一、物质结构与元素周期律
1. 元素周期表结构:七个周期,十六个族(七个主族、七个副族、Ⅷ族、0族)。周期数等于电子层数,主族序数等于最外层电子数。
2. 元素周期律:元素性质随原子序数递增呈周期性变化,包括原子半径、金属性、非金属性、化合价等。
3. 化学键类型:
离子键:阴阳离子间静电作用,常见于金属与非金属化合物(如NaCl)。
共价键:原子间共用电子对,包括极性键(HCl)和非极性键(Cl₂)。
金属键:金属阳离子与自由电子间相互作用。
二、化学反应与能量
1. 化学能与热能:
放热反应:ΔH<0>
吸热反应:ΔH>0,如Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl反应。
2. 原电池原理:
将化学能转化为电能,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。
构成条件:活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路。
3. 化学反应速率:
影响因素:浓度、温度、压强、催化剂、表面积等。
催化剂通过降低活化能加快反应速率。
三、有机化合物
1. 甲烷(CH₄):
正四面体结构,取代反应为主(如与Cl₂光照生成CH₃Cl)。
2. 乙烯(C₂H₄):
平面结构,含碳碳双键,易发生加成反应(如使溴水褪色)、加聚反应。
3. 苯(C₆H₆):
平面正六边形结构,介于单双键之间的特殊键,易取代难加成。
4. 乙醇(C₂H₅OH):
羟基特性:与Na反应生成H₂,催化氧化生成乙醛。
5. 乙酸(CH₃COOH):
羧基特性:酸性强于碳酸,酯化反应(与乙醇生成乙酸乙酯)。
6. 基本营养物质:
糖类:葡萄糖属单糖,能发生银镜反应。
蛋白质:含肽键,可发生水解,遇浓硝酸变黄。
油脂:酯类,可水解生成甘油和高级脂肪酸。
四、化学与可持续发展
1. 金属冶炼:电解法(如Al)、热还原法(如Fe)、热分解法(如Hg)。
2. 煤、石油综合利用:
煤的干馏、气化、液化。
石油的分馏、裂化、裂解。
3. 环境保护:
绿色化学核心:从源头减少污染。
常见污染物:SO₂(酸雨)、氮氧化物(光化学烟雾)、氟氯烃(臭氧空洞)。