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1、普通化學(xué)學(xué)習(xí)要點(diǎn)緒論1.化學(xué)的定義:化學(xué)是在原子和分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及其變化規(guī)律和變化過程中能量關(guān)系的科學(xué) 2.化學(xué)的分支學(xué)科:無機(jī)化學(xué):無機(jī)物有機(jī)化學(xué):碳?xì)浠衔锛把苌锓治龌瘜W(xué):測(cè)量和表征物理化學(xué):所有物質(zhì)系統(tǒng)高分子化學(xué):高分子化合物若干新分支:環(huán)境化學(xué)、核化學(xué)等等3.化學(xué)的地位和作用:(1)是解決食物短缺問題的主要學(xué)科之一(2)化學(xué)化學(xué)繼續(xù)推動(dòng)材料科學(xué)發(fā)展(3)化學(xué)是提高人類生存質(zhì)量和生存安全的有效保障(4)化學(xué)在能源和資源的合理開發(fā)和高效安全利用中起關(guān)鍵作用(5)化學(xué)是生命科學(xué)的重要支柱第1章熱化學(xué)與能源1. 幾個(gè)基本概念(1)系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng):作為研究對(duì)象的那一部分物
2、質(zhì)和空間。開放系統(tǒng):有物質(zhì)和能量交換封閉系統(tǒng):只有能量交換隔離系統(tǒng):無物質(zhì)和能量交換環(huán)境:系統(tǒng)之外,與系統(tǒng)密切聯(lián)系的其它物質(zhì)和空間。 (2)相:系統(tǒng)中任何物理和化學(xué)性質(zhì)完全相同的、均勻部分稱為相。根據(jù)相的概念,系統(tǒng)可分為單相(均勻)系統(tǒng);多相(不均勻)系統(tǒng) 相與相之間有明確的界面思考:1) 101.325kPa,273.15K(0C)下,H2O(l), H2O(g)和H2O(s)同時(shí)共存時(shí)系統(tǒng)中的相數(shù)為多少。答:1)在此條件下,存在3相(氣、液、固各一相;2) CaCO3(s)分解為CaO (s)和CO2(g)并達(dá)到平衡的系統(tǒng)中的相數(shù)。答: 2)3相(氣體1相,固體2相)(3)狀態(tài)函數(shù)性質(zhì)可分
3、為兩類:廣度性質(zhì):其量值具有加和性,如體積、質(zhì)量等強(qiáng)度性質(zhì):其量值不具有加和性,如溫度、壓力等。思考:力和面積是什么性質(zhì)的物理量?它們的商即壓強(qiáng)(熱力學(xué)中稱為壓力)是強(qiáng)度性質(zhì)的物理量。由此可以得出什么結(jié)論?答:力和面積都是廣度性質(zhì)的物理量。結(jié)論是兩個(gè)廣度性質(zhì)的物理量的商是一個(gè)強(qiáng)度性質(zhì)的物理量。(4)過程與途徑 系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生任何的變化稱為過程;實(shí)現(xiàn)一個(gè)過程的具體步驟稱途徑。思考:過程與途徑的區(qū)別設(shè)想如果你要把20 C的水燒開,要完成“水燒開”這個(gè)過程,你可以有多種具體的“途徑”:如可以在水壺中常壓燒;也可以在高壓鍋中加壓燒開再降至常壓。(5)可逆過程 體系經(jīng)過某一過程,由狀態(tài)變到狀態(tài)之后,如果通
4、過逆過程能使體系和環(huán)境都完全復(fù)原,這樣的過程稱為可逆過程。它是在一系列無限接近平衡條件下進(jìn)行的過程。 (6)反應(yīng)熱 反應(yīng)熱指化學(xué)反應(yīng)過程中系統(tǒng)放出或吸收的熱量。熱化學(xué)規(guī)定:系統(tǒng)放熱為負(fù),系統(tǒng)吸熱為正。(7)熱力學(xué)第一定律封閉系統(tǒng),不做非體積功時(shí),若系統(tǒng)從環(huán)境吸收熱q,從環(huán)境得功w,則系統(tǒng)熱力學(xué)能的增加U (U2 U1)為:U = q + w熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是能量守恒定律在熱力學(xué)中的的應(yīng)用(8)熱力學(xué)能系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)能量的總和。內(nèi)部運(yùn)動(dòng)包括分子的平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)以及電子運(yùn)動(dòng)和核運(yùn)動(dòng)。思考:同樣的物質(zhì),在相同的溫度和壓力下,前者放在10000m高空,以400m/s飛行的飛機(jī)上,后者靜止在地面上。
5、兩者的內(nèi)能相同嗎?答:相同?;瘜W(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓通常把反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時(shí),系統(tǒng)吸收或放出的熱量叫做反應(yīng)熱。根據(jù)反應(yīng)條件的不同,反應(yīng)熱又可分為:定容反應(yīng)熱 定壓反應(yīng)熱2.蓋斯定律化學(xué)反應(yīng)的恒壓或恒容反應(yīng)熱只與物質(zhì)的始態(tài)或終態(tài)有關(guān)而與變化的途徑無關(guān)。例 由前兩個(gè)反應(yīng)熱計(jì)算反應(yīng)3的反應(yīng)熱1 C(gra) + O2(g) CO2(g) rHmy = 393.5kJmol-1 2 CO(g) + 1/2O2(g) CO2(g) rHmy = 283.0kJmol-1 3 C(gra) + 1/2O2(g) CO(g) rHmy = ?rHmy = 110.5kJmol-13.熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)(1)
6、氣體物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài):標(biāo)準(zhǔn)壓力p 下表現(xiàn)出理想氣體性質(zhì)的純氣體狀態(tài)(2)溶液中溶質(zhì)B的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是:標(biāo)準(zhǔn)壓力p 下,質(zhì)量摩爾濃度為m (1.0mol.kg-1),并表現(xiàn)出無限稀溶液中溶質(zhì)的狀態(tài); 本書采用近似c =1.0 mol.dm-3),液體或固體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是:標(biāo)準(zhǔn)壓力p 下的純液體或純固體。4.能源的分類5.能源危機(jī)本質(zhì):能量總量不變,質(zhì)量衰退了,有序能下降??衫弥坝行堋睖p少了,于是產(chǎn)生了能源危機(jī)思考:我國(guó)能源的現(xiàn)狀有何特點(diǎn)?答:(1)能源總量豐富,但人均不足; (2)能源結(jié)構(gòu)不合理,優(yōu)質(zhì)能源比例太小,煤炭占一次能源的76%,天然氣消耗只有世界平均的76%,石油消耗只占世界平均的1/3。 (
7、3)能源利用率低,能耗高浪費(fèi)嚴(yán)重。我國(guó)煤炭的一個(gè)特點(diǎn)是煤炭中含硫量較高,煤炭中的硫在燃燒時(shí)生成二氧化硫。SO2和粉塵是煤燃燒的主要一次污染物,其中的SO2是造成酸雨的主要原因。所以煤炭的開采和燃燒都會(huì)引起環(huán)境污染。6.煤炭的主要成分:碳、氫、氧;少量氮、硫、磷等。 7.煤炭的熱值:?jiǎn)挝毁|(zhì)量或體積的燃料完全燃燒放出的熱量。標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為29.3MJkg-18.煤炭的分類:無煙煤:低硫,較好;煙煤 :高硫,燃燒環(huán)境污染;褐煤:儲(chǔ)量大,但熱值低。 9.石油石油是多種烴類的混合物,其中含有鏈烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴和少量含氧、含硫的有機(jī)物。石油經(jīng)過分餾和裂解等加工過程后可得到石油氣、汽油、煤油、柴油、潤(rùn)滑
8、油和瀝青等產(chǎn)品(1)汽油95%的汽油用于驅(qū)動(dòng)汽車。衡量汽油質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)是辛烷值。直餾汽油的辛烷值約為5572之間,在汽油中加入少量四乙基鉛可以將辛烷值提高到7988,為了防止鉛在汽缸中沉積,加入少量二溴乙烷,使生成揮發(fā)性的溴化鉛,與尾氣一同排入大氣。思考:汽車尾氣污染物是什么?如何解決?答:主要污染物:NO、CO、HC和含鉛化物等。解決方法:采用無鉛汽油,對(duì)汽車尾氣進(jìn)行催化凈化。10.天然氣天然氣是低級(jí)烷烴的混合物,主要成分是甲烷,常與石油伴生。其熱值約為55.6MJ kg-1。天然氣的優(yōu)點(diǎn):可直接應(yīng)用易于管道輸送污染少11.沼氣和生物質(zhì)能植物殘?bào)w在隔絕空氣的情況下發(fā)生自然分解時(shí)產(chǎn)生的氣
9、體稱為沼氣。沼氣約含60%的甲烷,其余為二氧化碳和少量的CO、H2、H2S等。思考:可用哪些原料制備沼氣?如果你來自農(nóng)村,你家使用過沼氣嗎?答:農(nóng)村一般用人畜糞便、雜草等制取沼氣。生物質(zhì)能的現(xiàn)代利用是將植物枝桿等在汽化爐中加壓汽化制成可燃?xì)怏w。思考:沼氣和柴火是生物質(zhì)能嗎?答:都是。沼氣也屬于生物質(zhì)能。柴火是生物質(zhì)能的直接利用。12.可燃冰未來的新能源天然氣被包進(jìn)水分子中,在深海的低溫高壓下形成的透明結(jié)晶,外形似冰,用火柴一點(diǎn)就著,故稱“可燃冰”。 CH4xH2O (s)。形成條件:低溫高壓如0,76 MPa。儲(chǔ)量:尚難正確估計(jì),各文發(fā)表的數(shù)據(jù)相差較大。預(yù)測(cè)總量相當(dāng)于161萬億噸煤,可用100
10、萬年;是地球上煤、石油和天然氣能量總和的23倍。分布:深水大陸架和陸地永久凍土帶。我國(guó)東海、南海有大量可燃冰,約相當(dāng)于全國(guó)石油儲(chǔ)量的一半。開采難,儲(chǔ)量豐富。13.煤氣和液化氣煤氣:煤的合成氣及煉焦氣都是城市煤氣。煤氣的組成:H2:50%;CO:15%;CH4:15%,熱值約16MJ M-3液化氣:來源于石油,主要成分為丙烷、丁烷等,煉油廠的副產(chǎn)品。思考:與煤氣相比,液化氣有哪些優(yōu)點(diǎn)?答:無毒、低污染、熱值高于煤氣。液化氣作動(dòng)力 綠色汽車 燃料電池(各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展)。思考1:目前使用的能源中,哪些是有限的,哪些是無限的(不考慮太陽的壽命)?1:礦物能源(煤炭和石油)是有限的,來自宇宙的能源(如太陽
11、能)和核能是無限的。第 2 章化學(xué)反應(yīng)的基本原理與大氣污染1.自發(fā)反應(yīng)或自發(fā)過程在給定條件下能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)或過程自發(fā)過程的共同特征(1) 具有不可逆性單向性(2) 有一定的限度(3) 可有一定物理量判斷變化的方向和限度判據(jù)2.熵的定義:熵是系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)微觀粒子的混亂度(或無序度)的量度。比較物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熵值,可以得出下面一些規(guī)律:(1) 對(duì)于同一種物質(zhì): Sg Sl Ss (2) 同一物質(zhì)在相同的聚集狀態(tài)時(shí),其熵值隨溫度的升高而增大。 S高溫S低溫 (3) 對(duì)于不同種物質(zhì): S復(fù)雜分子 S簡(jiǎn)單分子(4) 對(duì)于混合物和純凈物: S混合物 S純物質(zhì)3.化學(xué)反應(yīng)速率(1)影響反應(yīng)速率的因素:反應(yīng)物的本
12、性,反應(yīng)物的濃度和系統(tǒng)的溫度、 壓力、催化劑 等宏觀量,光、電、磁等外場(chǎng)。4.基元反應(yīng)由反應(yīng)物一步直接生成產(chǎn)物的反應(yīng)。也稱為元反應(yīng)。復(fù)雜反應(yīng)反應(yīng)的實(shí)際過程由幾個(gè)基元反應(yīng)組成的過程5.有效碰撞只有具有足夠能量的反應(yīng)物分子的碰撞才有可能發(fā)生反應(yīng)。這種能夠發(fā)生反應(yīng)的碰撞?;罨肿?那些具有足夠高能量,能發(fā)生有效碰撞的分子,發(fā)生反應(yīng)的有效碰撞的分子,還必須沿著特定的方向碰撞活化能 要使普通分子成為活化分子所需最小能量。6.催化劑(觸媒)催化劑能與反應(yīng)物生成不穩(wěn)定的中間化合物,改變了反應(yīng)歷程,降低了反應(yīng)的活化能催化劑的主要特征(1)改變反應(yīng)途徑,降低活化能,使反應(yīng)速率增大(2)只能改變達(dá)到平衡的時(shí)間而不
13、能改變平衡的狀態(tài)(3)有特殊的選擇性(4)對(duì)某些雜質(zhì)特別敏感助催化劑 合成氨的鐵催化劑-Fe Al2O3 K2O中- Fe是主催化劑, Al2O3 、K2O等是助催化劑。 催化劑毒物 如CO可使合成氨鐵催化劑中毒7.環(huán)境污染物的來源:工業(yè):三廢,量大、成分復(fù)雜、毒性強(qiáng)農(nóng)業(yè):農(nóng)藥、化肥、農(nóng)業(yè)廢棄物等交通運(yùn)輸:噪音、燃料燃燒的排放物等生活:生活中的“三廢” 等。三廢:廢氣、廢液和廢渣三致:致突變、致癌、致畸8.大氣污染物一般分為兩類:一次(原生)污染物,即由污染物直接排入大氣的;二次(次生)污染物,是由一次污染物在大氣中進(jìn)行熱和光化學(xué)反應(yīng)后的產(chǎn)物。后者往往危害性更大9.顆粒物:大氣顆粒物包括塵(飄
14、塵、落塵)、煙、霧等。硫氧化物:SO2、SO3 (SOx) 硫氧化物主要來自于燃煤,是形成硫酸酸雨的主要?dú)怏w。氮氧化物:NO、NO2等 NOx是形成硝酸酸雨的主要?dú)怏w,其毒性比CO高10倍左右。 10.CO和CO2人類排放量最大的污染物,主要來自于燃料的不完全燃燒。其毒害是使血液失去輸氧能力。11.烴類CxHy(或簡(jiǎn)寫為 HC) 主要來源有煉油廠排放氣、油品的不完全燃燒。12.溫室效應(yīng)大氣層中的某些微量組分,能讓太陽的短波輻射透過,加熱地面,而地面增溫后所放出的熱輻射(屬長(zhǎng)波紅外輻射),卻被這些組分吸收,使大氣增溫,這種現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)。 13.綠色化學(xué)是以保護(hù)環(huán)境為目標(biāo)來設(shè)計(jì)、生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品的
15、一門新興學(xué)科,是一門從源頭阻止污染的化學(xué)。第3章 水化學(xué)與水污染1.溶液的通性難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液有一定的共同性和規(guī)律性。該類性質(zhì)稱為稀溶液的通性,或稱為依數(shù)性。包括:稀溶液蒸氣壓的下降、沸點(diǎn)上升、凝固點(diǎn)下降和稀溶液的滲透壓。(與純?nèi)軇┍容^) 。2.蒸氣壓下降在一定溫度下,液體及其蒸氣達(dá)到相平衡時(shí),蒸氣所具有的壓力稱為該溫度下液體的飽和蒸氣壓,簡(jiǎn)稱蒸氣壓。 思考:蒸氣壓與溫度有什么關(guān)系?答:不同溶劑蒸氣壓不同,相同溶劑溫度升高,蒸氣壓增大。例如:p(H2O, l , 298K)=3167 Pap(H2O, l, 373K)=101.325kPa3.溶液的沸點(diǎn)上升沸點(diǎn):液體蒸氣壓達(dá)到101.3
16、25kPa(1atm)時(shí)的溫度。沸騰溫度:液體蒸氣壓與外界壓力相等時(shí)的溫度。難揮發(fā)物質(zhì)的溶液的沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn),二者之差為: Tbp = Tbp Tb = kbpm kbp稱為溶劑的摩爾沸點(diǎn)上升常數(shù),單位為Kkgmol-14.凝固點(diǎn)(熔點(diǎn))下降液相和固相蒸氣壓相等時(shí)的溫度固相與液相共存時(shí)的溫度。溶液的凝固點(diǎn)總是低于純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn),它們之差為: Tfp = TfpTf = kfp m kfp 稱為溶劑的摩爾凝固點(diǎn)下降常數(shù)。5.溶液的滲透壓滲透現(xiàn)象:溶劑通過半透膜進(jìn)入溶液或溶劑從稀溶液通過半透膜進(jìn)入濃溶液的現(xiàn)象(單向擴(kuò)散)滲透壓:阻止?jié)B透進(jìn)行所施加的最小外壓,用表示。6.等滲溶液與反滲透等
17、滲溶液:人體血液的滲透壓約為780kPa,病人注射或輸液時(shí),使用0.9%的NaCl溶液(0.16 moldm-3)或5%的葡萄糖溶液(0.28moldm-3),這兩種溶液與紅細(xì)胞和血漿都是等滲溶液(即滲透壓相等)。反滲透: 若外加在溶液上的壓力大于滲透壓,則會(huì)使溶液中的溶劑向純?nèi)軇┓较蛄鲃?dòng),使純?nèi)軇w積增加,該過程叫反滲透。廣泛用于海水淡化、工業(yè)廢水的處理及溶液的濃縮等,關(guān)鍵在于耐高壓半透膜的制備。 思考1:相同濃度的電解質(zhì)溶液的蒸氣壓與非電解質(zhì)比如何變化?答:其蒸氣壓下降,沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)下降,以及溶液滲透壓的數(shù)值變化均比同濃度的非電解質(zhì)大。思考2: 將質(zhì)量摩爾濃度均為0.10 molkg-
18、1的BaCl2, HCl, HAc, 蔗糖水溶液的粒子數(shù)、蒸氣壓、沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)和滲透壓按從大到小次序排序:解:按從大到小次序排序如下:粒子數(shù) BaCl2 HCl HAc 蔗糖蒸氣壓 蔗糖 HAc HCl BaCl2沸點(diǎn) BaCl2 HCl HAc 蔗糖凝固點(diǎn) 蔗糖 HAc HCl BaCl2滲透壓 BaCl2 HCl HAc 蔗糖7.酸堿質(zhì)子理論凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)都是酸;凡能結(jié)合質(zhì)子的物質(zhì)都是堿。酸、堿可以是分子,也可以是離子。酸給出質(zhì)子后可以再結(jié)合質(zhì)子,因此酸給出質(zhì)子后就變?yōu)閴A:8.共軛酸堿概念酸與對(duì)應(yīng)的堿的這種相互依存、相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系稱為酸堿共軛關(guān)系。酸失去質(zhì)子后形成的堿被稱為該酸的共軛堿
19、;堿結(jié)合質(zhì)子后形成的酸被稱為該堿的共軛酸。共軛酸與它的共軛堿一起稱為共軛酸堿對(duì)。附例 已知HAc的Ka =1.7610-5,計(jì)算3.0%米醋(含HAc濃度為0.50 moldm-3)的pH。解:設(shè)米醋溶液中H+的平衡濃度為x moldm-3, 則HAc(aq) = H+(aq) + Ac-(aq) 平衡濃度/moldm-3 0.50 xxx Ka = 1.7610-5 Ka / c10-4 0.50 x 0.5pH = lg c( H+)/c = lg(2.9710-3) = 3 0.47 = 2.539.溶液pH的實(shí)驗(yàn)測(cè)定:pH試紙(廣泛,精密) :簡(jiǎn)單、方便、粗略 pH計(jì)(酸度計(jì)):較精確
20、、可數(shù)字顯示或自動(dòng)記錄 10.緩沖溶液和pH的控制同離子效應(yīng) :在弱酸的溶液中加入該酸的共軛堿,或在弱堿的溶液中加入該堿的共軛酸,使得弱酸或弱堿的解離度大大下降的現(xiàn)象,稱為同離子效應(yīng)。如HAc的水溶液中,HAc(aq) = H+(aq) + Ac-(aq)加入NaAc,由于NaAc = Na+Ac使得HAc解離平衡向左移動(dòng),HAc的解離度降低。緩沖溶液:弱酸及其共軛堿或弱堿及其共軛酸所組成的溶液具有一個(gè)重要性質(zhì),該溶液的pH在一定范圍內(nèi)不因稀釋或外加少量酸或堿而發(fā)生顯著變化,即對(duì)外加的酸和堿具有緩沖能力,這種溶液稱作緩沖溶液。11.溶度積和多相離子平衡溶度積:在一定溫度下,溶解與結(jié)晶速率相等時(shí)
21、,便建立了固體和溶液中離子之間的動(dòng)態(tài)平衡,稱為多相離子平衡或溶解平衡,此時(shí)的溶液稱為飽和溶液。如CaCO3在水中的溶解度雖小,但仍有一定數(shù)量的Ca2+、CO32-存在于溶液中。同時(shí),溶液中的Ca2+與CO32-又會(huì)結(jié)合而不斷析出。 CaCO3(s) = Ca2+(aq) + CO32-(aq)平衡常數(shù)表達(dá)式為思考:可以用Ks的大小判斷溶解度的大小嗎?附例:計(jì)算BaSO4在0.100 moldm-3 Na2SO4溶液中的溶解度,并與其在水中的溶解度比較。Ks (BaSO4) =1.0810-10解:設(shè)s moldm-3為BaSO4在0.1 moldm-3 Na2SO4溶液中的溶解度 BaSO4(
22、s) = Ba2+ + SO42- 平衡濃度/moldm-3 s s + 0.1Ks = s (s + 0.1) 0.1s = 1.0810-10解得:s =1.0810-9 BaSO4在純水中的溶解度為somoldm-3so = =1.0410-5 溶解度降低了約104 (一萬) 倍。12.分散系分類(1)按分散相粒子的大小分類:分子分散體系:分散相粒子的直徑小于10-9m,屬于真溶液。例如氯化鈉、葡萄糖等水溶液。膠體分散體系:分散相粒子的直徑在10-9m 10-7m之間,屬于膠體。例如蛋白質(zhì)、核酸等水溶液。 粗分散體系:分散相粒子的直徑大于10-7m,易聚沉。例如牛奶,豆?jié){,泥漿等。(2)
23、按膠體與水的親合力分類:憎液溶膠:分散相粒子與水的親合力較弱,如AgI膠體等。親液溶膠:分散相粒子與水的親合力較強(qiáng),如蛋白質(zhì)、淀粉等。13.表面活性劑凡能顯著降低兩相之間表面張力的物質(zhì)稱表面活性劑表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):表面活性劑具有兩類性質(zhì)完全不同的基團(tuán):親水基團(tuán)和親油基團(tuán)(疏水基團(tuán))。14.水污染及其危害水是一種寶貴的自然資源,是人類生活、動(dòng)植物生長(zhǎng)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的物質(zhì)。引起水體污染的原因有兩個(gè)方面:(1)自然污染:主要是自然原因所造成的,如特殊地質(zhì)條件使某些地區(qū)有某種化學(xué)元素大量富集,天然植物在腐爛過程中產(chǎn)生某種毒物,以降雨淋洗后夾帶各種物質(zhì)流入水體。(2)人為污染:是人類生活和生產(chǎn)
24、活動(dòng)中給水源帶進(jìn)了許多污染物,包括生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)田排水和礦山排水、廢渣和垃圾傾倒在水中或岸邊經(jīng)降雨淋洗流入水體也會(huì)造成污染15.無機(jī)物污染(1)重金屬重金屬主要包括Hg、Cd、Pb、Cr等,此外還有As。As雖不是重金屬,但毒性與重金屬相似,故經(jīng)常和重金屬一起討論。重金屬的致害作用在于使人體中的酶失去活性,它們的共同特點(diǎn)是即使含量很小也有毒性,因?yàn)樗鼈兡茉谏矬w內(nèi)積累,不易排出體外,因此危害很大。(2)氰化物和酸堿污染氰化物污染:氰化物的毒性很強(qiáng),在水中以CN-存在。若遇酸性介質(zhì),則CN-能生成毒性極強(qiáng)的揮發(fā)性氫氰酸HCN。氰化物主要來源于電鍍、煤氣、冶金等工業(yè)的廢水。CN-的毒性是由
25、于它與人體中的氧化酶結(jié)合,使氧化酶失去傳遞氧的作用,引起呼吸困難,全身細(xì)胞缺氧而窒息死亡??谇徽衬のM(jìn)約50mg氫氰酸,瞬時(shí)即能致死。我國(guó)工業(yè)廢水中氰化物的最大允許排放濃度(以CN-計(jì))為0.5mgdm-1。酸堿污染:酸堿污染可使水體的pH發(fā)生變化(pH過低或過高),會(huì)消滅或抑制一些有助于水凈化的細(xì)菌及微生物的生長(zhǎng),從而影響了水的自凈能力。(3) 有機(jī)物污染碳?xì)浠衔镂廴?城市生活污水和食品、造紙等工業(yè)廢水中含有大量的碳?xì)浠衔?、蛋白質(zhì)、脂肪等。它們?cè)谒械暮醚跷⑸?指生活時(shí)需要氧氣的微生物)的參與下,與O2作用降解時(shí),要消耗水中溶解的O2 ,所以常常稱這些有機(jī)物為耗氧有機(jī)物水中含有大量耗氧
26、有機(jī)物時(shí),水中溶解.O2將急劇下降,降至低于4mgdm-3時(shí),魚就難以生存。若水中含O2量太低,這些有機(jī)物又會(huì)在厭氧微生物(指在缺氧的環(huán)境中才能生活的微生物)作用下,與水作用產(chǎn)生CH4、H2 S、NH3等物質(zhì),即發(fā)生腐敗,使水變質(zhì)。(4)殺蟲劑、洗滌劑和多氯聯(lián)苯、苯并芘等污染隨著現(xiàn)代石油化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展,產(chǎn)生了多種原來自然界沒有的有機(jī)毒物,如有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥、合成洗滌劑,多氯聯(lián)苯(工業(yè)上用于油漆和油墨的添加劑,熱交換劑和塑料軟化劑等)、苯并芘(來源于煤焦油、汽油、煤、香煙等的不完全燃燒)。這些化合物在水中很難被微生物降解,因而稱為難降解有機(jī)物。它們被生物吸收后,食物鏈逐步被濃縮而造成嚴(yán)
27、重危害。其中如苯并芘、多氯聯(lián)苯等還有致癌作用。(5)熱污染一些熱電廠、核電站及各種工業(yè)過程中的冷卻水,若不采取措施而直接排入水體,均可引起熱污染。熱污染對(duì)水體的危害不僅僅是由于溫度的提高直接殺死水中某些生物(例如鱒魚在水溫20時(shí),可致死亡),而且,溫度升高后,必然降低了水中氧的溶解量。在這樣不適宜的溫度及缺氧的條件下,對(duì)水中生態(tài)系統(tǒng)的破壞是嚴(yán)重的。第4 章 電化學(xué)與金屬腐蝕1.原電池 將氧化還原反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置2.原電池組成 是由兩個(gè)半電池組成的;半電池中的反應(yīng)就是半反應(yīng),即電極反應(yīng)。因此將半電池又叫電極。3. 銅鋅原電池 電池反應(yīng): Cu2+ZnZn2+Cu正極反應(yīng):Cu2+ +
28、2e- Cu負(fù)極反應(yīng):Zn - 2e- Zn2+4. 氧化還原電對(duì) 氧化態(tài)和相應(yīng)的還原態(tài)物質(zhì)能用來組成, 用符號(hào)“氧化態(tài)/還原態(tài)”表示。銅鋅原電池中的兩個(gè)半電池的電對(duì)可分別表示為Zn2+/Zn和Cu2+/Cu。5. 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢(shì) 為零6. 電池的電動(dòng)勢(shì)E附例1:Zn與H2在標(biāo)準(zhǔn)條件下組成電池,Zn為負(fù)極,在25時(shí)測(cè)得電池的電動(dòng)勢(shì)E = 0.7618V。求 (Zn2+/Zn) = ? 解:根據(jù) E= (正極)- (負(fù)極)0.7618V = 0V (Zn2+/Zn) 可求出待測(cè)電極 (Zn2+/Zn)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì) = 0.7618V8. 參比電極使用標(biāo)準(zhǔn)氫電極不方便,一般常用
29、易于制備、使用方便且電極電勢(shì)穩(wěn)定的甘汞電極或氯化銀電極等作為電極電勢(shì)的對(duì)比參考,稱為參比電極。 9. 電極電勢(shì)的能斯特方程式對(duì)于任意給定的電極,電極反應(yīng)通式為 a(氧化態(tài))+ne- b(還原態(tài)) 又如,T=298.15K時(shí)例2:計(jì)算當(dāng)pH=5.00,c(Cr2O72-)=0.0100moldm-3,c(Cr3+)=1.00 10-6 moldm-3時(shí),重鉻酸鉀溶液中的(Cr2O72-/ Cr3+)值。解:半反應(yīng)式為: Cr2O72-+14H+6e-=2Cr3+7H2O Nernst方程為:10. 化學(xué)電源(1) 一次電池放電后不能充電或補(bǔ)充化學(xué)物質(zhì)使其復(fù)原的電池。如鋅-錳干電池、鋅 -氧化汞電
30、池 、鋰-鉻酸銀電池。(2) 二次電池放電后通過充電使其復(fù)原的電池。鉛蓄電池(3) 連續(xù)電池在放電過程中可以不斷地輸入化學(xué)物質(zhì),通過反應(yīng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能,連續(xù)產(chǎn)生電流的電池。燃料電池11. 金屬的腐蝕與防止金屬的腐蝕: 當(dāng)金屬與周圍介質(zhì)接觸時(shí),由于發(fā)生化學(xué)作用或電化學(xué)作用而引起的破壞。估計(jì)每年腐蝕而報(bào)廢的鋼鐵設(shè)備相當(dāng)于鋼鐵年產(chǎn)量的1/4,發(fā)達(dá)國(guó)家年經(jīng)濟(jì)損失占GDP的34%。12. 腐蝕的分類(1)化學(xué)腐蝕:金屬與周圍介質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕叫化學(xué)腐蝕。(2)電化學(xué)腐蝕金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)作用而引起的金屬腐蝕。13. 金屬腐蝕的防止(1)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu):例如,把鉻、鎳加入普
31、通鋼中制成不銹鋼。(2)保護(hù)層法:例如,在金屬表面涂漆、電鍍或用化學(xué)方法形成致密而耐腐蝕的氧化膜等。如白口鐵(鍍鋅鐵)、馬口鐵(鍍錫鐵)。(3)緩蝕劑法:在腐蝕介質(zhì)中,加入少量能減小腐蝕速率的物質(zhì)以防止腐蝕的方法。1)無機(jī)緩蝕劑:在中性或堿性介質(zhì)中主要采用無機(jī)緩蝕劑,如鉻酸鹽、重鉻酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽等。主要是在金屬的表面形成氧化膜或沉淀物。 2)有機(jī)緩蝕劑:在酸性介質(zhì)中,一般是含有N、S、O的有機(jī)化合物。常用的緩蝕劑有烏洛托品、若丁等。 3)氣相緩蝕劑:如亞硝酸二環(huán)己烷基胺給機(jī)器產(chǎn)品(尤其是精密儀器)的包裝技術(shù)常帶來重大革新。(4) 陰極保護(hù)法1) 犧牲陽極保護(hù)法2) 外加電流法第5章 物
32、質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)1. 光的波粒二象性2. 德布羅意(de Broglie)提出微觀粒子也具有波的性質(zhì),并假設(shè): l = h / mv 粒子波的假設(shè)被電子衍射實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。3. 量子數(shù)(1) 主量子數(shù) n 的物理意義n 的取值:n = 1,2,3, n = 1,2,3,4, 對(duì)應(yīng)于電子層K,L,M,N, 表示核外的電子層數(shù)并確定電子到核的平均距離,確定單電子原子的電子運(yùn)動(dòng)的能量(2) 角量子數(shù) l 的物理意義l 的取值:l = 0,1,2,3, (n 1)l = 0,1,2,3 的原子軌道習(xí)慣上分別稱為s、p、d、f 軌道。 表示亞層,基本確定原子軌道的形狀,對(duì)于多電子原子,與n共同確定原子軌道的能量。
33、(3) 磁量子數(shù) m 的物理意義:m 的取值: m = 0,1,2, l, 共可取2l + 1個(gè)值 確定原子軌道的伸展方向,除s軌道外,都是各向異性的(4) 自旋量子數(shù)ms用波函數(shù)n,l,m描述原子中電子的運(yùn)動(dòng),習(xí)慣上稱為軌道運(yùn)動(dòng),它由n, l, m三個(gè)量子數(shù)所規(guī)定,電子還有自旋運(yùn)動(dòng),因而產(chǎn)生磁矩,電子自旋磁矩只有兩個(gè)方向。因此,自旋量子數(shù)的取值僅有兩個(gè),分別為+1/2和-1/2,也常形象地表示為 和 。一個(gè)軌道中的電子可以有兩種不同的自旋方向。4. 核外電子分布原理與方式原子核外電子的分布要服從以下規(guī)則:(1)泡里不相容原理(2)能量最低原理(3)洪德規(guī)則此外,還有一些其它的補(bǔ)充規(guī)則,用以解
34、釋以上規(guī)則不足以說明實(shí)驗(yàn)事實(shí)的一些特例思考;第n層最多可以排布幾個(gè)電子?答:根據(jù)泡里原理,主量子數(shù)為n 的電子層內(nèi)允許排布的電子數(shù)最多為2n2個(gè)。5. 化學(xué)鍵與分子間相互作用力化學(xué)鍵可分為離子鍵、金屬鍵和共價(jià)鍵三種思考:NaCl晶體中鈉離子與氯離子之間、金屬銅中銅原子與銅原子之間,H2O中氫原子與氧原子之間各有什么鍵?答:NaCl晶體中鈉離子與氯離子之間是離子鍵;金屬銅中銅與銅之間是金屬鍵,在水中, H2O分子中H原子與O原子之間存在共價(jià)鍵, H2O間存在分子間作用力和氫鍵。(1)離子鍵離子鍵的本質(zhì): 異號(hào)離子之間的靜電引力。離子鍵的特征:沒有方向性 ,沒有飽和性(2)共價(jià)鍵共價(jià)鍵是兩個(gè)原子共
35、用成鍵電子對(duì)形成的,成鍵電子對(duì)可以由兩個(gè)原子共同提供,也可以由一個(gè)原子單獨(dú)提供(后者習(xí)慣上稱為配位鍵)(1)共價(jià)鍵的特征 共價(jià)鍵具有方向性,共價(jià)鍵具有飽和性(3)金屬鍵金屬的電離能較小,最外層的價(jià)電子容易脫離原子的束縛而形成自由電子。金屬離子緊密堆積。所有自由電子在整個(gè)堆積體間自由運(yùn)動(dòng),形成金屬鍵。金屬鍵的本質(zhì):金屬離子與自由電子之間的庫(kù)侖引力。 金屬鍵的特點(diǎn):沒有方向性 ,沒有飽和性6. 分子間相互作用力分子間作用力:包括范德華力、氫鍵、疏水作用等,比化學(xué)鍵要弱得多。范德華力存在于所有分子中。范德華力包含:取向力、誘導(dǎo)力和色散力范德華力的特點(diǎn):永遠(yuǎn)存在于分子間的弱相互作用; 短程力;沒有方向
36、性、沒有飽和性;以色散力為主。氫鍵:電負(fù)性很大的原子X(F、O、N)與H原子成鍵時(shí),由于X吸引電子的能力很強(qiáng),使氫原子帶有較多正電荷,它與另一個(gè)電負(fù)性大且半徑又小的原子Y (F、O、N)形成氫鍵:XHY氫鍵具有方向性和飽和性;氫鍵可以是分子間的也可以是分子內(nèi)的。7.熔點(diǎn)和沸點(diǎn) 思考 分子間氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)大幅升高,無氫鍵時(shí),同類單質(zhì)和化合物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)隨分子摩爾質(zhì)量的增加而升高。(請(qǐng)思考為什么?) 溶解性 溶劑與溶質(zhì)間的氫鍵或分子間作用力大于溶質(zhì)之間的作用力,或溶質(zhì)與溶劑之間有相似的結(jié)構(gòu)、極性等,有利于溶質(zhì)的溶解,即相似相溶原理。第6章 無機(jī)化合物1.氯化物 是指氯與電負(fù)性比氯小的元素所
37、組成的二元化合。2.氧化物是指氧與電負(fù)性比氧小的元素所組成的二元化合物。3. 鐵的氧化物鐵有多種不同價(jià)態(tài)的氧化物:氧化亞鐵FeO,三氧化二鐵Fe2O3,四氧化三鐵Fe3O4。 FeO為黑色粉末,熔點(diǎn)為13691。溶于酸,不溶于水和堿溶液。極不穩(wěn)定,易被氧化。主要用來制造玻璃色料。 Fe2O3是棕紅色或黑色粉末,熔點(diǎn)為1565。具有兩性能與酸堿反應(yīng),不溶于水,也不與水起作用。常用做顏料、拋光劑、催化劑和紅粉等。Fe3O4為黑色晶體,加熱至熔點(diǎn)(15945)同時(shí)分解。不溶于水,溶于酸。具有很好的磁性和優(yōu)良的導(dǎo)電性,能用于制造錄音錄相磁帶和電訊器材等,還可用來做顏料和拋光劑等。4. 氧化還原性(1)
38、高錳酸鉀:暗紫色晶體,常用強(qiáng)氧化劑。氧化能力隨介質(zhì)的酸度的減弱而減弱,還原產(chǎn)物也不同。(2)重鉻酸鉀:橙色晶體,常用氧化劑。+6價(jià)的鉻可以鉻酸鉀的形式存在,也可以重鉻酸鉀的形式存在: 2CrO42(aq) + 2H+(aq) = Cr2O72(aq) + H2O (黃色) (橙色)(3):亞硝酸鈉:無色透明晶體,一般用作氧化劑,有弱毒性、致癌。亞硝酸鹽中氮的氧化值為+3,處于中間價(jià)態(tài),既有氧化性又有還原性。(4)過氧化氫:過氧化氫中氧的氧化值為-1,既有氧化性又有還原性。 H2O2 + 2I + 2H+ = I2 + 2H2O 2MnO4 + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2
39、 + 8H2O過氧化氫的應(yīng)用漂白劑:漂白象牙、絲、羽毛等; 消毒劑:3%的H2O2做外科消毒劑;氧化劑:90%的H2O2做火箭燃料的氧化劑 5.配位化合物簡(jiǎn)稱配合物,也稱絡(luò)合物,是一類比較復(fù)雜的無機(jī)化合物。研究配位化合物的化學(xué)稱為配位化學(xué)。配位化學(xué)屬于無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域,是現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)的一個(gè)重要研究方向。 配合物在化學(xué)、化工、生命科學(xué)的許多領(lǐng)域中都有應(yīng)用。 6. 金屬材料金屬材料的優(yōu)點(diǎn):良好的導(dǎo)電、傳熱性、高的機(jī)械強(qiáng)度,較為廣泛的溫度使用范圍,良好的機(jī)械加工性能等。金屬材料的缺點(diǎn):易被腐蝕和難以滿足高新技術(shù)更高溫度的需要實(shí)際使用的金屬材料絕大多數(shù)是合金材料。 思考:911事件中紐約世貿(mào)大廈坍塌的原因
40、?合金鋼強(qiáng)度經(jīng)得起12級(jí)臺(tái)風(fēng)、各種龍卷風(fēng)的襲擊,也耐得住地震、雷電或爆炸的侵?jǐn)_。但其優(yōu)良的導(dǎo)熱性,使他經(jīng)不起高溫,整體變軟,促成大廈迅速倒塌。7. 典型的合金材料(1)輕質(zhì)合金:輕質(zhì)合金是由鎂、鋁、鈦、鋰等輕金屬形成的合金。主要優(yōu)點(diǎn)是密度小,在交通運(yùn)輸、航空航天等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。鋁合金:在鋁中加入鎂、銅、鋅、錳形成鋁合金。鋁銅鎂合金稱為硬鋁,鋁鋅鎂銅合金稱為超強(qiáng)硬鋁(其強(qiáng)度遠(yuǎn)高于鋼)。密度小、強(qiáng)度高、易成型,用于飛機(jī)制造業(yè)。鈦合金:鈦中加入鋁、釩、鉻、鉬、錳等形成鈦合金。鈦合金具有密度小、強(qiáng)度高、抗磁性、耐高溫、耐海水腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。是制造飛機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī),人造衛(wèi)星外殼,宇宙飛船船艙、潛艇等的重要
41、結(jié)構(gòu)材料。(2)耐熱合金:耐熱合金主要是第VVII 副族元素和VIII族高熔點(diǎn)元素形成的合金。應(yīng)用最多的有鐵基、鎳基和鈷基合金。它們廣泛地用來制造渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、各種燃?xì)廨啓C(jī)熱端部件,渦輪工作葉片、渦輪盤、燃燒室等。(3)低熔合金:低熔合金常用的低熔金屬及其合金元素有汞、錫、鉛和鉍等。汞常用做溫度計(jì)、氣壓計(jì)中的液柱,也可做恒溫設(shè)備中的電開關(guān)接觸液。汞容易與很多種金屬形成合金。鉍的某些合金可應(yīng)用于自動(dòng)滅火設(shè)備、鍋爐安全裝置以及信號(hào)儀表等,還可用作原子能反應(yīng)堆的冷卻劑。(4)形狀記憶合金:形狀記憶合金有一個(gè)特殊的轉(zhuǎn)變溫度,在轉(zhuǎn)變溫度以下,金屬晶體結(jié)構(gòu)處于一種不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)狀態(tài),在轉(zhuǎn)變溫度以上,金屬結(jié)構(gòu)是一
42、種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)狀態(tài)。一旦把它加熱到轉(zhuǎn)變溫度以上,不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)就轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)構(gòu),合金就恢復(fù)了原來的形狀。用鎳鈦形狀記憶合金制成管接口,在使用溫度下加工的管接口內(nèi)徑比外管徑略小,安裝時(shí)在低溫下將其機(jī)械擴(kuò)張,套接完畢在室溫下放置,由于接口恢復(fù)原狀而使接口非常緊密。這種管子固定法在F14型戰(zhàn)斗機(jī)油壓系統(tǒng)的接頭及在海底輸送管的接口固接均有很成功的實(shí)例。8. 新型無機(jī)功能材料(1)耐熱高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料:氮化硅 Si3N4:組成氮化硅的兩種元素的電負(fù)性相近,屬?gòu)?qiáng)共價(jià)鍵結(jié)合的原子晶體,所以氮化硅的硬度高(耐磨損)、熔點(diǎn)高(耐高溫)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、絕緣性能好,故是制造高溫燃?xì)廨啓C(jī)的理想材料。缺陷是抗機(jī)械沖擊強(qiáng)度偏低,容易發(fā)生
43、脆性斷裂。氮化硼 BN: 氮化硼(金剛石型)屬?gòu)?qiáng)共價(jià)鍵結(jié)合,兼有許多優(yōu)良性能,不但耐高溫,耐腐蝕、高導(dǎo)熱、高絕緣,還可以很容易地進(jìn)行機(jī)械加工,是一種理想的高溫導(dǎo)熱絕緣材料,也是既硬又韌的超硬材料。(2)半導(dǎo)體材料:半導(dǎo)體材料是導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的一類物質(zhì),半導(dǎo)體在一定條件下可以導(dǎo)電,其電導(dǎo)率隨溫度的升高而迅速增大。 按化學(xué)組成,半導(dǎo)體可以分為單質(zhì)半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體,按半導(dǎo)體是否含有雜質(zhì)又可分為本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體。 單質(zhì)半導(dǎo)體材料:Si、Ge、Sn、Te等; 化合物半導(dǎo)體種類很多,有二元體系、三元體系等。 二元體系如SiC、 GaAs、ZnS、CdTe、HgTe等; 三元體系如Z
44、nSiP2、ZnGeP2、ZnGeAs2、CdGeAs2、CdSnSe2等(3)超導(dǎo)材料具有超導(dǎo)電性的材料稱為超導(dǎo)材料。有些物質(zhì)在某一特定的溫度附近,其導(dǎo)電率將突然增至無窮大(即電阻為零),這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)電性。 室溫超導(dǎo)是科學(xué)家努力追求的目標(biāo)。 例如,利用超導(dǎo)材料的超導(dǎo)電性,可制造超導(dǎo)發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī),大大減輕其重量、體積并提高其輸出功率。 利用超導(dǎo)材料的抗磁性,超導(dǎo)磁鐵與鐵路路基導(dǎo)體間所產(chǎn)生的磁性斥力,可制成超導(dǎo)磁懸浮列車。 (4)光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)稱光纖,以傳光和傳像為目的的一種光波傳導(dǎo)介質(zhì)。光導(dǎo)纖維是根據(jù)光的全反射原理制成的,其最大應(yīng)用是激光通訊。此外,光纖還可用于電視、電腦視頻、傳真電
45、話、光學(xué)、醫(yī)學(xué)(如胃鏡等各種人體內(nèi)窺鏡)等。目前用的主要有氧化物玻璃光纖、非氧化物光纖和聚合物光纖等類。 第7章 高分子化合物與材料1. 高分子化合物高分子化合物(高分子、高聚物或聚合物)的分子比低分子化合物的分子要大很多。通常低分子有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量在1000以下,而高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量在1萬以上,有的可達(dá)上千萬。 高分子化合物的基本特征:相對(duì)分子質(zhì)量大。 2. 高分子化合物的特點(diǎn)(1)高分子化合物組成簡(jiǎn)單,相對(duì)分子質(zhì)量大,具有“多分散性”。是多分子的混合物。(2)高分子化合物可歸納為線型和體型兩種結(jié)構(gòu)。線型結(jié)構(gòu)中包括鏈型和支鏈型。(3)高分子化合物由于其相對(duì)分子質(zhì)量很大,有較好
46、的機(jī)械強(qiáng)度。又由于其分子是由共價(jià)鍵結(jié)合而成,故有較好的絕緣性和耐腐蝕性,由于其分子鏈很長(zhǎng),呈卷曲狀,故有較好的可塑性和高彈性。 (4)高分子化合物在常溫常壓下主要以固態(tài)或液態(tài)存在,幾乎無揮發(fā)性,溶解性也很差,有時(shí)只發(fā)生溶脹。 3. 高分子化合物的命名 (1)按原料單體或聚合物的結(jié)構(gòu)特征命名1)在單體名稱前面冠以“聚”字:聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙二酰己二胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等。 2)在單體名稱后面加“樹脂” :酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。(2)按商品名命名 有機(jī)玻璃聚甲基丙烯酸甲酯。尼龍或錦綸聚酰胺,如尼龍-610。我國(guó)習(xí)慣以“綸”作為合成纖維商品名的后綴,如滌綸、氯綸、腈綸、錦綸、丙綸等。為解決
47、聚合物讀寫不便,常采用國(guó)際通用的英文縮寫符號(hào),如PVC、ABS等4. 高分子化合物的分類(1)按來源分類 天然高分子和合成高分子。(2)按主鏈結(jié)構(gòu)分類 1)碳鏈聚合物:主鏈完全由碳原子組成。如聚乙烯:2)雜鏈聚合物:主鏈除碳原子外,還含有氧、氮、硫等雜原子。如聚己二酰己二胺(尼龍-66).3)元素有機(jī)聚合物:主鏈由硅、硼、鋁與氧、氮、硫、磷等組成,側(cè)鏈?zhǔn)怯袡C(jī)基團(tuán)。如聚二甲基硅氧烷.4)元素?zé)o機(jī)聚合物:主鏈和側(cè)鏈均由無機(jī)元素或基團(tuán)組成。如聚二氯磷腈.(3)按性能和用途分類 塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑和功能高分子六大類。(4)按功能分類 通用高分子、工程材料高分子、功能高分子、仿生高分子等 。5. 高分子化合物的基本結(jié)構(gòu)(1) 高聚物分子的幾何形狀 1)線型結(jié)構(gòu)高分子物質(zhì): 分子中有獨(dú)立的大分子存在,分子鏈中以單鍵相連的相鄰兩鏈節(jié)之間還可以保持一定的
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