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1、目 录 第 一 部 分 基 础 理 论 1.1 物 质 分 类.2 1.2 氧 化 还 原 反 应.6 1.3 离 子 反 应.9 1.4 物 质 的 量.10第 二 部 分 元 素 化 合 物 2.1 钠 及 钠 的 化 合 物.14 2.2 氯 及 氯 的 化 合 物.17 2.3 碳 族 元 素.22 2.4 氮 族 元 素.27 2.5 氧 族 元 素.332.6 金 属 Mg、Al、Fe.39第 三 部 分 物 质 结 构 3.1 原 子 结 构.45 3.2 元 素 周 期 律.47 3.3 元 素 周 期 表.49 3.4 化 学 键.51 3.5 非 极 性 分 子 和 极 性
2、 分 子.53 3.6 晶 体 结 构.54第 四 部 分 有 机 化 学 4.1 甲 烷 及 烷 烧.56 4.2 乙 烯 和 烯 嫌.59 4.3 乙 快 和 快 烧.60 4.4 石 油 和 煤 苯 及 同 系 物.61 4.5 煌 类 性 质 总 结.63 4.6 卤 代 煌 乙 醇 乙 醛 乙 酸 和 酯 苯 酚.69 4.7 糖 类 油 脂 蛋 白 质.74 4.8 合 成 材 料.80 4.9 烧 的 衍 生 物 性 质 总 结.82第 五 部 分 化 学 反 应 原 理 5.1 热 化 学.84 5.2 电 化 学.85 5.3 化 学 反 应 速 率 化 学 平 衡.91 5
3、.4 电 解 质 溶 液.102第 一 部 分 基 础 理 论 1.1 物 质 分 类 1、物 质 的 分 类(一)溶 液 分 散 质 微 粒 直 径 1 nm“混 合 物 J 胶 体 分 散 质 微 粒 直 径 为 1 lO O nm性 质:丁 达 尔 现 象 聚 沉 电 泳 胶 体 能 透 过 滤 纸,不 能 透 过 半 透 膜。如:豆 浆、Fe(OH)3胶 体 浊 液 分 为 悬 浊 液、乳 浊 液 分 散 质 微 粒 直 径 100 nm物 质“金 属 单 质:Na、Fe、C u等 r 单 质-非 金 属 单 质:Cl2 H2.,。2、。3、G o等 7 纯 净 物 化 合 物 r 无
4、 机 化 合 物 Y酸:HCk H2so八 HNCh 等 碱:NaOH、Ba(0 H)2、N也 比 0 等 盐:Na2co3、NaHSOa、NaHCO3r 酸 性 氧 化 物 CO2,SO,氧 化 物 J 碱 性 氧 化 物 CuO、Fe2O3【不 成 捻 氧 化 物 CO、NO 有 机 化 合 物:CH,、CHjCOOH【分 散 系、分 散 质 和 分 散 剂】种(或 儿 种)物 质 的 微 粒 分 散 到 另 种 物 质 里 形 成 的 混 合 物,叫 做 分 散 系“如 N a C l溶 解 在 水 中 形 成 的 N a Q溶 液 就 是 一 种 分 散 系。在 分 散 系 中,分 散
5、 成 微 粒 的 物 质,叫 做 分 散 质。如 N aC l溶 液 中 的 NaCl为 分 散 质。分 散 质 分 散 在 其 中 的 物 质,叫 做 分 散 剂。如 N aC l溶 液 中 的 水 为 分 散 剂。溶 液、胶 体、浊 液(悬 浊 液)都 属 于 分 散 系。【溶 液】种 或 种 以 上 的 物 质 以 分 子 或 离 子 形 式 分 散 于 另 种 物 质 中 形 成 的 均、稳 定 的 混 合 物【浊 液】分 散 质 的 微 粒 直 径 100 n m的 分 散 系 叫 浊 液。浊 液 中 的 分 散 质 是 分 子 的 集 合 体 或 离 子 的 集 合 体,具 有 浑
6、 浊、不 稳 定 等 宏 观 特 征。浊 液 是 不 溶 性 固 体 颗 粒 或 不 溶 性 小 液 滴 分 散 到 液 体 中 形 成 的 混 合 物,可 分 为 悬 浊 液 和 乳 浊 液,浊 液 不 均 匀,不 稳 定。1.悬 浊 液:大 于 10()纳 米 不 溶 的 固 体 小 颗 粒 悬 浮 于 液 体 里 形 成 的 混 合 物 叫 悬 浊 液。悬 浊 液 有 非 常 广 泛 的 用 途。例 如,在 医 疗 方 面,常 把 一 些 不 溶 于 水 的 药 物 配 制 成 悬 浊 液 来 使 用。治 疗 扁 桃 体 炎 等 用 的 青 霉 素 钾(钠)等,在 使 用 前 要 加 适
7、 量 注 射 用 水,摇 匀 后 成 为 悬 浊 液,供 肌 肉 注 射。用 X射 线 检 查 肠 胃 病 时,让 病 人 服 用 硫 酸 钏 的 悬 浊 液(俗 称 领 餐)等 等。又 如,粉 刷 墙 壁 时,常 把 熟 石 灰 粉(或 墙 体 涂 料)配 制 成 悬 浊 液(内 含 少 量 胶 质),均 匀 地 喷 涂 在 墙 壁 上。2.乳 浊 液:由 两 种 不 相 溶 的 液 体 所 组 成 的 分 散 系,即 一 种 液 体 以 小 液 滴 的 形 式 分 散 在 另 外 一 种 液 体 之 中 形 成 的 混 合 物 乳 浊 液 有 很 广 泛 的 用 途。在 农 业 生 产 中
8、,为 了 合 理 使 用 农 药,常 把 不 溶 于 水 的 固 体 或 液 体 农 药,配 制 成 悬 浊 液 或 乳 浊 液,用 来 喷 洒 受 病 虫 害 的 农 作 物。这 样 农 药 药 液 散 失 得 少,附 着 在 叶 面 上 的 多,药 液 喷 洒 均 匀,不 仅 使 用 方 便,而 且 节 省 农 药,提 高 药 效。如 油 水 混 合 物、石 油 原 油、橡 胶 的 乳 胶、油 漆 等 就 是 乳 浊 液。但 豆 浆 不 是 乳 浊 液,而 是 胶 体。【胶 体】分 散 质 微 粒 的 直 径 大 小 在 1 nm 100 n m之 间 的 分 散 系,叫 做 胶 体。根
9、据 分 散 剂 所 处 状 态 的 不 同,胶 体 可 分 为 三 种:a.液 溶 胶(溶 胶):分 散 剂 是 液 体,如 Fc(0H)3胶 体、A gl胶 体、淀 粉 胶 体 和 蛋 清 胶 体 等。b.气 溶 胶;分 散 剂 是 气 体,如 雾、云、烟 等。c.固 溶 胶,如 烟 水 晶、有 色 玻 璃 等。【胶 体 的 性 质 及 其 应 用】解 释 说 明 应 用 性 质 丁 达 尔 现 象 强 光 束 通 过 胶 体 时,从 侧 面 可 看 到 条 光 亮 的“通 路”的 现 象 胶 体 的.达 尔 现 象 是 由 于 胶 体 微 粒 使 光 线 散 射 而 产 生 的。溶 液 中
10、 的 溶 质 微 粒 太 小,没 有 这 种 现 象 用 于 鉴 别 胶 体 和 溶 液 布 朗 运 动 在 胶 体 中,胶 体 微 粒(简 称 胶 粒)不 停 地 作 无 规 则 的 运 动 胶 体 作 布 朗 运 动 的 原 因 是 因 为 水(分 散 剂)分 子 从 各 方 面 撞 击 胶 粒,而 每 一 瞬 间 胶 粒 在 不 同 方 向 受 到 的 力 是 不 同 的,所 以 胶 粒 运 动 方 向 随 时 都 在 改 变,因 而 形 成 布 朗 运 动 证 明 物 质 是 不 断 运 动 的,布 朗 运 动 是 使 胶 体 保 持 稳 定 的 原 因 之 一 1在 外 加 电 场
11、的 作 用 下,胶 粒 在 分 散 剂 里 向 电 性 相 反 的 电 极(阴 极 或 阳 极)作 定 向 移 动 的 现 象 胶 粒 带 电 的 原 因:胶 粒 直 径 小 表 面 积 大 吸 附 能 力 强,胶 粒 表 面 吸 附 溶 液 中 的 阴 离 子 或 阳 离 子 同 种 胶 粒 在 同 一 溶 液 中 只 吸 附 同 一 种 离 子 而 带 相 同 电 荷。一 般 来 说,金 属 氢 氧 化 物、金 属 氧 化 物 的 胶 粒 吸 附 阳 离 子,带 正 电 荷,在 外 加 电 场 的 作 用 下,向 阴 极 移 动:非 金 属 氧 化 物、金 属 硫 化 物 的 胶 粒 吸
12、附 阴 离 子,在 外 加 电 场 的 作 用 下,向 阳 极 移 动 电 泳 实 验 证 明 胶 体 微 粒 带 有 电 荷 及 所 带 电 荷 的 种 类。例 如,用 Fe(OH)3胶 体 做 电 泳 实 验 时,发 现 阴 极 附 近 颜 色 变 深,而 阳 极 附 近 颜 色 变 浅,说 明 Fe(OH)3胶 体 带 正 电 荷,移 向 阴 极 聚 沉 胶 体 的 微 粒 在 一 定 条 件 下,聚 集 成 较 大 的 颗 粒 而 形 成 沉 淀,从 分 散 剂 中 析 出 要 使 胶 体 聚 沉,则 必 须 减 弱 或 中 和 胶 粒 所 带 的 同 种 电 荷,以 减 弱 或 消
13、除 胶 粒 之 间 的 相 互 排 斥 力,从 而 使 胶 粒 聚 集 成 较 大 颗 粒(直 径 10()nm)而 形 成 沉 淀,胶 体 聚 沉 的 方 法 有:加 入 电 解 质;加 热;加 入 带 相 反 电 荷 的 胶 体【溶 液、胶 体 和 浊 液(悬 浊 液 或 乳 浊 液)的 区 别 与 联 系】分 散 系 溶 液 胶 体 悬(乳)浊 液 分 散 系 的 微 粒 组 成 单 个 分 子 或 离 子 若 干 分 子(或 离 子)的 集 合 体 或 单 个 的 大 分 子 大 量 分 子 集 合 而 成 的 固 体 小 颗 粒(或 小 液 滴)分 散 系 的 微 粒 直 径 100
14、 nm夕 卜 观 均 一、透 明、稳 定 均 一、透 明、稳 定 不 均、浑 浊、不 稳 定,静 置 后 易 沉 淀(悬)或 分 层(乳)能 否 透 过 半 透 膜 能 不 能 不 能 能 否 透 过 滤 纸 能 能(悬 浊 液)不 能 是 否 有 丁 达 尔 效 应 没 有 有 颗 粒 直 径 接 近 lOOnm的 浊 液 也 有 丁 达 尔 效 应 实 例 食 盐 水、碘 酒 Fc(0H)3胶 体、Agl胶 体、淀 粉 溶 胶 泥 浆 水、油 水 联 系 都 是 分 散 质 分 散 到 分 散 剂 中 形 成 的 混 合 体 系【渗 析】把 混 仃 离 子 或 分 子 杂 质 的 胶 体
15、装 入 半 透 膜 袋,并 浸 入 溶 剂(一 般 是 水)中,从 而 使 离 子 或 分 子 从 胶 体 中 分 离 出 去 的 操 作,叫 做 渗 析。渗 析 可 用 于 分 离 胶 体 与 溶 液 或 净 化、精 制 胶 体。(半 透 膜:指 一 类 可 以 让 小 分 子 物 质 透 过 而 大 分 子 物 质 不 能 通 过 的 薄 膜 的 总 称)【纯 净 物】由 一 种 物 质 组 成 的 物 质。单 质、化 合 物 都 是 纯 净 物。【单 质】由 同 一 种 元 素 组 成 的 纯 净 物 是 单 质。单 质 乂 分 为 金 属 单 质 和 非 金 属 单 质。单 质 化 学
16、 式 的 写 法:大 多 数 单 质 直 接 写 元 素 符 号,少 数 单 质 是 双 原 子 分 子,如。2、N2,H2,F2、Cl2 BQ、12等,还 有 如。3(臭 氧)、PK白 磷)、C60(足 球 烯)等。【化 合 物】化 合 物 是 由 两 种 或 两 种 以 上 的 元 素 组 成 的 纯 净 物。按 组 成 特 点 和 性 质 常 分 为 酸、碱、捻、氧 化 物、有 机 物 等。【酸】指 在 溶 液 中 电 离 产 生 的 阳 离 子 完 全 是 氢 离 子 的 化 合 物。像 HCI、H2S.H F 这 样 不 含 氧 原 子 的 酸 也 称 无 氧 酸;如 H2so4、H
17、NO3、H2cO3就 叫 含 氧 酸。如 果 酸 分 子 只 能 电 离 出 一 个 H+,这 样 的 酸 叫-元 酸,如 HC1、HC10,而 H2so4、H2cO3、H2s就 是 二 元 酸,那 么 H3P0,是 三 元 酸。【碱】指 在 溶 液 中 电 离 产 生 的 阴 离 子 完 全 是 氢 氧 根 离 子 的 化 合 物。按 电 离 时 分 子 产 生 OH 的 数 目,可 分 为 一 元 碱(NaOH)、二 元 碱(Ca(0H)2)等。只 有 少 数 碱 如 KOH、NaOH、Ca(OH)2,Ba(OH)2.NH3 H,0等 溶 于 水,多 数 碱 不 溶 于 水。【盐】电 离
18、时,能 产 生 金 属 阳 离 子(或 钱 离 子 NH/)和 酸 根 阴 离 子 的 化 合 物。只 含 金 属 离 子 和 酸 根 离 子 的 盐 如 NaCl、CuSO4叫 正 盐;而 NaHCOs叫 酸 式 盐,Cu2(0H)2cO3叫 碱 式 盐。【氧 化 物】两 种 元 素 组 成,其 中 一 种 元 素 是 氧 元 素 的 化 合 物 叫 做 氧 化 物。氧 化 物 又 可 分 为 酸 性 氧 化 物、碱 性 氧 化 物、两 性 氧 化 物 和 不 成 盐 氧 化 物。【酸 性 氧 化 物】能 与 碱 反 应 生 成 盐 和 水 的 氧 化 物。大 多 数 非 金 属 氧 化 物
19、 是 酸 性 氧 化 物,如 CO?、SO2o【碱 性 氧 化 物】能 与 酸 反 应 生 成 盐 和 水 的 氧 化 物。大 多 数 金 属 氧 化 物 是 碱 性 氧 化 物,如 Na?。、CuO等。【两 性 氧 化 物】既 能 与 酸 又 能 与 碱 反 应 的 氧 化 物。如 AbO,等。【不 成 盐 氧 化 物】不 能 与 酸 或 碱 反 应 生 成 相 应 价 态 的 盐 和 水 的 氧 化 物 叫 做 不 成 盐 氧 化 物。例 如,0、NO、CO、CIO2等。【有 机 物】含 碳 的 化 合 物,但 不 包 括 CO、CO2和 碳 酸 盐 及 碳 酸 氢 盐(NaHCCM等 物
20、 质。详 见 有 机 化 学。2、物 质 的 分 类(二)【电 解 质】在 水 溶 液 或 熔 融 状 态 下 能 够 导 电 的 化 合 物 叫 做 电 解 质。酸、碱、盐 都 是 电 解 质。电 解 质 不 一 定 能 导 电,只 有 在 溶 于 水 或 熔 融 状 态 时 电 离 出 向 由 移 动 的 离 子 的 特 定 条 件 下 才 能 导 电(电 解 质 若 导 电 前 提 是 必 须 存 在 自 由 移 动 的 离 子)。能 导 电 的 不 一 定 是 电 解 质,如 金 属、石,瞿 属 于 单 质。【非 电 解 质】在 水 溶 液 和 熔 融 状 态 下 均 不 能 导 电
21、的 化 合 物 叫 做 非 电 解 质。如 蔗 糖、酒 精、酸 性 氧 化 物(CO”SO,SO3)、NH3等。因 为 非 电 解 质 归 属 于 化 合 物,故 如 C b等 单 质 也 不 属 于 非 电 解 质。【强 电 解 质】在 水 溶 液 中 能 够 完 全 电 离 的 电 解 质 称 为 强 电 解 质。包 含 强 酸、强 碱、大 多 数 盐 如:HC1、H2so八 HNO3、KOH、NaOH、Ca(OH)2,Ba(OH)2,NaCl 和 BaSCI,这 样 难 溶(沉 淀)的 盐。【弱 电 解 质】在 水 溶 液 中 部 分 电 离 的 电 解 质 称 为 弱 电 解 质。如
22、弱 酸 C H 3co0H、弱 碱 N%。%。、水。注 意:单 质、混 合 物,既 不 是 电 解 质,也 不 是 非 电 解 质。能 导 电 的 物 质 不 一 定 是 电 解 质,如 金 属、电 解 质 溶 液(属 于 混 合 物)。电 解 质 不 电 离(酸 不 溶 于 水、碱、盐 不 溶 于 水 或 受 热 熔 化)不 能 导 电。【电 离】电 解 质 溶 于 水 或 受 热 熔 化 时,离 解 成 能 够 自 由 移 动 的 离 子 的 过 程 称 为 电 离。电 离 的 过 程 可 以 用 电 离 方 程 式 表 示。强 电 解 质 的 电 离 方 程 式 用“=”号,弱 电 解
23、质 的 电 离 方 程 式 用”号。1.强 电 解 质 电 离 方 程 式 示 例:H2so4=2H+SO42-Ba(OH)2=Ba2+20F TAI2(SO4)J=2A l3*+3SO/-2.弱 电 解 质 电 离 方 程 式 示 例:HNOj=H*+NO3Na2CO3=2Na+CO?NH4C 1=N H J+ClNaOH=Na+O H-NaHCO3=Na+H CO3CHjCOOH CHjCOO+H+NH3 H20;=NH4+O H H2O=iHT+OH 电 解 质 与 非 电 解 质 的 比 较 电 解 质 非 电 解 质 联 系 都 属 于 化 合 物 区 别 能 否 导 电 溶 于 水
24、 后 或 熔 融 状 态 时 能 导 电 溶 于 水 后 或 熔 融 状 态 时 都 不 能 导 电 能 否 电 离 溶 于 水 或 受 热 熔 化 时 能 电 离 产 生 自 由 移 动 的 离 子 不 能 电 离。因 此 没 有 可 自 由 移 动 的 离 子 存 在 所 属 物 质 酸、碱、盐 等 蔗 糖、酒 精 等 大 部 分 有 机 物,气 体 化 合 物 如 N%、SO2等【说 明】某 些 气 体 化 合 物 的 水 溶 液 虽 然 能 导 电,但 其 原 因 并 非 该 物 质 本 身 电 离 生 成 了 自 由 移 动 的 离 子,因 此 这 些 气 体 化 合 物 属 于 非
25、 电 解 质。例 如;氨 气 能 溶 于 水,氨 水 导 电 是 因 为 N H?与 H2O 反 应 生 成 了 NH3 H2。并 电 离 出 N H J和 0 H 的 的 缘 故,所 以 N%0 才 是 电 解 质。而 N%是 非 电 解 质。强 电 解 质 与 弱 电 解 质 的 比 较 强 电 解 质 弱 电 解 质 代 表 物 质 强 酸:如 H2so4、HNO?、H C 1等 强 碱:如 KOH、NaOH、Ca(O H b、Ba(0H)2等 盐:绝 大 多 数 可 溶、难 溶 盐,如 NaCk CaCCh等 HzO弱 酸:如 CH3coOH、HF、HC10,H2cO3 等 弱 碱:N
26、H3 H,0电 离 情 况 完 全 电 离,不 存 在 电 离 平 衡(电 离 不 可 逆)。电 离 方 程 式 用“=表 示。如:HNC)3=H+NO 不 能 完 全 电 离(部 分 电 离),存 在 电 高 平 衡。电 离 方 程 式 用“一”表 示。如:CHjCOOH CHjCOO+H 微 粒 在 水 溶 液 中 存 在 电 解 质 电 离 产 生 的 离 子(水 合 离 子)和&O 分 子(及 水 电 离 产 生 的 H*、0H)大 部 分 以 电 解 质 分 子 的 形 式 存 在,只 有 少 量 电 离 出 来 的 离 子【注 意】(1)在 含 有 阴、阳 离 子 的 固 态 强
27、电 解 质 中,虽 然 有 阴、阳 离 子 存 在,但 这 些 离 子 不 能 自 由 移 动,因 此 不 导 电。如 氯 化 钠 固 体 不 导 电。(2)电 解 质 溶 液 导 电 能 力 的 强 弱 取 决 于 溶 液 中 自 由 移 动 离 子 浓 度 的 大 小。溶 液 中 离 子 浓 度 大,溶 液 的 导 电 性 就 强;反 之,溶 液 的 导 电 性 就 弱。因 此,稀 的 强 电 解 质 溶 液 的 导 电 能 力 不 一 定 比 浓 的 弱 电 解 质 溶 液 的 导 电 能 力 强。但 在 相 同 条 件(相 同 浓 度、相 同 温 度)下,同 类 型 强 电 解 质 溶
28、 液 的 导 电 能 力 比 弱 电 解 质 的 导 电 能 力 强(如 同 浓 度 盐 酸 和 醋 酸 比 较)。1.2 氧 化 还 原 反 应【氧 化 还 原 反 应】在 反 应 过 程 中 有 元 素 化 合 价 变 化 的 化 学 反 应 叫 做 氧 化 还 原 反 应。反 之,称 为 非 氧 化 还 原 反 应。特 征:反 应 反 应 前 后 元 素 化 合 价 发 生 变 化 实 质:反 应 过 程 中 元 素 原 子 有 电 子 的 得 失 或 偏 移【氧 化 剂】所 含 的 某 种 元 素 的 化 合 价 降 低 的 反 应 物,称 为 氧 化 剂。氧 化 剂 具 有 氧 化
29、性。【还 原 剂】所 含 的 某 种 元 素 的 化 合 价 升 高 的 反 应 物,称 为 还 原 剂。还 原 剂 具 有 还 原 性。【氧 化 反 应】反 应 物 所 含 某 种 或 某 些 元 素 化 合 价 升 高 的 反 应 称 为 氧 化 反 应。物 质 发 生 氧 化 反 应 也 叫 做 被 氧 化。还 原 剂 发 生 氧 化 反 应,物 质 发 生 氧 化 反 应 得 到 的 生 成 物 称 为 氧 化 产 物,还 原 反 应 反 应 物 所 含 某 种 或 某 些 元 素 化 合 价 降 低 的 反 应 称 为 还 原 反 应。物 质 发 生 还 原 反 应 也 叫 做 被
30、还 原。氧 化 剂 发 生 还 原 反 应,物 质 发 生 还 原 反 应 得 到 的 生 成 物 称 为 还 原 产 物,还 原 性 八 化 合 价 升 高,失 去 电 子,被 氧 化 Ir 还 原 剂-氧 化 反 应-氧 化 产 物 反 应 物 卜 生 成 物 I 氧 化 剂-还 原 反 应-还 原 产 物 _J 化 合 价 降 低,得 到 电 子,被 还 原 氧 化 性【规 律 记 忆】升、失、氧 化、还 原 剂;降、得、还 原、氧 化 剂。【强 弱 比 较】物 质 的 氧 化 性 或 还 原 性 的 强 弱 取 决 于 元 素 得 失 电 子 的 难 易 程 度,与 得 失 电 子 数
31、 目 的 多 少 无 关。1.强 弱 规 律:(I)金 属 活 动 性 顺 序 表。金 属 的 活 动 性 越 强,金 属 单 质(原 子)的 还 原 性 也 越 强,而 其 离 子 的 氧 化 性 越 弱。如 还 原 性:M gFeC uA g;氧 化 性:Ag+Cu2+Fe2+M g2+o金 属 活 动 性 顺 序;K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt,Au(2)同 一 反 应 中,氧 化 性:氧 化 剂,氧 化 产 物;还 原 性:还 原 剂 还 原 产 物:(即 左 右)MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+C l2 1+2H2O氧 化 性
32、:MnO2 C l2 还 原 性:HClMnCl2(3)根 据 与 同 一 种 物 质 反 应 的 条 件 与 产 物 判 断:2Fe+3Cl2;2FeCh Fe+S=FeSV C b能 将 F e氧 化 到+3 价,F e失 去 3匚;而 S 只 能 将 F e氧 化 到+2 价,F e失 去 2e 氧 化 性(氧 化 能 力)C 12 S2.相 等 规 律:在 同 一 氧 化 还 原 反 应 中a.氧 化 剂 化 合 价 降 低 总 数=还 原 剂 化 合 价 升 高 总 数 b.氧 化 剂 得 电 子 总 数=还 原 剂 失 电 子 总 数 应 用:利 用 该 规 律,可 以 配 平 复
33、 杂 的 氧 化 还 原 反 应 方 程 式。3.先 后 规 律:溶 液 中 同 时 含 有 几 种 还 原 剂(或 氧 化 剂)时,加 入 的 氧 化 剂(还 原 剂)优 先 与 还 原 性(氧 化 性)最 强 的 微 粒 反 应。例:氯 气 通 入 含 有 Br,厂 的 溶 液,Cb先 与 反 应,再 与 Br 反 应。还 原 性 厂 B 4.化 合 价 变 化 规 律:同 种 元 素 不 同 价 态 的 氧 化 还 原 反 应 中:a.中 间 变 两 头:歧 化 反 应 Cl2+2NaOH=NaCl+NaQO+HzO(氯 的 价 态 从 0 升 到+1降 到-1)两 头 变 中 间:归
34、中 反 应 2Hf+SCh=3S+2H2。(硫 价 态 从 反 应 前 一 2 升 到 0 及 从+4 降 到 0)b.只 靠 拢,不 相 交,相 邻 不 反 应:H2S+H2so浓)=S+SO,t+2H,O 反 应 中,S 是 氧 化 产 物,SO2是 还 原 产 物。SO?是 S 元 素 的 中 间 价 态,既 能 被 氧 化,乂 能 被 还 原。但 SO?与 浓 H2sO,因 化 合 价 相 邻 不 反 应。【重 要 的 氧 化 剂】(1)活 泼 非 金 属 单 质,如。2、B。、。2、。3等。(2)元 素 处 于 高 化 合 价 时 的 氧 化 物,如 此 0n等。(3)元 素 处 于
35、 高 化 合 价 时 的 含 氧 酸,如 浓 比?。4、吗。3等。(4)元 素 处 于 高 化 合 价 时 的 含 氧 酸 盐,如 KM?。,高 镒 酸 钾)KQOK氯 酸 钾)等。(5)过 氧 化 物,Na2O2 H2O2等。【重 要 的 还 原 剂】(1)活 泼 金 属 单 质,如 Na、K、Ca、Mg、Al、Fe等。(2)某 些 非 金 属 单 质,如 C、H”(3)元 素 处 于 低 化 合 价 时 的 氧 化 物,如?0、等。(4)元 素 处 于 低 化 合 价 时 的 酸,如 HCK H,S等。(5)元 素 处 于 低 化 合 价 时 的 盐,如 NazyO?、仁。2等。t价 态
36、与 性 质】I.元 素 的 化 合 价 处 在 最 高 价 时,只 能 降 低 价 态、得 到 电 子,只 具 有 氧 化 性,只 能 作 氧 化 剂。2.元 素 的 化 合 价 处 在 最 低 价 时,只 能 升 高 价 态、失 去 电 子,只 具 有 还 原 性,只 能 作 还 原 剂。3.当 元 素 处 于 中 间 价 态 时,既 有 氧 化 性 又 有 还 原 性,如 H2?2、S02.小 2+等。氧 化 性 逐 渐 减 弱 高 价 态 中 间 价 态 低 价 态 还 原 性 逐 渐 增 强”特 殊 情 况:氯 的 含 氧 酸 的 氧 化 性 顺 序 为:HC1OHQO3HCK)4【氧
37、 化 还 原 反 应 与 四 种 基 本 反 应 类 型 的 关 系】如 右 图 所 示.由 图 可 知:置 换 反 应 都 是 氧 化 还 原 反 应;复 分 解 反 应 都 不 是 氧 化 还 原 反 应,化 合 反 应、分 解 反 应 不 一 定 是 氧 化 还 原 反 应。【四 种 基 本 反 应 类 型】1.化 合 反 应:几 种 物 质 生 成 一 种 物 质 的 反 应。2Na+Cl2金 婆 2NaCl2.分 解 反 应:一 种 物 质 生 成 几 种 物 质 的 反 应。CaCOJ=CaO+C O213.置 换 反 应:单 质 和 化 合 物 反 应 生 成 新 的 单 质 和
38、 新 的 化 合 物 的 反 应。Cl2+2N aB r=B r2+2NaCl4.复 分 解 反 应:两 种 化 合 物 交 换 成 分 生 成 两 种 新 化 合 物 的 反 应。复 分 解 反 应 一 般 要 满 足 产 生 沉 淀、气 体 或 水 这 样 的 条 件。例 如:酸 碱 中 和 生 成 盐 和 水、酸 和 盐 生 成 新 酸 和 新 盐(般 强 酸 制 得 弱 酸)、碱 和 盐 生 成 新 碱 和 新 盐(得 沉 淀 或 弱 碱)、盐 和 盐 生 成 两 种 新 盐(其 中 有 沉 淀)、酸 和 碱 性 氧 化 物 生 成 盐 和 水,碱 和 酸 性 氧 化 物 生 成 盐
39、和 水。【氧 化 还 原 反 应 中 电 子 转 移 的 方 向、数 目 的 表 示 方 法】(1)单 线 桥 法:表 示 在 反 应 过 程 中 反 应 物 里 元 素 原 子 间 电 子 转 移 的 数 目 和 方 向.用 带 箭 头 的 连 线 从 化 合 价 升 高 的 元 索 开 始,指 向 化 合 价 降 低 的 元 素 1 再 在 连 线 上 方 标 出 电 子 转 移 的 数 目。I2e口 2KC1O3 2KC1+3O2 f2e-在 单 线 桥 法 中,箭 头 的 指 向 已 经 表 明 了 电 子 转 移 的 方 向,因 此 不 能 再 在 线 桥 上 写“得”、失”字 样.
40、(2)双 线 桥 法.表 示 在 反 应 物 与 生 成 物 里,同 元 素 原 子 在 反 应 前 后 电 子 转 移 的 数 目 和 方 向.在 氧 化 剂 与 还 原 产 物、还 原 剂 与 氧 化 产 物 之 间 分 别 用 带 箭 头 的 连 线 从 反 应 前 的 有 关 元 素 指 向 反 应 后 的 该 种 元 素,并 在 两 条 线 的 上、下 方 分 别 写 出“得”、“失”电 子 及 数 目。例 如:得 2 X 6 L 被 还 原 I2KC1O3 2KC1+3O2 tI A失 6X 2e 被 氧 化 失 片 被 氧 化+H,0=HCI+HC1O一 木 得 L 被 还 原【
41、写 配 凑 完 成 指 定 反 应】1.元 素 的 还 原 态 和 氧 化 态 还 原 态 Zn Fe H2Cu SI 2-SO,27S O2)I Fe2+Br CP NO(NO2)Mr?+强 弱 4-向 左,还 原 性 逐 渐 增 强 趋 势-从 左 到 右,氧 化 性 逐 渐 增 强 氧 化 态 Zn2+Fe2+H+Cu2+S SO产 I2 Fe3+Br2 Cl2 NO J M nO JICuO+H2 Cu+H20还 原 态:元 素 处 了 低 价 态,化 合 价 可 以 升 高,可 做 还 原 剂,被 氧 化 剂 氧 化。例 如 Z n处 还 原 态,被 氧 化 成 为 Zn2+氧 化
42、态:元 素 处 F 高 价 态,化 合 价 可 以 降 低,可 做 氧 化 剂,被 还 原 剂 还 原。例 如 C1?可 被 还 原 为 C 1上 表 中,列 出 了 1 2组 关 系,每 组 列 明 了 还 原 态 和 氧 化 态 对 应 关 系,(如 还 原 态 C u被 氧 化 后 生 成 Cu2+,而 氧 化 态 C u?被 还 原 后 生 成 Cu),根 据 表 中 氧 化 性,还 原 性 顺 序,可 以 判 断 某 氧 化 剂 可 以 氧 化 哪 些 物 质 并 把 他 们 变 为 什 么 产 物,本 身 又 转 化 为 什 么 产 物。例 如 Fe,+可 以 将 左 边 的 所
43、有 还 原 态(除 H?)氧 化 为 对 应 的 氧 化 态(如 一 而 自 身 还 原 为 Fe2+。2.利 用 上 述 知 识,我 们 可 以 来 完 成 一 些 不 告 知 产 物 的 反 应。该 过 程 可 称 之 为“写、配、凑”例 如:写 出 Fe?+和 酸 性 KM nO,的 反 应 的 离 子 方 程 式。写:根 据 上 表,Fe?+和 M n O J反 应 产 物 为 F e 和 M Fe2+MnO J Fe3+M n2+配:氧 化 还 原 反 应,化 合 价 升 高 总 数=化 合 价 降 低 总 数,据 此 配 平 变 价 元 素 原 子 个 数 5Fe2+MnO4 5F
44、e3+Mr?t 1X5 I 5 X 1Fe2+Fe3+变 化 中 升 高 1价(X5),MnO4 f Mi?+变 化 中 M n降 低 5 价(X 1)凑:判 断 并“凑 出”其 他 参 与 反 应 及 生 成 的 物 质。中 的 表 达 式 中 Fe、M n个 数 已 平,O 不 平,根 据 题 中 酸 性 条 件,反 应 物 中 再 添 加 H+,与 MnCU中 的 O 凑 成 产 物 水,然 后 将 所 有 原 子 个 数(及 左 右 电 荷)配 平。5Fe2+MnO4+8H+=5Fe3+M n2+4H2O 1.3 离 子 反 应【离 子 反 应】有 离 子 参 加 或 有 离 子 生
45、成 的 反 应,都 称 为 离 子 反 应。【离 子 反 应 的 实 质】在 水 熔 泄 里,某 种 离 子 的 浓 度 变 化。【离 子 反 应 发 生 的 条 件】1.复 分 解 型 离 子 反 应:发 生 反 应 的 条 件 就 是 复 分 解 反 应 发 生 的 条 件,即 有 难 溶 物 质、挥 发 性 的 的 物 质 或 难 电 肉 物 质 生 成(即 I、t、比 0 等 生 成)。2.离 子 间 的 氧 化 还 原 反 应,应 遵 循 氧 化 还 原 反 应 规 律。【溶 液 中 离 子 能 否 大 量 共 存 的 规 律】不 共 存 指 离 子 间 因 反 应 而 导 致 浓
46、度 减 少【离 子 方 程 式】用 实 际 参 加 反 应 的 离 子 符 号 来 表 示 离 子 反 应 的 式 子。所 谓 实 际 参 加 反 应 的 离 子,即 是 在 反 应 前 后 数 目 发 生 变 化 的 离 子。离 子 方 程 式 不 仅 表 示 定 物 质 间 的 某 个 反 应,而 且 可 以 表 示 所 有 同 一 离 子 不 能 共 存 的 条 件 举 例 及 离 子 方 程 式(1)生 成 难 溶 物 或 微 溶 物 CuSOa溶 液 中 加 入 BaCb溶 液 Ba2*+SO42=BaSO4 1(2)生 成 气 体 或 挥 发 性 物 质 N a 2 c 溶 液 中
47、 加 入 盐 酸 CO3+2H+=CO21+H20(3)生 成 难 电 离 的 物 质(如 弱 酸、弱 碱、水 等)CH3COONa溶 液 中 加 入 盐 酸 酸 碱 反 应 生 成 水 H+CH3COO=CH3COOHH-+OH-=H2O(4)发 生 氧 化 还 原 反 应 锌 与 稀 硫 酸 Z n+2H+=Zn2+H2 t(5)生 成 某 些 复 杂 离 子 或 化 合 物 FeClj溶 液 中 加 入 KSCN溶 液 Fe3+3SCV=Fe(SCN)3(6)发 生 强 烈 双 水 解 反 应 的 离 子 A 1C 13溶 液 中 加 NaHCO?溶 液 A13+3HCO,=AI(0H)
48、3 I+3CO2 f(7)附 加 条 件 溶 液 无 色 透 明 不 含 如 C F(蓝 色)、Fe3+(黄 色)、Fe2+(浅 绿 色)、MnO4(紫 色)。酸 性 溶 液 中,与 H,反 应 不 若 存 的 阴 离 子 弱 酸 酸 根 离 子 CO2(HCO3),SO32-(HSO,)、S2(HS b CIO 等 碱 性 溶 液 中 与 0 H一 反 应 不 去 奇 的 阳 离 子 以 及 多 元 弱 酸 的 酸 式 酸 根 弱 碱 的 阳 离 子,Fe2 NH4 CU2+,多 元 弱 酸 酸 根 离 子,H CO?、HSO;、HS一 等 类 型 的 离 子 反 应。如:H+014一=%0
49、 可 以 表 示 强 酸 与 强 碱 反 应 生 成 可 溶 性 盐 的 中 和 反 应。【离 子 方 程 式 的 书 写 步 骤】(1)“写”:写 出 完 整 的 化 学 方 程 式。(2)“拆”:将 化 学 方 程 式 中 易 溶 于 水、易 电 离 的 物 质(强 酸、强 碱、可 溶 性 盐)拆 开 改 写 为 离 子 形 式;而 难 溶 于 水 的 物 质(难 溶 性 盐、难 溶 性 碱)、难 电 离 的 物 质(即 弱 电 解 质 如 水、弱 酸、弱 碱)、气 体、氧 化 物、单 质 和 非 电 解 质 仍 用 化 学 式 表 示。(3)“删”:将 方 程 式 两 边 相 同 的 离
50、 子(包 括 个 数)删 去,并 使 各 微 粒 符 号 前 保 持 最 简 单 的 整 数 比。(4)“查”:检 查 方 程 式 中 各 元 素 的 原 子 个 数 和 电 荷 总 数 是 否 左 右 相 等。示 例】硫 酸 溶 液 和 氢 氧 化 钠 溶 液 反 应 的 离 子 方 程 式 1.写:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O2.拆:2H*+SC)42-+2Na+2OH-=2Na+SO42+2H,03.删:把 上 式 反 应 前 后 都 有 的 Na*、S O/等 量 删 去,留 下 的 微 粒 约 分 到 最 简 比,得:H+O H=H20 即 所 要 求 反 应 的