基礎(chǔ)化學(xué)知識

1、基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 化化 學(xué)學(xué)歡迎走進(jìn)奇妙的化學(xué)世界歡迎走進(jìn)奇妙的化學(xué)世界思考如下問題：思考如下問題：1 1、什么是化學(xué)？、什么是化學(xué)？2 2、化學(xué)和我們有什么關(guān)系？、化學(xué)和我們有什么關(guān)系？什么是化學(xué)什么是化學(xué)化學(xué)是研究物質(zhì)的化學(xué)是研究物質(zhì)的 組成、結(jié)構(gòu)、組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)性質(zhì)以及以及 變化規(guī)律變化規(guī)律 的科學(xué)的科學(xué)?；瘜W(xué)和我們有什么關(guān)系化學(xué)和我們有什么關(guān)系化學(xué)與人類的關(guān)系化學(xué)與人類的關(guān)系 生活中處處有生活中處處有化學(xué)化學(xué)絢絢麗麗多多彩彩的的化化學(xué)學(xué)世世界界有趣實(shí)用的無處不在的無處不在的在工業(yè)方面在工業(yè)方面人工生產(chǎn)的鉆石人工生產(chǎn)的鉆石冶煉鋼鐵冶煉鋼鐵在農(nóng)業(yè)方面在農(nóng)業(yè)方面農(nóng)藥農(nóng)藥化肥化肥在醫(yī)藥衛(wèi)生方面在醫(yī)

2、藥衛(wèi)生方面SARSSARS疫苗疫苗殺菌消毒殺菌消毒在航空航天方面在航空航天方面吸波材料吸波材料(RAM)(RAM)高能燃料高能燃料（1）古代：）古代：加快了人類歷史的進(jìn)程加快了人類歷史的進(jìn)程火的發(fā)現(xiàn)和利用改善了人類的生火的發(fā)現(xiàn)和利用改善了人類的生存條件存條件 我國古代對化學(xué)的貢獻(xiàn)我國古代對化學(xué)的貢獻(xiàn)（1）造紙、）造紙、 火藥、火藥、 陶瓷。陶瓷。（2）商代冶煉青銅器。）商代冶煉青銅器。（3）春秋戰(zhàn)國時(shí)期冶鐵、）春秋戰(zhàn)國時(shí)期冶鐵、冶鋼等。冶鋼等。 “蔡侯紙”的發(fā)明者 蔡倫 火藥 萬戶飛天模型中國精美的 瓷器造紙、制火藥、燒瓷器 陶瓷、銅器、鐵器、紙、火藥、酒、染料等，為人陶瓷、銅器、鐵器、紙、火

3、藥、酒、染料等，為人類提供了更多的生活和生產(chǎn)資料類提供了更多的生活和生產(chǎn)資料蔡倫造紙蔡倫造紙人面魚紋彩陶盆人面魚紋彩陶盆越王勾踐青銅劍越王勾踐青銅劍道爾頓道爾頓 英國英國 化學(xué)家、物理學(xué)家化學(xué)家、物理學(xué)家阿伏加德羅阿伏加德羅 意大利意大利 化學(xué)家、物理學(xué)家化學(xué)家、物理學(xué)家原子論和分子學(xué)說原子論和分子學(xué)說 1.1.道爾頓道爾頓和和阿伏加德羅阿伏加德羅建立了原子和分子學(xué)說建立了原子和分子學(xué)說 化學(xué)真正成為一門獨(dú)立的科學(xué)化學(xué)真正成為一門獨(dú)立的科學(xué)英國化學(xué)家物理學(xué)家 道爾頓意大利化學(xué)家 阿佛加德羅 近代，道爾頓（英國科學(xué)家）和近代，道爾頓（英國科學(xué)家）和阿伏加德羅（意大利物理學(xué)家、化學(xué)阿伏加德羅（意大

4、利物理學(xué)家、化學(xué)家）等科學(xué)家的研究，得出了一個(gè)重家）等科學(xué)家的研究，得出了一個(gè)重要結(jié)論要結(jié)論：物質(zhì)是由分子和原子構(gòu)物質(zhì)是由分子和原子構(gòu)成的，分子中原子的重新組合是成的，分子中原子的重新組合是化學(xué)變化的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)變化的基礎(chǔ)。這就是分子原子這就是分子原子論，這是近代化學(xué)的基礎(chǔ)。論，這是近代化學(xué)的基礎(chǔ)。近代近代道爾頓、阿伏加德羅的發(fā)現(xiàn)：道爾頓、阿伏加德羅的發(fā)現(xiàn)：物質(zhì)由原子和分子構(gòu)成，分子的破裂和原子的重新物質(zhì)由原子和分子構(gòu)成，分子的破裂和原子的重新組合是組合是化學(xué)變化的基礎(chǔ)化學(xué)變化的基礎(chǔ)。在化學(xué)中分子會(huì)破裂，而原子不會(huì)破裂，但可以在化學(xué)中分子會(huì)破裂，而原子不會(huì)破裂，但可以重新組合成新的分子。重新組合

5、成新的分子。這就是說：這就是說：原子論和分原子論和分子說的創(chuàng)立子說的創(chuàng)立近代化學(xué)近代化學(xué)2 2、18691869年年門捷列夫門捷列夫（俄國）發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了元元素周期律和元素周期表素周期律和元素周期表使化學(xué)的學(xué)習(xí)和使化學(xué)的學(xué)習(xí)和研究變得有規(guī)律可循。研究變得有規(guī)律可循。門捷列夫像門捷列夫像元素周期表元素周期表九大分支學(xué)科九大分支學(xué)科無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)、核化學(xué)與放射化學(xué)、高分子化學(xué)、核化學(xué)與放射化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、生命化學(xué)、材料化學(xué)環(huán)境化學(xué)、生命化學(xué)、材料化學(xué) 納米技術(shù)和綠色化學(xué)納米技術(shù)和綠色化學(xué)耐高溫纖維制成的消防人耐高溫纖維制成的

6、消防人員的服裝員的服裝現(xiàn)代現(xiàn)代玻璃纖維增強(qiáng)塑料制玻璃纖維增強(qiáng)塑料制造的破冰斧造的破冰斧納米是個(gè)長度單位，納米是個(gè)長度單位，1納米是納米是1米的米的10億分億分之一，一根頭發(fā)直徑的之一，一根頭發(fā)直徑的7萬分之一。萬分之一。當(dāng)物質(zhì)的外形尺寸小到當(dāng)物質(zhì)的外形尺寸小到0.1納米至納米至100納米納米的范圍之內(nèi)時(shí)，許多物質(zhì)的自然屬性就會(huì)發(fā)的范圍之內(nèi)時(shí)，許多物質(zhì)的自然屬性就會(huì)發(fā)生很大變化。生很大變化。比如黃金的粉末顆粒細(xì)小到納米級時(shí)，顏比如黃金的粉末顆粒細(xì)小到納米級時(shí)，顏色會(huì)變成黑色；把銅制成納米的粉末再壓成色會(huì)變成黑色；把銅制成納米的粉末再壓成塊狀，其導(dǎo)熱速度是原來的塊狀，其導(dǎo)熱速度是原來的5倍。倍。

7、綠色化學(xué)綠色化學(xué)-環(huán)境友好化學(xué)環(huán)境友好化學(xué)1 核心：利用化學(xué)原理從源頭核心：利用化學(xué)原理從源頭消除污染消除污染 2 四特點(diǎn)（原料、條件、零四特點(diǎn)（原料、條件、零排放、產(chǎn)品）排放、產(chǎn)品） （1）、充分利用資源和能源，采用無毒無害的原料； （2）、在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，減少廢物向環(huán)境排放。 （3）、提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)“零排放”。 （4）、生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品?；瘜W(xué)基礎(chǔ)知識化學(xué)基礎(chǔ)知識 原子核： 核外電子宏觀：元素（元素符號及化合價(jià)） O、O2- 微觀：微粒分子：（分子運(yùn)動(dòng)、分子間隔） O2（共價(jià)化合物） 原子：

8、 O質(zhì)子中子最外層電子數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖離子：（陽離子、陰離子、原子團(tuán)）（離子化合物） O2-物質(zhì)的組成物質(zhì)的組成物質(zhì)的分類物質(zhì)的分類物質(zhì)純凈物混合物單質(zhì)化合物金屬非金屬稀有氣體無機(jī)化合物有機(jī)化合物氧化物酸堿鹽元素周期表元素周期表IA011H氫2He氦IIAIIIAIVAVAVIAVIIA23Li鋰 4Be鈹5B硼6C碳7N氮8O氧9F氟10Ne氖311Na鈉12Mg鎂13Al鋁14Si硅15P磷16S硫17Cl氯18Ar氬IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB419K鉀20Ca鈣21Sc鈧22Ti鈦23V釩24Cr鉻25Mn錳26Fe鐵27Co鈷28Ni鎳29Cu銅30Zn鋅31G

9、a鎵32Ge鍺33As砷34Se硒35Br溴36Kr氪537Rb銣38Sr鍶39Y釔40Zr鋯41Nb鋯42Mo鉬43Tc锝44Ru釕45Rh銠46Pd鈀47Ag銀48Cd鎘49In銦50Sn錫51Sb銻52Te碲53I碘54Xe氙655Cs銫56Ba鋇5771La-Lu鑭系72Hf鉿73Ta鉭74W鎢75Re錸76Os鋨77Ir銥78Pt鉑79Au金80Hg汞81Ti鉈82Pb鉛83Bi鉍84Po釙85At砹86Rn氡787Fr鈁88Ra鐳89103Ac-Lr錒系10410510610710810992 U鈾5f36d17s2238.0原子序數(shù)元素名稱注的是人造元素元素符號，紅色指放射性元素

10、外圍電子層排布，括號指可能電子層排布原子量金金 屬屬非金屬非金屬過渡元素過渡元素惰性氣體惰性氣體原子半徑逐漸變小原子半徑逐漸變小原子半徑逐漸變小原子半徑逐漸變小HLiBeBCNOFNaMgAlSiPSClKCaGaGeAsSeBrRbSrInSnSbTeICsBaTlPbBiPoAt非金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)Mn Zn Fe Ba I錳 鋅 鐵 鋇 碘Cu Hg Ag Pt Au 銅 汞 銀 鉑 金世界萬物是由世界萬物是由100100多種元素組成的多種元素組成的常見元素符號有：常見元素符號有：我們常見

11、的物質(zhì)：我們常見的物質(zhì)：H氫O氧N C NaMg氮碳鈉鎂H2O水CO2二氧化碳O2氧氣CaCO3碳酸鈣分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)氯化鈉晶氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)圖體結(jié)構(gòu)圖10928 共價(jià)鍵石墨為混合型晶體混合型晶體 1.有機(jī)化合物及有機(jī)化學(xué) 碳?xì)浠衔锛捌溲苌?研究碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏膶W(xué)科就稱為有機(jī)化學(xué) 2.有機(jī)化合物特點(diǎn) 易燃、易爆 熔點(diǎn)低、易揮發(fā) 難溶于水、易溶于有機(jī)溶劑 反應(yīng)速度慢、副產(chǎn)物多 分子組成復(fù)雜有機(jī)物 含氮 R-NH2 氮雜環(huán) 烴 非烴 飽和鏈烴 烷烴 CnH2n+2 不飽和鏈烴 烯烴、炔烴 CnH2n、CnH2n-2 含氧 醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯 環(huán)烷烴 三員環(huán)、多

12、員環(huán) CnH2n 芳烴 單環(huán)、多環(huán)、稠環(huán) 單環(huán)：CnH2n-6 單糖 葡萄糖、果糖C6H12O6 雙糖 麥芽糖、蔗糖C12H22O12 糖 含氮化合物 蛋白質(zhì) 高分子化合物 鹵烴 R-X 多糖 淀粉、纖維素（C6H10O5）n 天然高分子化合物 合成有機(jī)高分子化合物 含硫 硫醇、硫酚、硫醚、噻吩 環(huán) 鏈有機(jī)化合物的分類有機(jī)化合物的分類烴類烴類 烴 只有碳、氫兩種元素組成的一類有機(jī)化合物 (烷烴、環(huán)烷烴；烯、二烯、炔烴；芳香烴) 飽和烴烷烴 ：碳碳以單鍵相連成鏈，剩下價(jià)鍵則完全連氫原子環(huán)烷烴 ：碳碳以單鍵相連成環(huán)，剩下價(jià)鍵則完全連氫原子 不飽和烴（烯烴、二烯烴、炔烴） 在分子中碳原子之間存在以雙

13、鍵或叁鍵相結(jié)合的烴為不飽和烴。 烯烴：分子中含有雙鍵的鏈狀的烴。 二烯烴：分子中含有兩個(gè)雙鍵的鏈狀的烴。 炔烴：分子中含有叁鍵的鏈狀的烴。 芳香烴（單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴、稠環(huán)芳烴） 芳香烴：在分子中有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的烴。CH3CHH苯(單環(huán))甲苯(單環(huán))二苯甲烷(多環(huán) )萘(稠環(huán))苯 分子結(jié)構(gòu)（凱庫勒式） 苯分子里有六個(gè)碳原子六個(gè)氫原子都處在同一平面內(nèi)6個(gè)碳原子組成一個(gè)正六邊形，即苯分子具有平面正六邊形的結(jié)構(gòu)苯分子中各個(gè)鍵角都是120 。苯分子中各個(gè)鍵長完全相等，都是1.4010-10m。 苯分子是閉合大鍵 p鹵代烴烴分子中的氫原子被鹵素(Cl、Br、I )取代的衍生物。 p CH3Cl 、CH

14、3Br、C2H5Cl及RF為氣體，C15以上的是固體，其它鹵烴為液體。 p 難溶于水（原因：與水不能形成氫鍵），易溶于醇、醚、烴等有機(jī)溶劑 p 鹵烴一般具有麻醉性；隨鹵原子數(shù)目的增多，鹵代烴的可燃性降低，并具有滅火性；一般鹵烴的蒸氣有毒，含偶數(shù)碳的氟烷有劇毒。 HOOORRRHH飽和一元醇的分子組成通式是CnH2n+1OH。醇的官能團(tuán)是羥基（OH），醇的化學(xué)性質(zhì)主要由羥基決定。乙醇是無色有特殊香味的液體，易揮發(fā)，比水輕，與水以任意比互溶，能溶多種有機(jī)物。 醇飽和一元醚的分子組成通式為CnH2n+2O，除甲醚和甲乙醚為氣體外，其余的醚大多為無色、有特殊氣味、易流動(dòng)的液體。醚一般只微溶于水，而易溶

15、于有機(jī)溶劑。醛和酮都是含有羰基（ C=O）的化合物，羰基碳原子與兩個(gè)烴基相連（RCR）的叫酮；羰基的碳原子至少連有一個(gè)氫原子（RCH）的叫醛。醚醛和酮羧酸羧酸的通式為： RCOHO是烴基與羧基相連結(jié)成的有機(jī)物。 乙酸 俗稱醋酸，結(jié)構(gòu)式為 CH3COHO，是食醋的主要成分(約含35%的乙酸)。乙酸是無色而有強(qiáng)烈刺激性氣味的液體，易溶于水和乙醇，沸點(diǎn)113，熔點(diǎn)16.7。無水乙酸在低于熔點(diǎn)時(shí)為冰狀固體，所以無水乙酸又稱冰醋酸。高分子化合物 相對分子量高達(dá)數(shù)萬，數(shù)十萬乃至數(shù)百萬的化合物稱為高分子化合物，簡稱高分子或高聚物。 有機(jī)高分子有天然的（如蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉、天然橡膠） 和人工合成 的。 通

16、常使用的合成高分子材料，按其性能、狀態(tài)及用途可分為塑料、合成橡膠、合成纖維，即“三大合成材料”。此外，還有膠粘劑、離子交換樹酯、有機(jī)硅聚合物、涂料、高分子復(fù)合材料和人工智能材料等。 羧酸烴基上的氫原子被氨基取代后的產(chǎn)物。(氨基：NH3去掉一個(gè)H原子剩下的部分表示: -NH2)結(jié) 構(gòu)：含有一個(gè)-NH2及-COOH性 質(zhì)： 具有兩性：堿性和酸性氨基酸- -氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：R - CH- COOHNH2由不同的氨基酸(天然蛋白質(zhì)都是天然蛋白質(zhì)都是-氨基酸氨基酸)經(jīng)縮聚形成的有機(jī)高分子化合物因氨基酸數(shù)量和排列不同, 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 種類繁多。蛋白質(zhì)屬于天然有機(jī)高分子化合物, 為混合物蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)水

17、解原理：水解原理：OOHHHNCH2CO OHHNCH2COHHOHOHH能夠水解能夠水解( (結(jié)構(gòu)中含有結(jié)構(gòu)中含有肽鍵肽鍵) )蛋白質(zhì)化學(xué)試劑純度化學(xué)試劑純度純度等級優(yōu)級純分析純化學(xué)純實(shí)驗(yàn)試劑英文代號GRGuarantee ReagentARAnalytical ReagentCPChemical PureLRLaboratory Reagent瓶簽顏色綠色紅色藍(lán)色黃色適用范圍用作基準(zhǔn)物質(zhì)，主要用于精密的科學(xué)研究和分析實(shí)驗(yàn)。用于一般科學(xué)研究和分析實(shí)驗(yàn)。用于要求較高的無機(jī)和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，或要求不高的分析檢驗(yàn)。用于一般的實(shí)驗(yàn)和要求不高的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?；瘜W(xué)試劑純度化學(xué)試劑純度化學(xué)試劑純度化學(xué)試劑純度危

18、險(xiǎn)化學(xué)品危險(xiǎn)化學(xué)品 國際上，一是國際上，一是聯(lián)合國危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸建議書聯(lián)合國危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸建議書規(guī)定了規(guī)定了9 9類類危險(xiǎn)化學(xué)品的鑒別指標(biāo)；二是危險(xiǎn)化學(xué)品的鑒別指標(biāo)；二是“危險(xiǎn)化學(xué)危險(xiǎn)化學(xué)品鑒別分類的國際協(xié)調(diào)系統(tǒng)品鑒別分類的國際協(xié)調(diào)系統(tǒng)( (GHS)GHS)規(guī)定了規(guī)定了2626類類危險(xiǎn)化危險(xiǎn)化學(xué)品的鑒別指標(biāo)和測定方法，這一指標(biāo)已為先進(jìn)工學(xué)品的鑒別指標(biāo)和測定方法，這一指標(biāo)已為先進(jìn)工業(yè)國接受，但尚未形成全球共識，全球采納只是時(shí)業(yè)國接受，但尚未形成全球共識，全球采納只是時(shí)間問題。間問題。 國標(biāo)國標(biāo)“GB6944-2005GB6944-2005危險(xiǎn)貨物分類與品名編號危險(xiǎn)貨物分類與品名編號”，將危險(xiǎn)化學(xué)品分為，將危險(xiǎn)化學(xué)品分為9 9類類，也規(guī)定了相應(yīng)指標(biāo)；該標(biāo)，也規(guī)定了相應(yīng)指標(biāo)；該標(biāo)準(zhǔn)節(jié)選自準(zhǔn)節(jié)選自“聯(lián)合國危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸建議書聯(lián)合國危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸建議書”，沒有包，沒有包括實(shí)驗(yàn)測定方法及一些附加說明。括實(shí)驗(yàn)測定方法及一些附加說明。危險(xiǎn)化學(xué)品危險(xiǎn)化學(xué)品危險(xiǎn)化學(xué)品危險(xiǎn)化學(xué)品我國和國際危險(xiǎn)化學(xué)品的標(biāo)志圖例我國和國際危險(xiǎn)化學(xué)品的標(biāo)志圖例危險(xiǎn)化學(xué)品危險(xiǎn)化學(xué)品GHSGHS圖示：圖示： n 基于基于GHS的化學(xué)