化学反应是指分子破裂成
原子偅新排列组合生成新
的过程,称为化学反应在反应中常伴有发光发热变色生成
物等,判断一个反应是否为化学反应的依据是反应是否
核反应不属于化学反应
、生成沉淀物等。判断一个反应是否为化学反应的依据是反应是否生成新的物质根据化学键理论,又可根据一个變化过程中是否有旧键的断裂和新键的生成来判断其是否为化学反应
、非氧化还原反应;氧化还原反应包括:自身氧化还原,还原剂与氧化剂反应
异构化:(A →B) :化合物是形成结构重组而不改变化学组成物
简记为:A + B = C:二种以上元素或化合物合成一个复杂
。(即由两种或两種以上的物质生成一种新物质的反应)
简记为:A = B + C :化合物分解为构成元素或小分子。(即
它是指一种化合物在特定条件下分解成两种戓两种以上较简单的
简记为:A+BC=B+AC :表示额外的反应元素取代化合物中的一个元素。(即指一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化匼物的反应)
(置换关系是指组成化合物的某种元素被组成单质的元素所替代。置换反应必为
但氧化还原反应不一定为置换反应。)
嘚类别置换反应有以下4种情况:
①较活泼的金属置换出较不活泼的金属或氢气
中(又称离子化的)两个化合物交换元素或离子形成不同嘚化合物。(即由两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应。)
复分解反应的本质是溶液中的离子结合成难
的物质(如水)、难溶的物质或
气体而使复分解反应趋于完成。酸、
、盐溶液间发生的反应一般是两种化合物相互交换成分而形成的即参加反应的化匼物在水溶液中发生电离离解成自由移动的离子,离子间重新组合成新的化合物因此酸、碱、盐溶液间的反应一般是复分解反应。
是离孓或者离子团的重新组合因为此类反应前后各元素的
都没有变化,所以复分解反应都不是
当然还有更多复杂的情形但仍可逐步简单化洏视为上述反应类别的
。化学反应的变化多端难以建立简单的分类标准 但是一些类似的化学反应仍然可以归类,譬如:
指的是同一物质嘚分子中同一
的同一元素间发生的氧化还原反应同一价态的元素在发生氧化还原反应过程中发生了“化合价变化上的分歧”,有些升高有些降低。发生歧化反应的元素必须具有相应的高价态和低价态化合物歧化反应只发生在中间价态的元素上。
电负性最大无正化合價,只有负化合价
与歧化反应均属同种物质间发生的氧化还原反应,歧化反应是自身氧化还原反应的一种但自身氧化还原反应却不一萣都是歧化反应。
归中反应(反歧化反应):
的同种元素之间发生的氧化还原反应即同一元素的价态由反应前的高价和低价都转化成反應以后的中间价态,在化学反应中元素的价态变化有个规律:只靠拢不交叉。因此元素的高价和低价都只能向中间靠拢归中反应和歧囮反应是两个‘相反’的过程,这两种反应都一定是
氧化还原反应:指两化合物间的电子转移(如:单
我们也可以看作是原子的重新组合在反应前后元素种类和原子个数是保持不变的。而
中的原子变成了其他的原子了故不是
以一个甲烷和氧气的燃烧反应为例:
能量计算須打断反应左侧和右侧的所有键结取得能量数据,才能计算反应物和生成物的能量差以 ΔH 表示能量差。Δ(Delta) 表示差异H 则为焓等于固定压仂下的
能量。ΔH 的单位为千
假设存在一个系统。通过计算得出反应前后系统的焓变为ΔH
如果ΔH 计算为负值,则反应必为
比如:燃烧僦是燃料与空气中氧气剧烈反应放出热量。
如果ΔH 计算是正值则反应必为吸热反应。比如:石灰石在高温下反应分解出氧化钙(生石灰)和二氧化碳
如果ΔH计算等于零,则反应不吸热也不放热;外界不对体系做功体系也不对外界做功。
反应到底是吸热还是放热完全由體系的 ΔH决定但是,反应是否进行则完全由体系的由吉布斯自由能ΔG来表示具体计算公式如下:
改变,而ΔS 则为熵改变T是开尔文温喥。
当热力学企图回答这个问题:“反应会发生吗”,另一个重要问题“反应多快”却完全没有回答。这是因为热力学或者热力学平衡试著要了解的是反应混合物初始和结束状态因此无法指出反应发生时的过程。这个领域属于
是如何发生的传统观点认为,反应物碰撞形成所谓活化复合物碰撞的
使活化复合物获得更高的能量,导致构成反应的键结重组但是,这种观点导致了一个困境:活化复合物嘚结构和能量不能同时确定否则有悖于测不准原理。所以一些物理学家认为,实际上这些复合物未必真的存在而是能量空间的一些隔离面。相对的活化络合物的观点更多的是为实验化学家所接受因为在描述反应机理时比较方便。现代
对于一些比较简单的反应,整個过程的态分辨信息也可以获得
指化学反应所必须或可提高
的方法,如:加热(△)、点燃、高温、
、通电(电解)、紫外线或催化剂等
化学反应的反应速率是相关受质浓度随时间改变的的测量。反应速率的分析有许多重要应用像是
研究。反应速率受到下列因素的影響:
反应物浓度:如果增加通常将使反应加速
愈高的活化能表示反应愈难以启始,反应速率也因此愈慢
反应温度:温度提升将加速反應,因为愈高的温度表示有愈多的能量使反应容易发生。
催化剂:催化剂是一种通过改变活化能来改变反应速率的物质而且催化剂在反应过程中不会破坏或改变,所以可以
反应速率与参与反应的物质浓度有关物质浓度则可透过
根据吉布斯自由能判据,当ΔrGm=0时反应达朂大限度,处于
化学平衡的建立是以可
为前提的。可逆反应是指在同一条件下既能正向进行又能逆向进行的反应绝大多数化学反应都具有可逆性,都可在不同程度上达到平衡
从动力学角度看,反应开始时反应物浓度较大,产物浓度较小所以正反应
大于逆反应速率。随着反应的进行反应物浓度不断减小,产物浓度不断增大所以正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大当正、逆反应速率相等時,系统中各物质的浓度不再发生变化反应达到了平衡。
19世纪50-60年代热力学的基本规律已明确起来,但是一些热力学概念还比较模糊數字处理很烦琐,不能用来解决稍微复杂一点的问题例如化学反应的方向问题。当时大多数化学家正致力于有机化学的研究,也有一些人试图解决化学反应的方向问题这种努力除了质量作用定律之外,还有其他一些人试图从别的角度进行反应方向的探索其中已有人提出了一些经验性的规律。
和贝特罗试图从化学反应的
来解释化学反应的方向性他们认为,反应热是反应物化学
的量度每个简单或复雜的纯化学性的作用,都伴随着热量的产生贝特罗更为明确地阐述了与这相同的观点,并称之为“最大功原理”他认为任何一种无外蔀能量影响的纯
,向着产生释放出最大能量的物质的方向进行虽然这时他发现了一些
也可以自发地进行,但他却主观地假定其中伴有放熱的物理过程这一错误的论断在30年代终于被他承认了,这时他才将“最大功原理”的应用范围限制在固体间的反应上并提出了实际上昰“
和范霍夫在这一方面也做了一定的贡献。首先霍斯特曼在研究
的升华过程中发现,在热分解反应中其分解压力和温度有一定的关系,符合克劳胥斯·克拉佩隆方程:dp/dt=Q/T(V'-V)其中Q代表
V、V'代表分解前后的总体积。范霍夫依据一述
此式可应用于任何反应过程其中Q代表体系的吸收的热(即
称上式为动态平衡原理,并对它加以解释他说,在物质的两种不同状态之间的任何平衡因温度下降,向着产生热量的两個体系的平衡方向移动1874年和1879年,穆迪埃和
也分别提出了这样的原理
提出,压力的增加有利于体积相应减少的反应发生。在这之后
叒进一步普遍地阐释了这一原理。他说处于化学平衡中的任何体系,由于平衡中的多个因素中的一个因素的变动在一个方向上会导致┅种转化,如果这种转化是惟一的那么将会引起一种和该因素变动符号相反的变化。
然而在这一方面做出突出贡献的是
,他在热力化學发展史上的地位极其重要吉布斯在势力化学上的贡献可以归纳4个方面。第一在克劳胥斯等人建立的第二定律的基础上,吉布斯引出叻平衡的判断依据并将熵的判断依据正确地限制在孤立体系的范围内。使一般实际问题有了进行普遍处理的可能第二,用内能、熵、體积代替温度、压力、体积作为变量对体系状态进行描述并指出汤姆生用温度、压力和体积对体系体状态进行描述是不完全的。他倡导叻当时的科学家们不熟悉的
并且在内能、熵和体积的
图中,给出了完全描述体系全部
的曲面第三,吉布斯在热力学中引入了“浓度”這一变量并将明确了成分的浓度对内能的
这样,就使热力学可用于处理多组分的
体系化学平衡的问题也就有了处理的条件。第四他進一步讨论了体系在
和表面的影响下的平衡问题。并且他导出了被认是
中最简单、最本质也是最抽象的热力学关系,即
吉布斯对平衡的研究成果主要发表在他的三篇文章之中1873年,他先后将前两篇发表在康涅狄格州学院的学报上立即引起了
的注意。吉布斯前两篇文可以說只是一个准备1876年和1878年分两部分发表了第三篇文章《关于复相物质的平衡》,文章长达300多页包括700多个公式。两篇文章是讨论单一的化學物质体系这篇文章则对多组分复相体系进行了讨论。由于热力学势的引入只要将
稍加变化,便可以对多组分体系的问题进行处理了
认为这是一个新领域的开辟,其重要性可以与质量不灭定律相提并论然而,吉布斯的三篇文章发表之后其重大意义并未被多数科学镓们所认识到,直到1891年才被奥斯特
译成德文1899年勒夏特列译成法文出版之后,情况顿然改变在吉布斯之后,热力学仍然只能处理
的体系这时,美国人洛易斯分别于1901年和1907年发表文章提出了“
”的概念。路易斯谈到“逃逸趋势”这一概念指出一些热力学量,如温度、压仂、浓度、热力学势等都是逃逸趋势量度的标度
路易斯所提出的逸度与活度的概念,使
的理论得到了有益的补充和发展从而使人们有鈳能将理想体系的偏差进行统一,使实际体系在形式上具有了与理想体系完全相同的热力学关系式综上所述,
是指在一定条件下的可逆反应正反应和逆反应的
相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态
化学平衡状态具有逆,等动,定变等特征。
等:平衡时正逆反应速率相等,即v正=v逆
动:平衡时,反应仍在进行是
,反应进行到了最大程度
时,反应混合物中各组分的浓度保持不变反應速率保持不变,反应物的转化率保持不变各组分的含量保持不变。
变:化学平衡跟所有的动态平衡一样是有条件的,暂时的相对嘚,当条件发生变化时平衡状态就会被破坏,由平衡变为不平衡再在新的条件下建立新平衡。
影响化学平衡的因素有很多:如
注意:催化剂不影响化学平衡仅影响反应速率。在其他条件不变的情况下增大反应物浓度或减小生成物浓度,可使平衡向正反应方向移动
嘚一个条件(浓度压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动
放热,吸热发光,变色产生沉淀,生成气体
每个化学反应理論上均是可逆反应正反应中定义物质从反应物转换成产物。
化学平衡指正反应速率和逆反应速率达到相等的状态因此反应物和产物均會存在。然而
的反应方向可透过改变反应状态改变,譬如温度或压力勒夏特列原理在此用来预测是产物或反应物形成。
虽然所有的反應在一些范围内均是可逆的部份反应仍可归类为
。“不可逆反应”指得是“完全反应”意思是几乎所有的反应物均形成产物,甚至在極端状况下均难以逆转反应
,是一种热力学倾向表示此反应引起总体熵的净增加。自发反应(相对于非自发反应)不须外在协助(如能量供给)就会产生在化学平衡的系统中,反应过程中自发反应的方向可预期形成较多的物质
A.物质与氧气的反应:
(1)单质与氧气的反应:
2铁在氧气中燃烧:3FE + 2O2点燃的四氧化三铁
7。硫磺粉在空气中燃烧:S + O2点燃SO2
8碳在氧气中充分燃烧:C + O2点燃CO2
9。碳氧气不能充分燃烧:2C + O2點燃2CO
(2)反应的化合物与氧气:
18高温煅烧石灰石:CaCO3的高温氧化钙+ CO2↑
3。几个氧化还原反应:
4单质,氧化物酸,碱盐的相互关系
(1)單质金属+酸--------盐+氢气(置换反应)
(2)金属单质+盐(溶液)-------另金属+另一种盐
34。铁和硫酸铜溶液反应:铁+硫酸铜===硫酸亚铁+铜
35锌和硫酸铜溶液反应:锌:+硫酸铜===的硫酸锌+铜
39。氧化铜和稀盐酸反应:氧化铜+ 2HCl的====氯化铜+ H2O
(6)酸+盐--------另一种酸+另一种盐
62盐酸和硝酸银溶液反应:盐酸=== +硝酸银氯化银↓+ HNO3
64。硫酸和氯化钡溶液反应:H2SO4 +氯化钡====硫酸钡↓+ 2HCl的
65氢氧化钠和硫酸铜:2NaOH硫酸铜====的Cu(OH)2↓+硫酸钠
(8)盐+盐-----两种新盐
/> 70。氯化钠溶液和硝酸银溶液:氯化钠+硝酸银==== AgCl电极↓+硝酸钠
71钠离子,硫酸钡氯化:硫酸钠+氯化钡====硫酸钡↓+ 2NaCl
3天的化学品的审查纲要
/>探索的空气中的二氧化碳含量,和二氧化碳相关的问题
(1)如何测试二氧化碳吗? (2)如何证明吸入的空气呼出的气体中二氧化碳含量的吗
(3)如何证明蜡烛嘚成分含有碳和氢元素?
(1)获得一个致密的块状固体药品我如何获得粉状固体药物?没有指定的量一般取
(2)在试管中倾倒液体的尛瓶子,应注意哪些问题
(3)量筒如何正确的阅读?如果低头或仰视读数测量值与真实值的关系吗如何准确的一定体积的液体的量? (4)如何说采取粉剂或易潮解的固体?天平未知质量的固体或固定品质全固态吗?重量和骑手应的顺序有什么用毒品和重量的位置顛倒,和骑手的能力知道的药品的实际质量?
(1)如何正确地点燃或熄灭酒精灯加热的物质将溢出??的酒精在桌面上燃烧,以及如何处悝呢它的火焰的最高温度的部分?如何证明呢 (2)分别在试管中或固体,加热液体时应注意哪些问题?两者之间的区别是什么
(3)加热到药物,试管爆裂可能的原因是什么?
(1)玻璃仪器洗干净的标志是什么如何放置? (2)实验药物能够放回原瓶吗
第二单元峩们周围的空气
首先,主要成分和功能的空气
气体在空气中的主要成分是每种气体?
(1)中的氧的体积分数一般物质燃烧匙把什么物質的量的要求是什么?的目的是什么
(2)是否使用木炭,硫磺而不是红磷吗?为什么呢我可以用铝箔,金属丝代替红磷吗为什么呢?作为实验用木炭但如何提高实验吗?
(3)什么样的实验现象呢什么样的结论呢?在实验的原理是什么呢
(4)如果测得的氧气体積分数显着更小的,什么是可能的原因吗
空气污染物的来源和危害的大气污染物是什么?这是什么原因呢空气污染,有什么危害
纯粅质和混合物的成分在纯和混合物的区别
的区别是什么?例如几种常见的混合物?
五个基本特征的化学变化
之间的物理变化和化学变化嘚区别是什么如何判断“硫在氧气中燃烧是化学变化?
化学什么叫化合反应应什么是化学什么叫化合反应应的特点吗?例举的几个重組反应是什么氧化?学会识别氧化物
探索小号铝燃烧有关的问题
(1)S在空气和氧气中燃烧现象燃烧的区别是什么?是什么
(2)铝燃燒相匹配时,它支付给插入一个集气瓶和为什么呢?集气瓶的底部为什么把一些纺
什么是分解反应的特点是什么分解反应例,有几个汾解反应
知道什么样的作用发挥的重要作用的催化剂在化学反应中的催化剂?如果你想证明二氧化锰是一种催化剂的反应你需要做实驗?
(1)三种方式获得氧气原料是什么?的反应原理是什么的三个方法的优点和缺点? />(2)用KMnO4所需的氧气设备仪器如何检查装置的气密性的
(3)高锰酸钾制成的氧气,棉花的作用为什么试管口略向下倾斜?你是什么时候开始收集为什么呢?年底该如何操作?为什么会这样呢
(1)什么是空气和纯净的现象在燃烧的氧气吗?
(2)为什么木炭点燃慢慢地进入收集瓶。
(3)线盘成螺旋状为什么?洳果没有找到“火星四射的现象是什么原因呢? 应该如何改善?
(4)在上述实验的氧的化学性质
11,单位符号表达式的反应
(1)碳硫,磷铝,铁与氧气反应象征性的表现吗
(2)实验室制取氧气的三个反应的一个象征性的表现吗?水
第三单元的性质该组合物的水
什么现象可以推断,水氢和氧的化合物构成的两个元素?
简单的物质和化合物的相同点吗有什么区别吗?要学会区别呢每一个举几個例子,写公式
承认物质颗粒形成颗粒的物质,有哪几种它们之间存在什么样的关系?
探索分子性质的分子特点是什么有几个例子證明,分子是在不断运动的呢几个例子来证明分子间的时间间隔?
(1)纯净水天然水之间的区别是什么?硬水和软水的区别是什么
(2)什么是水净化的操作?净化程度最高的是什么样的操作
(3)明矾和活性炭净化水的原理是什么?
(4)什么样的混合物可以通过过滤汾离两低依赖的过滤操作要领是什么意思“?
水体污染的主要来源是什么应该如何预防?
节约用水...... />了解节能标志节约用水实行上市囲同的生活吗?
(1)了解原子的核和核外电子构成
(2)原子的几个粒子它们是如何构成原子的吗?为什么不显着的电全原子的空间分布嘚原子和质量分布分别有什么特点?
二记住一些常见元素的名称,符号
知道的元素的一个简单的分类
可以分为三类分类的依据是什麼呢?是什么每个根据原子序数找到指定的周期表中的元素如:8,18,28,38,48 在化学过程中不变“的概念的元素,形成>之前和之后的化学反应元素嘚类型和质量的改变?微观结构的原因是什么
初步的认识核外电子在化学反应的作用,为什么最外层电子决定元素的化学性质的
知道楿同的元素的原子和离子可以相互转化。如:娜娜+S和S2-如何相互转化?在转换过程中质子和中子的数目的数目,最外层电子改变的情况离子构成的物质粒子,含有NaCl时由粒子构成的吗
八,说几个常见的元素和自由基价
钾钠,钙锌,镁氯,铝SO4,OHNO3,NH4CO3等。
(1)可鉯根据通用名称写入式的公式表示的(2)所述的用途写式(3)所述的化合价写化学式。 10
简单的计算相对原子质量,相对分子质量材料成分
(1)计算的相对分子??质量;(2)计算各元素之??间的质量比;(3)元素的质量分数;
(4)的计算,以确定它们是否包含在组合物中的有机除叻C的氧元素H之外的元素;
当M有机物等于MH + MC确实不包含O元素; <br大于MH + MC / O元素,不同的是氧元素的质量
11,可以了解材料的成分和含量上的标签的商品
(1)要注意的标志是质量的材料或元素的质量如:碳酸钙钙,加钙盐碘盐KIO3-I;
(2)要注意标记的单位质量的一个给定的质量或体积单位是┅致的。
第十二预测是根据某种氮化肥包装袋标有标记的氮含量氮(不纯)
理论氮含量,氮含量氮含量或产品规格其纯度
(1) (纯品),根据该式中纯度=实际氮含量/理论氮含量×100%
(2)判断广告其真实性
如果标记的氮含量大于比理论的氮含量是计算虚假广告。
两种不哃量的材料混合后将得到的实际结果之间的两个之间。
首先理解质量守恒定律,认识到质量通病反应
(1)为什么要提高质量的钉子锈嗎
(2)在一段时间内加热高锰酸钾,残余的固体的质量降低的原因吗
二,微观角度来看的质量守恒定律的解释
(1)知道质量守恒的微觀原因
(2)推断出未知物质的化学式(注意是否系数)
探索中的化学反应的质量之间的关系
在什么情况下,实验必须进行在一个封闭的系统
四,正确书写简单的化学方程式
(1)检查化学---根据化合价;
(2)检查装饰---原子的数量尤其是氧气原子;
(3)检查条件和箭头----知识或主題的信息。
(1)化学方程式装饰必须检查可以根据化学方程式;
(2)必须列出类??型的比例;
( 3)设置必须完整;
(4)单位x ---不带单位数字---必须带。
第六单元碳和碳的氧化物的
(1)的单质碳,金刚石石墨,C60碳的碳纳米管的理解相同的元素可以形成不同的单质;
(2)无定形碳:木炭,活性炭焦炭,炭黑特点和用途;
(3)什么是钻石和石墨性质有显着的特点?是什么原因呢是什么用途?
初步研究实验室制备CO2
(1)什么药固体能力选择碳酸钙或Na2CO3粉末?该液体是否选择稀盐酸或稀硫酸原理是什么?什么样的设备
(2)选择的依据是什么装置和收集裝置?共同发生的设备是什么有哪些常见的收集装置?
(3)如何进行测试并检查气十足的经验纯(易燃气体)?
知道的氧和碳循环的性质以及如何实现?
知道的原因和预防温室效应的重视空气污染酸雨污染防治的区别。
探索主要属性的CO2其目的
(1)CO2的物理性质?如哬通过实验来解释吗的性质,它的用途
(2)探索二氧化碳和水,并澄清水灰水反应学会设计实验CO2既不能燃烧,也不助燃?的性质它的用途?
知道的性质和其使用的CO
1)的物理性质是什么 (2)化学性质哪三个? (3)如何测试CO
单位的化学方程式是主之间的联系。
认識燃烧缓慢氧化和爆炸和火灾的灭火,防爆措施
(1)燃烧条件和燃烧的条件可燃材料;(2)缓慢氧化条件(3)条件的爆炸;
(4)防火的原则囷方法;(5)防爆炸措施(例子)的
(1)到与氧气接触温度达到着火点,(2)的温度达到着火点而不是在与氧气接触,(3)满足</必要条件例如,控制变量证明三个条件:AB,C;
BC,不会有一个不成立A是必要的,与AC,不拥有B不持有,B是必要的;
拥有BA,不会有不持有的CC是必要的;
随着A,BC,ABC的结论并建立可以建立例:生锈的铁,铜生锈;
石油产品和主要用途(汽油柴油,液化石油气等);知道油是一种混合物不同的有机化合物的沸点了解中国的能源和资源短缺的国情,知道化石燃料是人类重要的自然资源形成的呢利用?主要元素组荿属于物质的团体呢?学习H2CH4,C2H5OH液化石油气,汽油煤和其他燃料对环境的?知道如何选择较小的燃料对环境的污染发展新能源的意义的理解。