人教版(2019)

硫及其化合物

硫(S)与二氧化硫(SO₂)

1. 硫单质 (俗称硫黄)

物理性质：黄色晶体，质脆，难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳(CS₂)。
化学性质：
$Fe + S \xrightarrow{\Delta} FeS$ (黑色)
$2Cu + S \xrightarrow{\Delta} Cu_2S$ (黑色)
$S + O_2 \xrightarrow{点燃} SO_2$

2. 二氧化硫 (SO₂)

物理性质：无色、刺激性气味、有毒气体、易液化、易溶于水(1:40)。
化学性质：酸性氧化物、漂白性、还原性、氧化性。

SO₂ 的四大化学性质

酸性氧化物通性

$SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$ (可逆)
$SO_2 + 2NaOH = Na_2SO_3 + H_2O$

漂白性 (暂时的)

能使品红溶液褪色，加热后恢复红色。（原理：生成不稳定的无色物质）

还原性 (主要)

$2SO_2 + O_2 \xrightarrow[V_2O_5]{\Delta} 2SO_3$ (工业制酸)
使酸性 $KMnO_4$ 褪色

弱氧化性

$SO_2 + 2H_2S = 3S\downarrow + 2H_2O$

硫酸 (H₂SO₄)

浓硫酸特性：

吸水性：作干燥剂（物理变化）。
脱水性：使有机物炭化（化学变化，如蔗糖变黑面包）。
强氧化性：
$Cu + 2H_2SO_4(浓) \xrightarrow{\Delta} CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$
$C + 2H_2SO_4(浓) \xrightarrow{\Delta} CO_2\uparrow + 2SO_2\uparrow + 2H_2O$

$SO_4^{2-}$ 检验方法： 先加稀盐酸酸化（排除 $Ag^+$, $CO_3^{2-}$, $SO_3^{2-}$ 干扰），再加 $BaCl_2$ 溶液，若产生白色沉淀，则含 $SO_4^{2-}$。

氮及其化合物

氮循环与固氮

氮的固定：将大气中游离态的氮($N_2$)转化为氮的化合物的过程。

自然固氮：雷雨天($N_2 \to NO$)、根瘤菌。
人工固氮：合成氨。

氮氧化物的转化 (“雷雨发庄稼”)

$N_2$ $NO$ (无色) $NO_2$ (红棕色) $HNO_3$

$N_2 + O_2 \xrightarrow{放电} 2NO$
$2NO + O_2 = 2NO_2$
$3NO_2 + H_2O = 2HNO_3 + NO$

氨 (NH₃)

无色、刺激性气味，密度<空气。
极易溶于水(1:700)，可做喷泉实验。
氨水显弱碱性：$NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_3\cdot H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$

铵盐 (NH₄⁺)

受热易分解：$NH_4Cl \xrightarrow{\Delta} NH_3\uparrow + HCl\uparrow$
与碱反应放出氨气 (检验方法)：
$NH_4^+ + OH^- \xrightarrow{\Delta} NH_3\uparrow + H_2O$

硝酸 (HNO₃)

强氧化性（不产生 $H_2$）：

$Cu + 4HNO_3(浓) = Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$
$3Cu + 8HNO_3(稀) = 3Cu(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O$

常温下，Fe、Al 在浓硝酸中发生钝化。

无机非金属材料

1. 传统硅酸盐材料

陶瓷：黏土高温烧结。
玻璃：原料纯碱、石灰石、石英；成分 $Na_2SiO_3, CaSiO_3, SiO_2$。
水泥：原料黏土、石灰石；水硬性。

2. 硅与二氧化硅

Si：半导体，芯片，太阳能电池。
SiO₂：光导纤维，石英玻璃，水晶。
反应：$SiO_2 + 4HF = SiF_4\uparrow + 2H_2O$ (刻蚀玻璃)。

第五章强化练习 (10题)

化学反应与能量变化

吸热反应与放热反应

放热反应：反应物总能量 > 生成物总能量（断键吸热 < 成键放热）。
吸热反应：反应物总能量 < 生成物总能量（断键吸热 > 成键放热）。

常见放热反应

所有燃烧反应
酸碱中和反应
大多数化合反应
活泼金属与水/酸反应
铝热反应

常见吸热反应

大多数分解反应
$C + CO_2 \xrightarrow{\Delta} 2CO$
$C + H_2O \xrightarrow{\Delta} CO + H_2$
$Ba(OH)_2 \cdot 8H_2O + 2NH_4Cl$ (冰袋原理)

化学能转化为电能 —— 原电池

构成条件：两个活性不同的电极、电解质溶液、闭合回路、自发氧化还原反应。

Zn – Cu – 稀H₂SO₄ 原电池

负极 (Zn) $Zn – 2e^- = Zn^{2+}$ (氧化/溶解)

正极 (Cu) $2H^+ + 2e^- = H_2\uparrow$ (还原/气泡)

电子流向： 负极 $\to$ 导线 $\to$ 正极

离子流向： 阳离子 $\to$ 正极，阴离子 $\to$ 负极

🫧

化学反应速率与限度

1. 化学反应速率

公式：$v = \frac{\Delta c}{\Delta t}$ （单位：$mol/(L\cdot s)$ 或 $mol/(L\cdot min)$）

影响因素 (内因)
反应物本身的性质

影响因素 (外因)
T↑ $\to$ v↑
c↑ $\to$ v↑
P↑ $\to$ v↑ (仅气体)
催化剂 $\to$ v↑

⚡ 速率计算器

/ =

2. 化学反应限度 (化学平衡)

定义：一定条件下，可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

特征判断 (v-t图)：
1. 逆：可逆反应。
2. 等：$v_{正} = v_{逆} \neq 0$。
3. 动：动态平衡。
4. 定：各组分浓度保持一定（不一定相等）。
5. 变：条件改变，平衡移动。

注意：平衡时，反应并未停止！

第六章强化练习

有机化合物基础：烃

甲烷 (CH₄)

结构：正四面体，键角 109°28’。
性质：稳定（不褪色），可燃。
取代反应：$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{光} CH_3Cl + HCl$ (产物有一氯、二氯、三氯甲烷和四氯化碳)。

乙烯 (C₂H₄) —— 烯烃代表

结构简式：$CH_2=CH_2$ (平面结构，含碳碳双键)

加成反应

$CH_2=CH_2 + Br_2 \to CH_2BrCH_2Br$ (褪色)
$CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{催化} CH_3CH_2OH$ (制乙醇)

氧化反应

使酸性 $KMnO_4$ 溶液褪色。

加聚反应：$nCH_2=CH_2 \to [CH_2-CH_2]_n$ (聚乙烯PE)

苯 (C₆H₆) —— 芳香烃

结构：平面正六边形，碳碳键介于单键和双键之间（独特的大$\pi$键）。
性质：不能使酸性 $KMnO_4$ 褪色，不与溴水反应（但可萃取）。
反应：易取代（溴苯、硝基苯）、难加成、可燃烧。

乙醇与乙酸

🧪 官能团构建台

酯化反应（取代反应）

$CH_3COOH + C_2H_5OH \xrightarrow[加热]{浓H_2SO_4} CH_3COOC_2H_5 + H_2O$

饱和 $Na_2CO_3$ 溶液的作用：
1. 溶解乙醇。
2. 中和乙酸。
3. 降低乙酸乙酯溶解度（利于分层）。

基本营养物质

类别	代表物	水解产物	特性
糖类	葡萄糖 (单糖) 蔗糖 (二糖) 淀粉/纤维素 (多糖)	– 葡萄糖+果糖葡萄糖	葡萄糖：银镜反应、新制Cu(OH)₂ 淀粉：遇碘变蓝
油脂	植物油 (液) 动物脂肪 (固)	高级脂肪酸 + 甘油	碱性水解叫皂化反应
蛋白质	酶、肌肉、毛发	氨基酸	变性、颜色反应(遇浓硝酸变黄)、灼烧烧焦羽毛味

第七章强化练习

化学与可持续发展

1. 金属的冶炼

金属活泼性	冶炼方法	举例
K Ca Na Mg Al	电解法	$2Al_2O_3 \xrightarrow{电解} 4Al + 3O_2$
Zn Fe Sn Pb (H) Cu	热还原法	$Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{高温} 2Fe + 3CO_2$
Hg Ag	热分解法	$2HgO \xrightarrow{\Delta} 2Hg + O_2\uparrow$

2. 资源的综合利用

煤：干馏 (化学变化 $\to$ 焦炭、煤焦油、焦炉气)、气化、液化。
石油：分馏 (物理变化 $\to$ 汽油/煤油/柴油)、裂化 (提高汽油产量)、裂解 (获得乙烯/丙烯等基本原料)。
海水：
制镁：海水 $\xrightarrow{石灰乳}$ $Mg(OH)_2$ $\xrightarrow{HCl}$ $MgCl_2$ $\xrightarrow{电解}$ Mg
提溴：浓缩 $\xrightarrow{Cl_2}$ $Br_2$ (吹出、吸收、蒸馏)

3. 绿色化学

核心理念：从源头上减少或消除污染。

原子经济性：原子利用率 100% (期望产物质量 / 反应物总质量)。

例：化合反应、加成反应的原子利用率为 100%。