2025年学业水平考试化学人教版（2019）必修第二册 知识点归纳

化学学业水平考试知识点归纳必修二 第五章化工生产中的中的重要非金属元素 第一节 硫及其化合物 1．硫单质 游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。俗称硫磺，是一种黄色晶体，硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2），硫或含硫物质在空气中燃烧生成二氧化硫： S+O2SO2 S+Fe FeS S+2Cu Cu2S S+H2 H2S 2．二氧化硫和三氧化硫 SO2：无色，有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，容易液化，易溶于水。二氧化硫是形成酸雨的主要气体，排放到大气中有很大危害。 二氧化硫是一种酸性氧化物，表现的主要性质有： SO2+H2OH2SO3 SO2+CaO===CaSO3 SO2+2NaOH===Na2SO3 +H2O 二氧化硫的还原性： （1）二氧化硫可被氧化成三氧化硫：2SO2+O2 2SO3 （2）二氧化硫可使酸性高锰酸钾溶液褪色 二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S == 3S + 2H2O 二氧化硫有漂白性，它能与某些有色物质化合生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。因此，二氧化硫气体可使品红溶液褪色，加热溶液又恢复红色。不能使石蕊试液褪色 具有漂白性的物质 物质 HClO、O3、H2O2 、Na2O2 SO2 木炭 原理 氧化性 与有色物质化合（暂时） 吸附（物理过程） SO3：三氧化硫是一种酸性氧化物，表现的主要性质有： SO3+H2O===H2SO4 SO3+CaO===CaSO4 SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O 3．硫酸 1、硫酸是一种强酸：H2SO4===2H++SO42- （具有酸的通性） 2、浓硫酸具有一些特性：吸水性，脱水性和强氧化性。 （1）浓硫酸的吸水性：（可作气体干燥剂），但不能干燥：NH3 （2）浓硫酸的脱水性：使木条、纸片、蔗糖等炭化变黑 （3）浓硫酸的强氧化性：与铜反应（加热）: 2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O 与碳反应（加热）： C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O 3、SO42-检验：先加盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀则有SO42-存在。 第二节 氮及其化合物 1．氮气 氮的固定：将氮气（ N2）转化为氮的化合物的过程。 N2+O2=========2NO N2+3H22NH3放电或高温 2．一氧化氮和二氧化氮 NO：无色有毒气体，难溶于水，很容易和空气中氧气化合：2NO+O2=2NO2 NO2：红棕色气体，有刺激性气味，是一种能污染大气的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水，和水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO 3．氨 实验室用氯化铵和消石灰反应制取氨气： （1）原理：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O （2）装置：固+固 →加热 （3）干燥：碱石灰（NaOH与CaO固体） （4）收集：向下排空气法 （5）检验：使湿润的红色石蕊试纸变蓝或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。 （6）尾气吸收：稀H2SO4 氨气：无色有刺激性气味的气体，极易溶于水，实验室可以用氨气做喷泉实验。氨的水溶液是氨水，，氨水显碱性： NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH- 氨与酸反应：将蘸有浓氨水和蘸有浓盐酸的两根玻璃棒靠近，可看到产生大量的烟： NH3+HCl=NH4Cl催化剂 在催化剂作用下氨气可以氧化成一氧化氮：4NH3+5O2 4NO+6H2O加热 因此，氨经一系列反应可以得到硝酸：NH3NONO2HNO3 4．铵盐 铵盐都易溶于水，受热易分解。 NH4ClNH3↑+ HCl↑ NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑ 铵盐与碱反应放出氨气：NH4+ + OH— NH3↑ + H2O NH4+ 检验： 与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的气体。 5． 硝酸 (1) 硝酸不太稳定，光照或受热时会分解（保存：棕色瓶冷暗处） 4HNO3===4NO2↑+O2↑+2H2O (2)硝酸有强氧化性，和绝大多数金属反应，但不产生氢气： 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 注：常温可以用铝罐车或铁罐车运浓硝酸或浓硫酸,原因：在常温下，浓硝酸或浓硫酸可将铁、铝迅速氧化生成一层致密的氧化膜，阻止内层金属和酸继续反应（钝化）。 第3节 无机非金属材料 一、无机非金属的主角——硅 1．硅单质 硅是重要的非金属单质，良好的半导体材料，硅可用来制造硅芯片、硅太阳能电池。 工业上用碳在高温下还原二氧化硅可得粗硅：SiO2+2CSi+2CO↑ 2．二氧化硅 天然二氧化硅也叫水晶，它的硬度大，熔点高。光导纤维的成分是二氧化硅。 3．硅酸盐 传统的硅酸盐材料包括陶瓷、玻璃、水泥等，是使用量很大的无机非金属材料。 4. 新型无机非金属材料 硅、二氧化硅、 新型陶瓷（碳化硅SiC） 、 碳纳米材料（富勒烯、碳纳米管、石墨烯） 第六章 化学反应与能量 一、化学能与热能 1．化学反应中能量变化的本质 化学键的断裂和形成。其中断键吸收能量，成键放出能量。 2．化学反应中能量变化与反应物、生成物能量的关系 反应物的总能量＞生成物的总能量，反应放出能量（放热反应），如下左图。 反应物的总能量＜生成物的总能量，反应吸收能量（吸热反应），如下右图。 3．反应中化学能与热能的相互转化 （1）化学能转化为热能——放热反应 常见的有：①燃烧反应 ②活泼金属与酸或水反应 ③中和反应 ④大多数化合反应 （2）热能转化为化学能——吸热反应 常见的有：①C+H2O CO+H2 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl③盐酸与碳酸氢钠反应等。 二、化学能与电能 1．原电池：将化学能转变为电能的装置。 ⑴ 工作原理（以铜、锌、稀硫酸组成的原电池为例）： 负极（Zn）:Zn－2e-=Zn2+ (氧化反应) 失电子、电子流出 正极（Cu）：2H+ + 2e-=H2 (还原反应) 得电子、电子流入 ⑵形成条件：① 两个活动性不同的电极 ② 电解质溶液 ③连成回路 ④ 能自发发生的氧化还原反应 ⑶简单原电池正极、负极的判断方法：较活泼的金属是负极，较不活泼的金属或非金属是正极。 2．发展中的化学电源（只要求了解正负极材料、电解质溶液和其用途）： ⑴干电池（一次电池）： ①普通锌锰电池 ⑵充电电池(二次电池)： ①铅酸蓄电池 ，②镍氢电池 ， ③锂离子电池； ⑶燃料电池。 第二节 化学反应的速率与限度 1．化学反应速率及其表示方法 ⑴定义：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加（取正值）来表示。 ⑵表示方法：υ=Δc/Δt（式中υ-平均速率、Δc-浓度变化、Δt-时间） ⑶单位：mol/L·s或min（或其它时间单位） ⑷同一反应选用不同物质表示同一段时间内的反应速率时，其数值可能不同，但表达的意义相同，各物质的反应速率之比等于该反应方程式中相应的计量系数之比。 2．影响反应速率的外界因素 ⑴温度：升高温度可加快化学反应速率； ⑵使用催化剂一般可加快化学反应速率； ⑶增大反应物浓度，可加快化学反应速率； (4) 对于有气体参加的反应，增大压强，可加快化学反应速率。 (5) 增大反应物的接触面积，可加快化学反应速率。 3．化学反应的限度 ⑴化学平衡状态：在一定条件下，当一个可逆反应进行到正反应速率和逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再发生改变，达到表面上静止的状态，我们称为化学平衡状态，简称化学平衡。化学平衡是在给定条件下化学反应所能达到的最大程度，即该反应的限度。 ⑵化学平衡状态的特征：逆、动 、等 、定 、变。 (3)化学平衡状态的判断：正反应速率和逆反应速率相等或者浓度不再发生改变 4．燃料的充分燃烧的条件及意义 条件：⑴足够多的空气，⑵足够大的接触面积。 意义：节约能源；提高能源的利用率，减少燃烧产物对大气的污染。 第七章 有机化合物 一、有机化学基础 1．有机化合物碳原子的成键特点 ⑴碳原子最外层电子数为4，可以形成四个共价键。 ⑵碳原子间彼此连接方式较多，可以形成碳链（或碳环），且碳与碳原子间可形成单键、双键或三键。 ⒉几个重要的概念 ⑴结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。碳原子不同的链状烷烃之间互为同系物 ⑵具有相同的分子式、不同的结构的化合物，互称为同分异构体。 ⒊几种重要的有机化学反应类型 ⑴氧化反应：①燃烧 ②被KMnO4酸性溶液氧化 ③醇催化氧化等反应。 ⑵取代反应：①甲烷与卤素单质（Cl2） ⑶加成反应：①乙烯与卤素、卤化氢、水或氢气的反应 ⑷酯化反应（也属于取代反应）：乙醇与乙酸生成乙酸乙酯和水的反应。 二、甲烷 1．甲烷（CH4）的分子具有正四面体结构。 2．甲烷是一种无色无味的气体，难溶于水；是天然气、沼气、和煤层气的主要成分。 3．甲烷的主要化学性质 ⑴氧化反应 ： CH4+2O2 CO2+2H2O ⑵取代反应： CH4+Cl2CH3Cl+HCl 4．烷烃（1）烷烃的通式：CnH2n+2（2）烷烃的化学性质（与甲烷相似） 三、乙烯 1．乙烯（C2H4）分子具有平面结构，结构简式为CH2=CH2,官能团是碳碳双键。 2．乙烯是一种重要的基本化工原料，也是一种植物生长调节剂（催熟果实）。 3．乙烯的主要化学性质 ⑴氧化反应 ： ①燃烧 CH2==CH2+3O22CO2+2H2O； ②乙烯能使酸性高锰酸钾酸性溶液褪色，乙烯被高锰酸钾氧化。 ⑵乙烯能与Br2、Cl2、H2、HCl、H2O等发生加成反应，如CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br（乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色）。(3)聚合反应：n CH2==CH2［— CH2—CH2 ］— n 四、苯 1．苯（C6H6）的结构简式为 ，苯环上的碳碳键是一种介于碳碳单键和双键之间的一种特殊的键。 2．苯是无色有特殊气味的液体，有毒，不溶于水，密度比水小。 五、有机高分子材料：塑料、纤维和橡胶 1.塑料:聚乙烯无毒、聚氯乙烯有低毒 2.纤维：天然纤维（棉花、麻和羊毛、蚕丝）和合成纤维（“六大纶”）。天然纤维在一定条件下可发生水解反应，而合成纤维耐化学腐蚀。 3.橡胶：天然橡胶（聚异戊二烯）和合成橡胶。橡胶硫化的作用是使橡胶的线型结构变成网状结构，从而改善橡胶的性能。 ⒋棉花、麻和羊毛、蚕丝、天然橡胶属于天然有机高分子材料。 六、乙醇 消毒酒精：75%的乙醇溶液 1．乙醇（C2H6O ）的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH，官能团是羟基(—OH)。 2．乙醇是无色有特殊香味的液体，与水互溶，密度比水小，易挥发。 3．乙醇的主要化学性质 ⑴与Na反应：2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑ ⑵氧化反应：①燃烧 ：CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O②催化氧化 ：2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O ③与酸性高锰酸钾酸性溶液反应 七、乙酸 1．乙酸（C2H4O2 ）的结构简式为CH3COOH，官能团为羧基(—COOH)。 2．乙酸是无色有强烈刺激气味的液体，易溶于水；纯净的乙酸又称为冰醋酸，食醋的主要成分是乙酸。 3．乙酸的主要化学性质 ⑴乙酸具有酸的通性，是一种弱酸，其酸性比碳酸强。 ⑵酯化反应 ：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O (3) 浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂 （4）碎瓷片的作用：防止溶液暴沸 （5） 饱和碳酸钠的作用：中和乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度 八、官能团与有机化合物的分类： 记住烯烃、醇、羧酸、酯的对应官能团的符号和名称 九、本营养物质 食物中的营养物质包括：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。 1. ①单糖：不能水解的糖 葡萄糖、果糖 C6H12O6（同分异构体）②二糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖C12H22O11（同分异构体） ③多糖：淀粉、纤维素 (C6H10O5)n（不是同分异构体） 2. 葡萄糖能发生银镜反应，也能与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀(用来检验葡萄糖） 3. 淀粉是一种多糖，本身没有甜味。碘单质（I2）使淀粉变蓝。淀粉溶液属于胶体。　 4.纤素素：纤维素是一种多糖，人体内没有能使纤维素水解成葡萄糖的酶，因此纤维素不能作为人类的营养物质，但纤维素在人体组织消化过程中起着重要作用，如刺激肠道蠕动和分泌消化液。 淀粉和纤维素在浓硫酸的催化作用下发生水解，最终产物是葡萄糖：浓硫酸 △ （C6H10O5）n+nH2O nC6H12O6 淀粉和纤维素属于天然高分子化合物，二者不互为同分异构体。　 5.重要的体内能源－油脂 油脂（高级脂肪酸甘油酯）在人体内消化吸收的过程实质上是在酶的催化作用下，油脂发生水解，生成高级脂肪酸和甘油。 油脂在碱性条件下水解反应又叫皂化反应。　　 6..蛋白质的性质 蛋白质属于天然高分子化合物，蛋白质溶液属于胶体。 ⑴盐析：向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后，可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做盐析，盐析是可逆的。 ⑵变性重金属盐、强酸、强碱、紫外线 △、甲醛、苯甲酸、酒精 蛋白质溶液 蛋白质凝固 ，变性是不可逆的。 ⑶颜色反应：硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应，常用来鉴别部分蛋白质。 (4)灼烧时有烧焦羽毛的气味。 第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 一、金属矿物的开发利用 ⒈金属的冶炼原理：使化合态的金属元素得电子，还原为金属单质。 ⒉冶炼金属常用的方法 ⑴热分解法：适用于不活泼金属，如：Hg、Ag等。 2HgO2Hg+O2↑ 4Ag2O 4Ag+O2↑ ⑵热还原法：适用于大多数金属的冶炼，常用的还原剂C、CO、H2、Al等。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3 ⑶电解法；适用于冶炼K、Ca、Na、Mg、Al等很活泼金属。 2Al2O3 4Al+3O2↑ 2NaCl2Na+Cl2↑ MgCl2 Mg+Cl2↑ 二、海水资源的开发利用 海水资源的利用是指海水水资源的利用和海水化学资源的利用两部分。 ⒈海水淡化：（1）蒸馏法 （2）电渗析法 （ 3）反渗透法等。 ⒉海水制盐： 利用浓缩、沉淀、过滤、结晶分离方法制备得到各种盐（如NaCl、MgCi2）。 3.海水提溴 三、化石燃料(煤、石油、天然气)综合利用 ⒈煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主。通过煤的干馏（将煤隔绝空气加强热使之分解）、煤的气化和液化可获得洁净的燃料和多种化工原料。 ⒉石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。通过石油分馏可获得汽油、煤油、柴油等轻质油；通过催化裂化可将重油变为汽油；通过裂化和裂解可得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料。通过石油的催化重整可以使链状烃转化为环状烃如苯或甲苯等。 注意：上述变化中只有石油分馏是物理变化，其他都是化学变化。 ⒊以煤、石油和天然气为原料生成合成高分子材料：塑料、合成纤维和合成橡胶 第2节 化学品的合理使用 1、 化肥农药的合理使用 1、 过量使用化肥：水体富营养化造成赤潮和水华等污染 2、 农药使用不当会造成土壤和作物的农药残留超标，对大气、地表水和地下水造成污染 2、 合理用药 1．人工合成药物 （1）解热镇痛药：阿司匹林（乙酰水杨酸） （2）抗酸药：NaHCO3、CaCO3、MgCO3、Al(OH)3、Mg(OH)2 等。 2．天然药物：青蒿素（抗疟疾药，我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究获得诺贝尔奖） ⒊ R表示处方药，OTC表示非处方药 ⒋合理用药，滥用药物危害巨大，远离并拒绝毒品。 3、 安全使用食品添加剂 1、 着色剂、增味剂 天然色素：红曲红、叶绿素铜钠、姜黄、β-胡萝卜素、焦糖色素等 合成色素：、苋菜红、柠檬黄、靛蓝 增味剂：味精（谷氨酸钠） 2、 膨松剂、凝固剂 膨松剂：碳酸氢铵、碳酸氢钠 凝固剂：氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸-&-内酯 3、防腐剂、抗氧化剂 防腐剂：苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、亚硝酸钠 抗氧化剂：抗坏血酸（维生素C）、还原铁粉等 4、营养强化剂 食盐中加碘酸钾（KIO3）消除碘缺乏病、奶粉中加维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等 第三节环境保护和绿色化学 一、大气污染 ⑴大气主要污染物：颗粒物、硫的氧化物（SO2和SO3）、氮的氧化物（NO和NO2）、CO、碳氢化物、氟氯代烷（氟利昂）。 ⑵酸雨：与硫的氧化物（SO2和SO3）、氮的氧化物（NO和NO2）有关 PH<5.6 ⑶臭氧层受损：氟氯代烷（氟利昂） ⑷温室效应： CO2 （5）光化学烟雾：氮的氧化物（NO和NO2） (6)、雾霾：颗粒物 二、污水处理 （1）混凝法：常用的混凝剂有硫酸亚铁、硫酸铝]等， （2）中和法：常用氢氧化钙中和酸性废水，用硫酸或二氧化碳中和碱性废水。 （3）沉淀法：利用沉淀剂将废水中的金属离子形成沉淀而从废水中分离出去。 (4)氧化还原法 2.改善大气质量 ⑴ 减少煤等化石燃料燃烧产生污染。 ⑵减少机动车尾气污染。①推广使用无铅汽油②在汽车尾气系统中装置催化转换器 二、垃圾资源化1.垃圾处理：⑴要遵循无害化、减量化和资源化的原则 ⑵干电池回收：目的是为了防止汞等重金属对地下水和土壤造成污染。 ⑶医疗垃圾处理：医疗垃圾属于高危险性、高污染性废物，主要采取焚烧法处理。 ⒉白色污染：由废塑料制品造成的污染叫白色污染。 三、绿色化学： 1、理念：从源头上减少或消除有害物质的生成 2、“原子经济性反应”：最理想的是原子利用率为100% 4、 记住常用化学品使用标识（见必修第一册P124） 1 学科网（北京）股份有限公司 $$