化学卷子

刚空闲下来。前面的元素推断过程发到你Q里了。D是铝，因此LiDH4就是LiAlH4.

AlH4-,判断其立体构型，就是判断其杂化类型。铝外层3个价电子，加上4个氢的，再加一个负电荷的电子共计8个，8个电子需要4个轨道。因此sp3杂化。 正四面体结构，跟甲烷一样。

乙酸分子中甲基那个碳是sp3杂化，羧基碳是sp2杂化。

σ键就是单键，π键就是双键。

数一数就好了7个σ键，1个π键，就是粗线的那个。以后碰到让你数键的，就画个图，单键全是σ，双键的话一个是σ一个是π，三键的话，一个是σ两个是π。就这么数就好了。

离子晶体中的配位数是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。数数看，一个镁最邻近的氧就是上下左右前后，共计6个。

之前的题目问密度，现在反过来算边长，算边长就是算体积。晶胞的密度跟其他密度的算法没有本质上的区别。就是质量÷体积=密度。

黑点是镁白圈是氧。镁处于棱上，被4个晶胞公用，所以要×1/4，中心1个。

12条棱×1/4+1=4个镁。

氧在顶点和面上，8个顶点，6个面，8×1/8+6×1/2=4

一个晶胞有4个氧化镁，一个氧化镁是40/NA 克，4个就是160/NA克。

160/NA ÷ 边长³=a

边长=3√160/(NA·A）

故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2；＜；

（2）在EDTA中，羧基中含有碳氧双键，碳原子的杂化方式为sp2，其它碳原子周围都是单键，碳原子的杂化方式为sp3，故答案为：sp2；sp3；

（3）铁离子或亚铁离子中有空轨道，有机物中有孤电子对，所以它们可以形成配位键，故答案为：配位键；

（4）①根据晶胞的结构图可知，以顶点上的分子为例，距离最近的分子分布在与之相连的面的面心上，这样的分子有12个，故答案为：12；

②根据均摊法可知，在一个晶胞中含Fe3+的有机夹心配合物分子数为8×

理科综合考试大纲的说明（新课标）——化学部分

Ⅰ.考试性质

普通高等学校招生全国统一考试是合格的高中毕业生和具有同等学力的考生参加的选拔性考试。高等学校根据考生的成绩，按已确定的招生计划，德、智、体全面衡量，择优录取。因此，高考应有较高的信度、效度、必要的区分度以及适当的难度。

Ⅱ.考试形式与试卷结构

一、答卷方式

闭卷、笔试。

二、考试时间

考试时间150分钟，试卷满分300分。

三、科目分值

物理110分、化学100分、生物90分。各学科试题只涉及本学科内容，不跨学科综合。

四、题型

试卷包括选择题和非选择题，非选择题一般包括填空、实验、作图、计算、简答等题型。

五、试卷结构

1、试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷

第Ⅰ卷是生物、化学、物理三个科目的必考题，题型为选择题。共21题，每题6分，共计126分。其中生物6道题（单项选择题），化学7道题（单项选择题），物理8道题（包括单项选择题和多项选择题）。

第Ⅱ卷由生物、化学、物理三科的必考题和选考题构成。生物、化学、物理各科选考内容的分值控制在15分左右。

2、物理三个选考模块，考生从中任意选做一个模块的试题；化学三个选考模块，考生从中任意选做一个模块的试题；生物两个选考模块，考生从中任意选做一个模块的试题；但均不得跨模块选做。

3、组卷：试卷按题型、内容和难度进行排列，选择题在前，非选择题在后，同一题型中同一学科的试题相对集中，同一学科中不同试题尽量按由易到难的顺序排列。

Ⅲ、各学科考核目标、内容

化 学

根据教育部考试中心《2011年普通高等学校招生全国统一考试大纲（理科•课程标准实验版）》（以下简称《大纲》），结合基础教育的实际情况，制定《2011年普通高等学校招生全国统一考试理科综合考试大纲的说明（课程标准实验版）》（以下简称《说明》）的化学科部分。

制定《说明》既要有利于化学新课程的改革，又要发挥化学作为基础学科的作用；既要重视考查考生对中学化学知识的掌握程度，又要注意考查考生进入高等学校继续学习的潜能；既要符合《普通高中化学课程标准（实验）》和《普通高中课程方案（实验）》的要求，符合教育部考试中心《大纲》的要求，符合普通高中课程改革实验的实际情况，又要利用高考命题的导向功能，推动新课程的课堂教学改革。

一、考核目标与要求

化学科考试，为了有利于选拔具有学习潜能和创新精神的考生，以能力测试为主导，在测试考生进一步学习所必需的知识、技能和方法的基础上，全面检测考生的化学科学素养。

化学科命题注重测量自主学习的能力，重视理论联系实际，关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展，以促进学生在知识和技能、过程和方法、情感、态度和价值观等方面的全面发展。

（一）对化学学习能力的要求

1．接受、吸收、整合化学信息的能力

（1）对中学化学基础知识能融会贯通，有正确复述、再现、辨认的能力。

（2）能够通过对实际事物、实验现象、实物、模型、图形、图表的观察，以及对自然界、社会、生产、生活中的化学现象的观察，获取有关的感性知识和印象，并进行初步加工、吸收、有序存储的能力。

（3）从试题提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并经与已有知识块整合，重组为新知识块的能力。

2．分析问题和解决（解答）化学问题的能力

（1）将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析、综合的方法，解决简单化学问题的能力。

（2）将分析解决问题的过程和成果，用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达，并做出解释的能力。

3．化学实验与探究能力

（1）了解并初步实践化学实验研究的一般过程，掌握化学实验的基本方法和技能。

（2）在解决简单化学问题的过程中，运用科学的方法，初步了解化学变化规律，并对化学现象做出科学合理的解释。

（二）对知识内容的要求层次

为了便于考查，将高考化学命题对各部分知识内容要求的程度，由低到高分为了解、理解（掌握）、综合应用三个层次，高层次的要求包含低层次的要求。其含义分别为：

了解：对化学化学知识有初步认识，能够正确复述、再现、辨认或直接使用。

理解（掌握）：领会所学化学知识的含义及其适用条件，能够正确判断、解释和说明有关化学现象和问题，即不仅“知其然”，还能“知其所以然”。

综合应用：在理解所学各部分化学知识的本质区别与内在联系的基础上，运用所掌握的知识进行必要的分析、类推或计算，解释、论证一些具体化学问题。

二、考试范围与要求

考试分为必考和选考两部分。必考为必修模块“化学1”、“化学2”和选修模块“化学反应原理”的内容；选考为选修模块“化学与技术”、“物质结构与性质”、“有机化学基础”的内容，考生从3个选考模块中任意选考1个模块的内容。

必考内容

必修模块“化学1”、“化学2”和选修模块“化学反应原理”的内容。根据化学的学科体系和学科特点，具体内容包括化学科学特点和化学研究基本方法、化学基本概念和基本理论、常见无机物及其应用、常见有机物及其应用和化学实验基础五个方面。

1．化学科学特点和化学研究基本方法

⑴了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质。了解化学可以识别、改变和创造分子。

⑵了解科学探究的基本过程，学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法。认识化学是以实验为基础的一门科学。

⑶了解物质的组成、结构和性质的关系。了解化学反应的本质、基本原理以及能量变化等规律。

⑷了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。理解摩尔（mol）是物质的量的基本单位，可用于进行简单的化学计算。

⑸了解科学、技术、社会的相互关系（如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等）。了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。

2．化学基本概念和基本理论

⑴物质的组成、性质和分类

①了解分子、原子、离子等概念的含义。了解原子团的定义。

②理解物理变化与化学变化的区别与联系。

③理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。

④理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。

⑵化学用语及常用计量

①熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。

②熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式（分子式），或根据化学式判断元素的化合价。

③了解原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法。

④了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。

⑤理解质量守恒定律的含义。

⑥能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。

⑦了解物质的量的单位——摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。

⑧根据物质的量与微粒（原子、分子、离子等）数目、气体体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算。

⑶溶液

①了解溶液的含义。

②了解溶解度、饱和溶液的概念。

③了解溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行有关计算。

④了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。

⑤了解胶体是一种常见的分散系。

⑷物质结构和元素周期律

①了解元素、核素和同位素的含义。

②了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。

③了解原子核外电子排布。

④掌握元素周期律的实质。了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。

⑤以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。

⑥以IA和VIIA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。

⑦了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。

⑧了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。

⑸化学反应与能量

①了解氧化还原反应的本质是电子的转移。了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。

②了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。

③了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。

④了解热化学方程式的含义。

⑤了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。

⑥了解焓变与反应热的含义。了解△H=H（反应产物）－H（反应物）表达式的含义。

⑦理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。

⑧了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。

⑨理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。

⑹化学反应速率和化学平衡

①了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。

②了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。

③了解化学反应的可逆性。

④了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。

⑤理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。

⑥了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

⑺电解质溶液

①了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。

②了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。

③了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。

④了解水的电离，离子积常数。

⑤了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。

⑥了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。

⑦了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。了解常见离子的检验方法。

⑧了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。

⑻以上各部分知识的综合应用。

3.常见无机物及其应用。

⑴常见金属元素（如Na、Al、Fe、Cu等）

①了解常见金属的活动顺序。

②了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。

③了解合金的概念及其重要应用。

⑵常见非金属元素（如H、C、N、O、Si、S、Cl等）

①了解常见非金属单质及其重要化合物的主要性质及应用。

②了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响。

⑶以上各部分知识的综合应用。

4.常见有机物及其应用

⑴了解有机化合物中碳的成键特征。

⑵了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。

⑶了解乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。

⑷了解乙醇、乙酸的组成和主要性质及重要应用。

⑸了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。

⑹了解常见高分子材料的合成反应及重要应用。

⑺以上各部分知识的综合运用

5.化学实验基础

⑴了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。

⑵了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。

⑶掌握化学实验的基本操作。能识别化学品安全使用标识，了解实验室一般事故的预防和处理方法。

⑷掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）。

⑸能对常见的物质进行检验、分离和提纯。能根据要求配制溶液。

⑹能根据实验试题要求，做到：

①设计、评价或改进实验方案；

②了解控制实验条件的方法；

③分析或处理实验数据，得出合理结论；

④识别典型的实验仪器装置图。

⑺以上各部分知识与技能的综合应用。

选考内容

选考内容为选修模块“化学与技术”、“物质结构与性质”、“有机化学基础”的内容，考生从中任意选考一个模块的内容。

（一）化学与技术

1.化学与资源开发利用

⑴了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。

⑵了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。

⑶了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源利用的作用。

⑷了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。

2.化学与材料的制造和应用

⑴了解社会发展和科技进步对材料的要求。了解化学对材料科学发展的促进作用。

⑵了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理。

⑶了解用化学方法进行金属材料表面处理的原理。

⑷了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况。了解新材料的发展方向。

3.化学与工农业生产

⑴了解化学在水处理中的应用。

⑵了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。

⑶了解精细化工产品的生产特点、精细化工在社会发展中的作用。

⑷了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。

（二）物质结构与性质

1.原子结构与元素的性质

⑴了解原子核外电子的排布原理及能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子、价电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。

⑵了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

⑶了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。

⑷了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。

2.化学键与物质的性质

⑴理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

⑵了解共价键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

⑶了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。

⑷理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。

⑸了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3）

⑹能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。

3.分子间作用力与物质的性质

⑴了解化学键和分子间作用力的区别。

⑵了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。

⑶了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。

⑷能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。

⑸了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。

（三）有机化学基础

1.有机化合物的组成与结构

⑴能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。

⑵了解常见有机化合物的结构。了解有机物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。

⑶了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。

⑷了解有机化合物存在异构现象，能判断简单有机化合物的同分异构体（不包括手性异构体）。

⑸能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。

⑹能列举事实说明有机分子中基团之间存在相互影响。

2.烃及其衍生物的性质与应用

⑴以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。

⑵了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。

⑶举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。

⑷了解卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。

⑸了解加成反应、取代反应和消去反应。

⑹结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响，关注有机化合物的安全使用问题。

3.糖类、氨基酸和蛋白质

⑴了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。

⑵了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，了解氨基酸与人体健康的关系。

⑶了解蛋白质的组成、结构和性质。

⑷了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。

4.合成高分子化合物

⑴了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。

⑵了解加聚反应和缩聚反应的特点。

⑶了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。

⑷了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。

元素原子量：14．01

质子数：7

中子数：7

原子序数：7

所属周期：2

所属族数：VA

电子层分布：L2－K5

氮气为无色、无味的气体，熔点-209.86°C，沸点-195.8°C，气体密度1.25046克/升，临界温度-146.95°C，临界压力33.54大气压。

氮肥氮是构成蛋白质的主要成分，对茎叶的生长和果实的发育有重要作用，是与产量最密切的营养元素。在第一穗果迅速膨大前，植株对氮素的吸收量逐渐增加。

以后在整个生育期中，特别是结果盛期，吸收量达到最高峰。土壤缺氮时，植株矮小，叶片黄化，花芽分化延迟，花芽数减少，果实小，坐果少或不结果，产量低，品质差。氮素过多时，植株徒长，枝繁叶茂，容易造成大量落花，果实发育停滞，含糖量降低，植株抗病力减弱。番茄对氮肥的需要，苗期不可缺少，适当控制，防止徒长；结果期应勤施多施，确保果实发育的需要。 氮气是无害气体，因为氮气的化学活性稳定，不容易和其他物质进行反应，在空气中，氮气的气体体积占78%，主要起维持大气压强的作用，否则，大气压力就太弱了，不利于人类生存，很典型的例子就是青藏高原，大气稀薄，含氧量低，除非当地人，否则很难适应，容易起高原反应

碳化合物一般从化石燃料中获得，然后再分离并进一步合成出各种生产生活所需的产品，如乙烯、塑料等。

碳的存在形式是多种多样的，有晶态单质碳如金刚石、石墨；有无定形碳如煤；有复杂的有机化合物如动植物等；碳酸盐如大理石等。 单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同，各有各的外观、密度、熔点等。

常温下单质碳的化学性质不活泼，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧反应，生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热下，单质碳较易被酸氧化；在高温下，碳还能与许多金属反应，生成金属碳化物。碳具有还原性，在高温下可以冶炼金属。

你讲的化学式是氰酸钙，和水反应主要生成氢氧化钙。

氮气为无色、无味的气体，熔点-209.86°C，沸点-195.8°C，气体密度1.25046克/升，临界温度-146.95°C，临界压力33.54大气压。

氮肥氮是构成蛋白质的主要成分，对茎叶的生长和果实的发育有重要作用，是与产量最密切的营养元素。在第一穗果迅速膨大前，植株对氮素的吸收量逐渐增加。

以后在整个生育期中，特别是结果盛期，吸收量达到最高峰。土壤缺氮时，植株矮小，叶片黄化，花芽分化延迟，花芽数减少，果实小，坐果少或不结果，产量低，品质差。氮素过多时，植株徒长，枝繁叶茂，容易造成大量落花，果实发育停滞，含糖量降低，植株抗病力减弱。番茄对氮肥的需要，苗期不可缺少，适当控制，防止徒长；结果期应勤施多施，确保果实发育的需要。 氮气是无害气体，因为氮气的化学活性稳定，不容易和其他物质进行反应，在空气中，氮气的气体体积占78%，主要起维持大气压强的作用，否则，大气压力就太弱了，不利于人类生存，很典型的例子就是青藏高原，大气稀薄，含氧量低，除非当地人，否则很难适应，容易起高原反应

碳化合物一般从化石燃料中获得，然后再分离并进一步合成出各种生产生活所需的产品，如乙烯、塑料等。

碳的存在形式是多种多样的，有晶态单质碳如金刚石、石墨；有无定形碳如煤；有复杂的有机化合物如动植物等；碳酸盐如大理石等。 单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同，各有各的外观、密度、熔点等。

常温下单质碳的化学性质不活泼，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧反应，生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热下，单质碳较易被酸氧化；在高温下，碳还能与许多金属反应，生成金属碳化物。碳具有还原性，在高温下可以冶炼金属。

化学符号：C

元素原子量：12.01

用途质子数：6

原子序数：6

周期：2

族：IVA

电子层分布：2－4

原子体积: 4.58立方厘米/摩尔

原子半径（计算值）：70（67）pm

共价半径：77 pm

范德华半径： 170 pm

电子构型 ：1s22s22p2

电子在每能级的排布： 2，4

氧化价（氧化物）： 4，3，2（弱酸性）

颜色和外表：黑色（石墨）， 无色（金刚石） 木炭，活性炭，炭黑

物质状态 ：固态

物理属性： 反磁性

熔点：约为3727 ℃（金刚石3550 ℃）

沸点：约为4827 ℃（升华）

摩尔体积 ：5.29×10-6m3/mol

元素在太阳中的含量：(ppm) 3000

元素在海水中的含量：(ppm) 太平洋表面 23

元素在地壳中含量：（ppm）4800

莫氏硬度：石墨1-2 ，金刚石 10

氧化态： 主要为-4,，C+2， C+4 （还有其他氧化态）

化学键能： (kJ /mol) C-H 411 C-C 348 C=C 614 C≡C 839 C=N 615 C≡N 891 C=O 745 C≡O 1074

晶胞参数： a = 246.4 pm b = 246.4 pm c = 671.1 pm α = 90° β = 90° γ = 120°

电离能：(kJ/ mol) M - M+ 1086.2 M+ - M2+ 2352 M2+ - M3+ 4620 M3+ - M4+ 6222 M4+ - M5+ 37827 M5+ - M6+ 47270

单质密度：3.513 g/cm3(金刚石)、2.260 g/cm3(石墨，20 ℃)

电负性：2.55（鲍林标度）

比热：710 J/(kg·K)

电导率：0.061×10-6/(米欧姆)

热导率：129 W/(m·K) 第一电离能 1086.5 kJ/mol 第二电离能 2352.6 kJ/mol 第三电离能 4620.5 kJ/mol 第四电离能 6222.7 kJ/mol 第五电离能 37831 kJ/mol 第六电离能 47277.0 kJ/mol

成键：碳原子一般是四价的，这就需要4个单电子，但是其基态只有2个单电子，所以成键时总是要进行杂化。最常见的杂化方式是sp3杂化，4个价电子被充分利用，平均分布在4个轨道里，属于等性杂化。这种结构完全对称，成键以后是稳定的σ键，而且没有孤电子对的排斥，非常稳定。金刚石中所有碳原子都是这种以此种杂化方式成键。烷烃的碳原子也属于此类。

根据需要，碳原子也可以进行sp2或sp杂化。这两种方式出现在成重键的情况下，未经杂化的p轨道垂直于杂化轨道，与邻原子的p轨道成π键。烯烃中与双键相连的碳原子为sp 2杂化。 由于sp2杂化可以使原子共面，当出现多个双键时，垂直于分子平面的所有p轨道就有可能互相重叠形成共轭体系。苯是最典型的共轭体系，它已经失去了双键的一些性质。石墨中所有的碳原子都处于一个大的共轭体系中，每一个片层有一个。

[编辑本段]碳的同位素

目前已知的同位素共有十二种，有碳8至碳19，其中碳12和碳13属稳定型，其余的均带放射性，当中碳14的半衰期长达五千多年，其他的均全不足半小时。 在地球的自然界里，碳12在所有碳的含量占98.93%，碳13则有1.07%。C的原子量取碳12、13两种同位素丰度加权的平均值，一般计算时取12.01。 碳12是国际单位制中定义摩尔的尺度，以12克碳12中含有的原子数为1摩尔。碳14由于具有较长的半衰期，被广泛用来测定古物的年代。

[编辑本段]单质碳的形式

最常见的两种单质是高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨，它们晶体结构和键型都不同。金刚石每个碳都是四面体4配位，类似脂肪族化合物；石墨每个碳都是三角形3配位，可以看作无限个苯环稠合起来。

常温下单质碳的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂。

1. 金刚石（diamond）

金刚石结构图

最为坚固的一种碳结构，其中的碳原子以晶体结构的形式排列，每一个碳原子与另外四个碳原子紧密键合，成空间网状结构，最终形成了一种硬度大、活性差的固体。

金刚石的熔点超过3500℃，相当于某些恒星表面温度。

主要作用：装饰品、切割金属材料等

2.石墨（graphite）

石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。质软，有滑腻感，具有优良的导电性能。石墨中碳原子以平面层状结构键合在一起，层与层之间键合比较脆弱，因此层与层之间容易被滑动而分开。

主要作用：制作铅笔，电极，电车缆线等

3.富勒烯（fullerene,C60、C72等）

C601985年由美国德克萨斯州罗斯大学的科学家发现。

富勒烯中的碳原子是以球状穹顶的结构键合在一起。

4.其他碳结构

六方金刚石（Lonsdaleite，与金刚石有相同的键型，但原子以六边形排列，也被称为六角金刚石）

石墨烯（graphene，即单层石墨）

碳纳米管（Carbon nanotube， 具有典型的层状中空结构特征）

单斜超硬碳 （M-carbon，低温后石墨高压相，具有单斜结构，其硬度接近金刚石）

无定形碳（Amorphous，不是真的异形体,内部结构是石墨）

赵石墨（Chaoite，也即蜡石，石墨与陨石碰撞时产生，具有六边形图案的原子排列）

汞黝矿结构（Schwarzite，由于有七边形的出现，六边形层被扭曲到“负曲率”鞍形中的假想结构）

纤维碳（Filamentous carbon，小片堆成长链而形成的纤维）

碳气凝胶（Carbon aerogels，密度极小的多孔结构，类似于熟知的硅气凝胶）

碳纳米泡沫（Carbon nanofoam，蛛网状，有分形结构，密度是碳气凝胶的百分之一，有铁磁性）

六方金刚石单层石墨和碳纳米管单斜超硬碳(M-碳)

[编辑本段]碳元素的化合物

碳的化合物中，只有以下化合物属于无机物：

碳的氧化物、硫化物：一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、二硫化碳(CS2)、碳酸盐、碳酸氢盐、氰一系列拟卤素及其拟卤化物、拟卤酸盐：氰(CN)2、氧氰，硫氰。

其它含碳化合物都是有机化合物。由于碳原子形成的键都比较稳定，有机化合物中碳的个数、排列以及取代基的种类、位置都具有高度的随意性，因此造成了有机物数量极其繁多这一现象，目前人类发现的化合物中有机物占绝大多数。

有机物的性质与无机物大不相同，它们一般可燃、不易溶于水，反应机理复杂，现已形成一门独立的分科——有机化学。 分布 碳存在于自然界中(如以金刚石和石墨形式)，是煤、石油、沥青、石灰石和其它碳酸盐以及一切有机化合物的最主要的成分，在地壳中的含量约0.027%(不同分析方式，计算含量有差异)，地壳中含量最高的元素依次为：O46.6%,Si27.7%,Al8.1%。

碳是占生物体干重比例最多的一种元素。碳还以二氧化碳的形式在地球上循环于大气层与平流层。 在大多数的天体及其大气层中都存在有碳。

[编辑本段]碳燃烧 燃烧热方程式 燃烧热值

1 碳在氧气中燃烧：产物：二氧化碳；光或火焰颜色：白光。

2 碳在空气中燃烧：产物：二氧化碳（氧足量）、一氧化碳：（氧不足）；光或火焰颜色：红热。

3 燃烧热方程式：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5kJ/mol

4 燃烧热值： 393.5kJ/mol

[编辑本段]碳的发现史

金刚石和石墨史前人类就已经知道。

富勒烯则于1985年被发现，此后又发现了一系列排列方式不同的碳单质。

同位素碳14由美国科学家马丁·卡门和塞缪尔·鲁宾于1940年发现。

六角金刚石由美国科学家加利福德·荣迪尔和尤苏拉·马温于1967年发现。

希望我的回答得到你的满意，谢谢！！

试题、标准答案及评分细则

2008年9月18日

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分

满分 14 5 4 10 5 11 14 9 7 11 10 100

评分通则：1.凡要求计算的，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，其中有错误的，不得分。

5方程式不配平不得分。

6不包括在此标准答案的0.5分的题，可由评分组讨论决定是否给分。

第1题 (14分)

1-1 EDTA是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写，市售试剂是其二水合二钠盐。

（1）画出EDTA二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式。

(2分)

答 或 得2分，质子必须在氮原子上。

（2） Ca(EDTA)2溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。写出这个排铅反应的化学方程式（用Pb2+ 表示铅）。

Pb2+ + Ca(EDTA)2 = Ca 2+ + Pb (EDTA)2(1分)

（3）能否用EDTA二钠盐溶液代替Ca(EDTA)2溶液排铅？为什么？

不能。若直接用EDTA二钠盐溶液，EDTA阴离子不仅和Pb2+反应, 也和体内的Ca2+结合造成钙的流失。(答案和原因各0.5分，共 1分)

1-2 氨和三氧化硫反应得到一种晶体，熔点205oC，不含结晶水。晶体中的分子有一个三重旋转轴，有极性。画出这种分子的结构式，标出正负极。

(2分)

硫氧键画成双键或画成S→O，氮硫键画成N→S，均不影响得分。结构式1分，正负号1分。答H3NSO3、H3N-SO3等不得分。正确标出了正负号，如+H3NSO3、+H3N-SO3得1分。其他符合题设条件（有三重轴，有极性）的结构，未正确标出正负极，得1分，正确标出正负极，得2分。

1-3 Na2[Fe(CN)5(NO)]的磁矩为零，给出铁原子的氧化态。Na2[Fe(CN)5(NO)]是鉴定S2的试剂，二者反应得到紫色溶液，写出鉴定反应的离子方程式。

Fe(II) 答II 或+2也可 (2分)

[Fe(CN)5(NO)]2+S2= [Fe(CN)5(NOS)]4配合物电荷错误不得分 (1分)

1-4 CaSO4 • 2H2O微溶于水，但在HNO3 ( 1 mol L1)、HClO4 ( 1 mol L1)中可溶。写出能够解释CaSO4在酸中溶解的反应方程式。

CaSO4 + H+ = Ca2+ + HSO4(1分)

写成 2CaSO4 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + Ca(HSO4)2 也得分。高氯酸同。 答案若生成H2SO4 不得分。

1-5 取质量相等的2份PbSO4 (难溶物)粉末，分别加入HNO3 ( 3 mol L1) 和HClO4 ( 3 mol L1)，充分混合，PbSO4在HNO3 能全溶，而在HClO4中不能全溶。简要解释PbSO4在HNO3中溶解的原因。

Pb2+与NO3形成络离子(配离子或配合物)。 (1分)

写方程式也可，如PbSO4 + H+ + NO3- = HSO4- + Pb(NO3)+。若将络离子(配离子或配合物)写成Pb(NO3)2或Pb(NO3)3也得分，但方程式须配平。

1-6 X和Y在周期表中相邻。CaCO3与X的单质高温反应，生成化合物B和一种气态氧化物；B与Y的单质反应生成化合物C和X的单质；B水解生成D；C水解生成E，E水解生成尿素。确定B、C、D、E、X和Y。

B: CaC2C: CaCN2D: C2H2 或Ca(OH) 2 E: NH2CN [C(NH)2也可]

X: C Y: N

(各0.5分，共3分)

第2题 (5分) 化合物X是产量大、应用广的二元化合物，大量用作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。年产量达300万吨的氯酸钠是生产X的原料，92%用于生产X—在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或草酸还原。此外，将亚氯酸钠固体装柱，通入用空气稀释的氯气氧化，也可生产X。X有极性和顺磁性，不形成二聚体，在碱性溶液里可发生歧化反应。

2-1 写出X的分子式和共轭π键（ ）。

ClO2(各1分，共2分)

2-2 分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产X的反应方程式。

2ClO3+ H2C2O4 + 2H+ = 2ClO2 + 2CO2 + 2H2O (1分)

或 2NaClO3 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2 + 2CO2 + Na2SO4 + 2H2O

2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl (1分)

NaClO2是固体，写成ClO2，不得分。

2-3 写出上述X歧化反应的化学方程式。

2ClO2 + 2NaOH = NaClO2 + NaClO3 + H2O (1分)

或 2ClO2 + 2OH = ClO2+ ClO3+ H2O

第3题 (4分) 甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇脱氢制备，反应式如下：

CH3OH(g) CH2O(g) + H2(g) = 84.2 kJ mol-1(1)

向体系中通入空气，通过以下反应提供反应(1) 所需热量：

H2(g) + ½O2(g) H2O(g) =–241.8 kJ mol-1 (2)

要使反应温度维持在700˚C，计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。已知空气中氧气的体积分数为0.20。

要使反应维持在一定温度持续进行，应保证反应(2)放出的热量恰好被反应(1) 全部利用，则：

甲醇与氧气的摩尔比为：n(CH3OH) : n (O2) = (2  241.8) / 84.2 = 5.74 (2分)

甲醇与空气的摩尔比为：n(CH3OH) : n (空气) = 5.74 / 5 = 1.1(2分)

答成1.15或1.148得1.5分。

答（写）成1 : 0.87也得2分。

考虑到实际情况，将上式的等号写成小于或小于等于，得2分。

算式合理，结果错误，只得1分。只有结果没有计算过程不得分。

第4题 (10分) (CN)2被称为拟卤素，它的阴离子CN 作为配体形成的配合物有重要用途。

4-1 HgCl2 和Hg(CN)2反应可制得 (CN)2, 写出反应方程式。

HgCl2 + Hg(CN)2 = Hg2Cl2 + (CN)2 (1分)

4-2 画出CN、(CN)2的路易斯结构式。

(各1分，共2分)

短线画成电子对同样得分；不画孤对电子不得分。

4-3 写出(CN)2 (g) 在O2 (g) 中燃烧的反应方程式。

(CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g) (1分)

不标物态也可。

4-4 298 K下，(CN)2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 1095 kJ mol1，C2H2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 1300 kJ mol1，C2H2 (g) 的标准摩尔生成焓为227 kJ mol1，H2O (l) 的标准摩尔生成焓为 286 kJ mol1，计算 (CN)2 (g) 的标准摩尔生成焓。

(CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g)

2ΔfHm(CO2)ΔfHm[(CN)2] = 1095 kJ mol1

2ΔfHm(CO2) = 1095 kJ mol1 +ΔfHm[(CN)2]

C2H2(g) + 2.5O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l)

2ΔfHm(CO2) +ΔfHm(H2O) ΔfHm(C2H2) =1300 kJ mol-1

2ΔfHm(CO2) =1300 kJ mol1 + 286kJ mol1 + 227 kJ mol1

ΔfHm[(CN)2] = 1095 kJ mol1 1300 kJ mol1 + 286kJ mol1 + 227 kJ mol1

= 308 kJ mol1(2分)

计算过程正确计算结果错误只得1分。没有计算过程不得分。

ΔfHm[(CN)2] = 1095 1300 + 286 + 227 = 308（kJ mol1）也可以。

但不加括号只得1.5分。

4-5 (CN)2在300~500 oC形成具有一维双链结构的聚合物，画出该聚合物的结构。

或 (2分)

画成

也得2分。 但画成只得1分。

4-6 电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN，写出化学方程式（漂白粉用ClO表示）。

2CN + 5ClO + H2O = 2HCO3 + N2 + 5Cl(2分)

产物中写成CO32只要配平，也得分。

第5题 (5分) 1963年在格陵兰Ika峡湾发现一种水合碳酸钙矿物ikaite。它形成于冷的海水中，温度达到8oC即分解为方解石和水。1994年的文献指出：该矿物晶体中的Ca2+ 离子被氧原子包围，其中2个氧原子来自同一个碳酸根离子，其余6个氧原子来自6个水分子。它的单斜晶胞的参数为：a = 887 pm, b = 823 pm, c = 1102 pm, β = 110.2°，密度d = 1.83 g cm3，Z = 4。

5-1 通过计算得出这种晶体的化学式。

ikaite晶胞体积：

V = abc sinβ = (8.87  8.23  11.02  10-24 cm3)  sin110.2° = 7.55  10-22 cm3 （0.5分）

设晶胞中含有n个水分子，晶胞的质量：m = 4  (100 + 18 n) / NA (g) （0.5分）

晶体密度：d = m/V = 4  (100 + 18 n) / ( 6.02  1023  7.55  10-22)（g cm3）= 1.83 g cm-3

100 + 18 n = 208 n = 6 (0.5分)

该晶体的化学式为 CaCO3  6H2O (0.5分)

算出6个水分子，未写化学式，得1.5分。

5-2 研究了这种晶体在加压下受热膨胀体积增大的情形，并与冰及钙离子配位数也是8的二水合石膏晶体(gypsum)作了对比，结果如下图所示（纵坐标为相对体积）：

为什么选取冰和二水合石膏作对比？实验结果说明什么？

Ikaite在冷水中形成，而且含有大量结晶水，分解温度又接近冰的熔点，可能与冰的结构有相似性，故选取冰作参比物； (0.5分)

石膏是带结晶水的钙的含氧酸盐，而且钙的配位数也是8，可能与ikaite结构相似，故选取石膏作参比物。 (0.5分)

实验结果说明ikaite的结构跟冰相似。 (1分)

实验结果，说明含水的摩尔分数越大膨胀越大, 可以得0.5分。

5-3 这种晶体属于哪种类型的晶体？简述理由。

分子晶体。(0.5分)

答混合型晶体不得分。

晶体分解温度接近冰的熔点，体积随温度的变化趋势也接近冰，可认为晶体中的化学微粒是CaCO3  6H2O，它们以分子间作用力（氢键和范德华力）构成晶体。(0.5分)

第6题 (11分) 在900oC的空气中合成出一种含镧、钙和锰 (摩尔比2 : 2 : 1) 的复合氧化物，其中锰可能以 +2、+3、+4 或者混合价态存在。为确定该复合氧化物的化学式，进行如下分析：

6-1 准确移取25.00 mL 0.05301 mol L1的草酸钠水溶液，放入锥形瓶中，加入25 mL蒸馏水和5 mL 6 mol L1的HNO3溶液，微热至60~70oC，用KMnO4溶液滴定，消耗27.75 mL。写出滴定过程发生的反应的方程式；计算KMnO4溶液的浓度。

2MnO4 + 5C2O42 + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O(1分)

KMnO4溶液浓度：(2/5)  0.05301  25.00 / 27.75 = 0.01910 （mol L1） (1分)

反应方程式反应物C2O42-写H2C2O4，只要配平，也得1分。下同。

6-2 准确称取0.4460 g复合氧化物样品，放入锥形瓶中，加25.00 mL上述草酸钠溶液和30 mL 6 mol L1 的HNO3溶液，在60~70oC下充分摇动，约半小时后得到无色透明溶液。用上述KMnO4溶液滴定，消耗10.02 mL。根据实验结果推算复合氧化物中锰的价态，给出该复合氧化物的化学式，写出样品溶解过程的反应方程式。已知La的原子量为138.9。

根据：化合物中金属离子摩尔比为 La : Ca : Mn = 2 : 2 : 1，镧和钙的氧化态分别为+3和+2，锰的氧化态为 +2 ~ +4，初步判断

复合氧化物的化学式为La2Ca2MnO6+x, 其中 x = 0~1。 (1分)

滴定情况：

加入C2O42总量：25.00 mL  0.05301 mol L1 = 1.3253 mmol (0.5分)

样品溶解后，滴定消耗高锰酸钾：10.02 mL  0.01910 mol L1 = 0.1914 mmol (0.5分)

样品溶解后剩余C2O42量: 0.1914 mmol  5/2 = 0.4785 mmol (0.5分)

样品溶解过程所消耗的C2O42量: 1.3253 mmol  0.4785 mmol = 0.8468 mmol (0.5分)

若将以上过程合并，推论合理，结果正确，也得2分。

在溶样过程中，C2O42变为CO2给出电子：

2  0.8468 mmol = 1.694 mmol (0.5分)

有两种求解x的方法：

（1）方程法：

复合氧化物(La2Ca2MnO6+x)样品的物质的量为：

0.4460 g / [(508.9 + 16.0 x) g mol1] (0.5分)

La2Ca2MnO6+x中，锰的价态为: [2  (6+x) 2 3 22] = (2+2x) (1分)

溶样过程中锰的价态变化为： (2+2 x  2) = 2 x (0.5分)

锰得电子数与C2O42给电子数相等：

2 x  0.4460 g / [(508.9 + 16.0 x) g mol1] = 2  0.8468  103 mol(1分)

x = 1.012  1 (0.5分)

如果将以上步骤合并，推导合理，结果正确，也得3.5分；如果将以上步骤合并，推导合理但结果错误，得2分；推导错误，即便结果吻合，也不得分。

（2）尝试法

因为溶样过程消耗了相当量的C2O42，可见锰的价态肯定不会是+2价。若设锰的价态为+3价，相应氧化物的化学式为La2Ca2MnO6.5, 此化学式式量为516.9 g mol-1, 称取样品的物质的量为：

0.4460 g / (516.9 g mol-1) = 8.628 104 mol (0.5分)

在溶样过程中锰的价态变化为

1.689  103 mol / (8. 628 104 mol) = 1.96(0. 5分)

锰在复合氧化物中的价态为：2 + 1.96 = 3.96(0. 5分)

3.96与3差别很大，+3价假设不成立；(0.5分)

而结果提示Mn更接近于+4价。 (0.5分)

若设Mn为+4价, 相应氧化物的化学式为La2Ca2MnO7, 此化学式式量为524.9 g mol-1。

锰在复合氧化物中的价态为：

2 + 2  0.8468  103 / (0.4460 / 524.9) = 3.99  4 (0.5分)

假设与结果吻合，可见在复合氧化物中，Mn为+4价。 (0.5分)

如果将以上步骤合并，推导合理，结果正确，也得3.5分；如果将以上步骤合并，推导合理但结果错误，得2分；推导错误，即便结果吻合，也不得分。

该复合氧化物的化学式为La2Ca2MnO7 (1分)

溶样过程的反应方程式为：

La2Ca2MnO7 + C2O42 + 14H+ = 2La3+ + 2Ca2+ + Mn2+ + 2CO2 + 7H2O (1分)

未经计算得出La2Ca2MnO7，方程式正确，只得方程式的1分。

第7题 (14分) AX4四面体 (A为中心原子，如硅、锗；X为配位原子，如氧、硫) 在无机化合物中很常见。四面体T1按下图所示方式相连可形成一系列“超四面体”（T2、T3•••）：

7-1 上图中T1、T2和T3的化学式分别为AX4、A4X10和A10x20，推出超四面体T4的化学式。

T4超四面体的化学式为A20x35 (1分)

7-2 分别指出超四面体T3、T4中各有几种环境不同的X原子，每种X原子各连接几个A原子？在上述两种超四面体中每种X原子的数目各是多少？

T3超四面体中，有3种不同环境的X原子。(1分)

其中4个X原子在顶点上，所连接A原子数为1；(0.5分)

12个X原子在超四面体的边上，所连接A原子数为2；(0.5分)

4个原子在超四面体的面上，所连接A原子数为3。(1分) (共3分)

T4超四面体中有5种不同环境的X原子。 （2分）

其中4个X原子在顶点上，所连接A原子数为1； (0.5分)

12个X原子在超四面体的边上但不在边的中心，所连接A原子数为2； (0.5分)

6个X原子在超四面体的边的中心，所连接A原子数为2； (0.5分)

12个原子在超四面体的面上，所连接A原子数为3；(0.5分)

1个在超四面体的中心，所连接A原子数为4。 (1分)

（共5分）

7-3 若分别以T1、T2、T3、T4为结构单元共顶点相连（顶点X原子只连接两个A原子），形成无限三维结构，分别写出所得三维骨架的化学式。

化学式分别为 AX2, A4X8, A10x18, A20x33。 (每式0.5分，共2分)

答分别为 AX2, AX2, A5X9, A20x33也可。

7-4 欲使上述T3超四面体连接所得三维骨架的化学式所带电荷分别为+4、0和 4，A选Zn2+、In3+或Ge4+，X取S2-，给出带三种不同电荷的骨架的化学式（各给出一种，结构单元中的离子数成简单整数比）。

A10x184+ 只能是Ge10S184+；(1分)

A10x18可以是Zn2Ge8S18，In2ZnGe7S18，In4Ge6S18； (1分)

只要答出其中一种，得1分；

A10x184可以是

Zn4Ge6S184, In8Ge2S184, In6ZnGe3S184, In4Zn2Ge4S184, In2Zn3Ge5S184； (1分)

只要答出其中一种，得1分。

第8题 (9分) 由烷基镁热分解制得镁的氢化物。实验测定，该氢化物中氢的质量分数为7.6%，氢的密度为0.101 g cm3，镁和氢的核间距为194.8 pm。已知氢原子的共价半径为37pm，Mg2+ 的离子半径为72 pm。

8-1 写出该氢化物中氢的存在形式，并简述理由。

H(1分)

镁-氢间距离为194.8 pm，Mg2+离子半径为72 pm，则氢的半径为194.8 pm－72 pm ＝123 pm。此值远大于氢原子的共价半径, 这说明H原子以H 离子的形式存在。(1分)

8-2 将上述氢化物与金属镍在一定条件下用球磨机研磨，可制得化学式为Mg2NiH4的化合物。X-射线衍射分析表明，该化合物的立方晶胞的面心和顶点均被镍原子占据，所有镁原子的配位数都相等。推断镁原子在Mg2NiH4晶胞中的位置(写出推理过程)。

Mg原子与Ni原子数之比为2 : 1，故每个晶胞中含8个镁原子。所有镁原子的配位数相等，它们只能填入由镍原子形成的四面体空隙。 (3分)

镁原子的位置用下列坐标参数表示也得3分：

14, 14, 14； 14, 14, 34； 34, 34, 14； 34, 34, 34；

14, 34, 14； 14, 34, 34； 34, 14, 14； 34, 14, 34。

坐标错一组，扣0.5分，不得负分。

其他答案不得分。

8-3 实验测定，上述Mg2NiH4晶体的晶胞参数为646.5 pm，计算该晶体中镁和镍的核间距。已知镁和镍的原子半径分别为159.9 pm和124.6 pm。

镁镍间的距离为

(2分)

算式及答案皆正确（包括单位）得2分； 算式对但结果错；只得1分；结果中数对但单位错，得1.5分。用原子半径相加计算镁-镍间的距离，不得分。

8-4 若以材料中氢的密度与液态氢密度之比定义储氢材料的储氢能力，计算Mg2NiH4的储氢能力（假定氢可全部放出；液氢的密度为0.0708 g cm3）。

储氢能力＝晶体的密度×氢的质量分数÷液氢密度

(2分)

= 1.40

= 1.4

算法及结果皆正确得2分；算法（式）正确但结果错得1分；无过程不得分。

只有结果但无算式，不得分。

氢的原子量取1不取1.008，算出结果1.39，只得1.5分。

第9题 (7分) 化合物A、B和C互为同分异构体。它们的元素分析数据为：碳 92.3%, 氢 7.7%。1 mol A在氧气中充分燃烧产生179.2 L二氧化碳（标准状况）。A是芳香化合物，分子中所有的原子共平面；B是具有两个支链的链状化合物，分子中只有两种不同化学环境的氢原子，偶极矩等于零；C是烷烃，分子中碳原子的化学环境完全相同。

9-1 写出A、B和C的分子式。

C8H8(1分)

其他答案不得分。

9-2 画出A、B和C的结构简式。

A的结构简式：

或 (2分)

写成 或键线式 也得分；苯环画成 也可，其他答案不得分。

B的结构简式：

(2分)

写成键线式 也得分；其他答案不得分。

C的结构简式：

1. 本基本要求旨在明确全国初赛和决赛试题的知识水平，作为试题命题的依据。本基本要求不涉及国家队选手选拔的要求。

2. 现行中学化学教学大纲、新近发布的普通高中化学课程标准实验教科书（A1-2，B1-6）及高考说明规定的内容均属初赛要求。具有高中文化程度的公民的常识以及高中数学、物理、生物、地理与环境科学等学科的基本内容（包括与化学相关的我国基本国情、宇宙、地球的基本知识等）也是化学竞赛的内容。初赛基本要求对某些化学原理的定量关系、物质结构、立体化学和有机化学作适当补充，一般说来，补充的内容是中学化学内容的自然生长点。

3. 决赛基本要求是在初赛基本要求的基础上作适当补充。

4. 全国高中学生化学竞赛是学生在教师指导下的研究性学习，是一种课外活动。课外活动的总时数是制定竞赛基本要求的重要制约因素。本基本要求估计初赛基本要求需40单元（每单元3小时）的课外活动（注：40单元是按高一、高二两年约40周，每周一单元计算的）；决赛基本要求需追加30单元课外活动（其中实验至少10单元）（注：30单元是按10、11和12月共三个月约14周，每周2～3个单元计算的）。

5. 最近三年同一级别竞赛试题涉及符合本要求的知识自动成为下届竞赛的要求。

6. 本基本要求若有必要做出调整，在竞赛前三个月发出通知。新基本要求启用后，原基本要求自动失效。

初赛：

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。运算结果的有效数字。

2. 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。气体溶解度（亨利定律）。

3. 溶液。溶液浓度。溶解度。溶液配制（按浓度的精确度选择仪器）。重结晶及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。溶剂（包括混合溶剂）。胶体。

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。酸碱滴定的滴定曲线（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。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。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、f-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。金属性、非金属性与周期表位置的关系。金属与非金属在周期表中的位置。半金属。主、副族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（电子式）。价层电子对互斥模型对简单分子（包括离子）几何构型的预测。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）的一般概念。等电子体的一般概念。分子的极性。相似相溶规律。

8． 配合物。路易斯酸碱的概念。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。重要而常见的络合剂及其重要而常见的配合反应。配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的联系（定性说明）。配合物几何构型和异构现象基本概念。配合物的杂化轨道理论。八面体配合物的晶体场理论。Ti(H2O)63+的颜色。

9． 分子间作用力。范德华力。氢键。其他分子间作用力的一般概念。

10. 晶体结构。晶胞。原子坐标。晶格能。晶胞中原子数或分子数的计算及与化学式的关系。分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。配位数。晶体的堆积与填隙模型。常见的晶体结构类型，如NaCl、CsCl、闪锌矿（ZnS）、萤石（CaF2）、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、尿素、金红石、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。熵的概念。

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定性说明。

14. 元素化学。卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、锡、铅、硼、铝。碱土金属、碱金属、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。常见难溶盐。氢化物的基本分类和主要性质。常见无机酸碱的形态和基本性质。水溶液中的常见离子的颜色、化学性质、定性检出（不使用特殊试剂）和分离。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、磺酸的系统命名、基本性质及相互转化。异构现象。C=C加成。马可尼科夫规则。C=O加成。取代反应。芳香烃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。

16. 天然高分子与合成高分子化学初步知识。

决赛：

本基本要求在初赛要求基础上增加下列内容，不涉及微积分。

1. 原子结构。四个量子数的物理意义及取值。单电子原子轨道能量的计算。S、p、d原子轨道图像。

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解释。一维箱中粒子能级。超分子基本概念。

3. 晶体结构。点阵的基本概念。晶系。宏观对称元素。十四种空间点阵类型。

4. 化学热力学基础。热力学能（内能）、焓、热容、自由能和熵的概念。生成焓、生成自由能、标准熵及有关计算。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。热力学分解温度（标态与非标态）。相、相律和相图。克拉贝龙方程及其应用(不要求微积分)。

5. 稀溶液通性（不要求化学势）。

6. 化学动力学基础。反应速率基本概念。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法推断年代等等）。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）。活化能与反应热的关系。反应机理一般概念。推求速率方程。催化剂对反应影响的本质。

7. 酸碱质子理论。缓冲溶液。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。

9. 配合物的配位场理论的初步认识。配合物的磁性。分裂能与稳定化能。利用配合物的平衡常数的计算。络合滴定。软硬酸碱。

10. 元素化学描述性知识达到国际竞赛大纲三级水平。

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三级水平(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. 简单有机化合物的系统命名。

16. 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）。手性异构。endo-和exo-。D,L构型。

17. 利用无机和有机的基本反应对简单化合物的鉴定和结构推断。

18. 有机制备与有机合成的基本操作。电子天平。配制溶液、加热、冷却、沉淀、结晶、重结晶、过滤（包括抽滤）、洗涤、蒸发浓缩、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。实验工作面的安排和整理。原始数据的记录。

19. 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。

20. 分光光度法。比色分析。

国际大纲一级要求：

1． 电子构型：主族、Pauli摒斥原理、Hund规则。

2． 周期性（主族）：电负性、原子的大小、最高氧化数。

3． 物理性质的周期性（主族）：熔点、沸点、金属性。

4． 命名：主族化合物、过渡金属化合物、配位数。

5． 计量学：配平方程式、质量与体积关系、实验式、阿佛加德罗数、浓度计算。

6． 同位素：核子的计算、放射性衰变。

7． s区：Ⅰ，Ⅱ族金属与水反应的产物及产物的碱度、金属与卤素反应的产物、重元素的反应性更强。

8． p区：最简非金属氢化物计量学、CH4，NH3，H2S，H2O，HX的酸碱性、NO与O2反应生成NO2、NO2与N2O4的平衡、NO2与水反应的产物、HNO2及其盐作还原剂、HNO3及其盐作氧化剂、B(III) Al(III) Si(IV) P(V) S(IV) S(VI) O(II) F(I) Cl(I) Cl(III),Cl(V) Cl(VII)是第2,3周期元素与卤素和含氧阴离子的化合物的正常氧化态、非金属氧化物与水的反应及生成的酸的计量学、从F2到Cl2的卤素氧化性和反应性的递减。

9． d区：Cr(III) Cr(VI) Mn(II) Mn(IV) Mn(VII) Fe(II) Fe(III) Co(II) Ni(II) Cu(I) Cu(II) Ag(I) Zn(II) Hg(I) Hg(II)是d区的常见元素的常见氧化态、Cr Mn Fe Ni Co溶于稀盐酸，而Cu Ag Hg不溶、Cr(OH)3 Zn(OH)2是两性的而其它氢氧化物不呈两性、MnO4－ CrO4－ Cr2O72－是强氧化剂。

10． 其它无机化学问题：H2SO4 NH3 Na2CO3 Na Cl2和NaOH的工业制法。

11．烷：丁烷的异构体、命名（IUPAC）、物理性质的趋势、取代（例如与Cl2）产物、环烷的命名。

12．烯：平面结构、E/Z（cis/trans）异构、与Br2，HBr的加成产物。

13．炔：线性结构。

14．芳香烃：苯的化学式、电子的离域、共振的稳定化作用。

15．醇与酚：氢键——醇与醚对比、烯烃的氢化、甘油的化学式。

16．羰基化合物：命名、制备（醇的氧化）、反应（醛的氧化）。

17．羧酸：与醇反应产物（酯）、草酸（名称与化学式）。

18．含氮化合物：胺类是碱。

19．大分子：肥皂的制造；聚合反应的产物（乙烯的）。

20．氨基酸与肽：氨基酸的离子性结构、肽的结合。

21．蛋白质：蛋白质的一级结构。

22．化学平衡：化学平衡的动态模型、化学平衡的相对浓度表达式。

23．离子平衡：酸碱的Arrhenius理论、质子理论,共轭酸碱、pH的定义、水的离子积、共轭酸碱的Ka和Kb的相互关系、盐的水解、溶度积的定义、用溶度积计算溶解度（水中的）、用Ka计算弱酸的pH。

24．电极平衡：电动势的定义、第一类电极、标准电极电势。

25．均相体系的动力学：影响反应速率的因素、速率方程、速率常数。

26．相的体系：理想气体方程、分压的定义。

27．分析化学：移液管的使用、滴定管的使用、酸度法中指示剂的选择、Ag+,Ba2+,Cl－,SO42－的鉴定、Al3+,NO2-,NO3-,Bi3+的鉴定、K,Ca,Sr的焰色法。

28．络合物：写出络合反应。

国际竞赛大纲的二、三级知识不要求记忆。

国际化学竞赛大纲实验要求：

1．无机物与有机物的合成

1．1 使用燃具和电热板加热 1

1．2 液体的加热 1

1．3 易燃物和易燃材料的处理与操作 1

1．4 用分析天平称量 1

1．5 量筒、移液管、滴定管的使用 1

1．6 由固体和溶剂制备溶液 1

1．7 溶液的混合与稀释 1

1．8 液体的混合与搅拌 1

1．9 搅拌器和电磁搅拌器的使用 2

1．10 滴液漏斗的使用 1

1．11 在平底烧瓶里进行合成—一般原理 1

1．12 在圆底烧瓶里进行合成—一般原理 1

1．13 在密闭仪器装置里进行合成——一般原理 1

1．14 用微型仪器进行合成 3

1．15 回流下加热反应混合物 2

1．16 常压蒸馏 2

1．17 减压蒸馏 3

1．18 水蒸气蒸馏 3

1．19 透过平摊的滤纸的过滤 1

1．20 透过卷拢的滤纸的过滤 1

1．21 减压水泵操作 1

1．22 布氏漏斗操作 1

1．23 玻璃漏斗（垂熔漏斗、烧结漏斗）过滤 1

1．24 倾析法洗涤沉淀 1

1．25 在漏斗上洗涤沉淀 2

1．26 在漏斗上用恰当的溶剂干燥沉淀 2

1．27 在水溶液中重结晶 1

1．28 在给定的（已知的）有机溶剂里进行重结晶 2

1．29 选择适当的溶剂进行重结晶 3

1．30 在干燥箱里进行干燥 2

1．31 在保干器里进行干燥 2

1．32 洗气瓶的连结和使用 2

1．33 用不相溶的溶剂进行萃取 1

2．无机物和有机物的鉴定——一般原理

2．1 试管反应 1

2．2 使用点滴板和滤纸的反应操作技术 1

2．3 命题人选定某些阳离子和阴离子进行分组反应检出 2

2．4 命题人选定某些阳离子和阴离子通过个别反应检出 2

2．5 命题人选定某些阳离子和阴离子通过特殊反应检出 3

2．6 用铂丝、MgO棒、钴玻璃的焰色反应检出元素 2

2．7 使用手持光谱仪/煤气灯光谱仪 3

2．8 使用Kofler熔点测定仪或类似仪器 3

2．9 命题人选定有机物基本官能团的定性检出 2

2．10 使用特殊试剂检出有机物 3

3．无机物和有机物的测定——一般原理

3．1 利用沉淀反应的定量测定 2

3．2 沉淀在坩埚里灼烧 1

3．3 容量分析 1

3．4 滴定的规则 1

3．5 移液球的使用 1

3．6 标准溶液的制备 2

3．7 酸碱滴定 2

3．8 酸碱滴定中的指示剂变色 2

3．9 直接滴定与间接滴定（返滴定） 3

3．10 磁性测定 3

3．11 碘量法 3

3．12 基于氧化还原反应的其他测定类型 3

3．13 配合滴定 3

3．14 配合滴定中溶液的颜色变化 3

3．15 沉淀滴定 3

3．16 量热滴定 3

4．特殊测量和操作步骤

4．1 用pH计的测量2

4．2 薄层色谱 3

4．3 柱层析 3

4．4 离子交换分离3

4．5 紫外可见光谱 3

4．6 电导测定3

5．实验结果处理

5．1 有效数字、作图、误差分析 1

6．所有未在上表中提到的，命题人确定的实验技术均自动地属于三级。

化学科命题注重测量自主学习的能力，重视理论联系实际，关注与化学有关的科学技术、 社会经济和生态环境的协调发展，以促进学生在知识和技能、过程和方法、情感态度和价值观等方面的全面发展。

一、 考核目标与要求

化学科考试，为了有利于选拔具有学习潜能和创新精神的考生，以能力测试为主导，将在测试考生进一步学习所必需的知识、技能和方法的基础上，全面检测考生的化学科学素养。

化学科命题注重测量自主学习的能力，重视理论联系实际，关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展，以促进学生在知识和技能、过程和方法、情感态度和价值观等方面的全面发展。

一、对化学学习能力的要求

1. 接受、吸收、整合化学信息的能力

（1）对中学化学基础知识能正确复述、再现、辨认，并能融会贯通。

（2）通过对自然界、生产和生活中的化学现象的观察，以及实验现象、实物、模型的观察，对图形、图表的阅读，获取有关的感性知识和印象，并进行初步加工、吸收、有序存储。

（3）从提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并与已有知识整合，重组为新知识块。

2. 分析和解决化学问题的能力

（1）将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析、综合的方法，解决简单化学问题。

（2）将分析和解决问题的过程及成果，能正确地运用化学术语及文字、图表、模型、图形等进行表达，并做出合理解释。

3. 化学实验与探究的能力

（1）掌握化学实验的基本方法和技能，并初步实践化学实验的一般过程。

（2）在解决化学问题的过程中，运用化学原理和科学方法，能设计合理方案，初步实践科学探究。

二、对知识内容的要求层次

高考化学命题对知识内容的要求分为了解、理解（掌握）、综合应用三个层次，高层次的要求包含低层次的要求。其含义分别为：

了解：对所学化学知识有初步认识，能够正确复述、再现、辨认或直接使用。

理解（掌握）：领会所学化学知识的含义及其适用条件，能够正确判断、解释和说明有关化学现象和问题。能“知其然”，还能“知其所以然”。

综合应用：在理解所学各部分化学知识之间的本质区别与内在联系的基础上，运用所掌握的知识进行必要的分析、类推或计算，解释、论证一些具体的化学问题。

二、考试范围与要求

根据普通高等学校对新生科学素养的要求，按照既保证与全国普通高校招生统一考试的要求基本一致，又有利于实验省(自治区、直辖市)实施普通高中化学课程标准的原则，参照《普通高中化学课程标准(实验)》，将高考化学科考试范围分为必考内容和选考内容。

必考内容

必考内容涵盖必修模块“化学1”“化学2”和选修模块“化学反应原理”的内容。根据化学的学科体系和学科特点，必考部分的内容包括：化学学科特点和基本研究方法、化学基本概念和基本理论、常见无机物及其应用、常见有机物及其应用和化学实验基础五个方面。

1．化学学科特点和基本研究方法

（1）了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质。了解化学可以识别、改变和创造分子。

（2）了解科学探究的基本过程，学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法。认识化学是以实验为基础的一门科学。

（3）了解物质的组成、结构和性质的关系。了解化学反应的本质、基本原理以及能量变化等规律。

（4）了解定量研究方法是化学发展为一门科学的重要标志。

（5）了解化学与生活、材料、能源、环境、生命、信息技术等的关系。了解“绿色化学”的重要性。

2．化学基本概念和基本理论

（1）物质的组成、性质和分类

① 了解分子、原子、离子和原子团等概念的含义。

② 理解物理变化与化学变化的区别与联系。

③ 理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。

④ 理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。

（2）化学用语及常用物理量

① 熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。

② 熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式（分子式），或根据化学式判断元素的化合价。

③ 掌握原子结构示意图、电子式、分子式、结构式和结构简式等表示方法。

④ 了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。

⑤ 理解质量守恒定律。

⑥ 能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。

⑦ 了解物质的量（n）及其单位摩尔（mol）、摩尔质量（M）、气体摩尔体积（Vm）、物质的量浓度（c）、阿伏加德罗常数（NA）的含义。

⑧ 能根据微粒（原子、分子、离子等）物质的量、数目、气体体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算。

（3）溶液

① 了解溶液的含义。

② 了解溶解度、饱和溶液的概念。

③ 了解溶液浓度的表示方法。理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念，并能进行有关计算。

④ 掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。

⑤ 了解胶体是一种常见的分散系，了解溶液和胶体的区别。

（4）物质结构和元素周期律

① 了解元素、核素和同位素的含义。

② 了解原子的构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。

③ 了解原子核外电子排布规律。

④ 掌握元素周期律的实质。了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。

⑤ 以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。

⑥ 以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。

⑦ 了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。

⑧ 了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。

（5）化学反应与能量

① 了解氧化还原反应的本质。了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。

② 了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。

③ 了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。

④ 了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。

⑤ 了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。

⑥ 了解焓变（ΔH）与反应热的含义。

⑦ 理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。

⑧ 理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。

⑨ 了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。

（6）化学反应速率和化学平衡

① 了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算化学反应的转化率（α）。

② 了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。

③ 了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。

④ 掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数（K）的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。

⑤ 理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。

⑥ 了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

（7）电解质溶液

① 了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。

② 理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。

③ 了解水的电离、离子积常数。

④ 了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算。

⑤ 理解弱电解质在水中的电离平衡，能利用电离平衡常数进行相关计算。

⑥ 了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。

⑦ 了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。掌握常见离子的检验方法。

⑧ 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积（Ksp）的含义，能进行相关的计算。

（8）以上各部分知识的综合应用。

3．常见无机物及其应用

（1）常见金属元素（如Na、Mg、Al、Fe、Cu等）

① 了解常见金属的活动顺序。

② 了解常见金属及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。

③ 了解合金的概念及其重要应用。

（2）常见非金属元素（如H、C、N、O、Si、S、Cl等）

① 了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。

② 了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。

（3）以上各部分知识的综合应用。

4．常见有机物及其应用

（1）了解有机化合物中碳的成键特征。

（2）了解有机化合物的同分异构现象，能正确书写简单有机化合物的同分异构体。

（3）掌握常见有机反应类型。

（4）了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。

（5）了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。

（6）了解乙醇、乙酸的结构和主要性质及重要应用。

（7）了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。

（8）了解常见高分子材料的合成及重要应用。

（9）以上各部分知识的综合应用。

5．化学实验

（1）了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。

（2）了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。

（3）掌握化学实验的基本操作。能识别化学品标志。了解实验室一般事故的预防和处理方法。

（4）掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法）。

（5）掌握常见物质检验、分离和提纯的方法。掌握溶液的配制方法。

（6）根据化学实验的目的和要求，能做到：

① 设计实验方案；

② 正确选用实验装置；

③ 掌握控制实验条件的方法；

④ 预测或描述实验现象、分析或处理实验数据，得出合理结论；

⑤ 评价或改进实验方案。

（7）以上各部分知识与技能的综合应用。

选考内容

选考内容为选修模块“物质结构与性质”和“有机化学基础”，考生从中任意选一个模块考试。

（一）物质结构与性质

1．原子结构与元素的性质

（1）了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理。能正确书写1~36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。

（2）了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

（3）了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。

（4）了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。

2．化学键与分子结构

（1）理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

（2）了解共价键的形成、极性、类型（σ键和π键）。了解配位键的含义。

（3）能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

（5）能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。

3．分子间作用力与物质的性质

（1）了解范德华力的含义及对物质性质的影响。

（2）了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。

4．晶体结构与性质

（1）了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。

（2）了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。

（3）了解分子晶体结构与性质的关系。

（4）了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。

（5）理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。

（6）了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。

（二）有机化学基础

1．有机化合物的组成与结构

（1）能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。

（2）了解常见有机化合物的结构。了解有机化合物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。

（3）了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法（如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等）。

（4）能正确书写有机化合物的同分异构体（不包括手性异构体）。

（5）能够正确命名简单的有机化合物。

（6）了解有机分子中官能团之间的相互影响。

2．烃及其衍生物的性质与应用

（1）掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质。

（2）掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质，以及它们之间的相互转化。

（3）了解烃类及衍生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法。

（4）根据信息能设计有机化合物的合成路线。

3．糖类、氨基酸和蛋白质

（1）了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。

（2）了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。

4．合成高分子

（1）了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。

（2）了解加聚反应和缩聚反应的含义。

（3）了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。

祝考生们高考取得好成绩！

【晶体结构】晶胞为面心立方晶胞。

【相对原子质量】207.2

【元素类型】金属元素

【物理性质】带蓝色的银白色重金属，熔点327.502°C，沸点1740°C，密度11.3437克/立方厘米，硬度1.5，质地柔软，抗张强度小。

【原子体积】18.17立方厘米/摩尔

【元素在太阳中的含量】0.01ppm

【元素在海水中的含量】太平洋表面 0.00001ppm

【氧化态】Main Pb+2, Pb+4

【晶胞参数】

a = 495.08 pm

b = 495.08 pm

c = 495.08 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

【莫氏硬度】1.5

【声音在其中的传播速率】1190m/S

【电离能 (kJ /mol) 】

M - M+ 715.5

M+ - M2+ 1450.4

M2+ - M3+ 3081.5

M3+ - M4+ 4083

M4+ - M5+ 6640

M5+ 锭 M6+ 8100

M6+ - M7+ 9100

M7+ - M8+ 11800

M8+ - M9+ 13700

M9+ - M10+ 16700

【发现过程】早在公元前三千年左右就已被人类发现。

【元素描述】第一电离能7.416电子伏特。第二电离能15.874电子伏特。熔点327.5℃，沸点1740℃。密度13.34克/厘米3。银灰色重金属，质柔软，延性弱，展性强。空气中表面易氧化而失去光泽，变灰暗。溶于硝酸，热硫酸、有机酸和碱液。不溶于稀酸和硫酸。具有两性：既能形成高铅酸的金属盐，又能形成酸的铅盐。

【元素来源】主要存在于方铅矿（PbS）及白铅矿（PbCO3）中，经煅烧得硫酸铅及氧化铅，再还原即得金属铅。

【元素用途】主要用作电缆、蓄电池、铸字合金、巴氏合金、防X射线等的材料。

【元素辅助资料】

铅是一种化学元素，其化学符号源于拉丁文，化学符号是Pb（拉丁语Plumbum），原子量207.2，原子序数为82。铅是所有稳定的化学元素中原子序数最高的。

铅为带蓝色的银白色重金属，它有毒性，是一种有延伸性的主族金属。熔点327.502℃，沸点1740℃，密度11.3437g/cm^3，硬度1.5，质地柔软，抗张强度小。

铅是人类最早使用的金属之一，公元前3000年，人类已会从矿石中熔炼铅。铅在地壳中的含量为0.0016%，主要矿石是方铅矿。铅在自然界中有4种稳定同位素：铅204、206、207、208，还有20多种放射性同位素。

金属铅在空气中受到氧、水和二氧化碳作用，其表面会很快氧化生成保护薄膜；在加热下，铅能很快与氧、硫、卤素化合；铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用，能与热或浓盐酸、硫酸反应；铅与稀硝酸反应，但与浓硝酸不反应；铅能缓慢溶于强碱性溶液。

铅主要用于制造铅蓄电池；铅合金可用于铸铅字，做焊锡；铅还用来制造放射性辐射、X射线的防护设备；铅及其化合物对人体有较大毒性，并可在人体内积累。铅被用作建筑材料，用在乙酸铅电池中，用作枪弹和炮弹，焊锡、奖杯和一些合金中也含铅。

铅在地壳中含量不大，自然界中存在很少量的天然铅。但由于含铅矿物聚集，熔点又很低（328℃），使铅在远古时代就被人们所利用了。

方铅矿（PbS）直到今天都是人们提取铅的主要来源。远古时代人们偶然把......>>

问题二：什么食物或者物品含有铅 30分 铅是我们常见的一种金属，我们平时日常生活常常会经常用到它，那么生活中哪些东西含有铅呢？铅期货网为您总结：

（一）生活环境中的土壤和尘埃，玩具和学习用具，家庭装修用劣质油漆和印刷油墨，用铅壶或含铅的锡壶烫酒、饮酒，滥用含铅的丹药或偏方等。

（二）食物中的铅，某些饮料、劣质食品、中草药等。食物中的铅，如某些罐装食品，由于用铅焊接缝而导致食物含铅量增加；含铅量高的食品主要有用含铅量高的容器加工制成的爆米花，加入氧化铅以加快其成熟的松花蛋。

（三）动植物体内的铅。植物性食品的铅含量受土壤、肥料、农药及灌溉用水含铅量的影响。动物性食品铅含量受饲料、牧草、空气和饮用水含铅量的影响。

（四）大气污染，如用含铅汽油的汽车尾气，以及以煤制品（如煤球、煤饼）为燃料的家庭，室内空气中铅平均含量比室外空气的铅含量高很多。

（五）暴露在含铅环境下的大人及衣物又交叉感染给孩子，例如交通岗亭、印刷厂、钢铁厂、炼油厂、铸造厂、蓄电池行业和矿山等都是铅污染重灾区，许多行业都有接触铅化合物的机会，作为大人平时应注意预防铅中毒，既要保护自己，更是要保护孩子。

憨 （六）使用含铅的上釉瓷器；使用含铅的化妆品。

所以在日常生活中要时常注意，预防铅中毒。

问题三：什么食物里含的铅高 含铅食物主要是爆米花、松花蛋等。

铅是脑细胞的一大杀手，食物中含铅量过高会损伤大脑，引起智力低下。

有的孩子常吃爆米花，由于爆米花在制作过程中，机罐受高压加热后，罐盖内层软铅垫表面的一部分铅会变成气态铅。

皮蛋在制作过程中，其原料中含有氧化铅和铅盐，铅具有极强的穿透力，多吃皮蛋也会影响智力。

孕妇饮啤酒过多，液体中的铅会通过胎盘到达胎儿大脑，损伤智力。

铅中毒原因非常多 刘四仁医生说，铅中毒的原因非常多，食用含铅食品，如皮蛋、爆米花、铅质焊锡罐头食品、水果皮等；经常接触彩印的食品包装、油漆类物品、含铅化妆品、染发剂、被铅污染的衣物、汽车尾气、含铅药物；点含铅的蜡烛，特别是点有香味的和慢燃的蜡烛等。其中对于平时与铅很少接触的成年人来说，使用不合格的彩釉餐具可能是导致体内铅含量超标的一个重要原因。

据介绍，不合格瓷器的铅、镉等重金属极易从外表美丽的釉面中溶出，给人体健康造成慢性危害。陶瓷饮食器具一般通过上釉装饰其表层，其中存在铅、镉等重金属，当遇酸性食物时，质量差的产品就会有过量的铅、镉溶出到食物中。人如果长期食用铅、镉含量过高的产品盛装的食物，就会造成铅在血液中沉积，导致大脑中枢神经以及肾脏等器官的损伤。表面平滑如玻璃的釉中、釉下彩陶瓷的铅、镉溶出量极少或几乎没有，可放心选购；而表面有凹凸感的釉上彩产品则应尽量选用表面装饰图案较少的产品，对不放心的产品，可用食醋浸泡几小时，若发现颜色有明显变化应弃之不用。

多方面预防铅中毒 防止铅中毒应该在饮食、生活习惯等多方面下手。首先在饮食上不能把报纸等印刷品用作食品包装，用食品袋盛装食物时，应避免袋上的字画、商标直接与食物接触，特别是与酸性食品接触；蔬菜水果食用前要洗净，能去皮的尽量去皮，以防残留农药中的铅成分。

在居住方面，尽量不要采用含铅油漆装饰家中的墙壁、地板和家具等，否则，一旦漆屑剥落，油漆中的铅极易造成居室铅污染。尽量选用无铅化妆品、染发剂等。

此外，不要在汽车往来多的道路附近散步，因为汽车尾气和道路周边的土壤中就有大量的铅存在。

膳食中应包含足够量的优质蛋白质，如蛋类、瘦肉、家禽、鱼虾、黄豆和豆制品等应占1/2以上。在膳食调配时应选择富含维生素的食物，尤其是维生素c较为重要。适量补充维生素c，不仅可补足铅造成的维生素c耗损，减缓铅中毒症状，维生素c还可在肠道与铅结合成溶解度较低的抗坏血酸铅盐，降低铅的吸收，同时维生素c还直接或间接参与解毒过程，促进铅的排出。适量补充维生素e可以抵抗铅引起的过氧化作用，补充维生素d则可通过对钙磷的调节来影响铅的吸收和沉积。补充维生素b1、b2、b6、b12和叶酸等，对于改善症状和促进生理功能恢复也有一定的效果。

适当吃些驱铅食物 很多天然食物都具有一定的防铅和驱铅功能。牛奶中所含的蛋白质可与铅结合形成不溶物，所含的钙可阻止铅的吸收。茶叶中的鞣酸可与铅形成可溶性复合物随尿排出。海带中的碘质和海藻酸能促进铅的排出。大蒜和洋葱头中的硫化物能化解铅的毒性作用。沙棘和猕猴桃中富含维生素c，可阻止铅吸收、降低铅毒性。食物中含有一些无机阴离子或酸根如碘离子、磷酸根离子、钼酸根离子等都能与铅结合，促使其从大便中排出。这些营养素富含在水果和蔬菜中，因此，铅接触人群应多食用水果蔬菜。

问题四：铅可以制作什么东西？ 20分 我国是产铅大国，铅的具体用途主要用于工业，按用途分类：

蓄电池行业：启动类，电动类蓄电池内主要构造物为铅制品（极板，极柱，连接构件）

电子类产品：如家电类产品（显示器）打火机（火焰喷头）

油漆

铅坠

蓄电池行业占比》90%， 有色金属类采选加工企业都涉及到铅的生产与加工，比如豫光金铅；另我国再生铅市场巨大，主要集中在河北，内蒙 ，山东 江苏一带，其序列产品主要是用于蓄电池行业

铅的属性，使得本身具有投资保值升值的作用 ，大品牌的蓄电池厂家 比如 风帆 ，统一 骆驼 都需要长年储备的

问题五：钓鱼包铅是什么意思? 楼主，你要问的是包铅还是跑铅？？？

包铅不是钓法，一般是只鱼钩，。或者铅块配重。

如果是跑铅的话就只指钓法了，一般在小鱼闹窝或者风浪大的时候采用的钓法。可以减少小鱼截口的几率，可以抗风浪。

问题六：什么东西能吸住铅？ 地球！

问题七：铅封号是什么啊 当地电业部门的标记

问题八：铅有什么用处和害处？ 铅污染

在所有已知毒性物质中，书上记载最多的是铅。古书上就有记录认为用铅管输送饮用水有危险性。公众接触铅有许多途径。近年来公众主要关心石油产品中含铅问题。颜料含铅，特别是一些老牌号的颜料含铅较高，已经造成许多死亡事件，因此有的国家特别制定了环境标准规定颜料中铅的含量应控制在600PPM之内。

有的国家还没有制定出标准，但是市场出售高铅含量颜料时贴出标签警示用户。食品中也发现铅的残留，或是空气中的铅降下污染食物，或是罐头皮的铅污染罐头食品。铅的另外一个重要来源是铅管。几十年以前建筑住宅时用铅管或铅衬里管道，夏天的天然冰箱也用铅衬里，这些年已经禁用，改用塑料或其它材料。

一般饮用水中铅含量的安全界限是100微克/升，而最高可接受水平是50微克/升。后来又进一步规定自来水中可接受的铅最大浓度为50微克/升（0.05毫克/升）。此外，为了研究铅对人体健康的影响，科学家着手检测人体血样的铅浓度，作为是否铅中毒的先期指标。数据表明：如果饮用水接近50微克/升，那么该病人血样的铅浓度约在30微克/升以上。吃奶的婴儿要求应该更为严格，平均血铅浓度要不超过10--15微克/升。

水厂处理水过程中可能加入钙和重碳酸盐以保持水呈碱性，继而减少水对输水管道的腐蚀，这个过程会带来新的风险。但是腐蚀问题很复杂，不是如此这般所能解决的，应该总体净化，但又价格昂贵。

许多化学品在环境中滞留一段时间后可能降解为无害的最终化合物，但是铅无法再降解，一旦排入环境很长时间仍然保持其可用性。由于铅在环境中的长期持久性，又对许多生命组织有较强的潜在性毒性，所以铅一直被列为强污染物范围。

急性铅中毒目前研究的较为透彻，其症状为：胃疼，头痛，颤抖，神经性烦燥，在最严重的情况下，可能人事不醒，直至死亡。在很低的浓度下，铅的慢性长期健康效应表现为：影响脑子和神经系统。科学家发现：城市儿童血样即使铅的浓度保持可接受水平，仍然明显影响到儿童智力发育和表现行为异常。我们只有降低饮用水中铅水平才能保证人们对铅的摄取总量降低。无铅汽油的推广应用为降低环境中的铅污染立了大功，特别是降低了大气中的颗粒物中的铅。

铅与颗粒物一起被风从城市输送到郊区，从一个省输送到另一个省，甚至到国外，影响其它地区，成了世界公害。科学家在北美格陵兰地区的冰山上逐年积冰的地区打钻钻取冰柱，下层的年头久远，顶层的年头捱近，易不同层次测定冰的铅含量。结果表明：1750年以前铅含量仅为20微克/吨；1860年为50微克/吨；1950年上升为120微克/吨；1965年剧增到210微克/吨。近代工业的发展，全球范围的污染日趋严重。

铅是一种化学元素，其化学符号源于拉丁文，化学符号是Pb（拉丁语Plumbum），原子量207.2，原子序数为82。铅是所有稳定的化学元素中原子序数最高的。

铅为带蓝色的银白色重金属，它有毒性，是一种有延伸性的主族金属。熔点327.502C，沸点1740C，密度11.3437克/厘米??，硬度1.5，质地柔软，抗张强度小。

铅是人类最早使用的金属之一，公元前3000年，人类已会从矿石中熔炼铅。铅在地壳中的含量为0.0016%，主要矿石是方铅矿。铅在自然界中有4种稳定同位素：铅204、206、207、208，还有20多种放射性同位素。

金属铅在空气中受到氧、水和二氧化碳作用，其表面会很快氧化生成保护薄膜；在加热下，铅能很快与氧、硫、卤素化合；铅与冷盐酸、冷硫酸几乎......>>

碳化硅的晶体结构和金刚石相近，属于原子晶体，它的熔点高（2827℃），硬度近似于金刚石，故又称为金刚砂。将石英和过量焦炭的混合物在电炉中锻烧可制得碳化硅。

纯碳化硅是无色、耐热、稳定性好的高硬度化合物。工业上因含杂质而呈绿色或黑色。

工业上碳化硅常用作磨料和制造砂轮或磨石的摩擦表面。常用的碳化硅磨料有两种不同的晶体，一种是绿碳化硅，含SiC 97%以上，主要用于磨硬质含金工具。另一种是黑碳化硅，有金属光泽，含SiC 95%以上，强度比绿碳化硅大，但硬度较低，主要用于磨铸铁和非金属材料。

（二）氮化硼（BN）

氮化硼是白色、难溶、耐高温的物质。将B2O3与NH4Cl共熔，或将单质硼在NH3中燃烧均可制得BN。通常制得的氮化硼是石墨型结构，俗称为白色石墨。另一种是金刚石型，和石墨转变为金刚石的原理类似，石墨型氮化硼在高温（1800℃）、高压（800Mpa）下可转变为金刚型氮化硼。这种氮化硼中B－N键长（156pm）与金刚石在C－C键长（154pm）相似，密度也和金刚石相近，它的硬度和金刚石不相上下，而耐热性比金刚石好，是新型耐高温的超硬材料，用于制作钻头、磨具和切割工具。

（三）硬质合金

IVB、VB、VIB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等，由于硬度和熔点特别高，统称为硬质合金。下面以碳化物为重点来说明硬质含金的结构、特征和应用。

IVB、VB、VIB族金属与碳形成的金属型碳化物中，由于碳原子半径小，能填充于金属品格的空隙中并保留金属原有的晶格形式，形成间充固溶体。在适当条件下，这类固溶体还能继续溶解它的组成元素，直到达到饱和为止。因此，它们的组成可以在一定范围内变动（例如碳化钛的组成就在TiC0.5～TiC之间变动），化学式不符合化合价规则。当溶解的碳含量超过某个极限时（例如碳化钛中Ti:C＝1:1），晶格型式将发生变化，使原金属晶格转变成另一种形式的金属晶格，这时的间充固溶体叫做间充化合物。

金属型碳化物，尤其是IVB、VB、VIB族金属碳化物的熔点都在3273K以上，其中碳化铪、碳化钽分别为4160K和4150K，是当前所知道的物质中熔点最高的。大多数碳化物的硬度很大，它们的显微硬度大于1800kg·mm2（显微硬度是硬度表示方法之一，多用于硬质合金和硬质化合物，显微硬度1800kg·mm2相当于莫氏一金刚石一硬度9）。许多碳化物高温下不易分解，抗氧化能力比其组分金属强。碳化钛在所有碳化物中热稳定性最好，是一种非常重要的金属型碳化物。然而，在氧化气氛中，所有碳化物高温下都容易被氧化，可以说这是碳化物的一大弱点。

除碳原子外，氮原子、硼原子也能进入金属晶格的空隙中，形成间充固溶体。它们与间充型碳化物的性质相似，能导电、导热、熔点高、硬度大，同时脆性也大。

（四）金属陶瓷

随着火箭、人造卫星及原子能等尖端技术的发展，对耐高温材料提出了新的要求，希望既能在高温时有很高的硬度、强度，经得起激烈的机械震动和温度变化，又有耐氧化腐蚀、高绝缘等性能。无论高熔点金属或陶瓷都很难同时满足这些。金属具有良好的机械性能和韧性，但高温化学稳定性较差，易于氧化。陶瓷的特点是耐高温，化学稳定性好，但最大的缺点是脆性，抗机械冲击和热冲击能力低。金属陶瓷是由耐高温金属如Cr、Mo、W、Ti等和高温陶瓷如Al2O3、ZrO3、TiC等经过烧结而形成的一种新型高温材料，它兼有金属和陶瓷的优点，密度小，硬度大，耐磨，导热性好，不会由于骤冷骤热而脆裂。是具有综合性能的新型高温材料，适用于高速切削刀具、冲压冷拉模具、加热元件、轴承、耐蚀制件、无线电技术、火箭技术、原子能工业等。

二、新型陶瓷材料

传统陶瓷主要采用天然的岩石、矿物、粘土等材料做原料。而新型陶瓷则采用人工合成的高纯度无机化合物为原料，在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料。它具有一系列优越的物理、化学和生物性能，其应用范围是传统陶瓷远远不能相比的，这类陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷。

新型陶瓷控化学成分主要分为两类：一类是纯氧化物陶瓷，

如Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、ThO2等；另一类是非氧化物系陶瓷，如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等。按照其性能与特征又可分为：高温陶瓷、超硬质陶瓷、高韧陶瓷、半导体陶瓷。电解质陶瓷、磁性陶瓷、导电性陶瓷等。随着成分、结构和I：艺的不断改进，新剂陶瓷层出不穷。按其应用不同又可将它们分为工程结构陶瓷和功能陶瓷两类。

在工程结构上使用的陶瓷称为工程陶瓷，它主要在高温下使用，也称高温结构陶瓷。这类陶瓷具有在高温下强度高、硬度大、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、耐烧蚀等优点，是空间技术、军事技术、原子能、业及化工设备等领域中的重要材料。工程陶瓷有许多种类，但目前世界上研究最多，认为最有发展前途的是氯化硅、碳化硅和增韧氧化物三类材料。

精密陶瓷氨化硅代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高工件温度，从而提高热效率，降低燃料消耗，节约能源，减少发动机的体积和重量，而且又代替了如镍、铬、钠等重要金属材料，所以，被人们认为是对发动机的一场革命。氮化硅可用多种方法制备，工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1600K反应后获得：

3Si＋2N2 Si3N4

也可用化学气相沉积法，使SiCl4和N2在H2气氛保护下反应，产物Si3N4积在石墨基体上，形成一层致密的Si3N4层。此法得到的氮化硅纯度较高，其反应如下：

SiCl4＋2N2＋6H2→Si3N4＋12HCl

氯化硅、碳化硅等新型陶瓷还可用来制造发动机的叶片、切削刀具、机械密封件、轴承、火箭喷嘴、炉子管道等，具有非常广泛的用途。

利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。功能陶瓷种类繁多，用途各异。例如，根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导体陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料，用于制作电容器、电阻器、电子工业中的高温高频器件，变压器等形形色色的电子零件。利用陶瓷的光学性能可制造固体激光材料、光导纤维、光储存材料及各种陶瓷传感器。此外，陶瓷还用作压电材料、磁性材料、基底材料等。总之，新剂陶瓷材料几乎遍及现代科技的每一个领域，应用前景十分广阔。

三、磁性材料

磁性材料是一种重要的电子材料。早期的磁性材料主要采用金属及合金系统，随着生产的发展，在电力工业、电讯工程及高频无线电技术等方面，迫切要求提供一种具有很高电阻率的高效能磁性材料。在重新研究磁铁矿及其他具有磁性的氧化物的基础上，研制出了一种新型磁性材料——铁氧体。铁氧体属于氧化物系统的磁性材料，是以氧化铁和其他铁族元素或稀土元素氧化物为主要成分的复合氧化物，可用于制造能量转换、传输和信息存储的各种功能器件。

铁氧体磁性材料按其晶体结构可分为：尖晶石型（MFe2O4）；石榴石型（R3Fe5O12）；磁铅石型（MFe12O19）；钙钛矿型（MFeO3）。其中M指离子半径与Fe2＋相近的二价金属离子，R为稀土元素。按铁氧体的用途不同，又可分为软磁、硬磁、矩磁和压磁等几类。

软磁材料是指在较弱的磁场下，易磁化也易退磁的一种铁氧体材料。有实用价值的软磁铁氧体主要是锰锌铁氧体Mn－ZnFe2O4和镍锌铁氧体Ni－ZnFeO4。软磁铁氧体的晶体结构一般都是立方晶系尖晶石型，这是目前各种铁氧体中用途较广，数量较大，品种较多，产值较高的一种材料。主要用作各种电感元件，如滤波器、变压器及天线的磁性和磁带录音、录像的磁头。

硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料，也称为永磁材料或恒磁材料。硬磁铁氧体的晶体结构大致是六角晶系磁铅石型，其典型代表是钡铁氧体BaFe12O19。这种材料性能较好，成本较低，不仅可用作电讯器件如录音器、电话机及各种仪表的磁铁，而已在医学、生物和印刷显示等方面也得到了应用。

镁锰铁氧体Mg－MnFe3O4，镍钢铁氧体Ni－CuFe2O4及稀土石榴型铁氧体3Me2O3·5Fe2O3（Me为三价稀土金属离子，如Y3＋、Sm3＋、Gd3＋等）是主要的旋磁铁氧体材料。磁性材料的旋磁性是指在两个互相垂直的直流磁场和电磁波磁场的作用下，电磁波在材料内部按一定方向的传播过程中，其偏振面会不断绕传播方向旋转的现象。旋磁现象实际应用在微波波段，因此，旋磁铁氧体材料也称为微波铁氧体。主要用于雷达、通讯、导航、遥测、遥控等电子设备中。

重要的矩磁材料有锰锌铁氧体和温度特性稳定的Li－Ni－Zn铁氧体、Li－Mn－Zn铁氧体。矩磁材料具有辨别物理状态的特性，如电子计算机的"1"和"0"两种状态，各种开关和控制系统的"开"和"关"两种状态及逻辑系统的"是"和"否"两种状态等。几乎所有的电子计算机都使用矩磁铁氧体组成高速存贮器。另一种新近发展的磁性材料是磁泡材料。这是因为某些石榴石型磁性材料的薄膜在磁场加到一定大小时，磁畴会形成圆柱状的泡畴，貌似浮在水面上的水泡，泡的"有"和"无"可用来表示信息的"1"和"0"两种状态。由电路和磁场来控制磁泡的产生、消失、传输、分裂以及磁泡间的相互作用，即可实现信息的存储记录和逻辑运算等功能，在电子计算机、自动控制等科学技术中有着重要的应用。

压磁材料是指磁化时能在磁场方向作机械伸长或缩短的铁氧体材料。目前应用最多的是镍锌铁氧体，镍铜铁氧体和镍镁铁氧体等。压磁材料主要用于电磁能和机械能相互转换的超声器件、磁声器件及电讯器件、电子计算机、自动控制器件等。

四、超导材料

金属材料的电阻通常随着温度的降低而减小，当温度降低到一定数值的时候，某些金属及合金的电阻会完全消失，这种现象称为超导现象。具有超导性的物质称为超导体或超导材料。超导体电阻突然消失时的温度称为临界温度（Tc）。

荷兰物理学家H·K昂尼斯（Onnes）成功地制取了液体氦，获得了4.2K的低温。1911年他发现水银的电阻在4.2K附近突然下降到零，这就是人类第一次发现了超导现象。随着进一步的研究发现周期表中有26种金属具有超导性，单个金属的超导转变温度都很低，最高的超导金属是Nb，Tc一9.2K。因此，人们逐渐转向研究金属合金及化合物的超导性。

1986年4月瑞士科学家J．G贝德诺兹等发现由钡、镧、铜、氧组成的氧化物可能是高Tc的超导材料，并获得了Tc为30K的超导体，这是对超导材料的研究取得的第一次重大突破。在这之后，各国科学家对这一类材料进行了广泛研究。1987年2月美同科学家发现钡把铜氧材料的超导转变温度高达98K，从而突破了液氦温区而进入液氮温区。中国科学院物理所、化学所、北京大学等也都分别研制成功Tc为83.7K的超导线材和超导薄膜。日本研制成功钇一钡一铜一氧陶瓷高温超导材料，其成分为0.6Ba～0.4Y～1ICu～3O，在123K开始显示超导电性，在93K时出现零电阻。目前新的氧化物系列不断出现，如Bi－Sr-Ca－CuO，Tl－Ba－Ca－CuO等，它们的超导转变温度超过了120K。这些研究成果为超导材料早日付诸实用开辟了途径。

值得注意的是，人们发现碳的第三种同素异形体——C60碱金属作用形成AxC60（A代表钾、铷、铯等），它们都是超导体，其超导转变温度列于下表。从表中可看到，大多数AxC60超导体的转变温度比金属合金超导体高。这使人们看到C60这类有机超导体的巨大潜力，同时因其加上性能优于金属氧化物（陶瓷）超导体，因此AxC60类超导体将是很有发展前途的超导材料。

AxC60的超导转变温度

K2 C60：19 Tc／K

Rb3C60：28 Tc／K

Cs3C60：30 Tc／K

Rb2CsC60：30 Tc／K

RbCs2C60：33 Tc／K

超导材料的应用范围极为广泛，用超导材料制造的超导磁体，可产生很强的磁场，且体积小，重量轻，损耗电能小，比目前使用的常规电磁铁优异得多。应用超导材料还可以制造大功率超导发电机、磁流发电机、超导储能器、超导电缆等。超导技术最引人注目的应用是超导磁悬浮列车，其车速可高达500km/h。在海洋航行中利用超导电磁推进器，即不用电动机而实现高速、高效、无噪音航行。利用超导的完全抗磁性可制造超导无摩擦轴承。无论是在能源、电子、通讯、交通，还是由防军事技术、空间技术、受控热核反应以及医学等各个领域中，超导材料将以其特有的性能发挥出神奇的作用。

五、光导纤维与激光材料

（一）光导纤维

光导纤维简称光纤，是近10年来蓬勃发展起来的新型材料。光纤的中心是用高折射率的超纯石英或特种光学玻璃拉制成的晶莹细丝，称纤维芯。纤维芯的外皮是一层低折射率的玻璃或塑料制成的纤维皮。光纤具有传导光波的能力。

光纤的纤维芯是一种光密介质，外皮是一种光疏介质。当光线进入纤维芯，就只能在纤维芯内传播（全反射），经无数次全反射，呈锯齿形向前传播，最后到达纤维芯的另一端。这就是光纤传递信号的原理，如下图所示：

目前应用较多的有高纯石英光纤、组分玻璃光纤和塑料光纤。石英光纤所需的主要原料是经过精制的石英（SiO2），它由SiCl4水解而得到：

SiCl4＋2H2O＝SiO2＋4HCl

工业上通常将天然石英砂在电炉中以碳还原得到粗硅或结晶硅，其硅含量为95%～99%，然后再在结晶炉中用氯气与粗硅合成四氯化硅：

SiO2＋2C Si＋2CO↑ Si＋2Cl2 SiCl4

此法制得的SiCl4含有许多杂质，如BCl3、SiHCl3、PCl3等。需进一步精馏提纯。由于石英光纤原材料资源丰富，化学性能极其稳定，除氢氟酸外，对各种化学试剂有强的耐蚀性。因此，已实际应用在各种通讯线路上。除石英光纤外，其他类型的光纤材料也在大力开发之中。

目前光纤最大的应用是在通讯上，即光纤通讯，光纤通讯信息容量很大，如20根光纤组成的像铅笔一样大小的一支电缆每天可通话76200人次，而直径3英寸（3×2.54cm），由1800根铜线组成的电缆每天可只能通话900人次。此外，光纤通讯具有重量轻、抗干扰、耐腐蚀等优点，而且保密性好，原材料丰富，可大量节约有色金属。因此光纤是一种极为理想的通讯材料。

光纤制成的光学元器件，如传光纤维束，传像纤维束，纤维面板等，能发挥一般光学元件所不能起的特殊作用。此外，利用光导纤维与某些敏感元件组合或利用光导纤维本身的特性，可以做成各种传感器，用来测量温度、电流、压力、速度、声音等。它与现有的传感器相比，有许多独特的优点，特别适宜于在电磁干扰严重、空间狭小、易燃易爆等苛刻环境下使用。

（二）激光材料

激光是20世纪的重大发明之一，自1960年用红宝石作工作物质首次振荡出了激光之后，在激光的基础理论，激光的应用、激光材料和器件的研究等各个方面都有了迅速的发展。激光是利用受激辐射原理，在谐振腔内振荡出的一种特殊光。它同普通光相比，具有良好的单色性、相干性和高亮度的特点，在科学技术上有着广泛的用途。

用于生产激光的材料叫做激光11作物质，有固体、气体和液体二种，这里着重介绍固体激光材料。内体激光工作物质包括两个组成部分：激活离子（真正产生激光的离子）和基质材料（传播光束的介质）。形成激活离子的元素有三类：第一类是过渡元素如锰、铬、钴、镍、钒等；第二类是大多数稀土元素如钕、钬、镝、铒、铥、镱、镥、钆、铕、钐、镨等；第三类是个别的放射性元素如铀。目前应用最多的激活离子是Cr3＋和Nd3＋。基质材料有晶体和玻璃，每一种激活离子都有其对应的一种或几种基质材料。例如，Cr3＋渗入氧化铝晶体中有很好的发生激光的性能，但掺入到其他晶体或玻璃中发光性能就很差，甚至不会产生激光。目前已研制出的同体激光工作物质有上百种之多，但有实际使用价值的主要有：红宝石（Al2O3：Cr3＋），掺钕钇铝石榴石（Y3Al5O12：Nd3＋），掺钕铝酸钇（YAlO3：Nd3＋）和钕玻璃四种。

红宝石是最早振荡出激光的材料，输出激光波长为694.2nm的红色光。红宝石是以Al2O3晶体为基质材料，掺入质量分数为5×10－4的Cr2O3，激活离子是Cr3＋。制备红宝石单晶用的原料必须有很高的纯度，通常用重结晶法提纯后的铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]和重 铬酸铝[(NH4)2Cr2O7]，将它们以一定比例混合，加热到1050～1150℃，这时发生下列反应：

NH4Al(SO4)2·12H2O Al2(SO4)3＋2NH3↑＋SO3↑＋25H2O↑

Al2(SO4)3 Al2O3＋3SO3↑

2(NH4)2Cr2O7 4NH3↑＋2Cr2O3＋3O2↑＋2H2O↑

制得的Al2O3和Cr2O3的混合物，再用火焰法或引上法制成红宝石单晶。

掺钕钇铝石榴石和掺钕铝酸钇是分别以Y3Al5O12和YAlO3为基质材料，掺入不同浓度的Nd3＋的作为激活离子的激光工作物质。

钕玻璃的激活离子是Nd3＋，以K2O－BaO－SiO2成分的玻璃为基质材料时，产生激光的性能较好。用玻璃作同体激光工作物质的最大优点是，可以熔制出尺寸大、光学均匀性良好的材料，而且激活离子的质量分数可以提高到0.02～0.04。在核聚变的研究中，用钕玻璃激光器作为引发聚变反应的强光源取得了有效的成果。

六、纳米材料

材料绝大多数是固体物质，它的颗粒大小一般在微米数量级，一个颗粒包含着无数原子和分子，这时材料显示的是大量分子的宏观性质。当用特殊的方法把颗粒尺度加工到纳米数量级大小，则一个纳米级颗粒所含的分子数大为减小，这种由颗粒尺度为纳米数量级（1～100nm）的超细微颗粒组成的间体材料称为纳米材料。纳米材料在结构上与常规的晶态和非晶态材料有很大的差别。由于纳米材料的粒子是超细微的，粒子数多，表面积大，而且处于粒子界面上的原子比例极大，一般可占总原子数的50%左右，这就使纳米材料具有特殊的表面效应、界面效应、小尺寸效应、量子效应等，因而呈现出一系列独特的物理、化学性质，在电子、冶金、化学、生物和医学等领域展示了广泛的应用前景。

纳米材料熔点低，例如金的熔点是1064℃，而纳米金的熔点只有330℃，降低了近700℃；又如纳米级银粉的熔点由金属银的962℃降低为100℃。纳米金属熔点的降低不仅使低温烧结制备合金成为现实，还将为不互熔金属冶炼成合金创造条件。

纳米材料的表面积大，表面活性高，可制造各种高性能催化剂。例如，Ni或Cu－Zn化合物的纳米颗粒对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可替代昂贵的铂或把催化剂；纳米铂黑催化剂可使乙烯氢化反应的温度从600℃降至室温；利用纳米镍粉作火箭固体燃料反应触媒，燃烧效率可提高100倍。此外，其催化的反应选择性还表现出特异性。如用硅载体镍催化剂对内醛的氧化反应表明，镍粒直径在5nm以下时，反应选择性发生急剧变化，醛分解反应得到有效控制，生成酒精的转化率急剧增大。

陶瓷材料由于性脆、烧结温度高等缺点，限制了其应用范围。而纳米陶瓷则具有很好的韧性和延展性能。研究表明：TiO2和CaF2纳米陶瓷材料在80～180℃范围内可产生约100%的塑性变形，韧性极好，而且烧结温度降低，能在比大晶粒样品低600℃的温度下达到类似于普通陶瓷的硬度。这些特性使纳米陶瓷材料在常温或次高温下进行冷加工成为可能。如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成型，然后作表面退火处理，就可以得一种表面保持常规陶瓷硬度，而内部仍具有纳木材料延展性的高性能陶瓷。

纳米材料还可以广泛应用于生物医药领域，如进行细胞分离、细胞染色等。由于纳米粒子比红血球（6～9um）小得多，可以在血液里自由运动，因此，注入各种对机体无害的纳米粒子到人体的各部位，可检查病变和进行治疗。研究纳米生物学可以在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的关系，获取生命信息，特别是细胞内的各种信息。利用纳米传感器，可获取各种生化反应的生化信息和电化学信息。

纳米材料的出现给物理、化学、生物等许多学科带来了新的活力和挑战，纳米科学技术必将发展成为21世纪最重要的技术，人们将在纳米尺度上重新认识和改造客观世界。