高中化学竞赛辅导PPT课件
高中化学竞赛辅导三维化学
高中化学竞赛辅导
三维化学
第一节 必备原理知识
一．原子核外电子的排布
现代原子结构理论认为，电子在原子核外高速运动，而且没有一定的轨道，所以，电子在核外运动时就像一团带负电荷的云雾笼罩着带正电荷的原子核，因此，通常把核外电子的运动比喻为电子云。原子结构理论进一步指出，核外电子是在不同层上运动，这些层叫做电子层；电子层又分为若干亚层；亚层还有不同的轨道；而在每个轨道中运动的电子还有两种不同的自旋。电子层、亚层、轨道、自旋四个方面决定了一个核外电子的运动状态。
不同元素的原子核外有不同数目的电子，这些电子是怎样在原子核外不同的电子层、亚层和轨道中排布的？原子结构理论指出，电子在原子核外的排布遵循三条规律，即泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则三条规律可以写出不同元素的电子排布式。
以上是对核外电子运动和排布的概括叙述。这一部分内容还应着重了解以下几点：
1．关于电子云的含义
电子云是一个形象的比喻，是用宏观的现象去想象微观世界的情景，电扇通常只有三个叶片，但高速转起来，看到的却是一团云雾，像是叶片化成了云雾；电子在核外运动速度极高，而且没有一定的轨迹，因而可以在想象中“看”到电子的运动“化”成了云雾，一团带负电荷的云雾。因此电子云不是实质性的云雾，不能理解为由无数电子组成的云雾。应该指出，氢原子核外只有一个电子，也仍可以用电子云来描述。
电子云常用由许多小黑点组成的图形表示。小黑点密集的地方表示在该处的单位体积内，电子出现机会较多（或称为几率密度较大）。电子云图中单独一个小黑点没有任何意义。
2．关于电子层、亚层、轨道的意义
①电子层——表示两方面意义：一方面表示电子到原子核的平均距离不同，另一方面表示电子能量不同。K、L、M、N、O、P……电子到原子核的平均距离依次增大，电子的能量依次增高。
②亚层——也表示两方面意义：一方面表示电子云形状不同，s电子云是以原子核为中心的球形，p电子云是以原子核为中心的无柄哑铃形，d和f电子云形状更复杂一些；另一方面，表示能量不同，s、p、d、f电子能量依次增高。
高中化学竞赛辅导无机化学4.1弱酸弱碱的电离平衡知识点素材
第四章 电离平衡与酸碱理论
Chapter 4 The Ionization Equilibria & Theories of Acids & Bases
在第二、三章中我们讨论了化学反应速率和化学平衡（包括均相和异相反应）.我们把其中的水溶液中进行的化学平衡,特别把溶液中共同存在的H3O+离子(hydrated hydrogen
ion)和OH－离子(hydroxide ion)作为第四章的主要讨论对象.
关于酸碱,我们首先沿用中学的酸碱定义.这种定义称为Arrhenius酸碱理论.Arrhenius虽然出身农家,但成为近代最著名的化学家之一,荣获1903年Nobel
chemical prize.在Arrhenius提出电离学说前,当时已有的科学基础是：
(1) Raoult证明：1mol·dm3 NaCl(aq)所下降的冰点为1mol·dm3蔗糖溶液的两倍.
(2) van’t Hoff研究证明：1mol·dm3 NaCl(aq)的渗透压为1mol·dm3蔗糖溶液的两倍.
(3) Faraday认为电流通过酸、碱、盐溶液时,化合物因受电流作用而分离为离子.
在此基础上,Arrhenius得出了现代化学中最重要的学说── 电离学说.
§4-1 弱酸弱碱的电离平衡
The Ionic Equilibria of Weak Acids and Weak Bases
一、强电解质与弱电解质（Strong and Weak Electrolytes）
1．导电机理：电解质溶液（或熔体）的导电是由于离子的迁移,沟通电路（如图4.1）.向Cu(MnO4)2溶液中通以电流,蓝色的Cu2+离子向电源负极迁移,紫色的MnO4－离子向电源正极迁移,这证明了在溶液中带有相反电荷的离子是独立存在的.
2．一般认为：表观电离度大于30%的电解质,称为强电解质,而弱电解质的电离度小于3%.（均指0.1mol·dm3的溶液）
高中化学说题比赛课件
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一、教学内容
本节课的教学内容选自人教版高中化学必修一第三章第二节“水的电离和溶液的酸碱性”。具体内容包括：
1. 水的电离平衡及其影响因素；
2. 溶液的酸碱性和pH值；
3. 酸碱指示剂及其作用。
二、教学目标
1. 让学生理解水的电离平衡及其影响因素，掌握溶液的酸碱性和pH值的定义及计算方法；
2. 通过实验和例题，培养学生运用化学知识解决实际问题的能力；
3. 培养学生对化学实验的兴趣和观察能力，提高学生的实验操作技能。
三、教学难点与重点
重点：水的电离平衡及其影响因素，溶液的酸碱性和pH值的判断方法。
难点：水的电离平衡的移动原理，溶液的酸碱性与pH值的关系。
四、教具与学具准备
教具：多媒体课件、实验仪器（烧杯、试管、滴定管等）、试剂（盐酸、氢氧化钠、石蕊溶液等）；
学具：实验报告册、笔记本、彩笔。
五、教学过程 1. 实践情景引入：通过展示生活中常见的酸碱性现象，如食醋除垢、熟石灰改良酸性土壤等，引发学生对溶液酸碱性的思考。
2. 知识讲解：介绍水的电离平衡及其影响因素，讲解溶液的酸碱性和pH值的定义及计算方法。
3. 实验演示：进行水的电离实验，观察实验现象，引导学生理解水的电离平衡及影响因素。
4. 例题讲解：分析生活中常见的酸碱性问题，如胃药的酸碱性原理，通过例题讲解溶液的酸碱性和pH值的判断方法。
5. 随堂练习：让学生运用所学知识解决实际问题，如判断不同溶液的酸碱性和pH值。
7. 板书设计：
水的电离平衡：H2O ⇌ H+ + OH
影响因素：温度、浓度、酸碱性
溶液的酸碱性：
酸性溶液：pH < 7
中性溶液：pH = 7
碱性溶液：pH > 7
8. 作业设计
（1）判断题：
1. 水在任何条件下都是中性的。（ ）
2. 向中性溶液中加入酸，溶液的pH值一定减小。（ ）
3. 氢氧化钠溶液的pH值一定大于7。（ ）
（2）计算题：
已知某溶液的pH值为4，求该溶液的氢离子浓度。 六、课后反思及拓展延伸
高中化学竞赛辅导讲座氧族元素.ppt
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高中化学竞赛辅导讲座氧族元素一、氧分子结构：用分子轨道理论（MolecularOrbitaltheory)解释O2的磁性：二、过氧
化氢（Hydrogenperoxide)1、结构：极性分子2、制法：（1）电解HSO4－得过二硫酸盐，M2
S2O8（M＝K、NH4）阳极：2SO42-－2e==S2O82-阴极：2H+
+2e==H2S2O82-+2H2O===2SO42-+H2O2+2H+(减压蒸馏）（2）
乙基蒽醌法H2O2保存:阴凉、加阻化剂锡酸钠Na2Sn(OH)63、性质：酸性：K1＝1.55×10－12
K2~＝10-25(1)分解：催化剂（如：MnO2）MnO2＋H2O2＝Mn2＋＋O2＋H2O
H2O2＋Mn2+==MnO2+H2O总反应：2H2O2=
======2H2O+O2MnO2(低温蒸馏）（2）氧化还原性：作为氧化剂的突出优点：氧化性强、不引入杂质
。PbS＋4H2O2＝PbSO4＋4H2O（将油画还原颜色）测定H2O2的定量方法：用KMnO4溶液滴定：
2MnO4-+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2+8H2O鉴定H2O2的方法：Cr2O72
-+4H2O2+2H+==2CrO5+5H2O用乙醚萃取CrO5，显蓝紫色。（3）中和（取代）反应：NaOOH
（一取代）、Na2O2（二取代）（4）加合反应：（通水合物）2Na2CO3+3H2O2==2Na2CO3?3H2O2
三、臭氧（Ozone)1、结构：（唯一单质极性分子）（转移电子4/3e)2、强氧化性：鉴定或测定O3含量：
O3+2I-+H2O==O2+I2+2OH-I2+2S2O32-===2I-+S4O
62-四、硫1、存在：硫化物（ZnS、PbS、FeS2、Sb2S3）硫酸盐（CaSO4、 CrSO4、BaSO4）煤、蛋白质2、同素异形体：（Allotrope)3、硫化物
2021年高中化学竞赛辅导 无机化学 1.3溶液知识点素材
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2021年高中化学竞赛辅导 无机化学 1.3溶液知识点素材
§1-3 溶液
Solutions
一、一些基本概念（Some Basic Concepts）
1．分散系(Dispersion system)
(1) 一种或几种物质的质点分散在另一种物质的质点中所形成的体系，称为分散系。分散系中又分为：
分散相(dispersion phase) ： 被分散的物质称为分散相
分散介质(dispersion medium)： 容纳分散相的物质称为分散介质
(2) 分类(Classification)：
a．均匀分散系(homogeneous dispersion system) b．不均匀分散系(heterogeneous dispersion system) (3) 分散相直径：
d 100nm 悬浊液、乳浊液。
2．溶液(Solutions)
(1) 溶液是均匀的分散系。它包括分散相─溶质(solute)，分散介质─溶剂(solvent)。 (2) 溶液的种类(kinds of solution)
Table 1.1 Examples of Solutions
State of Solution Gas Liquid Liquid Liquid Solid Solid Solid
State of Solvent State of Solute
Gas Liquid Liquid Liquid Solid Solid Solid
Gas Gas Liquid Solid Gas Liquid Solid
Example Air
Oxygen in water Alcohol in water Salt in water Hydrogen in palladium
Mercury in silver Silver in gold
[成套]高中化学竞赛辅导大学无机化学第08章化学键和分子晶体结构I-图文
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[成套]高中化学竞赛辅导大学无机化学第08章化学键和分子晶体结构I-图文
第八章化学键和分子、晶体结构
Chapter8ChemicalBondandStructureof
Molecule&Crytal
这一章是化学的核心，因为结构决定性质。如白磷、红磷的结构不同，性质也不同；石墨、金刚石和C60等的结构不同，性质也不同。这一章重点讲授共价键、离子键、金属键以及分子几何构型、金属晶体、原子晶体和离子晶体的晶体结构。另外我们也讨论分子间的作用力以及对分子晶体的一些性质的影响。
§8-1共价键与分子几何构型
CovalentBondandMolecularGeometricStructure
一、经典共价键理论（ClaicalCovalentBondTheory）LewiStructure
(OctetRule)（八电子规则）
1．基本思想：当n、np原子轨道充满电子，会成为八电子构型，该电子构型是稳定
的，所以在共价分子中，每个原子都希望成为八电子构型（H原子为2电子构型）。2．共价分子中成键数和孤电子对数的计算：
例如：P4S3、HN3、N5、H2CN2（重氮甲烷）、NO3(1)计算步骤：
a．令no共价分子中，所有原子形成八电子构型（H为2电子构型）所需要的 电子总数b．令nv共价分子中，所有原子的价电子数总和
c．令n共价分子中，所有原子之间共享电子总数n=nonv，n/2=(nonv)/2=成数
d．令nl共价分子中，存在的孤电子数。（或称未成键电子数）nl=nvn，nl/2=(nvn)/2=孤对电子对数P4S37某8=564某5+3某6=38(5638)/2=9HN32+3某8=261+3某5=16(2616)/2=5N5H2CN22某2+8某3=281某2+4+5某2=16(2816)/2=6NO3nonvn/25某8=405某51=24(4024)/2=84某8=325+6某3+1=24(3224)/2=43．Lewi结构式的书写
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第18讲化学实验基础
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第18讲化学实验基础
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第18讲化学实验基础
【竞赛要求】
溶液配制（按浓度的精确度选择仪器）。重结晶及溶质、溶剂相对量的估算。过滤与洗涤（洗涤液选择、洗涤方式选择）
【知识梳理】
一、常用仪器及其使用方法
1、反应容器
（1）直接加热的仪器
①试管适用于试剂用量极少的反应，也可用于溶解、气体的制取、净化和收集。试管可分为：普通试管和耐高温的硬质试管；一般试管和具支试管……等。试管必须用试管夹夹持或固定在铁架台的铁夹上加热。开始加热时，应注意受热均匀。
②蒸发皿适用于蒸发和浓缩溶液，也可用于干炒固体物质。蒸发皿可直接加热也可放在石棉网上加热。用坩埚钳移动，在石棉网上冷却。
③坩埚适用于灼热或熔融固体物质。坩埚可分为：瓷质坩埚、铁坩埚和石英坩埚。使用时应放在泥三角上直接加热。坩埚温度较高时，应用预热的坩埚钳夹持移动，放置石棉网上自然冷却。
④燃烧匙适用于点燃的固体和气体反应。
⑤燃烧管适用于高温下的固体和气体反应。
（2）垫石棉网加热的仪器
①烧杯适用于试剂用量较多的反应，也可用于溶解、结晶和配制溶液。在蒸发或结晶时，烧杯的上方应放置一个表面皿，防止液体飞溅或落入灰尘。
②烧瓶适用于加热条件下、试剂用量较多、由液态物质参加的反应，也可用于蒸馏和气体发生装置。烧瓶可分为：圆底烧瓶、平底烧瓶、蒸馏烧瓶、两口烧瓶……等。
③锥形瓶适用于滴定反应。 （3）不加热的仪器
启普发生器适用于不需加热的固、液制备气体的反应。粉末状固体（或生成粉末状固体）不能用启普发生器。
2、称量仪器
（1）量筒
一种粗量量器，适用于量取精确度要求不高的一定体积的液体，可根据需要选用不同容量的量筒，避免操作次数过多造成误差太大。量取液体时，使视线与量筒内液体的弯月面的最低处保持水平。量筒不能加热或用于稀释溶液。
（2）移液管和吸量管
移液管一般用于准确量取一定体积的液体。移液管是中间有一膨大部分（称为球部）的玻璃管。吸量管上带有分刻度。它们均是量出式量器，一般流出液体即为所标记的体积。
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第14讲烃衍生物
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座
第14讲 烃的衍生物
【竞赛要求】
卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物、磺酸的根本性质及互相转化。异构现象。
【学问梳理】
一、卤代烃
（一）卤代烃的化学反响
卤代烃是烃分子中一个或多个氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。
卤代烃分子构造中含有C—X键，由于卤素的电负性比碳大，碳卤键中电子云偏向卤素，使碳原子带部分正电荷，卤素易以X－的形式被取代，这种取代称为亲核取代反响（简写为SN）。活泼金属也可以与卤代烃反响，生成金属有机化合物。由于碳卤键的极性，使β碳原子上的氢原子与卤素原子一起脱去，发生消退反响而形成碳碳重键。另外卤代烃还可被多种试剂复原生成烃。卤代烃的化学反响如下：
1、亲核取代反响
（1）水解反响
RX + H2O ROH
+ HX
卤代烷水解是可逆反响，而且反响速度很慢。为了进步产率和增加反响速度，常常将卤代烷与氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液共热，使水解能顺当进展。
RX
+ H2O
ROH + NaX
（2）氰解反响
RX + NaCN RCN + NaX
氰基经水解可以生成为羧基（–COOH），可以制备羧酸及其衍生物。也是增长碳链的一种方法。如由乙烯来制备丙酸：
CH2═CH2 CH3CH2Cl CH3CH2CN CH3CH2COOH
（3）氨解反响
RX + NH3 RNH2
（4）醇解反响
RX + NaOEt ROEt + NaX NaOH
Δ
HCl 氰解 水解
Δ （5）与硝酸银的醇溶液反响
RX + AgNO3 RONO2
+ AgX↓
此反响常用于各类卤代烃的鉴别。
不同卤代烃与硝酸银的醇溶液的反响活性不同，叔卤代烷
高中化学竞赛辅导 无机化学 6.3氧化-还原平衡和还原电
§6-3 氧化－还原平衡和还原电位的应用
The Redox Equilibria and Applications of Electrode Potentials
一、判断 Redox Reactions 的方向
1．当为负值时，ΔrGm＞0，则正反应非自发（The forward reaction is nonspontaneous）；
2．当为正值时，ΔrGm＜0，则正反应能自发（The forward reaction is spontaneous）。
Sample Exercise：试判断电池反应：Pb2+ (1mol·dm3) + Sn(s)Pb(s) + Sn2+
(1mol·dm3)是否能按正反应方向进行？若把Pb2+离子浓度减少到0.1mol·dm3，而Sn2+离子浓度维持在1mol·dm3，问反应是否能按上述正反应方向进行？
Solution：2sn/Sn0.136V 2Pb/Pb0.126V
22Pb/PbSn/Sn0.126(0.136)0.01V正负＞0
∴反应能向正反应方向进行。
负正 ，V156.0)0296.0(126.0]Pblg[20592.02Pb/Pb2正
2Sn/Sn负，0.156(0.136)0.02V＜0，∴ 在此条件下，反应不能朝正
反应方向进行
二、判断Redox反应进行的程度
在平衡时ΔrGm = 0，由ΔrGm = nFε 得 ε = 0 ， ∴φ正 =φ负
Sample Exercise：计算+2aqaqMnO4H()2Cl()222aqgMn()Cl()2HO的平衡常数。
Solution：222242MnO/MnMnO/Mn0.0592[H]lg2[Mn] ， 2222ClCl/ClCl/Cl0.0592lg2[Cl]p
高中化学 自由基化学竞赛课件
自由基化学——原文见《化学通报》
新中国成立以来，尤其是改革开放以来，我国的有机自由基化学研究取得了重要的进展，引起了国际学术界的关注。1985年9月由刘有成和加拿大尹国声教授共同担任主席在兰州大学召开了国际自由基化学研讨会， 国际自由基化学界的许多著名学者到会并做报告, 刘有成和蒋锡夔分别报告了兰州大学和上海有机所在自由基化学方面的工作。会议报告的论文随后在国际刊物(Reviews of Chemical Intermediates)以专辑形式发表［1］。加拿大K. U.
Ingold教授为专辑写了序， 称赞这次会议是“An outstanding scientific success which
we will long
remember”［1］。
对我国自由基化学在80年代中期以前的研究成果，作者以前曾写过一篇综述［2］。本文就近20年来所取得的一些重要成果作一概述。
1 单电子转移反应的研究
单电子转移反应是近20年来有机化学的热门和前沿研究领域。兰州大学物理有机化学研究室从80年代开始及时把自由基化学基础研究方向转到单电子转移反应上来，取得一些创新性的成果。
1.1 氮氧自由基的单电子转移反应
氮氧自由基是一类稳定的自由基，与过氧自由基是等电子（isoelectronic）的，二者的偶极矩也接近，可以用做过氧自由基的模型。刘有成等研究了2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基与生物活性分子半胱氨酸、谷胱甘肽及抗坏血酸（维生素C）的反应，通过动力学研究证明了这些反应的单电子转移机理［2］。其中哌啶氮氧自由基与抗坏血酸的连续两步单电子转移反应机理，与K.U. Ingold和A. Rassat［3］同时独立发表的结果相似, 并更为详尽。他们［4，5］还详细研究了氮氧自由基与抗坏血酸及脂溶性抗坏血酸衍生物在胶束及囊泡等模拟生物膜体系中的反应，探讨了抗坏血酸的抗氧化作用机理。
1.2 哌啶氧铵盐的单电子转移反应