基础化学培训

吉林云天化生产部2012年技能培训基础化学主讲人:赵德松制作人：侯珊珊庚欣宇时间：2012年5月19日•一、元素和元素符号•自然界里的物质，有的是由同种元素组成的，如氧气是由氧元素组成的，铁是由铁元素组成的，像这种由同种元素组成的物质叫做单质。有的单质由分子构成，如氧气、氢气、氮气等；有的单质由原子构成，如铁、镁、铜、铝、银等。化学的基本概念根据单质的不同性质，单质一般可分为非金属和金属两大类。例如氢气、氧气、硫、磷等都属于非金属单子。铁、铜、铝、银、锡等都属于金属单质。有些物质的组成比较复杂。例如氯化钠是由钠和氯两种不同元素组成的；硫酸铜是由铜、硫和氧三种不同的元素组成的；碳酸氢钠是由碳、氧、氢和钠四种不同的元素组成的。像这些由不同元素组成的物质叫做化合物。•元素符号具有二种意义：–表示一种元素；–表示这种元素的一个原子；–元素符号表示元素的原子量•例如，元素符号“O”既表示氧元素，也表示一个氧原子和氧的原子量。表示每种元素的名称都有一个专用的汉字。气态非金属元素的名称都有“气”字头，液态非金属元素的名称有“氵”旁，固态非金属元素的名称都有“石”字旁，金属元素的名称都有“钅”字旁（汞除外）。•二、原子•组成元素的最小单元。由原子核和围绕原子核运动的电子组成。•原子（atom）指化学反应的基本微粒，原子在化学反应中不可分割。•原子核外分布着电子，电子跃迁产生光谱，电子决定了一个元素的化学性质，并且对原子的磁性有着很大的影响。所有质子数相同的原子组成元素，•原子中的三等式：核电荷数=质子数=核外电子数＝原子序数•分子和原子的根本区别是在化学反应中分子可分原子不可分原子结构示意图原子结构示意图是表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式。小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层的电子数。•1,核外电子是分层排列的,从里到外1,2,3,4,5,6,7.•2,第一层最多2个电子,第二层最多8个电子,最外层不超过8个电子.倒数第二层不超过18个电子，倒数第三层最多不超过32个电子。•3,最外层8个电子的结构叫做稳定结构（特殊的是稀有气体中的氦是最外层2个电子）.•4,金属原子最外层电子数4易失电子.•5.每层最多排2×(n)^2个电子（n表示层数）•非金属原子最外层电子数≥4容易得到电子.化学性质不稳定•稀有气体最外层电子数是8个.He:(2个)不得不失（达到最稳定状态，所以稀有气体性质较稳定）。怎样了解原子结构示意图•现以磷原子结构示意图为例，具体说明。“Ο”，表示原子核，圈内“+”号，表示质子所带电荷的性质；圈内数字“15”，表示核内15个质子；圈外弧线，表示电子层，弧线所夹的数字为该层容纳的电子的数目。磷原子有3条弧线，表示它共有3个电子层。2,8,5表示第一、二、三电子层有2,8,5个电子。(K、L、M、N、O、P、Q由里到外）•三、分子•分子是独立存在而保持物质化学性质的最小粒子。•分子有一定的大小和质量；分子间有一定的间隔；分子在不停的运动；分子间有一定的作用力。•分子由原子组成,原子由原子核跟核外电子组成,原子核则由质子跟中子组成。•四、分子式和分子量•1、分子式•（1）分子式的定义：各种纯净物都有一定的组成，化学上常用元素符号表示物质的分子组成。例如氧分子、氢分子、水分子、硫化氢分子和二氧化碳分子的组成，可分别用O2、H2、H2O、H2S、CO2来表示；把这种用元素符号表示物质分子组成的式子叫做分子式。•不同的物质其分子式也不同，一种物质只有一个分子式。（2）分子式的写法①单质分子式的写法单质是由同种元素组成的。写单质分子式时，先写元素符号，然后在元素符号的右下角，写一个数字。用这个数字来表示这种单质的一个分子里所含原子的数目（原子数是1时不写）。例如，氧气、氢气的每个分子里都含有两个原子，所以它们的分子式分别写成O2、H2。惰性气体是由单质组成的，通常用元素符号表示它们的分子式。例如氦气、氖气分别用He、Ne表示。金属单质和固体非金属单质，习惯上是用它们的元素符号来表示它们的分子式。如铁用Fe表示，磷用P表示，钾用K表示。•②化合物分子式的写法化合物是由不同的元素组成的。写化合物分子式时，必须知道这种化合物是由哪几种元素组成的，以及这种化合物的一个分子里，每种元素各有多少个原子。然后先写出元素符号，在每种元素符号右下角写个数字，以标明这种化合物的一个分子里所含该元素的原子数目。例如，二氧化碳的分子式写成CO2，氯化铵的分子式写成NH4Cl。•由氧元素与另一种元素组成的化合物，书写分子式时，一般氧元素符号写在右方，另一种元素写在左方，如上述两例的CO2和NH4Cl。分子式用来表示物质的一个分子，如果要表示物质的几个分子，即在分子式前面加上系数，标明该物质的分子数。例如，要表示2个氢分子，就写成2H2，5个水分子，就写成5H2O。化合物名称的读法，一般是从右向左读作“某化某”。例如，KCl读作氯化钾；有时还要读出化合物每一个分子里元素的原子个数。例如，CO2读作二氧化碳。五、常用的化学用语熟记下列元素名称及符号、O氧H氢N氮Cl氯C碳P磷S硫、K钾Ca钙Na钠Mg镁Al铝Zn锌Fe铁Cu铜Hg汞Ag银Mn锰Ba钡常见化学式、单质：氢气H2氧气O2氮气N2碳C磷P硫S、化合物氧化物：水H2O二氧化碳CO2一氧化碳CO二氧化硫SO2三氧化硫SO3五氧化二磷P2O5氧化钙CaO氧化钠Na2O酸：盐酸HCl盐酸硫酸H2SO4硝酸HNO3磷酸H3PO4碳酸H2CO3亚硫酸H2SO3碱：氢氧化钠NaOH氢氧化钾KOH氢氧化钙Ca(OH)2盐：氯化钠NaCl碳酸钠Na2CO3氯化钙CaCl2氯化钾KCl硫酸钠Na2SO4碳酸钙CaCO3氯酸钾KClO3硝酸钾KNO3氯化铵NH4Cl硝酸铵NH4NO3硫酸铵(NH4)2SO4碳酸氢铵NH4HCO3碳酸氢钠NaHCO3有机物：尿素CO(NH2)22、相对分质量化学式中各个原子的相对原子质量的总和，就是相对分子质量，用符号Mr表示。根据分子式，可以算出物质的相对分子量。例如，氧气的分子式是O2，那么氧气的分子量就是两个氧原子的原子量之和。已知氧的原子量为16，所以O2的相对分子量=16×2=32。磷酸一铵的分子式是NH4H2PO4，它是1个氮原子的原子量（14）、6个氢原子的原子量（1）、1个磷原子的原子量（31）和4个氧原子的原子量（16）之和。即NH4H2PO4的分子量=14+6×1+31+16×4=115。相对分子质量在数值上等于摩尔质量，但单位不同。相对分子质量的单位是1，而摩尔质量的单位是g/mol。•3、分子式和分子量的应用•（1）、根据分子式可以计算组成物质的各元素的质量比，例如：•水的分子式是H2O，那么组成水分子的氢元素和氧元素的质量比是1×2:16=1:8。•（2）、根据分子式还可以计算出物质中某一元素的百分含量。例如：•计算氯化钾（KCl）中钾元素的百分含量。先计算出氯化钾的分子量：KCl的分子量=39+35.5=74.5，再计算出钾元素在氯化钾中的百分含量•K/KCl×100%=39/74.5×100%=52.3%。六、物质的量•1、概念•物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，是一个物理量的整体名词。其符号为n，单位为摩尔(mol)，简称摩。物质的量是表示物质所含微粒数(N)（如：分子，原子等）与阿伏加德罗常数(NA)之比，即n=N/NA。它是把微观粒子与宏观可称量物质联系起来的一种物理量。其表示物质所含粒子数目的多少。•2、阿伏伽德罗常数•（1）概念：1mol的任何物质所含有的该物质的微粒数叫阿伏伽德罗常数，近似值为NA=6.0221367×10^23。•（2）1mol任何微粒的粒子数为阿伏伽德罗常数,其不因温度压强等条件的改变而改变。•（3）应用阿伏伽德罗定律及理论(在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子)时要满足：物质在所给温度,压强下为气体。•3.摩尔质量•定义：单位物质的量的物质所具有的质量(1mol物质的质量）叫摩尔质量，即1mol该物质所具有相对原子质量与摩尔质量的数值等同。•1mol近似值为6.02×10^23摩尔质量(M)单位g/mol(公式M=m/n)•物质的量（n）、质量（m）、摩尔质量（M）之间的关系为：n=m/M•物质的量(mol)=物质的质量(g)/物质的摩尔质量(g/mol)•几个基本符号•物质的量—n物质的质量—m摩尔质量—M粒子数（微粒的个数）—N•阿伏加德罗常数—NA相对原子质量—Ar相对分子质量—Mr溶液的浓度•1、定义•溶液浓度可分为质量浓度、体积浓度和质量-体积浓度三类。（1）质量百分浓度：溶液的浓度用溶质的质量占全部溶液质量的百分率表示的叫质量百分浓度，用符号%表示。例如，25%的葡萄糖注射液就是指100克注射液中含葡萄糖25克。质量百分浓度（%）=溶质质量/溶液质量100%（2）体积浓度：摩尔浓度溶液的浓度用1升溶液中所含溶质的摩尔数来表示的叫摩尔浓度，用符号mol/L表示，例如1升浓硫酸中含18.4摩尔的硫酸，则浓度为18.4mol/L。摩尔浓度（mol/L）=溶质摩尔数/溶液体积（升）溶液的浓度（3）以单位体积溶液里所含溶质B（B表示各种溶质）的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。常用单位：mol/L或mol/m3。气体的体积V=物质的量(mol)x气体摩尔体积(Vm)相关公式n=cvn=N/NAn=m/Mn=V/Vm化学方程式1、概念：也称为化学反应方程式，是用化学式表示不同物质之间化学反应的式子化学方程式反映的是客观事实。因此书写化学方程式要遵守两个原则：一是必须以客观事实为基础，绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应；二是要遵守质量守恒定律，等号两边各原子种类与数目必须相等。2、书写程序一般是：写好化学式—系数要配平—中间联等号—条件要注清—生成气体或沉淀，要用箭号来标明。•3、书写的技巧•（1）．书写化学方程式的步骤•以书写碳在高温时跟氧化铁反应的化学方程式为例，归纳步骤如下：•①根据反应的事实（该反应生成铁和二氧化碳气体），在式子的左边写出反应物的化学式，在式子的右边写出生成物的化学式。反应物或生成物不止一种，就分别用加号把它们连接起来（反应物之间的“+”号表示“……跟……反应”，生成物之间的“+”号表示“……跟……”），并在式子左、右之间划一条短线段。在这一步里，一定要注意把各种物质的化学式写正确，否则，写出的式子无意义！C+Fe2O3──Fe+CO2•②根据质量守恒定律，用配系数的方法，使左、右两边同一元素原子的个数相等（即配平），然后将短线段改为等号（等号表示“生成了……”）。应当注意，配平时只能选择适当的系数，不能改变化学式。3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2•③在等号或箭号上、下方注明反应条件，如点燃、通电、高温、加热（用“△”号表示）、催化剂等，同时，标明生成物中的气体或沉淀产物的状态。生成物是气体的在其化学式的右边加上“↑”号（反应物中如有气体，则气态生成物不再标“↑”符号）；产物是沉淀的加“↓”号。3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2↑•4、书写方法及注意要点•举例•(1)写出符号表达式•例：H₂O=H₂+O₂(水电解生成氢气和氧气）•(2)配平•例：2H₂O2H₂+O₂•(3)注明反应条件和物态等•例：2H₂O2H₂↑+O₂↑•(4)反应条件电解电解热化学方程式不写反应条件。写上是否正确，没有定论，但中学所有资料中不写。配平系数也可以不是1，可以是分数或者相互之间可以约分。常温常压下可以进行的反应，不必写条件；但是题目中的实验若有特定的条件，一律标注该特定条件。反应单一条件时，条件一律写上面；有两个或更多条件的，上面写不下的写在下面；既有催化剂又有其它反应条件时，一律把催化剂写在上面。是可逆反应的一律用双向箭头表示。•5、常用化学方程式•在氧气中燃烧：•4P+5O22P2O5•氨与盐酸反应：•NH3+HCl=NH4Cl•氨与硫酸反应：2NH3+H2SO4=(NH4