2014年高考化学二轮专题复习_选考模块(化学与技术、物质结构与性质、有机化学基础)精品教考案 2.doc

①分馏：利用各组分沸点的不同将复杂混合物分离的过程分为常压分馏（得到汽油、 煤油、柴油、重油等产品）和减压分馏（得到润滑油、凡士林沥青等） ②石油的加工 裂化：一定条件下，使长链烃断裂成短链烃的过程目的是提高汽油的产量和质量 裂解：深度的裂化目的是获得短链的不饱和气态烃 2．煤 (1)煤的组成：主要含 C 元素由有机物和无机物组成复杂的混合物 (2)煤的综合利用 煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使其分解的过程得到焦炭、粗氨水、煤焦油、焦 炉煤气等 煤的气化：把煤中的有机物转化成可燃性气体(CO、H2)的过程煤的液化：把煤中的有机物转化成可燃性液体(如 CH3OH)的过程 3．天然气的综合利用 天然气既是一种清洁的能源，也是一种重要的化工原料 4．海水的综合利用 (1)海水水资源的利用 ①海水的淡化常用方法：蒸馏法、电渗析法、反渗透法、冷冻法 ②直接利用海水进行循环冷却 (2)海水化学资源的利用：①海盐的生产；②Cl、Br、I 的提取 5．环境保护和绿色化学 (1)环境污染：包括大气污染，水污染，土壤污染和食品污染 (2)绿色化学：核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的影响 原子利用率为期望产物的总质量与生成物的总质量之比。

对于具体的化学反应，原子 利用率等于期望生成物的摩尔质量与生成物的总摩尔质量之比 （二）化学与材料的制造、应用 1．金属的冶炼 （1）原理：化合物中金属元素得电子被还原成单质 （2）方法：根据金属活动性强弱，通常采用电解法（锌以前的金属的制取） 、热还原 法（锌至铜之间的金属）和热分解法（铜以后的金属的制取） 2．硅酸盐工业 （1）水泥：普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)和 铝酸三钙(3CaO·A12O3)等 （2）玻璃：玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃等等玻璃没有固定的熔、沸点 （3）比较水泥和玻璃的生产方法(见下表)硅酸盐产品水泥玻璃（普通）原料石灰石、粘土纯碱、石灰石、石英设备水泥回转窑玻璃熔炉反应复杂的物理化学变化Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑主要成分3CaO·SiO2 、2CaO· SiO2 、3CaO·Al2O3Na2O·CaO· 6SiO2特性水硬性玻璃态物质（在一定温度范围内软化）（加石膏调节硬化速度）非晶体（4）陶瓷 ①制造陶瓷的主要原料：粘土 ②制造陶瓷的一般过程：制泥、成型、干燥、烧成。

③陶瓷的种类(根据原料、烧制温度划分)：土器、陶器、瓷器、炻器等硅酸盐的组 成可以用氧化物形式来表示例高岭石 A12(Si2O5)(OH)4可表示为 A12O3·2SiO2·2H2O （三）化学与工农业生产 1．合成氨 （1）合成氨的条件的选择：温度(500℃)、压强 20~50MPa)、催化剂（铁触媒） 2）合成氨生产工艺：生产流程 原料气的制备 其中生产的氨气液化分离，原料 气循环利用 2．氯碱工业 离子交换膜电解槽主要由阳极（用金属钛网制成，涂有钛、钌等氧化物涂氯碱工业— —电解饱和食盐水制取氯气和烧碱 （1）原理：阳极（用石墨）：2Cl-－2e－=Cl2↑ 阴极（用 Fe）：2H＋+2e-=H2↑总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑（2）饱和食盐水的精制：电解前应除去食盐溶液中的 Ca2＋、Mg2＋、SO42―等杂质离子， 加入试剂依次为 NaOH 溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸（或将 BaCl2溶液和 NaOH 溶液的顺序互换）。

（3）离子交换膜法制烧碱 离子交换膜的特性：只允许阳离子通过，而阻止阴极离子和气体通过 3．硫酸工业——接触法 三阶段：SO2制取和净化、SO2转化为 SO3、SO3吸收和 H2SO4的生成 三方程：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4 三设备：沸腾炉、接触室、吸收塔 4．化学肥料施用 酸性的化学肥料不能和碱性肥料混用，如硝酸铵和草木灰(主要有效成分为 K2CO3)不能 混合施用，因 NH4NO3水解是酸性，K2CO3水解是碱性，混合促进水解，降低肥效 二、物质结构与性质二、物质结构与性质 （一）原子结构与原子核外电子能级分布 1．电子云和原子轨道(1)电子运动的特点：①质量极小 ②运动空间极小 ③极高速运动电子云：电子在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为一团带负电荷的云雾笼罩 在原子核的周围，人们形象地把它叫做“电子云”称作电子云电子云轮廓图称原子 轨道S 的原子轨道是球的，能层序数越大，原子轨道的半径越大 s 电子的原子轨道呈球形对称，ns能级各有 1 个原子轨道；p 电子的原子轨道呈纺锤 形，np 能级各有 3 个原子轨道，相互垂直（用 px、py、pz表示） ；nd 能级各有 5 个原子轨 道；nf 能级各有 7 个原子轨道。

2．泡利原理和洪特规则 量子力学告诉我们：ns 能级各有 1 个轨道，np 能级各有 3 个个轨道，nd 能级各有 5 个轨道，nf 能级各有 7 个个轨道而每个轨道里最多能容纳 2 个电子，通常称为电子对， 用方向相反的箭头“↑↓”来表示 一个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子，而且自旋方向相反，这个原理成为泡利原 理 当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道而且自旋方向相 反，这个规则是洪特规则 洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比 较稳定的 3．能层与能级 对多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的能层(n)；各能层最多容纳 的电子数为 2n2对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的能级(l)；能级类型的 种类数与能层数相对应；同一能层里，能级的能量按 s、p、d、f 的顺序升高，即E(s) ＜E(p)＜E(d)＜E(f) 各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数见下表：能 层(n)一二三四五六七符 号KLMNOPQ能 级(l)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s………22626102610142………最 多 电 子 数281832……2n2 4．核外电子排布 （1）构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序： 1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…… 构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。

从中可以看出，不同能层的能级有交错现 象，如E(3d)＞E(4s)、E(4d)＞E(5s)、E(5d)＞E(6s)、E(6d)＞E(7s)、E(4f)＞E(5p)、 E(4f)＞E(6s)等 构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子电子排布图（即轨道 表示式）的主要依据之一 （2）能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态 即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里3）表示方法：电子排布式和轨道表示式 5．基态、激发态、光谱 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，处于最低能量的 原子叫做基态原子 当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子电子从 较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量光（辐射）是电 子释放能量的重要形式之一不同元素的原子发生跃迁时会吸收（基态→激发态）和放出（基态→激发态）能量， 产生不同的光谱——原子光谱（吸收光谱和发射光谱） 利用光谱分析可以发现新元素或 利用特征谱线鉴定元素 （二）元素周期律 1．元素周期律 元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，这一规律叫做元素律。

元素性质的 周期性变化的本质原因是核外电子排布呈周期性变化 2．元素性质周期性变化的具体表现 随着核电荷数的递增，每隔一定数目的元素 ①原子半径由大到小； ②主要化合价：正价由+1→+7，负价由-4→-1； ③元素性质：同一周期由前往后金属性减弱，非金属性增强，同一主族，由上往下金 属性增强，非金属性减弱； ④电离能：气态电中性基态原子失去一个电子，转化为气态基态正离子所需要的能量 叫做第一电离能电离能的大小决定了该元素的原子失电子能力大小，第一电离能越大， 越难失电子，金属活动性越弱 同一主族，由上往下第一电离能减小，同一周期由前往后电离能增大，但二、三周期 中的 Be、N、Mg 和 P 四种元素的原子第一电离能大于相邻的前后元素的原子（为什么？） ⑤电负性：电负性是原子在化学键中对键合电子吸引能力的标度电负性越大，吸引 电子的能力越强电负性的大小也可作为衡量金属性、非金属性强弱的尺度，在元素周期 表中，电负性最大的是 F，金属的电负性一般＜1.8；同一周期由前往后电负性增大，同一 主族，由上往下电负性减小 （三）共价键理论 1．共价键价键理论 （1）共价键 ①定义：原子之间通过共用电子对所形成的化学键 ②实质：形成共用电子对或电子云重叠 ③类型：σ 键和 π 键 a．δ 键：沿健轴(两原子核的连线)方向以“头碰头”的方式发生原子轨道(电子云) 的重叠所形成的共价键称为 σ 键——单键。

种类：S-S 重叠，S-P 重叠，P-P 重叠 特点：轴对称(即以成键的两原子核为连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变) b．π 键：两个原子沿键轴平行以“肩碰肩”方式发生原子轨道(电子云)重叠所形成 的共价键称为 π 键只有在生成 σ 键后，余下的 p 轨道才能生成 π 键) 特点：镜像对称(重叠形成的电子云由两块形成，分别位于两原子核构成的平面的两侧， 互为镜像) c．δ 键和 π 键比较 重叠方式：δ 键——头碰头；π 键——肩并肩 键的强度：δ 键＞π 键 成键电子：δ 键（S-S；S-P；P-P） ；π 键（P-P） 成键类型：δ 键成单键；π 键成双键、叁键 （2）由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道 （3）判断共价键类型规律：共价单键是 σ 键；而共价双键中有一个 σ 键，另一个是 π 键；共价三键由一个 σ 键和两个 π 键组成 2．价层电子对互斥模型（1）中心原子上的价电子都用于形成共价键：分子中的价电子对相互排斥的结果如：ABn立体结构范例n=2直线型CO2n=3平面三角形CH2On=4正四面体型CH4（2）中心原子上有孤对电子：孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排 斥。

如 H2O 和 NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥 因而 H2O 分子呈 V 型，NH3分子呈三角锥型如：化学式中心原子含有孤对电子对数中心原子结合的原子数空间构型H2S22V 形 NH2＋22V 形 BF303正三角形 CHCl304四面体 SiF404正四面体 3．杂化轨道理论 （1）杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道 重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道 （2）杂化轨道类型： ①sp3杂化：1 个 s 轨道和 3 个 p 轨道会发生混杂，得到 4 个相同的轨道，夹角 109° 28′，称为 sp3杂化轨道 ②sp 杂化：夹角为 180°的直线形杂化轨道，sp2杂化：三个夹角为 120°的平面三角 形杂化轨道 4．配位键 （1）“电子对给予—接受键”被称为配位键一方提供孤对电子；一方有空轨道，接 受孤对电子如：[Cu(H2O)2＋]、NH4＋中存在配位键表示：A→B（ 前者是电子对给予体 后者是电子对接受体） 条件：其中一个原子必须提供孤对电子另一原子必须能接受孤对电子轨道。