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文檔簡介
南理工無機化學核心考點―基礎知識點框架梳理及其解析
無機化學核心考點基礎知識點框架梳理及其解析
第一章氣體
1.1理想氣體狀態(tài)方程式
理想氣體狀態(tài)方程式及其應用★
L2氣體的分壓定律
分壓定律與應用支
(標★號是考試重點)
本章包括四個小節(jié),理想氣體狀態(tài)方程式,氣體混合物,氣體分子運動論,真實氣體。
其中前兩個小節(jié)是考試的重點,理想氣體狀態(tài)方程式及應用,分壓定律及應用。后兩
小節(jié)基本不考
在復習每一個知識點的過程中,首先要了解知識點,熟悉教材內容、分析教材例題,并
注意應用條件,最后再通過本講義如下內容對應的例題,從分析、解題、注意易錯點到完
成老師布置的作業(yè)完成相應知識點的掌握過程
知識點一
理想氣體狀態(tài)方程
PVnRT
各物理量的單位:
壓力P-Pa;體積V-dm;氣體摩爾數(shù)n-mol;氣體常數(shù)R-8.314J.mol-1.KT;絕對
溫度T-K.
如在標況下1摩爾氣體,壓力,溫度,體積一般有如下關系P=101325Pa;V=
22.4dm;T=273.15k;
從中可以算出:
R=PV/nT=101325*22.4/1*273.15=8.314J.mol-1.K-l.33
知識點二
分壓定律
一個容器內有幾種混合氣體,相互間不發(fā)生化學反應的條件下,總壓強P總與各種氣體
的
分壓Pi之間有如下關系:
P總=Pl+P2+P3+...+Pn
對于理想氣體,容易得證:n總=nl+n2+n3+....+nn
左邊:P總=n總RT/V
右邊=nl*RT/V+n2*RT/V+…+nn*RT/V=[nl+n2+...+nn]*RT/V
=n總*RT/V=左邊
例題:某容器中含有NH3、02、N2等氣體的混合物。取樣分析后,其中
n(NH3)=0.320mol,n(02)=0.180mobn(N2)=0.700mol?混合氣體的總壓p=133.OkPa。試
計算各組分氣體的分壓
解:n=n(NH3)+n(O2)+n(N2)
=0.320mol+0.180mol+0.700mol
=1.200mol
0.320b1.200
0.320=xl33.OkPa1.200b(NH3)
=35.5kPa
P(02)
n(02)pnO.180x35.5kPa0.320=
=20kPa
p(N2)pp(NH3)p(o2)
=(133.0-35.5-20)kPa
=75.5kPa
總結
這一章知識點比較簡單,先熟悉課本,把例題弄明白,再分別做兩道課后習題鞏固一下
看課本例題l~2f1-3,1-4
課后習題做1,3,9,12
?
第二章熱化學
?2.1熱力學的術語和基本概念
?2.2熱力學第一定律??熱力學第一定律★、焰變和熱化學方程式★、Hess定律★
知識點一
?學習本章首先注意幾個基本概念
?系統(tǒng)(封閉系統(tǒng),敞開系統(tǒng),隔離系統(tǒng)),環(huán)境,狀態(tài)
?過程(定溫過程,定壓過程,定容過程),相,反應進度
知識點二
熱力學第一定律
?L熱和功的概念與比較
?2.熱力學第一定律
對于封閉系統(tǒng)熱力學第一定律為:
UQV
3.焰與焙變
在定壓過程中
焰HUpV狀態(tài)函數(shù)
焙變HH2HlQpH
吸熱反應11>0,放熱反應IKO
?4.熱化學方程式書寫原則(看課本)
5.標準摩爾生成焰
?在溫度T下,由參考狀態(tài)單質生成物質B(vB=+l)的標準摩爾熔變,稱為物質B的標準
摩爾生成烙
?標準摩爾燃燒焰
?在溫度T下,物質B(vB=-1)完全氧化成指定產(chǎn)物時的標準摩爾焰變,稱為物質B
的標準摩爾燃燒焰
6Hess定律
化學反應不管是一步完成還是分幾步完成,其反應熱總是相同的例:已知298.15K
下,反應:
(1)C(s)02(g)C02(g)
rHm(l)=-393.5kJ/mol(2)C0(s)02(g)C02(g)2
計算298.15K下,CO的標準摩爾生成焰1應用:1.利用方程式組合計算
?總結
,看課本例題2T,2~2
,課后習題做2,3,8,11,21
?這一章中hess定律比較重要,考的幾率比較大,要熟練掌握,會計算。
?第三章化學動力學基礎
3.1反應速率的概念
3.2濃度對化學反應速率的影響
化學反應速率方程式及實驗確定方法★、
3.3溫度對反應速率的影響
Arrhenius方程式及應用★
3.4反應速率理論
碰撞理論與活化能★、基元反應
3.5催化劑與催化作用
知識點一
?1.定容反應的反應速率?2.平均速率與瞬時速率的概念,表達式
知識點二
?1.化學反應速率方程式
2.濃度與時間的定量關系
半衰期
當反應物A的轉化率為50%時所需的反應時間稱為半衰期,用
tl/2表示。
對于一級反應,其半衰期為:
lnctl/2
cktl/2,因c1
tl/202c0
ln20.6931則Inktl/2tl/2kk2
知識點三
反應速率方程
影響反應速率的因素有兩個:
k與溫度有關,T增大,一般k也增大,但k、T不是線性關系。Arrhenius方程:
kkOexp(Ea/RT)
k0一指前參量
Ea—實驗活化能,單位為kJ2moi-1
Ea對數(shù)形式:InkInkORT
直線的斜率為Ea-R
為直線關系,直線的截距為InkO1顯然Ink——T
由Arrhenius方程可定義Ea:
Eadlnk2dlnk則EaRT2dTdTRT
Arrhenius方程式的應用
1.已知Tl—kl,T2—k2,求Ea
TT1時,InklInkOEa/RTl
TT2時,lnk2lnkT20Ea/R兩式相減,整理得到:
k2Ea11InklRT1T2
活化能的數(shù)量級在40"400kJ?mol-1,多數(shù)為60~250kJ?mol-1
2.由Ea計算反應速率常數(shù)
例題:2N205(g)2N2O4(g)+02(g)
已知:Tl=298.15K,kl=0.469310-4s-l
T=318.15K,k=6.29310-4sT22
求:Ea及33及15K時的k3.
TTk212解:EaRin102kJmol-lT2Tlkl
k3Ea11InklRT1T3
k36.12103s1
知識點四
?1.理解碰撞理論的概念
?2.過渡態(tài)理論含義及意義
?3.活化能
總結
?這章知識點比較重要,Arrhenius方程的應用是重點?!鲞@章的例題都要仔細做一
遍
?課后習題做3,5,7,11,16,17
*
??第四章化學平衡嫡和Gibbs函數(shù)4.1標準平衡常數(shù)標準平衡常數(shù)表達式★4.2
標準平衡的應用十?
?判斷反應程度、預測反應方向、計算平衡組成4.3化學平衡的移動LeChatelier原
理*4.4自發(fā)變化和嫡嫡的概念與物質嫡的特點★化學反應嫡變的計算★4.5Gibbs
函數(shù)Gibbs函數(shù)變判據(jù)、標準摩爾生成Gibbs函數(shù)、Gibbs函數(shù)與化學平
衡支
知識點一
化學平衡
在可逆反應中,正反應和逆反應的速率相等時反應物和生成物的濃度
不再隨時間而改變的狀態(tài)稱為化學平衡。如:
C0(g)+H20(g)=C02(g)+H2(g)
正逆反應達到動態(tài)平衡,即:
v正=v逆
就可以說該反應已經(jīng)達到化學平衡了。
平衡常數(shù)
一、經(jīng)驗平衡常數(shù)
對任一可逆反應
aA+bB=gG+hH
在一定溫度下達到平衡時,體系中各物質的濃度間有如下關系:
[G]g[H]h/[A]a[B]b=K
濃度單位用摩爾濃度時,該常數(shù)用Kc表示
aA+bB=gG+hH
ghcGcHKcabcAcBc均為平衡時的濃度
氣相反應時,平衡濃度也可以用各氣體分壓表示;此時平衡常數(shù)為KpghpGpHKpab
pApB
根據(jù)理想氣體分壓與濃度的關系:
p=nRT/V=cRT
Kp=Kc(RT)An
標準平衡常數(shù)K0
平衡常數(shù)表達式中各項濃度用相對濃度表示,此時的常數(shù)即為標準平衡常數(shù)。
相對濃度:ci/c。,pi/po―與標態(tài)值比
[C02][H2]Kc[CO][H20]
((pGpApp)agpHpBhpb
P)))平衡常數(shù)表達式中各項濃度用相對濃度表示,此時的常數(shù)即為標準平衡常
數(shù)。
相對濃度:ci/c0,pi/po一與標態(tài)值比
知識點二
1判斷反應的程度
K愈大,反應進行得愈完全;
K愈小,反應進行得愈不完全;
K不太大也不太小(如10-3<K<103),反應物部分地轉化為生成物。
2預測反應的方向
反應商
aA(g)+bB(aq)+cC(s)xX(g)+yY(aq)+zZ(l)
對于一般的化學反應:
任意狀態(tài)下:
[pi(X)/p]x[ci(Y)/c]y
J[pi(A)/p]a[ci(B)/c]b
反應商判據(jù):
J<K反應正向進行;
?J=K系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)
-J>K反應逆向進行
知識點三
1濃度對化學平衡的影響
化學平衡的移動:當外界條件改變時,化學反應從一種平衡狀態(tài)轉變到另一種平衡狀態(tài)
的過程。
對于溶液中的化學反應,平衡時,J=K
當c(反應物)增大或c(生成物)減小時,
J<K平衡向正向移動。
當C(反應物)減小或C(生成物)增大時,
J>K平衡向逆向移動。
?例題:
反應CO(g)+H20(g)->C02(g)+H2(g)某溫度下達到平衡時。
[CO]=[H20]=0.005[C02]=[H2]=0.015向平衡體系中加H20(g),使[H20]=
lmol/ml,判斷平衡移動的方向,并求重新平衡時C0的轉化率[C02][H2]解:
Kc[CO][H20]
(0.015moldm3)2
(0.005moldm3)2
Kc9
平衡因濃度的改變而被破壞時,Qc發(fā)生變化
若從[C0]=0.02算起,第一次平衡時,轉化率為75%,第二次平2壓力對化學平衡
的影響
部分物種分壓的變化
如果保持溫度、體積不變,增大反應物的分壓或減小生成物的分壓,使J減小,導致
J<K,平衡向正向移動。反之,減小反應物的分壓或增大生成物的分壓,使J增大,導致
J>K,平衡向逆向移動。體積改變引起壓力的變化
對于氣體分子數(shù)增加的反應,2B>0,xSB>1,J>K,平衡向逆向移動,即
向氣體分子數(shù)減小的方向移動。0.0150.00495轉化率100%99.75%0.02衡時對
于反應前后氣體分子數(shù)不變的反應,XB=0,x£B=1,J=K,平衡不移動。
對于氣體分子數(shù)減小的反應,》B<0,SB<1,J<K,平衡向正向移動,
即向氣體分子數(shù)減小的方向移動。
3.惰性氣體的影響
①在惰性氣體存在下達到平衡后,再恒溫壓縮,》BW0,平衡向氣
體分子數(shù)減小的方向移動,2B=0,平衡不移動。
②對恒溫恒容下已達到平衡的反應,引入惰性氣體,反應物和生成物pB不變,J=K,
平衡不移動。
③對恒溫恒壓下已達到平衡的反應,引入惰性氣體,總壓不變,體積增大,反應物和生
成物分壓減小,如果SB#0,平衡向氣體分子
數(shù)增大的方向移動。
4溫度對化學平衡的影響
K(T)是溫度的函數(shù)。溫度變化引起K(T)的變化,導致化學
平衡的移動。
知識點四
?掌握一下概念的含義及現(xiàn)象
?自發(fā)現(xiàn)象,焰,最低能量原理,
?混亂度,嫡
?熱力學第三定律,標準嫡
?熱力學第二定律
知識點五
Gibbs函數(shù)判據(jù)
GHTSGibbs公式
定義GHTS
G----Gibbs函數(shù)(Gibbs自由能)
G是狀態(tài)函數(shù),單位:kJ.mol-1
Gibbs函數(shù)(變)判據(jù):
在定溫定壓下,任何自發(fā)變化總是系統(tǒng)的Gibbs函數(shù)減小。G0反應是自發(fā)的,能
正向進行;
G0反應是非自發(fā)的,能逆向進行
G0反應處于平衡狀態(tài)。
標準摩爾生成Gibbs函數(shù)
化學反應的標準摩爾Gibbs函數(shù)(變)
1.標準摩爾生成Gibbs函數(shù)
在溫度TK下,由參考狀態(tài)的單質生成物質B(且vB=+l時)的標準摩爾Gibbs函數(shù)變,
稱為物質B的標準摩爾生成Gibbs函數(shù)。
Gibbs函數(shù)與化學平衡
總結
?本章節(jié)是歷年考試的重點,所以要拿出時間好好學習這一章,共九道例題,希望同學
們都能好好研究一下。
?課后習題做3,5,7,10,12,13,20,22,23
?第五章酸堿平衡
?5.1酸堿質子理論?基本概念十
?5.2水的解離平衡和pH
?5.3弱酸、弱堿的解離平衡
?一元弱酸、弱堿、多元弱酸的解離平衡★
?5.4緩沖溶液支
?5.5酸堿電子理論與配合物概述
?5.6配位反應與配位平衡★
知識點一
?酸,堿的基本概念
?兩性物質
?酸堿的區(qū)分及相對強弱
知識點二
?水的解離平衡
?溶液PH值計算公式
知識點三
?一元弱酸的解離平衡
?一元弱堿的解離平衡
?稀釋定律:在一定溫度下(Ka為定值),某弱電解質的解離度隨著其溶液的稀釋而增
多元弱酸的解離平衡
-第一步:H2C03(aq)H20(l)H30(aq)HC03(aq)
2一第二步:HCO-(aq)H0(l)HO(aq)C03233(aq)
Ka2c(HO)c(CO)(HCO)4.710c(HCO)
32-3
23-
311
鹽溶液的酸堿平衡
1.強酸弱堿鹽(離子酸)
兩邊分別去負對數(shù)
2.弱酸強堿鹽(離子堿)
NaAc,NaCN……一元弱酸強堿鹽的水溶液成堿性,因為弱酸陰離子
在水中發(fā)生水解反應。如在NaAc水溶液中:
Ac(aq)1120(1)HAc(aq)OU(aq)
Kb(Ac)c(HAc)c(0H)
c(Ac)
KwKa(HAc)
?知識點四
?同離子效應:在弱電解質溶液中,加入與其含有相同離子的易溶強電解質而使弱電解
質的解離度降低的現(xiàn)象
?緩沖溶液:具有能保持本身pH值相對穩(wěn)定性能的溶液(也就是不因加入少量強酸或強
堿而顯著改變pH值的溶液)
緩沖作用原理
HA(aq)H20(l)H30(aq)A(aq)
較少量少量較大量
Ka(HA)c(HA)c(H30)c(A)
c(H30)的大小取決于c(HA)/c(A)的比值。
加入少量強堿:
Oil(aq)HA(aq)A(aq)H2O⑴因為c(I!A),c(A)較大,c(H3O)不因Oil
的
加入而有明顯變化。
溶液中較大量的HA與外加的少量的OH—生成A-和H2O,當達到
c(HA)-新平衡時,c(A)略有增加,c(HA)略有減少,變化不大,因此溶c(A)
液的c(H3O+)或pH值基本不變。
加入少量強酸:
緩沖溶液P1I值的計算
1.弱酸一弱酸鹽:
例HAc-NaAc,H2C03—NaHCO3
HA(aq)1120(1)1130(aq)A(aq)
Ka(HA)c(HA)c(H30){c(A)}
兩邊取負對數(shù),則
2.弱堿一弱堿鹽
NI13?1120—NH4ClB(aq)1120(1)BII(aq)OU(aq)
{c(BH)}{c(OH)}Kb(B)
{c(B)}
結論
②緩沖溶液的緩沖能力是有限的;
③緩沖能力與緩沖溶液中各組分的濃度有關,c(HA),c(B)及c(A-)或c(BH+)較大時,
緩沖能力強。
c(HA)c(B)或接近1時,緩沖能力大c(A)c(BH)
?總結
?這一章也是非常重要的一章,尤其是弱酸弱堿的解離平衡,緩沖溶液的計算都是每年
??嫉闹R點,也有一定的難度,大家要重視,學這一章關鍵是總結規(guī)律。
?看例題5-2,5-4,5-5,5-6,5-8,5-10
?課后習題做6,12,16,23,24
?第六章沉淀-溶解平衡
?6.1溶解度與溶度積
?6.2沉淀的生成與溶解
?溶度積規(guī)則★、同離子效應與鹽效應
?pH對溶解度的影響★、配合物的生成對溶解度的影響支
?6.3兩種沉淀之間的平衡★
?分步沉淀、沉淀的轉化
知識點一
?溶解度
?溶度積
?溶解度與溶度積的關系
?在有關溶度積的計算中,離子濃度必須是物質的量濃度,其單位為mol?L-1,而溶解
度的單位往往是g/100g水。因此,計算時有時要先將難溶電解質的溶解度S的單位換
算為mol2L-lo
例:25oC,AgCl的溶解度為1.92310-3g2L_b求同溫度下AgCl的溶度積。
知識點二溶度積規(guī)則
?.同離子效應
?在難溶電解質溶液中加入與其含有相同離子的易溶強電解質,而使難溶電解質的溶解
度降低的作用。
?鹽效應:
?在難溶電解質溶液中,加入易溶強電解質而使難溶電解質的溶解度增大的作用
1.難溶金屬氫氧化物
知識點三
分步沉淀的次序
沉淀類型不同,要通過計算確定。
②與被沉淀離子濃度有關
沉淀的轉化
7.1105
94.910
=1.43104
例題:在ILNa2c03溶液中使0.OlOmol的CaS04全部轉化為CaC03,求Na2CO3的最初濃
度為多少?
0.OlOmolL1
?總結
?沉淀-溶解平衡也是考試的重點之一,計算題出的概率很大,兩種沉淀之間的平衡是
重點。
?課木例題看6-1,6-2,6-3,6-4,6-5,6-6,6-7,6-8,6-10?課后習題做5,7,
10,12,14,16,18,21
?
?第七章氧化還原平衡電化學基礎
7.1氧化還原反應的基本概念
氧化還原反應方程式的配平★
7.2電化學電池
原電池的構造、原電池的電動勢的測定、原電池的最大功與Gibbs函數(shù)
7.3電極電勢
標準氫電極和甘汞電極、標準電極電勢★、Nernst方程★
7.4電極電勢的應用支
判斷氧化劑、還原劑的相對強弱、判斷氧化還原反應進行的方向、確定氧化還原反應進
行的限度、元素電勢圖...............
知識點…
?確定氧化值
-氧化還原反應方程式的配平?配平原則:
?①電荷守恒:氧化劑得電子數(shù)等于還原劑失電子數(shù)。?②質量守恒:反應前后各
元素原子總數(shù)相等。
知識點二電池反應和電極反應
?電池反應一般是一氧化還原反應
Zn+Cu2+(aq)-->Zn2+(aq)+Cu
分為兩個半反應:氧化半反應Zn-Zn2+(aq)+2e
還原半反應Cu2+(aq)+2e-Cu
?電池負極(一)輸出電子,即失電子的反應
(一)ZnfZn2+(aq)+2e
?電池正極(+)得到電子的反應
(+)Cu2+(aq)+2efCu
兩個電極反應相加就是電池反應
幾種不同電極的表示
氧化態(tài)還原態(tài)均為溶液:Fe3++e-=Fe2+
要加惰性電極,如Pt,C等:Pt|Fe2+,Fe3+
有氣體參與反應:2H++2e-=H2
也要加惰性電極:(Pt)H2|H+(c)
有沉淀參與反應:AgCl+e-=Ag+Cl—
Ag|AgCl,Cl—(c)
原電池的最大功與Gibbs函數(shù)
電功(J)=電量(CT電勢差(V)WmaxZFEMF
rGmWmax
電池反應:GZFE
rmMF
EMF—電動勢(V)
F—法拉第常數(shù)96485(C2mol-1)
Z—電池反應中轉移的電子的物質的量標準狀態(tài):
知識點三
2.其它常用的參比電極
①甘汞電極:Hg2C12(s)+2e=2Hg(D+2C1-298K時:。Hg2c12/Hg=O.2801V
飽和(KC1溶液)甘汞電極:Hg2C12/Hg=0.2412V0.1MKC1:Hg2C12
/Hg=0.3337V
②氯化銀電極:AgCl(s)+e=Ag(s)+Cl—標準態(tài)時:cCl-=l.00AgCl/Ag=0.2223
V
3.電極電勢的測定
知識點四
電池電勢和電極電勢的應用
一、氧化還原能力的大小順序
氧化型+ne=還原型
。值越大,電對氧化型氧化能力越強;同理。值越小,電對還原能力越強。如:
0MnO4-/Mn2+=1.51VoFe3+/Fe2+=0.77V
oCu2+/Cu=0.34V0Sn4+/Sn2+=0.154V
0C12/C1-=1.36V0I2/I-=0.54V0Zn2+/Zn=-O.762
氧化能力:Mn04->C12>Fe3+>I2>Cu2+>Sn4+>Zn2+還原能力:Mn2+<Cl-<Fe2+
<I-<Cu<Sn2+<Zn
二、氧化還原反應方向判斷
反應方向性:ArG<0的方向自發(fā)
較強氧化劑+較強還原劑f較弱還原劑+較氧弱化劑(氧化劑)>(還原劑)
此時,E=正極一負極>0,
這樣△rG=-nFE<0
如:Mn04-+Cl--Mn2++C12標態(tài)時自發(fā)嗎?:oMn04-/Mn2+=l.51>0C12/C1-
=1.36反應可自發(fā)
三確定氧化還原反應進行的限度
四元素電勢圖
1.判斷歧化反應能否發(fā)生
2.計算電對的電極電勢
總結
第七章與前兩章一樣,都是比較重要的章節(jié),涉及到的計算題重點很多,幾乎每一小節(jié)
都是考試的重點,五六七這三章要結合起來看,結合考的幾率很大。
課本例題看7-2,7-3,7-4,7-5,7-6,7-7,7-9,7-11,7-12,7-13,7-14
課后習題做4,5,6,11,13,14,16,19,20,21,23
*
?第八章原子結構
8.1氫原子結構
氫原子光譜和Bohr理論、電子的波粒二象性、量子數(shù)★
氫原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)
8.2多電子原子結構
多電子原子軌道能級★、核外電子排布★
8.3元素周期律
原子的電子層結構和元素周期系、元素性質的周期性★.............
知識點?
?氫原子光譜
?Bohr理論及三點假設
?電子的波粒二象性
四個量子數(shù)①主量子數(shù)n
n=l,2,3,...
②角量子數(shù)
1=0,1,2,....n-1
③磁量子數(shù)m
m=+l,...,1
④自旋量子數(shù)ms
llms,ms22
主量子數(shù)n:
與電子能量有關,對于氫原子,電子能量唯一決定于n;
2.1791018
EJ2n
不同的n值,對應于不同的電子層:
12345-
KLMN0-
角量子數(shù)1:
1的取值0,1,2,3……n-1
對應著s,p,d,f-...(亞層)1決定了W的角度函數(shù)的形狀。
磁量子數(shù)m:
m可取0,±1,±2……±1;
其值決定了W角度函數(shù)的空間取向
知識點二
核外電子排布核外電子分布三規(guī)則:
?最低能量原理
電子在核外排列應盡先分布在低能級軌道上,使整個原子系統(tǒng)能量最低。
,Pauli不相容原理
每個原子軌道中最多容納兩個自旋方式相反的電子。
,Hund規(guī)則
在n和1相同的軌道上分布的電子,揩盡可能分占m值不同的軌道,且自旋平行。
N:ls22s22p3
Z=26Fe:ls22s22p63s23p63d64s2
半滿全滿規(guī)則:
當軌道處于全滿、半滿時,原子較穩(wěn)定。
Z24Cr:Is22s22p63s23p63d54sl
Ar3d54sl
Z29Cu:ls22s22p63s23p63dl04sl
Ar3dl04slAr稱為原子芯
知識點三
元素周期律:元素以及由它形成的單質和化合物的性質,隨著元素的原子序數(shù)(核電荷
數(shù))的依次遞增,呈現(xiàn)周期性的變化
元素周期表(長表)
?周期號數(shù)等于電子層數(shù)。
?各周期元素的數(shù)目等于相應能級組中原子軌道所能容納的電子總數(shù)。
?主族元素的族號數(shù)等于原子最外層電子數(shù)
?元素的分區(qū)和族
1)S區(qū):,最后的電子填在ns上,包括IAIIA,屬于活潑金屬,為堿金屬和堿土金
屬;
2)p區(qū):,最后的電子填在np上,包括IHA-VHA以及0族元素,為非金屬和少數(shù)金
屬;
3)d區(qū):,最后的電子填在(n-l)d上,包括HIB-VIIB以及VIH族元素,為過渡金屬;
4)ds區(qū):,(n-l)d全充滿,最后的電子填在ns上,包括IB-HB,過渡金屬(d和ds
區(qū)金屬合起來,為過渡金屬);
5)f區(qū):,包括錮系和婀系元素,稱為內過渡元素或內過渡系.量子數(shù),電子層,電子
亞層之間的關系
每個電子層最多
容納的電子數(shù)28182n2主量子數(shù)n1234電子層KLMN角量子數(shù)10123
電子亞層spdf每個亞層中軌道數(shù)目1357每個亞層最多容納電子數(shù)261014
原子半徑(r)共價半徑
金屬半徑
vanderWaals半徑
主族元素:從左到右r減?。?/p>
上到下r增大。
過渡元素:從左到右r緩慢減小;
從上到下r略有增大。電離能
基態(tài)氣體原子失去電子成為帶一個正電荷的氣態(tài)正離子所需要的能
量稱為第一電離能,用I1表示。
E(g)E+(g)+e-I1
由+1價氣態(tài)正離子失去電子成為帶+2價氣態(tài)正離子所需要的能量稱
為第二電離能,用I2表示
E+(g)E2+(g)+e-I2
例如:
Li(g)eLi2(g)127298.IkJmol1
Li2(g)eLi3(g)1311815kJmol1
同一周期:主族元素從IA到鹵素,Z*增大,r減小,I增大。其中IA的II最小,
稀有氣體的II最大;長周期中部(過渡元素),電子依次加到次外層,Z*增加不多,r
減小緩慢,I略有增加N、P、As、Sb,Be、Mg電離能較大——半滿,全滿。
同一主族:從上到下,最外層電子數(shù)相同;Z*增加不多,r增大為主要因素,核對外層
電子引力依次減弱,電子易失去,I依次變小。電子親和能元素的氣態(tài)原子在基態(tài)時獲
得一.個電子成為一價氣態(tài)負離子所放出的能量稱為電子親和能。當負一價離子再獲得電子
時要克服負電荷之
間的排斥力,因此要吸收能量。
例如
0(g)+e-0-(g)Al=-140.0kJ.mo1-1
0-(g)+e-02-(g)A2=844.2kJ.mol-1
電子親和能的大小變化的周期性規(guī)律如下圖:
同一周期:從左到右,Z*增大,r減小,最外層電子數(shù)依次增多,趨向于結合電子形
成8電子結構,A的負值增大。鹵素的A呈現(xiàn)最大負值,HA為正值,稀有氣體的A為
最大正值。
同一主族:從上到下,規(guī)律不很明顯,大部分的A負值變小。特例:A(N)為正值,是
P區(qū)元素中除稀有氣體外唯一的正值。A的最大負值不出現(xiàn)在F原子而是C1原子。
電負性
原子在分子中吸引電子的能力稱為元素的電負性,用表示。電負性的標度有多種,常
見的有Mulliken標度(
標度(M),Pauling)。p)和AlIred-Rochow標度(AR
電負性標度不同,數(shù)據(jù)不同,但在周期系中變化規(guī)律是一致的。電負性可以綜合衡量各
種元素的金屬性和非金屬性。同一周期從左到右電負性依次增大;同一主族從上到下電負
性依次變小,F(xiàn)元素為
3.98,非金屬性最強。
?總結
?這一章內容比較繁瑣,要理解,選擇,填空出的比較多,記憶的東西比較多
?課后習題做5,10,11,12,14,15,16,19
?第九章分子結構
?9.1價鍵理論
?共價鍵的本質與特點、共價鍵的鍵型、雜化軌道理論★?9.2價層電子對互斥理論★
?9.3分子軌道理論★
?9.4鍵參數(shù)
知識點一
共價鍵的鍵型
1.。鍵:
原子軌道沿核間聯(lián)線方向進行同號重疊(頭碰頭)。
2.Jt鍵:
兩原子軌道垂直核間聯(lián)線并相互平行進行同號重疊(肩并肩)o雜化軌道
基本要點:
?成鍵時能級相近的價電子軌道混合雜
化,形成新的價電子軌道——雜化軌道。
?雜化前后軌道數(shù)目不變。
-雜化后軌道伸展方向,形狀發(fā)生改變。
1.sp3雜化
CH4的空間構型
為正四面體
2.sp2雜化
4.不等性sp3雜化
NH3
HNH107o18'小結:雜化軌道的類型與分子的空間構型
知識點二
價層電子對互斥理論
基本要點
?分子或離子的空間構型與中心原子的價層電子對數(shù)目有關。價層電子對=。鍵電子對
+孤對電子對
(VP)(oBP)(LP)
價層電子對盡可能遠離,以使斥力最小。
LP-LP>LP-BP>BP-BP
推斷分子或離子的空間構型的具體步驟:
確定中心原子的價層電子對數(shù),
以AXm為例(A一中心原子,X一配位原子):
VP=1/2[A的價電子數(shù)+X提供的價電子數(shù)土離子電荷數(shù)()]原則:
①A的價電子數(shù)=主族序數(shù);
②配體X:H和鹵素每個原子各提供一個價電子,氧與硫不提供價電子;
③正離子應減去電荷數(shù),負離子應加上電荷數(shù)。
例:VP()=(6+43
0+2)=4
確定中心原子的孤對電子對數(shù),推斷分子的空間構型。①LP=0:分子的空間構型=電子
對的空間構型例如
知識點三
分子軌道:是以多個原子核為中心構成的多中心軌道,分子知識點二Schrodinger方程
的解。可以采取原子軌道線性組合的方法求得分子軌道的波函數(shù)。
例如:A+B-AB甲ICaWaCbWb
甲Ca'WaCb'甲b式中:Wa,Wb一原子軌道
中一成鍵分子軌道;甲一反鍵分子軌道。
C,C'一系數(shù),表示原子軌道對分子軌道的
貢獻程度。
1鍵級B.0(成鍵電子數(shù)反鍵電子數(shù)2
總結
?這章同第八章一樣也是選擇,填空考試的重點,重在理解,不要死記硬背。
?課后習題做2,3,5,6,8,14
第十章固體結構
10.1晶體結構和類型10.2金屬晶體10.3離子晶體
離子晶體結構、晶格能★、離子極化*10.4分子晶體
分子的偶極矩和極化率★、分子間的吸引作用★、氫鍵★知識點」
1.晶胞:晶體的最小重復單元,通過晶胞在空間平移無隙地堆砌而成晶體2.立方晶
系分為簡單立方、體心立方和面心立方三種型式晶體類型
知識點二
1.三種典型的離子晶體NaCl型
晶格:面心立方配位比:6:6晶胞中離子的個數(shù)
1Na:1214個4
CsCl型11C1:864個82
晶格簡單立方配位比:8:8晶胞中離子的個數(shù)1-C1:81個Cs:1個8
ZnS型(立方型)
晶格:面心立方配位比:4:4晶胞中離子的個數(shù)
Zn
2112-S:684個:4個
28
影響晶格能的因素
①離子的電荷(晶體類型相同時)Zt,Ut例:U(NaCl)<U(MgO)②離子的半徑(晶體
類型相同時)Rt,UI例:U(MgO)>U(CaO)③晶體的結構類型
④離子電子層結構類型1.離子的極化率(a)
一般規(guī)律
①離子半徑r:r愈大,a愈大。
如a:Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+;F-<Cl-<Br-<I-
②負離子極化率大于正離子的極化率。
③離子電荷:正離子電荷少的極化率大。
如:a(Na+)>a(Mg2+)
④離子電荷:負離子電荷多的極化率大。
如:a(S2-)>a(C1-)
⑤離子的電子層構型:(18+2)e-,18e->9-17e->8e-
如:a(Cd2+)>a(Ca2+);a(Cu+)>a(Na+)
r/pm97999695
2.離子極化力(f)
一般規(guī)律:
①離子半徑r:r小者,極化力大。
②離子電荷:電荷多者,極化力大。
③離子的外層電子構型:
f:(18+2)e-18e->9-17e->8e-
當正負離子混合在一起時,著重考慮正離子的極化力,負離子的極化率,但是18e構型
的正離子(Ag+,Cd2+等)也要考慮其變形性。
3.離子極化的結果
①鍵型過渡(離子鍵向共價鍵過渡)
如:AgFAgClAgBrAgl
②晶型改變
AgClAgBrAgl
r+/r-0.6950.630.58
理論上晶型NaClNaClNaCl
實際上晶型NaClNaClZnS
配位數(shù)664
③性質改變
例如;溶解度AgCl>AgBr>AgINaCI易溶于水,CuCl難溶于水
知識點三
分子的偶極矩和極化率-分子的偶極矩(口):用于定量地表示極性分子的極性大小
式中q為極上所帶電量,1為偶極長度
極性分子非極性分子
M=0口N0
雙原子分子:異核:HX同核H2
多原子分子03(V字形)
分子的偶極矩與鍵矩的關系:
極性鍵構成的雙原子分子:
分子偶極矩=鍵矩
多原子分子的偶極矩=鍵矩的矢量和,
例如:u(SF6)=0,鍵矩互相抵消,
N(1120)^0,鍵矩未能抵消
2.分子的極化率:
用于定量地表示分子的變形性大小。分子的變形性大小指的是正電中心與負電中心發(fā)生
位移(由重合變不重合,由偶極長度小變偶極長度大)。影響分子變形性大小的因素
外因:外加電場愈強,分子變形愈厲害;內因:分子愈大,分子變形愈厲害。
3.分子間具有吸引作用的根本原因:任何分子都有正、負電中心;任何分子都有變形
的性能。
1.色散作用(色散力)
由于瞬時偶極而產(chǎn)生的分子間相互作用
色散力與分子極化率有關。a大,色散力大
2.誘導作用(誘導力):
由于誘導偶極而產(chǎn)生的分子間相互作用
決定誘導作用強弱的因素:
極性分子的偶極矩:q1U愈大,誘導作用愈強。
非極性分子的極化率:
a愈大,誘導作用愈強
3.取向作用(趨向力):
兩個固有偶極間存在的同極相斥、異極相吸的定向作用稱為取向作用。
兩個極性分子相互靠近時,由于同極相斥、異極相吸,分子發(fā)生轉動,并按異極相鄰狀
態(tài)取向,分子進一步相互靠近。
3.總結
4.本章節(jié)知識點相對較少,重點也不是很多,課件把重點都做的比較詳細,相對容易
一些
5.課后習題做8,9,10,11,13,15,16
*
*第十一章配合物結構
6.11.1配合物的空間構型和磁性
7.11.2配合物的化學鍵理論
8.價鍵理論★、晶體場理論★
配合物的空間構型
知識點一
配合物的空間構型
配合物分子或離子的空間構型與配位數(shù)的多少密切相關
知識點二
價鍵理論
1.價鍵理論的要點:
(1)形成體(M):有空軌道
配位體(L):有孤對電子
二者形成配位鍵ML
(2)形成體(中心離子)采用雜化軌道成鍵
(3)雜化方式與空間構型有關
2.配位數(shù)為2的配合物
[Ag(NH3)2]+的空間構型為直線形,ii=O
3.配位數(shù)為4的配合物
[BeX4]2-的空間構型為四面體
[Ni(CN)4]2-的空間構型為平面正方形,u=0
9.4.配位數(shù)為6的配合物
10.這類配合物絕大多數(shù)是八面體構型,形成體可能采取d2sp3或sp3d2雜化軌道成
鍵。
11.例如:[Fe(CN)6]3-,U=2.4B.M.
12.內軌配鍵,以內軌配鍵形成的配合物叫內軌型配合物
13.例如:[FeF6]3-,u=5.90B.M.
同一中心離子的內軌型配合物比外軌型配合物穩(wěn)定。
對價鍵理論的評價:
?很好地解釋了配合物的空間構型、磁性、穩(wěn)定性,直觀明了。
?無法解釋配合物的顏色(吸收光譜)。
?無法解釋配合物的穩(wěn)定性隨Mn+的d電子數(shù)目的多少而變化。
?Fe3+的外軌配合物動用了高能量的4d軌道似乎不大可能
O
晶體場理論
1.晶體場理論的基本要點
在配合物中,中心離子M處于帶電的配位體L形成的靜電場中,二者完全靠靜電作用結
合在一起;
晶體場對M的d電子產(chǎn)生排斥作用,使M的d軌道發(fā)生能級分裂;
分裂類型與化合物的空間構型有關;晶體場相同,L不同,分裂程度也不同
2.八面體場中中心離子d軌道的分裂
在八面體型的配合物中,6個配位體分別占據(jù)八面體的6個頂點,由此產(chǎn)生的靜電場叫
做八面體場。八面體場中d軌道與配體間的作用:
八面體場中d軌道能級分裂
八面體場
球形場
總結
14.這一章知識點不多,考的概率卻很大,所以不應該輕視,像配合物空間結構,化學
鍵理論,晶體場都是常考的知識點,認真準備。
15.課后習題做2,4,6,7,8,10,11
*第十二章s區(qū)元素
16.12.1s區(qū)元素概述
17.12.2s區(qū)元素的單質
18.12.3s區(qū)元素的化合物支
19.12.4鋰、被的特殊性、對角線規(guī)則
知識點一
s區(qū)元素概述
堿金屬(IA):nsl
Li,Na,K,Rb,Cs,Fr
堿土金屬(HA):ns2
Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra
都是活潑金屬。
通性
易與H2直接化合成MH、MH2離子型化合物;
與02形成正常氧化物、過氧化物、超氧化物:
易與H20反應(除Be、Mg外),與非金屬作用形成相應的化合物
20.單質的物理性質
21.單質的化學性質
22.單質的焰色反應
知識點二
1氫化物
s區(qū)元素的單質(除Be、Mg外)均能與氫形成離子型氫化物
1.均為白色晶體,熱穩(wěn)定性差
LiHNaHKHRbHCsHNaCl
-90.4-57.3-57.7-54.3-49.3-441
2.還原性強
2.23V)(2/H
)
鈦的冶煉
2LillTiO2Ti2LiOH4NaHTiC14Ti4NaCl2112
劇烈水解
MHH20MOHH2(g)
CaH22H20Ca(0H)22H2(g)
3.形成配位氫化物
(無水)乙醛鋁氫化鋰4LillA1C13Li[AlH4]3LiCl
受潮時強烈水解
LiAlH44H20LiOHAl(OH)34H22氧化物
1.形成三類氧化物
正常氧化物(02-)過氧化物(022-)超氧化物(02-)
穩(wěn)定性:
2.制備
直接
2Na02Na202
K02K02
間接
Na2022Na2Na20
2KN0310K6K20N2
MC03MOC02(g)
3.化學性質
與H20的作用
IM2011202M0I102->02->022-
LiCs劇烈程度
IM2011202M0I1
Na2022H202NaOHH202
2K022H202K0HH20202
與C02的作用
Li20C02Li2C03
2Na2022C022Na2C0302(g)
4K022C022K2C03302(g)
3氫氧化物
堿金屬和堿土金屬的氫氧化物都是白色固體
易吸水而潮解
MOH易溶于水,放熱。堿土金屬溶解度(20C)
總結
23.從這一章開始,需要記憶的內容比較多,要找出規(guī)律性,要詳細地做好筆記,選
擇,簡答考的比較多
24.課后習題做3,4,9,12,13,15-第十三章p區(qū)元素(一)
13.1p區(qū)元素概述
13.2硼族元素
硼族元素概述、硼族元素的單質、硼的化合物★、鋁的化合物★13.3碳族元素
碳族元素概述、碳族元素的單質、碳的化合物★、硅的化合物★、錫、鉛的化合物★?
????
知識點一
硼族元素
?nsnp21BAlGaInT1
+3+3+3(+1)+1+3+1(+3)電負性2.041.611.811.781.622.04
(H2.18)
+3是特殊的價,一般是最穩(wěn)定的,但是,從元素電位圖上看出:T13+_1.25_Tl+_
0.336T1
I_1.36_T1C1_-O.557I
說明門3+有強的氧化性。因為有6S2因素
B與Si有點相似(斜對角規(guī)則)
B-BSi-Si沒有C—C鍵強,但B-0、Si-0鍵強度大,鍵能高
B在自然界的存在形式:Na2B407?101120、H3BO3.
BnHn+4、BnHn+6硼烷,早期高能燃料
B2H6+302-B203+3H20AH=-2166KJ?mol-l
(注:B2H6是氣體,有毒,有爆炸性,能燃燒)
C2H6+02-C02+1120AH=-1559KJ*mol-l
除硼以外,均為金屬
硼的化合物
25.硼烷的性質
1.硼的氫化物
硼烷分類:BnHn+4和BnHn+6
例:B2H6B4H10
乙硼烷丁硼烷有CH4,但無BH3
最簡單的硼烷:B2H6
硼烷的性質
①自燃
B2H6(g)302(g)B203(s)3H20(g)
高能燃料,劇毒
②水解
2H3B03(s)6H2(g)B2H6(g)3H20(l)
③加合反應
BllCO2[1I3BCO]26
[B1I2(NH3)2][BH4]B21I62NII3
2LiHBH262LiBH4
④被氯氯化
Bll(g)6C1(g)2BC13(1)6HC1262
2.硼的含氧化合物
①三氧化二硼B(yǎng)203
結構
原子晶體:熔點460C無定形體:軟化制備
4B(s)30(g)2B203(s)2
21IB0B2033112033
性質:
2B3Mg0B2033Mg
②硼酸H3B03性質:
一元弱酸(固體酸)
受熱易分解
-H2020HB02-HB203(玻璃態(tài))H3B03
③硼砂
水解呈堿性
[B405(0H)4]25H2041I3B0320H-
4H3B0320H-2H3B032B(0H)-
4
構成緩沖溶液pH=9.24(20℃)與酸反應制
H3B03NaB0HSO5H04H3B03Na2S04247242
脫水
878℃B2032NaB02101120Na2B407101120
硼砂珠實驗
Na2B407CoOCo(602)22NaB02(藍色)
NaBONiONi(BO2)22NaBO2(棕色)247
3.硼的鹵化物
BX3結構B:sp2雜化
33
水解
BX3110II3B033HX32(XCl,Br,I)
4BF3H20H3B033H[BF4]3
BF3HFHFBF3BFBC1BBr3BI3室溫下gg1s聚集態(tài)熔點/'C-127.1-
107-4649.9沸點/℃-100.412.791.3210
知識點二
鋁的化合物
氫氧化鋁:A1(OH)3
兩性:A1(OH)3+3H+A13++3H20
Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-
在堿性溶液中存在[Al(OH)4]-或[Al(OH)6]3-
鋁的鹵化物
A1F3A1C13AlBr3A113離子鍵共價鍵離子晶體分子晶體
分子晶體:熔點低,易揮發(fā),易溶于有機溶劑,易形成雙聚物水解激烈
A1C133H20A1(OH)33HC1
鋁的含氧酸鹽
硫酸鋁A12(S04)3
鋁鉀磯(明磯)KA1(SO4)212H20
2A132S2-6H202Al(0H)3(s)3H2S(g)
32-2A13C033H202Al(0H)3(s)3C02(g)
A13+的鑒定:在氨堿性條件下,加入茜素
知識點三
碳的化合物
1.碳的氧化物-氧化碳(CO)
結構:
C0(6+8=14e-)與N2(237=14e-)
是等電子體,結構相似
性質:
①作配位體,形成談基配合物
Fe(CO)5,Ni(CO)4,Co2(CO)8
其中C是配位原子。
②還原劑
③劇毒
2.二氧化碳(C02)
固體二氧化碳干冰
經(jīng)典的分子結構:o=c=o
C=0雙鍵鍵長124pm(在CH3—C—CH3中)
C=0叁鍵鍵長113Pm
C02中,碳、氧之間鍵長116Pm
3.碳酸及其鹽
C02溶于水,大部分CO2?H2O,極小部分H2CO3
1IC0-4.410-7II2CO31
-KCO24.710T1HC032碳酸及其鹽的熱穩(wěn)定性:
①H2C03〈MHC03〈M2C03
II2C03H20CO2(g)I2M1ICO3MI
2C03H20C02IIMC03MHOC02(g)
②同一族金屬的碳酸鹽穩(wěn)定性從上到下增加
BeCO3MgC03CaCO3SrCO3BaCO3
分解T/℃10054090012901360
③過渡金屬碳酸鹽穩(wěn)定性差
CaC03PbC03ZnC03FeC03
分解T/℃900315350282
價電子構型8e_(18+2)e_18e_(9-17)e_
離子極化觀點:
r(M2+)愈小,M2+極化力愈大,MC03愈不穩(wěn)定;M2+為18e_,(18+2)e,(9-17)e
構
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