基础化学知识

1、基基 础础 化化 学学欢迎走进奇妙的化学世界欢迎走进奇妙的化学世界思考如下问题：思考如下问题：1 1、什么是化学？、什么是化学？2 2、化学和我们有什么关系？、化学和我们有什么关系？什么是化学什么是化学化学是研究物质的化学是研究物质的 组成、结构、组成、结构、性质性质以及以及 变化规律变化规律 的科学的科学。化学和我们有什么关系化学和我们有什么关系化学与人类的关系化学与人类的关系 生活中处处有生活中处处有化学化学绚绚丽丽多多彩彩的的化化学学世世界界有趣实用的无处不在的无处不在的在工业方面在工业方面人工生产的钻石人工生产的钻石冶炼钢铁冶炼钢铁在农业方面在农业方面农药农药化肥化肥在医药卫生方面在医

2、药卫生方面SARSSARS疫苗疫苗杀菌消毒杀菌消毒在航空航天方面在航空航天方面吸波材料吸波材料(RAM)(RAM)高能燃料高能燃料（1）古代：）古代：加快了人类历史的进程加快了人类历史的进程火的发现和利用改善了人类的生火的发现和利用改善了人类的生存条件存条件 我国古代对化学的贡献我国古代对化学的贡献（1）造纸、）造纸、 火药、火药、 陶瓷。陶瓷。（2）商代冶炼青铜器。）商代冶炼青铜器。（3）春秋战国时期冶铁、）春秋战国时期冶铁、冶钢等。冶钢等。 “蔡侯纸”的发明者 蔡伦 火药 万户飞天模型中国精美的 瓷器造纸、制火药、烧瓷器 陶瓷、铜器、铁器、纸、火药、酒、染料等，为人陶瓷、铜器、铁器、纸、火

3、药、酒、染料等，为人类提供了更多的生活和生产资料类提供了更多的生活和生产资料蔡伦造纸蔡伦造纸人面鱼纹彩陶盆人面鱼纹彩陶盆越王勾践青铜剑越王勾践青铜剑道尔顿道尔顿 英国英国 化学家、物理学家化学家、物理学家阿伏加德罗阿伏加德罗 意大利意大利 化学家、物理学家化学家、物理学家原子论和分子学说原子论和分子学说 1.1.道尔顿道尔顿和和阿伏加德罗阿伏加德罗建立了原子和分子学说建立了原子和分子学说 化学真正成为一门独立的科学化学真正成为一门独立的科学英国化学家物理学家 道尔顿意大利化学家 阿佛加德罗 近代，道尔顿（英国科学家）和近代，道尔顿（英国科学家）和阿伏加德罗（意大利物理学家、化学阿伏加德罗（意大

4、利物理学家、化学家）等科学家的研究，得出了一个重家）等科学家的研究，得出了一个重要结论要结论：物质是由分子和原子构物质是由分子和原子构成的，分子中原子的重新组合是成的，分子中原子的重新组合是化学变化的基础。化学变化的基础。这就是分子原子这就是分子原子论，这是近代化学的基础。论，这是近代化学的基础。近代近代道尔顿、阿伏加德罗的发现：道尔顿、阿伏加德罗的发现：物质由原子和分子构成，分子的破裂和原子的重新物质由原子和分子构成，分子的破裂和原子的重新组合是组合是化学变化的基础化学变化的基础。在化学中分子会破裂，而原子不会破裂，但可以在化学中分子会破裂，而原子不会破裂，但可以重新组合成新的分子。重新组合

5、成新的分子。这就是说：这就是说：原子论和分原子论和分子说的创立子说的创立近代化学近代化学2 2、18691869年年门捷列夫门捷列夫（俄国）发现了发现了元元素周期律和元素周期表素周期律和元素周期表使化学的学习和使化学的学习和研究变得有规律可循。研究变得有规律可循。门捷列夫像门捷列夫像元素周期表元素周期表九大分支学科九大分支学科无机化学、有机化学、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、分析化学、物理化学、高分子化学、核化学与放射化学、高分子化学、核化学与放射化学、环境化学、生命化学、材料化学环境化学、生命化学、材料化学 纳米技术和绿色化学纳米技术和绿色化学耐高温纤维制成的消防人耐高温纤维制成的

6、消防人员的服装员的服装现代现代玻璃纤维增强塑料制玻璃纤维增强塑料制造的破冰斧造的破冰斧纳米是个长度单位，纳米是个长度单位，1纳米是纳米是1米的米的10亿分亿分之一，一根头发直径的之一，一根头发直径的7万分之一。万分之一。当物质的外形尺寸小到当物质的外形尺寸小到0.1纳米至纳米至100纳米纳米的范围之内时，许多物质的自然属性就会发的范围之内时，许多物质的自然属性就会发生很大变化。生很大变化。比如黄金的粉末颗粒细小到纳米级时，颜比如黄金的粉末颗粒细小到纳米级时，颜色会变成黑色；把铜制成纳米的粉末再压成色会变成黑色；把铜制成纳米的粉末再压成块状，其导热速度是原来的块状，其导热速度是原来的5倍。倍。

7、绿色化学绿色化学-环境友好化学环境友好化学1 核心：利用化学原理从源头核心：利用化学原理从源头消除污染消除污染 2 四特点（原料、条件、零四特点（原料、条件、零排放、产品）排放、产品） （1）、充分利用资源和能源，采用无毒无害的原料； （2）、在无毒、无害的条件下进行反应，减少废物向环境排放。 （3）、提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”。 （4）、生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。化学基础知识化学基础知识 原子核： 核外电子宏观：元素（元素符号及化合价） O、O2- 微观：微粒分子：（分子运动、分子间隔） O2（共价化合物） 原子：

8、 O质子中子最外层电子数原子结构示意图离子：（阳离子、阴离子、原子团）（离子化合物） O2-物质的组成物质的组成物质的分类物质的分类物质纯净物混合物单质化合物金属非金属稀有气体无机化合物有机化合物氧化物酸碱盐元素周期表元素周期表IA011H氢2He氦IIAIIIAIVAVAVIAVIIA23Li锂 4Be铍5B硼6C碳7N氮8O氧9F氟10Ne氖311Na钠12Mg镁13Al铝14Si硅15P磷16S硫17Cl氯18Ar氩IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIIBIIB419K钾20Ca钙21Sc钪22Ti钛23V钒24Cr铬25Mn锰26Fe铁27Co钴28Ni镍29Cu铜30Zn锌31G

9、a镓32Ge锗33As砷34Se硒35Br溴36Kr氪537Rb铷38Sr锶39Y钇40Zr锆41Nb锆42Mo钼43Tc锝44Ru钌45Rh铑46Pd钯47Ag银48Cd镉49In铟50Sn锡51Sb锑52Te碲53I碘54Xe氙655Cs铯56Ba钡5771La-Lu镧系72Hf铪73Ta钽74W钨75Re铼76Os锇77Ir铱78Pt铂79Au金80Hg汞81Ti铊82Pb铅83Bi铋84Po钋85At砹86Rn氡787Fr钫88Ra镭89103Ac-Lr錒系10410510610710810992 U铀5f36d17s2238.0原子序数元素名称注的是人造元素元素符号，红色指放射性元素

10、外围电子层排布，括号指可能电子层排布原子量金金 属属非金属非金属过渡元素过渡元素惰性气体惰性气体原子半径逐渐变小原子半径逐渐变小原子半径逐渐变小原子半径逐渐变小HLiBeBCNOFNaMgAlSiPSClKCaGaGeAsSeBrRbSrInSnSbTeICsBaTlPbBiPoAt非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强Mn Zn Fe Ba I锰 锌 铁 钡 碘Cu Hg Ag Pt Au 铜 汞 银 铂 金世界万物是由世界万物是由100100多种元素组成的多种元素组成的常见元素符号有：常见元素符号有：我们常见

11、的物质：我们常见的物质：H氢O氧N C NaMg氮碳钠镁H2O水CO2二氧化碳O2氧气CaCO3碳酸钙分子结构和晶体结构分子结构和晶体结构氯化钠晶氯化钠晶体结构图体结构图10928 共价键石墨为混合型晶体混合型晶体 1.有机化合物及有机化学 碳氢化合物及其衍生物 研究碳氢化合物及其衍生物的学科就称为有机化学 2.有机化合物特点 易燃、易爆 熔点低、易挥发 难溶于水、易溶于有机溶剂 反应速度慢、副产物多 分子组成复杂有机物 含氮 R-NH2 氮杂环 烃 非烃 饱和链烃 烷烃 CnH2n+2 不饱和链烃 烯烃、炔烃 CnH2n、CnH2n-2 含氧 醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯 环烷烃 三员环、多

12、员环 CnH2n 芳烃 单环、多环、稠环 单环：CnH2n-6 单糖 葡萄糖、果糖C6H12O6 双糖 麦芽糖、蔗糖C12H22O12 糖 含氮化合物 蛋白质 高分子化合物 卤烃 R-X 多糖 淀粉、纤维素（C6H10O5）n 天然高分子化合物 合成有机高分子化合物 含硫 硫醇、硫酚、硫醚、噻吩 环 链有机化合物的分类有机化合物的分类烃类烃类 烃 只有碳、氢两种元素组成的一类有机化合物 (烷烃、环烷烃；烯、二烯、炔烃；芳香烃) 饱和烃烷烃 ：碳碳以单键相连成链，剩下价键则完全连氢原子环烷烃 ：碳碳以单键相连成环，剩下价键则完全连氢原子 不饱和烃（烯烃、二烯烃、炔烃） 在分子中碳原子之间存在以双

13、键或叁键相结合的烃为不饱和烃。 烯烃：分子中含有双键的链状的烃。 二烯烃：分子中含有两个双键的链状的烃。 炔烃：分子中含有叁键的链状的烃。 芳香烃（单环芳烃、多环芳烃、稠环芳烃） 芳香烃：在分子中有一个或多个苯环的烃。CH3CHH苯(单环)甲苯(单环)二苯甲烷(多环 )萘(稠环)苯 分子结构（凯库勒式） 苯分子里有六个碳原子六个氢原子都处在同一平面内6个碳原子组成一个正六边形，即苯分子具有平面正六边形的结构苯分子中各个键角都是120 。苯分子中各个键长完全相等，都是1.4010-10m。 苯分子是闭合大键 p卤代烃烃分子中的氢原子被卤素(Cl、Br、I )取代的衍生物。 p CH3Cl 、CH

14、3Br、C2H5Cl及RF为气体，C15以上的是固体，其它卤烃为液体。 p 难溶于水（原因：与水不能形成氢键），易溶于醇、醚、烃等有机溶剂 p 卤烃一般具有麻醉性；随卤原子数目的增多，卤代烃的可燃性降低，并具有灭火性；一般卤烃的蒸气有毒，含偶数碳的氟烷有剧毒。 HOOORRRHH饱和一元醇的分子组成通式是CnH2n+1OH。醇的官能团是羟基（OH），醇的化学性质主要由羟基决定。乙醇是无色有特殊香味的液体，易挥发，比水轻，与水以任意比互溶，能溶多种有机物。 醇饱和一元醚的分子组成通式为CnH2n+2O，除甲醚和甲乙醚为气体外，其余的醚大多为无色、有特殊气味、易流动的液体。醚一般只微溶于水，而易溶

15、于有机溶剂。醛和酮都是含有羰基（ C=O）的化合物，羰基碳原子与两个烃基相连（RCR）的叫酮；羰基的碳原子至少连有一个氢原子（RCH）的叫醛。醚醛和酮羧酸羧酸的通式为： RCOHO是烃基与羧基相连结成的有机物。 乙酸 俗称醋酸，结构式为 CH3COHO，是食醋的主要成分(约含35%的乙酸)。乙酸是无色而有强烈刺激性气味的液体，易溶于水和乙醇，沸点113，熔点16.7。无水乙酸在低于熔点时为冰状固体，所以无水乙酸又称冰醋酸。高分子化合物 相对分子量高达数万，数十万乃至数百万的化合物称为高分子化合物，简称高分子或高聚物。 有机高分子有天然的（如蛋白质、纤维素、淀粉、天然橡胶） 和人工合成 的。 通

16、常使用的合成高分子材料，按其性能、状态及用途可分为塑料、合成橡胶、合成纤维，即“三大合成材料”。此外，还有胶粘剂、离子交换树酯、有机硅聚合物、涂料、高分子复合材料和人工智能材料等。 羧酸烃基上的氢原子被氨基取代后的产物。(氨基：NH3去掉一个H原子剩下的部分表示: -NH2)结 构：含有一个-NH2及-COOH性 质： 具有两性：碱性和酸性氨基酸- -氨基酸的结构通式：R - CH- COOHNH2由不同的氨基酸(天然蛋白质都是天然蛋白质都是-氨基酸氨基酸)经缩聚形成的有机高分子化合物因氨基酸数量和排列不同, 蛋白质结构复杂, 种类繁多。蛋白质属于天然有机高分子化合物, 为混合物蛋白质蛋白质水

17、解原理：水解原理：OOHHHNCH2CO OHHNCH2COHHOHOHH能够水解能够水解( (结构中含有结构中含有肽键肽键) )蛋白质化学试剂纯度化学试剂纯度纯度等级优级纯分析纯化学纯实验试剂英文代号GRGuarantee ReagentARAnalytical ReagentCPChemical PureLRLaboratory Reagent瓶签颜色绿色红色蓝色黄色适用范围用作基准物质，主要用于精密的科学研究和分析实验。用于一般科学研究和分析实验。用于要求较高的无机和有机化学实验，或要求不高的分析检验。用于一般的实验和要求不高的科学实验。化学试剂纯度化学试剂纯度化学试剂纯度化学试剂纯度危

18、险化学品危险化学品 国际上，一是国际上，一是联合国危险货物运输建议书联合国危险货物运输建议书规定了规定了9 9类类危险化学品的鉴别指标；二是危险化学品的鉴别指标；二是“危险化学危险化学品鉴别分类的国际协调系统品鉴别分类的国际协调系统( (GHS)GHS)规定了规定了2626类类危险化危险化学品的鉴别指标和测定方法，这一指标已为先进工学品的鉴别指标和测定方法，这一指标已为先进工业国接受，但尚未形成全球共识，全球采纳只是时业国接受，但尚未形成全球共识，全球采纳只是时间问题。间问题。 国标国标“GB6944-2005GB6944-2005危险货物分类与品名编号危险货物分类与品名编号”，将危险化学品分为，将危险化学品分为9 9类类，也规定了相应指标；该标，也规定了相应指标；该标准节选自准节选自“联合国危险货物运输建议书联合国危险货物运输建议书”，没有包，没有包括实验测定方法及一些附加说明。括实验测定方法及一些附加说明。危险化学品危险化学品危险化学品危险化学品我国和国际危险化学品的标志图例我国和国际危险化学品的标志图例危险化学品危险化学品GHSGHS图示：图示： n 基于基于GHS的化学