危險(xiǎn)貨物與化學(xué)課件

1、 第六章化學(xué)基本知識(shí) 無(wú)機(jī)化學(xué)：研究礦物質(zhì)的化學(xué)。 有機(jī)化學(xué)：研究碳?xì)浠衔锛捌溲苌?物的化學(xué)。 化學(xué) 分析化學(xué)：用分析的方法，確定物質(zhì) 的成分和含量。 物理化學(xué)：研究與化學(xué)現(xiàn)象直接有關(guān) 的某些物理特性。一、 危險(xiǎn)貨物與化學(xué)品 危險(xiǎn)貨物的80-90是化學(xué)品 化學(xué)品：是指天然的或人造的各類(lèi)化 學(xué)元素化合物和混合物。 美國(guó)2003年統(tǒng)計(jì)結(jié)果： 實(shí)驗(yàn)室外使用的化學(xué)品約63000種。 運(yùn)輸中常見(jiàn)的危險(xiǎn)化學(xué)品約3800種。 化學(xué)品已成為人類(lèi)生產(chǎn)和生活不可缺 少的一部分。 化學(xué)品的品種、數(shù)量在迅猛增加。 美國(guó)文摘上登錄的數(shù)量： 1900年，只有55萬(wàn)種； 1945年，達(dá)到110萬(wàn)種； 1970年，為236

2、.7萬(wàn)種； 1999年12月1日，達(dá)到2340萬(wàn)種； 2008年11月，達(dá)40000萬(wàn)種； 2009年9月，達(dá)到50000萬(wàn)種。組成物質(zhì)的元素目前有118種。實(shí)際自然界中存在的只有90種。危險(xiǎn)品中經(jīng)常出現(xiàn)的元素基本只有39種。物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)： 物理性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì) 概 念物質(zhì)不需要經(jīng)過(guò)化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。 物質(zhì)在化學(xué)變化中才能表現(xiàn)出來(lái)的的性質(zhì)。性質(zhì)獲得 由感覺(jué)器官直接感知或儀器測(cè)知。 通過(guò)化學(xué)變化可知。包含內(nèi)容顏色、狀態(tài)、氣味、味道、密度、硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等。 一般指能否與氫氣、氧氣、金屬、非金屬單質(zhì)、氧化物、酸堿鹽等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，或指可燃性、還原性氧化性、酸

3、性、堿性及熱穩(wěn)定性等。 二、原子、分子、離子和元素 物質(zhì)是分子、原子、離子三種微粒組成的。 分子：是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。 物質(zhì) 原子：是化學(xué)變化中的最小粒子。 離子：在化學(xué)變化中，電中性原子得到或失 去電子而成為帶電粒子。 質(zhì)子 Z個(gè)(一個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷) 原子核 原子( X) 中子 (N=AZ)個(gè)(中子不帶電) 內(nèi)層電子：能量低，不易得失。 核外電子 Z個(gè) 少于4個(gè)易失 外層電子 多于4個(gè)易得 (價(jià)電子) 8個(gè)(氦2個(gè))穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 元素：是具有相同核電荷數(shù)的同一類(lèi)原子的總稱(chēng)。自然界里的物質(zhì)已超過(guò)三千多萬(wàn)種，但組成物質(zhì)的元素目前只有118種。由同種元素組成的純凈物叫單質(zhì)。由不同種元

4、素組成的純凈物叫化合物。 類(lèi)別周期數(shù)起止元素包括元素種數(shù)核外電子層數(shù)短周期1HHe212LiNe823NaAr83長(zhǎng)周期4KKr1845RbXe1856CsRn326不完全周期7Fr1122671周期表的結(jié)構(gòu) (1)周期：元素周期表的橫行稱(chēng)為周期。（三短、四長(zhǎng)） (2)族：周期表有18個(gè)縱行，除第8、9、10三個(gè)縱行為 一個(gè)族外，其它每個(gè)縱行為一個(gè)族，共16個(gè)族。 主族：7個(gè)主族，由短周期元素和長(zhǎng)周期元素共同 組成。主族序數(shù) = 最外層電子數(shù) 副族：7個(gè)副族，完全由長(zhǎng)周期元素構(gòu)成。族 零族：1個(gè)零族，稀有氣體族，化性不活潑，化合 價(jià)看 作0，故稱(chēng)零族。 第族：1個(gè)族，包括8、9、10三個(gè)縱行的

5、元素。2元素性質(zhì)與元子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 (1) 原子結(jié)構(gòu)與元素金屬性和非金屬性的關(guān)系 金屬性：金屬原子失去電子成為陽(yáng)離子的性質(zhì)。 非金屬性：非金屬原子獲得電子形成陰離子的性質(zhì)。 族 周期 AAAA AAA 1 2 3 4 5 6 7 非金屬性增強(qiáng) 非 金 金 屬 屬 性 性 逐 逐 漸 漸 增 增 強(qiáng) 強(qiáng) 金屬性增強(qiáng) (2)原子結(jié)構(gòu)與化合價(jià)的關(guān)系 主 族AAAAAAA主要化合價(jià) +1 +2+3+4 -4 +5-3+6-2+7-1氣態(tài)氫化物的通式 RH4 RH3H2RHR最高價(jià)氧化物的通式R2O ROR2O3RO2 R2O5RO3R2O7元素的最高正價(jià)=主族的序數(shù)非金屬元素的負(fù)化合價(jià)=最高正化合價(jià)8

6、39種最常見(jiàn)的危險(xiǎn)元素1H He2LiBeBCNOFNe3NaMgAlSiPSClAr4KCaTiCrMnFeCoCuZnAsBrKr5AgIXe6BaAuHgPb7鑭系錒系UPu1 15種常見(jiàn)有毒元素2BeF3PCl4VCrAsSeBr5SnI6BaHgTlPb7鑭系 錒系 五、化學(xué)變化的種類(lèi)1四種化學(xué)反應(yīng)基本類(lèi)型基本類(lèi)型定 義特 點(diǎn)實(shí) 例化合反應(yīng)由兩種或兩種以上物質(zhì)生成一種新物質(zhì)的反應(yīng)。生成物只有一種，均為化合物。NH3 + HCl= NH4ClMg + O2 = 2MgOCaO + H2O = Ca(OH)2分解反應(yīng)由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上物質(zhì)的反應(yīng)。反應(yīng)物為一種化合物，一般需要加熱

7、。NH4HCO3 = NH3+ CO2+H2O置換反應(yīng)一種單質(zhì)跟一種化合物起反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。有單質(zhì)參加反應(yīng)，并有新單質(zhì)生成。Zn + HCl = ZnCl 2+ H2Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu復(fù)分解反應(yīng)兩種電解質(zhì)互相交換離子，生成兩種新電解質(zhì)的反應(yīng)。通常在水溶液中進(jìn)行。HCl + AgNO3 = AgCl+ HNO3Na2S + H2SO4 = Na2SO4 + H2SHCl + NaOH = NaCl + H2O2氧化-還原反應(yīng)與非氧化-還原反應(yīng)氧化-還原反應(yīng)非氧化-還原反應(yīng)定義凡有電子得失或共用電子對(duì)偏移的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)氧化-還原反應(yīng)。凡沒(méi)有電子得

8、失的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)非氧化-還原反應(yīng)特征反應(yīng)前后，元素的化合價(jià)有變化且升價(jià)與降價(jià)的總數(shù)相等。反應(yīng)前后，所有元素的化合價(jià)均沒(méi)有變化。本質(zhì)在反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，氧化劑得電子，還原劑失電子，且得失電子的總數(shù)相等。反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)物不發(fā)生電子轉(zhuǎn)移。實(shí)例 e2 CuO + H2 = Cu + H2O氧化劑 還原劑 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物 NH3 + HCl= NH4ClNH4HCO3=NH3+ CO2+H2ONa2S+H2SO4 = Na2SO4+H2S Be、Al、Zn能與稀酸反應(yīng)，還能與強(qiáng)堿反應(yīng)，放出氫氣。表現(xiàn)出兩性 。 如 ： 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + H2 2Al + 2NaOH =

9、 2NaAlO2 + H2 偏鋁酸鈉注意：鐵鋁能被冷的濃硫酸、濃硝酸所鈍化， 故常用鋁桶或鐵桶裝運(yùn)濃硫酸和濃硝酸。鈍化：鐵鋁鉻等活潑金屬在冷流硫酸或濃硝酸中因被氧化 生成一層致密的氧化物膜，阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)與酸 反應(yīng)， 這種現(xiàn)象叫金屬的鈍化。2. 氧化物 與水生成含氧酸。如 P2O5 + 3H2O = 2H2PO3(1)酸性氧化物 與可溶性堿反應(yīng)生成鹽和水。如 SO2 + 2NaOH = NaSO3 + H2O 與堿性氧化物化合生成含氧酸鹽。如 SiO2 + CaO = CaSiO3 與水化合成堿。如 Na2O + H2O = 2NaOH(2)堿性氧化物 與酸反應(yīng)生成鹽和水。如 Ca + 2H

10、Cl = CaCl2 + H2O 跟酸性氧化物化合成鹽。如 Na2O + SiO2 = Na2SiO3 能與酸成鹽；如 Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O(3)兩性氧化物 也能與堿成鹽。如 Al2O3 + 2NaOH = NaAlO2 + H2O 與酸性氧化物成鹽。如 Al2O3 + 3SiO2 = Al2(SiO3)3(4)過(guò)氧化物和超氧化物 過(guò)氧化物和超氧化物具有強(qiáng)氧化性，與可燃物接觸，易燃燒，甚至爆炸。 過(guò)氧化物：含有過(guò)氧基(一O一O一)，見(jiàn)光遇熱易分解放出氧氣。 Na2O2 + CO2 = Na2CO3 +O2 Na2O2 + 4HCl = 4NaOH + H2O

11、 + O2 Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 超氧化物：鉀、銣、銫、鈣、鍶、鋇能形成超氧化物。超氧化物中含有超氧離子(O2)，性質(zhì)不穩(wěn)定，加熱時(shí)放出氧氣，具強(qiáng)氧化性和吸濕性。如 2KO2 + 2H2O = 2KOH +H2O2 + O2 4KO2 + 2CO2 = 2K2CO3 + 3O23.酸的通性：（1）使酸堿指示劑變色 (非氧化性酸) 紫色石蕊試液或藍(lán)色石蕊試紙遇酸溶液變紅色 ，無(wú)色酚酞試液遇酸溶液不變色 。（2）酸呈酸性（PH值7 (2) 與非金屬氧化物（酸性氧化物）反應(yīng) 堿 + 非金屬氧化物 = 鹽 + 水 例1：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 例2：2

12、NaOH+CO2=Na2CO3+H2O (3) 堿與酸發(fā)生中和反應(yīng)（基本上都是放熱反應(yīng)) 例1：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 例2：Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O 5.鹽類(lèi)的通性： （1）跟某些金屬的反應(yīng) 鹽+金屬 = 新鹽+新金屬 例：CuSO4FeFeSO4Cu （2）跟酸的反應(yīng) 鹽+酸 = 新鹽+新酸 例：BaCl2H2SO4 = BaSO42HCl （3）跟某些堿的反應(yīng) 鹽+堿 = 新鹽+新堿 例：CuSO42KOH=K2SO4Cu(OH)2 （4）跟某些鹽的反應(yīng) 鹽+鹽 = 兩種新鹽 例：NaClAgNO3=AgCl+NaNO3第二節(jié) 有機(jī)化

13、合物一、有機(jī)物的分類(lèi) 碳鏈化合物 1按碳鏈骨架分類(lèi) 碳環(huán)化合物 環(huán)狀化合物 芳環(huán)化合物有機(jī)物 雜環(huán)化合物 烴烷烴、烯烴、炔烴、芳烴等。 2按官能團(tuán)分類(lèi) 烴的衍生物醇酚醚、醛酮、 羧酸、酯等。 硫醇：巰基 SH(連在脂肪烴上) 如 乙硫醇 CH3CH2SH硫酚：巰基 SH(連在芳環(huán)上 ) 苯硫酚 C6H5SH酯： 酯基 R1COOR2 如 乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3酰鹵：?；?RCO 如 乙酰氯CH3COCl 乙酰胺CH3CONH2胺： 氨基 NH2 如 甲胺 CH3NH2， 三甲胺 (CH3)3N 腈： 氰基 CN 如 乙腈 CH3CH2CN硝基化合物：硝基NO2 如 硝基苯 C6H5

14、NO2磺酸基化合物：磺酸基SO3H(連在芳環(huán)上) 如苯磺酸C6H5SO3H過(guò)氧化物：過(guò)氧基 ROOR 如 二叔丁基過(guò)氧化異丙苯偶氮化合物：偶氮基 NN 如偶氮二甲酰胺 NH2CONNCONH2重氮化合物：重氮基 NN+X- 如硝基重氮苯二、有機(jī)化合物的命名方法簡(jiǎn)介 1. 習(xí)慣命名法：以烷烴為例，一般按烷烴含碳原子數(shù)目進(jìn)行命名，碳原子在十以?xún)?nèi)的用天干(甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸)表示，在十一以的用中文數(shù)字表示。如 C5H12 戊烷 ，C12H26十二烷， 為了區(qū)別同分異構(gòu)體，將直鏈的烷烴叫“正”某烷，帶支鏈的烷烴叫“異”某烷。如 CH3CH2CH2CH3 正丁烷， CH3CHCH3

15、異丁烷 CH3戊烷：CH3CH2CH2CH2CH3 正戊烷， CH3 CH3CHCH2CH3 異戊烷 ， CH3CCH3 新戊烷 CH3 CH3 含更多碳原子的烷烴，同分異構(gòu)體數(shù)目更多，單靠冠以形容詞正、異、新等就不易辨別，可見(jiàn)習(xí)慣命名法只適用于低級(jí)的烷烴。 2. 系統(tǒng)命名法：1892年日內(nèi)瓦國(guó)際化學(xué)會(huì)議擬定了系統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)命名法叫“日內(nèi)瓦命名法”。根據(jù)這個(gè)命名原則，結(jié)合我國(guó)的文字特點(diǎn)制定了我國(guó)的系統(tǒng)命名法。烷烴的命名原則： (1) 選擇最長(zhǎng)的碳鏈作主鏈，把支鏈作取代基，根據(jù)主鏈碳數(shù)叫某烷。 (2) 給主鏈編號(hào)：從靠近支鏈一端的碳開(kāi)始，用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)。 (3) 將取代基名稱(chēng)寫(xiě)在烷烴的前面，在

16、取代基名稱(chēng)前標(biāo)明它的位置，并在數(shù)字和取代基之間用一短線(xiàn)隔開(kāi)。如 1CH32CH3CH24CH25CH3 2甲基戊烷 CH3 (4) 如果含有幾個(gè)不同取代基，把小的取代基寫(xiě)前面，大的寫(xiě)在后面。如果所含取代基相同，可合并寫(xiě)出，并在取代基名稱(chēng)前用中文數(shù)字二、三、四 表明數(shù)目。如 CH3 7CH36CH25CH 4C3CH22CH1CH3 2，4，5三甲基4乙基庚烷 CH3 CH2 CH3 CH3 烯烴（或炔烴）的命名原則： (1) 選擇含有雙鍵（或叁鍵）的最長(zhǎng)碳鏈作主鏈，把支鏈作取代基，根據(jù)主鏈碳數(shù)叫某烯（或某炔）。 (2) 給主鏈編號(hào)：從靠近雙鍵（或叁鍵）一端的碳開(kāi)始，用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)。 (3)

17、將取代基名稱(chēng)寫(xiě)在烷烴的前面，在取代基名稱(chēng)前標(biāo)明它的位置，并在數(shù)字和取代基之間用一短線(xiàn)隔開(kāi)。如 1CH22CH3CH24CH3 3甲基1丁烯 或3甲基丁烯 CH3 1CH32C3CH4CH5CH3 4甲基2乙基2戊烯 CH3 CH3 CH33.音譯法： 對(duì)雜環(huán)化合物，其中文名稱(chēng)來(lái)自外文譯音，在旁邊加一口字，表示環(huán)狀化合物。如 噻吩、呋喃、吡咯、吡啶、嘧啶、吲哚等。 見(jiàn)P171三、有機(jī)化合物的理化性 有機(jī)物與無(wú)機(jī)物性質(zhì)比較性質(zhì)和反應(yīng)有機(jī)化合物無(wú)機(jī)化合物1.可燃性多數(shù)具可燃性。一般不可燃。2.耐熱性不耐熱受熱易分解，熔點(diǎn)低，一般在40300C之間，如萘熔點(diǎn)80C，尿素熔點(diǎn)132C。耐熱性好，受熱不易分解，熔點(diǎn)高，如氯化鈉熔點(diǎn)808C。3.溶解性一般難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。一般易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑。4.導(dǎo)電性水溶液不導(dǎo)電水溶液能導(dǎo)電5.反應(yīng)速率反應(yīng)速率慢反應(yīng)速率快常在瞬間完成6.副反應(yīng)和 副產(chǎn)物副反應(yīng)和副產(chǎn)物多一般無(wú)副反應(yīng)和副產(chǎn)物，產(chǎn)率高。7.同分異構(gòu) 現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象普遍。同分異構(gòu)現(xiàn)象很少第三節(jié) 放射性物質(zhì) 質(zhì)子Z 原子核一、原子核結(jié)構(gòu) ZAX 中子(N=A-Z) 核外電子Z二、放射性同位素 如 氫元素有：氕(11H)、氘(12H或D)、氚(13H或T)三種同位