(1)SiO2的空间结构:立体网状结构,SiO2直接由原子构成,不存在单个SiO2分子。
(2)物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水。
(3)化学性质:SiO2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反应(氢氟酸除外),能与强碱溶液、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应。
①与强碱反应:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(生成的硅酸钠具有粘性,所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液,避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住,打不开,应用橡皮塞)。
②与氢氟酸反应[SiO2的特性]:
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(利用此反应,氢氟酸能雕刻玻璃;氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放,应用塑料瓶)。
③高温下与碱性氧化物反应:
SiO2+CaOCaSiO3
(4)用途:光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
1、化合物
非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。(如:酒精[乙醇]、蔗糖、SO2、SO3、NH3、CO2等是非电解质。)
(1)电解质和非电解质都是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)酸、碱、盐和水都是电解质(特殊:盐酸(混合物)电解质溶液)。
(3)能导电的物质不一定是电解质。能导电的物质:电解质溶液、熔融的碱和盐、金属单质和石墨。
电解质需在水溶液里或熔融状态下才能导电。固态电解质(如:NaCl晶体)不导电,液态酸(如:液态HCl)不导电。
2、溶液能够导电的原因:有能够自由移动的离子。
3、电离方程式:要注意配平,原子个数守恒,电荷数守恒。如:Al2(SO4)3=2Al3++3SO42
2、核外电子总数与其最外层电子数之比为4:3的元素O
3、最外层电子数是电子层数2倍的原子有关He、C、S
4、最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有Be、Ar
5、X、Y两元素可形成X2Y和X2Y2两种化合物(或形成原子个数比2:1与1:1的化合物Na2O、Na2O2、H2O、H2O2
6、最外层电子数比次外层电子数多5个的元素F
7、最外层电子数比次外层电子数少3个的元素P
8、最外层电子数比次外层电子数多5个的元素Al
9、核外电子总数与其最外层电子数之比为3:2的元素C
2.物理变化中分子不变,化学变化中原子不变,分子要改变。常见的物理变化:蒸馏、分馏、焰色反应、胶体的性质(丁达尔现象、电泳、胶体的凝聚、渗析、布朗运动)、吸附、蛋白质的盐析、蒸发、分离、萃取分液、溶解除杂(酒精溶解碘)等。
常见的化学变化:化合、分解、电解质溶液导电、蛋白质变性、干馏、电解、金属的腐蚀、风化、硫化、钝化、裂化、裂解、显色反应、同素异形体相互转化、碱去油污、明矾净水、结晶水合物失水、浓硫酸脱水等。(注:浓硫酸使胆矾失水是化学变化,干燥气体为物理变化)
3.理解原子量(相对原子量)、分子量(相对分子量)、摩尔质量、质量数的涵义及关系。
4.纯净物有固定熔沸点,冰水混和、H2与D2混和、水与重水混和、结晶水合物为纯净物。
混合物没有固定熔沸点,如玻璃、石油、铝热剂、溶液、悬浊液、乳浊液、胶体、高分子化合物、漂白粉、漂粉精、天然油脂、碱石灰、王水、同素异形体组成的物质(O2与O3)、同分异构体组成的物质C5H12等。
5.掌握化学反应分类的特征及常见反应:
a.从物质的组成形式:化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。
b.从有无电子转移:氧化还原反应或非氧化还原反应c.从反应的微粒:离子反应或分子反应
d.从反应进行程度和方向:可逆反应或不可逆反应e.从反应的热效应:吸热反应或放热反应
6.同素异形体一定是单质,同素异形体之间的物理性质不同、化学性质基本相同。红磷和白磷、O2和O3、金刚石和石墨及C60等为同素异形体,H2和D2不是同素异形体,H2O和D2O也不是同素异形体。同素异形体相互转化为化学变化,但不属于氧化还原反应。
7.同位素一定是同种元素,不同种原子,同位素之间物理性质不同、化学性质基本相同。
8.同系物、同分异构是指由分子构成的化合物之间的关系。
9.强氧化性酸(浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3、HClO)、还原性酸(H2S、H2SO3)、_氧化物(Al2O3)、_氢氧化物[Al(OH)3]、过氧化物(Na2O2)、酸式盐(NaHCO3、NaHSO4)
10.酸的强弱关系:(强)HClO4、HCl(HBr、HI)、H2SO4、HNO3>(中强):H2SO3、H3PO4>(弱):CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO>C6H5OH>H2SiO3
11.与水反应可生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物,只生成酸的氧化物"才能定义为酸性氧化物
12.既能与酸反应又能与碱反应的物质是_氧化物或_氢氧化物,如SiO2能同时与HF/NaOH反应,但它是酸性氧化物
13.甲酸根离子应为HCOO-而不是COOH-
14.离子晶体都是离子化合物,分子晶体不一定都是共价化合物,分子晶体许多是单质
15.同温同压,同质量的两种气体体积之比等于两种气体密度的反比
天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形.石英是常见的结晶形二氧化硅,其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙。二氧化硅晶体为立体网状结构,基本单元是[SiO4],因此有良好的物理和化学性质被广泛应用.(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维)。
物理:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好。
化学:化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH)反应,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应。
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
SiO2+CaO===(高温)CaSiO3
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。
1.物质的量(n)是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
2.摩尔(mol):把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。
3.阿伏加德罗常数:把6.02X1023mol-1叫作阿伏加德罗常数。
4.物质的量=物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数n=N/NA。
5.摩尔质量(M)。
(1)定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量。
(2)单位:g/mol或g..mol-1。
(3)数值:等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
6.物质的量=物质的质量/摩尔质量(n=m/M)。
芳香烃图册主要包含五个方面:卤代:与卤素及铁粉或相应的三卤化铁存在的条件下,可以发生苯环上的H被取代的反应。卤素的反应活性为:F>Cl>Br>I不同的苯的衍生物发生的活性是:烷基苯>苯>苯环上有吸电子基的衍生物。
烷基苯发生卤代的时候,如果是上述催化剂,可发生苯环上H取代的反应;如在光照条件下,可发生侧链上的H被取代的反应。
应用:鉴别。(溴水或溴的四氯化碳溶液)如:鉴别:苯、己烷、苯乙烯。(答案:step1:溴水;step2:溴水、Fe粉)。
硝化:与浓硫酸及_(混酸)存在的条件下,在水浴温度为55摄氏度至60摄氏度范围内,可向苯环上引入硝基,生成硝基苯。不同化合物发生硝化的速度同上。
磺化:与浓硫酸发生的反应,可向苯环引入磺酸基。该反应是个可逆的反应。在酸性水溶液中,磺酸基可脱离,故可用于基团的保护。烷基苯的磺化产物随温度变化:高温时主要得到对位的产物,低温时主要得到邻位的产物。
F-C烷基化:条件是无水AlX3等Lewis酸存在的情况下,苯及衍生物可与RX、烯烃、醇发生烷基化反应,向苯环中引入烷基。这是个可逆反应,常生成多元取代物,并且在反应的过程中会发生C正离子的重排,常常得不到需要的产物。该反应当苯环上连接有吸电子基团时不能进行。如:由苯合成甲苯、乙苯、异丙苯。
F-C酰基化:条件同上。苯及衍生物可与RCOX、酸酐等发生反应,将RCO-基团引入苯环上。此反应不会重排,但苯环上连接有吸电子基团时也不能发生。
亲电取代反应活性小结:连接给电子基的苯取代物反应速度大于苯,且连接的给电子基越多,活性越大;相反,连接吸电子基的苯取代物反应速度小于苯,且连接的吸电子基越多,活性越小。
2、加成反应
与H2:在催化剂Pt、Pd、Ni等存在条件下,可与氢气发生加成反应,最终生成环己烷。与Cl2:在光照条件下,可发生自由基加成反应,最终生成六六六。
3、氧化反应
苯本身难于氧化。但是和苯环相邻碳上有氢原子的烃的同系物,无论R-的碳链长短,则可在高锰酸钾酸性条件下氧化,一般都生成苯甲酸。而没有α-H的苯衍生物则难以氧化。该反应用于合成羧酸,或者鉴别。现象:高锰酸钾溶液的紫红色褪去。
4、定位效应
两类定位基邻、对位定位基,又称为第一类定位基,包含:所有的给电子基和卤素。它们使新引入的基团进入到它们的邻位和对位。给电子基使苯环活化,而X2则使苯环钝化。
间位定位基,又称为第二类定位基,包含:除了卤素以外的所有吸电子基。它们使新引入的基团进入到它们的间位。它们都使苯环钝化。
二取代苯的定位规则:原有两取代基定位作用一致,进入共同定位的位置。如间氯甲苯等。原有两取代基定位作用不一致,有两种情况:两取代基属于同类,则由定位效应强的决定;若两取代基属于不同类时,则由第一类定位基决定。
(1)催化剂对化学反应速率影响的规律:
催化剂大多能加快反应速率,原因是催化剂能通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能来有效提高反应速率。
(2)催化剂的特点:
催化剂能加快反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变。
催化剂具有选择性。
催化剂不能改变化学反应的平衡常数,不引起化学平衡的移动,不能改变平衡转化率。
(1)反应速率常数(K)
反应速率常数(K)表示单位浓度下的化学反应速率,通常,反应速率常数越大,反应进行得越快。反应速率常数与浓度无关,受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。
(2)浓度对反应速率的影响
增大反应物浓度,正反应速率增大,减小反应物浓度,正反应速率减小。
增大生成物浓度,逆反应速率增大,减小生成物浓度,逆反应速率减小。
(3)压强对反应速率的'影响
压强只影响气体,对只涉及固体、液体的反应,压强的改变对反应速率几乎无影响。
压强对反应速率的影响,实际上是浓度对反应速率的影响,因为压强的改变是通过改变容器容积引起的。压缩容器容积,气体压强增大,气体物质的浓度都增大,正、逆反应速率都增加;增大容器容积,气体压强减小;气体物质的浓度都减小,正、逆反应速率都减小。
(1)难溶于水的有:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的,下同)醇、醛、羧酸等。
(2)易溶于水的有:低级的[一般指N(C)≤4]醇、(醚)、醛、(_)、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。(它们都能与水形成氢键)。
(3)具有特殊溶解性的:
①乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。
②苯酚:室温下,在水中的溶解度是9.3g(属可溶),易溶于乙醇等有机溶剂,当温度高于65℃时,能与水混溶,冷却后分层,上层为苯酚的水溶液,下层为水的苯酚溶液,振荡后形成乳浊液。苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液,这是因为生成了易溶性的钠盐。
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