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文檔簡介
第一部分高中化學(xué)基本概念和基本理論
一.物質(zhì)的組成、性質(zhì)和分類:
(一)掌握基本概念
1.分子
分子是能獨立存在并保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種微粒。
(1)分子同原子、離子一樣是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒.
(2)按組成分子的原子個數(shù)可分為:
單原子分子如:、、、…
雙原子分子如:。2、乩、、…
多原子分子如:-0、P4>C6H12O6-
2.原子
原子是化學(xué)變化中的最小微粒。確切地說,在化學(xué)反應(yīng)中原子核不變,只
有核外電子發(fā)生變化。
(1)原子是組成某些物質(zhì)(如金剛石、晶體硅、二氧化硅等原子晶體)和
分子的基本微粒。
(2)原子是由原子核(中子、質(zhì)子)和核外電子構(gòu)成的。
3.離子
離子是指帶電荷的原子或原子團。
(1)離子可分為:
陽離子:、、、;…
22
陰離子:一、0\\4--
(2)存在離子的物質(zhì):
①離子化合物中:、2、24…
②電解質(zhì)溶液中:鹽酸、溶液…
③金屬晶體中:鈉、鐵、鉀、銅…
4.元素
元素是具有相同核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))的同一類原子的總稱。
(1)元素與物質(zhì)、分子、原子的區(qū)別與聯(lián)系:物質(zhì)是由元素組成的(宏觀
看);物質(zhì)是由分子、原子或離子構(gòu)成的(微觀看)。
(2)某些元素可以形成不同的單質(zhì)(性質(zhì)、結(jié)構(gòu)不同)一同素異形體。
(3)各種元素在地殼中的質(zhì)量分數(shù)各不相同,占前五位的依次是:0、、、、。
5.同位素
是指同一元素不同核素之間互稱同位素,即具有相同質(zhì)子數(shù),不同中子數(shù)
的同一類原子互稱同位素。如H有三種同位素:\H、2止、:(氣、笊、晁)。
6.核素
核素是具有特定質(zhì)量數(shù)、原子序數(shù)和核能態(tài),而且其壽命足以被觀察的一
類原子。
(1)同種元素、可以有若干種不同的核素一同位素。
(2)同一種元素的各種核素盡管中子數(shù)不同,但它們的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相
同。核外電子排布相同,因而它們的化學(xué)性質(zhì)幾乎是相同的。
7.原子團
原子團是指多個原子結(jié)合成的集體,在許多反應(yīng)中,原子團作為一個集體
參加反應(yīng)。原子團有幾下幾種類型:根(如一、3一等)、官能團(有機物
分子中能反映物質(zhì)特殊性質(zhì)的原子團,如一、一2、一等)、游離基(又稱自由
基、具有不成價電子的原子團,如甲基游離基-3)o
8.基
化合物中具有特殊性質(zhì)的一部分原子或原子團,或化合物分子中去掉某些
原子或原子團后剩下的原子團。
(1)有機物的官能團是決定物質(zhì)主要性質(zhì)的基,如醇的羥基(一)和較酸
的較基(一)。
(2)甲烷(4)分子去掉一個氫原子后剩余部分(-3)含有未成對的價電
子,稱甲基或甲基游離基,也包括單原子的游離基(-)o
基(羥基)根(氫氧根)
電
子?0:H
式
電
電中性帶負電
性
不能獨立存
存在,必須和能獨立存在
在其他“基”于溶液或離
于或原子團相子化合物中
結(jié)合
9.物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)
物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)
物質(zhì)不需物質(zhì)在發(fā)生
概念
要發(fā)生化化學(xué)變化時
(宏
學(xué)變化就表現(xiàn)出來的
觀)
能表現(xiàn)出性質(zhì)
來的性質(zhì)
物質(zhì)的分
子組成和物質(zhì)的分子
實質(zhì)
結(jié)構(gòu)沒有組成和結(jié)構(gòu)
(微
發(fā)生改變發(fā)生改變時
觀)
時呈現(xiàn)的呈現(xiàn)的性質(zhì)
性質(zhì)
顏色、狀一般指跟氫
態(tài)、氣味、氣、氧氣、
性質(zhì)味道、密金屬、非金
包度、熔點、屬、氧化物、
括內(nèi)沸點、溶解酸、堿、鹽
容性、導(dǎo)電能否發(fā)生反
性、導(dǎo)熱性應(yīng)及熱穩(wěn)定
等性等
9.物理變化和化學(xué)變化
物理變化:沒有生成其他物質(zhì)的變化,僅是物質(zhì)形態(tài)的變化。
化學(xué)變化:變化時有其他物質(zhì)生成,又叫化學(xué)反應(yīng)。
化學(xué)變化的特征:有新物質(zhì)生成伴有放熱、發(fā)光、變色等現(xiàn)象
化學(xué)變化本質(zhì):舊鍵斷裂、新鍵生成或轉(zhuǎn)移電子等。二者的區(qū)別是:前者
無新物質(zhì)生成,僅是物質(zhì)形態(tài)、狀態(tài)的變化。
10.溶解性
指物質(zhì)在某種溶劑中溶解的能力。例如氯化鈉易溶于水,卻難溶于無水乙
醇、苯等有機溶劑。單質(zhì)碘在水中溶解性較差,卻易溶于乙醇、苯等有機溶劑。
苯酚在室溫時僅微溶于水,當(dāng)溫度大于70℃時,卻能以任意比與水互溶(苯
酚熔點為43℃,70℃時苯酚為液態(tài))。利用物質(zhì)在不同溫度或不同溶劑中溶解
性的差異,可以分離混合物或進行物質(zhì)的提純。
在上述物質(zhì)溶解過程中,溶質(zhì)與溶劑的化學(xué)組成沒有發(fā)生變化,利用簡單
的物理方法可以把溶質(zhì)與溶劑分離開。還有一種完全不同意義的溶解。例如,
石灰石溶于鹽酸,鐵溶于稀硫酸,氫氧化銀溶于氨水等。這樣的溶解中,物質(zhì)
的化學(xué)組成發(fā)生了變化,用簡單的物理方法不能把溶解的物質(zhì)提純出來。
11.液化
指氣態(tài)物質(zhì)在降低溫度或加大壓強的條件下轉(zhuǎn)變成液體的現(xiàn)象。在化學(xué)工
業(yè)生產(chǎn)過程中,為了便于貯存、運輸某些氣體物質(zhì),常將氣體物質(zhì)液化。液化
操作是在降溫的同時加壓,液化使用的設(shè)備及容器必須能耐高壓,以確保安全。
常用的幾種氣體液化后用途見下表。
氣體液化后
主要用途
名稱名稱
分離空氣制取
液體空
空氣氧氣、氮氣、
氣
稀有氣體
氮氣液氮冷凍劑
自來水消毒
氯氣液氯劑,制氯化鐵、
氯化烷等
氨氣液氨制冷劑,用于
氨制冷機中
二氧液體二
漂白劑
化硫氧化硫
石油液化石
燃料
氣油氣
12.金屬性
元素的金屬性通常指元素的原子失去價電子的能力。元素的原子越易失去
電子,該元素的金屬性越強,它的單質(zhì)越容易置換出水或酸中的氫成為氫氣,
它的最高價氧化物的水化物的堿性亦越強。元素的原子半徑越大,價電子越少,
越容易失去電子。在各種穩(wěn)定的同位素中,鈉元素的金屬性最強,氫氧化鈉的
堿性也最強。除了金屬元素表現(xiàn)出不同強弱的金屬性,某些非金屬元素也表現(xiàn)
出一定的金屬性,如硼、硅、碎、碎等。
13.非金屬性
是指元素的原子在反應(yīng)中得到(吸收)電子的能力。元素的原子在反應(yīng)中
越容易得到電子。元素的非金屬性越強,該元素的單質(zhì)越容易與乩化合,生成
的氫化物越穩(wěn)定,它的最高價氧化物的水化物(含氧酸)的酸性越強(氧元素、
氟元素除外)。
已知氟元素是最活潑的非金屬元素。它與氫氣在黑暗中就能發(fā)生劇烈的爆
炸反應(yīng),氟化氫是最穩(wěn)定的氫化物。氧元素的非金屬性僅次于氟元素,除氟、
氧元素外,氯元素的非金屬性也很強,它的最高價氧化物GO7)的水化物一高
氯酸Q)是已知含氧酸中最強的一種酸。
金屬性強弱非金屬性強弱
最高價氧化物最高價氧化物
水化物堿性強水化物酸性強
弱弱
與水或酸反與上化合的易
應(yīng),置換出乩難及生成氫化
的易難物穩(wěn)定性
活潑非金屬單
活潑金屬能從
質(zhì)能置換出較
鹽溶液中置換
不活潑非金屬
出不活潑金屬
單質(zhì)
陽離子氧化性陰離子還原性
強的為不活潑強的為非金屬
金屬,氧化性性弱,還原性
弱的為活潑金弱的為非金屬
屬性強
將金屬氧化成
原電池中負極高價的為非金
為活潑金屬,屬性強的單
正極為不活潑質(zhì),氧化成低
金屬價的為非金屬
性弱的單質(zhì)
電解時,在陰電解時,在陽
極先析出的為極先產(chǎn)生的為
不活潑金屬非金屬性弱的
單質(zhì)
14.氧化性
物質(zhì)(單質(zhì)或化合物)在化學(xué)反應(yīng)中得到(吸引)電子的能力稱為物質(zhì)的
氧化性。非金屬單質(zhì)、金屬元素高價態(tài)的化合物、某些含氧酸及其鹽一般有較
強的氧化性。
非金屬單質(zhì)的氧化性強弱與元素的非金屬性十分相似,元素的非金屬性越
強,單質(zhì)的氧化性也越強。氟是氧化性最強的非金屬單質(zhì)。氧化性規(guī)律有:①
活潑金屬陽離子的氧化性弱于不活潑金屬陽離子的氧化性,如<;②變價金屬
中,高價態(tài)的氧化性強于低價態(tài)的氧化性,如"A?廣A?;③同種元素含
氧酸的氧化性往往是價態(tài)越高,氧化性越強,如3>2,濃度越大,氧化性也越
強,如濃3>稀3,濃電>稀此4。然而,也有例外,如氯元素的含氧酸,它們的
氧化性強弱順序是>2>3>4。
15.還原性
物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中失去電子的能力稱為該物質(zhì)的還原性。金屬單質(zhì)、大多
數(shù)非金屬單質(zhì)和含有元素低價態(tài)的化合物都有較強的還原性。物質(zhì)還原性的強
弱取決于該物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中失去電子能力的大小。
元素的金屬性越強,金屬單質(zhì)的還原性也越強,金屬單質(zhì)還原性順序和金
屬活動性順序基本一致。元素的非金屬性越弱,非金屬單質(zhì)的還原性越強。元
素若有多種價態(tài)的物質(zhì),一般說來,價態(tài)降低,還原性越強。如含硫元素不同
價態(tài)的物質(zhì)的還原性:H2S>S>2;含磷元素物質(zhì)的還原性3>P4>,鐵及其鹽
的還原性:>2+等。
16.揮發(fā)性
液態(tài)物質(zhì)在低于沸點的溫度條件下轉(zhuǎn)變成氣態(tài)的能力,以及一些氣體溶質(zhì)
從溶液中逸出的能力。具有較強揮發(fā)性的物質(zhì)大多是一些低沸點的液體物質(zhì),
如乙醇、乙酸、丙酮、氯仿、二硫化碳等。另外氨水、濃鹽酸、濃硝酸等都具
有很強的揮發(fā)性。這些物質(zhì)貯存時,應(yīng)密閉保存并遠離熱源,防止受熱加快揮
發(fā)。
17.升華
在加熱的條件下,固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)過液態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的變化。常見能升華
的物質(zhì)有L、干冰(固態(tài)2)、升華硫、紅磷、灰碑等。
18.穩(wěn)定性
是物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的一種。它反映出物質(zhì)在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的難
易程度。穩(wěn)定性可分為熱穩(wěn)定性、光化學(xué)穩(wěn)定性和氧化還原穩(wěn)定性。
越不活潑的物質(zhì),其化學(xué)穩(wěn)定性越好。例如:苯在一般情況下,化學(xué)性質(zhì)
比較穩(wěn)定,所以,常用苯作萃取劑和有機反應(yīng)的介質(zhì)。很多反應(yīng)在水溶液中進
行和水作溶劑,都是利用了水的化學(xué)穩(wěn)定性。
19.混合物
由兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫混合物;
(1)混合物沒有固定的組成,一般沒有固定的熔沸點;
(2)常見特殊名稱的混合物:氨水、氯水、王水、天然水、硬水、軟水、
鹽酸、濃硫酸、福爾馬林、水玻璃;爆鳴氣、水煤氣、天然氣、焦?fàn)t氣、高爐
煤氣、石油氣、裂解氣、空氣;合金;過磷酸鈣、漂白粉、黑火藥、鋁熱劑、
水泥、鐵觸媒、玻璃;煤、石油;石油、石油的各種福分。
【注意】由同素異形體組成的物質(zhì)為混合物如紅磷和白磷。由同位素原子
組成的物質(zhì)是純凈物如H20與D2O混合為純凈物。
20.單質(zhì)
由同種元素組成的純凈物叫單質(zhì)。如。2、2、n、、金剛石、鐵()等。、"'0、
力也屬于單質(zhì),單質(zhì)分為金屬單質(zhì)與非金屬單質(zhì)兩種。
21.化合物
由不同種元素組成的純凈物叫化合物。
從不同的分類角度化合物可分為多種類型,如離子化合物和共價化合物;
電解質(zhì)和非電解質(zhì);無機化合物和有機化合物;酸、堿、鹽和氧化物等。
22.酸
電離理論認為:電解電離出的陽離子全部是的化合物叫做酸。
常見強酸:4、電、、3…
常見弱酸:乩3、H:*、、、H23>電、3…
23.堿
電離理論認為,電解質(zhì)電離時產(chǎn)生的陰離子全部是-的化合物叫堿。
常見強堿:、、()2、()2…
常見弱堿:3?叢0、()3、()3…
24.鹽
電離時生成金屬陽離子(或;)和酸根離子的化合物叫做鹽。
鹽的分類:①正鹽:如:(D24、24-②酸式鹽:如3、24、24…③堿式鹽:2()23…
④復(fù)鹽:(4)2,12乩0…
25.氧化物
由兩種元素組成,其中一種是氧的化合物叫氧化物。
(1)氧化物的分類方法按組成分:
金屬氧化物:2。、2。3、3。4…
非金屬氧化物:2、、2、2…
(2)按性質(zhì)分:
不成鹽氧化物:、
成鹽氧化物:酸性氧化物:2、2…
堿性氧化物:2。2、…
兩性氧化物:2。3、
過氧化物:2。2
超氧化物:2
26.同素異形體
由同種元素所形成的不同的單質(zhì)為同素異形體。
(1)常見同素異形體:紅磷與白磷;與金剛石與石墨。
(2)同素異形體之間可以相互轉(zhuǎn)化,屬于化學(xué)變化但不屬于氧化還原反應(yīng)。
(二)正確使用化學(xué)用語
1.四種符號
(1)元素符號:①表示一種元素(宏觀上)。②表示一種元素的一個原子
(微觀上)。③表示該元素的相對原子質(zhì)量。
(2)離子符號:在元素符號右上角標(biāo)電荷數(shù)及電性符號(正負號),“1”
省略不寫如:2\42->C1一、…
(3)價標(biāo)符號:是在元素正上方標(biāo)正負化合價、正負寫在價數(shù)前?!?”
不能省略。如:H>Cl>Na>3…
(4)核素符號:如27世,S、10左上角為質(zhì)量數(shù),左下角為質(zhì)子數(shù)。
2.化合價
化合價是指一種元素一定數(shù)目的原子跟其他元素一定數(shù)目的原子化合的
性質(zhì)。
①在離子化合物中,失去電子的為正價,失去n個電子即為正n價;得到
電子為負價,得到n個電子為負n價。
②在共價化合物中,元素化合價的數(shù)值就是這種元素的一個原子跟其他元
素的原子形成的共用電子對的數(shù)目、正負則由共用電子對的偏移來決定,電子
對偏向哪種原子,哪種原子就顯負價;偏離哪種原子、哪種原子就顯正價。
③單質(zhì)分子中元素的化合價為零。
3.化學(xué)式
用元素符號表示單質(zhì)或化合物的組成的式子成為化學(xué)式。根據(jù)物質(zhì)的組成
以及結(jié)構(gòu)特點,化學(xué)式可以是分子式、實驗式、結(jié)構(gòu)簡式等。不同的化學(xué)式所
表示的意義有區(qū)別。
離子化合物的化學(xué)式表示離子化合物及其元素組成,還表示離子化合物中
陰、陽離子最簡單的整數(shù)比,同時也表示離子化合物的化學(xué)式量。例如,氫氧
化鐵這種物質(zhì)及其組成元素是領(lǐng)、氫、氧3種元素,化學(xué)式還表示了之+與的個
數(shù)比是1:2,它的化學(xué)式量為171。
過氧化鈉的化學(xué)式是2。2,但不能寫成,在過氧化鈉中實際存在的離子是
(V一離子,且:一為2:1,所以,過氧化鈉的化學(xué)式只能用表示。
某些固體非金屬單質(zhì)及所有的金屬單質(zhì)因組成、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,它們的化
學(xué)式只用元素符號表示。比如紅磷的化學(xué)式是P。
4.分子式
用元素符號表示物質(zhì)的分子組成的式子。
一般分子式是最簡式的整數(shù)倍,多數(shù)無機物二者是一致的。但也有例外,
如最簡式為2的分子可能是2,也可能是NAo
有些單質(zhì)、原子晶體和離子晶體通常情況下不存在簡單分子,它的化學(xué)式
則表示這種晶體中各元素的原子或離子數(shù)目的最簡整數(shù)比,如C、2、、23、2?H20
等。
分子式的意義:
(1)表示物質(zhì)的元素組成;
(2)表示該物質(zhì)的一個分子;
(3)表示分子中各元素的原子個數(shù);
(4)表示該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量。
例如,硫酸的分子式是上4,它表示硫酸這種物質(zhì),也表示了硫酸的一個
分子及分子是由2個氫原子、1個硫原子、4個氧原子組成。電同時也表示它
的相對分子質(zhì)量為
1.008X2+32.07+16.00X4=98.086^98
5.實驗式
也稱最簡式。僅表示化合物中各元素原子個數(shù)比的式子。
有機物往往出現(xiàn)不同的化合物具有相同的實驗式。如乙快和苯的實驗式
是,甲醛、乙酸、乳酸和葡萄糖等的實驗式是2。。已知化合物的最簡式和相對
分子質(zhì)量,就可求出它的分子式,如乙酸最簡式2。,式量為60,(20)60,2,
所以乙酸分子式為C2H#2。
6.電子式
在元素符號周圍用“-”或“X”表示其最外層電子數(shù)的式子。
(1)用電子式表示陰離子時要用[]括起,電荷數(shù)寫在括號外面的右上角。
;、也等復(fù)雜陽離子也應(yīng)如此寫。
(2)書寫簡單離子構(gòu)成的離子化合物的電子式時可以遵循下面幾點:
①簡單陽離子的電子式即是離子符號。
②簡單陰離子的電子式即是元素符號周圍有8個小圓點外加[]及電荷
數(shù)。
③陰、陽離子交替排列。如:蠅"呼廣"呼廣蠅"
(3)注意各原子的空間排序及孤對電子、單電子的存在。如:
H:。?:(次氯酸)
(4)用電子式表示某物質(zhì)形成過程,要注意“左分右合箭頭連”的原則。
如:Ca:+2-g:——>[:C1:]-Ca2+[:C1:]-
(5)另外,各電子式的書寫還應(yīng)注意力求均勻、對稱、易識別。
7.結(jié)構(gòu)式
用短線將分子中各原子按排列數(shù)序和結(jié)合方式相互連接起來的式子。書寫
規(guī)律:一共用電子對畫一短線,沒有成鍵的電子不畫出。
氫氣(H2)H:HH—H
氮氣(N2):N::N:N=N
.H:N:HH-N-H
氮(3)HH
次氯酸()H:O:CI:H—0—
用結(jié)構(gòu)式表示有機物的分子結(jié)構(gòu)更具有實用性,并能明確表達同分異構(gòu)
體,例如:
HO
III
H—C—C—O—H
I
乙酸(C2HQ2)H
O
H—C—O—C—H
I
甲酸甲酯(C2HQ)H
8.結(jié)構(gòu)簡式
它是結(jié)構(gòu)式的簡寫,一般用于有機物,書寫時應(yīng)將分子中的官能團表示出
來,它可以把連接在相同原子的相同結(jié)構(gòu)累加書寫,也不需把所有的化學(xué)鍵都
表示出來。例如:
乙烷(C2H4O2)33
新戊烷(C5H12)C(3)4
苯(C6H6)◎或0
乙酸(C2H@)3
9.原子結(jié)構(gòu)示意圖
用以表示原子核電荷數(shù)和核外電子在各層上排布的簡圖,如鈉原子結(jié)構(gòu)簡
圖為:
表示鈉原子核內(nèi)有11個質(zhì)子,弧線表示電子層(3個電子層),弧線上數(shù)
字表示該層電子數(shù)(K層2個電子,M層1個電子)。
原子結(jié)構(gòu)示意圖也叫原子結(jié)構(gòu)簡圖,它比較直觀,易被初學(xué)者接受,但不
能把弧線看作核外電子運行的固定軌道。
10.電離方程式
表示電解質(zhì)溶于水或受熱熔化時離解成自由移動離子過程的式子。
①強電解質(zhì)的電離方程式用。弱電解質(zhì)的電離方程式用“一”鏈接。
②弱酸的酸式酸根的電離用“9”。
3^=^3+
③強酸的酸式酸根的電離用。
4一=42-+
④多元弱酸的電離分步進行。
H34q=4H24+
HzJ+
2-3-I
4=1+
⑤多元弱堿的電離認為一步完成。
()31+3-
H.離子反應(yīng)方程式的書寫規(guī)則
用實際參加反應(yīng)的離子的符號表示離子反應(yīng)的式子叫做離子方程式。
離子方程式書寫原則如下:
①只能將易溶、易電離的物質(zhì)寫成離子式;如、24、3、4…
②將難溶的(如4、3、…),難電離的(如、、3、3*叢0、H20),易揮發(fā)的
氣體(如2、2、H2s…)用化學(xué)式表示。
③微溶物:若處于混濁態(tài)要寫成分子式,澄清態(tài)改寫成離子式。
④弱酸的酸式鹽酸根不可拆開。如3一、3一、一。
⑤堿性氧化物亦要保留分子式。
⑥離子方程式除了應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律外,離子方程式兩邊的離子電荷總
數(shù)一定相等(離子電荷守恒)。
12.熱化學(xué)方程式
表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的方程式,叫做熱化學(xué)分方程
(1)要注明反應(yīng)的溫度和壓強,若反應(yīng)是在298K和1.013X105條件下
進行,可不予注明。
(2)要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)或晶型。常用s、1、g、分別表示
固體、液體、氣體、溶液。
(3)△,與方程式計量系數(shù)有關(guān),注意方程式與對應(yīng)△〃不要弄錯,計量
系數(shù)以為單位,可以是小數(shù)或分數(shù)。
(4)在所寫化學(xué)反應(yīng)計量方程式后寫下△〃的數(shù)值和單位,方程式與'H
應(yīng)用分號隔開。
(5)當(dāng)△〃為“一”或AKO時,為放熱反應(yīng),當(dāng)△〃為“+”或
>0時,為吸熱反應(yīng)。例如:
C(石墨)+02(g)=2(g);A-393.6?r
表示體系在298K>1,013X105下,反應(yīng)發(fā)生了1的變化(即1的C與
1的。2生成1的2)時,相應(yīng)的熱效應(yīng)為一393.6?,即放出393.6的熱。
2C(石墨)+202(g)=22(g);A-787.2?一1
表示體系中各物質(zhì)在298K,1.013X105下,反應(yīng)發(fā)生了1的變化(即1
的2c與1的202完全反應(yīng)生成1的22)時的熱效應(yīng)為一787.2?一1即放出787.2
的熱。
二.化學(xué)反應(yīng)與能量
(一)掌握化學(xué)反應(yīng)的四種基本類型
1.化合反應(yīng)
兩種或兩種以上的物質(zhì)相互作用,生成一種物質(zhì)的反應(yīng)。即:A+B+C-
()24+2=4:3
如:+H2202+2H。
2.分解反應(yīng)
一種物質(zhì)經(jīng)過反應(yīng)后生成兩種或兩種以上物質(zhì)的反應(yīng)。即:=C+D…
如:3=+2T
2.1—K24+2+。2t
3.置換反應(yīng)
一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。
如:2+2=2+C
4.復(fù)分解反應(yīng)
兩種化合物相互交換成分,生成另外兩種化合物的反應(yīng)。
如:3+I+3
(二)氧化還原反應(yīng):氧化劑、還原劑
1.基本概念
①氧化反應(yīng):物質(zhì)失去電子(化合價升高)的反應(yīng)。
還原反應(yīng):物質(zhì)得到電子(化合價降低)的反應(yīng)。
②被氧化:物質(zhì)失去電子被氧化。(所含元素化合價升高)。
被還原:物質(zhì)得到電子被還原。(所含元素化合價降低)。
③氧化劑:得到電子的物質(zhì)。
還原劑:失去電子的物質(zhì)。
④氧化性:物質(zhì)得電子的能力。
還原性:物質(zhì)失電子的能力。
⑤氧化產(chǎn)物:氧化反應(yīng)得到的產(chǎn)物。
還原產(chǎn)物:還原反應(yīng)得到的產(chǎn)物。
⑥氧化還原反應(yīng):有電子轉(zhuǎn)移(電子得失或共用電子對偏移)的反應(yīng),實
質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,特征是化合價的升降。
2.概念間的關(guān)系
襄此劑,駕化性被還原還原反應(yīng)還原產(chǎn)物
得f化合價,ttt
電子I.膜低.,I,,I,,I,
I表.性質(zhì)II變.過程II發(fā)生反應(yīng)II所得產(chǎn)物I
失電I化合價
qzj升高.III
還原性還原劑被氧化氧化反應(yīng)氧化產(chǎn)物
3.氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律
①表現(xiàn)性質(zhì)規(guī)律
同種元素具有多種價態(tài)時,一般處于最高價態(tài)時只具有氧化性、處于最低
價態(tài)時只具有還原性、處于中間可變價時既具有氧化性又具有還原性。
②性質(zhì)強弱規(guī)律
氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
氧化劑得電子一還原產(chǎn)物
還原劑失電子一氧化產(chǎn)物
氧化性:氧化劑,氧化產(chǎn)物;
還原性:還原劑>還原產(chǎn)物
③反應(yīng)先后規(guī)律
在濃度相差不大的溶液中,同時含有幾種還原劑時,若加入氧化劑,則它
首先與溶液中最強的還原劑作用;同理,在濃度相差不大的溶液中,同時含有
幾種氧化劑時,若加入還原劑,則它首先與溶液中最強的氧化劑作用。例如,
向含有2溶液中通入2,首先被氧化的是之.
④價態(tài)歸中規(guī)律
含不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時,該元素價態(tài)的變化一
定遵循“高價+低價一中間價”的規(guī)律。
⑤電子守恒規(guī)律
在任何氧化一還原反應(yīng)中,氧化劑得電子(或共用電子對偏向)總數(shù)與還
原劑失電子(或共用電子對偏離)總數(shù)一定相等。
4.氧化性、還原性大小的比較
(1)由元素的金屬性或非金屬性比較
a、金屬陽離子的氧化性隨其單質(zhì)還原性的增強而減弱
單質(zhì)的還原性逐漸,弱;
K、Ca.Na、Mg、Zn>Fe、Sn、Pb、(H)、CuyHg、北、Pt、血
<對應(yīng)陽離子的氧化性逐漸磁弓
b、非金屬陰離子的還原性隨其單質(zhì)的氧化性增強而減弱
單質(zhì)的氧化性逐漸艱弱
E6、所、/予
壬寸應(yīng)陰離子的還原性逐漸被弱
(2)由反應(yīng)條件的難易比較
不同的氧化劑與同一還原劑反應(yīng)時,反應(yīng)條件越易,其氧化劑的氧化性越
強。如:
24+16=2+22+521+8H2。(常溫)
2+4(濃)=2+2t+2H20(加熱)
前者比后者容易發(fā)生反應(yīng),可判斷氧化性:4>2。同理,不同的還原劑與
同一氧化劑反應(yīng)時,反應(yīng)條件越易,其還原劑的還原性越強。
(3)根據(jù)被氧化或被還原的程度不同進行比較
當(dāng)不同的氧化劑與同一還原劑反應(yīng)時,還原劑被氧化的程度越大,氧化劑
的氧化性就越強。如:
2+32=^=23>S+,
根據(jù)鐵被氧化程度的不同("、"),可判斷氧化性:2〉S。同理,當(dāng)不同
的還原劑與同一氧化劑反應(yīng)時,氧化劑被還原的程度越大,還原劑的還原性就
越強。
(4)根據(jù)反應(yīng)方程式進行比較
氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物
簡記:左〉右
(5)根據(jù)元素周期律進行比較
一般地,氧化性:上〉下,右〉左;還原性:下〉上,左>右。
(6)某些氧化劑的氧化性或還原劑的還原性與下列因素有關(guān):
溫度:如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。
濃度:如濃硝酸的氧化性比稀硝酸的強。
酸堿性:如中性環(huán)境中3一不顯氧化性,酸性環(huán)境中3一顯氧化性;又如4溶液
的氧化性隨溶液的酸性增強而增強。
注鼠物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱只決定于得到或失去電子的難易,與得失
電子的多少無關(guān)。
【注意】:中學(xué)化學(xué)中提及的“化”名目繁多.要判別它們分屬何種變化,必
須了解其過程.請你根據(jù)下列知識來指出每一種“化”發(fā)生的是物理變化還是
化學(xué)變化。
1.風(fēng)化
結(jié)晶水合物在室溫和干燥的空氣里失去部分或全部結(jié)晶水的過程。
2.催化
能改變反應(yīng)速度,本身一般參與反應(yīng)但質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。應(yīng)了解中學(xué)
里哪些反應(yīng)需用催化劑。
3.岐化
同一種物質(zhì)中同一元素且為同一價態(tài)原子間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。如:22
+2()2=2+()2+H2O
4.酸化
向某物質(zhì)中加入稀酸使之呈酸性的過程。比如4溶液用詼酸化,3溶液用3
酸化。
5.鈍化
塊狀的鋁、鐵單質(zhì)表面在冷的濃硫酸或濃硝酸中被氧化成一層致密的氧化
物保護膜,阻止內(nèi)層金屬與酸繼續(xù)反應(yīng)。
6.硬水軟化
通過物理、化學(xué)方法除去硬水中較多的,密的過程。
7.水化
烯、快與水發(fā)生加成反應(yīng)生成新的有機物。
如:乙烯水化法:2=2+H2O—二;⑺,>32
乙快水化法:三+乩/1惴>3
8,氫化(硬化)
液態(tài)油在一定條件下與也發(fā)生加成反應(yīng)生成固態(tài)脂肪的過程。
植物油轉(zhuǎn)變成硬化油后,性質(zhì)穩(wěn)定,不易變質(zhì),便于運輸?shù)取?/p>
9.皂化
油脂在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)的過程。
產(chǎn)物:高級脂肪酸鈉+甘油
10.老化
橡膠、塑料等制品露置于空氣中,因受空氣氧化、日光照射而使之變硬發(fā)
脆的過程。
11.硫化
向橡膠中加硫,以改變其結(jié)構(gòu)(雙鍵變單鍵)來改善橡膠的性能,減緩其
老化速度的過程。
12.裂化
在一定條件下,分子量大、沸點高的烽斷裂為分子量小、沸點低的煌的過
程。目的:提高汽油的質(zhì)量和產(chǎn)量。比如石油裂化。
13.酯化
醇與酸生成酯和水的過程。
14.硝化(磺化)
苯環(huán)上的H被一2或一3H取代的過程。
(三)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,通常表現(xiàn)為熱量的變化:
(1)吸熱反應(yīng):化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。如29=2為
吸熱反應(yīng)。
(2)放熱反應(yīng):化學(xué)上把放出熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。如2H22星型2H2。
為放熱反應(yīng)。
2.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因
化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與反應(yīng)物和生成物所具有的總能量有關(guān)。如果反應(yīng)
物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量,在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時放出熱量;
如果反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量,在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時吸
收熱量。
3.反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱、熱化學(xué)方程式
(1)反應(yīng)熟:在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量,通常叫反應(yīng)熱用4H表示。
單位:-
(2)燃燒熱:在101時1乩物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的能
量,叫該物質(zhì)的燃燒熱。如:101時上完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.5?
的熱量,這就是上的燃燒熱。
H2(g)+1202(g)20(1);A-285.5?
(3)中和熱:在稀溶液中,酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1H20,這時的反
應(yīng)熱叫做中和熱。
()「()2。⑴;△-57.3?
【注意】:化學(xué)反應(yīng)的幾種分類方法:
1.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的類別及反應(yīng)前后物質(zhì)種類的多少分為:化合反應(yīng)、
分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)。
2.根據(jù)反應(yīng)中物質(zhì)是否有電子轉(zhuǎn)移分為:氧化還原反應(yīng)、非氧化還原反應(yīng)。
3.根據(jù)反應(yīng)是否有離子參加或生成分為:離子反應(yīng)、非離子反應(yīng)。
4.根據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)分為:放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)。
5.根據(jù)反應(yīng)進行的程度分為:可逆反應(yīng)、不可逆反應(yīng)。
三.化學(xué)中常用計量
1.同位素相對原子質(zhì)量
以12C的一個原子質(zhì)量的1/12作為標(biāo)準,其他元素的一種同位素原子的質(zhì)
量和它相比較所得的數(shù)值為該同位素相對原子質(zhì)量,單位是“一”,一般不寫。
2.元素相對原子質(zhì)量(即平均相對原子質(zhì)量)
由于同位素的存在,同一種元素有若干種原子,所以元素的相對原子質(zhì)量
是按各種天然同位素原子所占的一定百分比計算出來的平均值,即按各同位素
的相對原子質(zhì)量與各天然同位素原子百分比乘積和計算平均相對原子質(zhì)量。
3.相對分子質(zhì)量
一個分子中各原子的相對原子質(zhì)量X原子個數(shù)的總和稱為相對分子質(zhì)量。
4.物質(zhì)的量的單位——摩爾
物質(zhì)的量是國際單位制()的7個基本單位之一,符號是n。用來計量原
子、分子或離子等微觀粒子的多少。
摩爾是物質(zhì)的量的單位。簡稱摩,用表示
①使用摩爾時,必須指明粒子的種類:原子、分子、離子、電子或其他微
觀粒子。
②1任何粒子的粒子數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù)。阿伏加德羅常數(shù)符號NA,通
常用602X1023-這個近似值。
③物質(zhì)的量,阿伏加德羅常數(shù),粒子數(shù)(N)有如下關(guān)系:?
5.摩爾質(zhì)量:單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量。用M表示,
單位:g,―或?一、
①任何物質(zhì)的摩爾質(zhì)量以g-一1為單位時,其數(shù)值上與該物質(zhì)的式量相
等。
②物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)、摩爾質(zhì)量(M)之間的關(guān)系如下:-n
6.氣體摩爾體積:單位物質(zhì)的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。
用表示,+n。常用單位L--1
①標(biāo)準狀況下,氣體摩爾體積約為22.4L?一。
阿伏加德羅定律及推論:
定律:同溫同壓下,相同體積的任何氣體都會有相同數(shù)目的分子。
理想氣體狀態(tài)方程為:(7?為常數(shù))
由理想氣體狀態(tài)方程可得下列結(jié)論:
①同溫同壓下,Vi:V2i:n2
②同溫同壓下,Pi:P2:M2
③同溫同體積時,:n2:P2
?????????
7.物質(zhì)的量濃度
以單位體積里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量,叫做溶質(zhì)
B的物質(zhì)的量濃度。符號。
0/V(L)(是溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,V是溶液體積),單位是?L-I。
物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分數(shù)的換算公式:d畛
M
四.物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律
(一)原子結(jié)構(gòu)
1.原子()中有質(zhì)子(帶正電):Z個,中子(不顯電性):(A—Z)個,電
子(帶負電):Z個。
2.原子中各微粒間的關(guān)系:
①(A:質(zhì)量數(shù),N:中子數(shù),Z:質(zhì)量數(shù))
②核電荷數(shù)二核外電子數(shù)=原子序數(shù)
③七能1836-(質(zhì)量關(guān)系)
3.原子中各微粒的作用
(1)原子核
幾乎集中源自的全部質(zhì)量,但其體積卻占整個體積的千億分之一。其中質(zhì)
子、中子通過強烈的相互作用集合在一起,使原子核十分“堅固”,在化學(xué)反
應(yīng)時不會發(fā)生變化。另外原子核中蘊含著巨大的能量一一原子能(即核能)。
(2)質(zhì)子
帶一個單位正電荷。質(zhì)量為1.6726X1027kg,相對質(zhì)量1.007。質(zhì)子數(shù)決
定元素的種類。
(3)中子
不帶電荷。質(zhì)量為1.6748XIO^kg,相對質(zhì)量1.008。中子數(shù)決定同位素
的種類。
(4)電子
帶1個單位負電荷。質(zhì)量很小,約為11836X1.6726X10-27kg。與原子的
化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān),特別是最外層電數(shù)數(shù)及排布決定了原子的化學(xué)性質(zhì)。
4.原子核外電子排布規(guī)律
(1)能量最低原理:核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層里,然后
再由里往外排布在能量逐步升高的電子層里,即依次:
K一L-M-N-O-P-Q順序排列。
(2)各電子層最多容納電子數(shù)為2n2個,即K層2個,L層8個,M層18
個,N層32個等。
(3)最外層電子數(shù)不超過8個,次外層不超過18個,倒數(shù)第三層不超過
32個
【注意】以上三條規(guī)律是相互聯(lián)系的,不能孤立理解其中某條。如M層不是最
外層時,其電子數(shù)最多為18個,當(dāng)其是最外層時,其中的電子數(shù)最多為8個。
(二)元素周期律、元素周期表
1.原子序數(shù):人們按電荷數(shù)由小到大給元素編號,這種編號叫原子序數(shù)。(原
子序數(shù)二質(zhì)子數(shù)二核電荷數(shù))
2.元素周期律:元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化,這一規(guī)律
叫做元素周期律。
具體內(nèi)容如下:
隨著原子序數(shù)的遞增,
①原子核外電子層排布的周期性變化:最外層電子數(shù)從1-8個的周期性
變化。
②原子半徑的周期性變化:同周期元素、隨著原子序數(shù)遞增原子半徑逐漸
減小的周期性變化。
③元素主要化合價的周期性變化:正價+1—+7,負價一4—-1的周期性
變化。
④元素的金屬性、非金屬性的周期性變化:金屬性逐漸減弱,非金屬性逐
漸增強的周期性變化。
【注意】元素性質(zhì)隨原子序數(shù)遞增呈周期性變化的本質(zhì)原因是元素的原子核外
電子排布周期性變化的必然結(jié)果。
3.元素周期表
(1)元素周期表的結(jié)構(gòu):橫七豎十八
第一周,2種元素
'金周期第二周期8種元素
《第三周期8種元素
周期〔r第四周期18種元素
(橫向)2周期第五周期18種元素
第六周期32種元素
不完全周期:第七周期26種元素
本族(A):IA、HA、IHA、WA、VA、VIA、VDA
族的族(B):IB、IIB、IIIB、WB、VB、WB、VDB
(縱向)第族:三個縱行,位于V1IB族與IB族中間
零族:稀有氣體元素
【注意】表中各族的順序:IA、HA、IHB、WB、VB、VIB、VDB、、IB、IIB.
IHA、IVA、VA>VIA、VDA、0
(2)原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)與元素周期表關(guān)系的規(guī)律:
①原子序數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)
②電子層數(shù)二周期數(shù)(電子層數(shù)決定周期數(shù))
③主族元素最外層電子數(shù)二主族序數(shù)=最高正價數(shù)
④負價絕對值=8—主族序數(shù)(限WA?VIIA)
⑤同一周期,從左到右:原子半徑逐漸減小,元素的金屬性逐漸減弱,非
金屬逐漸增強,則非金屬元素單質(zhì)的氧化性增強,形成的氣態(tài)氧化物越穩(wěn)定,
形成的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性增強,其離子還原性減弱。
⑥同一主族,從上到下,原子半徑逐漸增大,元素的金屬性逐漸增強,非
金屬性逐漸減弱。則金屬元素單質(zhì)的還原性增強,形成的最高價氧化物對應(yīng)的
水化物的堿性增強,其離子的氧化性減弱。
(3)元素周期表中“位、構(gòu)、性”的三角關(guān)系
原子結(jié)構(gòu)I
(4)判斷微粒大小的方法
①同周期元素的原子或最高價離子半徑從左到右逐漸減小(稀有氣體元素
除外),如:>>;>2+>3+o
②同主族元素的原子半徑或離子半徑從上到下逐漸增大,如:0<S<,F
"<"<o
③電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)越大半徑越小,如:>2+0
④核電荷數(shù)相同,電子數(shù)越多半徑越大,如:2+>:\
⑤電子數(shù)和核電荷數(shù)都不同的,一般通過一種參照物進行比較,如:比較
3+與S2的半徑大小,可找出與為電子數(shù)相同,與S2一同一主族元素的0萬比較,3+
〈CT、02-<S2->故"VS?,
⑥具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,一般是原子序數(shù)越大,離子半徑越小,如:
2->>>2+
(5)電子數(shù)相同的微粒組
①核外有10個電子的微粒組:
原子:;
分子:4、3、慶0、;
陽離子:、2+、3+、\H3;
陰離子:N"、、F-、一、2一。
②核外有18個電子的微粒:
原子:;
分子:八3、H2S、、F2>H202;
陽離子:、*
22
陰離子:1-、S->一、一、02"O
(三)化學(xué)鍵和晶體結(jié)構(gòu)
1.化學(xué)鍵:相鄰原子間強烈的相互作用叫作化學(xué)鍵。包括離子鍵和共價鍵(金
屬鍵)。
2.離子建
(1)定義:使陰陽離子結(jié)合成化合物的靜電作用叫離子鍵。
(2)成鍵元素:活潑金屬(或J)與活潑的非金屬(或酸根,一)
(3)靜電作用:指靜電吸引和靜電排斥的平衡。
3.共價鍵
(1)定義:原子間通過共用電子對所形成的相互作用叫作共價鍵。
(2)成鍵元素:一般來說同種非金屬元素的原子或不同種非金屬元素的原
子間形成共用電子對達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
(3)共價鍵分類:
①非極性鍵:由同種元素的原子間的原子間形成的共價鍵(共用電子對不
偏移)。如在某些非金屬單質(zhì)(上、2、02、P4…)共價化合物(上。2、多碳化合
物)、離子化合物(2。2、2)中存在。
②極性鍵:由不同元素的原子間形成的共價鍵(共用電子對偏向吸引電子
能力強的一方)。如在共價化合物(、乩0、2、3、上4、2)某些離子化合物(、
24>4)中存在。
4.非極性分子和極性分子
(1)非極性分子中整個分子電荷分布是均勻的、對稱的。極性分子中整個
分子的電荷分布不均勻,不對稱。
(2)判斷依據(jù):鍵的極性和分子的空間構(gòu)型兩方面因素決定。雙原子分子
極性鍵一極性分子,如:、、。
2N>
非極性鍵f非極性分子,如:山、、202O
多原子分子,都是非極性鍵一非極性分子,如巳、S80
有極性鍵幾何結(jié)構(gòu)對稱一非極性分子,如:2、2、4、4。
幾何結(jié)構(gòu)不對稱f極性分子,如乩。2、3、H20O
5.分之間作用力和氫鍵
(1)分子間作用力
把分子聚集在一起的作用力叫作分子間作用力。又稱范德華力。
①分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多,它對物質(zhì)的熔點、沸點等有影響。
②一般的對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力
越大,物質(zhì)的熔點、沸點也越高。
(2)氫鍵
某些物質(zhì)的分子間H核與非金屬強的原子的靜電吸引作用。氫鍵不是化學(xué)
鍵,它比化學(xué)鍵弱得多,但比范德華力稍強。
氫鍵主要存在于、叢0、3、32分子間。如分子間氫鍵如下:
.F\?F\..
//H-./H'SR
F,一共價犍■/氫健下
故、上0、3的沸點分別與同族氫化物沸點相比反常的高。
6.晶體
①分子晶體
分子間的分子間作用力相結(jié)合的晶體叫作分子晶體。
②原子晶體
相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體叫原子晶體。
③離子晶體
離子間通過離子鍵結(jié)合而成的晶體叫作離子晶體。
④金屬晶體
通過金屬離子與自由電子間的較強作用(金屬鍵)形成的單質(zhì)晶體叫作
金屬晶體。
7.四種晶體類型與性質(zhì)比較
原子晶分子晶
晶體類型離子晶體金屬晶體
體體
金屬陽離
組成晶體的陽離子和
原子分子子和自由
粒子陰離子
電子
組成晶體粒范德華
離子鍵共價鍵金屬鍵
子間的相互力(有的
作用還有氫
鍵)
金剛石、
典型實例冰、干冰金屬單質(zhì)
晶體硅、
2、
熔點熔點較高、熔、沸點熔、沸點
熔沸點高
沸點沸點高高低
晶導(dǎo)熱
不良不良不良良
體性
的固態(tài)不導(dǎo)
物導(dǎo)電電,熔化或
差差導(dǎo)電
理性溶于水能
特導(dǎo)電
性延展
不良不良不良良
性
硬度略硬而脆高硬度較小較大
8.物質(zhì)熔點、沸點高低的比較
(1)不同晶體類型的物質(zhì):原子晶體〉離子晶體〉分子晶體
(2)同種晶體類型的物質(zhì):晶體內(nèi)微粒間的作用力越大,溶、沸點越高。
①原子晶體要比較共價鍵的強弱(比較鍵能和£建長),一般地說原子半徑越
小,鍵能越大,£建長越短,共價鍵越牢固,晶體的溶沸點越高。如:
熔點:金剛石》水晶》金剛砂〉晶體硅
②離子晶體要比較離子鍵的強弱,一般地說陰陽離子電荷數(shù)越多,離子半
徑越小,則離子間作用力越大,離子鍵越強,溶沸點越高。如:
熔點:>2?
③分子晶體:
a.組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,熔沸點越高。
b.組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì),極性大則熔沸點高(如〉岫)。
c.有些還與分子的形狀有關(guān)。如有機同分異構(gòu)體中,一般線性分子的熔沸
點比帶支鏈的高,如正戊烷〉異戊烷〉新戊烷。
d.有些與分子中含有的碳碳雙鍵的多少有關(guān)。組成結(jié)構(gòu)相似的有機物,一
般含碳碳雙鍵多的熔沸點低,如油酸甘油酯(油)的熔點比硬脂酸甘油酯(脂
肪)的低。
五.溶液
(一)分散系
1.分散系
化學(xué)上把一種或幾種物質(zhì)分散成很小的微粒分布在另一種物質(zhì)中所組成
的體系。分散成粒子的物質(zhì)叫分散質(zhì),另一種物質(zhì)叫分散劑。分散質(zhì)、分散劑
均可以是氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)。
2.四種分散系比較
溶液膠體濁液
10—
微粒直徑<10^m>101m
分子的集
分子或小液滴或固體
微粒組成合體或高
離子小顆粒
分子
均一、
均一、穩(wěn)不均一、不穩(wěn)
特點穩(wěn)定、
定、透明定、不透明
透明
能否通過濾紙能能不能
能否通過半透
能不能不能
膜
是否具有丁達
無仃無
爾現(xiàn)象
蔗糖
蛋白溶液
實例水石灰乳、油水
淀粉溶液
食鹽
水
(二)溶液
1.溶液:一種或幾種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)里所形成的均一穩(wěn)定的混合物叫
作溶液。特征是均一、穩(wěn)定、透明。
2.飽和溶液、溶解度
(1)飽和溶液和不飽和溶液:在一定溫度下,在一定量的溶劑里,不能再
溶解某種溶質(zhì)的溶液,叫作這種溶質(zhì)的飽和溶液;還能繼續(xù)溶解某種溶質(zhì)的溶
液,叫作不飽和溶液。
(2)溶解度:在一定溫度下,某固體物質(zhì)在100克溶劑里達到飽和狀態(tài)時
所溶解的質(zhì)量,叫作這種物質(zhì)在這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。常用s表示。
質(zhì)量分數(shù)3(100)X100%
(3)溫度對溶解度的影響
固體物質(zhì)的溶解度,一般隨溫度升高而增大(食鹽溶解度變化不大;()2溶解
度隨溫度升高而減小)。氣體物質(zhì)溶解度,隨溫度升高而減小,隨壓強增大而
增大。
(4)溶解度曲線:用縱坐標(biāo)表示溶解度。橫坐標(biāo)表示溫度。根據(jù)某溶質(zhì)在
不同溫度時溶解度,可以畫出該物質(zhì)溶解度隨溫度變化曲線,稱之為溶解度曲
線。
3.了解幾個概念:結(jié)晶、結(jié)晶水、結(jié)晶水合物、風(fēng)化、潮解
(1)結(jié)晶:從溶液中析出晶體的過程。
(2)結(jié)晶水:以分子形式結(jié)合在晶體中的水,叫結(jié)晶水,它較容易分解出
來,如:
23*1OH223+1OH2O,
4?5H24+5乩0
(3)結(jié)晶水合物:含有結(jié)晶水的化合物叫結(jié)晶水合物。結(jié)晶水合物容易失
去結(jié)晶水。常見的結(jié)晶水合物有:23?10比0(純堿),4?5比0(膽磯、藍磯),
4?7H2。(綠磯),4?7H20(皓磯),2?-6H2。(光鹵石),(4)2?12比0或
K24?2(4)3?24H2。(明磯),4?2H2。(石灰膏),H2c2。4?H20(草酸)。
(4)風(fēng)化:結(jié)晶水在常溫和較干燥的空氣里失去部分或全部結(jié)晶水的現(xiàn)象
叫風(fēng)干。
(5)風(fēng)化本質(zhì):結(jié)晶水合物分解23?10^0(無色晶體)23*乩0(白色粉末)
+9H,0
(6)風(fēng)化現(xiàn)象:由晶體狀逐漸變成粉末。因此凡具有此現(xiàn)象的自然過程過
程都可稱為風(fēng)化,如巖石的風(fēng)化,它顯然不屬于結(jié)晶水合物失去結(jié)晶水的過程。
(7)潮解:某些易溶于水的物質(zhì)吸收空氣中的水蒸汽,在晶體表面逐漸形
成溶液或全部溶解的現(xiàn)象叫潮解。
(8)易潮解的物質(zhì)有:2、2、等。
(9)粗鹽易潮解,而精鹽不易潮解。這是因為粗鹽中含有少量2雜質(zhì)的緣
故。
4.膠體
(1)定義:分散質(zhì)的微粒在1?100之間分散系,叫作膠體。
(2)分類:按分散劑的狀態(tài)分為液溶膠:03膠體、淀粉溶液、固溶膠、
有色玻璃、氣溶膠:煙、云、霧。
(3)性質(zhì):①丁達爾現(xiàn)象(可用來鑒別膠體和溶液)②布朗運動③電泳
現(xiàn)象④膠體聚沉(加入電解質(zhì)、加入帶異種電荷的膠體、加熱,均可使膠體
聚沉)。
5.膠體的應(yīng)用(解釋問題)
①沙洲的形成
②鹵水點豆腐
③明磯(或3)凈水
④工業(yè)制皂的鹽析
⑤冶金工業(yè)電泳除塵
六.化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡
(一)化學(xué)反應(yīng)速率
1.定義:化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢程度的,通常用單位
時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。單位:(L?)或(L?s)
△c?At
2.規(guī)律:同一反應(yīng)里用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率數(shù)值可以是不同的,但
這些數(shù)值,都表示同一反應(yīng)速率。且不同物質(zhì)的速率比值等于其化學(xué)方程式中
的化學(xué)計量數(shù)之比。如反應(yīng)的v(A):v(B):v(C):v(D):n:p:q
3.影響反應(yīng)速率的因素
內(nèi)因:參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素。例如
上、F2混合后,黑暗處都發(fā)生爆炸反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率極快,是不可逆反應(yīng)。
而上、M在高溫、高壓和催化劑存在下才能發(fā)生反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率較慢,由
于是可逆反應(yīng),反應(yīng)不能進行到底。
外因:
①濃度:當(dāng)其他條件不變時,增大反應(yīng)物的濃度,單位體積發(fā)生反應(yīng)的分
子數(shù)增加,反應(yīng)速率加快。
②壓強:對于有氣體參加的反應(yīng),當(dāng)其他條件不變時,增加壓強,氣體體
積縮小,濃度增大,反應(yīng)速率加快。
③溫度:升高溫度時,分子運動速率加快,有效碰撞次數(shù)增加,反應(yīng)速率
加快,一般來說,溫度每升高10℃反應(yīng)速率增大到原來的2?4倍。
④催化劑:可以同等程度增大逆反應(yīng)速率。
⑤其他因素:增大固體表面積(粉碎),光照也可增大某些反應(yīng)的速率,
此外,超聲波、電磁波、溶劑也對反應(yīng)速率有影響。
【注意】:①改變外界條件時,若正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率也一定增大,
增大的倍數(shù)可能不同,但不可能正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小。
②固體、純液體濃度視為常數(shù),不能用其表示反應(yīng)速率,它們的量的變化
不會引起反應(yīng)速率的變化,但其顆粒的大小可影響反應(yīng)速率。
③增大壓強或濃度,是增大了分子之間的碰撞幾率,因此增大了化學(xué)反應(yīng)
速率;升高溫度或使用催化劑,提高了活化分子百分數(shù),增大了有效碰撞次數(shù),
使反應(yīng)速率增大。
(二)化學(xué)平衡
1.化學(xué)平衡狀態(tài):指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率
相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度不變的狀態(tài)。
2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征
(1)“等”即V正逆>0。
(2)“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進行。
(3)“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變。
(4)“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平
衡。
(5)與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是
從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效)。
3.化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志
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