《无机化学》课程教学资源（教案讲义）期末复习（二）.doc_大学文库

1 期末复习（2）第七章：一、原子结构元素性质的关系 1、有效核电荷（p118） 2、原子半径（p119） 3、电离能（I）(p119) 4、电子亲合能（Y）(p122) 5、电负性（χ）(p124) 表示不同元素原子在分子中吸引电子的能力。χ↑，吸引电子能力越大。 6、元素的金属性与非金属性 7、原子价（p125）第八章：一、价键理论（电子配对法）（p129） 1、共价键的类型 σ 键和 π 键（根据原子轨道重叠方式不同而分类）。单键：σ 键；双键：一个 σ 键，一个 π 键；叁键：一个 σ 键，两个 π 键。σ 键的重叠程度比 π 键大，∴π 键不如 σ 键牢固。 2、键参数(p134) （1）键长（l）（用 X 射线法）成键的两个原子核之间的（平均）距离。两个原子共价半径之和=键长。键长越短，键能越大，共价键越牢固。（2）键能（EB）衡量共价键强弱的物理量。多原子分子，指的是平均键能：（3）键角（θ）键角指分子中键与键之间的夹角。键长和键角确定，分子构型就确定了。二、分子间力 1、分子间力（范德华力）（p144）（1）取向力（极性分子与极性分子之间）（2）诱导力发生在非极性分子与极性分子之间及极性分子与极性分子之间。（3）色散力（一切分子之间）非极性分子之间存在：色散力；极性分子与非极性分子间：色散力、诱导力；极性分子之间存在：色散力、取向力、诱导力。（4）分子间作用力的特性 ⅱ）是一种短程力，作用范围：300-500pm，因此，只有当分子之间距离很近时，才有分子间作用力。当距离很远时，这种力消失。 ⅲ）没有方向性和饱和性。（分子间力实质为静电引力） ⅳ）强度为化学键的 1/10～1/100。 ⅴ）除 μ 很大的分子（如 H2O）外，分子间作用力以色散力为主。（5）分子间作用力对物质物理性质的影响（p145）三、氢键 1、氢键的强度和性质

i)强度:比化学键小得多,与分子间力相同数量级,是键能的1/20。 i)具有方向性和饱和性第九章: 、晶体的一般概念 1、晶体与非晶体晶体:固体内部微粒(原子、分子或离子)呈有规则的空间排列。非晶体:固体内部微粒(原子、分子或离子)排列毫无规则。如玻璃、沥青、炉渣、石蜡等。 2、晶体的宏观特征 ①有一定的几何外形(指晶体外形,与物质外观有区别),非晶体没有一定外形。 ②有固定的熔点(纯晶体),非晶体没有固定的熔点。 ③各向异性:指在不同方向上有不同的光学、电学、热学等性质。例如石墨沿层方向易断裂,层方向的导电率高于竖方向导电率近1万倍。这是由于其层状结构决定的。结构决定性质。非晶体无上述特性。晶体微观结构根据微粒的不同,晶体可分为: 晶体结点上排列的微粒种类微粒间作用力离子晶体阴、阳离子静电作用原子晶体原子共价键分子晶体分子范德华力、氢键金属晶体金属原子金属键、晶体类型的判断方法 1、根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断。如由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体;由分子通过分子间作用力(包括氢键)形成的晶体属于分子晶体;由原子通过共价键形成的晶体属于原子晶体;由金属阳离子和自由电子通过它们之间较强烈的相互作用形成的晶体属于金属晶体。 2、根据物质所属类别判断。金属氧化物(M2O、A2O2、Ma2O2等)、强碱和绝大多数盐 AC2、B8C2是例外,属于分子晶体)属于离子晶体;大多数非金属单质(除金刚石、石墨晶体硅、硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除O2外)、酸和绝大多数有机物属于分子晶体:金属单质(除汞外)和合金属于金属晶体:;金刚石、晶体硅、晶体二氧化硅、碳化硅(一般只要记住前四个)、32M4、C3M4、硼等属于原子晶体。第十章: 10.1氧化还原反应、氧化态(数氧化数是指某元素一个原子的荷电数,该荷电数是假定把每一个化学键中的电子指定给电负性大(即吸电子能力强)的原子而求得的。(得到电子为负价,失去电子为正价) 氧化和还原氧化剂和还原剂失电子的过程称为氧化,氧化数升高:得电子的过程称为还原,氧化数降低。得电子,降低,被还原,为氧化剂;失电子,升高,被氧化,为还原剂

2 ⅰ）强度：比化学键小得多，与分子间力相同数量级，是键能的 1/20。 ⅱ）具有方向性和饱和性第九章：一、晶体的一般概念 1、晶体与非晶体晶体：固体内部微粒（原子、分子或离子）呈有规则的空间排列。非晶体：固体内部微粒（原子、分子或离子）排列毫无规则。如玻璃、沥青、炉渣、石蜡等。 2、晶体的宏观特征 ①有一定的几何外形（指晶体外形，与物质外观有区别），非晶体没有一定外形。 ②有固定的熔点（纯晶体），非晶体没有固定的熔点。 ③各向异性：指在不同方向上有不同的光学、电学、热学等性质。例如石墨沿层方向易断裂，层方向的导电率高于竖方向导电率近 1 万倍。这是由于其层状结构决定的。结构决定性质。非晶体无上述特性。二、晶体微观结构根据微粒的不同，晶体可分为：晶体结点上排列的微粒种类微粒间作用力离子晶体阴、阳离子静电作用原子晶体原子共价键分子晶体分子范德华力、氢键金属晶体金属原子金属键三、晶体类型的判断方法 1、根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断。如由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体；由分子通过分子间作用力（包括氢键）形成的晶体属于分子晶体；由原子通过共价键形成的晶体属于原子晶体；由金属阳离子和自由电子通过它们之间较强烈的相互作用形成的晶体属于金属晶体。 2、根据物质所属类别判断。金属氧化物、强碱和绝大多数盐（是例外，属于分子晶体）属于离子晶体；大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅、硼外）、气态氢化物、非金属氧化物（除外）、酸和绝大多数有机物属于分子晶体；金属单质（除汞外）和合金属于金属晶体；金刚石、晶体硅、晶体二氧化硅、碳化硅（一般只要记住前四个）、、、硼等属于原子晶体。第十章： 10.1 氧化还原反应一、氧化态（数）氧化数是指某元素一个原子的荷电数，该荷电数是假定把每一个化学键中的电子指定给电负性大（即吸电子能力强）的原子而求得的。（得到电子为负价，失去电子为正价）二、氧化和还原氧化剂和还原剂失电子的过程称为氧化，氧化数升高；得电子的过程称为还原，氧化数降低。得电子，降低，被还原，为氧化剂；失电子，升高，被氧化，为还原剂

3 Zn + Cu2+ —→ Zn2+ + Cu：Zn —2e —→ Zn2+ 氧化反应；Cu2+ ＋ 2e —→ Cu 还原反应。即可把一个氧化还原反应表示为两个半反应，每个半反应中包含了同一种物质的两种氧化态。氧化还原电对：氧化型/还原型（氧化数高/氧化数低） Zn2+/Zn，Cu2+/Cu，H+ /H2，Sn4+/Sn2+，Fe3+/Fe2+等三、氧化还原反应方程式的配平 ①完全氧化还原反应：变价元素化合价反应前后全部改变。 ②不完全氧化—还原反应方程式的配平： ③自身氧化—还原反应（逆向配平法） ④多种元素（两种以上）价态发生的氧化—还原反应方程式 10.2 原电池一、原电池的组成：（1）半电池和电极（2）外电路（3）盐桥（是一种电解质溶液）二、原电池表示方法 10.3 电极电势一、电极电势 1、电极电势的概念电流产生的原因：两极之间有电势差（电动势 E）（如水自然流动的水位差）。电势差产生的原因：参与氧化还原反应的物质得失电子的能力不同。（p177）（1）标准氢电极（2）电极的种类二、影响电极电势的因素：——Nernst 方程 (10 4) [ ] [ ] = − ln − 氧化型还原型 nF RT a b    (10 5) [ ] [ ] lg 0.0592 = − − 氧化型还原型 n a b    10.4 电极电势的应用一、氧化剂与还原剂的相对强弱标准电极电势表，φ θ正值越大，氧化性越强；φ θ负值越大，还原性越强实验室或工业上：氧化剂：φ θ＞1.0V，KMnO4，K2Cr2O7，（NH4）2S2O8，H2O2，O2，MnO2 等还原剂：φ θ≤0V，Mg，Zn，Sn2+，SO3 2-，S2O3 2-，H2 等二、氧化还原反应可能进行的方向和次序当外界条件一定，且皆取标准态，反应方向一般是：强氧化型 1 + 强还原型 2 =弱还原型 1 + 弱氧化型 2 ∴反应发生方向：左下方的氧化型物质与右上方的还原型物质反应，即“对角线方向相互反应”。第十一章： 11.1 氢

其它:HNO3被还原的过程主要取决于HNO3的浓度和金属的活泼性,还原产物不是单一的以某种为主。 12-16moL浓硝酸与金属反应(不论是否活泼),都生成NOz:稀硝酸的主要还原产物是 NO,但如果是与活泼金属反应,其主要产物是N2O;极稀硝酸(<2moL)与活泼金属反应, 还原产物是NH4+。 2、硝酸盐三、亚硝酸和亚硝酸盐氧化还原性。亚硝酸盐有毒,致癌。大量用于染料工业和有机合成工业。 128磷及其化合物 ①纯白磷(白色蜡状固体)见光会部分氧化呈黄白色,故又称"黄磷在潮湿空气中缓慢氧化,放出部分能量,在暗处产生"磷光",甚至自燃: ③和氧化剂(O2,卤素,浓HNO3等)反应非常剧烈。红磷,黑磷是巨分子结构。 1211氧和硫第一节氧及其化合物氧的化学性质比较活泼,在加热条件下,能与许多物质作用(除卤素、少数贵金属和希有气体外),生成相应的氧化物。O2非极性分子,在极性分子H2O中不溶解。二、臭氧 q°(O3/O2)=2.07V,O3有强氧化性,仅次于F2。易分解成O2,无毒,可用于消毒食具,用于有机废水的处理,大气中臭氧层,防过量紫外线臭氧型电器。、过氧化氢 ①热稳定性差-OO-键能小,不稳定。 2H2O2=2H2O+O2△HP=-196KJ/mol,放热反应碱性溶液,MnO2等对分解起催化作用:痕量的酸、乙酰胺、酒精对分解起负催化作用(稳定剂)。市售已加稳定剂,用棕色瓶存放,现多用聚乙烯瓶存放。 ②弱酸性 H2O2=H+HO2K1=22×1012(25℃) ③氧化还原性主要表现为氧化性:还原性:(需强氧化剂第二节硫及其化合物、单质硫化学性质比较活泼,在稍微加热的条件下,能和许多金属和非金属作用。Hg+S→HgS 硫化氢和金属硫化物 (1)硫化氢硫化氢为有毒气体,工业上用下法制备:FeS+2HCl=FeCl2+H2S 实验室中以硫代乙酰胺水解产生H2S气体: CH: CSNH2+2H2O= CH3 COONH4+H2S↑。H2S 是一种还原剂,其水溶液不能长久保存,可被空气中的氧氧化而析出硫。 H2S可以和金属形成硫化物。大多数金属的硫化物不溶于水。故它是一种沉淀剂

6 其它：HNO3 被还原的过程主要取决于 HNO3 的浓度和金属的活泼性，还原产物不是单一的以某种为主。 12-16mol/L 浓硝酸与金属反应（不论是否活泼），都生成 NO2；稀硝酸的主要还原产物是 NO，但如果是与活泼金属反应，其主要产物是 N2O；极稀硝酸（﹤2mol/L）与活泼金属反应，还原产物是 NH4 +。 2、硝酸盐三、亚硝酸和亚硝酸盐氧化还原性。亚硝酸盐有毒，致癌。大量用于染料工业和有机合成工业。 12.8 磷及其化合物 ①纯白磷（白色蜡状固体）见光会部分氧化呈黄白色，故又称"黄磷"； ②在潮湿空气中缓慢氧化，放出部分能量，在暗处产生"磷光"，甚至自燃； ③和氧化剂（O2，卤素，浓 HNO3 等）反应非常剧烈。红磷，黑磷是巨分子结构。 12.11 氧和硫第一节氧及其化合物一、氧气氧的化学性质比较活泼，在加热条件下，能与许多物质作用（除卤素、少数贵金属和希有气体外），生成相应的氧化物。O2 非极性分子，在极性分子 H2O 中不溶解。二、臭氧 φ θ（O3/O2）= 2.07V，O3 有强氧化性，仅次于 F2。易分解成 O2，无毒，可用于消毒食具，用于有机废水的处理，大气中臭氧层，防过量紫外线。臭氧型电器。三、过氧化氢 ①热稳定性差-O-O-键能小，不稳定。 2H2O2 = 2H2O + O2 ΔrHθ = -196KJ/mol，放热反应。碱性溶液，MnO2 等对分解起催化作用；痕量的酸、乙酰胺、酒精对分解起负催化作用（稳定剂）。市售已加稳定剂，用棕色瓶存放，现多用聚乙烯瓶存放。 ②弱酸性 H2O2 = H+ + HO2 - K1 = 2.2×10-12（25℃） ③氧化还原性主要表现为氧化性；还原性：（需强氧化剂）。第二节硫及其化合物一、单质硫化学性质比较活泼，在稍微加热的条件下，能和许多金属和非金属作用。Hg + S -→ HgS 二、硫化氢和金属硫化物（1）硫化氢硫化氢为有毒气体，工业上用下法制备：FeS+2HCl = FeCl2 + H2S↑。实验室中以硫代乙酰胺水解产生 H2S 气体：CH3CSNH2+2H2O = CH3COONH4 + H2S↑。H2S 是一种还原剂，其水溶液不能长久保存，可被空气中的氧氧化而析出硫。 H2S 可以和金属形成硫化物。大多数金属的硫化物不溶于水。故它是一种沉淀剂

硫代硫酸钠:NaS2O35HO商品名为海波,俗称大苏打。硫代硫酸钠具有显著的还原性,其氧化产物随反应条件而不同。例如,通氯到Na2S2O3的溶液中,最初析出硫,如通入过量氯,则最后生成硫酸。 12.12卤素、卤素单质的性质、制备及主要用途 1、卤素单质的化学性质氧化性:F2>Cl2>Br2>I2 与水反应:卤素的水解反应(歧化反应 2、卤素单质的主要用途氯:制备高价金属氯化物,如:SnCl4,FeCl等;消毒剂、漂白剂:用于净化水,漂白粉Ca(ClO)z 制有机氯化物:C2H4Cl2,CHCl,CH2Cl2等;合成盐酸、卤化氢和氢卤酸 1、卤化氢 ①性质:无色,有刺激性气味的气体,极易溶于水。其水溶液叫氢卤酸。除氟化氢外,其它氢化物均为强酸。液态卤化氢不导电,说明它是共价型化合物。 )热稳定性 HF(g)(不分解)>HCl(g)>HBr(g)>H(g) )还原性 HCI(g)500C>2HCI+Na SO 3、氟、溴、碘的氢化物溴化氢和碘化氢的制备不能用单质直接合成法,因溴和碘与氢反应速度缓慢、产率低而不适合。溴化氢和碘化氢的制备也不能用卤化物与浓硫酸的复分解反应来制备,因为HBr、H有显著的还原性,它们将与浓硫酸进一步发生氧化还原反应 2HBr+H2SO4(浓)→Br2+SO2+2H2O;8H+H2SO4(浓)→42+H2S+4H2O 所以,实际上得不到纯的溴化氢和碘化氢。如果改用无氧化性的高沸点酸浓磷酸代替浓硫酸可以制得溴化氢和碘化氢、卤素的含氧化合物 1、次卤酸及其盐次氯酸很不稳定,只能存在于稀溶液中,而不能制得浓酸。次氯酸见光受热均不稳定ε 2HCOx→O2+2HC1,3HCO-△HCO3+2HCl 次溴酸、次碘酸稳定性更差次氯酸是很强的氧化剂。氯气的漂白作用就是由于它与水作用而生成次氯酸的缘故,所以完全干燥的氯气没有漂白作用。把氯气通入冷的碱溶液中,便生成次氯酸盐。Cl2+NaOH→ NaCIo+NaCl+H2O。漂白粉是用氯气与消石灰作用而制得的,是次氯酸钙、氯化钙和氢氧化钙的混合物。 2C12+ 3Ca(OH)2- Ca(cIO)2+ CaClz- Ca(OH)2 H20+ H2O

8 硫代硫酸钠：Na2S2O3·5H2O 商品名为海波，俗称大苏打。硫代硫酸钠具有显著的还原性，其氧化产物随反应条件而不同。例如，通氯到 Na2S2O3 的溶液中，最初析出硫，如通入过量氯，则最后生成硫酸。 12.12 卤素一、卤素单质的性质、制备及主要用途 1、卤素单质的化学性质氧化性：F2 ﹥ Cl2 ﹥ Br2 ﹥ I2 与水反应：卤素的水解反应(歧化反应) 2、卤素单质的主要用途氯：制备高价金属氯化物，如：SnCl4，FeCl3 等；消毒剂、漂白剂：用于净化水，漂白粉 Ca(ClO)2；制有机氯化物：C2H4Cl2，CHCl3，CH2Cl2 等；合成盐酸。二、卤化氢和氢卤酸 1、卤化氢 ①性质：无色，有刺激性气味的气体，极易溶于水。其水溶液叫氢卤酸。除氟化氢外，其它氢化物均为强酸。液态卤化氢不导电，说明它是共价型化合物。 ⅰ）热稳定性 HF（g）(不分解) ﹥ HCl（g） ﹥ HBr（g） ﹥ HI（g） ⅱ）还原性 HCl（g） ﹤ HBr（g） ﹤ HI（g） 2、氯化氢和盐酸制备：直接合成法：复分解反应： 3、氟、溴、碘的氢化物溴化氢和碘化氢的制备不能用单质直接合成法，因溴和碘与氢反应速度缓慢、产率低而不适合。溴化氢和碘化氢的制备也不能用卤化物与浓硫酸的复分解反应来制备，因为 HBr、HI 有显著的还原性，它们将与浓硫酸进一步发生氧化还原反应： 2HBr + H2SO4(浓) → Br2 + SO2 + 2H2O；8HI + H2SO4(浓)→ 4I2 + H2S + 4H2O 所以，实际上得不到纯的溴化氢和碘化氢。如果改用无氧化性的高沸点酸浓磷酸代替浓硫酸，可以制得溴化氢和碘化氢。三、卤素的含氧化合物 1、次卤酸及其盐次氯酸很不稳定，只能存在于稀溶液中，而不能制得浓酸。次氯酸见光受热均不稳定。；。次溴酸、次碘酸稳定性更差。次氯酸是很强的氧化剂。氯气的漂白作用就是由于它与水作用而生成次氯酸的缘故，所以完全干燥的氯气没有漂白作用。把氯气通入冷的碱溶液中，便生成次氯酸盐。Cl2 + NaOH →NaClO + NaCl + H2O。漂白粉是用氯气与消石灰作用而制得的，是次氯酸钙、氯化钙和氢氧化钙的混合物。 2Cl2 + 3Ca(OH)2 → Ca(ClO)2 + CaCl2·Ca(OH)2·H2O + H2O