夠與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2的，可能是CO2、水蒸氣或CO2和水蒸氣的混合氣體．
(3)過氧化鈉與水反應(yīng)的原理是實驗室制氧氣方法之一，其發(fā)生裝置為“固 + 液 → 氣體”型裝置．
[碳酸鈉與碳酸氫鈉]
Na2CO3 NaHCO3
俗名 純堿、蘇打 小蘇打
顏色、狀態(tài) 白色粉末．碳酸鈉結(jié)晶水合物的化學(xué)式為Na2CO3·10H2O 白色晶體．無結(jié)晶水合物
水溶性 易溶于水 溶于水，但溶解度比Na2CO3小
熱穩(wěn)定性 加熱不分解 加熱易分解．化學(xué)方程式為：2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+ H2O
與酸反應(yīng) 較緩慢．反應(yīng)分兩步進行：CO32－+ H＋= HCO3－HCO3－+ H＋= CO2↑+ H2O 較劇烈，放出CO2的速度快HCO3－+ H＋= CO2↑+H2O
與NaOH反應(yīng) 不反應(yīng) NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O酸式鹽與堿反應(yīng)可生成鹽和水
與CaCl2溶液反應(yīng) CO32－+ Ca2＋= CaCO3↓ 不反應(yīng)。Ca(HCO3)2溶于水
鑒別方法 ①固態(tài)時： 分別加熱，能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁氣體的是NaHCO3②溶液中： 分別加入CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生的是Na2CO3
主要用途 ①用于玻璃、制皂、造紙等②制燒堿 ①用作制糕點的發(fā)酵粉②用于泡沫滅火器③治療胃酸過多
相互關(guān)系
說明 (1)由于NaHCO3在水中的溶解度小于Na2CO3，因此，向飽和的Na2CO3溶液中通入CO2氣體，能析出NaHCO3晶體．
(2)利用Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)時相互滴加順序不同而實驗現(xiàn)象不同的原理，可在不加任何外加試劑的情況下，鑒別Na2CO3溶液與鹽酸．
*[侯氏制堿法制NaHCO3和Na2CO3的原理] 在飽和NaCl溶液中依次通入足量的NH3、CO2氣體，有NaHCO3從溶液中析出．有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
NH3 + H2O + CO2 ＝NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl ＝NaHCO3↓+ NH4Cl
2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑
3．堿金屬元素
[堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特征]
堿金屬元素包括鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)和放射性元素鈁(Fr)．
(1)相似性：原子的最外層電子數(shù)均為1個，次外層為8個(Li原子次外層電子數(shù)為2個)．因此，在化學(xué)反應(yīng)中易失去1個電子而顯+1價．
(2)遞變規(guī)律：隨著堿金屬元素核電荷數(shù)增多，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，失電子能力增強，金屬活動性增強．
[堿金屬的物理性質(zhì)]
(1)相似性：①都具有銀白色金屬光澤(其中銫略帶金黃色)；②柔軟；③熔點低；④密度小，其中Li、Na、K的密度小于水的密度；⑤導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好．
(2)遞變規(guī)律：從Li → Cs，隨著核電荷數(shù)的遞增，密度逐漸增大(特殊：K的密度小于Na的密度)，但熔點、沸點逐漸降低．
[堿金屬的化學(xué)性質(zhì)]
堿金屬的化學(xué)性質(zhì)與鈉相似．由于堿金屬元素原子的最外層電子數(shù)均為1個，因此在化學(xué)反應(yīng)中易失去1個電子，具有強還原性，是強還原劑；又由于從Li → Cs，隨著核電荷數(shù)的遞增，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，原子核對最外層電子吸引力減弱，故還原性增強．
(1)與O2等非金屬反應(yīng)．從Li → Cs，與O2反應(yīng)的劇烈程度逐漸增加．
①Li與O2反應(yīng)只生成Li2O： 4Li + O22Li2O
②在室溫下，Rb、Cs遇到空氣立即燃燒；
③K、Rb、Cs與O2反應(yīng)生成相應(yīng)的超氧化物KO2、RbO2、CsO2．
(2)與H2O反應(yīng)．發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為：
2R + 2H2O = 2ROH + H2↑ (R代表Li、Na、K、Rb、Cs)．
從Li→Na，與H2O反應(yīng)的劇烈程度逐漸增加．K與H2O反應(yīng)時能夠燃燒并發(fā)生輕微爆炸；Rb、Cs遇H2O立即燃燒并爆炸．生成的氫氧化物的堿性逐漸增強(其中LiOH難溶于水)．
[焰色反應(yīng)] 是指某些金屬或金屬化合物在火焰中灼燒時，火焰呈現(xiàn)出的特殊的顏色．
(1) 一些金屬元素的焰色反應(yīng)的顏色：
鈉——黃色；鉀——紫色；鋰——紫紅色；銣——紫色；
鈣—一磚紅色；鍶——洋紅色；鋇——黃綠色；銅——綠色．
(2)焰色反應(yīng)的應(yīng)用：檢驗鈉、鉀等元素的存在．
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——鹵素
1.氯氣
[氯氣的物理性質(zhì)]
(1)常溫下，氯氣為黃綠色氣體．加壓或降溫后液化為液氯，進一步加壓或降溫則變成固態(tài)氯．(2)常溫下，氯氣可溶于水(1體積水溶解2體積氯氣)．(3)氯氣有毒并具有強烈的刺激性，吸入少量會引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量則會中毒死亡．因此，實驗室聞氯氣氣味的正確方法為：用手在瓶口輕輕扇動，僅使少量的氯氣飄進鼻孔．
[氯氣的化學(xué)性質(zhì)]
畫出氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖：
氯原子在化學(xué)反應(yīng)中很容易獲得1個電子．所以，氯氣的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，是一種強氧化劑．
(1)與金屬反應(yīng)：Cu + C12CuCl2
實驗現(xiàn)象：銅在氯氣中劇烈燃燒，集氣瓶中充滿了棕黃色的煙．一段時間后，集氣瓶內(nèi)壁附著有棕黃色的固體粉末．向集氣瓶內(nèi)加入少量蒸餾水，棕黃色固體粉末溶解并形成綠色溶液，繼續(xù)加水，溶液變成藍色．
2Na + Cl22NaCl 實驗現(xiàn)象：有白煙產(chǎn)生．
說明 ①在點燃或灼熱的條件下，金屬都能與氯氣反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬氯化物．其中，變價金屬如(Cu、Fe)與氯氣反應(yīng)時呈現(xiàn)高價態(tài)(分別生成CuCl2、FeCl3)．
②在常溫、常壓下，干燥的氯氣不能與鐵發(fā)生反應(yīng)，故可用鋼瓶儲存、運輸液氯．
③“煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì)．如銅在氯氣中燃燒，產(chǎn)生的棕黃色的煙為CuCl2晶體小顆粒；鈉在氯氣中燃燒，產(chǎn)生的白煙為NaCl晶體小顆粒；等等．
(2)與氫氣反應(yīng)． H2 + Cl2 2HCl
注意 ①在不同的條件下，H2與C12均可發(fā)生反應(yīng)，但反應(yīng)條件不同，反應(yīng)的現(xiàn)象也不同．點燃時，純凈的H2能在C12中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色的火焰，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在空氣中形成白霧并有小液滴出現(xiàn)；在強光照射下，H2與C12的混合氣體發(fā)生爆炸．
②物質(zhì)的燃燒不一定要有氧氣參加．任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)，都屬于燃燒．如金屬銅、氫氣在氯氣中燃燒等．
③“霧”是小液滴懸浮在空氣中形成的物質(zhì)；“煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì)．要注意“霧”與“煙”的區(qū)別．
④H2與Cl2反應(yīng)生成的HCl氣體具有刺激性氣味，極易溶于水．HCl的水溶液叫氫氯酸，俗稱鹽酸．
(3)與水反應(yīng)．
化學(xué)方程式： C12 + H2O ＝HCl + HClO 離子方程式： Cl2 + H2O ＝H＋ + Cl－ + HClO
說明 ①C12與H2O的反應(yīng)是一個C12的自身氧化還原反應(yīng)．其中，Cl2既是氧化劑又是還原劑，H2O只作反應(yīng)物．
②在常溫下，1體積水能溶解約2體積的氯氣，故新制氯水顯黃綠色．同時，溶解于水中的部分C12與H2O反應(yīng)生成HCl和HClO，因此，新制氯水是一種含有三種分子(C12、HClO、H2O)和四種離子(H＋、Cl－、ClO－和水電離產(chǎn)生的少量OH－)的混合物．所以，新制氯水具有下列性質(zhì)：酸性(H＋)，漂白作用(含HClO)，Cl－的性質(zhì)，C12的性質(zhì)．
③新制氯水中含有較多的C12、HClO，久置氯水由于C12不斷跟H2O反應(yīng)和HClO不斷分解，使溶液中的C12、HClO逐漸減少、HCl逐漸增多，溶液的pH逐漸減小，最后溶液變成了稀鹽酸，溶液的pH＜7．
④C12本身沒有漂白作用，真正起漂白作用的是C12與H2O反應(yīng)生成的HClO．所以干燥的C12不能使干燥的有色布條褪色，而混有水蒸氣的C12能使干燥布條褪色，或干燥的C12能使?jié)癫紬l褪色．
⑤注意“氯水”與“液氯”的區(qū)別，氯水是混合物，液氯是純凈物．
(4)與堿反應(yīng)．常溫下，氯氣與堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式的通式為：
氯氣 + 可溶堿 → 金屬氯化物 + 次氯酸鹽 + 水．重要的反應(yīng)有：
C12 + 2NaOH＝NaCl + NaClO + H2O或Cl2 + 2OH－＝Cl－ + ClO－ + H2O
該反應(yīng)用于實驗室制C12時，多余Cl2的吸收（尾氣吸收）．
2Cl2 + 2Ca(OH)2 ＝Ca(C1O)2 ＋CaCl2 + 2H2O
說明 ①Cl2與石灰乳[Ca(OH)2的懸濁液]或消石灰的反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)漂粉精或漂白粉的原理．漂粉精和漂白粉是混合物，其主要成分為Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(C1O)2
②次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定．
③漂粉精和漂白粉用于漂白時，通常先跟其他酸反應(yīng)，如：
Ca(ClO)2+2HCl＝CaCl2+2HClO
④漂粉精和漂白粉露置于潮濕的空氣中易變質(zhì)，所以必須密封保存．有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O ＝CaCO3↓+ 2HClO 2HClO2HCl + O2↑
由此可見，漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用．
[氯氣的用途]
①殺菌消毒；②制鹽酸；⑧制漂粉精和漂白粉；④制造氯仿等有機溶劑和各種農(nóng)藥．
[次氯酸]
①次氯酸(HClO)是一元弱酸(酸性比H2CO3還弱)，屬于弱電解質(zhì)，在新制氯水中主要以HClO分子的形式存在，因此在書寫離子方程式時應(yīng)保留化學(xué)式的形式．
②HClO不穩(wěn)定，易分解，光照時分解速率加快．有關(guān)的化學(xué)方程式為：
2HClO ＝2H＋ + 2Cl－ + O2↑，因此HClO是一種強氧化劑．
③HClO能殺菌．自來水常用氯氣殺菌消毒(目前已逐步用C1O2代替)．
④HClO能使某些染料和有機色素褪色．因此，將Cl2通入石蕊試液中，試液先變紅后褪色．
[氯氣的實驗室制法]
(1)反應(yīng)原理：實驗室中，利用氧化性比C12強的氧化劑[如MnO2、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等]將濃鹽酸中的Cl－氧化來制取C12。例如：
MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + C12↑+ 2H2O
2KMnO4 + 16HCl(濃) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O
(2)裝置特點：根據(jù)反應(yīng)物MnO2為固體、濃鹽酸為液體及反應(yīng)需要加熱的特點，應(yīng)選用“固 + 液加熱型”的氣體發(fā)生裝置．所需的儀器主要有圓底燒瓶(或蒸餾燒瓶)、分液漏斗、酒精燈、雙孔橡膠塞和鐵架臺(帶鐵夾、鐵圈)等．
(3)收集方法：氯氣溶于水并跟水反應(yīng)，且密度比空氣大，所以應(yīng)選用向上排氣法收集氯氣．此外，氯氣在飽和NaCl溶液中的溶解度很小，故氯氣也常用排飽和食鹽水的方法收集，以除去混有的HCl氣體．因此在實驗室中，要制取干燥、純凈的Cl2，常將反應(yīng)生成的C12依次通過盛有飽和NaCl溶液和濃硫酸的洗氣瓶．
(4)多余氯氣的吸收方法：氯氣有毒，多余氯氣不能排放到空氣中，可使用NaOH溶液等強堿溶液吸收，但不能使用石灰水，因為Ca(OH)2的溶解度較小，不能將多余的氯氣完全吸收．
(5)應(yīng)注意的問題：
①加熱時，要小心地、不停地移動火焰，以控制反應(yīng)溫度．當(dāng)氯氣出來較快時，可暫停加熱．要防止加強熱，否則會使?jié)恹}酸里的氯化氫氣體大量揮發(fā)，使制得的氯氣不純而影響實驗．
②收集氯氣時，導(dǎo)氣管應(yīng)插入集氣瓶底部附近，這樣收集到的氯氣中混有的空氣較少．
③利用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制取C12時，實際產(chǎn)生的C12的體積總是比理論值低．主要原因是：隨著反應(yīng)不斷進行，濃鹽酸會漸漸變稀，而稀鹽酸即使是在加熱的條件下也不能與MnO2反應(yīng)．
[Cl－的檢驗]
方法 向待檢溶液中加入AgNO3溶液，再加入稀HNO3，若產(chǎn)生白色沉淀，則原待檢液中含有C1－．
注意 (1)不能加入鹽酸酸化，以防止引入C1－（若酸化可用稀HNO3）．
(2)若待檢液中同時含有SO42—或SO32—時，則不能用HNO3酸化的AgNO3溶液來檢驗Cl－，因為生成的Ag2SO4也是不溶于稀HNO3的白色沉淀(SO32－能被HNO3氧化為SO42－)．
2．鹵族元素
[鹵族元素] 簡稱鹵素．包括氟(F)、氯(C1)、溴(Br)、碘(I)和放射性元素砹(At)．在自然界中鹵素?zé)o游離態(tài)，都是以化合態(tài)的形式存在．
[鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)]
顏色 狀態(tài)(常態(tài)) 熔點、沸點 溶解度(水中) 密度
F2 淺黃綠色 淺深 氣體 低高 降低 小大
Cl2 黃綠色 氣體 部分溶于水，并與水發(fā)生不同程度反應(yīng)
Br2 深紅棕色 液體 易揮發(fā)
I2 紫黑色 固體 升華
說明 (1)實驗室里，通常在盛溴的試劑瓶中加水(即“水封”)，以減少溴的揮發(fā)．
(2)固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)液態(tài)而直接變成氣態(tài)的現(xiàn)象，叫做升華．升華是一種物理變化．利用碘易升華的性質(zhì)，可用來分離、提純單質(zhì)碘．
(3)Br2、I2較難溶于水而易溶于如汽油、苯、四氯化碳、酒精等有機溶劑中．醫(yī)療上用的碘酒，就是碘(溶質(zhì))的酒精(溶劑)溶液．利用與水互不相溶的有機溶劑可將Br2、I2從溴水、碘水中提取出來(這個過程叫做萃取)．
[鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)]
(1)鹵素的原子結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)的相似性、遞變性．
氟F 氯Cl 溴Br 碘I
核電荷數(shù) 9 17 35 53
原子結(jié)構(gòu)的相似性 最外層上的電子數(shù)都是7個
鹵素化學(xué)性質(zhì)的相似性 ①氟只有－1價，其余鹵素有－l、+1、+3、+5、+7價②單質(zhì)都具有強氧化性，是強氧化劑③單質(zhì)均能與H2化合生成鹵化氫氣體，與金屬單質(zhì)化合生成金屬鹵化物④單質(zhì)都能與水、強堿反應(yīng)，Br2、I2的反應(yīng)與C12類似
原子結(jié)構(gòu)的遞變性 核電荷數(shù)電子層數(shù) 少 多
原子半徑 小 大
化學(xué)性質(zhì)的遞變 性 原子得電子能力 強 弱
單質(zhì)的氧化性
單質(zhì)與氫氣化合 易 難
單質(zhì)與水反應(yīng) 劇烈 緩慢(微弱)
對應(yīng)陰離子的還原性 弱 強
(2)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)．
F2 Cl2 Br2 I2
與H2化合的條件 冷、暗 點燃或光照 500℃ 持續(xù)加熱
反應(yīng)情況 爆炸 強光照射時爆炸 緩慢化合 緩慢化合，生成的HI同時分解
產(chǎn)生鹵化氫的穩(wěn)定性 HF＞HCl＞HBr＞HI
(3)鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng)．
①2F2 + 2H2O ＝4HF + O2(置換反應(yīng))
注意：將F2通入某物質(zhì)的水溶液中，F(xiàn)2先跟H2O反應(yīng)．如將F2通入NaCl的水溶液中，同樣發(fā)生上述反應(yīng)，等等．
②X2 + H2O = HX + HXO (X＝C1、Br、I)．
(4)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)．
2NaBr + C12(新制、飽和) = 2NaCl + Br2 2Br－ + C12 = 2C1－ + Br2
說明 加入CCl4并振蕩后，液體分層．上層為含有NaCl的水層，無色；下層為溶有Br2的CCl4層，顯橙色．
2NaI + C12(新制、飽和) ＝2NaCl + I2 2I－ + Cl2 ＝2C1－ + I2
說明 ①加入CCl4并振蕩后，液體分層．上層為含有NaI的水層，無色；下層為溶有I2的CCl4層，顯紫紅色．
②將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒，生成的I2升華，故殘留的固體為NaCl(C12足量時)或NaCl和NaI的混合物(C12不足量時)．
2NaI + Br2 ＝2NaBr + I2 2I－ + Br2 ＝2Br－ + I2
說明 ①加入CCl4并振蕩后，液體分層．上層為含有NaBr的水層，無色，下層為溶有I2的CCl4層，顯紫紅色．
②將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒，生成的I2升華，故殘留的固體為NaBr(Br2足量時)或NaBr和NaI(Br2不足量時)．
F2 + NaX(熔融) ＝2NaF + X2 (X＝C1、Br、I)
注意 將F2通入含Cl－、Br－或I－的水溶液中，不是發(fā)生鹵素間的置換反應(yīng)，而是F2與H2O反應(yīng)．
(5)碘單質(zhì)(I2)的化學(xué)特性．I2 + 淀粉溶液 → 藍色溶液
說明 ①利用碘遇淀粉變藍的特性，可用來檢驗I2的存在．
②只有單質(zhì)碘(I2)遇淀粉才顯藍色，其他價態(tài)的碘無此性質(zhì)．例如，向NaI溶液中滴加淀粉，溶液顏色無變化．若再滴加新制氯水，因有I2被置換出來，則此時溶液顯藍色．
[可逆反應(yīng)] 向生成物方向進行的反應(yīng)叫正反應(yīng)；向反應(yīng)物方向進行的反應(yīng)叫逆反應(yīng)．在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)，叫做可逆反應(yīng)．
說明 (1)判斷一個反應(yīng)是否是可逆反應(yīng)，必須滿足兩個條件：①在同一條件下；②正、逆反應(yīng)同時進行．如H2 + I22HI，生成的HI在持續(xù)加熱的條件下同時分解，故該反應(yīng)為可逆反應(yīng)．而如：2H2 + O2 2H2O 2H2O 2H2↑+ O2↑ 這兩個反應(yīng)就不是可逆反應(yīng)．
(2)在化學(xué)方程式中，用可逆符號“”表示可逆反應(yīng)．
[鹵化銀]
AgF AgCl AgBr AgI
顏 色 白色 白色 淺黃色 黃色
逐 漸 加 深
溶解性 易溶于水 難溶于水，也難溶于稀HNO3
感光性 見光分解：2AgX 2Ag + X2 (X＝Cl、Br、I)
用 途 ①檢驗X－：Ag＋ + X－＝AgX↓(試劑為AgNO3溶液和稀HNO3)②制作感光材料(常用AgBr) ③AgI用于人工降雨
[碘的化合物] 碘的化合物有KIO3(碘酸鉀)、KI等．人體中的碘主要存在于甲狀腺內(nèi)，人體如果缺碘，就會患甲狀腺腫癥(大脖子病)．為防止碘缺乏病，最為方便、有效的方法就是食用加碘鹽，通常加入的是碘酸鉀．
3．物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算
(1)原理：化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，可以表示各物質(zhì)的：
①微粒數(shù)之比；②物質(zhì)的量之比；③同溫、同壓下氣體的體積之比；④并可計算質(zhì)量之比。例如：
2CO ＋ O2 ＝ 2CO2
化學(xué)計量數(shù)比 2 ∶ 1 ∶ 2
物質(zhì)的量比 2mol ∶ 1mol ∶ 2mol
同溫、同壓下氣體體積比 2體積 ∶ 1體積 ∶ 2體積
標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積比 2×22.4L ∶ 1×22.4L ∶ 2×22.4L
質(zhì)量比 2×28g ∶ 1×32g ∶ 2×44g
(2)注意點：物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算時，同一物質(zhì)的物理量的單位要保持一致，不同物質(zhì)的物理量的單位要相互對應(yīng)，即單位的使用要“上下一致、左右相當(dāng)”．
高中化學(xué)知識點規(guī)律大全
——物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律
1．原子結(jié)構(gòu)
[核電荷數(shù)、核內(nèi)質(zhì)子數(shù)及核外電子數(shù)的關(guān)系] 核電荷數(shù)＝核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝原子核外電子數(shù)
注意： (1) 陰離子：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋所帶的電荷數(shù)
陽離子：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－所帶的電荷數(shù)
(2)“核電荷數(shù)”與“電荷數(shù)”是不同的，如Cl－的核電荷數(shù)為17，電荷數(shù)為1．
[質(zhì)量數(shù)] 用符號A表示．將某元素原子核內(nèi)的所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加所得的整數(shù)值，叫做該原子的質(zhì)量數(shù)．
說明 (1)質(zhì)量數(shù)(A)、質(zhì)子數(shù)(Z)、中子數(shù)(N)的關(guān)系：A＝Z + N． (2)符號X的意義：表示元素符號為X，質(zhì)量數(shù)為A，核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))為Z的一個原子．例如， Na中，Na原子的質(zhì)量數(shù)為23、質(zhì)子數(shù)為11、中子數(shù)為12．
[原子核外電子運動的特征]
(1)當(dāng)電子在原子核外很小的空間內(nèi)作高速運動時，沒有確定的軌道，不能同時準(zhǔn)確地測定電子在某一時刻所處的位置和運動的速度，也不能描繪出它的運動軌跡．在描述核外電子的運動時，只能指出它在原子核外空間某處出現(xiàn)機會的多少．
(2)描述電子在原子核外空間某處出現(xiàn)幾率多少的圖像，叫做電子云．電子云圖中的小黑點不表示電子數(shù)，只表示電子在核外空間出現(xiàn)的幾率．電子云密度的大小，表明了電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)幾率的多少．
(3)在通常狀況下，氫原子的電子云呈球形對稱。在離核越近的地方電子云密度越大，離核越遠的地方電子云密度越小．
[原子核外電子的排布規(guī)律]
(1)在多電子原子里，電子是分層排布的．
電子層數(shù)（n） 1 2 3 4 5 6 7
表示符號 K L M N O P Q
離核遠近能量高低 n值越大，電子離原子核越遠，電子具有的能量越高
(2)能量最低原理：電子總是盡先排布在能量最低的電子層里，而只有當(dāng)能量最低的電子層排滿后，才依次進入能量較高的電子層中．因此，電子在排布時的次序為：K→L→M……
(3)各電子層容納電子數(shù)規(guī)律：①每個電子層最多容納2n2個電子(n＝1、2……)．②最外層容納的電子數(shù)≤8個(K層為最外層時≤2個)，次外層容納的電子數(shù)≤18個，倒數(shù)第三層容納的電子數(shù)≤32個．例如：當(dāng)M層不是最外層時，最多排布的電子數(shù)為2×32＝18個；而當(dāng)它是最外層時，則最多只能排布8個電子．
(4)原子最外層中有8個電子(最外層為K層時有2個電子)的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，這個規(guī)律叫“八隅律”．但如PCl5中的P原子、BeCl2中的Be原子、XeF4中的Xe原子，等等，均不滿足“八隅律”，但這些分子也是穩(wěn)定的．
2．元素周期律
[原子序數(shù)] 按核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編的序號，叫做該元素的原子序數(shù)．
原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝原子的核外電子數(shù)
[元素原子的最外層電子排布、原子半徑和元素化合價的變化規(guī)律]
對于電子層數(shù)相同（同周期）的元素，隨著原子序數(shù)的遞增：
(1)最外層電子數(shù)從1個遞增至8個(K層為最外層時，從1個遞增至2個)而呈現(xiàn)周期性變化．
(2)元素原子半徑從大至小而呈現(xiàn)周期性變化(注：稀有氣體元素的原子半徑因測定的依據(jù)不同，而在該周期中是最大的)．
(3)元素的化合價正價從+1價遞增至+5價(或+7價)，負價從－4價遞增至－1價再至0價而呈周期性變化．
［元素金屬性、非金屬性強弱的判斷依據(jù)］
元素金屬性強弱的判斷依據(jù)：①金屬單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易程度．金屬單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫越容易，則元素的金屬性越強，反之越弱．②最高價氧化物對應(yīng)的水化物——氫氧化物的堿性強弱．氫氧化物的堿性越強，對應(yīng)金屬元素的金屬性越強，反之越弱．③還原性越強的金屬元素原子，對應(yīng)的金屬元素的金屬性越強，反之越弱．（金屬的相互置換）
元素非金屬性強弱的判斷依據(jù)：①非金屬單質(zhì)跟氫氣化合的難易程度(或生成的氫化物的穩(wěn)定性)，非金屬單質(zhì)跟氫氣化合越容易(或生成的氫化物越穩(wěn)定)，元素的非金屬性越強，反之越弱．②最高價氧化物對應(yīng)的水化物(即最高價含氧酸)的酸性強弱．最高價含氧酸的酸性越強，對應(yīng)的非金屬元素的非金屬性越強，反之越弱．③氧化性越強的非金屬元素單質(zhì)，對應(yīng)的非金屬元素的非金屬性越強，反之越弱．（非金屬相互置換）
[兩性氧化物] 既能跟酸反應(yīng)生成鹽和水，又能跟堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，叫做兩性氧化物．如A12O3與鹽酸、NaOH溶液都能發(fā)生反應(yīng)：A12O3+6H＋＝2A13＋+3H2O A12O3+2OH－＝2A1O2－+H2O
[兩性氫氧化物] 既能跟酸反應(yīng)又能跟堿反應(yīng)的氫氧化物，叫做兩性氫氧化物．如A1(OH)3與鹽酸、NaOH溶液都能發(fā)生反應(yīng)：Al(OH)3+3H＋＝2A13＋+3H2O A1(OH)3+OH－＝A1O2－+2H2O
[原子序數(shù)為11—17號主族元素的金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律]
Na Mg Al Si P S Cl
原子序數(shù) 11 12 13 14 15 16 17
單質(zhì)與水(或酸)的反應(yīng)情況 與冷水劇烈反應(yīng) 與冷水反應(yīng)緩慢，與沸水劇烈反應(yīng) 與沸水反應(yīng)很緩慢，與冷水不反應(yīng)， 部分溶于水，部分與水反應(yīng)
非金屬單質(zhì)與氫氣化合情況 反應(yīng)條件 高溫 磷蒸汽與氫氣能反應(yīng) 加熱 光照或點燃
氫化物穩(wěn)定性 SiH4極不穩(wěn)定 PH3高溫分解 H2S受熱分解 HCl很穩(wěn)定
最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿(酸)性強弱 NaOH強堿 Mg(OH)2中強堿 Al(OH)3或H3AlO3兩性氫氧化物 H4SiO4極弱酸 H3PO4中強酸 H2SO4強酸 HClO4強酸
金屬性、非金屬性遞變規(guī)律 金屬性逐漸減弱、非金屬性逐漸增強
[元素周期律] 元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化，這個規(guī)律叫做元素周期律．
3．元素周期表
[元素周期表] 把電子層數(shù)相同的各種元素，按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行，再把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序由上至下排成縱行，這樣得到的一個表叫做元素周期表．
[周期] 具有相同的電子層數(shù)的元素按原子序數(shù)遞增的順序排列而成的一個橫行，叫做一個周期．
(1)元素周期表中共有7個周期，其分類如下：
短周期(3個)：包括第一、二、三周期，分別含有2、8、8種元素
周期（7個） 長周期(3個)：包括第四、五、六周期，分別含有18、18、32種元素
不完全周期：第七周期，共26種元素(1999年又發(fā)現(xiàn)了114、116、118號三種元素)
(2)某主族元素的電子層數(shù)＝該元素所在的周期數(shù)．
(3)第六周期中的57號元素鑭(La)到71號元素镥(Lu)共15種元素，因其原子的電子層結(jié)構(gòu)和性質(zhì)十分相似，總稱鑭系元素．
(4)第七周期中的89號元素錒(Ac)到103號元素鐒(Lr)共15種元素，因其原子的電子層結(jié)構(gòu)和性質(zhì)十分相似，總稱錒系元素．在錒系元素中，92號元素鈾(U)以后的各種元素，大多是人工進行核反應(yīng)制得的，這些元素又叫做超鈾元素．
[ 族 ] 在周期表中，將最外層電子數(shù)相同的元素按原子序數(shù)遞增的順序排成的縱行叫做一個族．
(1)周期表中共有18個縱行、16個族．分類如下：
①既含有短周期元素同時又含有長周期元素的族，叫做主族．用符號“A”表示．主族有7個，分別為I A、ⅡA、ⅢA、ⅣA、VA、ⅥA、ⅦA族(分別位于周期表中從左往右的第1、2、13、14、15、16、17縱行)．
②只含有短周期元素的族，叫做副族．用符號“B”表示．副族有7個，分別為I B、ⅡB、ⅢB、ⅣB、VB、ⅥB、ⅦB族(分別位于周期表中從左往右的第11、12、3、4、5、6、7縱行)．
③在周期表中，第8、9、10縱行共12種元素，叫做Ⅷ族．
④稀有氣體元素的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，在通常情況下以單質(zhì)的形式存在，化合價為0，稱為0族(位于周期表中從左往右的第18縱行)．
(2)在元素周期表的中部，從ⅢB到ⅡB共10個縱列，包括第Ⅷ族和全部副族元素，統(tǒng)稱為過渡元素．因為這些元素都是金屬，故又叫做過渡金屬．
(3)某主族元素所在的族序數(shù)：該元素的最外層電子數(shù)＝該元素的最高正價數(shù)
[原子序數(shù)與化合價、原子的最外層電子數(shù)以及族序數(shù)的奇偶關(guān)系]
(1)原子序數(shù)為奇數(shù)的元素，其化合價通常為奇數(shù)，原子的最外層有奇數(shù)個電子，處于奇數(shù)族．如氯元素的原子序數(shù)為17，而其化合價有－1、+1、+3、+5、+7價，最外層有7個電子，氯元素位于第ⅦA族．
(2)原子序數(shù)為偶數(shù)的元素，其化合價通常為偶數(shù)，原子的最外層有偶數(shù)個電子，處于偶數(shù)族．如硫元素的原子序數(shù)為16，而其化合價有－2、+4、+6價，最外層有6個電子，硫元素位于第ⅥA族．
[元素性質(zhì)與元素在周期表中位置的關(guān)系]
(1)元素在周期表中的位置與原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)三者之間的關(guān)系：
(2)元素的金屬性、非金屬性與在周期表中位置的關(guān)系：
①同一周期元素從左至右，隨著核電荷數(shù)增多，原子半徑減小，失電子能力減弱，得電子能力增強．a(chǎn)．金屬性減弱、非金屬性增強；b．金屬單質(zhì)與酸(或水)反應(yīng)置換氫由易到難；c．非金屬單質(zhì)與氫氣化合由難到易(氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強)；d.最高價氧化物的水化物的酸性增強、堿性減弱．
②同一主族元素從上往下，隨著核電荷數(shù)增多，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，失電子能力增強，得電子能力減弱．a(chǎn)．金屬性增強、非金屬性減弱；b．金屬單質(zhì)與酸(或水)反應(yīng)置換氫由難到易。c．非金屬單質(zhì)與氫氣化合由易到難(氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性降低)；d．最高價氧化物的水化物的酸性減弱、堿性增強．
③在元素周期表中，左下方的元素銫(Cs)是金屬性最強的元素；右上方的元素氟(F)是非金屬性最強的元素；位于金屬與非金屬分界線附近的元素(B、A1、Si、Ge、As、Sb、Te等)，既具有某些金屬的性質(zhì)又具有某些非金屬的性質(zhì)．
(3)元素化合價與元素在周期表中位置的關(guān)系：
①在原子結(jié)構(gòu)中，與化合價有關(guān)的電子叫價電子．主族元素的最外層電子即為價電子，但過渡金屬元素的價電子還與其原子的次外層或倒數(shù)第三層的部分電子有關(guān)．
②對于非金屬元素，最高正價+最低負價的絕對值＝8(對于氫元素，負價為－1，正價為+1)．
[核素] 具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子，叫做一種核素．也就是說，每一種原子即為一種核素，如H、H、C、C等各稱為一種核素．
注意 核素有同種元素的核素(如H、H)和不同種元素的核素(如C、C1等)．
[同位素] 質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱同位素．
說明 (1)只有同一種元素的不同核素之間才能互稱同位素．即同位素的質(zhì)子數(shù)必定相同，而中子數(shù)一定不同，質(zhì)量數(shù)也不同．
(2)由于一種元素往往有多種同位素，因此同位素的種數(shù)要多于元素的種數(shù)．
(3)同位素的特性：①物理性質(zhì)不同(質(zhì)量數(shù)不同)，化學(xué)性質(zhì)相同；②在天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種同位素所占的原子個數(shù)的百分比是不變的．
(4)氫元素的三種同位素：氕H(特例：該原子中不含中子)、氘H (或D)、氚H(或T)．
(5)重要同位素的用途：H、H 為制造氫彈的材料； U為制造原子彈的材料和核反應(yīng)堆燃料．
[元素的相對原子質(zhì)量] 按各種天然同位素原子的相對原子質(zhì)量與其所占的原子百分比(摩爾分數(shù))求出的平均值．
(1)元素的相對原子質(zhì)量的求法：
設(shè)某元素有A、B、C三種同位素，其相對原子質(zhì)量分別為MA、MB、MC……，它們的原子個數(shù)百分比分別為a%、b%、c%，則：
該元素的相對原子質(zhì)量＝MA×a% ＋ MB×b％ ＋ MC×c％＋……
(2)要特別注意對“元素的相對原子質(zhì)量”、“原子的相對原子質(zhì)量”、“原子的質(zhì)量數(shù)”、“原子的質(zhì)量”這四個概念的辨析．
[元素周期律和元素周期表的意義]
1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律，并編制了第一張元素周期表．到20世紀，隨著原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展，元素周期律和周期表才發(fā)展為現(xiàn)在的形式．
(1)利用元素周期律，可預(yù)言未知元素．元素周期律和元素周期表為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了線索．(2)利用元素周期律和元素周期表，在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)尋找新元素．例如，在周期表右上角尋找制造新品種農(nóng)藥的元素；在金屬與非金屬的分界處附近尋找半導(dǎo)體材料；在過渡元素中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料；等等．(3)元素周期律從自然科學(xué)方面有力地論證了事物變化中量變引起質(zhì)變的規(guī)律性．
4．化學(xué)鍵
[離子鍵] 使陰、陽離子結(jié)合而成的靜電作用，叫做離子鍵．
說明 (1)陰、陽離子間的靜電作用包括靜電排斥作用和吸引作用兩個方面．
(2)陰、陽離子通過靜電作用所形成的化合物，叫做離子化合物．
[電子式] 在元素符號的周圍用小黑點(·或×)來表示原子最外層電子的式子，稱做電子式．電子式的幾種表示方法：
(1)原子的電子式：將原子的所有最外層電子數(shù)在元素符號的周圍標(biāo)出．例如：
氫原子( )、鈉原子()、鎂原子( )、鋁原子( )、碳原子( )、氮原子()、硫原子()、氬原子()．
(2)離子的電子式：
①陰離子：在書寫陰離子的電子式時，須在陰離子符號的周圍標(biāo)出其最外層的8個電子(H－為2個電子)，外加方括號，再在括號外的右上角注明陰離子所帶的電荷數(shù)．例如S2－的電子式為[ ]2－ ，OH－的電子式為．
②陽離子；對于簡單陽離子，其電子式即為陽離子符號，如鈉離子Na＋、鎂離子Mg2＋等．對于帶正電荷的原子團，書寫方法與陰離子類似，區(qū)別在于在方括號右上角標(biāo)上陽離子所帶的正電荷數(shù)．如NH4＋電子式為
(3)離子化合物的電子式：在書寫離子化合物的電子式時，每個離子都要分開寫．如CaCl2的電子式應(yīng)為．
(4)用電子式表示離子化合物的形成過程：先在左邊寫出構(gòu)成該離子化合物的元素原子的電子式，標(biāo)上“→”，再在右邊寫出離子化合物的電子式．例如，用電子式表示MgBr2 、Na2S的形成過程：
說明 含有離子鍵的物質(zhì)：①周期表中I A、I A族元素分別與ⅥA、ⅦA族元素形成的鹽；②I A、ⅡA族元素的氧化物；③銨鹽，如NH4Cl、NH4NO3等；④強堿，如NaOH、KOH等．
[共價鍵] 原子間通過共用電子對所形成的相互作用．由共價鍵形成的化合物叫做共價化合物．
說明 (1)形成共價鍵的條件：原子里有未成對電子(即原子最外層電子未達8電子結(jié)構(gòu)，其中H原子最外層未達2電子結(jié)構(gòu))．各種非金屬元素原子均可以形成共價鍵，但稀有氣體元素原子因已達8電子(He為2電子)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故不能形成共價鍵．
(2)共價鍵形成的表示方法：
①用電子式表示．例如，用電子式表示HCl分子的形成過程：。
注意：
a．書寫由原子構(gòu)成的單質(zhì)分子或共價化合物的電子式時，必須使分子中每個原子都要達到8電子結(jié)構(gòu)(H原子為2電子結(jié)構(gòu))．例如，HCl分子的電子式為。
b．由原子構(gòu)成的分子與由陰、陽離子構(gòu)成的離子化合物的區(qū)別．如： HCl 、NaCl
②用結(jié)構(gòu)式表示．用短線(一根短線表示一對共用電子對)將分子中各原子連接，以表示分子中所含原子的排列順序和結(jié)合方式．如H－C1、 N≡N、O＝C＝O等．
(3)共價鍵的存在情況：共價鍵既存在于由原子直接構(gòu)成的單質(zhì)分子（H2 、N2）或共價化合物分子（H2O 、CH4）中，也存在于多原子離子化合物中．含有共價鍵的化合物不一定是共價化合物，也可能是離子化合物（NaOH 、Na2O2 ）；同時含有離子鍵和共價鍵的化合物必定是離子化合物，如NaOH、NH4C1等．
[化學(xué)鍵] 相鄰的原子之間強烈的相互作用叫做化學(xué)鍵．
說明 (1)化學(xué)鍵只存在于分子內(nèi)直接相鄰的原子之間，存在于分子之間的作用不屬于化學(xué)鍵．
(2)離子鍵、共價鍵都屬于化學(xué)鍵．
(3)化學(xué)反應(yīng)的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程．
5．非極性分子和極性分子
[非極性鍵] 同一元素原子間通過共用電子對形成的一類共價鍵．
如C12分子中的Cl－C1鍵即為非極性鍵．
說明 非極性鍵是非極性共價鍵的簡稱．非極性鍵只能存在于同種元素的原子之間．
[極性鍵] 不同種元素原子間通過共用電子對形成的一類共價鍵．
如HCl分子中的H－C1鍵屬于極性鍵．
說明 極性鍵是極性共價鍵的簡稱．只要是不同種元素原子之間形成的共價鍵都屬于極性鍵．
[非極性分子] 指整個分子的電荷分布均勻、分子結(jié)構(gòu)對稱的一類分子．
如H2、O2、N2等單質(zhì)分子，以及CO2、CH4等均屬于非極性分子．
[極性分子] 指分子中的電荷分布不均勻、結(jié)構(gòu)不對稱的一類分子．
如H2O、H2S、HCl分子等均屬于極性分子．
[鍵的極性與分子的極性]
鍵的極性 分子的極性
分類 極性鍵和非極性鍵 極性分子和非極性分子
決定因素 是否由同種元素的原子形成 分子內(nèi)電荷分布是否均勻，分子結(jié)構(gòu)是否對稱
聯(lián)系 ①以非極性鍵結(jié)合的雙原子分子必為非極性分子，如H2、C12、N2等②以極性鍵結(jié)合的雙原子分子一定是極性分子，如HCl、CO等③以極性鍵結(jié)合的多原子分子，究竟是極性分子還是非極性分子，要根據(jù)該分子的具體分子結(jié)構(gòu)然后確定．如H2O的分子結(jié)構(gòu)為“∧”型，屬于極性分子；而CO2分子結(jié)構(gòu)為直線形，屬于非極性分子
說明 鍵有極性；分子不一定有極性
ABn型化合物分子的極性的簡易判斷方法：
若ABn中A元素的化合價數(shù)等于A元素所在族的序數(shù)，則ABn為非極性分子．例如，CO2分子中C元素化合價為+4價，C元素屬于ⅣA族，故CO2分子為非極性分子；CCl4分子中C元素化合價為+4價，C元素屬于ⅣA族，故CCl4分子為非極性分子．
若ABn中A元素的化合價數(shù)不等于A元素所在族的序數(shù)，則ABn為極性分子．例如，H2O分子中O元素化合價為－2價，O元素屬于ⅥA族，故H2O分子為極性分子；NH3分子中N元素化合價為－3價，N元素屬于ⅤA族，故NH3分子為極性分子．
[分子間作用力] 指在物質(zhì)的分子與分子之間存在著的作用力．
說明 (1)荷蘭物理學(xué)家范德華首先研究了分子間作用力，所以分子間作用力又叫范德華力；(2)分子間作用力要比化學(xué)鍵弱得多；(3)化學(xué)鍵的強弱影響著物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)；分子間作用力的大小對由分子構(gòu)成的物質(zhì)的物理性質(zhì)如熔點、沸點、溶解度等有影響．
高中化學(xué)知識點規(guī)律大全
——硫和硫的化合物 環(huán)境保護
1．氧族元素
[氧族元素] 包括氧（8O)、硫(16S)、硒(34Se)、碲(52Te)和放射性元素釙(84Po)．氧族元素位于元素周期表中第ⅥA族．
[氧族元素的原子結(jié)構(gòu)]
(1)相似性：①最外層電子數(shù)均為6個；②主要化合價：氧為－2價，硫、硒、碲有－2、+4、+6價．
(2)遞變規(guī)律：按氧、硫、硒、碲的順序，隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，失電子能力增強，得電子能力減弱，非金屬性減弱，金屬性增強．
[氧族元素單質(zhì)的物理性質(zhì)]
O2 S Se Te
顏 色 無色 黃色 灰色 銀白色
狀 態(tài) 氣體 固體 固體 固體
密度 逐漸增大
熔點、沸點 逐漸升高
導(dǎo)電性 不導(dǎo)電 不導(dǎo)電 半導(dǎo)體 導(dǎo)電
[氧族元素的化學(xué)性質(zhì)]
O2 S Se Te
與H2化合的條件及氫化物的穩(wěn)定性 反應(yīng)條件 點燃 加熱 高溫 不能直接化合
氫化物穩(wěn)定性 H2O很穩(wěn)定 H2S不穩(wěn)定 H2Se不穩(wěn)定 H2Te很不穩(wěn)定
常見氧化物的化學(xué)式 SO2、SO3 SeO2、SeO3 TeO2、TeO3
高價含氧酸的化學(xué)式 H2SO4 H2SeO4 H2TeO4
與同周期ⅣA、VA、ⅦA族元素的非金屬性強弱比較 同周期元素的非金屬性：ⅣA＜VA＜ⅥA＜ⅦA
[同素異形體] 由同種元素形成的幾種性質(zhì)不同的單質(zhì)，叫做這種元素的同素異形體．例如，O2與O3，金剛石、石墨與C60，白磷與紅磷，均分別互為同素異形體；硫元素也有多種同素異形體．
注意 “同位素”與“同素異形體”的區(qū)別．同位素研究的對象是微觀的原子，而同素異形體研究的對象是宏觀的單質(zhì)．
[臭氧]
(1)物理性質(zhì)：在常溫、常壓下，臭氧是一種具有特殊臭味的淡藍色氣體，密度比氧氣大，也比氧氣易溶于水．液態(tài)臭氧呈深藍色，固態(tài)臭氧呈紫黑色．
(2)化學(xué)性質(zhì)：
①不穩(wěn)定性．O3在常溫時能緩慢分解，高溫時分解加速：2O3 =3O2．
②強氧化性．例如：a．Ag、Hg等不活潑金屬能與O3發(fā)生反應(yīng)；
b．O3+2KI+H2O＝O2+I2+2KOH．(此反應(yīng)可用于O3的定量分析)
(3)用途：
①作漂白劑．O3能使有機物的色素和染料褪色(其褪色原理與HClO類似)．如將O3通入石蕊試液中，溶液變?yōu)闊o色．②消毒劑．
(4)制法：3O22O3
(5)臭氧在自然界中的存在及其與人類的關(guān)系．
①存在：自然界中含有臭氧，其中90％集中在距離地面15 km～50 km的大氣平流層中(即通常所說的臭氧層)．②與人類的關(guān)系：空氣中的微量臭氧能刺激中樞神經(jīng)，加速血液循環(huán)，令人產(chǎn)生爽快和振奮的感覺．大氣中的臭氧層能吸收太陽的大部分紫外線，使地球上的生物免遭傷害．但氟氯烴(商品名為氟利昂)等氣體能破壞臭氧層．因此，應(yīng)減少并逐步停止氟氯烴等的生產(chǎn)和使用，以保護臭氧層．
[過氧化氫]
(1)物理性質(zhì)：過氧化氫俗稱雙氧水，是一種無色粘稠液體．市售雙氧水中H2O2的質(zhì)量分數(shù)一般約為30％．
(2)化學(xué)性質(zhì)：
①H2O2顯弱酸性，是二元弱酸．其電離方程式可表示為：
H2O2H＋+ HO2－ HO2－H＋+ O22－
②不穩(wěn)定性．H2O2貯存時就會分解．在其水溶液中加入MnO2等催化劑，分解速度大大加快．
2H2O2 2H2O+O2↑
說明 該反應(yīng)原理是實驗室制O2的常見方法之一．其發(fā)生裝置為“固 + 液不加熱”型．
③H2O2既具有氧化性又具有還原性．H2O2中的氧元素為－1價，介于0價與－2價之間，當(dāng)H2O2遇到強氧化劑時表現(xiàn)出還原性，而當(dāng)遇到強還原劑時則表現(xiàn)出氧化性．例如：
2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 ＝K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2↑+ 8H2O　　(H2O2表現(xiàn)還原性)
H2O2 + 2KI ＝2KOH + I2　　(H2O2表現(xiàn)氧化性)
(3)重要用途：
①醫(yī)療上廣泛使用稀雙氧水(含H2O2的質(zhì)量分數(shù)為3％或更小)作為消毒殺菌劑．
②工業(yè)上用10％的雙氧水作漂白劑(漂白毛、絲及羽毛等)、脫氯劑．
③實驗室制取氧氣．
*[硫化氫]
(1)物理性質(zhì)：
①硫化氫是一種無色、有臭雞蛋氣味的氣體，密度比空氣大．
②硫化氫有劇毒，是一種大氣污染物．在制取和使用H2S氣體時，必須在密閉系統(tǒng)如通風(fēng)櫥中進行．
③在常溫、常壓下，1體積水中能溶解2.6體積的硫化氫．
(2)化學(xué)性質(zhì)：
①不穩(wěn)定性：H2S受熱(隔絕空氣)能分解：H2S H2 + S
②可燃性：H2S氣體能在空氣中燃燒：
2H2S + 3O2(充足) 2H2O + 2SO2 2H2S + O2(不足) 2H2O + 2S
(發(fā)出淡藍色火焰) (析出黃色固體)
③強還原性：H2S中的硫為－2價，處在最低價態(tài)，當(dāng)遇到氧化劑時，硫被氧化為0價、+4價或+6價．如：
H2S +X2 ＝2HX + S↓ (X＝Cl、Br、I)
H2S + H2SO4(濃) ＝S↓+ SO2 + 2H2O
④水溶液顯弱酸性．硫化氫的水溶液叫氫硫酸．氫硫酸是一種二元弱酸，具有酸的通性．氫硫酸易揮發(fā)，當(dāng)氫硫酸受熱時，硫化氫會從溶液里逸出．
(3)實驗室制法：
反應(yīng)原理：FeS + 2H＋＝Fe2＋ + H2S↑(因H2S有強還原性，故不能用HNO3或濃H2SO4制取H2S氣體)發(fā)生裝置：固 + 液 → 氣體型裝置
干燥劑：用P2O5或CaCl2(不能用濃H2SO4或堿性干燥劑)．
2．二氧化硫
[二氧化硫]
(1)物理性質(zhì)：
①二氧化硫是一種無色、有刺激性氣味的氣體，有毒，密度比空氣大，易液化．
②易溶于水．在常溫、常壓下，1體積水能溶解40體積的SO2氣體．
(2)化學(xué)性質(zhì)：
①二氧化硫與水反應(yīng)：SO2 + H2OH2SO3(該反應(yīng)為可逆反應(yīng))
說明 a．將裝滿SO2氣體的試管倒立在滴有紫色石蕊試液的水槽中，一段時間后，水充滿試管，試管中的液體變?yōu)榧t色．
b．反應(yīng)生成的H2SO3為二元中強酸，很不穩(wěn)定，易分解：H2SO3H2O + SO2
②二氧化硫與氧氣的反應(yīng)：2SO2 + O22SO3
說明 a．該反應(yīng)是工業(yè)上制造硫酸的反應(yīng)原理之一．
b．反應(yīng)產(chǎn)物SO3是一種無色固體，熔點(16.8℃)和沸點(44.8℃)都很低．SO3與H2O反應(yīng)生成H2SO4，同時放出大量的熱：SO3 + H2O ＝H2SO4 + 熱量
c．SO2中的硫處于+4價，因此SO2既具有氧化性又具有還原性．例如：
SO2 + 2H2S ＝3S + 2H2O
SO2 + X2 + 2H2O ＝2HX + H2SO4 (X＝C1、Br、I)
③二氧化硫的漂白性：
說明 a．SO2和C12(或O3、H2O2、Na2O2等)雖然都有漂白作用，但它們的漂白原理和現(xiàn)象有不同的特點．Cl2的漂白原理是因為C12與H2O反應(yīng)生成的HClO具有強氧化性(O3、H2O2、Na2O2等與此類似)，將有色物質(zhì)(如有色布條、石蕊試液、品紅試液等)氧化成無色物質(zhì)，褪色后不能再恢復(fù)到原來的顏色；而SO2是因它與水反應(yīng)生成的H2SO3跟品紅化合生成了無色化合物，這種不穩(wěn)定的化合物在一定條件下(如加熱或久置)褪色后又能恢復(fù)原來的顏色，用SO2漂白過的草帽辮日久又漸漸變成黃色就是這個緣故．
b．SO2能使橙色的溴水、黃綠色的氯水、紫紅色的酸性KMnO4溶液等褪色，這是因為SO2具有還原性的緣故，與SO2的漂白作用無關(guān)．
c．利用SO2氣體使品紅溶液褪色、加熱后紅色又復(fù)現(xiàn)的性質(zhì)，可用來檢驗SO2氣體的存在和鑒別SO2氣體．
④二氧化硫能殺菌，可以用作食物和水果的防腐劑．
[二氧化硫的污染和治理]
(1)SO2的污染：二氧化硫是污染大氣的主要有害物質(zhì)之一．它對人體的直接危害是引起呼吸道疾病，嚴重時還會使人死亡．
(2)酸雨的形成和危害：空氣中的SO2在O2和H2O的作用下生成H2SO3、H2SO4。
2SO2 + O2＝2SO3 SO2 + H2O＝H2SO3 SO3 + H2O＝H2SO4
下雨時，硫的氧化物(和氮的氧化物)以及所形成的硫酸(和硝酸)隨雨水降下，就形成酸雨．酸雨的pH小于5.6(正常雨水因溶解了CO2，其pH約為5.6)．
酸雨能使湖泊水質(zhì)酸化，毒害魚類和其他水生生物；使土壤酸化，破壞農(nóng)田，損害農(nóng)作物和森林；酸雨還會腐蝕建筑物、工業(yè)設(shè)備和名勝古跡等．
(3)治理：空氣中的二氧化硫主要來自化石燃料(煤和石油)的燃燒．此外，還有含硫礦石的冶煉和硫酸、磷肥、紙漿生產(chǎn)等產(chǎn)生的工業(yè)廢氣．消除大氣污染的主要方法之一是減少污染物的排放、例如，硫酸廠、化工廠、冶煉廠等的尾氣在排放前進行回收處理．
3．硫酸
[硫酸]
(1)物理性質(zhì)：
①純硫酸是一種無色透明、粘稠的油狀液體．常用的濃硫酸的質(zhì)量分數(shù)為98.3％，密度為1.84 g·cm－3 (物質(zhì)的量濃度為18.4 mol·L－1 )，沸點為338℃(因此，濃硫酸屬高沸點、難揮發(fā)性酸)．
②硫酸易溶于水，能以任意比與水混溶．濃硫酸溶于水時放出大量的熱．因此，在稀釋濃硫酸時，要將濃硫酸緩慢倒入水中，并邊加邊攪拌．
(2)化學(xué)性質(zhì)：
①硫酸屬于強電解質(zhì)，是二元強酸，稀H2SO4具有酸的通性．例如：
Zn + 2H＋＝Zn2＋+ H2↑(實驗室制H2原理)
Fe2O3 + 6H＋＝2Fe3＋+ 3H2O(除鐵銹原理)
H2SO4 + Ba(OH)2 ＝BaSO4↓+ 2H2O
說明：濃硫酸中含水量很少，因此，濃H2SO4的電離程度很小，其中主要含H2SO4分子．
②吸水性：
a．濃H2SO4能吸收空氣中的水分或各種物質(zhì)中混有的游離態(tài)的H2O，形成一系列穩(wěn)定的化合物，如H2SO4·H2O、H2SO4·2H2O和H2SO4·4H2O等．因此，在實驗室中濃H2SO4可用來作氣體干燥劑，但不能干燥可與濃H2SO4反應(yīng)的堿性氣體(如NH3等)和強還原性氣體(如H2S、HI、HBr等)．
b．因為濃H2SO4能吸收空氣中的水分，所以實驗室保存濃H2SO4時應(yīng)注意密封，以防止?jié)釮2SO4吸收水分而變稀．
③脫水性：濃H2SO4能將有機物中的氫、氧元素按2∶1的組成比脫出生成水，使有機物發(fā)生變化并生成黑色的炭．例如：C12H22O11(蔗糖) 12C + 11H2O
又如將濃H2SO4滴到藍色石蕊試紙上，試紙先變紅色然后變黑色．
注意 濃H2SO4的脫水性及溶于水時放出大量熱的性質(zhì)，使?jié)釮2SO4對有機物具有強烈的腐蝕性．因此，如皮膚上不慎沾上濃H2SO4時，不能先用水沖洗，而先要用干布迅速擦去，再用大量水沖洗．
④強氧化性：濃H2SO4中的硫為＋6價，處于硫元素的最高價態(tài)，因此濃H2SO4具有強氧化性．在反應(yīng)中，濃H2SO4被還原為＋4價硫的化合物、單質(zhì)硫或－2價硫的化合物．
a．常溫下，濃H2SO4使Fe、A1發(fā)生鈍化(Fe、A1難溶于冷的濃H2SO4中)．
說明 濃硫酸跟某些金屬接觸，使金屬表面生成一薄層致密的氧化物保護膜，阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)跟硫酸反應(yīng)，這一現(xiàn)象叫做金屬的鈍化．鈍化是化學(xué)變化．利用Fe、A1在冷的濃H2SO4中產(chǎn)生鈍化的性質(zhì)，可用鐵或鋁制容器裝盛濃硫酸．
b．加熱時，濃H2SO4能跟除Pt、Au外的金屬發(fā)生反應(yīng)．反應(yīng)的通式可表示為：
金屬(Pt、Au除外) + H2SO4(濃) 硫酸鹽 + SO2↑+ H2O
例如：2H2SO4(濃) + Cu CuSO4 + 2H2O + SO2↑
說明 Cu與濃H2SO4的反應(yīng)中，由于H2SO4中的硫元素的化合價只有部分改變，因此濃硫酸同時表現(xiàn)出了氧化性和酸性．此外，隨著反應(yīng)的進行，濃H2SO4會漸漸變稀，而稀H2SO4是不與Cu發(fā)生反應(yīng)的．因此，反應(yīng)物Cu和H2SO4都有可能剩余，且實際產(chǎn)生的SO2氣體的體積要比理論值小．
c．加熱時，濃H2SO4能使非金屬單質(zhì)C、S、P等氧化．例如：
2H2SO4(濃) + C CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O (在此反應(yīng)中，H2SO4只表現(xiàn)出氧化性)
d．濃H2SO4能氧化某些具有還原性的物質(zhì)．例如：
H2SO4(濃) + H2S ＝S + SO2 + 2H2O
2HBr + H2SO4(濃) ＝Br2 + SO2 + 2H2O
8HI + H2SO4(濃) ＝4I2 + H2S + 4H2O
[氧化性酸與酸的氧化性] 所謂“氧化性酸”是指酸根部分易于獲得電子的酸，如濃H2SO4、HNO3等，由于其中、易獲得電子而表現(xiàn)出很強的氧化性；而鹽酸、稀硫酸等酸根部分不能或不易獲得電子，所以它們是非氧化性酸．
在水溶液中任何酸都能不同程度地電離出H＋，H＋在一定條件下可獲得電子形成H2．從這一觀點看，酸都具有氧化性，但這是H＋表現(xiàn)出來的氧化性，它與氧化性酸中的中心元素處于高價態(tài)易獲得電子具有的氧化性是不同的．
區(qū)別“氧化性酸”與“酸的氧化性”這兩個概念的關(guān)鍵如下：酸根部分易獲得電子→有氧化性→是氧化性酸
酸電離出的H＋→有氧化性→酸的氧化性→是非氧化性酸
[SO42－的檢驗] 正確操作步驟：
待檢溶液無現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀，說明原溶液中含SO42—離子．
離子方程式： SO42－+ Ba2＋＝BaSO4↓
注意 ①加入鹽酸的目的是將待檢溶液中可能存在的、對檢驗SO42－有干擾作用的CO32－、SO32－等陰離子通過反應(yīng)而除去：
CO32－+ 2H＋＝CO2↑+ H2O SO32－+ 2H＋＝SO2↑+ H2O
AgCl也是不溶于稀HNO3的白色沉淀．向待檢液中加入鹽酸時，若有白色沉淀產(chǎn)生，需進行過濾才能繼續(xù)下一步操作．
②在加入BaCl2或Ba(NO3)2溶液前，不能用HNO3酸化待檢溶液．因為若待檢溶液中含有SO32－時，會被HNO3氧化為SO42－，也能產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象．
*[硫酸鈣和硫酸鋇]
硫酸鈣(CaSO4) 硫酸鋇(BaSO4)
自然界存在的形式 石膏(CaSO4·2H2O) 重晶石
性 質(zhì) ①白色固體，微溶于水②2(CaSO4·2H2O) 2CaSO4·H2O(熟石膏)+3H2O，熟石膏與水混合后很快凝固，重新變成生石膏 不溶于水，也不溶于酸．不易被X－射線透過
用 途 ①制作各種模型和醫(yī)療用的石膏繃帶②調(diào)節(jié)水泥的凝固速度 ①作X－射線透視腸胃的內(nèi)服藥劑(俗稱“鋇餐”) ②作白色顏料
4．環(huán)境保護
*[大氣污染及其防治] 當(dāng)大氣中某些有毒物質(zhì)的含量超過正常值或大氣的自凈能力時，就發(fā)生了大氣污染．大氣污染既危害人體健康又影響動植物的生長，同時會破壞建筑材料，嚴重時會改變地球的氣候．例如，使氣候變暖、破壞臭氧層，形成酸雨等．大氣污染的防治要采取綜合措施．主要包括：調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，合理規(guī)劃工業(yè)發(fā)展和城市建設(shè)布局，綜合運用各種防治污染的技術(shù)措施，制定大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、加強大氣質(zhì)量監(jiān)測，采取生物措施、改善生態(tài)環(huán)境，植樹造林、充分利用環(huán)境的自凈能力等．
*[空氣質(zhì)量日報、周報] 從1997年5月起，我國有幾十座城市先后開始定期發(fā)布城市空氣質(zhì)量周報．在此基礎(chǔ)上，又有許多城市開始發(fā)布空氣質(zhì)量日報．空氣質(zhì)量日報的主要內(nèi)容包括“空氣污染指數(shù)”、“空氣質(zhì)量級別”、“首要污染物”等．空氣污染指數(shù)(簡稱APT)就是將常規(guī)監(jiān)測的幾種空氣污染物的濃度簡化為單一的數(shù)值形式，并分級表示空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況．這種方式適用于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢．根據(jù)我國空氣污染的特點和污染防治重點，目前計入空氣污染指數(shù)的項目暫定為：二氧化硫、二氧化氮和可吸入顆粒等。
空氣質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)是：空氣污染指數(shù)50點對應(yīng)的污染物濃度為空氣質(zhì)量日均值的一級標(biāo)準(zhǔn)，空氣質(zhì)量優(yōu)；100點對應(yīng)二級標(biāo)準(zhǔn)，空氣質(zhì)量良好；200點對應(yīng)三級標(biāo)準(zhǔn)，空氣輕度污染；300點對應(yīng)四級標(biāo)準(zhǔn)，空氣質(zhì)量中度污染；超過300點則為五級標(biāo)準(zhǔn)，空氣質(zhì)量屬重度污染．
*[水污染及其防治] 由于人類活動排放的污染物，使水的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化或生物群落組成發(fā)生變化，從而降低了水的使用價值的現(xiàn)象，叫做水污染．水污染的主要物質(zhì)有重金屬、酸、堿、鹽等無機污染物，耗氧物質(zhì)，植物營養(yǎng)物質(zhì)，石油和難降解有機物等．此外，對水體造成污染的還有病原體污染、放射性污染、懸浮固體物污染、熱污染等．日常使用的合成洗滌劑也會對水體造成污染．防治水污染的根本措施是控制污水的任意排放．污水要經(jīng)過處理，達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)后再排放．污水處理的方法一般可歸納為物理法、生物法和化學(xué)法．各種方法都各有特點和適用條件，往往需要配合使用．
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——硅和硅酸鹽工業(yè)
1．碳族元素
[碳族元素] 包括碳(6C)、硅(14Si)、鍺(32Ge)、錫(50Sn)和鉛(82Pb)5種元素．碳族元素位于元素周期表中第ⅣA族。
[碳族元素的原子結(jié)構(gòu)]
(1) 相似性：
①最外層電子數(shù)均為4個；
②主要化合價：+2價、+4價．其中C、Si、Ge、Sn的+4價化合物穩(wěn)定；Pb的+2價的化合物穩(wěn)定，但+4價的Pb的化合物卻是不穩(wěn)定的，如PbO2具有強氧化性。
(2)遞變規(guī)律：按碳、硅、鍺、錫、鉛的順序，隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，失電子能力增強，得電子能力減弱，非金屬性減弱，金屬性增強。由于碳族元素的最外層為4個電子，因此由非金屬性向金屬性遞變的趨勢很明顯。在碳族元素的單質(zhì)中，碳是非金屬；硅雖然是非金屬，但卻貌似金屬(為灰黑色固體)，且為半導(dǎo)體；鍺具有兩性，但金屬性比非金屬性強，為半導(dǎo)體；錫和鉛為金屬。
*[C60] C60與金剛石、石墨一樣，都屬于碳的同素異形體。C60是一種由60個碳原子構(gòu)成的單質(zhì)分子，其形狀如球狀的多面體，在C60分子中有12個五邊形和20個六邊形。
[硅]
(1)硅在自然界中的含量：硅在地殼中的含量居第二位(含量第一位的為氧元素)。
(2)硅在自然界中的存在形式：自然界中無單質(zhì)硅，硅元素全部以化合態(tài)存在，如二氧化硅、硅酸鹽等．化合態(tài)的硅是構(gòu)成地殼的礦石和巖石的主要成分。
(3)單質(zhì)硅的物理性質(zhì)：單質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。其熔點、沸點很高，硬度很大(晶體硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石)。晶體硅是半導(dǎo)體。
(4)單質(zhì)硅的化學(xué)性質(zhì)：
①在常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不與O2、Cl2、H2SO4、HNO3等發(fā)生反應(yīng)，但能與F2、HF和強堿反應(yīng)。例如：Si + 2NaOH + H2O ＝Na2SiO3 + 2H2↑
②在加熱時，研細的硅能在氧氣中燃燒：Si + O2 SiO2
(5)用途：
①硅可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，還可制成太陽能電池。
②利用硅的合金，可用來制造變壓器鐵芯和耐酸設(shè)備等。
(6)工業(yè)制法．用焦炭在高溫下還原SiO2可制得含有少量雜質(zhì)的粗硅：
SiO2 + 2C Si + 2CO↑
[二氧化硅]
(1)二氧化硅在自然界中的存在：天然二氧化硅叫硅石。石英的主要成分為二氧化硅晶體，透明的石英晶體叫做水晶，含有有色雜質(zhì)的石英晶體叫做瑪瑙。二氧化硅是一種硬度很大、熔點很高的固體。
(2)化學(xué)性質(zhì)：
①SiO2是酸性氧化物．例如： SiO2+CaO CaSiO3
SiO2 還可與NaOH反應(yīng)：SiO2 + 2NaOH(水溶液中或熔融態(tài)) ＝Na2SiO3 + H2O
注意 a．由于SiO2與強堿溶液反應(yīng)生成了粘性很強的Na2SiO3溶液，因此盛放堿性的試劑瓶不能用玻璃塞，以防止瓶塞和瓶子粘在一起．
b．SiO2不溶于水，也不與水反應(yīng)．因此，不能通過SiO2與H2O反應(yīng)的方法來制取其對應(yīng)的水化物——硅酸(H2SiO3)．制取H2SiO3的方法如下：
Na2SiO3 + 2HCl ＝2NaCl + H2SiO3↓
或 Na2SiO3 + CO2 + H2O ＝Na2CO3 + H2SiO3↓
硅酸(H2SiO3)不溶于水，其酸性比H2CO3還弱。
②SiO2能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)： 4HF + SiO2＝SiF4 + 2H2O
SiO2是玻璃的主要成分，因此盛氫氟酸的試劑瓶不能用玻璃容器（可用塑料瓶）。
(3)用途：
①二氧化硅是制造高性能通訊材料——光導(dǎo)纖維的重要原料。
②石英用來制造石英電子表、石英鐘。較純凈的石英用來制造石英玻璃，石英玻璃常用來制造耐高溫的化學(xué)儀器。
③水晶常用來制造電子工業(yè)中的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品和眼鏡片等。
④瑪瑙用于制造精密儀器軸承、耐磨器皿和裝飾品。
[硅酸鹽]
(1)自然界中硅酸鹽的存在：硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，自然界中存在的各種天然硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的5％。粘土的主要成分是硅酸鹽。粘土是制造陶瓷器的主要原料。
(2)用氧化物的形式來表示硅酸鹽的方法：
①先將硅酸鹽中所含的各元素用氧化物形式表示；
②將各種氧化物按下列順序進行排列，各氧化物之間用“· ”開。例如：
金屬氧化物(有多種金屬氧化物時按金屬活動順序表排列)→SiO2→H2O
Na2SiO3： Na2O·SiO2
A12(Si2O5)(OH)4： A12O3·2SiO2·2H2O
2．硅酸鹽工業(yè)
[硅酸鹽工業(yè)] 以含硅物質(zhì)為原料經(jīng)加熱而制成硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)，叫做硅酸鹽工業(yè)。如制造水泥、玻璃、陶瓷等的工業(yè)都屬于硅酸鹽工業(yè)。
[水泥、玻璃、陶瓷的比較]
水 泥 玻 璃 陶 瓷
生產(chǎn)原料 粘土、石灰石、石膏 純堿、石灰石、石英(過量) 粘土
生產(chǎn)設(shè)備 水泥回轉(zhuǎn)窯 玻璃窯
生產(chǎn)原理 將原料磨細，混合后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒，再加入適量石膏，并研成細粉 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ 燒制前在坯體上涂彩釉
主要成分 硅酸三鈣(3CaO·SiO2)硅酸二鈣(2CaO·SiO2)鋁酸三鈣(3CaO·A12O3) Na2SiO3、CaSiO3、SiO2（Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2或Na2O·CaO·6SiO2）
重要性質(zhì) 具有水硬性，跟水摻和攪拌并靜置后，很容易凝固變硬 無固定熔點，在一定溫度范圍內(nèi)逐漸熔化（玻璃態(tài)物質(zhì)） 具有抗氧性，耐高溫，絕緣，易成形
種類 礦渣硅酸鹽水泥、沸石巖水泥 有色玻璃：(加入Co2O3后的玻璃呈藍色，加入Cu2O后的玻璃呈紅色．普通玻璃呈淡綠色是因為原料中混有Fe2+)、石英玻璃、光學(xué)玻璃、玻璃纖維、鋼化玻璃 土器、陶器、炻器、瓷器
3．新型無機非金屬材料
[新型無機非金屬材料] 最初的無機非金屬材料主要是指硅酸鹽材料，所以，硅酸鹽材料也稱為傳統(tǒng)無機非金屬材料．隨著科學(xué)和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，以及人們生活的需要，一些具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能的新材料被相繼研制出來，如半導(dǎo)體材料、超硬耐高溫材料、發(fā)光材料等，這些材料稱為新型無機非金屬材料．
新型無機非金屬材料的特性主要有：①能承受高溫，強度大；②具有電學(xué)特性；③具有光學(xué)特性；④具有生物功能．
[高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導(dǎo)纖維]
高溫結(jié)構(gòu)陶瓷 光導(dǎo)纖維(光纖)
氧化鋁陶瓷(人造剛玉) 氮化硅陶瓷
性能 經(jīng)受高溫，不怕氧化，耐酸堿腐蝕，硬度大，耐磨損，密度小 傳導(dǎo)光能力很強，能同時傳輸大量信息；抗干擾性能好，不發(fā)生電磁輻射；通訊質(zhì)量高，能防止竊聽；質(zhì)量小且細，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便
主要用途 用作高級耐火材料；制造剛玉球磨機；制作高壓鈉燈的燈管 制造軸承、汽輪機葉片、機械密封環(huán)、永久性模具等機械構(gòu)件；制造柴油機 用作長途通訊的干線；用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控、照明等；用于能量傳輸和信息傳輸
高中化學(xué)知識點規(guī)律大全
——氮族元素
1．氮和磷
[氮族元素] 包括氮(7N)、磷、(15P)、砷(33As)、銻(51Sb)、鉍(83Bi)五種元素．氮族元素位于元素周期表中第VA族，其代表元素為氮和磷．
[氮族元素的原子結(jié)構(gòu)]
(1)相似性：
①最外層電子數(shù)均為5個；
②主要化合價：氮有－3、+1、+2、+3、+4、+5價；磷和砷有－3、+3、+5價；銻、鉍有+3、+5價．
(2)遞變規(guī)律：按氮、磷、砷、銻、鉍的順序，隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，失電子能力增強，得電子能力減弱，非金屬性減弱，金屬性增強．在氮族元素的單質(zhì)中，氮、磷具有較明顯的非金屬性；砷雖然是非金屬，但有一些金屬性；銻、鉍為金屬．
[氮族元素單質(zhì)的物理性質(zhì)]
N2 P As Sb Bi
顏色 無色 白磷：白色或黃色紅磷：紅棕色 灰砷：灰色 銀白色 銀白色或微顯紅色
狀態(tài) 氣體 固體 固體 固體 固體
密度 逐 漸 增 大
熔點、沸點 先按N2、P、As的順序逐漸升高，而后按Sb、Bi的順序逐漸降低
[氮氣]
(1)氮元素在自然界中的存在形式：既有游離態(tài)又有化合態(tài)．空氣中含N2 78％(體積分數(shù))或75％(質(zhì)量分數(shù))；化合態(tài)氮存在于多種無機物和有機物中，氮元素是構(gòu)成蛋白質(zhì)和核酸不可缺少的元素．
(2)氮氣的物理性質(zhì)：純凈的氮氣是無色氣體，密度比空氣略小．氮氣在水中的溶解度很小．在常壓下，經(jīng)降溫后，氮氣變成無色液體，再變成雪花狀固體．
(3)氮氣的分子結(jié)構(gòu)：氮分子(N2)的電子式為，結(jié)構(gòu)式為N≡N．由于N2分子中的N≡N鍵很牢固，所以通常情況下，氮氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不活潑．
(4)氮氣的化學(xué)性質(zhì)：
①N2與H2化合生成NH3 N2 +3H22NH3
說明 該反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，是工業(yè)合成氨的原理．
②N2與O2化合生成NO： N2 + O22NO
說明 在閃電或行駛的汽車引擎中會發(fā)生以上反應(yīng)．
(5)氮氣的用途：
①合成氨，制硝酸；
②代替稀有氣體作焊接金屬時的保護氣，以防止金屬被空氣氧化；
⑧在燈泡中填充氮氣以防止鎢絲被氧化或揮發(fā)；
④保存糧食、水果等食品，以防止腐爛；
⑤醫(yī)學(xué)上用液氮作冷凍劑，以便在冷凍麻醉下進行手術(shù)；
⑥利用液氮制造低溫環(huán)境，使某些超導(dǎo)材料獲得超導(dǎo)性能．
[NO、NO2性質(zhì)的比較]
氮的氧化物 一氧化氮(NO) 二氧化氮(NO2)
物理性質(zhì) 為無色、不溶于水、有毒的氣體 為紅棕色、有刺激性氣味、有毒的氣體，易溶于水
化學(xué)性質(zhì) ①極易被空氣中的O2氧化：2NO + O2= 2NO2②NO中的氮為+2價，處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性 與H2O反應(yīng)：3NO2 + H2O＝2HNO3 + NO(工業(yè)制HNO3原理．在此反應(yīng)中，NO2同時作氧化劑和還原劑)
[自然界中硝酸鹽的形成過程]
(1)電閃雷鳴時：N2+O22NO
(2) 2NO + O2= 2NO2
(3)下雨時：3NO2 + H2O＝2HNO3 + NO
(4)生成的硝酸隨雨水淋灑到土壤中，并與土壤中的礦物作用生成能被植物吸收的硝酸鹽．
[光化學(xué)煙霧] NO、NO2有毒，是大氣的污染物．空氣中的NO、NO2污染物主要來自于石油產(chǎn)品和煤燃燒的產(chǎn)物、汽車尾氣以及制硝酸工廠的廢氣．NO2在紫外線照射下，發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一種有毒的煙霧——光化學(xué)煙霧．因此，NO2是造成光化學(xué)煙霧的主要因素．光化學(xué)煙霧刺激呼吸器官，使人生病甚至死亡．
[磷]
(1)磷元素在自然界中的存在形式：自然界中無游離態(tài)的磷．化合態(tài)的磷主要以磷酸鹽的形式存在于礦石中．動物的骨骼、牙齒和神經(jīng)組織，植物的果實和幼芽，生物的細胞里都含有磷．
(2)單質(zhì)磷的化學(xué)性質(zhì)：
①與O2反應(yīng)： 4P+5O22P2O5
②磷在C12中燃燒： 2P+3C12(不足量) 2PCl3 2P+5Cl2(足量) 2PCl5
[磷的同素異形體——白磷與紅磷]
磷的同素異形體 白磷 紅磷 說明
物理性質(zhì) 顏色、狀態(tài) 無色蠟狀固體 紅棕色粉末 ①白磷與紅磷的結(jié)構(gòu)不同是物理性質(zhì)存在差別的原因②由兩者物理性質(zhì)的不同，證明了白磷與紅磷是不同的單質(zhì)
密度(g·cm－3) 1.82 2.34
溶解性 不溶于水，溶于CS2 不溶于水，也不溶于CS2
毒 性 劇 毒 無 毒
著火點 40℃(白磷受到輕微的摩擦就會燃燒；常溫時，白磷可被氧化而發(fā)光) 240℃
化學(xué)性質(zhì) 白磷、紅磷在空氣中燃燒，都生成白色的P2O5 白磷與紅磷燃燒都生成P2O5，證明它們都是由磷元素形成的單質(zhì)
相互轉(zhuǎn)化 白磷紅磷 證明白磷與紅磷所含元素相同——互為同素異形體
保存方法 密封保存，少量白磷保存在水中 密封保存，防止吸濕 切削白磷應(yīng)在水中進行
用 途 制造高純度磷酸；制造燃燒彈、煙幕彈 制造高純度磷酸；制農(nóng)藥、安全火柴
[五氧化二磷、磷酸]
(1)五氧化二磷的性質(zhì)：五氧化二磷是白色粉末狀固體，極易吸水(因此可作酸性氣體的干燥劑)．P2O5是酸性氧化物，與水反應(yīng)：
P2O5+3H2O2H3PO4
(2)磷酸的性質(zhì)、用途：磷酸(H3PO4)是一種中等強度的三元酸，具有酸的通性．磷酸主要用于制造磷肥，也用于食品、紡織等工業(yè)．
[氮、磷元素及其單質(zhì)、化合物性質(zhì)的比較]
元素 氮(N) 磷(P)
自然界中存在的形式 游離態(tài)和化合態(tài) 只有化合態(tài)
單質(zhì)與O2化合的情況 N2+O22NO（易）4P+5O22P2O5（難）
單質(zhì)與H2化合的情況 N2 +3H22NH32P(蒸汽) + 3H22PH3
單質(zhì)的化學(xué)活潑性及原因 單質(zhì)活潑性：N2＜P原因：N2分子中N≡N鍵很牢固，故N2性質(zhì)穩(wěn)定、不活潑
氫化物的穩(wěn)定性 NH3＞PH3
最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性 HNO3＞H3PO4
非金屬性 N＞P
2．銨鹽
[氨]
(1)氨的物理性質(zhì)：
①氨是無色、有刺激性氣味的氣體，比空氣輕；②氨易液化．在常壓下冷卻或常溫下加壓，氣態(tài)氨轉(zhuǎn)化為無色的液態(tài)氨，同時放出大量熱．液態(tài)氨氣化時要吸收大量的熱，使周圍的溫度急劇下降；③氨氣極易溶于水．在常溫、常壓下，1體積水中能溶解約700體積的氨氣(因此，氨氣可進行噴泉實驗)；④氨對人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用．若不慎接觸過多的氨而出現(xiàn)病癥，要及時吸入新鮮空氣和水蒸氣，并用大量水沖洗眼睛．
(2)氨分子的結(jié)構(gòu)：NH3的電子式為，結(jié)構(gòu)式為，氨分子的結(jié)構(gòu)為三角錐形，N原子位于錐頂，三個H原子位于錐底，鍵角107°18′，是極性分子．
(3)氨的化學(xué)性質(zhì)：
①跟水反應(yīng)．氨氣溶于水時(氨氣的水溶液叫氨水)，大部分的NH3分子與H2O分子結(jié)合成NH3·H2O(叫一水合氨)．NH3·H2O為弱電解質(zhì)，只能部分電離成NH4＋和OH－：
NH3 + H2ONH3·H2O NH4＋ + OH－
a．氨水的性質(zhì)：氨水具有弱堿性，使無色酚酞試液變?yōu)闇\紅色，使紅色石蕊試液變?yōu)樗{色．氨水的濃度越大，密度反而越小(是一種特殊情況)．NH3·H2O不穩(wěn)定，故加熱氨水時有氨氣逸出：
NH4＋+ OH－NH3↑+ H2O
b．氨水的組成：氨水是混合物(液氨是純凈物)，其中含有3種分子(NH3、NH3·H2O、H2O)和3種離子(NH4＋和OH－、極少量的H＋)．
c．氨水的保存方法：氨水對許多金屬有腐蝕作用，所以不能用金屬容器盛裝氨水．通常把氨水盛裝在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷壇或內(nèi)涂瀝青的鐵桶里．
d．有關(guān)氨水濃度的計算：氨水雖然大部分以NH3·H2O形式存在，但計算時仍以NH3作溶質(zhì)．
②跟氯化氫氣體的反應(yīng)：NH3 + HCl ＝ NH4C1
說明 a．當(dāng)蘸有濃氨水的玻璃棒與蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時，產(chǎn)生大量白煙．這種白煙是氨水中揮發(fā)出來的NH3與鹽酸揮發(fā)出來的HCl化合生成的NH4C1晶體小顆粒．
b．氨氣與揮發(fā)性酸(濃鹽酸、濃硝酸等)相遇，因反應(yīng)生成微小的銨鹽晶體而冒白煙，這是檢驗氨氣的方法之—．
c．氨氣與不揮發(fā)性酸(如H2SO4、H3PO4等)反應(yīng)

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