Химия. 11-й класс : углублённый уровень (5000,00 руб.)

Стр.3

Стр.318

Стр.319

Стр.320

Стр.321

УДК 373.167.1:54+54(075.3) ББК 24я721 П88 На учебник получены положительные заключения научной (заключение РАО № 1180 от 28.11.2016 г.), педагогической (заключение РАО № 1071 от 21.11.2016 г.) и общественной (заключение РКС № 556-ОЭ от 19.12.2016 г.) экспертиз. Издание выходит в pdf-формате. П88 Химия : 11-й класс : углублённый уровень : учебник : издание в pdf-формате / С. А. Пу заков, Н. В. Машнина, В. А. Попков. — 4-е изд., стер. — Москва : Просвещение, 2022. — 320 с. : ил. ISBN 978-5-09-101664-2 (электр. изд.). — Текст : электронный. ISBN 978-5-09-088086-2 (печ. изд.). Учебник углублённого уровня включает основные сведения о строении атоПузаков, Сергей Аркадьевич. ма, химической связи, межмолекулярных взаимодействиях, термодинамике, кинетике и стехиометрии химических реакций, классификации и свойствах важнейших неорганических веществ. Особое внимание уделено медико-биологическому значению химических процессов, химических элементов и их соединений. Вопросы и задания, содержащиеся в учебнике, а также рекомендованные электронные ресурсы позволят учащимся подготовиться к Единому государственному экзамену по химии. Учебник написан в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования. УДК 373.167.1:54+54(075.3) ББК 24я721 . ISBN 978-5-09-101664-2 (электр. изд.) © АО «Издательство «Просвещение», 2019 ISBN 978-5-09-088086-2 (печ. изд.) © Художественное оформление. АО «Издательство «Просвещение», 2019 Все права защищены © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЦКБ «БИБКОМ» Б

Стр.3

Оглавление Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Глава 1. Строение вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 § 1. Строение атома . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.1. Общие представления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2. Состояние электрона в атоме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3. Электронные конфигурации атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.4. Изменение атомного радиуса и образование ионов . . . . . . . . . . . . 15 § 2. Химическая связь. Кристаллические решётки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.1. Общие представления о химической связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.2. Электроотрицательность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.3. Ионная связь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.4. Ковалентная связь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.5. Невалентные взаимодействия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.6. Кристаллические решётки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Глава 2. Основные закономерности протекания реакций . . . . . . . . . . . . . . 36 § 3. Элементы химической термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.1. Реакции самопроизвольные и несамопроизвольные . . . . . . . . . . . 36 3.2. Термодинамические системы и процессы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.3. Энтальпия и энтропия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.4. Энергия Гиббса. Энтальпийный и энтропийный факторы . . . . . . 41 3.5. Принцип энергетического сопряжения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.6. Химическое равновесие. Константа химического равновесия . . . 42 3.7. Смещение химического равновесия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 § 4. Элементы химической кинетики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.1. Общие представления о механизмах реакций . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.2. Скорость реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.3. Кинетические уравнения. Константа скорости реакции . . . . . . . . 52 4.4. Зависимость скорости реакции от температуры. . . . . . . . . . . . . . . 55 4.5. Катализ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 § 5. Стехиометрия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.1. Расчёт количества вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.2. Соотношения между количествами веществ в химических уравнениях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 § 6. Растворы и дисперсные системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 6.1. Гомогенные и гетерогенные системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 6.2. Дисперсные системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 6.3. Растворы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 6.4. Процесс растворения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 . Глава 3. Вещества и основные типы их взаимодействия . . . . . . . . . . . . . . 79 § 7. Классификация неорганических веществ и реакций . . . . . . . . . . . . . . . 79 7.1. Классификация неорганических веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 7.2. Классификация реакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЦКБ «БИБКОМ» Б 317

Стр.318

§ 8. Электролитическая диссоциация. Реакция нейтрализации . . . . . . . . . 89 8.1. Электролиты и неэлектролиты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 8.2. Теория электролитической диссоциации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 8.3. Диссоциация кислот, оснований и солей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 8.4. Реакция нейтрализации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 § 9. Реакции обмена с участием солей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 9.1. Взаимодействие средних солей с кислотами. . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 9.2. Взаимодействие средних солей с основаниями. . . . . . . . . . . . . . . . 100 9.3. Взаимодействие средних солей между собой . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 9.4. Реакции с участием кислых солей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 9.5. Гидролиз солей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 § 10. Амфотерные оксиды и гидроксиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 10.1. Общие представления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 10.2. Реакции амфотерных оксидов в расплаве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 10.3. Реакции амфотерных оксидов и гидроксидов в растворе . . . . . . 115 10.4. Реакции солей металлов, образующих амфотерные оксиды . . . 116 § 11. Значение кислотно-основных реакций для организма человека . . . . 119 11.1. Водородный показатель pH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 11.2. Буферные системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 11.3. Значения pH биологических сред* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 11.4. Буферные системы организма* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 11.5. Взаимосвязь буферных систем организма человека*. . . . . . . . . . 124 11.6. Нарушения кислотно-основного состояния организма* . . . . . . . 127 11.7. Коррекция кислотно-основного состояния организма* . . . . . . . 129 § 12. Окислительно-восстановительные реакции. Электролиз . . . . . . . . . . . 131 12.1. Степень окисления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 12.2. Наиболее важные окислители и восстановители . . . . . . . . . . . . . 133 12.3. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Подбор коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях . . . 135 12.4. Суммарный коэффициент перед окислителем или восстановителем с учётом солеобразования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 12.5. Влияние среды раствора на протекание окислительновосстановительных реакций. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 12.6. Окислительно-восстановительные реакции с участием двух восстановителей или двух окислителей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 12.7. Электролиз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 § 13. Строение комплексных соединений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 . Глава 4. Химия элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 § 14. Биогенные элементы. Классификация элементов. . . . . . . . . . . . . . . . . 160 14.1. Общие представления о биогенных элементах . . . . . . . . . . . . . . . 160 14.2. Общая характеристика s-элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 14.3. Общая характеристика элементов р-блока . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 14.4. Общая характеристика элементов d-блока . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЦКБ «БИБКОМ» 318 Б

Стр.319

§ 15. Водород и кислород . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 15.1. Водород . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 15.2. Кислород. Характеристика элемента и простых веществ . . . . . . 172 15.3. Вода и пероксид водорода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 § 16. Галогены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 16.1. Общая характеристика и физические свойства . . . . . . . . . . . . . . 179 16.2. Химические свойства простых веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 16.3. Химические свойства галогеноводородов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 16.4. Кислородсодержащие соединения галогенов . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 § 17. Сера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 17.1. Характеристика элемента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 17.2. Простое вещество . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 17.3. Сероводород и сульфиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 17.4. Соединения серы со степенью окисления +4 . . . . . . . . . . . . . . . . 193 17.5. Соединения серы со степенью окисления +6 . . . . . . . . . . . . . . . . 196 § 18. Азот и фосфор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 18.1. Общая характеристика элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 18.2. Физические и химические свойства азота . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 18.3. Соединения азота со степенью окисления –3 . . . . . . . . . . . . . . . . 205 18.4. Оксиды азота . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 18.5. Азотная кислота . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 18.6. Соли азотной кислоты — нитраты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 18.7. Строение и свойства простых веществ, образованных фосфором . . . 216 18.8. Соединения фосфора со степенью окисления –3 . . . . . . . . . . . . . 218 18.9. Соединения фосфора со степенью окисления +3 . . . . . . . . . . . . . 219 18.10. Соединения фосфора со степенью окисления +5 . . . . . . . . . . . . 220 § 19. Углерод и кремний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 19.1. Характеристика элементов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 19.2. Строение и свойства простых веществ, образованных углеродом. . . 227 19.3. Карбиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 19.4. Оксид углерода(II). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 19.5. Оксид углерода(IV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 19.6. Угольная кислота и её соли — карбонаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 19.7. Физические и химические свойства кремния. . . . . . . . . . . . . . . . 236 19.8. Соединения кремния. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 § 20. Металлы IA- и IIА-групп . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 20.1. Общая характеристика элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 20.2. Физические и химические свойства простых веществ . . . . . . . . 242 20.3. Свойства соединений металлов IA- и IIА-групп. . . . . . . . . . . . . . 245 20.4. Применение и медико-биологическое значение* . . . . . . . . . . . . . 247 . § 21. Алюминий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 21.1. Характеристика элемента и простого вещества . . . . . . . . . . . . . . 254 21.2. Соединения алюминия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЦКБ «БИБКОМ» Б 319

Стр.320

§ 22. Хром . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 22.1. Характеристика элемента и простого вещества . . . . . . . . . . . . . . 259 22.2. Соединения хрома . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 22.3. Медико-биологическое значение хрома* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 § 23. Марганец. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 23.1. Характеристика элемента и простого вещества . . . . . . . . . . . . . . 265 23.2. Соединения марганца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 § 24. Железо . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 24.1. Характеристика элемента и простого вещества . . . . . . . . . . . . . . 269 24.2. Соединения железа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 24.3. Медико-биологическое значение железа*. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 § 25. Медь и серебро . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 25.1. Медь. Характеристика элемента и простого вещества . . . . . . . . 278 25.2. Соединения меди. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 25.3. Медико-биологическое значение меди* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 25.4. Серебро . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 § 26. Цинк . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 26.1. Характеристика элемента и простого вещества . . . . . . . . . . . . . . 286 26.2. Соединения цинка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 26.3. Медико-биологическое значение цинка* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288 Практикум . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 Практическая работа 1. Гидролиз солей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 Практическая работа 2. Гидроксокомплексы металлов . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 Практическая работа 3. Получение водорода и кислорода. . . . . . . . . . . . . . 293 Практическая работа 4. Свойства галогенид-ионов. Свойства иода. . . . . . . 294 Практическая работа 5. Свойства серы и её соединений . . . . . . . . . . . . . . . 295 Практическая работа 6. Получение азота и аммиака. Свойства соединений азота и фосфора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 Практическая работа 7. Свойства соединений углерода и кремния . . . . . . 299 Практическая работа 8. Изучение качественных реакций ионов металлов IA- и IIA-групп . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 Практическая работа 9. Свойства алюминия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 Практическая работа 10. Свойства соединений хрома . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 Практическая работа 11. Получение и свойства соединений марганца . . . 304 Практическая работа 12. Получение и свойства соединений железа . . . . . 305 Практическая работа 13. Свойства меди и её соединений . . . . . . . . . . . . . . 306 Практическая работа 14. Свойства цинка и его соединений . . . . . . . . . . . . 307 Практическая работа 15. Решение экспериментальных задач . . . . . . . . . . . 308 Ответы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 Ответы к задачам . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 Ответы к заданиям в тестовой форме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 . Предметно-именной указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 Периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева . . . . . . . 314 Растворимость оснований и солей в воде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЦКБ «БИБКОМ» 320 Б

Стр.321