内容正文:
高中化学大一轮复习
第一章 化学物质及其变化
第1讲 物质的分类及转化
|课|标|要|求|
1.认识化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科。
2.认识元素可以组成不同种类的物质,可以根据物质的组成和性质对物质进行分类。
3.认识同类物质具有相似的性质,在一定条件下各类物质可以相互转化,认识胶体是一种常见的分散系。
目
录
01
物质的组成与分类
02
物质的性质与转化
03
分散系 胶体
壹
物质的组成与分类
壹
一、元素与物质组成
1. 构成物质的粒子
(1)分子:保持由分子构成的物质__________的最小粒子。
(2)原子:______变化中的最小粒子。
(3)离子:阴离子(如、、)、阳离子(如、、 )。
(4)原子团:
带电基团(如、、 )、
中性基团(如、 、 )。
化学性质
化学
宏观: 物质是由 组成的
微观: 物质是由 构成的。
元素
分子、原子或离子等微粒
壹
2. 元素、微粒与物质的关系
原子
分子
原子
分子
离子
由同种元素组成的纯净物。
由两种或两种以上元素组成的纯净物。
按元素性质
按构成微粒
按构成微粒
注:
①由原子构成的物质:共价晶体
稀有气体(单原子分子)
由分子构成的物质:分子晶体
由离子构成的物质:离子晶体
②由分子构成的化合物才存在分子式。
由原子或离子构成的物质无分子式, 只有化学式。
壹
化学
3. 同素异形体
几种性质不同的单质
常见元素的同素异形体
①氧元素:O2和O3;
②碳元素:金刚石、石墨、C60;
③磷元素:白磷、红磷。
思考:由同种元素组成的物质一定是纯净物?
1. 树状分类法—按不同层次对物质进行逐级分类,各层之间属于包含关系。
二、物质的分类-------分类方法
根据组成元素的种类及物质的性质
有机化合物
无机化合物
注:离子化合物都是电解质
(1)物质的分类
练习:判断下列物质是混合物还是纯净物?
H2SO4 硫酸 稀硫酸 浓硫酸
HCl 盐酸 硝酸 乙醇
酒精 医用酒精 氯化钠 五氧化二磷
铁锈 铁红 石灰水 消石灰 氨水
一水合氨(NH3.H2O)
纯净物=化学式=学名=俗名
注:纯净物与混合物的区别
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
常见的混合物
(1) 分散系 溶液 胶体 浊液
(2) 高分子化合物 天然高分子化合物 棉麻毛丝 蛋白质 核酸 淀粉 纤维素
合成高分子化合物 聚某物
(3) 三大化石燃料 煤石油天然气
(4) 石油及其加工产品 重油 柴油 汽油 裂化汽油 石油裂解气
(5) 煤及其加工产品 水煤气 CO和H2
焦炉气 H2、CH4、C2H4、CO
煤焦油 粗苯、粗氨水、酚类、萘和沥青
(6) 油脂
(7) 几种“水” 氨水/氯水 氨气的水溶液/氯气的水溶液
水玻璃 硅酸钠溶液
王水 浓盐酸和浓硝酸组成的混合物
(8) 常见的无机混合物 碱石灰 氢氧化钠和氧化钙
铝热剂 铝粉引燃剂和金属氧化物
合金 金属和金属或非金属组成的
漂白粉 氯化钙与次氯酸钙
10
1. 树状分类法—按不同层次对物质进行逐级分类,各层之间属于包含关系。
(2)氧化物的分类:有且只有两种元素组成,且一种元素为氧的化合物。
性质:
定义:能跟酸起反应生成相应价态的盐和水的氧化物。
类别:大多数金属氧化物
如Na2O 、K2O CaO等。
MgO、Fe2O3等不溶于水也不与水反应
定义:能跟碱起反应生成相应价态的盐和水的氧化物。
类别:大多数非金属氧化物、部分金属氧化物
性质:
如CO2、SO2、SO3等。
SiO2 Mn2O7等不溶于水且不与水反应
NO2
H2O
注意:1、金属氧化物与碱性氧化物的关系、非金属氧化物与酸性氧化物关系。
2、有关氧化物中的“一定”和“不一定”
①酸(碱)性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸(碱),如SiO2、Fe2O3。
②能与酸(碱)反应生成盐和水的氧化物不一定是碱(酸)性氧化物,如Al2O3、NO2。
③碱性氧化物都是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,
如Mn2O7为酸性氧化物,Al2O3为两性氧化物,Na2O2为过氧化物。
④酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7;
非金属氧化物也不一定是酸性氧化物,如CO、NO。
⑤酸性氧化物一定是酸酐,但酸酐不一定是酸性氧化物,如醋酸酐[(CH3CO)2O]不属于氧化物。
(3)酸、碱、盐——电解质的分类
①定义
酸 电离出的阳离子全部是 的化合物是酸,但能电离出H+的物质不一定是酸,如NaHSO4是一种盐,H2O是氧化物
碱 电离出的阴离子全部是 的化合物是碱,碱分为强碱与弱碱、可溶性碱与难溶性碱等
盐 由金属阳离子(或铵根离子)与酸根离子构成的化合物是盐,盐分为可溶性盐与难溶性盐,酸式盐、碱式盐与正盐等
H+
OH-
1. 树状分类法—按不同层次对物质进行逐级分类,各层之间属于包含关系。
NaCl、AgNO3、CuSO4、NH4Cl;
CaCO3、 BaCO3 、BaSO4
正盐:酸跟碱完全中和生成的盐,既电离不出H+,也电离不出OH-
酸式盐是指在水溶液中能电离出H+的盐 或 多元酸中H+未被完全中和所得的盐。
例:NaHSO4、NaH2PO4 、NaHCO3 、Ca(HCO3)2
碱式盐:能电离出OH-的盐。
例:Cu2(OH)2CO3(铜绿)
例:Na2SO4
复盐:是由两种或两种以上的简单盐类组成的化合物.
KAl(SO4)2·12H2O (明矾)
练习:已知亚磷酸(H3PO3)的结构如图,属于几元酸?Na2HPO3是 “正盐”还是“酸式盐”?(提示:只有—OH能提供氢离子)
H3PO3是二元酸、 Na2HPO3 “酸式盐”
14
课本P13: 请从不同的角度对下列5种酸进行分类:盐骏(HCI)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3,)、磷酸(H3PO4)和氢硫酸(H2S),并说出分类的依据。
按是否含氧
酸
按电离出H+的数目
一元酸:
二元酸:
多元酸:
含氧酸
无氧酸
HCl 、H2S
HNO3、HCl、<m>
H2SO4 、H2S
H3PO4
按电离出H+的程度
强酸
HCl、H2SO4、HNO3、HI HBr HClO4
H3PO4、H2S
弱酸
H2SO4、HNO3 H3PO4
按是否挥发
挥发性酸和难挥发性酸
HNO3、HCl、HF、HBr、HI、H2S
H2SO4、H3PO4
②分类
15
碱
NaOH KOH Ba(OH)2 Ca(OH)2
Cu(OH)2 Fe(OH)3 NH3·H2O
从碱性强弱
从电离产生的OH-数目
弱碱
强碱
一元碱
二元碱
多元碱
NaOH KOH NH3·H2O
Ba(OH)2 Fe(OH) 2
Fe(OH)3
从溶解性
易溶碱
难溶碱
Cu(OH)2 Fe(OH)3
微溶碱
Ca(OH)2
NaOH KOH Ba(OH)2 NH3·H2O
②分类
盐
按溶解性
按组成离子
无氧酸盐
钠盐
钾盐
铵盐
硫酸盐
碳酸盐
硝酸盐
按酸根是否含氧
含氧酸盐
可溶盐
难溶盐
NaCl、AgNO3、CuSO4、NH4Cl
CaCO3、 BaCO3 、BaSO4
KNO3、KMnO4、FeSO4
NaCl、CaCl2
……
酸式盐
碱式盐
正盐
NaHSO4、 Ca(H2PO4)2
Cu2(OH)2CO3
NaCl、NH4Cl、BaSO4
按组成
②分类
2、交叉分类法——从不同角度对物质进行分类
输入你的标题
基点查清
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) ( )
(2)Na、NaCl、SiO2、H2SO4都称为分子式 ( )
(3)SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物 ( )
(4)纯碱属于碱,甘油属于油脂
(5)石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物 ( )
(6)胆矾(CuSO4·5H2O)属于混合物 ( )
(7)SO2、SiO2、CO均为酸性氧化物 ( )
(8)已知NaH2PO2是正盐,其水溶液呈碱性,则H3PO2属于三元弱酸 ( )
(9)冰水混合物属于混合物,高分子化合物属于纯净物 ( )
(10)NaHSO4、NaHCO3都属于酸式盐,溶液都呈酸性 ( )
注: 使溶液呈酸性的物质: 酸、显酸性的盐如NaHSO4、NaHSO3、、等
使溶液呈碱性的物质: 碱、显碱性的盐如Na2SO3、NaHCO3等</m>、、、
</m
贰
物质的性质与转化
一、物理变化和化学变化
1.物理变化和化学变化的判断方法
物理变化 化学变化
宏观 新物质生成 新物质生成
微观 只有化学键断裂(或形成)的过程,
如NaCl晶体的熔化和溶液中晶体的析出 既有旧化学键的断裂,又有新化学键的形成
二者
关系 变化中一定伴随着 变化,但物理变化中一定没有化学变化
没有
有
化学
物理
【注意】原子是化学变化中的最小粒子,原子核发生变化的过程不属于化学变化,
核裂变、核聚变过程中虽有新物质生成,但均不属于化学变化研究范畴。
2.常见的物理变化和化学变化
物理变化 化学变化
三馏 蒸馏、分馏 干馏(煤)
四色 焰色试验 显色反应、颜色反应、指示剂变色反应
六解 溶解、潮解 分解、电解、水解、裂解
十五化 熔化、升华、汽化、液化
(物质三态变化) 氧化、风化(失结晶水)、炭化、钝化、催化、皂化、歧化、硝化、酯化、裂化、油脂的硬化(氢化)、磺化、卤化、老化、硫化(P144)、同素异形体的相互转化、
金属导电、吸附、盐析、渗析、萃取等 电镀、电化学腐蚀、电解质溶液导
二、物理的性质与变化的关系
三、化学反应的分类
有无离子参与
有无电子转移
反应进行的程度
反应的能量变化
AB+C=AC+B
A=B+C+D
AB+CD=AD+BC
A+B=C
如何判断?
练习2.(2023·福建卷)唐代陆羽《茶经·三之造》中记载茶叶制作过程:“晴采之,蒸之,捣之,拍之,焙之,穿之,封之,茶之干矣”。以下操作中最不可能引起化学变化的是( )
A.蒸B.捣 C.焙 D.封
解析:选D “蒸”是指将茶叶蒸熟,有新物质生成,属于化学变化;“捣”是指将茶叶捣碎,该过程中茶叶中的酶类与空气接触,触发茶叶中的酶类酸化作用,属于化学变化;“焙”是指将茶叶烘干,该过程中可能引起物质分解、氧化等,属于化学变化;“封”是指将茶叶封存,没有新物质生成,属于物理变化。
3.化学与生活密切相关。下列一定涉及化学变化的是( )
A.爆炸 B.卤水点豆腐 C.澄清石灰水变浑浊 D.无水CuSO4遇水变为蓝色晶体
解析:选D 很多爆炸属于物理变化,如气球爆炸,A不符合题意;卤水点豆腐是电解质溶液使胶体发生聚沉,没有新物质生成,属于物理变化,B不符合题意;澄清石灰水变浑浊不一定发生化学变化,如对饱和石灰水加热、向饱和石灰水中继续加入Ca(OH)2固体等,C不符合题意;无水CuSO4遇水变为蓝色晶体,即发生化学变化:CuSO4+5H2O
CuSO4·5H2O,D符合题意。
叁
分散系 胶体
叁
一、分散系
1. 概念:________________物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形
成的混合物。
2. 组成:
3. 分类:根据______________________将分散系分为溶液、浊液和胶体,可用下
图直观地表示。
一种(或多种)
分散质粒子的直径大小
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质粒子直径 <1 nm 1~100 nm >100 nm
分散质粒子 离子或单个小分子 高分子或多个
粒子的集合体 巨大数目粒子
的集合体
外观特征 均匀、透明 均匀、透明或半透明 不均匀、不透明
稳定性 稳定,静置无沉淀 介稳性 不稳定,静置
有沉淀或分层
分散质能否
透过滤纸 能 能 不能
分散质能否
透过半透膜 能 不能 不能
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
4. 比较
叁
二、胶体
1. 本质特征:分散质粒子直径为____________。
2. 分类:
按分散剂状态 气溶胶 雾、云、烟
液溶胶 Fe(OH)3胶体、蛋白质溶液、牛奶、稀豆浆、蛋清、油漆、墨汁等
固溶胶 烟水晶、有色玻璃、塑料泡沫、果冻、鱼冻、珍珠、豆腐、玛瑙等
按分散质 粒子胶体 分散质粒子是很多小分子或离子的集合体,如Fe(OH)3胶体
分子胶体 分散质粒子是高分子化合物,如淀粉溶液、蛋白质溶液
叁
3. 胶体的性质及应用
一条光亮的“通路”
溶液与胶体
丁达尔效应 当可见光通过胶体时,侧面可以看到一条光亮的“通路”的现象,光 亮的“通路”是由于胶体粒子对光线的散射形成的。
(应用:
聚沉 胶体粒子聚集成较大颗粒,形成沉淀从分散剂里析出的过程。
使胶体聚沉的方法:
(应用:
电泳
渗析
3. 胶体的性质及应用
①加入电解质溶液;②加入与胶粒带相反电荷的胶体;③加热、搅拌
区分胶体和溶液)
江河入海口处三角洲的形成;明矾、铁盐溶液净水;卤水点豆腐)
在电场作用下,胶体粒子在分散剂中定向移动的现象。
胶体不带电,部分胶粒带电 (应用:工厂静电除尘);阳离子会移向负极
胶体粒子不能透过半透膜,而溶液中的溶质分子或离子可以透过半透膜的现象(应用:除去胶体中的电解质)
[注意] 净水剂及其净水原理
①净水剂:KAl(SO4)2·12H2O、FeCl3·6H2O等可溶性铁盐、可溶性铝盐等。
②净水原理:Al3+、Fe3+发生水解反应分别生成Al(OH)3、Fe(OH)3胶体。胶体粒子具有较大的表面积,吸附能力强,能在水中吸附悬浮固体或毒素形成沉淀,从而达到净水的目的。
叁
4. 胶体的制备
(1)制备原理:_ _______________________________________。
(2)实验步骤:取小烧杯,加入 蒸馏水,加热至沸腾;向沸水中逐
滴加入滴 饱和溶液;继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
(胶体)
(3)注意: ① 不用自来水,也不能搅拌,不能长时间加热,否则会产生沉淀。
②书写原理时不用“↓”,写胶体。 ③胶粒不是胶体,是胶体的分散质。
④胶体不带电荷,胶体粒子因吸附不同离子往往带有不同的电荷,但淀粉胶体的胶体粒子不带电荷。(胶体具有介稳性的原因。)
⑤Fe(OH)3胶体粒子是分子的集合体,因此1 mol Fe3+ 完全水解得到Fe(OH)3胶体粒子数小于NA。
练习:(5)(2023·浙江6月选考)利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离
(6)碳纳米管属于胶体分散系,该材料具有超强的吸附能力
4.Fe(OH)3胶体的制备。
(3)问题讨论 :①可以利用 证明Fe(OH)3胶体已经制成。
②可以利用 的方法来提纯Fe(OH)3胶体。证明Fe(OH)3胶体与Cl-已完全分离的实验方法是。
③某同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后,长时间加热,结果会出现浑浊,原因可能是 :
(3)①丁达尔效应 ②渗析 将半透膜袋再浸入另一份蒸馏水中,片刻后取出半透膜袋,向蒸馏水中滴入AgNO3溶液,无白色沉淀产生,证明Fe(OH)3胶体与Cl-已完全分离 ③长时间加热使胶体发生聚沉
|大|概|念|知|识|体|系|构|建|
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