化學（職業(yè)通用）全套教學課件

第一章

物質結構全套可編輯PPT課件共11章，包括物質結構、物質的量、化學反應、水和電解質溶液、常見的非金屬單質及其化合物、常見的金屬單質及其化合物、自然界中最簡單的有機化合物——烴、烴的衍生物、生命活動所需能量的主要來源——糖類、生命活動的主要承擔者——蛋白質、合成高分子材料。目錄第一節(jié)原子結構第二節(jié)同位素及其應用第三節(jié)元素周期律與元素周期表第四節(jié)化學鍵與分子間力第五節(jié)化學實驗基本操作本章導讀大千世界，物質種類繁多、變化多端。我們日?？吹降奈镔|都是處于宏觀狀態(tài)的，本章將從微觀角度研究物質的組成、結構、性質、應用等，并揭示物質的宏觀現(xiàn)象與微觀結構之間的相互關系。本章學習目標熟悉原子結構。了解同位素及其應用。掌握元素周期律與元素周期表。熟悉化學鍵與分子間力。掌握化學實驗基本操作。原子結構01一、原子的組成原子是由居于原子中心帶正電荷的原子核和在核外做高速運動的帶負電荷的電子構成的。原子核由質子和中子構成，每個質子帶1個單位的正電荷，中子不帶電荷，所以原子核所帶的正電荷數(shù)（即原子核電荷數(shù)，用符號Z表示）等于原子核內質子數(shù)。每個電子帶1個單位的負電荷。原子核所帶的正電荷數(shù)與原子核外電子所帶的負電荷數(shù)相等，所以原子作為一個整體不顯電性。一、原子的組成例如，氦（He）原子的原子核由2個質子和2個中子組成，核外有2個電子做高速運動。二、相對原子質量如果忽略電子的質量，將原子核內所有質子和中子的相對質量取近似值加起來，所得的數(shù)值稱為質量數(shù)，用符號A表示，其中中子數(shù)用符號N表示，則如用X代表一個質量數(shù)為A、質子數(shù)為Z的原子，則可以用代表原子的組成，表示為三、原子核外電子的排布規(guī)律在具有多個電子的原子中，各個電子的能量是不同的，在離原子核較近區(qū)域運動的電子能量較低，在離原子核較遠區(qū)域運動的電子能量較高?？茖W家把這些離原子核遠近不同的區(qū)域稱為電子層。原子核外電子是在不同的電子層內運動的，人們把這種現(xiàn)象稱為原子核外電子的分層排布。電子圍繞原子核做高速運動，它處在原子核的引力場中，總是從內層排起，當內層排滿后再排下一層。電子層可用數(shù)字和字母表示，按從內向外的順序表示為如下形式。數(shù)字表示法：1、2、3、4、5、6、7。字母表示法：K、L、M、N、O、P、Q。原子核外電子的排布是有一定規(guī)律的：（一）原子核外每一電子層最多容納的電子數(shù)為2n2個，其中n代表電子層，如果n=1，則第1層（即K層）最多容納2x12=2個。（二）最外層電子數(shù)不超過8個，K層為最外層時不超過2個。（三）次外層電子數(shù)不超過18個，倒數(shù)第3層電子數(shù)不超過32個。這些規(guī)律是相互關聯(lián)的，需要綜合考慮。例如，第4層最多可容納32個電子，但第4層作為最外層時，可容納電子數(shù)最多不能超過8個。三、原子核外電子的排布規(guī)律同位素及其應用02一、同位素元素是具有相同原子核電荷數(shù)（質子數(shù)）的同一類原子的總稱。同一種元素原子核中的質子數(shù)相同，但中子數(shù)不一定相同。如表所示，氫元素的3種原子的原子核內都含有1個質子，但所含的中子數(shù)不同。這三種質子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子互相稱為同位素，即氫元素的3種同位素。很多元素都有同位素，具有廣泛的應用。有些同位素能夠發(fā)出肉眼看不見的射線，稱為放射性同位素。放射性同位素的用途非常廣泛。例如，農(nóng)業(yè)上用放射性同位素放射的γ射線照射種子，使種子發(fā)生變異，經(jīng)過篩選，培育出具有早熟、高產(chǎn)、抗病等特點的優(yōu)良品種；醫(yī)學上用碘的放射性同位素診斷和治療甲狀腺疾病等。二、同位素的應用元素周期律與元素周期表03一、元素周期律如表所示，人們按照原子核電荷數(shù)由小到大的順序給元素的原子編號，這種編號稱為原子序數(shù)。顯然，原子序數(shù)在數(shù)值上與原子核電荷數(shù)相等。元素的原子核外電子排布、原子半徑及主要化合價等都隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。元素性質是由原子結構決定的，那么元素性質也將隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化，這個規(guī)律稱為元素周期律。二、元素周期表科學家們根據(jù)元素的原子結構和性質，把電子層數(shù)目相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行；把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序由上而下排成縱列，這樣就得到一個元素周期表。（一）元素周期表的橫行元素周期表中有7個橫行，每個橫行稱為一個周期，所以共有7個周期。每一周期中元素原子的電子層數(shù)相同，從左到右原子序數(shù)遞增，周期序數(shù)就是該周期元素原子具有的電子層數(shù)，即周期序數(shù)=電子層數(shù)。第1、2、3周期所含元素種類分別為2種、8種、8種，稱為短周期；第4、5、6周期所含元素種類較多，分別為18種、18種、32種，稱為長周期；第7周期目前所含元素種類為26種，還未填滿，所以稱為不完全周期。（二）元素周期表的縱列元素周期表中有18個縱列，除第8、9、10三個縱列為一族（稱為第Ⅷ族）外，其他每個縱列各為一族，所以共有16個族。每一族中元素原子的最外層電子數(shù)相同，族序數(shù)用羅馬數(shù)字Ⅰ、Ⅱ、……、Ⅶ、Ⅷ表示。元素周期表中的族有主族和副族之分。二、元素周期表主族是指由短周期元素和長周期元素共同構成的族（稀有氣體除外）。在元素周期表中，主族共有7個，主族序數(shù)后標A，如ⅠA、ⅡA……ⅦA，主族序數(shù)與該族元素原子的最外層電子數(shù)相等。副族是指完全由長周期元素構成的族（第Ⅷ族除外）。在元素周期表中，副族也有7個，副族序數(shù)后面標B，如ⅠB、ⅡB……ⅦB。最外層電子數(shù)為8的元素（稀有氣體元素）化學性質不活潑，通常很難與其他物質發(fā)生化學反應，它們的化合價為0，因此稱為0族。二、元素周期表三、元素周期表中元素性質的遞變規(guī)律元素的金屬性是指其原子失去電子形成陽離子的性質，越容易失去電子，金屬性越強，反之越弱；元素的非金屬性是指其原子獲得電子形成陰離子的性質，越容易得到電子，非金屬性越強，反之越弱。（一）同周期元素性質的遞變規(guī)律在同一周期中，從左到右，各元素的原子核外電子層數(shù)雖然相同，但元素的原子核電荷數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸減小，失去電子的能力逐漸減弱，得到電子的能力逐漸增強（0族除外）。因此，同一周期元素從左到右的金屬性逐漸減弱，而非金屬性逐漸增強。（二）同主族元素性質的遞變規(guī)律在同一主族中，自上而下，元素的原子失去電子的能力逐漸增強，得到電子的能力逐漸減弱。同一主族元素自上而下的金屬性逐漸增強，而非金屬性逐漸減弱。在元素周期表中有主族的金屬元素和非金屬元素分區(qū)。如圖，虛線左側是金屬元素，虛線右側是非金屬元素，最右一個縱列是稀有氣體元素。元素的金屬性與非金屬之間沒有嚴格的界限，位于分界線附近的元素既能表現(xiàn)出一定的金屬性，又能表現(xiàn)出一定的非金屬性。三、元素周期表中元素性質的遞變規(guī)律元素金屬性、非金屬性的強弱，可以通過以下化學性質來判斷。（一）元素金屬性的強弱，可以從它的單質跟水（或酸）反應置換出氫的難易程度，以及它的最高價氧化物對應的水化物（即氫氧化物）的堿性強弱來判斷。如果元素的單質跟水（或酸）反應置換出氫容易，而且它的氫氧化物堿性強，則這種元素的金屬性就強，反之就弱。（二）元素非金屬性的強弱，可以從它的最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱，或跟氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度及氫化物的穩(wěn)定性來判斷。如果元素的最高價氧化物對應的水化物的酸性強，或者它跟氫氣生成氣態(tài)氫化物容易且穩(wěn)定，則這種元素的非金屬性就強，反之就弱。三、元素周期表中元素性質的遞變規(guī)律四、元素周期表和元素周期律的實際意義元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子結構和性質。有了元素周期律后，我們可以根據(jù)元素在元素周期表中的位置推測其原子結構和性質，也可以根據(jù)元素的原子結構和性質推測它在元素周期表中的位置。運用元素周期表和元素周期律，我們還可以預測和發(fā)現(xiàn)新元素。元素周期表和元素周期律對其他與化學相關的科學技術也有指導作用。化學鍵與分子間力04一、化學鍵原子之間能自動結合是因為它們之間存在強烈的相互作用。原子之間強烈的相互作用就是化學鍵?；瘜W鍵主要有離子鍵、共價鍵和金屬鍵三種，本節(jié)主要介紹離子鍵和共價鍵。（一）離子鍵通常，位于元素周期表中左側的活潑金屬元素與位于周期表中右上方的活潑非金屬元素發(fā)生化合反應時，金屬元素的原子易失去電子形成陽離子，非金屬元素的原子易得到電子形成陰離子，陽離子和陰離子通過靜電作用結合在一起。人們把這種陰陽離子之間的相互作用稱為離子鍵。通過離子鍵形成的化合物稱為離子化合物。絕大多數(shù)鹽類、強堿類和活潑金屬氧化物都是離子化合物。例如，NaCl、KCl、NaOH、CaO等都是離子化合物。離子化合物的特點是在熔融狀態(tài)能導電，易溶的離子化合物在水溶液里能導電。離子化合物的形成可以用電子式來表示，例如，氯化鈉的形成過程可表示為一、化學鍵（二）共價鍵非金屬元素與非金屬元素發(fā)生化合反應時，由于非金屬元素的原子之間不能形成得失電子的關系，它們是由兩個原子各提供一定數(shù)量的電子形成共用電子對，使兩個原子的最外層電子數(shù)都達到穩(wěn)定結構。這種通過共用電子對形成的相互作用稱為共價鍵。例如，Cl2的形成過程用電子式表示為一、化學鍵在同種元素形成的雙原子單質分子（如H2、Cl2）中，由于兩個原子對電子的吸引能力相同，共用電子對處于兩個原子中間，成鍵的原子不顯電性，我們稱這種共價鍵為非極性共價鍵，簡稱非極性鍵。例如，Cl2的兩個Cl原子之間形成的共價鍵就是非極性鍵。在不同種元素形成的化合物分子中，由于各原子對電子的吸引能力不同，共用電子對偏向吸引電子能力強的一方，所以吸引電子能力強的一方顯負電性，吸引電子能力弱的一方顯正電性，我們稱這種共價鍵為極性共價鍵，簡稱極性鍵。例如，HCl中H原子和Cl原子之間形成的共價鍵就是極性鍵，用電子式表示為一、化學鍵分子中只有共價鍵的化合物稱為共價化合物。例如，HCl、H2O、NH3等都是共價化合物。共價化合物的特點是在熔融狀態(tài)不導電，易溶的共價化合物在水溶液里可能導電，也可能不導電。一、化學鍵二、分子間力分子間存在著一種相互吸引的作用，即分子間力。從能量上來看，分子間力比化學鍵要小得多?；瘜W鍵的鍵能約為125.4～836kJ/mol，而分子間力的能量約為10～40kJ/mol。分子間力作用的范圍較小，所以固態(tài)時分子間力較大，液態(tài)次之，而氣態(tài)時分子間力很小。分子間力的大小對物質的熔點、沸點、溶解度等物理性質有一定的影響。分子間力越大，物質的熔點、沸點就越高。一般地，組成和結構相似的物質，隨著相對分子質量的增大，其分子間力也增大，熔點、沸點也隨之升高?；瘜W實驗基本操作05一、基本操作（一）藥品的取用1．取用原則（1）不能用手直接接觸藥品，不要將鼻孔湊到容器口去聞藥品（尤其氣體）的氣味。（2）應嚴格按照規(guī)定的用量取用藥品；若無說明用量，一般應按最少量取用（液體取1～2mL，固體只需蓋滿試管底部即可）。（3）用剩的藥品不能放回原瓶，也不能隨意丟棄，不能帶出實驗室，應放入指定容器內。2．固體藥品的取用1）粉末狀藥品取用如圖所示，首先將試管橫放（或傾斜），然后將盛滿藥品的藥匙或對折的紙條平行地伸入試管約2/3處，最后將試管慢慢直立。2）塊狀藥品取用首先將試管橫放，然后把藥品放在試管口，最后慢慢地豎起試管，以防試管破裂。一、基本操作3．液體藥品的取用1）采用膠頭滴管取用液體藥品（1）用手指捏緊橡膠膠頭，排出膠頭滴管中的空氣。（2）將膠頭滴管伸入待取液體藥品中，放開手指，液體藥品被吸入。取出膠頭滴管，將其懸空放在欲滴入的容器口上方。（3）用拇指和食指輕輕捏擠橡膠膠頭，使液體藥品滴入容器中。一、基本操作2）采用傾倒法取用液體藥品（1）當采用傾倒法取用液體藥品加入試管時，左手拿著試管傾斜，右手拿著盛裝液體藥品的試劑瓶，試劑瓶的瓶口緊挨試管口，讓液體藥品緩緩地注入試管，如圖所示。（2）當采用傾倒法取用液體藥品加入燒杯時，左手拿著玻璃棒使其下端輕抵燒杯內壁，試劑瓶的瓶口緊貼玻璃棒，將液體藥品緩緩倒入燒杯，如圖所示。一、基本操作（二）物質的加熱1．酒精燈的使用在化學實驗中，給物質加熱時一般采用酒精燈，其構造如圖所示。酒精燈的使用主要包括檢、點和熄三步。（1）檢：檢查燈芯是否平整；檢查酒精燈內是否有酒精（酒精不能超過酒精燈容積的2/3）。（2）點：用火柴點燃酒精燈，禁止用燃著的酒精燈去引燃另一盞酒精燈。一、基本操作（3）熄：用燈帽蓋滅酒精燈，禁止用嘴吹滅酒精燈。一、基本操作2．給物質加熱加熱所用儀器：加熱液體時所用儀器有試管、燒瓶、燒杯、蒸發(fā)皿等；加熱固體時所用儀器有試管、蒸發(fā)皿等。其中，試管、蒸發(fā)皿可以直接加熱；燒杯、燒瓶不能直接加熱，需要墊石棉網(wǎng)。一、基本操作2．給物質加熱加熱操作及注意事項：（1）加熱前，如果儀器外壁有水，則應先擦干再加熱，以免儀器炸裂。（2）酒精燈的外焰溫度最高，加熱時應用外焰。（3）加熱時，應先均勻加熱儀器外壁，然后再集中加熱，否則儀器易破裂。（4）給試管中的固體加熱時，試管口必須略微向下傾斜，防止產(chǎn)生的水倒流，導致試管破裂，如圖所示。一、基本操作（5）給試管中的液體加熱時，液體不能超過試管容積的1/3，試管應傾斜，與桌面約成45°角，試管口不要對著自己或別人，如圖所示。（6）加熱時，儀器底部不能接觸燈芯，否則儀器易破裂。（7）加熱后，如果儀器溫度很高，則不能立即用冷水沖洗，否則儀器可能破裂。一、基本操作（三）儀器的洗滌1．洗滌原因儀器不干凈會影響實驗效果，所以在使用儀器前應洗滌干凈。2．洗滌方法儀器的洗滌方法主要有沖洗法、刷洗法和藥劑洗滌法三種。1）沖洗法往儀器中注入少量的水（一般不超過儀器容積的1/3），振蕩、倒掉，反復幾次；然后將儀器口朝下，沖洗外壁；最后將儀器放于指定位置晾干，如果是試管，則應將其倒扣在試管架上。一、基本操作2）刷洗法如圖所示，若儀器內壁附有不易洗掉的物質，可以往儀器里倒入少量水，然后選擇合適的毛刷配合去污粉、洗滌劑，在儀器內往復轉動，進行刷洗，最后用水沖洗幾次。3）藥劑洗滌法對于用水洗不掉的污物，可以根據(jù)污物不同的性質用藥劑進行處理。一、基本操作二、化學品使用安全標識

三、重要的安全防范措施

（1）做有毒氣體的實驗時，應在通風櫥中進行，并注意對尾氣進行適當處理（如吸收等）。（2）燙傷宜找醫(yī)生處理。（3）當濃酸撒在實驗臺上時，先用Na2CO3（或NaHCO3）中和，然后用水沖擦干凈。當濃酸沾在皮膚上時，宜先用干抹布拭去，再用水沖洗干凈。當濃酸濺在眼中時，應先用稀NaHCO3溶液淋洗，然后請醫(yī)生處理。三、重要的安全防范措施

（4）當濃堿撒在實驗臺上時，先用稀醋酸中和，然后用水沖擦干凈。當濃堿沾在皮膚上時，宜先用大量水沖洗，再涂上硼酸溶液。當濃堿濺在眼中時，用水洗凈后再用硼酸溶液淋洗。（5）當鈉、磷等失火時，宜用沙土撲蓋。（6）當酒精及其他易燃有機物小面積失火時，應迅速用濕抹布撲蓋。謝謝!

第二章

物質的量目錄第一節(jié)物質的量及摩爾質量第二節(jié)氣體摩爾體積第三節(jié)溶液的相關運算實四驗溶液的配制與稀釋本章導讀我們實際中看到的宏觀物質都是由微觀粒子組成的，它們之間在數(shù)量上存在某種聯(lián)系，科學上采用“物質的量”表示這種聯(lián)系，本章將對此進行具體介紹。本章學習目標熟悉物質的量及摩爾質量了解氣體摩爾體積。掌握溶液的相關運算。掌握溶液的配制與稀釋。物質的量及摩爾質量01一、物質的量物質的量用符號n表示，它是指含有一定數(shù)目粒子的集體，單位為摩爾，簡稱摩，符號為mol。物質的量n、粒子數(shù)目N與阿伏加德羅常數(shù)NA之間存在以下關系：

1mol任何粒子的集體所含粒子的數(shù)目稱為阿伏加德羅常數(shù)，用符號NA表示。體所含粒子的數(shù)目稱為阿伏加德羅常數(shù)，用符號NA表示。二、摩爾質量我們把1mol物質所具有的質量稱為該物質的摩爾質量，用符號M表示，常用單位為g/mol和kg/mol。摩爾質量M與物質的質量m、物質的量n之間存在以下關系：三、物質的量的相關計算物質的量的相關計算一般根據(jù)下述關系式來進行：三、物質的量的相關計算例題1：3molH2O的質量為多少？含有多少個水分子？解：已知水的摩爾質量為M(H2O)=18g/mol，水的物質的量為n(H2O)=3mol，則3molH2O的質量為3molH2O含有的水分子個數(shù)為答：3molH2O的質量為54g，含有1.806×1024

個水分子。氣體摩爾體積02一、氣體摩爾體積的概念

1mol把溫度為0℃，壓強為101.325kPa時的狀況稱為標準狀況。

在標準狀況下，1mol任何氣體的體積都約為22.4L。我們把單位物質的量（即1mol）氣體的體積稱為氣體摩爾體積，用符號Vm表示，單位為L/mol，

在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。這個規(guī)律稱為阿伏伽德羅定律。二、氣體摩爾體積的相關計算氣體的體積V、氣體的物質的量n和氣體的摩爾體積Vm之間存在以下關系：二、氣體摩爾體積的相關計算例題2標準狀況下，56L的H2質量是多少？解：已知標準狀況下H2的體積為V(H2)=56L，氣體摩爾體積為Vm(H2)=22.4L/mol，則H2的物質的量為又知H2的摩爾質量為M(H2)=2g/mol，所以H2的質量為答：標準狀況下，56L的H2質量是5g。二、氣體摩爾體積的相關計算例題3計算標準狀況下7.1gCl2的體積。解：已知Cl2的質量為m(Cl2)=7.1g，摩爾質量為M(Cl2)=71g/mol，則Cl2的物質的量為又知標準狀況下Cl2的氣體摩爾體積為Vm(Cl2)22.4L/mol，所以Cl2的體積為答：標準狀況下，7.1gCl2的體積是2.24L。溶液的相關

運算03我們把單位體積的溶液中所含溶質的質量，稱為該溶液的質量濃度，用符號ρ表示，常用單位為g/L、mg/L或μg/L。一、質量濃度及其相關計算例題4將2g氯化鈉溶于水制成400mL溶液，則該溶液的質量濃度為多少？解：已知溶質的質量為m(NaCl)=2g，溶液體積為V=400mL=0.4L，則該溶液的質量濃度為答：該溶液的質量濃度為5g/L。一、質量濃度及其相關計算我們把單位體積的溶液中所含溶質的物質的量，稱為該溶液的物質的量濃度，用符號c表示，常用單位為mol/L、mmol/L。二、物質的量濃度及其相關計算例題5將11.7g氯化鈉溶于水中，制成400mL溶液，則該溶液的物質的量濃度為多少？解：已知溶質的質量為m(NaCl)=11.7g，溶質的摩爾質量為M(NaCl)=58.8g/mol，則溶質的物質的量為已知溶液的體積為V=400mL=0.4L，則溶液的物質的量濃度為答：該溶液的物質的量濃度為0.5mol/L。二、物質的量濃度及其相關計算例題8將98gH2SO4完全中和，需要NaOH的物質的量是多少？三、物質的量應用于化學方程式的相關計算解：已知H2SO4的質量為m(H2SO4)=98g，摩爾質量為M(H2SO4)=98g/mol，則根據(jù)H2SO4與NaOH反應的化學方程式及各物質的數(shù)量關系，即

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得實驗：溶液的配制與稀釋041．實驗內容配制濃度為0.5mol/L的NaCl溶液250mL。2．實驗用品1）實驗儀器燒杯（150mL）、容量瓶（250mL）、膠頭滴管、量筒（50mL）、玻璃棒、藥匙、托盤天平。2）實驗藥品NaCl固體、蒸餾水。（一）溶液的配制3．實驗步驟1）計算配制濃度為0.5mol/L的NaCl溶液250mL，所需NaCl固體的質量為

g。2）稱量根據(jù)計算結果，用托盤天平稱量所需的NaCl固體，如圖2-7所示。（一）溶液的配制圖2-7稱量3）溶解把稱好的NaCl固體放入燒杯中，再向燒杯中加入10mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌，使NaCl固體完全溶解。4）轉移將燒杯中的溶液沿玻璃棒轉移到容量瓶中，用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，并將洗滌液全部轉移到容量瓶中，輕輕振蕩容量瓶，使溶液混合均勻。（一）溶液的配制5）定容繼續(xù)向容量瓶中加入蒸餾水，當液面到達容量瓶刻度線以下1～2cm時，改用膠頭滴管逐滴加水，使溶液凹面的最低處正好與刻度線相切6）搖勻蓋好容量瓶瓶塞，反復顛倒、搖勻，如圖2-11所示。7）裝液貼簽將容量瓶中的液體倒入試劑瓶中，貼好標簽。（一）溶液的配制1．實驗內容配制濃度為1mol/L的H2SO4溶液100mL。2．實驗用品1）實驗儀器燒杯（100mL）、容量瓶（100mL）、膠頭滴管、量筒（20mL）、玻璃棒。2）實驗藥品濃度為6mol/L的H2SO4、蒸餾水。（二）溶液的稀釋3．實驗步驟1）計算根據(jù)稀釋公式計算，配制濃度為1mol/L的H2SO4溶液100mL，所需濃度為6mol/L的H2SO4的體積為

mL。2）量取根據(jù)計算結果，用量筒量取所需濃度為6mol/L的H2SO4。3）稀釋將量取的H2SO4慢慢地沿著燒杯內壁倒入盛有50mL蒸餾水的燒杯中，邊倒、邊攪拌、邊冷卻。（二）溶液的稀釋4）轉移將燒杯中的溶液沿玻璃棒轉移到容量瓶中，用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，并將洗滌液全部轉移到容量瓶中。5）定容繼續(xù)向容量瓶中加入蒸餾水，當液面到達容量瓶刻度線以下1～2cm時，改用膠頭滴管逐滴加水，使溶液凹面的最低處正好與刻度線相切。6）搖勻蓋好容量瓶瓶塞，反復顛倒、搖勻。7）裝液貼簽將容量瓶中的液體倒入試劑瓶中，貼好標簽。（二）溶液的稀釋謝謝!

第三章

化學反應目錄第一節(jié)氧化還原反應第二節(jié)化學反應速率第三節(jié)化學平衡本章導讀化學反應在生活、生產(chǎn)中無處不在，本章將要介紹的化學反應速率和化學平衡問題，在介紹這些問題前，先介紹氧化還原反應的相關知識。本章學習目標熟悉氧化還原反應的相關知識。掌握化學反應速率的相關知識。掌握化學平衡的相關知識。氧化還原反應01一、氧化還原反應的概念在一個化學反應中，如果發(fā)生了還原反應，就會發(fā)生氧化反應，這兩個過程是同時進行的，這樣的反應稱為氧化還原反應。例如，氧化銅（CuO）與氫氣（H2）發(fā)生的化學反應，即一、氧化還原反應的概念凡是有元素化合價升降的化學反應都是氧化還原反應，其中，元素化合價升高的化學反應為氧化反應，元素化合價降低的化學反應為還原反應。一、氧化還原反應的概念在該化學反應中，鈉原子失去一個電子，元素化合價升高，被氧化，發(fā)生了氧化反應；氯原子得到一個電子，元素化合價降低，被還原，發(fā)生了還原反應，如圖3-4所示。圖3-4鈉與氯氣的氧化還原反應一、氧化還原反應的概念凡是有電子轉移的反應，稱為氧化還原反應，失去電子或共用電子對偏離的反應稱為氧化反應，得到電子或共用電子對偏向的反應稱為還原反應?；戏磻菏侵竷煞N或兩種以上物質生成一種新物質的化學反應，簡記為還原反應?；戏磻褐竷煞N或兩種以上物質生成一種新物質的化學反應，簡記為A+B=C。分解反應：指一種物質生成兩種或兩種以上新物質的化學反應，簡記為A=B+C。置換反應：指一種物質生成兩種或兩種以上新物質的化學反應，簡記為A+BC=B+AC。復分解反應：指一種物質生成兩種或兩種以上新物質的化學反應，簡記為AB+CD=AD+CB。二、氧化劑和還原劑（一）氧化劑和還原劑的概念在氧化還原反應中，失去電子（或共用電子對偏離），化合價升高的物質稱為還原劑；得到電子（或共用電子對偏向），化合價降低的物質稱為氧化劑，如圖3-5所示。圖3-5氧化劑和還原劑二、氧化劑和還原劑（二）常見的氧化劑和還原劑具有中間價態(tài)的一些化合物既可做氧化劑，也可做還原劑，如SO2、FeSO4（硫酸亞鐵）等。在有些氧化還原反應中，氧化劑和還原劑是同一種物質。例如，氯酸鉀的分解反應，即化學反應速率02一、化學反應速率的概念及表示方法在一定條件下，用于衡量化學反應進行快慢程度的物理量，稱為化學反應速率。

在同一化學反應中，用不同的反應物和生成物表示的化學反應速率不相等，但它們的數(shù)值之比恰好等于化學反應方程式中各物質的系數(shù)之比，所以化學反應速率可以用任一反應物或生成物來表示。二、影響化學反應速率的條件（一）濃度對化學反應速率的影響我們先看一個實驗現(xiàn)象：硫在空氣中燃燒時產(chǎn)生微弱的淡藍色火焰，如圖3-10所示；而在純氧中燃燒時則發(fā)出明亮的藍紫色火焰，如圖3-11所示。

圖3-10硫在空氣中燃燒圖3-11硫在純氧中燃燒二、影響化學反應速率的條件（二）壓強對化學反應速率的影響

在密閉容器中，一定溫度下，壓強越大，一定質量的氣體體積就越小，單位體積內的氣體分子數(shù)就越多，氣體濃度越大。

壓強越小，一定質量的氣體體積就越大，單位體積內的氣體分子數(shù)就越少，氣體濃度越小。二、影響化學反應速率的條件（三）溫度對化學反應速率的影響溫度對化學反應速率的影響特別顯著。例如，氫氣和氧氣發(fā)生的化學反應，在常溫下進行得非常緩慢，但是在600℃下，該化學反應會立即發(fā)生并出現(xiàn)劇烈爆炸。

當其他條件相同時，升高溫度，可加快化學反應速率；降低溫度，可減慢化學反應速率。二、影響化學反應速率的條件（四）催化劑對化學反應速率的影響

在化學反應中，可以改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量、化學組成和性質保持不變的物質，稱為催化劑。

有催化劑參加的化學反應稱為催化反應。催化劑改變化學反應速率的現(xiàn)象稱為催化作用。二、影響化學反應速率的條件（四）催化劑對化學反應速率的影響

正催化劑能加快化學反應速率。例如，實驗室用氯酸鉀分解制取氧氣時，會在反應中加入二氧化錳催化劑，以加快化學反應速率。

負催化劑能減慢化學反應速率。例如，合成橡膠中的防老劑就是負催化劑?；瘜W平衡03一、可逆反應與化學平衡（一）可逆反應在不同的化學反應中，反應進行的程度會有些不同。在有些化學反應中，反應物能夠全部轉化為生成物，即反應能夠進行到底。

這種只能向一個方向進行并且能進行到底的化學反應稱為不可逆反應。一、可逆反應與化學平衡

在相同條件下，能夠同時向兩個相反方向進行的化學反應稱為可逆反應。

化學方程式中從左向右進行的化學反應稱為正反應；化學方程式中從右向左進行的化學反應稱為逆反應。一、可逆反應與化學平衡（二）化學平衡1．化學平衡的概念在一定條件下的可逆反應中，正反應速率和逆反應速率相等，反應體系中各物質的濃度保持不變，這種狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài)。

圖3-12可逆反應中正、逆反應速率的變化一、可逆反應與化學平衡2．化學平衡的特征化學平衡主要具有以下兩個特征。

（1）化學平衡是一種動態(tài)平衡，即當化學反應達到平衡時，化學反應并沒有停止，只是處于的動態(tài)平衡。

（2）當條件不變時，反應體系中各物質的濃度不再發(fā)生變化。一、可逆反應與化學平衡3．化學平衡的移動當條件發(fā)生改變時，化學平衡會遭到破壞，各物質的濃度會發(fā)生變化，當正、逆反應速率再次相等時，化學反應會達到新的平衡。這種舊化學平衡被破壞，新化學平衡被建立的過程稱為化學平衡的移動。二、影響化學平衡的條件（一）濃度對化學平衡的影響上述實驗的體系中存在如下化學反應，化學方程式下面標記了對應物質溶液的顏色。

加入FeCl3，紅色加深，F(xiàn)e(SCN)3變多，化學平衡向正反應方向移動；加入KCl，紅色變淡，F(xiàn)e(SCN)3變少，化學平衡向逆反應方向移動。二、影響化學平衡的條件（二）壓強對化學平衡的影響

增大壓強，氣體顏色變淺，化學平衡向生成，N2O4的方向移動，化學平衡向氣體體積減小的方向移動；

減小壓強，氣體顏色變深，化學平衡向生成，NO2的方向移動，化學平衡向氣體體積增大的方向移動。二、影響化學平衡的條件（三）溫度對化學平衡的影響

化學反應總是伴隨熱量的變化。放出熱量的化學反應稱為放熱反應。

吸收熱量的反應稱為吸熱反應。二、影響化學平衡的條件（三）溫度對化學平衡的影響

升高溫度，氣體顏色變深，化學平衡向生成NO2的方向移動，化學平衡向吸熱反應方向移動。

降低溫度，氣體顏色變淺，化學平衡向生成N2O4的方向移動，化學平衡向放熱反應方向移動。謝謝!

第四章

水和電解質溶液目錄第一節(jié)水第二節(jié)溶液第三節(jié)電解質第四節(jié)水的離子積和溶液的pH第五節(jié)離子反應和離子反應方程式目錄第六節(jié)鹽的水解第七節(jié)原電池實驗溶液pH的測定本章導讀將一種或一種以上的物質，以分子或離子狀態(tài)均勻地分散在另一種物質中，得到的均勻、穩(wěn)定的物質稱為溶液。其中，被溶解的物質稱為溶質，溶解其他物質的物質稱為溶劑。在實際生產(chǎn)和實驗室中，很多化學反應都是在溶液中進行的，溶液的溶質往往為電解質，溶劑為水。本章將介紹水和電解質溶液的相關知識。本章學習目標了解水的相關知識。了解溶液的相關知識。掌握強電解質與弱電解質的相關知識。熟悉水的離子積和溶液的pH。掌握離子反應與離子方程式。理解鹽的水解。了解原電池。水01一、水的分子結構水是由氫元素和氧元素組成的。經(jīng)過精確的實驗測定發(fā)現(xiàn)，水分子是由2個氫原子（H）和1個氧原子（O）組成的，可表示為H2O。水分子的三個原子間形成104.5°的角，氧原子居于中心，兩個氫原子位于兩側，形狀略呈“V”字形。每個氫原子和氧原子之間以共價鍵連接，且共用電子對在氧原子周圍運動，從而使氧原子帶負電，氫原子帶正電。水的分子結構圖二、水的基本性質（1）在常溫下，水是無色、無味的透明液體。（2）在標準大氣壓下，純水的沸點為100℃，凝固點為0℃。純水在4℃時的密度為1.00g/cm3。（3）水有多種形態(tài)，固態(tài)的水就是我們熟知的冰，氣態(tài)的水就是我們所說的水蒸氣，而我們常說的水指的是液態(tài)的水。（4）水有很強的溶解能力，可以溶解許多物質，包括固體、液體、氣體等。（5）導熱性能較小、表面張力大、壓縮率小。三、硬水和軟水對于自來水來說，含有較多可溶性的鈣、鎂化合物的水稱為硬水；不含或含較少可溶性的鈣、鎂化合物的水稱為軟水，常見的有蒸餾水。軟水有很多益處。例如，使用軟水可以減少洗滌劑的使用量，減少熱水器、洗衣機等的維修問題，增加衣物洗后的柔軟程度等。硬水不會對健康造成直接危害，但是會給生活和生產(chǎn)帶來很多不便。例如，硬水不能使肥皂產(chǎn)生泡沫，還會在所洗滌的衣物上沉淀水垢，或者使衣物產(chǎn)生銹斑；硬水燒開后會在壺底漸漸結上一層堅硬的白色水垢；如果將這種硬水用在鍋爐上，會使鍋爐底部和管道壁上形成“硬垢”，進而使管壁過熱變形，嚴重時導致鍋爐和管道發(fā)生爆炸。水是地球上最常見的物質之一，它是一切生命之源。在自然界中，水主要起到調節(jié)氣候、美化環(huán)境的作用；在生活上，水主要起到飲用、洗滌等作用；在工業(yè)生產(chǎn)中，水主要起到溶解、加熱、冷卻等作用；在農(nóng)業(yè)上，水主要起到灌溉、養(yǎng)殖等作用。此外，水在航運、發(fā)電等方面也發(fā)揮著重要作用。四、水的用途水力發(fā)電溶液02一、溶液的概念將一種或一種以上的物質，以分子或離子狀態(tài)均勻地分散在另一種物質中，得到的均勻、穩(wěn)定的物質稱為溶液。其中，被溶解的物質稱為溶質，溶解其他物質的物質稱為溶劑。溶液一般具有以下性質：均一性：溶液各處的密度、組成和性質完全相同。穩(wěn)定性：外界條件不變時，即使溶液長時間放置，溶質和溶劑也不會分離。一種物質的分子或離子均勻地分散在另一種物質中的過程稱為溶解。影響溶解的因素主要有溫度、物質顆粒的大小及攪拌或震蕩程度。一般情況下，溫度越高、物質顆粒越小、攪拌或震蕩程度越大，物質越容易溶解；反之越不容易溶解。一種物質在溶劑中溶解力的大小稱為溶解性。不同物質在同一種溶劑中的溶解性不同；同一種物質在不同溶劑中的溶解性也不同。二、溶解、溶解性和溶解度碘溶于水，溶于汽油嗎？高錳酸鉀（KMnO4）溶于汽油，溶于水嗎？在一定溫度和壓強下，物質在一定量溶劑中溶解的最大限度稱為溶解度。如果一種物質能夠很好地溶解在溶劑里，我們就稱這種物質是可溶的；如果一種物質在溶劑中的溶解程度不大，我們就稱這種物質是微溶的；如果一種物質在溶劑中幾乎不溶解，我們就稱這種物質是不溶或難溶的。二、溶解、溶解性和溶解度在一定溫度和壓強下，物質在一定量溶劑中溶解的最大限度稱為溶解度。如果一種物質能夠很好地溶解在溶劑里，我們就稱這種物質是可溶的；如果一種物質在溶劑中的溶解程度不大，我們就稱這種物質是微溶的；如果一種物質在溶劑中幾乎不溶解，我們就稱這種物質是不溶或難溶的。二、溶解、溶解性和溶解度飽和溶液是指在一定溫度、一定量的溶劑中，溶質不能繼續(xù)被溶解的溶液。不飽和溶液是指在一定溫度、一定量的溶劑中，溶質可以繼續(xù)被溶解的溶液。一般情況下，飽和溶液與不飽和溶液間可以互相轉化，具體方法如下。（1）不飽和溶液可通過以下方式轉化為飽和溶液：增加溶質（對一切溶液適用）、降低溫度（對溶質的溶解度隨溫度升高而升高的溶液適用，反之則需要升高溫度，如石灰水）、蒸發(fā)溶劑（對溶劑是液體的溶液適用）。（2）飽和溶液可通過以下方式轉化為不飽和溶液：增加溶劑（對一切溶液適用）、升高溫度（對溶質的溶解度隨溫度升高而升高的溶液適用，反之則需要降低溫度，如石灰水）等。三、飽和溶液和不飽和溶液電解質03一、電解質及其解離在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠導電的化合物稱為電解質。在水溶液中或熔融狀態(tài)下不能導電的化合物稱為非電解質。電解質在水溶液中或熔融狀態(tài)下形成自由移動離子的過程稱為解離。酸、堿和鹽都是電解質，它們在水溶液中能形成自由移動的離子，這些離子在外電場作用下會產(chǎn)生定向移動，所以能導電。大多數(shù)有機化合物，如酒精、蔗糖等都是非電解質，因為它們以分子形式存在，無法解離出離子。二、強電解質和弱電解質相同條件下，不同電解質在水溶液中的解離程度是不同的。根據(jù)在水溶液中解離程度的不同，電解質可分為強電解質和弱電解質兩種。（一）強電解質在水溶液中能夠完全解離成離子的電解質稱為強電解質。強電解質包括強酸、強堿和大多數(shù)鹽等。常見的強酸有HCl、H2SO4、HNO3等，常見的強堿有NaOH、KOH等，常見的強電解質鹽有NaCl、Na2CO3、NH4Cl等。強電解質在水溶液中完全以離子形式存在。例如，KOH在水溶液中的解離方程式可表示為二、強電解質和弱電解質（二）弱電解質在水溶液中只能部分解離成離子的電解質稱為弱電解質。弱電解質包括弱酸、弱堿和水。常見的弱酸有CH3COOH、H2CO3、HF、H2S、H2SO3、H3PO4等，常見的弱堿有、、、、、等。弱電解質在水溶液中只有少部分解離成離子，大部分仍然以分子形式存在。在解離方程式中，弱電解質的解離用“”連接，表示部分解離。多元弱酸需要分步解離，以第一步解離為主；多元弱堿不需要分步解離。例如（一）概念弱電解質的解離是一個可逆的過程。弱電解質溶于水時，其中一部分分子解離成帶有相反電荷的陰、陽離子，溶液中的陰、陽離子在相互碰撞時又相互吸引，重新結合成分子。例如，醋酸在水溶液中的解離可表示為在一定條件下，當弱電解質的分子解離成離子的速率等于離子結合成分子的速率時，分子和離子間就建立起動態(tài)平衡，我們把這種動態(tài)平衡稱為弱電解質的解離平衡。三、弱電解質的解離平衡（二）特點弱電解質的解離平衡的特點可以概括為“逆、動、等、變、定”五個字。逆：解離是可逆的。動：解離平衡是一種動態(tài)平衡。等：達到解離平衡時，弱電解質的分子解離成離子的速率等于離子結合成分子的速率。變：當外界條件發(fā)生變化時，解離平衡會發(fā)生變化。定：達到解離平衡時，溶液中離子的濃度和分子的濃度是定值，保持不變。三、弱電解質的解離平衡（三）影響因素1．溫度解離過程屬于吸熱過程。升高溫度，解離平衡正向移動，解離程度變大；降低溫度，解離平衡逆向移動，解離程度變小。2．相關離子當加入與弱電解質解離成的離子相同或者發(fā)生反應的相關離子時，解離平衡也會發(fā)生變化。3．濃度溶液濃度越小，解離程度越大。當弱電解質的解離達到解離平衡時，加水稀釋會促進解離，使解離平衡正向移動。三、弱電解質的解離平衡水的離子積和

溶液的pH04一、水的離子積水是一種極弱的電解質，能發(fā)生微弱的解離，產(chǎn)生極少量的和。水的解離方程式為在一定溫度下，純水中的物質的量濃度與的物質的量濃度的乘積是個常數(shù)，這個常數(shù)稱為水的離子積常數(shù)，簡稱為水的離子積，用符號表示。實驗測得，在25℃下，純水中，所以會隨著溫度的升高而增大，但在常溫范圍內變化不大，一般認為常溫下水的離子積常數(shù)不僅在純水中成立，而且在酸、堿、鹽的稀溶液中也同樣成立。也就是說，不論是酸性、堿性或中性溶液，與的乘積始終為。溶液的酸堿性取決于溶液中和的相對大小，一般如下。酸性溶液：中性溶液：堿性溶液：二、溶液的pH（一）c(H+)、pH和溶液酸堿性之間的關系在實際生活中，僅僅知道某種溶液是酸性還是堿性是不夠的，有時還需要知道溶液酸性、堿性的強弱程度，即溶液的酸堿度。溶液的酸堿度通常采用的負對數(shù)來表示，這個負對數(shù)稱為溶液的pH，即三、弱電解質的解離平衡c(H+)、pH和溶液酸堿性之間的關系（二）溶液pH的計算三、弱電解質的解離平衡（三）溶液pH的測定方法1．采用pH試紙測定pH試紙在不同酸堿度的溶液里會顯示不同的顏色。測定時，把待測溶液滴在pH試紙（見圖4-16）上，然后把pH試紙顯示的顏色與標準比色卡（見圖4-17）對照，便可知該溶液的近似pH。三、弱電解質的解離平衡圖4-16pH試紙

圖4-17標準比色卡（三）溶液pH的測定方法2．采用pH計測定pH計（也稱為酸度計）可以測出溶液的精確pH，如圖4-18所示。三、弱電解質的解離平衡圖4-18pH計（二）pH的應用1．pH在日常生活方面的應用pH與人們的日常生活有著密切聯(lián)系。例如，人體血液的pH一般會在7.35～7.45范圍內保持一個穩(wěn)定的狀態(tài)。正常情況下，當攝入少量酸性或堿性食物后，人體能夠自動調節(jié)，將多余的酸、堿排出體外。當人體某些器官發(fā)生病變或受到大量酸、堿侵襲時，血液的酸堿平衡將受到破壞，無法自我調節(jié)。在這種情況下，血液的pH便是診斷疾病的一個重要參數(shù)，而利用藥物調控pH則是輔助治療的重要手段之一。當人體血液的pH小于7.35時，醫(yī)學上稱為“酸中毒”；當人體血液的pH大于7.45時，醫(yī)學上稱為“堿中毒”。為了預防酸中毒和堿中毒，人們要注意酸性食物和堿性食物的攝入量。三、弱電解質的解離平衡（二）pH的應用2．pH在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應用pH在工業(yè)生產(chǎn)方面有廣泛的應用。例如，在處理酸性廢水時，可投加堿性廢渣或使其通過堿性濾料層進行中和；在處理堿性廢水時，可投加酸性廢渣或使其通過酸性濾料層進行中和。三、弱電解質的解離平衡（二）pH的應用2．pH在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應用pH在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面也有一定的應用。例如，各種作物的生長發(fā)育對環(huán)境的pH有一定的要求（見表4-1），我們可以根據(jù)土壤的pH選擇適宜的作物。三、弱電解質的解離平衡（二）pH的應用2．pH在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應用pH在工業(yè)生產(chǎn)方面有廣泛的應用。例如，在處理酸性廢水時，可投加堿性廢渣或使其通過堿性濾料層進行中和；在處理堿性廢水時，可投加酸性廢渣或使其通過酸性濾料層進行中和。三、弱電解質的解離平衡（二）pH的應用3．pH在科學研究方面的應用在科學研究方面，pH常常是影響實驗結果的一個關鍵因素。例如，在酸堿溶液的中和滴定中，溶液pH的變化是判斷滴定終點的依據(jù)。三、弱電解質的解離平衡離子反應和

離子方程式05一、離子反應電解質溶于水后，會完全或部分解離成離子，其在水溶液中發(fā)生化學反應時，是以離子的形式參加的，我們把這種有離子參加的化學反應稱為離子反應。當然并不是任意兩種電解質都能夠發(fā)生離子反應，離子反應的發(fā)生需要滿足以下條件之一。一、離子反應二、離子方程式二、離子方程式鹽的水解06一、鹽的水解概念與類型我們把在鹽溶液中，鹽解離出來的離子與水解離出來的H+或OH-作用生成弱電解質的反應，稱為鹽的水解。根據(jù)形成鹽的酸和堿的強弱不同，鹽可分為四類：強酸強堿鹽、強酸弱堿鹽、強堿弱酸鹽、弱酸弱堿鹽。強酸強堿鹽不發(fā)生水解，溶液顯中性；強酸弱堿鹽發(fā)生水解，水解后的溶液顯酸性；強堿弱酸鹽發(fā)生水解，水解后的溶液顯堿性；弱酸弱堿鹽發(fā)生水解，水解后的溶液有的顯酸性、有的顯中性、有的顯堿性。下面主要介紹強酸弱堿鹽和強堿弱酸鹽的水解。二、強酸弱堿鹽的水解三、強堿弱酸鹽的水解五、影響鹽水解的因素鹽水解的規(guī)律主要包括以下幾點。影響鹽水解的因素主要有鹽本身的性質、溫度和濃度等。鹽本身的性質：形成鹽的酸或堿越弱，該鹽的水解程度就越大。溫度：鹽的水解是吸熱反應，所以升高溫度，水解程度變大；降低溫度，水解程度變小。反應物濃度：鹽的濃度越小，水解程度越大；鹽的濃度越大，水解程度越小。生成物濃度：生成物的濃度會引起水解平衡的移動，從而影響水解,程度。原電池07一、原電池的工作原理一、原電池的工作原理通過以上實驗可以得出，導線上有電流通過，且電流方向是從銅片到鋅片。該實驗的化學反應方程式為由化學反應方程式可以看出，該反應為氧化還原反應，其實質為：鋅片失去電子生成鋅離子而進入溶液，電子經(jīng)導線流向銅片，溶液中的銅離子在銅片處得到電子生成銅單質而沉積在銅片上，溶液中離子的定向移動與外部導線中電子的定向移動構成了閉合回路，使反應不斷進行，產(chǎn)生有序的電子轉移過程，從而形成電流，實現(xiàn)化學能向電能的轉化。二、原電池的相關概念（一）原電池與電極像以上這種借助于氧化還原反應，將化學能轉化為電能的裝置稱為原電池。上述實驗中的裝置為銅鋅原電池，其中銅片和鋅片為電極在原電池中，電子流出的一極為負極（如鋅片），用符號“”表示；電子流入的一極為正極（如銅片），用符號“”表示，電子由負極流向正極，而電流則是由正極流向負極。二、原電池的相關概念（二）半電池在原電池中，兩個相對獨立的電極（包括金屬及其緊鄰的電解質部分）可分別看成電池的一半，故稱為半電池。例如，銅鋅原電池就是由鋅半電池（鋅片和ZnSO4溶液）和銅半電池（銅片和CuSO4溶液）組成的。二、原電池的相關概念（三）電極反應與電池反應二、原電池的相關概念（四）電對二、原電池的相關概念（五）原電池符號實驗08實驗（一）實驗內容不同酸、堿、鹽溶液pH的測定。（二）實驗用品1．實驗儀器pH試紙、玻璃棒（或膠頭滴管）。2．實驗藥品濃度為0.1mol/L的HCl溶液、CH3COOH溶液、溶液、NaOH溶液、NH4Cl溶液、CH3COONa溶液、NaCl溶液。實驗謝謝!

第五章

常見的非金屬質及其化合物目錄第一節(jié)常見的非金屬單質第二節(jié)常見的非金屬化合物第三節(jié)常見非金屬離子的檢驗第四節(jié)大氣污染與環(huán)境保護第五節(jié)氟、碘與人體健康第六節(jié)用途廣泛的無機非金屬材料本章導讀非金屬單質及其化合物在人們的生產(chǎn)和生活中占據(jù)著非常重要的作用。例如，氧和氮是空氣中含量最多的兩種元素，它們是地球生命的重要基礎元素；氟和碘是人體健康不可缺少的元素。本章主要介紹非金屬單質及其化合物的基本知識，并介紹它們在日常生產(chǎn)和生活中的應用。本章學習目標熟悉常見的非金屬單質相關知識。熟悉常見的非金屬化合物相關知識。掌握常見非金屬離子的檢驗。了解大氣污染與環(huán)境保護的相關知識。了解氟、碘與人體健康的相關知識。了解用途廣泛的非金屬材料。常見的非金屬單質01一、非金屬元素在周期表中的位置及其原子結構特征（一）非金屬元素在周期表中的位置在已知的所有元素中，共有16種非金屬元素（不含稀有氣體元素），其中絕大部分位于元素周期表的右半部分。（二）非金屬元素的原子結構特征非金屬元素的原子最外層電子數(shù)一般大于或等于4，主要體現(xiàn)為容易得到電子，有氧化性，但也會失去電子（除氟、氧外），有還原性。二、海水中富集的非金屬元素——氯二、海水中富集的非金屬元素——氯二、海水中富集的非金屬元素——氯二、海水中富集的非金屬元素——氯二、海水中富集的非金屬元素——氯三、黑火藥的組成成分之一——硫硫（S）是一種非常重要的非金屬元素，位于第Ⅵ族，其最外層有6個電子，在化學反應中容易得到2個電子，呈現(xiàn)-2價，有時也能失去最外層電子，呈現(xiàn)+4價或+6價。（一）硫的物理性質硫是一種淡黃色的晶體，俗稱“硫黃”，有特殊臭味，其難溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2）。三、黑火藥的組成成分之一——硫三、黑火藥的組成成分之一——硫四、空氣中含量最多的元素——氮氮（N）是空氣中含量最多的元素，位于第Ⅴ族，其最外層有5個電子，不容易得到電子，化學性質比較穩(wěn)定。由氮元素組成的單質為氮氣，其化學式為N2，它是空氣中含量最多的氣體，約占空氣體積的78%。（一）氮氣的物理性質在通常情況下，氮氣是無色、無味的氣體，既不可燃，也不助燃，其難溶于水，密度比空氣略小。（二）氮氣的化學性質在通常情況下，氮氣很難與其他物質發(fā)生反應，但在特定條件下，能與氫氣、氧氣和金屬單質等物質反應。四、空氣中含量最多的元素——氮四、空氣中含量最多的元素——氮（一）碳的存在形式及結構碳（C）是位于元素周期表中第ⅣA族的元素，其在自然界分布很廣，既能以單質形式存在，如金剛石、石墨等，又能以化合物形式存在，如二氧化碳、碳酸鈉、碳酸氫鈉等。純凈的碳單質有三種，分別為金剛石、石墨和足球烯，它們互為同素異形體，物理性質差異較大。五、大自然中最基本的元素——碳金剛石的結構如圖5-6所示，它為原子晶體，每個碳原子與另外四個碳原子以共價鍵緊密結合成空間網(wǎng)狀結構，是最為堅固的一種碳結構。五、大自然中最基本的元素——碳

圖5-6金剛石的結構石墨的結構如圖5-7所示，它是一種混合型晶體（介于原子晶體和分子晶體之間），具有層狀結構，每個碳原子與其他三個碳原子以共價鍵結合，形成平面六角網(wǎng)狀結構，這種網(wǎng)狀結構又連成層狀結構，層與層之間結合力較小。五、大自然中最基本的元素——碳

圖5-7石墨的結構足球烯（C60）的結構如圖5-8所示，它是一種由60個碳原子構成的分子，形似足球，具有60個頂點和32個面，其中12個面為正五邊形，20個面為正六邊形。五、大自然中最基本的元素——碳圖5-8足球烯的結構（二）碳的物理性質1．金剛石的物理性質純凈的金剛石為無色、透明的固體，熔、沸點高，硬度大，不導電，除用于制作精美的裝飾品（如鉆石）外，還用于制作切割工具（如玻璃刀）等，如圖5-9所示。五、大自然中最基本的元素——碳圖5-9鉆石和玻璃刀2．石墨的物理性質石墨是一種深灰色、有金屬光澤、不透明的細鱗片狀固體（見圖5-10），其密度比金剛石小，熔點比金剛石略低。石墨具有良好的導電性、導熱性和潤滑性，耐高溫，質地較軟，常用來制作電極、高溫熱電偶、坩堝、電刷、潤滑劑、鉛筆芯（見圖5-11）等。五、大自然中最基本的元素——碳圖5-10石墨圖5-11鉛筆芯3．足球烯的物理性質足球烯在室溫下為紫紅色固態(tài)分子晶體，有微弱熒光。它有許多優(yōu)異性能，如超導、磁性強、耐高壓、抗化學腐蝕等，在光、電、磁等領域均有潛在的應用前景。五、大自然中最基本的元素——碳五、大自然中最基本的元素——碳五、大自然中最基本的元素——碳五、大自然中最基本的元素——碳硅（Si）也是常見的一種非金屬元素，它是地殼中第二豐富的元素，僅次于氧元素。硅單質有無定形硅和晶體硅兩種，它們互為同素異形體。在自然界中，硅極少以單質的形式出現(xiàn)，多數(shù)是以復雜的硅酸鹽或二氧化硅的形式，廣泛存在于巖石、砂礫、塵土之中。六、無機非金屬材料的主角——硅（一）硅的物理性質晶體硅為灰黑色（見圖5-12），硬而脆，有金屬光澤，熔、沸點較高，導電性介于金屬和絕緣體之間，具有半導體的性質，可用于制作半導體材料、集成電路、太陽能光伏電池板（見圖5-13）、傳感器等。六、無機非金屬材料的主角——硅圖5-12晶體硅圖5-13太陽能光伏電池板六、無機非金屬材料的主角——硅常見的非金屬化合物02一、常見的非金屬氣態(tài)氫化物（一）氯化氫1．氯化氫的物理性質氯化氫（HCl）是無色、有刺激性氣味的氣體，其極易溶于水。在0℃時，1體積水能溶解約500體積氯化氫。氯化氫的水溶液呈酸性，稱為鹽酸，其易揮發(fā)。2．氯化氫的化學性質氯化氫一般以鹽酸的形式參加化學反應。鹽酸是化學工業(yè)中的三大強酸（硫酸、硝酸和鹽酸）之一，具有酸的通性，能與金屬單質、金屬氧化物、堿、鹽等反應。一、常見的非金屬氣態(tài)氫化物（二）硫化氫1．硫化氫的物理性質硫化氫（H2S）是一種無色的易燃氣體，有臭雞蛋氣味，但當它的濃度較高時，人無法聞到其氣味，因為高濃度的硫化氫可以麻痹嗅覺神經(jīng)。硫化氫有劇毒，人體吸入少量高濃度硫化氫時，可在短時間內喪命；吸入低濃度硫化氫時，眼睛、呼吸系統(tǒng)及中樞神經(jīng)都會受到影響。一、常見的非金屬氣態(tài)氫化物一、常見的非金屬氣態(tài)氫化物一、常見的非金屬氣態(tài)氫化物（三）氨1．氨的物理性質氨（NH3）是一種無色氣體，有強烈的刺激性氣味。氨非常容易液化，在常壓下冷卻至℃或在常溫下加壓至700～800kPa，氨就會液化成無色液體，同時放出大量的熱。液態(tài)氨汽化時會吸收大量的熱，使周圍的溫度急劇下降，所以其常用作制冷劑。氨對人的眼、鼻、喉等黏膜有刺激作用，接觸時應小心。如果不慎接觸過多的氨而出現(xiàn)病狀，應及時吸入新鮮空氣和水蒸氣，并用大量水沖洗眼睛。一、常見的非金屬氣態(tài)氫化物2．氨的化學性質1）與水反應氨極易溶于水，常溫、常壓下，1體積水可溶解約700體積氨，氨的水溶液稱為氨水。氨溶于水時，大部分NH3與H2O結合，形成一水合氨（），可以部分解離成和，所以氨水呈弱堿性。氨溶于水的過程存在著下列可逆反應不穩(wěn)定，受熱容易分解成NH3和H2O，反應的化學方程式為一、常見的非金屬氣態(tài)氫化物2）與氯化氫反應取兩根分別蘸有濃鹽酸和濃氨水的玻璃棒，并將兩根玻璃棒相互靠近，可以看到有大量白煙生成。反應的化學方程式為3）與氧氣反應在通常情況下，氨在氧氣中不反應，但在催化劑（如鉑）存在和加熱的條件下，氨能與氧氣反應生成一氧化氮和水，并放出熱量，反應的化學方程式為這個反應稱為氨的催化氧化，是工業(yè)上制硝酸的基礎。常見的非金屬氧化物有二氧化硫、三氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硅等。（一）二氧化硫1．二氧化硫的物理性質二氧化硫（SO2）是最常見的硫氧化物，為無色氣體，有強烈的刺激性氣味，有毒，容易液化，易溶于水，它是造成大氣污染的主要有害物質之一。二、常見的非金屬氧化物二、常見的非金屬氧化物二、常見的非金屬氧化物3）與氧氣反應在加熱且有催化劑存在的條件下，二氧化硫可被氧氣氧化成三氧化硫（SO3），反應的化學方程式為4）漂白性二氧化硫具有漂白性，它能漂白某些有色物質，在工業(yè)上常用來漂白紙漿、毛、絲等。二氧化硫具有漂白性是因為它可以與某些有色物質反應生成無色物質，但這種無色物質在一定條件下又容易分解成原來的物質，從而恢復原來的顏色。例如，品紅溶液為紅色，當通入二氧化硫時，溶液會褪色；當加熱時，溶液又會變成紅色。二、常見的非金屬氧化物（二）三氧化硫1．三氧化硫的物理性質三氧化硫（SO3）在常溫下是無色、透明的油狀液體，在標準狀況下是固體，具有強烈的刺激性臭味。2．三氧化硫的化學性質1）與水反應三氧化硫是酸性氧化物，能與水發(fā)生劇烈反應生成硫酸，同時放出大量的熱，反應的化學方程式為二、常見的非金屬氧化物二、常見的非金屬氧化物二、常見的非金屬氧化物二、常見的非金屬氧化物（五）一氧化碳一氧化碳（CO）是無色、無味的氣體，密度比空氣小，難溶于水。它具有毒性，易與人體血紅細胞中的血紅蛋白結合，使血紅細胞失去輸氧功能，從而引起中毒。一氧化碳能在空氣或純氧中燃燒，發(fā)出藍色的火焰，并放出大量的熱，生成二氧化碳，反應的化學方程式為

二、常見的非金屬氧化物二、常見的非金屬氧化物（六）二氧化碳二氧化碳（CO2）是無色、無味的氣體，密度比空氣大，可溶于水和一些有機溶劑，容易液化。在一定壓強下，將二氧化碳冷凝成液體后，再迅速凝固成固體，就可得到固態(tài)的二氧化碳，即干冰，如圖5-15所示。干冰氣化會吸收大量的熱，因而常用作制冷劑。二氧化碳不可燃，通常也不支持燃燒。它屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，它還具有氧化性，但氧化性不強。二、常見的非金屬氧化物圖5-15干冰二、常見的非金屬氧化物（七）二氧化硅二氧化硅（SiO2）是一種堅硬的無色透明固體，它有晶體和無定形兩種形態(tài)。比較純凈的二氧化硅晶體稱為石英（見圖5-16），紫水晶、煙水晶、玉髓、瑪瑙和碧玉都是含有雜質的有色石英晶體。二氧化硅用途很廣泛，主要用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料等。二、常見的非金屬氧化物圖5-16石英二、常見的非金屬氧化物常見的非金屬含氧酸有硫酸、硝酸、碳酸、硅酸等。（一）硫酸硫酸（H2SO4）是無色、無味且難揮發(fā)的油狀液體。硫酸溶液有濃硫酸和稀硫酸之分。常用濃硫酸的質量分數(shù)為98.3%，密度為1.84g/cm3，物質的量濃度為18.4mol/L。稀硫酸是指質量分數(shù)小于或等于70%的硫酸溶液。三、常見的非金屬含氧酸1．濃硫酸的性質1）強吸水性濃硫酸具有很強的吸水性，一般在工業(yè)上和實驗室中用作干燥劑，干燥一些與它不反應的氣體，如氯氣、氫氣、二氧化碳等，但不能干燥與它反應的氣體，如氨。2）強脫水性濃硫酸不僅能夠吸收游離態(tài)的水，還能夠按照水的組成比脫去紙屑、棉花、鋸末、蔗糖等有機物中的氫、氧元素，使這些有機物發(fā)生變化，生成黑色的炭，同時放出大量的熱。三、常見的非金屬含氧酸三、常見的非金屬含氧酸2．稀硫酸的性質稀硫酸具有酸的通性，其具有以下性質。（1）稀硫酸可使石蕊變紅。（2）稀硫酸可與金屬單質（如鋅）反應：（3）稀硫酸可與堿（如氫氧化鋇）反應：

（4）稀硫酸可與鹽（如碳酸鹽、碳酸氫鹽、鋇鹽）反應。三、常見的非金屬含氧酸（二）硝酸1．硝酸的物理性質純硝酸（

）是無色、易揮發(fā)且有刺激性氣味的液體，能夠與水以任意比例混溶。硝酸溶液有濃硝酸和稀硝酸之分。一般，質量分數(shù)大于等于69%的硝酸溶液為濃硝酸，質量分數(shù)小于69%的硝酸溶液為稀硝酸。質量分數(shù)大于98%的濃硝酸極易揮發(fā)，會與空氣中的水蒸氣形成酸霧而產(chǎn)生“發(fā)煙”現(xiàn)象，稱為發(fā)煙硝酸。三、常見的非金屬含氧酸2．硝酸的化學性質硝酸是強酸，具有酸的通性，可以與堿、金屬氧化物反應生成相應的硝酸鹽和水。另外，硝酸還有以下一些特殊的性質。1）不穩(wěn)定性硝酸不穩(wěn)定，易分解。純硝酸或濃硝酸在常溫下見光就會分解，受熱時分解更快，反應的化學方程式為

我們有時在實驗室看到的濃硝酸呈黃色，就是因為硝酸分解產(chǎn)生的NO2溶于硝酸造成的。為了防止硝酸分解，我們應把它盛放在棕色瓶里，并存放在黑暗且溫度低的地方。三、常見的非金屬含氧酸2）強氧化性硝酸的氧化性非常強，無論是濃硝酸還是稀硝酸都具有很強的氧化性。濃硝酸和稀硝酸都能氧化金屬單質。例如，濃硝酸和稀硝酸都能氧化銅單質，前者反應激烈，并有紅棕色氣體NO2產(chǎn)生；后者反應緩慢，有無色氣體NO產(chǎn)生，反應的化學方程式分別為三、常見的非金屬含氧酸有些金屬單質（如鐵、鋁等）在濃硝酸中也會發(fā)生“鈍化”。因此，可用鐵或鋁制的容器來儲存和運輸濃硝酸。硝酸還能夠與非金屬單質發(fā)生氧化還原反應。例如，硝酸能與碳反應，反應的化學方程式為三、常見的非金屬含氧酸（三）碳酸碳酸（H2CO3）酸性極低，有微腐蝕性，其飽和水溶液的pH約為5.6，可使石蕊變紅。二氧化碳溶于水會生成碳酸，但碳酸不穩(wěn)定，易分解成二氧化碳和水，反應的化學方程式為三、常見的非金屬含氧酸三、常見的非金屬含氧酸常見非金屬離子的檢驗03一、氯離子的檢驗二、硫酸根離子的檢驗三、銨根離子的檢驗大氣污染與環(huán)境保護04大氣污染是指由于人類活動和自然過程使某些物質進入大氣，這些物質因自身性質、濃度和在大氣中持續(xù)時間的影響，而產(chǎn)生的危害生態(tài)環(huán)境和人體舒適、健康的現(xiàn)象，如圖5-19所示。一、大氣污染圖5-19大氣污染（一）粉塵粉塵是指懸浮在空氣中的固體微粒，它是大氣中危害最嚴重的一種污染物，主要來自工業(yè)生產(chǎn)（如采礦、金屬冶煉等）及人們生活中煤、石油等燃料的燃燒，如圖5-20所示。一、大氣污染圖5-20粉塵大氣中的粉塵往往含有許多有毒成分，如鉻、錳、鉛、汞等。當人體吸入粉塵后，其中小于的粉塵微粒，極易進入肺部，引起肺部疾病，沉積在肺部的污染物一旦被溶解，還會侵入血液，引起血液中毒。大氣中的粉塵還會對金屬有一定的腐蝕，當粉塵落在金屬表面上時，有粉塵的地方特別容易結露，進而創(chuàng)造了電化學腐蝕條件，使得金屬容易受到腐蝕。此外，一定濃度的小顆粒粉塵與空氣混合會形成可燃的混合氣體，遇明火或高溫物體，極易燃燒爆炸。一、大氣污染（二）光化學煙霧汽車、工廠等污染源排入大氣的碳氫化合物（HC）和氮氧化合物（NOx）等一次污染物，在陽光的照射下發(fā)生化學反應，生成臭氧、酸等二次污染物，參與以上化學反應過程的一次污染物和二次污染物的混合物形成的煙霧污染現(xiàn)象稱為光化學煙霧。光化學煙霧因最早發(fā)生于洛杉磯（見圖5-21），所以又稱為洛杉磯煙霧。一、大氣污染圖5-21洛杉磯光化學煙霧事件光化學煙霧多發(fā)生在陽光強烈的夏、秋季節(jié)，它對人、牲畜、農(nóng)作物、工業(yè)產(chǎn)品、建筑物等都有危害作用。光化學煙霧會使人的眼、鼻、氣管、肺黏膜等受到反復刺激，出現(xiàn)流淚、紅眼、氣喘、咳嗽等癥狀，嚴重的還會出現(xiàn)呼吸困難、頭暈、發(fā)燒、惡心、嘔吐等癥狀。長期吸入光化學煙霧會引起肺機能衰退，降低人體細胞的新陳代謝，加速人的衰老。一、大氣污染（三）酸雨酸雨是指pH小于5.6的雨、雪或其他形式的降水，它是雨、雪等在形成和降落過程中，吸收并溶解了空氣中的二氧化硫、氮氧化合物（如二氧化氮）等物質形成的，如圖5-22所示。一、大氣污染圖5-22酸雨的形成酸雨對土壤的影響很大，會導致土壤酸化，土壤酸化會加速土壤中鋁離子的釋放，植物長期、過量地吸收鋁離子會中毒，甚至死亡。酸雨的腐蝕力很強，會大大加速建筑物、金屬、紡織品、皮革、紙張、油漆、橡膠等物質的腐蝕速度。酸雨對人體健康也有很大危害，特別是在酸雨形成酸霧的情況下，其微粒會侵入人體肺部，引起肺水腫、肺硬化等疾病而導致死亡。一、大氣污染大氣污染物絕大部分是由化石燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的，我們可通過下列措施防止或減少污染物的排放，從而來保護大氣環(huán)境。（1）改善能源結構，積極開發(fā)綠色能源（如太陽能、地熱能、海洋能、風能等），或采用相對低污染的能源（如天然氣、沼氣等），并提高能源的利用效率。（2）改進燃煤技術和能源供應辦法，發(fā)展區(qū)域型集中供熱、供暖。（3）加強對生產(chǎn)企業(yè)的管理和監(jiān)督，控制生產(chǎn)企業(yè)污染物的排放，鼓勵生產(chǎn)企業(yè)采用無污染或低污染的工業(yè)生產(chǎn)工藝。二、大氣環(huán)境保護（4）及時清理和合理處置工業(yè)、生活和建筑廢渣，減少地面揚塵。（5）大力發(fā)展綠化造林，這是防治大氣污染的一種經(jīng)濟、有效的措施。因為植物有吸收各種有毒、有害氣體和凈化空氣的功能，它是空氣的天然過濾器。（6）大力發(fā)展環(huán)?？萍?，推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，積極發(fā)展科技環(huán)保企業(yè)。（7）廣泛利用宣傳、教育等手段提高公民的素質和環(huán)保意識，切實增強市民的環(huán)保意識和法制觀念，提高其保護環(huán)境的自覺性。二、大氣環(huán)境保護氟、碘與人體健康05氟（F）是鹵族元素，也是人體必需的微量元素之一，人體的正常含氟量約為