氧化还原反应：
有电子转移（得失或偏移）的反应；（无电子转移(得失或偏移)的反应为非氧化还原反应）

反应历程：
氧化还原反应前后，元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低，可以将氧化还原反应拆分成两个半反应：氧化数升高的半反应，称为氧化反应；氧化数降低的反应，称为还原反应。氧化反应与还原反应是相互依存的，不能独立存在，它们共同组成氧化还原反应。

氧化还原反应中存在以下一般规律：

强弱律：氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
价态律：元素处于最高价态，只具有氧化性；元素处于最低价态，只具有还原性；处于中间价态，既具氧化性，又具有还原性。
转化律：同种元素不同价态间发生归中反应时，元素的氧化数只接近而不交叉，最多达到同种价态。
优先律：对于同一氧化剂，当存在多种还原剂时，通常先和还原性最强的还原剂反应。守恒律：氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。

氧化还原性的强弱判定：

物质的氧化性是指物质得电子的能力，还原性是指物质失电子的能力。物质氧化性、还原性的强弱取决于物质得失电子的能力（与得失电子的数量无关）。从方程式与元素性质的角度，氧化性与还原性的有无与强弱可用以下几点判定：
（1）从元素所处的价态考虑，可初步分析物质所具备的性质（无法分析其强弱）。最高价态——只有氧化性，如H₂SO₄、KMnO₄中的S、Mn元素；最低价态，只有还原性，如Cl^-、S^2-等；中间价态——既有氧化性又有还原性，如Fe、S、SO₂等。
（2）根据氧化还原的方向判断：氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。
（3）根据反应条件判断：当不同的氧化剂与同一种还原剂反应时，如氧化产物中元素的价态相同，可根据反应条件的高、低进行判断，如是否需要加热，是否需要酸性条件，浓度大小等等。

电子的得失过程：

其过程用核外电子排布变化情况可表示为：

摩尔质量：

定义：单位物质的量的物质所具有的质量
符号：M
单位：g/mol(g·mol^-1)
计算公式：摩尔质量(M)=质量(m)/物质的量(n)

摩尔质量、相对分子质量、1mol物质的质量三者的区别和联系：

1mol物质的质量在数值上和摩尔质量相同，二者的区别在于单位不一样，质量的单位是千克（kg）,而摩尔质量的单位是g/mol。相对分子质量与摩尔质量单位不同，但在数值上二者相等。

平均摩尔质量的计算方法：

1. 已知混合物质的总质量m(混）和总物质的量n（混）：M =m(混）/n(混)
2. 已知同温同压下混合气体的密度ρ（混）是一种简单气体A的密度ρ（A）的倍数d(也叫相对密度）d=    ρ_（混）/    ρ_（A），则M_混=  ρ_混M_混/  ρ_（A）       
3. 在溶液中，M=1000ρw%/c（ρ指溶液的密度，w%指溶液中溶质的质量分数，c表示溶液的浓度）
4. 已知某状况下的混合气体的密度M=ρV_m（ρ表示气体的密度，V_m表示在该状况下的气体的摩尔体积）
5. 已知混合物各成分的摩尔质量和其在混合体系内的物质的量分数或体积分数M=M₁×n₁%+M₂×n₂% =M₁×V₁%+M₂×V₂%

胶体：

胶体：分散质粒子直径在10^-9m~10^-7m之间的分散系胶粒直径的大小是胶体的本质特征
胶体可分为固溶胶、液溶胶、气溶胶
①常见的液溶胶：Fe(OH)₃、AgI、牛奶、豆浆、粥等
②常见的气溶胶：雾、云、烟等；
③常见的固溶胶：有色玻璃、烟水晶等胶体的性质：

丁达尔效应：

①当光束通过氢氧化铁胶体时，可以看到一条光亮的通路，这条光亮的通路是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的，即为丁达尔效应。
②布朗运动：粒子在不停地、无秩序的运动
③电泳：胶体粒子带有电荷，在电场的作用下，胶体粒子在分散剂里定向移动。一般来讲：金属氢氧化物，金属氧化物的胶粒吸附阳离子，胶体微粒带正电荷；非金属氧化物，金属硫化物的胶体胶粒吸附阴离子，胶体微粒带负电荷。
④胶体聚沉：向胶体中加入少量电解质溶液时，由于加入的阳离子（或阴离子）中和了胶体粒子所带的电荷，使胶体粒子聚集成为较大的颗粒，从而形成沉淀从分散剂里析出。该过程不可逆。

胶体的特性：

(1)丁达尔效应当一束光通过胶体时，胶体内会出现一条光亮的通路，这是由胶体粒子对光线散射而形成的，利用丁达尔效应可区分胶体和浊液。
(2)介稳性：胶体的稳定性介于溶液和浊液之间，在一定条件下能稳定存在，但改变条件就有可能发生聚沉。
(3)聚沉：给胶体加热、加入电解质或加入带相反电荷的胶体颗粒等均能使胶体粒子聚集成较大颗粒，从而形成沉淀从分散剂里析出。聚沉常用来解释生活常识，如长江三角洲的形成、明矾净水等。
(4)电泳现象：在电场作用下，胶体粒子在分散剂中作定向移动。电泳现象说明胶体粒子带电。电泳常用来分离提纯胶体，如工业上静电除尘。

分散系比较：

分散系	溶液	胶体	悬浊液	乳浊液
分散质粒子大小	<1nm	1~100nm	>100nm	>100nm
分散质粒子结构	分子、离子	少量分子的结合体或大分子	大量分子聚集成的固体小颗粒	大量分子聚集成的液体小液滴
特点	均一、透明、稳定	多数均一、透明、较稳定	不均一、不透明、久置沉淀	不均一、不透明、久置分层
能否透过滤纸	能	能	不能	——
实例	食盐水、蔗糖溶液	Fe(OH)3(胶体)、淀粉胶体	泥水、石灰乳	牛奶、油漆

胶体发生聚沉的条件：

因胶粒带电，故在一定条件下可以发生聚沉：

1. 向胶体中滴加电解质
2. 向胶体中加入带相反电荷胶粒的胶体
3. 加热

常见的胶体的带电情况：

1. 胶粒带正电荷的胶体有：金属氧化物、金属氢氧化物。例如Fe(OH)₃、Al(OH)₃等。
2. 胶粒带负电荷的胶体有：非金属氧化物、金属硫化物、硅酸胶体、土壤胶体。
3. 胶粒不带电的胶体有：淀粉胶体。
4. 特殊的，AgI胶粒随着AgNO₃和KI相对量不同，而带正电或负电。若KI过量，则AgI胶粒吸附较多I^-而带负电；若AgNO₃过量，则因吸附较多Ag⁺而带正电。

注意：胶体不带电，而胶粒可以带电。

Fe(OH)₃胶体的制备：

操作步骤：将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中滴加5~6滴饱和FeCl₃溶液，继续煮沸至呈红褐色为止。
离子方程式：Fe³⁺+3H₂O=(加热)=Fe(OH)₃(胶体)+3H⁺

点拨：(1)淀粉溶液、蛋白质溶液虽叫做溶液，但属于胶体。
            (2)胶体可以是液体，也可以是固体、气体，如烟、云、雾、有色玻璃等。

氮的固定：

1．定义：氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态氮的方法。
2．方法：氮的固定主要方法有：
（1）人工合成氨 ：化学固氨法。其条件要求高、成本高、转化率低、效率低。 
（2）根瘤菌，生物固氨。常温常压下进行。成本低、转化率高、效率高。
3．工业应用：模拟生物的功能，把生物的功能原理用于化学工业生产，借以改善现有的并创造崭新的化学工艺过程。 二、合成氨的反应原理
1．加热试管中的铁丝绒至红热后注入氢气和氨气的混合气体，可以看到湿润的PH试纸变蓝色
2．用氢 气和氨气合成氨的反应式是
N₂+3H₂2NH₃，属放热反应。
3．工业上，采用以铁为主的催化剂，在400～500℃和10Mpa～30 Mpa的条件下合成氨。
（1）催化剂的主要作用：成千上万倍地加快化学反应速率，缩短达平衡的时间，提高日产量。
（2）合成氨的适宜条件：以铁为主的催化剂，在400～500℃和10Mpa～30 Mpa的条件
（3）选择适宜生产条件的原则：有较高的反应速率和平衡转化率，能最大限度地提高利润。
（4）合成氨生产时，不采用尽可能高的压强，通常采用10MPa~30MPa 的压强，否则会增大设备的动力要求，增大成本。
（5）合成氨的反应为放热反应，降低温度促使平衡向有移动，有利于N2、H2转化为NH3；但降温必然减缓了反应速率，影响单位时间产率。生产中将二者综合考虑，既要保证N₂、H₂的转化率，又要保证较快的反应速率，只能选择适中的温度400～500℃左右。应注意该温度为催化剂活化温度，低于此温度，催化剂不起作用。
（6）催化剂是影响反应速率的几个因素中，对反应速率影响程度最大的。
催化剂的特点： 
①选择性：不 同的反应选择不同的催化剂，如合成氨选择了铁触媒。每种催化剂都是对特定的反应有催化作用，并非能改变任何化学反应的速率。 
②灵敏性：催化剂中混入杂质，常常会失去催化作 用，称催化剂“中毒”，因此  反应气体进入反应器前必须净化。 ③催化剂只有在活化温度以上才能起催化作用，如铁触媒活化温度为400～500℃，因此该温度为合成氨的适宜温度。 

人工固氮技术——合成氨：

1．生产原理
 
2．合成氨的基本生产过程
(1)原料气的制备要实现合成氨的工业化生产，首先要解决氢气和氮气的来源问题。
①氮气的制备合成氨所需要的氮气都取自空气。从空气中制取氮气通常有两种方法：一是将空气液化后蒸发分离出氧气而获得氮气；二是将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳，再除去二氧化碳得到氮气。
②氢气的制备氢气主要来源于水和碳氢化合物。氢气的制取有下表中的几条途径。

(2)原料气的净化
原料气的净化就是除去原料气中的杂质。在制取原料气的过程中，常混有一些杂质，其中的某些杂质会使合成氨所用的催化剂“中毒”(所谓“中毒”即是催化剂失去催化活性)，所以必须除去。原料气净化的主要目的是防止催化剂“中毒”。
(3)氨的合成与分离
①氨的合成工业合成氨的主要设备是合成塔。将净化后的原料气经过压缩机压缩后输人合成塔，经过下列化学反应合成氨：

②氨的分离从合成塔出来的混合气体，通常约含15％(体积分数)的氨。为了使氨从未反应的氮气和氢气里分离出来，要把混合气体通过冷凝器使氨液化，然后在气体分离器里把液态氨分离出来导入液氨贮罐。南气体分离器出来的气体，经过循环压缩机，再送到合成塔中进行反应。
3．合成氨适宜条件的选择
外加条件要尽可能加快反应速率，提高反应物的转化率.


 4．合成氨的环境保护
随着环境保护意识的增强，以及相关的法律、法规的严格实施，合成氨生产中可能产生的“三废”的处理越来越成为技术改造的重要问题。
(1)废渣
主要来自造气阶段，特别是以煤为原料而产生的煤渣，用重油为原料产生的炭黑等，现在大都将它们用作建材和肥料的原料。
(2)废气
主要是H2S和CO2等气体。对H2S气体的处理，先后采用了直接氧化法(选择性催化氧化)、循环法(使用溶剂将其吸收浓缩)等回收技术。对CO2 的处理，正在不断研究和改进将其作为尿素和碳铵生产原料的途径。
(3)废液
主要是含氰化物和含氨的污水。目前，处理含氰化物污水主要有生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等方法；处理含氨废水多以蒸馏的方法回收氨达到综合利用的目的，对浓度过低的含氨废水，可用离子交换法治理。