内容正文:
专题一 化学基础知识
第一章 物质的组成、分类和性质
1
一、物质分类及转化
知识点1 物质的分类
知识解读
物质的分类
(1)交叉分类法:
交叉分类法是对同一物质按照不同的标准分类。
如硫酸钠:从其组成的阳离子来看,属于______;
从其组成的阴离子来看,属于________。
Na2SO4 K2SO4 Na2CO3 K2CO3
钠盐 钾盐 硫酸盐 碳酸盐
钠盐
硫酸盐
(2)树状分类法:
树状分类法是对同类物质按照某种标准再进行分类。如化合物可分为酸、碱、盐
和氧化物等。可以将繁杂的化学物质及其变化过程清晰地表示出来,方便我们学
习研究。树状分类法是一种很形象的分类法,按照层次,一层一层来分,就像一
颗大树,有叶、枝、茎、根。
2. 原子、分子、离子、元素概念比较
(1)原子
①概念:__________中的最小微粒。
②原子构成物质的方式
化学变化
(2)分子
①概念:保持物质__________的最小微粒。
②一般分子由原子原子通过共价键构成,但是稀有气体是单原子分子。
化学性质
单原子分子:稀有气体,如氦气He,氖气Ne等
双原子分子:如氢气H2,氧气O2,氮气N2、一氧化碳CO等
多原子分子:如水H2O(3个原子)、氨气NH3(4个原子)、甲烷CH4(5个原子)、
碳酸H2CO3(6个原子)、硫酸H2SO4(7个原子)、磷酸H3PO4(8个原子)、
葡萄糖C6H12O6(24个原子)等、以及所有的有机高分子化合物。
(3)离子:带电的_______或________。
原子
原子团
(4)元素:
①概念:元素是具有相同___________的一类原子的总称。
②元素在自然界中的存在形式:游离态和化合态。
核电荷数
具有相同核电荷数的微粒不一定是同一种元素。如_____、______、______的核电
荷数都是10,不是同一种元素。
元素之间的根本区别是__________不同。
铁原子、铁离子、亚铁离子属于同一种元素,是因为它们的_____________。
游离态:元素以单质形式存在的状态。如氧气中的氧元素是______态。
化合态:元素以化合物形式存在的状态。如水中的氢、氧元素是______态。
Ne
H2O
NH3
核电荷数
核电荷数相同
游离
化合
3. 几组重要物质类别的分类标准
(1)三种分散体系:分散质微粒的直径大小。
溶液:分散质粒子直径 <1 nm
胶体:分散质粒子直径 1 nm ~ 100 nm
浊液(悬浊液 + 乳浊液):分散质粒子直径 >100 nm
(2)电解质和非电解质:水溶液或熔融状态下能否导电的化合物。
(3)强电解质和弱电解质:水溶液或熔融状态下能否完全电离的电解质。
(4)离子化合物和共价化合物
①化学键标准:_______________
②实验标准:____________________
是否只含共价键
熔融状态下能否导电
Na2SO4 硫酸钠中的化学键:离子键 + 极性共价键
①离子键Na+(钠离子)与 SO42−(硫酸根离子)之间:钠是活泼金属,易失电子成阳离子;
硫酸根是原子团阴离子,阴阳离子靠静电作用形成离子键。
②极性共价键硫酸根内部 S 和 O 之间: S、O 都是非金属,共用电子对,电子对偏
向氧,属于极性共价键。
(5)氧化性酸和非氧化性酸:中心元素是否表现强氧化性
氧化性酸:酸根中心元素具有强氧化性,得电子的是酸根里的非金属,H⁺氧化性
可以忽略。
代表:浓 / 稀 HNO3、浓H2SO4、HClO、HClO3、HMnO4(高锰酸)
非氧化性酸:只有H+具有弱氧化性,酸根几乎无氧化性,得电子的只有氢离子。
代表:稀H2SO4、HCl、HBr、HI、H3PO4、CH3COOH
非氧化性酸(只有 H⁺氧化金属)
活泼金属(H 前金属)反应生成氢气H2
Zn + H2SO4 (稀)= ZnSO4 + H2↑ Fe + 2HCl=FeCl2 + H2↑
金属化合价只升到低价(Fe→Fe2+),不会被过度氧化。
酸根中心非金属元素为最高价,且非金属电负性强、高价不稳定 → 氧化性酸
特例提醒:稀硫酸 中S 虽最高价,但稀溶液不体现酸根氧化性,归为非氧化性酸;
只有浓硫酸是氧化性酸。
氧化性酸(酸根氧化金属,无 H2生成)
和金属反应不放出氢气,还原产物是低价非金属氧化物 / 单质:
如: Cu + HNO3(稀) = Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O
Cu + HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + NO2↑ + H2O
Cu + H2SO4 (浓) = CuSO4 + SO2+ H2O
还原产物是NO
8
4
3
2
3
还原产物是NO2
4
2
2
还原产物是SO2
2
2
且能氧化 H 后不活泼金属(Cu、Ag),还能把 Fe 氧化到Fe3+
铁与浓硫酸反应分两种情况:常温钝化、加热反应
一、常温下:钝化(无明显反应)
浓硫酸强氧化性,常温使 Fe 表面生成一层致密、稳定的Fe₃O₄氧化膜,隔绝内部铁与酸接触,反应停止。
3Fe + 4H2SO4(浓)= Fe3O4 + 4SO2↑ + 4H2O
现象:铁片放入冷浓硫酸,无气泡、无溶解,可用铁罐储运浓硫酸。
注意:加热会破坏氧化膜,钝化失效。
二、加热条件下:剧烈氧化还原反应
Fe 少量(浓硫酸过量),生成三价铁
Fe + H2SO4(浓) Fe2(SO4)3 + SO2↑ + H2O
2
6
6
3
氧化剂:H2SO4 (S 从 + 6→+4,还原产物_____)
氧化产物:Fe3+
现象:产生刺激性气味气体SO2 ,溶液变黄。
SO2
2. Fe 过量(浓硫酸变稀后分两步)
① 加热先发生上面反应生成Fe3+ :2Fe + 6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+ 6 H2O
② 铁过量,Fe还原Fe3+ : Fe + Fe2(SO4)3 = 3FeSO4
③ 浓硫酸不断消耗变稀,稀硫酸无强氧化性,H⁺氧化 Fe 放出 H₂ :
_____________________________
总反应(铁足量):______________________________________
Fe+ H2SO4 (稀)= FeSO4 + H2↑
Fe + 2H2SO4(浓) FeSO4 + SO2↑+ 2H2O
(6)酸(碱)的元数:电离出氢离子或氢氧根离子的个数
①酸的元数(几元酸):看1 个酸分子能电离出的 H⁺个数,电离出几个 H⁺就是几元酸。
一元酸:HCl = H+ + Cl- HNO3 = H+ + NO3-
二元酸:H2SO4 = 2H+ + SO42- H2CO4 = 2H+ + CO32-
三元酸:H3PO4 = 3H+ + PO43-
②碱的元数(几元碱):看1 个碱分子能电离出的 OH-个数,电离出几个 OH-就是几元碱。
一元碱:NaOH = Na+ + OH- KOH = K+ + OH- NH3•H2O = NH4+ + OH-
二元碱:Ca(OH)2 = Ca2+ + 2OH- Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH-
三元碱:Al(OH)2 = Al3+ + 3OH- Fe(OH)3 = Fe3+ + 3OH-
(7)盐的几种分类方法:
①根据相同的阳离子或阴离子分为钾盐、钠盐、铵盐、硫酸盐、碳酸盐等。
钾盐____________________________ 钠盐_______________________________
铵盐____________________________ 硫酸盐_____________________________
碳酸盐_____________________________
KCl、KNO3、K2SO4、K2CO3
NaCl、NaNO3、Na2SO4、Na2CO3
NH4Cl、NH4NO3、(NH4)2SO4
K2SO4、 Na2SO4、(NH4)2SO4
K2CO3、 Na2CO3、(NH4)2CO3
②根据酸根离子是否含有氧元素分为含氧酸盐和无氧酸盐。
含氧酸盐:____________________________________________
无氧酸盐:__________________________
③根据盐的组成分为正盐、酸式盐、碱式盐
正盐:_____________________________________
酸式盐:_____________________________ 碱式盐:______________
KNO3、 Na2SO4、 NH4NO3、 K2CO3 、 Na2CO3
KCl、 NaCl、 NH4Cl、Na2S
KNO3、 Na2SO4、 KCl、 NaCl、 NH4Cl
NaHSO4 、 NaHCO3、NH4HCO3
Cu2(OH)2CO3
(8)氧化物的几种分类方法:
①根据氧化物中的另一种元素的种类分为金属氧化物和非金属氧化物。
②根据能否与酸或碱反应生成盐,分为成盐氧化物和不成盐氧化物。
成盐氧化物:______________________________
不成盐氧化物:______________________
③根据与酸或碱反应分为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物。
能与碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,如:________________
能与酸反应生成盐和水的氧化物是碱性氧化物,如:___________________
既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物是两性氧化物。
CO2、SO2、SO3、CuO、Fe2O3
CO、NO、NO2、H2O
CO2、SO2、SO3
MgO、CuO、Fe2O3
ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O
ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OK)4 ]
四羟基合铝酸钠
④金属氧化物、非金属氧化物和酸性氧化物、碱性氧化物之间的关系:
金属氧化物________都是碱性氧化物
碱性氧化物______都是金属氧化物
非金属氧化物_______都是酸性氧化物
酸性氧化物_______都是非金属氧化物
非金属氧化物_________碱性氧化物
不一定
如Mn2O7是酸性氧化物,ZnO、Al2O3是
两性氧化物
一定
不一定
如CO、NO等是不成盐氧化物
不一定
一定不是
(9)有机物和无机物
___________________是有机化合物,_________________________是无机化合物。
__________________等含有碳元素的化合物,由于它们的_____和_____与无机化合
物相似,习惯上将它们归入无机化合物研究。
有机化合物______是含有碳元素的化合物。
含有碳元素的化合物________是有机化合物。
不含碳元素的化合物_______是无机化合物。
无机化合物________是不含碳元素的化合物。
含有碳元素的化合物
一般把不含碳元素的化合物
CO、CO2、CaCO3
组成
结构
一定
不一定
一定
不一定
4. 常见物质的分类及依据
5. 含氧酸和含氧酸盐
(1)含氧酸的结构
(2)含氧酸和其相应含氧酸盐种类的关系
n元酸可以形成___种正盐,_____种酸式盐
1
n-1
H3PO4 + 3NaOH=Na3PO4 + 3H2O
H3PO4 + 2NaOH=Na2HPO4 + 2H2O
H3PO4 + NaOH=NaH2PO4 + H2O
易错点:物质分类中的几个“特殊点”
(1)纯碱不是碱,而是_____。
(2)干冰不是冰,而是______________。
(3)NaHSO4不是酸,而是一种________。
(4)水玻璃不是玻璃,是硅酸钠溶液。
(5)醋酸不是四元酸,而是_______酸。
(6)几种“石灰”
①生石灰:______ ②熟石灰:_________
③石灰乳、石灰浆:_______________; 石灰水:_____________
④石灰石:__________________
⑤碱石灰:_____________________________
盐
固体二氧化碳
酸式盐
一元
CaO
Ca(OH)2
Ca(OH)2悬浊液
Ca(OH)2溶液
主要成分是CaCO3
CaO和NaOH两种固体的混合物
知识点2 纯净物和混合物
知识解读
1. 本质区别:是否由一种______组成。
2. 有欺骗性名称或符号的物质
(1)冰水混合物不是_________,而是_________。
(2)纯净的盐酸不是_________,而是_________,盐酸是___________的水溶液。
(3)纯净的矿泉水不是________,而是________,矿泉水中含有少量的矿物质。
(4)高分子化合物不是纯净物,而是混合物。
(5)化合物HD:是一种氢气分子,属于______。
3. 常见的混合物
(1)分散系:_______、_______、______。
(2)高分子化合物:
①天然高分子化合物:_______、_________、_________、________。
②合成高分子化合物:______、__________、_________。
物质
混合物
纯净物
纯净物
混合物
氯化氢气体
纯净物
混合物
单质
溶液
浊液
胶体
淀粉
纤维素
天然橡胶
蛋白质
塑料
合成纤维
合成橡胶
(3)三大化石燃料:_____、_______、________。
(4)石油及其加工产品:
①石油分馏产品:______、______、_______、________、______等
②石油裂化产品:裂化汽油
③石油裂解产品:石油裂解气
(5)煤及其加工产品:
①水煤气:CO和H2
②焦炉气:H2、CH4、CO等
③煤焦油:粗苯、粗氨水、酚类、萘和沥青等
(6)油脂:植物油和动物油
煤
石油
天然气
汽油
煤油
柴油
润滑油
石蜡
(7)几种“水”
(8)常见的无机混合物
①空气、稀有气体
②各种矿石:石灰石、大理石的主要成分是_________;
赤铁矿的主要成分是________;磁铁矿的主要成分是________。
③各种合金:如生铁、钢、青铜、黄铜等
④碱石灰:______和_________的混合物
⑤铝热剂:Al和Fe2O3的混合物
4. 常见的纯净物
绝大多数有固定化学式的物质是纯净物;
结晶水合物如CuSO4•5H2O是纯净物(化合物)。
CaCO3
Fe2O3
Fe3O4
CaO
NaOH
易错点:纯净物和混合物的易错点
1. 由同种元素组成的物质________是纯净物。如__________的混合物中只有一种元素。
2. 由同种分子构成的物质一定是纯净物,由同种原子构成的物质________是纯净物。
如______________的混合物中只有一种原子。
3. 由不同分子构成的物质也可能是纯净物。如HD和HT是不同的氢气分子,混合后属
于纯净物。
4. 分子式相同的物质不一定是纯净物。如同分异构体
乙醇、二甲醚(官能团异构),化学式都是C2H6O
不一定
O2、O3
不一定
金刚石和石墨
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