高中化学竞赛全套资料

初赛基本要求

1.有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器（天平、量筒、移液管、滴定

管、容量瓶等等）测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法

对有效数字的制约。

2.气体理想气体标准状况（态）。理想气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。分压定律。

气体相对分子质量测定原理。气体溶解度（亨利定律）。

3.溶液溶液浓度。溶解度。浓度与溶解度的单位与换算。溶液配制（仪器的选择）。重结晶的方

法及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。重结晶和洗涤溶剂（包括混合溶剂）的选择。胶体。分散相和连续相。胶体的形成和破坏。胶体的分类。胶体的基本结

构。

4.容量分析被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念。酸碱滴定曲线（酸碱

强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系）。酸碱滴定指示剂的选择。以高锰酸钾、重

铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液的基本滴定反应。分析结果的计算。分析结果的准确度

和精密度。

5. 原子结构核外电子运动状态: 用s、p、d等来表示基态构型（包括中性原子、正离子和负离子）

核外电子排布。电离能、电子亲合能、电负性。

6.元素周期律与元素周期系周期。1—18族。主族与副族。过渡元素。主、副族同族元素从上到

下性质变化一般规律；同周期元素从左到右性质变化一般规律。原子半径和离子半径。s、p、d、ds区元素的基本化学性质和原子的电子构型。元素在周期表中的位置与核外电子结构（电子层数、价电子层与价电子数）的关系。最高氧化态与族序数的关系。对角线规则。金属与非金属在周期

表中的位置。半金属（类金属）。主、副族的重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、

常见氧化态及主要形态。铂系元素的概念。

7.分子结构路易斯结构式。价层电子对互斥模型。杂化轨道理论对简单分子（包括离子）几何构

型的解释。共价键。键长、键角、键能。σ键和π　键。离域π键。共轭（离域）体系的一般性质。

等电子体的一般概念。键的极性和分子的极性。相似相溶规律。对称性基础（限旋转和旋转轴、

反映和镜面、反演和对称中心）。

8．配合物路易斯酸碱。配位键。重要而常见的配合物的中心离子（原子）和重要而常见的配体（水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱和烃等）。螯合物及螯合效应。重要而常

见的配合反应。配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的关系（定性说明）。配合物几

何构型和异构现象基本概念和基本事实。配合物的杂化轨道理论。用杂化轨道理论说明配合物的

磁性和稳定性。用八面体配合物的晶体场理论说明Ti(H2O)63+的颜色。软硬酸碱的基本概念和重要的软酸软碱和硬酸硬碱。

9．分子间作用力范德华力、氢键以及其他分子间作用力的能量及与物质性质的关系。

10.晶体结构分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。晶胞（定义、晶胞参数和原子坐标及以

晶胞为基础的计算）。点阵（晶格）能。配位数。晶体的堆积与填隙模型。常见的晶体结构类型：

NaCl、CsCl、闪锌矿（ZnS）、萤石（CaF2）、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、金红石、二氧化硅、钙钛矿、钾、镁、铜等。

11.化学平衡平衡常数与转化率。弱酸、弱碱的电离常数。溶度积。利用平衡常数的计算。熵（混

乱度）的初步概念及与自发反应方向的关系。

12.离子方程式的正确书写。

13.电化学氧化态。氧化还原的基本概念和反应的书写与配平。原电池。电极符号、电极反应、原

电池符号、原电池反应。标准电极电势。用标准电极电势判断反应的方向及氧化剂与还原剂的强

弱。电解池的电极符号与电极反应。电解与电镀。电化学腐蚀。常见化学电源。pH、络合剂、沉淀剂对氧化还原反应影响的说明。

14.元素化学卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、锡、铅、硼、铝。碱金属、碱土金属、稀有气体。

钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、银、金、锌、汞、钼、钨。过渡元素氧化态。氧化物和氢氧

化物的酸碱性和两性。常见难溶物。氢化物的基本分类和主要性质。常见无机酸碱的基本性质。

水溶液中的常见离子的颜色、化学性质、定性检出（不包括特殊试剂）和一般分离方法。制备单

质的一般方法。

15.有机化学有机化合物基本类型——烷、烯、炔、环烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、

酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物以及磺酸的命名、基本性质及相互转化。异构现象。加成反应。

马可尼科夫规则。取代反应。芳环取代反应及定位规则。芳香烃侧链的取代反应和氧化反应。碳

链增长与缩短的基本反应。分子的手性及不对称碳原子的R、S构型判断。糖、脂肪、蛋白质的基本概念、通式和典型物质、基本性质、结构特征及结构表达式。

16.天然高分子与合成高分子化学的初步知识（单体、主要合成反应、主要类别、基本性质、主要应用）。

决赛基本要求

本基本要求在初赛要求基础上增加下列内容，数学工具不涉及微积分。

1.原子结构四个量子数的物理意义及取值。氢原子和类氢离子的原子轨道能量的计算。s、p、d

原子轨道轮廓图及应用。

2.分子结构分子轨道基本概念。定域键键级。分子轨道理论对氧分子、氮分子、一氧化碳分子、

一氧化氮分子的结构和性质的理解及应用。一维箱中粒子模型对共轭体系电子吸收光谱的解释。

超分子的基本概念。

3.晶体结构点阵的基本概念。晶系。根据宏观对称元素确定晶系。晶系与晶胞形状的关系。十四

种空间点阵类型。点阵的带心（体心、面心、底心）结构的判别。正当晶胞。布拉格方程。

4.化学热力学基础热力学能（内能）、焓、热容、自由能和熵。生成焓、生成自由能、标准

熵及有关计算。反应的自由能变化与反应的方向性。吉布斯-亥姆霍兹方程及其应用。范特霍夫等温方程及其应用。标准自由能与标准平衡常数。平衡常数与温度的关系。热化学循环。相、相律

和单组分相图。克拉贝龙方程及其应用。

5.稀溶液的通性（不要求化学势）。

6. 化学动力学基础反应速率基本概念。速率方程。反应级数。用实验数据推求反应级数。一

级反应积分式及有关计算（速率常数、半衰期、碳-14法断代等）。阿累尼乌斯方程及计算（活化能的概念与计算；速率常数的计算；温度对速率常数影响的计算等）。反应进程图。活化能与反

应热的关系。反应机理一般概念及推求速率方程（速控步骤、平衡假设和稳态假设）。离子反应

机理和自由基反应机理基本概念及典型实例。催化剂及对反应的影响（反应进程图）。多相反应

的反应分子数和转化数。

7. 酸碱质子理论缓冲溶液的基本概念。典型缓冲体系的配制和pH值计算。利用酸碱平衡常数

的计算。溶度积原理及有关计算。

8.Nernst方程及有关计算原电池电动势的计算。pH对原电池的电动势、电极电势、氧化还

原反应方向的影响。沉淀剂、络合剂对氧化还原反应方向的影响。用自由能计算电极电势和平衡

常数或反之。

9.配合物的晶体场理论化学光谱序列。配合物的磁性。分裂能、电子成对能、稳定化能。利

用配合物平衡常数的计算。络合滴定。软硬酸碱。配位场理论对八面体配合物的解释。

10.元素化学描述性知识达到国际竞赛大纲二级水平。

11.自然界氮、氧、碳的循环。环境污染及治理、生态平衡、绿色化学的一般概念。

12.有机化学描述性知识达到国际竞赛大纲二级水平(不要求不对称合成,不要求外消旋体拆分)。

13.氨基酸、多肽与蛋白质的基本概念。DNA与RNA。

14. 糖的基本概念。葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖。糖苷。纤维素与淀粉。

15.有机立体化学基本概念。构型与构象。顺反异构（trans-、cis-和Z-、E-构型）。对映异构与非

对映异构。endo-和exo-。D，L构型。

16.利用有机物的基本反应对简单化合物的鉴定和结构推断。

17.制备与合成的基本操作用电子天平称量。配制溶液、加热、冷却、沉淀、结晶、重结晶、

过滤（含抽滤）、洗涤、浓缩蒸发、常压蒸馏与回流、倾析、分液、搅拌、干燥。通过中间过程

检测（如pH、温度、颜色等）对实验条件进行控制。产率和转化率的计算。实验室安全与事故

紧急处置的知识与操作。废弃物处置。仪器洗涤和干燥。实验工作台面的安排和整理。原始数据

的记录与处理。

18.常见容量分析的基本操作、基本反应及分析结果的计算。容量分析的误差分析。

19.分光光度法。比色分析。

马可尼科夫规则

他对于凯库勒的有机分子机构学说很有兴趣，并使之有了一个重大发展。当时，人们普遍认为，

碳原子只能形成六碳环。诚然，六碳环最稳定，也最容易生成，但马尔科夫尼科夫证明这并不是唯一

的可能。1879年，他制成了四碳环化合物；1889年，他又实现了七碳环化合物。他还指出了氯原子和

溴原子与含双键碳链的连接特点。这一特点的成因是半个世纪后泡利,由共振说解释清楚的，不过，人

们现在仍称这种加成过程遵从马尔科夫尼科夫规则。

马可尼科夫(马尔科夫尼科夫)规则,又叫马氏加成.

即"烯烃与氢卤酸的加成，氢加在氢多的碳上".

出现马氏规则的原因是:取代基越多的碳正离子越稳定也越容易形成.这样占主导的取代基多的碳

就优先被负离子进攻加成.

在烯烃的亲电加成反应过程中，氢正离子首先进攻双键（这一步是定速步骤），生成一个碳正离

子，然后卤素负离子再进攻碳负离子生成产物。立体化学研究发现，后续的卤素负离子的进攻是从与

氢离子相反的方向发生的，也就是反式加成。

如丙烯与HBr的加成：

CH-CH=CH+ HBr → CH-CHBr-CH第一步，HBr电离生成H和Br离子，氢离子作为亲电试剂首先进

攻C=C双键，形成这样的结构.

第二步，由于氢已经占据了一侧的位置，溴只能从另外一边进攻。根据马氏规则，溴与2-碳成键，然后氢打向1-碳的一边，反应完成。

水、硫酸、次卤酸等都可以进行亲电加成,且它们的加成都属于马氏加成即它们都符合马可尼科夫

规则.

螯合物

金属EDTA螯合物

螯合物是（旧称内络盐）是由中心离子和多齿配体结合而成的具有环状结构的配合物。螯合物是

配合物的一种，在螯合物的结构中，一定有一个或多个多齿配体提供多对电子与中心体形成配位键。“螯”指螃蟹的大钳，此名称比喻多齿配体像螃蟹一样用两只大钳紧紧夹住中心体。

螯合物通常比一般配合物要稳定，其结构中经常具有的五或六元环结构更增强了稳定性。正因为

这样，螯合物的稳定常数都非常高，许多螯合反应都是定量进行的，可以用来滴定。使用螯合物还可

以掩蔽金属离子[1]。

可形成螯合物的配体叫螯合剂。常见的螯合剂如下：

乙二胺（en），二齿

2,2'-联吡啶（bipy），二齿

1,10-二氮菲（phen），二齿

草酸根（ox），二齿

乙二胺四乙酸（EDTA），六齿

值得一提的是EDTA (ethylenediaminetetracetic acid），它能提供2个氮原子和4个羧基氧原子与金属

配合，可以用1个分子把需要6配位的钙离子紧紧包裹起来，生成极稳定的产物。其化学结构表示如

下：

(HOOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COOH)2 （下标）

螯合物在工业中用来除去金属杂质，如水的软化、去除有毒的重金属离子等。一些生命必须的物

质是螯合物，如血红蛋白和叶绿素中卟啉环上的4个氮原子把金属原子(血红蛋白含Fe3+，叶绿素含Mg2+)固定在环中心。

螯合效应

定义

对同一种原子，若形成螯合物比单基配位体形成的络合物(非螯合物)要更加稳定，这种效应称作螯

合效应。螯合物一般以五元环、六元环为最稳定，且一个络合剂与中心离子所形成的螯环的数目越多

就越稳定。

产生原因

第一个原因:

Chelate effect 又叫Entropy effect Cd(H2O)42+ + 4CH3NH2 → Cd(CH3NH2)42+ + 4H2O DGo=-37.2KJ, DHo=-57.3KJ, DSo=-67.3J/oK Cd(H2O)42+ + 2en →　Cd(en)22+ + 4H2O DGo=-60.7KJ, DHo=-56.5KJ, DSo=+14.1J/oK

第二个原因

一只脚上了，另一只脚亦在不远处，以五、六圆环较为显著，七、八圆环则螯合效应很小，其Chelate Effect 可以忽略。

铂系元素

铂系元素几乎完全成单质状态存在，高度分散在各种矿石中，例如原铂矿、硫化镍铜矿、磁铁矿

等。铂系元素几乎无例外地共同存在，形成天然合金。在含铂系元素矿石中，通常以铂为主要成分，

而其余铂系元素则因含量较小，必须经过化学分析才能被发现。由于锇、铱、钯、铑和钌都与铂共同

组成矿石，因此它们都是从铂矿提取铂后的残渣中发现的。

铂系元素化学性质稳定。它们中除铂和钯外，不但不溶于普通的酸，而且不溶于王水。铂很易溶

于王水，钯还溶于热硝酸中。所有铂系元素都有强烈形成配位化合物的倾向。

铂系元素都是稀有金属，它们在地壳中的质量分数估计为：

铂系元素几乎完全以单质状态存在，高度分散在各种矿石中，并共生在一起。

从铂系元素原子的价电子结构来看，除锇和铱有2个s原子外，其余都只有1个s电子或没有s

电子。

形成高氧化态的倾向从左向右(由钌到钯，由锇到铂)逐渐降低。这一点和铁系元素是一样的。和

其它各副族的情况一样，铂系元素的第6周期各元素形成高氧化态的倾向比第5周期相应各元素大。

其中只有钌和锇表现出了与族数相一致的+8氧化态。

我们从物理性质、化学性质两个方面来介绍铂系元素的通性。

⑴物理性质

铂系元素除锇呈蓝灰色外，其余都是银白色的。从金属单质的密度看，铂系元素又可分为两组：

第5周期的钌、铑、钯的密度约为12g·cm-3，成为轻铂金属；第6周期的锇、铱、铂的密度约为22g·cm-3，称为重铂金属。

铂系元素都是难熔金属，轻铂金属和重铂金属的熔、沸点都是从左到右逐渐降低。这六种元素中，

最难熔的是锇，最易熔的是钯。熔沸点的这种变化趋势与铁系金属相似，这也可能是因为nd轨道中成单电子数从左到右逐渐减少(钌、铑、钯分别为3、2、0；锇、铱、铂分别为4、3、1)，金属键逐渐减

弱的缘故。

在硬度方面，钌和锇的特点是硬度高并且脆，因此不能承受机械处理。铑和铱虽可以承受机械处

理，但也很困难。钯和铂，尤其是铂，极易承受机械处理，纯净的铂具有高度的可塑性。将铂冷轧，

可以制得厚度为0.0025mm的箔。

⑵化学性质

铂系金属的化学性质表现在以下几个方面：

①铂系金属对酸的化学稳定性比所有其它各族金属都高。

钌和锇，铑和铱对酸的化学稳定性最高，不仅不溶于普通强酸，也不溶于王水中。

钯和铂都能溶于王水，钯还能溶于硝酸(稀硝酸中溶解慢，浓硝酸中溶解快)和热硫酸中。

②在有氧化剂存在时，铂系金属与碱一起熔融，都可以转变成可溶性的化合物。

③铂系金属不和氮作用。室温下对空气、氧等非金属都是稳定的，不作用。高温下才能与氧、硫、

磷、氟、氯等非金属作用，生成相应的化合物。

室温下只有粉状的锇在空气中会慢慢地被氧化，生成挥发性的四氧化锇OsO4，OsO4的蒸气没有颜色，对呼吸道有剧毒，尤其有害于眼睛，会造成暂时失明。

④铂系金属都有一个特性，即很高的催化活性，金属细粉的催化活性尤其大。

大多数铂系金属能吸收气体，特别是氢气。锇吸收氢气的能力最差，钯吸收氢气的能力最强。常

温下，钯溶解氢的体积比为1：700，在真空中把金属加热到373K，溶解的氢就完全放出。氢在铂中的

溶解度很小，但铂溶解氧的本领比钯强，钯吸收氧的体积比为1：0.07，而铂溶解氧的体积比为1：70。铂系金属吸收气体的性能是与它们的高度催化性能有密切关系的。

⑤铂系金属和铁系金属一样，都容易形成配位化合物。

不对称碳原子的R、S构型判断

在有机化学中，碳原子在形成有机分子的时候，4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构。由于相连的原子或基团不同，它会形成两种分子结构。这两种分子拥有完全一样的物理、化学性

质。比如它们的沸点一样，溶解度和光谱也一样。但是从分子的组成形状来看，它们依然是两种分子。

这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样，看上去互为对应。由于是三维结构，它们不管怎样旋转都

不会重合，如果你注意观察过你的手，你会发现你的左手和右手看起来似乎一模一样，但无论你怎样

放，它们在空间上却无法完全重合。如果你把你的左手放在镜子前面，你会发现你的右手才真正与你

的左手在镜中的像是完全一样的，你的右手与左手在镜中的像可以完全重叠在一起。实际上，你的右

手正是你的左手在镜中的像，反之矣然。所以又叫手性分子。

所谓的不对称碳原子的R、S构型即有机化学中的旋光异构问题

R—拉丁字Rectus（右）； S —拉丁字Sinister（左）

R/S标记法是根据手性碳原子上所连的四个原子或原子团在空间的排列方式来标记的。

用R/S标记构型的步骤为：

①按照大小次序规则，确定大小次序；

②将最小的原子或原子团置于距观察者最远处；

③观察其余三个原子或原子团由大到小的排列方式。

顺时针—— R；逆时针—— S。

狄尔斯-阿尔德反应

又称双烯合成。是共轭双烯体系与烯或炔键发生环加成反应而得环己烯或1,4-环己二烯环系的反应。1928年德国化学家O.P.H.狄尔斯和K.阿尔德在研究丁二烯与顺丁烯二酐作用时发现这类反应：在这类反应中，与共轭双烯作用的烯和炔称为亲双烯体。亲双烯体上的吸电子取代基（如羰基、氰基、

硝基、羧基等）和共轭双烯上的给电子取代基都有使反应加速的作用。

这类反应具有很强的区位和立体选择性。当双烯和亲双烯体两者都有适当的取代基，使反应可能

发生不同区位而得到两种产物时，事实上只有一种是主要的。例如异戊二烯与丁烯酮反应，以得到甲

基-（4-甲基-3-环己烯基）-甲酮为主：

在立体化学方面，这类反应都是顺式加成的，而且当反应物有可能生成内型和外型两种产物时，

一般只得内型化合物，例如环戊二烯与顺丁烯二酐的反应：

这些立体选择性不但符合大量的实验事实，而且在理论上也能用分子轨道对称守恒原理加以解释。

狄尔斯-阿尔德反应一般是可逆的,这种可逆性在合成上有时得到很好的应用。例如，在实验室要

用少量丁二烯时，就可将环己烯进行热解制得。2-环丙烯基甲酸甲酯的合成也是利用了狄尔斯-阿尔德反应及其逆反应。

苯环上原有的取代基对新导入取代基有影响，这种影响包括反应活性和进入位置两个方面。通常，

苯环上原有的第一取代基称为定位基，从大量实验事实的分析总结中发现，定位基的定位作用遵循一

定的规律，这一规律称为苯环上亲电取代反应定位规律（又称定位规则）。下面分别讨论定位基的类

型；定位规则的理论解释；二元取代苯的定位规律；定位规律的应用。

（一）定位基的类型

1．邻、对位定位基。这类定位基的结构特征是定位基中与苯环直接相连的原子不含不饱

和键（芳烃基例外），不带正电荷，且多数具有未共用电子对。常见的邻、对位定位基及其反应活性

（相对苯而言）如下：

强致活基团：―NH2(―NHR,―NR2),―OH

中致活基团：―OCH3(―OR),―NHCOCH3(－NHCOR)

弱致活基团：―ph(―Ar),―CH3(－R)

弱致钝基团：―F,―Cl,―Br,―Ｉ

这类定位基多数使亲电取代反应较苯容易进行，但卤素例外。

2．间位定位基。这类定位基的结构特征是定位基中与苯环直接相连的原子一般都含有不

饱和键（－CX3例外）或带正电荷。常见的间位定位基及其定位效应从强到弱顺序如下：

―N+H3，―N+R3，―NO2，―CF3，―CCl3，―CN，―SO3H，―COH，―COR，―COOH，

―COOR，―CONH2等。

这类定位基属致钝基团，通常使苯环上亲电取代反应较苯难进行，且排在越前面的定位基，定位效应

越强，反应也越难进行。

（二）定位规则的理论解释

苯环上的取代反应是亲电取代反应。因此，从反应活性的角度分析，凡有助于提高苯环上电

子云密度的基团，就能使苯环活化，反应活性提高；反之，凡是使环上电子云密度降低的基团，就能

使苯环钝化，反应活性降低。从反应位置的角度分析，当苯环上没有取代基时，环上六个碳原子的电

子云密度是均等的；但当苯环上有取代基时，由于取代基的电子效应沿着苯环共轭体系传递。在环上

出现了出现了电子云密度的疏密交替分布现象。第二个取代基总是进入苯环上电子云密度相对较大的

部位，从而使这些碳原子上的取代物占了多数。现以―CH3，―OH，―Cl，―NO2为代表加以说明。

1．甲基（―CH3）。甲基具有正的诱导效应（＋I），是供电子基；此外，甲基的

C－H键的σ电子可与苯环的п电子发生σ,п－超共轭效应。其结果均可使苯环上的电子云密度增

大，特别是甲基的邻、对位增加的更多。

因此，甲苯比苯易发生亲电取代反应，而且主要发生在邻、对位上。

2．酚羟基（－OH）。从诱导效应看，氧的电负性大于碳，存在负的诱导效应（-I），但氧上的未共用电子对可与苯环上的п电子产生给电子的p,п－共轭效应（＋C）。在反应时，动态

的共轭效应占主导地位，总的结果是使苯环上电子云密度提高，而不是降低，而且邻、对位增加的较

多。

所以，苯酚的亲电取代反应比苯容易进行，且第二个取代基主要进入酚羟基的邻、对位。

3．氯原子（―Cl）。氯原子的电负性较大，是吸电子基，存在负的诱导效应（-I）。但同时，氯原子的未共用电子对，同样可以与苯环上的п电子产生给电子的p,п－共轭效应（＋C）。但与酚羟基不同的是氯原子的＋C不足以抵消-I，总的结果是使苯环上电子云密度降低，且间位降低较多，邻、对位降低的较少，量子化学的计算也表明同样的结果。

（+）表示电子云密度比苯小

所以，氯苯的反应活性取决于较强的诱导效应，反应活性小于苯，而定位效应则受共轭

效应的影响较大，属邻、对位定位基。

4．硝基（－NO2）。硝基中的氮、氧的电负性均大于碳，存在负的诱导效应（-I），同时，硝基的π轨道上的电子可与苯环上的п电子产生吸电子的п,п－共轭效应（-C）。-I与-C的协同作用，使苯环上电子云密度显著下降，其中又以邻、对位降低最多，间位相对降低较少。量子化

学计算表明相同的结果。

所以，硝基苯的亲电取代反应活性小于苯，第二个取代基主要进入硝基的间位。

三二元取代苯的定位规则

苯环上已有两个取代基时，第三个取代基进入苯环的位置就决定于原有的这两个取代基的性质。一般

可分为两种情况：

1．苯环上原有的两个取代基的定位作用一致，则仍按上述规则进行。

2．环上原有的两个取代基的定位作用不一致，又可再分为两种情况：

①环上原有取代基为同类定位基，则第三个取代基进入苯环的位置取决于定位效应强的取代基。例如，

下列化合物引入第三个取代基时，将主要进入箭头所示的位置。

②环上原有取代基非同类定位基，则第三个取代基进入苯环的位置取决于邻、对位定位基。例如，下

列化合物引入第三个取代基时，其进入位置如箭头所示。

分散相

胶体化学中，称被分散的物质为分散相，又称弥散相，而连续介质称为分散介质或者说连续

相。

比如，在合金固溶胶中，合金内以细小而弥散分布的微粒的形式存在的相。在合金钢中，存在细

小微粒弥散分布的相，它对晶界有钉孔和扩大相界面作用，使合金的强度和硬度增加。

气体分压定律

在任何容器内的气体混合物中，如果各组分之间不发生化学反应，则每一种气体都均匀地分布在

整个容器内，它所产生的压强和它单独占有整个容器时所产生的压强相同。也就是说，一定量的气体

在一定容积的容器中的压强仅与温度有关。例如，零摄氏度时，1mol 氧气在 22.4L 体积内的压强是101.3kPa 。如果向容器内加入 1mol 氮气并保持容器体积不变，则氧气的压强还是 101.3kPa，但容器内的总压强增大一倍。可见， 1mol 氮气在这种状态下产生的压强也是 101.3kPa 。

道尔顿（Dalton）总结了这些实验事实，得出下列结论：某一气体在气体混合物中产生的分压等

于它单独占有整个容器时所产生的压力；而气体混合物的总压强等于其中各气体分压之和，这就是气

体分压定律（law of partial pressure）。

钙钛矿

钙钛矿

钙钛矿（Perovskite）CaTiO3

概述：钙钛矿一般为立方体或八面体形状，具有光泽，浅色到棕色。它们可用于提炼钛、铌和稀土元素，但必须是大量聚集时才有开采价值。

化学组成: CaO 41.24%，TiO2 58.76%。类质同象混入物有Na、Ce、Fe、Nb。

成因产状:常成副矿物见于碱性岩中；有时在蚀变的辉石岩中可以富集，主要与钛磁铁矿共生。

晶体形态

钙钛矿结构

呈立方体晶形。在立方体晶体常具平行晶棱的条纹，系高温变体转变为低温变体时产生聚片双晶的结果。

对称特点: 高温变体为等轴晶系，点群m3m,空间群Pm3m;在600℃以下转变为正交晶系，点群mmm,空间群Pcmm

晶胞参数: 高温变体ao=3.85埃,Z=1;在600℃以下ao=5.37埃bo=7.64埃,co=5.44埃,Z=4

晶体结构:在高温变体结构中，钙离子位于立方晶胞的中心，为12个氧离子包围成配位立方-八面体，配位数为12；钛离子位于立方晶胞的角顶，为6个氧离子包围成配位八面体，配位数为6。

（注：上面关于晶体结构的描述是错误的。根据https://www.wendangku.net/doc/3d13674393.html,/wiki/Perovskite，应该是钛离子处于立方晶胞体心，氧离子处于面心，钙离子位于角顶。）

（注2：上面的注应该是错误的，wiki和baidu这里的说法不矛盾的，把上面的图的Ti看成一个体心，Ca看成顶角，一个八面体的6个O就是6个面心的位置了。）

甘露糖

一种单糖。分子式C5H11O5CHO。为多种多糖的组成成分。以游离状态存在于某些植物果皮中，如

柑橘皮中，桃、苹果等水果中有少量游离的甘露糖，象牙棕榈子、酵母、红藻、血清球蛋白、卵类粘

蛋白和结核杆菌中含有D-甘露糖的聚糖。

甘露糖为白色晶体或结晶粉末，味甜带苦。＋29.3°（水）；β型的熔点132℃（分解），－17°→＋14.6°（水）。溶于水，微溶于乙醇。D-甘露糖与氯化钙容易形成结晶化合物C6H12O6·CaCl2·4H2O，并显示复杂的变旋光作用。D-甘露糖可被酵母发酵。

D-甘露糖可由富含D-甘露糖的聚糖（象牙棕榈子、酵母甘露聚糖等）水解制备。也可由D-甘露醇（海带制碘工业的副产品）在亚铁离子存在下，用过氧化氢氧化合成。也可由D-葡萄糖差向异构化，或由D-阿拉伯糖增长碳链等方法制备。

化学性质

高锰酸钾常温下即可与甘油等有机物反应甚至燃烧（但有时与甘油混合后反应极为缓慢，甚至感

受不到温度的升高，其原因尚不明确）；在酸性环境下氧化性更强，能氧化负价态的氯、溴、碘、硫等

离子及二氧化硫等。与皮肤接触可腐蚀皮肤产生棕色染色，数日不褪；粉末散布于空气中有强烈刺激

性，可使人连打喷嚏。尿液、二氧化硫等可使其褪色。与较活泼金属粉末混合后有强烈燃烧性，危险。

该物质在加热时分解：

2KMnO?（s）—△→K2MnO?（s）+MnO?（s）+O?（g）

·高锰酸钾在酸性溶液中氧化产物为二价锰离子

·高锰酸钾在中性溶液中还原产物一般为二氧化锰。

·高锰酸钾在碱性环境下氧化产物为墨绿色的锰酸钾（K2MnO?）

维生素C的水溶液能使高锰酸钾溶液褪色，并且维生素C溶液越浓，用量就越少。根据这一特性，

就能够用高锰酸钾测定蔬菜或水果中的维生素含量。高锰酸钾造成的污渍可用还原性的草酸、维生素C 等去除。

共轭离域体系

共轭效应 (conjugated effect) ，又称离域效应，是指由于共轭π键的形成而引起分子性质的改变

的效应。H2C=CH2，π键的两个p电子的运动范围局限在两个碳原子之间，这叫做定域运

动.CH2=CH-CH=CH2中，可以看作两个孤立的双键重合在一起，p电子的运动范围不再局限在两个碳原

子之间，而是扩充到四个碳原子之间，这叫做离域现象。

这种分子叫共轭分子。共轭分子中任何一个原子受到外界试剂的作用，其它部分可以马上受到影响。

这种电子通过共轭体系的传递方式，叫做共轭效应。

特点：沿共轭体系传递不受距离的限制。

亨利定律

亨利定律Henry's law

物理化学的基本定律之一，是英国的W.亨利在1803年研究气体在液体中的溶解度规律时发现的，

可表述为：“在一定温度下，某种气体在溶液中的浓度与液面上该气体的平衡压力成正比。”实验表

明，只有当气体在液体中的溶解度不很高时该定律才是正确的，此时的气体实际上是稀溶液中的挥发

性溶质，气体压力则是溶质的蒸气压。所以亨利定律还可表述为：在一定温度下，稀薄溶液中溶质的

蒸气分压与溶液浓度成正比：

pB＝kxB

式中pB是稀薄溶液中溶质的蒸气分压[1]；xB是溶质的物质的量分数； k为亨利常数，其值与温度、压力以及溶质和溶剂的本性有关。由于在稀薄溶液中各种浓度成正比，所以上式中的xB还可以是mB （质量摩尔浓度）或cB（物质的量浓度）等，此时的k值将随之变化。

只有溶质在气相中和液相中的分子状态相同时，亨利定律才能适用。若溶质分子在溶液中有离解、

缔合等，则上式中的xB（或mB、cB等）应是指与气相中分子状态相同的那一部分的含量；在总压力不

大时，若多种气体同时溶于同一个液体中，亨利定律可分别适用于其中的任一种气体；一般来说，溶

液越稀,亨利定律愈准确，在xB→０时溶质能严格服从定律。

定义

胶体（英语：Colloid）又称胶状分散体（colloidal dispersion）是一种均匀混合物，在胶体中含有两

种不同相态的物质，一种分散，另一种连续。分散的一部分是由微小的粒子或液滴所组成，分散质粒

子直径在1nm—100nm之间的分散系；胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类

分散体系，这是一种高度分散的多相不均匀体系。

分类

1、按分散剂的不同可分为气溶胶，固溶胶，液溶胶；

2、按分散质的不同可分为粒子胶体、分子胶体；

实例

一|常见胶体:

1、烟，云，雾是气溶胶，烟水晶，有色玻璃是固溶胶，蛋白溶液，淀粉溶液是液溶胶；

2、淀粉胶体,蛋白质胶体是分子胶体，土壤是粒子胶体；

二、胶体的性质：

能发生丁达尔现象[1],聚沉，产生电泳，可以渗析，等性质

三、胶体的应用:

1、农业生产:土壤的保肥作用.土壤里许多物质如粘土,腐殖质等常以胶体形式存在.

2、医疗卫生:血液透析,血清纸上电泳,利用电泳分离各种氨基酸和蛋白质.13

3、日常生活:制豆腐原理(胶体的聚沉)和豆浆牛奶,粥,明矾净水.

4、自然地理:江河人海口处形成三角洲,其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成胶体发生

聚沉.

5、工业生产:制有色玻璃(固溶胶),冶金工业利用电泳原理选矿,原油脱水等.

胶体的应用

胶体在自然界尤其是生物界普遍存在，应用也很广泛。

在金属、陶瓷、聚合物等材料中加入固态胶体粒子，不仅可以改进材料的耐冲击强度、耐断裂强

度、抗拉强度等机械性能，还可以改进材料的光学性质。有色玻璃就是由某些胶态金属氧化物分散于

玻璃中制成的。

医学上越来越多地利用高度分散的胶体来检验或治疗疾病，如胶态磁流体治癌术是将磁性物质制

成胶体粒子，作为药物的载体，在磁场作用下将药物送到病灶，从而提高疗效。

国防工业中有些火药、炸药须制成胶体。一些纳米材料的制备，冶金工业中的选矿，是有原油的

脱水，塑料、橡胶及合成纤维等的制造过程都会用到胶体。

胶体净水的原理

胶体粒子的直径一般在1nm——100nm之间，它决定了胶体粒子具有巨大的表面积，吸附力很强，

能在水中吸附悬浮固体或色素形成沉淀，从而使水净化，这就是胶体净水的原理。

能在水中自然形成浓度较大的胶体，并且对水质无明显副作用的物质有KAl（SO4）·12H2O、

6H2O等，这样的物质被称为净水剂，其形成胶体的化学原理是使其发生水解反应：

FeCl3·

Fe3+ + 3H2O==(可逆号) Fe(OH)3(胶体)+3H+

Al3+ + 3H2O==（可逆号）Al(OH)3(胶体)+3H+

具体介绍

为了回答什么是胶体这一问题,我们做如下实验:将一把泥土放到水中,大粒的泥沙很快下沉,浑浊的细小土粒因受重力的影响最后也沉降于容器底部,而土中的盐类则溶解成真溶液.但是,混杂在真溶液中还有一些极为微小的土壤粒子,它们既不下沉,也不溶解,人们把这些即使在显微镜下也观察不到的微小

颗粒称为胶体颗粒,含有胶体颗粒的体系称为胶体体系.胶体化学,狭义的说,就是研究这些微小颗粒分散

体系的科学.

通常规定胶体颗粒的大小为1~100nm(按胶体颗粒的直径计).小于1nm的几颗粒为分子或离子分散

体系,大于100nm的为粗分散体系.既然胶体体系的重要特征之一是以分散相粒子的大小为依据的,显然,只要不同聚集态分散相的颗粒大小在1~100nm之间,则在不同状态的分散介质中均可形成胶体体系.例如,除了分散相与分散介质都是气体而不能形成胶体体系外,其余的8种分散体系均可形成胶体体系.

习惯上,把分散介质为液体的胶体体系称为液溶胶,如介质为水的称为水溶胶;介质为固态时,称为固溶胶.

由此可见,胶体体系是多种多样的.溶胶是物质存在的一种特殊状态,而不是一种特殊物质,不是物质的本性.任何一种物质在一定条件下可以晶体的形态存在,而在另一种条件下却可以胶体的形态存在.例如,氯化钠是典型的晶体,它在水中溶解成为真溶液,若用适当的方法使其分散于苯或醚中,则形成胶体溶液.同样,硫磺分散在乙醇中为真溶液,若分散在水中则为硫磺水溶胶.

由于胶体体系首先是以分散相颗粒有一定的大小为其特征的,故胶粒本身与分散介质之间必有一明

显的物理分界面.这意味着胶体体系必然是两相或多相的不均匀分散体系.

另外,有一大类物质(纤维素、蛋白质、橡胶以及许多合成高聚物）在适当的溶剂中溶解虽可形成真

溶液，但它们的分子量很大（常在1万或几十万以上，故称为高分子物质），因此表现出的许多性质（如溶液的依数性、黏度、电导等）与低分子真溶液有所不同，而在某些方面（如分子大小）却有类似于

溶胶的性质，所以在历史上高分子溶液一直被纳入胶体化学进行讨论。30多年来，由于科学迅速地发展，它实际上已成为一个新的科学分支——高分子物理化学，所以近年来在胶体表面专著（特别是有关刊物）中，一般不再过多地讨论这方面内容。

——摘自《胶体与表面化学（第三版）》，化学化工出版社

胶体

定义；分散质粒子大小在1nm~100nm的分散系。

胶体与溶液、浊液在性质上有显著差异的根本原因是分散质粒子的大小不同。

常见的胶体：Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、硅酸胶体、淀粉胶体、蛋白质、血液、豆浆、墨水、

涂料、肥皂水、AgI、Ag2S、As2S3

分类：按照分散剂状态不同分为：

气溶胶——分散质、分散剂都是气态物质：如SO2扩散在空气中

液溶胶——分散质、分散剂都是液态物质：如Fe(OH)3胶体

固溶胶——分散质、分散剂都是固态物质：如有色玻璃、合金

3、区分胶体与溶液的一种常用物理方法——利用丁达尔效应

胶体粒子对光线散射而形成光亮的“通路”的现象，叫做丁达尔现象。

胶粒带有电荷

胶粒具有很大的比表面积(比表面积=表面积／颗粒体积)，因而有很强的吸附能力，使胶粒表面吸

附溶液中的离子。这样胶粒就带有电荷。不同的胶粒吸附不同电荷的离子。一般说，金属氢氧化物、

金属氧化物的胶粒吸附阳离子，胶粒带正电，非金属氧化物、金属硫化物的胶粒吸引阴离子，胶粒带

负电。

胶粒带有相同的电荷，互相排斥，所以胶粒不容易聚集，这是胶体保持稳定的重要原因。

由于胶粒带有电荷，所以在外加电场的作用下，胶粒就会向某一极(阴极或阳极)作定向移动，这种运动现象叫电泳。

胶体的种类很多，按分散剂状态的不同可分为液溶胶、气溶胶和固溶胶。如：云、烟为气溶胶，

有色玻璃为固溶胶。中学研究的胶体一般指的是液溶胶。胶体的性质体现在以下几方面：

①有丁达尔效应

当一束光通过胶体时，从入射光的垂直方向上可看到有一条光带，这个现象叫丁达尔现象。利用

此性质可鉴别胶体与溶液、浊液。

②有电泳现象

由于胶体微粒表面积大，能吸附带电荷的离子，使胶粒带电。当在电场作用下，胶体微粒可向某

一极定向移动。

利用此性质可进行胶体提纯。

胶粒带电情况：金属氢氧化物、金属氧化物和AgI的胶粒一般带正电荷，而金属硫化物和硅酸的胶

粒一般带负电荷。

③可发生凝聚

加入电解质或加入带相反电荷的溶胶或加热均可使胶体发生凝聚。加入电解质中和了胶粒所带的

电荷，使胶粒形成大颗粒而沉淀。一般规律是电解质离子电荷数越高，使胶体凝聚的能力越强。用胶

体凝聚的性质可制生活必需品。如用豆浆制豆腐，从脂肪水解的产物中得到肥皂等。

④发生布朗运动

含义：无规则运动（离子或分子无规则运动的外在体现）

产生原因：布朗运动是分子无规则运动的结果

布朗运动是胶体稳定的一个原因

胶体的知识与人类生活有着极其密切的联系。除以上例子外还如：

①土壤里发生的化学过程。因土壤里许多物质如粘土、腐殖质等常以胶体形式存在。

②国防工业的火药、炸药常制成胶体。

③石油原油的脱水、工业废水的净化、建筑材料中的水泥的硬化，都用到胶体的知识。

④食品工业中牛奶、豆浆、粥都与胶体有关。

总之，人类不可缺少的衣食住行无一不与胶体有关，胶体化学已成为一门独立的学科。

Fe(OH)3胶体制备:将25毫升的蒸馏水加热至沸腾，再逐滴加入1-2毫升的饱和氯化铁溶液，继续

煮沸至溶液呈红褐色。

FeCl3 +3H20 = Fe(OH)3(胶体)+3HCl

相关化学式:Al3+ +3H2o=Al(OH)3(胶体)+3H+

胶体电性

（1）正电:

一般来说，金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷，如Fe(OH)3 , Al(OH)3 , Cr(OH)3 , H2TiO3 , Fe2O3 , ZrO2 , Th2O3

（2）负电:

分金属氧化物、金属硫化物的胶体粒子带负电荷，如As2S3 , Sb2S3 , As2O3 , H2SiO3 , Au , Ag , Pt （3）胶体粒子可以带电荷，但整个胶体呈电中性

胶体的制备

A物理法：如研磨（制豆浆，研墨），直接分散（制蛋白质胶体）

B水解法：

如向煮沸的蒸馏水滴加FeCl3饱和溶液，得红褐色Fe（OH）3胶体（此法适用于制金属氢氧化物

胶体）

1.不可过度加热，否则胶体发生聚沉，生成Fe（OH）3沉淀

2.不可用自来水，自来水中有电解质会使胶体发生聚沉，应用蒸馏水

3.复分解+剧烈震荡法

4.FeCl3不能过量，过量的FeCl3也能使胶体发生聚沉

5.书写制备胶体的化学方程式时，生成的胶体不加沉淀符号“↓”　

胶体与溶液的分离

渗析法。

渗析又称透析。利用半透膜能透过小分子和小离子但不能透过胶体粒子的性质从溶胶中除掉作为

杂质的小分子或离子的过程。

渗析时将胶体溶液置于由半透膜构成的渗析器内，器外则定期更换胶体溶液的分散介质（通常是

水），即可达到纯化胶体的目的。渗析时外加直流电场常常可以加速小离子自膜内向膜外的扩散，为电

渗析(electrodialysis)。

利用半透膜的选择透过性分离不同溶质的粒子的方法。在电场作用下进行溶液中带电溶质粒子（如离子、胶体粒子等）的渗析称为电渗析。电渗析广泛应用于化工、轻工、冶金、造纸、海水淡化、环

境保护等领域；近年来更推广应用于氨基酸、蛋白质、血清等生物制品的提纯和研究。电渗析器种类

较多，W.鲍里的三室型具有代表性，其构造见图。电渗析器由阳极室、中间室及阴极室三室组成，中

间DD为封接良好的半透膜，E为Pt、Ag、Cu等片状或棒状电极，F为连接中间室的玻璃管，作洗涤用，S为pH计。电渗析实质上是除盐技术。电渗析器中正、负离子交换膜具有选择透过性，器内放入含盐

溶液，在直流电的作用下，正、负离子透过膜分别向阴、阳极迁移。最后在两个膜之间的中间室内，

盐的浓度降低，阴、阳极室内为浓缩室。电渗析方法可以对电解质溶质或某些物质进行淡化、浓缩、

分离或制备某些电解产品。实际应用时，通常用上百对以上交换膜，以提高分离效率。电渗析过程中，

离子交换膜透过性、离子浓差扩散、水的透过、极化电离等因素都会影响分离效率。

胶体粒子的结构

根据Fajans规则，胶体粒子是胶团，它又包括胶粒与扩散层，而胶粒有包括胶核与吸附层。以制

备AgI为例，当AgNO3过量时，结构可表示为

金红石

矿物名称：金红石（产在闪石内） Rutile in Amphibole

金红石是就是较纯的二氧化钛，一般含二氧化钛在95％以上，是提炼钛的重要矿物原料，但在地

壳中储量较少。它具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、高强度、小比重等优异性能，被广泛用于军工航空、

航天、航海、机械、化工、海水淡化等方面。金红石本身是高档电焊条必须的原料之一，也是生产金

红石型钛白粉的最佳原料。

::矿物概述

化学组成：TiO2,Ti60%，有时含Fe、Nb、Ta、Cr、Sn等；

鉴定特征：以其四方柱形、双晶、颜色为鉴定特征；可以和锡石(cassitoritc)区别；不溶于酸类,加入碳酸钠予以烧熔，则可溶解于硅酸，若再加入过氧化氢，可使溶液变为黄色；

成因产状：形成于高温条件下，主要产于变质岩系的含金红石石英脉中和伟晶岩脉中。此外，在

火成岩中作为副矿物出现，也常呈粒状见于片麻岩中；金红石由于其化学稳定性大，在岩石风化后常

转入砂矿；

::晶体形态

复四方双锥晶类，常具完好的四方柱状或针状晶形。常见单形为四方柱m、a和四方双锥s等，有时出现复四方柱和复四方双锥。

::晶体结构

晶系和空间群：四方晶系，P42/mmm；红棕色、红色、黄色或黑色

晶胞参数：a0=4.59埃，c0=2.96埃；

粉晶数据： 3.245(1)1.687(0.5)2.489(0.41)

::物理性质

晶体场理论

【释一】简称CFT理论。[1]化学键理论之一。主要内容：(1)把配位键设想为完全带正电荷的阳离子与配体{视为点电荷或偶极子)之间的静电引力。(2)配体产生的静电场使金属原来五个简并的d 轨道分裂成两组或两组以上能级不同的轨道，有的比晶体场中d轨道的平均能量降低了，有的升高了。

分裂的情况主要决定于中心原子(或离子)和配体的本质以及配体的空间分布。(3)d电子在分裂的d轨道上重新排布，此时配位化合物体系总能量降低(这个总能量的降低值称为晶体场稳定化能(CFSE)。晶体场理论能较好地说明配位化合物中心原子(或离子)上的未成对电子数，并由此进一步说明配位化合

物的光谱、磁性、颜色和稳定性等。

【释二】晶体场理论是研究过渡族元素（络合物）化学键的理论。它在静电理论的基础上，结合量子力学和群论（研究物质对称的理论）的一些观点，来解释过渡族元素和镧系元素的物理和化学性质，着重研究配位体对中心离子的d轨道和f轨道的影响。

一、晶体场理论的几个要点

?过渡金属的离子处于周围阴离子或偶极分子的晶体场中，前者称为中心离子，后者称为配位体。中心离子与配位体之间的作用力是单纯的静电引力，把配位质点当作点电荷来处理，不考虑配位体的轨道电子对中心离子的作用。

?晶体场理论只能适用于离子晶体矿物，如硅酸盐、氧化物等。

?在负电荷的晶体场中，过渡金属中心阳离子d轨道的能级发生变化。这种变化取决于晶体场的强

度（周围配位体的类型）和电场的配位性（配位体的对称性）。

简而言之，就是：

1、中心离子与配体之间看作纯粹的静电作用

2、中心离子d轨道在配体（场）作用下，发生能级分裂。

3、d电子在分裂后的d轨道上重排，改变了d电子的能量。

二、d轨道能级分裂

1、八面体场中d轨道能级分裂

2、四面体（场）中d轨道能级分裂

三、分裂能（?）

1、概念:

分裂后最高能量d轨道的能量与最低能量d轨道能量之差。叫做d轨道分裂能（?）

2、不同配体场中，d轨道分裂能值不同（上图）

3、影响分裂能大小因素

（1）对于同一M离子，?随配位体不同而变化，如八面体中，

I-

来说，?大小为:卤素<氧<氮<碳

（2）相同配体，同一M元素，高价离子比低价?大。

（3）相同配体，同一族，第三过渡系>第二过渡系>第一过渡系

四、晶体场稳定能（CFSE）和八面体择位能（OSPE）

在配体场作用下，d轨道发生分裂，d电子在分裂后d轨道总能量，叫做晶体场稳定能。

过渡族金属离子在八面体配位中所得到的总稳定能，称八面体晶体场稳定能。Cr3+、Ni2+、Co3+等离子将强烈选择八面体配位位置。

过渡金属离子在四面体配位中所得到的总稳定能，称四面体晶体场稳定能。Ti4+、Sc3+等离子将选择四面体配位位置。

五、晶体场理论的应用

（1）当p>?，高自旋，所有F-的配合物p>?，高自旋

（2）当p

（3）正四面体配合物一般是高自旋?

（4）对于d1、d2、d3、d8、d9、d10金属离子配合物不论弱场强场，只有1种排布，无高低自旋，只有d4~d7才分高低自旋。

2、解释配离子的空间构型:用CFSE判断。

3、解释配合物可见光谱（颜色）:d-d跃迁

4、配离子的稳定性:

用CFSE，其值越大，配合物越稳定。

克拉克值

化学元素在一定自然体系（通常为地壳）中的相对平均含量。又称元素丰度。按照不同自然

体系计算出来的元素丰度，有地壳元素丰度、地球元素丰度、太阳系元素丰度和宇宙元素丰度等。研

究地球及其各地圈的元素丰度，是地球化学的一个重要领域。

1889年美国化学家弗兰克·威格尔斯沃斯·克拉克发表了第一篇关于元素地球化学分布的论文，

将来自不同大陆岩石的许多分析数据分别求得平均值，并得出陆壳中元素的丰度。为表彰他的卓越贡

献，国际地质学会将地壳元素丰度命名为克拉克值。丰度通常用重量百分数（%）或克／吨表示。某自然体系的元素丰度，是根据组成该体系的主要物质的化学成分，用加权平均法计算出来的。如地壳元

素丰度，是根据各种岩石的化学成分用加权平均法求得的。元素丰度的研究有如下内容：研究元素丰

度的计算方法，修订元素丰度的计算值；揭示化学元素在自然界的分布规律，阐明形成这些规律的原

因；研究元素丰度及其规律性的应用，如在环境保护上的意义等。

理想气体状态方程

理想气体状态方程

理想气体状态方程（ideal gas，equation of state of），也称理想气体定律或克拉佩龙方程，描述理

想气体状态变化规律的方程。质量为M的理想气体，其状态参量压强p、体积V和绝对温度T之间的函数关系为pV=MRT/ρ=nRT

式中ρ和n分别是理想气体的摩尔质量和摩尔数；R是气体常量。对于混合理想气体，其压强p 是各组成部分的分压强p1、p2、……之和，故

pV＝（p1＋p2＋……）n＝(n1＋n2＋……)RT，式中n1、n2、……是各组成部分的摩尔数。

以上两式是理想气体和混合理想气体的状态方程，可由理想气体严格遵循的气体实验定律得出，

也可根据理想气体的微观模型，由气体动理论导出。在压强为几个大气压以下时，各种实际气体近似

遵循理想气体状态方程，压强越低，符合越好，在压强趋于零的极限下，严格遵循。

公式

pV=nRT(克拉伯龙方程[1]）

p为气体压强，单位Pa。V为气体体积，单位m3。n为气体的物质的量，单位mol，T为体系温度，

（1）当p>?，高自旋，所有F-的配合物p>?，高自旋

（2）当p

（3）正四面体配合物一般是高自旋?

（4）对于d1、d2、d3、d8、d9、d10金属离子配合物不论弱场强场，只有1种排布，无高低自旋，只有d4~d7才分高低自旋。

2、解释配离子的空间构型:用CFSE判断。

3、解释配合物可见光谱（颜色）:d-d跃迁

4、配离子的稳定性:

用CFSE，其值越大，配合物越稳定。

克拉克值

化学元素在一定自然体系（通常为地壳）中的相对平均含量。又称元素丰度。按照不同自然

体系计算出来的元素丰度，有地壳元素丰度、地球元素丰度、太阳系元素丰度和宇宙元素丰度等。研

究地球及其各地圈的元素丰度，是地球化学的一个重要领域。

1889年美国化学家弗兰克·威格尔斯沃斯·克拉克发表了第一篇关于元素地球化学分布的论文，

将来自不同大陆岩石的许多分析数据分别求得平均值，并得出陆壳中元素的丰度。为表彰他的卓越贡

献，国际地质学会将地壳元素丰度命名为克拉克值。丰度通常用重量百分数（%）或克／吨表示。某自然体系的元素丰度，是根据组成该体系的主要物质的化学成分，用加权平均法计算出来的。如地壳元

素丰度，是根据各种岩石的化学成分用加权平均法求得的。元素丰度的研究有如下内容：研究元素丰

度的计算方法，修订元素丰度的计算值；揭示化学元素在自然界的分布规律，阐明形成这些规律的原

因；研究元素丰度及其规律性的应用，如在环境保护上的意义等。

理想气体状态方程

理想气体状态方程

理想气体状态方程（ideal gas，equation of state of），也称理想气体定律或克拉佩龙方程，描述理

想气体状态变化规律的方程。质量为M的理想气体，其状态参量压强p、体积V和绝对温度T之间的函数关系为pV=MRT/ρ=nRT

式中ρ和n分别是理想气体的摩尔质量和摩尔数；R是气体常量。对于混合理想气体，其压强p 是各组成部分的分压强p1、p2、……之和，故

pV＝（p1＋p2＋……）n＝(n1＋n2＋……)RT，式中n1、n2、……是各组成部分的摩尔数。

以上两式是理想气体和混合理想气体的状态方程，可由理想气体严格遵循的气体实验定律得出，

也可根据理想气体的微观模型，由气体动理论导出。在压强为几个大气压以下时，各种实际气体近似

遵循理想气体状态方程，压强越低，符合越好，在压强趋于零的极限下，严格遵循。

公式

pV=nRT(克拉伯龙方程[1]）

p为气体压强，单位Pa。V为气体体积，单位m3。n为气体的物质的量，单位mol，T为体系温度，

（1）当p>?，高自旋，所有F-的配合物p>?，高自旋

（2）当p

（3）正四面体配合物一般是高自旋?

（4）对于d1、d2、d3、d8、d9、d10金属离子配合物不论弱场强场，只有1种排布，无高低自旋，只有d4~d7才分高低自旋。

2、解释配离子的空间构型:用CFSE判断。

3、解释配合物可见光谱（颜色）:d-d跃迁

4、配离子的稳定性:

用CFSE，其值越大，配合物越稳定。

克拉克值

化学元素在一定自然体系（通常为地壳）中的相对平均含量。又称元素丰度。按照不同自然

体系计算出来的元素丰度，有地壳元素丰度、地球元素丰度、太阳系元素丰度和宇宙元素丰度等。研

究地球及其各地圈的元素丰度，是地球化学的一个重要领域。

1889年美国化学家弗兰克·威格尔斯沃斯·克拉克发表了第一篇关于元素地球化学分布的论文，

将来自不同大陆岩石的许多分析数据分别求得平均值，并得出陆壳中元素的丰度。为表彰他的卓越贡

献，国际地质学会将地壳元素丰度命名为克拉克值。丰度通常用重量百分数（%）或克／吨表示。某自然体系的元素丰度，是根据组成该体系的主要物质的化学成分，用加权平均法计算出来的。如地壳元

素丰度，是根据各种岩石的化学成分用加权平均法求得的。元素丰度的研究有如下内容：研究元素丰

度的计算方法，修订元素丰度的计算值；揭示化学元素在自然界的分布规律，阐明形成这些规律的原

因；研究元素丰度及其规律性的应用，如在环境保护上的意义等。

理想气体状态方程

理想气体状态方程

理想气体状态方程（ideal gas，equation of state of），也称理想气体定律或克拉佩龙方程，描述理

想气体状态变化规律的方程。质量为M的理想气体，其状态参量压强p、体积V和绝对温度T之间的函数关系为pV=MRT/ρ=nRT

式中ρ和n分别是理想气体的摩尔质量和摩尔数；R是气体常量。对于混合理想气体，其压强p 是各组成部分的分压强p1、p2、……之和，故

pV＝（p1＋p2＋……）n＝(n1＋n2＋……)RT，式中n1、n2、……是各组成部分的摩尔数。

以上两式是理想气体和混合理想气体的状态方程，可由理想气体严格遵循的气体实验定律得出，

也可根据理想气体的微观模型，由气体动理论导出。在压强为几个大气压以下时，各种实际气体近似

遵循理想气体状态方程，压强越低，符合越好，在压强趋于零的极限下，严格遵循。

公式

pV=nRT(克拉伯龙方程[1]）

p为气体压强，单位Pa。V为气体体积，单位m3。n为气体的物质的量，单位mol，T为体系温度，

（1）当p>?，高自旋，所有F-的配合物p>?，高自旋

（2）当p

（3）正四面体配合物一般是高自旋?

（4）对于d1、d2、d3、d8、d9、d10金属离子配合物不论弱场强场，只有1种排布，无高低自旋，只有d4~d7才分高低自旋。

2、解释配离子的空间构型:用CFSE判断。

3、解释配合物可见光谱（颜色）:d-d跃迁

4、配离子的稳定性:

用CFSE，其值越大，配合物越稳定。

克拉克值

化学元素在一定自然体系（通常为地壳）中的相对平均含量。又称元素丰度。按照不同自然

体系计算出来的元素丰度，有地壳元素丰度、地球元素丰度、太阳系元素丰度和宇宙元素丰度等。研

究地球及其各地圈的元素丰度，是地球化学的一个重要领域。

1889年美国化学家弗兰克·威格尔斯沃斯·克拉克发表了第一篇关于元素地球化学分布的论文，

将来自不同大陆岩石的许多分析数据分别求得平均值，并得出陆壳中元素的丰度。为表彰他的卓越贡

献，国际地质学会将地壳元素丰度命名为克拉克值。丰度通常用重量百分数（%）或克／吨表示。某自然体系的元素丰度，是根据组成该体系的主要物质的化学成分，用加权平均法计算出来的。如地壳元

素丰度，是根据各种岩石的化学成分用加权平均法求得的。元素丰度的研究有如下内容：研究元素丰

度的计算方法，修订元素丰度的计算值；揭示化学元素在自然界的分布规律，阐明形成这些规律的原

因；研究元素丰度及其规律性的应用，如在环境保护上的意义等。

理想气体状态方程

理想气体状态方程

理想气体状态方程（ideal gas，equation of state of），也称理想气体定律或克拉佩龙方程，描述理

想气体状态变化规律的方程。质量为M的理想气体，其状态参量压强p、体积V和绝对温度T之间的函数关系为pV=MRT/ρ=nRT

式中ρ和n分别是理想气体的摩尔质量和摩尔数；R是气体常量。对于混合理想气体，其压强p 是各组成部分的分压强p1、p2、……之和，故

pV＝（p1＋p2＋……）n＝(n1＋n2＋……)RT，式中n1、n2、……是各组成部分的摩尔数。

以上两式是理想气体和混合理想气体的状态方程，可由理想气体严格遵循的气体实验定律得出，

也可根据理想气体的微观模型，由气体动理论导出。在压强为几个大气压以下时，各种实际气体近似

遵循理想气体状态方程，压强越低，符合越好，在压强趋于零的极限下，严格遵循。

公式

pV=nRT(克拉伯龙方程[1]）

p为气体压强，单位Pa。V为气体体积，单位m3。n为气体的物质的量，单位mol，T为体系温度，

（1）当p>?，高自旋，所有F-的配合物p>?，高自旋

（2）当p

（3）正四面体配合物一般是高自旋?

（4）对于d1、d2、d3、d8、d9、d10金属离子配合物不论弱场强场，只有1种排布，无高低自旋，只有d4~d7才分高低自旋。

2、解释配离子的空间构型:用CFSE判断。

3、解释配合物可见光谱（颜色）:d-d跃迁

4、配离子的稳定性:

用CFSE，其值越大，配合物越稳定。

克拉克值

化学元素在一定自然体系（通常为地壳）中的相对平均含量。又称元素丰度。按照不同自然

体系计算出来的元素丰度，有地壳元素丰度、地球元素丰度、太阳系元素丰度和宇宙元素丰度等。研

究地球及其各地圈的元素丰度，是地球化学的一个重要领域。

1889年美国化学家弗兰克·威格尔斯沃斯·克拉克发表了第一篇关于元素地球化学分布的论文，

将来自不同大陆岩石的许多分析数据分别求得平均值，并得出陆壳中元素的丰度。为表彰他的卓越贡

献，国际地质学会将地壳元素丰度命名为克拉克值。丰度通常用重量百分数（%）或克／吨表示。某自然体系的元素丰度，是根据组成该体系的主要物质的化学成分，用加权平均法计算出来的。如地壳元

素丰度，是根据各种岩石的化学成分用加权平均法求得的。元素丰度的研究有如下内容：研究元素丰

度的计算方法，修订元素丰度的计算值；揭示化学元素在自然界的分布规律，阐明形成这些规律的原

因；研究元素丰度及其规律性的应用，如在环境保护上的意义等。

理想气体状态方程

理想气体状态方程

理想气体状态方程（ideal gas，equation of state of），也称理想气体定律或克拉佩龙方程，描述理

想气体状态变化规律的方程。质量为M的理想气体，其状态参量压强p、体积V和绝对温度T之间的函数关系为pV=MRT/ρ=nRT

式中ρ和n分别是理想气体的摩尔质量和摩尔数；R是气体常量。对于混合理想气体，其压强p 是各组成部分的分压强p1、p2、……之和，故

pV＝（p1＋p2＋……）n＝(n1＋n2＋……)RT，式中n1、n2、……是各组成部分的摩尔数。

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也可根据理想气体的微观模型，由气体动理论导出。在压强为几个大气压以下时，各种实际气体近似

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公式

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p为气体压强，单位Pa。V为气体体积，单位m3。n为气体的物质的量，单位mol，T为体系温度，

（1）当p>?，高自旋，所有F-的配合物p>?，高自旋

（2）当p

（3）正四面体配合物一般是高自旋?

（4）对于d1、d2、d3、d8、d9、d10金属离子配合物不论弱场强场，只有1种排布，无高低自旋，只有d4~d7才分高低自旋。

2、解释配离子的空间构型:用CFSE判断。

3、解释配合物可见光谱（颜色）:d-d跃迁

4、配离子的稳定性:

用CFSE，其值越大，配合物越稳定。

克拉克值

化学元素在一定自然体系（通常为地壳）中的相对平均含量。又称元素丰度。按照不同自然

体系计算出来的元素丰度，有地壳元素丰度、地球元素丰度、太阳系元素丰度和宇宙元素丰度等。研

究地球及其各地圈的元素丰度，是地球化学的一个重要领域。

1889年美国化学家弗兰克·威格尔斯沃斯·克拉克发表了第一篇关于元素地球化学分布的论文，

将来自不同大陆岩石的许多分析数据分别求得平均值，并得出陆壳中元素的丰度。为表彰他的卓越贡

献，国际地质学会将地壳元素丰度命名为克拉克值。丰度通常用重量百分数（%）或克／吨表示。某自然体系的元素丰度，是根据组成该体系的主要物质的化学成分，用加权平均法计算出来的。如地壳元

素丰度，是根据各种岩石的化学成分用加权平均法求得的。元素丰度的研究有如下内容：研究元素丰

度的计算方法，修订元素丰度的计算值；揭示化学元素在自然界的分布规律，阐明形成这些规律的原

因；研究元素丰度及其规律性的应用，如在环境保护上的意义等。

理想气体状态方程

理想气体状态方程

理想气体状态方程（ideal gas，equation of state of），也称理想气体定律或克拉佩龙方程，描述理

想气体状态变化规律的方程。质量为M的理想气体，其状态参量压强p、体积V和绝对温度T之间的函数关系为pV=MRT/ρ=nRT

式中ρ和n分别是理想气体的摩尔质量和摩尔数；R是气体常量。对于混合理想气体，其压强p 是各组成部分的分压强p1、p2、……之和，故

pV＝（p1＋p2＋……）n＝(n1＋n2＋……)RT，式中n1、n2、……是各组成部分的摩尔数。

以上两式是理想气体和混合理想气体的状态方程，可由理想气体严格遵循的气体实验定律得出，

也可根据理想气体的微观模型，由气体动理论导出。在压强为几个大气压以下时，各种实际气体近似

遵循理想气体状态方程，压强越低，符合越好，在压强趋于零的极限下，严格遵循。

公式

pV=nRT(克拉伯龙方程[1]）

p为气体压强，单位Pa。V为气体体积，单位m3。n为气体的物质的量，单位mol，T为体系温度，

高中化学竞赛全套资料

初赛基本要求 1.有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器（天平、量筒、移液 管、滴定管、容量瓶等等）测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法对有效数字的制约。 2.气体理想气体标准状况（态）。理想气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。分 压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度（亨利定律）。 3.溶液溶液浓度。溶解度。浓度与溶解度的单位与换算。溶液配制（仪器的选择）。重 结晶的方法及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。重结晶和洗涤溶剂（包括混合溶剂）的选择。胶体。分散相和连续相。胶体的形成和破坏。 胶体的分类。胶体的基本结构。 4.容量分析被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念。酸碱滴定曲 线（酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系）。酸碱滴定指示剂的选择。 以高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液的基本滴定反应。分析结果的计算。分析结果的准确度和精密度。 5. 原子结构核外电子运动状态: 用s、p、d等来表示基态构型（包括中性原子、正离子 和负离子）核外电子排布。电离能、电子亲合能、电负性。 6.元素周期律与元素周期系周期。1—18族。主族与副族。过渡元素。主、副族同族元 素从上到下性质变化一般规律；同周期元素从左到右性质变化一般规律。原子半径和离子半径。s、p、d、ds区元素的基本化学性质和原子的电子构型。元素在周期表中的位置与核外电子结构（电子层数、价电子层与价电子数）的关系。最高氧化态与族序数的关系。对角线规则。金属与非金属在周期表中的位置。半金属（类金属）。主、副族的重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、常见氧化态及主要形态。铂系元素的概念。 7.分子结构路易斯结构式。价层电子对互斥模型。杂化轨道理论对简单分子（包括离子） 几何构型的解释。共价键。键长、键角、键能。σ键和π 键。离域π键。共轭（离域）体系的一般性质。等电子体的一般概念。键的极性和分子的极性。相似相溶规律。对称性基础（限旋转和旋转轴、反映和镜面、反演和对称中心）。 8．配合物路易斯酸碱。配位键。重要而常见的配合物的中心离子（原子）和重要而常见的配体（水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱和烃等）。螯合物及螯合效应。重要而常见的配合反应。配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的关系（定性说明）。配合物几何构型和异构现象基本概念和基本事实。配合物的杂化轨道理论。用杂化轨道理论说明配合物的磁性和稳定性。用八面体配合物的晶体场理论说明Ti(H2O)63+的颜色。软硬酸碱的基本概念和重要的软酸软碱和硬酸硬碱。 9．分子间作用力范德华力、氢键以及其他分子间作用力的能量及与物质性质的关系。 10.晶体结构分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。晶胞（定义、晶胞参数和原子 坐标及以晶胞为基础的计算）。点阵（晶格）能。配位数。晶体的堆积与填隙模型。常见的晶体结构类型：NaCl、CsCl、闪锌矿（ZnS）、萤石（CaF2）、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、金红石、二氧化硅、钙钛矿、钾、镁、铜等。 11.化学平衡平衡常数与转化率。弱酸、弱碱的电离常数。溶度积。利用平衡常数的计算。 熵（混乱度）的初步概念及与自发反应方向的关系。 12.离子方程式的正确书写。

全国高中化学竞赛经典试题

全国高中化学竞赛试题集萃（五） 二、本题包括5小题，共29分。 26. （3分）如右图所示，在盛有水的烧杯中，等质量的铁圈和银圈的连接处，吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地在烧杯中央滴入CuSO 4溶液。 ⑴经过一段时间后，观察到的现象是（指金属圈） 。 A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变 C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜 ⑵产生上述现象的原因是 。 27. （4分）以铜为阳极，石墨为阴极，用含3～5gNaOH 的15%NaCl 的混合溶液做电解液，外加电压为 1.5V 电解时，得到一种半导体产品（产率93%以上）和一种清洁能源，则它的阳极反应式为 ，阴极反应式为 ；电解也是绿色化学中一种有效工具，试以此为例，写出绿色化学的两点特征： 和 。 28. （10分）下图中E 是一种固体的非金属单质，A 、B 、D 、F 、G 、H 中都含有E 元素，A 、C 、F 、H 、G 都含有相同的阳离子，G 加入含碘的淀粉蓝色溶液，蓝色褪去。 ⑴试写出A ～H 的分子式； A ； B ； C ； D ； E ； F ； G ； H 。 ⑵写出G 与单质碘反应的离子方程式。 29. （5分）某溶液中可能含有下列物质中的两种：HCl 、NaOH 、NaH 2PO 4、Na 3 PO 4、H 3 PO 4和Na 2HPO 4。 ⑴这六种物质两两间可能形成 种互相不发生反应的组合。 ⑵取某种组合溶液，滴入甲基红指示剂后为黄色（pH=6.2），再滴入酚酞指示剂后仍是黄色（酚酞无色，pH ≤8.0），则此组合是 和 的组合液。 ⑶取另一组合溶液xmL ，以甲基橙作指示剂，用c mol/LNaOH 溶液滴定至红橙色（此时pH 约为9.6左右），又消耗V 1mL(V>V 1)，试确定此组合溶液是 和 物质组成的。 30. （7分）我国东方Ⅱ号宇宙火箭的燃料是N 2H 2(CH 3)2，助燃剂为N 2O 4，两者发生完全燃烧时产生了巨大推力，让火箭携带卫星上天。 ⑴N 2H 2(CH 3)2中N 的氧化数为 ，N 2O 4中N 的氧化数为 。 ⑵完全燃烧反应的化学方程式为 。 ⑶试写出N 2O 4中N 、N 连接的一种Lewis 结构式并标出形式电荷 。 ⑷N 2H 4与N 2O 4比较， 的N －N 键长较长，其理由是 。 H G E A F B C D O 2 NH 3·H 2O HCl

高中化学竞赛辅导参考资料(全)

绪论 1.化学：在分子、离子和原子层次上，研究物质的组成和结构以及物质的化学 性质和化学变化及其内在联系的科学。 应注意的问题： （1）化学变化的特点：原子核组成不变，发生分子组成或原子、离子等结合方式的改变； （2）认为物理变化不产生质变，不生成新物质是不准确的，如： 12H+3 1 H==42He+10n是质变，产生了新元素，但属于物理变化的范畴； （3）化学变化也有基本粒子参加，如：2AgCl==2Ag+Cl2就有光子参加； （4）物质 2.无机化学：除去碳氢化合物及其大多数衍生物外，对所有元素和他们的化合 物的性质和反应进行研究和理论解释的科学。（莫勒提法） 3.怎样学习无机化学？ （1）你所积累的好的学习方法都适于学习无机化学。 （2）课前预习，带着问题听课。提倡写预习笔记。 （3）课上精力集中，边听边看边想边记，眼、耳、手、脑并用。 （4）课后趁热复习，按时完成作业，及时消化，不欠账。 （5）提高自学能力，讨论课积极发言。 （6）随时总结，使知识系统化。达到书越读越薄之目的。 （7）理论联系实际，做好化学实验。

第一章原子结构和原子周期系 教学目标：1.学会一个规则：斯莱特规则; 2.掌握两个效应：屏蔽效应、钻穿效应; 3.掌握三个原理：能量最低、保里不相容、洪特规则; 4.掌握四个量子数：n、l、l、m s 5.掌握五个分区：s、p、d、ds、f 6.掌握六对概念; 7.掌握七个周期; 8.掌握八个主族八个副族。 重点：1.原子核外电子排布三个原理，核外电子的四个量子数； 2.元素周期表的结构其及元素性质变化规律。 难点：屏蔽效应、钻穿效应概念及应用； 教学方法：讲授与讨论相结合，做适量练习题和作业题。 教学内容： §1-1经典物理学对原子结构的认识 1-1原子的核形结构 1708年卢瑟福通过α粒子散射实验确认：原子是由中央带正电的原子核和周围若干绕核旋转的电子组成。遇到的问题：电子绕核运动，将不断辐射电磁波，不断损失能量，最终将落到核上，原子因此而消亡实际与此相反，原子是稳定存在的，急需找到理论解释。 1-2 原子光谱的规律性 1光谱一束光通过分光棱镜折射后再屏幕上得到一条彩带或线形亮条前者称连续光谱后者称线形光谱太阳光电灯光为连续光谱原子光谱为线形光谱图1-1 2氢原子光谱里德堡方程 R H=1.097×10 M n1

高中化学 第1讲 气体奥赛辅导讲义

导讲义 【竞赛要求】 气体。理想气体标准状态。理想气体状态方程。气体密度。分压定律。气体相对分子质量测定原理。 【知识梳理】 一、气体 气体、液体和固体是物质存在的三种状态。气体的研究对化学学科的发展起过重大作用。气体与液体、固体相比较，具有两个明显特点。 1、扩散性 当把一定量的气体充入真空容器时，它会迅速充满整个容器空间，而且均匀分布，少量气体可以充满很大的容器，不同种的气体可以以任意比例均匀混合。 2、可压缩性 当对气体加压时，气体体积缩小，原来占有体积较大的气体，可以压缩到体积较小的容器中。 二、理想气体 如果有这样一种气体：它的分子只有位置而无体积，且分子之间没有作用力，这种气体称之为理想气体。当然它在实际中是不存在的。实际气体分子本身占有一定的体积，分子之间也有吸引力。但在低压和高温条件下，气体分子本身所占的体积和分子间的吸引力均可以忽略，此时的实际气体即可看作理想气体。 三、理想气体定律 1、理想气体状态方程 将在高温低压下得到的波义耳定律、查理定理和阿佛加德罗定律合并，便可组成一个方程： pV= nRT （1-1） 这就是理想气体状态方程。 式中p 是气体压力，V 是气体体积，n 是气体物质的量，T 是气体的绝对温度（热力学温度，即摄氏度数+273），R 是气体通用常数。 在国际单位制中，它们的关系如下表： 表1-1 R 的单位和值 p V n T R 国际单位制 Pa m3 mol K 8.314K mol m Pa · ·3 或K mol J · kPa dm3 mol K 8.314K mol dm kPa · ·3 （1-1）式也可以变换成下列形式： pV= M m RT （1-2） p = V m ·M RT = M RT ρ 则： ρ = RT pM （1-3） 式中m 为气体的质量，M 为气体的摩尔质量，ρ为气体的密度。 对于一定量（n 一定）的同一气体在不同条件下，则有：

全国高中化学竞赛资料

全国高中化学竞赛资料 第一讲 原子结构。核外电子运动状态，用s、p、d等来表示基态构型（包括中性原子、正离子和负离子），核外电子排布。电离能和电负性。 一、原子核 1．原子核 （1）原子的组成原子核和核外电子构成 （2）原子核的组成质子（p）和中子构成 （3）质量数（A）数值上等于质子数（Z）和中子（N）数之和，是质子和中子相对质量之和取其整数值。A=P+N （4）原子符号 （5）原子中的质量（由原子核的质量决定）、体积（由核外电子运动的空间区域决定）、电性（质子数等于核外电子数，电中性）关系 2．同位素 （1）元素具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子（如1H、2H、3H）的总称 （2）核素具有确定的质子数和中子数的原子，氢元素有三种核素：1H、2H、3H （3）同位素同种元素不同种核素互称为同位素,如互称同位素 a.同位素的化学性质几乎相同 b.稳定核素在自然界中含量不变 c.重要同位素的应用(2H、235U、18O、14C等) 3．相对原子质量 （1）相对原子质量的定义 （2）核素（原子或同位素）的相对原子质量以1个12C质量的1/12作标准，其他核素的质量跟它的比值

（3）核素（原子或同位素）的近似原子量在数值上等于质量数 （4）元素的相对原子质量同种元素各种核素的相对原子质量的平均值（5）元素的近似原子量同种元素各种核素的近似相对原子质量的平均值例： 二、微观粒子的运动规律 （3）电子层（n）、电子亚层（l）、 n决定电子运动离核的距离 n和l决定电子的能量 a．s电子云球形一种状态 b．p电子云纺锤形三种取向（p x 、p y 、p z ） c．d电子云四叶花瓣形五种取向（d xy 、d yz 、d xz 、d x2-y2 、d z2 ） d．f电子云形状复杂 能级交错按ns、(n-2)f、(n-1)d、np顺序，能量由低到高3．核外电子排布规律

中国化学会第25届全国高中学生化学竞赛试题及答案(word版)

中国化学会第25届全国高中学生化学竞赛 1.008 Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.31 39.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210] [210]126.979.9035.454.003 20.18 39.9583.80 131.3 [222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量 Rf Db Sg Bh Hs Mt 评分通则: 1.凡要求计算得,没有计算过程,即使结果正确也不得分。 2.有效数字错误,扣0、5分,但每大题只扣1次。 3.单位不写或表达错误,扣0、5分,但每大题只扣1次。 4.只要求1个答案、而给出多个答案,其中有错误得,不得分。 5.方程式不配平不得分。 6.不包括在此标准答案得0、5分得题,可由评分组讨论决定就是否给分。 第1题(15分) 1-1 2011年就是国际化学年,就是居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年。居里夫人发现得两种化学元素得元素符号与中文名称分别就是 与 。 1-2 向TiOSO 4水溶液中加入锌粒,反应后溶液变为紫色。在清夜中滴加适量得CuCl 2水溶液,产生白色沉淀。生成白色沉淀得离子方程式就是 ;继续滴加CuCl 2水溶液,白色沉淀消失,其离子方程式就是 。 1-3 20世纪60年代维也纳大学V 、Gutmann 研究小组报道,三原子分子A 可由SF 4与NH 3反应合成;A 被AgF 2氧化得到沸点为为27℃得三元化合物B 。A 与B 分子中得中心原子与同种端位原子得核间距几乎相等;B 分子有一根三种轴与3个镜面。画出A 与B 得结构式(明 确示出单键与重键,不在纸面上得键用楔形键表示,非键合电子不必标出)。 1-4 画出Al 2(n-C 4H 9)4H 2与Mg[Al(CH 3)4]2得结构简式。 1-5 已知E ?(FeO 42—/Fe 3+) = 2、20 V ,E ?(FeO 42— /Fe(OH)3) = 0、72 V 。 ① 写出氯气与三氯化铁反应形成高铁酸根得离子方程式。 。 ② 写出高铁酸钾在酸性水溶液中分解得离子方程式。 。 ③ 用高铁酸钾与镁等组成碱性电池,写出该电池得电极反应 。 第2题(11分) 2-1 画出2,4-戊二酮得钠盐与Mn 3+形成得电中性配合物得结构式(配体用O O 表示)。 2-2 已知该配合物得磁矩为4、9玻尔磁子,配合物中Mn 得未成对电子数为 。 2-3 回答:该化合物有无手性？为什么？ 2-4 画出2,4戊二酮负离子得结构简式(必须明确其共轭部分),写出其中离域π键得表示符号。 2-5 橙黄色固体配合物A 得名称就是三氯化六氨合钴(Ⅲ),就是将二氯化钴、浓氨水、氯化铵与过氧化氢混合,以活性炭为催化剂合成得。机理研究发现,反应过程中首先得到Co(NH 3)62+离子,随后发生配体取代反应,得到以新配体为桥键得双核离子B 4+,接着发生桥键断裂,同时2

中国化学会第21届(2019年)全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题和答案(内部资料,请不要上传到互

中国化学会第 21届（ 2019 年）全国高中学生化学竞 赛 （省级赛区）试题 时间： 3 小时 满分： 100 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分 满分 12 6 10 7 10 12 8 4 10 12 9 100 H 1.008 相对原子质量 He 4.003 Li Be B C N O F Ne 6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba La － Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr [223] Ra [226] Ac － Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg 第一题（12 分） 通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成 Si （OH ） 4 1．已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪 50 年代就发现了 CH 5＋ 的存在，人们曾提出该离子结构的种种假设，然而，直 至 1999 年才在低温下获得该离子的振动－转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢 原子围绕着碳原子快速转动；所有 C － H 键的键长相等。 2．该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。 第二题（ 6分） 羟胺和用同位素标记氮原子（ N* ）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH 2OH ＋ HN*O 2→A ＋H 2O NH 2OH ＋HN*O 2→B ＋H 2O A 、 B 脱水都能形成 N 2O ，由 A 得到 N*NO 和 NN*O ，而由 B 只得到 NN*O 请分别写出 A 和 B 的路易斯结构式。 ） 路易斯酸 3．该离子是（ A 质子酸 B 2003年 5月报道， 在石油中发现一种新的烷烃分子， 子钻石”，若能合成，有可能用作合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 4．该分子的分子式为 C 自由基 D 亲核试剂 因其结构类似于金刚石， 被称为 “分 6．该分子有几种不同级的碳原子？ 7．该分子有无手性碳原 子？

高中化学竞赛题--有机合成

中学化学竞赛试题资源库——有机合成 A 组 1．6－羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6－羰基庚酸。 请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件） 提示：①合成过程中无机试剂任选，②如有需要，可以利用试卷中出现过的信息，③合成反应流程图表示方法示例如下： 2．已知①卤代烃（或 －Br ）可以和金属反应生成烃基金属有机化合物。后者又 能与含羰基化合物反应生成醇： RBr ＋Mg ()?? ?→?O H C 252RMgBr ??→?O CH 2RCH 2OMgBr ???→?+ H O H /2RCH 2OH ②有机酸和PCl 3反应可以得到羧酸的衍生物酰卤： ③苯在AlCl 3催化下能与卤代烃作用生成烃基苯： 有机物A 、B 分子式均为C 10H 14O ，与钠反应放出氢气并均可经上述反应合成，但却

又不能从羰基化合物直接加氢还原得到。A与硫酸并热可得到C和C’，而B得到D和D’。 C、D分子中所有碳原子均可共处于同一平面上，而C’和D’却不可。请以最基础的石油产品（乙烯、丙烯、丙烷、苯等）并任选无机试剂为原料依下列路线合成B，并给出A、C’、D的结构简式及下述指定结构简式。 合成B的路线： 3．由指定原料及其他必要的无机及有机试剂会成下列化合物： （1）由丙烯合成甘油。 （2）由丙酮合成叔丁醇。 （3）由1－戊醇合成2－戊炔。 （4）由乙炔合成CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3。 （5）由CH3CH2CH2CHO合成

4．已知苯磺酸在稀硫酸中可以水解而除去磺酸基： 又知苯酚与浓硫酸易发生磺化反应： 请用化学方程式表示苯、水、溴、铁、浓硫酸及烧碱等为原料，合成的过程。 5．以CH2＝CH2和H218O为原料，自选必要的其他无机试剂合成CH3－－18O－C2H5，用化学方程式表示实现上述合成最理想的反应步骤。

历年高中化学奥赛竞赛试题及答案

中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题 （2007年9月16日 9：00 - 12：00共3小时） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分 满分 12 6 10 7 10 12 8 4 10 12 9 100 得分 评卷人 ● 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ● 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 ● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题（12分） 通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。 1-1 已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪50年代就发现了CH 5+ 的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H 键的键长相等。 1-2 该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。 1-3 该离子是（ ）。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4 该分子的分子式为 ； 1-5 该分子有无对称中心？ 1-6 该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7 该分子有无手性碳原子？ 1-8 该分子有无手性？ 第2题（5分） 羟胺和用同位素标记氮原子（N ﹡ ）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH 2OH+HN ﹡ O 2→ A +H 2O NH 2OH+HN ﹡ O 2→ B +H 2O A 、 B 脱水都能形成N 2O ，由A 得到N ﹡NO 和NN ﹡O ，而由B 只得到NN ﹡ O 。 请分别写出A 和B 的路易斯结构式。 第3题（8分） X-射线衍射实验表明，某无水MgCl 2晶体属三方晶系，呈层形结构，氯离子采取立方最密堆积（ccp ），镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数： a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g ·cm -3 。 3-1 以“ ”表示空层，A 、B 、C 表示Cl -离子层，a 、b 、c 表示Mg 2+ 离子层，给出三方层型结构的堆积方 式。 2计算一个六方晶胞中“MgCl 2”的单元数。 3假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg 2+ 离子，将是哪种晶体结构类型？ 第4题（7分） 化合物A 是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A 与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A 量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表： 样品中A 的质量分数/% 20 50 70 90 样品的质量损失/% 7.4 18.5 25.8 33.3 利用上述信息，通过作图，推断化合物A 的化学式，并给出计算过程。

全国高中学生化学竞赛初赛试题及答案

1-3该离子是（）。

A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4该分子的分子式为； 1-5该分子有无对称中心？ 1-6该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7该分子有无手性碳原子？ 1-8该分子有无手性？ 第2题（5分） 羟胺和用同位素标记氮原子（N﹡）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH2OH+HN﹡O2→A+H2O NH2OH+HN﹡O2→B+H2O A、B脱水都能形成N2O，由A得到N﹡NO和NN﹡O，而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题（8分） X-射线衍射实验表明，某无水MgCl2晶体属三方晶系，呈层形结构，氯离子采取立方最密堆积（ccp），镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数：a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g·cm-3。 3-1 以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层 型结构的堆积方式。

3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子，将是哪种晶体结构类型？ 第4题（7分） 化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表： 利用上述信息，通过作图，推断化合物A的化学式，并给出计算过程。 第5题（10分） 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄，用下列方法分析粗产品的纯度：称取0.255g 样品，与25mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合，加热回流1小时；冷至室温，加入50 mL20%硝酸后，用25.00mL 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理，再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75 mL。

高中化学竞赛模拟试题(二)

高中化学竞赛模拟试题（二） 第1题（7分） 完成下列各步反应的化学反应式 1．由AgCl 制备AgNO 3：将AgCl 溶解在氨水中，电解，所得产物溶于硝酸； 2．由Hg 2Cl 2得到Hg ：浓硝酸氧化，加热至干，溶于热水后电解； 第2题（8分） 钢中加入微量钒可起到脱氧和脱氮的作用，改善钢的性能。 测定钢中钒含量的步骤如下：钢试样用硫磷混合酸分解，钒以四价形式存在。再用KMnO 4将其氧化为五价，过量的KMnO 4用NaNO 2除去，过量的NaNO 2用尿素除去。五价钒与N －苯甲酰－N －苯基羟胺在3.5～5mol/L 盐酸介质中以1︰2形成紫红色单核电中性配合物，比色测定。 回答如下问题： 1．高价钒在酸性溶液中通常以含氧阳离子的形式存在。写出钒与浓硫酸作用的反应方程式。 2．以反应方程式表示上述测定过程中KMnO 4、NaNO 2和尿素的作用。 第3题（8分） 黄金的提取通常采用氰化－氧化法。 （1）氰化法是向含氰化钠的矿粉（Au 粉）混合液中鼓入空气，将金转移到溶液，再用锌粉还原提取Au 。试写出反应过程的离子方程式，计算两个反应的平衡常数。 （已知：Ф0Au ＋/Au ＝1.68V ，Ф0O 2/OH －＝0.401V ，Ф0Zn 2＋/Zn ＝－0.70V ，K 稳Au(CN)2－＝2.0×1038 K 稳Zn(OH)4 2－＝1.0×1016） （2）为保护环境，必须对含CN －废水进行处理，请设计两个原理不同的处理方案。比较它们的优缺 第4题（6分） 1．用通用的符号和式子说明所谓的过氧化合物，写出四种过氧化合物的化学式。 2．过氧化钙由于具有稳定性好，无毒，且具有长期放氧的特点，使之成为一种应用广泛的多功能的无机过氧化物，主要用于消毒杀菌。定量测定过氧化钙（Ⅱ）中过氧化物含量，通常先用适当的酸使过氧化钙分解，然后采用高锰酸钾法或碘量法测定以上分解产物。请写出这两种方法的化学方程第5题完成下列各化学反应方程式（11分）： 1 三硫化二砷溶于硫化钠溶液。

高中化学竞赛讲义_热分解反应规律

高中化学竞赛第三讲热分解反应基本规律 本讲的主题是“有规则拆分”！ 一、热分解反应的“推动力” 从热力学角度看，热分解反应是向着能量低产物方向进行，反应的“推动力”是能量降低的过程（△r G=△r H-T△r S）。 用上述观点可以解释下列反应为什么是按（1）式而不是按（2）式进行： CaCO3→CaO+CO2（1）CaCO3→CaC+3/2O2（2） KClO3→KCl+3/2O2（1）KClO3→1/2K2O+1/2Cl2O5（2） 二、含氧酸盐的热分解反应规律 按上述能量观点，由于氧化物能量低于相应硫化物、氮化物、磷化物、碳化物，所以（大多数）硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐、草酸盐的（固态）热分解按以下规律进行：含氧酸盐(s)→金属氧化物(s)+酸酐（热分解通式） 还要考虑的是，酸酐是否稳定？金属氧化物是否稳定？两种产物间是否还会发生氧化还原反应?（实例见下）。 （一）硫酸盐的热分解反应 规律：硫酸盐(s)→金属氧化物(s)+SO3 例： 1、当温度显著高于758℃时，SO3分解，气态产物以SO2和O2为主，反之气态产物以SO3为主。（758℃是从△r G=△r H-T△r S计算出来的数据。） 例： 2、在活动序中位于铜以后的金属硫酸盐，因碱性氧化物对热不稳定而分解。 例： 若分解温度不很高，则得HgO和SO3；若高于HgO显著分解的温度，则产物为Hg和SO3、O2。 3、两种产物间发生氧化还原反应 例： 产物中有Fe2O3、SO2，原因是“高温”下SO3有一定的氧化性，氧化FeO为Fe2O3，自身转化为SO2。 （二）硝酸盐的热分解反应 1、NaNO3、KNO3在温度不很高条件下分解为MNO2和O2。 例：2KNO32KNO2+O2↑ 2、其余硝酸盐均可按照热分解反应通式讨论：硝酸盐→金属氧化物+硝酸酐(N2O5) ∵N2O5在室温下就明显分解：N2O5=2NO2+1/2O2

高中化学竞赛经典讲义——晶体结构

第五章晶体结构 §5-1晶体的点阵理论 1. 晶体的结构特征 人们对晶体的印象往往和晶莹剔透联系在一起。公元一世纪的古罗马作家普林尼在《博物志》中，将石英定义为“冰的化石”，并用希腊语中“冰”这个词来称呼晶体。我国至迟在公元十世纪，就发现了天然的透明晶体经日光照射以后也会出现五色光，因而把这种天然透明晶体叫做"五光石"。其实，并非所有的晶体都是晶莹剔透的，例如，石墨就是一种不透明的晶体。 日常生活中接触到的食盐、糖、洗涤用碱、金属、岩石、砂子、水泥等都主要由晶体组成，这些物质中的的晶粒大小不一，如，食盐中的晶粒大小以毫米计，金属中的晶粒大小以微米计。晶体有着广泛的应用。从日常电器到科学仪器，很多部件都是由各种天然或人工晶体而成，如，石英钟、晶体管，电视机屏幕上的荧光粉，激光器中的宝石，计算机中的磁芯等等。 晶体具有按一定几何规律排列的内部结构，即，晶体由原子(离子、原子团或离子团)近似无限地、在三维空间周期性地呈重复排列而成。这种结构上的长程有序，是晶体与气体、液体以及非晶态固体的本质区别。晶体的内部结构称为晶体结构。 晶体的周期性结构，使得晶体具有一些共同的性质： (1) 均匀性晶体中原子周期排布的周期很小，宏观观察分辨不出微观的不连续性，因而，晶体内部各部分的宏观性质(如化学组成、密度)是相同的。 (2) 各向异性在晶体的周期性结构中，不同方向上原子的排列情况不同，使得不同方向上的物理性质呈现差异。如，电导率、热膨胀系数、折光率、机械强度等。 (3) 自发形成多面体外形无论是天然矿物晶体还是人工合成晶体，在一定的生长条件下，可以形成多面体外形，这是晶体结构的宏观表现之一。晶体也可以不具有多面体外形，大多数天然和合成固体是多晶体，它们是由许多取向混乱、尺寸不一、形状不规则的小晶体或晶粒的集合。 (4) 具有确定的熔点各个周期内部的原子的排列方式和结合力相同，到达熔点时，各个周期都处于吸热溶

高中化学竞赛模拟试题(附答案)

竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ●试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填 写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 ●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废 卷论处。 ●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第一题 (17分) Cr及其化合物在现今工业上十分常用，Cr占地壳蹭的丰度为0.0083%，主要来源是铬铁矿、铬铅矿。最初Cr的提炼是用铬铁矿与焦炭共热生产的。 1.写出铬铁矿、铬铅矿的化学式，写出铬铁矿与焦炭共热的反应方程式。 。其水溶液可有三2.Cr常见的价态为+3和+6，常见的Cr（Ⅲ）化合物为CrCl 3 种不同的颜色，分别为紫色、蓝绿色和绿色，请分别画出这三种不同颜色的Cr （Ⅲ）化合物阳离子的立体结构。指出Cr的杂化方式 3.常见的Cr（Ⅵ）化合物是重铬酸钾，是由铬铁矿与碳酸钠混合在空气中煅烧后用水浸取过滤，然后加适量硫酸后加入氯化钾即可制得，写出涉及的反应方程式。 4.在钢铁分析中为排除Cr的干扰可加入NaCl和HClO 加热至冒烟来实现，写出 4 (CN)2被称为拟卤素，其性质与卤素单质既有相似点，也有一些不同。它可以由含有同一种元素的两种化合物一同制取得到。 1. 写出制取(CN)2的反应方程式。 2. (CN)2不稳定，它在水溶液中有2种水解方式，其中一种是生成HCN与HOCN。 请分别写出(CN)2的两种水解反应的方程式。 3. HCN在加热时与O2反应，反应比为8:3，写出该反应方程式。 4.液态的HCN不稳定，易聚合。其中，三聚体中包含有2种不同环境的C, 2 种不同环境的H与2种不同环境的N；而四聚体中H只有1种环境，C，N则各有2种不同环境。试画出两种聚合体的结构，并分别标明它们中所具有的 SmCo5是一种典型的AB5型金属化合物，可作为磁性材料，其结构如下 其中大球为Sm，小球为Co。而另一种永磁体材料X跟SmCo5的结构密切相关，他是将如图（a）层的1/3Sm原子用一对Co原子代替，并且这对Co原子不在（a）平面上而是出于该平面的上方和下方，其连线被（a）平面垂直平分。且相邻两（ABAB……型排列，三方晶胞则为ABCABC……型排列。

高中化学竞赛培训讲义 分子结构

高中化学竞赛培训讲义分子结构 【高中知识】 一．化学键1.含义及其分类 通称为化学键，包括离子键和共价键。化学键的形成与有关，它主要通过原子的或来实现。 2.一个化学反应的过程，本质上是旧化学键断裂和新化学键的形成。 二、离子键： 1、离子键 称为离子键 ①成键微粒： ②成键本质： ③成键条件： 注意：1含有离子键的化合物均为离子化合物（如：大多数金属化合物、碱、盐类） 2 金属和非金属不一定形成离子键，例如：氯化铝 3非金属和非金属也能形成离子键，例如：氯化铵 例1.下列化合物中有离子键的是（） （1）KI （2）HBr （3）Na 2 SO 4（4）NH 4 Cl （5）H 2 CO 3 三、电子式： 1、定义：在化学反应中，一般是原子的电子发生变化，我们可以在元素符 号周围用小黑点（·或X）来代表原子的最外层电子，这种式子叫电子式。 2、电子式的的书写 （1）原子的电子式 （2）离子的电子式 （3）离子化合物的电子式 （4）用电子式表示化合物的形成过程： 例2.用电子式表示氯化钠的形成过程： 注意：左边写原子的电子式，右边写化合物的电子式，中间用箭头连接，离子化合物还要

用箭头表示出电子的转移方向，不写反应条件。 例3用电子式表示下列化合物的形成过程 KBr： MgCl 2： Na2S： 四、共价键 1、共价键 叫做共价键 ①成键微粒： ②成键本质： ③成键条件： 注意：（1）只含有共价键的化合物属于共价化合物（即若存在离子键，一定为离子化合物）（2）共价键存在于非金属单质的双原子分子中，共价化合物和某些离子化合物 中（如NaOH、Na2O2）。 （3）稀有气体不存在任何化学键 2、共价键的表示方法 ①电子式： 单质： 化合物： ②结构式（用短线“-”表示一对共用电子）：H2 N2 HCl H2O NH3 CO2 CH4 Cl2 ③用电子式表示共价化合物的形成过程： H2： HCl： 例1 用电子式表示下列化合物的形成过程 CO2： H2O： 3、共价键的分类： ①非极性键：在双原子单质分子中，同种原子形成的共价键，两原子吸引电子的能力，共用电子对任何一个原子，成键的原子都电性。这样的共价键叫做非极性

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初赛基本要求 1、有效数字在化学计算与化学实验中正确使用有效数字。定量仪器(天平、量筒、移 液管、滴定管、容量瓶等等)测量数据得有效数字。数字运算得约化规则与运算结果得有效数字。实验方法对有效数字得制约。 2、气体理想气体标准状况(态)。理想气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。 分压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度(亨利定律)。 3、溶液溶液浓度。溶解度。浓度与溶解度得单位与换算。溶液配制(仪器得选择)。 重结晶得方法及溶质/溶剂相对量得估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。 重结晶与洗涤溶剂(包括混合溶剂)得选择。胶体。分散相与连续相。胶体得形成与破坏。 胶体得分类。胶体得基本结构。 4、容量分析被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念。酸碱滴 定曲线(酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响得定性关系)。酸碱滴定指示剂得选择。以高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液得基本滴定反应。分析结果得计算。分析结果得准确度与精密度。 5、原子结构核外电子运动状态: 用s、p、d等来表示基态构型(包括中性原子、正离 子与负离子)核外电子排布。电离能、电子亲合能、电负性。 6、元素周期律与元素周期系周期。1—18族。主族与副族。过渡元素。主、副族同 族元素从上到下性质变化一般规律;同周期元素从左到右性质变化一般规律。原子半径与离子半径。s、p、d、ds区元素得基本化学性质与原子得电子构型。元素在周期表中得位置与核外电子结构(电子层数、价电子层与价电子数)得关系。最高氧化态与族序数得关系。对角线规则。金属与非金属在周期表中得位置。半金属(类金属)。主、副族得重要而常见元素得名称、符号及在周期表中得位置、常见氧化态及主要形态。铂系元素得概念。 7、分子结构路易斯结构式。价层电子对互斥模型。杂化轨道理论对简单分子(包括离 子)几何构型得解释。共价键。键长、键角、键能。σ键与π 键。离域π键。共轭(离域)体系得一般性质。等电子体得一般概念。键得极性与分子得极性。相似相溶规律。 对称性基础(限旋转与旋转轴、反映与镜面、反演与对称中心)。 8. 配合物路易斯酸碱。配位键。重要而常见得配合物得中心离子(原子)与重要而常见得 配体(水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱与烃等)。螯合物及螯合效应。重要而常见得配合反应。配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应得关系(定性说明)。配合物几何构型与异构现象基本概念与基本事实。配合物得杂化轨道理论。用杂化轨道理论说明配合物得磁性与稳定性。用八面体配合物得晶体场理论说明Ti(H2O)63+得颜色。软硬酸碱得基本概念与重要得软酸软碱与硬酸硬碱。 9. 分子间作用力范德华力、氢键以及其她分子间作用力得能量及与物质性质得关系。 10、晶体结构分子晶体、原子晶体、离子晶体与金属晶体。晶胞(定义、晶胞参数与原 子坐标及以晶胞为基础得计算)。点阵(晶格)能。配位数。晶体得堆积与填隙模型。常见得晶体结构类型:NaCl、CsCl、闪锌矿(ZnS)、萤石(CaF2)、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、金红石、二氧化硅、钙钛矿、钾、镁、铜等。 11、化学平衡平衡常数与转化率。弱酸、弱碱得电离常数。溶度积。利用平衡常数得计 算。熵(混乱度)得初步概念及与自发反应方向得关系。 12、离子方程式得正确书写。