无机化学基础知识课件.ppt

无机化学基础无机化学基础知识知识主要内容：主要内容：l一、基本概念一、基本概念l二、基本理论、定律二、基本理论、定律l三、基本性质三、基本性质一、基本概念一、基本概念l无机化学无机化学l原子、分子、离子、元素原子、分子、离子、元素l原子量、分子量、化合价原子量、分子量、化合价l物理变化和性质、化学变化和性质物理变化和性质、化学变化和性质l混合物、纯净物、单质、化合物混合物、纯净物、单质、化合物l物质的量、摩尔、摩尔质量物质的量、摩尔、摩尔质量l气体摩尔体积、物质的量浓度气体摩尔体积、物质的量浓度l溶液、饱和溶液、溶解度、溶液、饱和溶液、溶解度、PH值值l氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂1.无机化学无机化学l无机化学无机化学：是研究无机物质的组成、性质、是研究无机物质的组成、性质、结构和反应的科学。它是以物质结构和元结构和反应的科学。它是以物质结构和元素周期律为理论研究除碳氢化合物以外的素周期律为理论研究除碳氢化合物以外的一切元素及其化合物的一门学科。一切元素及其化合物的一门学科。l碳的化合物除较简单的如：碳的化合物除较简单的如：CO2、CO、CS2、碳酸盐等仍属于无机物外，其余均属碳酸盐等仍属于无机物外，其余均属于有机物质。于有机物质。2.原子、分子、离子、元素原子、分子、离子、元素l原子原子：是化学变化中的最小微粒，原子在是化学变化中的最小微粒，原子在化学反应中不能再分。化学反应中不能再分。l分子分子：是是保持保持物质化学性质的最小微粒。物质化学性质的最小微粒。l大量科学实验证明大量科学实验证明：l分子是由原子构成的。原子是构成化学元分子是由原子构成的。原子是构成化学元素的基本单元；是用化学方法不能再进行素的基本单元；是用化学方法不能再进行分割的最小微粒。分割的最小微粒。l结论结论：l当物质发生化学变化时，物质的分子发生变化，当物质发生化学变化时，物质的分子发生变化，一般是变成了组成了这种分子的原子，然后这些一般是变成了组成了这种分子的原子，然后这些原子又重新结合起来，变成了新物质的分子。原子又重新结合起来，变成了新物质的分子。l所以化学反应的本质，就是物质分子所以化学反应的本质，就是物质分子中的原子重新组合构成新的分子，从中的原子重新组合构成新的分子，从而产生新的物质。而产生新的物质。可见，在化学反应中，构可见，在化学反应中，构成物质的分子是要变化的，但原子本身是不发生成物质的分子是要变化的，但原子本身是不发生变化的，而仅仅是改变了组合方式。变化的，而仅仅是改变了组合方式。练习：l水是由（水是由（）构成的。）构成的。lA.氢原子氢原子B.氧原子氧原子lC.水分子水分子D.水原子水原子l参加化学反应的最小单位是（参加化学反应的最小单位是（）lA.分子分子B.原子原子C.元素元素D.电子电子l保持二氧化碳的化学性质的最小微粒是（保持二氧化碳的化学性质的最小微粒是（）。）。lA.碳原子碳原子B.氧分子氧分子lC.氧原子氧原子D.二氧化碳分子二氧化碳分子原子原子质子质子核外电子核外电子原子核原子核中子中子一个单位正电荷一个单位正电荷一个单位负电荷一个单位负电荷质子和中子统称为粒子。质子和中子统称为粒子。原子组成图：原子组成图：+1氢原子结构示意图：氢原子结构示意图：e+1失去一个电子失去一个电子H+原子失去电子后成为带正电荷的微原子失去电子后成为带正电荷的微粒，粒，称为称为正离子（或阳离子）正离子（或阳离子）；如：如：H+、Na+、Ca2+、Mg2+。原子得到电子后成为带负电荷的微粒，原子得到电子后成为带负电荷的微粒，成为成为负离子（或阴离子）负离子（或阴离子）。如：如：O2-、S2-、Cl-、SO42-、NO3-、CO32-、OH-。l离子：带电荷的原子或原子团。离子：带电荷的原子或原子团。l元素：具有相同核电荷数（质子数）的元素：具有相同核电荷数（质子数）的同同一类一类原子的总称。原子的总称。元素不论个数，只论种类。元素不论个数，只论种类。同位素同位素 元素的原子核内所含质子数相同，但元素的原子核内所含质子数相同，但中子数却不相同。这类原子互称为同位中子数却不相同。这类原子互称为同位素（取其在周期表中占同一位置的意思）。素（取其在周期表中占同一位置的意思）。1212C C、1313C C、1414C C是碳的同位素是碳的同位素1 1H H、2 2H H、3 3H H是氢的同位素是氢的同位素3.原子量、分子量、化合价原子量、分子量、化合价l原子量原子量：国际上是以一种碳原子的质量的：国际上是以一种碳原子的质量的1/12作为标准，其它原子的质量跟它相比较作为标准，其它原子的质量跟它相比较所得的数值，就是该种原子的原子量。所得的数值，就是该种原子的原子量。l分子量分子量：一个分子中各原子的原子量的总和：一个分子中各原子的原子量的总和就是分子量。就是分子量。常见元素的原子量：常见元素的原子量：lH-1Na-23lCl-35.5Mg-24lC-12Al-27lS-32K-39lO-16Fe-56lP-31Ca-40分子量分子量l分子量没有单位。分子量没有单位。如：水（如：水（H2O）的分子量为：）的分子量为：氯化钠（氯化钠（al）的分子量为：）的分子量为：l（1）定定义义：一一种种元元素素一一定定数数目目的的原原子子跟跟其其他他元元素素一一定定数数目目原原子子相相化化合合的的性性质质叫叫做做这这种种元元素素的的化化合价。合价。l（2）常见元素的化合价）常见元素的化合价l一价：氢、氯、钾、钠、银一价：氢、氯、钾、钠、银l二价：氧、钡、钙、镁、锌二价：氧、钡、钙、镁、锌l元素的化合价是在形成化合物时表现出来的一种元素的化合价是在形成化合物时表现出来的一种性质，因此，在单质分子里，元素的化合价为零。性质，因此，在单质分子里，元素的化合价为零。在化合物中正负化合价的代数和为零。在化合物中正负化合价的代数和为零。n化合价化合价化合价的规则：化合价的规则：l元素的化合价有正价、负价两种。元素的化合价有正价、负价两种。l金属元素一般都为正价。金属元素一般都为正价。l非金属元素与氧化合时为正价，与氢化合时为非金属元素与氧化合时为正价，与氢化合时为负价，如负价，如H2S，SO2，SO3。l在单质的分子里，元素的化合价为在单质的分子里，元素的化合价为0。l各化合物的分子，正、负化合价总数的代数和各化合物的分子，正、负化合价总数的代数和为为0。4.物理变化和性质、化学变化和性质物理变化和性质、化学变化和性质l物理变化：物理变化：没有新物质生成的变化。没有新物质生成的变化。l物物理理性性质质：物物质质在在物物理理变变化化时时所所表表现现出出来来的的性性质叫做物理性质。质叫做物理性质。l如：状态、颜色、气味、密度、熔点、沸点等。如：状态、颜色、气味、密度、熔点、沸点等。l化化学学变变化化：由由一一物物质质生生成成新新物物质质的的变变化化叫叫做做化化学变化。学变化。l化化学学性性质质：物物质质在在化化学学变变化化时时所所表表现现出出来来的的性性质叫做化学性质。如：化合、分解。质叫做化学性质。如：化合、分解。举例说明：举例说明：l水在锅炉中受热的过程。水在锅炉中受热的过程。l煤在炉膛中燃烧的过程。煤在炉膛中燃烧的过程。l蜡烛燃烧的过程。蜡烛燃烧的过程。物理变化物理变化化学变化化学变化 首先是固体蜡烛受热融化（物理变化），然后首先是固体蜡烛受热融化（物理变化），然后燃烧成二氧化碳和水蒸汽（化学变化）。燃烧成二氧化碳和水蒸汽（化学变化）。化学变化和物理变化虽然有本质的区别，但它化学变化和物理变化虽然有本质的区别，但它们不是相互孤立的。们不是相互孤立的。下列现象属于化学变化的是下列现象属于化学变化的是()。A.NaOH溶液的蒸发溶液的蒸发B.裂解气的分离裂解气的分离C.氢气的压缩氢气的压缩D.乙烯的聚合乙烯的聚合Dl下列描述中是物质物理性质的是（下列描述中是物质物理性质的是（）。）。lA.水沸腾时能变成水蒸气水沸腾时能变成水蒸气lB.以粮食为原料能酿酒以粮食为原料能酿酒lC.酒精能燃烧酒精能燃烧lD.铁能在潮湿空气中生锈铁能在潮湿空气中生锈l下列描述中属于化学性质的是（下列描述中属于化学性质的是（）。）。lA.酒精能挥发酒精能挥发lB.镁能在空气中燃烧镁能在空气中燃烧lC.冰融化成水冰融化成水lD.水蒸发变成水蒸气水蒸发变成水蒸气l混混合合物物：由几种不同分子组成的物质。：由几种不同分子组成的物质。l纯净物纯净物：由同种分子组成的物质。：由同种分子组成的物质。l单质单质：由同种元素构成的纯净物。：由同种元素构成的纯净物。l化合物化合物：由不同种元素组成的纯净物。：由不同种元素组成的纯净物。l练练习习：指指出出下下列列物物质质哪哪些些是是纯纯净净物物、混混合合物物、单质、化合物？单质、化合物？l Cl Cl2 2 S CH S CH3 3CHCH2 2OH OH 空气空气 HCl HCl NHNH4 4Cl HCl H2 2 CuO Fe CuO Fe 蔗糖水溶液蔗糖水溶液润滑油润滑油5.混合物、纯净物、单质、化合物混合物、纯净物、单质、化合物润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。6.物质的量、摩尔、摩尔质量物质的量、摩尔、摩尔质量l物物质质的的量量：是是国国际际单单位位制制的的一一个个基基本本量量，它它是是微微粒的一个集合。粒的一个集合。l物质的量的单位，符号物质的量的单位，符号mol.l摩摩尔尔：摩摩尔尔是是物物质质的的量量的的单单位位。每每摩摩尔尔物物质质含含有有阿佛加德罗常数个微粒，约为阿佛加德罗常数个微粒，约为6.021023.l摩尔是一系统物质的量，该系统中所包含的基本摩尔是一系统物质的量，该系统中所包含的基本微粒数与微粒数与12克克12C的原子数目相等。的原子数目相等。ll微粒（原子、分子、离子、其它粒子）微粒（原子、分子、离子、其它粒子）12g12g1212C C中所含的碳原子数目就是中所含的碳原子数目就是1mo11mo11mo11mo1任何系统的基本单元任何系统的基本单元数目都约为数目都约为6.02106.02102323个。个。基本单元：原子、分子、离子、电子等。基本单元：原子、分子、离子、电子等。如：如：O2，HCl，1/2CaCO3，SO42-等。等。判断：判断：l使用摩尔时，基本单元可以是分子、原子、使用摩尔时，基本单元可以是分子、原子、离子、电子及其他粒子，或这些粒子的特离子、电子及其他粒子，或这些粒子的特定组合。定组合。l国际单位制中的基本物理量不包括物质的国际单位制中的基本物理量不包括物质的量。量。l原子的质量几乎全部集中在原子核上。原子的质量几乎全部集中在原子核上。l摩摩尔尔质质量量：1摩摩尔尔物物质质的的质质量量通通常常叫叫做做该该物物质质的的摩摩尔尔质质量量。它它在在数数值值上上等等于于该该分分子子的的分子量。单位：分子量。单位：g/moll物质的量、摩尔质量与质量三者的关系ln=m/Ml原子的原子量为原子的原子量为12，其摩尔质量为，其摩尔质量为lH2O分子的分子量为分子的分子量为18，其摩尔质量，其摩尔质量为为lCu2+离子的离子质量为离子的离子质量为64，其摩尔质，其摩尔质量为量为12g/mol64g/mol18g/moll 气体摩尔体积气体摩尔体积l在在标标准准状状况况下下，1摩摩尔尔的的任任何何气气体体所所占占的的体体积都约是积都约是22.4升，这个体积叫做气体摩尔体积。升，这个体积叫做气体摩尔体积。l标况：标况：01atm单位：单位：L/moll 物质的量浓度物质的量浓度:l定义：一升溶液中所含溶质的物质的量。定义：一升溶液中所含溶质的物质的量。l单位：单位：mol/Lmol/L7.气体摩尔体积、物质的量浓度气体摩尔体积、物质的量浓度练习：练习：l1.在标准状态下，下列气体体积最大的是在标准状态下，下列气体体积最大的是（）。）。lA.4gH2B.0.5mo1O2C.1.5molCO2lD.48gCO2l2.在标准状况下，与在标准状况下，与14gN2所含有的分子数相所含有的分子数相同的气体是同的气体是（）。）。lA.1molH2B.0.5molO2C.1.5molCO2D.32gO2l3.在在1L1mol/LH2SO4溶液中，含溶液中，含H2SO4的质的质量是（量是（）。）。lA.1gB.49gC.9gD.98g l溶溶液液：一一种种以以分分子子、原原子子或或离离子子状状态态分分散散于于另另一一种物质中，构成的均匀而又稳定的体系叫溶液。种物质中，构成的均匀而又稳定的体系叫溶液。l饱饱和和溶溶液液：在在一一定定温温度度、压压力力下下达达到到溶溶解解平平衡衡的的溶液。溶液。l溶解度：溶解度：一定的温度和压力下，某物质在一定的温度和压力下，某物质在100g溶剂里达到溶解平衡时所溶解的溶质的质量。溶剂里达到溶解平衡时所溶解的溶质的质量。8.溶液、溶液、饱和溶液、溶解度饱和溶液、溶解度l1.一般来说大多数固体的溶解度随温度一般来说大多数固体的溶解度随温度升高而升高而（）lA、增大、增大B、减少、减少C、不变、不变l2.气体的溶解度一般随（气体的溶解度一般随（）的增加而）的增加而减小。减小。lA.温度温度B.体积体积C.压力压力D.流量流量l3.在一定温度下在一定温度下100克硝酸钾溶液中含克硝酸钾溶液中含有有a克硝酸钾，则在此温度下硝酸钾的克硝酸钾，则在此温度下硝酸钾的溶解度为（溶解度为（）克。）克。A.aB.100a/(100-a)C.a/(100+a)D.a/(100-a)l把任何物质的饱和溶液，升高温度即把任何物质的饱和溶液，升高温度即成了不饱和溶液。成了不饱和溶液。l20时，把时，把36g食盐溶解在食盐溶解在100g水里水里且正好达到饱和状态，所以且正好达到饱和状态，所以20时食时食盐在水中的溶解度是盐在水中的溶解度是36g。l某温度时，把某温度时，把Bg饱和氯化钾溶液蒸饱和氯化钾溶液蒸干，得到氯化钾晶体干，得到氯化钾晶体Ag，则此温度，则此温度下氯化钾的溶解度为（下氯化钾的溶解度为（）。）。100A/(B-A)9.氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂l氧化反应：氧化反应：失去电子的反应。失去电子的反应。l还原反应：还原反应：得到电子的反应。得到电子的反应。l氧化还原反应实质：氧化还原反应实质：有电子转移的反应。有电子转移的反应。l氧化剂和还原剂是相互依存的。氧化剂和还原剂是相互依存的。l氧氧化化剂剂：在在氧氧化化还还原原反反应应中中得得到到电电子子化化合合价价降降低低的的物物质。质。l还还原原剂剂：在在氧氧化化还还原原反反应应中中失失去去电电子子化化合合价价升升高高的的物物质。质。l10.水的电离和溶液的水的电离和溶液的PH值值l（1）水的电离）水的电离l用精密仪器可以测出水的微弱的导电能力，用精密仪器可以测出水的微弱的导电能力，这说明水是一种极弱的电解质。这说明水是一种极弱的电解质。lKW=H+OH-=110-14l(2)溶液的酸碱性和溶液的酸碱性和PH值值l常温时，溶液的酸碱性与常温时，溶液的酸碱性与H+和和OH-的关的关系可以表示如下：系可以表示如下：l中性溶液中性溶液H+=OH-=110-7mol/Ll酸性酸性溶液溶液H+OH-，H+10-7mol/Ll碱性溶液碱性溶液H+OH-，H+10-7mol/L lPH值：值：lPH=-lgH+l酸性溶液：酸性溶液：PH 7l碱性溶液：碱性溶液：PH 7l中性溶液：中性溶液：PH=7甲基橙指示剂变色的甲基橙指示剂变色的pH值范围是值范围是()。A、1.22.8B、3.14.4C、6.88.0D、8.010.0l酸碱指示剂酸碱指示剂l甲基橙（甲基橙（3.14.4）红）红黄黄l甲基红（甲基红（4.46.2）红）红黄黄l石蕊石蕊（5.08.0）红）红蓝蓝l酚酞酚酞（8.010.0）无）无红红二、基本理论二、基本理论l1、质量守恒定律、质量守恒定律l2、化学反应速度、化学反应速度l3、化学平衡和化学平衡常数、化学平衡和化学平衡常数l3、电解质溶液及电离平衡、电解质溶液及电离平衡l4、盐类的水解、盐类的水解1.质量守恒定律质量守恒定律（物质不灭定律）（物质不灭定律）l质量守恒定律：参加化学反应的各物质质量守恒定律：参加化学反应的各物质（反应物）的质量总和，等于反应后生成（反应物）的质量总和，等于反应后生成的各物质（生成物）的质量总和。的各物质（生成物）的质量总和。已知已知9克铝跟一定质量的氧克铝跟一定质量的氧气恰好完全反应生成气恰好完全反应生成17克三氧克三氧化二铝，根据质量守恒定律判化二铝，根据质量守恒定律判断，氧气的质断，氧气的质量为多少？量为多少？三、基本性质三、基本性质l1、无机化学基本反应无机化学基本反应：l化合反应，分解反应，置换反应，复分解反应化合反应，分解反应，置换反应，复分解反应l2、酸、碱、盐及氧化物的性质酸、碱、盐及氧化物的性质无机化学反应的基本类型无机化学反应的基本类型（1）化化合合反反应应：由由两两种种或或两两种种以以上上的的物物质质生成一种新物质的反应。生成一种新物质的反应。A+B=AB 例如：例如：C+O2 CO2（2）分分解解反反应应:由由一一种种物物质质生生成成两两种种或或两两种种以上其他物质的反应。以上其他物质的反应。AB=A+B例如例如:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 点燃l(3)置置换换反反应应：由由一一种种单单质质跟跟一一种种化化合合物物反反应应生生成另一种单质和另一种化合物的反应。成另一种单质和另一种化合物的反应。lA+BC=AC+B例如：例如：Fe+2HCl=FeCl2+H2lCl2+2KI=2KCl+I2l（4）复复分分解解反反应应：由由两两种种化化合合物物互互相相交交换换成成分分，生成另外两种化合物的反应。生成另外两种化合物的反应。lAB+CD=AC+BD例例如如：NaOH+HCl=NaCl+H2OlAgNO3+HCl=AgCl+HNO3 3l复复分分解解反反应应发发生生的的条条件件：生生成成难难溶溶物物质质或或挥挥发发性性气体或水。气体或水。l（5）氧化氧化还原反应还原反应l氧化氧化还原反应的实质还原反应的实质l氧化氧化还原反应中，电子的转移表现为电还原反应中，电子的转移表现为电子的得失，得失电子是同时发生，而且数子的得失，得失电子是同时发生，而且数量相等。量相等。l氧化氧化还原反应中，某元素的原子失去电还原反应中，某元素的原子失去电子，必有另一元素得到电子，得到电子的子，必有另一元素得到电子，得到电子的物质是氧化剂，自身被还原，失去电子的物质是氧化剂，自身被还原，失去电子的物质是还原剂，自身被氧化。物质是还原剂，自身被氧化。l氧化氧化还原反应中，氧化剂和还原剂同时还原反应中，氧化剂和还原剂同时存在，因此，没有氧化就没有还原，反之存在，因此，没有氧化就没有还原，反之亦然。亦然。酸、碱、盐及氧化物的性质酸、碱、盐及氧化物的性质（1）酸的通性酸的通性l使指示剂变色使指示剂变色 使蓝色石蕊试纸变红使蓝色石蕊试纸变红l与金属与金属盐盐+H+H2 2 例如：例如：Zn+2HCl=ZnClZn+2HCl=ZnCl2 2+H+H2 2l金金属属活活动动顺顺序序表表：K K Ca Ca Na Na Mg Mg Al Al Zn Zn Fe Fe Sn Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt AuPb(H)Cu Hg Ag Pt Aul氢以前的金属都能与酸作用置换出氢以前的金属都能与酸作用置换出H H2 2l与与 金金 属属 氧氧 化化 物物 盐盐+水水 HCl+CaO=CaClHCl+CaO=CaCl2 2+H+H2 2O Ol与碱与碱盐盐+水水 HCl+NaOH=NaCl+H HCl+NaOH=NaCl+H2 2O Ol与与 盐盐 新新 盐盐+新新 酸酸（复复 分分 解解 反反 应应）HCl+AgNOHCl+AgNO3 3=AgCl+HNO=AgCl+HNO3 3l(2)(2)碱的性质碱的性质l使使指指示示剂剂变变色色：红红色色石石蕊蕊试试纸纸变变蓝蓝，酚酚酞酞变变红。红。l与非金属氧化物与非金属氧化物盐盐+水水l 2NaOH+CO 2NaOH+CO2 2=Na=Na2 2COCO3 3+H+H2 2O Ol与与酸酸反反应应盐盐+水水 2NaOH+H2NaOH+H2 2SOSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O Ol与盐与盐新盐新盐+新碱新碱l 2NaOH+CuCl 2NaOH+CuCl2 2=2NaCl+Cu(OH)=2NaCl+Cu(OH)2 2l(3)(3)盐的性质盐的性质l与金属与金属盐盐+金属（置换反应）金属（置换反应）Fe+CuSO Fe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu+Cul与酸与酸新酸新酸+新盐新盐l与碱与碱新碱新碱+新盐新盐 l与盐与盐新盐新盐+新盐新盐l含弱酸根或弱碱根离子的盐会水解含弱酸根或弱碱根离子的盐会水解符符合合复复分分解解反反应发生的条件应发生的条件