危险货物与化学.ppt

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1、第六章化学基本知识,无机化学：研究矿物质的化学。 有机化学：研究碳氢化合物及其衍生 物的化学。 化学 分析化学：用分析的方法，确定物质 的成分和含量。 物理化学：研究与化学现象直接有关 的某些物理特性。,一、 危险货物与化学品 危险货物的80-90是化学品 化学品：是指天然的或人造的各类化 学元素化合物和混合物。 美国2003年统计结果： 实验室外使用的化学品约63000种。 运输中常见的危险化学品约3800种。 化学品已成为人类生产和生活不可缺 少的一部分。,化学品的品种、数量在迅猛增加。 美国文摘上登录的数量： 1900年，只有55万种； 1945年，达到110万种； 1970年，为236

2、.7万种； 1999年12月1日，达到2340万种； 2008年11月，达40000万种； 2009年9月，达到50000万种。,组成物质的元素目前有118种。 实际自然界中存在的只有90种。 危险品中经常出现的元素基本只有39种。,第一节 无机化学 一、物理变化与化学变化 物理变化：是指物质仅发生外形或状态的变化而没有生成 新物质的变化。如矿石粉碎、水的蒸发与冷凝。 化学变化：指生成新物质的变化。如蜡烛燃烧、铁生锈等。 物理变化与化学变化的根本区别：看有没有新物质生成。 物理变化中不可能有化学变化，但化学变化中 一定伴随有物理变化。,蜡烛的燃烧过程： 蜡烛 融化的蜡 石蜡蒸气 CO2和H2O

3、,物理性质与化学性质：,二、原子、分子、离子和元素 物质是分子、原子、离子三种微粒组成的。 分子：是保持物质化学性质的最小粒子。 物质 原子：是化学变化中的最小粒子。 离子：在化学变化中，电中性原子得到或失 去电子而成为带电粒子。 质子 Z个(一个质子带一个单位正电荷) 原子核 原子( X) 中子 (N=AZ)个(中子不带电) 内层电子：能量低，不易得失。 核外电子 Z个 少于4个易失 外层电子 多于4个易得 (价电子) 8个(氦2个)稳定结构 元素：是具有相同核电荷数的同一类原子的总称。自然界里的物质已超过三千多万种，但组成物质的元素目前只有118种。由同种元素组成的纯净物叫单质。由不同种元

4、素组成的纯净物叫化合物。,三、元素周期表 根据元素周期表，把目前已发现的118种元素，按电子层数相同的由左到右排成横行，把不同横行中最外层的电子数相同由上而下排成纵行，这样得到在个元素周期表。,1周期表的结构 (1)周期：元素周期表的横行称为周期。（三短、四长）,(2)族：周期表有18个纵行，除第8、9、10三个纵行为 一个族外，其它每个纵行为一个族，共16个族。 主族：7个主族，由短周期元素和长周期元素共同 组成。主族序数 = 最外层电子数 副族：7个副族，完全由长周期元素构成。 族 零族：1个零族，稀有气体族，化性不活泼，化合 价看 作0，故称零族。 第族：1个族，包括8、9、10三个纵行

5、的元素。,2元素性质与元子结构的关系 (1) 原子结构与元素金属性和非金属性的关系 金属性：金属原子失去电子成为阳离子的性质。 非金属性：非金属原子获得电子形成阴离子的性质。,(2)原子结构与化合价的关系,元素的最高正价=主族的序数 非金属元素的负化合价=最高正化合价8,四、无机物的分类、组成与命名 单质：由相同元素组成的物质，如H2氢气、Fe铁等。 氧化物：氧与另一种元素形成的化合物， 如CO2二氧化碳、Na2O2过氧化钠等。 无机物 酸：在水溶液中或融化状态下电离出的阳离子 全部是H+的化合物。分一元酸(HCl盐酸)、 化合物 二元酸(H2SO4硫酸)、三元酸(H3PO4磷酸) 碱：在水溶

6、液中或融化状态下电离出的阴离子 全部是OH-的化合物。(NaOH、NH3H2O氨水) 盐：在水溶液中或融化状态下能电离出金属阳离 子(或NH4+)和酸根阴离子的化合物。 如 NH4Cl NH4+ + Cl- 氯化铵 铵离子 氯离子 正盐(NH4Cl)、 盐 酸式盐(NaHSO4硫酸氢钠)、 碱式盐Cu2(OH)2CO3碳酸氢氧化钠,五、化学变化的种类 1四种化学反应基本类型,2氧化-还原反应与非氧化-还原反应,+ 非金属单质 = 盐 (或氧化物) + 水 = 碱 + 氢气（并放出热） 金属单质 + 非氧化性稀酸剧烈反应放出氢气， 甚至爆炸。 金属活动顺序表H前面的金属能与酸反应置换出氢， 前面

7、的金属能与后面的金属盐溶液发生置换反应。 1.单质 非金属单质室温为气体或固体， 仅溴为棕色液体。 非金属单质的化学性质主要是氧化-还原性。 非金属单质 与氧气作用：氮与氧气常温不反应，但在雷电、 电弧和汽车引擎中可进氮氧反应： N2 + O2 2NO , 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 +NO 与金属作用生成无氧酸盐(氧气除外)。 与水反应 与酸作用 稀有气体,六、物质的物理、化学性质,Be、Al、Zn能与稀酸反应，还能与强碱反应，放出氢气。表现出两性 。 如 ： 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + H2 2Al + 2NaOH = 2NaAlO

8、2 + H2 偏铝酸钠 注意：铁铝能被冷的浓硫酸、浓硝酸所钝化， 故常用铝桶或铁桶装运浓硫酸和浓硝酸。 钝化：铁铝铬等活泼金属在冷流硫酸或浓硝酸中因被氧化 生成一层致密的氧化物膜，阻止内部金属继续与酸 反应， 这种现象叫金属的钝化。,2. 氧化物 与水生成含氧酸。如 P2O5 + 3H2O = 2H2PO3 (1)酸性氧化物 与可溶性碱反应生成盐和水。如 SO2 + 2NaOH = NaSO3 + H2O 与碱性氧化物化合生成含氧酸盐。如 SiO2 + CaO = CaSiO3 与水化合成碱。如 Na2O + H2O = 2NaOH (2)碱性氧化物 与酸反应生成盐和水。如 Ca + 2HCl

9、 = CaCl2 + H2O 跟酸性氧化物化合成盐。如 Na2O + SiO2 = Na2SiO3 能与酸成盐；如 Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O (3)两性氧化物 也能与碱成盐。如 Al2O3 + 2NaOH = NaAlO2 + H2O 与酸性氧化物成盐。如 Al2O3 + 3SiO2 = Al2(SiO3)3,(4)过氧化物和超氧化物 过氧化物和超氧化物具有强氧化性，与可燃物接触，易燃烧，甚至爆炸。 过氧化物：含有过氧基(一O一O一)，见光遇热易分解放出氧气。 Na2O2 + CO2 = Na2CO3 +O2 Na2O2 + 4HCl = 4NaOH + H2O

10、 + O2 Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 超氧化物：钾、铷、铯、钙、锶、钡能形成超氧化物。超氧化物中含有超氧离子(O2)，性质不稳定，加热时放出氧气，具强氧化性和吸湿性。如 2KO2 + 2H2O = 2KOH +H2O2 + O2 4KO2 + 2CO2 = 2K2CO3 + 3O2,3.酸的通性： （1）使酸碱指示剂变色 (非氧化性酸) 紫色石蕊试液或蓝色石蕊试纸遇酸溶液变红色 ，无色酚酞试液遇酸溶液不变色 。 （2）酸呈酸性（PH值7）。 （3）跟金属活动性顺序表（H）前的 活泼金属单质起置换反应 (非氧化性酸) 。 酸 + 金属 = 盐 + 氢气 例：2HClFe

11、=FeCl2H2,（4）跟碱性氧化物和某些金属氧化物反应 酸 + 碱性(金属)氧化物 = 盐 + 水 例：3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)33H2O （5）跟碱起中和反应 酸 + 碱 = 盐 + 水 例：2HClCu(OH)2=CuCl22H2O （6）与某些盐反应生成酸和新盐。 盐 + 酸 = 新盐 + 新酸 要依照复分解的条件来判断是否会发生反应 例：BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl,4.可溶性碱的通性： (1) 碱能使紫色石蕊试液变蓝 。 碱能使无色的酚酞试剂变红。pH7 (2) 与非金属氧化物（酸性氧化物）反应 碱 + 非金属氧化物 = 盐 + 水 例1：Ca(O

12、H)2+CO2=CaCO3+H2O 例2：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O (3) 碱与酸发生中和反应（基本上都是放热反应) 例1：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 例2：Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O,(4) 碱 +盐 = 新盐 + 新碱 如Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH 条件：满足复分解反应的条件（有沉淀、 气体或水生成）。 反应物必须可溶于水 。 例：CaCO3+Ba(OH)2 = BaCO3+Ca(OH)2 即使满足复分解反应的条件，却不属于 碱与盐的反应，因为CaCO3不溶于水。,5.盐类的通性： （1）跟某些金属的

13、反应 盐+金属 = 新盐+新金属 例：CuSO4FeFeSO4Cu （2）跟酸的反应 盐+酸 = 新盐+新酸 例：BaCl2H2SO4 = BaSO42HCl （3）跟某些碱的反应 盐+碱 = 新盐+新碱 例：CuSO42KOH=K2SO4Cu(OH)2 （4）跟某些盐的反应 盐+盐 = 两种新盐 例：NaClAgNO3=AgCl+NaNO3,第二节 有机化合物 一、有机物的分类 碳链化合物 1按碳链骨架分类 碳环化合物 环状化合物 芳环化合物 有机物 杂环化合物 烃烷烃、烯烃、炔烃、芳烃等。 2按官能团分类 烃的衍生物醇酚醚、醛酮、 羧酸、酯等。,官能团的概念及常见官能团 概念:官能团是决定

14、有机物的结构、性质和类别的原子 或原子团 常见官能团(名称)： 烷烃： 碳碳单键 CC 如 乙烷 CH3CH3、戊烷 烯烃： 碳碳双键 CC 如 乙烯CH2=CH2、丁烯 炔烃： 碳碳三键 CC 如 乙炔CHCH 卤烃： 卤原子 X 如 三氯甲烷CHCl3、氯乙烷 醇： 羟基 OH(连在脂肪烃上) 如 乙醇C2H5OH 酚： 羟基 OH(连在芳香烃上) 如 苯酚C6H5OH 醚： 醚基 ROR 如 甲乙醚CH3OC2H5、乙醚 醛： 醛基 CHO 如 甲醛HCHO、乙醛 O O 酮： 羰基 C 如 丙酮CH3CCH3、甲乙酮 羧酸： 羧基 COOH 如 甲酸 HCOOH 乙酸 CH3COOH,

15、官能团的概念及常见官能团 概念:官能团是决定有机物的结构、性质和类别的原子 或原子团 常见官能团(名称)： 烷烃： 碳碳单键 CC 如 乙烷 CH3CH3、戊烷 烯烃： 碳碳双键 CC 如 乙烯CH2=CH2、丁烯 炔烃： 碳碳三键 CC 如 乙炔CHCH 卤烃： 卤原子 X 如 三氯甲烷CHCl3、氯乙烷 醇： 羟基 OH(连在脂肪烃上) 如 乙醇C2H5OH 酚： 羟基 OH(连在芳香烃上) 如 苯酚C6H5OH 醚： 醚基 ROR 如 甲乙醚CH3OC2H5、乙醚 醛： 醛基 CHO 如 甲醛HCHO、乙醛 O O 酮： 羰基 C 如 丙酮CH3CCH3、甲乙酮 羧酸： 羧基 COOH

16、如 甲酸 HCOOH 乙酸 CH3COOH,硫醇：巯基 SH(连在脂肪烃上) 如 乙硫醇 CH3CH2SH 硫酚：巯基 SH(连在芳环上 ) 苯硫酚 C6H5SH 酯： 酯基 R1COOR2 如 乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3 酰卤：酰基 RCO 如 乙酰氯CH3COCl 乙酰胺CH3CONH2 胺： 氨基 NH2 如 甲胺 CH3NH2， 三甲胺 (CH3)3N 腈： 氰基 CN 如 乙腈 CH3CH2CN 硝基化合物：硝基NO2 如 硝基苯 C6H5NO2 磺酸基化合物：磺酸基SO3H(连在芳环上) 如苯磺酸C6H5SO3H 过氧化物：过氧基 ROOR 如 二叔丁基过氧化异丙苯 偶氮化

17、合物：偶氮基 NN 如偶氮二甲酰胺 NH2CONNCONH2 重氮化合物：重氮基 NN+X- 如硝基重氮苯,二、有机化合物的命名方法简介 1. 习惯命名法：以烷烃为例，一般按烷烃含碳原子数目进行命名，碳原子在十以内的用天干(甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸)表示，在十一以的用中文数字表示。如 C5H12 戊烷 ，C12H26十二烷， 为了区别同分异构体，将直链的烷烃叫“正”某烷，带支链的烷烃叫“异”某烷。如 CH3CH2CH2CH3 正丁烷， CH3CHCH3 异丁烷 CH3 戊烷：CH3CH2CH2CH2CH3 正戊烷， CH3 CH3CHCH2CH3 异戊烷 ， CH3CCH3 新戊

18、烷 CH3 CH3 含更多碳原子的烷烃，同分异构体数目更多，单靠冠以形容词正、异、新等就不易辨别，可见习惯命名法只适用于低级的烷烃。 2. 系统命名法：1892年日内瓦国际化学会议拟定了系统的有机化学命名法叫“日内瓦命名法”。根据这个命名原则，结合我国的文字特点制定了我国的系统命名法。,烷烃的命名原则： (1) 选择最长的碳链作主链，把支链作取代基，根据主链碳数叫某烷。 (2) 给主链编号：从靠近支链一端的碳开始，用阿拉伯数字编号。 (3) 将取代基名称写在烷烃的前面，在取代基名称前标明它的位置，并在数字和取代基之间用一短线隔开。如 1CH32CH3CH24CH25CH3 2甲基戊烷 CH3

19、(4) 如果含有几个不同取代基，把小的取代基写前面，大的写在后面。如果所含取代基相同，可合并写出，并在取代基名称前用中文数字二、三、四 表明数目。如 CH3 7CH36CH25CH 4C3CH22CH1CH3 2，4，5三甲基4乙基庚烷 CH3 CH2 CH3 CH3,烯烃（或炔烃）的命名原则： (1) 选择含有双键（或叁键）的最长碳链作主链，把支链作取代基，根据主链碳数叫某烯（或某炔）。 (2) 给主链编号：从靠近双键（或叁键）一端的碳开始，用阿拉伯数字编号。 (3) 将取代基名称写在烷烃的前面，在取代基名称前标明它的位置，并在数字和取代基之间用一短线隔开。如 1CH22CH3CH24CH3

20、 3甲基1丁烯 或3甲基丁烯 CH3 1CH32C3CH4CH5CH3 4甲基2乙基2戊烯 CH3 CH3 CH3 3.音译法： 对杂环化合物，其中文名称来自外文译音，在旁边加一口字，表示环 状化合物。如 噻吩、呋喃、吡咯、吡啶、嘧啶、吲哚等。 见P171,三、有机化合物的理化性 有机物与无机物性质比较,第三节 放射性物质 质子Z 原子核 一、原子核结构 ZAX 中子(N=A-Z) 核外电子Z 二、放射性同位素 如 氢元素有：氕(11H)、氘(12H或D)、氚(13H或T)三种同位素。 氘、氚有放射性，是制造氢弹的材料 。 铀元素有：92234U 、92235U 、92238U 三种同位素。 铀235是制造原子弹的材料。53127I 、53131I、 53125I 三、射线的种类及其性质和相对危害 射线种类 性质 相对危害 射线 氦核组成的粒子流 内照射危害，破坏血胞组织 射线 高速的负电子流 外照射危害，破坏人体皮肤 射线 光子流（不带电） 外照射危害，破坏人体血胞 外照射：指射线透过皮肤杀死人体组织血胞，使人体生理作用失调而引起病状。 内照射：射线进入人体内而没有穿透人体即留在体内，由于电离作用而杀死人体的 血胞，使人的生理作用失调。,