高中化学竞赛全讲义.doc

第一讲 化学反应一 本质1. 能量的驱动 有些焓驱动 有些熵驱动2. 竞争反应 KCLO3 KCLO4+KCL3.影响的因素 溶剂 酸度 温度溶剂例：在水溶液中（在气相）H2S+SO3H2S+SO3 S+SO2+H2OH2S+SO3 硫代硫酸钠Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+H2S2O3H2S2O3 S +H2SO3H2SO3 SO2+H2OCu(NO3)2.3H2O Cu(NO3)2+3H2OCu+N2O4 N2O4 NO+NO3_ 高价趋向变为离子N2O5 NO2+NO3_2PCL5 PCL4+PCL6PBr5 PBr4+Br_Al(NO3)2的制备温度的影响CH2=CH-CH=CH2+Br2CH2-CH-CH=CH2 Br Br CH2Br-CH=CH-CH2Br低温时，以速率控制为主高温时，以平衡位置为主3. 浓度4. 酸度 以以KMnO4为例子 酸性 Mn2+浅红色 中性 MnO2 碱性 MnO42-5. 压强 4Na+CCL4 C（少量）+4NaCl 乌慈反应 趋向生成内能低的物质状态 CO2（分子晶体） CO2（原子晶体） 同一种物质1. 微粒相同 结构一样内能高低的判断 结构的对称性（如果对称，内能低，不对称，内能高）二 特征自发进行 反应物内能高 生成物内能低三 反应类型（无机，有机都使用）取代反应：具有饱和键的反应一般是取代反应加成反应缩合反应取代反应的特点同种电荷替代同种电荷NaCN+Cl2 ClCN+NaCl共价化合物都能水解S2Cl2+2H2O Ho-S-S-Oh+2HClS2(oH)2+H2O 2S +H2SO3FeC2O4 FeCO3+CO FeO+CO2+CO FeO+CO Fe+CO2FeC2O4 Fe+2CO2 凡是不具有正常价态一定有氧化反应二聚趋势较弱2ClO2 CL2O4 【CLO】CLO32CLO3 CL2O6 CLO2CLO42CaCL2 CaCL4 CaCaCL4CLO CL2O2 CLCLO2Au:+1 : +3AuCL2 2AuCL Au相当于CLCsAu = CsCL 松紧理论N8 N5 N3 不要忘记N3-加成反应： 具有不饱和键的反应一般是加成反应（排除氧化还原反应）本质： 异性电荷的吸引常见基因 试剂给质子试剂： H2O H-NH2 给电子试剂 NH3 质子化能： 得到质子后放出的能量 u0用力的合成判定偶极距NH3NH2-+H+NH2-NH-+H+NH-N3-+H+ 不存在第三级电离Mg+NH3Mg(NH2)2+1/2H2 MgNH+NH33CH3OH+NH3N(CH3)3+3H2OCH3-C-OH + HOC2H5CH3-C-(OH)2 OH OC2H5CH3-C-OC2H5CH3-C-OH O OHCl-CN : Cl-CN 三分子加成 三 缩合反应 脱去小分子 eg. H2OH OHH2N-C-NH2 + H-NH-C-NH2H2N-C-NO O O四 应试技巧 1. 考虑具体条件 2. 搞清楚生成物的可能情况，自我诊断，产物分子结构越对称，越好3. 注意量的变化（1）。固相 反应物是否分解，分解产物是否变化 注意对量的处理 NH4MnO4NH3+HMnO4 2Mg(CLO4) 22MgO + CL2 + 7O2 分类考虑 （最重要）是半径 两种影响因素 ： KCLO3 分解 ， MgCLO3分解 能量最低 (7月16日)四 配平 KCLO3 + HCLKCL + CLO2 + CL2 + H2O8BrF3 + 14H2O = 24HF + 4HBrO3 + O2 + 2Br23F3 + 5H29HF + 1HO3 + 1O2 + Br2 xyn xyn-1+ + xyn+1-n = 3.5离子自递溶剂2BrF3 BrF2+ + BrF4-. 作强氧化剂 方法：拆合法 把一个复杂的氧化还原反应拆成两个或多个小的氧化还原反应 注意：生成物只关注复杂反应的生成物，不要关注中间产物 5F3 + 9H2O 3HO3 + 1Br2 + 15HF 4F3 + 6H23O2 + 2Br2 + 12HF 9BrF3 + 15H2O3O2 + 3Br2 + 3HBrO3 + 27HF 3BrF3 + 5H2O O2 + Br2 + HBrO3 + 9 HF方法：一般观察法，最小公倍数法 复杂待定系数法，拆合法 例： ：待定系数法 找基准物，设其系数1 要求：控制的元素越多越好 第二讲 分子结构 计算化学键数 eg： NSF 对总的化学键进行排列组合 N=S-F 判断中心原子和配原子的方法中心原子半径比较大，中合性比较小，配原子反之 判断稳定性 a。形式电荷均为0的最稳定 b。正负电荷交替出现 修正 现有共价型离子化合物 其阳离子连接方式为 + 哪一个S-N键最短 nB =7 2CLO 判断 C(CN)2 的构形 1. d-p键可以解释路易斯碱性 + 2. d-p键可以解释键角的变化3. 预测反应的方向 4. ABn型共价分子中大键的判断（1） 公式（2） 计算中心原子周围的价电子对数H.若计算值H为小于3时的小数，则四舍五入，若H为大于3的小数，则舍去小数部分。H=2相当于SP杂话，H=3相当于SP2杂化键电子和孤对电子占据的分子的杂化轨道总数Ht Ht=H + n（H-1） 第三讲 酸碱反应一 质子酸碱理论1. 判断酸碱性强弱的方法HCF3 HCH2-NO2 物质中阴阳离子的半径大小 判断阳离子的电荷分散的难易二 含氧酸定量的判断方法 三 溶剂化酸碱理论 1. 质子溶剂 HF是酸性很强的溶剂，其酸度与无水H2SO4相当，但比氟璜酸弱。能够给予HF以质 子的化合物是极少的，在水溶液中许多呈酸性的化合物在HF溶剂中却呈碱性或两性 介电子常数很大，高能量物质必须在HF溶剂中合成。如2. 非质子性溶剂 范德华溶剂非极性溶剂， 如己烷 路易斯碱溶剂 .离子自递溶剂 四 Lews 酸碱反应Lews必须具有的低能级轨道的配位位置，以便形成配位共价键。Al2Cl6既是lews酸又是lews碱 “自身酸碱配化合物”CO2通过电子重排接受电子对 lews酸 SO2既是lews酸又是lews碱 作为酸，S作为接受体，酸性较弱。作为碱，SO2 既提供S上的孤对电子，也能提供O原子上的孤对电子 双原子卤素分子显示了lews酸性 （3）。Lews酸碱反应 最简单的lews酸碱反应酸和碱用配位键 第四讲 有机化学 一 注意学习方法。1. 要注意用lewis酸碱理论认识有机反应2. 注意有机基本理论：诱导效应和共轭效应3. 注意 C+.C-的产生途径和其性质4. 注意 有机中常见中间体诱导效应： 在有机分子中引入一原子或基团后，使分子中或键电子密度发生变化，从而使化学键发生极化，吸引电子能力（电负性较大） -F-CL -Br -I 同族 -F -OR -NH2 同周期 共轭效应：不饱和键的交替效应1. 类型： 2. 特点： 键长趋于平均 能量低 折射率高 强弱比较： P-共轭 同族： -F -CL -Br -I (从轨道大小) 同周期：-NR2 -OR -F (从电负性) 共轭 -C效应 与诱导效应比较： 存在与共轭体系中。 沿共轭链传递 一般不受共轭链增长的影响 . 卤原子：诱导 共轭 定位效应： 若x电负性y 此时 苯环活化 I类定位机 （邻对位） 若x电负性y 苯环钝化 类定位机 （间对位）C+1. C+结构SP2平面形结构SP3角锥形结构2. 产生途径. . O ONa OH 亲电试剂为酸 NO2 NH2 F F +F2 F FF F 工业上制备丙酮和苯酚的方法： R R O R R R RR OH2+ R 要把提高到基能团高度 卤代烃，醇 非典型的性质 不饱和键的性质 . OH2 中的离子Z Z.酮式分解.酸式分解 .亚甲基上氩的活性 O O OH2R O CH2R+ CH2R练习：一乙烯和和N2O4气体混合后，光照，得到氨元素的质量分数为23.33的化合物A，A结构对