无机化学辅导班课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《无机化学辅导班课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 无机化学 辅导班 课件
- 资源描述:
-
1、第1章 原子结构与周期律基本要求 了解核外电子运动的特性:波粒二象性.理解波函数,电子云角度分布图。四个量子数及其物理意义;掌握电子层、亚层、能级和轨道的含义。掌握泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则,并能写出核外电子排布式。理解原子结构与周期表的关系,原子结构与元素性质(原子半径、电离能、电负性)周期性的关系。第1章 原子结构与周期律内容提纲 1.1 核外电子排布:原子轨道,量子数,轨道角度分布图,轨道能级,三个原理。1.2 原子结构与周期律:周期表的结构;5个区元素;元素重要性质的周期性。1.1.1原子轨道薛定谔方程描述原子核外电子的运动状态。方程的解是一系列函数(,波函数),每个函数就
2、是一个轨道,函数的图形就是轨道图形,函数的特征由三个量子数确定.1.1.2 量子数 三个量子数(主量子数n、角量子数l和磁量子m数)是波函数即轨道的参数,自旋量子数电子自旋状态参数。量子数取值n=1,2,3,4.主层l=0,1,2,3.n-1 亚层m=0,1,-1,2,-2,3,-3,.轨道方向ms=1/2,-1/2 自旋1.1.3 轨道角度分布图记住:S轨道是球形,p轨道是哑铃形。1.1.4 轨道能级 n大,能量高。n相同,l大者能量高。n,l相同,m不同,能量相同。能级交错:3d4s ,4d5s1.1.5 三个原理 泡利不相容原理:原子内不存在四个量子数都相同的两个电子。能量最低原理 洪特
3、规则:电子在填充等价轨道时,尽量占据不同轨道,且自旋方向相同。1.2.2周期表的结构 7个周期;7个主族,7个副族,1个0族。主族与副族元素的区别:主族元素基态原子的内电子层轨道或全满、或全空,副族元素最外层有1至2个s电子,次外层d轨道未完全充满。5个区:s区,p区,d区,ds区,f区。5个区元素说明 S区:价电子构型为ns1-2.第1-2主族。P区:价电子构型为ns2np1-6.第3-7主族和0族。d区:包括3-7副族和第8族。价电子构型为(n-1)d1-9ns1-2.除第8族外,元素所在副族数等于(n-1)d和ns电子数和。Ds区:1-2副族,价电子构型为(n-1)d10ns1-2.f区
4、:包括镧系和锕系元素。价电子构型为(n-2)f1-14(n-1)d1-2ns2.1.2.3元素重要性质的周期性大致规律如下:原子半径:同周期从左到右减小,致0族突然增大(范德华半径),同族从上到下增大.第一电离能(基态气态原子失去一个电子形成一价气态正离子所需能量):主族元素同周期从左到右增大,同族从上到下减小.副族负责.电负性(原子对成键电子吸引能力相对大小):主族元素同周期从左到右增大,副族变化不大;主组从上到下减小,副族增大.本章基本题型 量子数 核外电子排布 周期、族的判断例题 填空(1)当n=4,l 可能的值是()(2)当n=3,l=2的轨道数目为()(3)主量子数为5的电子层上轨道
5、数目为()下列电子排布违背什么原理?(1)B 1s22s3 (2)N 1s22s22px22py1 (3)Be 1s22p2 某元素原子序数24(1)写出核外电子排布(2)该原子有几个电子层,每层电子数有多少?(3)写出该元素所处的周期、族和区。第2章.化学键与分子结构内容提纲 离子键 共价键 杂化轨道理论 分子间力和氢键 晶体类型本章要求 掌握价键理论要点及共价键类型、特征。用杂化轨道理论解释一般分子的构型。掌握分子间力的概念及组成部分,氢键的形成条件及对化合物某些物理性质的影响。离子键 理论要点:(1)活泼金属与非金属,电负性相差足够大,发生电子得失.(2)阴阳离子除静电引力外,还有电子与
6、电子、核与核的相互排斥。离子键特征:(1)无方向性质。(2)无饱和性。共价键 理论要点 特点 类型 键参数共价键理论要点两个相成键原子要有成单电子,且自旋相反。两原子轨道最大程度重叠,重叠越多,键能越强。共价键类型 键:头碰头重叠 键:肩并肩重叠 共价键参数 键能 键长 键角 键的极性:与两个原子的电负性差成正比。杂化轨道理论 理论要点 类型杂化轨道理论要点是1931年由美国科学家Pauling提出的.要点:1.同一原子内,形状不同、能量接近的轨道在形成分子时,改变了原来的原子轨道形状,轨道混合,形成新的轨道,能量和方向重新分布。2.新的杂化轨道数目与参与组合的原子轨道总数相等。杂化类型按参与
7、杂化的轨道组成分为:1.SP3:正四面体2.SP2:平面型3.SP:直线型按杂化后的轨道成分分为:1.等性杂化:含成单电子的轨道杂化2.不等性杂化:含成单电子的轨道与不含成单电子的轨道(如孤对电子或无电子)杂化。分子间力和氢键分子间力又称范德华力。三个部分:1.取向力:偶极-偶极作用2.诱导力:偶极-非偶极作用3.色散力:瞬时偶极作用,与分子量有关.分子的极性:键的极性向量和.氢键 严格来说,不是化学键,可看成是强的范德华力.H与F、O、N成键时,由于三原子电负性大,原主半径小,使H的点子强烈偏向F、O、N,分子中如果含有H-F、H-O、H-N,则此分子能形成分子间氢键。晶体类型 离子晶体 原
8、子晶体:硬度、沸点高,不溶解,不导电,性质稳定。如Si,SiO2,SiC,BN 分子晶体:硬度、沸点低。如CO2,NH3,H2O等 金属晶体 石墨是过渡型晶体,可导电,层与层之间是犯德华力。本章基本题型 判断杂化方式、分子形状、极性 有无氢键 比较沸点高低例题 指出下列个分子中C原子杂化方式:CH4,C2H2,C2H4,CH3OH,HCHO 判断下列分子是否极性:BCl3,NH3,NO,Ne,HF,H2S,SiH4,NF3,PCl3.判断下列化合物是否存在分子间氢键:NH3,CH3CHO,CH3F,H3BO3,C2H5OH 判断下列分子间存在什么分子间力:I2和HCCl3,CH3OH与H2O,
9、CO2气体。第3章.化学热力学 热力学三个定律。Gibbs方程G=H-T S本章基本要求 了理解焓、熵、吉布斯自由能等状态函数的概念,掌握有关计算。掌握热力学第一定律,了解第二定律、第三定律。掌握吉布斯自由能公式,会用G 判断化学反应的方向。热力学第一定律能量转化及守恒定律。孤立体系(与外界无能量和物质交流)孤立体系(与外界无能量和物质交流)U=0。封闭体系(与外界有能量交流,但无物封闭体系(与外界有能量交流,但无物质交流)质交流)。U=Q+W Q和和W的符号?的符号?H=Qp=Qv+P V=Qv+nRT热力学第二定律多种说法.克劳修斯:热不能自动从低温流向高温。开尔文开尔文:不可能从单一热源
10、吸热全转化为功而不留下其它变化。热力学第三定律在0K时,任何纯物质完全晶体的熵S=0。例题 计算下列体系的内能变化(1):体系放出2.5KJ热量,并对环境做功500J(2)体系放出650J热量,环境对体系做功350J(1)从某一封闭体系的知道指定始态到指定终态,Q,W,Q+W,U哪个确定?(2)绝热过程如何?例题 某气缸有气体1.2L,从环境吸收热量8008J,在恒压下(97.3KPa)体积膨胀到1.5L,求U 答案:0.771KJ.吉布斯自由能判断反应方向1876年,美国J。W。Gibbs提出等温、等压、不做非体积功:G=H-T SG 0 不能进行G 地温,气态液态固态。热量从高焓值物质转向
11、低焓值物质时,放热,H 0。H表示放热的潜力。盖斯(Hess)定律(1840年)一个反应若在定压(或定容)下分多步进行,则总定压(或定容)热等于各分步定压(或定容)热的代数合.例题求 C+1/2O2=CO rHm =?已知 C+O2=CO2 rHm (1)=-393.5KJ/molCO+1/2O2=CO2 rHm (2)=-283.0KJ/mol熵S的理解 波尔兹曼公式:S=Ln,是状态数 熵增是一种对反应自发的促进因素。如果无 H,熵增则自发,自发则熵增。熵增原理。G、H、S数据特点 G、H绝对数据无法确定,只能测定相对值。规定标准状况(100kPa)下稳定单质的G、H值为0。S有确定的正值
12、.符号意义:fHm 、fGm 、Sm ,rHm 、rGm 、r Sm ,f是生成意思,m摩尔,标准,r反应;熵值无。本章基本题型 已知各反应物、产物的fHm 、fGm 、Sm ,求 rHm 、rGm 、r Sm ,已知各反应物、产物的fHm 、Sm ,求 T转(从自发到非自发或从非自发到自发的温度)例题辛烷C8H18是汽油的主要成分,完全燃烧时放出热量5512KJ/mol,计算辛烷的fHm ,已知:C8H18+25/2 O2=CO2+9H2O fHm 0 -391.1 -258.8例题 BN是一种绝缘耐高温材料,制备方法如下,求最低反应温度T转:B2O3 +NH3 =BN+H2O fHm -1
13、278.8 -46.1 -232.8 -241.8 KJ/mol Sm 53.97 192.34 14.8 188.7 J/k/mol是非、判断题下列纯态单质中,哪些的Sm 不等于0?1。金刚石 2。臭氧 3。溴(液体)4。Fe(S)5.Hg(g)6.石墨判断下列说法哪个正确?1。热的物体比冷的物体含有更多热量,2。物体的温度越高,所含热量越多3。热是一种传递着的能量。4。最稳定单质的焓(H)为05。最稳定的纯态单质的标准摩尔生成焓为06。根据氢和氧反应的 H 0,可判断该反应为放热反应。7。由于碳酸钙分解是吸热反应,可判断它的标准摩尔生成焓为是负值。8。由于反应焓变的单位是Kj/mol,所以
14、热化学反应式系数不影响反应的焓变值。第4章.化学平衡与动力学 化学平衡:平衡常数;平衡移动.反应速率:浓度或压力对它的影响.本章基本要求 了解实验平衡常数和标准平衡常数的区别,掌握不同类型的标准平衡常数表达式。掌握标准平衡常数和标准摩尔吉布斯自由能的关系式。掌握化合平衡的移动,掌握有关计算。平衡常数 平衡常数表达式:实验平衡常数K和标准平衡常数K 。平衡常数与吉布斯自由能的关系rGm =-RTLnK =-2.303RTlgK 平衡移动三个因素的影响.温度:升高温度,向吸热方向移动(有利于吸热反应).浓度:提高反应物浓度,平衡向右移动.压强:加压向气体分子数减少的方向移动.反应速率浓度或压力的影
15、响:1.质量作用定律2.注意:该定律只适合于基元反应.温度的影响:阿能尼乌斯公式 lnk=-Ea/RT+lnAk:反应速度常数;Ea:活化能;R气体常数;A指前因子.下列说法是否正确?质量作用定律适合任意化学反应。反应速度常数取决于温度,与反应物、生成物浓度无关。反应活化能越大,反应速度越大。放热反应均是自发的。r Sm为负值的反应均不能自发进行 冰在室温自动熔化成水,是熵起了主要作用。例题 已知反应的平衡常数:H2+S H2 S K1 S+O2 SO2 K2 求反应H2+SO2 O2+H2 S 的平衡常数。答案:K1 /K2 。下列说法是否正确?因为rGm =-RTLnK ,所以温度升高,平
16、衡常数减小。碳酸钙在常温不分解,是因为此时是吸热反应;在高温分解,是因为此时是放热反应。例题 将NO和O2注入673K的固定容器中,在反应发生前,其分压分别是101KPa和286KPa,当反应2NO+O2=2NO2 平衡时,P(NO2)=79.2KPa,求反应的K和rGm.答案:5.36,-9.39KJ/mol例题 已知1/2H2+1/2Cl2=HCl 反应的在298K时的K=4.91016,rHm =-92.3 KJ/mol,求500K时的K.答案:41.441010例题 氧化银遇热分解:2Ag2O=4 Ag +O2(g),已知298K时Ag2O的fHm 是-31.1KJ/mol,fGm -
17、11.2 KJ/mol,求(1)298K时Ag2O-Ag的氧气压力(2)氧化银遇热分解时,氧气压力是100kPa,求其热分解温度.例题 合成氨工业,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),700K时K1 =9.02,800K时K2 =4.02,求该反应在这一温度下的rHm.答案:-37。67KJ/mol例题 2SO2+O2(g)=2 SO3fHm -296.9 -395.2KJ/molSm 248.5 205 256.2J/mol.k 计算反应的转折温度 求298K和1000K时的K 增大压力,平衡向哪边移动?提高温度,平衡向哪边移动?第5章 分析化学概论 误差 有限数据的统计处理
18、 滴定突跃与指示剂选择误差 误差的表示 误差来源和减免方法误差的表示 误差表示准确度。绝对误差:Ea=x-T,相对误差Er=Ea/T 偏差表示精密度。绝对偏差:di=xi-x,平均偏差 d=di n,标准偏差 准确度表示测定结果与真实值之间的符合程度;精密度表示平行测定值之间的符合程度。例题 某钢铁中的镍含量测定结果如下:10.48%,10.37%,10.47%,10.43%,10.40%,计算平均偏差,相对平均偏差,标准偏差.解答:平均值10.43%,di 分别是(%)0.05,0.06,0.04,0.00,0.03,di=0.18,di 2=0.0086,S=(0.0086/4)1/2=0
19、.046(%)误差来源和减免方法 系统误差:某固定因素引起。如方法误差、仪器和试剂、操作误差。消除方法有对照实验(如与标准方法对照)、空白实验、仪器矫正等。随机误差(偶然误差):无法控制的不确定因素引起。如看体积最后一位读数,实验室气温、气压和湿度的变化引起(可大可小,可正可负),特点是对称性(正、负误差出现概率相等)、抵偿性(无限多次测定结果,误差算术平均值趋于。有限数据的统计处理 有限数字及其运算 可疑值的取舍有限数字及其运算规则 有效数字:13.4320(六位),0.0040(两位),1.310-3(两位),PH=5.12(两位),运算规则:计算结果的精密度有测量精密度最差的那个原始数据
20、决定.加减时,以参加运算的各小数点后后位数最小的那个为依据.如;3.45+3.2367+1.8-13.72=一位小数 1.2380.305.3217.89201=两位有效数字可疑值的取舍 Q检验法 Grubbs检验法(G法)滴定突跃与指示剂选择 滴定突跃:滴定剂从化学计量点的不足0.1%到过量0.1%,即可引起滴定曲线明显突跃,称为滴定突跃.指示剂选择:凡是在滴定突跃范围内变色的指示剂均可保证分析结果足够的准确度.第6章.酸碱平衡与酸碱滴定法 弱酸弱碱(PH计算).同离子效应与缓冲溶液 盐的水解.酸碱理论 酸碱滴定法弱酸(PH计算)HAc H+Ac-平衡前 co 0 0平衡后 co-x x x
21、 ka=x.x/co-x 如果co 500 ka,或者离解度 5%,则co-x co c H+=x (co ka)1/2 =c H+/co =(ka/co)1/2 稀释定律弱碱(PH计算)如 NH3.H2O NH4+HO-平衡前 co 0 0平衡后 co-x x x kb=x.x/co-x 如果co 500 kb,或者离解度 5%,则co-x co c HO-=x (co ka)1/2 =c HO-/co =(ka/co)1/2 多元弱酸弱碱PH计算一般来说,一级解离远大于二级、三级解离,二级、三级解离可忽略不记。同离子效应与缓冲溶液 同离子效应 缓冲溶液同离子效应 如在HAc加入 NaAc,
22、HAc的离解度会降低;在 NH3.H2O加入NH4Ac,NH3.H2O的离解度也会降低。盐效应:加入不含相同离子的强电解质,弱电解质的离解度会提高。如HAc加入 NaCl,由于溶液中离子间相互牵制作用增强,Ac-和H+结合分子机会减少。经典例题 计算两种溶液的pH和HAc的离解度。()0.10mol/l HAc溶液。()0.10mol/l HAc溶液中加入0.10mol/l的固体NaAc.计算结果:()c(H+)1.310-3,pH=2.87=1.3%(2)c(H+)1.810-5,pH=4.74=0.018%缓冲溶液 缓冲溶液的组成 缓冲溶液的pH计算缓冲溶液的组成 弱酸及其盐,如HAc与N
23、aAc,或弱碱及其盐,如在 NH3.H2O与NH4Ac。酸式盐,如NaH2PO4,Na2HPO4,NaHCO3.强酸或者强碱溶液。缓冲溶液的pH计算经典例题 公式可不必记。例题:(1)计算含0.10mol/l HAc 和0.10mol/l的NaAc 溶液的pH;(2)若在90ml此溶液中加入10ml 0.010mol/l HCl,计算溶液的pH;(3)若在90ml纯水中加入10ml 0.010mol/l HCl,计算溶液的pH.答案(1)pH=4.75 (2)4.74(3)3盐的水解 水解平衡常数的计算 例题 影响水解的因素水解平衡常数的计算 如NaAc:Ac-+H2O HAc +HO-kh=
24、kw/ka 如NH4Cl:NH4+H2O NH3.H2O+H+kh=kw/kb 如NH4Ac:NH4+Ac-+H2O HAc+NH3.H2O kh=kw/ka kb例题 已知298K时HAc的ka=1.7610-5,计算 0.10mol/l的NaAc 溶液的kh、pH和水解度 h。答案:kh=5.6810-10,c(HO-)=7.5410-6,h=0.00754%例题 计算0.10mol/l H3PO4溶液用0.10mol/l NaOH滴定到(1)第二化学计量点PH(2)第二化学计量点PH 解答(1)c(H+)=(Ka1Ka2)1/2,PH=4.68(2)c(H+)=(Ka2Ka3)1/2,P
展开阅读全文