研究对象:
物质的物理性质、化学性质物质性质。
研究方法:
观察与问题、假设与预测、实验与事实、解释与结论、表达与交流、扩展与迁移。
共价键的键参数:
(1)键能:指气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。键能越大,化学键越稳定。
(2)键长:指成键原子的核间距。键长越短,共价键越稳定。
注意:我们通常通过比较两原子的共价半径来比较共价单键键长的大小,但共价键的键长并不等于两原子的共价半径之和。
(3)键角:在多原子分子内,两个共价键之间的夹角。
键角是描述分子立体结构的重要参数。多原子分子的键角是一定的,表明共价键具有方向性。
说明:键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性。原子半径越小,键长越短,键能越大,分子越稳定。例如,
分子中:
X原子半径:
化学键与化学反应中能量变化的关系:
断开化学键要吸收能量,形成化学键要释放能量,通过化学键的键能可以计算断开化学键或形成化学键所需的能量。
反应热与键能的关系:
化学反应的热效应来源于化学反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键时的能量变化。当破坏旧化学键所吸收的能量小于形成新化学键所释放的能量时,为放热反应;
当破坏旧化学键所吸收的能量大于形成新化学键所释放的能量时,为吸热反应。
若
反应为放热反应;若
或
,反应为吸热反应。
影响化学反应速率的因素:
1.内因:参加反应的物质的结构及性质。
2.外因:主要是指浓度、温度、压强和催化剂,另外还有光、超声波、激光、搅拌、固体表面积、形成原电池等。
(1)浓度:其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大;减小反应物浓度,化学反应速率减小。在一定温度下,同体、纯液体的浓度视为定值,如C与CO2的反应、Na与H2O的反应中,C的量和Na、H2O 的量减少并不意味着其“浓度”减小,即不冈其量的增减而影响反应速率,但会因固体表面积的变化而改变反应速率。
(2)温度:其他条件相同时,升高温度,可以加快反应速率,实验测得,温度每升高10℃,化学反应速率通常增大到原来的2~4倍。
经验公式为
(3)压强:对于气体反应,当温度不变时,增大压强可以加快反应速率。对于气体反应体系,压强改变时有以下几种情况:
(4)催化剂:催化剂是能改变化学反应速率但在反应前后本身的质量和化学性质都不变的物质。对于某些化学反应,使用正催化剂能显著加快化学反应速率。
(5)其他因素:增大同体的表面积(如将块状改为粉末状),可增大反应速率;光照一般也可增大某些反应的速率;形成原电池可以加快反应速率;此外,超声波、放射线、电磁波等因素也能影响反应速率。
3.外因对化学反应速率影响的微观解释