ЕГЭ+ОГЭ. Полный курс химии. Готовимся и поступаем в вуз
Покупка
Тематика:
Химия
Издательство:
Лаборатория знаний
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 363
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Среднее общее образование
ISBN: 978-5-93208-892-0
Артикул: 831619.01.99
Пособие предназначено для получения полного и систематического представления о химии в рамках школьного курса (по новой Федеральной образовательной программе) и подготовке к выполнению заданий ОГЭ и ЕГЭ. Оно включает три части: «Теоретические основы химии», «Органическая химия», «Неорганическая химия». Разделы внутри каждой части следуют логике изучения соответствующей части предмета. Каждый раздел включает изложение теоретического материала. Для закрепления полученных знаний приводятся примеры решения различных заданий и задачи для самостоятельной работы, ответы к которым размещены в конце пособия.
Тематика:
ББК:
УДК:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Е. В. Савинкина, М. Н. Давыдова ГОТОВИМСЯ И ПОСТУПАЕМ В ВУЗ Электронное издание Москва Лаборатория знаний 2024 ЕГЭ + ОГЭ ПОЛНЫЙ КУРС ХИМИИ
УДК 54 (076) ББК 24я72 С13 Савинкина Е. В. С13 ЕГЭ + ОГЭ. Полный курс химии. Готовимся и поступаем в вуз / Е. В. Савинкина, М. Н. Давыдова. — Электрон. изд. — М. : Лаборатория знаний, 2024. — 363 с. — Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. — Текст : электронный. ISBN 978-5-93208-892-0 Пособие предназначено для получения полного и систематического представления о химии в рамках школьного курса (по новой Федеральной образовательной программе) и подготовке к выполнению заданий ОГЭ и ЕГЭ. Оно включает три части: «Теоретические основы химии», «Органическая химия», «Неорганическая химия». Разделы внутри каждой части следуют логике изучения соответствующей части предмета. Каждый раздел включает изложение теоретического материала. Для закрепления полученных знаний приводятся примеры решения различных заданий и задачи для самостоятельной работы, ответы к которым размещены в конце пособия. УДК 54 (076) ББК 24я72 Деривативное издание на основе печатного аналога: ЕГЭ + ОГЭ. Полный курс химии. Готовимся и поступаем в вуз / Е. В. Савинкина, М. Н. Давыдова. — М. : Лаборатория знаний, 2024. — 360 с. : ил. — ISBN 978-5-93208-404-5. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации ISBN 978-5-93208-892-0 © Лаборатория знаний, 2024
ПРЕДИСЛОВИЕ При подготовке к сдаче выпускного экзамена по химии часто возникает необходимость освежить знание материала всего школьного курса. Авторы данного пособия предлагают краткое изложение курса химии в соответствии с последней редакцией Примерной рабочей программы среднего общего образования «Химия» (базовый уровень) для 10–11 классов образовательных организаций. Пособие включает три части: «Теоретические основы химии», «Органическая химия», «Неорганическая химия«. Разделы внутри каждой части соответствуют логике изучения соответствующей части предмета. Каждый раздел начинается с перечисления разобранных в нем тем вышеупомянутой Примерной рабочей программы. Курсивом выделены элементы содержания учебного материала, которые изучаются в ознакомительном плане и не включаются в состав предметных результатов освоения ООП СОО на базовом уровне, но могут быть включены на профильном уровне. Далее идет изложение соответствующего теоретического материала. Для закрепления полученных знаний приводятся примеры решения различных заданий и задания для самостоятельной работы, ответы к которым приведены в конце пособия. По форме задания приближены к заданиям ЕГЭ. Правильное выполнение заданий для самостоятельной работы является показателем успешного освоения соответствующего раздела. Данное пособие нацелено не на «натаскивание» на выполнение заданий ЕГЭ, а на получение полного и систематического представления о химии в рамках школьной программы. Поэтому в него включены некоторые сведения, которые дополняют и расширяют информацию, необходимую лишь для ответа на типовые вопросы. Систематические знания значительно облегчат в дальнейшем изучение химии в вузе. Авторы — преподаватели Института тонких химических технологий РТУ МИРЭА, участвовавшие в написании учебников и учебных пособий для средней и высшей школы, а также в составлении сборников заданий для подготовки к ЕГЭ.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И РАЗМЕРНОСТИ НЕКОТОРЫХ ВЕЛИЧИН ВЕЛИЧИНА ОБОЗНАЧЕНИЕ РАЗМЕРНОСТЬ Масса m г, мг Массовая доля w доли единицы, % Относительная атомная масса Ar безразмерная величина Молярная масса M г/моль Количество вещества n моль Концентрация c моль/л Молярный объем VM л/моль Объем V л, мл Плотность г/л, кг/м3 Относительная плотность D безразмерная величина Растворимость ks г на 100 г воды Давление p Па, кПа, атм, мм. рт. ст. Температура T, tК, С Теплота Q Дж, кДж
Часть I ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИИ 1. Строение атома Атом состоит из ядра и электронной оболочки. Ядро атома — положительно заряженная центральная часть атома, в которой сосредоточена практически вся масса атома. Атомное ядро состоит из положительно заряженных протонов и не имеющих заряда нейтронов, электроны в его состав не входят. Электроны имеют отрицательный заряд. Электроны, входящие в состав атома, образуют его электронную оболочку. Заряд ядра атома равен числу протонов в ядре и числу электронов в атоме. Общее название протона и нейтрона — нуклон. Суммарное число всех нуклонов (протонов и нейтронов) определяет массовое число атома. Изотопы — разновидности атомов одного элемента, имеющие разные массовые числа. Массовое число атома обозначают арабской цифрой вверху слева от символа элемента. Атомы не имеют заряда (нейтральны). Если атом присоединяет один или несколько электронов, он приобретает отрицательный заряд и превращается в анион. Если атом теряет один или несколько электронов, он приобретает положительный заряд и превращается в катион. Заряд иона указывают арабской цифрой и знаком (плюс или минус) после символа атома. Электроны в атоме могут иметь не любые, а лишь определенные значения энергии. Энергетический уровень (электронный слой) характеризует совокупность электронов с близкими значениями энергии. Энергетические уровни нумеруют цифрами: 1, 2, 3 и т. д. Химический элемент. Атом. Ядро атома, изотопы. Электронная оболочка. Энергетические уровни, подуровни. Атомные орбитали, s, p, dэлементы. Особенности распределения электронов по орбиталям в атомах элементов первых четырех периодов. Электронная конфигурация атомов.
Часть I. Теоретические основы химии Каждый энергетический уровень делится на подуровни. На первом уровне только один подуровень — s. На втором уровне два подуровня — s и p. На третьем — s, p и d. На четвертом — s, p, d и f. Для обозначения подуровня используют цифру и букву: 1s, 3p, 4d и т. п. На s-подуровнях могут находиться 2 электрона, на p-подуровнях — 6 электронов, на d-подуровнях — 10 электронов, на f-под уровнях — 14 электронов. Максимальное число электронов на подуровне не зависит от номера уровня. Наиболее устойчивое состояние атома, в котором энергия его электронной оболочки минимальна, называется основным состоянием атома. Любые другие состояния атома называют возбужденными состояниями. Номер последнего энергетического уровня и общее число энергетических уровней, занятых электронами, для атома элемента в основном состоянии совпадает с номером периода в Периодической системе элементов, в котором находится этот элемент. Атомная орбиталь (АО) характеризует область пространства, в которой вероятность пребывания электрона, имеющего определенную энергию, является наибольшей. Обозначение орбитали включает номер и букву, отвечающие соответствующему подуровню. Атомную орбиталь с распределенным по ней зарядом электрона называют электронным облаком. На каждом энергетическом уровне имеется одна s-орбиталь. Форма s-орбиталей сферическая. Для каждого энергетического уровня, начиная со второго, возможно также существование трех равных по энергии перпендикулярно расположенных гантелеобразных p-орбиталей. На третьем и последующих энергетических уровнях дополнительно имеется по пять d-орбиталей, имеющих более сложную форму, а начиная с четвертого уровня — по семь f-орбиталей, еще более сложных по форме. Перечисленные формы орбиталей наглядно представлены на рис. 1. Существуют следующие правила заполнения атомных орбиталей в основном состоянии: Принцип наименьшей энергии: электроны занимают в первую очередь орбитали, имеющие наименьшую энергию; энергия орбиталей возрастает в ряду 1s 2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s... Принцип Паули: на каждой орбитали может находиться один электрон или пара электронов с противоположными спинами (спин электрона — свойство электрона, характеризующее его
1. Строение атома 7 способность взаимодействовать с магнитным полем; может принимать два значения: положительное и отрицательное). Правило Гунда: на орбиталях, имеющих одинаковую энергию, всегда располагается как можно больше неспаренных электронов с одинаковыми спинами. Электронные конфигурации d5 и d10 обладают повышенной устойчивостью, поэтому, например, в атомах хрома и меди наблюдается «перескок» электрона с 4s-подуровня на 3d-подуровень. На энергетической диаграмме орбитали условно обозначают квадратиками, а электроны — стрелками. Последовательность заполнения такой диаграммы представлена на рис. 2. Элементы, у которых идет заполнение s-подуровня, называют s-элементами. Элементы, у которых заполняется p-подуровень, называют p-элементами. Элементы, у которых заполняется d-подуровень, называют d-элементами. Элементы, у которых заполняется f-подуровень, называют f-элементами. Распределение электронов по орбиталям атома называют его электронной конфигурацией (формулой). При записи электронной конфигурации атома иногда вместо уровней, полностью заселенных электронами, записывают символ благородного газа, имеющего соответствующую электронную формулу: 1s2[He], 1s22s22p6 [Ne], 1s22s22p63s23p6[Ar]. Рис. 1. Формы атомных орбиталей
Часть I. Теоретические основы химии Электроны, относящиеся к последнему энергетическому уровню (для d-элементов — также и к d-подуровню предпоследнего энергетического уровня), называют внешними (валентными) электронами. Для многих элементов число валентных электронов в атоме совпадает с номером группы в Периодической системе, где находится данный элемент. ПРИМЕР 1 Определите заряд ядра атома, который содержит 5 нейтронов и имеет массовое число, равное 9. Решение: Массовое число (А) — общее число протонов и нейтронов в атомном ядре: AN(n0)N(р). Следовательно, число протонов N(р)AN(n0)954. Заряд ядра атома (Z) равен числу протонов в ядре ZN(р)4. Ответ: 4. Рис. 2. Последовательность заполнения атомных орбиталей электронами
1. Строение атома 9 Задания для самостоятельной работы 1.1. Атом содержит 9 электронов и 10 нейтронов. Определите: А) число протонов в его атоме Б) его массовое число 1.2. Атом содержит 50 нейтронов, его массовое число равно 90. Определите: А) заряд ядра Б) число электронов 1.3. Атом содержит 20 протонов и 20 нейтронов. Определите: А) число электронов Б) массовое число 1.4. Атом содержит 18 электронов и 22 нейтрона. Определите: А) заряд ядра Б) массовое число 1.5. Заряд ядра атома равен 19, массовое число 39. Определите: А) число электронов Б) число нейтронов ПРИМЕР 2 Укажите, чем отличаются друг от друга 111Cd и 113Cd. 1) числом нейтронов 2) числом протонов 3) числом электронов 4) зарядом ядра 5) числом нуклонов Решение: Атомы изотопов имеют одинаковый заряд ядра, т. е. одинаковое число протонов и электронов. Они различаются числом нейтронов и, следовательно, общим числом нуклонов. Ответ: 1; 5. Задания для самостоятельной работы 2.1. Определите, чем различаются 39K и 39K. 1) числом нейтронов 2) числом протонов 3) числом электронов 4) зарядом ядра 5) числом нуклонов
Часть I. Теоретические основы химии 2.2. Определите, чем различаются 38Ar и 39K. 1) числом нейтронов 2) числом протонов 3) числом электронов 4) зарядом ядра 5) числом нуклонов 2.3. Определите, чем различаются 1H и 2H. 1) числом нейтронов 2) числом протонов 3) числом электронов 4) зарядом ядра 5) числом нуклонов 2.4. Определите, чем различаются 19F и 19F. 1) числом нейтронов 2) числом протонов 3) числом электронов 4) зарядом ядра 5) числом нуклонов ПРИМЕР 3 Определите число энергетических уровней, занятых электронами в основном состоянии, для атома кремния. Решение: Кремний находится в 3-м периоде Периодической системы. Следовательно, у него электронами занято 3 энергетических уровня. Ответ: 3. Задания для самостоятельной работы 3.1. Определите число энергетических уровней, занятых электронами в основном состоянии, для атома водорода. 3.2. Определите число энергетических уровней, занятых электронами в основном состоянии, для атома алюминия. 3.3. Определите число энергетических уровней, занятых электронами в основном состоянии, для атома магния. 3.4. Определите число энергетических уровней, занятых электронами в основном состоянии, для атома бора. 3.5. Определите число энергетических уровней, занятых электронами в основном состоянии, для атома брома.