第一章-化学基础知识课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,化学化工基础知识,主讲人：梁自彦,主讲内容,第一章 化学基础知识,第二章 化工原料,第三章 化工机械基础知识,第四章 化工基础操作技术知识,第五章 化工基本计算,第六章 化工安全基础知识,第一节 物质及其变化,一、物质的组成,物质的构成单位,分子（保持物质化学性质的最小微粒）,原子（用化学方法不能再分的微粒）,离子（原子得到电子或失去电子形成，分为阴、阳）,1,、物质的组成,2,、物质的分类,物质按不同的角度分成各种不同的类别,物质,纯净物,混合物,单质,化合物,金属,非金属,无机化合物,无机化合物,氧化物,酸,碱,盐,纯净物：由一种分子组成的物质,混合物：由多种分子组成的物质,单质：由同种元素组成的纯净物，可分为金属和非金属,化合物：由不同种元素组成的纯净物，可分为无机化合物和有机化合物,二、物理变化和化学变化,我们知道任何物质都是以一定的聚集状态存在，物质的聚集状态有三种形式：气态、液态和固态物质聚集状态的变化，即没有新物质的生成的变化，叫物理变化1,、,物理变化,2,、化学变化,化学变化：有新物质生成的变化即化学变化，化学变化伴随着能量、物质结构的变 化，同时也生成了新的物质。

名称,物理变化,化学变化,特征,没有新物质的生成,有新物质的生成,实质,分子本身的结构没有发生变化,分子结构发生了变化,现象,物质的聚集状态发生了变化,发光、发热、生成气体或沉淀、变色,关系,发生物理变化不一定发生化学变化,发生化学变化一定伴随着物理变化,例子,水结成冰或蒸发,煤燃烧、铁生锈,物理变化与化学变化的比较,名称,物理变化,化学变化,特征,没有新物质的生成,有新物质的生成,实质,分子本身的结构没有发生变化,分子结构发生了变化,现象,物质的聚集状态发生了变化,发光、发热、生成气体或沉淀、变色,关系,发生物理变化不一定发生化学变化,发生化学变化一定伴随着物理变化,例子,水结成冰或蒸发,煤燃烧、铁生锈,3,、质量守恒定律,物质既不可能凭空产生，也不可能凭空消失，只能从一种物质转化为另一种物质在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和三、物质及其变化的表示方法,1,、元素符号（用来标识各元素的不同符号，如,C,、,N,、,P,、,Cl,）,2,、分子式（用元素符号来表示物质的组成的式子，如,CH,3,OH,、,H,2,SO,4,、,C,13,H,21,N,）,3,、化学方程式,用元素符号、分子式来表示化学反应的式子，它不仅表示参加反应的的物质和反应结果生成物各是什么，而且还表示反应物和生成物之间的分子数比、物质的量比、质量比，气体反应物和生成物之间的体积比。

如：,2H,2,+O,2,=2H,2,O,四、化学中常用的量,1,、原子量,原子是由质子、中子电子组成的，由实验测得，质子中子的质量较为接近，为,1.6710,-24,g,，二电子的质量为,9.1110,-28,g,，仅为质子的,1/1836,所以原子的质量主要集中在质子和中子上面原子的质量很小，用那么多的小数书写、运算和记忆都很不方便，为此，国际上以一种原子内有,6,个质子和,6,个中子所组成的碳原子的,1/12,作为标准，其他原子的质量与他们的比较所得的数值来表示该种原子的原子量，也就是现在我们说的原子量，,H,为,1,，氧为,16,因为他是一个比之，所以没有单位2,、分子量,分子量是构成分子的各元素原子量的总和加氢液分子量为：,191,，乙基氯化物的分子量为,188.5,2,、物质的量和摩尔质量,物质的量是衡量某微观物质含有多少个某种微粒（分子、质子、中子、电子等）量,的名称单位为摩尔，符号,mol,1mol,物质含有,6.0221023,个（阿佛加德罗常数）最小微粒，,6.0221023,个微粒的物质的量就是,1mol,，使用时，必须指明微粒的种类或某种微粒的特定组合如,1mol,氧气含有,6.0221023,氧分子，其质量为,16g,。

摩尔质量就是物质的质量除以物质的量第二节 化学反应速率,化学反应种类繁多，但是都要涉及两个的问题：一化学反应的快慢，即化学反应速度的问题；二是反应进行的程度，即有多少反应物参加反应转化为生成物一、化学反应速率,大家知道，化学反应速率差别很大，如，炸药爆炸在百万分之一秒即可完成；酸,碱中和反应也能瞬间反应，但也有的需要数小时，甚至几天才能完成，我们的产品的合成也是如此，自然界的岩石的风化、煤或石油的形成，则长达数万年1,、化学反应速率的表示方法,化学反应速率的表示方在不同的情况下时不相同的用单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化来表示常用单位时间内反应物或生成物的变化表示，单位,mol/(,Ls,）2,、影响化学反应速率的因素,影响化学反应速率的因素很多，其中以反应物本身的性质最为主要，但对于同一反应，但外界条件（温度、压力、催化剂等）不同时，反应速率也会发生改变1,）浓度（增加反应物的浓度，有利于各物质分子之间的相互接触乃至增加碰撞的次数可以增打反应速度2,）温度对化学反应速率的影响非常大适当增加温度，壳大大提高反应速率通过大量的实践证明，在相同的条件下，温度每升高,10,，反应速率大约加快,24,倍。

3,、催化剂,催化剂：凡能改变反应速度（加快或减慢），二本身的组成质量在反应前后保持不变的物质能加快反应的叫正催化剂，反之负催化剂催化剂可以改变特定的反应历程和降低活化能4,、压力,当有气体参加的反应，当其他的条件不变时，增大压力会使反应速率增大压力增大，会是一定量的体积减小，相当于增大气体的反应速率第三节 溶液和电解质溶液,一、分散系,大家都知道物质的聚集状态常以气、液、固三种形式存在外，还常以一种（或几种）物质分散于另一种物质中形成均匀分散系形式存在，如溶液、胶体当一种（或几种）物质的微粒均匀分散在另一种物质中所形成的体系较分散系其中被分散的物质叫分散质，引起分散作用的物质，即分散质周围的物质叫做分散剂我们根据分散系中分散质的粒子的大小不同，把分散系分为分子分散系（溶液）、粗分散系和胶体分散系1,）分子分散系（溶液）：分散质（溶质）以分子、离子的状态，均匀的分散在分散剂中形成分散系分散质的粒子大小在,0.11nm,，如乳油2,）粗分散系（包括悬浊液和乳浊液）,悬浊液：固体分散质以微小的颗粒分散在分散剂中而形成的体系，如噻唑锌悬浮剂乳浊液：液体分散质以微小的珠滴分散在分散剂中而形成的体系，三唑磷微乳剂。

3,）胶体分散系,:,胶体分散系是分散质的粒子为,0.1100nm,的一种分散系，如果冻二、饱和溶液和非饱和溶液,1,、溶解于结晶,一定温度下，当一个可溶性固体投入水中，固体表面的粒子在水分子的作用下离开固体表面进入溶液中，通过扩散作用，均匀地分散在溶剂中形成溶液的过程，叫做溶解相反溶液中的溶质粒子，由于热运动，使某些粒子又碰撞到没有溶解的固体表面，在粒子与固体表面的相互作用下二重新析出，这个从溶液中析出固体溶质的过程叫做结晶2,、饱和溶液与非饱和溶液,在一定的条件下，溶解于结晶石可逆的但溶解开始时，溶液中的粒子较少，随溶解的进行，溶液中的粒子不断增多，重新回到固体表面的粒子液增加，但整个过程表现为溶质的不断溶解，即溶解速度大于结晶速度而当溶解速度等于结晶速度时，固体溶质的质量不再减少，溶液的浓度不再增加，（但两个过程仍在继续进行）处于动态平衡此时的浓度已达到最大值此时的溶液叫饱和溶液，反之为非饱和溶液条件改变时，他们可以互相转化三、溶解度,1,、固体的溶解度,一种物质溶解在另一种物质的能力其大小用溶解度表示溶解度：一定温度下，某种物质在,100g,溶剂中，达到饱和时所溶解的克数若不指明溶剂，则溶解度都是指物质在水中的溶解度。

如,20,时,NaCl,的溶解度为,36,克就是说,:,在该温度下，,100g,水中能溶解,36gNaCl,，如果超过,36g,溶液中就会结晶析出,NaCl,在室温,(20),下，根据溶解度的大小，把物质分为四类：,分类,溶解度,易溶物,10,可溶物,110,微溶物,0.011,难溶物（习惯称不溶物）,0.01,2,、气体的溶解度,标准大气压（,1.0110,5,Pa),下，某气体一定温度下，溶解在一体积水里达到饱和状态时所能溶解的体积0,度时氧气的溶解度为,0.049,3,、影响溶解度的因素,（,1,）温度 大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大；少数固体物质的溶解度受温度的影响较小，极少数的固体物质的溶解度随温度的身高反而减小2,）压力 压力对固体物质的溶解度没有显著影响，但对气体的溶解度影响较大，一般是随压力的增大而增大如汽水里加压溶解二氧化碳，当开瓶盖时，由于压力减小，大量的二氧化碳气体会冲出来四、电解质溶液,1,电解质的电离,（,1,）电解质 凡能在水溶液中火熔化状态下能够导电的化合物，叫电解质，反之为非电解质酸碱盐都是电解质，大多数有机化合物如蔗糖等属于非电解质电解质溶液能够导电，是由于电解质溶于水或受热熔化时，电解质内部的离子键或极性键，在水火热能的作用下离解成自由移动的阴阳离子。

这些离子在电场作用下，各按一定方向移动，并在电极上发生电子的得失而形成电流，因而电解质能够导电2,）弱电解质的电离平衡 弱电解质在水溶液仅能部分电离成离子，如醋酸在水溶液中的电离，醋酸电离同时存在两个过程，一个是醋酸解离成,H,+,和,Ac,-,正过程，另一个是,H,+,与,Ac,-,相互碰撞结合成醋酸的逆过程当正、逆过程速度相等时，溶液中分子与电离生成,的离子的相对比例不再改变，此时电离达到了动态平衡3,）电离度 在动态平衡下弱电解质的电离程度用,表示第四节 原电池,1,、原电池产生电流的原理,构成原电池的条件一般为：,a,有两种活泼性不同的电极,(,通常为金属、也可为非金属），,b,量电极同时浸入电解质溶液中，,c,两电极间用导线连接例如，用串有电流计的导线连接通篇和锌片，并浸入稀硫酸溶液中，可以看到铜片商有气体放出，锌片上没有气体放出，电流计有电流指示实验表明：当铜片和锌片同时浸入稀硫酸溶液中时，由于锌比铜活泼，容易失去电子而被氧化成,Zn,+,进入溶液，电子沿导线流向铜片，溶液中的,H,+,从铜片获得电子，倍还原成氢原子，氢原子结合生成氢气在铜片上放出电子的定向流动便形成了电流。

在原电池中，电子流出的一极（较活泼的金属如锌片），加负极；电子流入的一极（叫不活泼的金属如铜片），叫正极H,+,在电极上被还原利用原电池原理，可以制作多种电池，如干点池，蓄电池、高能电池等2,、金属的腐蚀与防护,金属或合金跟周围的气体或液体发生化学反应二倍耗损的过程，叫做金属的腐蚀根据金属的腐蚀原因不同分为化学腐蚀和电化学腐蚀1,）电化学腐蚀 通过原电池的反应原理可知，只要是两种相互接通的金属与其对应的盐溶液接触，便形成原电池例如：钢铁在潮湿的空气中被腐蚀，是由于钢铁表面覆盖着一层极薄的水膜，水膜里溶解了一些,CO,2,、,O,2,等气体，形成电解质溶液，钢铁中由于含有其他组分的杂质，故与铁组成了很多的微型原电池其中钢铁是负极，另一组分为正极作为负极的钢铁失去电子而被氧化2,）金属的防腐 常用的金属防腐有以下几种：,A,、改变金属的内部组织结构制成合金，例如在钢铁中加入适量的铬、镍等元素制成不锈钢,B,、缓蚀剂法,C,、涂保护层法如电镀、漆膜或搪瓷、氧化处理等,D,、电化学保护法将被保护的金属连接在更为活泼的金属上F,、保持金属表面干燥干净第五节 重要有机化合物,有机化合物就是碳氢化合物及其衍生物，有机化合物种类繁多，一般不溶于水易溶于有机溶剂，可以燃烧，且熔点较低，有机化合反应较无机反应缓慢且常伴有副反应。

有机化合物按碳架不同可分为以下几类：。