《大学化学原理》PPT课件
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大学化学《化工原理-干燥DRY3》课件
p-X图
T ?
p
0
X
四种水
平衡水 Ps p
结合水 0
T
自由水
非结合水 X
四种水的定义
• 平衡水: 用此种空气无法再去除的水; • 自由水: • 非结合水: 机械地附着在物料表面, 产生
的蒸汽压与纯水无异; • 结合水: 与物料之间有物理化学作用, 因
而产生的蒸汽压低于同温度下纯水的饱 和蒸汽压.
作业
• 1. 如果让你选择的话, 你会选择哪种作为 干燥介质?
• 2. 想一想, 为什么要混起来呢?
第四章 干燥(DRYING)
第一节 概述 第二节 湿空气的性质 第三节 干燥的平衡关系 第四节 干燥过程的动力学 第五节 干燥设备 第六节 干燥过程和设备的设计计算 讨论课 小结
X-图
• 是什么?
X*
0
X-图
• 为什么?
– 如何从p-X图得到 X-图? – 有何区别?(T) – 有何好处?(不同温度下曲线变化幅度很小,
便于估算)
X-图
•
四
X*
种
水
如
何Hale Waihona Puke 表示0?
第三节 干燥的平衡关系
1. 气体的组成 2. 固体的组成 3. 平衡关系图 4. 几个定义和为什么
– 平衡水, 自由水等 – 为什么用X-相对湿度图?
第三节 干燥的平衡关系
1. 气体的组成 2. 固体的组成 3. 平衡关系图 4. 几个定义和为什么
– 平衡水, 自由水等 – 为什么用X-相对湿度图?
水在气体和固体中组成之间的 关系
1. 气体的组成: pw,H…. 2. 固体的组成:
X(干基含水量, kg水/kg绝干物料) w(湿基含水量, kg水/kg湿物料)
《大学化学教学课件》化学平衡
化学平衡与生命过程
化学平衡在生命过程中扮演着至关重要的角色。生物体内的各种化学反应都是在一定的平衡 状态下进行的，如酸碱平衡、离子平衡和氧化还原平衡等。
维持生命所需的正常生理功能需要保持这些平衡状态的稳定。例如，人体内的酸碱平衡对于 维持正常的生理功能至关重要，如果失衡可能导致酸中毒或碱中毒等严重后果。
平衡常数的意义
平衡常数是化学反应达到平衡状态时， 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之 积的比值。
平衡常数是化学反应特征常数之一， 它反映了化学反应在平衡状态下反应 物和生成物之间的相对浓度关系。
平衡常数表达式
根据化学反应方程式，平衡常数表达 式通常由生成物浓度幂之积除以反应 物浓度幂之积得到。
平衡常数的计算
平衡的意义
化学反应限度
平衡状态反映了化学反应的限 度，即反应所能达到的最大程 度。
工业应用
了解化学平衡有助于优化工业 生产中的反应过程，提高产物 的产率和纯度。
理论价值
化学平衡理论对于理解化学反 应的本质和规律具有重要价值 ，是化学学科中的重要基础理 论之一。
02
化学平衡的原理
平衡常数
平衡常数定义
的方向移动。
勒夏特列原理
如果改变影响平衡的条件，平衡 就会向着能够减弱这种改变的方
向移动。
平衡常数
在一定温度下，可逆反应达到平 衡时各生成物浓度的化学计量数 次幂的乘积除以各反应物浓度的 化学计量数次幂的乘积所得的比
值。
平衡移动的影响因素
01
02
03
浓度对平衡的影响
增加反应物的浓度或减少 生成物的浓度，平衡向正 反应方向移动；反之，平 衡向逆反应方向移动。
动态平衡
平衡状态并不是静止不变的，而是处于动态平衡中 ，即正逆反应速率相等但并不为零。
大学化学《化工原理 蒸发》课件
pm p p p gL / 2
p：液面上的压强； L：加热管底部以上液层高； ρ：液体的平均密度。
§7.2 单效蒸发
14
＝t( pp) t( p)
3. 管道流体阻力产生压降的影响
p < p′ 二次蒸汽饱和温度↓
⊿'''＝1℃ （三） 蒸发器的生产能力和生产强度
生产能力: 单位时间内蒸发的水量, 即蒸发量 kg/h 大小取决于传热速率 Q
（1）循环速度较低，管内流速<0.5m/s；
（2）溶液粘度大、沸点高，有效温差小。
（3）设备的清洗和维修也不够方便。 应用广泛，适用于处理量大、结垢不严重的物系。
§7.4 蒸发设备
2. 悬筐式蒸发器（自然循环型）
优点：加热室可由顶部取出进行 清洗、检修或更换， 而且热损失也较小。
适用于易结晶或结垢溶液的蒸发
23
二、多效蒸发与单效蒸发的比较
多效蒸发单位生蒸汽消耗量D/W比单效蒸发小，
操作费比单效蒸发小； 注意：
操作费减小的幅度并不与效数成正比，
效数越多，操作费减小的幅度成下降趋势。
多效蒸发生产能力比单效蒸发小， 生产强度比单效蒸发小，
设备费比单效蒸发大。
效数越多，设备费增大的幅度越大。
§7.3 多效蒸发
§7.4 蒸发设备
34
缺点：
❖液柱静压头效应引起的温度差损失较大，要求 加热蒸汽有较高的压力。
❖设备庞大，消耗的材料多，需要高大的厂房。
4. 强制循环蒸发器
循环速度的大小可通过泵的流量调节来控制, 一般在2.5m/s以上。 适宜蒸发粘度大、易结晶和结垢的物料。 能耗大。
§7.4 蒸发设备
35
（二）单程型蒸发器
《大学化学课件》PPT课件
—
沙 多氢原子才能释放出许多谱线，我们在实验中所以能够
鸥
同时观察到全部谱线，是无数个氢原子受到激发到了高
能级，而后又回到低能级的结果。
2021/6/20
6
2、玻尔理论
大
氢原子核内只有一个质子，核外只有一个电子，它是
最简单的原子。在氢原子内，这个电子核外是怎样运动的
学 ？这个问题表面看来似乎不太复杂，但却长期使许多科学
学
Wave type
Hα
Hβ Hγ
Hδ
化
Calculated value/nm
656.2 486.1 434.0 410.1
Experimental value/nm 656.3 486.1 434.1 410.2
学
● 说明了原子的稳定性
课
● 对其他发光现象（如Ｘ光的形成）也能解释
件
● 计算氢原子的电离能
须搞清楚原子核外的电子排布，为此本章将重点从以上
鸥
几个方面来讨论。
2021/6/20
3
一、 氢原子光谱与Bohr理论
大
学 1、氢原子光谱
与日光经过棱镜后得到的七色连续光谱不同, 原子受高温
化
火焰、电弧等激发时，发射出来的是不连续的线状光谱。每
学
种元素的原子都有其特征波长的光谱线，它们是现代光谱分
析的基础。氢原子的发射光谱是所有原子发射光谱中最简单
这就是著名的德布罗意关系式.
12
二、电子的波粒二象性
202动1/6量/20的量子化意味着轨道半径受量子化条件的制约。
8
2、关于轨道能量量子化的概念。电子轨道角动量的量子化也
大
意味着能量量子化。即原子只能处于上述条件所限定的几个
化学原理ppt教学课件
化学的发展历史悠久、 源远流长
元素是用任何方法都不能再分解 的简单物质。
道尔顿 阿伏加德罗 门捷列夫
原子论（1827） 分子假说（1811） 元素周期律（1869）
化学的发展历史悠久、 源远流长
第三时期：20世纪以来的现代化学 现代化学飞速发展，化学的理
论、研究方法、实验技术以及应用 等方面都有了深刻的变化，并衍生 出更多的分支和交叉学科。
教学要求：
1.了解和接受基本化学原理 不了解化学原理的悲剧：三聚氰胺事件 消除生活中对于化学的无知和偏见 2.学习和探索重要科学问题。 了解化学面临的挑战和机遇 詹姆斯·杜威·沃森与佛朗西斯·克里合作发现 DNA的双螺旋结构，开创分子生物学 上海大学085内涵建设项目：材料基因工程
参考书目
• 周公度编著，《面向21世纪课程教材•结 构和物性•化学原理的应用》，高等教育 出版社; 第3版 ，2009
ห้องสมุดไป่ตู้
二、现代化学在推动人类进步和科 技发展中起了核心的作用
2、基础研究取得重大突破，研究领域不断扩展 放射性和铀裂变的重大发现，打开了原子
物理学的大门。 化学键和和现代量子化学理论的建立，使
化学进入实验和理论计算并重的新时代，使人 们对分子的理性设计和剪裁成为可能。 大量的新反应、新试剂、新方法、新理论的发 现，使合成化学家又创造了一个新的自然界。
• 华彤文等编著，普通化学原理（第3版）， 北京大学出版社，2008
• （美）祖霍基（Suchocki，J.） 著， 《化学原理:了解原子和分子的世界(英文 版第3版)》，机械工业出版社，2009
网上资源（网易视频）
• 麻省理工《化学原理》公开课 /special/opencourse/pri nciples.html （36集，中英文字幕）
大学化学原理ppt3
如：Ag+＞Ｋ+；Hg2+＞Ca2+ 复杂阴离子中心原子氧化数越高，变形性越小 ；
如：ClO4－＜F－ ＜NO3－＜OH－ ＜CN－
29
6.5 分子间作用力
6.5.3 离子的极化
3. 相互极化作用(或附加极化作用 )
一般地，极化作用---阳离子 变形性---阴离子
*易变形的阳离子 ----18e or 9~17e结构离子，引起附加极 化作用，考虑总的极化作用。
基础－－静电作用，即配位体与中心离子之 间完全是静电引力作用，因为中心离子d轨道 的伸展方向不同，所以配体场对中心原子d电 子的影响是不同的。
1、理论要点
（1）中心原子与配体之间的作用力是静电引力 （2）中心原子的五个简并nd轨道由于受到周围 负电场的不同程度的排斥作用，能级发生分裂 ，不同的场（八面体、四面体…），分裂情况 不同。以八面体为例说明：
紫外光谱
一、紫外光谱的基本原理
紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。 分子中价电子经紫外或可见光照射时，电子从低能
级跃迁到高能级，此时电子就吸收了相应波长的光，这
样产生的吸收光谱叫紫外光谱
紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm(纳米), 其中 100-200nm 为远紫外区，200-400nm为近紫外区, 一般 的紫外光谱是指近紫外区。
4. 离子极化对化合物性质的影响
晶体构型 改变 离子极化越大，共价成分增多，键长缩短，配位数减 小，由离子键向共价键过渡； 化合物的溶解度 离子极化越大，共价成分增多，溶解度减小 晶体的熔点 离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点，离子极化越大 ，共价成分增多，晶体的熔点下降 化合物的颜色 离子极化越大，化合物的颜色越深
弱场 △小
如：ClO4－＜F－ ＜NO3－＜OH－ ＜CN－
29
6.5 分子间作用力
6.5.3 离子的极化
3. 相互极化作用(或附加极化作用 )
一般地，极化作用---阳离子 变形性---阴离子
*易变形的阳离子 ----18e or 9~17e结构离子，引起附加极 化作用，考虑总的极化作用。
基础－－静电作用，即配位体与中心离子之 间完全是静电引力作用，因为中心离子d轨道 的伸展方向不同，所以配体场对中心原子d电 子的影响是不同的。
1、理论要点
（1）中心原子与配体之间的作用力是静电引力 （2）中心原子的五个简并nd轨道由于受到周围 负电场的不同程度的排斥作用，能级发生分裂 ，不同的场（八面体、四面体…），分裂情况 不同。以八面体为例说明：
紫外光谱
一、紫外光谱的基本原理
紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。 分子中价电子经紫外或可见光照射时，电子从低能
级跃迁到高能级，此时电子就吸收了相应波长的光，这
样产生的吸收光谱叫紫外光谱
紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm(纳米), 其中 100-200nm 为远紫外区，200-400nm为近紫外区, 一般 的紫外光谱是指近紫外区。
4. 离子极化对化合物性质的影响
晶体构型 改变 离子极化越大，共价成分增多，键长缩短，配位数减 小，由离子键向共价键过渡； 化合物的溶解度 离子极化越大，共价成分增多，溶解度减小 晶体的熔点 离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点，离子极化越大 ，共价成分增多，晶体的熔点下降 化合物的颜色 离子极化越大，化合物的颜色越深
弱场 △小
大学化学《化工原理 萃取》课件
联结线的斜率＜0
kA＜1， yA＜xA
§12.1 萃取的基本概念
11
2）分配曲线
yA f (xA)
§12.1 萃取的基本概念
12
4. 温度对相平衡关系的影响
物系的温度升高，组分间的互溶度加大
温度升高，分层区面积缩小
T1＜T2＜T3
§12.1 萃取的基本概念
13
四、三角形相图在单级萃取中的应用
1
§12.1 萃取的基本概念 一、液液萃取简介 1. 萃取原理 利用液体混合液中各组分在萃取剂中的溶解度差异 实现分离的一种单元操作。 溶质 A ：混合液中欲分离的组分 稀释剂（原溶剂）B：混合液中的溶剂
§12.1 萃取的基本概念
2
萃取剂S： 所选用的溶剂
2. 基本过程描述
原料液 A+B
萃取剂 S
2. 萃取剂S与稀释剂B的互溶度
组分B与S的互溶度影响溶解度曲线的形状和分层面积。
§12.1 萃取的基本概念
16
Em ax
Em ax
B、S互溶度小，分层区面积大，可能得到的萃取液的最 高浓度ymax’较高。 B、S互溶度愈小，愈有利于萃取分离。
§12.1 萃取的基本概念
17
3. 萃取剂回收的难易
对应
最大 萃取
Em ax
液浓 E
度
S MF F MS
F●
R R
E RF R EF
E R F
E MR
E
R ME
M
§12.1 萃取的基本概念
14
五、萃取剂的选择
1. 萃取剂的选择性和选择性系数
1）萃取剂的选择性
A在萃取相中的质量分率 B在萃取相中的质量分率
大学化学(1)PPT课件
课堂内容。习题以习题册为主（不要题海 战术）。 • 认真做好每一个实验，认真完成好实验报 告的书写。
.
17
实验课教学
• 实验二 化学反应热效应的测定 • 实验三 污水中六价铬离子的测定 • 实验四 醋酸解离常数的测定
及缓冲溶液的性质 • 实验五 氧化还原反应 • 实验六 水的净化与水质检测 • 实验九 化学反应速率常数的测定
18实验课教学实验二化学反应热效应的测定实验三污水中六价铬离子的测定实验四醋酸解离常数的测定及缓冲溶液的性质实验五氧化还原反应实验六水的净化不水质检测实验九化学反应速率常数的测定19化学实验报告格式要求要有实验记彔统一用整张数学作业纸记彔包拪实验时间地点名称原始数据等实验结束以后教师审核签字
《大学化学》
化学反应遵守质量守恒定律 化学变化遵守能量守恒定律
.
15
三大函数的关系图
热效应 焓
混乱度 熵
△G(T)= △H(T)-T△S(T)
方向判据 等温等压
△G（T） = △Gθ(T) + RT lnQ
自由能
本课程的核心公式
.
标准条件
程度判据
16
你要做的
• 上课前先预习。 • 听好每一堂课（事半功倍）， • 下课以后做好小结。做一定量的习题巩固
第三章 溶液与离子平衡 6学时
第四章 氧化还原及电化学 5学时
第五章 选讲材料
2学时
习题讨论课
4学时
.
13
大学化学学习方法
• 读书的三个层次： 1）把书读厚 2）把书读薄 3）把书读没（手中有书，心中无书） 要灵活掌握知识要点、以点（公式）带线 （各个基本点和慨念）、以线扩面（整个 大学化学的要求内容）。融会贯通，不要 死记硬背。
.
17
实验课教学
• 实验二 化学反应热效应的测定 • 实验三 污水中六价铬离子的测定 • 实验四 醋酸解离常数的测定
及缓冲溶液的性质 • 实验五 氧化还原反应 • 实验六 水的净化与水质检测 • 实验九 化学反应速率常数的测定
18实验课教学实验二化学反应热效应的测定实验三污水中六价铬离子的测定实验四醋酸解离常数的测定及缓冲溶液的性质实验五氧化还原反应实验六水的净化不水质检测实验九化学反应速率常数的测定19化学实验报告格式要求要有实验记彔统一用整张数学作业纸记彔包拪实验时间地点名称原始数据等实验结束以后教师审核签字
《大学化学》
化学反应遵守质量守恒定律 化学变化遵守能量守恒定律
.
15
三大函数的关系图
热效应 焓
混乱度 熵
△G(T)= △H(T)-T△S(T)
方向判据 等温等压
△G（T） = △Gθ(T) + RT lnQ
自由能
本课程的核心公式
.
标准条件
程度判据
16
你要做的
• 上课前先预习。 • 听好每一堂课（事半功倍）， • 下课以后做好小结。做一定量的习题巩固
第三章 溶液与离子平衡 6学时
第四章 氧化还原及电化学 5学时
第五章 选讲材料
2学时
习题讨论课
4学时
.
13
大学化学学习方法
• 读书的三个层次： 1）把书读厚 2）把书读薄 3）把书读没（手中有书，心中无书） 要灵活掌握知识要点、以点（公式）带线 （各个基本点和慨念）、以线扩面（整个 大学化学的要求内容）。融会贯通，不要 死记硬背。
大学化学《化工原理-流体流动》课件
3. 电解食盐水制烧碱
水
大块食盐
碾磨
加热、搅拌、溶解
Cl2
电解反应
澄清、过滤
浑盐水
H2
烧碱液
蒸发浓缩结晶
烧碱
•12
0.1 化工过程与单元操作
物理操作在生产过程中占极重要地位。 化工生产中普遍采用、遵循共同操作原理，设 备相近，具有相同作用的一些基本的物理性操作， 称为“化工单元操作”。
•13
0.1 化工过程与单元操作
——各组分的体积分率。
•42
1.1 流体静力学基本方程式
已知各组分质量分率
1 xw1 xw2 xwn
m 1 2
n
(4)
xw1, xw2 xwn
——液体混合物中各组分的质量分率。
•43
1.1 流体静力学基本方程式
已知各组分摩尔分率
M i xi M1x1 M 2 x2 M n xn
(5)
化工原理
考核方式
• 提倡并鼓励同学之间讨论作业，但最终应独立完 成作业，作业1/3以上未交的不能参加考试。
• 缺勤3次以上的不能参加考试。 • 考核方式：期末（70%）+平时成绩（30%）（作
业+笔记+考勤+期中+实验）。
•2
参考书
• 化工原理(第三版) ， 陈敏恒。化学工业 出版社。
• 化工原理（新版），姚玉英主编。天津 大学出版社。
三、单位换算 1．定义：同一物理量若用不同单位度量时，其数值
需相应地改变，这种换算称为单位换算。 2．单位换算的基本方法 例：一标准大气压的压力等于1.033kgf/cm2，将其换
算成SI单位。
•25
0.4 单元操作中常用的基本概念
水
大块食盐
碾磨
加热、搅拌、溶解
Cl2
电解反应
澄清、过滤
浑盐水
H2
烧碱液
蒸发浓缩结晶
烧碱
•12
0.1 化工过程与单元操作
物理操作在生产过程中占极重要地位。 化工生产中普遍采用、遵循共同操作原理，设 备相近，具有相同作用的一些基本的物理性操作， 称为“化工单元操作”。
•13
0.1 化工过程与单元操作
——各组分的体积分率。
•42
1.1 流体静力学基本方程式
已知各组分质量分率
1 xw1 xw2 xwn
m 1 2
n
(4)
xw1, xw2 xwn
——液体混合物中各组分的质量分率。
•43
1.1 流体静力学基本方程式
已知各组分摩尔分率
M i xi M1x1 M 2 x2 M n xn
(5)
化工原理
考核方式
• 提倡并鼓励同学之间讨论作业，但最终应独立完 成作业，作业1/3以上未交的不能参加考试。
• 缺勤3次以上的不能参加考试。 • 考核方式：期末（70%）+平时成绩（30%）（作
业+笔记+考勤+期中+实验）。
•2
参考书
• 化工原理(第三版) ， 陈敏恒。化学工业 出版社。
• 化工原理（新版），姚玉英主编。天津 大学出版社。
三、单位换算 1．定义：同一物理量若用不同单位度量时，其数值
需相应地改变，这种换算称为单位换算。 2．单位换算的基本方法 例：一标准大气压的压力等于1.033kgf/cm2，将其换
算成SI单位。
•25
0.4 单元操作中常用的基本概念
大学化学《化工原理-流体流动1》课件
第一章 第二节
对于Z方向微元
pA ( p dp) A gAdz dp gdz 0
不可压缩液体
const., p / gz const. p1 p2 g(z2 z1)
第一章 第二节
不可压缩流体
条件 静止
单一连续流体
结论
单一连续流体时→同一水平面静压力相等 间断、非单一流体→逐段传递压力关系
[确切标明 （表）、（绝）、（真）]
第一章 第一节
三、剪力、剪应力、粘度
流体沿固体表面流过存在速度分布
F du
A
dy
：动力粘度、粘性系数
第一章 第一节
牛顿型 非牛顿型
假塑性
塑性 涨塑性
＝ du
dy
＝
y
du dy
＝ du n
dy
＝ du n
dy
n n
第一章 第一节
ห้องสมุดไป่ตู้ 粘度
Pa s
N / m2 m/s/m
第一章 第二节
二 、流体静力学方程的应用
1、压差计
p1 p2 (A B )gR
微差压差计
(1)D : d 10 :1
(2)
B
与
很接近
A
第一章 第二节
2、液面计
3、液封
4、液体在离心力场内的静力学平衡
p
p
r
r
第一章 第二节
N s m2
T↑ 液体 ↓, 气体 ↑
P↑ 基本不变, 基本不变
40atm以上考虑变化
第一章 第一节
混合粘度
1、不缔合混合液体
log m
xi log i
2、低压下混合气体
m
yi
对于Z方向微元
pA ( p dp) A gAdz dp gdz 0
不可压缩液体
const., p / gz const. p1 p2 g(z2 z1)
第一章 第二节
不可压缩流体
条件 静止
单一连续流体
结论
单一连续流体时→同一水平面静压力相等 间断、非单一流体→逐段传递压力关系
[确切标明 （表）、（绝）、（真）]
第一章 第一节
三、剪力、剪应力、粘度
流体沿固体表面流过存在速度分布
F du
A
dy
：动力粘度、粘性系数
第一章 第一节
牛顿型 非牛顿型
假塑性
塑性 涨塑性
＝ du
dy
＝
y
du dy
＝ du n
dy
＝ du n
dy
n n
第一章 第一节
ห้องสมุดไป่ตู้ 粘度
Pa s
N / m2 m/s/m
第一章 第二节
二 、流体静力学方程的应用
1、压差计
p1 p2 (A B )gR
微差压差计
(1)D : d 10 :1
(2)
B
与
很接近
A
第一章 第二节
2、液面计
3、液封
4、液体在离心力场内的静力学平衡
p
p
r
r
第一章 第二节
N s m2
T↑ 液体 ↓, 气体 ↑
P↑ 基本不变, 基本不变
40atm以上考虑变化
第一章 第一节
混合粘度
1、不缔合混合液体
log m
xi log i
2、低压下混合气体
m
yi
大学化学原理16
定于n
E 2.179 10 18 J n2
◆ 不同的n 值，对应于不同的电子壳层
１ ２ ３ ４ ５……..
K L M N O……..
（2） 角量子数l (angular momentum quantum umber)
◆ 与角动量有关，对于多电子原子, l 也与E 有关 ◆ l 的取值 0，1，2，3……n-1(亚层）
Question 2 波粒二象性是否只有微观物体才具有？
Solution 微观粒子电子：
m 9.10 1031kg, v 106 ~ 107 m.s 1
由
h m
106 m s1, 107 m s1,
7.36 10 10 m 7.3610 9 m
宏观物体子弹：m = 1.0 ×10-2 kg, ν = 1.0 × 103 m ∙ s-1,
β 粒子 γ 光子
符号 e– p
n e+ α
β γ
质量/u 5.486×10–4
1.0073
1.0087 5.486×10–4 (氦原子的核) (原子核射出的e-) (原子核射出的电磁波 )
电荷/e –1 ＋1 0 ＋1 ＋2
–1
0
2 波粒二象性 — 赖以建立现代 模型的量子力学概念 Waveparticle duality — a fundamental concept of quantum mechanics
薛定谔等则 以微粒波动性 为基础建立起 原子的波动力 学模型。
3 氢原子结构的量子力学模型：玻 尔模型 The quantum mechanical model of the structure of hydrogen atom —Bohr’s model
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(6)与氨的衍生物的加成─消除反应
醛或酮可与氨的衍生物发生亲核加成反应, 产物分子内脱 水, 生成含碳─氮双键的化合物, 这种反应称为加成─消除反应.
① 氨的衍生物
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② 反应
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② 应用
肟、腙、苯腙、缩氨脲多为不溶于水的白色或黄色结 晶, 具有固定的结晶形状和熔点. 通过测定熔点, 再与手册 上的数据比较, 就可确定是何种醛或酮, 因此, 常用来鉴别 醛或酮. 特别是2,4─二硝基苯肼几乎能与所有的醛、酮迅 速反应，生成橙黄色或橙红色的结晶.
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乙醛
乙醛是无色具有强烈气味、易挥发的液体， 沸点21℃，易溶于水及乙醇等有机溶剂。
乙醛是有机合成的重要原料，主要用于合成 乙酸、乙酐、乙醇、季戊四醇和三氯乙醛等。
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丙酮
丙酮是易燃的液体，沸点56℃，具有令人愉 快的气味，可与水、乙醇、乙醚等混溶。丙酮是 一种优良的溶剂，广泛用于人造纤维、油漆制造 工业中。它也是重要的化工原料，用于合成环氧 树脂、有机玻璃和聚碳酸酯等。
肟、腙、苯腙以及缩氨脲在稀酸作用下， 能水解为原 来的醛和酮, 可用于分离和提纯醛或酮.
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2. α－氢的反应
醛、酮α─碳原子上的氢受羰基的影响变得 活泼, 能发生一系列反应.
(1) 羟醛缩合反应
在稀碱的催化下， 一分子醛因失去α─氢原子而生成的碳 负离子加到另一分子醛的羰基碳原子上， 而氢原子则加到氧原 子上，生成β─羟基醛，这一反应就是羟醛缩合反应, 它是增长 碳链的一种方法. 若生成的β─羟基醛仍有α─ H时，则受热或在 酸作用下脱水生成α,β─不饱和醛.
醛酮
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（二）醛和酮的物理性质 1.状态和气味
甲醛在室温下为气体，十二个碳原子以下的醛、酮都是液 体，高级醛、酮为固体。 低级醛具有强烈刺激气味，而中级醛 （如Ｃ8-C13）具有果香味，低级酮具有令人愉快的气味. 2.沸点
醚或烷烃的沸点 < 醛酮的沸点 < 醇的沸点
丁烷 沸点(℃) -0.51
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重要的醛、酮
甲醛
甲醛又名蚁醛，是具有强烈气味的无色气体， 沸点-21℃，易溶于水。甲醛具有使蛋白质凝固的性 能，因而在医药上广泛使用作为消毒剂和防腐剂。
甲醛分子中的羰基与2个氢原子相连，它的化学 性质比其他醛活泼，容易被氧化，极易聚合，生成 各种不同的聚合物。
工业上，甲醛主要用于制备酚醛树脂、脲醛树 脂、聚甲醛、合成纤维及季戊四醇等。
在有机合成中可利用这一性质保护活泼的醛基。例如由对羟 基环已基甲醛合成对醛基环已酮时，若不将醛基保护起来，当用 高锰酸钾氧化时，醛基也会被氧化成羧酸.
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(4)与格氏试剂的加成
格氏试剂是较强的亲核试剂, 醛、酮与格氏试剂加 成，加成产物不必分离，直接水解可制得相应的醇.
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(5)与水的加成
甲乙醚 8
丙酮的脂肪醛、酮易溶于水.
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丙醇 97
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（三）醛和酮的化学性质
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醛、酮的亲核加成反应活性.
影响醛和酮亲核加成反应活性的两种因素: 空间效应, 电子效应. 其中, 空间效应为主要因素.
羰基周围的空间拥挤程度对反应活性的影响极大. 随R 的体积增大和给电子能力增加, 醛和酮的反应活性降低.
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(3)与醇的加成
在干燥氯化氢或浓硫酸作用下，一分子醛和一分子醇发生加 成反应，生成半缩醛, 半缩醛一般不稳定， 易被氧化且可继续与 一分子醇反应,两者之间脱去一分子水, 而生成稳定的缩醛.
酮在同样的条件下，不易发生半缩酮和缩酮的反应.
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在结构上, 缩醛跟醚的结构相似, 对碱和氧化剂是 稳定的，对稀酸敏感, 可水解成原来的醛.
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酮也能发生缩合反应, 但比醛困难些, 主要是由于 空间效应的影响.
当两种不同的含α─H的醛(或酮)在稀碱作用下发生羟 醛(或酮)缩合反应时，由于交叉缩合的结果会得到4种不同 的产物，分离困难，意义不大.
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(2) 卤代和卤仿反应
醛、酮的α-H易被卤素取代生成α-卤代醛、酮，在酸的存 在下，卤代反应可控制在一卤代产物.
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(1)与HCN的加成
醛、脂肪族甲基酮及8个碳以下的环酮能与氢氰酸发生加成 反应生成α─腈醇. 反应通式为：
① 反应的实质
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CN-进攻羰基是决定反应速度的步骤．因此，加碱能加快 反应的进行(碱性不可过强, 否则将引发其他反应)；加酸则抑 制反应进行．
此外, 影响醛和酮与和HCN加成的难易的因素还有: 电子效应: 羰基上的吸电子基提高反应活性；供电子基降低 反应活性. 空间效应: 与羰基连接的基团越大，反应活性越低.
醛或者酮与 水加成生成 偕二醇.
偕二醇不稳定, 只能存在于水溶液中, 易脱水变为原来的醛 或酮. 某些醛或酮在羰基碳原子上连有吸电子基团时, 可以形成 稳定的偕二醇, 如: 三氯乙醛可以与水加成生成稳定的水合物.
甲醛因羰基活性较大, 在水溶液中主要以偕二醇的形式
存在, 但不能从溶液中分离出来.
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碱性条件下, 卤代反应不能控制在一卤代产物, 而是生成多卤 代物. α-碳原子上连有三个氢原子的醛酮, 例如, 乙醛和甲基酮, 能与卤素的碱性溶液作用, 生成三卤代物. 三卤代物在碱性溶液 中不稳定, 立即分解成三卤甲烷和羧酸盐, 即卤仿反应.
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若X2用Cl2则得到CHCl3 (氯仿)液体 若X2用Br2则得到CHBr3(溴仿)液体 若X2用 I2 则得到 CHI3 (碘仿)黄色固体, 称为碘仿反应.
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②应用
增长碳链的一种方法，产物羟基腈是一类活泼化合物, 便于转化为其它化合物．
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(2) 与 NaHSO3的加成
醛、脂肪甲基酮以及8个碳以下的环酮可与亚硫酸氢钠 的饱和溶液发生加成反应， 生成α─羟基磺酸钠， 它不溶 于饱和的亚硫酸氢钠溶液中而析出结晶.
本加成反应可用来鉴别醛、脂肪族甲基酮和8个碳原子以下的 环酮。由于反应为可逆反应，加成物α-羟基磺酸钠遇酸或碱，又 可恢复成原来的醛和酮，故可利用这一性质分离和提纯醛酮.