高中化学必修2总复习

高中化学必修2总复习 第一章 物质结构 元素周期律

第一节 元素周期表

一、元素周期表的结构

周期序数＝核外电子层数 主族序数＝最外层电子数 原子序数 ＝ 核电荷数 ＝ 质子数 ＝ 核外电子数

短周期（第1、2、3周期）

周期：7个（共七个横行）

周期表 长周期（第4、5、6、7周期） 主族7个：ⅠA-ⅦA

族：16个（共18个纵行） 副族7个：IB-ⅦB

第Ⅷ族1个（3个纵行） 零族（1个）稀有气体元素 二、元素周期表 1.编排原则：

①按原子序数递增的顺序从左到右排列 ②将电子层数相同的各元素从左到右排成一横行。（周期序数＝原子的电子层数） ．．．．．．．．③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。 ．．．．．．．．．．

主族序数＝原子最外层电子数 2.结构特点：

考点1 元素周期表的结构 第一章 物质结构 元素周期律 周期 类别 短周期 长周期 同一横行 周期序数=电子层数 周期序数 起止元素 1 2 3 4 5 6 7不完全 H—He Li—Ne Na—Ar K—Kr Rb—Xe Cs—Rn 113 ⅢA 114 ⅣA 包括元素种数 2 8 8 18 18 32 26（32） 115 ⅤA 116 ⅥA 1 2 3 4 5 6 7 117 ⅦA 118 0 核外电子层数 Fr—112号（118） 第七周期 原子序数 个位数=最外层电子数 族 周 期 7个横行7个周期

主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数(或：主族序数=最外层电子数) 短 周 期 长 周 期 元素周期表的结构 周期序数 元素的种数 第一周期 ① 2种 第二周期 ② 8种 第三周期 ③ 8种 第四周期 ④ 18种 第五周期 ⑤ 18种 第六周期 ⑥ 32种 1

位置与结构的关系 1.周期序数＝ 电子层数 2.对同主族元素 若n≤2，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为上一周期的元素种数。 若n≥3，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为该周期的元

第七周期 主 族 ⑦ 32种（如果排满）素种数。 已有26种 由长周期和短周期元最外层电子数= 主族族数 =价电子数 素共同构成的族 ⅠA族～ ⅦA族共7个主族 零 族 稀有气体 最外层电子数均为8个（He为2个除外） 副 ⅢB～ⅦB、只由长周期元素构成最外层电子数一般不等于族序数（第ⅠB族、 族 族 ⅡB族除外）；最外层电子数只有1～2个。 ⅠB～ⅡB，的族 共7个副族 18个纵 行，16个 有三列元素 族 第Ⅷ族 （8、9、10三个纵行） 三个纵行，位于 ⅦB和ⅠB之间 碱金属 锂、钠、钾、铷、铯、钫（Li、Na、K、Rb、Cs、Fr） 物理性质 化学性质 卤素 物理性质 化学性质 与氢气反应 氢化物稳定性 氢化物水溶液酸性 结构 密度 熔沸点 颜色状态 溶解性 颜色逐渐加深 逐渐减小 原子核外电子层数增加，最外层电子离核越远， 得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，金属越不活泼 剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2 HF>HCl>HBr>HI HF

A．乙是地壳中含量最多的元素

B．丙的氢化物比甲的氢化物热稳定性强

C．乙与丙形成的化合物可制作光导纤维

2

D．甲、乙两种元素形成的化合物中一定含有共价键

[解析]二、三周期中，同主族元素相差的电子数为8，且最外层电子数相等。根据题意，由“甲和乙同周期，甲和丙同主族，甲、乙原子序数之和与丙的原子序数相等”可知，乙为O；又“甲、丙原子的最外层电子数之和与乙原子的电子总数相等，且甲、乙、丙的原子序数依次增大”可知甲为C，丙为Si。 二．元素的性质和原子结构 （一）碱金属元素：

１．原子结构 相似性：最外层电子数相同，都为_______个

递变性：从上到下，随着核电核数的增大，电子层数增多

２．碱金属化学性质的相似性：

点4Li + O2 Li2O 2Na + O2 Na2O2 点

2 Na + 2H2O 2NaOH + H2↑ 2K + 2H2O ＝ 2KOH + H2↑

2R + 2 H2O ＝ 2 ROH + H2 ↑

产物中，碱金属元素的化合价都为＋１价。

结论：碱金属元素原子的最外层上都只有___个电子，因此，它们的化学性质相似。

３．碱金属化学性质的递变性：

递变性：从上到下（从Li到Cs），随着核电核数的增加，碱金属原子的电子层数逐渐增多，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失去电子的能力增强，即金属性逐渐增强。所以从Li到Cs的金属性逐渐增强。

结论：１）原子结构的递变性导致化学性质的递变性。

２）金属性强弱的判断依据：与水或酸反应越容易，金属性越强；最高价氧化物对应的

水化物（氢氧化物）碱性越强，金属性越强。

４．碱金属物理性质的相似性和递变性：

1）相似性：银白色固体、硬度小、密度小（轻金属）、熔点低、易导热、导电、有展性。 2）递变性（从锂到铯）：

①密度逐渐增大（K反常） ②熔点、沸点逐渐降低

3）碱金属原子结构的相似性和递变性，导致物理性质同样存在相似性和递变性。

小结：碱金属原子结构的相似性和递变性，导致了碱金属化学性质、物理性质的相似性和递变

性。

递变性：同主族从上到下，随着核电核数的增加，电子层数逐渐_______，原子核对最外层电子

的引力逐渐________，原子失去电子的能力________，即金属性逐渐_______。

（二）卤族元素：

１．原子结构 相似性：最外层电子数相同，都为_________个

递变性：从上到下，随着核电核数的增大，电子层数增多

２．卤素单质物理性质的递变性：（从Ｆ2到Ｉ2） （１）卤素单质的颜色逐渐加深；（２）密度逐渐增大；（３）单质的熔、沸点升高 3．卤素单质与氢气的反应： Ｘ2 ＋ H2 ＝ 2 HX

卤素单质与H2 的剧烈程度：依次减弱 ； 生成的氢化物的稳定性：依次减弱 4．卤素单质间的置换

－－

2NaBr +Cl2 ＝2NaCl + Br2 氧化性：Cl2________Br2 ； 还原性：Cl_____Br

－－

2NaI +Cl2 ＝2NaCl + I2 氧化性：Cl2_______I2 ； 还原性：Cl_____I

－－

2NaI +Br2 ＝2NaBr + I2 氧化性：Br2_______I2 ； 还原性：Br______I

结论：

单质的氧化性：依次减弱,对于阴离子的还原性：依次增强

3

5. 非金属性的强弱的判断依据：

1. 从最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与H2反应的难易程度以及氢化物的稳定性来判断。 2. 同主族从上到下，金属性和非金属性的递变：

同主族从上到下，随着核电核数的增加，电子层数逐渐增多，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子得电子的能力逐渐减弱，失电子的能力逐渐增强，即非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。

3. 原子结构和元素性质的关系：

原子结构决定元素性质，元素性质反应原子结构。

同主族原子结构的相似性和递变性决定了同主族元素性质的相似性和递变性。

三．核素

（一）原子的构成：

（１）原子的质量主要集中在原子核上。

（２）质子和中子的相对质量都近似为1，电子的质量可忽略。 （３）原子序数 ＝ 核电核数 ＝ 质子数 ＝ 核外电子数 （４）质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

A（５）在化学上，我们用符号ZX来表示一个质量数为A，质子数为Z的具体的X原子。

中子 N个=（A－Z）个 核外电子 Z个

原子核外电子的排布规律：①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；②各电子层最多容纳的电子数

2

是2n；③最外层电子数不超过8个（K层为最外层不超过2个），次外层不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。

电子层： 一（能量最低） 二 三 四 五 六 七 对应表示符号： K L M N O P Q （二）核素

核素：把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称为核素。一种原子即为一种核素。 同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。 或：同一种元素的不同核素间互称为同位素。 （１）两 同：质子数相同、同一元素 （２）两不同：中子数不同、质量数不同 （３）属于同一种元素的不同种原子 3.元素、核素、同位素

元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。

核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。

同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。(对于原子来说)

考点 元素周期表

知识梳理 一、元素周期表的结构

长式元素周期表在编排时将 排在一行，将 排在一列；元素周期表共 个周期，分为 个短周期， 个长周期，第七周期未排满，称为不完全周期；元素周期表共 纵行，分为 个族，其中主族、副族各 个，另有 和 。元素周期表中元素的“外围电子排布”又 称 ，按其差异可将周期表分为 、 、 、 、 五个区， 、 区的元素统称为过渡元素。

A原子ZX

原子核

质子 Z个

4

s区包括第一、二主族的全部元素

p区包括第三主族到第七主族加上零族的元素

d区包括第三到第七副族的元素（除掉镧系元素和锕系元素）加上第八族的元素 ds区包括一、二副族的元素 f区包括镧系元素和锕系元素 根据是价电子层的排布方式

思考 ：1.一、二、三、四周期各包含几种元素？

2．一、二、三、四周期上下相邻的元素核电荷数之差可能是多少？找出其中的规律。 二、元素周期表与原子结构的关系

主族元素的周期序数= ；主族序数= = ； │主族元素的负化合价│=8-主族序数 三、元素周期表的应用

1．推测某些元素的性质：常见的题型是给出一种不常见的主族元素或尚未发现的主族元素，要我们根据该元素所在族的熟悉元素的性质，根据相似性与递变规律，加以推测。

2．判断单核微粒的半径大小：

思考：单核微粒的半径大小取决于两个因素：① 越多，微粒的半径越大(主要)② 相同时， 越大，微粒的半径越小。

3．判断生成气态氢化物的难易及气态氢化物的稳定性、还原能力；判断非单质的氧化性强弱及单质间的置换；判断金属与水或酸反应的剧烈程度；判断金属单质的还原性强弱及单质间的置换；判断金属阳离子的氧化能力；判断高价氧化物对应水化物的酸碱性强弱；判断电极反应。

4．指导人们在一定区域内寻找制备新物质。 试题枚举 【例1】下列关于稀有气体的叙述不正确的是AB A．原子的最外层电子数都是8个电子

B．其原子与同周期错误！未找到引用源。A、错误！未找到引用源。B族阳离子具有相同

的核外电子排布

C．化学性质非常不活泼

D．原子半径比同周期错误！未找到引用源。A族元素原子的大

解析：稀有气体是零族元素，解题时首先归纳它们的结构及其有关性质的特点。它们原子的特征是最外层电子都达到稳定结构(除He外最外层2个电子外，其余都是8个电子的稳定结构)，故A错误。其其原子与下一周期错误！未找到引用源。A、错误！未找到引用源。B族阳离子具有相同的核外电子排布，故B错误。由于最外层电子达到稳定结构，因此化学性质非常不活泼，C正确。它们的原子半径比同周期错误！未找到引用源。A族元素原子的大，在D正确。

2++3--【例2】已知短周期元素的离子aA, bB, cC, dD都具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是

A．原子半径A>B>D>C B．原子序数d>c>b>a C．离子半径 C>D>B>A D．单质的还原性A>B>D>C

解析：短周期元素原子形成的离子都具有稀有气体原子的结构，其中阳离子与上一周期稀有气体原子的结构相同，阴离子与同一周期稀有气体原子的结构相同，再根据离子所带电荷数，可确定原子序数为a > b >d>c，B项错误；根据原子半径的递变规律知它们的原子半径为B > A > C > D，A项错误；电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增加而减小，C正确；A、B是金属，A排在B的后面，B的还原性强，D错误。答案：C

【例3】已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中正确的是

A．铍的原子半径大于硼的原子半径

5

B．氯化铍分子中铍的最外层电子数是8 C．氢氧化铍碱性比氢氧化钙的弱 D．单质铍跟冷水反应产生氢气

解析：铍和硼在同一周期，铍排在硼前面，半径大，A正确；氯化铍分子中铍的最外层电子数应为2，B错；铍和钙在同一族，铍在上面，金属性弱，对应氢氢化物碱性弱，C正确；铍和镁在同一族，铍在上面，金属性弱，与冷水更难反应。解答：A C

【例4】A、B、C是周期表中相邻的三种元素，其中A、B同周期，B、C同主族，此三种元素原子最外层电子数之和为17，质子数之和为31，则A、B、C分别为 、 、 。

解析：A、B、C在周期表中的位置可能有以下4种排列方式： C C A B B A A B B A C C ① ② ③ ④

质子数之和为31，由4种排列方式可知，A、B、C只能分布在2、3周期，B、C原子序数之差为8，设B质子数为x讨论即可。答案：N O S [规律总结]同主族元素原子序数差：

相邻周期同一主族可能相差2、8、18、32，不相邻的则为2、8、8、18、18、32中某几个连续数的加和。 [例8] 相邻的ⅡA和ⅢA元素之间原子序数之差 不可能为（ ）。 A.1 B.8 C.11 D.25

从四周期开始中间有10种过渡元素,从六周期开始中间多出15种镧系元素或锕系元素+ 另9种过渡元素原子序数之差为:1、11、25等

[变式训练3]某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是（ ）。

A. 它是副族元素 B. 它是第六周期元素 C. 它的原子核内有63个质子 D. 它的一种同位素的核内有89个中子

【解析】核外电子数等于其质子数，C项正确；用质子数分别减去各周期所含有的元素种类，63-2-8-8-18-18=9，显然其属于第六周期，从左到右的第9种，而第六周期中包含镧系，所以它应属于副族，A项、B项均正确；由于存在同位素，所以相对原子质量应是同位素的平均值，而不代表其中一种元素的质量数，故中子数不能用152-63=89来计算，D项错。

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考点2 元素周期律

涵 义 实 质 核外电子 排布 原子半径 元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化。 元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化 最外层电子数由1递增至8(若K层为最外层则由1递增至2)而呈现周期性变化。 原子半径 由大到小 (稀有气体元素除外)呈周期性变化。原子半径由电子层数和核电荷数多少决定，它是反映结构的一个参考数据。 最高正价由 +1 递变到 +7 ，从中部开始（IVA族）有负价，从 -4 递变至 -1 。(稀主要 化合价 有气体元素化合价为零)， 呈周期性变化。元素主要化合价由元素原子的最外层电子数决定，一般存在下列关系：最高正价数＝最外层电子数，非金属元素的负价= 8-最外层电子数 。 金属性 逐渐减弱 ，非金属性 逐渐增强 ，最高氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱 ，元素及化合物的性质 酸性 逐渐增强 ，呈周期性变化。这是由于在一个周期内的元素，电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，核对外层电子引力渐强，使元素原子失电子渐难，得电子渐易，故有此变化规律。 特别提醒：

作为元素周期律知识的考查，在解题中我们应尽量把它们体现在元素周期表中进行理解。如Xm+、Ym-、Z

（

m+1）+

、W

（m+1）-

四种离子具有相同的电子层排布，要考查四种元素的有关性质，比如原子序

数大小、原子半径大小、离子半径大小、单质金属性和非金属性强弱等，我们首先可以确定出元素的相对位置为

，则问题容易解决。

[例1]（2008·武汉一模） X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是（ ）

A．元素非金属性由弱到强的顺序为Z＜Y＜X

B．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4 C．3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定 D．原子半径由大到小的顺序为Z＞Y＞X

[解析]在解有关周期表的题目时，首先要确定元素在周期表中的位置，实在推不出具体的位置，推出相对位置也可以。因X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，所以在本题中的突破口就能推出X元素即为O，而在短周期中能与O同主族的就只有S元素，即为Y,而Z原子的核外电子数比Y原子少1,也就不难得出Z元素即为P元素，A选项中三元素非金属性由弱到强的顺序为P＜S＜O，S的最高价氧化物对应水化物的分子式为H2YO4，三种元素的气态氢化物中，最稳定的是H2O，而不是磷化氢；D选项中半径大小比较是正确的，最后本题的答案为AD。[答案]AD 考点3 元素金属性和非金属性强弱的判断方法和规律

1.根据元素周期表的知识进行判断

①同一周期，从左到右，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。元素周期表中最活泼的金属是Fr，（钫）天然存在的最活泼的金属是Cs；最活泼的非金属元素是F。

7

②同一主族，从上到下，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。元素周期表左边为活泼的金属元素，右边为活泼的非金属元素；中间的第VIA、VA族则是从非金属元素过渡到金属元素的完整的族，它们的同族相似性甚少，但具有十分明显的递变性。

2.根据元素的单质及其化合物的性质进行判断。 （1）金属性强弱判断原则

①根据单质与水（或酸）反应，置换出水（或酸）中的氢的难易程度来判断：

一般地，能与水反应产生氢气的金属元素的金属性比不能与水反应的金属元素的强，与冷水反应产生氢气的金属元素的金属性比只能与热水反应产生氢气的金属元素的强。 ②根据元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱来判断：

一般地，元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则对应的金属元素的金属性就越强。反之，则越弱。

③根据置换反应进行的方向来判断：一般是“强”置换“弱”。 ④根据金属元素的单质的还原性（或离子的氧化性）来判断：

一般情况下，金属阳离子的氧化性越强，则对应的金属单质的还原性越弱，金属元素的金属性也就越弱。

⑤根据原电池的正、负极及金属腐蚀的难易程度来判断：一般地，负极为金属性强的元素的单质，容易腐蚀。

（2）非金属性强弱判断原则

①根据单质与H2反应生成气态氢化物的剧烈程度或生成的气态氢化物的稳定性强弱来判断：

一般地，单质与H2反应生成气态氢化物越容易，或反应生成的气态氢化物越稳定，则对应的非金属元素的非金属性越强；反之，则越弱。

②根据元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来判断：

一般地，元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则对应的非金属元素的非金属性就越强。反之，则越弱。

③根据置换反应进行的方向来判断：一般是“强”置换“弱”。 ④根据非金属单质的氧化性（或离子的还原性）强弱来判断：

一般情况下，非金属阴离子的还原性越强，则对应的非金属单质的氧化性越弱，非金属性元素的非金属性也就越弱。

⑤根据与同一种金属反应，生成化合物中金属元素的化合价的高低进行判断。 例如：Cu?Cl2

点燃CuCl2，2Cu＋S＝Cu2S，即得非金属性：Cl2＞S。

特别提醒 一般来说在氧化还原反应中，单质的氧化性越强（或离子的还原性越弱），则元素的非金属性越强；单质的还原性越强（或离子的氧化性越弱），则元素的金属性越强。故元素的金属性和非金属性的强弱判断方法与单质的氧化性和还原性的强弱判断方法是相一致的。 [例3]下列叙述正确的是（ ）

A．IA族元素的金属性比IIA族元素的金属性强 B．VIA族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高 C．同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增加 D．第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小

[解析]本题考查元素周期律，元素性质的递变，同一周期IA族元素的金属性比IIA族元素的金属性强，但不同周期不能确定；氢化物的沸点还要考虑氢键；同周期非金属最高价氧化物对应的水化物的

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酸性从左到右依次增加；第三周期元素的阴、阳离子半径从左到右逐渐减小，但阳离子半径大于阴离子半径，故选B。[答案]B

考点4 元素“位—构—性”之间的关系

特别提醒：元素性质和物质结构的常用的突破口 （1）形成化合物种类最多的元素是碳。 （2）某元素的最高价氧化物的水化物能与其气态氢化物化合生成盐，该元素是氮。 （3）在地壳中含量最多的元素是氧，在地壳中含量最多的金属元素是铝。 （4）常温下呈液态的非金属单质是溴，金属单质是汞。 （5）气态氢化物最稳定的元素是氟。 （6）三种元素最高氧化物对应的水化物两两皆能反应，则必定含有Al元素。 （7）焰色反应呈黄色的元素是钠，焰色反应呈紫色的元素是钾。 （8）最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是氯。 （9）单质的硬度最大的元素是碳。 （10）化学式为A2B2形的化合物，则只可能为Na2O2、H2O2、C2H2。 [例4]有X、Y两种元素，原子序数≤20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法正确的是（ ）

A．若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱

B．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性 C．若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2

D．若Y的最高正价为+m，则X的最高正价一定为+m

[解析]由题目推知，X位于Y的上方，是属于同主族元素，所以当X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱，A正确。若X为N，则NH3显碱性，B不正确。若X为H，则C错误。若Y为Cl，则X为F，而F是通常是没有正价。[答案]A

9

第三节

化学键

1．概念：使 离子 相结合或 原子相结合 的强烈的作用力通称为化学键。 2．类型：

离子键

极性键

共价键

非极性键

3．化学反应的本质

化学反应本质就是 旧化学键断裂 和 新化学键形成 的过程。

1．将金属钠放在石棉网上微热，待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方，看到产

生 黄 色火焰，生成 NaCl ，化学方程式为 。 2．带 相反电荷 的钠离子和氯离子，通过 静电作用 结合在一起，从而形成氯化钠，这种

带

带相反电荷离子 之间的 之间的相互作用 称为离子键。

3．由 离子化合物 构成的化合物叫做离子化合物。通常， 活泼金属 与 活泼非金属 形成离子化合物。 4.形成的条件：

-ne-

活泼金属 M Mn+

吸引、排斥

化合 离子键

达到平衡 -+me

活泼非金属 X Xm-

（1）IA、IIA的金属与VIA、VIIA的非金属结合形成的化合物，必为离子化合物。

（2）活泼金属元素 的阳离子与某些带电的原子团 （3） 离子键主要存在于大多数盐、碱、金属氧化物中

（4）不是只有金属元素和非金属元素化合时才能形成离子键铵离子和非金属元素，酸根离子和金属元素等也可形成离子键。

5. 构成离子键的粒子的特点：活泼金属形成的 离子和活泼非金属形 离子。

（1）概念：带相反电荷离子之间的相互作用称为离子键。 （2）成键微粒：阴离子和阳离子。

（3）成键本质：静电作用。静电作用包括阴、阳离子的静电吸引作用和电子与电子之间 的、原子核与原子核之间的静电排斥作用。

?相互作用：离子键是阴、阳离子间的相互作用，既有阴离子与阳离子、原子核与核外电 子间的相互吸引，也有原子核与原子核、核外电子与核外电子的相互排斥。 ?成键原因：①原子得失电子形成稳定的阴、阳离子； ②离子间的吸引与排斥处于平衡状态；

③成键后体系的总能量降低（能量越低，体系越稳定）。

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思考：1.活泼的金属元素和活泼非金属元素化合时形成离子键。请思考，非金属元素之间化合时，能

形成离子键吗？为什么？ 不能，因非金属元素的原子均有获得电子的倾向。非金属元素的原子间可通过共用电子对的方法使双方最外电子层均达到稳定结构。

2.由下列离子化合物熔点变化规律 ,分析离子键的强弱与离子半径、离子电荷有什么关系?

（1）NaF NaCl NaBr NaI ---988℃ 801℃ 740℃ 660℃ （2）NaF CaF2 ---988℃ 1360℃

2++

（提示：Ca半径略大于Na半径）离子半径越小、离子所带电荷越多，离子键就越强

1．概念：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。

2．在H2、N2、Cl2这样的分子中，由 同种非金属 元素的原子形成共价键，两个原子 吸引电子 的能力相同 ，共用电子对 不偏向任何一个原子 ，成键的原子 因此而不显电性 ，这样的共价键叫做 非极性共价键 ，简称非极性键。 3．在HCl、H2O这样的分子中，原子间形成共价键时，因为不同原子 形成共价键 ，共用电子对将 偏向吸引电子能力强的的一方 ，这种共用电子对 偏移 的共价键叫做 极性共价键 ，简称极性键。

（1）概念：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。 （2）成键粒子：原子 。

（3）成键性质：共用电子对对两原子的电性作用。

（4）成键条件：同种非金属原子或不同种非金属原子之间，且成键的原子最外层电子未达饱和状态。

?共用电子对既可以是两个原子共同提供的，也可以是某个原子单方面提供的；既可以位于两个原子中间，也可以产生偏向或偏离。

?共价键可以存在于单质分子中，但单质分子中不一定存在共价键。

?共价化合物中一定存在共价键，离子化合物中既可能存在共价键，也可能不存在共价键。

¤离子键和共价键可以通过实验验证：离子化合物在熔融状态下能导电，而共价化合物在熔融状态下不能导电。如设计实验证明氯化铝中含有的是离子键还是共价键，可利用熔融氯化铝做导电实验，若能导电，则它含有离子键；若不能导电，则它含有共价键。

注意：1.含有共价键的化合物不一定是共价化合物，也可能是离子化合物，如 NaOH， Na2O2 。 2.只含有共价键的物质一定是共价化合物，也可能是单质分子，如氯气，氮气。 3.氦分子中含有共价键，氦气是单原子分子，不存在化学健。 思考：什么是分子间作用力？氢键是化学键吗？

提示：使分子聚集在一起的作用力，叫做分子间作用力。对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大。

氢键是一种特殊的分子间作用力，其能量介于化学键与分子间作用力之间，它不是化学键。

11

1．离子键和共价键的异同 键 型 离子键 共价键 非极性键 极性键 概 念 使阴、阳离子结合成化合物的静电作原子之间通过共用电子对所形成的相互作用 用 阴、阳离子间的相互作用 共用电子对不发生偏移 原 子 同种元素的原子 不同种元素的原子 共用电子对偏向吸收电子能力强的原子一方 特 点 成键粒子 阴、阳离子 成键条件 活泼金属和活泼非金属 存 在 离子化合物 非金属单质，某些化合物 共价化合物，某些离子化合物

1．物质中化学键的存在规律

(1)离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键，如MgO、 NaCl等，复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键，又有共价键，如(NH4)2SO4、NH4NO3、 NaOH、Na2O2等。

(2)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键，如HCl、CH4、CO2、H2SO4等。 (3)在非金属单质中只有共价键，如Cl2、O2、金刚石等。

(4)构成稀有气体的单质分子，由于原子已达到稳定结构，是单原子分子，分子中不存在化学键。

－

(5)非金属元素的原子间也可以形成离子键，如NH4Cl中的NH4+与Cl。

2．化学键的形成及对物质性质的影响

(1)由金属元素与非金属元素间形成的化学键不一定是离子键，如AgCl、 AlCl3等都含共价键，它 们属于共价化合物。

＋－

(2)由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如H＋OH==H2O,

＋

2H＋CO32-===H2CO3。 (3)由两种共价分子结合生成的化合物也不一定不是离子共价化合物，如NH3＋HCl===NH4Cl。

(4)有化学键被破坏的变化不一定是化学变化。如HCl溶于水、NaCl熔化，金刚石破碎等都有化学 键被破坏，但都属于物理变化。

(5)用化学键强弱可解释物质的化学性质，也可解释物质的物理性质。根据不同的物质类型，有的物 质发生物理变化要克服化学键。如金刚石、晶体硅熔点高低要用化学键强弱来解释。而HF、HCl、 HBr、 HI中的化学键强弱只能解释其化学性质，它们的物理性质与H—X键无关。

1．同一个式子中的同一元素的原子的电子要用同一符号，都用“·”或“×”。 如：×Mg×不能写成·Mg×。

[课堂练习] Al Si P S H

＋

2. 主族元素的简单离子中，阳离子的电子式就是离子符号。如Mg2既是镁离子符号，也是镁离子的电子式。阴离子的最外层都是8电子结构(H－除外)，在表示电子的符号外加方括号，方括号的右上角标明所带电荷。

－

如：S2的电子式为 ，Cl－的电子式为 。

3．离子化合物中阴阳离子个数比不是1∶1时，要注意每一个离子都与带相反电荷的离子直接相邻的事

12

实。 如：MgCl2的电子式为 ，不能写成 或 。 ?电子式是表示微粒结构的一种式子，其写法是在元素符号的周围用“·”或“×”等表示原子或离子的最外层电子，并用n＋或n－(n为正整数)表示离子所带电荷。书写时要注意以下几点：

知识点四：电子式书写误区

1.误将电荷数标成化合价

·· 2- + ×·· Na+

·×O· Na + ×O ] ×· Na+ ] [ [ Na ··· Na2O电子式：错误写法—— 正确写法—— ··

-2

2.混淆电子式和化学式

· · - ·· · - 2+ ··· - ·· ClMg ×Cl· ×· ·ClMg · 2 ·· · ·· MgCl2电子式：错误写法—— 正确写法—— ··

2+ ×

[ ]

[ ] [ ]

3.混淆复杂阳离子与简单阳离子 K

+

·· +

·· K ·电子式：错误写法—— · ·正确写法——K+ ·

[ ]

NH4+电子式：错误写法——NH4+ 正确写法—— 4.分不清物质中的化学键类型 HCl

[

H+ · · N H·H ·

×

×

× ×

H

]

·· - ·· · · · ·Cl ×Cl H×H· 电子式：错误写法—— 正确写法—— ··· · ·

+

[ ]

5.漏写未成键电子

· · · NN··· ·· ·· ··· N ·· N · N2电子式：错误写法—— 正确写法——

6.弄错共用电子对数目

· × × · · ·· · ··· O ·O×C × ··O· · C······· 正确写法——··· CO2电子式：错误写法—— O7.写错原子结合顺序

· · × ·· ·· · O× OCl ×Cl× ×HH· ·××××HClO电子式：错误写法—— 正确写法—— ·· ··

××

·· ××

8.将形成过程与形成的物质混为一谈 将

· - ·· · - 2+ ·· ·· ClCa ×Cl ×·· ·CaCl2的形成过程表示为：错误写法—— ·· ·

[ ]

[ ]

· · - 2+ ··· · -

· · ClCa ×Cl× · ·→ ··· ·

·· ·· · · ×Ca× ClCl· · ·· · + + ·· 正确写法—— ·

[ ]

[ ]

【非常点拨】

1.一般情况下，活泼金属与活泼非金属之间形成离子键，非金属与非金属之间形成共价键。单原子分子（如稀有气体单质）不含化学键。

2.证明化合物是离子化合物还是共价化合物，通过熔融状态下做导电实验即可验证。因为熔融状态时共价化合物不能电离除可自由移动的离子。

3.进行概念辨析时，如果从正面无法判断正误，可以列举反例，若能找到反例，说明

13

原命题不成立。学习中，在掌握普遍规律的同时，应尽可能掌握一些特例，特例越丰富，解答相关试题就越容易。（分析18题、19题）

4.共价键可分成极性键和非极性键，两个相同原子之间形成的共价键是非极性共价键，两个不同原子之间形成的共价键是极性共价键。

共价键书写：

离子化合物的电子式书写方式： 共价化合物的电子式书写方式

⑴离子必须标明电荷数； （同比离子化合物的电子式的书写）： ⑵阳离子必须加括号； ⑴没有方括号；

⑶不能把相同离子归在一起。 ⑵没有正负电荷的标注。

4．写双原子分子的非金属单质的电子式时，要注意共用电子对的数目和表示方法。 如：N2的电子式应为 更不能写成 5．要注意共价化合物与离子化合物的电子式的区别。前者不加括号，不写表示电荷的符号，后者阴离子和复杂的阳离子加方括号，括号外写表示电荷的符号。前者的共用电子对一般还要求表示出其组成电子来源于哪一原子。

如：H2O分子的电子式为 不能写成 。

又如H2O2分子的电子式为 Na2O2的电子式为

1．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是( )

A．可溶于水 B．具有较高的熔点 C．水溶液能导电 D．熔融状态能导电

答案 D解析 离子化合物不一定易溶于水如CaF2；共价化合物也可能有较高的熔、沸点如SiO2；有些共价化合物水溶液也可能导电如HCl。 2．下列叙述正确的是( )

A．带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键 B．金属元素与非金属元素化合时一定形成离子键

C．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键 D．非金属原子间不可能形成离子键

答案 C解析 相邻离子间相互作用包括相互吸引和相互排斥两个方面，A项错；AlCl3、BeCl2是由活泼的金属与活泼的非金属形成的共价化合物，所以B项错误；最外层只有一个电子的元素除碱金属外，还可能是H元素，所以既可能是碱金属与卤素形成离子化合物，也可能是H与卤素形成共价化合

－

物，如H与Cl通过共价键形成HCl，C项正确；NH4Cl是由铵根离子和Cl通过离子键形成的，而NH4Cl中没有金属元素，D项错误。

3．下列各数值表示有关元素的原子序数，其所表示的各原子组中能以离子键相互结合形成稳定化合物的是( )A．10与19 B．6与16 C．11与17 D．14与8

答案 C解析 根据离子键的形成条件，活泼金属元素与活泼的非金属元素间一般形成离子键，根据原子序数，C项中是Na和Cl，符合题意。

4．M元素的1个原子失去2个电子转移到Y元素的2个原子中去，形成离子化合物Z。下列说法中正确的是( )

A．Z可表示为MY2 B．Z可表示为M2Y

C．Z的电子式可表示为M

2＋

··

－

[·Y·]2 ·

··

×

D．M形成＋2价阳离子

答案 AD解析 M的一个原子失2个电子，转移到2个Y原子中，故离子化合物Z可表示为MY2，

＋－

其中存在M2，A、D正确；Z的电子式不应把2个Y合并。

5．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻

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周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是

A．X的氢化物溶于水显酸性 B．Y的氧化物是离子化合物 C．Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质 D．X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸

答案 B解析 由题意知，Z的最外层电子数为6，Y的最外层电子数为2，则X原子的最外层电子数为5，X、Y、Z的原子序数递增则X为N，Y为Mg，Z为S，利用元素周期律可知B正确。

6．氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物，其中钠元素为＋1价，NaH与水反应生成氢气。下列叙述正确的是( )

A．NaH在水中显酸性 B．NaH中氢离子核外电子排布与氦原子相同 C．NaH中氢离子半径比锂离子大 D．NaH中氢离子可以被还原成氢气

答案 BC解析 由题意知NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，则A错误；NaH中氢为－1价，HH与Li核外电子排布相同，原子序数小的半径大，C正确。 7．根据成键元素判断下列化合物中含有离子键的是( )

A．KCl B．H2O C．H2SO4 D．MgO 答案 AD解析 离子键的形成是：

－

＋

－

，

活泼金属

活泼非金属

活泼金属原子失去??电子形成阳离子化合

――→?活泼非金属原子得

??到电子形成阴离子

吸引、排斥达到平衡

――→

离子化合物，故据此可知有离子键的为A、D。

8．以下化学用语正确的是( )

A．乙烯的结构简式CH2CH2 B．乙酸的分子式C2H4O2

C．明矾的化学式KAlSO4·12H2O D．氯化钠的电子式

答案 B解析 本题主要对常见化学用语(物质的几种表示方式：结构简式、分子式、化学式、电子式)的理解和掌握程度。A项中的“结构简式”没有表示出乙烯的官能团―

－

‖；C项中K、Al3、

＋

＋

SO2而不是1∶1∶1，其正确的化学式为KAl(SO4)2·12H2O；D项中的氯4三种离子的数目比为1∶1∶2，化钠是离子化合物，其电子式为。故A、C、D均不正确，应选B。 9．写出下列微粒的电子式：

＋＋－－

(1)H、C、N、S、Cl (2)Na、Mg2、F、O2 (3)BaBr2、K2O

10．用电子式表示下列物质的形成过程：

Na2S： ______________________________________________________________； MgO： _____________________________________________________________。

15

答案

11．2008年5月22日，化工易贸网讯 为维护社会秩序，保障公共安全，确保北京奥运会及残奥会顺利进行，北京市人民政府决定对257种化学品实施管制。氮化钠(Na3N)就是其中的一种，它是科学家制备的一种重要的化合物，与水作用可产生NH3。

请根据材料完成下列问题：

(1)Na3N的电子式是______________，该化合物由______键形成。 (2)Na3N与盐酸反应生成________种盐，其电子式分别为

________________________________________________________________________。 (3)Na3N与水的反应属于________反应(填基本反应类型)。

＋－

(4)比较Na3N中两种粒子的半径：r(Na)______r(N3)(填―>‖、“＝”或―<‖)。

(3)复分解 (4)<

解析 首先根据Na3N构成元素的活泼性确定其所属的化合物类型，Na3N与盐酸的反应可理解为Na3N与H2O反应所得的产物再与盐酸反应。

(1)钠位于第ⅠA族，是活泼金属，易失去一个电子形成 ＋－＋－

Na，N位于第ⅤA族，易得到3个电子，形成N3，故Na与N3可形成离子化合物。

－＋＋－

(2)Na3N与盐酸反应时，N3与H结合成NH3，NH3进一步与HCl反应生成NH4Cl、Na与Cl形成NaCl，故有2种盐生成。

－

(3)N3与水反应属于复分解反应：Na3N＋3H2O===3NaOH＋NH3↑。

＋－＋－

(4)Na与N3属于核外电子排布相同的粒子，钠的核电荷数大于氮的核电荷数，故r(Na)

(1)哪些是金属元素？ (2)哪一元素的氢氧化物碱性最强？ (3)B与D两原子间能形成何种化合物？写出化学式，并写出电子式。 答案 A：K B：Ca C：Zn D：Br

(1)K、Ca、Zn (2)K(3)离子化合物 CaBr2

解析 此题的突破口在于A价电子数为1，且次外层电子数为8，且在第四周期，所以A为K；B价

16

电子数为2，次外层电子数为8，所以B为Ca；C、D价电子数为2、7，次外层电子数都为18，又都在第四周期，所以C、D分别是Zn、Br。

13.已知五种元素的原子序数的大小顺序为C>A>B>D>E；A、C同周期，B、C同主族；A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30；D和E可形成4核10电子分子。试回答下列问

（1）写出五种元素的名称：A ，B ，C ，D ，E 。

（2）用电子式表示离子化合物A2B的形成过程： （3）写出D元素形成单质的结构式：

（4）写出E与B形成化合物的电子式： ；A、B、E形成化合物的电子式： ；D、E形成化合物的电子式：

（5）A、B元素组成的化合物A2B2属于 （填“离子”或“共价”）化合物，存在的化学键是 ，写出A2B2与水反应的化学方程式：

化学键参考答案：

NaONaNaONa1.（1）钠；氧；硫；氦；氢 （2） （3）N≡N ·· · ·· ··· ·· · - · N· H· + · H· ·· O· O · · HH· · · O H·· ·· Na·· H O· · （4） 和 ； ； （5）离子；离子键和共价键；· · ·· ·· HH

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

[

]

正确书写电子式、结构式的前提是认清所写物质属于何类物质，即认清物质所含化学键的类型。

一般非金属单质中存在共价键；有活泼金属的碱、盐为离子化合物(书写时要标清[ ]及电荷)；全由非金属元素组成的物质(除铵盐是离子化合物)一般为共价化合物。 【例1】 (2010·试题调研)关于离子键、共价键的各种叙述，下列说法中正确的是( )

A．在离子化合物里，只存在离子键，没有共价键 B．非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中 C．在共价化合物分子内，一定不存在离子键 D．由多种元素组成的多原子分子里，一定只存在极性键 1．(2011·原创)下列关于化学键的说法中正确的是( )

A．构成单质分子的微粒一定含有共价键 B．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物 C．非极性键只存在于双原子单质分子里 D．不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键 【例2】 X、Y为短周期元素，X位于ⅠA族，X与Y可形成化合物X2Y，下列说法正确的是( ) A．X的原子半径一定大于Y的原子半径 B．X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构 C．两元素形成的化合物中，原子个数比不可能为1∶1 D．X2Y可能是离子化合物，也可能是共价化合物

＋－

2．K、L、M三种主族元素，已知K和L具有相同电子层结构，M元素原子核电荷数比L元素原子核

－

电荷数少9，L在一定条件下可被氧化成LM3-，则下列说法正确的是( )

＋－

A．K、L、M均属于短周期元素 B．离子半径K>L C．K、L、M三种元素组成的化合物中既含有离子键又含有共价键 D．L的气态氢化物可形成氢键

【例1】解析：A项，如NH4Cl，有共价键。B项，如H2O2中氧原子间为非极性键。C项，若有离子键，

则属于离子化合物。D项，如H2O2、C2H2中，都存在非极性键。 答案：C

1解析：A错，稀有气体构成的单原子分子中不含共价键；B项正确，如铵盐NH4Cl、NH4NO3等是由非金属元素组成的离子化合物；C错，例如H2O2、Na2O2等物质中O—O键均为非极性键；D错，如H2O2多原子分子中也含有非极性键。答案：B

【例2】解析：由题意知，Y位于ⅥA，X、Y均为短周期元素，故X可能为H、Li、Na、Y可能为O、

＋－

S；它们形成的化合物中，A项不正确；在Na2O中Na和O2电子层结构相同，B项不正确；在H2O2、Na2O2中原子个数比为1∶1，故C项不正确；H2O、H2O2为共价化合物，Na2O、Na2O2为离子化合物。 答案：D

2. 解析：C根据题设条件可推知K为钾、L为氯、M为氧。选项A，K是第四周期元素，不是短周期

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元素。选项B，电子层结构相同的微粒，原子序数越小，其微粒半径越大，Cl－半径大于K＋半径。选项C，如KClO，K＋与ClO－以离子键结合，Cl原子与O原子以共价键结合。选项D，HCl分子间不存在氢键。

第2课时 共价键

1．下列关于共价键的说法正确的是( )

A．构成单质分子的粒子之间一定存在共价键

B．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物 C．非极性键只存在于双原子单质分子里

D．不同种元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键 答案 B解析 稀有气体的单质是由单原子分子构成的，不含共价键，A项不正确；NH4Cl、NH4NO3

等都是由非金属元素组成的离子化合物，B项正确；Na2O2、H2O2等物质中O—O键是非极性键，C项不正确；H2O2分子里的O—O键是非极性键，D项不正确。

2．化学键使得一百多种元素构成了世界的万事万物。下列关于化学键的叙述正确的是( )

A．离子化合物可能含共价键，共价化合物中不含离子键 B．共价化合物可能含离子键，离子化合物中只含离子键 C．构成单质分子的微粒一定含有共价键

D．在氧化钠中，除氧离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用

答案 AD解析 离子化合物是阴、阳离子通过离子键结合而成的，因此，离子化合物中一定含有

＋－

离子键，除离子键外，离子化合物中还可能含共价键，如NaOH是由Na和OH结合而成的

－

离子化合物，而OH中含O—H共价键，而在共价化合物中各原子均靠共用电子对相结合，不存在离子键，故A项正确，B项错误；稀有气体分子中不存在化学键，C项错误；在离子化合物中除阴、阳离子电荷之间的静电引力外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥力，D项正确。 3．下列有关表述错误的是( ) A．IBr的电子式为

B．HClO的结构式为H—O—Cl

C．HIO各原子都满足8电子结构 D．MgO的形成过程可以表示为

答案 C解析 I、Br最外层均有7个电子，通过共用一对电子即可达到8电子稳定结构，A正确；B中H、Cl、O三原子之间通过共用电子对形成次氯酸，其电子式为

，结构式为H—O—Cl，

B正确；HIO的结构与HClO类似，其中I、O两原子的最外层达到8电子稳定结 构，H原子最外层只有2个电子，C不正确；D中MgO是离子化合物，正确。

1．下列说法正确的是( )

A．单质分子中一定存在共价键 B．活泼金属与活泼非金属形成的化合物一定是离子化合物 C．不同种类元素的原子间可能形成非极性键 D．离子化合物中可能不含金属元素

答案 D

2．下列各组元素相互化合，既能形成离子化合物，又能形成共价化合物的是( )

A．C、H、O B．K、Mg、Cl C．N、Cl、H D．Na、S、H

答案 CD解析 根据元素类别和形成化学键的条件分析，A项中全部是非金属元素，只能形成共

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价化合物；B项中分别为第ⅠA、第ⅡA族金属和卤素，只能形成离子化合物；C项中既可形成HCl、NH3等共价化合物，又可形成离子化合物NH4Cl；D项中既可形成共价化合物H2S，又可形成Na2S、NaH、NaHS等离子化合物。C、D两项符合题意。 3.

H2O2是常见的绿色氧化剂，其分子结构如图所示，下列有关其说法不正确的是( ) A．H2O2中含有离子键 B．H2O2中存在极性键

C．H2O2中存在非极性键 D．液态H2O2分子间存在氢键

答案 A解析 H2O2是共价化合物，由其结构式可知，H2O2中既有极性键又有非极性键，在H2O2

的分子间H与O之间会形成氢键。

4．下列各组物质中，分子中的所有原子都满足最外层8电子结构的是( )

A．BeCl2、PCl5 B．PCl3、N2 C．COCl2(光气)、SF6 D．XeF2、BF3

答案 B解析 题中所有原子最外层满足8电子结构的物质仅有：PCl3、N2、COCl2，故正确选项为B。对ABn型分子，中心原子A是否满足8电子结构的判断方法是：如果A的化合价的绝对值＋最外层电子数＝8，即满足8电子结构；否则不满足。

5．元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序数之和为26；Y和Z在同一周期。下列有关推测正确的是( )

A．XYZ3是一种可溶于水的酸，且X与Y可形成共价化合物XY B．XYZ3是一种微溶于水的盐，且X与Z可形成离子化合物XZ C．XYZ3是一种易溶于水的盐，且Y与Z可形成离子化合物YZ D．XYZ3是一种离子化合物，且Y与Z可形成离子化合物YZ3

答案 B解析 根据X、Y、Z的原子序数之和为26，Y和Z又在同一周期，又形成XYZ3型化合物，可推得该化合物为NaNO3或MgCO3。

6．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子层结构，则下列有关说法中，不正确的是( )

A．1 mol NH5中含有5NA个N—H键(NA表示阿伏加德罗常数) B．NH5中既有共价键又有离子键，它形成的晶体是离子晶体

C．NH5的电子式为

－

D．它与水反应的化学方程式为NH5＋H2O===NH3·H2O＋H2↑

答案 A解析 因为它所有的原子最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子层结构，即2个或8个。假设A正确的话，对N原子来说，最外层应是10个电子，不合题意；其他选项均符合题意，且一致。故选A。

7．下列变化过程中，原物质分子内共价键被破坏，同时有离子键形成的是( )

A．盐酸和NaOH溶液混合 B．氯化氢溶于水 C．溴化氢与氨反应 D．铜与硫反应

＋－＋－

答案 C解析 盐酸与NaOH溶液的混合，就是溶液中H、Cl、Na、OH的混合；氯化氢溶解于水，共价键被破坏，但没有离子键形成，所以B项不合题意；溴化氢与氨均是共价化合物，反应后生成的NH4Br是离子化合物，所以原有共价键被破坏，新的离子键形成，C项正确。

8．下列物质的电子式书写正确的是( )

19

A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．②③⑤⑥⑦ D．①④⑧

答案 D解析 ②中H2S为共价化合物，其正确的电子式应为；③中表示的是氢氧根离子，电

子式中没有标出所带的电荷数；⑤中表示氮气的电子式时漏了2对成对电子；⑥中表示的CO2的电子式

＋1＋1－2

应为；⑦中HClO各元素化合价为HClO，其结构式为H—O—Cl，电子式应为。

9．一定条件下，氨气与氟气发生反应：4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F，其中NF3分子构型与NH3相似。下列有关说法错误的是( )

A．NF3是三角锥形分子

B．NF3既是氧化产物，又是还原产物 C．NH4F中既含有离子键又含有共价键

D．上述反应中，反应物和生成物均属于共价化合物 答案 D解析 反应中N：－3―→＋3，F：0―→－1，NF3类似NH3是极性分子，NF3既是氧化产物又是还原产物，D选项中NH4F是离子化合物。

10．有下列七种物质：

A．干冰 B．氧化镁 C．氯化铵 D．固态碘 E．烧碱 F．冰 G．过氧化钾 (1)熔化时需要破坏共价键和离子键的是________(填序号，下同)；

(2)熔点最低的是________；(3)既有离子键又有共价键的是______________； (4)只含有极性键的是________；(5)含非极性键的是____________。 答案 (1)C (2)A (3)CEG (4)AF (5)DG

解析 NH4Cl是离子化合物，受热时分解，破坏了离子键和共价键。在常温下，CO2是七种物质中唯一的气体，故熔点最低。共价化合物中一定含极性键，可能含非极性键，如H2O2。

11．已知五种元素的原子序数的大小顺序为C＞A＞B＞D＞E；A、C同周期；B、C同主族；A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为20；D和E可形成4核10个电子分子，试回答下列问题：

(1)写出五种元素的名称：

A______，B______，C______，D______，E______。 (2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程：

________________________________________________________________________。 (3)写出D元素形成的单质的结构式：

________________________________________________________________________。 (4)写出下列物质的电子式：

E与B形成的化合物：____________________； A、B、E形成的化合物：________________； D、E形成的化合物：____________________。 答案 (1)钠 氧 硫 氮 氢

20

(2)

(3)N≡N

(4)

＋

－

＋

＋

－

－

解析 据题意A、B2均有10个电子，则A是Na、B2是O2。因为C的原子序数大于A且与B同主族，C为硫，D、E的原子序数均小于氧，且能形成4核10电子分子，则D为N，E为H。

12．过氧化氢(H2O2)又叫双氧水，其水溶液可用于制备工业上的漂白剂、特殊环境里燃料燃烧的助燃剂、医疗上的消毒剂、实验室里的制氧剂等。过氧化钠(Na2O2)可用于制备工业上的漂白剂、实验室里的制氧剂、呼吸面具或潜水艇中的制氧剂等。过氧原子团―O2‖由2个氧原子共用1对电子形成。

(1)分别写出H2O2、Na2O2的电子式：

_________________________、__________________。 (2)①H2O、H2O2中化学键的不同点是

________________________________________________________________________。 ②Na2O、Na2O2中化学键的不同点是

________________________________________________________________________。 ③H2O2的化合物类型是________________(填“共价化合物”或“离子化合物”)。 (3)分别写出H2O2、Na2O2作供氧剂的化学方程式：

H2O2： ________________________________________________________________。 Na2O2： ______________________________________________________________。

(4)H2O2与Na2O2相比，化学键更稳定的是________(写物质的名称)，主要根据是________________________________________________________________________

答案

·······(1)H·O·O·H

····

Na

＋

····

＋···2－

[·O·O·]Na(2)①H2O····

中没有非极性键，H2O2中有非极性键

②Na2O中没有共价键，Na2O2中有共价键(或非极性键)③共价化合物

(3)2H2O2=====2H2O＋O2↑2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑或2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2↑

(4)过氧化氢

催化剂

Na2O2在常温下跟水快速反应生成O2，H2O2的水溶液在催化剂作用下才能较快地反应

生成O2

(5)解析 H2O2与Na2O2中都含有过氧原子团―O2‖。题中告知―O2‖由2个O共用1对电子形成，又知H的化合价为＋1，则H与O之间共用1对电子，这样就可以写出H2O2的电子式。比较H2O2与Na2O2，

－

Na的化合价也是＋1，但Na与O之间的化学键应是离子键而不是共价键，则Na2O2是由“O22”与“Na＋

”组成的。

回想H2O、Na2O的电子式，比较H2O与H2O2、Na2O与Na2O2的电子式，可顺利完成有关问题。

写过了H2O2、Na2O2作供氧剂的化学方程式，能联想到相关的化学反应现象。这样的现象是H2O2、Na2O2中化学键的稳定性的反映，比较H2O2、Na2O2在日常生活中产生O2的难易便可比较二者的化学稳定性。

21

第三章 有机化合物

一、习惯命名法

碳原子数在1~~10之间，用甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸 （天干） 碳原子数在10以上，用数字表示

如：C17H36 叫十七烷 C20H42 叫二十烷 戊烷（C5H12）：有三种同分异构体 1、正戊烷 2、异戊烷 3、新戊烷

二、系统命名法

1.选定分子中最长的碳链做主链，并按主链上 碳原子的数目称为某―烷‖。 （练习） 2.把主链里离支链最近的一端作为起点，用1、 2、3等数字给主链的各碳原子依次编号定 位以确定支链的位置。

3.把支链作为取代基。把取代基的名称写在烷烃名称的前面，在取代基的前面用阿拉

伯数字注明它在烷烃直链上的位置，并在号数后连一短线，中间用―–‖隔开。 4.如果有相同的取代基，可以合并起来用二、三等数字表示，但表示相同取代基位置的

阿拉伯数字要用―，‖隔开；如果几个取代基不同，就把简单的写在前面，复杂的写在后面。 CH3–CH–CH2–CH3 CH3

例：请说出下列有机物中主链的碳原子数？

注意事项： 1.命名步骤：

(1)找主链------最长的碳链称某烷;

(2)定起点，编号-----依次考虑取代基的近、多、简; (3)命名---基前烷后，同基合并，不同简前繁后. 2.名称组成:

[练习1]用系统命名法命名

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2—甲基丁烷 2，2—二甲基丙烷 [练习2]写出下列有机物的结构简式 1、 3，3-二乙基戊烷

2、 2-甲基-4-乙基庚烷

[练习3]下列有机物命名是否正确？有的错的说明错误之处，并纠正。 4-甲基己烷 3-甲基-2-乙基戊烷

3-甲基己烷 3，4-二甲基己烷

考点1 甲烷 烷烃

1．复习重点

1．甲烷的结构、化学性质；

2．烷烃的定义、命名、同系物、同分异构体及典型的取代反应。 2．难点聚焦

1.有机物：含碳化合物叫做有机化合物，简称有机物。 ．．．．

(除CO、CO2、碳酸盐、碳化物、硫氰化物、氰化物等外)

它们虽然含碳，但性质和组成与无机物很相近，所以把它们看作为无机物。也就是说，有机物一定含碳元素，但含碳元素的物质不一定是有机物。而且有机物都是化合物，没有单质。

那么究竟哪些物质是有机物，哪些物质是无机物，有什么判断依据呢？我们可以通过有机物与无机物的主要区别加以判断。

2．有机物与无机物的主要区别 性质和反应 溶解性 耐热性 可燃性 电离性 化学反应 3.有机物的组成

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有机物 多数不溶于水，易溶于有机溶剂，如油脂溶于汽油，煤油溶于苯。 无机物 多数溶于水，而不溶于有机溶剂，如食盐、明矾溶于水。 多数不耐热；熔点较低，（400°C以下）。多数耐热难熔化；熔点一般很高。如食如淀粉、蔗糖、蛋白质、脂肪受热分解；盐、明矾、氧化铜加热难熔，NaCl熔C20H42熔点36.4°C,尿素132°C。 点801°C。 多数可以燃烧，如棉花、汽油、天然气都可以燃烧。 多数是非电解质，如酒精、乙醚、苯都是非电解质、溶液不电离、不导电。 一般复杂，副反应多，较慢，如生成乙酸乙酯的酯化反应在常温下要16年才达到平衡。石油的形成更久 多数不可以燃烧，如CaCO3、MnCl2不可以燃烧。 多数是电解质，如盐酸、氢氧化钠、氯化镁的水溶液是强电解质。 一般简单，副反应少，反应快，如氯化钠和硝酸银反应瞬间完成。

C、H、O、N、S、P、卤素等元素。

构成有机物的元素只有少数几种，但有机物的种类确达三千多种？ 几种元素能构几千万种有机物质？(学生自学后概括) 有机物种类之所以繁多主要有以下几个原因：

①碳原子最外电子层上有4个电子，可形成4个共价键；

②有机化合物中，碳原子不仅可以与其他原子成键，而且碳碳原子之间也可以成键；

③碳与碳原子之间结合方式多种多样，可形成单键、双键或叁键，可以形成链状化合物，也可形成环状化合物；(结构图5—1)

④相同组成的分子，结构可能多种多样。(举几个同分异构体) 在有机物中，有一类只含C、H两种元素的有机物。 4.烃：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，又叫烃

在烃中最简单的是甲烷，所以我们就先从甲烷开始学起。 甲烷

一、甲烷的物理性质

(学生回答)无色、无味，难溶于水的，比空气轻的，能燃烧的气体，天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。

收集甲烷时可以用什么方法？(1.向下排空气法，2.排水法) 二、甲烷的分子结构

已知甲烷的气体密度在标准状况下为0.717 g/L，其中含碳的质量分数为75％，含氢质量分数为25％，求甲烷的分子式。(平行班提示：M=ρVm) a.计算甲烷的摩尔质量

因为摩尔质量=气体摩尔体积×密度 =22.4L/mol×O.7179/L =16 g/mol

所以甲烷的分子量为16。

b.按分子量和质量分数计算一个甲烷分子中C、H原子的个数 C原子数：16×75％÷12=1 H原子数：16×25％÷1=4 所以甲烷的分子式为CH4。

甲烷的分子式：CH4 电子式： 结构式： 用短线表示一对共用电子对的图式叫结构式。 上述结构式都不能表明甲烷分子的真实构型 ［模型展示］甲烷分子的球棍模型和比例模型。

得出结论：以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体结构。

甲烷是非极性分子，所以甲烷极难溶于水，这体现了相似相溶原理。

CH4：正四面体 NH3：三角锥形

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三、甲烷的化学性质 1.甲烷的氧化反应

CH4+2O2????CO2+2H2O

a.方程式的中间用的是“ ”（箭头）而不是“====”（等号）， 主要是因为有机物参加的反应往往比较复杂，常有副反应发生。 b.火焰呈淡蓝色：CH4、H2、CO、H2S

我们知道酸性KMnO4具有很强的氧化性，若遇到一般的还原性物质时常常会发生氧化还原反应，且自身被还原而褪色 ，那么甲烷能否被酸性高锰酸钾溶液氧化呢？我们通过下面的实验来验证。 ［演示实验5—1］观察、记录、思考实验现象：经过一段时间后，酸性KMnO4溶液的颜色无任何变化，即不褪色。

结论：甲烷气体不能被酸性KMnO4溶液氧化。

在通常条件下，甲烷不仅与高锰酸钾等强氧化剂不反应，而且与强酸、强碱也不反应，所以可以说甲烷的化学性质是比较稳定的。但稳定是相对的，在一定条件下也可以与一些物质如Cl2发生某些反应。（承上启下，并对学生进行辩证唯物主义的教育） 2.甲烷的取代反应

［演示实验5—2］

现象：①量筒内Cl2的黄绿色逐渐变浅，最后消失。

②量筒内壁出现了油状液滴。 ③量筒内水面上升。 ④量筒内产生白雾

［投影显示］甲烷与氯气的反应过程

点燃

［说明］在反应中CH4分子里的1个H原子被Cl2分子里的1个Cl原子所代替，但是反应并没有．．停止，生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷，反应如下：

a.注意CH4和Cl2的反应不能用日光或其他强光直射，否则会因为发生如下剧烈的反应：CH4+2Cl2?强光???C+4HCl而爆炸。

b.在常温下，一氯甲烷为气体，其他三种都是液体，三氯甲烷（氯仿）和四氯甲烷（四氯化碳）是工业重要的溶剂，四氯化碳还是实验室里常用的溶剂、灭火剂，氯仿与四氯化碳常温常压下的密

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度均大于1 g·cm3，即比水重。

c.分析甲烷的四种氯代物的分子极性。但它们均不溶于水。(实验班)

取代反应 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应 3.甲烷的受热分解

－

CH4????C+2H2

这么高的温度才分解，说明甲烷的热稳定性很强。

小结：本节课我们开始了对有机物的系统学习，介绍了有机物、烃的概念，解释了有机物种类繁多的主要原因；认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质：氧化反应、取代反应、受热分解反应，学习中重点应对甲烷和Cl2的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。

二、烷烃的结构和性质 1.烷烃的概念

a.分子里碳原子都以单键结合成链状； b.碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合. 2. 烷烃的结构式和结构简式

甲烷 乙烷 丙烷 丁烷

结 构 式：

结构简式：CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 /CH3(CH2)2CH3

这种式子，书写起来是比较方便的，我们称之为有机物的结构简式。当然，在书写有机物分子的结构简式时，若遇到像丁烷分子中有两个（或多个）相同的成分时，还可以写成CH3(CH2)2CH3。 由于结构简式书写方便，且仍能表示出分子结构的简况，所以更多情况下常使用结构简式。 既然甲烷的结构和其他的烷烃分子很相似，那么它们在性质上是否也很相似呢？ 3.烷烃的物理性质

学生自学P116思考、分析表中数据，讨论，并得出一些规律。

（a）随着分子里含碳原子数的增加，熔点、沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；

（b）分子里碳原子数等于或小于4的烷烃。在常温常压下都是气体，其他烷烃在常温常压下都是

液体或固体；

（c）烷烃的相对密度小于水的密度。（评价学生的回答，然后补充说明）

（1）表中所列烷烃均为无支链的烷烃，常温常压下是气体的烷烃除了上述碳原子数小于或等于4

的几种分子之外，还有一种碳原子数为5的分子，但分子中含有支链的戊烷，

（2）烷烃分子均为非极性分子，故一般不溶于水，而易溶于有机溶剂，液态烷烃本身就是良好的

有机溶剂。

［设疑］烷烃分子的熔沸点为什么会随着碳原子数的增大即相对分子质量的提高而升高呢？

由于随着相对分子质量的增大，分子之间的范德华力逐渐增大，从而导致烷烃分子的熔沸点逐渐升高。

甲烷与其他烷烃结构的相似不仅表现在物理性质上的规律性变化，而且化学性质上也具有极大的相似性。

4.烷烃的化学性质

（1）通常状况下，它们很稳定，跟酸、碱及氧化物都不发生反应，也难与其他物质化合； （2）在空气中都能点燃；

（3）它们都能与氯气发生取代反应。（评价并补充说明）

（1）烷烃与氯气也可以是溴在光照条件下发生的取代反应，由于碳原子数的增多而使生成的取代

产物的种类将更多；例如：甲烷的氯代物有：一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷共四

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高温

种氯代物。同学们算乙烷的氯代物有几种？

答案：9种。(实验班可以讲规律)

（2）在空气或氧气中点燃烷烃，完全燃烧的产物为CO2和H2O，相同状况下随着烷烃分子里碳原子数的增加往往会燃烧越来越不充分，使燃烧火焰明亮，甚至伴有黑烟；

（3）烷烃分子也可以分解，但产物不一定为炭黑和氢气，这在以后的石油裂化—裂解的学习中就将学到。

5.烷烃的通式：CnH2n+2

CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12??

若烷烃分子的碳原子数为n，那么氢原子的数目就可表示为2n+2，这样烷烃的分子式就可以表示为CnH2n+2。

大家再比较一下相邻碳原子数的烷烃在分子组成上有何特点，当然也可以用通式来推算。（可以通过观察表5—1中的结构简式，也可以用通式推算，用CnH2n+2减去Cn－1H2(n－1)+2，都可以得到相同的结论）：在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。 6.同系物概念

分子结构相似，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。 ．．．．

［练习］下列各组内的物质不属于同系物的是（ C ）

（强调）：在判断同系物的时候要严格把握同系物概念涵义的两个方面：一是分子结构相似，二是分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，二者要联系在一起应用，缺一不可。当然，还应注意，同系物的关系不光是只有烷烃分子之间存在，在其他的有机物内也存在着同系物关系。

3．例题精讲

一、烷烃

1、烷烃的概念：碳原子跟碳原子都以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原 子相结合。这样的结合使得每个碳原子的化合价都已充分利用，都已达到“饱和”，这种结合的链烃叫做饱和链烃，或称烷烃。

2、烷烃的通式：CnH 2n+2 (n≥1) 3、烷烃物理性质：

（1）状态：一般情况下，1—4个碳原子烷烃为气态，5—16个碳原子为液态，16个碳原子以上为

固态。

（2）溶解性：烷烃不溶于水，易溶于有机溶剂。

（3）熔沸点：随着碳原子数的递增，熔沸点逐渐升高。 （4）密度：随着碳原子数的递增，密度逐渐增加。 4、烷烃的化学性质

（1）一般比较稳定，在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都不起反应。 （2）取代反应：在光照条件下能跟卤素发生取代反应。

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（3）氧CnH2n+2+

化

反

应

：

在

点

燃

条

件

下

，

烷

烃

能

燃

烧

，

3n?1O2?点燃???nCO2?(n?1)H2O 2（4）分解反应：在高温下，烷烃能分解成小分子。 二、同系物

1、同系物的概念：

结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质相互称为同系物。 2、掌握概念的三个关键：（1）通式相同；（2）结构相似；（3）组成上相差n个（n≥1） CH2原子团。

例1、 下列化合物互为同系物的是：

A O2和O3 B、C2H6和C4H10

H Br CH3

C、Br—C—Br和Br—C—H D、CH3CH2CH3和CH3—CH—CH3 H H 分析：（A）是同素异形体，（C）为同一种物质，分子组成上不相差CH2原子团，而（B） （D）符合题意。

三、同分异构现象和同分异构物体

1、同分异构现象：化合物具有相同的化学式，但具有不同结构的现象。

2、同分异构体：化合物具有相同的化学式，不同结构的物质互称为同分异构体。 3、同分异构体的特点：分子式相同，结构不同，性质也不相同。 例2、 有一种AB2C2型分子，在该分子中以A为中心原子，下列关于它的分子构型和 有关同分异构体的各种说法正确的是（ ）

A、 假如为平面四边形，则有两种同分异构体； B、 假如为四面体，则有二种同分异构体； C、 假如为平面四边形，则无同分异构体；

D、 假如为四面体，则无同分异构体。 B C B C 分析：该分子如果分子结构是平面的，则会有两种同分异构体： A 、 A B C C B

；如果分子结构为四面体结构，而A原子位于四面体的中心，那么A—B键与A—C键都相邻，则无同分异构体。故答案选（A）、（D）。

例3、进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同产物的烷烃是（ ） A、(CH3)2CHCH2CH2CH3 B、(CH3)3CCH2CH3 C、(CH3)2CHCH(CH3)2 D、(CH3)2CHCH3

分析：首先要审清题意，该题实际上就是选择“取代反应后，只能生成三种—氯代物”，这样就可以选择结构中有三种不同的氢，即是只有三种不同位置的碳原子。（A）中有五种，（B）中有三种，（C）、（D）中有二种。故答案为（B）。 四、烷烃的系统命名法

1、选主链——碳原子最多的碳链为主链；

2、编号位——定支链，要求取代基所在的碳原子的编号代数和为最小；

3、写名称——支链名称在前，母体名称在后；先写简单取代基，后写复杂取代基；相 同的取代基合并起来，用二、三等数字表示。

例3、 下列烷烃的命名是否正确？若有错误加以改正，把正确的名称填在横线上： （1）CH3—CH—CH2—CH3 2—乙基丁烷 CH2 CH3

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（2）CH3—CH—CH—CH3 3，4—二甲基戊烷 CH3 CH2 CH3

CH3—CH2—CH2 CH2—CH3

（3）CH3—CH2—C—CH—CH—CH3 5—甲基—4，6三乙基庚烷 CH2 CH3 CH3 分析：（1）命名错误，选错了主链，正确的是：3—甲基戊烷。（2）命名错误，编号错 误，不符合之和最小原则，正确的是：2，3—甲基戊烷。（3）命名错误，不仅选错了主链，编号也是错误的。正确的是3，4—二甲基—5，5—二乙基辛烷。

五、同系物、同位素、同分异构体、同素异形体的比较： 研究对象 相似点 不同点 同系物 有机化合物之间 结构相似通式相同 相差n个CH2原子团（n≥1） 同位素 元素、原子之间 质子数相同 中子数不同 同分异构体 化合物之间 分子式相同 原子排列不同 同素异形体 单质之间 同种元素 组成或结构不同 例4、 有下列各组微粒或物质： CH3

13A、O2和O3 B、126C和6C C、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CHCH3

H Cl CH3

D、Cl—C—Cl和Cl—C—H E、CH3CH2CH2CH3和CH3—CH—CH3 H H （1） 组两种微粒互为同位素； （2） 组两种物质互为同素异形体； （3） 组两种物质属于同系物； （4） 组两物质互为同分异构体； （5） 组两物质是同一物质。

分析：这道题主要是对几个带“同字”概念的考查及识别判断能力。答案分别为：（1） （B）、（2）（A）、（3）（C）、（4）（E）、（5）（D）

例5甲烷和氯气以物质的量1∶1混合，在光照条件下，得到的产物是（ D ） ①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④ CCl4 A．只有① B．①和②的混合物 C．只有② D．①②③④的混合物

选题目的：学生对于甲烷的取代反应的理解往往不够深刻，此题正好纠正它们认识上的错误。 解析：甲烷和氯气按等物质的量反应，而不可能是1个甲烷分子与1个氯分子在反应，所以无论反应物的物质的量之比是多少，都会得到各种氯代物。不能认为甲烷和氯气1∶1，就生成CHCl3。1∶2就生成CH2Cl2等。

答案：D

启示：本题常常错选A，认为甲烷和氯气物质的量之比（或者同温同压下等体积混合）1∶1，只是发生第一步反应得到CH3Cl。

4．实战演练

一、选择题（每小题5分，共45分）

1.（2001年高考理综题）已知天然气的主要成分CH4是一种能产生温室效应的气体。等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、煤油相比是比较清洁的能源；②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；

29

③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是

A.是①②③ B.只有① C.是①和② D.只有③

2.在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合，得到产物的物质的量最多的是 A．CH3Cl B．CHCl3 C．CCl4 Ｄ．HCl

3.若要使0．5 mol甲烷完全和Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需要Cl2

的物质的量为

A．2．5 mol B．2 mol C．1．25 mol Ｄ．0．5 mol

4.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如图，它属于

A.无机物 B.烃 C.高分子化合物 D.有机物

5.甲烷分子的空间构型是正四面体，下列事实可以证明这一观点的是

A.CH3Cl没有同分异构体 B.CH2Cl2没有同分异构体 C.甲烷分子中C—H键键角均相等 D.甲烷分子可以发生取代反应 6.进行一氯取代反应后，只能生成3种沸点不同的产物的烷烃是 A.(CH3）2CHCH2CH2CH3 B．（CH3CH2）2CHCH3 C．（CH3）2CHCH（CH3）2 Ｄ．（CH3）3CCH2CH3

7. 1，2，3—三苯基环丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷平面的上下，因此有如下2个异构体。

(?是苯基，环用键线表示，C、H原子都未画出)

据此，可判断1，2，3，4，5—五氯环戊烷(假定五个碳原子也处于同一平面上)的异构体数是 A．4 B．5 C．6 Ｄ．7

8.某植物中（C6H10O5）n的含量为10%，若在一定条件下，微生物将（C6H10O5)n转化成CH4： （C6H10O5）n＋nH2O?????3nCH4↑＋3nCO2↑

某沼气池，当加入该植物162 ｋｇ，可得CH4在标况下的体积为 A.6．72 ｍ3 B.6．72 L C.2．24 ｍ3 Ｄ.4．48 ｍ3

9.已知化合物B3N3H6（硼氮苯）与C6H6（苯）的分子结构相似，如下图：

微生物

则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为

30

A.2 B.3 C.4 D.6 二、非选择题（共55分）

10.(10分)按系统命名法填写下列有机物的名称及有关内容：

名称是 ，它的一卤代物有 种同分异构体；

(2) 名称是 ，1 mol该烃完全燃烧需消耗O2 mol。

11.(10分)下图是德国化学家李比希1831年测定烃类化合物(只含C、H两元素)组成的装置。瓷舟内的烃样品经加热分解或气化后用纯O2流驱赶经过红热的CｕO，这里烃类化合物反应变成CO2和H2O，再经吸收管吸收。已知下表数据。 瓷舟 小舟 A ｍｇ 样品＋小舟 B ｍｇ 吸收管Ⅰ 吸收前 C ｍｇ 吸收后 D ｍｇ 吸收管Ⅱ 吸收前 E ｍｇ 吸收后 F ｍｇ

(1)烃样品在反应过程中所用的氧化剂是 。

(2)吸收管Ⅰ应装的吸收剂是 ，Ⅱ应装的吸收剂是 。 (3)样品中碳的质量分数的数学表达式是 。

12.(10分)在1．01×105Ｐa、120℃时，1 L A、B两种烷烃组成的混合气体，在足量O2中充分燃烧后，得到同温同压下2．5 L CO2和3．5 L水蒸气，且A分子中比B少2个碳原子，试确定A和B的分子式及体积比。

13.(15分）化学上常用燃烧法确定有机物的组成。这种方法是在电炉上加热纯O2氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。下图所列装置是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。

（1）若产生的O2按从左到右的流向，则所选装置各导管的连接顺序是 。

（2）装置C中浓H2SO4的作用是 。 （3）装置D中MnO2的作用是 。 （4）燃烧管中CuO的作用是 。 （5）若准确称取0.90 g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种），经充分燃烧后，A管质量增加1.32 g，B管质量增加0.54 g，则该有机物的最简式是 。

（6）若要确定该有机物的分子式，则还需要 。 14.（10分）（2003年春季高考题）取标准状况下CH4和过量O2的混合气体840 mL，点燃，将燃烧

31

后的气体用过量碱石灰吸收，碱石灰增重0.600 g，计算：

（1）碱石灰吸收后所剩气体的体积（标准状况）。 （2）原混合气体中CH4和O2的体积比。 附参考答案

一、1.C 2.D 3.C 4.D 5.B 6.D 7.A 8.A 9.C 二、10.(1)3,4—二甲基辛烷 10 （2）环十二烷 18 11.（1）O2、CuO

（2）CaCl2、P2O5 碱石灰

（3）w(C)=

12?100?(F?E)%

44(B?A)12.A为CH4，B为C3H8时，两者的体积比为：V（CH4）∶V（C3H8）=1∶3；A为C2H6，B为C4H10

时，两者的体积比为V（C2H6）∶V（C4H10）=3∶1

13.（1）g f e h i c d（或d c）a b（或b a）； （2）吸收水分，干燥O2

（3）作催化剂，加大产生O2的速率

（4）使有机物更充分的氧化成CO2和H2O （5）CH2O （6）测定有机物的式量

??CO2?2H2O 14.（1）CH4+2O2????????1 mol 80 g

原混合气体中n(CH4)=

0.600g=0.0075 mol?180g?mol－

则V（CH4）=0.0075 mol×22.4×103 mL·mol1=168 mL 故剩余气体840 mL－3×168 mL=336 mL

(2)V（CH4）∶V(O2)=168 mL∶(840 mL－168 mL)=1∶4

32

考点2 乙烯 烯烃

1．复习重点

1．乙烯的分子结构、化学性质、实验室制法及用途； 2．烯烃的组成、通式、通性。 2．难点聚焦

一、乙烯的结构和组成

根据乙烯分子的球棍模型写出乙烷分子的分子式，结构式和结构简式。 四个氢原子和两个碳原子的位置关系有何特点六个原子处于同一个平面上。 (一)乙烯的分子式和结构

分子式:C2H4 CH2CH2（X）

结构式:

结构简式:CH2=CH2 电子式：

6个原子共平面，键角120°，平面型分子。 （二）乙烯的性质

1、乙烯的物理性质：乙烯是无色稍有气味的气体，难溶于水，密度较空气略小。

2、乙烯的化学性质：乙烯分子的碳碳双键中的一个键容易断裂。所以，乙烯的化学性质比较活泼。 二、乙烯的实验室制法

工业上所用的大量乙烯主要是从石油炼制厂和石油化工厂所生产的气体中分离出来的。 在实验室里又是如何得到少量的乙烯气体呢？ 1.制备原理

从上述乙烯制备的反应原理分析，该反应有什么特点？应该用什么样的装置来制备？

回答：该反应属于“液体+液体生成气体型”反应，两种液体可以混合装于圆底烧瓶中，加热要用到酒

精灯。

那么反应所需的170℃该如何控制？用温度计，当然量程应该在200℃左右的。 温度计：水银球插入反应混合液面下，但不能接触瓶底。 2.发生装置

① 浓硫酸起了什么作用？浓H2SO4的作用是催化剂和脱水剂。 ② 混合液的组成为浓硫酸与无水酒精，其体积比为3∶1。

③ 由于反应温度较高，被加热的又是两种液体，所以加热时容易产生暴沸而造成危险，可以在

反应混合液中加一些碎瓷片加以防止。（防暴沸）

④ 点燃酒精灯，使温度迅速升至170℃左右，是因为在该温度下副反应少，产物较纯。 ⑤ 收集满之后先将导气管从水槽里取出，再熄酒精灯，停止加热。 ⑥ 这样的话该装置就与实验室制氯气的发生装置比较相似，只不过原来插分液漏斗的地方现在

换成了温度计。

3.收集方法：排水法

当反应中生成乙烯该如何收集呢？

C2H4分子是均匀对称的结构，是非极性分子，在水中肯定溶解度不大，况且其相对分子质量为28，

33

与空气的28.8非常接近，故应该用排水法收集。

请大家根据制备出的乙烯，总结乙烯有哪些物理性质。 三、乙烯的性质

1.物理性质

无色、稍有气味、难溶于水、ρ＝1.25g/L

乙烯是一种典型的不饱和烃，那么在化学性质上与饱和烷烃有什么差别呢？下面我们来进行验证。 2.化学性质 （1）氧化反应 ［演示实验5—4］（由两名学生操作）将原先的装置中用于收集乙烯的导气管换成带玻璃尖嘴的导气管，点燃酒精灯，使反应温度迅速升至170℃，排空气，先收集一部分乙烯于试管中验纯，之后用火柴点燃纯净的乙烯。

实验现象：乙烯气体燃烧时火焰明亮，并伴有黑烟。

［演示实验5—5］熄灭燃烧的乙烯气，冷却，将乙烯通入盛有酸性KMnO4溶液的试管中。 酸性KMnO4溶液的紫色很快褪去。

［演示实验5—6］将乙烯气通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中。 实验现象：溴的四氯化碳溶液的红棕色很快褪去。

（先撤出导管，后熄灭酒精灯，停止反应，演示实验结束）

a.燃烧 CH2==CH2+3O2????2CO2+2H2O

b.使酸性KMnO4溶液褪色

乙烯与溴反应时，乙烯分子的双键中有一个键被打开，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上，生成了无色的物质：1，2—二溴乙烷。

（2）加成反应

加成反应：有机物分子中双键（或叁键）两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。

除了溴之外还可以与水、氢气、卤化氢、Cl2等在一定条件下发生加成反应，如工业制酒精的原理就是利用乙烯与H2O的加成反应而生成乙醇。

学生动手写：与水、氢气、卤化氢、Cl2等在一定条件下发生加成反应的化学方程式。 制备CH3CH2Cl时，选用乙烯和HCl作反应物好，还是选用乙烷与Cl2作反应物好？

［答］用乙烯和HCl作反应物好，因为二者发生加成反应后无副产物，而乙烷与Cl2发生取代反应后产物有多种，副产物太多。

本节小结：本节课我们学习和讨论了乙烯的分子结构，探究了乙烯的实验室制法的制备原理、发生装置、收集方法等，并制备收集了乙烯气，实验验证了乙烯的重要化学性质、氧化反应和加成反应，并分析了乙烯的聚合反应的特点；了解了乙烯的重要用途和烯烃的相关知识，重点应掌握乙烯的实验室制法及相关问题和其主要的化学性质。

第三节 乙烯 烯烃提纲

不饱和烃的概念

一、乙烯的结构和组成 二、乙烯的实验室制法

1.制备原理 2.发生装置 3.收集方法：排水法

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点燃

三、乙烯的性质

1.物理性质 2.化学性质 （1）氧化反应

点燃 a.燃烧 CH2==CH2+3O2 2CO2+2H2O

b.使酸性KMnO4溶液褪色 （2）加成反应

（3）聚合反应 n CH2==CH2?????［ CH2—CH2 ］— n —

通过刚才的加成反应知道C2H4分子中的双键不稳定，在适宜的温度、压强和有催化剂存在的条件下，乙烯的碳碳双键中的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相结合成很长的链，就生成了聚乙烯。

CH2==CH2＋CH2==CH2＋CH2==CH2＋??

催化剂???—CH2—CH2—＋—CH2—CH2—＋—CH2—CH2＋??

???—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2??

什么叫高分子化合物？什么叫聚合反应？

聚乙烯的分子很大，相对分子质量可达到几万到几十万。相对分子质量很大的化合物属于高分子化合物，简称高分子或高聚物。那么由类似乙烯这样的相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。

大家在理解乙烯的聚合反应时应注意把握聚合反应的两个特点：其一是由分子量小的化合物互相结合成分子量很大的化合物；其二是反应属于不饱和有机物的加成反应。像这种既聚合又加成的反应又叫加聚反应。乙烯生成聚乙烯的反应就属于加聚反应。

四、乙烯的用途

乙烯的一个重要用途：作植物生长调节剂可以催熟果实；乙烯是石油化学工业最重要的基础原料，可用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等，乙烯的生产发展带动其他石油化工基础原料和产品的发展。所以一个国家乙烯工业的发展水平即乙烯的产量，已成为衡量这个国家石油化学工业水平的重要标志之一。

乙烯的结构特点是分子中含有一个碳碳双键，那么我们就把分子里含有碳碳双键的一类链烃叫做烯

烃，乙烯是烯烃的典型，也是最简单的烯烃。

五、烯烃

1.烯烃的概念：分子里含有碳碳双键的一类链烃 2.烯烃的通式：CnH2n（n≥2）

在烃分子中，当碳原子数一定时，每增加一个碳碳键必减少两个氢原子，将烷烃和烯烃的分子组成比较可得，烯烃的通式应为CnH2n

实际我们所说的烯烃都是指分子中只含一个碳碳双键的不饱和烃，所以也叫单烯，也还有二烯烃：CH2==CH－CH==CH2烯烃的通式为CnH2n，但通式为CnH2n的烃 不一定是烯烃，如右图中其分子式为C4H8，

符合CnH2n，但不是烯烃。不难发现在烯烃中碳氢原子个数比为1∶2，则碳的质量分数为一定值，是85.7%。

3．烯烃在物理性质上有何变化规律？

（根据表5—3中的数据自学、归纳总结后回答）：对于一系列无支链且双键位于第一个碳原子和第二个碳原子之间的烯烃，

35

①随着分子里碳原子数的增加，熔沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；烯烃的相对密度小于水的密度；不溶于水等。

②烯烃常温常压下C 1~4 气态，C 5~10液态，C 11~固态， 4．烯烃化学性质

讲叙：由于烯烃的分子结构相似——分子里有一个碳碳双键，所以它们的化学性质与乙烯相似，如(学生写)

3n点燃①氧化反应 a.燃烧 CnH2n + O2????nCO2+nH2O

2

b.使酸性KMnO4溶液褪色

②加成反应

′

R－CH==CH－R+Br－Br ③加聚反应

催化剂

R－CH==CH2 （聚丙乙烯） 5．烯烃的系统命名法

①选主链，称某烯。（要求含C═C的最长碳链）

②编号码，定支链，并明双链的位置。

3．例题精讲

例1、最近国外研究出一种高效的水果长期保鲜新技术：在3℃潮湿条件下的水果保鲜室中用一种特制的低压水银灯照射，引起光化学反应，使水果贮存过程中缓缓释放的催熟剂转化为没有催熟作用的有机物。试回答：

（1）可能较长期保鲜的主要原因是__________________________________________。 （2）写出主要反应的化学方程式___________________________________________。

解析：水果能放出少量的乙烯，乙烯是催熟剂。根据题意，这种新技术能除去乙烯，把乙烯转化为一种没有催熟作用的有机物，生成什么有机物呢？联系题中所给出的反应条件“潮湿、光化学反应”可得出乙烯是跟水反应生成乙醇。

（1）使乙烯转化为乙醇而无催熟作用使水果在较低温度下保鲜时间长。

??C2H5OH。 （2）CH2=CH2 + H2O ?例2．若已知某金属卡宾的结构示意为R---M=CH2(R表示有机基团、M表示金属原子)，它与CH2=CHCH3的反应如下：

CH2=CHCH3 + R---M=CH2 CH2=CHCH3 + R---M=CHCH3

R---M=CHCH3 + CH2=CH2 R---M=CH2 + CH3CH=CHCH3

光即 2CH2=CHCH3 R---M=CH 2 CH2=CH2 + CH3CH=CHCH3

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现有金属卡宾R---M=CHCH3和烯烃分子CH2=C(CH3)2 它们在一起发生反应。请回答如下问题； 1.能否得到CH3CH2CH=CHCH2CH3 (填“能”或“不能”) 2.产物中所有碳原子都在同一平面的的烯烃的结构简式是 3.生成的相对分子质量最小的烯烃的电子式为

4.若由CH2=C(CH3)2 制CH2=CHCl则应选用的金属卡宾为 解析：

金属卡宾R---M=CHCH3和烯烃CH2=C(CH3)2 的反应有： CH2=C(CH3)2 + R---M=CHCH3 CH2=C(CH3)2 + R---M=CHCH3 CH3CH=C(CH3)2 + R---M=CHCH3 CH2=C(CH3)2 + R---M=CH2 CH2=C(CH3)2 + R---M=C(CH3)2 由上述反应可知： 1.不能

2. CH2=CH2 CH3CH=CH2 CH3CH=CHCH3 CH3CH=C(CH3)2 (CH3)2C=C(CH3)2 C C H 3. H

H H 4. R---M=CHCl

例3Grubbs催化剂，具有非常广泛的官能团实用性，且稳定、易制备。反应产物的产率高，催化剂的用量少。它可催化关(成)环复分解反应，它的结构如下：

Cl Cl PCy3

Ph

Ru N R

Ru：钌原子 R：2,4,6-三甲苯基

Ph：苯基 Cy：环已基 CH3CH=C(CH3)2 + R---M=CH2 CH3CH=CH2 + R---M=C(CH3)2 CH3CH=CHCH3 + R---M=C(CH3)2 CH2=CH2 + R---M=C(CH3)2

R---M=CH2 + (CH3)2C=C(CH3)2

R N

Grubbs催化剂

已知：环已烷的结构可用 表示。

1．上述Grubbs催化剂的分子式为 。

2. 请用化学方程式表示以 CH2 CCH2CH2C(COOH)2CH2C CH2 为主要原料合成

有机化合物

CH3

O O CH3

C C O O 37

解析：

1． C46H64 Ru P N2 Cl2

2. 2CH3CH2OH + CH2 CCH2CH2C(COOH)2CH2C CH2

CH3 CH3

浓硫酸 △

CH2 CCH2CH2C(COOC2H5)2CH2 CH2 + 2H2O C CH3 CH3

O 催化剂 O O C C O O

O O +

C C O (先进行“烯烃复分解反应”后酯化也可以，有机物结构用箭线式或结构式都可以) 例4实验室制取乙烯，常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的SO2。某同 学设计下列实验以确定上述混合气体中含有乙烯和SO2。 混合气体 （III）（II） （IV）（I）（1）I、II、III、IV装置可盛放的试剂是：I II III IV（请将下列有关试剂的序号填入空格内）

A、品红 B、NaOH溶液 C、浓硫酸 D、酸性KMnO4溶液

（2）能说明SO2气体存在的现象是 ； （1）使用装置II的目的是 ； （2）使用装置III的目的是 ； （3）确定含有乙烯的现象是 。

分析：实验室制取乙烯过程中常混有SO2。证明SO2存在可用品红溶液，看是否褪色。

而证明乙烯存在可用酸性KMnO4溶液，但乙烯和 SO2都能使酸性KMnO4溶液褪色，所以在证明乙烯存在以前应除去SO2。利用乙烯与碱溶液不反应而SO2能与碱溶液反应的性质除去SO2。 答案为：（1）A；B；A；D。（2）装置I中品红溶液褪色可说明混合气体中含有SO2。（3）除去SO2气体（4）检验SO2是否除尽。（5）装置（III）中品红溶液不褪色，装置（IV）中酸性KMnO4溶液褪色，说明混合气体中含有乙烯。

4．实战演练

一、选择题（每小题5分，共45分） 1.下图可用于

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A.加热无水醋酸钠和碱石灰制取CH4 B.加热乙醇与浓硫酸的混合液制C2H4 C.加热KClO3和少量MnO2，制取O2 D.加热NH4Cl和消石灰混合物制NH3

2.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是

3.两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1 L该混合烃与9 L O2混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10 L，下列各组混合烃中不符合此条件的是

A．CH4、C2H4 B．CH4、C3H6 C．C2H4、C3H4 Ｄ．C2H2、C3H6

4.婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是

5.CH4中混有C2H4,欲除去C2H4得纯净CH4，最好依次通过盛下列哪一组试剂的洗气瓶 A.澄清石灰水，浓H2SO4 B.酸性KMnO4溶液，浓H2SO4 C.Br2水，浓H2SO4

39

D.浓H2SO4，酸性KMnO4溶液

??2CH3CH2CHF2＋Xe的说法正确的是 6.下列关于反应XeF4＋2CH3－CH==CH2?A.XeF4被氧化

B.CH3—CH==CH2是还原剂 C.CH3CH2CHF2是还原产物

D.XeF4既是氧化剂，又是还原剂

7.某烃分子中含偶数个碳原子，相同条件下1 mL气态烃完全燃烧时需6 mL氧气，此烃分子中原子的总数为

A.8 C.12

8.烯烃在一定条件下发生氧化反应时，C==C发生断裂。RCH==CHR′可以氧化成RCHO和R′CHO。在该条件下，下列烯烃分别被氧化后，产物中可能有乙醛的是

A.CH3CH==CH（CH2）2CH3 B.CH2==CH（CH2）2CH3 C.CH3CH==CHCH==CHCH3 D.CH3CH2CH==CHCH2CH3 9.丁腈橡胶：

具有优良的耐油、耐高温性能，合成丁腈橡胶的原料是 ①CH2==CH—CH==CH2 ②CH3—C==C—CH3 ③CH2==CH—CN ④CH3—CH==CH—CN ⑤CH3CH==CH2 ⑥CH3—CH==CH—CH3 A．③⑥ B.②③ C.①③

二、非选择题（共55分） 10.(9分)某高聚物的结构简式为

D.④⑤

形成高聚物分子的三种单体的结构简式分别为 、 、 。

11.(6分)1999年合成了一种新化合物，本题用ｘ为代号。用现代方法测得ｘ的相对分子质量为64。ｘ含碳93．8％，含氢6．2％；ｘ分子中有3种化学环境不同的氢原子和4种化学环境不同的碳原子；ｘ分子中同时存在

C—C、C==C和C==C三种键，并发现其C==C比寻常的C==C短。 (1)ｘ的分子式是 ； (2)请将ｘ的可能结构式画在方框内。

12.(16分)实验室制取乙烯，常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4生成少量的SO2，有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和SO2，试回答下列问题：

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