九年制义务教育暨高中学生系列学习词典——高中化学学习词典.pdf

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1、九年制义务教育暨高中学生系列学习词典一一高中化学学习词典 刖 云 编者的话-、化学基本概念和基础理论3物质的组成3物质的分类0 同 位 素0核外电子的运动状态9原子量e电孑云0核外电子的排布规律多2化学键01离子键2共价键9键长9键角9键的极性2分孑的极性9配位键2离子晶体2原子晶体0金属晶体9分子晶体9元素周期律0元素周期表3同素异形体(亦称同素异性体)0电子式0电子式表小共价化合物和离子化合物的形成过程3原子的核外电子排布式0热化学方程式2离子方程式9电离方程式2电极反应式0 摩 尔0析浓度0摩尔质量2气体摩尔体积2阿佛加德罗常数e阿佛加德罗定律0物质的量、质量、微粒数、气体体积、摩尔浓度

2、之间的相互关系9氧化还原反应0氧化性与还原性2常见的氧化剂和还原剂2氧化还原反应中电子转移方向与数目的判断及表示2氧化还原方程式的配平9胶体0 胶体的性质2化学反应速度2外界条件对化学反应速度的影响01可逆反应2化学平衡状态9化学平衡与化学反应速度的内在联系9勒沙特列原理9 浓度对化学平衡移动的影响0温度对化学平衡移动的影响2压强对化学平衡移动的影响9强电解质2弱电解质2电离平衡0 电 离 度3水的电离和水的离子积2水溶液的p H值0酸碱指示剂0盐类的水解2强酸弱碱盐的水解2弱酸强碱盐的水解0盐类水解反应的友示方法0盐类水解平衡的移动及其应用0原电池2金属的腐蚀,上 学腐蚀0电化腐蚀2金属腐蚀

3、的防护0电解2电镀0 惰性电极和非惰性电极2用惰性电极电解的类型0用惰性电极电解时溶液的PH值变化01离子反应9离子反应发生的条件0环 境 保 护2两性氢氧化物0正盐0酸式盐0 式盐2复盐华 各合物 二、常见元素的单质及其重要化合物9氯气的化学性质e氯气的用途e次氯酸和漂白粉9氯化氢的性质0氯化钠嗨9氯化钙9溪化银典化银0 1卤族元素2卤族元素单质、化合物的相似性和递变性9硫的物理性质。硫的化学性质9硫的用途2二氧化硫0硫化氢9浓硫酸2金属的钝化9硫酸的工业制法 城 酸钙9硫酸锌2硫酸钢e氧族元素2氧族元素单质、化合物的相似性和递变性9氧族元素的性质2钠的物理性质2钠的化学性质2钠的用途9过氧

4、化钠0碳酸钠0碳酸氢钠2硫酸钠2 W肥3碱金属。碱金属元素单质、化合物的相似性和递变性9氮族元素e氮气的物理性质0#气的化学性质0氮气的用途B 氮的固定(生物固氮)9氨的物理性质2氨的化学性质2氨的用途0合成氨2镂盐的性质9硝酸的物理性质2硝酸的化学性质0 氧化氮2二氧化氮0硝酸盐的性质2亚硝酸钠e磷的物理性质0磷的化学性质2白磷(黄磷)0 红 磷(赤磷)2磷的用途虫酸磷酸盐2碳族元素0金刚石和石墨0碳化钙2碳酸盐0二 氧化硅的物理性质0二 氧化硅的化学性质2碳化硅2硅酸9硅酸盐工业0水泥0 玻 璃2镁的物理性质9镁的化学性质2铝的物理性质9 1合金2氯化镁0氧化铝e氢氧化铝e硫酸铝钾0硬水和

5、水的硬度0硬水的软化e铁的化学性质0铁的氧化物9铁的氢氧化物e铁、二价铁离子和三价铁离子的相互转化0生铁2生铁冶炼2炼钢9铁合金一不锈钢0铁的天然资源9铝的天然资源,冈铁的锈蚀和防护2离子交换剂2水的净化0工业污水的处理0电解食盐水9氯碱工业三、有机化学基础知识0有机物的特点9无机物转化成有机物0 W口 42取代反应Wg2同系物9同分异构现象0烷母的命名2环烷烧0不饱和烽0 1加成反应9加聚反应9高分子2乙烯的结构刈粉仝9二烯烧9 1,3-丁二烯的性质0乙块的结构2块烽0 1芳香,0 硝化反应0磺化反应9苯的结构0 崔化重整2煌的衍生物0官能团2乙醇的结构0醇类9采酚的结构9酚类0乙醛的结构2

6、醛类,聚反应9乙酸的结构0 竣 酸0酯2酯化反应0 1 水解反应2去污原理2 rp烷的物理性质9乙烯的物理性质0乙烯的化学性质0乙烯的用途9橡胶0橡胶的硫化9橡胶的老化0 乙)的物理性质2乙快的化学性质2乙快的用途2苯的物理性质2茉的化学性质0苯的用途0 甲苯9二甲苯9石油9石油的分储9石油的裂解0石 油 产 品0石油化工2煤的十日9煤的综合利用0聚乙烯2聚氯乙烯0 塞0乙醇的物理0乙醇的化学性质2乙醇的用途0乙醇的工业制法0 乙 二 醇9丙三醇0 乙 醛0苯酚的物理性质e 苯酚的化学性质2 苯酚的用途2 苯酚的工业制法2 乙醛的物理性质e 乙醛的化学性质9 乙醛的用途2 乙醛的工业制法9 甲

7、醛9酚醛树脂0 丙 酮2 乙酸的物理性质0 乙酸的化学性质9 乙酸的用途2 乙酸的工业制法9油脂的成分2 高级脂肪酸2 油脂的性质2 油脂的用途2肥皂2 合成洗涤剂0 塑 料小前纤维2 合成橡胶9类9单糖和多糖0果糖0需西糖的性质2 葡萄糖的用途9核糖2 淀粉的性质9淀粉的用途2 纤维素醋酸酯2 蛋白质的组成0 蛋白质的性质2 蛋白质的用途2 核酸9酶0氨基酸0 蔗 糖2麦芽糖9天然有机物2高分子化合物 四、化学计算0根据化学方程式的计算差量法应用2根据化学方程式的计算一反应物中有种过量的计算2 摩尔和微粒数的换算2物质的量和物质质量的计算2物质的量和气体摩尔体积的计算2运用气体摩尔体积进行化

8、学方程式的计算2物质的量浓度和溶质质量、溶液体积的计算9摩尔应用于化学方程式的计算2利用热化学方程式的计算0l酸碱中和的计算0两组分混合物中两种物质的量、质量和百分比的计算2近似原子量的计算五、化学实验01氯化氢的实验室制法2硫化氢的实验室制法2二氧化硫的实验室制法2氨的实验室制法9镂根离子的检验2三价铁离子的检验2二价铁离子的检验0甲烷的实验室制法2乙烯的实验室制法2乙快的实验室制法2乙酸乙酯的的实验室制法9酚醛树脂的实验室制法9硫酸铜晶体结晶水含量的测定9容量瓶的使用一移液管的使用9滴定管的使用2配制定物质的量浓度的溶液9中和滴定0分液漏斗的使用2萃取和分液9碘化钾淀粉试纸0淀粉试纸0醋酸

9、铅试纸0品红溶液2焰色反应0从草木灰中提取钾盐0实验的记录9实验结果的分析和处理9实验方案的设计2 典型实验装置的识别六、科学家和化学史0 门捷列夫(D.I M e u d e l e e v,18 3 4 19 07)0 范 德 华2 布朗2 勒沙特列e凯库勒9汤姆生2 卢瑟福0 1 玻尔0英德榜0呆里0 维 勒2 路易斯9电子的发现9原子核的发现9原子结构的发现2 元素周期律的发现2 元素周期表的发现2 原子量的测定和原子量基准0 苯环结构的发现2 有机物的首次合成2 共价键学说的创立七、化学学习方法2 化学基本概念的学习2 化学基本理论的学习0 化学用语的学习2 化学事实的学习0 有机化

10、合物知识的学习一系统复习2 观察2 测量9分析2 比较2 t t 象2 概括0 M交设0 实验9应考心理e化学题型a选择题解题要领3填空题解题要领9简答题解题要领0 自我评价2 科学态度的培养0 应试的一般技巧一、化学基本概念和基础理论物质的组成世界上的切物质都是由元素组成的。科学家已经发现109种元素(含自然界存在的元素及人造元素)。元素可分为金属元素和非金属元素。元素呈游离态时为单质,呈化合态时则形成化合物。分子、原子、离子是构成物质最基本的微粒。分子能独立存在,是保持物质化学性质的一种微粒,由分子构成的物质,有非金属单质如0,、白磷等;稀有气体如A r,是单原子分子;非金属元素的化合物如

11、氢化物、氧化物、含氧酸、大多数有机物等,它们在固态时均为分子晶体。原子是化学变化中的最小微粒,在化学反应中,原子核外的价电子发生改变,原子重新组合形成新物质。原子可结合成分子,例 如C 0。分子,干冰是由C O 2分子构成的;原子也可直接构成原子晶体的物质,例 如S i 0,是由S i原子和0原子按1:2直接连接构成的。金属单质也可视作是由金属原子构成的物质。离子是带电的原子或原子团,例如N a O H、N H;*S O:等,由阳、阴离子结合构成的物质,例如N a C K N H.C K M g O等,它们都是离子晶体。大多数盐、强碱、低价金属氧化物都是离子化合物。物质的分类世界上的物质有千千

12、万万种,根据组成和性质可将物质大致分为以下几类:(混合物物质,.兜净物/金属单质 非 金 属 碱性氧化物(氧化物酸性氧化物化 合 物 南碱正 盐I两性氧化物酸式盐盐I碱式盐包士卜络盐混合物和纯净物混合物是由不同种物质的分子混合而成,没有固定的组成和熔、沸点,例如空气、天然气是气态混合物,石油,一切溶液是液态混合物,玻璃、铁合金是固态混合物。同种元素组成的同素异形体如。和。混合也是混合物。纯淀粉因分子大小不同,没有固定熔点,可以视作混合物。纯净物由同种分子组成,有固定的组成和熔、沸点,例如结晶水合物(C u S Q-5乩0)、复盐(K A l(S O)z 1 2 H Q)、络合物(N a A l

13、 R),它们都是纯净物。单质由同种元素组成的物质。金属单质如M g、C u、F e等都是金属晶体,常温下除H g为液体外均为固体。金属具有金属光泽,有良好的导电、导热、延展性,金属在化学反应中作还原剂。非金属单质除金刚石、硅晶体、硼晶体是原子晶体,石墨是碳原子组成的过渡型晶体外,大多数是分子晶体。非金属单质一般无金属光泽、质脆易碎,常温呈气、液或固态。在化学反应中,非金属性强的以氧化性为主,如C L、B n、02;非金属性弱的常显还原性,如C、凡等。稀有气体的分子是单原子分子。化合物由两种或两种以上的元素组成的纯净物。根据组成元素种类不同可分为有机化合物和无机化合物。含碳元素的化合物叫有机化合

14、物,其它为无机化合物,习惯上把二氧化碳、碳酸盐等视作无机化合物。无机化合物又可划分为氧化物、碱、酸、盐。氧化物由氧元素与另一种元素组成的化合物。碱性氧化物能跟酸反应生成盐和水,碱性氧化物一定是金属氧化物,低价金属氧化物都是碱性氧化物;酸性氧化物能跟碱反应生成盐和水,例 如C O。、S O”S i O 2等,酸性氧化物又称酸酎。两性氧化物既能与酸又能与碱反应生成盐和水,例 如A 1 O、Z nO等。以上三种氧化物又叫成盐氧化物。C O,N O、N。等不能与碱反应生成同价态的盐,称为不成盐氧化物,另一些如H O、N a O等称为过氧化物,其中氧为一1价,具有氧化、还原性。酸由氢和酸根组成,能与碱反

15、应生成盐和水。酸是电解质,在水中电离生成氢离子和酸根离子。酸有多种分类法,按酸的电离程度可分为强、中、弱三种酸,强酸有H C 1 O,、H I、H N O,、H2S O4.H C h S O H等;中强酸为H S O,、H,P O,;弱酸由强至弱的顺序为 H F、R C O O H、H C O,、H、H C 1 O、K S i O:1 0 元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强。酸根中含氧元素的酸叫含氧酸,不含氧元素的酸叫无氧酸;不挥发的酸有H 6 0,、H P O,、H2S i O 挥发性的酸有H N O:,、H X、H S X、H 5 酸根具有氧化性的酸叫氧化性酸,例如H N O

16、八 浓Hg、H C 1 O,常见的非氧化性酸(仅H有氧化性)为H C 1、H F、H.P O,酸氧化性的强弱与酸性强弱无直接的对应关系。原子的构成原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成。原子核带的正电荷等于核外电子所带的负电荷,整个原子不显电性。原子核是由质子和中子两种微粒构成。质子带一个单位正电荷(电量为L 6 0 2 X1 0 3库仑),中子不带电。故原子的核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数。原子核非常小,位于原子的中心,它的半径约是原子半径的万分之一,原子的质量9 9.5%以上集中在原子核。质子的质量为1.6 726 X 10 千克,中子的质量为1.6 74 8X 10四千克,

17、质子和中子的相对质量分别为1.007和1.008,取整数都为10若忽略电子的质量,原子的质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。电子带一个单位负电荷,电子的质量约为质子质量的1/1836;核外电子在原子核外的空间作高速旋转运动同位素质子数相同而中子数不同的同种元素的不同原子。例如氢有三种同位素,1H笈、(或写作D)笊又叫重氢、:H(或写作T)瓶又叫超重氢;碳有多种同位素,例 如T c、W c、等。在19世纪末先发现了放射性同位素,随后又发现了天然存在的稳定同位素,并测定了同位素的丰度。大多数天然元素都存在几种稳定的同位素。同种元素的各种同位素质量不同,但化学性质儿乎相同。许多同n1 3位素有

18、重要的用途,例 如:C是作为确定原子量标准的原子;1H.1H是制造氢弹的材料;寸U 是制造原子弹的材料和核反应堆的原料.。同位素示踪法广泛应用于科学研究、工农业生产和医疗技术方面,例如用标记化合物确证了酯化反应的历程,Ri用于甲状腺吸碘机能的实验等。核外电子的运动状态多电子原子核外电子的运动状态各不相同,电子运动的状态从4 个方面来描述。电子层(用 n 表示)根据元素电离能数据分析,核外的电子是分能级分层分布的,依据能量由低到高,离核距离由近及远,依次称为1、2、3、4、5、6、7电子层,分别用符号K、L、M、N、0、P、Q 表示。电子层是同一组电子在原子核外空间某处出现机会多的区域。电子亚层

19、表示同一电子层内电子云的不同形状,分别用s、p、d、f 符号表示。同电子层内亚层的能后按sp d f 顺序逐渐升高;不同电子层中相同亚层的能量随n 增大而升高,例如E,XE.共价键极性增强离子键分子的极性分子可分为极性分子和作极性分子。以极性共价键结合形成的分子,例如HC 1分子中,共用电子对偏向氯原子,氯原子一端带部分负电荷,氢原子一端带部分正电荷,整个分子中电荷分布不均匀,正电荷重心和负电荷重心不重合,分子形成偶极,这种分子叫极性分子。有些分子如氢分子中的电荷分布均匀,正、负电荷重心重合,这种分子叫非极性分子。分子有无极性与键的极性和分子的结构有关:以非极性键结合的双原子分子为非极性分子,

20、如0八C L、M等;以极性键结合的双原子分子是极性分子,如HC 1、C O等;极性键结合的多原子分子是否有极性,还决定于分子的空间结构,例 如C O-是直线形分子(0=C=0),分子中两个C=0极性键对称地分布在碳原子的两边,两个键的极性互相抵消,C O?是非极性分子。三氟化硼分子为平面正三角形,甲烷分子 J是正四面体结构,这些分子由于结构对称,键的极性互相抵消,正、负电荷重心重合,(A)均为非极性分子。又如水分子是V形 分 子 H H/,两 个Ho极性键偏向分子的一端,整个分子正、负电荷重心不重合,是极性分子。氨分子呈三角锥形J,也是极性分子。分子的极性会影响物质的性质如溶解性,极性分子易溶

21、于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性有机溶剂。例如,NH:,、HC 1极易溶于水,难溶于有机溶剂。而B r 2、L难溶于水,易溶于C C L,苯、汽油等。根据物质在不同溶剂中具有不同的溶解性,可用液-液萃取分离的方法分离提纯物质。配位键成键原子由单方面提供电子对与另一原子共用形成的共价键,配位键可表示为A-B。例如,氨分子与氢离子结合形成铁根离子:H +,H H .|H+:ii;H-或 H *-H H U J M J氨分子中的氮原子上有一对孤对电子,氢离子的1s是空轨道。NH,与H反应时,N原子上的孤对电子进入H的1s轨道,成 为N与H两原子的共用电子对,形成了配位键。皿 中 的4个共价键是完全

22、等同的,它们的键长、键能和键角均相等,构成正四面体的空间结构。又如水合氢离子也是以配位键形成的。+、,-f H 0 H +H+6H.H:0 =H 或 I水分子中的氧原子上有二对孤对电子,其中一对进入H+的1 s空转道,形成了配位键。形成配位键必须具备两个条件:一个原子要有能接受孤对电子的空轨道;另一个原子要具有能提供的孤对电子。配位键广泛存在,通过配位键还能形成复杂的离子(或分子)。过渡元素的离子,如Fe、C u L Ag等都具有能接受电子对的空轨道,称为中心离子;一些分子或离子,如N H,、H。、C l、C N、SC N等具有可提供的孤对电子,称为配位体。中心离子与配位体通过配位键结合,形成

23、的复杂离子叫络离子(或配位离子),形成的中性分子叫络分子(或配位化合物)。例如:Ag+2 N H:L Ag(N H)J银氨络离子Fes+xSC N -Fe(SC N)/一“第二个反应式中,x可 以 是1、2 6O若x=l时,生 成 Fe(SC N):“络离子,x=3时,生 成Fe(SC N),络分子。离子晶体离子间通过离子键结合形成的晶体。在离子晶体中,阴、阳离子按照一定的格式交替排列,具有一定的几何外形,例 如N aC l是正立方体晶体,N a,离子与C 1离子相间排列,每 个N a,离子同时吸引6个C 1离子,每 个C 1离子同时吸引6个N a。不同的离子晶体,离子的排列方式可能不同,形成

24、的晶体类型也不一定相同。离子晶体中不存在分子,通常根据阴、阳离子的数目比,用化学式表示该物质的组成,如N aC l表示氯化纳晶体中N a,离子与C 1离子个数比为1 :1,C aC L表示氯化钙晶体中C a离 子 与 离 子 个 数 比 为1 :2O离子晶体是由阴、阳离子组成的,离子间的相互作用是较强烈的离子键。离子晶体具有较高的熔、沸点,常温呈固态;硬度较大,比较脆,延展性差;在熔融状态或水溶液中易导电;大多数离子晶体易溶于水,并形成水合离子。离子晶体中,若离子半径越小,离子带电荷越多,离子键越强,该物质的熔、沸点一般就越高,例如下列三种物质,其熔沸点由低到高排列的顺序为,K C K N a

25、C K M gO o离子晶体离子间通过离子键结合形成的晶体。在离子晶体中,阴、阳离子按照一定的格式交替排列,具有一定的几何外形,例 如N aC l是正立方体晶体,N a离子与C 1离子相间排列,每 个N a离子同时吸引6个C 1离子,每 个C 1离子同时吸引6个N a。不同的离子晶体,离子的排列方式可能不同,形成的晶体类型也不一定相同。离子晶体中不存在分子,通常根据阴、阳离子的数目比,用化学式表示该物质的组成,如N aC l表示氯化纳晶体中N a,离子与C l离子个数比为1 :1,C aC l2表示氯化钙晶体中C a2离子与C 1离子个数比为1 :2。离子晶体是由阴、阳离子组成的,离子间的相互

26、作用是较强烈的离子键。离子晶体具有较高的熔、沸点,常温呈固态;硬度较大,比较脆,延展性差;在熔融状态或水溶液中易导电;大多数离子晶体易溶于水,并形成水合离子。离子晶体中,若离子半径越小,离子带电荷越多,离子键越强,该物质的熔、沸点-一 般就越高,例如下列三种物质,其熔沸点由低到高排列的顺序为,K C K N aC K M gO o原子晶体相邻原子间以共价键结合而形成的空间网状结构的晶体。例如金刚石晶体,是以一个碳原子为中心,通过共价键连接4个碳原子,形成正四面体的空间结构,每个碳环有6个碳原子组成,所有的C C键键长为1.5 5 X 1 0。米,键角为1 0 9 2 8,键能也都相等,金刚石是

27、典型的原子晶体,熔点高达3 5 5 0 C,是硬度最大的单质。原子晶体中,组成晶体的微粒是原子,原子间的相互作用是共价键,共价键结合牢固,原子晶体的熔、沸点高,硬度大,不溶于一般的溶剂,多数原子晶体为绝缘体,有些如硅、错等是优良的半导体材料原子晶体中不存在分子,用化学式表示物质的组成,单质的化学式直接用元素符号表示,两种以上元素组成的原子晶体,按各原子数目的最简比写化学式。常见的原子晶体是周期系第WA族元素的一些单质和某些化合物,例如金刚石、硅晶体、S i O,、S i C等。对不同的原子晶体,组成晶体的原子半径越小,共价键的键长越短,即共价键越牢固,晶体的熔,沸点越高,例如金刚石、碳化硅、硅

28、晶体的熔沸点依次降低。金属晶体由金属键形成的单质晶体。金属单质及一些金属合金都属于金属晶体,例如镁、铝、铁和铜等。金属晶体中存在金属离子(或金属原子)和自由电子,金属离子(或金属原子)总是紧密地堆积在一起,金属离子和自由电子之间存在较强烈的金属键,自由电子在整个晶体中自由运动,金属具有共同的特性,如金属有光泽、不透明,是热和电的良导体,有良好的延展性和机械强度。大多数金属具有较高的熔点和硬度,金属晶体中,金属离子排列越紧密,金属离子的半径越小、离子电荷越高,金属键越强,金属的熔、沸点越高。例如周期系IA族金属由上而下,随着金属离子半径的增大,熔、沸点递减。第三周期金属按N a、悔、A 1顺序,

29、熔沸点递增。分子晶体分子间以范德华力相互结合形成的晶体。大多数非金属单质及其形成的化合物如干冰(C O,、1八大多数有机物,其固态均为分子晶体。分子晶体是由分子组成,可以是极性分子,也可以是非极性分子。分子间的作用力很弱,分子晶体具有较低的熔、沸点,硬度小、易挥发,许多物质在常温下呈气态或液态,例如0八C O。是气体,乙醇、冰醋酸是液体。同类型分子的晶体,其熔、沸点随分子量的增加而升高,例如卤素单质的熔、沸点按E、C L BE、L顺序递增;非金属元素的氢化物,按周期系同主族由上而下熔沸点升高;有机物的同系物随碳原子数的增加,熔沸点升高。但HF、HQ、N H,、C H O W H等分子间,除存在

30、范德华力外,还有氢键的作用力,它们的熔沸点较高。分子组成的物质,其溶解性遵守“相似相溶”原理,极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性的有机溶剂,例 如N H,、HC 1极易溶于水,难溶于C C L和苯;而B n、L难溶于水,易溶于C C L、苯等有机溶剂。根据此性质,可用C C L、苯等溶剂将B n和L从它们的水溶液中萃取、分离出来。元素周期律元素的性质随着元素的原子序数(即核电荷数)的递增而呈周期性变化的规律。早 在1 9世纪,人们已经发现了 6 3种元素,许多科学家试图按性质将元素系统地分类,直 到1 8 6 9年,俄国化学家门捷列夫在前人经验的基础上,从大量的实验事实中,总结得出

31、一条规律:元素的性质随着原子量的递增而呈周期性的变化,同时发表了元素周期表。随着科学的发展,现在人们对元素周期律有了更深刻的认识,元素的性质即原子半径、第一电离能、元素的主要化合价随元素原子序数的递增呈现周期性的变化。元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的结果。周期律的发现,揭示了众多元素之间的内在联系,有力地推动了化学及其它学科的发展,原子量的量的变化(或原子序的增减变化)而引起的元素性质质变的事实,充分证明了量变到质变规律的普遍性。元素周期表简称周期表。根据元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化的规律,按原子序数排列而成的表。元素周期表有多种形式,现在最常用的是维尔纳长式周

32、期表%根 据 元 素 周 期 律,把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行,称为一个周期;把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行,称为一个族。长周期表中有7个周期,第1、2、3为短周期,第4、5、6为长周期,各周期含有元素数目依次为2、8、8、1 8、1 8、3 2,第7周期还未排满,叫不完全周期。元素所在的周期数等于该元素原子核外的电子层数。长周期表有1 8个族(用罗马数字表示),其中有7个主族(用A表示)、7个副族(用B表示)、一个第V I D族,一 个0族。主族元素所在的族数等于该元素最外层的电子数。元素的一些性质与元素在周期表中的位置密切相关,例

33、如元素的最高化合价=最外层电子数=族序数,元素的最低负价=8 最高化合价。同周期元素从左到右,原子半径递减,最外层电子数递增,元素的金属性减弱、非金属性增强;同主族元素由上而下,电子层数增加,原子半径增大,金属性增强而非金属性减弱。最高价氧化物对应的水化物,按同周期从左到右,随元素的非金属性增强,其酸性增强;按同族由上而下,最高价氧化物的水化物碱性增强。同周期的气态氢化物从左到有稳定性增强,同主族的气态氢化物由上而下稳定性减弱。同周期的气态氢化物与稀有气体元素的原子具有相同的质子数和核外电子数。熟悉元素在周期表中的位置,运用周期律,能更好地掌握并推断元素及其化合物的性质。同素异形体(亦称同素异

34、性体)同种元素组成的不同单质,例如石墨和金刚石、氧气和臭氧、白磷和红磷等。同素异形体的分子组成或晶体结构不同,它们的物理性质和化学性质有明显的区别,例如金刚石是由碳原子以共价键连接形成的正四面体空间网状结构的原子晶体;石墨是一种层状结构的过渡型晶体,层内碳原子以共价键结合形成正六边形网状结构,层与层之间距离较大,相当于分子间力的作用。金刚石是硬度最大的物质,不能导电;而石墨的硬度较小,层之间可以相对滑动,导电性好,化学性质较金刚石活泼。又如白磷和红磷,白磷是由正四面体结构的分子(P)组成,为白色腊状固体,有剧毒,易溶于C 8,着火点低(4 0),在空气中可自燃;红磷是较复杂的层状晶体,红色粉末

35、,无毒,不溶于C S”着火点2 4 0 C。隔绝空气加热温度升至2 6 0 时,白磷转变成红磷,红磷受热在4 1 6 时先升华,蒸气冷却又变为白磷。0,和0,的分子组成不同,0,是 较。更活泼的氧化剂。电子式表示原子或离子最外层电子结构的式子。原子的电子式是在元素符号的周围用小黑点(或X)表示原子的最外层电子,例如钠原子的电子式为Na1氯原子的电 子 式 为:色屋离子的电子式与原子的电子式的写法略有不同,简单阳离子是由原子失去最外层电子后形成的,一般用离子符号表示,例 如N a、M g 简单阴离子和带电的原子团的电子式必须加方括号,并在括号的右上角标出该离子所带f-ci,1电荷的电性和电量,例

36、 如 氯 离 子 的 电 子 式 为,氢氧根离子的电子式为H :0 :HI:可,钱根离子的电子式为。运用电子式还可以表示共价化合物分子、离子化合物以及煌基和官能团等结构,例 如N H,、C H、N a。、一C H,、-O H_ 九 H.ii:H、H:C:C:H、NJ N a+、:F.:、:H的电子式分别为:H H H 。由多个原子组成的化合物或基团的电子式中,元素符号周围小黑点的总数应该等于电子式中所有原子最外层电子数之和。电子式表示共价化合物和离子化合物的形成过程用电子式表示由原子形成共价化合物和离子化合物过程的式子。例如氮分子形成的电子式为::N:+:N:-*:N:N:式子的左边是两个氮原

37、子的电子式,根据氮原子的电子排布式(I s O s睨p%每个氮原子有三个未成对电子,一对成对电子。反应时,两个氮原子的未成对电子形成三对共用电子对,用箭头表示生成了氮分子。氮分子中,每个氮原子均具有与氯原子相同电子层结构的8电子稳定结构,N-N键为非极性共价键。乂如水分子形成的电子式为:X X H +-0-+H TR式子表示一个氧原子和两个氢原子分别共用一对电子形成稳定的水分子。水分子中,氢原子具有氢一样的两电子稳定结构,氧原子具有通一样的8电子稳定结构,共用电子对偏向电负性大的氧原子一方,氢氧键是极性共价键。电子式也可表示离子化合物的形成过程,如氯化钙形成的电子式为:C 1-+xC ax+-

38、c i:-*:c i?I Ca2+|*c i:式子表示一个钙原子失去2 个价电子,变成8电子稳定结构的正2 价钙离子,两个氯原子各得1 个电子成为8电子稳定结构的负一价氯离子,负离子须加方括号。钙离子和氯离子通过静电作用形成离子化合物氯化钙。原子的核外电子排布式表示原子核外电子在每个电子层中各个亚层排布情况的式子。书写电子排布式时,要从左向右按电子层能量递增的顺序排列;每个电子层中的亚层是按spdf能量递增的顺序排列;各电子亚层上的电子数标在亚层符号的右上角。例如氮原子的电子排布式为Is Os ZA 它表示氮原子核外7个电子的排布情况,第电子层(l s3 2个、第二电子层(2 s0/)5个。铁

39、原子的电子排布式为良心为 3 s2 3 p 3 d 4 s,铁原子核外2 6 个电子,第一电子层(1 片)2个、第二电子层(2 s2 2 P“)8个、第三电子层(3 s,3 p,3 d )1 4 个、第四电子层(4 s)2个。电子排布式的书写顺序与电子填入轨道的顺序不同,电子填入轨道的顺序是按能级递增的顺序,例如铁原子的8个价电子是先进入能量较低的4 s 能级,后进入能量较高的3 d 能级。铁原子的电子排布式是按电子层顺序先写3 d ,后 写 4 s:已知元素的核外电子排布式,便可推断元素的原子序数、核外电子总数、价电子构型以及它在周期表中的位置。元素所在的周期数等于电子排布式中最高的电子层数

40、,元素所在的族数等于价电子数,例如氮元素处在第2周期、VA族,铁元素处在第4周期、V D I 族。热化学方程式表示化学反应与热效应关系的化学方程式。例如:2 乩(气)+0 式气)=2 乩 0 (气)+4 8 3.6千焦2 乩(气)+0。(气)=2 4 0(波)+5 1 7.6千焦书写热化学方程式时应注意:热化学方程式的系数只表示各反应物和生成物的物质的量,不表示微粒数,必要时,系数可用分数表示。化学反应的热效应与反应物和生成物的状态有关(如上例),书写时必须将每种物质的状态注在化学式后面。放出的热量用“+”表示,吸 收 的 热 量 用 表 示;热量的多少必须与化学方程式中所表示的物质的量对应。

41、化学反应的热效应还与外界条件有关,应在方程式的等号上注明温度和压强。若不注明,则表示温度为2 9 8 K、压强 为1.0 1 3 X 1 0怖离子方程式用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。它不仅表示一定物质间的某个反应,而且表示了所有同一类型的离子反应。书写离子方程式的基本步骤为:写出有关反应的化学方程式。可溶性的强电解质(强酸、强碱、可溶性盐)用离子符号表示,其它物质仍用分子式表示。微溶的强电解质应看其是否主要以自由离子形式存在,例如,石灰水中的C a(0 H)2写离子符号,石灰乳中的C a(0 H)用分子式表示。删去两边未参加反应的离子。检查式子两边的各种原子的个数及电荷数是否相等

42、。各种类型的离子方程式可按下列方法书写:络合反应、盐类的水解反应应直接写离子方程式。例如,氯化铁溶液跟硫氟化钾溶液反应:F e*+S C N =F e(S C N 碳酸钠水解:CO7+比。H C O +O I TH C O 3 +H201H2c o3 +O H-简单的复分解反应可直接写出离子方程式。注意:当反应物一边或生成物一边有多种物质需用分子式表示时,应当写全,不可遗漏。例如,氢氧化钢与硫酸镇溶液共热:B a +2 0 H-+2 N H;+S0.4 B a S O4 J +2 N H 3 个 +2HQ 可溶性酸式盐跟强碱的反应比较复杂,应按基本步骤书写,否则易出错误。例如,磷酸二氢钙溶液与

43、足量烧碱溶液反应,以下离子方程式是错误的:3 C a2+2 H2PO;+4 0 H-=C a3(P O4)J z+4 H2O应先写出化学方程式:3 C a (H.P O,),+1 2 N a O H=C a:,(P O,)2 +1 2 H20+4 N a;(P 0,再删去N a :3Ca*12OH-Caj(PO4)3 4+1 2/0 +4P中氧化还原类型的离子反应应按基本步骤书写,否则会出现多种错误。例如,铁跟氯化铁溶液反应,以下写法是错误的(两边电荷不等):F e+F e3-2 F ez,应先写出化学方程式:F e+2 F e C l3=3 P e C l2再删去未反应的C 1 :F e+2

44、 F e =3 F e 再如,氯气跟滨化亚铁溶液的反应,以下写法均不正确:2 F e +C L=2 F e +2 C l2 B r +C L=B r2+2 C l2 F e 2 B r +2 cL=2 F e +B r?+4 C l只有先写出化学方程式才能避免以上错误。正确书写方法为:化学方程式:2 F e B r2+3 C 12=2 F e C 13+2 B r2离子方程式:2 F e2+4 B r+3 C l2=2 F e +6 C l+2 B n电离方程式表示电解质离解成自由离子的式子。在水溶液中,强电解质完全电离,用等号表示,例如:A1 式SOJ,=2A 1*+3S0:弱电解质部分电离

45、,存在电离平衡,用可逆号表示,例如:N H3 H2O N H;+0 H-多元弱酸的电离是分步进行的,以第一步为主,例如:邓 +时HS0 中+$2-多元弱碱的电离也是分步进行的,般简化为一步,例如:M g(0 H)2 0 M g2+2 0 H-注意区别:强酸的酸式盐和弱酸的酸式盐表示方法不同,例如:KHSO.=K*+H*4-SChfaHCOj=M i*+HCO;复盐和络盐表示方法不同,例如:Kai(SO4)a=K*4-A l1*+2SQ(M f t)KjtFeCSCN),=3K*(FeCSCM)*f多数离子化合物在熔化时也能发生电离,表示方法如下:bfaCl(峭)+CTK10 c t t s 0

46、=次*+。电极反应式在电化学装置中,表示原子或离子在电极上得失电子,发生氧化或还原反应的式子。例如,Zn、C u、稀 H S O,组成的原电池,电极反应式如下:负极:Zn 2 e=Zn (氧化反应)正极:2 H +2 e=E t (还原反应)再如,用石墨做电极,电解硝酸银溶液的电极反应式如下:阳极:4 0 H 4 e=2 H Q+0(氧化反应)阴极:4 A g+4 e=4 A g(还原反应)注意:写电极反应式时,两个电极上得失电子总数必须相等。将两个电极反应式相加,可得到总反应式,例如,上述电解硝酸银溶液的总反应式如下:离子方程式:4 A g+2 H 2。里 堡 4 A g+0 2 T+4 H

47、 +化学方程式:4 A gN O 3 +2 H 2。皇 堡 4 A g+02T-M H N O3摩 尔国际单位制中的基本单位之一,用于表示物质的量,简称摩,符号为m o l。1 971年第十四届国际计量大会规定:“摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.0 1 2千克碳一1 2的原子数目相等。”“在使用摩尔时应予以指明基本单元,它可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子,或是这些粒子的特定组合。”摩尔象一座桥梁把单个的、肉眼看不见的微粒跟大数量的微粒集体、可称量的物质之间联系起来了。在化学计算中应用摩尔十分方便。摩尔浓度用1升溶液中所含溶质物质的量表示的浓度,单位是摩/升,计算公

48、式:常质的物质的量O)mm(开)它是种体积浓度,通过溶液的体积和摩尔浓度可直接求出溶质物质的量,在实际应用中极为方便。在计算时应特别注意体积的单位。它与质量百分比浓度的换算方法是:lOOOxpxA%EK 酗 g公式中:p为溶液的密度,单位是克/厘米3 A%为质量百分比浓度。由于溶液的体积随温度升高而变大,故摩尔浓度随温度升高而变小。现摩尔浓度已改称为物质的量浓度,用a表示。摩尔质量1摩尔物质的质量叫做该物质的摩尔质量,单位是克/摩,用M表示。定义式为:物质的质量(克)物质的量SO摩尔质量在数值上等于该物质的式量。此外,原子、离子等也有摩尔质量,定义式和上述公式类似,单位仍为克/摩,数值上分别为

49、原子量、离子的式量等。气体摩尔体积在标准状况下,1摩尔任何气体所占的体积都约为2 2.4升,这个体积叫做该气体的摩尔体积,单位是升/摩。使用时应注意:必须是标准状况。“任何气体”既包括纯净物又包括气体混合物。2 2.4升是个近似数值。单位是升/摩而不是升。阿佛加德罗常数0.0 1 2 K g“C含有的碳原子个数称为阿佛加德罗常数,用M表示,单位是个/摩。1摩尔任何物质均含N。个微粒。N。的近似数值为6.0 2 X 1 0 3可通过单分子膜法、电解法等测出。阿佛加德罗定律同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,称为阿佛加德罗定律。气体的体积是指所含分子占据的空间,通常条件下,气体分子间的

50、平均距离约为分子直径的1 0倍,因此,当气体所含分子数确定后,气体的体积主要决定于分子间的平均距离而不是分子本身的大小。分子间的平均距离又决定于外界的温度和压强,当温度、压强相同时,任何气体分子间的平均距离几乎相等(气体分子间的作用微弱,可忽略),故定律成立。该定律在有气体参加的化学反应、推断未知气体的分子式等方面有广泛的应用。物质的量、质量、微粒数、气体体积、摩尔浓度之间的相互关系它们之间的关系如下图:微粒数(个)xNoJ 卜 N。T摩 尔 质 量、“一工八a ,4 产气体摩尔体积 4.H U 物质的量(摩),与体住和(44-.SPT)x摩尔质量,十气体摩尔体积r体体就I开SF T J+溶液

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