浙大版_普通化学第六版知识点归纳

第四章 电化学原理及应用
1.原电池(△G＜0)
组成；正负极反应及配平；书写符号；电极类型；电对书写
2. 电极电势E⊖及电动势E
标准氢(甘汞)电极；无加和性与方程式书写无关；介质酸碱性有关
3. Nernst方程意义，正确书写及应用
E(电极) = E (电极)＋ 0.0592V z
a O + z e - = b R (R=8.315 J ·K -1 · mol-1 ；F = 96,485 C ·mol-1 ;T＝298.15K）
应用 ：2
反应 E /V
A
判断能否发生歧化反应 2Cu+ → Cu2+ + Cu 0.159 0.520 2+ + Cu Cu Cu 0.340
2+/Cu+)=0.159V (Cu >E
E 结论: E (右) > E (左), Cu+易发生歧化反应
当一种元素处于中间氧化数时,它一部分向高的 氧化数状态变化(被氧化),另一部分向低的氧化 数状态变化(被还原)，这类反应称为歧化反应
能量转换（热效应） 能否发生（反应方向）
化 学 反 应
反应限度（化学平衡） 反应速率 反应机理
化 学 热 力 学 化 学 动 力 学
反 应 的 现 实 性
反 应 的 可 能 性
第一章 基本框架 环
体系
物质交换 封闭体系 能量交换
孤立体系 敞开体系 性质
深度.广度
过程函数
状态
物理.化学
状态函数
境
热力学第一定律 ∆U = Q − W
分子间的氢键存在使熔、沸点升高 分子内的氢键存在使熔、沸点降低
键与键的对比表
共价键类型
原子轨道重叠方式 波函数分布 电子云分布形状 存在方式 键稳定性
键
头碰头 对键轴呈圆柱形对 称 核间呈圆柱形 唯一 强
键
肩并肩 对键轴上下反对称 存在密度为0的节面 多键时，可多个 弱
一般，共价单键是键，双键中有一个键和一个键，三键中 有一个键键和两个键。
λ= h/p =h/mv; 波恩的统计解释; 概率波
3.电子运动的三大特性：
能量量子化；波粒二象性；统计性
4.薛定谔方程与波函数y：
波函数 = 薛定锷方程的合理解 = 原子轨道
概念意义；s,p轨道角度分布图（形状特点及描述）
5.电子云 y2与波函数y：
概念意义； s,p电子云角度分布图（形状特点及描述） 电子云与原子轨道角度分布图区别
5. (1)ΔfHm 、ΔfGm单位是 kJ· mol-1 ,Sm(T)的单位是 J· K- 1·mol-1 ; (2) 参考态单质ΔfHm ＝0；ΔfGm ＝0； Sm(T) ≠0。
计算：
1.盖斯定律 ΔrHθm (T)＝∑ vBΔfHθm(B，T) 2.吉布斯－赫姆霍兹公式： ΔG(T)＝ΔH(T)－TΔS (T) T转 3. ΔrGm(298.15K)＝ ∑ v B Δf G m (B，298.15K) 4. ΔrS m (298.15K)＝∑ v B S m (B，298.15K)
4. 电动势E与△G的关系
-DrG =Welec,max DrGm= --zFE 或 DrGmθ = --zFE θ
5.电极电势的应用
（1）氧化剂和还原剂相对强弱的比较 E（O/R) O氧化能力 R还原能力 （2）氧化还原方向的判断 电动势E > 0, DrGm< 0, 正向自发 （3）氧化还原反应进行的次序 反应首先发生在电极电势差值较大的两个电对之间 （4）氧化还原反应进行程度的衡量 lnKθ ＝ zFEθ/RT lgKθ ＝ zEθ/0.0592V （5）电极电势的相对大小不能判断反应速率的大小
6. 化学电源： 掌握铅蓄电池电极反应及充放电原理 7. 电解(△G>0)：
（1）电解池与原电池的区别： 组成，原理，电极反应 （2）分解电压，反电动势，超电势 （3）极化：浓差；电化学. 结果: E(阳)增大， E(阴)减小
8. 电镀，电抛光，电解加工，阳极氧化 9. 金属腐蚀与防护：
（1）化学腐蚀 （2）电化学腐蚀 析氢腐蚀； 吸氧腐蚀；氧浓差腐蚀（水线腐蚀） （3）了解防护方法
{c(O)/c}a
lg {c(R)/c}b
（1）pH影响：氧化物（MnO2、PbO2）、含氧酸及其盐(KMnO4、 KClO3)pH减小(酸度增大)，电极电势增加，氧化能力增强。
（2）生成沉淀（配离子）影响：氧化型形成沉淀 ，E↓；还原型形成沉淀 ，
E↑； 氧化型和还原型都形成沉淀，看二者Ks 的相对大小。
应用 ：3
如
解释元素的氧化还原特性 Fe3+
E /V
A
0.771 Fe2+ -0.44 Fe
故Fe2+不会发生歧化反应 可发生歧化反应的逆反应
Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ 在Fe2+盐溶液，加入少量金属铁能 避免Fe2+被空气中氧气氧化为Fe3+
第5章 原子结构与周期系
1.波尔理论：定态假设；轨道假设；跃迁假设 2.微观粒子的波﹑粒二象性:
第六章 化学键与分子结构
1.离子键：本质，特征 2.价键理论
理论要点，共价键本质特征， 键和键，键参数
3.杂化轨道理论与分子构型
理论要点； sp, sp2,sp3,不等性sp3杂化：分子构型及书上实例
4.分子间力和氢键
（1）共价键极性与分子极性（电偶极矩p与分子构型） (2) 色散力，诱导力，取向力 （3）氢键：特征；存在条件；对物性影响
热力学第二定律 封闭体系：∆G <0, 自发过程 孤立体系： ∆S >0, 自发过程
-ΔGT,P=(W有用)
最大
热力学第三定律 T=0 K, 纯物质完整晶态， 混乱度最小，S= 0
概念：
1.热力学标准态;状态函数；内能U; 热Q; 功W 2.热效应；焓（变） （H, △H, △rHθ, △rHθm, △fHθm) 3.吉布斯自由能(G, △G, △rGθ, △rGθm, △fGθm) 4.熵（Sθm, △rSθm ）
2.角量子数 l
角量子数 l 可表示原子轨道或电子云的形状。
l= 0, 1, 2, 3, …, (n-1)
l=0时（s轨道），原子轨道或电子云呈球形分布； l=1时（p轨道），原子轨道的角度分布图为双球面，电子云 的角度分布的图为两个交于原点的橄榄形曲面； l=2（d轨道）及3（称f轨道）时,原子轨道的形状更为复杂。
5.缓冲溶液：（1）定义；组成；缓冲原理（加酸，加碱，稀释）
（2）
c(H+) ≈ Ka
c(弱酸) c(弱酸盐)
pH ≈ pKa－ lg
c(弱酸) c(弱酸盐) c(弱碱)
c(OH－) ≈ Kb
c(弱碱)
c(弱碱盐)
pH ≈ 14－pKb＋ lg
c(弱碱盐)
6.沉淀-溶解平衡：（1）溶度积 Ks 及与溶解度关系 （2）溶度积规则：比较离子积与Ks 7. 配离子的离解平衡： （1）配合物的构成 (中心离子，配位原子，配位数) （2）配合物的命名（配正，配负，2个以上配体）
n值越大，电子出现几率最大的区域离核越远，也可以说电 子离核的平均距离越大。
n值相同的各原子轨道电子离核的平均距离较接近，故常把 具有相同主量子数n的各原子轨道归并称为同一个“电子层”。 n=1,2,3,4,5,6等正整数，电子层分别用K,L,M,N,O,P表示, 称 为电子层的符号。
在氢原子中n值越大的电子层，电子的能量越高。但在多电 子原子中，核外电子的能量则由主量子数n和角量子数l两者决 定。
6.四个量子数 n, l, m, ms：取值，意义 7. 核外电子排布：
（1）三原则：泡利不相容；能量最低；洪特规则 （2）电子进入能级顺序及电子分布式：重点4，5周期
8. 周期系与元素性质：
（1）外层电子构型与周期表中的位置 （2）有效核电荷数，原子半径，电负性
1.主量子数n
描述了原子中电子出现几率最大的区离核的远近。
ms的取值只有+1/2和-1/2，不依赖于n，l，m三个量子数
它描述了电子自旋运动的特征。 电子的自旋只有两个方向，通常称为正自旋和反自旋，或 顺时针方向和反时针方向，可用向上或向下的箭头 “↑↓”来表示这两个不同方向的电子自旋运动状态。
原子的外层电子构型与周期表的分区 外层电子构型
分区
最外层电子 ns np
第三章 基本知识点及要求
1.道尔顿分压定律: pi = p总 xi 2.平衡常数： （1）气相反应： Kp, Kθ （注意单位） （2）溶液反应: αB, Kc, Kθ （3）意义及书写注意事项 （4）多重平衡规则： Kθ= Kθ1. Kθ2 3.化学反应等温方程式： （1） ΔrGm(T) ＝ -RTlnK(T) （2）ΔrGm (T)＝ RT lnJc/K ΔrGm (T) ＝ RT lnJp /K
应用 ：1
计算电对的标准电极电势
E1 B z1
2 3 E E A z2 C z 3 D E z z E = z1 E + z2 E + z3 E z1 E + z2 E + z3 E E = z z、z1、z2、z3 分别为各电对中氧化型
与还原型的氧化数之差
应用 ：1
例1 E /V BrO3
B －
（3） ln Kθ(T)＝-ΔrHθm / RT +ΔrSθm / R
K2 θ ln K1 θ
＝
ΔrHθm R
（T
T2 – T1
2 ×T1
）
4.一元弱酸弱碱的电离平衡： c (H+)= { Ka. c(HA) }1/2
c(HAc)/ Ka ≥400 c(NH3· H2O)/ Kb ≥400
c(OH－) ≈ { Kb. c(B) }1/2
角量子数就表示同一电子层n的不同“电子亚层”。
n, l相同的各原子轨道属于同一 “电子亚层”，简称“亚 层”。
3. 磁量子数 m
m = 0，±1，±2，……±l。
决定了原子轨道（或电子云）在空间的伸展方向。 l=0，m=0，亚层只有一个球形的s轨道，无方向性。 l=1，m=0﹑±1，p亚层有三个不同伸展方向的p轨道，常用pz， px，py表示这三个不同伸展方向。 l=2，m=0﹑±1﹑±2，d亚层有5个不同伸展方向的d轨道。 当n, l, m 都确定，就决定了是哪一个主层、什么形状的亚层、 某个伸展方向的轨道。
4.自旋量子数 ms
kiln Silver atomic ray Small clearance space Magnetic field screen
Electron spin visualized
想象中的电子自旋 两种可能的自旋方向: 正向(+1/2)和反向(-1/2) 自旋运动使电子具有类似于微磁体的行为， 产生方向相反的磁场 自旋相反的一对电子, 磁场相互抵消.
计算电对的标准电极电势 z1 E + z 2 E + z3 E E = z ? BrOz1 ? Br 1.605 Br2 z3 z2 0.76 z4 z2
0.61 z
E (BrO-/Br2)=
z4E (BrO-/Br-) -z3 E (Br2/Br-)
(2×0.76-1×1.605)V = 1 = 0.455V
次外层电子 （n-1）d （n-2）f
末电子填入轨道
位置
外层电子构型
Leabharlann Baidu
s区
p区
s轨道
p轨道
Ⅰ A ⅡA
ⅢA---零族
ns1--2
ns2np1--6
d区
ds区 f区
d轨道
d轨道 d10 f轨道
ⅢB---Ⅷ
(n-1)d1-9ns1-2
ⅠB ⅡB (n-1)d10ns1--2 镧系 锕系(n-2)f1--14(n-1)d0-2ns2
杂化轨道对称性分布原则
杂化后原子轨道在球形空间中尽量成对称性分布，因此，等 性杂化轨道间的键角相等。
杂化类型
sp
sp2
sp3 四面体形 ０ １ ２ V形
H2 O
杂化轨道构 直线形 三角形 型 杂化轨道中 孤电子对数 ０ ０
(Cu+/Cu)=0.520V
应用 ：3
如 E /V
A
解释元素的氧化还原特性
Fe3+
0.771 Fe2+ -0.44 Fe
E (O2/H2O)=1.229V >E (Fe3+/Fe2+) Fe2+在空气中不稳定, 易被空气中氧氧化为Fe3+ 。 4Fe2+ + O2 + 4H+ → 4Fe3+ + 2H2O
原子轨道杂化原则
形成分子时才发生杂化，孤立原子的s、p 、d等轨道不发生杂化。
能量相近原则
只有能量相近的轨道才能发生杂化（如ns和np)。
轨道数目守恒原则
新组成的杂化轨道数目等于原来的原子轨道数目。
能量重新分配原则
杂化前原子轨道能量各不相同，杂化轨道的能量相同
最大重叠原则
杂化时，都有s轨道的参与，s轨道的Ψ 为正值，导致杂化轨 道一头大一头小。大头部分参与形成稳定化学键。