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1、第 PAGE- 23 - 頁化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)化學(xué)基本概念和基本理論元素及化合物有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)計(jì)算化學(xué)試驗(yàn)化學(xué)工業(yè)知識化學(xué)基本概念和基本理論一, 物質(zhì)的分類二, 組成原子的粒子間的關(guān)系： 1, 核電荷數(shù)（Z）=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù) 2, 質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）中子數(shù)（N） 三, 元素周期律及周期表 四, 化學(xué)鍵及分子結(jié)構(gòu)五, 晶體類型及性質(zhì) 晶體類型性質(zhì)比較離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體結(jié)構(gòu)組成粒子陰, 陽離子分子原子金屬陽離子和自由電子粒子間作用離子鍵范德瓦耳斯力共價(jià)鍵金屬鍵物理性質(zhì)熔沸點(diǎn)較高低很高有高有低硬度硬而脆小大有大有小, 有延展性溶解性易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑極性分子易

2、溶于極性溶劑不溶于任何溶劑難溶（鈉等及水反應(yīng)）導(dǎo)電性晶體不導(dǎo)電；能溶于水的其水溶液導(dǎo)電；熔化導(dǎo)電晶體不導(dǎo)電，溶于水后能電離的，其水溶液可導(dǎo)電；熔化不導(dǎo)電不良（半導(dǎo)體Si）良導(dǎo)體（導(dǎo)電傳熱）典型實(shí)例NaCl, NaOHNa2O, CaCO3干冰, 白磷冰, 硫磺金剛石, SiO2晶體硅, SiCNa, Mg, AlFe, Cu, Zn六, 化學(xué)反應(yīng)類型七, 離子反應(yīng)八, 氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念的相互關(guān)系九, 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化十, 溶液及膠體十一, 化學(xué)反應(yīng)速率十二, 化學(xué)平衡十三, 弱電解質(zhì)的電離平衡十四, 溶液的酸堿性 十五, 鹽類的水解十六, 酸堿中和滴定十七, 電化學(xué)元素及化合物鈉及其

3、化合物堿金屬氯及其化合物鹵素氧族元素硫的重要化合物碳及其化合物硅及其化合物材料氮族元素氮和磷氨硝酸鎂和鋁鐵及其化合物銅及其化合物返回頁頂有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)烴不飽和鏈烴芳香烴分類通式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì)同分異構(gòu)烷烴CnH2n+2(n1)C-C單鍵鏈烴及鹵素取代反應(yīng)(光照)燃燒裂化反應(yīng)一般隨分子中碳原子數(shù)的增多，沸點(diǎn)上升，液態(tài)時(shí)密度增大。氣態(tài)碳原子數(shù)為14。不溶于水，液態(tài)烴密度比水的小碳鏈異構(gòu)烯烴CnH2n(n2)含一個(gè)CC鍵鏈烴及鹵素, H：, H2O等發(fā)生加成反應(yīng)加聚反應(yīng)氧化反應(yīng)：燃燒，被KMnO4酸性溶液氧化碳鏈異構(gòu)位置異構(gòu)炔烴CnH2n-2(n2)含一個(gè)CC鍵鏈烴加成反應(yīng)氧化反應(yīng)：燃燒，被K

4、MnO4酸性溶液氧化碳鏈異構(gòu)位置異構(gòu)苯及其同系物CnH2n-6(n6)含一個(gè)苯環(huán)側(cè)鏈為烷烴基取代反應(yīng)：鹵代, 硝化, 磺化加成反應(yīng)氧化反應(yīng)：燃燒，苯的同系物能被KMnO4酸性溶液氧化簡單的同系物常溫下為液態(tài)；不溶于水，密度比水的小側(cè)鏈大小及相對位置產(chǎn)生的異構(gòu)烴的衍生物烴的衍生物結(jié)構(gòu), 通式, 化學(xué)性質(zhì)鑒別類別官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)通式化學(xué)性質(zhì)鹵代烴-X（鹵素原子）C-X鍵在肯定條件下斷裂CnH2n+1O2（飽和一元）(1)NaOH水溶液加熱,取代反應(yīng)(2)NaOH醇溶液加熱,消去反應(yīng)醇-OH（羥基）(1)OH及烴基直接相連(2)OH上氫原子活潑CnH2n+2O2（飽和一元）(1)取代：脫水成醚,醇鈉,

5、醇及羧酸成酯,鹵化成鹵代烴(2)氧化成醛(CH2OH)(3)消去成烯醛(1)醛基上有碳氧雙鍵(2)醛基只能連在烴基鏈端CnH2nO2（飽和一元）(1)加成：加H2成醇(2)氧化：成羧酸羧(1)COOH可電離出H+(2)COOH難加成CnH2nO（飽和一元）(1)酸性：具有酸的通性(2)酯化：可看作取代酯,必需是烴基CnH2nO2（飽和一元）水解成醇和羧酸酚(1)羥基及苯環(huán)直接相連(2)OH上的H比醇活潑(3)苯環(huán)上的H比苯活潑(1)易取代：及溴水生成2,4,6-三溴苯酚(2)顯酸性(3)顯色：遇Fe3+變紫色代表物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系糖類類別葡萄糖蔗糖淀粉纖維素分子式（C6H12O6）（C12H22O1

6、1）（C6H10O5）（C6H10O5）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)多羥基醛分子中無醛基，非還原性糖由幾百到幾千個(gè)葡萄糖單元構(gòu)成的自然高分子化合物由幾千個(gè)葡萄糖單元構(gòu)成的自然高分子化合物主要性質(zhì)白色晶體，溶于水有甜味。既有氧化性，又有還原性，還可發(fā)生酯化反應(yīng)，并能發(fā)酵生成乙無色晶體，溶于水有甜味。無還原性，能水解生成葡萄糖和果糖白色粉末，不溶于冷水，部分溶于熱水。能水解最終生成葡萄糖；遇淀粉變藍(lán)色；無還原性無色無味固體.不溶于水及有機(jī)溶劑。能水解生成葡萄糖.能發(fā)生酯化反應(yīng)，無還原性重要用途養(yǎng)分物質(zhì), 制糖果, 作還原劑食品食品, 制葡萄糖, 乙醇造紙, 制炸藥, 人造纖維油脂通式物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)密度比水小，不溶于

7、水，易溶于汽油, 乙醚, 苯等多種有機(jī)溶劑中。1.水解：酸性條件堿性條件皂化反應(yīng)2.氫化（硬化）蛋白質(zhì)和氨基酸類別氨基酸蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分子中既有酸性基(羧基)又有堿性基(氨基)，是兩性物質(zhì)由不同的氨基酸相互結(jié)合而形成的高分子化合物。分子中有羧基和氨基，也是兩性物質(zhì)主要性質(zhì)既能和酸反應(yīng)，又能和堿反應(yīng)分子間能相互結(jié)合而形成高分子化合物具有兩性在酸或堿或酶作用下水解，最終得多種。氨基酸鹽析變性有些蛋白質(zhì)遇濃HNO3呈黃色燃燒產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味蛋白質(zhì)溶液為膠體合成材料（有機(jī)高分子化合物）基本概念基本概念單體結(jié)構(gòu)單元（鏈節(jié)）聚合度高聚物含義能合成高分子化合物的小分子，一般是不飽和的或含有兩個(gè)或更多官能團(tuán)

8、的小分子高聚物分子中具有代表性的, 重復(fù)出現(xiàn)的最小部分每個(gè)高分子里鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)由單體聚合而成的相對分子質(zhì)量較大的化合物，相對分子質(zhì)量高達(dá)數(shù)千至數(shù)萬以上實(shí)例（以聚乙烯為例）CH2=CH2CH2CH2n結(jié)構(gòu)及性質(zhì)線型高分子體型（網(wǎng)狀）高分子結(jié)構(gòu)分子中的原子以共價(jià)鍵相互聯(lián)結(jié)成一條很長的卷曲狀態(tài)的“鏈”分子鏈及分子鏈之間還有很多共價(jià)鍵交聯(lián)起來，形成三度空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)溶解性能緩慢溶解于適當(dāng)溶劑很難溶解，但往往有肯定程度的脹大性能具熱塑性，無固定熔點(diǎn)具熱固性，受熱不熔化特性強(qiáng)度大, 可拉絲, 吹薄膜, 絕緣性好強(qiáng)度大, 絕緣性好，有可塑性合成有機(jī)高分子化合物的常見反應(yīng)類型反應(yīng)類型概念示例加聚反應(yīng)由相對分

9、子質(zhì)量小的化合物分子相互結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的化合物分子的反應(yīng)。均聚反應(yīng)發(fā)生加聚反應(yīng)的單體只有一種。共聚反應(yīng)發(fā)生加聚反應(yīng)的單體有兩種或多種nCH2=CH2+nCH2=CHCH2縮聚反應(yīng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上官能團(tuán)的單體相互結(jié)合，生成高分子化合物，同時(shí)生成小分子（如H2O, HX, NH3和醇等）。以某分子中碳氧雙鍵中的氧原子及另一個(gè)基團(tuán)中的活潑氫原子結(jié)合成水而進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。+nH2O以醇羥基中的氫原子和酸分子中的羥基結(jié)合成水的方式而進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。nHOOCCOOH+nHOCH2CH2OH+2nH2O以羧基中的羥基及氨基中的氫原子結(jié)合成H2O的方式而進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。nH2O-(CH2)5-NH2+

10、nHOOC-(CH2)6-COOH+2H2O返回頁頂化學(xué)計(jì)算物質(zhì)的量及氣體摩爾體積的計(jì)算(1)n= n= n=n=(標(biāo)準(zhǔn)狀況) n=cV n=(2)M= m=MnV= Vm=cB= c1V1=c2V2 (濃溶液稀釋)相對原子質(zhì)量, 相對分子質(zhì)量及確定化學(xué)式的計(jì)算物質(zhì)溶解度, 溶液濃度的計(jì)算pH及有關(guān)氫離子濃度, 氫氧根離子濃度的計(jì)算化學(xué)反應(yīng)方程式的有關(guān)計(jì)算返回頁頂化學(xué)試驗(yàn)化學(xué)試驗(yàn)基本操作常見氣體及其他物質(zhì)的試驗(yàn)室制備氣體發(fā)生裝置固體+固體加熱固體+液體不加熱固(或液)體+液體加熱圖4-1圖4-2圖4-3常見氣體的制備制取氣體反應(yīng)原理(反應(yīng)條件, 化學(xué)方程式)裝置類型收集方法留意事項(xiàng)O22KCl

11、O32KCl+3O2或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2固體+固體加熱排水法檢查裝置氣密性。裝固體的試管口要略向下傾斜。先勻稱加熱，后固定在放藥品處加熱。用排水法收集，停止加熱前，應(yīng)先把導(dǎo)氣管撤離水面，才能熄滅酒精燈NH32NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O向下排氣法Cl2MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O固 液體 體+ +液 液體 體加熱向上排氣法同上, , 條內(nèi)容。液體及液體加熱，反應(yīng)器內(nèi)應(yīng)添加碎瓷片以防暴沸。氯氣有毒，尾氣要用堿液汲取。制取乙烯溫度應(yīng)限制在170左右NO3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O排水法C2H4

12、CH3CH2OHCH2=CH2+H2OH2Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2固體+液體不加熱檢查裝置氣密性。運(yùn)用長頸漏斗時(shí)，要把漏斗頸插入液面以下。運(yùn)用啟普發(fā)生器時(shí)，反應(yīng)物固體應(yīng)是塊狀，且不溶于水(H2, CO2, H2S可用)。制取乙炔要用分液漏斗，以限制反應(yīng)速率。H2S劇毒，應(yīng)在通風(fēng)櫥中制備，或用堿液汲取尾氣。不可用濃H2SO4向下排氣法或排水法C2H2CaC2+2H2OCa(OH)2+CHCHCO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O向上排氣法NO2Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2OH2SFeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S氣體的干燥

13、干燥是用相宜的干燥劑和裝置除去氣體中混有的少量水分。常用裝置有干燥管(內(nèi)裝固體干燥劑), 洗氣瓶(內(nèi)裝液體干燥劑)。 所選用的干燥劑不能及所要保留的氣體發(fā)生反應(yīng)。常用干燥劑及可被干燥的氣體如下： (1)濃硫酸(酸性干燥劑)：N2, O2, H2, Cl2, CO, CO2, SO2, HCl, NO, NO2, CH4, C2H4, C2H2等(不可干燥還原性或堿性氣體)。 (2)P2O5(酸性干燥劑)：可干燥H2S, HBr, HI及濃硫酸能干燥的氣體(不可干燥NH3等)。 (3)無水CaCl2(中性干燥劑)：可干燥除NH3以外的其他氣體(NH3能及CaCl2反應(yīng)生成絡(luò)合物CaCl28NH3

14、)。 (4)堿石灰(堿性干燥劑)：可干燥NH3及中性氣體(N2, O2, H2, CO, NO, CH4, C2H4, C2H2等)。不能干燥酸性氣體。 (5)硅膠(酸性干燥劑)：可干燥Cl2, O2, H2, CO2, CH4, C2H4, C2H2(硅膠能吸附水，也易吸附其他極性分子，只能干燥非極性分子氣體)。 (6)其他：如生石灰, NaOH也可用于干燥NH3及中性氣體(不可干燥有酸性或能及之作用的氣體)。物質(zhì)的分別提純物理分別提純法方法適用范圍主要儀器舉例留意事項(xiàng)過濾固體及液體分別漏斗, 燒杯, 玻璃棒, 鐵架臺(帶鐵圈), 濾紙粗鹽提純時(shí)，把粗鹽溶于水，經(jīng)過過濾，把不溶于水的固體雜質(zhì)

15、除去要“一貼二低三靠”必要時(shí)要洗滌沉淀物(在過濾器中進(jìn)行)定量試驗(yàn)的過濾要“無損”結(jié)晶重結(jié)晶混合物中各組分在溶劑中的溶解度隨溫度變化不同燒杯及過濾儀器硝酸鉀溶解度隨溫度變化大，氯化鈉溶解度隨溫度變化小，可用該法從氯化鈉和硝酸鉀的混合物中提純硝酸鉀一般先配較高溫度的飽和溶液，然后降溫結(jié)晶結(jié)晶后過濾，分別出晶體升華混合物中某一成分在肯定溫度下可直接變?yōu)闅怏w，再冷卻成固體酒精燈, 大燒杯, 圓底燒瓶, 鐵架臺(帶鐵圈), 石棉網(wǎng)粗碘中碘及鉀, 鈉, 鈣, 鎂的碘化物混雜，利用碘易升華的特性，可將碘及雜質(zhì)分別(升華物質(zhì)的集取方法不作要求)蒸發(fā)分別溶于溶劑中的溶質(zhì)蒸發(fā)皿, 三角架, 酒精燈, 玻璃棒從食

16、鹽水溶液中提取食鹽晶體溶質(zhì)須不易分解, 不易水解, 不易被氧氣氧化蒸發(fā)過程應(yīng)不斷攪拌近干時(shí)停止加熱，余熱蒸干蒸餾分餾利用沸點(diǎn)不同以分別互溶液體混合物蒸餾燒瓶, 冷凝管, 酒精燈, 錐形瓶, 牛角管, 溫度計(jì), 鐵架臺(帶鐵圈, 鐵夾), 石棉網(wǎng)等制取蒸餾水，除去水中雜質(zhì)。除酒精中水(加生石灰)，乙醇和乙酸(先加NaOH蒸餾，后加濃H2SO4蒸餾)；石油分餾溫度計(jì)水銀球在蒸餾燒瓶支管口處加沸石(碎瓷片)留意冷凝管水流方向應(yīng)下進(jìn)上出不可蒸干分液兩種互不相溶的液體的分別分液漏斗(有圓筒形, 圓球形, 圓錐形)除溴乙烷中乙醇(先水洗)，水, 苯的分別，除乙酸乙酯中乙酸(加飽和Na2CO3洗)上層液體從

17、上口倒出，下層液體從下口放出萃取利用溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它及另一種溶劑所組成的溶液里提取出來可在燒杯, 試管等中進(jìn)行，一般在分液漏斗中(為便于萃取后分液)CCl4把溶于水里的Br2萃取出來萃取后要再進(jìn)行分液對萃取劑的要求：及原溶劑互不混溶, 不反應(yīng)；溶質(zhì)在其中的溶解度比在原溶劑中大；溶質(zhì)不及萃取劑反應(yīng)；兩溶劑密度差別大萃取后得到的仍是溶液，一般再通過分餾等方法進(jìn)一步分別滲析用半透膜使離子或小分子從膠體中分別出來(提純膠體)半透膜, 燒杯等除去Fe(OH)3膠體中的HCl要不斷更換燒杯中的水或改用流水，以提高滲析效果溶解雜質(zhì)及被提純的物質(zhì)在溶解性上有明顯差異

18、的混合物分液裝置或洗氣裝置或過濾裝置溴乙烷中的乙醇；Cl2中的HCl；CaCO3中的NaCl固體先研細(xì)攪拌或振蕩易溶氣體溶解要防倒吸必要吋加熱留意后續(xù)操作鹽析利用某些物質(zhì)在加某些無機(jī)鹽時(shí)，其溶解度降低而凝合的性質(zhì)來分別物質(zhì)燒杯, 玻璃棒以及過濾儀器從皂化液中分別肥皂, 甘油；蛋白質(zhì)的鹽析留意無機(jī)鹽的選用少量鹽能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解，重金屬鹽使蛋白質(zhì)變性鹽析后過濾化學(xué)分別提純 化學(xué)法要同時(shí)考慮到各組成成分及雜質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和特點(diǎn)，利用它們之間的差別加以分別提純。一般原則是：引入試劑一般只跟雜質(zhì)反應(yīng)；后續(xù)試劑應(yīng)能除去過量的前一試劑；不引進(jìn)新雜質(zhì)；雜質(zhì)及試劑生成的物質(zhì)易及被提純物分別(狀態(tài)類型不同)；過程

19、簡單，現(xiàn)象明顯，純度要高；盡可能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)；除去多種雜質(zhì)時(shí)應(yīng)考慮加入試劑的合理順序；如遇到極易溶解于水的氣體時(shí)，應(yīng)防止倒吸現(xiàn)象發(fā)生。在進(jìn)行化學(xué)分別提純時(shí)，進(jìn)行完必要的化學(xué)處理后，要適時(shí)實(shí)施某些物理法操作(如過濾, 分液等)。 試劑的選擇或?qū)嵭械拇胧┦亲顬殛P(guān)鍵的，它要依據(jù)除雜的一般原則，分析雜質(zhì)的狀態(tài)類型來確定。原物質(zhì)和雜質(zhì)均為氣體時(shí)，一般不選用氣體作為除雜的試劑，而選用固體或液體試劑；原物質(zhì)和雜質(zhì)均為可溶于水的固體(或溶液)時(shí)，雜質(zhì)的除去，要依據(jù)原物質(zhì)及雜質(zhì)中陰陽離子的異同，選擇適當(dāng)試劑，把雜質(zhì)中及原物質(zhì)不相同的陽離子或陰離子轉(zhuǎn)變成沉淀, 氣體, 水或原物質(zhì)。試劑一般選用可溶于水的固

20、體物質(zhì)或溶液，也可選用氣體或不溶于水的物質(zhì)；原物質(zhì)和雜質(zhì)至少有一種不溶物時(shí)，雜質(zhì)的除去一般不選用固體試劑，而是選用氣體或液體試劑，也可采納直接加熱, 灼燒等方法除去雜質(zhì)。 (1)加熱分解法：如NaCl中混有少量NH4HCO3，加熱使NH4HCO3分解。 (2)氧化還原法：利用氧化還原反應(yīng)將雜質(zhì)或氧化或還原，轉(zhuǎn)化為易分別物質(zhì)。如除去苯中的少量甲苯，就可利用甲苯及酸性高錳酸鉀反應(yīng)，生成苯甲酸，再加堿生成水溶性苯甲酸鈉，從而及苯分別；又如，除去CO2中的少量O2，可將氣體通過熱的銅網(wǎng)。 (3)沉淀法：將雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋沓サ姆椒?。如除去CO2中的H2S氣體，可將混合氣體通入到CuSO4溶液中，除去H2S氣體。 (4)汽化法：將雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w使之除去的方法。如除去NaCl固體中的Na2CO3固體，可加入HCl將其中的轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2氣體。 (5)酸, 堿法：利用雜質(zhì)