内容正文:
第一章 物质及其变化
第一讲 物质的分类及转化
第一课时
1
目录
CONTENTS
物质的组成与分类
01
物质的性质及转化
02
物质的组成
一、物质的组成
同素异形体
单质
元素
化合物
游离态
化合态
物质
从宏观角度
离子
原子
分子
构成
构成
构成
构成
原子核
电子
质子
中子
从微观角度
组成
1.物质的宏观与微观
一、物质的组成
2.微观构成
(1)分子:保持物质 的最小微粒。
(2)原子:化学变化中的 微粒。
(3)离子:带电荷的 或原子团。
化学性质
最小
原子
原子
原子核
核外电子
质子
中子
原子团
带电基团
中性基团
OH-
-OH
一、物质的组成
3.宏观组成
(1)元素
具有 的一类原子的总称。
相同核电核数
②化合态:元素以 形式存在的状态。
①游离态:元素以 形式存在的状态。
单质
化合物
(2)元素与物质的关系
元素
组成
②化合物: 的纯净物。
①单质: 的纯净物。
只由一种元素组成
由多种元素组成
一、物质的组成
3.宏观组成
(3)同素异形体
①原子个数不同,如O2和O3
叫同素异形体。
同素异形体之间的性质差异主要体现在 性质上,
同素异形体之间的转化属于 变化。
同素异形体的形成有两种方式:
②原子排列方式不同,如金刚石和石墨。
同种元素形成的不同单质
物理
化学
一、物质的组成
3.宏观组成
(4)混合物和纯净物
②混合物:由 组成的物质。
①纯净物:由 组成的物质。
同种单质或化合物
几种不同的单质或化合物
纯净物 混合物
有固定的组成和结构 无固定的组成和结构
有一定的熔、沸点 无一定的熔、沸点
保持一种物质的性质 保持原有物质各自的性质
一、物质的组成
(3)固体混合物:
识记点
(1)气体混合物:
氨水;氯水;王水;天然水;硬水;软水;水玻璃;福尔马林;
浓H2SO4;盐酸;汽油;植物油;分散系(如溶液、胶体、浊液等)。
空气;水煤气(CO和H2);爆鸣气(H2和O2);天然气(主要成分是CH4);
焦炉气(主要成分是H2和CH4);高炉煤气;石油气;裂解气。
(2)液体混合物:
碱石灰;漂白粉;高分子化合物(如蛋白质、纤维素、淀粉等);
玻璃;水泥;合金;铝热剂。
注意:分子式为C5H10的物质可能是纯净物也可能是混合物
①⑧⑨⑩⑭⑮⑰⑲
②③④⑤⑥⑦⑪⑫⑬⑯
⑱
1.现有下列物质:
①冰水混合物 ②爆鸣气 ③铝热剂 ④普通玻璃 ⑤水玻璃 ⑥有机玻璃 ⑦漂白粉 ⑧TNT ⑨H2SO4
⑩含氧40%的氧化镁 ⑪花生油 ⑫福尔马林
⑬密封保存的NO2气体 ⑭CuSO4·5H2O ⑮液氯
⑯王水 ⑰KAl(SO4)2·12H2O ⑱分子式为C5H10的烃
⑲分子式为C7H8的芳香烃
以上物质中一定为纯净物的是__________________,
一定为混合物的是________________________,
可能是纯净物,也可能是混合物的是____。
课堂检测
物质的分类
二、物质的分类
物质
混合物
纯净物
单质
化合物
非金属单质
金属单质
稀有气体
有机
化合物
无机化合物
氧化物
酸
碱
盐
......
溶液
空气
盐酸
氨水
H2、O2
C、S
Na、Mg
Fe、Cu
He、Ne
Ar、Kr
CO2、MgO
HCl、
H2SO4、HNO3
NaOH、
Cu(OH)2、Ba(OH)2
NaCl、
CuSO4、Ba(NO3)2
NaH、
NH3、
BN
浊液
1.树状分类法
二、物质的分类
2.交叉分类法
根据不同的分类标准,对同一事物进行多种分类的一种分类方法
二、物质的分类
2.交叉分类法
氧化物
金属氧化物
非金属氧化物
根据组成元素的种类
Na2O
CuO
Fe3O4
Al2O3
CO2
CO
SO2
H2O2
碱性氧化物
根据物质的性质
酸性氧化物
两性氧化物
其他氧化物
Na2O
CuO
CO2
SO2
Al2O3
CO
H2O2
与酸反应只生成一种相应价态盐和水
与碱反应只生成一种相应价态盐和水
既能与酸又能与碱反应只生成一种相应价态盐和水
Na2O
CO2
氧化物的分类
二、物质的分类
(3)非金属氧化物不一定是酸性氧化物(如CO、H2O、NO、NO2等) ;
(1)碱性氧化物都是金属氧化物(如Na2O、CaO);
但金属氧化物不一定是碱性氧化物
如:Mn2O7:酸性氧化物
Al2O3:两性氧化物
(2)酸性氧化物不一定是非金属氧化物
,可能是金属氧化物(Mn2O7)
Na2O2:过氧化物
(4)酸性氧化物、碱性氧化物不一定能与水反应(如SiO2、Fe2O3)
(5)酸酐不一定是酸性氧化物
微提醒
二、物质的分类
2.交叉分类法
酸的分类
电离时所生成的阳离子全部是H+的化合物。
酸
按电离出的H+数
一元酸:HCl、HNO3等
二元酸:H2SO4、H2S等
三元酸:H3PO4等
按酸根是否含氧
按电离程度
强酸:HCl、H2SO4、HNO3 HBr HI HClO4等
弱酸:CH3COOH、HF、H3PO4、HNO2、HClO等
按有无挥发性
挥发性酸:HNO3、HCl、CH3COOH等
难挥发性酸:H2SO4、H3PO4等
无氧酸:HCl、H2S等
含氧酸:HClO4、H2SO4等
注意: 不是按分子中所含H原子的个数
亚磷酸H3PO3:二元酸
醋酸CH3COOH:一元酸
二、物质的分类
碱
按水溶性
可溶性碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2、NH3•H2O等
难溶性碱:Mg(OH)2、Cu(OH)2等)
按碱性强弱
强碱:NaOH、Ba(OH)2、KOH 、Ca(OH)2等
弱碱:NH3·H2O等
电离时所生成的阴离子全部是OH-的化合物。
按电离出OH-的数目
二元碱:
一元碱:
多元碱:
NaOH、KOH、NH3•H2O
Ba(OH)2、Ca(OH)2、Fe(OH)2
Fe(OH)3
特殊地,两性氢氧化物:Al(OH)3 Zn(OH)2
2.交叉分类法
碱的分类
二、物质的分类
盐
正盐
K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O
属于纯净物
由金属阳离子(或NH4+)与酸根离子组成的化合物
按是否可
溶于水
可溶性盐:
难溶性盐:
KCl、NaNO3
AgCl、BaSO4
按组成中是否有可电离的H+、OH-
明矾KAl(SO4)2·12H2O
碱式盐
酸式盐
是由两种或两种以上的简单盐类组成的化合物.
复盐:
络合盐:
如Fe(SCN)3
特殊地
:BaSO4、KNO3、NaCl、 NH4NO3等
:NaHCO3、KHSO4 、Ca(HCO3)2、KHS等
:Cu2(OH)2CO3、Mg(OH)Cl等
2.交叉分类法
盐的分类
二、物质的分类
离子化合物:如强碱、大多数盐、活泼金属氧化物
化合物
共价化合物:如酸、酸酐、非金属氢化物、大多数有机物
化合物
电解质
非电解质
:水溶液或熔化状态下均不能导电的化合物
强电解质:
弱电解质:
强酸、强碱、大多数盐、活泼金属氧化物
弱酸、弱碱、水、极少数盐
大多数有机物、非金属氧化物、NH3等
按化学键分类
按是否电离分类
三、物质的性质
1.物理性质
光泽、密度、颜色、状态、气味、熔点、沸点
溶解性、导电性、导热性、硬度、挥发性等。
可燃性、稳定性、氧化性、还原性、非金属性
2.化学性质
二、物质的性质
3.常见酸、碱、盐的性质
与活泼金属单质反应
盐 + 氢气
与碱反应
盐 + 水
与碱性氧化物反应
盐 + 水
与某些盐反应
新盐 + 新酸
与酸碱指示剂反应
显色
(遇石蕊溶液显红色)
置换反应
复分解反应
酸的主要化学性质
二、物质的性质
3.常见酸、碱、盐的性质
碱的主要化学性质
与酸反应
盐 + 水
与酸性氧化物反应
盐 + 水
与某些盐反应
新盐 + 新碱
酸碱指示剂
显色
(紫色石蕊溶液变蓝,酚酞溶液变红)
复分解反应
二、物质的性质
3.常见酸、碱、盐的性质
盐的主要化学性质
与酸反应
新盐 + 新酸
与碱反应
新盐 + 新碱
与盐反应
新盐 + 新盐
复分解反应
与金属反应
新盐 + 新金属
置换反应
二、物质的性质
4.物理变化与化学变化
宏观 有______________的是化学变化,反之是物理变化
微观 有_________________________的是化学变化;只有化学键断裂或生成的过程不是化学变化,如NaCl晶体的熔化和溶液中晶体的析出
新物质生成
化学键的断裂和生成
二、物质的性质
4.物理变化与化学变化
物理变化 化学变化
三馏 蒸馏、分馏 干馏
两色 焰色试验 显色反应
五解 潮解 分解、电解、水解、裂解
十三化 熔化、汽化、液化 氧化、钝化、皂化、硝化、磺化、酯化、裂化、氢化、煤的气化和液化
三、物质的转化
1.单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化
三、物质的转化
1.单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化
①Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
置换
②Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
复分解
③CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
复分解
④NaOH+HCl===NaCl+H2O
复分解
三、物质的转化
2.金属单质及其化合物的转化
符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ca、Ba等,
但Mg、Fe、Al、Cu等不符合上述转化关系。
三、物质的转化
3.非金属单质及其化合物的转化
符合上述转化关系的常见非金属有C、S、P等,
但N、Si等不符合上述转化关系。
三、物质的转化
4.同一元素、不同价态的代表物间的转化关系
三、物质的转化
(1)S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。
(2)Al2O3、SiO2、Fe2O3与水不反应,不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。
(3)NH3催化氧化不能直接生成NO2。
(4)Fe分别与Cl2、Br2反应不能生成FeCl2、FeBr2而是生成FeCl3、FeBr3,Fe分别与S、I2反应生成FeS、FeI2,Cu与S反应生成Cu2S。
(5)Fe与H+、Cu2+反应生成Fe2+,不能生成Fe3+。
微提醒
三、物质的转化
5.常见物质的转化规律
“以强制弱”规律
类型 实例
相对“强”的酸制相对“弱”的酸 CH3COONa+HCl=== NaCl+CH3COOH
相对“强”的碱制相对“弱”的碱 NH4Cl+NaOH===NaCl+NH3·H2O
强氧化剂制弱氧化剂 Cl2+2KI===I2+2KCl
强还原剂制弱还原剂 Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
三、物质的转化
5.常见物质的转化规律
“易溶制难溶”规律
如Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应,
其离子方程式为Ba2++SO42-===BaSO4↓。
三、物质的转化
5.常见物质的转化规律
“难挥发制易挥发”规律
如浓磷酸与NaBr固体反应:
H3PO4+NaBr NaH2PO4+HBr↑。
Δ
四、分散系、胶体
1.分散系
分散质
分散剂
把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所形成的混合物
eg:溶液
溶质
溶剂
eg:乳浊液
或悬浊液
被分散成小液滴
或固体小颗粒的物质
稳定
不稳定
液体
四、分散系、胶体
分散系根据分散质粒子的直径大小分类
1 nm
100 nm
溶液
胶体
乳浊液或悬浊液
本质区别
根据分散剂的状态分类
固溶胶
液溶胶
气溶胶
胶体
云、烟、雾等
稀豆浆、墨水、蛋白质胶体、淀粉胶体、氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体等
有色玻璃、水晶、珍珠、果冻等
淀粉胶体
氢氧化铁胶体
四、分散系、胶体
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质微粒直径大小
分散质微粒成分 离子或小分子
外观特征 均匀、透明 均匀、透明
或半透明 不均匀、
不透明
<1 nm
1~100 nm
>100 nm
大分子或一定数目粒子的集合体
巨大分子或粒子集合体
稳定性 稳定,
静置无沉淀 较稳定 不稳定,
静置有沉淀
分散质能否透过滤纸
分类 饱和溶液、
不饱和溶液 固溶胶、液溶胶、气溶胶 悬浊液、
乳浊液
实例 食盐水、
蔗糖溶液 Fe(OH)3胶体 泥水
能
能
不能
2.分散系的比较
四、分散系、胶体
3.胶体的性质
当一束光线通过胶体时,从垂直于光线的方向可看到一条光亮的通路。
原因:光的散射原理
丁达尔效应
应用:鉴别胶体和溶液
四、分散系、胶体
3.胶体的性质
电泳现象
在外电场作用下,胶体粒子在分散剂里向电极(阴极或阳极)作定向移动的现象,用以证明胶体粒子带有电荷。也是胶体相对稳定的主要原因。
Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动——带正电荷
-
阴极
+
阳极
注意: 不是所有的胶粒都带电荷,如淀粉胶体中淀粉分子不带电荷
四、分散系、胶体
带正电荷胶粒 带负电荷胶粒
金属氢氧化物
金属氧化物
金属硫化物(如Sb2S3)
非金属硫化物(如As2S3)
非金属氧化物(如SiO2泥沙)
硅酸盐(土壤和水泥)
不带电荷胶粒 看情况
大分子物质
(如蛋白质、淀粉)
AgI胶体
AgNO3多 胶粒带正电
KI多 胶粒带负电
3.胶体的性质
四、分散系、胶体
3.胶体的性质
胶体分散系是介稳体系,是有条件稳定,当条件改变,会使胶体粒子聚集成更大的微粒而沉淀下来。
⑴加热胶体分散系
⑵加入电解质溶液
⑶加入胶体粒子带相反电荷的胶体分散系
聚沉
四、分散系、胶体
3.胶体的性质
胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,处于稳定与不稳定的中间状态,在一定条件下能稳定存在,叫做介稳体系。
介稳性
四、分散系、胶体
3.胶体的性质
胶体的分离提纯
渗析法:半透膜
四、分散系、胶体
4.Fe(OH)3胶体的制备
向沸水中逐滴加入 ,继续煮沸至液体呈 ,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体,化学方程式为 。
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
FeCl3饱和溶液
红褐色
四、分散系、胶体
4.Fe(OH)3胶体的制备
微提醒
(1)加热至溶液呈红褐色后停止加热(加热时间过长导致聚沉)
(2)不能用自来水,不能搅拌。
(3)书写制备胶体的化学方程式时,生成的胶体不加沉淀符号“↓”,应注明“胶体”二字。
金属单质碱性氧化物碱盐
如:NaNa2ONaOHNa2SO4
非金属单质酸性氧化物酸盐
如:SSO2H2SO3Na2SO3
$$