中學化學知識拾零八則

一、物理性質

⒈ 有色氣體：F2（淡黃綠色）、Cl2（黃綠色）、Br2（g）（紅棕色）、I2（g）（紫紅色）、NO2（紅棕色）、O3（淡藍色），其余均為無色氣體。

⒉ 物質的氣味：

① 沒有氣味的氣體：H2，O2，N2，CO2，CO，稀有氣體，甲烷，乙炔。

② 有強烈刺激性氣味的氣體和揮發物：HF、HCl、HBr、HI、NH3、SO2、NO2、F2、Cl2、Br2（g）。

③ 有刺激性氣味的液體：HNO3(濃液)、甲醛（40%水溶液—福爾馬林），乙醛(液)，冰醋酸。

④ 有臭雞蛋氣味的氣體：H2S。

⑤ 特殊氣味：乙醇(液)、苯(液)、甲苯(液)、苯酚(液)、石油(液)、煤焦油(液)、白磷。

⑥ 芳香(果香)氣味：低級酯(液)。

⑦ 特殊難聞氣味：不純的C2H2(混有H2S，PH3等)。

⒊ 熔沸點、狀態：

⑴ 同周期（短周期）金屬，從左到右熔點升高。如Li＜Be，Na＜Mg＜Al

⑵ 同主族元素的熔沸點：

① 同主族金屬從上到下熔沸點漸低，同族非金屬從上到下熔沸點漸高。

② 同主族非金屬元素的氫化物熔沸點從上到下增大，含氫鍵的NH3、H2O、HF反常。

碳族元素特殊，即C，Si，Ge，Sn越向下，熔點越低，與金屬族相似。還有ⅢA族的鎵熔點比銦、鉈低，ⅣA族的錫熔點比鉛低。

⑶ 常溫下呈氣態的有機物：碳原子數小于等于4的烴、一氯甲烷、甲醛。

⑷ 從晶體類型看熔、沸點規律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，金屬晶體不一定。

在原子晶體中成鍵元素之間共價鍵越短的鍵能越大，則熔點越高。判斷時可由原子半徑推導出鍵長、鍵能再比較。如熔點：金剛石＞碳化硅＞晶體硅

分子晶體由分子間作用力而定，其判斷思路是：結構性質相似的物質，相對分子質量大，范德華力大，則熔、沸點也相應高。如烴的同系物、鹵素單質、稀有氣體等。

⑸ 晶體溶解和熔化時被破壞的鍵：

① 離子晶體溶解和熔化時被破壞的是離子鍵。
② 原子晶體溶解和熔化時被破壞的是原子間的共價鍵。
③ 金屬晶體溶解和熔化時被破壞的是金屬鍵。

④ 分子晶體熔化時破壞的是分子間作用力；但是溶解的時候：

對于能夠發生電離的物質，如HCl，則分子間作用力和分子中的共價鍵將被破壞；

對于不能夠發生電離的物質，如蔗糖，則只有分子間作用力被破壞。
⑹ 常溫下常見物質的狀態：

① 呈液態的單質有Br2、Hg；

② 呈氣態的單質有H2、O2、O3、N2、F2、Cl2；

③ 呈液態的無機化合物主要有H2O、H2O2、硫酸、硝酸。

⑺ 相對分子質量相同，化學式也相同的物質（同分異構體），烴的衍生物中醇的沸點高于醚；羧酸沸點高于酯；油脂中不飽和程度越大，則熔點越低。如：油酸甘油酯常溫時為液體，而硬脂酸甘油酯呈固態。

同類有機物一般碳原子數越多，熔沸點越高，支鏈越多，熔沸點越低。

同分異構體之間：正＞異＞新，鄰＞間＞對。

⑻ 比較熔沸點注意常溫下狀態，固態＞液態＞氣態。如：白磷＞二硫化碳＞干冰。

⑼ 易升華的物質：碘的單質、干冰，還有紅磷也能升華(隔絕空氣情況下)，但冷卻后變成白磷，氯化鋁也可，三氯化鐵在100℃左右即可升華。

⑽ 易液化的氣體：NH3、Cl2，NH3可用作致冷劑。

⒋ 物質的溶解性規律

⑴ 氣體的溶解性：

① 常見氣體溶解性由大到小：NH3、HCl、SO2、H2S、Cl2、CO2。

② 極易溶解的NH3[1(水):700(氣)]，HCl(1:500)，還有HF，HBr，HI，甲醛。

③ 常溫能溶于水的CO2(1:1)，Cl2(1:2)，H2S(1:2.6)，SO2(1:40)，Br2（g），NO2。

④ 微溶于水的O2，O3，C2H2等。

⑤ 難溶于水的H2，N2，CH4，C2H2，NO，CO等。

⑥ 極易溶于水的氣體尾氣吸收時要用防倒吸裝置。

⑵ 液體的溶解性

① 易溶于水或與水互溶的如：酒精、丙酮、醋酸、硝酸、硫酸。

② 微溶于水的如：乙酸乙酯等用為香精的低級酯。

③ 難溶于水的如：液態烴、醚和鹵代烴。

⑶ 溶于水的有機物：低級醇、醛、酸、葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、氨基酸。

⑷ 鹵素單質在有機溶劑中比水中溶解度大。

⑸ 硫與白磷皆易溶于二硫化碳。

⑹ 苯酚微溶于水(大于65℃易溶)，易溶于酒精等有機溶劑。

⑺ 硫酸鹽三種不溶(鈣、銀、鋇)，氯化物一種不溶(銀)，碳酸鹽只溶鉀、鈉、銨。

⑻ 固體溶解度大多數隨溫度升高而增大；少數受溫度影響不大，如NaCl；極少數隨溫度升高而變小，如Ca(OH)2。

氣體溶解度隨溫度升高而變小，隨壓強增大而變大。

⒌ 密度

⑴ 同族元素單質的密度一般從上到下增大。

⑵ 氣體密度大小由相對分子質量大小決定。

⑶ 含C、H、O的有機物一般密度小于水(苯酚大于水)，含溴、碘、硝基、多個氯的有機物密度大于水。

⑷ 鈉的密度小于水，大于酒精、苯。

⒍ 具有金屬光澤并能導電的單質不一定都是金屬，石墨有此性質,但它卻是非金屬。

二、結構、組成

⒈ 半徑

⑴ 同周期元素的原子，從左到右原子半徑逐漸減小(稀有氣體除外)。

⑵ 同主族元素的原子，從上到下原子半徑逐漸增大。

⑶ 稀有氣體元素的原子，原子半徑比與它相鄰的鹵素原子的原子半徑大

⑷ 離子半徑的變化規律：

① 同周期從左到右金屬離子及非金屬離子均減小，但非金屬離子半徑大于金屬離子半徑。

② 同主族元素：最外層電子數相同，電子層數越多，原子半徑越大，同價態的離子半徑大小也如此。例如，氟、氯、溴、碘的原子半徑和離子半徑依次增大。

③ 不同元素粒子半徑的比較：對于同周期元素，電子層數相同，原子序數越大，原子半徑、最高價陽離子半徑、最低價陰離子半徑均逐漸減小（僅限主族元素）。

例如，r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(S)＞r(Cl)。

④ 同種元素不同價態的離子：價態越高，離子半徑越小。如鐵離子中，r(Fe2+)＞r(Fe3+)。

⑤ 電子層結構相同的粒子：核電荷數越大，半徑越小。例如，硫離子、氯離子、氬原子、鉀離子、鈣離子的半徑依次減小。

⒉ 化合價

⑴ 一般金屬元素無負價，但存在金屬形成的陰離子。

⑵ 非金屬元素除O、F外均有最高正價。且最高正價與最低負價絕對值之和為8。

⑶ 變價金屬一般是鐵，變價非金屬一般是C、Cl、S、N、O。

⑷ 任一物質各元素化合價代數和為零。

能根據化合價正確書寫化學式（分子式），并能根據化學式判斷化合價。

⒊ 分子結構表示方法

⑴ 是否是8電子穩定結構，主要看非金屬元素形成的共價鍵數目對不對。鹵素單鍵、氧族雙鍵、氮族叁鍵、碳族四鍵。

一般硼以前的元素不能形成8電子穩定結構。

⑵ 掌握以下分子的空間結構：CO2（直線型）、H2O（V字型）、NH3（三角錐型）、CH4（正四面體）、C2H4（平面型）、C2H2（直線型）、C6H6（正六邊形）、P4（正四面體）。

⒋ 鍵的極性與分子的極性

⑴ 掌握化學鍵、離子鍵、共價鍵、極性共價鍵、非極性共價鍵、分子間作用力、氫鍵的概念。

⑵ 掌握四種晶體與化學鍵、范德華力的關系。

⑶ 掌握分子極性與共價鍵的極性關系。

⑷ 兩個不同原子組成的分子一定是極性分子。

⑸ 常見的非極性分子：CO2、SO3、PCl3、CH4、CCl4、C2H4、C2H2、C6H6及大多數非金屬單質。

三、理論知識

⒈ 質子總數相同,核外電子總數也相同的分子不一定是同一種分子。如Ne與HF符合上述要求，但它們并不是同一種分子。

⒉ 離子的核外都不一定有電子，H+的核外沒有電子。

⒊ 在電化腐蝕時,活動性較強的金屬不一定先遭受到腐蝕，也有例外,如鋁鐵合金，往往是鐵先遭受腐蝕，這是因為鋁表面有Al2O3薄膜起了保護作用的結果。

⒋ 一般地說，排在金屬活動性順序表氫前面的金屬一定能從酸中置換出氫。但這是指稀酸和非氧化性的酸，否則不能置換出氫氣，如Mg與HNO3或濃H2SO4反應都不放出氫氣，因為氫很快被氧化成水。另外，冷的濃硫酸或濃HNO3能使鐵、鋁鈍化。

⒌ 按金屬活動性順序，排在前面的金屬一定能將排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來。但鈉與硫酸銅溶液反應，是鈉先跟溶液中的水反應生成氫氧化鈉，然后氫氧化鈉再和硫酸銅反應。

⒍ 金屬與鹽溶液的反應不一定發生的是置換反應。如鐵跟三氯化鐵溶液，銅跟三氯化鐵溶液的反應為：

2FeCl3＋Fe＝3FeCl2

Cu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2

⒎ 單質的還原性越弱，則其陽離子的氧化性不一定越強，如Cu的還原性弱于鐵，而Cu2+的氧化性同樣弱于Fe3+。

⒏ 電離時只能電離出唯一的陽離子H+的化合物不一定能使指示劑變色。如水、苯酚都符合上述要求，但它們都不能使指示劑變色。

⒐ 常溫下，pH＝11的溶液中水電離產生的c(H+)是純水電離產生的c(H+)的10-4倍

⒑ 強電解質在離子方程式中都一定要寫成離子的形式。不一定：CaCO3，BaSO3為難溶強電解質，在離子方程式中仍寫成分子的形式

⒒ 強電解質溶液的導電性不一定比弱電解質溶液的導電性強。要看離子濃度大小。

⒓ N2(氣)＋3H2(氣)≒2NH3(氣)為可逆反應,達到平衡后向密閉容器中充入稀有氣體(此氣體不參加反應)，密閉容器內的壓強必然增大，平衡不一定向正反應方向進行。體積不變時，平衡不移動；體積可變時，平衡向氣體系數和大的方向（逆）移動。

四、有機推斷題中常用的反應條件

⒈ 烷烴鹵代：光照，產物可能有多種；

⒉ 芳烴硝化：濃硝酸濃硫酸加熱；

⒊ 鹵代烴或酯水解：NaOH水溶液加熱；

⒋ 鹵代烴消去成烯：NaOH醇溶液；

⒌ 與NaHCO3反應有氣體，一定含羧基；

⒍ 醛氧化成酸：新制Cu(OH)2或銀氨溶液；

⒎ 銅或銀與O2加熱，一定是醇氧化；

⒏ 濃硫酸加熱，可能是醇消去成烯或酸醇酯化反應；

⒐ 稀硫酸，可能是強酸制弱酸或酯水解反應；

⒑ 濃溴水，可能含有酚羥基。

五、使溴水和高錳酸鉀溶液褪色的物質

⒈ 能與溴水反應而使溴水褪色或變色的物質：

⑴ 無機

① －2價硫（H2S及硫化物）

② ＋4價硫（SO2、H2SO3及亞硫酸鹽）

③ ＋2價鐵：

6FeSO4＋3Br2＝2Fe2(SO4)3＋2FeBr3

6FeCl2＋3Br2＝4FeCl3＋2FeBr3

2FeI2＋3Br2＝2FeBr3＋2I2

④ Zn、Mg等單質，如Mg＋Br2＝MgBr2(其中亦有Mg與H+、Mg與HBrO的反應)

⑤ －1價的碘（氫碘酸及碘化物）

⑥ NaOH等強堿：Br2＋2OH-＝Br-＋BrO-＋H2O

⑦ AgNO3

⑵ 有機

① 不飽和烴（烯烴、炔烴、二烯烴、苯乙烯等）

② 不飽和烴的衍生物（烯醇、烯醛、油酸、油酸鹽、油酸某酯、油等）

③ 石油產品（裂化氣、裂解氣、裂化汽油等）

④ 苯酚及其同系物（因為能與溴水取代而生成三溴酚類沉淀）

⑤ 含醛基的化合物

⒉ 能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的物質

⑴ 無機

① －2價硫的化合物（H2S、氫硫酸、硫化物）

② ＋4價硫的化合物（SO2、H2SO3及亞硫酸鹽）

③ 雙氧水（H2O2，其中氧為－1價）

⑵ 有機

① 不飽和烴（烯烴、炔烴、二烯烴、苯乙烯等）

② 苯的同系物

③ 不飽和烴的衍生物（烯醇、烯醛、烯酸、鹵代烴、油酸、油酸鹽、油酸酯等）

④ 含醛基的有機物（醛、甲酸、甲酸鹽、甲酸某酯等）

⑤ 石油產品（裂解氣、裂化氣、裂化汽油等）

⑥ 煤產品（煤焦油）

⑦ 天然橡膠（聚異戊二烯）

六、常見的有毒物質

⒈ 劇毒物質

白磷、偏磷酸、氰化氫（HCN）及氰化物（NaCN、KCN等）、砒霜（As2O3）、硝基苯等。

CO（與血紅蛋白結合）、Cl2、Br2(氣)、F2(氣)、HF、氫氟酸等。

⒉ 毒性物質

NO（與血紅蛋白結合）、NO2、CH3OH、H2S。

苯酚、甲醛、二氧化硫、重鉻酸鹽、汞鹽、可溶性鋇鹽、可溶性鉛鹽、可溶性銅鹽等。

這些物質的毒性，主要是使蛋白質變性，其中常見的無機鹽如：HgCl2、BaCl2、Pb(CHCOO)2；

銅鹽也使蛋白質凝固變性，但毒性較小，此外鈹化合物也有相當的毒性。

飲酒過多也有一定毒性；汞蒸氣毒性嚴重；有些塑料如聚氯乙烯制品（含增塑劑）不宜盛放食品等。

七、物質的用途及環保

⒈ 光導纖維的主要成分是二氧化硅。

⒉ 半導體的主要元素是硅。

⒊ 大氣中大量二氧化硫來源于煤和石油的燃燒以及金屬礦石的冶煉。

⒋ 為了防止大氣污染，硫酸工業中的尾氣必須經凈化、回收處理。

⒌ 鈉鉀合金常溫下呈液態，用作原子反應堆的導熱劑。

⒍ 大氣成分：N2：78%、O2：21%、稀有氣體0.94%、CO2 0.03%

⒎ 環境污染：大氣污染、水污染、土壤污染、食品污染、固體廢棄物污染、噪聲污染。⒏ 工業三廢：廢渣、廢水、廢氣。

⒐ 對環境有影響的氣體

① 污染大氣氣體：SO2、CO、NO2，其中SO2、NO2形成酸雨。

② 導致光化學煙霧的主要氣體：NO2等氮氧化物和烴類。

③ 導致臭氧空洞的主要氣體：氟氯烴（俗稱氟利昂）和NO等氮氧化物。

④ 導致溫室效應的主要氣體：CO2和CH4等烴。

⑤ 能與血紅蛋白結合導致人體缺氧的氣體是：CO和NO。

⑥ 可用作致冷劑或冷凍劑的氣體：CO2、NH3、N2。

⑦ 用作大棚植物氣肥的氣體：CO2。

⑧ 被稱作地球保護傘的氣體：O3。

⑨ 用作自來水消毒的氣體：Cl2。

八、化學史

⒈ 分析空氣成分的第一位科學家——拉瓦錫（法國）。

⒉ 近代原子學說的創立者——道爾頓（英國）。

⒊ 提出分子概念——阿伏加德羅（意大利）。

⒋ 候氏制堿法——候德榜（中國）。

⒌ 元素周期律的發現：德國化學家德貝萊納在1829年提出了三元素組的概念；德國化學家邁耶爾和英國化學家紐蘭茲在19世紀中期分別獨立地發現了元素周期律。紐蘭茲則提出了“八音律”，指出性質相似的元素在原子量上的差異往往是8或8的倍數。

⒍ 元素周期表的創立者——門捷列夫（俄國）。

⒎ 德國化學家——凱庫勒把苯定為單雙健相間的六邊形結構。