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1、第第1章章物质结构与元素周期物质结构与元素周期律律学习目标学习目标知识目标知识目标1.了解原子的结构、原子序数及核外电子排布。2.了解同位素的应用。3.了解元素周期律的概念和元素周期表的结构。4.了解化学键的定义。5.理解元素周期表中元素性质的递变规律。能力目标能力目标1.会根据元素周期律判断元素的性质。2.会判断离子键和共价键。3.学会写常见的离子符号。原子结构原子结构1.原子由居于原子中心的原子核和核外电子构成。2.原子核带正电，由质子和中子两种微粒构成；每个质子带一个单位正电荷，中子不带电，则核电荷数由质子数决定，原子核带正电，核外电子带负电，则整个原子呈电中性。3.核电荷数=核内质子数
2、核外电子数氧原子的原子结构 相对原子质量v原子的质量很小，使用起来很不方便，通常用它们的相对质量。v国际上统一以C-12的原子质量的1/12(1.661-27kg)作为相对原子质量的标准，其他原子与此标准的比值即为各原子的相对质量称为相对原子质量，没有单位。v由此得到的质子和中子的质量可以近似为1。如果电子的质量忽略不计，那么原子的相对质量A可以等价于质子的相对质量Z与中子的相对质量N的和。A=Z+N v原子序数是一个原子核内质子的数量。拥有同一原子序数的原子属于同一化学元素。原子序数的符号是Z。它的大小与质子的相对质量一致。核外电子核外电子作为原子结构中最活跃的部分，核外电子在原子核外做高速
3、运动。它在核外的运动速度很快（接近光速）且没有固定轨道。核外电子的排布规律1各电子层最多容纳的电子数目为2n2个，其中n代表电子层数。2各种元素的原子最外层电子数不得超过8个，次外层（即倒数第二层）不得超过18个，倒数第三层的电子数不得超过32个。3电子总是由里往外排，根据电子数目，排满里层，再排外层（如K层L层M层）以上几条规律要相互联系地理解。另外，核外电子排布非常复杂，还有许多其他规律将在今后学习中会接触到。核外电子的排布规律钠原子的原子结构同位素同位素对于某种元素而言，质子数是一定的，但是研究表明，同一元素的中子数可以改变。这种具有这种具有相同核电荷数（质子数），而不同中子数的同种相同
4、核电荷数（质子数），而不同中子数的同种元素的几种原子，叫做该元素的同位素。元素的几种原子，叫做该元素的同位素。氢氢元素、元素、氧氧元素元素的同位素的同位素符号名称质子数中子数核电荷数质量数11H氕101121H氘111231H氚1213168O氧1688816 178O氧1789817188O氧18810818元素的相对原子质量通常人们提到元素的相对原子质量是按该元素的各种天然同位素的相对原子质量和所占的原子的百分比算出来的平均值，即元素的相对原子质量为：M=MAa%+MBb%+MCc%+式中，MA，MB，MC是各同位素的相对原子质量，a%，b%，c%是各同位素原子的百分含量。国际原子量表中列
5、出的相对原子质量，就是各元素的平均相对原子质量。元素的相对原子质量例题例题 氯元素的两种同位素35-Cl和37-Cl，它们的相对原子质量分别是34.97和36.97。在自然界的含量为75.77和24.23。那么氯元素的相对原子质量为多少？答答 氯元素的相对原子质量34.97X75.77+36.97X24.2335.46。元素性质的周期性变化元素性质的周期性变化元素性质呈周期性变化元素性质呈周期性变化原子序数1112131415161718元素符号NaMgAlSiPSClAr 原子的最电子层数1234567原子半径/nm0.1860.1600.1430.1170.1100.1020.099主要正
6、价+1+2+3+4+5+6+70主要负价-4-3-2-10元素性质的周期性变化元素性质的周期性变化v随原子序数的递增、元素原子的最外层电子排布呈周期性变化。（核外电子层数相同的原子，随原子序数的递增、最外层电子数由1递增到8）。v随原子序数的递增，元素的原子半径发生周期性的变化。（核外电子层数相同的原子，随原子序数的递增、原子半径递减（稀有气体突增）。v元素的化合价随着原子序数的递增而起着周期性变化。（主要化合价：正价+1+7；负价41，稀有气体为零价）。元素周期表的周期结构元素周期表的周期结构从周期表我们可以得到这样的规律：周期序数=电子层数；主族序数=最外层电子数类别周期序数起止元素包括元
7、素种类核外电子层数短周期1H-He212Li-Ne823Na-Ar83长周期4K-Kr1845Rb-Xe1856Cs-Rn326不完全周期7Fr-112号267元素周期表元素周期律v在同一周期中，从左到右随着核电荷数的递增，原子半径逐渐减小；元素的金属性递减，非金属性递增；金属元素的最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱，非金属元素的最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐增强。v在同一主族中，从上到下随着电子层数的增多，原子半径逐渐增大；元素的金属性递增，非金属性递减；同一主族元素性质相近。v以上规律不适用于稀有气体。以上规律不适用于稀有气体。原子结构和化合价的关系v对于主族元素：元素的最高化合价=主
8、族序数非金属元素的负化合价=最高正化合价-8v副族元素和第族的化合价情况复杂，不作介绍。v元素的性质、原子结构和该元素在周期表中的位置三者之间有着密切的关系。化学键的电子式化学键的电子式在元素符号的周围用小点（）或小叉（）表示元素原子最外层电子数的式子，叫做电子式。电子式可以应用于表示原子、离子、分子和物质形成过程等。表示原子 如： 表示阳离子 如：表示阴离子 如： 离子化合物的形成过程离子化合物的形成过程1.阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫做离子键。2.金属与非金属原子间通过电子得失而分别形成阴阳离子，阴阳离子之间通过静电作用而结合成离子化合物。3.大多数的盐、碱、低价金属氧化都属于
9、离子化合物，所以它们都含有离子键。溴化镁的形成：氯化钠的形成： 共价化合物的形成过程共价化合物的形成过程原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫共价键。通常非金属元素的原子与非金属元素的原子可形成共价键。HCl分子的形成过程：H2和Cl2形成过程：用化学键的定义判断离子键和用化学键的定义判断离子键和共价键共价键离子键共价键形成过程得失电子形成共用电子对成键粒子阴、阳离子原 子实质阴、阳离子间的静电作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用第第2章章物质的量物质的量学习目标v知识目标知识目标1.掌握物质的量及其单位。2.理解摩尔质量、气体摩尔体积的概念。3.了解阿伏加德罗常数。4.理解物质的量
10、浓度的表示方法。5.了解吸热反应和放热反应以及热化学方程式。v能力目标能力目标1.了解物质的量、摩尔质量和物质的质量之间的关系。2.掌握有关物质的量的简单计算。3.培养推理和运用化学知识的能力。物质的量物质的量v物质的量是国际单位制的7个基本物理量之一。v1mol表示该物质含有阿伏加德罗常数（6.021023）个微粒。v物质的量这个物理量表示的是含有一定数目粒子集体，它是联系宏观和微观的桥梁。7个基本物理量物理量长度质量时间电流热力学温度物质的量发光强度单位名称米千克秒安培开尔文摩尔坎德拉单位符号mkgsAKmolcdn与N之间的相互换算v由物质的量的定义，可以得到物质的量（n）、阿伏加德罗常
11、数（NA）和微粒的数目（N）的关系： n=N/NAv1mol氢气含有阿伏加德罗常数个氢气分子，含有2倍于阿伏加德罗常数个氢原子。v0.5mol的NH3含有0.5NA个NH3分子。摩尔质量v1mol物质的质量称为摩尔质量。符号：M，单位：gmol-1。v物质的量（n）、摩尔质量（M）、质量（m）之间的关系是： M=m/n n=m/M 对于某一纯净物来说，它的摩尔质量是固定不变的，而物质的质量则随着物质的量不同而发生变化。 摩尔质量的计算vO的相对原子质量为16，1molO的质量为16g；Na的相对原子质量为23，1molNa的质量为23g。vO2的相对分子质量为32，1molO2的质量为32g；
12、NaCl的相对分子质量为58.5，1molNaCl的质量为58.5g物质的量的有关计算v常见的与物质的量及摩尔质量的计算可分为两类：1.根据摩尔质量（M）、质量（m）和物质的量（n）三者之间的计算；2.根据化学方程式进行计算。物质的量的有关计算根据摩尔质量（M）、质量（m）和物质的量（n）三者之间的计算:例题例题(1)已知氧气的摩尔质量为32g/mol，那么6.4g的氧气的物质的量是多少？(2)10mol的铁的质量是多少？解解 这两个题都是考查物质的量和摩尔质量的概念的。需要应用的公式是 n=m/M （1） n=m/M=6.4/32=0.29(mol); （2） M=nm=1054=540(g
13、)。物质的量的有关计算根据化学方程式进行计算：例题例题 现在需要中和1mol的HCl，请问需要多少克的NaOH？ 解解 列出HCl和NaOH反应方程式：HCl+NaOHNaCl+H2O物质的量之比11所以，1molHCl需要1mol的NaOH来中和。查表知NaOH的摩尔质量为40g/mol，那么它的质量是m=nM =140=40（g）答：中和1mol的HCl，需要40g的NaOH。气体摩尔体积在同一温度和压强下，固体和液体的摩尔体积相差很大，而气体却很相近。气体摩尔体积的概念v在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积叫做气摩尔体积，符号为Vm，单位是L/mol或m3/mo体l。在标准状
14、况（0，101Kpa）下，气体摩尔体积约为22.4L/mol。有关气体摩尔体积的计算v目前比较常见的有关气体摩尔体积的计算可以分为以下三类：气体的体积与其质量之间的相互换算；化学反应中气体物质体积的计算；确定气体物质的摩尔质量。有关气体摩尔体积的计算例题例题在标准状况下，22.4L的氦气是多少克？ 解解 n=V/ Vm=22.4/22.4=1（mol）m=nM=14=4（g）例题例题 标准状况下，同体积的某气体与氢气的质量比是16：1，该气体的相对分子质量是多少？ 解解 Mm / n=16mH/ n =16mH/nH=16MH=162=32（g/mol）有关气体摩尔体积的计算例题例题 标准状况
15、下，2molCaCO3与足量的HCl反应，生成的CO2的体积是多少？ 解解CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2物质的量112xx2mol V= n Vm=222.4=44.8（L） 物质的量浓度的概念v物质的量浓度是以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量。物质的量浓度的符号为cB,常用单位为mol/L或mol/m3。 cB=nB/V有关物质的量浓度的计算v现在比较常见的有关物质的量的浓度的计算可以分为以下三类：1.物质的量与物质的量浓度的相互换算；2.溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的相互换算；3.不同浓度溶液混合后物质的量浓度的计算。吸热反应和放热反应吸热反应和
16、放热反应v吸收热量的化学反应叫做吸热反应吸收热量的化学反应叫做吸热反应。吸热反应则常表现为反应体系温度的降低，或者必须持续供给必要的热量反应才能持续进行。吸热反应反应物的总能量低于生成物的总能量。v有热量放出的化学反应叫做放热反应。有热量放出的化学反应叫做放热反应。放热反应往往可表现为反应体系温度的升高。放热反应反应物的总能量大于生成物的总能量。v对于可逆反应而言，如果其正反应为放热反应，则其逆反应一定是吸热反应反应热v在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。反应热用符号H表示，单位一般采用kJ/mol。v当H为负值时为放热反应；当H为正值时为吸热反应。2H2(g)十O2(g)2H2
17、O(g)+H；H483.6kJ。书写热化学方程式的注意事项应注意下列几点：1要注明反应物和生成物的聚集状态；2在化学方程式右端要注明反应热。正值表示吸热反应，负值表示放热反应。3热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，而不代表分子个数，因此可以写成分数。4.同一热化学反应，如果方程式化学计量数不等，H也不等，但数值与反应物的化学计量数成正比。如：2H2(g)十O2(g)2H2O(g)+H；H=483.6kJ，而2H2(g)十O2(g)2H2O(g)+H； H=241.8kJ。几个基本概念的关系图第第3章章 重要的非金属元素及其化合重要的非金属元素及其化合物物1学习目标学习目标知识目标知识目标1
18、.了解卤素的概念和基本性质。2.了解硫、氮和硅的基本性质。3.掌握氯气的化学性质并了解氯气的实验室制法。4.掌握二氧化硫和浓硫酸的性质。5.理解氨的性质及硝酸的性质。6.理解氧化还原反应的概念和实质。能力目标能力目标1.学习掌握实验室制取气体的一般原则和方法。2.学习物质检验的方法。3.认识大气环境污染的严重性，增强环保意识。非金属元素在周期表中的位置非金属元素在周期表中的位置卤素简介卤素简介v我国古代称天然的盐为卤，这些元素与典型金属化合物形成食盐类型的卤化物故称为卤素。v卤素是周期表第VIIA族元素的总称，它包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)5种元素，其中砹是放射性
19、元素。卤素都为典型的非金属元素,单质都是双原子分子。氯气的物理性质和用途氯气的物理性质和用途v氯气是一种黄绿色、有强烈刺激性气味的气体。在相同条件下，氯气比同体积的空气重（标准状况下，它的密度是3.214g/L）。氯气有毒，如入大量氯气会中毒致死。氯气能溶于水，常温下1体积的水能溶解2体积氯气。v漂白粉中的有效成分是次氯酸钙Ca(ClO)2。3Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2Ca(OH)2H2O+H2Ov用于金属冶炼.例如，镁、钛等金属的冶炼，先将矿石经过化学处理制成氯化物，然后还原成单质v用于氯化物和氯酸盐的制备。氯元素的结构氯元素的结构v氯元素最外层有7个电子，很容易
20、得到一个电子，达到8电子的稳定结构如图所示。与金属的反应与金属的反应钠在氯气中剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟。除了Na外，还有很多金属可以与氯气反应，如铜、铁等。灼热的铜丝在氯气中剧烈地燃烧，产生棕黄色的烟，溶液呈蓝绿色。铁在氯气中燃烧，产生棕色烟，溶液呈棕黄色。【归纳】氯气可以和活泼金属反应，生成金属氯化物。与氢气的反应与氢气的反应1.在常温下，氯气和氢气的反应很慢。2.如果用点燃或者强光照射氯气和氢气的混合气体，就会剧烈反应甚至爆炸。3.氯气在氢气中燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾产生，有刺激性气味气体生成。思考题：白雾是什么？一般来说，烟是小颗粒，雾是小液滴。这里的白雾是HCl吸收空气
21、中的水分而生成的。氯气可溶解在水中，得到氯水。Cl2+H2OHCl+HClO(次氯酸）产物次氯酸很不稳定，容易分解成HCl和H2O。日光HClOHCl+O2与水的反应与水的反应在制备氯气的最后，我们用氢氧化钠溶液吸收多余的。Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2OCl2与H2O和Cl2与碱的反应是有密切联系的：Cl2 + H2O HCl + HClO HCl + NaOH NaCl + H2O HClO + NaOH NaClO + H2O总反应式： Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O但Cl2与H2O和Cl2与碱的反应又有很大区别：Cl2+H2
22、O的反应很不完全，Cl2与H2O可大量共存，而Cl2+2NaOH的反应则快而完全，Cl2与碱不能大量共存。与碱的反应与碱的反应漂白粉2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O 漂白粉的主要成分：CaCl2、Ca(ClO)2,其中有效成为：Ca(ClO)2。Ca(ClO)2 + 2HCl = CaCl2 + 2HClO漂白粉在潮湿的空气中会慢慢变质失效，原因是：Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO光2HClO2HCl+O2保存方法：应置于避光干燥处保存。以上所提到的所有漂白作用，归根到底都是次氯酸在起作用。一般的漂白剂都具有强氧化性。氯气
23、的实验室制备氯气的实验室制备 ： MnO2+4HCl(浓浓) MnCl2+2H2O+Cl2氯气的工业制法：氯气的工业制法：（氯碱工业） 通电2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2氯气氯气制取氯气的仪器氯离子的检验氯离子的检验一般的卤离子都可以用以下方法，但AgF除外。Cl Ag+ AgCl 白色沉淀，不溶于稀HNO3Br Ag+ AgBr 淡黄色沉淀，不溶于稀HNO3I Ag+ AgI 黄色沉淀，不溶于稀HNO3卤化银一般都有感光性，即光照下发生分解。我们过去用的普通照相机的胶卷，就要用到它们。以AgBr为例：光照2AgBr 2AgBr2 氧族元素氧族元素氧族元素位于周期表
24、的第A族，包括氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）和钋（Po）5种元素，其中钋是放射性元素。硫的物理性质和化学性质硫的物理性质和化学性质物理性质：物理性质：硫俗称硫磺，硫单质为淡黄色晶体，很脆，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，密度为2g/cm3,，熔、沸点低。化学性质化学性质：硫可与金属反应： 2Cu + S = Cu2S 2Ag + S = Ag2S硫也能与非金属反应： 点燃点燃 H2 + S = H2S S + O2 = SO2硫化氢硫化氢物理性质：硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味、有毒的气体。在常温常压下，它可溶于水（1:2.6浓度为0.1mol/L)。硫化氢的水溶液叫氢硫酸，它
25、呈弱酸性，具有酸类的通性。空气中如含有0.1%的硫化氢,就会使人迅速发生头痛晕眩等症状.硫化氢还易引起嗅觉疲劳使中毒加深,多量吸入可致命。化学性质：H2S比较活泼。主要有可燃性和还原性。（1） 可燃性:在空气中燃烧产生淡蓝色火焰。2H2S + 3O2(充足充足) = 2SO2 + 2H2O2H2S + O2(不足不足) = 2S + 2H2O氢硫酸很易氧化,久置空气里就会出现浑浊。（2） 还原性:2H2SSO22H2O+3S Br2 + H2S = 2HBr + S 二氧化硫二氧化硫 物理性质和用途物理性质和用途：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体。它的密度比空气大，易溶于水，常温常压
26、下1体积的水可溶解40体积的二氧化硫。易液化(沸点是10)。二氧化硫可以制硫酸、作漂白剂、食物和干果的防腐剂，还可以杀菌消毒。化学性质化学性质：二氧化硫与氧气和水的反应比较常见。V2O5SO2+O2=SO400500SO2+H2O=H2SO3二氧化硫的制法二氧化硫的制法实验室制法：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O工业制法：点燃4FeS2+11O2=8SO2+2Fe2O3硫酸物理性质物理性质：纯硫酸是无色透明油状液体，无异味，难挥发。硫酸和水能以任意比混溶，而且浓硫酸在稀释的过程中伴随着大量的热能释放。化学性质：化学性质：（1）吸水性和脱水性硫酸铜晶体中滴加浓硫酸，硫酸铜晶
27、体由蓝色变成白色。纸屑中滴加浓硫酸，纸屑变黑。前者反应了浓硫酸的吸水性。硫酸铜晶体中的结晶水被浓硫酸吸收了，生成了白色的无水硫酸铜固体，所以颜色变淡了。纸屑变黑了，体现的是浓硫酸的第二个特性脱水性。（2）强氧化性不仅铜可以在浓硫酸中溶解，除了金和铂以外的许多不活泼金属也都能溶解。Cu+2H2SO4（浓）=CuSO4+SO2+2H2O铁和铝在冷的浓硫酸中马上被氧化，生成一层致密的氧化膜而阻止反应进行，这种现象称为“钝化”。因而可以用铝槽车或铁槽车储运浓硫酸。硫酸根离子的检验对硫酸根离子进行检验与对氯离子进行检验类似。它也是利用了新产生化合物的沉淀现象来实现的。最常见的是BaSO4的沉淀。BaCl
28、2+Na2SO4=BaSO4+2NaCl在实验室里检验溶液中是否含有硫酸根在实验室里检验溶液中是否含有硫酸根离子，常常先用盐酸将溶液酸化，以排除碳离子，常常先用盐酸将溶液酸化，以排除碳酸根离子可能造成的干扰，再加入氯化钡溶酸根离子可能造成的干扰，再加入氯化钡溶液，如果有白色沉淀产生，则可证明有硫酸液，如果有白色沉淀产生，则可证明有硫酸根离子存在。根离子存在。氮族元素简介氮族元素简介氮气氮气v纯净的氮气是一种无色的气体，密度比空气的稍小。氮气在水中的溶解度很小，通常状况下，1体积水中只能溶解大约0.02体积的氮气。在压强为101kPa时，氮气在195.8时变成无色液体，在209.9时变成雪花状固
29、体。v由于氮分子中的NN键很牢固，使氮分子的结构很稳定。通常状况下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生化学反应。但在一定条件下，如高温、高压、放电等，氮分子获得足够的能量，使共价键断裂，就能与一些物质如H2、O2等发生化学反应。氮气与氢气的反应氮气与氢气的反应v在高温、高压和有催化剂存在的条件下，N2与H2可以直接化合，生成氨（NH3），并放出热量。高温、高压、催化剂N2+3H2=2NH3v工业上利用这一反应原理合成氨。氮气与氧气的反应氮气与氧气的反应在放电条件下，N2和O2却可以直接化合，生成无色、不溶于水的一氧化氮（NO）气体(在通常状况下，它们不起反应)。放电N2+O2=2NO反应
30、生成的NO在常温下很容易与空气中的O2化合，生成红棕色、有刺激性气味的二氧化氮（NO2）气体。2NO+O2=2NO2NO2是一种有毒气体，易溶于水，它与水反应生成HNO3和NO。工业上利用这一反应制取硝酸。3NO2+H2O=2HNO3+NO氨和铵盐氨和铵盐v常见以氮肥厂和生活用的洗手间，常有一股刺激气味，它就是氨气简称氨。氨气是一种无色有刺激性气味，密度比空气小，极易溶于水、易液化。它主要用于制氨水、铵盐、制硝酸、致冷剂、染料等。v氨有碱性，可与水、氯化氢反应与水反应与水反应v【实验】将充满氨（干燥）的烧瓶，连通酚酞溶液（烧瓶在上）如右图所示。挤压滴管的胶头，使少量水进入烧瓶。可看到烧瓶里的水
31、位上升，并形成红色喷泉。NH3+H2ONH3.H2ONH3.H2ONH3+H2O氯化氢反应氯化氢反应v将沾有浓盐酸和浓氨水玻璃棒靠近，可以发现产生白烟。白烟就是生成的氯化铵。把这种有铵离子和酸根组成的盐称为铵盐。氨和其他的酸也可以形成铵盐。NH3+HCl=NH4Cl与氧气反应v在Pt的催化作用下，氧气与氮气可以发生反应并放出热量。催化剂NH3+5O2=4NO+6H2O铵盐v铵盐的重要特征之一就是遇碱放出氨气。常利用这一性质来检验铵盐。实验室内制备氨气也是利用了这个反应。硝酸硝酸v纯硝酸是无色易挥发有刺激性气味的透明液体。v市售的硝酸：密度为1.391.42gcm-3,含HNO3约为65%68%
32、。v发烟硝酸：挥发性（发烟）黄色液体，密度为1.5gcm-3，含HNO3在98%以上。v硝酸是一种强酸，除了具有酸的通性外，它还有自己的特性即不稳定性和强氧化性。不稳定性不稳定性v硝酸不稳定，见光或受热易分解，浓度越大就越易分解。为了防止它分解，必须把它保存在棕色瓶子理，存放于阴凉避光处。4HNO3（浓）2H2O+4NO2+O2强氧化性强氧化性v【实验】往盛有铜片的试管中加入硝酸。我们可【实验】往盛有铜片的试管中加入硝酸。我们可以观察到，浓硝酸与铜片反应剧烈放出红棕色气以观察到，浓硝酸与铜片反应剧烈放出红棕色气体，溶液变为绿色。稀硝酸与铜丝反应较慢，放体，溶液变为绿色。稀硝酸与铜丝反应较慢，放
33、出无色气体，吸入空气后变红棕色，充分振荡，出无色气体，吸入空气后变红棕色，充分振荡，又变无色。又变无色。Cu + 4HNO3（浓）（浓） = Cu(NO3)2+ 2NO2 +2H2O3Cu+8HNO3（稀）（稀）=3Cu(NO3)2+ 2NO +4H2O碳族元素简介碳族元素简介v碳族元素的化合价主要有+4价和+2价。包括碳（C）、硅（Si）、锗（Ge）、锡（Sn）和铅（Pb）5种元素。碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的，而铅的+2价化合物是稳定的。v随着电子层和核电荷数的增加，碳族元素的性质发生规律性的变化。它们从上到下的非金属性向金属性递变。碳是明显的非金属；硅虽然外貌像金属，但在化学反应
34、中更多地显非金属性，通常被认为是非金属；锗的金属性比非金属性强；锡和铅都是金属。硅硅v硅是灰黑色有金属光泽、硬而脆的固体。硅原子最外电子层有4个价电子。硅晶体的结构与金刚石晶体的结构相似，都是原子晶体，这就决定了硅的硬度较大，熔点和沸点较高。Si+O2=SiO2SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O高温SiO2+2C=Si+2COSi+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2水泥和玻璃的生产方法水泥和玻璃的生产方法硅酸盐产品水泥玻璃主要设备水泥回转窑玻璃窑原料石灰石和粘土纯碱、石灰石、石英(过量)反应原理复杂的物理-化学变化Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2 CaCO3+S
35、iO2 CaSiO3+CO2主要成份 3CaOSiO22CaOSiO2、3CaOAl2O3 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 反应条件高温高温硅酸、原硅酸和由它们缩水结合而成的各种酸所对应的盐，统称硅酸盐，如硅酸钠（Na2SiO3）、高岭石Al2（Si2O5）（OH）4等都是硅酸盐。氧化还原反应氧化还原反应v凡有电子转移（电子得失或共用电子对偏移）的反应叫氧化还原反应。它的特征在于反应前后元素的化合价发生改变。判断一个反应是否是氧化还原反应，关键要看反应前后元素的化合价是否发生改变v氧化还原反应的实质是有电子转移。氧化还原反应的相关概念名称定义氧化剂得到电子（或元素化合价降低）的物质还原
36、剂失去电子（或元素化合价升高）的物质氧化反应失去电子（或元素化合价升高）的反应还原反应得到电子（或元素化合价降低）的反应氧化性物质得到电子的能力或性质还原性物质失去电子的能力或性质氧化产物还原剂被氧化后所对应的产物还原产物氧化剂被还原后所对应的产物氧化还原反应的相关概念v从概念上来说它们有如下关系：a.氧化剂有氧化性化合价降低得电子被还原发生还原反应生成还原产物b.还原剂有还原性化合价升高失电子被氧化发生氧化反应生成氧化产物口诀口诀：得电降价氧化剂被还原。失电升价还原剂被氧化。氧化还原反应有四大规律：表现性质的规律性质强弱的规律价态归中的规律电子得失的规律第第4章章重要的金属元素及其化合物重要
37、的金属元素及其化合物学习目标v知识目标知识目标v1.了解金属的通性及合金。v2.了解钠、铝和铁的物理性质。v3.理解钠、铝和铁的化学性质及用途。v4.理解氢氧化铝的两性及氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的性质和用途。v能力目标能力目标v1.总结比较常见金属氧化物、氢氧化物的性质规律和应用。v2.体会常见金属的化合物中氧化性、还原性反应的规律和应用。金属元素金属元素v概念概念：通常把具有光泽而不透明（对可见光强烈反射的结果），富有展性、延性及导热性、导电性的这一类物质称为金属。v分类分类：（1）金属根据密度的大小可以分为：轻金属和重金属。分界密度为4.50g/cm3。（2）在冶金工业上，金属一般可以分
38、为黑色金属和有色金属。（3）还可以将金属分为常见金属和稀有金属。金属的物理性质v所有金属（除Hg外）一般在常温下都是固体。大多数金属呈银白色，而金呈黄色，铜呈紫红色。金属都是不透明的，整块金属具有金属光泽，但当金属处于粉末状态时，常显不同的颜色。v大多数金属都具有延展性，延展性最好的是金，有少数金属如锑、铋、锰等的性质较脆，延展性较差。金属的化学性质金属的化学性质v它们大多数最外层电子数少于4个，容易失去电子变成阳离子，从而显示出还原性。常见金属活性（由强到弱）合金合金v合金是指由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。v一般来说，人们制备合金是为了让材料有更加优越
39、的性质。v通常合金的性质有如下两个特点：（1）合金的硬度比它的各成分金属的硬度大；（2）合金的熔点比它的各成分金属的熔点低。钠钠v钠很软，刚切开时其断面呈银白色，后逐渐变暗。这是因为纯净的钠是银白色，表面变暗是因为钠与空气中的物质发生了化学反应，以致变暗。v事实上，是由于空气中的氧气在常温下与钠反应生成了氧化钠，从而使金属钠失去光泽。纯净的氧化钠是一种白色粉末。钠的化学性质钠的化学性质v与氧气的反应与氧气的反应4NaO22Na2Ov钠在空气中燃烧时，发出黄钠在空气中燃烧时，发出黄色火焰，在烧杯壁上有淡黄色火焰，在烧杯壁上有淡黄色的固体出现。烧杯壁上出色的固体出现。烧杯壁上出现的淡黄色固体物质是
40、过氧现的淡黄色固体物质是过氧化钠，它是一种不同于氧化化钠，它是一种不同于氧化钠的新物质钠的新物质点燃v2NaO2Na2O2 钠与氧气的反应钠的化学性质钠的化学性质v与水的反应与水的反应向一个盛水的烧杯里滴几滴酚酞试液，然后取一小块金属钠，用滤纸吸干其表面的液体，并用小刀切去其表面的氧化物薄膜，切下的薄膜仍放回原试剂瓶中。然后把处理好的钠块投入烧杯中，迅速盖上表面皿。请观察实验现象。2Na+2H2O=2NaOH+H2钠盐钠盐-氢氧化钠氢氧化钠v氢氧化钠在水中完全电离出钠离子和氢氧根离子，可与任何质子酸进行中和反应。以盐酸为例：NaOH + HCl NaCl + H2Ov氢氧化钠在工业中是制氯气过
41、程的副产物。电解饱和食盐水直至氯元素全部变成氯气逸出，此时留在溶液里的只有氢氧化钠一种溶质。反应方程式为：v电解2NaCl + H2O 2NaOH + Cl2 + H2碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠和碳酸氢钠都是碱性物质，可与酸反应生成盐。Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O如何出去碳酸钠中的碳酸氢钠杂质？加热样品。2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O焰色反应焰色反应v用铂丝分别蘸取NaCO溶液与CSO溶液在酒精灯上灼烧。我们可以发现：NaCO溶液在酒精灯上灼烧时，与钠燃烧时的火焰相同，而CSO溶液在酒精灯上灼烧时呈绿
42、色。v常见离子的焰色：锂（红色）、钠（黄色）、钾（紫色）、铷（红紫色）、铯（蓝色）。铝铝铝的物理性质铝的物理性质自然界中，铝主要以化合态存在。纯铝是银白色固体、质软（即硬度小）。它的密度小、熔沸点低，有较强的韧性、延展性。同时它还具有良好的导电、导热性能、但强度较低。它的熔点为660.4；沸点为2467、密度为2.7g/cm3。铝的化学性质铝的化学性质v铝原子的最外层电子数目为3，在化学反应中容易失去电子，变成三价阳离子。所以铝是一种还原剂。v铝的化学反应铝的化学反应（1）与非金属的反应）与非金属的反应（2）与酸的反应）与酸的反应（3）与碱的反应）与碱的反应（4）与氧化物的反应）与氧化物的反应
43、铝的化学性质与非金属的反应与非金属的反应v铝箔可以在纯氧气中燃烧，发出耀眼的白光，并冒出白烟，并放出大量的热。点燃4Al+3O22Al2O3铝的化学性质v与酸的反应与酸的反应在试管中加少许稀H2SO4，投入小铝片。观察到：铝片逐渐溶解，并有气体放出。2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2写出铝与酸反应的离子方程式：2Al+6H+2Al3+3H2v铝、铁常温下在浓H2SO4、浓HNO3中钝化。铝的化学性质v与碱的反应与碱的反应金属与酸反应是金属所具有的一般性质，但是铝除了能和酸反应外还能与碱反应。这种既能与酸反应，又能与碱反应的性质称为“两性”。2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2
44、+3H2铝的化学性质v与氧化物的反应与氧化物的反应铝的燃烧可以放出大量的热量，这种用铝从金属氧化物中还原其他金属的反应叫铝热反应。高温2Al+Fe2O32Fe+AL2O3v工业上，常利用铝的这一特征来冶炼难熔金属，焊接钢轨等。氧化铝和氢氧化铝的两性氧化铝和氢氧化铝的两性它们跟酸反应，起的是碱性物质的作用，在生成的盐中，提供金属离子，为铝盐；Al2O3+6H+2Al3+3H2OAl(OH)3+3H+Al3+3H2O它们跟碱反应，起的是酸性物质的作用，在生成的盐中，提供酸根离子，为偏铝酸盐。Al2O3+2OH-2AlO2-+H2OAl(OH)3+OH-AlO2-+2H2O铁铁v从元素周期表中可以看
45、到，铁位于第四周期第族。铁是一种重要的过渡元素。v纯铁是具有银白色金属光泽的金属，有良好的导电、导热性和延展性，密度为7.86g/cm3，熔点为1535。铁具有吸磁性。v铁是人体键康和植物生长所必需的元素之一。铁的化学性质铁的化学性质原子结构示意图：Fe的最外层和次外层电子都未达到饱和。当铁与弱氧化剂反应时，只能失去最外层上2个电子，当跟强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子。反应的电子表达式如下：Fe2e-Fe2；Fe3e-Fe3铁在其化合物中通常呈2价或3价。铁和非金属的反应铁和非金属的反应v铁是比较活泼的金属，它能与硫，氯气及氧气反应。铁还能与碳、硅、磷等化合。 高温FeSFe
46、S高温2Fe3Cl22FeCl3高温3Fe2O2Fe3O4v问：问：Fe与Cl2反应，Fe显+3价，Fe与S反应，Fe显+2价，这说明什么问题？ 答：答：这说明氧化性：Cl2S与水蒸气反应与水蒸气反应v在水和空气里的氧气、二氧化碳的共同作用下，铁很容易生锈而被腐蚀。铁锈的主要成分式Fe2O3。高温3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2与酸反应与酸反应v对于强酸（如盐酸和硫酸），铁可以在常温下就与它们反应，生成氢气。Fe2HClFeCl2H2FeH2SO4FeSO4H2与盐反应与盐反应v当盐溶液中的金属活性不容易铁时，铁可以把这种金属取代出来。这种反应叫做置换反应。如铁和硫酸铜的反应。FeCu
47、SO4FeSO4Cu铁的化合物铁的化合物-铁的氧化物和氢氧化物铁的氧化物和氢氧化物表45 铁的氧化物的性质比较名称化学式俗名色态氧化亚铁FeO（无）黑色粉末氧化铁Fe2O3铁红红棕色粉末四氧化三铁Fe3O4磁性氧化铁黑色晶体铁的氧化物都能与酸反应v这些铁的氧化物都能与酸反应，其离子反应式为：FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+6H+=Fe3+3H2OFe3O4+8HFe22Fe3+4H2O铁的氢氧化物v铁的氢氧化物也都能与酸反应，其离子反应式为：Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2Ov铁的氢氧化不稳定，受热容易分解。Fe(OH)2FeO+H2O2
48、Fe(OH)3Fe2O3+3H2O化学式颜色状态溶解性情碱性Fe(OH)2白色固体难溶于水弱碱Fe(OH)3红褐色难溶于水弱碱铁的氢氧化物的性质比较铁三角v铁元素的存在形式有单质铁，二价铁和三价铁。它们之间可以互相转换，形成铁三角。2FeCl2+Cl2=2FeCl33FeCl2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO+6HCl+2H2Ov正是由于亚铁化合在水溶液中性质不稳定，容易跟空气中的氧反应，通常在亚铁溶液中加入铁粉，以防止亚铁化合被氧化。2FeCl3+Fe=3FeCl2FeFe2+Fe3+铁离子的检验铁离子的检验v检验三价铁离子的常用试剂是硫氰化钾(KSCN，也叫硫氰酸钾)。Fe3+3S
49、CN-Fe(SCN)3(红色)硬水的软化硬水的软化v常用的方法有以下三种：加热煮沸法除暂时硬水缺点：耗能加热降低不了硬水的永久硬度。药剂法石灰纯碱法缺点：排放物质不利于周围的生态环境占地面积大离子交换法利用磺化煤做离子交换剂来实现溶液中的钙、镁离子含量的降低，其方程式为：2NaR+Ca2+CaR2+2Na+2NaR+Mg2+MgR2+2Na+碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名苏打、纯碱小苏打颜色、状态 白色粉末无色晶体溶解性大小热稳定性对热稳定受热易分解与酸反应能、慢能、快与碱反应不一定能碳酸钠和碳酸氢钠的比较碳酸钠和碳酸氢钠的比较第第5章章化学反应速率和化学平化学反应速率和化学
50、平衡衡学习目标学习目标知识目标知识目标 1.了解可逆反应的定义。2.了解反应速率的定义，理解其影响因素。3.了解化学平衡的概念、特点及平衡常数表达式，理解影响平衡的因素。能力目标能力目标 1.判断反应速率大小。2.判断平衡变化反向。反应速率的定义反应速率的定义v化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的降低或生成物浓度的增加来表示。它的单位为mol/(Ls)或者mol/(Lmin)。影响反应速率的因素影响反应速率的因素浓度浓度 在条件一定的情况下，增加反应物的浓度反应速率会在条件一定的情况下，增加反应物的浓度反应速率会加快。加快。 例如，用不同浓度的Na2S2O3与相同浓度的H2SO4反应。可以
51、明显看到，浓度大的Na2S2O3反应试管中先出现浑浊现象。Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2+S+H2O影响反应速率的因素影响反应速率的因素 温度温度在气体的其他条件不变的情况下，升高温度反应速率会增大。影响反应速率的因素影响反应速率的因素v压强压强压强的变化，只能对反应前后有体积变化的反应的速率有影响。如气体反应。当一个气体体系的压强增加到原来一倍时，体系体积将缩小到原来的一半，浓度增加到原来的一倍，化学反应速率就会增加。所以压强的变化，实质上是浓度的变化所以压强的变化，实质上是浓度的变化。增大压强，浓度增加，化学反应速率增大；减小压强，浓度减小，化学反应速率降低。影响反应速率的
52、因素影响反应速率的因素v催化剂催化剂催化剂是指能改变化学反应速率，而本身的组成、质量和化学性质在反应前后保持不变的物质。如不作特殊说明，均指能加快化学反应速率的正催化剂。v它有如下特征：它有如下特征：（1）催化剂反应前后的化学性质没有发生变化；（2）催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的可能性，即不可能使原来不能发生的反应得以进行；（3）催化剂同时加快正、逆反应速率；（4）催化剂具有高度的选择性。可逆反应可逆反应v在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行，这种反应叫做可逆反应。v可逆反应有两个特征：（a）一般不能进行到底;（b）存在平衡状态。化学平衡化学平衡化学平衡状态就是指在
53、一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组成成分的浓度保持不变的状态。 化学平衡状态的三个要点：化学平衡状态的三个要点：（1）在一定条件下的可逆反应里；（2）正逆反应速率相等；（3）各物质的百分含量保持不变。平衡常数平衡常数v在一定温度下可逆反应达到平衡时，生成物浓度指数幂的乘积跟反应物浓度指数幂的乘积的比，叫做该反应的化学平衡常数。v平衡常数K值的大小，表明反应进行的程度。K值越大，表示平衡时生成物浓度对反应物浓度的比越大，即反应进行得越完全，反应物的转化率越高。影响平衡的因素及改变条件时平衡移动方向的判断影响平衡的因素及改变条件时平衡移动方向的判断v平衡移动的根本原
54、因是v正v逆。当v正v逆时，平衡向正反应方向移动；当v正v逆时，平衡向逆反应方向移动。v平衡移动方向可以据勒沙特列原理判断：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。浓度对平衡的影响浓度对平衡的影响v在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，平衡将向正反应方向移动。增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，平衡将向逆反应方向移动。温度对平衡的影响温度对平衡的影响v化学反应总是伴随着能量变化。对于可逆反应来说，如果正反应是放热反应，那么其逆反应就是吸热反应。v在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，降低温度，化学平衡
55、向放热反应方向移动。压强对平衡的影响v压强变化只能对反应前后体积有变化的平衡有影响，对反应前后体积不变的可逆反应，V减小或增大，平衡不移动。v在其他条件不变的情况下，增大压强，化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，化学平衡向着气体体积增大的方向移动。第第6章章电解质溶液电解质溶液学习目标v知识目标知识目标v1.了解强弱电解质的定义。v2.了解影响电离平衡的因素。v3.了解水的离子积和溶液的pH。v能力目标能力目标v1.学会离子反应方程式的书写。v2.会判强酸弱碱盐和强碱弱酸盐的酸碱性。强弱电解质v人们根据电解质导电能力的强弱，把电解质分为强电解质和弱电解质。v强电解质是指在水溶液中可以
56、完全电离成离子的电解质。如强酸（碱）和大多数盐类。v弱电解质是指在水溶液中只有部分电离成离子的电解质。如水，醋酸和氨水。导电性v导电性与溶液中自由离子浓度的大小有关，如果离子浓度大，导电性就强，反之则弱。因此导电性还与溶解的物质的量和溶解度有关。v【思考】0.1mol/LHCl与0.01mol/LHCl的导电能力一样么？饱和食盐水与石灰水的导电能力一样么？v【参考答案】都不一样。0.1mol/LHCl导电能力较强。饱和食盐水导电能力较强。弱电解质的电离平衡v把在一定条件下（温度、浓度），弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等的状态，叫弱电解质的电离平衡状态。v电离平衡具备以下3
57、个特征：（1）电离平衡是化学平衡（正反应速率=逆反应速率）（2）电离平衡是动态平衡（各微粒浓度不在变化）（3）电离平衡是暂时的当外界条件改变时，平衡就会移动电离平衡常数v电离平衡常数越大表明这种电解质越容易电离。v一般来说多元弱酸弱碱的电离是分步进行的，每一步都有自己的平衡常数。越往后电离越困难。水的离子积水的离子积v水是一种既能释放质子也能接受质子的两性物质。水在一定程度上也微弱地离解，质子从一个水分子转移给另一个水分子，形成H3O+和OH-。v由于水的离解度极小，c(H2O)数值可以看作是一个常数，所以定义另一新常数Kw，它的定义为：c（H+）. c （OH-）=Kwv水的离子积水的离子积
58、vKw称为水的离子积常数，简称水的离子积。25时，由实验测出在纯水中c(H+)和c(OH-)各为1.010-7mol/L。这样，在常温时，Kw为10-14。溶液的溶液的pHv为了使用方便，用氢离子浓度的负对数值来衡量溶液酸碱性。这就是pH。v书写“pH”时第一个字母要小写，第二个字母要用大写，不要误写成“PH”测定溶液pHv测定pH的方法:（1）酸碱指示剂。（2）pH试纸（3）pH计酸碱指示剂它是指在不同的pH的溶液里能显示不同的颜色的一些有机弱酸或者弱碱。常用的酸碱指示剂有甲基橙，石蕊和酚酞。它们的显色范围如下：甲基橙pH4.4黄色石蕊pH8.0蓝色酚酞pH10玫瑰红离子反应与离子方程式离子
59、反应与离子方程式v在反应中有离子参加或有离子生成的反应称为离子反应。v用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子叫做离子方程式。v书写离子方程式的四个步骤（1）写根据客观事实，写出正确的化学方程式。不能随意编造化学反应。（2）拆把易溶于水且易电离的物质写成离子形式，把难溶于水的物质或难电离的物质以及气体、单质、氧化物仍用分子式表示。并用“”和“”来表示气体和沉淀。（3）删删除方程式的两边都有的相同离子（4）查检查是否符合质量守恒、是否符合电荷守恒。离子反应方程式离子反应方程式离子反应方程式离子反应发生的条件离子反应发生的条件盐的水解盐的水解v用蒸馏水分别溶解NaCl,NaAc和NH4Cl,然
60、后用pH值试纸看看这些溶液的酸碱性。vNaAc溶液呈碱性由于CH3COO消耗了溶液中的H+，H2O的电离平衡向右移动，使OH-H+，溶液显碱性。这就是醋酸钠显碱性的原因。vNH4Cl与水溶液为什么呈酸性呢？盐的水解盐的水解v我们把在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H+或OH生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解。盐类中并不是所有的盐都能发生水解，这就看它电离出的离子以否与H+或OH反应生成弱电解质。v从一定意义上来说，盐类水解后生成了酸和碱，即盐类的水解反应可看作是酸碱中和反应的逆反应：盐类水解v盐类水解的类型：强碱弱酸盐，强酸弱碱盐。v盐类水解的实质是水的电离平衡发生移动。总的来说，盐的水解有这样
61、的口诀“有弱才水解，无弱不水解，越弱越水解，谁强显谁性”。盐类水解的影响因素盐类水解的影响因素v内因：如果组成盐的酸或碱越弱，那么它的水解程度就越大。v外因：（1）温度：水解是吸热反应，所以升高温度能促进水解。（2）浓度：盐溶液的浓度越小，水解程度越大。【思考】现有如下盐，能水解的有那些：硝酸钾氯化锌碳酸铝硫化钠碳酸氢铵硫酸铝钾硫酸铵硫氢化钠亚硫酸钠次氯酸钠【参考答案】3，4，5，7，8，10。本章要点小结本章要点小结强电解质弱电解质定义在水溶液中完全电离在水溶液中部分电离，存在着电离平衡电离程度100%部分溶液中存在的微粒离子、H2O电解质分子、离子、H2O实例强酸、强碱、大部分盐（Pb(A
62、c)2为弱电解质）弱酸、弱碱本章要点小结本章要点小结v书写离子方程式的四个步骤第第7章章烃烃学习目标知识目标知识目标1.了解有机化合物的基本概念和基本反应2.了解甲烷、乙烯、乙炔的基本性质。3.了解苯的基本性质。能力目标能力目标1.掌握甲烷的氧化、取代反应。2.会给烷烃命名。3.掌握乙炔和苯的相关反应。有机化合物有机化合物v有机化合物指的就是含碳的化合物（但一些简单的含碳化合物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳化物、氰化物等除外）。v研究有机化合物的化学分支叫做有机化学。其它的化合物叫做无机化合物，研究无机化合物的化学分支叫做无机化学。v有机化合物对人类的生产和生活具有重要意义。有机化合物的结
63、构和性质特点有机化合物的结构和性质特点v有机化合物的基本元素碳，在元素周期表中的位置是第二周期，第IVA族。它最外层四个电子，可以与几乎所有的非金属元素形成共价化合物。v有机化合物中，大多数化学键都是共价键，它们具有如下的通性：v有机化合物一般都极性低，可溶解在汽油等有机溶剂中，而不易溶解于水中。v有机化合物一般都是清洁燃料。燃烧的产物为二氧化碳和水。v有机化合物一般都熔点低，不易导电。v有机化合物反应复杂。 有机化合物的分类有机化合物的分类v现在常用的有机化合物分类方法是：按碳架分类和按官能团分类。v根据碳架的不同分类可分为：a、开链化合物，b、碳环化合物，c、杂环化合物。v相同的官能团往往
64、会使得化合物拥有类似的化学性质。甲烷甲烷v甲烷是一种无色、无气味，不溶于水的气体。它的密度比空气小。甲烷在自然界中十分常见。天然气，沼气的主要成分就是甲烷。甲烷v甲烷的实验室制备方法v甲烷是一种很好的气体燃料。v甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应890kJ/mol烷烃及其同系物烷烃及其同系物v同系物是指结构相似，但是分子组成上相差一个或者若干个亚甲基团（CH2）的一系列化合物。v碳碳原子之间都以单键相互结合，形成链状分子，其它的价键都被氢原子饱和，称为饱和烷烃，或者简称烷烃。烷烃的通式为CnH2n+2。同分异构v这种拥有完全一样的分子式，但是其真实的键接关系却不一样的化合物叫做同分异构体。这种
65、现象叫做同分异构现象。v事实上，分子式C5H12子的同分异构体一共有3种。随着主链长度的不断增加，同一分子式的同分异构体也会随之增加。如庚烷有9种，辛烷有18种。烷烃的命名烷烃的命名v系统命名法：选定分子里最长的碳链做主链。编号命名合并选定分子里最长的碳链做主链v1、碳原子数在十以内的用天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，十个碳原子以上用汉字数字表示v2.简单烷烃的异构体可以在名字前加适当的形容词表示。编号v把主链中离支链最近的一端作为起点，用阿拉伯数字给主链上的各个碳原子依次编号定位，以确定支链的位置。命名v把支链或者取代基名称写在烷烃名称的前面。在它们的名称的前面用阿位伯数字
66、注明它在烷烃直链上所处的位置，并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。例如，异戊烷用系统命名法应该命名为：合并v如果主链上有相同的取代基，可以将取代基合并起来，用二、三等数字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间要用“，”隔开；如果主链上有几个不同的取代基，就把简单的写在前面，把复杂的写在后面。系统命名法的步骤选主链，称某烷编号码，定支链取代基，写在前，注位置，连短线不同基，简在前，相同基，二三连烷烃的系统命名法使用时应遵循两个基本原则：最简化原则，明确化原则。乙烯乙烯v含有碳碳不饱和双键的烃，叫做烯烃。v乙烯是一种无色的气体，密度为1.25g/L。乙烯可以制塑料，橡胶和纤维等。国际上评价一
67、个国家的石油工业发展水平的高低就是用“乙烯的年产量”衡量的。乙烯的实验室制法v实验室是用浓硫酸使酒精（乙醇）脱水来制取乙烯的。v酒精脱水与温度有很大关系。温度不同，产物不同。温度在140左右，主要生成乙醚；温度高于170时，浓硫酸会将乙醇氧化生成C和CO2等，氧化反应v乙烯可以在空气中燃烧，火焰明亮，有黑烟生成。v乙烯不但能发生上述氧化反应，也可被其它氧化剂氧化。例如：乙烯能被高锰酸钾溶液氧化，而高锰酸钾被还原。此实验的明显现象是酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去。加成反应v有机物分子里不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的反应，叫做加成反应。v乙烯能与溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，使溴
68、水的红棕色退色。一般有不饱和双键的有机化合物都能发生类似反应。聚合反应v像乙烯这样由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应就叫做聚合反应。v乙烯的聚合实质上也是一种加成，因此这种反应也叫做加成聚合反应，简称加聚反应。v这种加成反应形成了相对分子质量很大的物质，我们把这种相对分子质量很大的物质叫作高分子化合物。烯烃烯烃v分子结构中含有双键的烃称为烯烃。对于单烯烃而言，它的通式为CnH2n。v烯烃的化学性质较烷烃活泼得多，主要原因是分子中存在的碳碳双键。它们一般都可以发生氧化，取代和加成反应。此类同系物的同分异构体比烷烃多。这是由于它们除了与烷烃相应的异构外，还有
69、双键位置的异构。烯烃烯烃v烯烃的命名原则与烷烃相似。只需要把“烷烃”改为“烯烃”即可。乙炔v纯净的乙炔是无色无味的气体，它的密度是1.16g/L。微溶于水，易溶于有机溶剂，尤其是在丙酮中溶解度很大。所以工业上常用丙酮来运输乙炔。乙炔的化学性质v乙炔的实验室制备所需要的原料是电石（CaC2）和水。此反应属于固液反应可以使用启普发生器来进行。v乙炔很容易在空气中燃烧，并放出大量的热。它的实验现象为发出光亮，带有浓烟。v乙炔能被高锰酸钾溶液氧化，而高锰酸钾被还原。此实验的明显现象是酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去。乙炔的化学性质v与乙烯类似，由于不饱和键的存在，乙炔也可与溴水、氢气等加成。v乙炔在6006
70、50，有催化剂的情况下，能聚合成苯。炔烃v炔烃是含有叁键的不饱和烃。含有一个叁键的开链单炔烃具有通式CnH2n-2。v炔烃因含有叁键，所以化学性质比较活泼。它很容易被氧化，也很容易发生加成反应。v炔烃的命名原则与相应的烯烃完全相同，只需将“烯”改成“炔”，但是当某种化合物中既有双键又有三键时，它仍旧是炔烃。苯苯v苯是一种无色具有特殊芳香气味的液体。苯的化学式C6H6。v苯分子里6个碳原子之间的键完全相同，这是种介于单键和双键之间的独特的键（大键）。苯的化学性质v苯在60左右可以于浓硝酸和浓硫酸的混合酸发生取代反应。v苯在70左右可以于浓硫酸发生取代反应。苯的化学性质v在有镍催化剂存在和1802
71、50的条件下，苯可以跟氢加成反应v苯可以在空气中燃烧2C6H6 + 15O2 = 12CO2 + 6H2O苯的同系物和芳香烃苯的同系物和芳香烃v含有苯环的化合物，因常带有香味而被称为芳香烃。苯的同系物可分为单环芳烃和绸环芳烃。甲苯就是单环芳烃。萘和蒽都属于绸环芳烃。它们的结构如下图所示。v甲苯,二甲苯属于苯的同系物。它们都是单环芳烃。单环芳烃的化学通式为CnH2n-6(n6)。它们和苯有类似的化学性质都可以发生取代反应和加成反应。本章要点小结本章要点小结v同位素，同素异形体，同系物和同分异构体的相同点与不同点本章要点小结本章要点小结v乙烷，乙烯，乙炔的化学性质对比结构化学性质烷单键可燃性取代反
72、应烯双键可燃性，能使KMnO4褪色加成反应加聚反应发生1：1加成炔CC 叁键既能发生1：1加成，又能发生1：2加成第第8章章烃的衍生物烃的衍生物学习目标知识目标：知识目标： 1了解烃的衍生物的基本知识。2乙醇，苯酚，乙醛，乙酸基本性质。能力目标：能力目标：掌握乙醇，乙醛，乙酸基本反应。溴乙烷溴乙烷vC2H5Br是一种无色液体，沸点38.4摄氏度。密度大于水。NaOH溶液vC2H5Br+H2O-C2H5OH+HBr醇vC2H5Br+NaOH-CH2=CH2+NaBr+H2O乙醇乙醇v纯净的乙醇是无色透明有特殊香味的液体，密度比水小，沸点也比水低。又叫做酒精。它们分别是0.8g/cm3,78.3。
73、它能够与水以任意比例混合。乙醇的化学性质乙醇的化学性质v从乙醇的结构来看，它可以分为烷烃部分和羟基部分。烷烃部分的性质于烷烃的性质比较相似。v由羟基部分引起的化学反应有两种。一种是羟基中的氢的反应，另外一种是整个羟基部分的反应。羟基中的氢的反应与钠的反应v【实验】在试管中加入少量乙醇，放入新切的一小块钠。v钠与乙醇反应，并释放出气体。整个羟基部分的反应脱水反应v分子内脱水。v分子间脱水氧化反应v作为一种碳氢化合物，乙醇可以燃烧生产二氧化碳和水，并放出热量。因此它可以做燃料。在有铜或者银做催化剂的条件下，乙醇会被氧化成乙醛。乙醇的应用乙醇的应用v医用酒精就是75左右的酒精水溶液。酒精也是重要的有
74、机溶剂。我们常用到的碘酒就是碘的酒精溶液。v此外乙醇还用于燃料，制造饮料和香料等。总之，乙醇在化工生产和人们生活中都有着广泛的应用。苯酚苯酚v如果芳香环的氢原子被羟基取代了这就形成了令一种化合物酚。苯是最简单的芳香环，它对应的酚叫做苯酚。v苯酚又名石炭酸。纯净的苯酚是无色晶体。v苯酚在水中的溶解与温度有关。常温时，它微溶于水，当温度高于70时，它可以与水任意比例混合。它易溶于有机溶剂。苯酚又腐蚀性，对人体和农作物也又伤害。苯酚化学性质苯酚化学性质v酸性。苯酚的酸性并不强。它可以与强碱反应生成水。苯酚的酸性甚至比碳酸还要弱，当我们往苯酚钠溶液中通入二氧化碳时，又回生成苯酚，溶液变浑浊。v取代反应
75、。苯与羟基相连形成酚后，苯酚上的氢原子就可以发生一系列取代反应了。如苯与溴的反应。vFeCl3显色在苯酚溶液中，滴入少量的FeCl3。我们可以发现，溶液呈紫色。此反应可用于鉴别苯酚。苯酚的用途苯酚的用途v虽然苯酚有腐蚀性，但是它还是有很多用途的。它是一种常用的有机合成原料，可以用于消毒或者制成洗剂和软膏。这种洗剂和软膏有一定的杀菌止痛的作用，一般的药皂中都含有苯酚。乙醛与丙酮乙醛与丙酮v乙醛（CH3-CHO）的-CHO原子团叫做醛基。当醛基中的氢原子被烷基取代后醛基的结构由-CO（羰基）。我们把含有醛基的化合物叫做醛，含有羰基的化合物叫做酮。v乙醛和丙酮都是无色，易挥发的易燃液体。它们都易溶于
76、水和有机溶剂。乙醛有刺激性气味，而丙酮略带香味。丙酮还能溶解脂肪和橡胶等有机物。乙醛与丙酮化学性质乙醛与丙酮化学性质-氧化反应v与强氧化剂作用常见的强氧化剂有高锰酸钾和热硝酸等。它们都能够氧化乙醛和丙酮生成相应的酸。酸是一种含有COOH基团的化合物。它是我们下一节要学习的内容。与弱氧化剂作用费林试剂分为A液和B液两种。A液为硫酸铜溶液，B液为NaOH和酒石酸钾钠溶液。托伦试剂是AgNO3与氨水的混合液，它也叫做银氨溶液。乙醛可以和这两种试剂反应，而丙酮不行。所以这可作为醛和酮的鉴别反应。还原反应v在镍做催化剂的条件下，乙醛和丙酮中的羰基被氢原子加成而还原成相应的烷烃乙酸v乙酸是一种有强烈刺激性
77、酸味的液体。又叫醋酸它很容易形成冰状结晶，所以还可以叫做冰醋酸。它易溶于有机溶剂。v在乙酸的结构中出现一种新的官能团COOH，叫做羧基。凡是含有羧基官能团的有机化合物是一类新的化合物，我们叫做酸。乙酸是最简单的酸。乙酸化学性质v从乙酸的名字我们就可以推测到乙酸有酸性，此外它还能发生酯化反应v乙酸的酯化反应将乙酸，浓硫酸和乙醇置于试管内，缓慢加热。生成物用导管输送至饱和碳酸钠溶液附近。我们可以发现，在碳酸钠溶液表面有油状液体生成。在试管口，可以闻到香味。乙酸乙酯化学性质v我们把这种酸与醇脱水生成酯的反应称为酯化反应。把官能团COO-R（RH）叫做酯基。把含有酯基的化合物叫做酯。v乙酸乙酯的合成是
78、个可逆反应，这就意味着乙酸乙酯可以分解为乙酸和乙醇。本章要点小结本章要点小结v烃的衍生物的结构性质对比类别官能团分子结构特点醇均为羟基(OH)OH在碳链碳原子上酚OH直接连在苯环碳原上酚类中均含苯的结构醛醛基(CHO)分子中含有醛基的有机物羧酸羧基(COOH) 分子中含有羧基的有机物酯酯基(-COOR)羧基上的氢被烷基代替本章要点小结本章要点小结烃的衍生物的化学性质对比本章要点小结本章要点小结烃类燃烧烃类燃烧v几乎所有的烃类都可以在空气中燃烧。它们可根据氧气的充足程度分为一下两类完全燃烧时(O2充足)：不完全燃烧时(O2不充足)：第第9章章糖、蛋白质和有机高分子材料糖类简介糖类简介v在化学上一
79、般把多羟基醛或多羟基酮或水解后能变成以上两者之一的有机化合物称为糖。v通常来说，糖类化合物都是含有C、H、O三种元素，而且其中氢原子和氧原子的比例大多是2：1。因此糖类化合物也叫做碳水化合物。v糖是自然界里存在最多的一类有机化合物。我们现在所有的能量开发，存储或者应用都或多或少和糖有关。单糖单糖v单糖类是不能再水解为更简单形式的糖类。常见的单糖有葡萄糖，果糖，核糖和脱氧核糖等。v单糖是最简单的糖。其中又以葡萄糖分布最广。由于葡萄糖有醛基，它就可以发生醛类的反应。如银镜反应和费林反应。v往费林试剂中加入葡萄糖溶液,我们可以发现，有砖红色的Cu2O沉淀。这说明葡萄糖因为存在醛基而具有还原性，所以又
80、叫做还原糖。二糖二糖v二糖也可以叫做双糖，它们水解后可生成2个单糖分子。v二糖根据其还原性可分为还原性二糖和非还原性二糖。在常见的二糖中，麦芽糖就是还原性二糖，蔗糖是非还原性二糖。v蔗糖和麦芽糖蔗糖和麦芽糖的分子式都是C12H22O11，因此它们是同分异构体。蔗糖不能发生费林反应，而麦芽糖可以。多糖多糖v多糖是重要的天然高分子化合物，是由单糖通过特殊的化学键连接而成的高聚体。v它的相对分子质量要远远大于单糖和二糖。v多糖与单糖有明显的区别。多糖一般无还原性无甜味，大多难溶于水，有的能和水形成胶体溶液。在自然界分布最广，最重要的多糖是淀粉和纤维素。淀粉v淀粉是白色无定形粉末，有直链淀粉和支链淀粉
81、两部分组成。淀粉是麦芽糖的高聚体。v在酸的作用下，能彻底水解为葡萄糖。v淀粉有一种特殊的性质就是，遇碘显深蓝色，可用于鉴定碘的存在。食品添加剂食品添加剂v食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。v食品添加剂按其来源可分为天然的和化学合成的两大类。蛋白质蛋白质v从结构上来说，蛋白质就是由不同的氨基酸互相结合而形成的高分子化合物。那么氨基酸自然就是组成蛋白质的基本单元。羧酸里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。所以蛋白质都含有氮元素。蛋白质的基本性质蛋白质的基本性质v蛋白质它的基本性质是具有两性，沉淀和变性及显色反应。v两性能跟强
82、酸强碱反应在蛋白质分子中含有游离的氨基和羧基，能够既与酸反应又能与碱反应，具有两性。这样一来，蛋白质对外来的酸或者碱有一定的抵抗能力，因而可以在一定程度上维持生物体内的pH值。蛋白质的基本性质蛋白质的基本性质v盐析盐析在蛋白质的水溶液中加入足量的盐类，蛋白质会发生析出。这种现象叫做盐析。在一定条件下，盐析得到的蛋白质又可以重新溶解。这说明盐析作用是可逆的。v变性变性在酸、碱、重金属盐、酒精、甲醛、苯酚、紫外光照射、加热等作用下，蛋白质性质发生不可逆的改变而凝结析出。这种现象叫做蛋白质的变性。颜色反应v含有苯环的蛋白质遇浓硝酸呈黄色。v在加有少量蛋清的试管中，滴加氢氧化钠溶液和CuSO4溶液。蛋
83、清溶液的颜色变成紫色。此反应可以用于鉴别蛋白质的存在。高分子材料高分子材料v由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物，称为高分子化合物。简称高分子。v用于聚合生成高分子的小分子则被称为该高分子的“单体”。高分子内的这些重复结构单元叫做重复单元或者链节。高分子内的链节个数叫做聚合度 n。n越大表示聚合的小分子越多，得到的高分子的分子量就越大。高分子的基本性质高分子的基本性质v正是因为结构上的截然不同，高分子与小分子的性质也有很多差异。v高分子的基本性质有4个方面。它们分别是：溶解性，可塑性，密度和力学性质及电绝缘性。高分子的基本性质高分子的基本性质溶解性溶
84、解性v高分子的溶解一般遵循“相似相溶”的原则。即如果高分子是极性高分子，那么它可溶解在极性溶液当中；如果高分子是非极性高分子，那么它可溶解在非极性溶液当中。 可塑性可塑性v线性高分子加热到一定温度后，就会软化（甚至变成流体），这时，人们可以根据一定的需要把它们制成一定的形状。这种形状在冷却后还可以保持。我们把这种性质叫做高分子的可塑性。高分子的基本性质高分子的基本性质密度和力学性质密度和力学性质v一般的高分子密度都不大，但是强度高。例如一些工程塑料的强度比金属还要大的多。这是一个非常优良的性质。一般在宇航业中，已经很少用到金属了，它们大多被高分子所代替。电绝缘性电绝缘性v高分子是通过共价键来相
85、互结合的。由于没有自由电子，所以它们不能导电，而具有良好的绝缘性。高分子的用途高分子的用途v在庞大的高分子家族中，我们可以根据它们实际的用途分为塑料，纤维和橡胶。这三种物质已经是现代社会的主要原材料，称为三大有机材料。塑料v塑料是可以自由改变形体样式的高分子。它是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料。v塑料可区分为热固性与热可塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可一再重复生产。纤维v纤维按照其来源可以分为天然纤维和合成纤维两大类。我们这里讲的高分子材料的纤维都是指合成纤维。合成纤维是利用石油、煤、天然气等作原料，经过化学合成和机械物理加工制成的一种人造纤维。一般来说，合成纤维具有强度高、
86、密度小、弹性好、耐磨、耐酸碱的特点。v在合成纤维中，最重要的是锦纶，涤纶和晴纶。它们的化学名称分别是聚酰胺纤维，聚酯纤维和聚丙稀晴纤维。橡胶v天然橡胶是由橡胶树或者橡胶草大的乳胶加工而来的。它的主要化学成分是聚异戊二烯。v合成橡胶种类繁多。它是以石油和天然气为原料，人工合成的高分子化合物。合成橡胶的主要品种有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。新型高分子新型高分子v高分子材料正向高性能化、功能化和生物化方向发展。v目前就出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。v新型高分子材料主要有高分子分离膜、高分子磁性材料和光功能高分子材料。高分子分离膜v高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择性透
87、过功能的半透性薄膜。v使用这种分离技术有省能、高效和洁净等特点。v用来制备分离膜的高分子材料有许多种类。现在用的较多的是聚枫、聚烯烃、纤维素脂类和有机硅等。高分子磁性材料v高分子磁性材料的操作方法是将磁粉混炼于塑料或橡胶中制成的。v这样制成的高分子磁性材料，与传统的磁性材料相比，具有比重轻、容易加工成尺寸精度高和复杂形状的制品，还能与其他元件一体成型等特点。v高分子磁性材料主要可分为两大类，即结构型和复合型。目前具有实用价值的主要是复合型。光功能高分子材料v光功能高分子材料是指能够对光进行透射、吸收、储存、转换的一类高分子材料。v这类材料有很多应用，主要包括光导材料、光记录材料、光加工材料、光学用塑料等等。先进的信息储存元件兴盘的基本材料就是高性能的有机玻璃和聚碳酸脂。本章要点小结本章要点小结单糖，二糖和多糖的对比本章要点小结本章要点小结v单糖、二糖、多糖之间的转换
