1、原子。
2、物质的量。
3、化学键。
4、卤素。1、 原子。
原子结构。
古典原子论:物质由极小的称为“原子”的微粒构成,物质只能分割到原子为止。(德谟克利特)
化学元素均由不可再分的微粒构成,这种微粒称为原子。(道尔顿)
葡萄干面包原子模型:原子中的正电荷均匀地分布在整个原子的球形体内。(汤姆孙)
原子结构行星模型:原子由带正电荷的质量很小很集中的原子核和在它周围运动着的带负电荷的电子组成。(卢瑟福)
电子云模型:电子在原子核外很小的空间内作高速运动,其运动规律跟一般物体不同,它没有明确的轨道。*小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小。
α粒子散射实验:用α粒子(he2+)轰击金箔。绝大部分α粒子直线穿过,极少数α粒子穿过金箔,个别α粒子偏转180°。得出原子结构行星模型。
核外电子(决定化学性质)符号e
原子结构中子(决定同位素种类)符号n
原子核。质子(决定元素种类)符号p
中性原子:核电荷数(z)=质子数=核外电子数。
质量数(a)=质子数(z)+中子数(n)
元素符号角标:左下质子数(一般省略),左上质量数,右下原子个数,右上离子电荷,正上化合价。
同位素:具有相同质子数和不同中子数的同一种元素互为同位素。不是所有元素都有天然同位素。
相对原子质量是原子质量与一个12c原子质量的的比值。元素的相对原子质量(a)是元素所有天然同位素相对原子质量的加权平均值。元素的相对原子质量与相对原子质量概念不同。
a=a1·a1%+a2·a2%+…an·an% (a是同位素所占的原子百分率)
原子结构示意图:圈内写核电荷数(带+号),弧线间写该电子层电子数。
电子式:在元素符号周围用黑点或×表示最外层电子。
电子排布:每个电子层最多容纳电子2n 2个电子(n表示电子层序数)最外层电子数不超过8个,稀有气体结构最稳定。次外层电子数不超过18,倒数第三层不超过32,主族除第周期外次外层原子数均为8或18
离子:原子或原子团得失电子后形成的带电微粒。带负电为阴离子,正电为阳离子。阴离子电子式应在外围加中括号。离子符号在右上角加n+或n-来表示电荷数,n=1时省略n。
电子层数有时量子力学的能层的符号来表示,1~7层分别表示为k,l,m,n,o,p,q。
2、 物质的量。
物质的量(n)是国际单位制(si)的七个基本物理量之一。用于计量物质的微观基本单元,可以是分子、原子、离子、电子等。单位摩(尔),符号mol。
1mol代表该单元数量与0.012kg12c的原子数相等。该数量称为阿伏伽德罗常数(纯数或以mol-1为单位时则为常量),符号na,值约为6.
0221367×1023。
摩尔质量(m)是1mol物质的质量,单位g/mol。1mol物质(广义)的质量以g为单位时数值上等于它的摩尔质量和相对质量。相对(分子或原子等)质量(mr)也叫式量,是纯数,数值上等于摩尔质量。
摩尔质量(m)=
摩尔体积(vm)是1mol物质的体积,单位m3·mol-1或l·mol-1。摩尔体积概念不限环境,不限于气体。气体摩尔体积是1mol气体的体积,在iupac规定的标况下,任何气体摩尔体积均为22.
414l/mol。
微粒数。na ÷na
mvm质量(m物质的量(n气体体积(v)(
mvm 气体摩尔体积使用时注意一个条件(标况等),一个对象(仅限气体,无论纯净还是混合),两个数据(1mol,约22.4l)
决定物质体积的因素:物质微粒数,微粒体积,微粒间距离。
阿伏伽德罗定律:同温同压下,相同体积任何气体都含有相同数目的分子。(同样可推到分子物质的量,及反应时消耗或生成的摩尔比)
同温同压下: =同温同体积: =
气体密度(g/l)=气体摩尔质量(g/mol)÷该状况下气体摩尔体积(l/mol)
狭义的浓度是物质的量浓度(c),指单位体积溶液(一般为1l)所含的溶质b的物质的量。除此外还有溶质的质量分数(c%),溶质的体积分数。单位mol·l-1
cb= 注意单位。
稀释浓溶液时,溶质的量不变。c浓×v浓=c稀×v稀。
一定温度下:溶解度(s)=×100 溶剂溶质质量可做变量。
3、 化学键。
化学键主要分为离子键,共价键和金属键。
电负性(指吸引电子能力)相差较大的元素,一般是金属与非金属,成键电子强烈地偏向其中一个原子。可大概认为是电子发生转移,一个失去电子另一个得到电子,分别形成较稳定的阴阳离子在所有方向上互相发生强烈静电作用,达到平衡后形成稳定的离子键。所形成化合物叫离子化合物。
离子化合物不一定有金属元素,如nh4cl。离子化合物在非气态状态下不存在单个分子,总是以离子形态存在。
电负性相差不大的元素,一般是非金属之间,电子轨道部分重叠,成键电子基本被两个原子共用,从而使得两原子达到较稳定的形态,原子间形成共价键。形成的化合物叫共价化合物。共价化合物不一定没有金属,如alcl3。
(只需了解即可)共价化合物一般以分子形态存在,溶于部分溶剂(如水)时电离成为阴阳离子。共价键有固定方向。
离子化合物的电子式只需分别写出阴阳离子的电子式即可,相同的多个离子不能合并。共价化合物使成键原子相邻,把共用电子成对标在两元素符号中间最终。
共价键可以是共用1对,2对或3对电子。
4、 卤素。
卤素是指元素周期表viia族的氟、氯、溴、碘、砹及uus六种元素,稳定的单质形态理论上均为双原子分子。
粗盐提纯:主要步骤:称量,溶解,过滤,蒸发,称量,计算。可除去难溶性杂质。在过滤前加一些试剂可除去一些可溶性杂质。过滤后加入稀盐酸可除去oh-、co32-等杂质。
氯化钠(nacl)是海水中含量最高的溶质,也是重要化工原料。电解饱和nacl溶液的工艺称作氯碱工业。
电解饱和食盐水:对nacl饱和溶液通直流电,两级均生成气泡。阳极气体黄绿色,溶液略微变绿,阳极处滴入无色酚酞指示剂可使溶液由无色变红。
检验阴极气体方法:爆鸣实验,收集一试管气体靠近酒精灯,发出爆鸣声。检验阳极气体方法:
用湿润的淀粉-ki试纸,遇到该气体试纸由白色变蓝,体现了氯气的氧化性。
在nacl溶液中含有na+、h+、cl-、oh-四种离子,通电时由于异电荷相互吸引,钠离子和氢离子转移到阴极,氯离子和氢氧根离子转移到阳极。oh-和cl-的1个电子顺着电流转移走,成为cl并结合成cl2,氢氧根离子无法单独离开溶液。氯和氢氧根的电子通过电流转移给氢离子和钠离子,氢同样结合成氢气,而钠单质无法在水溶液中稳定存在,又把电子转移给氢氧根,这就是为什么阳极生成氯气,阴极生成氯气和氢氧化钠。
2nacl+2h2o2naoh+h2↑+cl2↑
上述反应产生的氢气和氯气在工业上可用于进一步制取***。
h2+cl22hcl
工业上把氯气放在内管(以防逸出污染空气),氢气放在外管点燃。反应现象是发出苍白色火焰,放热,产生的气体在湿润空气中冒白雾。生成的***通入水中制得盐酸。
实验室制取***可用难挥发性酸(常用浓硫酸)与氯化物(常用nacl)共热。
nacl+h2so4(浓)nahso4+hcl↑
2nacl+h2so4(浓)na2so4+2hcl↑ 收集***用向上排空气法。
检验***用湿润的蓝色石蕊。干燥的***不显酸性。
***极易溶于水,可用喷泉实验证明。实验步骤是先挤压滴管使少量水进入烧瓶(降低瓶内压强),再打开弹簧夹。可见烧杯中的石蕊溶液喷人瓶中后由紫色变红色。
氯碱工业产生的氯气通入产生的氢氧化钠溶液可制取消毒液。
2naoh+cl2nacl+naclo+h2o
现象黄绿色气体消失为无色。(溶液仍为无色)
类似的工业上用石灰乳制取漂白粉。
2ca(oh)2+2cl2cacl2+ca(clo)2+2h2o
漂白粉含有氯化钙和次氯酸钙,有效成分是次氯酸钙。
氯气(cl2)是黄绿色有强烈刺激性气味的剧毒气体,不存在于自然界,实验室制取方法是用氧化剂(常用二氧化锰)氧化浓盐酸。
4hcl+mno2mncl2+2h2o+cl2↑
反应会产生***和水蒸气杂质,可采用分别通过饱和nacl溶液、浓h2so4的方法除杂。收集氯气可用向上排空气法或排饱和nacl溶液法。尾气通入naoh溶液,收集装置密闭。
***和氯气尾气处理都需要防倒吸。防倒吸的常用装置是把连接导管的漏斗(或其他较大的容器)倒扣在烧杯的吸收液中,边缘侧刚接触液面,也可以加安全瓶或导管微微离开液面。另有一种方法是吸收液下面加一些ccl4,溶液会分层,naoh溶液在上层,把尾气通入下层即可。
铁、铜等金属可以在氯气中燃烧。铁与氯气反应实验方法类似于铁丝在氧气中燃烧,现象是剧烈燃烧放热,产生红棕色烟。
2fe+3cl22fecl3
氢气也可在氯气中燃烧(见上文)
氯气可与水发生可逆反应,生成盐酸和次氯酸。
h2o+cl2 hclo+hcl
反应可逆,也就是反应不会完全发生,4种物质会同时存在。产物hclo有漂白性,所以湿润的氯气可以漂白湿润色布或彩色纸。漂白粉的漂白性也是由于在空气中能生成hclo。
ca(clo)2+2co2+2h2oca(hco3)2+2hclo
加酸可以提高漂白效果。
ca(clo)2+2hclcacl2+2hclo
次氯酸见光还易分解。
2hclo2hcl+o2↑
上述反应也表示漂白粉需要密封避光保存。
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