1、輕化工專業復習提綱1. 燃料的燃燒條件有可燃物；可燃物達到著火點；與氧氣（助燃劑）接觸；可燃物跟空氣中的氧氣發生的一種發光發熱的劇烈的氧化反應叫做燃燒。通常講的燃燒一般是要有氧氣參加的，但在一些特殊情況下的燃燒可以在無氧的條件下進行，如氫氣在氯氣中燃燒、鎂條在二氧化碳中的燃燒等。2. 重要堿金屬族元素和鹵族元素以及重要化合物的基本性質堿金屬：鋰（Li）、鈉（Na）、鉀（K）等。鋰（Li）：氫化物：LiH，氧化物：Li2O氫化鋰遇水發生猛烈的化學反應，產生大量的氫氣。2LiH+H2O=Li2O+2H2鈉（Na）：1.鈉跟氧氣的反應 在常溫時4NaO22Na2O （白色固體）在點燃時2NaO2=N

2、a2O2 (淡黃色粉末)2Na2O+O2=2Na2O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2過氧化鈉，化學式Na2O2，淡黃色粉末，密度2.805gcm3。它具有強氧化性，在熔融狀態時遇到棉花、炭粉、鋁粉等還原性物質會發生爆炸。因此存放時應注意安全，不能與易燃物接觸。它易吸潮，遇水或CO2時會發生反應，生成氧氣。它不溶于乙醇，可與空氣中的二氧化碳作用而放出氧氣，常用在缺乏空氣的場合，如礦井、坑道、潛水、宇宙飛船等方面，可將人們呼出的二氧化碳再轉變為氧氣，以供人們呼吸之用。過氧化鈉在工業上常用做漂白劑、殺菌劑、消毒劑、去臭劑、氧化劑等。通常可通過在不含二氧化碳的干燥空氣流中把金屬鈉加熱到3

3、00來制取過氧化鈉。由于它易潮解，易和二氧化碳反應，必須保存在密封的器皿中。2.鈉能跟鹵素、硫、磷、氫等非金屬直接發生反應，生成相應的化合物2Na+Cl22NaCl 2NaSNa2S(硫化鈉)（鈉與硫化合時研磨會發生爆炸氯化鈉，俗稱食鹽，是無色立方結晶或白色結晶。密度2.165g/cm3。熔點801。沸點1413。溶于水、甘油，微溶于乙醇、液氨。不溶于鹽酸。在空氣中微有潮解性。3.鈉跟水的反應：2Na2H2O2NaOHH2氫氧化鈉，俗稱火堿、燒堿、片堿、苛性鈉。純的無水氫氧化鈉為白色半透明，結晶狀固體。氫氧化鈉極易溶于水，溶解度隨溫度的升高而增大，溶解時能放出大量的熱，288K時其飽和溶液濃度

4、可達26.4mol/L(1:1)。它的水溶液有澀味和滑膩感，溶液呈強堿性，具備堿的一切通性。市售燒堿有固態和液態兩種：純固體燒堿呈白色，有塊狀、片狀、棒狀、粒狀，質脆；純液體燒堿為無色透明液體。氫氧化鈉還易溶于乙醇、甘油；但不溶于乙醚、丙酮、液氨。對纖維、皮膚、玻璃、陶瓷等有腐蝕作用，溶解或濃溶液稀釋時會放出熱量；與無機酸發生中和反應也能產生大量熱，生成相應的鹽類；與金屬鋁和鋅、非金屬硼和硅等反應放出氫；與氯、溴、碘等鹵素發生歧化反應。能從水溶液中沉淀金屬離子成為氫氧化物；能使油脂發生皂化反應，生成相應的有機酸的鈉鹽和醇，這是去除織物上的油污的原理。4.鈉與酸溶液反應：2Na+2HCl=2Na

5、Cl+H25.碳酸鈉Na2CO3，俗稱純堿、蘇打。溶于無水乙醇，不溶于丙醇。穩定性較強，但高溫下也可分解，生成氧化鈉和二氧化碳。長期暴露在空氣中能吸收空氣中的水分及二氧化碳，生成碳酸氫鈉，并結成硬塊。吸濕性很強 ，很容易結成硬塊，在高溫下也不分解。6. 碳酸氫鈉NaHCO3，俗稱小蘇打。為晶體，或不透明單斜晶系細微結晶。比重2.159。無臭、味咸，可溶于水，微溶于乙醇。其水溶液因水解而呈微堿性，受熱易分解，在65以上迅速分解，在270時完全失去二氧化碳，在干燥空氣中無變化，在潮濕空氣中緩慢分解。鉀（K）：鉀是銀白色金屬，很軟，可用小刀切割。熔點63.25，沸點760，密度856 kg/m3。鉀

6、在空氣中加熱就會燃燒，它在有限量氧氣中加熱，生成氧化鉀；在過量氧氣中加熱，生成過氧化鉀。鉀與水、冰或雪的反應在-100攝氏度時仍反應非常猛烈，生成氫氧化鉀和氫氣，反應時放出的熱量能使金屬鉀熔化，并引起鉀和氫氣燃燒。鉀與氫氣發生反應，生成氫化鉀。鉀與氟、氯、溴、碘都能發生反應，生成相應的鹵化物。（化學反應方程式參考納，只需把Na換成K）NaKCl=KNaCl（高溫）。鉀的沸點比鈉低，不斷地將鉀的蒸氣分離出去，就能使反應持續進行。用真空蒸餾法可將鉀的純度提高為99.99。由于鉀比鈉貴， 在一般情況下都用鈉代替鉀，鉀鹽的用途就比較少。主要用作化肥（硝酸鉀、氯化鉀），玻璃工業 、煙火生產和肥皂工業的原

7、料。超氧化鉀吸收二氧化碳產生氧氣，用于宇航。鹵族元素：氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）等氟（F）：氟單質-氟氣常溫下為淡黃色的氣體，極毒，與水反應立即生成氫氟酸和氧氣并發生燃燒，同時能使容器破裂，量多時有爆炸的危險。氟、氟化氫和氫氟酸對玻璃有較強的腐蝕性。氟是氧化性最強的元素，只能呈-1價。單質氟與鹽溶液的反應，都是先與水反應，生成的氫氟酸在與鹽的反應，通入堿中可能導致爆炸。水溶液氫氟酸是一種弱酸。但卻是腐蝕性最強的氫鹵酸，如果皮膚粘到，將一直腐蝕到骨髓。氟可與所有元素發生反應（除氦、氖、氬）氯（Cl）：氯單質-氯氣常溫下為黃綠色氣體，可溶于水，1體積水能溶解2體積氯氣。劇毒，與水部

8、分發生反應，生成HCl與次氯酸，次氯酸不穩定，分解放出氧氣，并生成鹽酸，次氯酸氧化性很強，可用于漂白。氯的水溶液稱為氯水，不穩定，受光照會分解成HCl與次氯酸。液態氯氣稱為液氯。HCl是一種強酸。氯有多種可變化合價。氯氣對肺部有強烈刺激。氯可與大多數元素反應。溴（Br）：溴單質-溴水在常溫下為深紅棕色液體，可溶于水，100克水能溶解約3克溴。揮發性極強，有毒，蒸氣強烈刺激眼睛、粘膜等。水溶液稱為溴水。溴單質需要加水封存，防止蒸氣逸出危害人體。有氧化性，有多種可變化合價，常溫下與水微弱反應，生成氫溴酸和次溴酸。加熱可使反應加快。氫溴酸是一種強酸，酸性強于氫氯酸。溴一般用于有機合成等方面。碘（I）

9、：碘單質在常溫下為深灰色固體，易溶于汽油、乙醇等溶劑，微溶于水，加碘化物可增加碘的溶解度并加快溶解速度。100g水在常溫下可溶解約0.02g碘。低毒，氧化性弱，有多種可變化合價。有升華性，加熱即升華，蒸汽呈紫紅色，但無空氣時為深藍色。有時需要加水封存。氫碘酸為無放射性的最強氫鹵酸，也是無放射性的最強無氧酸。但腐蝕性是所有無放射氫鹵酸中最弱的，僅對皮膚有刺激性。有還原性。 碘是所有鹵族元素中最安全的，因為氟、氯、溴的毒性、腐蝕性均比碘強，而砹雖毒性比碘弱，但有放射性。但是，碘對人體并不安全，尤其是碘蒸氣，會刺激粘膜。即使要補碘，也要用無毒的碘酸鹽。所以所有的鹵族元素對人體都不安全。3. 滯留與湍

10、流的本質區別滯流，又稱層流。流體的一種流動類型。流體質點的運動跡線有條不紊的流動。圓管中流體的雷諾數小于2300時，呈滯流現象。如果大于此值則為過渡流或湍流。湍流是流體的一種流動狀態。當流速很小時，流體分層流動，互不混合，稱為層流，也稱為穩流或片流；逐漸增加流速，流體的流線開始出現波浪狀的擺動，擺動的頻率及振幅隨流速的增加而增加，此種流況稱為過渡流；當流速增加到很大時，流線不再清楚可辨，流場中有許多小漩渦，層流被破壞，相鄰流層間不但有滑動，還有混合。這時的流體作不規則運動，有垂直于流管軸線方向的分速度產生，這種運動稱為湍流，又稱為亂流、擾流或紊流。4. 熱傳遞的基本方式發生熱傳遞的唯一條件是存

11、在溫度差，與物體的狀態，物體間是否接觸都無關。熱傳遞有三種方式：傳導、對流和輻射。傳導熱從物體溫度較高的部分沿著物體傳到溫度較低的部分，叫做傳導。熱傳導是固體中熱傳遞的主要方式。在氣體或液體中，熱傳導過程往往和對流同時發生。各種物質都能夠傳導熱，但是不同物質的傳熱本領不同。善于傳熱的物質叫做熱的良導體，不善于傳熱的物質叫做熱的不良導體。對流靠液體或氣體的流動來傳熱的方式叫做對流。對流是液體和氣體中熱傳遞的主要方式，氣體的對流現象比液體更明顯。利用對流加熱或降溫時，必須同時滿足兩個條件：一是物質可以流動，二是加熱方式必須能促使物質流動。輻射熱由物體沿直線向外射出，叫做輻射。用輻射方式傳遞熱，不需

12、要任何介質，因此，輻射可以在真空中進行。地球上得到太陽的熱，就是太陽通過輻射的方式傳來的。一般情況下，熱傳遞的三種方式往往是同時進行的。5. 重要烴類及其衍生物的一般性質和主要用途烴主要包括：烷烴、不飽和烴、環烷烴、芳香烴。烷烴即飽和烴，烷烴的通式為CnH2n+2。（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等）烷烴隨著分子中碳原子數的增多，其物理性質發生著規律性的變化：1.常溫下，它們的狀態由氣態、液態到固態，且無論是氣體還是液體，均為無色。一般地，C1C4氣態，C5C16液態，C17以上固態。2.它們的熔沸點由低到高。3.烷烴的密度由小到大，但都小于1g/cm3，即都小于水的密度。4.烷烴都不溶于水，易溶于有

13、機溶劑氧化反應R + O2 CO2 + H2O 或 CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2-(點燃)- nCO2 + (n+1) H2O所有的烷烴都能燃燒，而且反應放熱極多。烷烴完全燃燒生成CO2和H2O。如果O2的量不足，就會產生有毒氣體一氧化碳（CO），甚至炭黑（C）。以甲烷為例：CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O O2供應不足時，反應如下：CH4 + 3/2 O2 CO + 2 H2O CH4 + O2 C + 2 H2O裂化反應裂化反應是大分子烴在高溫、高壓或有催化劑的條件下，分裂成小分子烴的過程。裂化反應屬于消除反應，因此烷烴的裂化總是生成烯烴。如十六烷(C16H34)

14、經裂化可得到辛烷(C8H18)和辛烯(C8H16)。由于每個鍵的環境不同，斷裂的機率也就不同，下面以丁烷的裂化為例討論這一點：CH3-CH2-CH2-CH3 CH4 + CH2=CH-CH3 過程中CH3-CH2鍵斷裂，可能性為48%； CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH3 + CH2=CH2 過程中CH2-CH2鍵斷裂，可能性為38%； CH3-CH2-CH2-CH3 CH2=CH-CH2-CH3 + H2不飽和烴：烯烴與環烯烴與多烯烴（乙烯），炔烴與環炔烴與多炔烴（乙炔）乙烯：分子式：C2H4；結構式: CH2=CH2，無色氣體，略具烴類特有的臭味。 聚合反應：在適當溫度、壓強和

15、有催化劑存在的情況下，乙烯雙鍵里的一個鍵會斷裂，分子里的碳原子能互相結合成為聚乙烯。反應方程式：nCH2=CH2-(催化劑) -CH2-CH2-n-乙烯的實驗室制法：CH3CH2OH濃硫酸、170CH2CH2+H2O乙炔：分子式CHCH，化學式CH。乙炔分子量 264 ，氣體比重 091（ Kg/m3）， 火焰溫度 3150 制備方法：CaC22H2OC2H2Ca(OH)2氧化反應：2CH+5O 4CO+2HO加成反應：CHCH+H CHCH CHCH+ HCl CH=CHCl氯乙烯用于制聚氯乙烯“聚合”反應：三個乙炔分子結合成一個苯分子環烷烴：環己烷等環己烷：六氫化苯；六亞甲基；六環烷；分子

16、式：C6H12；相對分子量：84.16；環己烷對酸、堿比較穩定，與中等濃度的硝酸或混酸在低溫下不發生反應，與稀硝酸在100以上的封管中發生硝化反應，生成硝基環己烷。在鉑或鈀催化下，350以上發生脫氫反應生成苯。環己烷與氧化鋁、硫化鉬、古、鎳-鋁一起于高溫下發生異構化，生成甲基戌烷。與三氯化鋁在溫和條件下則異構化為甲基環戊烷。芳香烴：（苯及其同系物，萘、蒽等稠環芳香烴及其同系物，多環芳香烴及其同系物）苯：化學式 C6H6 ；摩爾質量 78.11 g mol-1 ；密度 0.8786 g/mL ；熔點 278.65 K (5.5 ) ；沸點 353.25 K (80.1 )，結構式如下圖：鹵代反應

17、苯的鹵代反應的通式可以寫成：PhH+X2PhX+HX反應過程中，鹵素分子在苯和催化劑的共同作用下異裂，X+進攻苯環，X-與催化劑結合。以溴為例，將液溴與苯混合，溴溶于苯中，形成紅褐色液體，不發生反應，當加入鐵屑后，在生成的三溴化鐵的催化作用下，溴與苯發生反應，混合物呈微沸狀，反應放熱有紅棕色的溴蒸汽產生，冷凝后的氣體遇空氣出現白霧（HBr）。催化歷程：FeBr3+Br-FeBr4-PhH+Br+FeBr4-PhBr+FeBr3+HBr反應后的混合物倒入冷水中，有紅褐色油狀液團（溶有溴）沉于水底，用稀堿液洗滌后得無色液體溴苯。在工業上，鹵代苯中以氯和溴的取代物最為重要。硝化反應苯和硝酸在濃硫酸作

18、催化劑的條件下可生成硝基苯PhH+HO-NO2PhNO2+H2O硝化反應是一個強烈的放熱反應，很容易生成一取代物，但是進一步反應速度較慢。磺化反應用濃硫酸或者發煙硫酸在較高溫度下可以將苯磺化成苯磺酸。PhH+HO-SO3HPhSO3H+H2O苯環上引入一個磺酸基后反應能力下降，不易進一步磺化，需要更高的溫度才能引入第二、第三個磺酸基。這說明硝基、磺酸基都是鈍化基團，即妨礙再次親電取代進行的基團。傅-克反應在AlCl3催化下，苯也可以和醇、烯烴和鹵代烴反應，苯環上的氫原子被烷基取代生成烷基苯。這種反應稱為烷基化反應，又稱為傅-克烷基化反應。例如與乙烯烷基化生成乙苯PhH+CH2=CH2AlCl3

19、Ph-CH2CH3在反應過程中，R基可能會發生重排：如1-氯丙烷與苯反應生成異丙苯，這是由于自由基總是趨向穩定的構型。在強路易斯酸催化下，苯與酰氯或者羧酸酐反應，苯環上的氫原子被酰基取代生成酰基苯。反應條件類似烷基化反應。衍生物：醇、醚、酸、醛、酮、酯等乙醇：結構簡式為CH3CH2OH，俗稱酒精，它在常溫、常壓下是一種易燃、易揮發的無色透明液體，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略帶刺激性。乙醇的用途很廣，可用乙醇來制造醋酸、飲料、香精、染料、燃料等。醫療上也常用體積分數為70%75%的乙醇作消毒劑等。乙醚：分子式C4H10O，結構簡式CH3CH2OCH2CH3；無色液體，極易揮發，氣味

20、特殊；極易燃，純度較高的乙醚不可長時間敞口存放，否則其蒸氣可能引來遠處的明火進而起火；凝固點116.2，沸點34.5，相對密度0.7138（204）；能與乙醇、丙酮、苯、氯仿等混溶。乙酸：乙酸（acetic acid）分子中含有兩個碳原子的飽和羧酸。分子式CH3COOH。因是醋的主要成分，又稱醋酸。廣泛存在于自然界，例如在水果或植物油中主要以其化合物酯的形式存在；在動物的組織內、排泄物和血液中以游離酸的形式存在。無色液體 ，有刺激性氣味。熔點16 .6，沸點117 .9， 相對密度1.0492(204)。純乙酸在16.6以下時能結成冰狀的固體，所以常稱為冰醋酸。易溶于水、乙醇、乙醚和四氯化碳。

21、當水加到乙酸中，混合后的總體積變小，密度增加，直至分子比為11 ，相當于形成一元酸的原乙酸CH3C（OH）3，進一步稀釋，體積不再變化。甲醛：化學式： CH2O, HCHO；一種無色，有強烈刺激型氣味的氣體。易溶于水、醇和醚。甲醛在常溫下是氣態，通常以水溶液形式出現。易溶于水和乙醇，3540的甲醛水溶液叫做福爾馬林。甲醛分子中有醛基生縮聚反應，得到酚醛樹脂(電木)。甲醛是一種重要的有機原料，主要用于塑料工業(如制酚醛樹脂、脲醛塑料電玉)、合成纖維(如合成維尼綸聚乙烯醇縮甲醛)、皮革工業、醫藥、染料等。加聚反應：nHCHO- -CH2O-n聚甲醛，電木，是人造象牙的主要成分。丙酮：也稱作二甲基酮

22、（分子式如下圖），飽和脂肪酮系列中最簡單的酮。熔點-95度，沸點56度，無色液體，有特殊氣味，能溶解醋酸纖維和硝酸纖維。丙酮對人體沒有特殊的毒性，但是吸入后可引起頭痛，支氣管炎等癥狀。如果大量吸入，還可能失去意識。密度：在25時比重0.788；閃點:-17.78(閉杯)；是一種無色透明液體，有特殊的辛辣氣味；易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有機溶劑乙酸乙酯：又名醋酸乙酯，結構式CH3COOC2H5；相對分子質量 88.11；純凈的乙酸乙酯是無色透明有芳香氣味的液體，是一種用途廣泛的精細化工產品，具有優異的溶解性、快干性，用途廣泛，是一種非常重要的有機化工原料和極好的工業溶劑，被廣泛用于

23、醋酸纖維、乙基纖維、氯化橡膠、乙烯樹脂、乙酸纖維樹酯、合成橡膠、涂料及油漆等的生產過程中。其主要用途有：作為工業溶劑，用于涂料、粘合劑、乙基纖維素、人造革、油氈著色劑、人造纖維等產品中；作為粘合劑，用于印刷油墨、人造珍珠的生產；作為提取劑，用于醫藥、有機酸等產品的生產；作為香料原料，用于菠蘿、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。6. 壓強的表示方法物理學中把垂直作用在物體表面上的力叫做壓力；物體的單位面積上受到的壓力的大小叫做壓強；壓強是表示壓力作用效果（形變效果）的物理量。壓強的單位是帕斯卡，簡稱帕，即牛頓平方米。壓強的常用單位有千帕、千克力/平方厘米、托。一般以英文字母p表

24、示。公式：p=F/S （壓強=壓力÷受力面積）p壓強帕斯卡(單位：帕斯卡，符號：Pa) F壓力牛頓(單位：牛頓，符號：N)S受力面積平方米F=PS (壓力=壓強×受力面積)S=F/P (受力面積÷壓強）7. 高分子化合物的概念、基本分類、主要性質和用途概念：高分子化合物是由一類相對分子質量很高的分子聚集而成的化合物，也稱為高分子、大分子等。一般把相對分子質量高于10000的分子稱為高分子。高分子通常由103105個原子以共價鍵連接而成。由于高分子多是由小分子通過聚合反應而制得的，因此也常被稱為聚合物或高聚物，用于聚合的小分子則被稱為“單體”。 基本分類：1、按來源

25、分類 可把高分子分成天然高分子和合成高分子兩大類。2、按材料的性能分類 可把高分子分成塑料、橡膠和纖維三大類。塑料按其熱熔性能又可分為熱塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）和熱固性塑料（如酚醛樹脂、環氧權脂等）兩大類。前者為線型結構的高分子，受熱時可以軟化和流動，可以反復多次塑化成型，次品和廢品可以回收利用，再加工成產品。后者為體型結構的高分子，一經成型便發生固化，不能再加熱軟化，不能反復加工成型，因此，次品和廢品沒有回收利用的價值。塑料的共同特點是有較好的機械強度（尤其是體形結構的高分子），作結構材料使用。纖維又可分為天然纖維和化學纖維。后者又可分為人造纖維（如粘膠纖維、醋酸纖維等）和合成纖維（如尼

26、龍、滌綸等）。人造纖維是用天然高分子（如短棉絨、竹、木、毛發等）經化學加工處理、抽絲而成的。合成纖維是用低分子原料合成的。纖維的特點是能抽絲成型，有較好的強度和撓曲性能，作紡織材料使用。橡膠包括天然膠和合成橡膠。橡膠的特點是具有良好的高彈性能，作彈性材料使用。3、按用途分類 可分為通用高分子，工程材料高分子，功能高分子，仿生高分子，醫用高分子，高分子藥物，高分子試劑，高分子催化劑和生物高分子等。塑料中的“四烯”（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯），纖維中的“四綸”（錦綸、滌綸、腈綸和維綸），橡膠中的“四膠”（丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠和乙丙橡膠）都是用途很廣的高分子材料，為通用高分子。工程

27、塑料是指具有特種性能（如耐高溫、耐輻射等）的高分子材料。如聚甲醛、聚碳酸酯、聚硯、聚酰亞胺、聚芳醚、聚芳酰胺和含氟高分子、含硼高分子等都是較成熟的品種，已廣泛用作工程材料。離子交換樹脂、感光性高分子、高分子試劑和高分子催化劑等都屬功能高分子。醫用高分子、藥用高分子在醫藥上和生理衛生上都有特殊要求，也可以看作是功能同分子。4、按高分子主鏈結構分類 可分為碳鏈高分子、元素有機高分子和無機高分子四大類。碳鏈高分子的主鏈是由碳原子聯結而成的。如：聚乙烯、聚丙烯雜鏈高分子的主鏈除碳原子外，還含有氧、氮、硫等其他元素。如：聚氨酯、聚碳酸酯元素有機高分子主鏈上不一定含有碳原子，而是由硅、氧、鋁、鈦、硼等元素

28、構成，但側基是有機基團。如：聚硅氧烷主要性質：高分子化合物幾乎無揮發性，常溫下常以固態或液態存在。固態高聚物按其結構形態可分為晶態和非晶態。前者分子排列規整有序；而后者分子排列無規則。同一種高分子化合物可以兼具晶態和非晶態兩種結構。大多數的合成樹脂都是非晶態結構。線型結構（包括支鏈結構）高聚物由于有獨立的分子存在，故具有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點。體型結構高聚物由于沒有獨立大分子存在，故沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。因此從結構上看，橡膠只能是線型結構或交聯很少的網狀結構的高分子，纖維也只能是線型的高分子，而塑料則兩種結構的高分子

29、都有。8. 化學反應的能量變化能量變化：根據熱力學第二定律，任何等溫等壓封閉系統傾向降低吉布斯自由能。在沒有外力的影響下，任何反應混合物也是如此。比方，對系統中焓的分析可以得到合乎反應混合物的熱力學計算。反應中焓的計算方式采用標準反應焓以及反應熱加成性定律（赫士定律）。當自由能是負值時，反應才會自發性產生。 其基本方程式如下：G = H - TSG 是自由能改變， H 是焓改變，而 S 則為熵改變。以一個甲烷在氧中的燃燒反應為例：CH4 + 2O2 CO2 + 2 H2O能量計算須打斷反應左側和右側的所有鍵結取得能量數據，才能計算反應物和生成物的能量差。 以 H 表示能量差。 (Delta)

30、表示差異， H 則為焓等于固定壓力下的熱傳導能量。 H 的單位為千焦耳或千卡。放熱反應：如果 H 計算為負值，則反應能量通常會釋放出來形成熱，即為放熱反應。放熱反應會自發性產生。比如我們日常所知的燃燒反應就是在空氣中燃燒瓦斯形成熱。吸熱反應：也有反應是正值的 H 。如果 H 是正值，完成反應須吸收能量。即所謂的吸熱反應。9. 理想流體的總機械能守恒概念：不可壓縮的、沒有粘滯性的流體，稱為理想流體。理想流體是一種理想化的模型。 （1）不容易被壓縮的液體，在不太精確的研究中可以認為是理想流體。研究氣體時，如果氣體的密度沒有明顯變化，也可以認為是理想流體。（2）理想流體沒有粘滯性,流體在流動中機械能

31、不會轉化為內能，因此理想流體的總機械能守恒。10. 運用元素周期表推測判斷元素的原子結構和基本化學性質。1 原子半徑 （1）除第1周期外，其他周期元素（惰性氣體元素除外）的原子半徑隨原子序數的遞增而減小； （2）同一族的元素從上到下，隨電子層數增多，原子半徑增大。 注意：原子半徑在VIB族及此后各副族元素中出現反常現象。從鈦至鋯，其原子半徑合乎規律地增加，這主要是增加電子層數造成的。然而從鋯至鉿，盡管也增加了一個電子層，但半徑反而減小了，這是與它們對應的前一族元素是釔至鑭，原子半徑也合乎規律地增加（電子層數增加）。然而從鑭至鉿中間卻經歷了鑭系的十四個元素，由于電子層數沒有改變，隨著有效核電荷數

32、略有增加，原子半徑依次收縮，這種現象稱為“鑭系收縮”。鑭系收縮的結果抵消了從鋯至鉿由于電子層數增加到來的原子半徑應當增加的影響，出現了鉿的原子半徑反而比鋯小的“反常”現象。2元素變化規律（1） 除第一周期外，其余每個周期都是以金屬元素開始逐漸過渡到非金屬元素，最后一稀有氣體元素結束。（2）每一族的元素的化學性質相似3元素化合價 （1）除第1周期外，同周期從左到右，元素最高正價由堿金屬+1遞增到+7，非金屬元素負價由碳族-4遞增到-1（氟無正價，氧無+6價，除外）； （2）同一主族的元素的最高正價、負價均相同 (3) 所有單質都顯零價 4單質的熔點 （1）同一周期元素隨原子序數的遞增，元素組成的

33、金屬單質的熔點遞增，非金屬單質的熔點遞減； （2）同一族元素從上到下，元素組成的金屬單質的熔點遞減，非金屬單質的熔點遞增 5元素的金屬性與非金屬性 （1）同一周期的元素電子層數相同。因此隨著核電荷數的增加，原子越容易得電子，從左到右金屬性遞減，非金屬性遞增； （2）同一主族元素最外層電子數相同，因此隨著電子層數的增加，原子越容易失電子，從上到下金屬性遞增，非金屬性遞減。 6最高價氧化物和水化物的酸堿性 元素的金屬性越強，其最高價氧化物的水化物的堿性越強；元素的非金屬性越強，最高價氧化物的水化物的酸性越強。 7 非金屬氣態氫化物 元素非金屬性越強，氣態氫化物越穩定。同周期非金屬元素的非金屬性越強

34、，其氣態氫化物水溶液一般酸性越強；同主族非金屬元素的非金屬性越強，其氣態氫化物水溶液的酸性越弱。 8單質的氧化性、還原性 一般元素的金屬性越強，其單質的還原性越強，其氧化物的陽離子氧化性越弱；元素的非金屬性越強，其單質的氧化性越強，其簡單陰離子的還原性越弱。金屬活動性順序表：鉀鈣鈉鎂鋁、鋅鐵錫鉛氫、銅汞銀鉑金。化合價： 一價氫氯鉀鈉銀，二價氧鈣鋇鎂鋅。三鋁四硅五價磷，二三鐵二四碳，莫丟二三四五氮，銅汞二價最常見，單質零價記心間。 負一硝酸氫氧根，負二硫酸碳酸根，還有負三磷酸根，只有銨根是正一 11. 化學反應速率及其影響因素化學反應進行的快慢程度，用單位時間反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來

35、表示。表達式：v（A）=c(A)/t單位：mol/(L·s)或mol/(L·min)影響化學反應速率的因素：溫度，濃度，壓強，催化劑。另外，x射線，射線，固體物質的表面積也會影響化學反應速率壓強：對于有氣體參與的化學反應，其他條件不變時（除體積），增大壓強，即體積減小，反應物濃度增大，單位體積內活化分子數增多，單位時間內有效碰撞次數增多，反應速率加快；反之則減小。若體積不變，加壓（加入不參加此化學反應的氣體）反應速率就不變。因為濃度不變，單位體積內活化分子數就不變。但在體積不變的情況下，加入反應物，同樣是加壓，增加反應物濃度，速率也會增加。溫度：只要升高溫度，反應物分子獲得

36、能量，使一部分原來能量較低分子變成活化分子，增加了活化分子的百分數，使得有效碰撞次數增多，故反應速率加大（主要原因）。當然，由于溫度升高，使分子運動速率加快，單位時間內反應物分子碰撞次數增多反應也會相應加快（次要原因）催化劑：使用正催化劑能夠降低反應所需的能量，使更多的反應物分子成為活化分子，大大提高了單位體積內反應物分子的百分數，從而成千上萬倍地增大了反應物速率.負催化劑則反之。濃度：當其它條件一致下，增加反應物濃度就增加了單位體積的活化分子的數目，從而增加有效碰撞，反應速率增加，但活化分子百分數是不變的 。其他因素：增大一定量固體的表面積（如粉碎），可增大反應速率，光照一般也可增大某些反應

37、的速率；此外，超聲波、電磁波、溶劑等對反應速率也有影響。溶劑對反應速度的影響在均相反應中，溶液的反應遠比氣相反應多得多（有人粗略估計有90%以上均相反應是在溶液中進行的）。但研究溶液中反應的動力學要考慮溶劑分子所起的物理的或化學的影響，另外在溶液中有離子參加的反應常常是瞬間完成的，這也造成了觀測動力學數據的困難。最簡單的情況是溶劑僅引起介質作用的情況。在溶液中起反應的分子要通過擴散穿周圍的溶劑分子之后，才能彼此接觸，反應后生成物分子也要穿國周圍的溶劑分子通過擴散而離開。擴散就是對周圍溶劑分子的反復擠撞，從微觀角度，可以把周圍溶劑分子看成是形成了一個籠，而反應分子則處于籠中。分子在籠中持續時間比

38、氣體分子互相碰撞的持續時間大10-100倍，這相當于它在籠中可以經歷反復的多次碰撞。籠效應就是指反應分子在溶劑分子形成的籠中進行多次的碰撞（或振動）。這種連續反復碰撞則稱為一次偶遇，所以溶劑分子的存在雖然限制了反應分子作遠距離的移動，減少了與遠距離分子的碰撞機會，但卻增加了近距離分子的重復碰撞。總的碰撞頻率并未減低。12. 有機物和無機物的區別有機物：有機物通常指含碳元素的化合物，或碳氫化合物及其衍生物總稱為有機物；與機體有關的化合物（少數與機體有關的化合物是無機化合物，如水），通常指含碳元素的化合物，但一些簡單的含碳化合物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、金屬碳化物、氰化物等除外。無機物：無機

39、化合物即無機物，一般指碳元素以外各元素的化合物，如水、食鹽、硫酸、無機鹽等。但一些簡單的含碳化合物如一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸鹽和碳化物等，由于它們的組成和性質與其他無機化合物相似，因此也作為無機化合物來研究。絕大多數的無機化合物可以歸入氧化物、酸、堿、鹽四大類。13. 直接應用流體靜力學方程式的儀表流體靜力學 流體力學的一個分支，研究靜止流體(液體或氣體)的壓力、密度、溫度分布以及流體對器壁或物體的作用力。靜止流體不能承受剪應力，因而流體作用于邊界面元上的力必須與這些面元垂直。考慮流體內部的一個小體積元，其上、下面積為dA，高為dz（見圖），則體積元下面的作用力為pdA，上面的作用力為。

40、由平衡條件可得： dp =-dz=-gdz，式中為流體比重；為流體密度;g為重力加速度。對于液體，基本上是常數，積分上式可得： pp0+gh， 式中p為液體內部某點的壓力；h為該點距液體自由表面的深度；p0為自由表面上的壓力。用此公式可計算各種液體在不同深度處的壓力。 對于氣體，必須給出隨壓力或高度的變化。在對流層中,溫度隨高度線性下降,即TT0-z，式中T0為地球表面z0處的熱力學溫度；為比例常數。大氣的壓力p與密度之間服從狀態方程，式中R287.14米2/(秒2·開），為氣體常數。流體靜力學主要研究下列基本問題：靜止液體內的壓力(壓強)分布，壓力對器壁的作用，分布在平面或曲面上的

41、壓力的合力及其作用點，物體受到的浮力和浮力的作用點，浮體的穩定性以及靜止氣體的壓力分布、密度分布和溫度分布等。從廣義上說，流體靜力學還包括流體處于相對靜止的情形，例如盛有液體的容器繞一垂直軸線做勻速旋轉時的自由表面為旋轉拋物面就是一例。14. 熱對流概念熱對流：液體或氣體中較熱部分和較冷部分之間通過循環流動使溫度趨于均勻的過程。對流是液體和氣體中熱傳遞的特有方式，氣體的對流現象比液體明顯。對流可分自然對流和強迫對流兩種。自然對流往往自然發生，是由于溫度不均勻而引起的。強迫對流是由于外界的影響對流體攪拌而形成的。 加大液體或氣體的流動速度，能加快對流傳熱。15. 牛頓粘性定律的表達式牛頓粘性定律

42、，又名牛頓內摩擦定律：流體在流動過程中流體層間所產生的剪應力與法向速度梯度成正比，與壓力無關。考慮一種流體，它介于面積兩塊大的平板之間，這兩塊平板處處以一很小的距離分隔開，該系統原先處于靜止狀態。 t時間，讓上面一塊平板以恒定速度u在x方向上運動。緊貼于運動平板下方的一薄層流體也以同一速度運動。當v不太大時，板間流體將保持成薄層流動。靠近運動平板的液體比遠離平板的液體具有較大的速度，且離平板越遠的薄層，速度越小，至固定平板處，速度降為零。速度變化是線性的。這種速度沿距離Y的變化稱為速度分布。各物理量關系構成牛頓內摩擦定律 t=u·du/dy流體的這一規律與固體表面的摩擦力規律不同。1

43、6. 計算液體在圓管內對流傳熱系數對流傳熱系數也稱對流換熱系數。對流換熱系數的基本計算公式由牛頓于1701年提出，又稱牛頓冷卻定律。牛頓指出，流體與固體壁面之間對流傳熱的熱流與它們的溫度差成正比，即：q = h*(tw-t)Q = h*A*(tw-t)式中：q為單位面積的固體表面與流體之間在單位時間內交換的熱量，稱作熱流密度，單位W/m2；tw、t分別為固體表面和流體的溫度，單位K；A為壁面面積，單位m；Q為面積A上的傳熱熱量，單位W；h稱為表面對流傳熱系數，單位W/m.K。對流換熱系數h的物理意義是：當流體與固體表面之間的溫度差為1K時， 1m壁面面積在每秒所能傳遞的熱量。h的大小反映對流換

44、熱的強弱。17. 粘度的單位換算動力粘度單位換算;:1厘泊(1cP)=1毫帕斯卡 .秒 (1mPa.s)100厘泊(100cP)=1泊 (1P)1000毫帕斯卡.秒 (1000mPa.s)=1帕斯卡 .秒 (1Pa.s)動力粘度與運動粘度的換算:=. 式中- 試樣動力粘度(mPa.s)- 試樣運動粘度(mm2/s)- 與測量運動粘度相同溫度下試樣的密度(g/cm3)18. 把化學反應根據反應物和生成物的類別以及反應前后物質種類的多少分類化合反應簡記為：A + B = C：二種以上元素或化合物合成一個復雜產物。（即由兩種或兩種以上的物質生成一種新物質的反應。）分解反應簡記為：A = B + C

45、：化合物分解為構成元素或小分子。 （即化合反應的逆反應。它是指一種化合物在特定條件下分解成兩種或兩種以上較簡單的單質或化合物的反應。）置換反應（單取代反應) 簡記為：A+BC=B+AC ：表示額外的反應元素取代化合物中的一個元素。（即指一種單質和一種化合物生成另一種單質和另一種化合物的反應。置換關系是指組成化合物的某種元素被組成單質的元素所替代。置換反應必為氧化還原反應，但氧化還原反應不一定為置換反應。）根據反應物和生成物中單質的類別，置換反應有以下4種情況：較活潑的金屬置換出較不活潑的金屬或氫氣較活潑的非金屬置換出較不活潑的非金屬非金屬置換出金屬金屬置換出非金屬復分解反應（雙取代反應）簡記為

46、：ABCD=ADCB ：在水溶液中（又稱離子化的）兩個化合物交換元素或離子形成不同的化合物。(即由兩種化合物互相交換成分，生成另外兩種化合物的反應。) 復分解反應的本質是溶液中的離子結合成難電離的物質（如水）、難溶的物質或揮發性氣體，而使復分解反應趨于完成。酸、堿、鹽溶液間發生的反應一般是兩種化合物相互交換成分而形成的，即參加反應的化合物在水溶液中發生電離離解成自由移動的離子,離子間重新組合成新的化合物，因此酸、堿、鹽溶液間的反應一般是復分解反應。復分解反應是離子或者離子團的重新組合，因為此類反應前后各元素的化合價都沒有變化，所以復分解反應都不是氧化還原反應。當然還有更多復雜的情形，但仍可逐步簡單化而視為上述反應類別的連續反應。 化學反應的變化多端難以建立簡單的分類標準。 但是一些類似的化學反應仍然可以歸類，譬如：歧化反應 :指的是同一物質的分子中同一價態的同一元素間發生的氧化還原反應。同一價態的元素在發生氧化還原反應過程中發生了“化合價變化上的分歧”，有些升高，有些降低。發生歧化反應的元素必須具有相應的高價態和低價態化合物，歧化反應只發生在中間價態的元素上。氟(F2)無歧