范文一:技术文献:烷氧基硅烷的化学性质与应用
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A Silane Primer: Chemistry andApplications of AIkoxy Silanes
Gerald L. Witucki
Dow Corning Corporation*
Formulators in the paint, ink, adhesives, water repellents, and other related industries require materials that resist peeling and penetration in spite of prolonged exposure to heat, cold, moisture, and chemical attack. Research into these problems resulted in the development of alkoxy functional silanes for use as adhesion promoters, crosslinkers, and hydrophobes. The intent of this paper is tobriefly review the unique chemistry of this class of materialsand to discuss three areas of product development that havebenefited from the utilization of silanes: surface treatment, additive, and reactive intermediate. This discussion will include recommendations for specific organic/silanecombinations.
CHEMISTRY OF ORGANOFUNCTIONALALKOXYSILANES
The general formula of an alkoxy silane shows two classes ofmoieties attached to the silicon atom:
RnSiX(4-n)
INTRODUCTION
The ability of silane added to a coating formulation to migrate to the substrate interface and improve bonding is well known. In addition, silanes have been added to latices and hydrolyzed to forman interpenetrating polymer network (IPN) polymer with improvedproperties. 1 Two types of alkoxy silanes have widespread application in the coatings industries: alkyl/aryl and organofunctional.
Possessing both organic and inorganic properties, these hybridchemicals react with the polymer and mineral components, formingdurable covalent bonds across the interface. It has been proposed that these bonds are hydrolyzable, but can reform, and therefore provide a means of stress relaxation at the organic/inorganicinterface. The results are improved adhesion and durability.2
R is a nonhydrolyzable organic moiety that can be either an alkyl, aromatic, organofunctional, or a combination of any of thesegroups. These groups provide the organic compatibility which allows the silane to form lPNs, or in the case of reactive organofunctional silanes, to co-react with the coating polymer. Alkyl and aryl silanes are utilized to improve gloss, hiding power,mixing time, and other properties related to improved pigment dispersion. Alkyl and aryl silanes are also utilized to provide hydrophobic surfaces in applications such as water repellents.
The X represents alkoxy moieties, most typically methoxy or ethoxy, which react with the various forms of hydroxyl groups andliberate methanol or ethanol. These groups can provide the linkagewith inorganic substrates, pigment, or filler to improve coating integrity and adhesion. The methoxy groups are also capable of reacting with hydroxy functional polymers.
Reaction of these silanes involves four steps (see Figure I). Initially, hydrolysis of the alkoxy (X) groups occurs. It is after thefirst and second alkoxy groups are hydrolyzed that condensation tooligomers follows. Compared to the hydrogen of a carbinol moiety, the silanol hydrogen is more electrophilic and much morereactive. This is due to the larger, more electropositive, atomic structure of silicon which results in a high dipole moment for thesilanol group and greater hydrogen bonding. The tendency towardself condensation can be controlled by using fresh solutions, alcoholic solvents, dilution, and by careful selection of pH ranges.
Presented at the 57th Annual Meeting of the Federation of Societies for Coatings Technology,on October 21,1992, in Chicago, IL.
* Technical Service & Development. Protective Coatings, Midland, MI 48686-0994.
A Journal of Coatings Technology Reprint
G.L. WITUCKI
Silanetriols are most stable at pH 3-6, but condense rapidly at pH7-9. 3
The third methoxy group upon hydrolysis is oriented towards, and hydrogen bonds with, hydroxy sites on the substrate. Finally, during drying or curing, a covalent bond is formed with the substrate and water is liberated. At the interface, there is usually only one bond from each silicon of the organosilane to the substrate surface. A moderate cure cycle (110°C/15 min) will leavesilanol groups remaining in free form and, along with any silane organofunctionality, may bond with the subsequent topcoat, forming an IPN and providing improved adhesion.4
UTILIZATION OF ORGANOFUNCTIONALALKOXYSILANES
There are three basic methods of utilizing silanes in a coatingsapplication: (1) surface treatment, which includes particle (i.e.,pigments and fillers) treatment formulated into primers, and waterrepellents; (2) additive into paints, inks, and adhesives; and (3)reactive intermediate for silicone resin synthesis and organic resinmodification. Each of these methods requires special consideration.
SURFACE TREATMENT
Often the silane is subjected to hydrolysis prior to the surface treatment. Following hydrolysis, a reactive silanol group is formed,which can condense with other silanol groups, for example, thoseon the surface of siliceous fillers, to form siloxane linkages. Stablecondensation products are also formed with other oxides such as those of aluminum, zirconium, tin, titanium, and nickel. Less stablebonds are formed with oxides of boron, iron, and carbon. Alkali metal oxides and carbonate do not form stable bonds with Si-O. Sufficient water for hydrolysis may be available from atmosphericmoisture, or on the substrate surface. In some cases, it may be necessary to add water to increase the degree of hydrolysis.
The most straightforward method of silylating a surface with asilane is from an alcohol solution. A two percent silane solution can be prepared in the alcohol of choice (methanol, ethanol, and isopropanol are typical choices). The solution can be wiped, dipped, or sprayed onto the surface. When dipping a large object,e.g., glass plates, allow one to two minutes of submersion to allowsilane migration to the surface. After the surface dries, excess material can be gently wiped, or briefly (alcohol) rinsed off. Particles, e.g., pigments and fillers, can be silylated by stirring them in a solution for two to three minutes and then decanting thesolution. The particles can then be rinsed with alcohol. Cure of thesilane layer is for 5-10 min at 110°C or for 24 hr at ambient conditions.
Flow and adhesion are improved by applying silanes from aqueous alcohol solutions. 3 A 95% ethanol-5% water solution is adjusted to pH 4.5-5.5 with acetic acid. Silane is added with stirring to yield a 2-10% final concentration.
Table 2–Recommendations for Thermoset Systems
Typically, six hours are given to allow for hydrolysis and silanol formation.
Low VOC aqueous solutions can be prepared by dissolving 0.5-2.0% of the silane in pH adjusted (4.5-5.5 pH with acetic acid) water. For less soluble silanes, 0.1% of a nonionic surfactant couldbe added and an emulsion rather than a solution is prepared. Stability of aqueous silane solutions varies from hours for the alkylsilanes to weeks for the aminosilanes. Poor solubility parameters limit the use of long chain alkyl and aromatic silanes by this method.
Filler and pigment treatment is usually accomplished by a spray-on method. It assumes that the sufficient hydroxyl moieties are present on the filler to allow reaction with the silane. The silaneis prepared as a 25% solution in alcohol. The powder is placed in ahigh intensity solid mixer, the solution is pumped into the agitatedpowder as a fine spray, then the powder is dried.ADDITIVE
The additive method is another means of utilizing alkoxy silanes. Here the silane becomes a component of the coating fromwhich it diffuses or migrates to the inorganic substrate and reacts.Silanes, as additives, are generally effective in concentrations ranging from 0.05 to 1.00% of the coating. 5 Effective coupling action with silanes as additives depends on meeting several criteria:(1) Good mechanical dispersion of the silane into the coating will assure uniform coupling and best efficiency.
(2) The solubility parameters and reactivities of the polymer and silane must be compatible. No reaction should occur in storage.Matched solubility is necessary for silane interpenetration into thepolymer. 6 Proper pH ranges must be maintained to avoid silane condensation.
(3) Silanes, as additives in filled systems, in storage will migrate to the inorganic surfaces of pigments and fillers. Some excess silane should be added for that which is adsorbed onto themineral surface of the fillers and for the silane which fails to migrate through the polymer to the coating/substrate interface. (4) Hydrolysis to silanetriol by water must occur to render thesilane active for coupling. Proper moisture conditioning of filler oraddition of extra water will help assure that the silane hydrolyzesand couples.
CHEMISTRY AND APPLICATIONS OF ALKOXY SILANES
Table 3–Recommendations for Thermoplastic Systems
REACTIVE INTERMEDIATE
Alkoxy silanes, when cold blended with acrylic emulsions, undergo emulsion polymerization and siliconize the acrylic emulsion particles. These silicone acrylic emulsions have been shown to have improved weathering characteristics. 1 Silicone modification of acrylic latex coatings is applicable to both air-dryand baking systems.
Silicone modification is accomplished by adding the si lanes dropwise to the acrylic latex (pH 8.0-9.0), and the mixture isstirred for three to five minutes to solubilize the silane. The latex isthen allowed to stand for 8-16 hr to allow the silane to polymerize.The emulsion polymerization reaction is a two-step process. The first step is the hydrolysis of the alkoxy groups; the second step isthe silanol condensation to form siloxane bonds. The silanol groups also react with hydroxy groups on the latex particle to forma silicone organic copolymer.
By utilizing a unique blend of methoxy silanes, a silicone-modified latex was formulated into a high gloss, heat-cured coating designed for maintenance applications using conventionallatex methods. This coating was exposed in Florida (45° South) for48 months. As little as 10% silicone modification improved the gloss retention and color retention with no effect on checking, chalking, and dirt retention.
High Gloss Light Blue Water-Based Maintenance
Paint Cured at 60 sec/550°F
G.L. WITUCKI
consideration must be given to the polymer/silane reactivity, compatibility, and the polymer/silane solubility parameters.
Tables 1-3 list recommendations for water-based or hy-drophilic, thermoset, and thermoplastic polymers. While these listsare not all-inclusive, several generalizations can be drawn from thedata.
Despite the wide selection of silane chemistries available, and the fact that a specific coating system can benefit from more thanone of these chemistries, silanes A, B, and C are chosen more oftenthan any others (see Table 4). As an example: for coating systemswhich are water-based, hydrophilic, or amine sensitive, silane D isa viable selection for screening.
Solvent-based, high solids, solventless, or powder systems, whether they are thermoset or thermoplastic, will benefit from theutilization of an aminosilane. While silane A does have excellent water solubility, allowing for low VOC application, the need for greater hydrophobicity or higher temperature stability would suggest the use of silane C.
CONCLUSION
Owing to the highly reactive methoxy sites, organic com-patibility, and unique silicone chemistry, alkoxy silanes provide thecoating formulator with a myriad of straightforward synthesis solutions to high performance application requirements.
References
Another approach to utilizing alkoxy silanes that deserves studyis the synthesis of novel silicone resinous polymers by hydrolysisof silane blends in slightly acidic solution. Low VOC materials canbe produced by balancing the composition linearity, the degree ofhydrolysis, and the removal of the methanol produced during hydrolysis. The resulting polymers are often compatible with organic polymers and can be cold blended to form interpenetratingnetworks. Materials of this type may be utilized in paints, primers,inks, and adhesives where excellent adhesion, weathering resistance, and high temperature stability are required.
(I)(2)
Finzel, W.A. and Parr, L.M., "Water-Borne Silicone Alkyds andAcrylics," Journal of Water-Borne Coatings, 2, No. 2 (1979).
Plueddemann, E.P. and Pape, P.G., "Surface Treatment of IndustrialMinerals for Polymer Composites," Colloque Les Mineraux Indus-trials Materiaux Des Annees 90, Quebec, Proceedings, 269, 1989.Plueddemann, E.P., "Silanols and Siloxanes as Coupling Agents and Primers," 39th Annual Conference, Reinforced Plastics/Composite, The Society of Plastics Industry, 1984.
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(3)
(4)
(5)
RECOMMENDATIONS
Selection of the appropriate silane is accomplished by empiricalevaluation of silanes within the recommended groups. Exact prediction of the optimum silane for a specific system is extremelydifficult. Silane performance is affected by several factors – surfaceenergy, wet out, absorption, adsorption, acid-base interaction, interpenetrating network formation, and covalent reaction. Key
(6)
Reprinted from July 1993 Issue of the JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY
Volume 65; Number 822; Pages 57-60
Copyright 1993 by the Federation of Societies for Coatings Technology
Blue Bell, Pennsylvania, U.S.A.
Form No. 25-507-93
范文二:UPVC化学性质
UPVC
硬聚氯乙烯 (UPVC)
UPVC 又称硬 PVC ,它是氯乙烯单体经聚合反应而制成的无定形热塑性树脂加一定的添加 剂(如稳定剂、润滑剂、填充剂等)组成。
除了用添加剂外, 还采用了与其它树脂进行共混改性的办法, 使其具有明显的实用价值。 这 些树脂有 CPVC 、 PE 、 ABS 、 EV A 、 MBS 等。
UPVC 的熔体粘度高,流动性差,即使提高注射压力和熔体温度,流动性的变化也不大。另 外, 树脂的成型温度与热分解温度很接近, 能够进行成型的温度范围很窄, 是一种难于成型 的材料。
UPVC 管件 , 管材的优点
轻便:UPVC 材料的比重只有铸铁的 1/10,运输,安装简易,降低成本。
抗 化 学 性 优 越 :UPVC 具 有 优 良 的 抗 酸 碱 性 能 , 除 接 近 饱 和 点 强 酸 碱 或 强 的 Oxidizing agents atmaximun 外。
不导电:UPVC 材料不能导电,也不受电解,电流的腐蚀,应此无需二次加工。
不能燃烧,也不助燃,没有消防顾虑。
安装简易,成本低廉:切割及联接都很简易,使用 PVC 胶水联接实践证明可 *安全,操作简 便,成本低廉。
耐用:抗候性优良,也不能被细菌及菌类所腐化。
阻力小,流率高:内壁光滑,流体流动性损耗小,加以污垢不易附着在平滑管壁,保养较为 简易,保养费用较低。
范文三:化学性质
化学性质:
1、SO2能作漂白剂。SO2虽然能漂白一般的有机物,但不能漂白指示剂如石蕊试液。SO2使品红褪色是因为漂白作用,SO2使溴水、高锰酸钾褪色是因为还原性,SO2使含酚酞的NaOH 溶液褪色是因为溶于不生成酸。
2、SO2与Cl2通入水中虽然都有漂白性,但将二者以等物质的量混合后再通入水中则会失去漂白性。
3、往某溶液中逐滴加入稀盐酸,出现浑浊的物质:第一种可能为与Cl-生成难溶物。包括:①AgNO3第二种可能为与H+反应生成难溶物。包括:①可溶性硅酸盐(SiO32-),离子方程式为:SiO32-+2H+=H2SiO3↓②苯酚钠溶液加盐酸生成苯酚浑浊液。③S2O32-离子方程式:S2O32-+2H+=S ↓+SO2↑+H2O ④一些胶体如Fe(OH)3(先是由于Fe(OH)3的胶粒带负电荷与加入的H+发生电荷中和使胶体凝聚,当然,若继续滴加盐酸至过量,该沉淀则会溶解。)若加HI 溶液,最终会氧化得到I2。⑤AlO2-离子方程式:AlO2-+H++H2O==Al(OH)3当然,若继续滴加盐酸至过量,该沉淀则会溶解。
4、浓硫酸的作用:①浓硫酸与Cu 反应--强氧化性、酸性②实验室制取乙烯--催化性、脱水性③实验室制取硝基苯--催化剂、吸水剂④酯化反应--催化剂、吸水剂⑤蔗糖中倒入浓硫酸--脱水性、强氧化性、吸水性⑥胆矾中加浓硫酸--吸水性。
5、能发生银镜反应的有机物不一定是醛. 可能是:①醛;②甲酸;③甲酸盐;④甲酸酯;⑤葡萄糖;⑥麦芽糖(均在碱性环境下进行) 。
6、既能与酸又能与碱反应的物质①显两性的物质:Al 、Al2O3、Al(OH)3②弱酸的铵盐:(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S等。③弱酸的酸式盐:NaHS 、NaHCO3、NaHSO3等。④氨基酸。⑤若题目不指定强碱是NaOH ,则用Ba(OH)2,Na2CO3、Na2SO3也可以。
7、有毒的气体:F2、HF 、Cl2、H2S 、SO2、CO 、NO2、NO 、Br2(g )、HCN 。
8、常温下不能共存的气体:H2S 和SO2、H2S 和Cl2、HI 和Cl2、NH3和HCl 、NO 和O2、F2和H2。
9、其水溶液呈酸性的气体:HF 、HCl 、HBr 、HI 、H2S 、SO2、CO2、NO2、Br2(g )。
10、可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体:NH3。有漂白作用的气体:Cl2(有水时)和SO2,但两者同时使用时漂白效果减弱。检验Cl2常用淀粉碘化钾试纸,Cl2能使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色。
11、能使澄清石灰水变浑浊的气体:CO2和SO2,但通入过量气体时沉淀又消失,鉴别用品红。
12、具有强氧化性的气体:F2、Cl2、Br2(g )、NO2、O2、O3;具有强或较强还原性的气体:H2S 、H2、CO 、NH3、HI 、HBr 、HCl 、NO ,但其中H2、CO 、HCl 、NO 、SO2能用浓硫酸干燥;SO2和N2既具有氧化性又具有还原性,。
13、与水可反应的气体:Cl2、F2、NO2、Br2(g )、CO2、SO2、NH3;其中Cl2、NO2、Br2(g )与水的反应属于氧化还原反应(而且都是歧化反应),只有F2与水剧烈反应产生O2。
14、能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体:Cl2、NO2、Br2(g )、O3。
15、能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的气体:H2S 、SO2、C2H4、C2H2、其它不饱和有机气体。
16、可导致酸雨的主要气体:SO2;NO2。导致光化学烟雾的主要气体:NO2等氮氧化物和烃类;导致臭氧空洞的主要气体:氟氯烃(俗称氟利昂)和NO 等氮氧化物;导致温室效应的主要气体:CO2和CH4等烃;能与血红蛋白结合导致人体缺氧的气体是:CO 和NO 。
17、可用作致冷剂或冷冻剂的气体:CO2、NH3、N2。
18、用作大棚植物气肥的气体:CO2。
19、被称做地球保护伞的气体:O3。
20、用做自来水消毒的气体:Cl2。
21、不能用CaCO3与稀硫酸反应制取CO2,应用稀盐酸。
22、实验室制氯气用浓盐酸,稀盐酸不反应;Cu 与浓硫酸反应,与稀硫酸不反应;苯酚与浓溴水反应,稀溴水不反应。
23、有单质参与或生成的反应不一定是氧化还原反应。比如同素异形体之间的转变。
24、能与酸反应的金属氧化物不一定是碱性氧化物。如Al2O3、Na2O2。
25、单质的还原性越弱,则其阳离子的氧化性不一定越强,如Cu 的还原性弱于铁的,而Cu2+的氧化性同样弱于Fe3+。
26、中学常见的卤族元素与水反应不一定符合:X2+H2O=HX+HXO类型?F2与水反应方程式应是:2F2+2H2O=4HF+O2↑
27、AgF ,AgCl ,AgBr ,AgI 见光一定分解,有感光性?不一定:AgF 稳定,见光不分解?
28、卤族元素在化合物中一定既能是负价也能显正价?不一定,F 在化合物中只能显负价,不显正价?
29、卤素的无氧酸一定都是强酸?不一定,氢氟酸却为弱酸?
30、卤素单质和铁反应的生成物一定都是FeX3?不一定:I2与铁反应只生成FeI2?
31、酸式盐的水溶液一定显酸性?不一定:NaHS 、NaHCO3是酸式盐,但它的水溶液显碱性,NaH2PO4、NaHSO4溶液显酸性?
32、一般地说,排在金属活动性顺序表氢前面的金属一定能从酸中置换出氢?不一定:这是指稀酸和非氧化性的酸,否则不能置换出氢,如Mg 与HNO3或浓H2SO4反应都不放出氢气,因为氢很快被氧化成水?另外,冷的浓硫酸或浓HNO3能使铁?铝钝化?
33、酸与酸一定不发生反应?不一定:强氧化性的酸(如浓H2SO4) 与强还原性的酸(如氢硫酸) 可以发生氧化还原反应:H2S+H2SO4(浓) =SO2↑+S↓+2H2O
34、碱与碱一定不发生反应?不一定:具有两性的Al(OH)3与NaOH 溶液可以发生反应?
35、H++OH-=H2O 能表示强酸强碱中和反应的离子方程式:。不一定:氢氧化钡和硫酸的反应的离子方程式应写为:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,酸式盐和强碱反应的离子方程式也可以写成以上离子反应方程式,例NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O的反应。
36、按金属活动性顺序,排在前面的金属一定能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来?不一定:如钠与硫酸铜溶液反应,是钠先跟溶液中的水反应生成氢氧化钠,然后氢氧化钠再和硫酸铜反应。
37、阴离子一定只具有还原性?不一定:Na2O2中的过氧根离子、ClO-既有氧化性又有还原性:NO3-,MnO4-,ClO4-等阴离子在酸性条件下都具有氧化性。
38、阳离子不一定只具有氧化性?Fe2+就具有还原性。含有最高价元素的化合物不一定具有强氧化性,如较稀的H2SO4。
39、盐与碱一般发生复分解反应,一定生成新盐和新碱?不一定:酸式盐与碱反应一般生成正盐和水?如:NaHCO3+NaOH=Na2CO3↓+H2O
40、质子总数相同,核外电子总数也相同的分子不一定是同一种分子。Ne 与HF 符合上述要求,但它们并不是同一种分子?
41、金属与盐溶液的反应一定发生的是置换反应?不一定:铁跟三氯化铁溶液,铜跟三氯化铁溶液的反应为:2FeCl3+Fe=3FeCl2Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2
42、强电解质在离子方程式中都一定要写成离子的形式?不一定:CaCO3,BaSO3为难溶强电解质,但在离子方程式中仍写成分子的形式。
43、强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液的导电性强?不一定:要看离子浓度大小。
44、N2(气)+3H2(气) =2NH3(气) 为可逆反应,达到平衡后向密闭容器中充入稀有气体(此气体不参加反应) ,密闭容器内的压强必然增大,平衡一定向正反应方向进行?不一定:体积不变时,平衡不移动,体积可变时,平衡向气体系数和大的方向(逆)移动?
45、单质气体一定都是由双原子组成的分子?不一定:稀有气体为单原子分子,臭氧(O3)为三原子分子?
46、醇类经缓慢氧化一定生成醛?不一定:醛还可以继续被氧化成酸?
47、醇一定能氧化成醛?不一定:羟基不在碳链端点的醇,则不能氧化成醛,更不能氧化成酸?
48、化学性质相似的物质不一定是同系物?乙烯?乙炔都可以使酸性高锰酸钾溶液退色,但不是同系物?
49、凡是叫”酸“的都一定是酸类物质?不一定:石炭酸叫”酸“,但它不属于有机酸类,而属于酚类?
50、一般弱酸盐,除它们的钾?钠?铵盐外都一定不溶于水?不一定:有机物醋酸盐一般都溶于水?
51、如果烃中各元素的质量分数相同,则一定是同一种烃?不一定:乙炔和苯不是同一种烃?
52、凡是具有固定组成的有机物都一定是分子晶体?非电解质?不一定:比如乙酸钠是离子晶体?
53、电离时只能电离出唯一的阳离子H+的化合物一定能使指示剂变色?不一定:水?苯酚都符合上述要求,但它们都不能使指示剂变色?
54、离子的核外都一定有电子?不一定:H+的核外没有电子?
55、在电化腐蚀时,活动性较强的金属一定先遭受到腐蚀?不一定:也有例外,如铝铁合金,往往是铁先遭受腐蚀,这是因为铝表面有Al2O3簿膜起了保护作用的结果。56、二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于水与一般酸溶液(SiO2能溶于氢氟酸) ,但能与碱反应。
57、用1molAl 与足量NaOH 溶液或足量盐酸反应,均有3mol 电子发生转移。
58、与氢气加成的:苯环结构(1:3) 、碳碳双键、碳碳叁键、醛基。酸、酯中的碳氧双键不与氢气加成。
59、能与NaOH 反应的:-COOH 、苯基、、-X 。
60、能与NaHCO3反应的:-COOH
61、能与Na 反应的:-COOH 、、-OH
62、能发生加聚反应的物质:烯烃、二烯烃、乙炔、苯乙烯、烯烃和二烯烃的衍生物。
63、能发生银镜反应的物质:凡是分子中有醛基(-CHO )的物质均能发生银镜反应。
(1)所有的醛(R -CHO );(2)甲酸、甲酸盐、甲酸某酯;注:能和新制Cu(OH)2反应的--除以上物质外,还有酸性较强的酸(如甲酸、乙酸、丙酸、盐酸、硫酸、氢氟酸等),发生中和反应。
64、能与溴水反应而使溴水褪色或变色的物质:(一)有机①.不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯等);②.不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、油酸、油酸盐、油酸某酯、油等)③.石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等);④.苯酚及其同系物(因为能与溴水取代而生成三溴酚类沉淀)⑤.含醛基的化合物(二)无机①.-2价硫(H2S 及硫化物);②.+4价硫(SO2、H2SO3及亚硫酸盐);③.+2价铁:6FeSO4+3Br2=2Fe2(SO4)3+2FeBr36FeCl2+3Br2=4FeCl3+2FeBr3变色2FeI2+3Br2=2FeBr3+2I2④.Zn 、Mg 等单质如Mg +Br2H2O===MgBr2(此外,其中亦有Mg 与H+、Mg 与HBrO 的反应) ⑤.-1价的碘(氢碘酸及碘化物)变色⑥.NaOH 等强碱:Br2+2OH ?==Br?+BrO ?+H2O ⑦.AgNO3
65、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质:(一)有机①不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯等);②苯的同系物;③不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、烯酸、卤代烃、油酸、油酸盐、油酸酯等);④含醛基的有机物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯等);⑤石油产品(裂解气、裂化气、裂化汽油等);⑥煤产品(煤焦油);⑦天然橡胶(聚异戊二烯)。(二)无机①-2价硫的化合物(H2S 、氢硫酸、硫化物);②+4价硫的化合物(SO2、H2SO3及亚硫酸盐);③双氧水(H2O2,其中氧为-1价)66、最简式相同的有机物:①.CH :C2H2和C6H6②.CH2:烯烃和环烷烃③.CH2O :甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖④.CnH2nO :饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数和饱和一元羧酸或酯;举一例:乙醛(C2H4O )与丁酸及其异构体(C4H8O2)最简式相同的有机物,不论以何种比例混合,只要混和物总质量一定,完全燃烧生成的CO2、H2O 及耗O2的量是不变的。恒等于单一成分该质量时产生的CO2、H2O 和耗O2量。
67、n+1个碳原子的一元醇与n 个碳原子的一元酸相对分子量相同。
68、有机推断题中常用的反应条件:①光照,烷烃卤代,产物可能有多种;②浓硝酸浓硫酸加热,芳烃硝化;③NaOH 水溶液加热,卤代烃或酯水解;④NaOH 醇溶液,卤代烃消去成烯;⑤NaHCO3有气体,一定含羧基;⑥新制Cu(OH)2或银氨溶液,醛氧化成酸;⑦铜或银/O2加热,一定是醇氧化;⑧浓硫酸加热,可能是醇消去成烯或酸醇酯化反应;⑨稀硫酸,可能是强酸制弱酸或酯水解反应;⑩浓溴水,可能含有酚羟基。
69、羟基官能团可能发生反应类型:取代、消去、酯化、氧化、缩聚、中和反应。70、分子式为C5H12O2的二元醇,主链碳原子有3个的结构有2种。
71、常温下,pH=11的溶液中水电离产生的c(H+)是纯水电离产生的c(H+)的10-4倍。
72、甲烷与氯气在紫外线照射下的反应产物有5种。
73、棉花和人造丝的主要成分都是纤维素。
74、酯的水解产物只可能是酸和醇;酯的水解产物也可能是酸和酚。
75、裂化汽油、裂解气、活性炭、粗氨水、石炭酸、CCl4、焦炉气等都能使溴水褪色。
76、有机物不一定易燃烧。如四氯化碳不易燃烧,而且是高效灭火剂。
77、误认为二氯甲烷有两种结构。因为甲烷不是平面结构而是正四面体结构,故二氯甲烷只有一种结构。
78、误认为碳原子数超过4的烃在常温常压下都是液体或固体。新戊烷是例外,沸点
9.5℃,气体。
79、误认为聚乙烯是纯净物。聚乙烯是混合物,因为它们的相对分子质量不定。
80、误认为苯和溴水不反应,故两者混合后无明显现象。虽然二者不反应,但苯能萃取水中的溴,故看到水层颜色变浅或褪去,而苯层变为橙红色。
81、误认为用酸性高锰酸钾溶液可以除去苯中的甲苯。甲苯被氧化成苯甲酸,而苯甲酸易溶于苯,仍难分离。应再用氢氧化钠溶液使苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠,然后分液。
82、误认为卤代烃一定能发生消去反应。误认为醇一定能发生消去反应。甲醇和邻碳无氢的醇不能发生消去反应。
83、误认为烃基和羟基相连的有机物一定是醇类。苯酚是酚类。
84、误认为欲除去苯中的苯酚可在其中加入足量浓溴水,再把生成的沉淀过滤除去。苯酚与溴水反应后,多余的溴易被萃取到苯中,而且生成的三溴苯酚虽不溶于水,却易溶于苯,所以不能达到目的。
85、误认为只有醇能形成酯,而酚不能形成酯。酚类也能形成对应的酯,如阿司匹林就是酚酯。但相对于醇而言,酚成酯较困难,通常是与羧酸酐或酰氯反应生成酯。
86、误认为饱和一元醇被氧化一定生成醛。当羟基与叔碳连接时被氧化成酮,如2-丙醇。
87、误认为相对分子质量相同但分子结构不同的有机物一定是同分异构体。乙烷与甲醛、丙醇与乙酸相对分子质量相同且结构不同,却不是同分异构体。
88、误认为相对分子质量相同,组成元素也相同,分子结构不同,这样的有机物一定是同分异构体。乙醇和甲酸。
89、误认为分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质一定是同系物。乙烯与环丙烷。
物理性质:
1、有色气体:F2(淡黄绿色)、Cl2(黄绿色)、Br2(g )(红棕色)、I2(g )(紫红色)、NO2(红棕色)、O3(淡蓝色),其余均为无色气体。其它物质的颜色见会考手册的颜色表。
2、有刺激性气味的气体:HF 、HCl 、HBr 、HI 、NH3、SO2、NO2、F2、Cl2、Br2(g );有臭鸡蛋气味的气体:H2S 。
3、熔沸点、状态:①同族金属从上到下熔沸点减小,同族非金属从上到下熔沸点增大。②同族非金属元素的氢化物熔沸点从上到下增大,含氢键的NH3、H2O 、HF 反常。③常温下呈气态的有机物:碳原子数小于等于4的烃、一氯甲烷、甲醛。④熔沸点比较规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体,金属晶体不一定。⑤原子晶体熔化只破坏共价键,离子晶体熔化只破坏离子键,分子晶体熔化只破坏分子间作用力。⑥常温下呈液态的单质有Br2、Hg ;呈气态的单质有H2、O2、O3、N2、F2、Cl2;常温呈液态的无机化合物主要有H2O 、H2O2、硫酸、硝酸。⑦同类有机物一般碳原子数越大,熔沸点越高,支链越多,熔沸点越低。同分异构体之间:正>异>新,邻>间>对。⑧比较熔沸点注意常温下状态,固态>液态>气态。如:白磷>
二硫化碳>干冰。⑨易升华的物质:碘的单质、干冰,还有红磷也能升华(隔绝空气情况下) ,但冷却后变成白磷,氯化铝也可;三氯化铁在100度左右即可升华。⑩易液化的气体:NH3、Cl2,NH3可用作致冷剂。
4、溶解性①常见气体溶解性由大到小:NH3、HCl 、SO2、H2S 、Cl2、CO2。极易溶于水在空气中易形成白雾的气体,能做喷泉实验的气体:NH3、HF 、HCl 、HBr 、HI ;能溶于水的气体:CO2、SO2、Cl2、Br2(g )、H2S 、NO2。极易溶于水的气体尾气吸收时要用防倒吸装置。②溶于水的有机物:低级醇、醛、酸、葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、氨基酸。苯酚微溶。③卤素单质在有机溶剂中比水中溶解度大。④硫与白磷皆易溶于二硫化碳。⑤苯酚微溶于水(大于65℃易溶) ,易溶于酒精等有机溶剂。⑥硫酸盐三种不溶(钙银钡) ,氯化物一种不溶(银) ,碳酸盐只溶钾钠铵。⑦固体溶解度大多数随温度升高而增大,少数受温度影响不大(如NaCl ),极少数随温度升高而变小[如。气体溶解度随温度升高而变小,随压强增大而变大。
5、密度①同族元素单质一般密度从上到下增大。②气体密度大小由相对分子质量大小决定。③含C 、H 、O 的有机物一般密度小于水(苯酚大于水) ,含溴、碘、硝基、多个氯的有机物密度大于水。④钠的密度小于水,大于酒精、苯。
6、一般,具有金属光泽并能导电的单质一定都是金属?不一定:石墨有此性质,但它却是非金属。
范文四:土壤化学性质
土壤化学性质
一、名词解释
1、活性酸度 活性酸度是指土壤溶液中的氢离子浓度导致的土壤酸度,以cmol/kg表示。
2、潜性酸度 潜性酸度是指土壤中交换性氢离子、铝离子、羟基铝离子被交换进入溶液后引起的酸度,以cmol/kg表示。
盐置换性酸度指土壤中可为中性盐置换进入溶液的氢、铝离3、盐置换性酸度
子数量。
4、水解性酸度 用碱性缓冲盐(如乙酸钠)浸提土壤所测得的酸是水解性酸。 5、土壤碱度 由碳酸盐和重碳酸盐导致土壤碱性的程度称土壤碱度。 6、阳离子交换量 土壤阳离子交换量(CEC)是指土壤所能吸附和交换的阳离子总量,用coml(+)/kg表示。
7、盐基饱和度 盐基饱和度是指交换性盐基离子占阳离子交换量的百分数,它反映土壤保蓄植物所需要的主要阳离子的百分率。
8、土壤胶体 土壤胶体是指颗粒直径小于2微米的土壤微小颗粒 二、单项选择题(从下列各题4个备选答案中选1个正确答案~将其题号填入括
号内)
1、一般认为保肥、供肥力高的土壤的阳离子代换量范围在( D ) A 5,10cmol(+),kg B 10,15cmol(+),kg
C 15,20cmol(+),kg D >20cmol(+),kg
2、离子交换能力是指一种阳离子将他种阳离子从土壤胶粒表面代换下来的能力,下例交换能力大小顺序排列正确的是( A )。 3,2,,,2,3,3,,2, 2,3,A Fe,Ca,K B K,Ca,Fe C Fe,K,Ca D Ca,Fe,,K
3、土壤胶体表面吸附的盐基离子可以被代换到土壤溶液中供植物吸收利用。下例正确的代换方式是(A)。
A等离子价代换 B等离子代换 C正负电荷代换 D不对等代换 4、土壤胶体专性吸附阳离子对阳离子有效性的影响是( B )。 A提高 B降低 C无关 D关系不固定
5、酸性土和碱性土淹水后,土壤酸碱性的变化规律是( D )。 A酸土更酸,碱土更碱 B均无变化
C均向酸方向发展 D均向中性发展
6、就山茶花对土壤酸碱性的要求来说,在( D )性土壤上生长好。 A强碱 B碱 C中 D酸
7、离子代换量大说明该土壤(D)。
A 盐基饱和度大 B 吸收的养分多 C 盐基饱和度小 D 保肥力强 8、土壤胶体对分子态物质的吸附能力是由(A)引起的。
A 巨大的表面能 B 带电性 C 分散性 D 凝聚性 9、下列离子中,(D)有利于形成水稳性团粒结构。
++2+ +A K B Na C NH D Ca 4
10、地不同的两种土壤,若pH值相同都为5.0,它们的总酸度是(C)。 A 相同的 B 沙土大于粘土 C 粘土大于沙土 D不知道
三、多项选择题(从下列各题5个备选答案中选2—5个正确答案~将其题号填入括号内)
1、下述内容中属于土壤阳离子交换作用特点的有( AC)。
A快速反应 B慢速反应 C可逆反应 D不可逆反应 E 无反应 2、在下述阳离子中,属于盐基离子的有( BCD )。
3+ 2+2+2+ + A A1 B Ca C Mg D NaE H
3、能引起土壤酸性的离子有( AD )。
+2+2+3+ 2+ C Mg D A1 E Na A H B Ca
4、土壤中的酸碱缓冲体系包括( ABCDE )。
A碳酸盐体系 B 交换性阳离子体系 C有机酸体系 D铝体系 E硫体系 5、下列元素在强酸性土壤中有效性高的有( ABC )。
A 铁 B 铜 C 钼 D 硼 E 磷
四、判断改错(判断下列各题~正确的在题后括号内画?~错误的画×~并改正。, 1、土壤胶体既有带正电荷的交换点,也有带负电荷的交换点,但通常带正电荷的交换点占绝对优势,所以,常说土壤带正电。
( × )
但通常带负电荷的交换点占绝对优势,所以,土壤吸附阳离子能力强。
2、同一种土壤的交换性酸度大于其水解性酸度。
( × )
同一种土壤的水解性酸度大于其交换性酸度。
3、土壤活性酸是土壤酸度的根本起点,潜性酸决定着土壤的总酸度,活性酸与潜性酸是土壤胶体交换体系中两种不同的形式,它们之间没有截然界限,可以互相转化。 ( ? )
4、土壤中的主要氧化还原体系是氧体系和有机体系,土壤含氧高,则土壤的Eh值低;土壤含有机质高,特别是新鲜有机质高,Eh值就高。
( × )
土壤含氧高,则土壤的Eh值高;土壤含有机质高,特别是新鲜有机质高,Eh值就低。
5、改良酸性土常用石灰,改良碱性土常用石膏。
( ? )
6、土壤微生物的活动越强,耗氧越多,土壤的Eh值越高。
( × )
土壤的Eh值越低
五、简答题(回答要点~并简明扼要地作解释)
1、土壤胶体分哪几类,都带什么电荷,它们的电荷各是如何产生的,
答案要点:(1)矿质胶体 矿质胶体指土壤矿物中的细分散颗粒,比表面大,并带电荷,具有胶体特性。主要为极细微的粘土矿物,包括成分简单的含水氧化物和成分复杂的各种次生层状铝硅酸盐类等。含水氧化物主要包括水化程度不等的铁、铝、硅的氧化物。粘土矿物胶体主要有高岭石、伊利石、蒙脱石,还有蛭石、绿泥石、水铝英石等。土壤胶体微粒带电的主要原因是由于微粒表面分子本身的解离所致。
(2)有机胶体 土壤有机胶体指土壤中腐殖质、多糖等高分子化合物的细分散状态,具胶体特性。有机胶体主要是腐殖质,带负电荷,主要由各种官能团产生。
(3)有机矿质复合体 有机胶体与矿质胶体通过表面分子缩合、阳离子桥接及氢键合等作用连结在一起的复合体,称有机矿质复合体。因复合体具有高度的吸收性能故又称为吸收性复合体,它是土壤中胶体存在的主要形式。 2、什么是阳离子交换作用,影响阳离子交换作用的因素有哪些,
答案要点:土壤胶体的电荷包括永久电荷和可变电荷,它们使土壤具有交换性吸附阳离子的能力,土壤胶体表面所吸附的阳离子与土壤溶液中的阳离子相互交换的过程称为阳离子交换过程。对这种能相互交换的阳离子叫做交换性阳离子,而把发生在土壤胶体表面的交换反应称之为阳离子交换作用。影响阳离子交换作用的因素有离子交换能力、阳离子的相对浓度及交换生成物的性质。 3、什么是阳离子交换量,影响土壤阳离子交换量的因素有哪些,
答案要点:土壤阳离子交换量(CEC)是指土壤所能吸附和交换的阳离子总量,用coml(+)/kg表示。)影响土壤阳离子交换量的因素有胶体数量、胶体种类、矿质胶体中交换量大小和电荷数量。
4、什么是土壤盐基饱和度,土壤盐基饱和度和土壤pH值有什么关系,
答案要点:盐基饱和度是指交换性盐基离子占阳离子交换量的百分数,它反映土壤保蓄植物所需要的主要阳离子的百分率。盐基饱和度大的土壤,一般为中2,,性、碱性反应;盐基离子中若以Ca为主,土壤呈中性或微碱性;以Na为主时2,呈强碱性;盐基饱和度过小则呈强酸性。一般认为盐基饱和度(以 Ca、Mg2,为主)不低于 70,为理想。
5、以硅酸(HSiO)为例画图说明土壤胶体的构造, 24
答案要点:(1)微粒核(HSiO)微粒核是土壤胶体微粒的核心部分,由它24
组成胶体微粒的基本物质的分子群。
(2)扩散双电层 扩散双电层是胶体表面电荷吸引反号电荷离子,在固相界面正负电荷分别排成两层,在电解质溶液中部分反号离子呈扩散状态分布。扩散双电层分以下两层。
决定电位离子层(内离子层或双电层内层),带负电荷。它决定着吸附阳离子的种类和数量,它是土壤胶体吸附离子态养分的决定性因素。
补偿离子层。(图)
6、土壤具有缓冲性能的原因是什么,
答案要点:(1)土壤具有交换作用 当酸碱物质进入土壤后,可与交换性阳离子进行交换,生成水和中性盐。(2)土壤中存有弱酸及其盐 土壤中含有多种弱酸如碳酸、硅酸、醋酸及其与强碱形成的盐,构成了缓冲系统,它们对酸、碱都有一定的缓冲作用。(3)土壤中有两性物质,如土壤中的蛋白质、氨基酸、胡敏酸等都是两性物质,它们同时含有羧基和氨基,对酸、碱都有缓冲作用。 7、土壤酸碱性对苗木生长及土壤肥力有哪些影响,
答案要点:植物比较适应起源地土壤的酸碱性与氧化还原状况。土壤pH值和Eh值通过影响微生物的活性、离子的可溶性、毒性物质的含量和土壤物理性质等,影响养分的转化与有效性等肥力因素。
8、举例说明对过酸、过碱土壤的改良方法,
答案要点:中性土壤适合绝大多数植物生长,常用石灰改良酸性土,土壤交换性酸是石灰用量的根据。常用石膏等碱性物质改良碱性土,洗盐是改良盐碱土的有效措施。
9、土壤胶体有哪些特性,
答案要点: (1)巨大的表面能
土壤胶体微粒很细小,而且层状粘土矿物还有巨大的内表面,因此表面能很大,所以凡富含胶体物质的土壤,表面能就大,蓄水保肥的能力也强。
(2)带电性
土壤胶体微粒都带有一定的电荷,在多数情况下带负电荷,但也有带正电荷的,还有因环境条件不同而带不同电荷的两性胶体。包括含水二氧化硅(HSiO)23带电、腐殖质胶体带电、粘土矿物胶体带电和两性胶体带电
(3)土壤胶体的分散性和凝聚性
范文五:物理、化学性质
九年级化学 编写人:王莹 姓名_______ 班级_______ 审核人________
物质的化学变化
一、学习目标
1、进一步了解化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科学,它与人类进步和社会发展的关系非常密切。
2、掌握物理变化、化学变化这两种基本的变化性质。
二、自主学习(用5-8分钟时间,阅读1至4页内容,完成下列各题)
1、物理变化是指_________________________________的变化。如物质的三态变化、形状改变等。
2、化学变化是指_________________________________的变化(又叫__________),如物质的燃烧、金属的锈蚀、食物的腐烂等。长表现为_______________、_________________、________________等,还伴随着能量的变化,如____________、_____________、______________等。
?3、物理变化和化学变化的判断依据是_________________。在________变化中,会同时发生____________变化,但发生________________变化时,不一定发生___________变化。 ?4、将水加热变成水蒸气和胆矾研碎都属于_____________变化,因为它们只是_________发生改变,并没有____________生成;向石灰石中滴加稀盐酸和向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液属于_____________变化,因为它们在变化时都_______________________________。
三、合作探究(用5-8分钟时间,阅读1至4页内容,完成下列各题)
1、看课本P7的实验1-1(1)和1-2(2),观看视频,总结实验的反应前后有没有新的物质生成。
2、这两个反应是不是物理变化?为什么?
3、书上列举了几个物理变化的例子,你能举几个例子吗?相互之间说一下。
四、课堂小结
五、当堂训练
1、下列变化中,是物理变化的有哪些? ( )
A 、铁铸成锅 B 、葡萄酿成酒C 、木头制成桌椅D 、汽油挥发E 、气球爆炸F 、灯泡发光G 、花香四溢H 、蜡炬成灰I 、滴水成冰J 、千里冰封,万里雪飘
2、(多选)下列变化属于物理变化的是 ( )
A 、牛奶变酸 B 、灯泡通电
C 、酒精挥发 D 、蜡烛燃烧
3、下列变化中,属于物理变化的是 ( )
A 、木炭燃烧 B 、食物腐烂
C 、矿石粉碎 D 、火药爆炸
六、课下作业
预习 物理性质和化学性质
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