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- 2021-07-06 发布
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第二章 化学物质及其变化
第一节 物质的组成与分类 物质的变化与性质
一、基本概念辨析:
㈠ 元素和微粒的区别
元素——宏观概念, 相同, 不同的 总称。
1.概念的范畴不同
微粒——微观概念, 包括 等。
元素——由 (质子)数决定。只要原子的 数确定,则元素种类就确定。
2.决定因素不同 原子——由 数和 数两者来决定。同位素之间属于 元素, 原子。
分子——由原子的 、 及 (考虑同分异构体)决定。
离子——由组成原子、质子数及电子数决定。同种元素可形成不同离子,如Fe2+、Fe3+。
㈡ 比较“四同”概念
名称
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
相同点
结构相似(官能团 相同)
不同点
分子构成或晶体结构
分子组成相差 CH2
描述对象
无机物、有机物
物理性质
化学性质
相似
实例
H、D、T
O2、O3;红磷,白磷;金刚石,石墨
乙烯,丙烯;甲苯,乙苯
乙醇和甲醚;
甘氨酸和硝基乙烷
氰酸铵和尿素
㈢离子化合物与共价化合物的判断
从组成上判断(经验方法),化学式中含有 的化合物为离子化合物,其余为共价化合物。
从性质上判断, 是离子化合物,否则为共价化合物。
㈣ 判别混合物和纯净物:
比较内容
纯净物
混合物
是否有固定组成、结构
是否有固定熔点、沸点
是否有固定化学性质
保持原有物质各自 的化学性质
【解题注意】判断一些物质混合在一起后,是否纯净物,要注意物质间是否反应、反应是否可逆,若反应可逆一定得到混合物,如常温下NO2就会自动可逆转化为N2O4,属于混合物。
1. 回答下列各题并举例说明。
(1) 质子数相同的微粒一定是同一种元素吗? 。
(2) 是否可理解为分子是保持物质性质的微粒? 。
(3) 为什么说原子是化学变化中的最小微粒? 。
(4) 氢元素有 种,氢原子有 种,氕(H)、氘(D)、氚(T), H、D、T相互形成的氢气分子有 种。
(5) 若由三种氢原子(H、D、T)和两种氧原子(16O、18O)形成的水分子有 种。
(6) H2、D2、T2 是否属于同位素?属于什么关系? 。
(7) 无机物存在同分异构现象吗? 。
(8) 同种元素组成的物质一定是纯净物吗? 。
2.下列各组物质均由真实的分子构成的是( )
A. CH4、H2O、SiO2 B. CS2、O2、Cl2 C. P、C、SiH4 D. C2H4、H3PO4、NaCl
3.下列所指物质属于纯净物的是( )
A.分子式为C2H4Cl2的物质 B. CuSO4·5H2O
C.常温下的二氧化氮 D. 同条件下按体积比为2:1混合H2和O2
㈤ 物理变化与化学变化的特征、本质
1.特征:是否有新物质生成。化学变化 ,物理变化 。
2.本质:化学变化是有 的断裂和 的形成,断裂与形成的键必须 。
3.实例:物理变化—— 蒸馏(分馏)、电泳、盐析、潮解、吸附、升华、焰色反应、金属导电等;
化学变化——干馏、电解、风化、水解、变性、同素异形体之间转化等。
㈥ 化学之“化”
1.风化——结晶水合物 的过程。 属于 变化。
2. 催化——能改变反应速度,催化剂本身一般 (是/否)参与反应,但反应前后 不变。
3. 歧化:同一种 中同一 的 原子间发生的氧化—还原反应。
4. 酸化:向某物质中加入稀酸使之呈酸性的过程。注意:酸化时所加入的酸与原物质 。
5.钝化:铝、铁投入 中,表现生成致密氧化膜→阻止内层金属继续反应,属于 变化。
6.硬水软化——通过物理、化学方法除去硬水中较多的 的过程.
7.水化——物质与H2O 生成新的化合物。如乙烯乙醇,SO3 H2SO4。
8.氢化(硬化)——液态油在一定条件下与 发生加成反应生成固态脂肪的过程.作用:植物油转变成硬化油后,性质稳定,不易变质,便于运输等。俗称“人造奶油”。
9.皂化—— 的过程.产物: 。
10.老化——橡胶、塑料等制品露置于空气中,因受空气氧化、日光照射而变硬发脆的过程.属于 变化。
11.硫化——向橡胶中加硫,以改变结构(双键变单键,线型变体型)来改善橡胶的性能,减缓其老化速度的过程.
12.裂化——在一定条件下,分子量大、沸点高的烃断裂为 的烃的过程.包括①热裂化②催化裂化。目的是提高 的质量和产量.产物中含有较多的 烃类。
13.酯化—— 的过程。
14.硝化(磺化)——苯环上的H被—NO2或—SO3H 的过程.
㈦ 无机化学反应的分类:
根据反应的基本形式可分为 、 、 、 。
根据元素有无化合价改变可分为 、 。
根据参与反应微粒可分为 、 。
根据反应进行的程度可分为 、 。
根据反应热效应可分为 、 。
思考并简要回答下列问题。
⑴CuSO4·5H2O Δ
CuSO4+5H2O ,是否属于风化过程? 。
⑵已知Cl2与Fe点燃化合只生成FeCl3,那么FeCl2、Fe(OH)3能否用化合反应制得?
。
⑶有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应吗? 。
⑷有发光、发热现象是否一定是化学变化? 。
⑸有化学键断裂的变化一定是化学变化吗?举例说明: 。
⑹只要有新物质生成的变化就一定是化学变化吗? 。
⑺NH4NO3分解反应:NH4NO3N2O↑+2H2O ,是否歧化反应? 。
⑻KMnO4溶液一般用H2SO4酸化,可否用HCl、HNO3? 。
⑼什么酸会出现钝化现象? 。什么常见金属会被钝化? 。
二、简单分类法及其应用
1.分类的方法
(1)交叉分类法:对 的物质用 (相同/不同)标准进行的分类方法。如分子中是否含有氧元素、酸的强弱、酸的元数,硫酸分别属于含氧酸、强酸和二元酸。
(2)树状分类法:根据被分对象的 与 (整体/分支)的类型间的关系的分类方法。
2.无机化合物的分类——【按组成、性质分类】
⑴氢化物:①金属氢化物,H化合价为 ,如NaH。也称为固体氢化物或盐型氢化物,属于 化合物。
②气态氢化物,氢的化合价为 ,气态氢化物在常温下状态 。
⑵氧化物:
单质:包括 单质、 单质
, 烃:分为脂肪烃/芳香烃;链状烃/环状烃
, 有机物 衍生物:分为卤代烃、含氧衍生物(包括醇、酚、醛、酸、酯等)
, 纯净物 高分子化合物:分为天然高分子、合成高分子
, 性氧化物:大部分金属氧化物
, 化 金属氧化物 性氧化物:Al2O3
, 合 性氧化物:Mn2O7 CrO3
, 物 氧化物 特殊氧化物:Fe3O4 Na2O2
物质 非金属氧化物 性氧化物:CO2 SO2 SiO2 SO3
, 无机物 特殊(不成盐)氧化物:NO CO
, 酸:分为强酸/弱酸;含氧酸/无氧酸;一元酸/多元酸
, 碱:分为强碱/弱碱;可溶碱/难溶碱;一元碱/多元碱
, 盐:分为正盐、酸式盐、碱式盐
, 混合物:包含溶液、胶体、浊液、空气等等
⑶酸:依据 分为含氧酸和无氧酸;依据 分为一元酸、多元酸;
依据 分为氧化性酸和非氧化性酸;依据 分为强酸和弱酸;
依据 分为难挥发性酸和易挥发性酸;依据 分为稳定性酸和不稳定性酸。
⑷碱:依据 分为一元碱、多元碱;依据 分为可溶性碱、难溶性碱;依据 分为强碱和弱碱。
⑸盐:正盐: ;如Na2CO3、NH4Cl。
酸式盐: ;如NaHSO4、NaHCO3。
碱式盐: ;如Cu2(OH)2CO3。
复 盐: ;如明矾 KAl(SO4)2·12H2O。
1.写出下列酸的对应酸酐的化学式:①H2SO4 ,H2SO3 ,H2CO3 ,HNO3 ,H3PO4 ,甲酸(HCOOH) ,醋酸(CH3COOH) 。
2.举例说明酸与盐发生复分解反应时,“强酸制弱酸”、“难挥发酸制易挥发酸”规律。
在 ,多发生强酸制弱酸的反应,弱酸不能制强酸。如NaH2PO4+HBr = NaBr+H3PO4。
在 ,往往发生难挥发酸制易挥发酸反应。如NaBr+H3PO4(浓) NaH2PO4+HBr↑,NaCl+H2SO4(浓) = ; Na2CO3+SiO2 。
3.金属氧化物都是碱性氧化物吗?有什么规律? 。
4.非金属氧化物都是酸性氧化物吗?有什么规律? 。
5.SiO2既能与HF酸溶液反应,又与NaOH碱溶液反应,是两性化合物吗? 。
6.酸酐都是酸性氧化物吗? 。酸性氧化物都是酸酐吗? 。
三.分散系及其分类
1.分散系:
(1)概念:指 。
(2)分类:依据 不同,分散系可分为溶液、胶体、浊液。
2.分散系比较:
分类
溶液
胶体
悬浊液
乳浊液
分散质直径
分散质微粒
固体小颗粒
小液滴
特征
透过滤纸
——
透过半透膜
——
实例
NaCl溶液
有色玻璃;Fe(OH)3胶体;烟、云、雾
泥浆水
苯与水
鉴别方法
静置沉淀
静置分层
分离方法
蒸发、结晶
渗析、盐析
过滤
分液
3.胶体性质及应用
(l)丁达尔效应。①定义:光束通过胶体时,形成 的现象。
②解释:胶体分散质的粒子直径与可见光波长接近,使光波发生 。
③应用: 溶液和胶体。
⑵聚沉:①定义:胶体粒子聚集,形成 从分散剂里析出的过程。
②解释:胶体粒子 ,从而聚集成较大的微粒,在重力作用下沉淀析出。
③应用:制豆腐;墨水不能混用;利用明矾净水;不同血型的人不能相互输血;工业制皂的盐析;解释江河入海口三角洲的形成原理;土壤的保肥作用。
④使胶体聚沉的方法主要有:加热;加入 溶液;加入带 电荷的胶体粒子等。
⑶电泳:①定义与解释:胶体粒子在电场作用下发生 。②应用:工厂静电除尘。
4.Fe(OH)3胶体的制备:
(l)反应方程式: 。
⑵方法:①用烧杯取少量蒸馏水,加热至 , ②然后逐渐向沸水中滴加1~2ml ,
③并继续煮沸至 , ④ 加热,即制得氢氧化铁胶体。
1.物质分类的依据通常有组成和性质,下列物质分类中,只考虑组成的是 ( )
A. Na2SO4是钠盐、硫酸盐、正盐 B. HNO3是一元酸、强酸、挥发性酸
C. Mg(OH)2是二元碱、难溶性碱、中强碱 D. Al2O3是两性氧化物、金属氧化物、最高价氧化物
2.把1mL 1mol/L饱和FeCl3溶液逐滴加入20mL沸水中振荡,完全转化,能否得到0.001 mol Fe(OH) 3胶粒? 。
参考答案
【㈠ 元素和微粒的区别】
【基础落实】
1.质子数 中子数 同一类原子 原子、分子、原子团、离子、质子、中子、电子
2.核电荷 质子 质子 中子 同种 不同 种类 数目 结合方式
【㈡ 比较“四同”概念】
名称
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
相同点
质子数
元素种类
种类 和数目
分子式
不同点
中子数
一个或多个
分子结构
描述对象
原子
单质
有机化合物
物理性质
不同
不同
不同
不同
化学性质
几乎相同
相似
不同但相似
不一定
实例
㈢ 离子化合物与共价化合物的判断
活泼金属或者NH4+离子 在熔融状态下,能导电的化合物
㈣ 判别混合物和纯净物:是 否 是 否 是
【对点训练】
1.⑴不一定,还可以是不同的分子、原子团 ⑵不可以,分子不保持物质的物理性质
⑶化学反应中原子种类和数目不变,只是原子之间结合方式改变 ⑷1 3 6
⑸12 ⑹不属于同位素,应该是同种物质——氢气
⑺存在,如NH4CNO(氰酸铵)和CO(NH2)2(尿素) ⑻不一定 ,如O2和O3的混合气体
2. B 3. B
㈤ 物理变化与化学变化的特征、本质
1.有新物质生成 无新物质生成 2. 旧化学键 新化学键 不相同的
㈥ 化学之“化”
1. 在自然条件下失去结晶水 化学 2. 是 质量和化学性质
3.物质 价态 同种元素 4. 不能发生化学反应
5. 冷、浓HNO3、H2SO4 化学 6. Ca2+、Mg2+
7.化合 8. H2
9. 油脂在碱性条件下发生水解反应 甘油、高级脂肪酸钠(肥皂)
10.化学 12.分子量小、沸点低 轻油(汽油) 不饱和
13.醇与酸生成酯和水 14.取代
㈦无机化学反应的分类:
化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 氧化还原反应 非氧化还原反应 离子反应 非离子反应 可逆反应 不可逆反应 放热反应 吸热反应
【对点训练】
⑴不是,因为有加热,不是自然条件
⑵能,2FeCl3+Fe ==== 3FeCl2 ,4Fe(OH)2+O2+2H2O ==== 4Fe(OH)3
⑶不一定,如3O2 = 2O3
⑷不一定,如灯泡发光等
⑸不一定,如食盐溶于水或食盐水结晶
⑹不一定,如核变化有新物质生成但不属于化学变化,也不是物理变化。
⑺不是 因为不是同一物质中同种价态的同种元素发生氧化还原反应
⑻不可,HCl易被氧化,HNO3易分解
⑼冷、浓HNO3、H2SO4 铝、铁
二、简单分类法及其应用
【基础落实】
1.分类的方法 (1)相同 不同 (2)整体 分支
2.无机化合物的分类 ⑴ -1 离子 +1 不一定是气态
⑵金属 非金属 碱 两 酸 酸
⑶是否含氧元素 电离出H+数目 酸根是否具有强氧化性 电离程度 挥发性稳定性
⑷电离出OH-数 溶解性 电离程度
⑸酸根与金属离子(或NH4+)直接形成的盐 还可以电离的H+的盐
还存在可以电离的OH-的盐 一种酸根多种阳离子形成的盐
【对点训练】
1.SO3 SO2 CO2 N2O5 P2O5 HCOOOCH(H2C2O3) CH3COOOCCH3(C4H6O3)
2.稀溶液中 浓溶液或无水条件下 NaHSO4+HCl↑ Na2SiO3+CO2↑
3.不是,包括碱性、酸性、两性、特殊氧化物
4. 不是,包括酸性、不成盐、特殊氧化物
5.不对,与HF未生成盐和水
6.不一定是,如醋酸酐 是
三.分散系及其分类
【基础落实】
1. (1)由一种(或几种)物质分散到另一种物质里所形成的混合物 (2)分散质粒子的大小
2.
分类
溶液
胶体
悬浊液
乳浊液
分散质直径
<10-9m或<1nm
10-9m~10-7m或1nm~100nm
>10-7m或 > 100nm
分散质微粒
单个 小分子或离子
小分子和离子的聚集体或高分子。
特征
均一、透明、稳定,
均一、透明、介稳性
不均一、不透明、不稳定
透过滤纸
能
能
不能 透过
——
透过半透膜
能
不能
不能透过
——
实例
鉴别方法
无丁达尔现象
有丁达尔现象
3. (l) 光亮的通路 散射 鉴别
⑵颗粒较大的沉淀 所带电荷被中和 电解质 相反
⑶定向移动
4. (l)FeCl3+3H2O =(△)= Fe(OH)3(胶体)+3HCl
⑵沸腾 饱和FeCl3溶液 液体呈透明的红褐色 停止
【对点训练】1.A 2.不能,因为Fe(OH) 3胶粒是Fe(OH) 3分子集合体形成的,故胶粒数小于0.001mol
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