第一部分 基本概念和基本理论
一、物质的分类和转化
1、物质的分类
从物质的组成分类:可以从混合物和纯净物、单质和化合物、非金属单质和金属单质、无机化合物和有机化合物等入手将物质进行分类。
纯净物与混合物的区别:
从物质的导电性分类:可将物质分为导体和绝缘体。
从物质的状态分类:气体物质、液体物质和固态物质。
从物质在水中的溶解能力分类:可将物资分为可溶、难溶。
另外,还可以从物质的用途、物质的来源等其他角度对它们进行分类。
2、物质的性质及其变化
( 1)物质的性质
( 2)物质的变化
3、无机化学反应一般规律
( 1)金属+非金属→无氧酸盐 Mg+ Cl 2 MgCl 2
( 2)碱性氧化物+酸性氧化物→含氧酸盐 CaO+ CO 2= CaCO 3
( 3)酸+碱→盐+水 2 HCl+ Ba( OH) 2= BaCl 2+ H 2 O
( 4)盐+盐→两种新盐 AgNO 3+ NaCl= AgCl↓+ NaNO 3
一般参加反应的两种盐可溶,反应向生成更难溶物质的方向进行。
( 5)金属+氧气→碱性氧化物 2 Cu+ O 2 2 CuO
( 6)碱性氧化物+水→碱 CaO+ H 2 O= Ca (OH) 2
一般生成的是可溶性的强碱,如 CuO、 Fe 2 O 3等不能与 H 2 O反应生成相应的氢氧化物(碱)。
( 7)碱+盐→新碱+新盐 Ca (OH) 2+ Na 2 CO 3= CaCO 3↓+ 2 NaOH
( 8)非金属+氧气→酸性氧化物 S+ O 2 SO 2
( 9)酸性氧化物+水→对应含氧酸 SO 3+ H 2 O= H 2 SO 4
( 10)酸+盐→新酸+新盐 CaCO 3+ 2 HCl= CaCl 2+ H 2 O+ CO 2↑
一般要符合强酸制弱酸或高沸点酸制低沸点酸(难挥发性酸制易挥发性酸)。
( 11)盐+金属→新盐+新金属 Zn+ CuSO 4= ZnSO 4+ Cu
符合盐是可溶性的、金属的活泼性强于新金属、金属活泼性不能太强( K、 Na、 Ca等与盐溶液接触立即与水反应置换出氢)等条件。
( 12)金属+酸→盐+氢气 Zn+ H 2 SO 4= ZnSO 4+ H 2↑
金属与酸反应置换出氢的规律应注意:一是金属在活动性顺序表中应排在氢以前,二是酸不能是氧化性酸(浓硫酸、浓、稀硝酸等)
( 13)碱性氧化物+酸→盐+水 CuO+ 2 HCl= CuCl 2+ H 2 O
( 14)酸性氧化物+碱→盐+水 CO 2+ Ca( OH) 2= CaCO 3↓+ H 2 O
二、物质的分散体系
1、溶液、胶体、浊液三种分散系的比较
2、胶体的概念和性质
①概念——分散质微粒的直径大小在 1 nm~ 100 nm之间的分散系称做“胶体”。根据分散剂状态,可将胶体分为液溶胶,如氢氧化铁胶体、淀粉溶液;气溶胶,如云、雾、烟;固溶胶,如有色玻璃、烟水晶。
②胶体有如下的性质
丁达尔效应——在暗室中,让一束平行光线通过肉眼看来完全透明的溶液,从垂直于光束的方向,可以观察到有一浑浊光亮的光柱,其中有微粒闪烁,该现象称为“丁达尔效应”。丁达尔效应是粒子对光散射作用的结果。
布朗运动——在胶体中,由于质点在各个方向所受的力不能相互平衡而产生的无规则的热运动,称为“布朗运动”。
电泳——在外加电场的作用下,胶体的微粒在分散剂里向阴极(或阳极)做定向移动的现象。
注意:电泳只是胶粒定向地向电极运动,并没有凝聚而沉淀。
凝聚——胶体分散系中,分散质微粒相互聚集而下沉的现象称为“凝聚”。能促使溶胶凝聚的物理或化学因素有加电解质(酸、碱及盐)、加热、溶胶浓度增大、加带相反电荷的胶体等。
三、物质的量
1、物质的量
( 1)物质的量是表示大量粒子的集合体中的粒子的多少。是国际单位制中的基本物理量,用符号 n表示。
( 2)摩尔是物质的量的单位,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个粒子。摩尔简称摩,符号 mol。使用摩尔表示物质的量时,应该用化学式指明粒子的种类。不能用于描述宏观物质。
( 3)阿伏加德罗常数 1 mol任何微粒的集合体中的微粒数叫做阿伏加德罗常数,用 N A表示,通常使用近似值 6.02× 10 23 mol- 1。
物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数的关系: n=
2、摩尔质量
摩尔质量: 1 mol任何物质所具有的质量叫做这种物质的摩尔质量,当物质的质量以克为单位时,其数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。摩尔质量的单位 g· mol- 1,符号为 M。
物质的量、物质的质量和物质的摩尔质量之间存在如下关系: n=
3、物质的聚集状态
影响物质体积大小的因素有:①微粒数目;②微粒大小;③微粒之间的距离。
对于固态或液态物质,影响其体积的主要因素是微粒的数目和微粒的大小;
对于气态物质,影响其体积的主要因素是微粒的数目和微粒间距离。
对于一定量的气体,影响其体积的因素是温度和压强。
温度一定,压强越大,气体体积越小,压强越小,气体体积越大;
压强一定,温度越高,气体体积越大,温度越低,气体体积越小。
4、气体摩尔体积
( 1)气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。气体摩尔体积的符号为 Vm,单位为 L· mol- 1,气体摩尔体积的表达式为 Vm=
在标准状况下( 0℃, 101 kPa),气体摩尔体积 Vm≈ 22.4 L· mol- 1这里的气体可以是单一气体,也可以是混合气体。由此也可以推知在标准状况下气体的密度是用气体的摩尔质量除以,即由此也可推得:=·
( 2)阿伏加德罗定律
内容:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
适用范围:适用于相同条件下任何气体
不同表述:①若 T、 P、 V相同,则 N(或 n)相同;②若 T、 P、 n相同,则 V相同。
推论:①、相同 ==
②