必修2化學(xué)知識(shí)點(diǎn)
必修2化學(xué)知識(shí)點(diǎn)
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必修2化學(xué)知識(shí)點(diǎn)(一)資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)
一、煤和石油
1、煤的組成：煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，主要含碳元素，還含有少量的氫、氧、氮、硫等元素。
2、煤的綜合利用：煤的干餾、煤的氣化、煤的液化。
煤的干餾是指將煤在隔絕空氣的條件下加強(qiáng)使其分解的過程，也叫煤的焦化。
煤干餾得到焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣等。
煤的氣化是將其中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。
煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過程。
3、石油的組成：石油主要是多種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，沒有固定的沸點(diǎn)。
4、石油的加工：石油的分餾、催化裂化、裂解。
二、環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)
環(huán)境問題主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。
1、環(huán)境污染
(1)大氣污染
大氣污染物：顆粒物(粉塵)、硫的氧化物(SO2和SO3)、氮的氧化物(NO和NO2)、CO、碳?xì)浠衔?，以及氟氯代烷等?/p>
大氣污染的防治：合理規(guī)劃工業(yè)發(fā)展和城市建設(shè)布局;調(diào)整能源結(jié)構(gòu);運(yùn)用各種防治污染的技術(shù);加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測;充分利用環(huán)境自凈能力等。
(2)水污染
水污染物：重金屬(Ba2+、Pb2+等)、酸、堿、鹽等無機(jī)物，耗氧物質(zhì)，石油和難降解的有機(jī)物，洗滌劑等。
水污染的防治方法：控制、減少污水的任意排放。
(3)土壤污染
土壤污染物：城市污水、工業(yè)廢水、生活垃圾、工礦企業(yè)固體廢棄物、化肥、農(nóng)藥、大氣沉降物、牲畜排泄物、生物殘?bào)w。
土壤污染的防治措施：控制、減少污染源的排放。
2、綠色化學(xué)
綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。按照綠色化學(xué)的原則，最理想的“原子經(jīng)濟(jì)”就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物(即沒有副反應(yīng)，不生成副產(chǎn)物，更不能產(chǎn)生廢棄物)，這時(shí)原子利用率為100%。
3、環(huán)境污染的熱點(diǎn)問題：
(1)形成酸雨的主要?dú)怏w為SO2和NOx。
(2)破壞臭氧層的主要物質(zhì)是氟利昂(CCl2F2)和NOx。
(3)導(dǎo)致全球變暖、產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的氣體是CO2。
(4)光化學(xué)煙霧的主要原因是汽車排出的尾氣中氮氧化物、一氧化氮、碳?xì)浠衔铩?/p>
(5)“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。
(6)引起赤潮的原因：工農(nóng)業(yè)及城市生活污水含大量的氮、磷等營養(yǎng)元素。(含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因之一。)
必修2化學(xué)知識(shí)點(diǎn)(二) 化學(xué)能與電能
1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的方式：
電能
(電力)火電(火力發(fā)電)化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能缺點(diǎn)：環(huán)境污染、低效
原電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能優(yōu)點(diǎn)：清潔、高效
2、原電池原理
(1)概念：把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。
(2)原電池的工作原理：通過氧化還原反應(yīng)(有電子的轉(zhuǎn)移)把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
(3)構(gòu)成原電池的條件：
?、匐姌O為導(dǎo)體且活潑性不同;
?、趦蓚€(gè)電極接觸(導(dǎo)線連接或直接接觸);
?、蹆蓚€(gè)相互連接的電極插入電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路。
(4)電極名稱及發(fā)生的反應(yīng)：
負(fù)極：
較活潑的金屬作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)
電極反應(yīng)式：較活潑金屬-ne-=金屬陽離子
負(fù)極現(xiàn)象：負(fù)極溶解，負(fù)極質(zhì)量減少
正極：
較不活潑的金屬或石墨作正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)
電極反應(yīng)式：溶液中陽離子+ne-=單質(zhì)
正極的現(xiàn)象：一般有氣體放出或正極質(zhì)量增加
(5)原電池正負(fù)極的判斷方法：
①依據(jù)原電池兩極的材料：
較活潑的金屬作負(fù)極(K、Ca、Na太活潑，不能作電極);
較不活潑金屬或可導(dǎo)電非金屬(石墨)、氧化物(MnO2)等作正極。
?、诟鶕?jù)電流方向或電子流向：(外電路)的電流由正極流向負(fù)極;電子則由負(fù)極經(jīng)外電路流向原電池的正極。
?、鄹鶕?jù)內(nèi)電路離子的遷移方向：陽離子流向原電池正極，陰離子流向原電池負(fù)極。
?、芨鶕?jù)原電池中的反應(yīng)類型：
負(fù)極：失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，現(xiàn)象通常是電極本身消耗，質(zhì)量減小。
正極：得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，現(xiàn)象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。
(6)原電池電極反應(yīng)的書寫方法：
?、僭姵胤磻?yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)是氧化反應(yīng)，正極反應(yīng)是還原反應(yīng)。因此書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下：
寫出總反應(yīng)方程式;
把總反應(yīng)根據(jù)電子得失情況，分成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng);
氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生，還原反應(yīng)在正極發(fā)生，反應(yīng)物和生成物對(duì)號(hào)入座，注意酸堿介質(zhì)和水等參與反應(yīng)。
?、谠姵氐目偡磻?yīng)式一般把正極和負(fù)極反應(yīng)式相加而得。
(7)原電池的應(yīng)用：
①加快化學(xué)反應(yīng)速率，如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。
?、诒容^金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。
?、墼O(shè)計(jì)原電池。
?、芙饘俚母g。
3、化學(xué)電源基本類型：
?、俑呻姵兀夯顫娊饘僮髫?fù)極，被腐蝕或消耗。如：Cu-Zn原電池、鋅錳電池。
?、诔潆婋姵兀簝蓸O都參加反應(yīng)的原電池，可充電循環(huán)使用。如鉛蓄電池、鋰電池和銀鋅電池等。
③燃料電池：兩電極材料均為惰性電極，電極本身不發(fā)生反應(yīng)，而是由引入到兩極上的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如H2、CH4燃料電池，其電解質(zhì)溶液常為堿性試劑(KOH等)。
必修2化學(xué)知識(shí)點(diǎn)(三) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
1、化學(xué)反應(yīng)的速率
(1)概念：化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。
計(jì)算公式：
?、賳挝唬簃ol/(L·s)或mol/(L·min)
?、贐為溶液或氣體，若B為固體或純液體不計(jì)算速率。
?、垡陨纤硎镜氖瞧骄俾?，而不是瞬時(shí)速率。
?、苤匾?guī)律：
速率比=方程式系數(shù)比
變化量比=方程式系數(shù)比
(2)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：
內(nèi)因：由參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定的(主要因素)。
外因：①溫度：升高溫度，增大速率
②催化劑：一般加快反應(yīng)速率(正催化劑)
?、蹪舛龋涸黾覥反應(yīng)物的濃度，增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)
④壓強(qiáng)：增大壓強(qiáng)，增大速率(適用于有氣體參加的反應(yīng))
?、萜渌蛩兀喝绻?射線)、固體的表面積(顆粒大小)、反應(yīng)物的狀態(tài)(溶劑)、原電池等也會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。
2、化學(xué)反應(yīng)的限度——化學(xué)平衡
(1)在一定條件下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變，達(dá)到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”，這就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的限度，即化學(xué)平衡狀態(tài)。
化學(xué)平衡的移動(dòng)受到溫度、反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)等因素的影響。催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率，對(duì)化學(xué)平衡無影響。
在相同的條件下同時(shí)向正、逆兩個(gè)反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。通常把由反應(yīng)物向生成物進(jìn)行的反應(yīng)叫做正反應(yīng)。而由生成物向反應(yīng)物進(jìn)行的反應(yīng)叫做逆反應(yīng)。
在任何可逆反應(yīng)中，正方應(yīng)進(jìn)行的同時(shí)，逆反應(yīng)也在進(jìn)行。可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，即是說可逆反應(yīng)無論進(jìn)行到何種程度，任何物質(zhì)(反應(yīng)物和生成物)的物質(zhì)的量都不可能為0。
(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：逆、動(dòng)、等、定、變。
①逆：化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。
②動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)仍在不斷進(jìn)行。
?、鄣龋哼_(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正方應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，但不等于0。即v正=v逆≠0。
?、芏ǎ哼_(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各組分的濃度保持不變，各組成成分的含量保持一定。
?、葑儯寒?dāng)條件變化時(shí)，原平衡被破壞，在新的條件下會(huì)重新建立新的平衡。
(3)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：
①VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物質(zhì)比較)
?、诟鹘M分濃度保持不變或百分含量不變
?、劢柚伾蛔兣袛?有一種物質(zhì)是有顏色的)
④總物質(zhì)的量或總體積或總壓強(qiáng)或平均相對(duì)分子質(zhì)量不變(前提：反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不相等的反應(yīng)適用，即如對(duì)于反應(yīng))
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