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1、复复复复 习习习习 总总总总 结结结结普普 通通 化化 学学 课课 程程1;.考试题型考试题型选择选择填空填空判断判断简答简答热力学、动力学、平衡、结构热力学、动力学、平衡、结构计算计算热力学、四大平衡热力学、四大平衡2;.复习重点复习重点各章节应掌握要点各章节应掌握要点课后思考题课后思考题习题习题基本概念基本概念基本理论基本理论平衡计算平衡计算3;.共分共分3大部分大部分1. 物质结构物质结构原子、分子、固体结构及性质原子、分子、固体结构及性质2. 四大平衡四大平衡酸碱、沉淀、氧化还原、配位酸碱、沉淀、氧化还原、配位3. 化学热力学、动力学化学热力学、动力学4;.物物 质质 结结 构构5;.
2、一一一一 原子结构及元素周期性原子结构及元素周期性原子结构及元素周期性原子结构及元素周期性1. 微观粒子的运动特点微观粒子的运动特点量子化、波粒二象性、行为统计性量子化、波粒二象性、行为统计性2. 薛定谔方程薛定谔方程描述微观粒子的运动描述微观粒子的运动3. 波函数（波函数（ ）：）：是薛定鄂方程的解，是描述核外电子运动状态是薛定鄂方程的解，是描述核外电子运动状态 的数学表达式；的数学表达式； 原子轨道：原子核外电子的最大概率分布情况原子轨道：原子核外电子的最大概率分布情况 概率密度概率密度：电子在原子核外空间某处单位体积内出现的概率：电子在原子核外空间某处单位体积内出现的概率 电子云：用小黑
3、点疏密代表概率密度分布所得的空间图像电子云：用小黑点疏密代表概率密度分布所得的空间图像 4. 原子轨道、电子云角度分布图的区别原子轨道、电子云角度分布图的区别6;.5. 5. 四个量子数的取值及物理意义四个量子数的取值及物理意义四个量子数的取值及物理意义四个量子数的取值及物理意义量子数量子数nlmms取取值1, 2, 3, , n (正整数正整数)0, 1, 2, , n 10, 1, 2, , l 1/2物理意物理意义电子子层、电子能量子能量原子原子轨道道类型或型或电子云形状子云形状原子原子轨道数目或空道数目或空间伸展方向伸展方向电子自旋子自旋状状态符号符号K, L, M, N, O, P,
4、 Qs, p, d, f, g, h对应于一套量子数（对应于一套量子数（ n、l、m、 ms）核外电子的运动核外电子的运动轨道运动轨道运动自旋运动自旋运动nlmms7;.6. 等价轨道：能量相等（等价轨道：能量相等（n、l均相同）的轨道。均相同）的轨道。7. 基态原子中电子分布三原则：能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则基态原子中电子分布三原则：能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 8. Pauling近似能级图和核外电子填入轨道顺序：近似能级图和核外电子填入轨道顺序：ns (n-2)f (n-1)d np（能级交错）。（能级交错）。9. 轨道能级：单电子原子，只与轨道能级：单电子原子，只
5、与n有关；有关； 多电子原子，与多电子原子，与n、l均有关。均有关。 10. 价电子电离顺序：价电子电离顺序： npns(n-1)d(n-2)f8;.11. 基态电子分布式：基态电子分布式：l 书写可分三步完成：书写可分三步完成：（1）写出原子轨道的填充顺序；）写出原子轨道的填充顺序；（2）按照电子排布三原则在每个轨道上填充电子；）按照电子排布三原则在每个轨道上填充电子；（3）将每个电子层的各原子轨道按）将每个电子层的各原子轨道按s、p、d、f顺序整理，得原子的电子分布式。顺序整理，得原子的电子分布式。l例外情况不要求掌握！例外情况不要求掌握！l离子的电子分布式：离子的电子分布式：Co2+:
6、Ar3d7 不可写作不可写作不可写作不可写作3d3d5 54s4s2 2 9;.12. 元素周期表：周期、族、区的划分。元素周期表：周期、族、区的划分。l周期数周期数 = 最高能级组数最高能级组数 = 该元素原子的电子层数该元素原子的电子层数l族：族：按电子最后填入的亚层。按电子最后填入的亚层。按电子最后填入的亚层。按电子最后填入的亚层。族数族数族数族数 = = 价电子总数价电子总数价电子总数价电子总数 主族元素：族数主族元素：族数主族元素：族数主族元素：族数 = = 最外层电子数最外层电子数最外层电子数最外层电子数 ( (n ns + s + n np)p)电子数电子数电子数电子数 。 副族
7、元素：族数副族元素：族数副族元素：族数副族元素：族数 = = 最外层电子数最外层电子数最外层电子数最外层电子数 + + 次外层次外层次外层次外层d d电子数电子数电子数电子数 n ns +(s +(n n 1)d1)d电子数电子数电子数电子数 。 当当当当 n ns + (s + (n n 1)d1)d电子数为电子数为电子数为电子数为810810时，均属时，均属时，均属时，均属； 当当当当 n ns + (s + (n n 1)d1)d电子数为电子数为电子数为电子数为1111、1212时，分属于时，分属于时，分属于时，分属于IBIB和和和和IIBIIB， 镧系和锕系元素：均属于镧系和锕系元素：
8、均属于镧系和锕系元素：均属于镧系和锕系元素：均属于BB族。族。族。族。10;.l 区：区：各区元素的特征价层电子构型各区元素的特征价层电子构型区区区区s sp pd ddsdsf f特征价特征价特征价特征价层层电电子构型子构型子构型子构型n ns s1212n ns s2 2n np p1616( (n n 1)d1)d1919n ns s1212( (n n 1)d1)d1010n ns s1212( (n n 2)f2)f014014( (n n 1)d1)d0202n ns s2 2目标要求：目标要求：原子序数原子序数原子序数原子序数 电子分布式电子分布式电子分布式电子分布式 周期、族、
9、区周期、族、区周期、族、区周期、族、区11;.13. 原子性质周期性递变规律原子性质周期性递变规律原子半径（原子半径（r）第一电离能（第一电离能（I1）第一电子亲合能（第一电子亲合能（EA）：）： EA1一般为负值一般为负值 EA1均为正值均为正值电负性（电负性（ ）：）：F是电负性最大的元素。是电负性最大的元素。v 给出几种元素能够指出其某种性质（如电离能）的大小顺序。给出几种元素能够指出其某种性质（如电离能）的大小顺序。12;.二二二二 分子结构与性质分子结构与性质分子结构与性质分子结构与性质1. 键参数：键参数：l键能：与键的解离能区别开键能：与键的解离能区别开l键长键长键长越短，键能越
10、大，键越牢固。键长越短，键能越大，键越牢固。键的性质主要决定于成键原子的本性。键的性质主要决定于成键原子的本性。Lb(AB) rA + rB。 估算未知键的键长估算未知键的键长l键角键角l键级：净成键电子数的一半键级：净成键电子数的一半l键的极性：取决于成键两原子电负性的差值。键的极性：取决于成键两原子电负性的差值。 差值越大，键的极性越强。差值越大，键的极性越强。13;.2. 化学键化学键l 类型类型离子键：正负离子间静电引力离子键：正负离子间静电引力共价键：成键原子轨道重叠共用电子对共价键：成键原子轨道重叠共用电子对金属键：金属原子间的作用力金属键：金属原子间的作用力l化学键理论化学键理论
11、（1）离子键理论）离子键理论离子键特点：本质为静电作用力；无方向性、无饱和性离子键特点：本质为静电作用力；无方向性、无饱和性14;.（2）共价键理论）共价键理论电子配对法电子配对法共价键类型：共价键类型： 键、键、键、键、 键、配位共价键键、配位共价键键、配位共价键键、配位共价键 _价键结构式价键结构式价键结构式价键结构式杂化轨道理论杂化轨道理论vv 杂化理论要点的理解杂化理论要点的理解杂化理论要点的理解杂化理论要点的理解vv s s p p杂化与分子的几何构型：杂化与分子的几何构型：杂化与分子的几何构型：杂化与分子的几何构型：v 会用该理论解释表中例子的几何构型。会用该理论解释表中例子的几何
12、构型。l 杂化轨道与其他原子轨道重叠只能形成杂化轨道与其他原子轨道重叠只能形成键。键。l 杂化轨道是原子在成键时为适应成键需要而形成的杂化轨道是原子在成键时为适应成键需要而形成的。对对对对spsp3 3：一一一一定定定定要要要要注注注注明明明明等等等等性性性性还还还还是是是是不不不不等性等性等性等性15;. 分子轨道理论分子轨道理论l分子轨道类型（成键和反键；分子轨道类型（成键和反键；和和）；）；l分子轨道能级图分子轨道能级图两种能级顺序两种能级顺序l 写分子轨道式，解释成键情况、分子磁性，计算键级、比较相写分子轨道式，解释成键情况、分子磁性，计算键级、比较相 对稳定性。对稳定性。16;.3.
13、 分子间力和氢键分子间力和氢键l偶极矩（偶极矩（ ）：衡量分子极性大小的物理量（）：衡量分子极性大小的物理量（ = q d）；）； = 0则为非极性分子；则为非极性分子； 0，为极性分子且，为极性分子且越大，分子的极性越强。越大，分子的极性越强。(2) 分子变形性：变形性的大小用分子极化率（分子变形性：变形性的大小用分子极化率（ ）来衡量，）来衡量， 越大，分子的变形性越大。越大，分子的变形性越大。(1) 分子极性分子极性l 分子极性的判断分子极性的判断17;.（3）分子间力）分子间力 偶极种类偶极种类偶极种类偶极种类：固有偶极：固有偶极：瞬时偶极：瞬时偶极： 分子间力类型：分子间力类型：分子
14、间力类型：分子间力类型：取向力、诱导力、色散力取向力、诱导力、色散力取向力、诱导力、色散力取向力、诱导力、色散力。三种作用力中，对大多数分子来说，色散力三种作用力中，对大多数分子来说，色散力三种作用力中，对大多数分子来说，色散力三种作用力中，对大多数分子来说，色散力是主要的是主要的是主要的是主要的。 分子间力存在情况分子间力存在情况分子间力存在情况分子间力存在情况掌握！掌握！掌握！掌握！分子分子色散力色散力诱导力诱导力取向力取向力非非非非 非非极极 极极极极 18;.l 分子间力对物质物理性质的影响分子间力对物质物理性质的影响 结构类似的同系列物质，分子量越大，分子间力越大，物质的熔、沸点越高
15、，硬度越结构类似的同系列物质，分子量越大，分子间力越大，物质的熔、沸点越高，硬度越结构类似的同系列物质，分子量越大，分子间力越大，物质的熔、沸点越高，硬度越结构类似的同系列物质，分子量越大，分子间力越大，物质的熔、沸点越高，硬度越大；大；大；大； 溶质与溶剂间的分子间力越大，互溶度越大。溶质与溶剂间的分子间力越大，互溶度越大。溶质与溶剂间的分子间力越大，互溶度越大。溶质与溶剂间的分子间力越大，互溶度越大。vv 会用其解释一些现象，如会用其解释一些现象，如会用其解释一些现象，如会用其解释一些现象，如为什么从熔、沸点看为什么从熔、沸点看 HCl HBr 0, 自发）：自发）：l氧化还原反应限度：氧
16、化还原反应限度：l元素标准电极电势图的应用元素标准电极电势图的应用计算电对的标准电极电势：计算电对的标准电极电势：E = (z1E1 + z2E2 +)/z判断岐化反应能否发生判断岐化反应能否发生: 可发生；可发生；解释氧化还原现象解释氧化还原现象0592.0)(0592.0lg)()(Q-Q+QQ-=EEzzEK-=DzFEGmrQQ左右EE38;.注意注意l l电极电势和电动势的值与反应式的写法均无关电极电势和电动势的值与反应式的写法均无关电极电势和电动势的值与反应式的写法均无关电极电势和电动势的值与反应式的写法均无关。l原电池的电动势原电池的电动势E = E+ - E-， 对于反应对于反
17、应2Ag+ + Zn = Zn2+ + 2Ag， 电动势电动势E = E(Ag+/Ag) E(Zn2+/Zn) 对于反应对于反应Ag+ + 1/2Zn = 1/2Zn2+ + Ag， 电动势电动势E = E(Ag+/Ag) E(Zn2+/Zn)39;.四四四四 配位平衡配位平衡配位平衡配位平衡配合物的组成配合物的组成命名命名化学式化学式价键理论：内轨、外轨判断价键理论：内轨、外轨判断 几何构型与杂化类型几何构型与杂化类型配位平衡计算配位平衡计算40;.热力学、动力学热力学、动力学41;.热力学热力学热力学热力学 基本概念基本概念基本概念基本概念 热、功、热力学能热、功、热力学能热、功、热力学能
18、热、功、热力学能热、功的符号规定热、功的符号规定热、功的符号规定热、功的符号规定（以体系能量得失为准，得取正值）（以体系能量得失为准，得取正值）（以体系能量得失为准，得取正值）（以体系能量得失为准，得取正值）若体系吸热，若体系吸热，Q 0；体系放热，；体系放热，Q 0；体系对环境做功，；体系对环境做功，W l l s s; ; 复杂分子复杂分子复杂分子复杂分子 简单分子；简单分子；简单分子；简单分子； 软软软软 硬；硬；硬；硬； T T升高，升高，升高，升高，S S增大。增大。增大。增大。标准摩尔熵（标准摩尔熵（Sm） 标准态下，标准态下，标准态下，标准态下，1mol1mol物质的熵值物质的熵
19、值物质的熵值物质的熵值单位是单位是J J molmol-1-1 K K-1-1反应的熵变反应的熵变45;.注意注意注意注意 常温下即使最稳定单质的标准熵不等于零常温下即使最稳定单质的标准熵不等于零常温下即使最稳定单质的标准熵不等于零常温下即使最稳定单质的标准熵不等于零 某一化合物的标准熵不等于由稳定单质形成某一化合物的标准熵不等于由稳定单质形成某一化合物的标准熵不等于由稳定单质形成某一化合物的标准熵不等于由稳定单质形成1mol1mol化合物时的反应熵变化合物时的反应熵变化合物时的反应熵变化合物时的反应熵变 化学反应的熵变随温度变化不大，可近似认为是常数化学反应的熵变随温度变化不大，可近似认为是
20、常数化学反应的熵变随温度变化不大，可近似认为是常数化学反应的熵变随温度变化不大，可近似认为是常数46;.焓焓焓焓标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓 fHm某温度、标准态下，由某温度、标准态下，由最稳定纯态单质生成最稳定纯态单质生成最稳定纯态单质生成最稳定纯态单质生成1mol1mol某物质某物质某物质某物质时的焓变，称为这种物质的标准时的焓变，称为这种物质的标准摩尔生成焓摩尔生成焓标准态下最稳定的纯态单质的标准摩尔生成焓为标准态下最稳定的纯态单质的标准摩尔生成焓为0一般而言，一般而言， fHm与温度有关，但影响很小。与温度有关，但影响很小。摩尔反应焓变摩尔反应焓变 rHm定义：定义： = 1 mol=
21、 1 mol时时时时的的焓变焓变。 rHm单位为单位为kJ mol-1注意：注意： rHm与方程式写法有关。与方程式写法有关。47;.吉布斯自由能吉布斯自由能Gibbs自由能自由能定义：定义：G = H T S G = H - T S（吉布斯公式）（吉布斯公式）标准摩尔生成标准摩尔生成Gibbs自由能自由能 fGm ：标准态下，由标准态下，由最稳定纯态单质生成最稳定纯态单质生成最稳定纯态单质生成最稳定纯态单质生成1mol1mol某物质某物质某物质某物质时的吉布斯自由能变，称为这种物时的吉布斯自由能变，称为这种物质的标准摩尔生成吉布斯自由能。质的标准摩尔生成吉布斯自由能。48;. rGm = r
22、Hm-T rSm （ GG受温度的影响大受温度的影响大受温度的影响大受温度的影响大）标准态标准态方法方法1：分别求出焓变和熵变：分别求出焓变和熵变方法方法2：由标准摩尔生成：由标准摩尔生成Gibbs自由能（自由能（T=298.15K） rGm的求算的求算 非标准态非标准态 化学反应等温方程式化学反应等温方程式对于反应对于反应 c C + d D = y Y + z Z，在等温恒压下，在等温恒压下， rGm = rGm + RTlnJ （J ：反应商）：反应商）49;.化学反应方向的判据：化学反应方向的判据：Gibbs判据判据恒温恒压下，封闭体系中的任何自发变化总是使体系的恒温恒压下，封闭体系中
23、的任何自发变化总是使体系的Gibbs函数减小。函数减小。 正反应不能自发进行正反应不能自发进行使用条件：使用条件：封闭体系，恒温恒压，不作非体积功封闭体系，恒温恒压，不作非体积功封闭体系，恒温恒压，不作非体积功封闭体系，恒温恒压，不作非体积功50;.区分区分区分区分 f fH Hmm f fGGmm S Smm r rH Hmm 、 r rGGmm 、 r rS Smm （mm：指：指：指：指 = 1 mol= 1 mol）三者均与反应的写法有关）三者均与反应的写法有关）三者均与反应的写法有关）三者均与反应的写法有关mm：指生成了：指生成了：指生成了：指生成了 1 mol1 mol该物质该物质
24、该物质该物质H H2 2O(l)O(l)的标准摩尔生成焓：的标准摩尔生成焓：的标准摩尔生成焓：的标准摩尔生成焓：51;.应用应用 rGm = rHm-T rSm时时：注意各物理量的单位注意各物理量的单位 rGm ： kJ mol-1 rHm： kJ mol-1 rSm： J J mol mol-1-1 K K-1-152;.概念辨析概念辨析53;.关于符号的说明关于符号的说明关于符号的说明关于符号的说明 对于一个热力学过程，对于一个热力学过程，对于一个热力学过程，对于一个热力学过程， U U、 H H等的单位为等的单位为等的单位为等的单位为J J或或或或kJkJ 对于一个具体反应，但不作定量计
25、算时，使用对于一个具体反应，但不作定量计算时，使用对于一个具体反应，但不作定量计算时，使用对于一个具体反应，但不作定量计算时，使用 r rU U、 r rH H等形式，单位为等形式，单位为等形式，单位为等形式，单位为J J或或或或kJkJ 需要定量计算时，必须考虑反应进度，使用需要定量计算时，必须考虑反应进度，使用需要定量计算时，必须考虑反应进度，使用需要定量计算时，必须考虑反应进度，使用 r rH Hmm等形式，单位为等形式，单位为等形式，单位为等形式，单位为kJkJ molmol-1-154;.动力学动力学化学反应速率化学反应速率55;.1. 1. 反应速率的定义反应速率的定义反应速率的定
26、义反应速率的定义平均速率和瞬时速率平均速率和瞬时速率选择不同物质计算结果不同选择不同物质计算结果不同但其比值等于系数之比但其比值等于系数之比用反应进度定义：单位体积内反应进度随时间的变化率用反应进度定义：单位体积内反应进度随时间的变化率 。 56;.碰撞理论碰撞理论活化能活化能Ea是决定化学反应速率大小的重要因素；是决定化学反应速率大小的重要因素；反应一定，为定值反应一定，为定值过渡态理论过渡态理论反应历程反应历程-势能图势能图E Ea a与与与与 r rH Hmm的关系的关系的关系的关系pp r rH Hmm= =E Ea a 正正正正 - - E Ea a逆逆逆逆吸热反应吸热反应Ea 正正
27、 Ea 逆逆；放热反应放热反应Ea 正正 Ea 逆逆 rHm与与Ea 正正或或Ea 逆逆本身本身没有关系没有关系2. 2. 反应速率理论反应速率理论反应速率理论反应速率理论57;.3. 3. 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素1. 浓度浓度质量作用定律质量作用定律 对于基元反应对于基元反应 c C + d D y Y + z Z速率方程：速率方程：v = k c(C)cc(D)dl 不能直接用于非基元反应，但可用于其每一个基元步骤不能直接用于非基元反应，但可用于其每一个基元步骤l 反应速率常数反应速率常数k 对于一个反应而言，一定反应条件下
28、对于一个反应而言，一定反应条件下对于一个反应而言，一定反应条件下对于一个反应而言，一定反应条件下k k为定值，与浓度、分压无关，只取决于反应为定值，与浓度、分压无关，只取决于反应为定值，与浓度、分压无关，只取决于反应为定值，与浓度、分压无关，只取决于反应物本身的性质、反应温度及催化剂物本身的性质、反应温度及催化剂物本身的性质、反应温度及催化剂物本身的性质、反应温度及催化剂l 书写速率方程式的注意事项书写速率方程式的注意事项 不列入溶液反应中的溶剂、纯固体和纯液体不列入溶液反应中的溶剂、纯固体和纯液体58;.2. 2. 温度温度温度温度大多数化学反应，温度升高，反应速率显著增大大多数化学反应，温
29、度升高，反应速率显著增大温度升高，分子碰撞次数增加温度升高，分子碰撞次数增加温度升高，活化分子比例增加温度升高，活化分子比例增加经验规律经验规律Vant Hoff：T增加增加10K，v增大增大24倍倍Arrhenius公式：公式：lnk = -Ea/RT + lnA：温度升高对：温度升高对Ea大的反应影响大大的反应影响大 lg = 区别于区别于区别于区别于K K：59;.3. 催化剂催化剂催化机理催化机理改变了反应途径，降低了反应的活化能，使活化分子百分数和有效碰撞次数增多，改变了反应途径，降低了反应的活化能，使活化分子百分数和有效碰撞次数增多，反应速率加快。反应速率加快。p催化剂参与了反应，只是反应后会复原；催化剂参与了反应，只是反应后会复原；p催化剂仅改变了反应历程，其作用表现在改变了速率常数催化剂仅改变了反应历程，其作用表现在改变了速率常数k；但不能改变反应的焓变、；但不能改变反应的焓变、方向和限度；方向和限度；p对可逆反应，催化剂等值地降低了正、逆反应的活化能，同步增加了正、逆反应的速对可逆反应，催化剂等值地降低了正、逆反应的活化能，同步增加了正、逆反应的速率；率；p催化剂具有选择性，特定的催化剂只能催化特定的化学反应。催化剂具有选择性，特定的催化剂只能催化特定的化学反应。60;.
