無機化學基礎(chǔ)知識.ppt

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化學基礎(chǔ),,主要內(nèi)容：,一、基本概念 二、基本理論、定律 三、基本性質(zhì),一、基本概念,無機化學 原子、分子、離子、元素 原子量、分子量、化合價 物理變化和性質(zhì)、化學變化和性質(zhì) 混合物、純凈物、單質(zhì)、化合物 物質(zhì)的量、摩爾、摩爾質(zhì)量 氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度 溶液、飽和溶液、溶解度、PH值 氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化劑、還原劑,1.無機化學,無機化學：是研究無機物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的科學。它是以物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律為理論研究除碳氫化合物以外的一切元素及其化合物的一門學科。 碳的化合物除較簡單的如：CO2、CO、CS2、碳酸鹽等仍屬于無機物外，其余均屬于有機物質(zhì)。,2.原子、分子、離子、元素,原子：是化學變化中的最小微粒，原子在化學反應(yīng)中不能再分。 分子：是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小微粒。 大量科學實驗證明： 分子是由原子構(gòu)成的。原子是構(gòu)成化學元素的基本單元；是用化學方法不能再進行分割的最小微粒。,結(jié)論： 當物質(zhì)發(fā)生化學變化時，物質(zhì)的分子發(fā)生變化，一般是變成了組成了這種分子的原子，然后這些原子又重新結(jié)合起來，變成了新物質(zhì)的分子。 所以化學反應(yīng)的本質(zhì)，就是物質(zhì)分子中的原子重新組合構(gòu)成新的分子，從而產(chǎn)生新的物質(zhì)?？梢姡诨瘜W反應(yīng)中，構(gòu)成物質(zhì)的分子是要變化的，但原子本身是不發(fā)生變化的，而僅僅是改變了組合方式。,練習：,水是由（ ）構(gòu)成的。 A. 氫原子 B.氧原子 C.水分子 D.水原子 參加化學反應(yīng)的最小單位是（ ） A. 分子 B.原子 C.元素 D.電子 保持二氧化碳的化學性質(zhì)的最小微粒是（ ）。 A. 碳原子 B.氧分子 C.氧原子 D.二氧化碳分子,,原子,質(zhì)子,核外電子,原子核,中子,一個單位正電荷,一個單位負電荷,,,質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為粒子。,原子組成圖：,,,,+1,氫原子結(jié)構(gòu)示意圖：,e,,,,+1,,失去一個電子,H+,原子失去電子后成為帶正電荷的微 粒，稱為正離子（或陽離子）； 如：H+、Na+、Ca2+、 Mg2+ 。 原子得到電子后成為帶負電荷的微粒，成為負離子（或陰離子）。 如：O2-、S2-、Cl-、SO42-、NO3-、CO32-、OH-。,離子：帶電荷的原子或原子團。 元素：具有相同核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）的同一類原子的總稱。 元素不論個數(shù)，只論種類。,同位素,元素的原子核內(nèi)所含質(zhì)子數(shù)相同，但中子數(shù)卻不相同。這類原子互稱為同位素（取其在周期表中占同一位置的意思）。,12C、13C、 14C是碳的同位素 1H、2H、3H是氫的同位素,3.原子量、分子量、化合價,原子量：國際上是以一種碳原子的質(zhì)量的1/12作為標準，其它原子的質(zhì)量跟它相比較所得的數(shù)值，就是該種原子的原子量。 分子量：一個分子中各原子的原子量的總和就是分子量。,常見元素的原子量：,H-----1 Na----23 Cl-----35.5 Mg----24 C-----12 Al-----27 S------32 K------39 O-----16 Fe-----56 P------31 Ca-----40,分子量,分子量沒有單位。 如：水（ H2O ）的分子量為： 氯化鈉（ＮaＣl）的分子量為：,（1）定義：一種元素一定數(shù)目的原子跟其他元素一定數(shù)目原子相化合的性質(zhì)叫做這種元素的化合價。 （2）常見元素的化合價 一價：氫、氯、鉀、鈉、銀 二價：氧、鋇、鈣、鎂、鋅 元素的化合價是在形成化合物時表現(xiàn)出來的一種性質(zhì)，因此，在單質(zhì)分子里，元素的化合價為零。在化合物中正負化合價的代數(shù)和為零。,化合價,化合價的規(guī)則：,元素的化合價有正價、負價兩種。 金屬元素一般都為正價。 非金屬元素與氧化合時為正價，與氫化合時為負價，如H2S，SO2，SO3。 在單質(zhì)的分子里，元素的化合價為0。 各化合物的分子，正、負化合價總數(shù)的代數(shù)和為0。,4.物理變化和性質(zhì)、化學變化和性質(zhì),物理變化：沒有新物質(zhì)生成的變化。 物理性質(zhì)：物質(zhì)在物理變化時所表現(xiàn)出來的性質(zhì)叫做物理性質(zhì)。 如：狀態(tài)、顏色、氣味、密度、熔點、沸點等。 化學變化：由一物質(zhì)生成新物質(zhì)的變化叫做化學變化。 化學性質(zhì)：物質(zhì)在化學變化時所表現(xiàn)出來的性質(zhì)叫做化學性質(zhì)。如：化合、分解。,舉例說明：,水在鍋爐中受熱的過程。 煤在爐膛中燃燒的過程。 蠟燭燃燒的過程。,,物理變化,,化學變化,首先是固體蠟燭受熱融化（物理變化），然后燃燒成二氧化碳和水蒸汽（化學變化）。,化學變化和物理變化雖然有本質(zhì)的區(qū)別，但它 們不是相互孤立的。,,下列現(xiàn)象屬于化學變化的是( )。,A. NaOH溶液的蒸發(fā) B. 裂解氣的分離 C. 氫氣的壓縮 D. 乙烯的聚合,D,下列描述中是物質(zhì)物理性質(zhì)的是（ ）。 A. 水沸騰時能變成水蒸氣 B.以糧食為原料能釀酒 C.酒精能燃燒 D.鐵能在潮濕空氣中生銹 下列描述中屬于化學性質(zhì)的是（ ）。 A. 酒精能揮發(fā) B.鎂能在空氣中燃燒 C.冰融化成水 D.水蒸發(fā)變成水蒸氣,混合物：由幾種不同分子組成的物質(zhì)。 純凈物：由同種分子組成的物質(zhì)。 單質(zhì)：由同種元素構(gòu)成的純凈物。 化合物：由不同種元素組成的純凈物。 練習：指出下列物質(zhì)哪些是純凈物、混合物、單質(zhì)、化合物？ Cl2 S CH3CH2OH 空氣 HCl NH4Cl H2 CuO Fe 蔗糖水溶液 潤滑油,5.混合物、純凈物、單質(zhì)、化合物,潤滑油一般由基礎(chǔ)油和添加劑兩部分組成。基礎(chǔ)油是潤滑油的主要成分，決定著潤滑油的基本性質(zhì)，添加劑則可彌補和改善基礎(chǔ)油性能方面的不足，賦予某些新的性能，是潤滑油的重要組成部分。,6.物質(zhì)的量、摩爾、摩爾質(zhì)量,物質(zhì)的量：是國際單位制的一個基本量，它是微粒的一個集合。 物質(zhì)的量的單位，符號mol. 摩爾：摩爾是物質(zhì)的量的單位。每摩爾物質(zhì)含有阿佛加德羅常數(shù)個微粒，約為6.02 1023. 摩爾是一系統(tǒng)物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本微粒數(shù)與12克12C的原子數(shù)目相等。 微粒（原子、分子、離子、其它粒子）,12g12C中所含的碳原子數(shù)目就是1mo1,1mo1任何系統(tǒng)的基本單元數(shù)目都約為6.021023個。,基本單元：原子、分子、離子、電子等。 如：O2，HCl，1/2CaCO3，SO42-等。,判斷：,使用摩爾時，基本單元可以是分子、原子、離子、電子及其他粒子，或這些粒子的特定組合。 國際單位制中的基本物理量不包括物質(zhì)的量。 原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核上。,1mo1O2分子含有多少mo1的原子？ 1mo1HCl溶液含有多少mo1的H+和Cl-？ 若c（1/2H2SO4）=2mol/L，則c（H2SO4）=( )mol/L。,摩爾質(zhì)量：1摩爾物質(zhì)的質(zhì)量通常叫做該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。它在數(shù)值上等于該分子的分子量。單位：g/mol 物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量與質(zhì)量三者的關(guān)系 n=m/M,原子的原子量為12，其摩爾質(zhì)量為 H2O分子的分子量為18，其摩爾質(zhì)量為 Cu2+離子的離子質(zhì)量為64，其摩爾質(zhì)量為,12g/mol,64g/mol,18g/mol,氣體摩爾體積 在標準狀況下，1摩爾的任何氣體所占的體積都約是22.4升，這個體積叫做氣體摩爾體積。 標況：0℃ 1atm 單位：L/mol 物質(zhì)的量濃度: 定義：一升溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。 單位：mol/L,7.氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度,練習：,1.在標準狀態(tài)下，下列氣體體積最大的是 （ ）。 A.4gH2 B.0.5mo1O2 C.1.5molCO2 D.48gCO2 2.在標準狀況下，與14gN2所含有的分子數(shù)相同的氣體是 （ ）。 A.1mol H2 B.0.5mol O2 C.1.5mol CO2 D.32g O2 3.在1L 1mol/L H2SO4溶液中，含H2SO4的質(zhì)量是（ ）。 A.1g B.49g C.9g D.98g,溶液：一種以分子、原子或離子狀態(tài)分散于另一種物質(zhì)中，構(gòu)成的均勻而又穩(wěn)定的體系叫溶液。 飽和溶液：在一定溫度、壓力下達到溶解平衡的溶液。 溶解度：一定的溫度和壓力下，某物質(zhì)在100g溶劑里達到溶解平衡時所溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量。,8.溶液、飽和溶液、溶解度,1.一般來說大多數(shù)固體的溶解度隨溫度升高而 （ ） A、增大 B、減少 C、不變 2.氣體的溶解度一般隨（ ）的增加而減小。 A.溫度 B.體積 C.壓力 D.流量 3.在一定溫度下100克硝酸鉀溶液中含有a克硝酸鉀，則在此溫度下硝酸鉀的溶解度為（ ）克。 A. a B.100a/(100-a) C. a/(100+a) D. a/(100-a),把任何物質(zhì)的飽和溶液，升高溫度即成了不飽和溶液。 20℃時，把36g食鹽溶解在100g水里且正好達到飽和狀態(tài)，所以20℃時食鹽在水中的溶解度是36g。 某溫度時，把B g 飽和氯化鉀溶液蒸干，得到氯化鉀晶體A g，則此溫度下氯化鉀的溶解度為（ ）。,100A/(B-A),9.氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化劑、還原劑,氧化反應(yīng)：失去電子的反應(yīng)。 還原反應(yīng)：得到電子的反應(yīng)。 氧化還原反應(yīng)實質(zhì)：有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)。 氧化劑和還原劑是相互依存的。 氧化劑：在氧化還原反應(yīng)中得到電子化合價降低的物質(zhì)。 還原劑：在氧化還原反應(yīng)中失去電子化合價升高的物質(zhì)。,10.水的電離和溶液的PH值 （1）水的電離 用精密儀器可以測出水的微弱的導(dǎo)電能力，這說明水是一種極弱的電解質(zhì)。 KW=[H+] [OH-]=110-14,(2)溶液的酸堿性和PH值 常溫時，溶液的酸堿性與[H+]和[OH-]的關(guān)系可以表示如下： 中性溶液 [H+]=[OH-]=110-7mol/L 酸性溶液 [H+]?[OH-]， [H+] ? 10-7mol/L 堿性溶液 [H+]?[OH-]，[H+] ? 10-7mol/L,PH值： PH=-lg[H+] 酸性溶液： PH ?7 堿性溶液：PH ?7 中性溶液： PH =7,,甲基橙指示劑變色的pH值范圍是( )。 A、 1.2—2.8 B、 3.1—4.4 C、 6.8—8.0 D、 8.0—10.0,酸堿指示劑 甲基橙（3.1—4.4）紅—黃 甲基紅（4.4—6.2）紅—黃 石蕊 （5.0—8.0）紅—藍 酚酞 （8.0—10.0）無—紅,二、基本理論,1、質(zhì)量守恒定律 2、化學反應(yīng)速度 3、化學平衡和化學平衡常數(shù) 3、電解質(zhì)溶液及電離平衡 4、鹽類的水解,,1.質(zhì)量守恒定律（物質(zhì)不滅定律）,質(zhì)量守恒定律：參加化學反應(yīng)的各物質(zhì)（反應(yīng)物）的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)（生成物）的質(zhì)量總和。,已知9克鋁跟一定質(zhì)量的氧氣恰好完全反應(yīng)生成17克三氧化二鋁，根據(jù)質(zhì)量守恒定律判斷，氧氣的質(zhì) 量為多少？,三、基本性質(zhì),1、無機化學基本反應(yīng)： 化合反應(yīng)，分解反應(yīng)，置換反應(yīng)，復(fù)分解反應(yīng) 2、酸、堿、鹽及氧化物的性質(zhì),無機化學反應(yīng)的基本類型,（1）化合反應(yīng)：由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成一種新物質(zhì)的反應(yīng)。 A+B=AB 例如： C+O2 CO2 （2）分解反應(yīng):由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。 AB=A+B 例如:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,,,點燃,,,,(3) 置換反應(yīng)：由一種單質(zhì)跟一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。 A+BC=AC+B 例如：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Cl2+2KI=2KCl+I2 （4）復(fù)分解反應(yīng)：由兩種化合物互相交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)。 AB+CD=AC+BD 例如：NaOH+ HCl=NaCl+ H2O AgNO3+ HCl=AgCl↓+HNO3 復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件：生成難溶物質(zhì)或揮發(fā)性氣體或水。,（5）氧化—還原反應(yīng) ?氧化—還原反應(yīng)的實質(zhì) 氧化—還原反應(yīng)中，電子的轉(zhuǎn)移表現(xiàn)為電子的得失，得失電子是同時發(fā)生，而且數(shù)量相等。 氧化—還原反應(yīng)中，某元素的原子失去電子，必有另一元素得到電子，得到電子的物質(zhì)是氧化劑，自身被還原，失去電子的物質(zhì)是還原劑，，自身被氧化。 氧化—還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑同時存在，因此，沒有氧化就沒有還原，反之亦然。,酸、堿、鹽及氧化物的性質(zhì),（1）酸的通性 ① 使指示劑變色 使藍色石蕊試紙變紅 ②與金屬→鹽+H2 例如：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 金屬活動順序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 氫以前的金屬都能與酸作用置換出H2 ③與金屬氧化物→鹽+水 HCl+CaO=CaCl2+H2O ④與堿→鹽+水 HCl+NaOH=NaCl+H2O ⑤與鹽→新鹽+新酸（復(fù)分解反應(yīng)） HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3,(2)堿的性質(zhì) ① 使指示劑變色：紅色石蕊試紙變藍，酚酞變紅。 ②與非金屬氧化物→鹽+水 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ③ 與酸反應(yīng)→鹽+水 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O ④與鹽→新鹽+新堿 2NaOH+CuCl2=2NaCl+Cu(OH)2↓,(3)鹽的性質(zhì) ①與金屬→鹽+金屬（置換反應(yīng)） Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ②與酸→新酸+新鹽 ③與堿→新堿+新鹽 ④與鹽→新鹽+新鹽 ⑤含弱酸根或弱堿根離子的鹽會水解,,符合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件,