无机化学复习提纲2009[中小学堂]

1、普普 通通 化化 学学 课课 程程 1课堂特制 考试题型考试题型 选择选择 填空填空 判断判断 简答简答热力学、动力学、平衡、结构热力学、动力学、平衡、结构 计算计算热力学、四大平衡热力学、四大平衡 2课堂特制 复习重点复习重点 各章节应掌握要点各章节应掌握要点 课后课后思考题思考题 习题习题 基本概念基本概念 基本理论基本理论 平衡计算平衡计算 3课堂特制 共分共分3大部分大部分 1. 物质结构物质结构 原子、分子、固体结构及性质原子、分子、固体结构及性质 2. 四大平衡四大平衡 酸碱、沉淀、氧化还原、配位酸碱、沉淀、氧化还原、配位 3. 化学热力学、动力学化学热力学、动力学 4课堂特制 物

2、物 质质 结结 构构 5课堂特制 1. 微观粒子的运动特点微观粒子的运动特点 量子化、波粒二象性、行为统计性量子化、波粒二象性、行为统计性 2. 薛定谔方程薛定谔方程描述微观粒子的运动描述微观粒子的运动 3. 波函数（波函数（ ）：）：是薛定鄂方程的解，是描述核外电子运动状态是薛定鄂方程的解，是描述核外电子运动状态 的数学表达式；的数学表达式； 原子轨道：原子核外电子的最大概率分布情况原子轨道：原子核外电子的最大概率分布情况 概率密度概率密度：电子在原子核外空间某处单位体积内出现的概率：电子在原子核外空间某处单位体积内出现的概率 电子云：用小黑点疏密代表概率密度分布所得的空间图像电子云：用小黑

3、点疏密代表概率密度分布所得的空间图像 4. 原子轨道、电子云角度分布图的区别原子轨道、电子云角度分布图的区别 6课堂特制 量子数量子数nlmms 取值取值1, 2, 3, , n (正整数正整数)0, 1, 2, , n 10, 1, 2, , l 1/2 物理意义物理意义电子层、电子能量电子层、电子能量 原子轨道类型或原子轨道类型或 电子云形状电子云形状 原子轨道数目或原子轨道数目或 空间伸展方向空间伸展方向 电子自旋电子自旋 状态状态 符号符号K, L, M, N, O, P, Qs, p, d, f, g, h 对应于一套量子数（对应于一套量子数（ n、l、m、 ms） 核外电子的运动核

4、外电子的运动 轨道运动轨道运动 自旋运动自旋运动 n l m ms 7课堂特制 6. 等价轨道：能量相等（等价轨道：能量相等（n、l均相同）的轨道。均相同）的轨道。 7. 基态原子中电子分布三原则：能量最低原理、泡利不相容基态原子中电子分布三原则：能量最低原理、泡利不相容 原理、洪特规则原理、洪特规则 8. Pauling近似能级图和核外电子填入轨道顺序：近似能级图和核外电子填入轨道顺序：ns (n- 2)f (n-1)d np（能级交错）。（能级交错）。 9. 轨道能级：单电子原子，只与轨道能级：单电子原子，只与n有关；有关； 多电子原子，与多电子原子，与n、l均有关。均有关。 10. 价电

5、子电离顺序：价电子电离顺序： npns(n-1)d(n-2)f 8课堂特制 11. 基态电子分布式：基态电子分布式： l 书写可分三步完成：书写可分三步完成： （1）写出原子轨道的填充顺序；）写出原子轨道的填充顺序； （2）按照电子排布三原则在每个轨道上填充电子；）按照电子排布三原则在每个轨道上填充电子； （3）将每个电子层的各原子轨道按）将每个电子层的各原子轨道按s、p、d、f顺序整理，顺序整理， 得原子的电子分布式。得原子的电子分布式。 l 例外情况不要求掌握！例外情况不要求掌握！ l 离子的电子分布式：离子的电子分布式：Co2+: Ar3d7 9课堂特制 12. 元素周期表：周期、族、区

6、的划分元素周期表：周期、族、区的划分。 l 周期数周期数 = 最高能级组数最高能级组数 = 该元素原子的电子层数该元素原子的电子层数 l 族：族： 10课堂特制 l 区：区：各区元素的特征价层电子构型各区元素的特征价层电子构型 目标要求：目标要求： 11课堂特制 13. 原子性质周期性递变规律原子性质周期性递变规律 原子半径（原子半径（r） 第一电离能（第一电离能（I1） 第一电子亲合能（第一电子亲合能（EA）：）： EA1一般为负值一般为负值 EA1均为正值均为正值 电负性（电负性（ ）：）：F是电负性最大的元素。是电负性最大的元素。 v 给出几种元素能够指出其某种性质（如电离能）的给出几种

7、元素能够指出其某种性质（如电离能）的 大小顺序。大小顺序。 12课堂特制 1. 键参数：键参数： l 键能：与键的解离能区别开键能：与键的解离能区别开 l 键长键长 键长越短，键能越大，键越牢固键长越短，键能越大，键越牢固。 键的性质主要决定于成键原子的本性键的性质主要决定于成键原子的本性。 Lb(AB) rA + rB。 估算未知键的键长估算未知键的键长 l 键角键角 l 键级：净成键电子数的一半键级：净成键电子数的一半 l 键的极性：取决于成键两原子电负性的差值。键的极性：取决于成键两原子电负性的差值。 差值越大，键的极性越强。差值越大，键的极性越强。13课堂特制 2. 化学键化学键 l

8、类型类型 离子键：正负离子间静电引力离子键：正负离子间静电引力 共价键：成键原子轨道重叠共用电子对共价键：成键原子轨道重叠共用电子对 金属键：金属原子间的作用力金属键：金属原子间的作用力 l 化学键理论化学键理论 （1）离子键理论）离子键理论 离子键特点：本质为静电作用力；无方向性、无饱和性离子键特点：本质为静电作用力；无方向性、无饱和性 14课堂特制 （2）共价键理论）共价键理论 电子配对法电子配对法共价键类型：共价键类型： 杂化轨道理论杂化轨道理论 v 会用该理论解释表中例子的几何构型。会用该理论解释表中例子的几何构型。 l 杂化轨道与其他原子轨道重叠只能形成杂化轨道与其他原子轨道重叠只能

9、形成键。键。 l 杂化轨道是原子在成键时为适应成键需要而形成的杂化轨道是原子在成键时为适应成键需要而形成的。 15课堂特制 分子轨道理论分子轨道理论 l分子轨道类型（成键和反键；分子轨道类型（成键和反键；和和）；）； l分子轨道能级图分子轨道能级图两种能级顺序两种能级顺序 l 写分子轨道式，解释成键情况、分子磁性，计算键级、比较相写分子轨道式，解释成键情况、分子磁性，计算键级、比较相 对稳定性。对稳定性。 16课堂特制 3. 分子间力和氢键分子间力和氢键 l 偶极矩（偶极矩（ ）：衡量分子极性大小的物理量（）：衡量分子极性大小的物理量（ = q d）；）； = 0 则为非极性分子；则为非极性分

10、子； 0，为极性分子且，为极性分子且越大，分子的极性越强。越大，分子的极性越强。 (2) 分子变形性：变形性的大小用分子极化率（分子变形性：变形性的大小用分子极化率（ ）来衡量，）来衡量， 越大，越大， 分子的变形性越大。分子的变形性越大。 (1) 分子极性分子极性 l 分子极性的判断分子极性的判断 双原子分子 同核：非极性分子 异核：极性分子 多原子分子 ，取决于键的极性和分子的空间构型 键无极性：非极性分子 键有极性 结构对称：非极性分子 结构不对称：极性分子 17课堂特制 （3）分子间力）分子间力 ： 固有偶极：固有偶极： 瞬时偶极：瞬时偶极： 。 。 分子分子色散力色散力诱导力诱导力取

11、向力取向力 非非非非 非非极极 极极极极 18课堂特制 l 分子间力对物质物理性质的影响分子间力对物质物理性质的影响 为什么从熔、沸点看为什么从熔、沸点看 HCl HBr 0, 自发）：自发）： l氧化还原反应限度：氧化还原反应限度： l元素标准电极电势图的应用元素标准电极电势图的应用 计算电对的标准电极电势：计算电对的标准电极电势：E = (z1E1 + z2E2 +)/z 判断岐化反应能否发生判断岐化反应能否发生: 可发生；可发生； 解释氧化还原现象解释氧化还原现象 0592. 0 )( 0592. 0 lg )()( EEz zE K DzFEGm r 左 右 EE 38课堂特制 注意注

12、意 。 l 原电池的电动势原电池的电动势E = E+ - E-， 对于反应对于反应2Ag+ + Zn = Zn2+ + 2Ag， 电动势电动势E = E(Ag+/Ag) E(Zn2+/Zn) 对于反应对于反应Ag+ + 1/2Zn = 1/2Zn2+ + Ag， 电动势电动势E = E(Ag+/Ag) E(Zn2+/Zn) 39课堂特制 配合物的组成配合物的组成 命名命名 化学式化学式 价键理论：内轨、外轨判断价键理论：内轨、外轨判断 几何构型与杂化类型几何构型与杂化类型 配位平衡计算配位平衡计算 40课堂特制 热力学、动力学热力学、动力学 41课堂特制 若体系吸热，若体系吸热，Q 0；体系放

13、热，；体系放热，Q 0；体系对环境做功，；体系对环境做功，W 0 lQ和和W都都状态函数。状态函数。不能不能说体系某种状态下具有多少说体系某种状态下具有多少Q或或 W 定态有定值定态有定值 各状态函数之间存在联系：状态方程各状态函数之间存在联系：状态方程 状态函数的变化值只与始态、终态有关，与变化途径状态函数的变化值只与始态、终态有关，与变化途径无关无关 42课堂特制 反应前后温度相同时，且反应前后温度相同时，且体系不作非体积功体系不作非体积功，反应过，反应过 程中吸收或放出的热量程中吸收或放出的热量 注意：注意：并不要求反应过程中体系温度始终恒定并不要求反应过程中体系温度始终恒定 Qp =

14、D DH， Qv = D DU D DH = D DU + D Dn R T （注意各项的（注意各项的单位单位） D Dn：反应前后：反应前后气体气体的物质的量之差的物质的量之差 43课堂特制 热力学第一定律：热力学第一定律：D DU = Q + W 其实质为能量守恒定律其实质为能量守恒定律 注意注意Q和和W的符号的符号 44课堂特制 熵熵 取值取值 与与U、H不同，不同， 标准摩尔熵（标准摩尔熵（Sm ） ） 单位是单位是 反应的熵变反应的熵变 D i o i i o i o )()(反应物生成物 mmmr SSS 45课堂特制 46课堂特制 标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓D DfHm 某温度

15、、标准态下，由某温度、标准态下，由时时 的焓变，称为这种物质的的焓变，称为这种物质的标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓 标准态下标准态下最稳定的纯态单质的标准摩尔生成焓为最稳定的纯态单质的标准摩尔生成焓为0 一般而言，一般而言， D DfHm 与温度有关，但影响很小。 与温度有关，但影响很小。 摩尔反应焓变摩尔反应焓变D DrHm 定义：定义：的的焓变焓变。 D DrHm单位为单位为kJ mol-1 注意：注意：D DrHm与方程式写法有关与方程式写法有关。 DDD)()( o i o i o 反应物生成物 mfmfmr HHH 47课堂特制 吉布斯自由能吉布斯自由能 Gibbs自由能自由能 定义：

16、定义：G = H T S D DG = D DH - TD DS（吉布斯公式）（吉布斯公式） 标准摩尔生成标准摩尔生成Gibbs自由能自由能D DfGm ： ： 标准态下，由标准态下，由时的吉时的吉 布斯自由能变，称为这种物质的布斯自由能变，称为这种物质的标准摩尔生成吉布斯标准摩尔生成吉布斯 自由能。自由能。 48课堂特制 D DrGm = D DrHm-TD DrSm （ D D） 标准态标准态 方法方法1：分别求出焓变和熵变：分别求出焓变和熵变 方法方法2：由标准摩尔生成：由标准摩尔生成Gibbs自由能（自由能（T=298.15K） DDD i o i i o i o )()(反应物生成物

17、 mfmfmr GGG D DrGm的求算的求算 非标准态非标准态 化学反应等温方程式化学反应等温方程式 对于反应对于反应 c C + d D = y Y + z Z，在等温恒压下，在等温恒压下， D DrGm = D DrGm + RTlnJ （J ：反应商）：反应商） 49课堂特制 化学反应方向的判据：化学反应方向的判据：Gibbs判据判据 恒温恒压下，封闭体系中的任何自发变化总是使体系恒温恒压下，封闭体系中的任何自发变化总是使体系 的的Gibbs函数减小。函数减小。 正反应不能自发进行正反应不能自发进行 使用条件：使用条件： 50课堂特制 ) 1 ( o mr )2( o mr 222

18、o mr2 o mf 222 H2H )2)(l (OH2)g(O)g(H2 H) l ,OH(H (1) l (OH)g(O 2 1 )g(H DD DD 51课堂特制 应用应用D DrGm = D DrHm-TD DrSm时时： ： 注意各物理量的单位注意各物理量的单位 D DrGm ： ： kJ mol-1 D DrHm： ： kJ mol-1 D DrSm： ： 52课堂特制 概念辨析概念辨析 0)(Hg)7( 0)(O)6( 0)(O)5( 0)(O)4( 0)(O) 3( )2( ) 1 ( o 2 o 2 o 2 o 2 ooo ooo D D D DD DDD mf m mf

19、mf mmfmf mrmrmr Hg g Sg Gg Hg TSHG STHG 的标准态下 焓值标准态下 的标准态下 的标准态下 的标准态下 53课堂特制 54课堂特制 动力学动力学 化学反应速率化学反应速率 55课堂特制 平均速率和瞬时速率平均速率和瞬时速率 选择不同物质计算结果不同选择不同物质计算结果不同 但其比值等于系数之比但其比值等于系数之比 用反应进度定义：单位体积内反应进度随时间的变化率用反应进度定义：单位体积内反应进度随时间的变化率 。 56课堂特制 碰撞理论碰撞理论 活化能活化能Ea是决定化学反应速率大小的重要因素；是决定化学反应速率大小的重要因素； 反应一定，为定值反应一定，

20、为定值 过渡态理论过渡态理论 反应历程反应历程-势能图势能图 吸热反应吸热反应Ea 正 正 Ea 逆逆； ； 放热反应放热反应Ea 正 正 Ea 逆逆 D DrHm与与Ea 正 正或 或Ea 逆 逆本身 本身没有关系没有关系 57课堂特制 1. 浓度浓度质量作用定律质量作用定律 对于基元反应对于基元反应 c C + d D y Y + z Z 速率方程：速率方程：v = k c(C)cc(D)d l 不能直接用于非基元反应，但可用于其每一个基元步骤不能直接用于非基元反应，但可用于其每一个基元步骤 l 反应速率常数反应速率常数k l 书写速率方程式的注意事项书写速率方程式的注意事项 不列入溶液反应中的溶剂、纯固体和纯液体不列入溶液反应中的溶剂、纯