150

Московский Государственный Университет

имени М.В.Ломоносова

==================================================

Х и м и ч е с к и й ф а к у л ь т е т

С.С.Бердоносов

ВВЕДЕНИЕ В ХИМИЮ

Методическое пособие для лицейских классов школы №171

г. Москвы

Москва 2012

Методическая разработка «Введение в химию» написана на основании 40-летнего опыта работы с учащимися средней школы, пожелавшими изучать химию углубленно. Содержание пособия отвечает Программе изучения химии в лицейских классах школы №171 на первом году обучения.

В пособии кратко рассмотрены 20 тем, охватывающих важнейшие вопросы общей химии, с которыми должен быть знаком выпускник средней школы, проявляющий интерес к химии и готовящийся успешно сдать экзамен по этому предмету. В пособии, кроме теоретического материала, содержатся домашние задания (преимущественно – расчетные задачи), регулярное и добросовестное выполнение которых – важнейшая составная часть обучения в лицейских классах школы №171.

Содержание пособия рассмотрено и одобрено Методической комиссией Химического факультета МГУ.

Оглавление

Предисловие 5

Тема 1. Вещество. Вещества простые и сложные. Химические элементы. Атом. Атомное ядро. Нуклиды и изотопы. Радиоактивность 9

Тема 2. Электрон в атоме. Дуализм характеристик электрона. Принцип неопределенности. Электронное облако. Волновые характеристики электрона. Волновое уравнение и энергия электрона в атоме водорода. Неопределенность координаты электрона в атоме. Основное и возбужденное состояние электрона в атоме. 19

Тема 3. Электронные оболочки многоэлектронных атомов. Главное, побочное и магнитное квантовые числа. Спин электрона. Принцип В.Паули. 24

Тема 4. Форма электронных облаков. Электронные конфигурации атомов. Периодическая система элементов Д.И.Менделеева и порядок заполнения электронами электронных оболочек атомов. Правило Гунда (Хунда). 28

Тема 5. Электроотрицательность. Ван-дер-ваальсова (физическая) связь и химическая связь. Ионный вид химической связи. 39

Тема 6. Ковалентная связь. Направленность и насыщаемость ковалентных связей атома. Молекулы. Структурные формулы. Модель минимальной энергии взаимодействия электронных пар атома (модель Гиллеспи). Геометрия простейших молекул. Молекулярные орбитали и энергия образования простейших двухатомных молекул 44

Тема 6А. Донорно-акцепторный механизм формирования ковалентной связи. Водородная связь. 52

Тема 7. Тепловой эффект химических реакций. Закон Гесса. Теплоты (энтальпии) образования сложных веществ из простых. 55

Тема 8. Основы химической кинетики. Скорость химических реакций. Зависимость скорости реакции от концентрации и температуры. Энергия активации. Катализ и катализаторы. 60

Тема 9. Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие. Смещение равновесия. Принцип Ле Шателье. Роль энергетического и энтропийного факторов при протекании химических реакций 69

Тема 10. Растворы и растворимость 77

Тема 11. Водные растворы электролитов. Степень диссоциации. Реакции между растворами электролитов – реакции между ионами. Ступенчатая диссоциация слабых и средних по силе кислот. 83

Тема 12. Ионное произведение воды. Понятие о рН растворов. Расчет рН раствора кислоты и щелочи 91

Тема 13. Гидролиз солей. Запись кратких и полных уравнений гидролиза. Протекание гидролиза «до конца». Особенности гидролиза некоторых солей. 96

Тема 14. Растворы малорастворимых веществ. Понятие о ПР. Практическое использование ПР. 102

Тема 15. Основные классы неорганических соединений. Оксиды. Кислоты и основания. Кислоты и основания по С.Аррениусу, Й.Н.Брёнстеду и Г.НЛьюису. Соли. 108

Тема 16. Валентность. Степень окисления. Окислительно-восстановительные реакции. 118

Тема 17. Нахождение коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях 126

Тема 18. Гальванические элементы. Стандартные электродные потенциалы 133

Тема 19. Электролиз расплавов и водных растворов. Процессы на поверхности катода и анода. Электролиз водных растворов некоторых веществ 141

Тема 20. Комплексные соединения 148