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高一化學必修一物質的分類及轉化

教育 更新时间:2024-11-25 12:59:56

高一化學必修一物質的分類及轉化(高中化學必修一第一章第一節物質的分類及轉化筆記知識總結)1

一、同素異形體

1、含義:由同一種元素形成的幾種性質不同的單質,叫做這種元素的同素異形體

如:金剛石、石墨和C60是碳元素的同素異形體,氧氣和臭氧(O3)是氧元素的同素異形體

2、産生同素異形體的原因

(1)組成分子的原子數目和成鍵方式不同,如:氧氣(O2)和臭氧(O3)

(2)原子的排列方式不同,如:金剛石和石墨

3、研究對象

(1)同素異形體是指單質,不是指化合物

(2)互為同素異形體的不同單質是由同一種元素組成的,構成它們的原子的核電荷數相同

4、同素異形體的“同”“異”的含義

(1)“同”——指元素相同;

(1)“異”——指形成單質不同,結構不同,性質有差異

5、同素異形體的“結構決定性質”

(1)同素異形體的結構不同,性質存在差異

(2)物理性質不同,化學性質有的相似,有的相差較大

6、相互轉化:同素異形體之間的轉化既有單質參加,又有單質生成,它們之間的轉化屬于化學變化,但在轉化的過程中沒有涉及化合價的變化

二、物質的分類方法

1、物質分類标準:對物質進行分類,首先要确定分類的标準,然後按标準進行分類

對下列化合物進行分類:①NaCl ②HCl ③CaCl2 ④CuO ⑤H2O ⑥Fe2O3

(1)依據通常狀況下物質的存在狀态為标準,可分為固體:①③④⑥、液體:⑤、氣體:②

(2)依據物質的元素組成為标準,可分為氯化物:①②③、氧化物:④⑤⑥

(3)依據物質的組成和性質為标準,可分為酸:②、鹽:①③、氧化物:④⑤⑥

2、交叉分類法:對同一物質按不同的标準進行分類

如:Na2CO3從其組成的陽離子來看,屬于鈉鹽,從其組成的陰離子來看,則屬于碳酸鹽

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3、樹狀分類法:按照一定标準對同類事物進行再分類

如:物質的分類 (依據組成和性質)

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①單質一定是由同一種元素組成的物質,由同一種元素組成的物質不一定是單質

②化合物一定是由不同種元素組成的純淨物,但純淨物不一定是化合物

③純淨物是由一種成分(分子)組成的物質,有化學式,有固定熔、沸點

④混合物是由多種成分(分子)組成的物質,無化學式,無固定熔、沸點

三、物質的分類

1、單質分類

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2、氧化物的分類

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(1)酸性氧化物:和堿反應隻能生成鹽和水的氧化物,酸性氧化物又稱酸酐

:CO2是碳酸的酸酐,SO3是硫酸的酸酐

(2)堿性氧化物:和酸反應隻能生成鹽和水的氧化物

:CaO、Fe2O3均是堿性氧化物

①堿性氧化物一定是金屬氧化物,但金屬氧化物不一定是堿性氧化物。:Mn2O7為酸性氧化物、Na2O2為過氧化物、KO2為超氧化物

②酸性氧化物不一定是非金屬氧化物,如Mn2O7;非金屬氧化物也不一定是酸性氧化物。如:CO、NO等

③酸性氧化物、堿性氧化物不一定都能與水反應生成相應的酸堿。如:SiO2、CuO

④NO、CO是不成鹽氧化物.它們既不和酸反應又不和堿反應

3、酸的分類

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4、堿的分類

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5、鹽的分類

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(1)鹽的概念:電離時生成的陽離子是金屬離子或(NH4+),陰離子是酸根離子的化合物

(2)鹽的分類:鹽可分正鹽、酸式鹽、堿式鹽

①正鹽:電離時生成的陽離子是金屬離子(NH4+),陰離子是酸根離子的鹽。:Na2SO4、NH4NO3

②酸式鹽:電離時生成的陽離子除金屬離子(NH4+)外還有H+,陰離子是酸根離子的鹽。:NaHSO4、NaHCO3

③堿式鹽:電離時生成的陽離子是金屬離子(NH4+),陰離子除酸根外還有OH-的鹽

:Cu2(OH)2CO3 (堿式碳酸銅)

6、化合物的分類

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四、物質的轉化

1、金屬、氧化物、酸、堿和鹽的化學通性

(1)金屬的化學通性:以“Fe為例”

①金屬+氧氣―→金屬氧化物

②金屬+酸―→鹽+氫氣

③金屬+鹽―→鹽+金屬

(2)氧化物的化學通性

①酸性氧化物+水―→含氧酸

②酸性氧化物+堿―→鹽+水

③酸性氧化物+堿性氧化物―→鹽

④堿性氧化物+水―→堿

⑤堿性氧化物+酸―→鹽+水

(3)酸的化學通性

①酸遇酸堿指示劑發生顯色反應

酸遇紫色石蕊變成紅色

②酸+活潑金屬―→鹽+氫氣

③酸+堿―→鹽+水

④酸+堿性氧化物―→鹽+水

⑤酸+鹽―→新酸+新鹽

(4)堿的化學通性

①堿遇酸堿指示劑發生顯色反應

堿遇石蕊變紅,遇酚酞變紅

②堿+酸性氧化物―→鹽+水

③堿+酸―→鹽+水

④堿+鹽―→新堿+新鹽

(5)鹽的化學通性

①鹽+酸―→新酸+新鹽

②鹽+堿―→新堿+新鹽

③鹽+鹽―→新鹽+新鹽

④鹽+金屬―→鹽+金屬

2、單質、氧化物、酸、堿、鹽之間的轉化關系圖

圖示解讀:

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(1)金屬單質―→堿性氧化物,如:4Na+O2===2Na2O

(2)堿性氧化物―→堿,如:CaO+H2O===Ca(OH)2

(3)金屬單質―→鹽,如:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑

(4)堿性氧化物―→鹽,如:CaO+2HCl===CaCl2+H2O

(5)堿―→鹽,如:Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O

(6)非金屬單質―→酸性氧化物,如:S+O2點燃(==點燃===)SO2

(7)酸性氧化物―→酸,如:CO2+H2O===H2CO3

(8)非金屬單質―→鹽,如:2Na+Cl2△(==△===)2NaCl

(9)酸性氧化物―→鹽,如:CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O

(10)酸―→鹽,如:HCl+NaOH===NaCl+H2O

五. 分散系

1、定義

把一種或多種物質分散在另一種或多種物質中所得到的體系,叫做分散系。

2、組成

(1)被分散的物質稱作分散質,能夠分散其它物質的物質稱作分散劑;

(2)分散質、分散劑均可以是氣态、液态或固态。

分散系的分類

1、根據分散質和分散劑的狀态不同,它們之間有以下九種組合方式:

2、當分散劑是液體時,按分散質粒子直徑的大小不同,可把分散系分為三類:

溶液:分散質粒子直徑小于1nm;

膠體:分散質粒子直徑在1~100nm之間;

濁液(懸濁液、乳濁液):分散質粒子直徑大于100nm;

三種分散系的本質區别是分散質粒子直徑的大小不同。

3、幾種分散系的區别:

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膠體

1、膠體的定義

分散質粒子直徑在1~100nm之間的分散系。

2、膠體的分類

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(1)根據形成膠體的分散劑的狀态可把膠體分成三類:液溶膠、固溶膠、氣溶膠。

(2)根據分散質成分類别不同,分為兩類:

3、膠體的性質

(1)介穩性

膠體具有較強的穩定性,其原因是:①膠體中膠粒直徑較小,被介質分子碰撞,不易上浮或下沉;②膠體中膠粒帶有同種電荷,相互排斥使膠體不易聚沉。

(2)丁達爾效應

當一束可見光通過膠體時,可以看到一條光亮的“通路”。這條光亮的“通路”是由于膠體粒子對光線的散射(光波偏離原來方向而分散傳播)形成的,叫作丁達爾效應。

說明:①光束通過膠體時看到的光柱,并不是膠體粒子本身發光,而是膠體粒子對光線散射所形成的;②丁達爾效應是區别溶液和膠體的一種常用的物理方法。

(3)布朗運動

膠體粒子在分散系中做永不停息的、無秩序的運動,布朗運動的産生與分散劑分子對膠粒無休止的随機撞擊有關,并不是膠粒本身固有的性質。

(4)電泳

由于膠粒帶有電荷,所以在外加電場的作用下,膠粒就會向着與其電性相反的電極做定向移動,這種運動現象叫電泳。如Fe(OH)₃膠粒帶正電,通電一段時間後,帶正電的Fe(OH)₃膠粒向陰極移動。注意:膠體是電中性的,而有的膠粒是帶電的。

再如冶金廠的大量煙塵可用高壓電除去,就是利用了氣溶膠的電泳。

【說明】由于帶電的離子在通電時也能發生定向移動,故不能用電泳現象來區分溶液與膠體。

(5)膠體的聚沉

一定條件下中和膠粒所帶的電荷,膠粒就會聚集成大顆粒,從而形成沉澱,這種性質叫膠體的聚沉。通常聚沉的方法有:

①加熱:加熱時,能量升高,膠粒運動加劇,它們之間碰撞機會增多,導緻膠體凝聚。如長時間加熱時,Fe(OH)₃膠體就發生凝聚而出現紅褐色沉澱。

②加電解質:在溶液中加入電解質,這就增加了膠體中離子的總濃度,而給帶電荷的膠體微粒創造了吸引相反電荷離子的有利條件,從而減少或中和原來膠粒所帶電荷,使它們失去了保持穩定的因素。再加上粒子在不停地做布朗運動,在相互碰撞時,就可以聚集起來,迅速沉降。

③加帶異性電荷膠粒的膠體:若兩種膠體的膠粒帶有相反的電荷,相遇時就會互相中和電荷,從而聚集成大顆粒而沉積。

4、膠體的應用

(1)農業生産:土壤的保肥作用;土壤裡許多物質如土,腐殖質等常以膠體形式存在。

(2)醫療衛生:血液透析;血清在紙上電泳;利用電泳分離各種氨基酸和蛋白質。

(3)日常生活:制豆腐(膠體的聚沉);明礬淨水。

(4)自然地理:江河入海口處形成三角洲的原理是海水中的電解質使江河泥沙所形成的膠體發生聚沉。

(5)工業生産:制有色玻璃(固溶膠);冶金工業利用電泳原理選礦;原油脫水等。

5、膠體的提純(滲析法)

由于膠體微粒直徑較大,不能透過半透膜,可利用半透膜提純精制膠體,該方法稱為滲析法,

滲析法常用于分離、提純膠體(注意:提純後的膠體仍然是混合物)。

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