同济大学2010年普通化学复习纲要

2010年普通化学考研辅导资料之一普通化学考研内容精选第一章化学反应的基本规律一、基本知识点1、体系的状态函数（1）体系人为规定研究对象的物质系统。敞开体系体系与环境有物质和能量交换。封闭体系体系与环境无物质交换，但有能量交换。孤立体系体系与环境无物质交换，又无能量交换。（2）状态体系中一切性质的总和。广度性质表现体系量的特征（与体系中物质的量成正比），例如体积V、质量M、热容C、热力学能U、焓H、熵S、吉布斯自由能G等，具有加和性。强度性质表现体系质的特征（与体系中物质的量无关），例如温度T、压力P、浓度C、密度等，不具有加和性。（3）状态函数由状态所决定的每一种理化性质，统称为体系的状态函数。或能决定状态的性质和以一定关系随这些性质而变化的其它性质，统称为体系的状态函数。例如T、P、V和HUPV、GHTS等。4状态函数特征其变量仅与状态有关，而与变化途径无关。例如（循环过程）0DT其数学处理可用全微分的概念，H其微量变化可用DH表示，而热Q是由于体系与环境的温度差别而引起的能量传递量，Q的数值会随具体途径而变化，故热Q不是状态函数，其微量变化要用Q表示。因为在等压过程中，QPH，所以DHQP。2、热力学第一定律（化学反应中的能量守恒）1热力学能（内能）U是体系内部各种能量的总和。是体系自身的性质，是广度性质，是体系的一种状态函数。其绝对值无法确定，但其变量U只取决于体系的始、终态。（2）热力学第一定律数学表达式UU2U1QWQV等容反应热（3）等压反应热与焓HUPV，UQPW，HQP所以焓也是体系的一种状态函数。其绝对值也是无法确定，但其变量H只取决于体系的始、终态。其是体系的广度性质，具有加和性。（4）盖斯定律化学反应的反应热只与反应体系的始、终态有关，而与其变化的途径无关。RMFMFMBFMV产物反应物（5）29815RRRHTKH3、热力学第二定律孤立体系中所发生的任意过程总是向着熵增大的方向进行。（1）熵（S）是体系的状态函数，是量度体系混乱度的函数。（2）标准熵在标准状态下，1MOL某纯物质从0K慢慢升温到TK时两状态间的熵变。MST（3）孤立体系环境（4）RMMBMSVS产物反应物4、热力学第三定律在热力学温度0K时，任何纯物质的熵值为零。0（1）0STST（2）MMGLS（3）321321T（4）985RMRMRMSTKS5、化学反应的自发性判据（1）该化学反应在任何温度下能自发进行。0,RRHS（2）该化学反应在任何温度下不能自发进行。RMR（3）该化学反应在低于某温度下能自发进行。,RR（4）该化学反应在高于某温度下能自发进行。0RMRHS6、吉布斯自由能与化学反应的自发性判据（1）,GTTS（2）2981529815RMRMRRMKGHS（3）RRR（4）MFMFMBFMVG产物反应物（5）该化学反应在某温度标准状态下能自发进行。0RGT该化学反应在某温度标准状态下不能自发进行。RM该化学反应在某温度标准状态下处平衡状态。R（6）或KJ。MOL1该化学反应在某温度非标准状态下能自发进行。0RMGT40RMT或KJ。MOL1该化学反应在某温度非标准状态下不能自发进行。0RMGT40RMT该化学反应在某温度非标准状态下处平衡状态。R7、热力学等温、等压方程式（1）LNRMRMTRTJ（2）230GRRG（3）时，0RML230LGRMKTRKT8、化学反应限度化学平衡（1）化学平衡的特征是在一定温度下，化学反应建立的相对的一种动态平衡。其特征可用平衡常数表示。（2）标准平衡常数可用热力学等温、等压方程式求得，故又称热力学平衡常数。KT对某一反应而言，标准平衡常数的数值仅与温度有关。（3）对气相反应而言0BVG/BBKTP若为溶液中溶质的反应而言AQ/BC（4）多重平衡规则某总反应为若干个分步反应之和（或之差）时，则总反应的平衡常数为这若干个分步反应平衡常数的乘积（或商）。9、化学反应速率（1）基元反应（简单反应）为一步到底的反应。非基元反应（复杂反应）为多步基元反应组成，其化学反应速率由其中最慢一步基元反应决定。（2）化学反应进度单位MOLBNV（3）化学反应速率单位MOLDM3S11BDCT（4）反应的活化能（60250KJMOL1）临界平均AEAE（5）质量作用定律（X,Y的数值由实验决定）XYABKC（5）反应速率常数（K）为当CACB1MOLDM3时的反应速率。对某一反应而言，反应速率常数的数值与温度有关,此外与反应的活化能有关使用适当的催化剂可改变活化能（6）化学反应速率与反应速率常数及浓度有关另外在多相体系中,其化学反应速率还与相界面的大小有关二、重点及难点1、化学反应方向的判断（1）该反应向正反应方向进行（反应自发）0RMGT该反应向逆反应方向进行（反应非自发）0RMGT该反应处平衡状态R（2）LNRMJRKT230LGRMJGTRKT若该反应向正反应方向进行（反应自发）J该反应向逆反应方向进行（反应非自发）该反应处平衡状态JKT（3）KJ。MOL1该反应向正反应方向进行（反应自发）40RMG710KTKJ。MOL1该反应向逆反应方向进行（反应非自发）R（4）该化学反应在低于某温度下能自发进行0,RMRHSRMHTS该化学反应在高于某温度下能自发进行,RRRM2、化学反应的标准平衡常数与温度的关系2121LG30TRKHMTR3、化学反应的反应速率常数与温度的关系2121LAEK三、计算题中运用的计算公式使用条件和注意事项1、某化学反应标准摩尔焓变的计算RMFMFMBFMHHVH产物反应物使用条件要依据已给定的某化学反应来进行计算，故其与化学反应式的书写形式有关。注意事项不要忘记化学反应式中的化学计量数。29815RMRMRMTK使用条件在任何温度下某化学反应标准摩尔焓变可近似等于29815K时该化学反应的标准摩尔焓变，因为某化学反应标准摩尔焓变与温度关系不大。注意事项不要忘记化学反应式中的化学计量数，其单位为KJMOL1。RMRMRGTHS使用条件利用在某温度下某化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变及29815K时该化学反应的标准摩尔熵变来进行计算。也因为某化学反应的标准摩尔熵变与温度关系不大。注意事项式中的吉布斯自由能变与温度有关，故要使用该温度下的吉布斯自由能变进行计算，注意使用的单位要一致。因为其中化学反应的标准熵变的单位为JMOL1K12121LG30TRKHMTR使用条件利用在不同温度下该化学反应的标准平衡常数来进行计算。注意事项注意使用的单位要一致。因为式中的标准气体常数R的单位为JMOL1K12、某化学反应标准摩尔熵变的计算RMMBMSSVS产物反应物使用条件要依据已给定的某化学反应来进行计算，故其与化学反应式的书写形式有关。注意事项不要忘记化学反应式中的化学计量数。化学反应标准熵变的单位为JMOL1K129815MMSTKS298RMRMRMTSS使用条件在任何温度下某物质的标准摩尔熵等于29815K时的标准熵，同样在任何温度下某化学反应的标准摩尔熵变可近似等于29815K时该化学反应的标准摩尔熵变。因为某化学反应标准摩尔熵变与温度关系不大。注意事项不要忘记化学反应式中的化学计量数，故其与化学反应式的书写形式有关。其单位为JMOL1K1RMRMRGTHS使用条件利用在某温度下某化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变及29815K时该化学反应的标准摩尔焓变来进行计算。也因为某化学反应的标准摩尔焓变与温度关系不大。注意事项注意使用的单位要一致。因为式中的标准吉布斯自由能变及标准焓变的单位为KJMOL1，而式中的标准熵变的单位为JMOL1K13、某化学反应标准摩尔吉布斯自由能变的计算RMFMFMBFMGGVG产物反应物使用条件式中的标准摩尔吉布斯自由能变是指在29815K时的化学反应标准摩尔吉布斯自由能变。同样要依据已给定的某化学反应来进行计算，故其与化学反应式的书写形式有关。注意事项不要忘记化学反应式中的化学计量数。其单位为KJMOL1。RMRMRTHS使用条件式中的标准摩尔吉布斯自由能变是指在任何指定温度TK时的化学反应标准摩尔吉布斯自由能变。利用该化学反应的标准摩尔焓变、该化学反应的标准摩尔熵变及指定温度TK来进行计算。注意事项注意使用的单位要一致。因为式中的标准吉布斯自由能变及标准焓变的单位为KJMOL1，而式中的标准熵变的单位为JMOL1K1LNRMRMGRTJ230LGRMRMGTRTJ使用条件式中的摩尔吉布斯自由能变是指在任何指定温度TK时的化学反应非标准摩尔吉布斯自由能变。利用该化学反应在该温度下的标准摩尔吉布斯自由能变和该化学反应在非平衡状态时的浓度商或分压商来进行计算。注意事项注意使用的单位要一致。因为式中的非标准摩尔吉布斯自由能变和标准摩尔吉布斯自由能变的单位为KJMOL1，而式中的标准气体常数R的单位为JMOL1K1；另外要注意式中的浓度商和分压商是指相对浓度商和相对分压商，是无量纲的。LN230LGRMGTRKTRKT使用条件式中的标准摩尔吉布斯自由能变是指在任何指定温度TK时的化学反应标准摩尔吉布斯自由能变。可利用该温度下的标准平衡常数来进行计算。注意事项注意使用的单位要一致。因为式中的标准摩尔吉布斯自由能变的单位为KJMOL1，而式中的标准气体常数R的单位为JMOL1K1；另外要注意式中的标准平衡常数是无量纲的。RMGNFE电池RMGTNFETNE电池使用条件某一氧化还原反应的摩尔吉布斯自由能变可利用该反应组成原电池的原电池电动势来进行计算；那么其标准摩尔吉布斯自由能变可利用该反应组成原电池的标准原电池电动势来进行计算。其温度一般指29815K。注意事项式中的F是法拉第常数，即96485CMOL1，电动势E的单位为V，则其标准摩尔吉布斯自由能变和非标准摩尔吉布斯自由能变的单位为JMOL14、某化学反应能自发进行的临界温度的计算RMHTS使用条件当某化学反应的时可使用此式来进行计算。0,RMRS注意事项注意使用的单位要一致。因为式中的标准摩尔焓变的单位为KJMOL1。而式中的标准摩尔熵变的单位为JMOL1K1RMHTS使用条件当某化学反应的时可使用此式来进行计算。0,RMRS注意事项注意使用的单位要一致。因为式中的标准摩尔焓变的单位为KJMOL1。而式中的标准摩尔熵变的单位为JMOL1K15、某化学反应的标准平衡常数的计算/BBKTP使用条件对气相反应，可使用此式来进行计算。0BVG注意事项式中的分压是指化学反应处平衡状态时，反应物和生成物的相对分压。若是多相反应，则分压是指化学反应处平衡状态时，气体反应物和气体生成物的相对分压。另外其数值与化学反应式中的化学计量数有关，即与化学反应式的书写形式有关。/BBKTC使用条件对溶液中溶质的反应，可使用此式来进行计算。0BVAQ注意事项式中的浓度是指化学反应处平衡状态时，反应物和生成物的相对浓度。若是多相反应，则浓度是指化学反应处平衡状态时，溶液中溶质的相对浓度。另外其数值与化学反应式中的化学计量数有关，即与化学反应式的书写形式有关。而且平衡常数表达式中不包含纯液体、纯固体和水溶液中的水的浓度项。12K12K使用条件对于多重平衡体系而言，某总反应为若干个分步反应之和（或之差）时，则总反应的平衡常数为这若干个分步反应平衡常数的乘积（或商）。注意事项平衡常数是无量纲的，其数值与化学反应式中的化学计量数有关，即与化学反应式的书写形式有关。LN230LGRMGTRKTRKT使用条件可利用该温度下的标准摩尔吉布斯自由能变来进行计算。因为当某化学反应的非标准摩尔吉布斯自由能变对于零时，该化学反应处于平衡状态。注意事项注意使用的单位要一致。由于式中的标准摩尔吉布斯自由能变单位为KJMOL1。而式中的标准气体常数R的单位为JMOL1K1。LG298059NEKV电池使用条件某一氧化还原反应处于平衡状态时，可使用此式来进行计算。注意事项式中的电池电动势是指标准原电池电动势。6、化学反应的反应速率计算（X,Y的数值由实验决定）XYABKC使用条件对基元反应而言，式中XA,YB；对非基元反应而言，其反应速率由其中最慢的一步基元反应决定，X,Y的数值由实验决定。注意事项式中反应速率的单位为MOLDM3S1，浓度单位为MOLDM3，而反应速率常数K的单位可由该反应的反应级数（XY）决定。但是也可认为反应速率常数K是无量纲的。2121LG30AETVKR使用条件利用反应的活化能和某一温度下的反应速率，来计算另一温度下的反应速率。注意事项注意使用的单位要一致。因为活化能的单位为KJMOL1，而标准气体常数R的单位为JMOL1K1。7、化学反应的活化能计算2121LG30AETVKR使用条件利用不同温度下的反应速率，来计算该反应的活化能；或利用不同温度下的反应速率常数，来计算该反应的活化能。注意事项注意使用的单位要一致。因为活化能的单位为KJMOL1，而标准气体常数R的单位为JMOL1K1。8、化学反应的反应速率常数K测定和计算XYABC使用条件利用实验测定，反应速率常数K是指单位浓度时的反应速率。注意事项实验时，可改变某一反应物的浓度多次，再改变另一反应物的浓度多次，来测定该反应的反应级数，并且可计算该反应的反应速率常数K。2121LG30AETVKR使用条件利用反应的活化能和某一温度下的反应速率常数，来计算另一温度下的反应速率常数。注意事项注意使用的单位要一致。因为活化能的单位为KJMOL1，而标准气体常数R的单位为JMOL1K1。第二章水基分散系一、基本知识点1、分散体系（分散质、分散剂）；可分溶液、胶体及粗分散体系。2、稀溶液的依数性（稀溶液的通性）拉乌尔定律（1）蒸气压下降BANPT（2）溶液的沸点升高BPKM（3）溶液的凝固点降低FF（4）渗透压/NRTVC3、胶体分散体系是一种高度分散的多相不均匀体系（1）胶体的种类溶胶（分散剂为液体的分散体系，分散质可为气体、液体和固体）气溶胶（分散剂为气体的分散体系）（2）胶体的结构胶团胶粒（胶核电位离子吸附层反离子）扩散层反离子例如（负溶胶）1XMAGINK（正溶胶）33NO（3）胶体的稳定性与破坏稳定性胶体的颗粒小、分散度高、表面积大有很大的表面能，而且处于强烈的布郎运动之中，由于相同电性的胶粒可通过静电作用相互排斥，所以具有稳定性。溶胶的破坏由于加入电解质、加热、改变酸度、浓度和利用相反电性的溶胶间互相作用等方法，可使胶体的稳定性被破坏，产生聚沉作用。溶胶的保护作用由于加入高分子化合物，其被吸附在胶粒表面，使胶粒不易互相接触，因而显著地增加了胶体的稳定性。溶胶的敏化作用由于加入少量高分子化合物，其不能完全覆盖胶粒表面，反而会使胶粒吸附在高分子的分子链上，变得易于聚沉而产生絮凝作用。溶胶的胶凝作用高分子溶液和某些溶胶，在适当的条件下，整个体系会转变成一种弹性半固体状态的凝胶（冻胶）。但某些凝胶经过机械搅动后，又会变为溶胶，静置时又会变为凝胶，此现象称为触变作用。二、重点及难点1、溶液通性的定性分析与分散体系中分散质的粒子数多少有关，若粒子数愈多，则该溶液的通性愈明显。即该溶液的蒸气压下降得愈多，其溶液的沸点升高、凝固点降低得愈多，其溶液具有愈高的渗透压。所以在浓度相同条件下进行比较，溶液通性强电解质比弱电解质明显；弱电解质又比非电解质明显。2、溶液的依数性定量计算（1）式中为该温度下纯溶剂的饱和蒸气压BANPTPT（2）式中为溶质的质量摩尔浓度BPKMFPFKM上式中的所以可由此求得未知物的摩尔质量。但是式中的是指在1000克溶剂中未WMW知物的质量。（3）式中的单位要一致，若单位为PA，那么的单位为M3,若单/NRTVCV位为KPA,那么的单位为DM3,的单位为MOLDM3。C上式中为溶质的摩尔数，所以可由此求得未知物的摩尔质量。N三、计算题中运用的计算公式使用条件和注意事项1、蒸气压下降的计算BANPT使用条件适用于可溶性、非挥发性、非电解质的稀溶液。利用溶质的摩尔分数及该温度下纯溶剂的饱和蒸气压，来计算该溶液的蒸气压下降值和该溶液的蒸气压。注意事项溶液的蒸气压下降值和该溶液的温度有关，与溶质的摩尔分数也有关。但对浓溶液及挥发性、电解质溶液无此定量关系。2、溶液的沸点升高、凝固点降低的计算BPTKMFPFTKM使用条件适用于可溶性、非挥发性、非电解质的稀溶液。利用溶质的质量摩尔浓度及该溶剂的沸点升高常数、凝固点降低常数来分别计算该溶液的沸点升高值、凝固点降低值。以及求出该溶液的沸点、凝固点。注意事项式中溶质的浓度是指质量摩尔浓度，即指1000克溶剂中所含溶质的摩尔数。3、溶液的渗透压计算/NRTVC使用条件适用于可溶性、非挥发性、非电解质的稀溶液。利用理想气体方程式计算溶液的渗透压。注意事项注意使用的单位要一致。若体积单位为M3，则溶液的渗透压的单位为PA；若体积单位为DM3，溶液的浓度单位为MOLDM3，则溶液的渗透压的单位为KPA。4、未知物的摩尔质量计算BANPTBPKFPFTK/NRTVC使用条件适用于可溶性、非挥发性、非电解质的稀溶液。利用该溶液的蒸气压下降值、该溶液的沸点升高值、凝固点降低值及该溶液的渗透压均可计算未知物的摩尔质量。注意事项溶液的沸点升高、凝固点降低的计算公式中溶质的浓度是指质量摩尔浓度，溶液的渗透压计算公式中溶质的浓度是指体积摩尔浓度。通常利用溶液的渗透压来计算未知物的摩尔质量，因为溶液的渗透压与溶质的浓度变化关系极大，故计算的误差较小。第三章溶液中的化学平衡一、基本知识点1、酸碱质子理论（1）凡能给出质子的物质都是酸，凡能接受质子的物质都是碱。其中包含分子酸碱和离子酸碱。（2）共轭酸碱关系酸给出一个质子后，就成了其酸的共轭碱；而碱接受一个质子后，就成了其碱的共轭酸。（3）酸碱电离、水的电离、酸碱中和及盐类水解反应可统称为酸碱反应。均可认为是两对共轭酸碱之间的质子转移。2、一元弱酸弱碱的电离平衡（1）弱酸弱碱的电离常数（在29815K时，弱酸弱碱电离平衡的标准平衡常数）AHACKC4323BNHOK（2）水的离子积常数140WO（3）共轭酸碱对电离常数之间的关系式中为弱酸的电离常数，为其共轭碱的电离常数。ABKABK（4）盐类的水解常数该盐是一种碱，为其共轭酸的电离常数；WHAA该盐是一种酸，为其共轭碱的电离常数。HBKBK3、多元弱酸弱碱的电离平衡（1）H2SHHSHSHS212AHSK22AHSK（2）S2H2OHSOH1222WBAOSSHSH2OH2SOH212BAHKKH4、同离子效应（1）HACHCL混合溶液使HAC的电离度下降，溶液的酸度由HCL决定；（2）HACNAAC混合溶液也使HAC的电离度下降，溶液的酸度由混合溶液决定；（3）NH3H2ONAOH混合溶液使NH3H2O的电离度下降，溶液的碱度由NAOH决定；（4）NH3H2ONH4CL混合溶液也使NH3H2O的电离度下降，溶液的碱度由混合溶液决定。5、沉淀溶解平衡（1）溶度积常数（29815K）由难溶电解质本性决定XXMASAQAXSPXKMAYYYYSY（2）溶度积规则若则该溶液中有沉淀；XSPXKX若则该溶液中无沉淀；XSMAMA若则该溶液处于平衡状态。SPXA（3）分步沉淀在多种相似离子的混合溶液中，利用溶度积规则，若能仔细控制沉淀剂的量，使溶液中几种相似离子分别先后沉淀，而不相互干扰。一般定量判断当后一种离子开始沉淀时，前一种离子的残留浓度小于105MOLDM3则可认为不相互干扰，可分步沉淀。6、配位化合物及在水溶液中的配位平衡（1）配位化合物由配离子与其相反离子以离子键结合的复杂化合物，或由电荷相反的两个配离子结合的复杂化合物，以及由中心离子（原子）与配位体直接结合的配位分子。（2）配离子由中心离子（原子）与配位体（若干个负离子或中性分子）以配价键结合的复杂离子（配阳离子、配阴离子）。若以配价键结合的复杂分子，则为配位分子。（3）配位化合物的命名（由右向左）称为某化某或某酸某。配离子的命名（先配位体后中心离子，配位体中先简单后复杂、先无机后有机）用“合”字相连，并且在中心离子后用（）加上罗马数字表示中心离子的氧化数。（4）水溶液中的配位平衡（配合解离平衡）223344CUAQNHCUNHAQ配合解离（5）配离子的稳定常数及不稳定常数234CUNHK稳4231CUNHKK不稳稳（6）配离子的累积平衡常数（逐级稳定常数）；1稳2稳1稳23稳1稳2稳344稳1稳2稳3稳7、溶液中的电化学平衡（1）氧化还原电对氧化型/还原型（ZN2/ZN）CL2/CLMNO4/MN2（2）原电池（）还原型|氧化型氧化型|还原型（）（3）电极反应（半反应）与电池反应（全反应）（）氧化反应ZNZN22E（）还原反应CU22ECU电池反应ZNCU2ZN2CU（4）电极电位，单位V；/E氧化型还原型标准电极电位，参与电极反应的离子浓度均为10MOLDM3，氧化型还原型参与电极反应的气体分压为100KP（5）能斯特方程A氧化型NEB还原型/LNABRTEEF氧化型氧化型还原型氧化型还原型还原型一般情况下，可用T（29815K），F（96485CMOL1）则059/LGABVN氧化型氧化型还原型氧化型还原型还原型（5）原电池的电动势E（电池）E（）E（）E（氧化剂）E（还原剂）E（电池）E（）E（）E（氧化剂）E（还原剂）（6）氧化还原反应的RGM及K（T）RGMNFE（电池）；RGMNFE（电池）230LGRRRJ而当RGM（T）0时，该氧化还原反应处于平衡状态。NFE（电池）2303RTLGK（T）一般情况下，可用T（29815K），F（96485CMOL1）则LG298059NKV电池（7）氧化还原反应的方向判断E（电池）0该氧化还原反应为正方向，即E（氧化剂）E（还原剂）；E（电池）E（还原剂），则该氧化还原反应方向为正方向，其产物为反应物氧化剂电对中的还原型和反应物还原剂电对中的氧化型。若E（氧化剂）0，则该氧化还原反应方向为正方向，其产物为反应物氧化剂电对中的还原型和反应物还原剂电对中的氧化型。若E（电池）F、SO）；元素的电负性同周期从左到右依次增大；（F最大为40）元素的电负性同族从上到下依次减小；（CS最小为07）2、分子结构（1）化学键（分子内相邻原子之间的强烈作用力）离子键（分子内相邻正、负离子之间的静电引力）共价键（分子内相邻原子之间电子云相互重叠的强烈作用力）配位键（配位共价键）是特殊共价键。（分子内中心形成体与配体之间的强烈作用力）金属键（改性共价键）是金属原子和金属离子彼此间以自由电子相互结合的强烈作用力）（2）分子之间作用力（范德华力及氢键）色散力（由于分子发生瞬时变形而产生的瞬时偶极之间的作用力）诱导力（由于分子受固有偶极的电场影响产生的诱导偶极，其与固有偶极之间的作用力）取向力（由分子间固有偶极产生的作用力）氢键（特殊的分子之间作用力和分子内特殊的不相邻原子之间作用力分子内氢键）非极性分子之间只存在色散力；非极性分子与极性分子之间存在色散力和诱导力；极性分子之间存在色散力、诱导力和取向力。若某极性分子内有与电负性大的原子相结合的氢原子，则该极性分子之间不但存在色散力、诱导力和取向力，而且存在分子间氢键。（3）晶体结构离子晶体（晶格格点上是正、负离子，彼此间以离子键相互结合成的晶体）原子晶体（晶格格点上是中性原子，彼此间以共价键相互结合成的晶体）分子晶体（晶格格点上是分子，彼此间以范德华力相互结合成的晶体）金属晶体（晶格格点上是金属原子和金属离子，彼此间以金属键相互结合成的晶体）混合键型晶体（由不同的键型混合组成的晶体）例如石墨晶体中既有共价键又有金属键的作用，而层间结合又是靠范德华力，故石墨是混合键型晶体。（4）超分子化学超分子物独立存在的化学实体（如离子、分子、原子团、配合物等），相互之间借助于非共价键力（如静电引力、偶极作用、亲油亲水、芳环堆叠、范德华力、氢键等分子间作用力），进一步结合在一起所形成的产物。超分子化学超越分子以外的化学。分子识别从多种相似的分子中寻找、选择出某种特定的分子并与之结合。其过程涉及到受体分子对底物复杂的识别、选择和键合作用。其本质是受体和底物在立体结构与能量方面的双重匹配。（球形识别、正四面体识别、对RNH3离子及相关底物的识别、对分子长度的线性识别等）超分子催化作用在受体与底物结合成超分子时，有多余的反应基团还能与被结合的底物反应，引起底物的变化，生成新的化合物，然后放出产物，使受体分子重新再生出来，用于新一轮的催化循环。这种在超分子水平上的催化作用称为超分子催化作用。其过程包括键合和转化两个主要步骤。超分子物的液膜传输作用将指定物质从源相穿过液膜相传送到吸收相的过程为液膜传输，其过程中的载体是一种可溶于液膜相的受体，这些受体分子可在液膜相与源相的相界面上，识别被传送的底物，与其结合成超分子，并可在液膜相中自由运动，然后在液膜相与吸收相的相界面上将底物分子放入到吸收相中。分子组装由大量数目不确定的受体与底物相互识别，并结合成一个整体，则称为分子组装。例如DNA的自身复制过程是一种分子组装，而且是自发过程。其中受体能主动寻找、选择、识别底物，并自动与之结合，因此也称为分子自组装。二、重点及难点1、原子结构（1）四个量子数合理性及作用某原子轨道的能级高低可由主量子数N和副量子数L决定；某确定的原子轨道应由主量子数N和副量子数L和磁量子数M决定；某一个核外电子的运动状态则由主量子数N和副量子数L、磁量子数M和自旋量子数MS决定。|1LNML12S（2）屏蔽效应与钻穿效应屏蔽效应内层电子及同层电子对外层电子的排斥作用，如同屏障一般，使该元素的有效核电荷降低，这种作用称为屏蔽效应。（其中同层电子间035，次外层电子对外层Z电子的085，N2层及再内层电子对外层电子的100）屏蔽效应的结果；1234567SSSSEEE；23456PPP3456DD45FFE钻穿效应外层电子能避开屏蔽作用而钻穿到内层某空间，靠近原子核，使该原子轨道的能级降低，这种作用称为钻穿效应。其结果发生原子轨道的能级分裂现象。；2PSE33DPSE44FDPSENFDNPS由于屏蔽效应和钻穿效应的共同作用，其结果发生原子轨道的能级交错现象。当时，；4N1NSNPD当时，621SNPFD3多电子原子的核外电子排布规律（二原理和一规则）（基态）能量最低原理按原子轨道的能级高低次序排布（不违反泡利不相容原理）泡利不相容原理每根原子轨道只能容纳2个自旋方向不同的电子。即在同一原子中，不可能出现四个量子数完全相同的电子。洪特规则电子排布在能级相同的等价轨道时，优先以自旋方向相同的方式单独排布在各等价轨道。当电子排布在等价轨道中，全满、半满和全空为稳定状态，能量最低。全满；半满；全空6104PDF、357PDF、00PDF、激发态不违反泡利不相容原理的前提下，但违反能量最低原理的排布状态。错误排布违反泡利不相容原理的所有排布状态。4元素周期性变化中特例元素的第一电离能同周期从左到右依次增大，但有特例OF、SO是因为F、O两原子半径相对过小，核外电子较密集于原子核周围，对外来电子有较强的排斥作用，故F、O元素的第一电子亲合能小于相对元素CL、S。2、分子结构（1）现代价键理论要点必须满足能量最低原理。两原子成键前应均含有未成对电子（成单电子），而且其自旋方向相反；两原子在形成共价键的过程中，必须达到原子轨道的最大限度的重叠（有效重叠）。共价键包括头碰头的键和肩并肩的键，共价键具有方向性和饱和性的特征。（2）配价键理论要点由中心形成体与配体之间形成的特殊共价键中心形成体（中心离子或原子）必须具有价电子空轨道，而配体中的配位原子必须具有孤对电子；并且在形成配价键过程中，中心离子或原子的价电子空轨道必须经过杂化，从而使配体中的配位原子所提供的孤对电子进入，达到原子轨道的最大限度的重叠，将配位体与中心形成体紧密地结合在一起，形成特殊共价键。故配离子均具有一定的空间构型。（3）杂化轨道的类型与空间构型杂化，直线型。SP2222BECLH23、O、AGN、CU杂化，平面三角型。；23F4、，正四面体。3S等性杂化LSI、；外轨型。223344ZNNH、；四面体。223CLLCLZNNHO、；，三角锥型。3SP不等性杂化3P、；V字性型。2HOS、；，平面正方形。内轨型。2DS杂化2223444CUNICON、；正八面体。；外轨型。3P杂化，6FE正八面体。内轨型。2S杂化，3；（4）离子极化对分子内化学键的影响及对其溶解性、热稳定性等的影响离子极化分子内的正、负离子间除静电引力外，还存在诱导作用，使得两原子轨道之间有可能发生电子云互相重叠，导致分子内化学键的变化。其主要为正离子的极化力和负离子的被极化程度。分子内正离子的极化力愈强，负离子的被极化程度愈大，则分子内离子极化作用愈明显，其分子内化学键的共价键成分愈多；反之分子内化学键的离子键成分愈多。对其溶解性、热稳定性等的影响见下一章。第五章单质及无机化合物一、基本知识点1、金属及其化合物（1）金属元素在元素周期表中的位置和分类90种金属元素在元素周期表中S区、D区、DS区、F区及P区BSIASTEAT和ALGESBPO对角线的左下方。金属元素可分为重金属、轻金属、贵金属和稀有金属；稀有金属又可分稀有轻金属、稀有难熔金属、稀散金属、稀土金属和放射性金属。（2）过渡金属元素通性过渡金属原子中成单电子（价电子）较多，故其分子内金属键相当强，其晶体内部有较多的自由电子，导致过渡金属表现出熔点高、密度大、硬度大、具有较好的延展性和机械加工性，又都是热和电的良导体。而且除IIIB族元素外，其余元素都具有多种氧化数，易形成配位化合物，它们的离子往往具有颜色。2、非金属元素及其化合物（1）非金属元素在元素周期表中的位置和分类22种非金属元素在元素周期表中P区BSIASTEAT和ALGESBPO对角线的右上方。其分单原子分子（稀有气体）、双原子小分子（X2、O2、N2、H2）多原子分子S8、P4、AS4）和大分子物质（C60、金刚石、晶体硅等）（2）氯化物的水解性及卤化物的溶解性同周期的氯化物从左到右，由于分子内阳离子的电荷量增大，其离子极化力增强，使得分子内离子极化程度增强，导致分子内化学键由典型的离子键向典型的共键键过渡。故其水解性从不能水解到部分水解，再到完全水解甚至到完全彻底水解，其水解产物从碱式氯化物到氢氧化物，再到金属氧化物的水化物到两种酸。2MGCLHOGCLHLSNSN322SBOSBCLHL323ALALL424GEE424ICHOIHC52345PPL同族卤化银的溶解性从上到下，由于卤离子的半径增大，易被极化程度增大，使得分子内离子极化程度增强，导致分子内化学键由典型的离子键向典型的共价键过渡。故其溶解性下降，其卤化银的颜色加深。AGF（典型离子键），无色；AGCL含有共价键成分的离子键，白色；AGBR（含离子键成分的共价键），淡黄色；AGI（典型共价键），深黄色。（3）氧化物及其水化物的酸碱性同周期的氧化物及其水化物的酸性从左到右增强，碱性减弱。由于分子内阳离子的电荷量增大，其离子极化力增强，其水化物的酸式电离程度增大之缘故。同族氧化物及其水化物的碱性从上到下增强，酸性减弱。由于分子内阳离子的半径增大，其离子极化力减弱，其水化物的碱式电离程度增大之缘故。同一元素的不同氧化数的氧化物及其水化物的酸性，随氧化数的增大而增强；而其碱性随氧化数的增大而减弱。由于分子内阳离子的形式电荷量增大，其离子极化力增强，使分子内化学键中共价键成分增多，其熔点降低。例如MNO的碱性较强，熔点高，而MN2O7的酸性最强，但熔点最低。（4）金属硫化物的溶解性若金属离子为1价的8电子构型，由于其无离子极化力，那么其硫化物分子中无离子极化力，则此类金属硫化物的溶解性极好（具有水溶性）；例如NAS,NH42S若金属离子为2价的8电子构型，或是917构型，由于其离子极化力不太强，那么其硫化物分子中离子极化程度不太强，则此类金属硫化物的溶解性不太好（可溶解于稀酸）；例如MGS,FES,MNS若金属离子为2价的18电子构型，或是1价的18电子构型，由于其离子极化力很强，那么其硫化物分子中离子极化程度很强，则此类金属硫化物的溶解性差（不溶解于稀酸，但可溶解于强酸或氧化性的酸）；例如CUS,PBS,SNS若金属离子为2价的18电子构型，其离子半径又较大，则由于其离子极化力极强，又存在附加极化作用（超极化作用），导致此类金属硫化物的溶解性极差（不溶解于强酸或氧化性的酸，只能溶解于王水中）；例如HGS5碳酸盐的热稳定性由于碳酸盐（正盐）分子中的金属离子的离子极化力小于碳酸氢盐分子中的一个氢离子，更小于碳酸分子中的二个氢离子的共同作用，所以碳酸分子热稳定性极差（极易分解为CO2和H2O），碳酸氢盐热稳定性小于同金属离子的碳酸盐（正盐）；由于碳酸盐（正盐）分子中的金属离子的离子极化力愈强（离子电荷数高，离子半径小），则该碳酸盐的热稳定性愈差，反之金属离子的电荷数为1价，又是8电子构型，该金属离子无离子极化力，所以该碳酸盐的热稳定性最好。故同周期的碳酸盐热稳定性从左到右逐渐下降；同族的碳酸盐热稳定性从上到下逐渐上升。；23323NACOMGALCO33333BEMGCOASRCBAO（6）硝酸盐和亚硝酸盐硝酸盐和亚硝酸盐的热稳定性很差，容易受热分解，而且其热分解反应伴随有氮元素的氧化态的改变。金属活泼顺序在MG以前的活泼金属的硝酸盐，受热分解成亚硝酸盐和氧气。；而亚硝酸盐受热分解成其氧化物及NO和O2。322SSGNAOANO2244SS金属活泼顺序介于MG与CU之间的金属（包括MG与CU）的硝酸盐，受热分解成其氧化物及NO2和O2。322SGSPBPB金属活泼顺序在CU以后的不活泼金属的硝酸盐，受热分解成其单质及NO2和O2。23SSGAGNNO而硝酸铵的分解可是一种特例4223SGGHH硝酸盐和亚硝酸盐的氧化还原性，因为它们受热分解有氧气产生，故硝酸盐和亚硝酸盐可作为固体氧化剂使用。硝酸盐在水溶液中的氧化能力可随溶液的酸度增大而提高。亚硝酸盐在酸性溶液中既有氧化性又有还原性。2243565NOMNHNOMNH2II第六章有机化合物一、基本知识点1、有机化合物的分类（1）按碳链骨架分类链烃（烷烃、烯烃和炔烃），环烃（脂环烃和芳香烃），以及杂环化合物。（2）按官能团分类烷烃，烯烃，二烯烃，炔烃，芳香烃，卤代烃，醇，酚，醚，醛，酮，羧酸，酯，胺，腈。2、有机化合物的命名（1）链烃及其衍生物的命名选择含官能团的最长碳链为主链，并依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、葵、十一、十二表示主链碳原子的多少。给主链上的碳原子进行编号（使官能团或取代基的序号尽可能最小为原则）再以官能团的名称命名某烷、某烯、某炔、某醇、某醛、某酮、某酸、某胺、某腈；卤代某烃、某某醚（以醚键左右的烃基命名）、某酸某酯。（2）芳香烃及其衍生物的命名当苯环上只有简单烷烃基、卤素原子、硝基等取代基时，可以苯环作为母体。命名为甲苯、氯苯、硝基苯等。若苯环上有两个上述简单基团，则可分别以邻、对、间来表示两个基团的相对位置。例如邻二甲苯、对二氯苯、间二硝基苯等。当苯环上连有不饱和烃基、羟基、醛基、羰基、羧基、酯基、氨基、磺酸基及很长碳链的烃基时，则把苯环作为取代基进行命名。例如苯乙烯、苯酚、苯甲醛、苯乙酮、苯甲酸、某酸苯酯、苯胺、苯磺酸等。3、主要几种有机化合物及其特征与典型反应（1）饱和烃非极性分子，不溶于水及极性溶剂，而易溶于醚类等有机非极性溶剂。完全氧化反应（燃烧）422CHOH部分氧化反应ORRCOH取代反应423234HVLLLLC（2）不饱和烃易加成、易氧化及可发生聚合反应。223NIHCH22OBRCBR223H4222KMNOHRCRCOHMN44KMNOH2RCOR3芳香烃易取代、不易加成、不易氧化。卤化反应，生成卤代苯；硝化反应，生成硝基苯；磺化反应，生成苯磺酸。（4）卤代烃极性分子，但不溶于水，能溶于醇、醚等有机溶剂。取代反应2XHX32RNIACAIORN消除反应222HXCHNAXO（5）醇、酚、羧酸、酯类化合物醇、酚、羧酸的酸性羧酸碳酸酚醇。232RCARO6565HONCH23NACO22RA醇的卤代、脱水、酯化反应2OHXO322170CCH浓硫酸3324CHO浓硫酸32HOSS低温2HORCR羧酸的脱水、还原反应2CO2H浓硫酸2HRCORO（6）醚两个烃基与一个氧原子相连的化合物。化学性质不活泼，故可作为有机溶剂。简单醚两个相同烃基的醚甲醚CH3OCH3、乙醚C2H5OC2H5；混合醚两个不相同烃基的醚甲乙醚CH3OC2H5、苯甲醚C6H5OCH3。7醛和酮羰基化合物，为极性分子。易发生羰基加成反应、醛较活泼，易被氧化成羧酸；酮非常稳定，但可用强氧化剂（高锰酸钾、硝酸）进行氧化，生成羧酸。羰基加成反应与亲核试剂（HCN、ROH、RMGX）作用生成羟基化合物。醛能发生“银镜”反应RCHOAG（NH3）2OHRCOONH4AG醛和酮都可发生加氢反应，被还原为相应的伯醇和仲醇。22NIHRCO2NIHRCOR含有H的醛和酮可在弱碱CAOH2、BAOH2等条件下，发生羟醛缩合（醇醛缩合）2CH3CHOCH3CHOHCH2CHO羟基醛（醇醛）2CH3COCH3CH32COHCH2COCH3羟基酮（醇酮）醛与酚的缩合再聚合可得到酚醛树脂。无H的醛可发生岐化反应（在浓NAOH共热条件下），生成相应的羧酸钠和醇。3NAOHHCCAOH65652CNA2NAOHRR（8）胺分伯胺RNH2、仲胺RNHR、叔胺R3N。例如33253652CHNCH乙胺、甲乙胺、三甲胺、苯胺胺具有碱性叔胺R3N仲胺RNHR伯胺RNH2NH3胺的烷基化反应22XH334R季铵盐胺经酰基化后可生成酰胺。例如32365CHONCHON乙酰胺、乙基苯胺3HCN，二甲基甲酰胺、甲基苯甲酰胺酰胺具有微弱的酸、碱性224RLRL3CONHACONA酰胺可发生还原反应22HRCONRNC22H（9）腈含有氰基（CN）的有机化合物。例如CH3CN（乙腈）、C2H5CN（丙腈）、C2H5CHCNCH3（2氰基丁烷）。腈易水解、醇解4RNORN232CCO腈也可被还原（加氢）成伯胺2HRN4、有机化合物的波谱分析方法（1）紫外可见光谱利用各类有机化合物的分子结构及生色基团排列位置不同，其在紫外可见光谱中最大吸收峰的位置MAX也不同，而且其吸收强度MAX也不同，从而可判断该有机化合物是否具有不饱和键、芳香环或是否含有某类官能团，最后对照标准物图谱来判别试样是属于哪一类有机化合物。同时也可利用样品在该特征波长的吸收强度A来分析样品中被测化合物（或官能团）的含量。所以紫外可见光谱既可用于有机化合物的定性分析，也可用于有机化合物的定量分析。（2）红外光谱利用每种官能团都具有自己特征的红外吸收光谱（标准谱图），没有两个不同的化合物会具有完全相同的红外光谱，所以可用红外光谱对化合物进行定性分析；但由于其谱带较宽，不同基团的谱峰常会发生相互重叠，弱的吸收峰常会被附近的强吸收峰所淹盖，因此红外光谱不能做定量分析。通常应于其它分析手段联用。（3）核磁共振由于核子（包括质子和中子）的自旋都会产生一定的磁距（核磁距），而核磁距是矢量，自旋相反的核子可两两配对（质子对质子或中子对中子），使得总核磁距为零。若某元素（或某同位素）质子数和中子数为奇数，则这种核就有一定的核磁距。在体系中分子之间互相构成外磁场，由于质子的核磁距与外磁场的相互作用，会影响到分子或原子核的能级（核磁能级），导致可分裂成多个能级。核子在不同的核磁能级间跃迁，需要吸收或放出确定频率的辐射，而当外界提供的能量符合这一频率时，即核子可发生跃迁，这种现象就是核磁共振吸收（核磁共振）。当发生共振时，就会在核磁共振图谱上出现吸收峰。故利用此原理可确定有机化合物的分子结构，同时核磁共振谱还能提供化学位移、共振吸收峰的强度及峰分裂数和偶合常数等信息。所以可从化学位移、吸收峰及精细结构三方面来推测化合物的结构。（4）质谱分析利用质谱仪将样品化合物在受高能电子轰击或其它形式能源激发下电离、裂解电离，生成分子离子和碎片离子，并按这些带电粒子的质荷比M/Z（M和Z分别为带电粒子的质量和电荷）将它们分离，并测定各类离子的浓度。然后依据样品中所含离子的质荷比为横坐标，以相应离子的浓度为纵坐标，作图得到质谱图。该分析方法可准确地推出样品的相对分子质量和分子式，为其它仪器分析提供极为重要的信息。特别对新合成的未知化合物的分析、表征具有独特的，无可替代的作用。现有高分辨率质谱仪测定和同位素丰度质谱仪测定方法，以及电喷雾质谱、飞行时间质谱等新质谱技术。第七章有机高分子化合物一、基本知识点1、高分子化合物的基本概念（1）单体、高聚物及聚合反应由许多小分子相互结合成高分子化合物的反应称为聚合反应。作为反应的原料的小分子化合物称为单体，而生成的高分子化合物称为高聚物。高聚物中的重复结构单元称为链节，而那重复结构单元的数目称为聚合度。由于聚合反应的特征，其聚合度为平均聚合度，高聚物