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关于胶体化学的几个基本概念

关于胶体化学的几个基本概念
关于胶体化学的几个基本概念

一、概述

1.关于胶体化学的几个基本概念

(1)相和相界面

相是指那些物质的物理性质和化学性质都完全相同的均匀部分。体系中有两个或两个以上的相,称为多相体。相与相之间的接触面称为相接面。

(2) 分散相与分散介质

在多相分散体系中,被分散的物质叫做分散相。包围分散相的另一相,称为分散介质。例如,水基钻井液中,粘土颗粒分散在水中,粘土为分散相,水为分散介质。

(3)分散度和比表面

分散度是某一分散程度的量度,通常用分散相颗粒平均直径或长度的倒数来表示。如果用D表示分散度,用a表示颗粒的平均直径或长度,则分散度可表示为D=1/a。比表面是物质分散度的另一种量度,其数值等于全部分散相颗粒的总面积与总质量(或总体积)之比。如果用S代表总表面积,用V表示总体积,用m表示总质量,则比表面可表示为:

S

=S/V (m-1) (2-2)

或 S

=S/m (m-1/kg) (2-3)

物质的颗粒愈小,分散度愈高,比表面愈大,界面能与界面性质就会发生惊人的变化。所有颗粒分散体系的共性是具有极大的比表(界)面。

按分散度不同,可将分散体系分为细分散体系与粗分散体系。胶体实际上是细分散体系,其分散相的比表面≥104 m2/kg,其颗粒长度在1 nm~1 μm 之间。悬浮体则属于粗分散体系,其比表面大致不超过104m2/kg分散相的颗粒直径在1~40/μm之间。钻井液是复杂的胶体分散体系。水基钻井液基本上是溶胶和悬浮体的混合物,本书中统称为胶体分散体系。

(4)吸附作用

物质在两相界面上自动浓集(界面浓度大于内部浓度)的现象,称为吸附。被吸附的物质称为吸附质,吸附吸附质的物质称为吸附剂。按吸附的作用力性质不同,可将吸附分为物理吸附和化学吸附两类。仅由范德华引力引起的吸附,是物理吸附。这类吸附一般无选择性,吸附热较小,容易脱附。若吸附质与吸附剂之间的作用力为化学键力,这类吸附叫化学吸附。化学吸附具有选择性,吸附热较大,不易脱附。

2.沉降与沉降平衡

钻井液中的粘土粒子,在重力场的作用下会沉降。由于粒子沉降,下部的粒子浓度增加,上部浓度低,破坏了体系的均匀性。这样又引起了扩散作用,即下部较浓的粒子向上运动,使体系浓度趋于均匀。因此,沉降作用与扩散作用是矛盾的两个方面。

若胶体粒子为球形,半径为r,密度为ρ,分散介质的密度为ρ

,则

下沉的重力F

1

为:

F 1=(4/3)πr3(ρ-ρ

)g (2-4)

式中

g-重力加速度;

r-粒子半径。

若粒子以速度υ下沉,按斯托克斯(stokes)定律,粒子下沉时所受的阻力F

2

为:

F

2

=6πηrν(2-5)

式中η-介质粘度。

当F

1=F

2

时,粒子匀速下沉,则:

ν=(2r2/9η)(ρ-ρ

)g (2-6)

这就是球形质点在介质中的沉降速度公式。

3.粘土-水胶体分散体系中的电动现象

胶体的电动现象包括电泳、电渗、流动电位与沉降电位的产生。电泳是在外加电场作用下,带电的胶体粒子在分散介质中,向与其本身电性的电极移动的现象。电渗是在外加电场作用下,液体对固定的带电荷的固体表面作相对运动的现象。流动电位是不加外电场而用机械力促使两相间发生相对移动时,由于正负电荷分布不均,两相间就会产生电位。沉降电位是由于胶粒的重力而在介质中下沉所产生的电位。

电动现象的存在,说明了胶粒表面总带有电荷。胶粒表面电荷的主要来源有:电离作用、晶格取代作用、离子吸附作用以及未饱和键等。

4.胶团结构

溶胶粒子大小在1 nm一1 pm之间,所以每个溶胶粒子是由许多分子或原子聚集而成的。例如,用稀AgNO

3

,溶液与KI溶液制备AgI溶胶时,首先形成不溶于水的AgI粒子,它是胶团的核心。研究表明,AgI也具有晶体结构,它的

比表面很大,所以,如果AgNO

3

过量,按法扬斯(Fajans)法则,AgI易从溶液中

选择吸附Ag+而构成胶核,被吸附的Ag+称为定势离子。留在溶液中的NO

3

-离子,因受胶核的吸引围绕于其周围,称为反离子。但反离子本身有热运动,结果只有

部分NO

3

-离子靠近胶核,并与被吸附的Ag+一起组成所谓"吸附层",而另一部分

NO

3

-则扩散到较远的介质中去,形成所谓"扩散层"。胶核与吸附层NO3-组成"胶粒"。由胶粒与扩散层中的反离子NO3-组成"胶团"。胶团分散于液体介质中,便是溶胶。AgI的胶团结构可表示如下:

若KI过量,则I-优先被吸附,此时其胶团结构为:

从胶团结构式可以看出,构成胶粒的核心物质,决定电位离子(定势离子)和反离子。

关于粘土教团,现以某种纯的钠蒙脱石为例,其胶团结构可表示为:

总之,组成胶核的分子或原子一般为几百至几千个,反离子的电荷数等于定势离子的电荷数,所以胶团是电中性的。在布朗运动中,胶粒运动.而扩散层的反离子则由于与定势离子的静电引力减弱,5.扩散双电层理论与电动电位

(1)扩散双电层的形成与结构

1924年,Stern提出了较完善的扩散双电层理论,其要点如下:从胶团结构可知,既

然胶体粒子带电,那么在它周围必然分布着电荷数相等的反离子,于是在固液界面形成双电层。双电层中的反离子,一方面受到固体表面电荷的吸引,靠近固体表面;另一方面,由于反离子的热运动,又有扩散到液相内部去的能力。这两种相反作用的结果,使得反离子扩散地分布在胶粒周围,构成扩散双电层。在扩散双电层中反离子的分布是不均匀的,靠近固体表面处密度高,形成紧密层(吸附层),如图2-14所示.

譬如,固体表面吸附的反离子为负离子,随着与界面的距离增大,负离子的分布由多到少,到了正电荷的电力线所不及的距离处,作为反离子的负电荷就等于零。从固体表面到反离子为零处的这一层称为扩散双电层。

反离子是溶剂化(例如水化)的,固体表面上紧密地连接着部分反离子,构成图中的吸附溶剂化层(紧密层)。其余的离子带着其溶剂化壳,扩散地分布到液相中,构成扩散层。当胶粒运动时,界面上的吸附溶剂化层随着一起运动,与外层错开。吸附溶剂化层与外层错开的界面称为滑动面。从吸附溶剂化层界面(滑动面)到均匀液相内的电位,称为电动电位(或(电位);从固体表面到均匀液相内部的电位,称为热力学电位( 或ξ电位 )。热力学电位决定于固体表面所带的总电荷,而ξ电位则取决于固体表面电荷与吸附溶剂化层内反离子电荷之差。

(2)粘土溶胶、悬浮体双电层的特点

由于粘土矿物晶体层面与端面结构不同,因此,可以形成两种不同的双电层,这就是所谓粘土胶体双电层的两重性。这一点显著地区别于其它胶体,下面分别加以讨论:

①粘土层面上的双电层结构。正如前面所述,在蒙脱石和伊利石的晶格里,硅氧四面体晶片中部分Si4+可被Al3+取代,铝氧八面体晶片中部分A13+可被Mg2+或Fe2+等取代。这种晶格取代作用造成粘土晶格表面上带永久负电荷,于是它们吸附等电量的阳离子(Na+、Ca2+、Mg2+等)。若将这些粘土放到水里,吸附的阳离子便解离,向外扩散,结果形成了胶粒带负电的扩散双电层。粘土表面上紧密地连接着一部分水分子(氢键连接)和部分带水化壳的阳离子,构成吸附溶剂化层;其余的阳离子带着它们的溶剂化水扩散地分布在液相中,组成扩散层,如图2-15所示。

②粘土端面上的双电层结构。粘土矿物晶体端面上裸露的原子结构和层面上不同。在端面,粘土晶格中铝氧八面体与硅氧四面体原来的键被断开了。八

]颗粒的表面。不少研究者指出,当介质面体处端部表面相当于铝矾土[A1(OH)

3

的pH值低于9时,这个表面上OH-解离后会露出带正电的铝离子,故可以形成正溶胶形式的双电层;而在碱性介质中,由于这个表面上的氢解离,裸露出带负电的表面(>A1-O-)。在这种情况下所形成的双电层,其电性与层面上相同。

另外,在粘土硅氧四面体的端面,通常由于H+的解离而带负电。但粘土悬浮体中常常有少量Al3+存在,它将被吸附在硅氧四面体的破键处,从而使之带正电。粘土端面可以形成正溶胶形式的双电层,这一点与电泳实验中粘土颗粒带负电并不矛盾。因为端面所带的正电荷与粘土层面上带的负电荷数量相比,是很少的。就整个粘土颗粒而言,它所带的净电荷是负的,故在电场的作用下向正极运移。

(3)双电层中的电位

①电动电位(ζ电位)

电动电位是扩散双电层的重要特征参数。从图2-14可以看出,电动电位(ζ)的数值取决于吸附层滑动面上的净电荷数。

②扩散层电位

扩散层电位甲比较微弱,随距固体表面的距离χ变化,服从指数关系,即扩散层电位(ψ)按指数关系下降,如下式:

exp(-Kχ)(2-7)

ψ=ψ

式中ψ-扩散层中任一点的电位;

-热力学电位(表面电位);

ψ

K-德拜参数;

1/K--离子氛(扩散双电层)的厚度;

χ-离开表面的距离。

显然,当χ=1/K时,

/e (2-8)

ψ=ψ

由式2-8可以看出,在距离χ等于1/X处,电位的下降为ψ

的1/e

倍。当χ→∞,时,ψ→0。当X等于零时,ψ=ψ

(4)影响双电层厚度与电动电位(ζ)的因素

胶体的聚结稳定性与双电层厚度、电动电位大小有密切关系。双电层愈厚,(愈大,胶体愈稳定。根据强电解质的德拜-休格理论,双电层的厚度主要取

决于溶液中电解质的反离子价数与电解质的浓度,这是因

式中 n-电解质浓度; Z-电解质的离子价数(系均称电解质,如NaCl,MgSO

等); e-电子电荷;ε-介电常数。

4

由式(2-9)可以看出,随着加入电解质浓度自离子氛(即扩散双电层)厚度下降。

粘土溶胶悬浮体的组成和性能比一般胶体更为复杂。由于钻井液是由粘土、水、各种处理剂组成的混合体系,故其电动电位受多种因素的影响。除了上述加入电解质对C电位的影响外,还受pH值、交换性阳离子与吸附的阴离子等因素的影响。

二、粘土-水胶体分散体系的稳定性与聚结返回

胶体的稳定与破坏是胶体化学的核心问题,这是因为胶体是高度分散的多相分散体系,具有很大的比表面和表面能。根据表面能自发下降的原理,胶体质点有自发聚结变大的趋势,以降低表面能。也就是说,胶体是热力学上的不稳定体系。胶体体系的不稳定性是绝对的,稳定性是相对的,有条件的。如金溶胶

也可以稳定几个月或一年,但终究是要被破坏可以稳定几年或几十年,Fe(OH)

3

的。钻井液是复杂的胶体体系,用各种方法,如加入各种处理剂调整钻井液性能,本质上就是调整胶体的稳定性。那么,哪些因素使胶体具有相对稳定性,胶体稳定与破坏的规律是什么?这就是下面所要讨论的主要内容。

1.胶体稳定性的概念

所谓胶体的稳定性有两种不同的概念:即动力(沉降)稳定性和聚结稳定性。

(1)动力稳定性

是指在重力作用下分散相粒子是否容易下沉的性质。一般用分散相下沉速度的快慢来衡量动力稳定性的好坏。例如,在一个玻璃容器中注满钻井液,静止24h后,分别测定上部与下部的钻井液密度。其差值愈小,则动力稳定性愈强,说明粒子沉降速度很慢。

(2)聚结稳定性

是指分散相粒子是否容易自动地聚结变大的性质。不管分散相粒子的沉降速度如何,只要它们不自动降低分散度,聚结度变大,该胶体就是聚结稳定性好的体系。

必须指出,动力稳定性与聚结稳定性是两种不同的概念,但是它们之间又有联系。如果分散相粒子自动聚结变大,那么,由于重量加大,必然引起下沉。因此,失去聚结稳定性,最终必然失去动力稳定性。由此可见,在上述两种稳定性中,聚结稳定性是最根本的。

2.影响动力稳定性的因素

(1)重力的影响

重力是动力稳定性的决定因素,因此,首先分析重力对动力稳定性的影响。如前所述,固体颗粒在液体介质中受到的净重力如式(2-9)所示:

F

1=(4/3)πr3(ρ-ρ

)g (2-10)

由上式可以看出,π、g均为常数,因此,分散相质点在胶态体系中所受的净重力,主要决定于固体颗粒半径的大小,其次决定于分散相与分散介质的密度差。钻井液中用的加重材料必须磨得很细才能悬浮,就是这个道理。

(2)布朗运动的影响

理论与实践均证明,颗粒半径愈小,布朗运动愈剧烈,因此,布朗运动对于溶胶的动力稳定性起着重要的作用。当直径大于约5/μm时,就没有布朗运动了,因此,悬浮体是动力学上的不稳定体系。

(3)介质粘度对动力稳定性的影响

如前所述,根据斯托克斯(Stokes)定律,在液体介质中,固体颗粒下沉的速度如式(2-11)所示:

υ=2r2(ρ-ρ

)g/9η (2-11)

从上式可见,固体颗粒下沉速度与介质粘度成反比,因此,提高介质粘度可以提高动力稳定性。钻井液要求有适当的粘度,这是其重要原因之一。

3.聚结稳定性

(1)静电稳定理论

由Derjaguin-Landau和Verwey-Overbeek等四人分别提出的静电稳定理论(DLVO理论),是目前对胶体稳定性,以及电解质对胶体稳定性的影响解释得比较完善的理论。根据这一理论,溶胶粒子之间存在两种相反的作用力:吸力与斥力。如果胶体颗粒在布朗运动中相互碰撞时,吸力大于斥力,溶胶就聚结;反之,当斥力大于吸力时,粒子碰撞后又分开了,保持其分散状态。下面分别讨论颗粒之间的吸力与斥力。

①两个溶胶粒子间的吸力

溶胶粒子间的吸力,本质上是范德华引力,但它和单个的分子不同,溶胶粒于是许多分子的聚结体,因此,溶胶粒子间的引力是胶体粒子中所有分子引力的总和。一般分子间的引力,与分子间的距离的6次方成反比;而溶胶粒子间的吸引力,与距离间的3次方成反比。这说明溶胶粒子间有"远程"范德华引力,有的文献报导,它在离开颗粒表面100nm,甚至更远的地方仍起作用。

溶胶粒子之间引力的数学表达式如下:

同一物质,当半径为虞时,两个球形溶胶粒子之间的引力位能为

V

A

=-Aa/12H (2-12)

式中 H-两球之间的最短距离;

A-哈马克(Hamaker)常数,10-19~10-20J。

两个彼此平行板胶体粒子之间(如粘土胶体)的引力能为:

V A=一A/12πD2(2-13)

式中 D--平板间距离。

式(2-12)和(2-13)均是指在真空中物质的两个胶粒或分子在近距离时的相互作用。对于分散在介质中的胶粒,例如在水中,应该用有效Hamaker常数来代替,即如果考虑颗粒1浸没在介质2中,则

A 121=A

11

+A

22

一2A

12

(2-14)

因为 A

12=(A

11

×A

22

)1/2 (2-15) 所以 A

121

=(A

11

A

22

)2

(2-16) 式中 A

121

-胶粒在介质中的有效哈马克常数;

A

22

-介质本身的哈马克常数。

从式(2-16)中可以看出,A

121

总是正值。这说明一种分散颗粒在另外的

介质中总是相互吸引的,所以胶体不稳定。此外,由式中可见,A

121总小于且A

11

这说明浸没在介质中的颗粒,它们之间的吸力总是减弱。

②胶粒间的相互排斥力

胶粒间的排斥力来源于两方面:一方面是静电斥力;另一方面是溶剂化膜(水化膜)斥力。

胶粒间的静电斥力是由扩散双电层引起的。布朗运动会造成胶体粒子沿着滑动面错开,使胶粒带电,于是胶粒间产生静电斥力。胶粒间静电斥力的大小取决于电动电位的大小,两个胶粒之间的静电斥力与电动电位的平方成正比。电动电位的大小与扩散层中反离子的多少、离子水化膜的厚薄有密切关系。

扩散层离子水化膜变薄时,会导致扩散层变薄,即扩散层中部分反离子进入吸附层(紧密层),从而使电动电位降低,结果胶体发生聚结。反之,当扩散层离子水化膜变厚时,扩散层也变厚,这时扩散层中反离子浓度较低,吸附层中的反离子因热运动,进入扩散层的机会增多,结果使电动电位升高。

许多实验证明,在胶粒周围,会形成一个溶剂化膜(水化膜)。对于水化膜来说,膜中的水分子是定向排列的。当胶体粒子相互接近时,水化膜被挤压变形,但引起定向排列的引力,将力图使水分子恢复原来的定向排列。这样,水化膜就表现为弹性,成为胶粒接近的机械阻力。另外,水化膜中的水和体系中的自由水相比,有较高的粘度,从而增加了胶体粒子间的机械阻力,这些阻力统称为水化膜斥力。

如上所述,水化膜的厚度和扩散层的厚度相当。当然,此数值要受体系中电解质浓度的影响。当电解质浓度增大时,扩散双电层厚度减小,故水化膜变薄。

两个平板形胶体粒子(如粘土胶体)之间的斥力位能可由下式求得:

V R =64n

κTr

2e-2Kd/K (2-17)

式中 n

-均匀溶液的离子浓度;

κ-波尔兹曼常数;

T-绝对温度;

r

-与釉有关的参数;

d-粒子间距离;

K-德拜常数。

式(2-17)表明,胶体粒子间的斥力是其距离的指数函数,也就是说:随

距离d的增加,胶粒间的斥力V

R 按指数下降;当d=0时,V

R

为常数。

③胶粒间吸引能与排斥能的总和。

溶胶粒子间的位能为吸引位能与排斥位能之和,若令位能为y,则

V=V

A +V

R

(2-18)

趋近时,系统总位能随距离的变化。横坐标表示两个粒子间的距离,纵

坐标表示斥力能(正值)与吸引能(负值),V

R 表示斥力能曲线,V

A

表示吸力V

能曲线,B表示总位能曲线。吸力能(V

A

)只在很短的距离内起作

用,斥力能(V

R )的作用稍远些。当d→0时,V

A

→∞,引力随着粒子的接近而迅速

增加。当两个胶粒相距较远时,离子氛尚未重叠,粒子间的"远程"吸力能在起作用,即吸力能占优势,曲线在横轴以下,总位能为负值;随着距离的趋近,离子氛重叠,斥力能开始起作用,总位能逐渐上升为正值。当两个胶粒靠近到一定距离处,位能达到最大,出现一个斥能峰 E

,只有粒子的动能超过这一点时才能聚沉,所以该斥能峰的高低往往标志着溶胶稳定性的强弱。

从胶粒间总位能曲线图可知,絮凝与聚结是两个不同的概念。当胶粒处于第二位能极小值时,表现为絮凝状态,这时颗粒间的连接力较弱。絮凝是可逆的。而当胶粒处于第一位能极小值范围时,则表现为聚结状态。聚结是不可逆的。

(2)影响聚结稳定性的因素

胶体粒子之间的吸力能是永恒存在的。只是当胶体处于相对稳定状态时,吸力能被斥力能所抵消而已。一般说来,外界因素很难改变吸引力的大小,然而改变分散介质中电解质的浓度与价态则可显著影响胶粒之间的斥力位能。

①电解质浓度的影响

图2-18a、b、c分别表示在低、中、高三种电解质浓度条件下胶体粒子间的作用位能与其距离的关系。从图中可见,在低的和中等浓度电解质存在时,总位能有一个最大值,但随着电解质浓度的升高,斥能峰降低;而高浓度电解质存在时,除了胶体粒子非常靠近的距离以外,在任何距离上都是吸引能占优势,在这种情况下聚结速度最快(图2-18c)。在中等电解质浓度下(图2-18b),由于"远程"斥力能的作用,聚结过程延缓了。在低电解质浓度下(图2-18a),由于存在明显的"远程"斥力作用,聚结过程很慢,要几周或几个月才发生明显的聚结。

②反离子价数的影响

通常用聚沉值和聚沉率两个指标定量地表示电解质对溶胶聚结稳定性的影响。能使溶胶聚沉的电解质最低浓度称为聚沉值。各种电解质有不同的聚沉值。该值仅仅是个相对值,它与溶胶的性质、含量、介质的性质以及温度等因素有关。如果各种条件确定,那么电解质对某一溶胶的聚沉值也是一定的。因此具体来讲,聚沉值(或临界聚沉浓度)是指在指定条件下,使胶体明显聚沉所需的最低浓度,以mmol/1表示。聚沉值愈低,说明电解质的聚沉能力愈强。

聚沉率是聚沉值的倒数。聚沉率愈高,电解质的聚沉能力愈强。Schulze-Hardy分别研究了电解质对不同溶胶的聚沉值。结果表明,电解质中起聚沉作用的,主要是与胶粒带相反电荷的反离子,反离子价数愈高,聚沉值愈低,聚沉率愈高。从大量实验资料总结出如下规律:

M+:M2+:M3+=100:1.6;0.3=(1/1)6:(1/2) 6:(1/3) 6

上述括号中的分母为反离子价数,由此可见,电解质的聚沉值与反离子价数的6次方成反比,这个规则称为舒采-哈迪(Schulze-Hardy)规则。

杰略金和郎台根据胶体粒子间的吸力和斥力导出了电解质对溶胶的聚沉值(υ

c

):

υ

c

=[cD3(kT)5/(A2e6Z6) (2-19)

式中 A-哈马克常数(范德华引力常数);

e一电荷数;

Z-反价离子价数;

c-与电介质阴阳离子对称性有关的常数;

D-介质的介电常数。

由此可以看出,υ

c

与反离子价数的6次方成反比,即

υ

c

=K/Z6 (2-20)

式中 K-常数。

式(2-20)定量地说明了舒采-哈迪(Schulze-Hardy)规则。

③反离子大小的影响

同价离子的聚沉率虽然相近,但仍有差别,特别是一价离子的差别比较明显,若将各离子按其聚沉能力的顺序排列,则一价阳离子的排序为:

H+>Cs+>Rb+>NH

4

+>K+>Na+>Li+

一价阴离子的顺序为,

F->IO

3->H

2

PO

4

->BrO

3

-> Cl-> C1O

3

->Br->I->CNS-

同价离子聚沉能力的次序称为感胶离子序,与水化离子半径从小到大的次序大致相同,这可能是由于水化离子半径越小,越容易靠近胶体粒子的缘故。对高价离子,影响其聚沉能力的因素中,价数是主要的,离子大小的影响,相对地就不那么显著了。

④同号离子的影响

与胶粒所带电荷相同的离子称为同号离子,一般说来。它们对胶体有一定的稳定作用,可以降低反离子的聚沉能力。但有机高聚物离子(聚电解质)例外,即使与胶粒带电相同,也能被胶粒吸附。

⑤相互聚沉现象

一般情况下,带相同电荷的两种溶胶混合后没有变化,当然也有个别例外。若将两种相反电荷的溶胶相互混合,则发生聚沉,这种现象叫做相互聚沉现象。由于多数钻井液都是粘土-水胶体分散体系,因此上面介绍的这类体系的稳定和聚结原理对钻井液优化设计和现场应用具有重要的指导意义。

高考化学基本概念基本理论命题特点和复习策略

高考化学基本概念基本理论命题特点和复习策略 一、基本概念、化学基本理论知识体系及考点 化学基本概念与基本理论是化学的最基本内容与最基础的知识,是学习的难点,学生的分化点,更是高考的重点。基本概念"块":包括物质组成和分类线、性质变化线、化学用语线、分散系统、化学量线等五条知识线(或小系统)。基础理论"块":包括结构理论(原子结构,分子即化学键理论,晶体结构理论)和元素周用律、周期表线,电解质溶液(含氧化-还原理论)线,化学反应速度和化学平衡理论线。理论块是化学的灵魂。主要考点有:紧密联系生产、生活实际,理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系,掌握电子式、原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法,理解质量守恒定律的含义,能正确书写化学方程式、热化学方程式、离子方程式、电离方程式、电极方程式,理解物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义,掌握物质的量与微粒数目、气体体积之间的相互关系,能够判断氧化还原反应中电子转移的方向、数目,并能配平反应方程式,了解原子的组成及同位素的概念,掌握元素周期律的实质,了解元素周期表的结构,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系,了解化学反应速率的概念,反应速率的表示方法,理解外界条件对反应速率的影响,理解离子反应的概念及离子共存、离子浓度问题,掌握有关相对原子质量、相对分子质量及确定分子式的计算,掌握有关物质的量为核心的计算(含溶液PH的计算、溶液浓度、质量分数、溶解度有关计算),掌握利用化学反应方程 式的计算等。 二、高考化学命题特点和趋势 1.注重基础:化学基本概念与基本理论题的挥毫泼墨 随着高考试卷整体难度的调整和试卷长度的缩短,高考化学化学基本概念、基本理论试题也越来越注重考查基础知识和主干知识。题目涉及的内容和背景资料基本上为考生所熟知,例如高考常考不懈的“五同”的概念、原子的构成、化学键的类型、离子反应、平衡体系中反应物的转化率、勒夏特列原理的应用等都是化学化学基本概念、基本理论中的重点、也是基点。 2.突出迁移:概念、理论试题的神来之笔 高考化学概念与理论试题重视基础,但不是就基础考基础,而是注重化学概念与理论基础的延伸和拓展,注重将课本理论知识的综合和应用。例如“氢镍电池”、“熔融盐燃料电池”、“镍镉可充电电池”、“甲醇燃料电池”等,都是课本原电池知识的

化学基本概念和基本原理知识点梳理

物质的构成和变化(一)物质的多样性1、物质的三种状态包括:固态、液态、气态 2、物质三态变化的微观实质是:分子之间的间隔(距离、空隙)改变,大小改变不了. 3、氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物举例:Fe2O3、CO2、纯净物和混合物的区分:物质的种类(一种或多种)各举两例:纯净物:氧气、水、高锰酸钾混合物:空气、溶液、大理石、煤、石油 4、单质和化合物的区分:元素的种类(一种或多种元素的纯净物)各举两例:单质:铁、氧气、氦气、碳化合物水、氧化钙、碳酸钠、氢氧化钙 5、有机物和无机物的区分:看是否含碳元素,(除碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸根是无机物).各举两例:有机物:甲烷(CH4)乙醇(C2H5OH)乙酸 (CH3COOH)葡萄糖(C6H12O6)无机物大多数不含碳元素化合物.

物质的构成和变化(二)微粒构成物质1、构成物质的三种基本微粒是分子、原子、离子。例如:水是由水分子构成,铁是由铁原子构成,氯化钠是由钠离子和氯离子构成。 2、分子定义:分子是保持物质化学性质的最小粒子 3、原子定义:是化学变化中的最小粒子 4、离子定义:带电的原子或原子团 5、保持二氧化碳的化学性质的最小粒子是:二氧化碳分子 6、分子和原子的本质区别:在化学反应中分子可分原子不可分 7、化学反应的实质:宏观:物质生成新物质,微观:分子生成新分子 8、五个原子团的离子符号:(NH4+、NO3-、OH-、SO42-、CO32-) 9、分子的性质:不停运动、同种分子性质相同、有间隔、有质量和大小 10、原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。原子核(一般)是由质子和中子构成的。

天津高考化学复习资料 有机化学基本概念

专题十八有机化学基本概念 挖命题 【考情探究】 考点内容解读 5年考情预测热 度 考题示例难度关联考点 有机化学基本概念1.掌握研究有机化合物的一般方法。 2.知道有机化合物中碳原子的成键 特点,认识有机化合物的同分异构现 象及其普遍存在的本质原因。 3.了解有机化合物的分类并能根据 有机化合物命名规则命名简单的有 机化合物。 2018天津理综,3、 8(1) 2014天津理综,4 中★★★ 同系物和同分异构体1.根据官能团、同系物、同分异构体 等概念,掌握有机化合物的组成和结 构。 2.判断和正确书写有机化合物的同 分异构体(不包括手性异构体)。 2018天津理 综,8(4) 2017天津理 综,8(2) 2016天津理 综,8(4) 2015天津理 综,8(4) 较难 有机合 成 ★☆☆ 分析解读高考对本专题知识的考查主要有有机物分子中官能团的种类判断、同分异构体的书写、简单有机化合物的命名等,其中限定条件下同分异构体的书写是本专题考查的重点。考查学生的证据推理与模型认知的化学学科核心素养。

【真题典例】 破考点 【考点集训】 考点一有机化学基本概念 1.下列有机化合物的分类正确的是( ) A.乙烯(CH2 CH2)、苯()、环己烷()都属于脂肪烃

B.苯()、环戊烷()、环己烷()同属于芳香烃 C.乙烯(CH2 CH2)、乙炔()同属于烯烃 D.同属于环烷烃 答案 D 2.下列物质的分类中,不符合“X包含Y、Y包含Z”关系的是( ) 选项X Y Z A 芳香族化合物芳香烃的衍生物(苯酚) B 脂肪族化合物链状烃的衍生物CH3COOH(乙酸) C 环状化合物芳香族化合物苯的同系物 D 不饱和烃芳香烃(苯甲醇) 答案 D 3.下列关于有机化合物的说法正确的是( ) A.乙酸和乙酸乙酯可用Na2CO3溶液加以区别 B.戊烷(C5H12)有两种同分异构体 C.乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键 D.糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应 答案 A 考点二同系物和同分异构体 1.下列各组物质不互为同分异构体的是( ) A.2,2-二甲基丙醇和2-甲基丁醇 B.邻氯甲苯和对氯甲苯 C.2-甲基丁烷和戊烷 D.甲基丙烯酸和甲酸丙酯 答案 D 2.某只含有C、H、O、N的有机物的简易球棍模型如图所示,下列关于该有机物的说法不正确的是( )

串口通讯

串口通信的基本知识概念(232 422 485) 串口通信的基本概念: 1,什么是串口? 2,什么是RS-232? 3,什么是RS-422? 4,什么是RS-485? 5,什么是握手? 1,什么是串口 串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议(不要与通用串行总线 Universal Serial Bus或者USB混淆)。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议;很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时,串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。 串口通信的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。尽管比按字节(byte) 的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它 很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时,规定设备线总 常不得超过20米,并且任意两个设备间的长度不得超过2米;而对于串口而言,长度可达1200米。 典型地,串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成:(1)地线,(2)发送,(3)接收。由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手,但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口,这些参数必须匹配: a,波特率:这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如 300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时,我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率,那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采 样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400,28800和36600。波特率可以远远大于这些值,但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信,典型的例子就是GPIB设备的通信。 b,数据位:这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包,实际的数据不会是8位的,标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如,标准的ASCII码是0~127(7位)。扩展的ASCII码是0~255(8位)。如果数据使用简单的文本(标准 ASCII码),那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节,包括开始/停止位,数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取,术语“包”指任何通信的情况。 c,停止位:用于表示单个包的最后一位。典型的值为1,1.5和2位。由于数据是在 传输线上定时的,并且每一个设备有其自己的时钟,很可能在通信中两台设备间出现 了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束,并且提供计算机校正时钟同

高中化学“基本概念基础理论”知识归纳

2013年高中化学“基本概念基础理论”知识归纳 1.与水反应可生成酸的氧化物都是酸性氧化物错误,是"只生成酸的氧化物"才能定义为酸性氧化物 2.分子中键能越大,分子化学性质越稳定。正确 3.金属活动性顺序表中排在氢前面的金属都能从酸溶液中置换出氢 错误,Sn,Pb等反应不明显,遇到弱酸几乎不反应;而在强氧化性酸中可能得不到H2,比如硝酸 4.既能与酸反应又能与碱反应的物质是两性氧化物或两性氢氧化物 错误,如SiO2能同时与HF/NaOH反应,但它是酸性氧化物 5.原子核外最外层e-≤2的一定是金属原子;目前金属原子核外最外层电子数可为1/2/3/4/5/6/7 错误,原子核外最外层e-≤2的可以是He、H等非金属元素原子;目前金属原子核外最外层电子数可为1/2/3/4/5/6,最外层7e-的117好金属元素目前没有明确结论 6.非金属元素原子氧化性弱,其阴离子的还原性则较强 正确 7.质子总数相同、核外电子总数也相同的两种粒子可以是: (1)原子和原子;(2)原子和分子;(3)分子和分子; (4)原子和离子;(5)分子和离子;(6)阴离子和阳离子;

(7)阳离子和阳离子 错误,这几组不行: (4)原子和离子;(5)分子和离子;(6)阴离子和阳离子;(7)阳离子和阳离子 8.盐和碱反应一定生成新盐和新碱;酸和碱反应一定只生成盐和水 错误,比如10HNO3+3Fe(OH)2=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O 9.pH=2和pH=4的两种酸混合,其混合后溶液的pH值一定在2与4之间 错误,比如2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O 10.强电解质在离子方程式中要写成离子的形式 错误,难溶于水的强电解质和H2SO4要写成分子 11.电离出阳离子只有H+的化合物一定能使紫色石蕊变红 错误,比如水 12.甲酸电离方程式为:HCOOH===H+ + COOH- 错误,首先电离可逆,其次甲酸根离子应为H COO- 13.离子晶体都是离子化合物,分子晶体都是共价化合物 错误,分子晶体许多是单质 14.一般说来,金属氧化物,金属氢氧化物的胶体微粒带正电荷 正确 15.元素周期表中,每一周期所具有的元素种数满足2n^2(n是自然 数) 正确,注意n不是周期序数

初三化学基本概念和原理

. . 第10讲 成绩好, 信心足 初三化学科讲义 Qichao Education 化学基本概念和原理 优质教育 成就梦想 温 故 知 新 一、物质的变化及性质 物理变化 化学变化 定义 常见现象 本质区别 实质 联系 物理性质 化学性质 定义 实例 区别 二、物质的组成 三、物质的分类 (1)混合物和纯净物 (2)单质和化合物 (3)氧化物、酸、碱和盐 基本概念 组成宏观微观 元素 分子原子离子原子核核外电子 质子 中子

四、化学用语???? ???反应类型 化学方程式化学式元素符号 (1)相对原子质量和相对分子质量、分子—原子运动论、核外电子的排布规律 (2)元素符号的意义 ① 某一种元素。 ② 这种元素的一个原子。 ③ 若物质是由原子直接构成的,则组成该物质的元素也可表示这种单质,例如:Na 、S 、P 等。 (3)化合价:元素的原子相互化合的数目决定这种元素的化合价。 化合价与原子最外层电子数密切相关;在化合物里,元素正负化合价代数和为零;单质中元素的化合价规定为零价。 (4)化学式:用元素符号来表示物质组成的式子。 (5)化学方程式:用化学式来表示化学反应的式子。注意书写原则、步骤、配平、反应条件、箭头的正确使用。 (6)化学反应类型 化学变化 (化学反应) 按反应基本类型分 按氧的得失分 按热量变化分 分解反应 化合反应置换反应复分解反应 氧化反应还原反应 吸热反应 放热反应 氧化还原反应 (7)质量守恒定律 基本概念 温 故 知 新

一、物质的变化 【规律小结】物质的变化分为物理变化和化学变化,两者的区别在于有没有新物质生成,即发生化学变化的依据是产生了新物质。 【例1】“民以食为天”。下列过程中发生了化学变化的是() A.淘米 B.洗菜 C.苹果榨汁 D.葡萄酿酒 变式训练一 1、下列变化中属于物理变化的是() A.火箭点火 B.用食醋除去暖水瓶中的水垢 C.融雪剂NaCl使冰雪融化 D.风筝会开幕式燃放烟花 2、日常生活中发生的下列变化,属于化学变化的是() A. 水结成冰 B. 纸燃烧 C 玻璃破碎 D 汽油挥发 二、物质的性质(物理性质与化学性质见P1) 【规律小结】物质的变化、用途都能反应出物质的性质,判断物质的性质时,要紧扣物理性质和化学性质的定义 【例2】氨气是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。某兴趣小组的同学为了探究氨气的某些性质,进行以下实验。下图中从左到右依次是实验步骤及相应的现象。 请根据上图中所示的信息,归纳出有关氨气的性质: (1)物理性质 ①_______________________________________②_______________________________________。 (2)化学性质:氨气与水反应后所得氨水显_________性。 变式训练二 1、下列关于O2和CO2的“自述”中,属于物理性质的是() 归纳总结

初中化学基本概念和理论复习

初中化学基本概念和理论复习 一、知识要点 1、化学用语 化学用语是化学学科的语言工具,熟悉并熟练应用化学用语,是初中学生应该具有的化学学科基本素质之一,初中化学常见的化学用语有:元素符号、离子符号、原子或离子结构示意图、化学式、化学方程式等,对其基本要求是能够理解其意义并能正确书写。 2、物质的组成、结构和分类 重点掌握物质的宏观组成和微观构成,会判断物质的类别并掌握各类物质的读法、写法。 3、物质的性质和变化 重点掌握物理变化、化学变化、物理性质、化学性质等基本概念,并运用这些概念对具体物质的性质和变化进行判别。 4、质量守恒定律 质量守恒定律的概念和理论解释,利用质量守恒定律去解决实际问题。 【方法点拨】 1、掌握规律,把好记忆关,在记忆过程中注意总结,增强应变能力和迁移能力。 2、复习时要有所侧重化合价与化学式、化学方程式重点突破。 3、抓住物理变化与化学变化的本质区别:有无新物质生成。 4、熟悉初中常见物质的俗称,将其俗称的来源弄懂,并与其学名,化学式及所属类别联系起来记忆。 5、对于质量守恒定律要抓住“原子守恒、元素守恒和质量守恒”这个核心。由分子构成的物质发生化学反应的过程可表示为: 二、知识运用典型例题 例1、(2009年·四川)下列符号中,既能表示一种元素又能表示该元素的一个原子的是() A、Fe B、N2 C、CO D、H+ 例2、已知溴元素的元素符号为Br,溴原子结构示意图为(下图)

问: ①x的值为____。 ②溴元素的化学性质与下列哪种元素的化学性质相似__ __(填序号) ③溴化氢的化学式为_____ __。 ④溴化氢的水溶液是一种酸,该酸的名称是______ __。 例3、(2009·北京模拟)下列关于二氧化碳的组成或构成的说法正确的是:() ①二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的②二氧化碳是由一个碳元素和一个氧元素组成的③二氧化碳分子是由一个氧分子和一个碳原子构成④二氧化碳是由碳和氧气两种物质组成的⑤二氧化碳是由二氧化碳分子构成⑥二氧化碳是由碳原子和氧原子构成⑦每个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成⑧二氧化碳分子是由氧原子和碳原子构成的 A、①⑤⑦⑧ B、①③⑤⑧ C、①⑥⑦⑧ D、③⑤⑥⑦ 例4、对于化学反应A+B=C+D的下列说法中,正确的是:() A、若生成物C和D分别为盐和水,则该反应一定是中和反应 B、若A和C是单质,B和D是化合物,则该反应一定是置换反应 C、若A是可溶性碱,B是可溶性盐,则C和D不可能是两种沉淀 D、若A、B、C、D都是化合物,则该反应一定是复分解反应 例5、(2009·山西模拟)由 六种元素中,选择适当的元素,按下列要求各写出一种可能得到物质的化学式:(1)碱性氧化物________________________;(2)碱_______________; (3)含氧酸__________________ _;(4)盐______________________。 三、知识运用课堂训练 1、(2009·大同)在一小组的报告里使用了如下化学符号,其中错误的是() A、镁离子:Mg2+ B、两个氮原子:2N2 C、五氧化二磷:P2O5 D、氯化钾:KCl

高中化学选修五——有机化学基础入门(知识点总结)

有机化学基础入门 一、有机物概述 1.概念:有机化合物简称有机物,是指含碳的化合物,除CO、CO2、碳酸盐等之外。 2.特点:①一般不溶于水,易溶于有机物; ②熔沸点较低,易气化; ③一般可燃; ④一般为非电解质,故其水溶液一般不导电; ⑤有机反应速率小,副反应多,故化学反应方程式一般用“→”。 3.成键方式:有机化合物中的原子的化学键数必须满足: 原子 C H O/S N/P 卤素原子 键数 4 1 2 3 1 形成物质时,可以是单键,双键,三键,也可以是链状或者环状,如: 4.表达方式:同一有机物有多种不同的表示方法,其中最常用的为结构简式。 表达方式特点实例注意事项 分子式/化学 式C x H y O z N w C3H8、C10H16O3N2等 ①由分子组成的物质才有分子 式,有机物一般都有。②其中O、 N的次序不限。 最简式/实验 式所有原子最简 整数比 C4H8的最简式为CH2; C6H12O6的最简式为 CH2O C3H8的最简式和分子式相同 结构式画出所有的键

结构简式能体现结构,但 省略了一些键 ①仅.能省略单键,双键、三键均 不可省略;②单键中仅横着的键 可省略,竖着的键不能省略;③ 碳氢键均可省略;④支链(即竖 直方向的键)写在上下左右均 可,且无区别 键线式用线表示键,省 略碳氢原子 ①仅.碳和氢可以省略;②每个转 角和端点均表示碳原子,但若 端点写出了其它原子,则表示碳 原子被取代 球棍模型球表示原子,键 表示化学键 ①必须符合每种原子的键数;② 球的大小必须与原子半径对应 一致 比例模型化学键被省略球的大小表示原子的相对大小 绝大多数情况下,有机化学方程式中除燃烧用分子式外,其它方程式有机物一律写结构简式。5.同分异构现象:即相同分子式,不同结构的现象。相互间互称为同分异构体。如: 6.取代基与官能团 (1)取代基:指有机物去氢后剩余的原子或原子团,它们均是一个有机片段,可以相互连接成有机物。如:

串口基本常识

串口引脚图.jpg 串口通信的基本概念 1,什么是串口? 2,什么是RS-232? 3,什么是RS-422? 4,什么是RS-485? 5,什么是握手? 1,什么是串口 串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议(不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆)。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议;很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时,串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。 串口通信的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时,规定设备线总常不得超过20米,并且任意两个设备间的长度不得超过2米;而对于串口而言,长度可达1200米。 典型地,串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成:(1)地线,(2)发送,(3)接收。由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手,但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口,这些参数必须匹配: a,波特率:这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时,我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率,那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400,28800和36600。波特率可以远远大于这些值,但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置

高三化学基本概念和基本理论(附答案)

高三化学基本概念和基本理论 1、某元素R的最高价含氧酸的化学式为H a RO a+3 ,该酸的式量为M,则R 的最 高正价数为 _________,R的相对原子质量为 _________________,a的数值可 能是 _______ 。 2、某非金属X的最高化合价为+m,它的最高价氧化物所对应的酸分子中有b 个氧原子,则这种酸的化学式为 _____________;该酸和碱反应最多生成____ ______种酸式盐。 3、火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N 2H 4 )和强氧化剂液态双氧水。 当它 们混合反应时,即产生大量氮水和水蒸气,并放出大量热。已知 0.4mol 液态肼 与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652kJ的热量。 (1)反应的热化学方程式为 ________________________________________ (2)已知H 2O(液)=H 2 O(气)-44kJ,则 16 克液态肼与液态双氧 水反应 生成液态水时放出的热量是 __________ kJ。 (3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个 很大的优点是 _____________________________。 4、已知:A(气)+ B(气)= C(气)+ Q 1(Q 1 >0) D(气)+ B(气)= E(气)+ Q 2(Q 2 >0) 又知Q 1>Q 2 ,若A和D的混合气体1mol完全与B反应,放热Q 3 ,则A和D 的物质的量之比是 ____________________。

5、录像用的高性能磁带中的磁粉,主要原料之一是由三种元素组成的化学式 为 CO x Fe 3-x O 3+x 的化合物。已知氧为-2 价,钴(Co)和铁可能是呈现+2 价或+3价,且上述化合物中,每种元素都只能有一种化合价,则x值为____, 铁的化合价为________价,钴的化合价为_______。 6、硝酸铅[Pb(NO 3) 2 ] 的稀溶液中,滴入几滴稀 Na 2 SO 4 溶液生成白 色 PbSO 4沉淀,再滴入数滴饱和 CH 3 COONa 溶液,微热,并不断搅动,沉淀 慢慢 溶解。发上发生的都是复分解反应,写出反应过程的离子方程式 ________________________________ ________________________________, 试推测第二步离子反应反发生的原因是 __________________________________ _________________。 7、将0.05mol·L-1Ca(H 2PO 4 )溶液与0.15mol·L-1NaOH溶液等体积混 合, 搅拌后静置,充分进行反应。请写出反应的离子方程式: _________________________________________________________ _。 8、海水是提取溴的重要资源,从海水中提取溴的方法是: (1)在 pH=3.5 的海水中通氯气将Br-转变为Br 2 ; (2)通空气将Br 2从海水中吹出,并用Na 2 CO 3 溶液吸收; (3)用硫酸酸化吸收有足量溴的碳酸钠溶液,使单质Br 2 分离析出。写出上面每个步骤所发生反应的离子方程式。 ① _______________________________________;

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此文档下载后即可编辑 初三化学复习资料(基本概念与原理) 一、物质的组成与结构 主要考点: 1. 常识:核外电子排布,原子结构示意图,原子团的概念 ①核外电子的分层排布,能量低的靠近原子核;第一层(K层)最多排2个电子,第二层(L层)最多排8个电子,最外层最多排8个电子;先排满内层,在排外层;原子团在化学变化中,有可能改变 ②硝酸根离子NO3-;氯酸根离子ClO3-;氢氧根离子OH-;碳酸氢根离子HCO3-;碳酸根离子CO32-;硫酸根离子SO42-;锰酸根离子MnO42-;高锰酸根离子MnO4-;磷酸根离子PO43-;铵根离子NH4+ ③注意原子结构示意图与离子结构示意图之间的区别:判断元素种类,根据核内质子数;判断是离子还是原子,根据核外电子总数与核内质子数 ④地壳中含量前四位:氧(O)硅(Si)铝(Al)铁(Fe);空气中含量最多的元素:氮(N);海洋中含量最多的元素:氧(O) ⑤原子的最外层的电子数决定了:元素的化学性质,元素的分类,元素的化合价 2. 了解:分子、原子、离子、元素的概念、区别、联系;原子的构成;相对原子(分子)质量 ①分子、原子、离子都是构成物质的粒子。 分子构成的物质:共价化合物(如:水、酒精、二氧化碳等);大部分非金属单 质(如:氢气、氧气、氮气、硫等) 原子构成的物质:金刚石、石墨、单晶硅;稀有气体;金属单质 离子构成的物质:离子化合物(如氯化钠、氢氧化钙等) 注:(1)单一的离子是不能够形成物质的。例如:氯化钠是由氯离子与钠离子形成的,千万不能说是由氯化钠离子形成的 (2)离子化合物是通过阴阳离子相互吸引而形成的,共价化合物是通过共用电子对形成的

13 有机化学的基本概念

高 三 化 学 等 级 考 专 题 复 习 4.1 有机化学的基本概念 一、选择题 1.“垃圾是放错了位置的资源”,应该分类回收利用。废弃的塑料袋、废旧轮胎等可以做为同类物质加以回收利用。它们属于() A.无机物B.有机物C.糖类D.蛋白质

2.液化石油气的主要成分是烷烃和烯烃的混合物。在液化石油气用完后,有人将残留在钢瓶内的液体倒出来擦洗油污。关于这种做法理解正确的是() 几种烃的沸点 A B.不可行,由于气温高时会变为气体 C.可行与否需要看气温的高低 D.无论在什么情况下都不可行 3.城市禁止汽车使用含铅汽油,其主要原因是() A.提高汽油的燃烧效率B.降低汽油成本 C.避免铅污染大气D.铅资源短缺 4.1992年海湾战争期间,科威特大批油井被炸起火燃烧,我国救援人员在灭火工作中作出了贡献。下列措施不可能用于油井灭火的是() A.设法降低石油的着火点B.设法使火焰隔绝空气 C.设法阻止石油喷射D.设法降低油井井口的温度 5.可以用分液漏斗分离的一组液体混合物是() A.溴和四氯化碳B.苯和溴苯 C.水和硝基苯D.苯和汽油 6.通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是() A. 石油的产量 B. 硫酸的产量 C. 合成纤维的产量 D. 乙烯的产量 7.有A、B两种烃,含碳元素的质量分数相等,下列关于A和B的叙述正确的是()A.A和B一定是同分异构体B.A和B不可能是同系物 C.A和B最简式一定相同 D.A和B各1 mol完全燃烧后生成的CO2的质量一定相等 8.下列化学式中只能表示一种物质的是() A.C3H7Cl B.CH2Cl2C.C2H6O D.C2H4O2 9.一种新型的灭火剂叫“1211”,其分子式是CF2ClBr。命名方法是按碳、氟、氯、溴的顺序分别以阿拉伯数字表示相应元素的原子数目(末尾的“0”可略去)。按此原则,对下列几种新 型灭火剂的命名不正确 ...的是() A.CF3Br ─ 1301 B.CF2Br2─ 122 C.C2F4Cl2─ 242D.C2ClBr2─ 2012 10.关于同分异构体的下列说法中正确的是()

初三化学专题复习-基本概念和理论

/初三化学(下)总复习测试卷(一) 化学基本概念和原理 可能用到的相对原子质量:H:1 O:16 S:32 C:12 一、选择题:以下各题,只有一个符合要求的答案(每小题2分,共30分) 1、市场上销售的食盐种类有加钙盐、加锌盐、加碘盐等,这里的“钙”、“锌”、“碘”是指( ) A 、分子 B 、元素 C 、单质 D 、阴离子 2、下列现象,不一定发生了化学变化的是( ) ①有水滴产生的过程 ②浓硫酸放在空气中质量增加了 ③碳酸氢铵露置空气中质量减轻了 ④爆炸 A 、①④ B 、②③ C 、①③ D 、③④ 3、下列变化中,可以用来证明分子在化学变化中是可分的是( ) A 、分离液态空气得到氮气和氧气 B 、分解液态水得到氢气和氧气 C 、分离KNO 3和NaCl ,得到KNO 3晶体 D 、对天然水加热时有气泡冒出 4、已知用碳还原烘干的铬酸钠可制得氧化铬4Na 2CrO 4+4C+O 2==4Na 2CO 3+2Cr 2O 3,在这反应前后的两种含铬的化合物中,铬的化合价依次是( ) A 、7、3 B 、6、3 C 、6、5 D 、5、6 5、下列各组物质中,在物质分类里前者从属于后者的是( ) A 、纯净物、混合物 B 、氧化物、化合物 C 、单质、化合物 D 、金属、非金属 6、过氧化氢(H 2O 2)是隐形眼镜的洗液成分,下列说法正确的是( ) A 、它由氢气和氧气组成 B 、它由一个氢分子和一个氧分子构成 C 、它由两个氢元素和两个氧元素构成 D 、它由氢元素和氧元素组成 7、一个CO 分子的质量为a 千克,其中氧原子的质量为b 千克,若以一个碳原子质量的1/12作为标准,则CO 的相对分子质量是( ) A 、b a a -8 B 、b a a -12 C 、b a a -16 D 、b a a -32 8、将下列物质分别加入或通入到水中,所得溶液pH 小于7的是( ) A 、CuO B 、CaO C 、CO 2 D 、NaCl 9、使25克甲与5克乙充分反应,所得混合物中含10克甲和11克丙,还有另一种新物质丁,若甲、乙、丙、丁的相对分子质量分别为30、20、44、18,其化学式分别用A 、 B 、 C 、 D 表示,则下列化学方程式正确的是( ) A 、A+B==C+D B 、A+2B==2C+D C 、2A+B==2C+ D D 、2A+B==C+2D 10、现代医学证明,人类牙齿由一层称为碱式磷酸钙的坚硬物质保护着。碱式磷酸钙 的化学式中除钙离子外还含有一个氢氧根离子和三个磷酸根离子(PO 43-),则其化学式正 确的是( ) A 、Ca 2(OH)(PO 4)3 B 、Ca 3(OH)(PO 4)3 C 、Ca 4(OH)(PO 4)3 D 、Ca 5(OH)(PO 4)3

初中化学基本概念和原理:物质的组成

2019年初中化学基本概念和原理:物质的组 成 一)分子 定义保持物质化学性质的一种微粒性质①体积、质量都非常小 ②不停的运动 ③分子间有间隔 ④同种分子性质相同,不同种分子性质不同构成的物质非金属单质(例:氢气、氧气、硫、磷等)共价化合物(例:二氧化碳、氯化氢、甲烷等) 二)原子 定义化学变化中的最小微粒性质 ①原子的质量非常小 ②不停的运动 ③原子间有间隔 ④同种原子性质相同,不同种原子性质不相同 构成的物质金属单质(铁、铜等) 少数非金属单质(例:金刚石、石墨) 三)离子 定义带电的原子或原子团叫离子 带正电的离子叫阳离子 带负电的离子叫阴离子电性一个原子得失

电子的数目就是离子所带正负电荷数目。得电子带负电荷,失电子带正电荷。构成的物质离子化合物(由阴、阳离子相互作用构成的化合物) 例:金属氧化物(氧化镁) 盐(食盐) 碱(氢氧化钠) 四)元素 定义具有相同核电荷数(即核内质子数)的同一类原子的总称种类100多种 质子数决定了元素的种类(例:氧的原子核中有8个质子;氢的原子核内有一个质子)存在游离态(在单质中例:氢气中的氢元素就是游离态) 化合态(在化合物中例:水中的氢元素就是以化合态存在)要点①核电荷数相同的原子、离子属于同一种元素(Na和Na+是钠元素,Cl和Cl-是氯元素)。 ②元素是宏观概念,只能论种,不能数数目。 ③核电荷数(即质子数)决定元素的种类。 ④最外层电子数决定元素的性质。最外层电子数等于8(氦最外层电子数是2)是稀有气体元素,最外层电子数少于4是金属元素,最外层电子数大于4是非金属元素。 ⑤元素组成物质。例:水是由氢元素和氧元素组成五)原子和元素的区别与联系

VC++串口编程(基本概念)

在PC机的主板上,有一种类型的接口可能为我们所忽视,那就是RS-232C串行接口,在微软的Windows系统中称其为COM。我们可以通过设备管理器来查看COM的硬件参数设置,如图1。 图1 在Windows上查看PC串口设置 迄今为止,几乎每一台PC都包含COM。本质而言,COM是PC为和外界通信所提供的一种串行数据传输的接口。作为一种物理通信的途径和设备,它和目前风靡的另一种串行接口――USB所提供的功能是一致的。不过RS-232C显然已经开始被后起之秀USB赶超,因为USB的传输速率已经远远超过了RS-232C。 尽管如此,RS-232C仍然具有非常广泛的应用,在相对长的一段时间里,难以被USB 等接口取代。RS-232C接口(又称EIA RS-232C),1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定,全名是"数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准"。 本文将对这一接口进行硬件原理的介绍,随后我们将逐章学习DOS平台的串口编程,及Windows平台下基于API、控件和第三方类的串口编程,最后本文将给出一个综合实例。 在本文的连载过程中,您可以通过如下方式联系作者(热忱欢迎读者朋友对本文的内容提出质疑或给出修改意见): 作者email:21cnbao@https://www.doczj.com/doc/6a10205061.html,(可以来信提问,笔者将力求予以回信解答,并摘取其中的典型问题,在本系列文章最后一次连载的《读者反馈》中予以阐述); 硬件原理 众所周知,CPU与存储芯片和I/O芯片的通信是并行的(并行传输的最大位数依赖于CPU的字长、数据总线的宽度),一种叫做UART(通用异步收发器,Universal Asynchronous

初三化学基本概念和基本理论专项练习题

初三化学基本概念和基本理论 相对原子质量:K-39 I-127 0-16 C-12 H-1 Fe-56 S-32 Al-27 一、选择题(每一小题只有一个选项符合题意) 1.下列变化属于化学变化的是( ) A.汽油挥发 B.木炭燃烧 C.冰融化成水 D.矿石粉碎 2.下列变化属于化学变化的是() A.冰融化成水 B.铁生锈 C.豆磨成豆浆 D.汽油挥发 3、下列典故中,从物质变化的角度分析,主要体现化学变化的是() A.司马光砸缸 B.凿壁偷光 C.火烧赤壁 D.铁杵磨成针 4.下列物质属于混合物的是( ) A.干净无污染的空气 B.干冰 C.冰和水的混合物 D.液态氢 5.决定元素种类的是( ) A.核外电子数 B.中子数 C.质子数 D.最外层电子数 6.我们都有这样的经历,有些水果和花的香虽有一定距离,仍能闻到,这一现象说明( ) A.分子很大 B.分子分裂成更小的原子 C.分子间有间隔 D.分子是在不断运动的 7.化学反应前后肯定不变的是( ) A.物质的种类 B.分子的种类 C.原子的种类 D.分子的数目 8.下列各组物质或其主要成分的名称(或俗称)与化学式一致的是( ) A.大理石、CaCO3 B.纯碱、NaOH C.熟石灰、CaO D.烧碱、NaCl 9.在空气的成分中,约占空气体积1/5的气体是( ) A.氮气 B.稀有气体 C.氧气 D.二氧化碳 10.在 M + 2O2 == 2CO2 + 2H2O 中,依质量守恒定律可以判断M为( ) A.CH3OH B.C2H5OH C.CH3COOH D.CH4 11.下列说法错误的是( ) A.离子是带电的原子或原子团 B.水分子是由两个氢元素和一个氧元素构成的 C.分子、原子和离子都是构成物质的微粒 D.氧气是由氧元素组成的 12.在一定条件下,分解高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢三种物质,都可以得到氧气。说明这三种物

初三化学复习专题1-基本概念和基本理论(有答案)

化学专题辅导一 基本概念和基本理论 考点剖析: 1、化学用语 化学用语是化学学科的语言工具,熟悉并熟练应用化学用语,是初中学生应该具有的化学学科基本素质之一,初中化学常见的化学用语有:元素符号、离子符号、原子或离子结构示意图、化学式、化学方程式等,对其基本要求是能够理解其意义并能正确书写。 2、物质的组成、结构和分类 重点掌握物质的宏观组成和微观构成,会判断物质的类别并掌握各类物质的读法、写法。 3、物质的性质和变化 重点掌握物理变化、化学变化、物理性质、化学性质等基本概念,并运用这些概念对具体物质的性质和变化进行判别。 4、质量守恒定律 质量守恒定律的概念和理论解释,利用质量守恒定律去解决实际问题。 中考热点预测 1、元素符号和化学式 用化学用语表示微粒或元素化合价,根据物质名称或指定物质类别书写化学式是较典型的题。近年来联系最新科技信息的题目渐多,一般是根据题目提供的化学式说明新物质的元素组成或分子构成情况。 2、物质的结构和分类 分子、原子、离子定义及原子(或离子)结构示意图等内容是本部分考查的重点,联系环保、化工等问题,考查物质的类别、组成或构成及隶属关系。在介绍一种新物质或有关环保、毒品或中毒的事件后,要求考生根据题给信息进行讨论和判断,是较新潮的题型。 3、化学方程式 判断化学方程式的正误、理解化学方程式的意义、化学方程式的读法等内容是考查的重点,对化学反应类型的考查多与书写方程式相揉和,特别是复分解反应发生条件是必考点。 4、质量守恒定律 有关质量守恒定律的概念和理论解释是本部分的基础,利用质量守恒定律来解决实际问题是各地中考题中的常见题型,如:利用质量守恒定律判断化学反应之中某物质的质量变化、求某物质的化学式或推断物质的组成。 说明:本部分内容在各省市中考题中都有,常常作为中考试题的开篇题,考核率为100%,命题的形式有选择题、填空题和简答题等形式。

高中化学基本概念和原理

一.物质的组成、性质和分类: (一)掌握基本概念 1.分子 分子是能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。 (1)分子同原子、离子一样是构成物质的基本微粒. (2)按组成分子的原子个数可分为: 单原子分子如:、、、… 双原子分子如:O2、H2、、… 多原子分子如:H2O、P4、C6H12O6… 2.原子 原子是化学变化中的最小微粒。确切地说,在化学反应中原子核不变,只有核外电子发生变化。 (1)原子是组成某些物质(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等原子晶体)和分子的基本微粒。 (2)原子是由原子核(中子、质子)和核外电子构成的。 3.离子 离子是指带电荷的原子或原子团。 (1)离子可分为: 阳离子:、、、4+… 阴离子:–、O2–、–、42–… (2)存在离子的物质: ①离子化合物中:、2、24… ②电解质溶液中:盐酸、溶液… ③金属晶体中:钠、铁、钾、铜… 4.元素

元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同—类原子的总称。 (1)元素与物质、分子、原子的区别与联系:物质是由元素组成的(宏观看);物质是由分子、原子或离子构成的(微观看)。 (2)某些元素可以形成不同的单质(性质、结构不同)—同素异形体。 (3)各种元素在地壳中的质量分数各不相同,占前五位的依次是:O、、、、。 5.同位素 是指同一元素不同核素之间互称同位素,即具有相同质子数,不同中子数的同一类原子互称同位素。如H有三种同位素:11H、21H、31H(氕、氘、氚)。 6.核素 核素是具有特定质量数、原子序数和核能态,而且其寿命足以被观察的一类原子。 (1)同种元素、可以有若干种不同的核素—同位素。 (2)同一种元素的各种核素尽管中子数不同,但它们的质子数和电子数相同。核外电子排布相同,因而它们的化学性质几乎是相同的。 7.原子团 原子团是指多个原子结合成的集体,在许多反应中,原子团作为一个集体参加反应。原子团有几下几种类型:根(如42-、ˉ、3ˉ等)、官能团(有机物分子中能反映物质特殊性质的原子团,如—、—2、—等)、游离基(又称自由基、具有不成价电子的原子团,如甲基游离基·3)。 8.基 化合物中具有特殊性质的一部分原子或原子团,或化合物分子中去掉某些原子或原子团后剩下的原子团。 (1)有机物的官能团是决定物质主要性质的基,如醇的羟基(—)和羧酸的羧基(—)。 (2)甲烷(4)分子去掉一个氢原子后剩余部分(·3)含有未成对的价电子,称甲基或甲基游离基,也包括单原子的游离基(·)。

有机化学基本概念

同系物 1. 同系物 (1)定义:________相似,在分子组成上相差一个或若干个________原子团的物质互称为同系物。 (2)注意: ①结构相似,并不是完全相同,如CH3CH2CH3(无支链)与(有支链)是 同系物。 ②通式相同,但符合同一通式的不一定是同系物,如羧酸和酯。 2.有机物CH3CH3、CH3CH===CH2、CH3CH2C≡CH、CH3C≡CH、C6H6、 中,与乙烯互为同系物的是____________和_______。 同分异构体 一、定义 1. 同分异构现象 化合物具有相同的__________,但具有不同__________的现象。 2. 同分异构体 具有____________现象的化合物互称为同分异构体。 异构类型异构方式示例 碳链异构碳链骨架不同 CH3CH2CH2CH3和 位置异构官能团位置不同CH2===CHCH2CH3和CH3CH===CHCH3 官能团异 构 官能团种类不同CH3CH2OH和CH3OCH3 写出C4H8同分异构体: 特别提醒: (1)同分异构体分子式相同,相对分子质量相同,但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体,如CH3CH2OH与HCOOH不属于同分异构体。

(2)同分异构体的最简式相同,但最简式相同的化合物不一定是同分异构体,如C2H2与C6H6,HCHO与 CH3COOH不是同分异构体。 (3)同分异构体不仅存在于有机物和有机物之间,也存在于有机物和无机物之间,如尿素[CO(NH2)2, 有机物]和氰酸铵(NH4CNO,无机物)互为同分异构体。 常见的类别异构 组成通式可能的类别典型实例 C n H2n烯烃、环烷烃 CH2=CHCH3与 C n H2n-2炔烃、二烯烃CH≡C—CH2CH3与CH2=CHCH=CH2 C n H2n+2O 饱和一元醇、醚C2H5OH与CH3OCH3 C n H2n O 醛、酮、烯醇、环醚、环 醇 CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH与 C n H2n O2羧酸、酯、羟基醛CH3COOH、HCOOCH3与HO—CH3—CHO C n H2n-6O 酚、芳香醇、芳香醚与 C n H2n+1NO2硝基烷、氨基酸CH3CH2—NO2与H2NCH2—COOH C n(H2O)m单糖或二糖葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11) 三、寻找同分异构体的数目 1.记忆法 记住已掌握的常见的异构体数目,例如:①凡只含一个碳原子的分子均无异构体。甲烷、乙烷、新戊烷(看作CH4的四甲基取代物)、2,2,3,3-四甲基丁烷(看作C2H6的六甲基取代物)、苯、环己烷、C2H2、C2H4等分子的一卤代物只有1种;②丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种;③戊烷、丁烯、戊炔有3种;④丁基、C8H10(芳香烃)有4种。 2.基元法 如丁基有4种,则丁醇、戊醛、戊酸都有4种。 3.换元法 即有机物A的n溴代物和m溴代物,当m+n等于A(不含支链)中的氢原子数时,则n溴代物和m 溴代物的同分异构体数目相等。例如二氯苯C6H4Cl2有3种,当二氯苯中的H和Cl互换后,每种二氯苯对应一种四氯苯,故四氯苯也有3种。 4.等效氢法

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