化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)演講人：日期：目錄CATALOGUE01物質(zhì)與元素02原子結(jié)構(gòu)與元素周期表03化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)04化學(xué)反應(yīng)原理與能量變化05常見無機(jī)物及其性質(zhì)06有機(jī)化合物基礎(chǔ)知識(shí)01物質(zhì)與元素CHAPTER化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)，如氧化性、還原性等。物理性質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化就表現(xiàn)出來的性質(zhì)，如顏色、狀態(tài)、氣味等。物質(zhì)的性質(zhì)包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。物質(zhì)的分類根據(jù)物質(zhì)不同特點(diǎn)，將其分為純凈物和混合物。純凈物由同種物質(zhì)組成，有固定組成和性質(zhì)?；旌衔镉蓛煞N或多種物質(zhì)混合而成，無固定組成和性質(zhì)。物質(zhì)的分類與性質(zhì)0106020503040104020503元素的定義及分類元素定義元素分類金屬元素具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性。非金屬元素通常以氣態(tài)或固態(tài)存在，不易導(dǎo)電。鹵素具有強(qiáng)氧化性，易與金屬元素形成化合物。根據(jù)元素在自然界中的存在形式，可分為金屬元素、非金屬元素和鹵素等。具有相同核電荷數(shù)（即質(zhì)子數(shù)）的一類原子的總稱?；衔镉蓛煞N或兩種以上不同元素組成的純凈物，具有固定的組成和性質(zhì)。特點(diǎn)組成固定，性質(zhì)穩(wěn)定，可以用化學(xué)式表示?；旌衔镉蓛煞N或多種物質(zhì)混合而成，沒有固定的組成和性質(zhì)。特點(diǎn)組成不固定，性質(zhì)隨混合物的成分和比例而改變，無法用化學(xué)式表示。化合物和混合物區(qū)別化學(xué)反應(yīng)一種或多種物質(zhì)變?yōu)榱硗庖环N或多種物質(zhì)的過程，涉及原子或原子團(tuán)的重新組合。類型合成反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)等?；瘜W(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物被轉(zhuǎn)化成生成物，原子種類不變，但原子之間的組合方式發(fā)生改變。過程反應(yīng)物中的化學(xué)鍵斷裂，形成原子或離子；原子或離子重新組合，形成新的化學(xué)鍵和生成物。化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化02原子結(jié)構(gòu)與元素周期表CHAPTER原子是構(gòu)成物質(zhì)的最小粒子，由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成。原子定義原子核位于原子中心，由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子帶正電，中子不帶電。原子核結(jié)構(gòu)電子在原子核外的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，形成電子云，其排布遵循特定的規(guī)律。電子排布原子結(jié)構(gòu)簡介010203原子核外電子排布規(guī)律泡利不相容原理每個(gè)電子在原子中都有自己的量子態(tài)，不能與其他電子處于同一量子態(tài)。電子總是優(yōu)先排布在能量最低的軌道上。能量最低原理在能量相等的軌道上，電子盡可能自旋平行地排布。洪特規(guī)則元素周期表結(jié)構(gòu)元素按照原子序數(shù)遞增的順序排列，具有相似的化學(xué)性質(zhì)的元素被放在同一族。元素周期表特點(diǎn)周期表具有周期性，元素性質(zhì)隨原子序數(shù)遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。周期表的應(yīng)用周期表是化學(xué)家進(jìn)行化學(xué)研究和教學(xué)的重要工具，可以預(yù)測(cè)未知元素的性質(zhì)，揭示元素之間的內(nèi)在聯(lián)系。元素周期表的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律同一周期內(nèi)，隨著原子序數(shù)增加，原子半徑逐漸減?。煌蛔鍍?nèi)，隨著原子序數(shù)增加，原子半徑逐漸增大。原子半徑變化同一周期內(nèi)，隨著原子序數(shù)增加，電負(fù)性逐漸增大；同一族內(nèi)，電負(fù)性相近。元素在形成化合物時(shí)表現(xiàn)出的化合價(jià)與其在周期表中的位置有關(guān)，通常主族元素的化合價(jià)等于其族序數(shù)。電負(fù)性變化同一周期內(nèi)，從左到右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)；同一族內(nèi)，金屬性與非金屬性相似。金屬性與非金屬性變化01020403化合價(jià)變化03化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)CHAPTER由正負(fù)離子之間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵，特點(diǎn)為強(qiáng)度大、方向性強(qiáng)、無飽和性。離子鍵原子之間通過共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵，包括極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵，具有飽和性和方向性。共價(jià)鍵金屬原子脫落下來的價(jià)電子形成“電子氣”，與正離子結(jié)合形成的化學(xué)鍵，無方向性和飽和性，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和塑性。金屬鍵化學(xué)鍵類型及特點(diǎn)分析分子間作用力（范德華力）存在于分子之間，包括極性分子間的偶極-偶極相互作用、極性分子與非極性分子間的誘導(dǎo)相互作用以及非極性分子間的色散相互作用。氫鍵一種特殊的分子間作用力，比范德華力強(qiáng)，比化學(xué)鍵弱，具有方向性和飽和性，對(duì)物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)有重要影響。分子間作用力和氫鍵介紹分子極性判斷根據(jù)分子中正負(fù)電荷中心的相對(duì)位置，若重合則為非極性分子，若不重合則為極性分子。分子空間構(gòu)型判斷根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論、雜化軌道理論等方法，判斷分子中各原子或基團(tuán)在空間中的排列方式。分子極性和空間構(gòu)型判斷方法V型結(jié)構(gòu)，極性分子，分子間存在氫鍵，使得水具有較高的熔沸點(diǎn)和比熱容。水分子（H?O）直線型結(jié)構(gòu)，非極性分子，分子間僅存在范德華力，熔沸點(diǎn)較低。二氧化碳分子（CO?）正四面體結(jié)構(gòu)，非極性分子，分子間存在范德華力，熔沸點(diǎn)較低。甲烷分子（CH?）典型分子結(jié)構(gòu)實(shí)例剖析04化學(xué)反應(yīng)原理與能量變化CHAPTER方程式要反映反應(yīng)物和生成物的真實(shí)化學(xué)組成和反應(yīng)過程。方程式要遵循電荷守恒定律，即反應(yīng)前后電荷總數(shù)不變。方程式要遵循質(zhì)量守恒定律，即反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和不變。方程式要遵循原子守恒定律，即反應(yīng)前后原子種類和數(shù)量不變?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式書寫規(guī)則反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快。溫度一般情況下，溫度越高，反應(yīng)速率越快。催化劑可以降低反應(yīng)活化能，從而加速反應(yīng)速率。光照有些反應(yīng)在光照條件下會(huì)加速進(jìn)行。化學(xué)反應(yīng)速率影響因素探討化學(xué)平衡原理及其移動(dòng)方向判斷如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓力、溫度），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。勒夏特列原理在一定條件下，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)的反應(yīng)物濃度冪之積與生成物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)。平衡常數(shù)根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，綜合判斷平衡移動(dòng)的方向。平衡移動(dòng)方向判斷能量轉(zhuǎn)化和熱力學(xué)第二定律應(yīng)用能量守恒定律在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量不能被創(chuàng)造或消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。熱力學(xué)第一定律能量轉(zhuǎn)化過程中，總能量保持不變。熱力學(xué)第二定律能量轉(zhuǎn)化具有方向性，不能全部轉(zhuǎn)化為有用功。燃燒與熱效率提高燃燒效率，充分利用燃料中的化學(xué)能。05常見無機(jī)物及其性質(zhì)CHAPTER大多數(shù)金屬具有光澤、延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。金屬容易與氧發(fā)生反應(yīng)形成氧化物，有些金屬能與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣，金屬還能與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)。金屬氧化物通常分為堿性氧化物、酸性氧化物和兩性氧化物。金屬與酸或酸性氧化物反應(yīng)生成的鹽，通常具有特定的物理和化學(xué)性質(zhì)，如溶解性、熱穩(wěn)定性等。金屬及其氧化物、酸、鹽等性質(zhì)總結(jié)金屬的物理性質(zhì)金屬的化學(xué)性質(zhì)氧化物類型鹽的性質(zhì)非金屬及其氧化物、酸、鹽等性質(zhì)總結(jié)非金屬通常呈固態(tài)或氣態(tài)，不具有金屬光澤和延展性。非金屬的物理性質(zhì)非金屬與金屬反應(yīng)通常生成鹽，非金屬氧化物通常是酸性氧化物，非金屬之間也能發(fā)生化合反應(yīng)。非金屬氧化物溶于水通常生成對(duì)應(yīng)的酸，酸具有酸味、能與堿反應(yīng)生成鹽和水等特性。非金屬的化學(xué)性質(zhì)非金屬氧化物種類繁多，包括酸性氧化物和不成鹽氧化物。氧化物類型01020403酸的特性如氫氣與氧氣反應(yīng)生成水，或金屬與氧氣反應(yīng)生成金屬氧化物?；戏磻?yīng)如金屬與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣，或一種金屬與另一種金屬的鹽溶液反應(yīng)，生成新的金屬和鹽。置換反應(yīng)如碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳。分解反應(yīng)如酸堿中和反應(yīng)生成鹽和水，或兩種鹽交換成分生成新的兩種鹽。復(fù)分解反應(yīng)典型無機(jī)反應(yīng)方程式舉例環(huán)保領(lǐng)域無機(jī)物在環(huán)保領(lǐng)域也有重要作用，如利用石灰乳處理廢氣中的二氧化硫，利用鐵鹽凈化水等。生活應(yīng)用如利用金屬制作工具、器皿和裝飾品，利用非金屬制作玻璃、陶瓷等材料，以及利用酸堿性質(zhì)進(jìn)行清潔和除銹等。工業(yè)應(yīng)用無機(jī)物在化工、建材、冶金等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如制造化肥、玻璃、水泥等，以及提取金屬、冶煉合金等。無機(jī)物在生活和工業(yè)中應(yīng)用06有機(jī)化合物基礎(chǔ)知識(shí)CHAPTER系統(tǒng)命名法根據(jù)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，采用系統(tǒng)命名法，通過命名母體和取代基來命名有機(jī)物。同分異構(gòu)體現(xiàn)象分子式相同但結(jié)構(gòu)不同的有機(jī)物稱為同分異構(gòu)體，它們具有相似的化學(xué)性質(zhì)但物理性質(zhì)不同。有機(jī)物命名規(guī)則和同分異構(gòu)體現(xiàn)象官能團(tuán)是決定有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)的主要基團(tuán)，識(shí)別有機(jī)物中的官能團(tuán)對(duì)于預(yù)測(cè)其化學(xué)性質(zhì)至關(guān)重要。官能團(tuán)識(shí)別通過化學(xué)反應(yīng)，一種官能團(tuán)可以轉(zhuǎn)化為另一種官能團(tuán)，從而改變有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)。官能團(tuán)轉(zhuǎn)化官能團(tuán)識(shí)別以及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系有機(jī)化合物分子中的某個(gè)原子或基團(tuán)被其他原子或基團(tuán)取代的反應(yīng)。取代反應(yīng)兩個(gè)或多個(gè)分子相互作用，生成一個(gè)加成產(chǎn)物的反應(yīng)。