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文檔簡介
1、課時分配第一章 基本概念和基本計算 8學(xué)時第二章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期表 6學(xué)時第三章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 4學(xué)時第四章 電解質(zhì)溶液 8學(xué)時第五章 非金屬 8學(xué)時第六章 金屬 4學(xué)時第七章 有機(jī)化合物 20學(xué)時第八章 能源 4學(xué)時第九章 化學(xué)與環(huán)境 4學(xué)時第一章 基本概念和基本計算第一節(jié) 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元 一、原子 1原子 原子是化學(xué)變化中的最小微粒。 兩個關(guān)系式: 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù) 質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù) 2同位素 質(zhì)子數(shù)相同,而中子數(shù)不同的同一元素的幾種原子互稱同位素。 目前人們發(fā)現(xiàn)的100多種元素中,同位素多達(dá)2500多種,僅10多種元素沒發(fā)現(xiàn)有同位素。 二、離
2、子 帶電的原子或原子團(tuán)稱為離子。 三、分子 分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒。原子、離子和分子都是構(gòu)成物質(zhì)的微粒。 結(jié)構(gòu)單元是構(gòu)成物質(zhì)的微粒,它們是分子、原子、離子、電子等微粒及其特定組合。常用化學(xué)式表示。由于這些微粒很小質(zhì)量難以稱量。很方便的知道一定質(zhì)量的某物質(zhì)中所含微粒數(shù)是化學(xué)工作者必須解決的問題。 可稱量質(zhì)量 結(jié)構(gòu)單元數(shù)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)單元的計量 一、物質(zhì)的量及其單位 物質(zhì)的量是SI單位制中七個基本物理量之一,其含義是表示物質(zhì)所含的結(jié)構(gòu)單元數(shù)。符號用n表示。它的單位是摩爾(符號mol) 1mol物質(zhì)所包含的結(jié)構(gòu)單元數(shù)與0.012kg12C的原子數(shù)相等。這個數(shù)字稱為阿佛加德羅常數(shù)(符號NA),
3、其值約等于6.021023。 使用摩爾時必須用化學(xué)式表示具體結(jié)構(gòu)單元。如1molO、1molO2、0.5molNa+、0.5molH2SO4、2mol( H2SO4)等。用N表示微粒的數(shù)目,則有公式:N=nNA練習(xí)思考 二、摩爾質(zhì)量 1mol物質(zhì)的質(zhì)量稱為摩爾質(zhì)量,單位gmol-1,符號用M表示。用m表示物質(zhì)的重量,則有公式: 1molC的質(zhì)量1molO的質(zhì)量= 1個碳原子的質(zhì)量1個氧原子的質(zhì)量=1216 即:12gx=1216 x=16g 1mol氧原子的質(zhì)量是16g,或氧原子的摩爾質(zhì)量是16gmol-1。 結(jié)論:任何物質(zhì)的摩爾質(zhì)量都以gmol-1為單位,數(shù)值是該物質(zhì)的化學(xué)式量。 1 個碳原
4、子是1molC,其質(zhì)量為 。6.021023個氫分子是 molH2,含 個氫原子。 20.5molNaOH含有 個鈉離子,1.8061024個氫氧根離子是 OH-。練習(xí)思考 三、氣體摩爾體積 摩爾體積是1mol微粒所占的體積。用V表示體積,Vm表示摩爾體積,則有公式: 摩爾體積的常用單位是dmmol-3或Lmol-1。 實(shí)驗(yàn)證明,在273.15K和1.013105Pa時,任何氣體的摩爾體積都約為22.4 Lmol-1。 練習(xí)思考 1在273.15K和1.013105Pa時,22g二氧化碳占多大體積。 2在273.15K和1.013105Pa時,某氣體500cm3的質(zhì)量為0.714g,求該氣體的
5、相對分子質(zhì)量。1180g水的物質(zhì)的量是多少?20.5molNaOH的質(zhì)量是多少?3多少克鐵與3g碳的原子數(shù)相同。 小結(jié):本節(jié)的計算是以物質(zhì)的量(n)為中心,利用阿佛加德羅常數(shù)(NA)、摩爾質(zhì)量(M)、氣體摩爾體積(Vm)三個導(dǎo)出物理量進(jìn)行計算。物質(zhì)的微觀粒子個數(shù)N/個物質(zhì)的量n/mol氣體摩爾體積V/L物質(zhì)的質(zhì)量m/gNANAVm VmM M作業(yè):16頁2、3、4題第三節(jié) 溶液中溶質(zhì)的含量一、溶質(zhì)含量的表示法1質(zhì)量分?jǐn)?shù) 3物質(zhì)的量濃度 2質(zhì)量濃度 常用百分?jǐn)?shù)表示常用單位kgL-1常用單位moldm-3或molL-1練習(xí)思考1工業(yè)上電解食鹽水制取NaCl、H2、Cl2時,所用食鹽水的B=315g
6、L-1為最佳,求每升該溶液中含NaCl的物質(zhì)的量。2 200mL稀鹽酸中含有HCl0.73g,求其物質(zhì)的量濃度。 3某NaOH溶液濃度為0.1 molL-1,體積為500mL。其中含NaOH的物質(zhì)的量是多少?NaOH的質(zhì)量又是多少?二、質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算 例1 現(xiàn)有濃硫酸=1.84,WB=98%,求CB解:選1L濃硫酸為研究對象,其中純硫酸的質(zhì)量為:1000mL1.84 gcm-398%=1803.2g這些硫酸的物質(zhì)的量為 此濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為18.4 molL-1小結(jié):質(zhì)量分?jǐn)?shù)換算成物質(zhì)的量濃度的公式為:練習(xí)思考1計算37%的濃鹽酸(密度=1.19gcm-3)的物質(zhì)的量濃度是多
7、少?2計算69%的濃硝酸(密度=1.42gcm-3)的物質(zhì)的量濃度是多少? 三、溶液的配制與稀釋 配制一定濃度和一定體積溶液的步驟:計算、稱量(或量?。?、溶解、移液、定容。 例2 如何配制500mL,0.2 molL-1NaCl溶液? 解:計算NaCl的質(zhì)量 0.5L0.2 molL-158.5gmol-1=0.585g稱量、溶解、移液、定容。 例3 如何用98%的濃硫酸來配制體積為500mL濃度為 1 molL-1的稀H2SO4? 解:計算需要98%的濃硫酸多少毫升 濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,即 C1V1=C2V2 小結(jié):物質(zhì)的量濃度是一種體積濃度,深刻理解其概念是熟
8、練計算的基礎(chǔ)。溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算是配制一定濃度(物質(zhì)的量濃度)酸溶液常用的計算。 用市售的濃酸(濃硫酸、濃硝酸、濃鹽酸)配制一定濃度的稀酸時,先將質(zhì)量分?jǐn)?shù)換算成物質(zhì)的量濃度,再用稀釋公式計算所用濃酸的體積。作業(yè):16頁,7、8、9題。第四節(jié) 根據(jù)化學(xué)方程式計算 化學(xué)方程式表示的意義 2H2 + O2 2H2O微粒數(shù)之比 2 1 2物質(zhì)的量之比 2mol 1 mol 2 mol質(zhì)量之比 4g 32g 36g氣體體積之比 44.8L 22.4L 例1 中和1L0.5 molL-1的NaOH溶液,需1 molL-1H2SO4多少升?生成硫酸鈉多少克? 解:設(shè)需硫酸xL,生成硫酸鈉yg
9、 2NaOH + H2SO4 Na2SO4+ 2H2O 2mol 1 mol 142g1L0.5 molL-1 x 1molL-1 y 2 mol1 mol =1L0.5 molL-1x1molL-1 x=0.25L 2 mol142 g =1L0.5 molL-1y y=35.5g 例2 將6.72LCO(273.15K和1.013105Pa)通入足量的赤熱的Fe2O3中,能還原出多少克鐵? 解: 在273.15K和1.013105Pa 時,67.2LCO的物質(zhì)的量為:設(shè)可還原鐵x molFe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 3 mol 2 mol 0.3 mol x3 mol 2
10、mol= 0.3 mol xx=0.2 mol0.2 mol Fe的質(zhì)量是:0.2 mol56gmol-1=11.2g練習(xí)思考 1中和4gNaOH用去鹽酸25mL,問此鹽酸的物質(zhì)的量濃度是多少?2用足量的稀硫酸與0.1 molZn反應(yīng),在273.15K和1.013105Pa 時,生成氫氣多少升?3用22.4L氫氣還原氧化銅,最多能生成多少克銅?4加熱49gKClO3至全部分解,可得KCl多少摩?氧氣多少升?5多少克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的純堿能與25mL0.1molL-1的鹽酸恰好完全反應(yīng)?作業(yè):16頁,11、12、17題。第五節(jié) 氧化還原反應(yīng) 一、氧化反應(yīng)和還原反應(yīng) 分析: CuO + H2 Cu
11、 + H2O 從得氧失氧過渡到化合價升降,引出氧化還原反應(yīng)的定義。 定義:凡是有電子轉(zhuǎn)移過程的化學(xué)反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。 氧化:元素(原子或離子)失去電子化合價升高的過程叫氧化; 還原:元素(原子或離子)得到電子化合價降低的過程叫還原; 特點(diǎn):電子守恒、得失電子同時發(fā)生 元素的一個原子得失的電子數(shù)=反應(yīng)前該元素的化合價-反應(yīng)后該元素的化合價 元素得失的電子總數(shù)=(反應(yīng)前該元素的化合價-反應(yīng)后該元素的化合價)該元素的原子個數(shù) 練習(xí)思考 在化合、分解、置換、復(fù)分解四類反應(yīng)中,哪些屬于氧化還原反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)與四種基本類型的關(guān)系 氧 化還原反 應(yīng)非氧化還原反 應(yīng)化 合反 應(yīng)分 解反 應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)置
12、換反應(yīng) 二、氧化劑和還原劑 概念: 在氧化還原反應(yīng)中,得到電子的物質(zhì)是氧化劑,失去電子的物質(zhì)是還原劑。CuO + H2 Cu + H2O 氧化劑 還原劑 常用的氧化劑:O2、Cl2、KMnO4、H2SO4、HNO3 常用的還原劑:Al、Mg、C、H2 三、氧化性和還原性 概念:物質(zhì)能得電子就具有氧化性,物質(zhì)能失電子就具有還原性,得電子能力越強(qiáng)則氧化性越強(qiáng);失電子能力越強(qiáng)則還原性越強(qiáng)。 練習(xí):用單線橋表示下列反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,并指出氧化劑和還原劑。 (1) H2+Cl2 2HCl (2) 2KClO3 2KCl+3O2 (3) C+CuO Cu+CO2 (4) 2Fe+3Cl2 FeC
13、l3作業(yè):17頁,13、14、15題。第二章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期表 第一節(jié) 元素周期律 復(fù)習(xí): 310、1118號原子結(jié)構(gòu)示意圖 總結(jié)周期性: (1)核外電子排布的周期性 (2)原子半徑的周期性 (3)元素性質(zhì)的周期性 參見表2-1 根據(jù)表2-1簡要說明元素的金屬、非金屬性變化規(guī)律 一、周期表結(jié)構(gòu) (1)周期 (2)族 主族 副族第二節(jié) 元素周期表 二、周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律(主族元素) 1元素的金屬性與非金屬性 元素的金屬性是指元素的原子失去電子的性質(zhì);元素的非金屬性是指元素的原子得到電子的性質(zhì)。通過元素的單質(zhì)和化合物的某些性質(zhì)能反映出元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱。 (1)同周期元素性質(zhì)遞
14、變 以第三周期為例說明元素金屬性、非金屬性遞變規(guī)律,第三周期主族元素有鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯 a 鈉、鎂、鋁金屬性比較: 以鈉、鎂、鋁與水反應(yīng)激烈程度說明其金屬性強(qiáng)弱 最高價氧化物Na2O、MgO、Al2O3對應(yīng)的水化物NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3堿性強(qiáng)弱說明其金屬性強(qiáng)弱。 b 硅、磷、硫、氯的非金屬性比較 以硅、磷、硫、氯的最高價氧化物SiO2、P2O5、SO3、Cl2O7對應(yīng)的水化物H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4 酸堿性強(qiáng)弱說明其非金屬性強(qiáng)弱。 以硅、磷、硫、氯氣態(tài)氫化物SiH4、PH3、H2S、HCl的熱穩(wěn)定性說明其非金屬性強(qiáng)弱。 小結(jié):同周期自左向右元
15、素的金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)。因原子半徑逐漸減小,核電荷數(shù)不斷增加,核對最外層電子的引力不斷增強(qiáng)。 作業(yè):34頁,5題的(1)、(6)小題。 復(fù)習(xí) 同周期主族元素性質(zhì)遞變 (2)同主族元素性質(zhì)遞變 以A族金屬元素和A族的非金屬元素為例,A族金屬元素有鋰、鈉、鉀、銣、銫。 鉀和鈉與水反應(yīng)激烈程度說明其金屬性強(qiáng)弱。 鉀和鈉的最高價氧化物K2O、Na2O對應(yīng)的水化物KOH、NaOH的堿性強(qiáng)弱說明其金屬性強(qiáng)弱。 A族元素有氟、氯、溴、碘 以氯、溴、碘的最高價氧化物Cl2O7 、Br2O7 、I2O7對應(yīng)的水化物HClO4 、HBrO4、HIO4酸堿性強(qiáng)弱說明其非金屬性強(qiáng)弱。 以氟、氯、溴、碘氣
16、態(tài)氫化物HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性說明其非金屬性強(qiáng)弱。 以置換反應(yīng)說明氯、溴、碘的非金屬性強(qiáng)弱。2KBr+Cl2=2KCl+Br22KI+Cl2=2KCl+I22KI+Br2=2K Br +I2 小結(jié):同主族元素自上而下金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)。 2化合價(主族元素)最高正價=原子最外層電子數(shù)-族序數(shù)負(fù)價=原子最外層電子數(shù)-8 三、周期表的應(yīng)用元素的原子結(jié)構(gòu) 元素在周期表中的位置 元素的性質(zhì) 例 某元素的原子序數(shù)是34,試確定其原子結(jié)構(gòu)和主要性質(zhì);寫出其周圍相鄰元素,并比較它們的化學(xué)活潑性。 解: 原子結(jié)構(gòu)示意圖為 它在周期表中的位置是第四周期,第A族,是非金屬元素硒,符號S
17、e,最高正價+6,負(fù)價-2,最高氧化物SeO3,最高氧化物對應(yīng)的水化物H2SeO4是酸,氣態(tài)氫化物是H2Se。周圍元素有: 非金屬性比較 SAs Se Br Te S AsSeBr Te作業(yè):34頁,5題的(2)、(3)、(4)小題。第三節(jié) 化學(xué)鍵 分子 (分子之間的作用力)構(gòu)成物質(zhì)的微粒 原子 (原子之間的作用力) 離子 (離子之間的作用力) 定義:化學(xué)上把相鄰原子(或離子)間的強(qiáng)烈結(jié)合力叫化學(xué)鍵。 化學(xué)鍵可分為離子鍵、共價鍵和金屬鍵。 2Na+Cl2=2NaClNaCl+Na Cl 一、離子鍵由陰、陽離子通過靜電作用形成的化學(xué)鍵叫離子鍵 小結(jié):活潑的金屬與活潑的非金屬能形成離子鍵。主要是鉀
18、、鈣、鈉、鎂與氟、氧、氯、硫之間結(jié)合成離子化合物。 二、共價鍵 HCl+H Cl H+HH H 原子間通過共用電子對所形成的化學(xué)鍵叫共價鍵。 非金屬元素的原子之間形成共價鍵,以共價鍵形成的化合物叫共價化合物。 化學(xué)上常用一根短線表示一個共價鍵(即一個共用電子對),寫出的式子叫結(jié)構(gòu)式。 例 寫出Cl2、N2、CO2、H2O的電子式和結(jié)構(gòu)式略 1共價鍵的鍵參數(shù) (1)鍵長 兩個成鍵原子核間的平均距離 (2)鍵能 在298.15K和1.013105Pa時,將1molAB氣態(tài)分子斷開為A原子和B原子所需的能量,稱為AB鍵的鍵能。 (3)鍵角 在分子中兩個共價鍵之間的夾角作業(yè):34頁,6、7題。第三章
19、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率 研究化學(xué)反應(yīng)必然要涉及兩個問題,一個是反應(yīng)進(jìn)行的快慢問題,另一個是反應(yīng)進(jìn)行的程度問題。這兩個問題即分別是化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡。 一、化學(xué)反應(yīng)速率 通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí)知道,火藥爆炸、鋼鐵生銹、可燃物在空氣或氧氣中燃燒等化學(xué)反應(yīng),有的進(jìn)行的快,有的進(jìn)行的慢,所以要給出化學(xué)反應(yīng)速率的概念。 化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量來表示。如:N2 + 3H2 =2NH3 起始濃度 1molL-1 3molL-1 0molL-1 2min末 0.8 molL-1 2.4 molL-1 0.4 molL-1 則該反應(yīng)的速率為: 練習(xí):分別以氫氣
20、和氨氣濃度的變化量來表示該反應(yīng)的速率。 二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素演示實(shí)驗(yàn)3-1 將鎂、鐵、鋁分別放入相同濃度的稀鹽酸溶液中,比較反應(yīng)進(jìn)行的快慢。 實(shí)驗(yàn)表明影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要外界因素有:濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑。 1.濃度的影響 在一定條件下,濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大,因此增大反應(yīng)物的濃度,可以增大反應(yīng)速率。 2.壓強(qiáng)的影響 壓強(qiáng)只影響氣體參加的反應(yīng),在溫度不變時增加壓強(qiáng),氣體的體積減小,濃度要增大,反應(yīng)速率要增大,反之,減小壓強(qiáng),反應(yīng)速率減小。 3.溫度的影響 經(jīng)驗(yàn)表明,溫度每升高10,化學(xué)反應(yīng)速率增大24倍。 4.催化劑的影響 提問:什么叫催化劑 演示實(shí)驗(yàn)3-2 0.3%的過氧化氫的
21、分解(二氧化錳作催化劑)。 5.其它因素的影響 除上述四種主要的因素以外,還有光、超聲波、激光、射線、電磁波、固體表面積、擴(kuò)散速率等因素對化學(xué)反應(yīng)速率也有影響。作業(yè):44頁,2、3題。第二節(jié) 化學(xué)平衡 一、可逆反應(yīng) 在常溫常壓下,將二氧化碳?xì)怏w通入水中,能生成碳酸,但碳酸不穩(wěn)定又能分解生成二氧化碳和水,像這樣在同一條件下能夠同時向兩個相反方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。 可逆反應(yīng)方程式的寫法是在化學(xué)方程式的基礎(chǔ)上把“=”改寫成“ ”,即:CO2(g)+ H2O(l) H2CO3(l) 絕大多數(shù)的反應(yīng)都有一定的可逆性,有的可逆程度大,有的可逆程度小,對于可逆程度很小的可逆反應(yīng),可認(rèn)為是不可逆反應(yīng)。二
22、、化學(xué)平衡 對于可逆反應(yīng)CO(g) + H2O(g) CO2(g)+ H2(g)開始時,一氧化碳和水蒸氣的濃度最大,二氧化碳和氫氣的濃度為零,講解下圖。 化學(xué)平衡正=逆濃度時間O 在一定條件下,可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時的狀態(tài)稱為化學(xué)平衡。 化學(xué)平衡的特點(diǎn):正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在進(jìn)行,這是一個動態(tài)平衡、是暫時的、相對的,各物質(zhì)的濃度保持不變。三、平衡常數(shù) 一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,由于各物質(zhì)的濃度保持不變,所以生成物濃度(以生成物化學(xué)式前化學(xué)計量系數(shù)為指數(shù))的積與反應(yīng)物濃度(以反應(yīng)物化學(xué)式前化學(xué)計量系數(shù)為指數(shù))的積之比是一個常數(shù)。即aA + bB mC + nD 式中,K稱為
23、在一定溫度下的平衡常數(shù),K值越大,表明達(dá)到平衡時,生成物濃度相對于反應(yīng)物濃度的比例越大。K值越小,表明達(dá)到平衡時,生成物濃度相對于反應(yīng)物濃度的比例越小。所以,它的大小能反映出可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的大小。 K值的大小由反應(yīng)的本性決定,受溫度的影響。不同的可逆反應(yīng),K值差異可能很大;對于給定的可逆反應(yīng),K值隨溫度的改變而改變。不受反應(yīng)物或生成物濃度的影響。 升高溫度,正反應(yīng)是吸熱的可逆反應(yīng),K值增大;正反應(yīng)是放熱的可逆反應(yīng),K值減?。唤档蜏囟?,正反應(yīng)是吸熱的可逆反應(yīng),K值減??;正反應(yīng)是放熱的可逆反應(yīng),K值增大。 四、影響化學(xué)平衡移動的條件 任何一個化學(xué)平衡都是在一定條件下建立的,任何一個外界條件(如濃
24、度、壓強(qiáng)、溫度)發(fā)生變化,都會使正逆,平衡遭到破壞。這時平衡將向一個方向移動(若正逆,則反應(yīng)物濃度減小,生成物濃度增加,平衡向正反應(yīng)方向移動;若正逆,則反應(yīng)物濃度增加,生成物濃度減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動),直至在新的條件下建立新的平衡。 這種因外界條件的改變而使可逆反應(yīng)從一個平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個新的平衡狀態(tài)的過程,叫化學(xué)平衡的移動。 1.濃度對化學(xué)平衡的影響 演示實(shí)驗(yàn)3-3 結(jié)論;在其它條件不變時,增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,使平衡向正反應(yīng)方向移動;增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,使平衡向逆反應(yīng)方向移動。 【練習(xí)思考3-2】 在制取水煤氣的反應(yīng)中:C(s)+ H2O(g) CO(
25、g)+ H2(g) 為使煤轉(zhuǎn)化的比較徹底,可采取哪些措施? 2.壓強(qiáng)的影響 以2NO2(g) N2O4(g)+57kJ反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)為例,分析壓強(qiáng)對平衡的影響。 演示實(shí)驗(yàn)3-4 增大壓強(qiáng),管內(nèi)氣體的顏色由淺深淺;減小壓強(qiáng),管內(nèi)氣體的顏色由深淺深。通過現(xiàn)象分析平衡移動的方向。 結(jié)論:在其它條件不變時,增大壓強(qiáng),使平衡向氣體分子數(shù)減少的方向移動;減小壓強(qiáng),使平衡向氣體分子數(shù)增加的方向移動。 【練習(xí)思考3-3】 在其它條件不變時,增大壓強(qiáng)對下列可逆反應(yīng)的平衡各有什么影響?CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)CO2(g)+C(s) CO(g) 3.溫度的影響 演示3-5 結(jié)論:在其它條件
26、不變時,升高溫度,使平衡向吸熱反應(yīng)方向移動;降低溫度,使平衡向放熱反應(yīng)方向移動。 【練習(xí)思考3-4】 在其它條件不變時,升高溫度對下列反應(yīng)的平衡各有什么影響?2HI(g)H2(g)+I2(g)-50.2kJ2SO2(g)+O2(g) SO3(g)+195.9KJ 催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率,但不影響化學(xué)平衡。因其能同等倍數(shù)的增大或減小正逆反應(yīng)速率,所以使用催化劑平衡不會發(fā)生移動。工業(yè)生產(chǎn)上常使用催化劑縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間,提高生產(chǎn)效率。 小結(jié):對于一個平衡體系來說,如果改變能影響平衡的任何一個條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度),平衡就向著能減弱這種改變的方向移動。作業(yè):44頁,4、5、6、8題。第四章
27、電解質(zhì)溶液第一節(jié) 電解質(zhì)及其電離 一、電解質(zhì)和非電解質(zhì) 凡是在水溶液里或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物叫電解質(zhì)。 凡是在水溶液或熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物叫非電解質(zhì)。 初中學(xué)過的酸、堿、鹽都是電解質(zhì)。對于堿性氧化物和酸性氧化物,雖然它們?nèi)苋胨?,溶液也能?dǎo)電,但它們不是電解質(zhì)。 二、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì) 電解質(zhì)溶液能導(dǎo)電,但其導(dǎo)電能力是否相同呢? 演示實(shí)驗(yàn)4-1 分析:從燈泡的亮度來看,鹽酸、氫氧化鈉溶液、氯化鈉溶液導(dǎo)電能力較強(qiáng),醋酸溶液、氨水導(dǎo)電能力較弱。即同一濃度情況下有的導(dǎo)電能力強(qiáng),有的導(dǎo)電能力弱。進(jìn)一步分析得出強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念。 定義:在水溶液里全部電離的電解質(zhì)叫強(qiáng)電解質(zhì);部分電離的電解質(zhì)叫
28、弱電解質(zhì)。 可從物質(zhì)的分類上區(qū)分強(qiáng)弱電解質(zhì)。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)的鹽是強(qiáng)電解質(zhì);弱酸、弱堿和極個別的鹽是弱電解質(zhì)。三、強(qiáng)電解質(zhì)的電離 由于強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液里全部電離,是以自由移動的陰、陽離子形式存在的,用電離方程式表示其電離的形式為NaCl Na+ + Cl-NaOH Na+ + OH-HNO3 H+ + NO3-電離方程式中的“”表示完全電離,“”也可用“=”表示。四、弱電解質(zhì)的電離 1. 電離平衡 在一定條件下,弱電解質(zhì)溶液中,當(dāng)分子電離成離子的速率與離子結(jié)合成分子的速率相等時的狀態(tài)稱為電離平衡。 弱電解質(zhì)的電離方程式表示方法如下:CH3COOH CH3COO- + H+NH3 + H2O
29、 NH4+ + OH- 2. 電離常數(shù) 電離平衡的特點(diǎn)與化學(xué)平衡相似,也遵守化學(xué)平衡的一般規(guī)律。在一定條件下,電離達(dá)到平衡時,已電離的各離子濃度的乘積與未電離的分子濃度的比值是一個常數(shù),稱為電離平衡常數(shù),用Ki表示。弱酸的電離常數(shù)用Ka表示,弱堿的電離常數(shù)用Kb表示。電離常數(shù)表達(dá)式為 表4-1列出了常見幾種弱電解質(zhì)的電離常數(shù) 練習(xí)(1)推斷醋酸、碳酸、氫氟酸、氫氰酸酸性的相對強(qiáng)弱。 (2)在298K,0.5molL-1的醋酸的Ka值為1.7510-5,那么在此溫度下0.05 molL-1醋酸的Ka值又是多少?如果向此溶液中加入醋酸銨,對醋酸的電離程度有無影響?3. 弱電解質(zhì)溶液中離子濃度的計算
30、 一元弱酸或弱堿(Ka10-4)溶液中H+可按近似公式計算: 練習(xí):分別計算0.1molL-1的鹽酸和醋酸溶液中H+。作業(yè):63頁,4、5、6、8題。第二節(jié) 離子反應(yīng)和離子方程式 1.離子反應(yīng) 復(fù)習(xí)初中學(xué)過的復(fù)分解反應(yīng)和置換反應(yīng) (1)氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng),反應(yīng)方程式為NaOH + HCl = NaCl + H2O (2)硫酸與氯化鋇反應(yīng),反應(yīng)方程式為H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl (3)石灰石與鹽酸反應(yīng),反應(yīng)方程式為CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 (4)鋅與稀硫酸反應(yīng),反應(yīng)方程式為Zn + H2SO4(?。? ZnSO4 + H2 以
31、上反應(yīng)都有電解質(zhì)參加,而這些電解質(zhì)在水溶液里,都能電離出自由移動的離子,水、沉淀、氣體的生成實(shí)質(zhì)是離子間的結(jié)合所致,所以這樣的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是離子反應(yīng)。 2.離子反應(yīng)要用離子方程式來表示。用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號表示化學(xué)反應(yīng)的式子叫離子方程式。 書寫離子方程式可分四步進(jìn)行,即寫、改、刪、查 (1)正確書寫反應(yīng)方程式,如 NaOH + HCl = NaCl + H2O (2)把溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)改寫成離子形式,Na+ + OH- + H+ + Cl- = Na+ + Cl- + H2O (3)刪去式子兩邊的同名離子得,OH- + H+ = H2O (4)檢查一下右邊離子所帶電荷的代數(shù)和與右邊離子所帶電荷
32、的代數(shù)和是否相等。 最終所得的式子就是離子方程式。離子方程式表示的意義與化學(xué)方程式表示的意義區(qū)別在于:離子方程式不僅表示一個反應(yīng),而且能表示一類反應(yīng)。 以上四步中,寫是基礎(chǔ),改是關(guān)鍵。難溶的電解質(zhì)(或沉淀)不能改、弱電解質(zhì)不能改、氣體不能改、氧化物不能改。練習(xí):寫出下列反應(yīng)的離子方程式。1.碳酸鈉溶液與澄清的石灰水反應(yīng)2.硝酸銀溶液與氯化鈉溶液反應(yīng)3.稀硫酸與氫氧化鉀溶液反應(yīng)4.鹽酸與碳酸鋇反應(yīng)5.鹽酸與醋酸鈉溶液反應(yīng)6.鐵與稀硫酸反應(yīng) 作業(yè):64頁,19、20題。第三節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性 水溶液的酸堿性除了與電解質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)外還與水的電離有直接關(guān)系,要想從本質(zhì)上認(rèn)識溶液的酸堿性,必須研
33、究水的電離。 一、水的電離和離子積常數(shù) 如圖所示裝置,驗(yàn)證水的導(dǎo)電性。檢流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明水是能導(dǎo)電的,水中有自由移動的離子,水中的自由移動的離子來自水分子的微弱電離。H2O H+ + OH- 電離平衡表達(dá)式為 室溫時水的濃度可視為常數(shù),令Kw=KiH2O,則有Kw= H+OH- 上式表明,在一定溫度下,純水中的H+和OH-的積是一個常數(shù),這個常數(shù)稱為水的離子積常數(shù),簡稱水的離子積。 常溫(22)時,一般認(rèn)為Kw=110-14,水的電離是吸熱過程,Kw隨著溫度的升高而增大,隨著溫度的降低而減小。 二、溶液的酸堿性 純水是中性的,在水中加酸或堿等電解質(zhì),常常會破壞水的電離平衡,使水顯酸性或
34、堿性。 例如,在水中加入鹽酸,使溶液的H+達(dá)到0.1molL-1,由于氫離子溶液增大,使水的電離平衡向左移動,在新的條件下,建立新的平衡時,H+OH-,溶液顯酸性,此時OH-的濃度為 同理,在水中加堿,會使H+OH-,溶液顯堿性。小結(jié) 任何物質(zhì)的水溶液中,H+與OH-的積都是一個常數(shù),加入的物質(zhì)影響了水的電離平衡,使H+和OH-不再相等,溶液就會顯酸堿性。實(shí)質(zhì)上,酸性即為H+的性質(zhì);堿性即為OH-的性質(zhì)。中性溶液 H+ = OH- = 10-7molL-1酸性溶液 H+OH-,H+10-7molL-1堿性溶液 H+OH-,H+10-7molL-1三、溶液的pH1.pH的概念 pH就是氫離子濃度
35、的負(fù)對數(shù)。即pH = -lgH+pH與溶液酸堿性的關(guān)系為:中性溶液 pH = 7酸性溶液 pH7堿性溶液 pH72.pH的測定 (1)用酸堿指示劑,如石蕊、酚酞、甲基橙等 (2)pH試紙,有廣泛pH試紙(pH=114)和精密pH試紙(一般pH范圍為23個pH,單位刻度為0.2或0.3) (3)pH計(酸度計),精確度:pH:0.01pH3.pH值的計算 例4-1 計算下列溶液的pH值: (1)610-5molL-1鹽酸溶液 (2)0.1molL-1氨水溶液 解(1)鹽酸是強(qiáng)電解質(zhì),在水溶液中全部電離。HCl=H+ +Cl- H+=c酸=610-5molL-1 pH=-lg(610-5)=4.2
36、2(2)氨水是弱電解質(zhì),在水中部分電離。NH3 + H2O NH4+ + OHpH=-lgH+=-lg(7.5210-12)=11.2答:鹽酸溶液和氨水溶液的pH分別為4.22和11.2作業(yè):64頁,12、13、18題。第四節(jié) 鹽的水解 一、鹽溶液的酸堿性 演示實(shí)驗(yàn)4-3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:醋酸鈉溶液顯堿性、氯化銨溶液顯酸性、醋酸銨和氯化鈉溶液均顯中性。表明鹽溶液不都是中性溶液。 按照中和反應(yīng)發(fā)生時酸和堿的強(qiáng)弱,可把鹽分成四類:即強(qiáng)堿酸弱鹽(如醋酸鈉)、強(qiáng)酸弱堿鹽(如氯化銨)、弱酸弱堿鹽(如醋酸銨)、強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽(如氯化鈉)。1.強(qiáng)堿酸弱鹽溶液 以醋酸鈉溶液為例說明。水解分析式如下;NaAc Na+ +
37、 Ac- +H2O OH- + H+ HAc 反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式為NaAc + H2O HAc + NaOHAc- + H2O HAc + OH- 由于醋酸鈉電離出來的醋酸根離子與水電離出的氫離子結(jié)合成難電離的醋酸分子,破壞了水的電離平衡,使水的電離平衡向右移動,結(jié)果氫氧根離子濃度增大,溶液中H+OH-,溶液顯堿性。 鹽的水解的定義 結(jié)論:強(qiáng)堿弱酸鹽水解,水解后溶液顯堿性。 2.強(qiáng)酸弱堿鹽溶液 以氯化銨溶液為例說明NH4Cl NH4+ + Cl- + H2O OH- + H+ NH3H2O 反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式為NH4Cl + H2O NH3H2O + HClNH4+ + H
38、2O NH3H2O + H+ 由于NH4+與OH-結(jié)合生成了NH3H2O,使水的電離平衡向右移動,H+OH-,溶液顯酸性。 3.弱酸弱堿鹽溶液 弱酸弱堿鹽溶液中,鹽電離產(chǎn)生的陰陽離子分別能與水電離產(chǎn)生的H+和OH-結(jié)合,生成弱酸和弱堿,這時溶液顯酸性還是顯堿性,要看生成的弱酸和弱堿的相對強(qiáng)弱(電離常數(shù)的相對大小),溶液的酸堿性與較強(qiáng)者相同。如醋酸銨溶液,水解生成了醋酸和氨水,常溫時,由于氨水的電離常數(shù)與醋酸的電離常數(shù)幾乎相等,溶液顯中性。水解方程式為NH4Ac + H2O HAc + NH3H2O 4.強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽 強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽電離產(chǎn)生的離子,不能與水電離產(chǎn)生的離子生成弱電解質(zhì),所以它不水解,溶液
39、顯中性。結(jié)論:強(qiáng)酸弱堿鹽水解,水解后溶液顯酸性 小結(jié):水解反應(yīng)實(shí)質(zhì)是中和反應(yīng)的逆反應(yīng),如果是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的中和反應(yīng),是不可逆的,生成的鹽不水解;有一方是弱酸或弱堿,中和反應(yīng)就有逆反應(yīng),但水解程度較小,一般不生成沉淀、氣體等;酸和堿越弱,中和反應(yīng)的逆反應(yīng)程度越大,即生成的鹽水解程度越大;非常弱的弱酸和弱堿不能發(fā)生中和反應(yīng),對應(yīng)的鹽的離子在水中強(qiáng)烈水解,生成弱酸和弱堿。書寫水解反應(yīng)方程式時,要看情況是否使用“”“”。 二、影響鹽類水解的因素 影響鹽類水解的因素除鹽的本性外還有溶液的酸度、溫度、鹽溶液的濃度。 向水解的鹽溶液中加入酸或堿會使水解平衡移動;給鹽溶液加熱會促進(jìn)水解;稀釋鹽溶液,水解程度增大。
40、 練習(xí)思考4-6 在氯化鐵溶液中,加入少量鹽酸、氫氧化鈉溶液,或給溶液加熱、加水稀釋,對其水解平衡有何影響?三、水解的應(yīng)用 鹽類水解的應(yīng)用廣泛,水泥硬化(氯化鎂水解生成堿式氯化鎂)、電子元?dú)饧附佑玫摹笆扃j水”(氯化鋅溶液)、熱純堿液洗滌零件上的油污(碳酸鈉溶液)、泡沫滅火器滅火時的反應(yīng)(碳酸氫鈉溶液與硫酸鋁溶液)等等。 作業(yè):64頁,15、16、21題。第五章 非金屬 第一節(jié) 非金屬概述 除稀有氣體以外,已發(fā)現(xiàn)16種非金屬元素,在周期表中都位于右上角(氫除外),它們的種類雖不多,但形成的物質(zhì)非常多,用途非常廣泛。一、非金屬的通性 非金屬單質(zhì)多數(shù)是以兩個或兩個以上的原子以共價鍵結(jié)合而成,一般屬
41、于原子晶體或分子晶體,有雙原子分子、多原子分子、巨分子。 非金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)見表5-1 非金屬原子有較多的外層電子,與金屬原子結(jié)合時易獲得電子而呈負(fù)價,在一定條件下非金屬原子之間結(jié)合時因發(fā)生電子偏移而呈正價。非金屬元素常有多種化合價。常溫下,大多數(shù)非金屬單質(zhì)不與水或稀酸作用,但與強(qiáng)堿作用。 氯位于周期表中第 周期 族。該族含有F、Cl、Br、I、At五種元素。 1物理性質(zhì) 常溫時氯氣是黃綠色氣體,有刺激性氣味,1體積的水能溶解2.25體積的氯氣。 2化學(xué)性質(zhì) 氯氣是很活潑的氣體,幾乎能與所有的金屬反應(yīng),氯氣有毒,使用時應(yīng)注意。 (1)與金屬反應(yīng)Cu + Cl2 = CuCl22Fe + 3C
42、l2 = 2FeCl3 (2與非金屬反應(yīng)H2 + Cl2 = 2HCl (3)與水反應(yīng)Cl2 + H2O = HCl + HClO2HClO = HCl + O2 二、氯 (4)與堿反應(yīng)Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2+ Ca(ClO)2 + 2H2O漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO 硫在周期表中的位置是位于 周期 族,該族含有O、S、Se、Te、Po 1.物理性質(zhì) 硫通常是一種淡黃色晶體,質(zhì)脆,不溶于水,微溶于酒精
43、,易溶于二硫化碳。 2化學(xué)性質(zhì) 硫的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,能與多數(shù)金屬、氫氣及其它非金屬反應(yīng)。(1)與金屬反應(yīng)Cu + S = Cu2SFe + S = FeS三、硫(2)與非金屬反應(yīng)S + H2 = H2SS + O2 = SO23硫的氧化物(SOX) (1)二氧化硫 二氧化硫是一種無色有刺激性氣味的有毒氣體,是大氣中 的主要污染物。工業(yè)上規(guī)定空氣中二氧化硫的含量不得超過0.02gm-3。 二氧化硫有漂白作用,它的溶液能與有機(jī)色素反應(yīng)生成無色物質(zhì)。但這種物質(zhì)不穩(wěn)定,容易分解而恢復(fù)原來的顏色。二氧化硫不能用于對食品的漂白。 (2)硫的氣態(tài)氫化物 H2S也是一種無色有毒氣體,有蛋類腐敗的惡臭味。空氣
44、中含量不得超過0.01gm-3。 硫化氫具有較強(qiáng)的還原性,能與氧氣、二氧化硫反應(yīng)2H2S + 2O2 = 2S O2+ 2H2O2H2S + SO2 = 3S + 2H2O 小結(jié):本節(jié)主要講了氯氣的化學(xué)性質(zhì)、硫單質(zhì)、硫的氧化物和硫的氫化物。要重點(diǎn)掌握它們的化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)氯和硫在周期表中的位置,結(jié)合具體的反應(yīng),進(jìn)一步鞏固氯和硫的氧化性強(qiáng)弱。 作業(yè):87頁,1、2、3、4題 氮位于周期表中 周期 族,該族含有N、P、As、Sb、Bi五種元素。 1氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì) 純凈的氮?dú)鉄o色、無味、無毒、微溶于水。 2氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì) 氮?dú)馐且环N不活潑的氣體,一般條件下很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 (1)在高溫、高
45、壓、催化劑的條件下與氫氣反應(yīng)N2 + 3H2 = 2NH3 (2)在放電條件下與O2反應(yīng)N2 + O2 = 2NO (3)在高溫時能與鎂反應(yīng)3Mg + N2 = Mg3N2四、氮五、碳 碳位于周期表中 周期 族,該族含有C、Si、Ge、Sn、Pb五種元素。 碳的同素異形體有金剛石、石墨、球碳六、硅 高純晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料,可用于制造晶體管、整流器和太陽能電池等。 SiO2是硅的最高價氧化物,它是酸性氧化物,不能與水反應(yīng)。它與堿性氧化物或強(qiáng)堿共熔時生成硅酸鹽。CaO + SiO2 = CaSiO3第二節(jié) 常用的酸 一、鹽酸 鹽酸是氯化氫氣體的水溶液,有揮發(fā)性,可用于除去金屬表面的銹Fe2O
46、3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O 二、氫氟酸 氫氟酸是氟化氫氣體的水溶液,有揮發(fā)性,有強(qiáng)烈的腐蝕性和毒性。需儲存于鉛制或塑料制容器中。它能與二氧化硅或硅酸鹽反應(yīng)。SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2OCaSiO3 + 6HF = CaF2 + SiF4+ 3H2O三、硫酸 1物理性質(zhì) 純凈的硫酸是一種無色油狀液體,沸點(diǎn)高(338),市售濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,密度1.84gcm-3。 濃硫酸的特性有吸水性、脫水性、氧化性。2濃硫酸的強(qiáng)氧化性(1)濃硫酸與金屬反應(yīng)Cu + 2H2SO4(濃) = CuSO4 + SO2 + 2H2O (2)濃硫酸與非金屬反應(yīng)C + 2H
47、2SO4(濃) = CO2 + 2SO2 + 2H2O 冷的濃硫酸遇到鐵、鋁發(fā)生“鈍化”,常溫時可用鐵制或鋁制容器盛裝濃硫酸。作業(yè):88頁,5、6、7題。四、硝酸 硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。市售硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%,密度為1.42gcm-3。 硝酸是強(qiáng)酸,除具有酸的通性外還具有不穩(wěn)定性和強(qiáng)氧化性。 1不穩(wěn)定性4HNO3 = 4NO2+ O2+ H2O 2強(qiáng)氧化性Cu + 4HNO3(濃) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2OC + 4HNO3(濃) = CO2 + 4NO2 + 2H2O第
48、三節(jié) 常見的鹽 一、硫酸鹽 硫酸鹽種類很多,用途廣泛。硫酸鈣、硫酸鈉、硫酸鋇、硫酸亞鐵、硫酸銅、硫酸鋁鉀的用途參見課本76頁。 二、硝酸鹽 多數(shù)硝酸鹽是無色晶體,極易溶于水,受熱時分解放出氧氣。所以,硝酸鹽在高溫時是強(qiáng)氧化劑。 硝酸鈉、亞硝酸鈉和亞硝酸鉀常用于鋼鐵制件的表面氧化處理,也用于熱處理鹽浴劑。 三、鹽酸鹽 氯化鉀、氯化鈉、氯化鋇常用于高溫?zé)崽幚睇}浴劑。氯化鋅可作焊藥。氯化鋁高溫時分解出活性鋁原子,用于鋼鐵表面滲鋁 四、銨鹽 一般為白色晶體,易溶于水。受熱分解,遇堿放氨。 五、氫氟酸鹽 常用的氫氟酸鹽有氟化鈣、氟化鉀、氟化鈉、氟化鎂等,主要 用途見課本77頁。作業(yè):88頁,8、9第四節(jié)
49、 硅酸鹽及其工業(yè)產(chǎn)品一、硅酸鹽 硅酸鹽是以硅、氧與其它化學(xué)元素(主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等)結(jié)合而成的化合物的總稱。硅酸鹽在地殼中分布極廣,是構(gòu)成多種巖石、云母、石棉和土壤的主要成分,種類多而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,通常用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示其組成。 大多數(shù)硅酸鹽熔點(diǎn)高,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,是硅酸鹽工業(yè)的主要原料。硅酸鹽制品和材料廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)、科學(xué)研究及日常生活中。 1硅酸鈉 Na2SiO3(Na2OSiO2)又稱泡花堿,其溶液俗稱“水玻璃”,它不燃燒、耐腐蝕,可用于紙張上膠、蛋類保鮮、木材和織物的防火處理;建筑用以調(diào) 制耐 酸砂漿和耐酸混凝土;還用作洗滌劑填料和鑄造型砂與紙箱的粘合劑。 白
50、云母(K2O3Al2O36SiO22H2O)和金云母(1/2K2O3MgO1/2Al2O33SiO2 H2O)具有良好的電絕緣性和不導(dǎo)熱、抗酸、抗堿和耐壓性能,因而被廣泛用來制作電子、電氣工業(yè)上的絕緣材料。云母碎片和粉末用作填料等。鋰云母是提取鋰的主要礦物原料。 2 云母 鉀、鋁、鎂、鐵、鋰等層狀結(jié)構(gòu)鋁硅酸鹽的總稱。最常見的礦物種有黑云母、白云母、金云母、 鋰云母等。 1水泥 水泥是由石灰石、粘土和少量校正原料經(jīng)粉碎、磨細(xì)制成生料,然后煅燒生成熟料,再加入石膏等添加劑,磨成細(xì)粉即成水泥。它的主要成分是硅酸三鈣(3CaOSiO2)、硅酸二鈣(2CaOSiO2)、鋁酸三鈣(3CaOAl2O3) 二
51、、硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品 水泥與水拌和后,生成不同的水合物,水合物逐步形成膠狀物并開始凝聚,最后,有些膠狀物轉(zhuǎn)變成晶體,使膠狀物交錯地結(jié)合起來,成為強(qiáng)度很高的固體,這一過程叫做水泥的硬化。 2玻璃 普通玻璃是由純堿、石灰石、石英按一定比例混合加熱熔煉而成的。使用不同原料可制得不同的性能和不同用途的玻璃。 3陶瓷 陶瓷的種類很多,用途非常廣泛。其中傳統(tǒng)陶瓷是由粘土、長石、石英為原料燒制而成。而精細(xì)陶瓷的化學(xué)組成遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了硅酸鹽的范圍。第六章 金屬 第一節(jié) 金屬概述一、金屬鍵 定義 依靠自由電子的運(yùn)動,使金屬陽離子結(jié)合在一起的化學(xué)鍵叫金屬鍵。 三、金屬的化學(xué)性質(zhì) 金屬原子在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子表現(xiàn)正價,活
52、潑的金屬與不活潑的金屬失電子能力差異很大,在反應(yīng)中表現(xiàn)不同,表6-1列出了金屬與空氣、水、酸反應(yīng)的情況。 四、金屬的存在和冶煉 特別活潑的金屬在自然界只以化合態(tài)存在,非常不活潑的金屬只以游離態(tài)存在,其余部分以兩種狀態(tài)存在;冶煉金屬的方法是根據(jù)金屬的活潑性采用不同的方法,其中有熱分解法、高溫還原劑法、和電解法。第二節(jié) 鋁 鋁在周期表中位于 周期 族。 1物理性質(zhì) 鋁具有銀白色金屬光澤,密度2.7gcm-3。具有良好的傳熱、導(dǎo)電及延展性。 2化學(xué)性質(zhì) (1)與非金屬反應(yīng)4Al + 3O2 = 2Al2O32Al + 3Cl2 = 2AlCl3 (2)與酸、堿反應(yīng)2Al + 6HCl = 2AlCl
53、3 + 3H22Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 五、合金 定義 兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 用鋁從金屬氧化物中還原出金屬的方法叫鋁熱法。鋁粉和金屬氧化物粉末的混合物叫鋁熱劑。 (3)與金屬氧化物反應(yīng)8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe + 3326.3kJ 小結(jié):金屬的物理通性,從金屬內(nèi)都存在自由電子上理解;金屬元素在自然界的存在形態(tài)和冶煉方法參照金屬活動順序表來記憶、推測;鋁在周期表中的位置決定了鋁的單質(zhì)、氧化物和最高價氧化物對應(yīng)的水化物都具有兩性。與堿反應(yīng)的方程式聯(lián)系非金屬單質(zhì)、酸性氧化物、酸與
54、堿反應(yīng)方程式來記憶。作業(yè):114頁,2、3、5、6題 第三節(jié) 鐵 一、鐵的性質(zhì)和用途 1物理性質(zhì) 純凈的鐵為銀白色金屬,具有延展性和傳熱導(dǎo)電性,在磁場作用下能產(chǎn)生磁性,用于 制造電磁鐵。與鈷、鎳等金屬制成永久磁鐵。 2化學(xué)性質(zhì) 常溫時鐵在干燥的空氣中化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在加熱時鐵易與氧氣、硫、氯氣等非金屬反應(yīng)。3Fe + 2O2 = Fe3O4Fe + S = FeS2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 在一定條件下Fe2+和 Fe3+可以相互轉(zhuǎn)化。Fe2+- e- = Fe3+ 如: 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl32FeCl3 + Fe = 3FeCl2 用硫氰化鉀或硫氰化銨溶液可檢
55、驗(yàn)Fe3+的存在。Fe3+ + SCN- = FeSCN2+(血紅色) 3鐵的氧化物有FeO(黑色)、Fe3O4(黑色)、Fe2O3(紅色)。Fe2O3用作顏料,F(xiàn)e3O4用作磁性材料。 二、鐵合金 1鑄鐵 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%的鐵碳合金。根據(jù)碳的存在形態(tài)不同,鑄鐵可分為白口鐵、灰口鐵、可煅鑄鐵、球墨鑄鐵。 2鋼 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.11%而大于0.02%的鐵碳合金。鋼的分類方法較多,根據(jù)化學(xué)成分可分為碳素鋼和合金鋼;根據(jù)質(zhì)量可分為普通鋼和優(yōu)質(zhì)鋼;根據(jù)用途可分為工具鋼和結(jié)構(gòu)鋼等。 第七章 有機(jī)化合物第一節(jié) 有機(jī)化合物概述 提問:什么叫有機(jī)化合物 一、有機(jī)化合物的特征 有機(jī)物組成元素少,主
56、要有碳、氫、氧、氮、鹵素、硫、磷等;種類繁多目前接近2000萬種,其中碳都形成四個共用電子對,呈4價,氫呈1價,氧呈2 價;絕大多數(shù)有機(jī)物是非電解質(zhì);受熱易分解;易燃;熔、沸點(diǎn)較低,易揮發(fā);難溶于水,但能有選擇地溶于某些有機(jī)溶劑。有機(jī)反應(yīng)速率緩慢,常使用催化劑,而且副反應(yīng)多,反應(yīng)條件非常重要,書寫反應(yīng)式時常要注明反應(yīng)條件。 二、有機(jī)物的分類 有機(jī)物的分類方法有多種,可按官能團(tuán)分類,也可按碳架結(jié)構(gòu)分類。通常的分類見書118頁。一般把有機(jī)物分為烴、烴的衍生物、糖類和有機(jī)高分子化合物四大類。第二節(jié) 飽和烴烷烴 鏈烴 飽和鏈烴 不飽和鏈烴 烯烴 炔烴 脂環(huán)烴 環(huán)烴 芳香烴 烴的定義 只含有碳?xì)鋬煞N元素
57、的化合物稱碳?xì)浠衔?,簡稱烴 烴的分類如下: 一、甲烷 1甲烷的分子式 、電子式 、結(jié)構(gòu)式 。 2甲烷的化學(xué)性質(zhì) (1)氧化反應(yīng)CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O點(diǎn)燃 (2)分解反應(yīng)CH4 C+ 2H2 (3)取代反應(yīng)CH4 + Cl2 CH3Cl + HClCH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HClCH2Cl2 + Cl2 CHCl3+ HClCHCl3+ Cl2 CCl4+ HCl二、烷烴 1飽和鏈烴 碳碳以單鍵連接成鏈,碳原子的其它價鍵完全被氫原子所飽和。2同系物HHHHHCCHCCCHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHHCH3CH3 CH3CH2CH3CH3CH2CH
58、2CH3 乙烷 丙烷 丁烷高溫光光光光 以上是烷烴的三種結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式,它們結(jié)構(gòu)相似,在組成上相差一個或幾個CH2原子團(tuán),這樣的有機(jī)物互稱同系物。 同系物中隨著碳原子數(shù)的增多,其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高。 烷烴同系物的通式為CnH2n+2,n表示分子中碳原子數(shù)。烴分子中去掉一個氫原子后剩余的部分叫烴基,烴基一般用“R”表示,最常用的是甲基和乙基,結(jié)構(gòu)簡式分為:甲基: CH3 乙基: CH2CH3烷烴的烴基可用CnH2n+1表示。 CH3CH2CH2CH33同分異構(gòu)體CH3CHCH3CH3正丁烷 異丁烷 同分異構(gòu)現(xiàn)象是有機(jī)物普遍存在的現(xiàn)象。而且隨著碳原子數(shù)的增多而增多。烷烴的同分異構(gòu)體隨著碳原子數(shù)的增多
59、而迅速增長。戊烷有3種,庚烷有9種,癸烷有75種,十五烷有4247種,二十烷有366319種。4烷烴的系統(tǒng)命名法 (1)直鏈烴的命名 按分子中含碳原子的數(shù)目命名。含110個碳原子的依次稱作甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸烷;碳原子數(shù)在10個以上的用中文數(shù)字來表示。 (2)帶支鏈烴的命名 選主鏈 選定含有碳原子數(shù)最多的碳鏈作為主鏈,支鏈看作取代基。若出現(xiàn)兩條主鏈同樣長,而支鏈不同時,則選擇支鏈較多的一個作為主鏈。主鏈的命名法與直鏈烴命名法相同。 編號 從距取代其最近的一端開始給主鏈編號,確定取代基的位置。 命名 名稱的格式為:取代基的位置號-主鏈名;若幾個取代基相同時,位置號分開寫,用“,
60、”隔開,取代基合并,用中文數(shù)字在取代基名稱前表示其個數(shù);若取代基不同時,按最小原則命名,即先小后大。例如: 1 2 3 4CH3CHCH2CH3CH32-甲基丁烷 2,2-二甲基丁烷1 2 3 4CH3CHCHCH3CH3CH37 6 5 4 3 2 1CH3CH2CH2CHCHCH2CH3CH3CH2CH3 3-甲基-4-乙基庚烷練習(xí) 寫出戊烷、已烷、庚烷的各種同分異構(gòu)體,并命名。第三節(jié) 不飽和烴烯和炔 一、乙烯 分子式:C2H4電子式:結(jié)構(gòu)式 :H HH C C HC CHHHH乙烯來源于石油裂化氣。1物理性質(zhì) 無色氣體,難溶于水。 2化學(xué)性質(zhì) 由于分子中含有雙鍵,化學(xué)性質(zhì)非?;顫?。(1)
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