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一化辞典（持续更新）

第一章

物质的分类及转化

一.物质的分类

1.任何物质都是由元素组成的，根据元素组成对物质进行分类是化学研究的基础

2.单质：只由一种元素组成的纯净物（氢气，氧气等）

化合物：由多种元素组成的纯净物（纯水，硫酸等）

3.元素在物质中的存在形态：

（1）游离态：元素以单质形式存在的状态

（2）化合态：元素以化合物形式存在的状态

4.同素异形体：

（1）同种元素形成的不同单质叫同素异形体

同素异形体的形成有两种方式：

• 原子个数不同，如氧气和臭氧
• 原子排列方式不同，如金刚石和石墨

（2）同素异形体之间的性质差异主要体现在物理性质上

同素异形体之间的转化属于化学变化（化学反应）

5.物质的分类

二.氧化物

1.氧化物的定义：

氧化物与另外一种化学元素组成的二元化合

2.氧化物的分类：

• 按组成元素分：

（1）金属氧化物：如氧化钾、氧化钙、三氧化二铁

（2）非金属氧化物：如二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫、五氧化二磷

• 按性质分：

（1）成盐氧化物：

酸性氧化物：

可以和碱反应，只生成一种盐和水，如二氧化碳、三氧化硫

碱性氧化物：

可以和酸反应，只生成一种盐和水，如氧化钠、氧化铜

两性氧化物：

既能和酸反应只生成一种盐和水，也能和碱反应只生成一种盐和水，如氧化铝

（2）不成盐氧化物：如一氧化碳、一氧化氮

（3）特殊氧化物：如四氧化三铁、过氧化氢

三.分散系

1.概念：把一种（或多种）物质以粒子形式分散到另一种（或多种）物质中所形成的混合物

2.分散系中被分散成粒子的物质叫做分散质，另一种物质叫做分散系

3.根据分散质粒子的直径大小：

0<溶液<1nm<胶体<100nm<浊液（分散质粒子直径）

4.胶体的制备

（1）具体操作：向烧杯中加入40mL蒸馏水，将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5~6滴三氯化铁饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热.

（2）实验原理：

注意：

• 不能用自来水代替蒸馏水，自来水中的离子会使胶体聚沉
• 当溶液呈红褐色时则停止加热，否则加热过度则会使胶体沉淀
• 边加边振荡烧杯，但不能使用玻璃棒搅拌，否则会使胶体沉淀

5.胶体的性质：

• 丁达尔效应

内容：当光束通过胶体时，由于胶体粒子对光线的散射（光波偏离原来方向而分散传播），可以再垂直光的路径上看到一条明显的光柱，这现象叫做丁达尔效应。由于溶液粒子的大小一般不超过1nm，溶液对光的散射作用很微弱

主要应用和举例：利用丁达尔效应鉴别溶液和胶体

• 电泳

内容：胶粒在外加电厂的作用下做定向移动（胶粒带电如氢氧化铁胶粒带正电）

主要应用举例：工厂静电除尘

• 聚沉

内容：胶体粒子聚集成为较大的颗粒，形成沉淀从分散剂中析出的过程。

常见的聚沉方法：加热、加入电解质、加入与胶体粒子带相反电荷的胶体

主要应用举例：制豆腐、工业之肥皂、解释某些自然现象，如江河入海口形成沙洲

• 渗析

内容：由于胶粒半径较大不能透过半透膜，而离子、小分子半径较小可透过半透膜，用此方法可将胶体提纯

主要应用举例：血液透析，净化、精制胶体

第二章

离子反应

一.电解质与非电解质的定义：

1.电解质：在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物

2.非电解质：在水溶液里以及熔融状态下都不能导电的化合物

3.电解质与非电解质的相同之处，在于它们都是化合物

单质、混合物既不属于电解质，又不属于非电解质

4.电解质一定是本身含有离子或能电离出离子的化合物。

有些化合物的水溶液能导电，但溶液中的粒子不是该化合物自身所电离产生的，故不属于电解质而是非电解质。

如二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳、氨气等，但它们与水反应生成的亚硫酸、硫酸、碳酸、一水合氨等能发生电离，是电解质

二.电解质的电离

1.电离：电解质溶于水或处于熔融状态下时，形成自由移动离子的过程

2.氯化钠固体受热融化，离子运动随温度升高而加快，克服了离子间的相互作用，产生了能够自由移动的钠离子和氯离子而能导电

三.强电解质和弱电解质：

1.强电解质和弱电解质的定义

• 强电解质：再水溶液中（或熔融状态下）能完全电离的电解质

（1）强酸：硫酸、硝酸、盐酸、高氯酸、氢碘酸、氢溴酸

（2）强碱：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡

（3）大多数盐：氯化钠、碘化钾、硝酸钙、醋酸钙、氯化铵、硫酸钡

（4）活泼金属氧化物：氧化钠、氧化镁

• 弱电解质：溶于水后只能部分电离的电解质

（1）弱酸

（2）弱碱

（3）水

2.强电解质和弱电解质的重要概念

（1）划分强弱、弱电解质的唯一标准是看电解质是否完全电离

（2）电解质的强弱与其溶解性无关

（3）电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系，强电解质溶液的导电性不一定强。导电性的强弱取决于溶液中自由移动的离子浓度（电荷量）

第二十一章

电化学

一.原电池

1.原电池的基本概念

• 能量转化：将化学能转化为电能的的装置
• 本质：将一个可以自发进行的氧化还原反应分开在两个区域进行，将两个区域用导线连接起来，电子则定向的由发生氧化反应的负极流向发生还原反应的正极，从而实现化学能向电能的转化的装置
• 原电池工作原理：氧化还原为中心，两极一液成回路

（1）负极：失电子，发生氧化反应

（2）正极：得电子，发生还原反应

（3）电子由负极经外电路（导线）流向正极（由负到正）；电流由正极流向负极

（4）离子移动：阳离子往正极移动，阴离子往负极移动（正正负负）

2.原电池工作原理（以锌铜原电池为例）

（1）电极反应（实验原理）

（2）实验装置

（3）盐桥的组成和作用

盐桥的组成：盐桥中装有含氯化钾饱和溶液的琼胶

盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；

b.平衡电荷，使原电池不断产生电流

盐桥中离子移向：阴离子移向负极，阳离子移向正极

3.原电池正、负极判断

（1）根据电极反应或总反应方程式来判断

做还原剂、失电子、化合价升高、发生氧化反应的电极是负极

做氧化剂、得电子、化合价降低、发生还原反应的电极是正极

（2）根据外电路中电子流向或电流方向来判断

电子流出或电流流入的一极是负极；电子流入或电流流出的一极是正极

（3）根据内电路（电解质溶液）中离子的迁移方向来判断

阳离子向正极移动；阴离子向负极移动

（4）根据原电池的两电极材料来判断

两种金属（或金属与非金属）组成的电极，若它们都与（或都不与）电解质溶液单独能反应，则较活泼的金属做负极；若只有一种电极与电解质溶液能反应，则能反应的电极作负极

（5）根据电极现象来判断

工作后，电极质量减少，说明该电极金属溶解，市区电子变成金属离子，该电极为负极；电极质量增加或不变，说明溶液中的阳离子在该电极放电生成金属单质或溶液中的阳离子得电子，该电极为正极

3.原电池的应用

（1）加快氧化还原反应的速率：

一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池是反应速率加快

（2）比较金属活动性的强弱

a.方法：一般情况下，负极的金属活动性比正极的金属活动性强

b.常见规律：电极质量较少，作负极较活泼，有气体生成、电极质量不断增加或不变作正极，较不活泼

（3）设计原电池

a.依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料（或在负极上被氧化），氧化剂（电解质溶液中的阳离子）在正极上被还原

b.选择合适的材料

• 电极材料：电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料
• 电解质溶液：电解质溶液一般能与负极反应

（4）用于金属的防护——牺牲阳极法

• 原理：利用原电池原理，让被保护金属做正极，一种活泼性较强的金属做负极，用导线相连
• 被保护的金属作正极，活泼型更强的金属作负极

4.常见的化学电源：一次电池

一次电池就是放电后不可再次充点电的电池

一次电池中的电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做干电池

5.常见的化学电源：二次电池

二次电池又称为可充电电池或蓄电池。

充电电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又可以逆向进行，生成物重新转化为反应物，使充电、放点可以在一定时期内循环进行。

6.常见的化学电源：燃料电池——氢氧燃料电池

燃料电池是一种连续地将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。

燃料电池的能量转化率可以达到80%以上

二.电解池

1.电解池基本概念

（1）能量转化：将电能转变为化学能

（2）工作原理：

a.阴极：发生还原反应、得电子、与外接电源负极相接

b.样机：发生氧化反应、失电子、与外接电源正极相接

c.离子移动：阴阳相吸（阴离子移向阳极，阳离子移向阴极）

2.电解规律：阴极产物判断

（1）考虑谁“得电子”：阳离子或水（氢离子）

（2）得电子的顺序（氧化性顺序）

若是电解水溶液中的钾离子/钙离子/钠离子/镁离子/铝离子，等同于电解水

3.电解规律：阳极产物判断

（1）考虑谁“失电子”：阴离子或水（氢氧根离子）或电极材料

（2）优先考虑电极材料：

若是活性电极（除铂棒、金棒、石墨棒以外），则金属单质失电子

若是惰性电极（铂棒、金棒、石墨棒）不反应只导电

（3）失电子顺序（还原性顺序）

若是电解最高价含氧酸根，等同电解水

电解水：

负氢（氢气）正氧（氧气）

4.使用惰性电极电解电解质溶液的四大类型

5.电解的应用：氯碱工业