1、书名：基础应用化学 ISBN： 7-111-16903-4 作者：郑凤云 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件,基础应用化学 高职高专 ppt 课件,基础应用化学电子教案,编写人： 李东流,教材：郑风云主编基础应用化学,基础应用化学 高职高专 ppt 课件,课时分配,第一章 基本概念和基本计算 8学时,第二章 物质结构 元素周期表 6学时,第三章 化学反应速率和化学平衡 4学时,第四章 电解质溶液 8学时,第五章 非金属 8学时,第六章 金属 4学时,第七章 有机化合物 20学时,第八章 能源 4学时,第九章 化学与环境 4学时,基础应用化学 高职高专 ppt 课件,第一章 基本概念和基本
2、计算,第一节 物质的结构单元,一、原子 1原子 原子是化学变化中的最小微粒。两个关系式： 原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数质量数=质子数+中子数2同位素 质子数相同，而中子数不同的同一元素的几种原子互称同位素。目前人们发现的100多种元素中，同位素多达2500多种，仅10多种元素没发现有同位素。二、离子 带电的原子或原子团称为离子。三、分子 分子是保持物质化学性质的最小微粒。 原子、离子和分子都是构成物质的微粒。,基础应用化学 高职高专 ppt 课件,结构单元是构成物质的微粒，它们是分子、原子、离子、电子等微粒及其特定组合。常用化学式表示。由于这些微粒很小质量难以称量。很方便的知道一
3、定质量的某物质中所含微粒数是化学工作者必须解决的问题。可称量质量 结构单元数,第二节 结构单元的计量,一、物质的量及其单位物质的量是SI单位制中七个基本物理量之一，其含义是表示物质所含的结构单元数。符号用n表示。它的单位是摩尔（符号mol）1mol物质所包含的结构单元数与0.012kg12C的原子数相等。这个数字称为阿佛加德罗常数（符号NA），其值约等于6.021023。使用摩尔时必须用化学式表示具体结构单元。如1molO、1molO2、0.5molNa+、0.5molH2SO4、2mol（ H2SO4）等。用N表示微粒的数目，则有公式： N=nNA,基础应用化学 高职高专 ppt 课件,练习
4、思考,二、摩尔质量1mol物质的质量称为摩尔质量，单位gmol-1，符号用M表示。用m表示物质的重量，则有公式：,1molC的质量1molO的质量= 1个碳原子的质量1个氧原子的质量=1216即：12gx=1216x=16g1mol氧原子的质量是16g，或氧原子的摩尔质量是16gmol-1。结论：任何物质的摩尔质量都以gmol-1为单位，数值是该物质的化学式量。,1 个碳原子是1molC，其质量为 。6.021023个氢分子是 molH2，含 个氢原子。20.5molNaOH含有 个钠离子，1.8061024个氢氧根离子是 OH-。,基础应用化学 高职高专 ppt 课件,练习思考,三、气体摩尔
5、体积摩尔体积是1mol微粒所占的体积。用V表示体积，Vm表示摩尔体积，则有公式：,摩尔体积的常用单位是dmmol-3或Lmol-1。实验证明，在273.15K和1.013105Pa时，任何气体的摩尔体积都约为22.4 Lmol-1。练习思考1在273.15K和1.013105Pa时，22g二氧化碳占多大体积。2在273.15K和1.013105Pa时，某气体500cm3的质量为0.714g，求该气体的相对分子质量。,1180g水的物质的量是多少？ 20.5molNaOH的质量是多少? 3多少克铁与3g碳的原子数相同。,基础应用化学 高职高专 ppt 课件,小结：本节的计算是以物质的量（n）为中
6、心，利用阿佛加德罗常数（NA）、摩尔质量（M）、气体摩尔体积（Vm）三个导出物理量进行计算。,物质的微观粒子个数 N/个,物质的量 n/mol,气体摩尔体积 V/L,物质的质量 m/g,Vm, Vm,M, M,作业：16页2、3、4题,基础应用化学 高职高专 ppt 课件,第三节 溶液中溶质的含量,一、溶质含量的表示法,1质量分数,3物质的量浓度,2质量浓度,常用百分数表示,常用单位kgL-1,常用单位moldm-3或molL-1,练习思考,1工业上电解食盐水制取NaCl、H2、Cl2时，所用食盐水的B=315gL-1为最佳，求每升该溶液中含NaCl的物质的量。 2 200mL稀盐酸中含有HC
7、l0.73g，求其物质的量浓度。 3某NaOH溶液浓度为0.1 molL-1，体积为500mL。其中含NaOH的物质的量是多少？NaOH的质量又是多少？,基础应用化学 高职高专 ppt 课件,二、质量分数与物质的量浓度的换算,例1 现有浓硫酸=1.84，WB=98%，求CB 解：选1L浓硫酸为研究对象，其中纯硫酸的质量为： 1000mL1.84 gcm-398%=1803.2g 这些硫酸的物质的量为,此浓硫酸的物质的量浓度为18.4 molL-1 小结：质量分数换算成物质的量浓度的公式为：,练习思考 1计算37%的浓盐酸（密度=1.19gcm-3）的物质的量浓度是多少？ 2计算69%的浓硝酸（
8、密度=1.42gcm-3）的物质的量浓度是多少？,基础应用化学 高职高专 ppt 课件,三、溶液的配制与稀释配制一定浓度和一定体积溶液的步骤：计算、称量（或量取）、溶解、移液、定容。例2 如何配制500mL，0.2 molL-1NaCl溶液?解：计算NaCl的质量0.5L0.2 molL-158.5gmol-1=0.585g 称量、溶解、移液、定容。例3 如何用98%的浓硫酸来配制体积为500mL浓度为 1 molL-1的稀H2SO4？解：计算需要98%的浓硫酸多少毫升浓硫酸的物质的量浓度为,稀释前后溶质的物质的量不变，即 C1V1=C2V2,小结：物质的量浓度是一种体积浓度，深刻理解其概念是
9、熟练计算的基础。溶液的质量分数与物质的量浓度的换算是配制一定浓度（物质的量浓度）酸溶液常用的计算。,用市售的浓酸（浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸）配制一定浓度的稀酸时，先将质量分数换算成物质的量浓度，再用稀释公式计算所用浓酸的体积。,作业：16页，7、8、9题。,第四节 根据化学方程式计算,化学方程式表示的意义2H2 + O2 2H2O 微粒数之比 2 1 2 物质的量之比 2mol 1 mol 2 mol 质量之比 4g 32g 36g 气体体积之比 44.8L 22.4L例1 中和1L0.5 molL-1的NaOH溶液，需1 molL-1H2SO4多少升？生成硫酸钠多少克？解：设需硫酸xL，生成硫
10、酸钠yg2NaOH + H2SO4 Na2SO4+ 2H2O2mol 1 mol 142g 1L0.5 molL-1 x 1molL-1 y2 mol1 mol =1L0.5 molL-1x1molL-1x=0.25L2 mol142 g =1L0.5 molL-1yy=35.5g,例2 将6.72LCO(273.15K和1.013105Pa)通入足量的赤热的Fe2O3中，能还原出多少克铁？解： 在273.15K和1.013105Pa 时，67.2LCO的物质的量为：,设可还原铁x mol Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO23 mol 2 mol0.3 mol x 3 mol 2 m
11、ol= 0.3 mol x x=0.2 mol 0.2 mol Fe的质量是：0.2 mol56gmol-1=11.2g,练习思考,1中和4gNaOH用去盐酸25mL，问此盐酸的物质的量浓度是多少？ 2用足量的稀硫酸与0.1 molZn反应，在273.15K和1.013105Pa 时，生成氢气多少升？ 3用22.4L氢气还原氧化铜，最多能生成多少克铜？ 4加热49gKClO3至全部分解，可得KCl多少摩？氧气多少升？ 5多少克质量分数为98%的纯碱能与25mL0.1molL-1的盐酸恰好完全反应？,作业：16页，11、12、17题。,第五节 氧化还原反应,一、氧化反应和还原反应分析： CuO
12、+ H2 Cu + H2O从得氧失氧过渡到化合价升降，引出氧化还原反应的定义。定义：凡是有电子转移过程的化学反应称为氧化还原反应。氧化：元素（原子或离子）失去电子化合价升高的过程叫氧化；还原：元素（原子或离子）得到电子化合价降低的过程叫还原；特点：电子守恒、得失电子同时发生元素的一个原子得失的电子数=反应前该元素的化合价-反应后该元素的化合价元素得失的电子总数=（反应前该元素的化合价-反应后该元素的化合价）该元素的原子个数练习思考 在化合、分解、置换、复分解四类反应中，哪些属于氧化还原反应。,氧化还原反应与四种基本类型的关系,二、氧化剂和还原剂概念： 在氧化还原反应中，得到电子的物质是氧化剂，
13、失去电子的物质是还原剂。 CuO + H2 Cu + H2O 氧化剂 还原剂常用的氧化剂：O2、Cl2、KMnO4、H2SO4、HNO3常用的还原剂：Al、Mg、C、H2,三、氧化性和还原性概念：物质能得电子就具有氧化性，物质能失电子就具有还原性，得电子能力越强则氧化性越强；失电子能力越强则还原性越强。练习：用单线桥表示下列反应中电子转移的方向和数目，并指出氧化剂和还原剂。（1） H2+Cl2 2HCl （2） 2KClO3 2KCl+3O2（3） C+CuO Cu+CO2 （4） 2Fe+3Cl2 FeCl3,作业：17页，13、14、15题。,第二章 物质结构 元素周期表,第一节 元素周期
14、律,复习： 310、1118号原子结构示意图总结周期性： （1）核外电子排布的周期性（2）原子半径的周期性（3）元素性质的周期性参见表2-1根据表2-1简要说明元素的金属、非金属性变化规律,一、周期表结构（1）周期（2）族主族副族,第二节 元素周期表,二、周期表中元素性质递变规律（主族元素）1元素的金属性与非金属性,元素的金属性是指元素的原子失去电子的性质；元素的非金属性是指元素的原子得到电子的性质。通过元素的单质和化合物的某些性质能反映出元素的金属性和非金属性的强弱。,（1）同周期元素性质递变以第三周期为例说明元素金属性、非金属性递变规律，第三周期主族元素有钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯,a 钠
15、、镁、铝金属性比较：以钠、镁、铝与水反应激烈程度说明其金属性强弱最高价氧化物Na2O、MgO、Al2O3对应的水化物NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱说明其金属性强弱。,b 硅、磷、硫、氯的非金属性比较以硅、磷、硫、氯的最高价氧化物SiO2、P2O5、SO3、Cl2O7对应的水化物H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4 酸碱性强弱说明其非金属性强弱。以硅、磷、硫、氯气态氢化物SiH4、PH3、H2S、HCl的热稳定性说明其非金属性强弱。,小结：同周期自左向右元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。因原子半径逐渐减小，核电荷数不断增加，核对最外层电子的引力不断增强。,作业
16、：34页，5题的（1）、（6）小题。,复习 同周期主族元素性质递变,（2）同主族元素性质递变以A族金属元素和A族的非金属元素为例，A族金属元素有锂、钠、钾、铷、铯。,钾和钠与水反应激烈程度说明其金属性强弱。钾和钠的最高价氧化物K2O、Na2O对应的水化物KOH、NaOH的碱性强弱说明其金属性强弱。,A族元素有氟、氯、溴、碘以氯、溴、碘的最高价氧化物Cl2O7 、Br2O7 、I2O7对应的水化物HClO4 、HBrO4、HIO4酸碱性强弱说明其非金属性强弱。以氟、氯、溴、碘气态氢化物HF、HCl、HBr、HI的热稳定性说明其非金属性强弱。以置换反应说明氯、溴、碘的非金属性强弱。,2KBr+Cl
17、2=2KCl+Br2 2KI+Cl2=2KCl+I2 2KI+Br2=2K Br +I2,小结：同主族元素自上而下金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。,2化合价（主族元素） 最高正价=原子最外层电子数-族序数 负价=原子最外层电子数-8,三、周期表的应用 元素的原子结构 元素在周期表中的位置 元素的性质,例 某元素的原子序数是34，试确定其原子结构和主要性质；写出其周围相邻元素，并比较它们的化学活泼性。,解： 原子结构示意图为,它在周期表中的位置是第四周期，第A族，是非金属元素硒，符号Se，最高正价+6，负价-2，最高氧化物SeO3，最高氧化物对应的水化物H2SeO4是酸，气态氢化物是H2Se。
18、,周围元素有：,非金属性比较,S As Se BrTe,S AsSeBrTe,作业：34页，5题的（2）、（3）、（4）小题。,第三节 化学键,分子 (分子之间的作用力) 构成物质的微粒 原子 (原子之间的作用力)离子 (离子之间的作用力),定义：化学上把相邻原子（或离子）间的强烈结合力叫化学键。,化学键可分为离子键、共价键和金属键。,2Na+Cl2=2NaCl,一、离子键,由阴、阳离子通过静电作用形成的化学键叫离子键,小结：活泼的金属与活泼的非金属能形成离子键。主要是钾、钙、钠、镁与氟、氧、氯、硫之间结合成离子化合物。,二、共价键,原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键。,非金属元素的原
19、子之间形成共价键，以共价键形成的化合物叫共价化合物。,化学上常用一根短线表示一个共价键（即一个共用电子对），写出的式子叫结构式。例 写出Cl2、N2、CO2、H2O的电子式和结构式,略,1共价键的键参数（1）键长 两个成键原子核间的平均距离（2）键能 在298.15K和1.013105Pa时，将1molAB气态分子断开为A原子和B原子所需的能量，称为AB键的键能。（3）键角 在分子中两个共价键之间的夹角,作业：34页，6、7题。,第三章 化学反应速率和化学平衡,第一节 化学反应速率,研究化学反应必然要涉及两个问题，一个是反应进行的快慢问题，另一个是反应进行的程度问题。这两个问题即分别是化学反应
20、速率和化学平衡。,一、化学反应速率通过初中化学的学习知道，火药爆炸、钢铁生锈、可燃物在空气或氧气中燃烧等化学反应，有的进行的快,有的进行的慢，所以要给出化学反应速率的概念。,化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示。如： N2 + 3H2 =2NH3起始浓度 1molL-1 3molL-1 0molL-12min末 0.8 molL-1 2.4 molL-1 0.4 molL-1则该反应的速率为：,练习：分别以氢气和氨气浓度的变化量来表示该反应的速率。,二、影响化学反应速率的因素 演示实验3-1 将镁、铁、铝分别放入相同浓度的稀盐酸溶液中，比较反应进行的快慢。实验表明影响化
21、学反应速率的主要外界因素有：浓度、压强、温度和催化剂。,1.浓度的影响,在一定条件下，浓度越大，化学反应速率越大，因此增大反应物的浓度，可以增大反应速率。,2.压强的影响,压强只影响气体参加的反应，在温度不变时增加压强，气体的体积减小，浓度要增大，反应速率要增大，反之，减小压强，反应速率减小。,3.温度的影响,经验表明，温度每升高10，化学反应速率增大24倍。,4.催化剂的影响,提问:什么叫催化剂演示实验3-2 0.3%的过氧化氢的分解(二氧化锰作催化剂)。,5.其它因素的影响,除上述四种主要的因素以外，还有光、超声波、激光、射线、电磁波、固体表面积、扩散速率等因素对化学反应速率也有影响。,作
22、业：44页，2、3题。,第二节 化学平衡,一、可逆反应,在常温常压下，将二氧化碳气体通入水中，能生成碳酸，但碳酸不稳定又能分解生成二氧化碳和水，像这样在同一条件下能够同时向两个相反方向进行的反应叫做可逆反应。,可逆反应方程式的写法是在化学方程式的基础上把“=”改写成“ ”，即：CO2（g）+ H2O（l） H2CO3（l）绝大多数的反应都有一定的可逆性，有的可逆程度大，有的可逆程度小，对于可逆程度很小的可逆反应，可认为是不可逆反应。,二、化学平衡,对于可逆反应CO（g） + H2O（g） CO2（g）+ H2（g）开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度最大，二氧化碳和氢气的浓度为零，讲解下图。,在一定
23、条件下，可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时的状态称为化学平衡。化学平衡的特点：正反应和逆反应仍在进行，这是一个动态平衡、是暂时的、相对的，各物质的浓度保持不变。,三、平衡常数,一定条件下，可逆反应达到化学平衡时，由于各物质的浓度保持不变，所以生成物浓度（以生成物化学式前化学计量系数为指数）的积与反应物浓度（以反应物化学式前化学计量系数为指数）的积之比是一个常数。即,aA + bB mC + nD,式中，K称为在一定温度下的平衡常数，K值越大，表明达到平衡时，生成物浓度相对于反应物浓度的比例越大。K值越小，表明达到平衡时，生成物浓度相对于反应物浓度的比例越小。所以，它的大小能反映出可逆反应进
24、行程度的大小。,K值的大小由反应的本性决定，受温度的影响。不同的可逆反应，K值差异可能很大；对于给定的可逆反应，K值随温度的改变而改变。不受反应物或生成物浓度的影响。 升高温度，正反应是吸热的可逆反应，K值增大；正反应是放热的可逆反应，K值减小；降低温度，正反应是吸热的可逆反应，K值减小；正反应是放热的可逆反应，K值增大。,四、影响化学平衡移动的条件,任何一个化学平衡都是在一定条件下建立的，任何一个外界条件（如浓度、压强、温度）发生变化，都会使正逆，平衡遭到破坏。这时平衡将向一个方向移动（若正逆，则反应物浓度减小，生成物浓度增加，平衡向正反应方向移动；若正逆，则反应物浓度增加，生成物浓度减小，
25、平衡向逆反应方向移动），直至在新的条件下建立新的平衡。这种因外界条件的改变而使可逆反应从一个平衡状态转变到另一个新的平衡状态的过程，叫化学平衡的移动。,1.浓度对化学平衡的影响,演示实验3-3结论；在其它条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，使平衡向逆反应方向移动。,【练习思考3-2】 在制取水煤气的反应中： C（s）+ H2O（g） CO（g）+ H2（g）为使煤转化的比较彻底，可采取哪些措施？,2.压强的影响,以2NO2（g） N2O4（g）+57kJ反应的实验为例，分析压强对平衡的影响。演示实验3-4,增大压强，管内气
26、体的颜色由浅深浅；减小压强，管内气体的颜色由深浅深。通过现象分析平衡移动的方向。,结论：在其它条件不变时，增大压强，使平衡向气体分子数减少的方向移动；减小压强，使平衡向气体分子数增加的方向移动。,【练习思考3-3】 在其它条件不变时，增大压强对下列可逆反应的平衡各有什么影响？ CO（g）+ H2O（g） CO2（g）+ H2（g） CO2（g）+C（s） CO（g）,3.温度的影响,演示3-5,结论：在其它条件不变时，升高温度，使平衡向吸热反应方向移动；降低温度，使平衡向放热反应方向移动。,【练习思考3-4】 在其它条件不变时，升高温度对下列反应的平衡各有什么影响？ 2HI（g） H2（g）+
27、I2（g）-50.2kJ 2SO2（g）+O2（g） SO3（g）+195.9KJ,催化剂能改变化学反应速率，但不影响化学平衡。因其能同等倍数的增大或减小正逆反应速率，所以使用催化剂平衡不会发生移动。工业生产上常使用催化剂缩短反应达到平衡的时间，提高生产效率。,小结：对于一个平衡体系来说，如果改变能影响平衡的任何一个条件（浓度、压强、温度），平衡就向着能减弱这种改变的方向移动。,作业：44页，4、5、6、8题。,第四章 电解质溶液,第一节 电解质及其电离,一、电解质和非电解质,凡是在水溶液里或熔化状态下能导电的化合物叫电解质。,凡是在水溶液或熔化状态下都不能导电的化合物叫非电解质。,初中学过的
28、酸、碱、盐都是电解质。对于碱性氧化物和酸性氧化物，虽然它们溶入水中，溶液也能导电，但它们不是电解质。,二、强电解质和弱电解质,电解质溶液能导电,但其导电能力是否相同呢?演示实验4-1分析：从灯泡的亮度来看，盐酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液导电能力较强，醋酸溶液、氨水导电能力较弱。即同一浓度情况下有的导电能力强，有的导电能力弱。进一步分析得出强弱电解质的概念。,定义：在水溶液里全部电离的电解质叫强电解质；部分电离的电解质叫弱电解质。,可从物质的分类上区分强弱电解质。强酸、强碱和绝大多数的盐是强电解质；弱酸、弱碱和极个别的盐是弱电解质。,三、强电解质的电离,由于强电解质在水溶液里全部电离，是以自由移
29、动的阴、阳离子形式存在的，用电离方程式表示其电离的形式为 NaCl Na+ + Cl- NaOH Na+ + OH- HNO3 H+ + NO3- 电离方程式中的“”表示完全电离，“”也可用“=”表示。,四、弱电解质的电离,1. 电离平衡 在一定条件下，弱电解质溶液中，当分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等时的状态称为电离平衡。,弱电解质的电离方程式表示方法如下： CH3COOH CH3COO- + H+ NH3 + H2O NH4+ + OH-,2. 电离常数 电离平衡的特点与化学平衡相似，也遵守化学平衡的一般规律。在一定条件下，电离达到平衡时，已电离的各离子浓度的乘积与未电离的分
30、子浓度的比值是一个常数，称为电离平衡常数，用Ki表示。弱酸的电离常数用Ka表示，弱碱的电离常数用Kb表示。电离常数表达式为,表4-1列出了常见几种弱电解质的电离常数练习（1）推断醋酸、碳酸、氢氟酸、氢氰酸酸性的相对强弱。（2）在298K，0.5molL-1的醋酸的Ka值为1.7510-5，那么在此温度下0.05 molL-1醋酸的Ka值又是多少？如果向此溶液中加入醋酸铵，对醋酸的电离程度有无影响？,3. 弱电解质溶液中离子浓度的计算,一元弱酸或弱碱（Ka10-4）溶液中H+可按近似公式计算：,练习：分别计算0.1molL-1的盐酸和醋酸溶液中H+。,作业：63页，4、5、6、8题。,第二节 离
31、子反应和离子方程式,1.离子反应复习初中学过的复分解反应和置换反应（1）氢氧化钠与盐酸反应，反应方程式为 NaOH + HCl = NaCl + H2O（2）硫酸与氯化钡反应，反应方程式为 H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl（3）石灰石与盐酸反应，反应方程式为 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2（4）锌与稀硫酸反应，反应方程式为 Zn + H2SO4（稀）= ZnSO4 + H2,以上反应都有电解质参加，而这些电解质在水溶液里，都能电离出自由移动的离子，水、沉淀、气体的生成实质是离子间的结合所致，所以这样的反应实质是离子反应。,2.离子反应要
32、用离子方程式来表示。用实际参加反应的离子符号表示化学反应的式子叫离子方程式。,书写离子方程式可分四步进行，即写、改、删、查（1）正确书写反应方程式，如 NaOH + HCl = NaCl + H2O（2）把溶于水的强电解质改写成离子形式， Na+ + OH- + H+ + Cl- = Na+ + Cl- + H2O（3）删去式子两边的同名离子得，OH- + H+ = H2O（4）检查一下右边离子所带电荷的代数和与右边离子所带电荷的代数和是否相等。最终所得的式子就是离子方程式。离子方程式表示的意义与化学方程式表示的意义区别在于：离子方程式不仅表示一个反应，而且能表示一类反应。,以上四步中，写是基
33、础，改是关键。难溶的电解质（或沉淀）不能改、弱电解质不能改、气体不能改、氧化物不能改。,练习：写出下列反应的离子方程式。 1.碳酸钠溶液与澄清的石灰水反应 2.硝酸银溶液与氯化钠溶液反应 3.稀硫酸与氢氧化钾溶液反应 4.盐酸与碳酸钡反应 5.盐酸与醋酸钠溶液反应 6.铁与稀硫酸反应,作业：64页，19、20题。,第三节 水的电离和溶液的酸碱性,水溶液的酸碱性除了与电解质的性质有关外还与水的电离有直接关系，要想从本质上认识溶液的酸碱性，必须研究水的电离。,一、水的电离和离子积常数如图所示装置，验证水的导电性。检流计的指针发生偏转，说明水是能导电的，水中有自由移动的离子，水中的自由移动的离子来自
34、水分子的微弱电离。,H2O H+ + OH-,电离平衡表达式为,室温时水的浓度可视为常数，令Kw=KiH2O，则有,Kw= H+OH-,上式表明，在一定温度下，纯水中的H+和OH-的积是一个常数，这个常数称为水的离子积常数，简称水的离子积。常温（22）时，一般认为Kw=110-14，水的电离是吸热过程，Kw随着温度的升高而增大，随着温度的降低而减小。,二、溶液的酸碱性纯水是中性的，在水中加酸或碱等电解质，常常会破坏水的电离平衡，使水显酸性或碱性。例如，在水中加入盐酸，使溶液的H+达到0.1molL-1，由于氢离子溶液增大，使水的电离平衡向左移动，在新的条件下，建立新的平衡时，H+OH-，溶液显
35、酸性，此时OH-的浓度为,同理，在水中加碱，会使H+OH-，溶液显碱性。,小结,任何物质的水溶液中，H+与OH-的积都是一个常数，加入的物质影响了水的电离平衡，使H+和OH-不再相等，溶液就会显酸碱性。实质上，酸性即为H+的性质；碱性即为OH-的性质。,中性溶液 H+ = OH- = 10-7molL-1 酸性溶液 H+OH-，H+10-7molL-1 碱性溶液 H+OH-，H+10-7molL-1,三、溶液的pH,1.pH的概念 pH就是氢离子浓度的负对数。即 pH = -lgH+,pH与溶液酸碱性的关系为： 中性溶液 pH = 7 酸性溶液 pH7 碱性溶液 pH7,2.pH的测定,（1）
36、用酸碱指示剂，如石蕊、酚酞、甲基橙等（2）pH试纸，有广泛pH试纸（pH=114）和精密pH试纸（一般pH范围为23个pH，单位刻度为0.2或0.3）（3）pH计（酸度计），精确度: pH：0.01pH,3.pH值的计算,例4-1 计算下列溶液的pH值：（1）610-5molL-1盐酸溶液（2）0.1molL-1氨水溶液,解（1）盐酸是强电解质，在水溶液中全部电离。 HCl=H+ +Cl-H+=c酸=610-5molL-1pH=-lg（610-5）=4.22,（2）氨水是弱电解质，在水中部分电离。 NH3 + H2O NH4+ + OH,pH=-lgH+=-lg（7.5210-12）=11.2
37、,答:盐酸溶液和氨水溶液的pH分别为4.22和11.2,作业：64页，12、13、18题。,第四节 盐的水解,一、盐溶液的酸碱性,演示实验4-3实验结论：醋酸钠溶液显碱性、氯化铵溶液显酸性、醋酸铵和氯化钠溶液均显中性。表明盐溶液不都是中性溶液。,按照中和反应发生时酸和碱的强弱，可把盐分成四类：即强碱酸弱盐（如醋酸钠）、强酸弱碱盐（如氯化铵）、弱酸弱碱盐（如醋酸铵）、强酸强碱盐（如氯化钠）。,1.强碱酸弱盐溶液 以醋酸钠溶液为例说明。水解分析式如下；,NaAc Na+ + Ac-+ H2O OH- + H+HAc,反应的化学方程式和离子方程式为 NaAc + H2O HAc + NaOH Ac-
38、 + H2O HAc + OH-,由于醋酸钠电离出来的醋酸根离子与水电离出的氢离子结合成难电离的醋酸分子，破坏了水的电离平衡，使水的电离平衡向右移动，结果氢氧根离子浓度增大，溶液中H+OH-，溶液显碱性。,盐的水解的定义 结论：强碱弱酸盐水解，水解后溶液显碱性。,2.强酸弱碱盐溶液 以氯化铵溶液为例说明,NH4Cl NH4+ + Cl-+H2O OH- + H+NH3H2O,反应的化学方程式和离子方程式为 NH4Cl + H2O NH3H2O + HCl NH4+ + H2O NH3H2O + H+由于NH4+与OH-结合生成了NH3H2O，使水的电离平衡向右移动，H+OH-，溶液显酸性。,3
39、.弱酸弱碱盐溶液 弱酸弱碱盐溶液中,盐电离产生的阴阳离子分别能与水电离产生的H+和OH-结合，生成弱酸和弱碱，这时溶液显酸性还是显碱性，要看生成的弱酸和弱碱的相对强弱（电离常数的相对大小），溶液的酸碱性与较强者相同。如醋酸铵溶液，水解生成了醋酸和氨水，常温时，由于氨水的电离常数与醋酸的电离常数几乎相等，溶液显中性。水解方程式为 NH4Ac + H2O HAc + NH3H2O,4.强酸强碱盐 强酸强碱盐电离产生的离子，不能与水电离产生的离子生成弱电解质，所以它不水解，溶液显中性。,结论：强酸弱碱盐水解，水解后溶液显酸性,小结：水解反应实质是中和反应的逆反应，如果是强酸强碱的中和反应，是不可逆的
40、，生成的盐不水解；有一方是弱酸或弱碱，中和反应就有逆反应，但水解程度较小，一般不生成沉淀、气体等；酸和碱越弱，中和反应的逆反应程度越大，即生成的盐水解程度越大；非常弱的弱酸和弱碱不能发生中和反应，对应的盐的离子在水中强烈水解，生成弱酸和弱碱。书写水解反应方程式时，要看情况是否使用“”“”。,二、影响盐类水解的因素影响盐类水解的因素除盐的本性外还有溶液的酸度、温度、盐溶液的浓度。向水解的盐溶液中加入酸或碱会使水解平衡移动；给盐溶液加热会促进水解；稀释盐溶液，水解程度增大。,练习思考4-6 在氯化铁溶液中，加入少量盐酸、氢氧化钠溶液，或给溶液加热、加水稀释，对其水解平衡有何影响？,三、水解的应用,
41、盐类水解的应用广泛，水泥硬化（氯化镁水解生成碱式氯化镁）、电子元气件焊接用的“熟镪水”（氯化锌溶液）、热纯碱液洗涤零件上的油污（碳酸钠溶液）、泡沫灭火器灭火时的反应（碳酸氢钠溶液与硫酸铝溶液）等等。,作业：64页，15、16、21题。,第五章 非金属,第一节 非金属概述,除稀有气体以外，已发现16种非金属元素，在周期表中都位于右上角（氢除外），它们的种类虽不多，但形成的物质非常多，用途非常广泛。,一、非金属的通性,非金属单质多数是以两个或两个以上的原子以共价键结合而成，一般属于原子晶体或分子晶体，有双原子分子、多原子分子、巨分子。非金属单质的物理性质见表5-1,非金属原子有较多的外层电子，与金
42、属原子结合时易获得电子而呈负价，在一定条件下非金属原子之间结合时因发生电子偏移而呈正价。非金属元素常有多种化合价。常温下，大多数非金属单质不与水或稀酸作用，但与强碱作用。,氯位于周期表中第 周期 族。该族含有F、Cl、Br、I、At五种元素。,1物理性质常温时氯气是黄绿色气体，有刺激性气味，1体积的水能溶解2.25体积的氯气。,2化学性质氯气是很活泼的气体，几乎能与所有的金属反应，氯气有毒，使用时应注意。,（1）与金属反应 Cu + Cl2 = CuCl2 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3（2与非金属反应 H2 + Cl2 = 2HCl（3）与水反应 Cl2 + H2O = HCl +
43、HClO 2HClO = HCl + O2,二、氯,（4）与碱反应 Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO 2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2+ Ca(ClO)2 + 2H2O 漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO,硫在周期表中的位置是位于 周期 族，该族含有O、S、Se、Te、Po,1.物理性质硫通常是一种淡黄色晶体，质脆，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。,2化学性质硫的化学性质比较活泼，能与多数金属、氢气及其它非金属反应。,（1）与金属反应 Cu
44、+ S = Cu2S Fe + S = FeS,三、硫,（2）与非金属反应 S + H2 = H2S S + O2 = SO2,3硫的氧化物（SOX）,（1）二氧化硫二氧化硫是一种无色有刺激性气味的有毒气体，是大气中 的主要污染物。工业上规定空气中二氧化硫的含量不得超过0.02gm-3。二氧化硫有漂白作用，它的溶液能与有机色素反应生成无色物质。但这种物质不稳定，容易分解而恢复原来的颜色。二氧化硫不能用于对食品的漂白。,（2）硫的气态氢化物H2S也是一种无色有毒气体，有蛋类腐败的恶臭味。空气中含量不得超过0.01gm-3。硫化氢具有较强的还原性，能与氧气、二氧化硫反应 2H2S + 2O2 =
45、2S O2+ 2H2O 2H2S + SO2 = 3S + 2H2O,小结：本节主要讲了氯气的化学性质、硫单质、硫的氧化物和硫的氢化物。要重点掌握它们的化学性质。根据氯和硫在周期表中的位置，结合具体的反应，进一步巩固氯和硫的氧化性强弱。,作业：87页，1、2、3、4题,氮位于周期表中 周期 族，该族含有N、P、As、Sb、Bi五种元素。,1氮气的物理性质,纯净的氮气无色、无味、无毒、微溶于水。,2氮气的化学性质氮气是一种不活泼的气体，一般条件下很难与其它物质发生化学反应。,（1）在高温、高压、催化剂的条件下与氢气反应 N2 + 3H2 = 2NH3（2）在放电条件下与O2反应 N2 + O2
46、= 2NO（3）在高温时能与镁反应 3Mg + N2 = Mg3N2,四、氮,五、碳,碳位于周期表中 周期 族，该族含有C、Si、Ge、Sn、Pb五种元素。,碳的同素异形体有金刚石、石墨、球碳,六、硅,高纯晶体硅是良好的半导体材料，可用于制造晶体管、整流器和太阳能电池等。SiO2是硅的最高价氧化物，它是酸性氧化物，不能与水反应。它与碱性氧化物或强碱共熔时生成硅酸盐。 CaO + SiO2 = CaSiO3,第二节 常用的酸,一、盐酸盐酸是氯化氢气体的水溶液，有挥发性，可用于除去金属表面的锈 Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O,二、氢氟酸氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，有挥发性，有强烈的腐蚀性和毒性。需储存于铅制或塑料制容器中。它能与二氧化硅或硅酸盐反应。 SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O CaSiO3 + 6HF = CaF2 + SiF4+ 3H2O,三、硫酸,1物理性质 纯净的硫酸是一种无色油状液体，沸点高（338），市售浓硫酸的质量分数为98%，密度1.84gcm-3。浓硫酸的特性有吸水性、脱水性、氧化性。,2浓硫酸的强氧化性,（1）浓硫酸与金属反应 Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2 + 2H2O,（2）浓硫酸与非金属反应 C + 2H2SO4(浓) = CO2 + 2SO2 + 2H2O,
