化学基本概念和基.ppt
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1、一、基本概念和基本理论,(一)物质的变化和性质(二)物质的分类(三)分子、原子、离子、元素和化学式(四)溶液、溶解度,(一)物质的变化和性质,1物质的变化:物理变化:没有生成其他物质的变化。化学变化:生成了其他物质的变化。化学变化和物理变化常常同时发生。物质发生化学变化时一定伴随物理变化;而发生物理变化,不一定同时发生化学变化。物质的三态变化(固、液、气)是物理变化。物质发生物理变化时只是分子间的间隔发生变化,而分子本身没有发生变化;发生化学变化时,分子被破坏,分子本身发生变化。化学变化的特征:生成了其他物质的变化。2物质的性质(描述性质的语句中常有“能”“可以”等字)物理性质:颜色、状态、气
2、味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性。化学性质:通过化学变化表现出的性质。如还原性、氧化性、酸性、碱性、可燃性、热稳定性。返回,(二)物质的分类,3.混合物:是由两种或两种以上的物质混合而成(或由不同种物质组成)例如,空气,溶液(盐酸、澄清的石灰水、碘酒、矿泉水),矿物(煤、石 油、天然气、铁矿石、石灰石),合金(生铁、钢)注意:氧气和臭氧混合而成的物质是混合物,红磷和白磷混合也是混合物。纯净物、混合物与组成元素的种类无关。即一种元素组成的物质可能是纯净物也可能是混合物,多种元素组成的物质可能是纯净或混合物。4.纯净物:由一种物质组成的。例如:水、水银、蓝矾(CuSO4 5H2 O)都是纯净物
3、冰与水混合是纯净物。名称中有“某化某”“某酸某”的都是纯净物,是化合物。5.单质:由同种(或一种)元素组成的纯净物。例如:铁 氧气(液氧)、氢气、水银。6.化合物:由不同种(两种或两种以上)元素组成的纯净物。名称中有“某化某”“某酸某”的是化合物。返回,7有机物(有机化合物):含碳元素的化合物(除CO、CO2 和含碳酸根化合物外)无机物:不含碳元素的化合物以及CO、CO2 和含碳酸根的化合物8.氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。a.酸性氧化物:跟碱反应生成盐和水的氧化物。CO2,SO2,SO3 大部分非金属氧化物都是酸性氧化物,跟水反应生成同价的含氧酸。CO2+H2O=H2CO
4、3 SO2+H2O=H2SO3 SO3+H2O=H2SO4b.碱性氧化物:跟酸反应生成盐和水的氧化物。CaO Na2 O MgO Fe2 O3 CuO 大部分金属氧化物都是碱性氧化物,BaO K2 O CaO Na2 O溶于水立即跟水反应 生成相应的碱,其他碱性氧化物不溶于水,跟水不反应。CaO+H2O=Ca(OH)2 BaO+H2O=Ca(OH)2 Na2O+H2O=2NaOH K2O+H2O=2KOHc.注意:CO和H2 O既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物,是不成盐氧化物。,酸,9.酸:电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。酸溶液的值小于7 酸的名称中最后一个字是“酸”,通常化学式的第一
5、种元素是“”,酸由氢和酸根离子组成 紫色石蕊试液遇酸变红色,无色酚酞试液遇酸不变色 根据酸的组成,通常有以下两种分类方法:酸的电离方程式:酸n 酸根离子n a.根据酸分子电离所能生成的氢离子的个数分为:一元酸(HCl、HNO3)、二元酸(H2 SO4、H2 S、H2 CO3)和三元酸(H3 PO4)b.根据酸分子里有无氧原子分为:含氧酸(H2 SO4,HNO3,H3 PO4 名称为:某酸)无氧酸(HCl,H2 S名称为:氢某酸)鉴定酸(鉴定H)的方法有:加紫色石蕊试液变红色的是酸溶液;加活泼金属Mg、Fe、Zn等有氢气放出,碱,10.碱:电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。碱通常由金属
6、离子和氢氧根离子构成 溶碱有五种:钾钙钠钡氨(KOH,Ca(OH)2,NaOH Ba(OH)2,氨水)它们的溶液无色。有颜色的碱(不溶于水):红褐色的氢氧化铁(Fe(OH)3)、蓝色的氢氧化铜(Cu(OH)2)其他固体碱是白色。碱的名称通常有“氢氧化某”,化学式的最后面是“OH”可溶性碱的溶液值大于,紫色石蕊试液遇溶碱变蓝色,无色酚酞试液遇溶碱变红色鉴定可溶性碱溶液(鉴定OH)方法一:加紫色石蕊试液变蓝色,加无色酚酞试液变红色是碱.方法二:加铁盐溶液有红褐色沉淀生成;加铜盐溶液有蓝色沉淀的是碱。,盐,11.盐:电离时生成金属离子和酸根离子的化合物。第一种分类方法:a.正盐(酸碱完全中和的产物,
7、没有可电离的氢离子或氢氧根离子),例如 NaCl、Na2 S KNO3 无氧酸正盐叫“某化某”Na2 S_ MgCl2_FeS_含氧酸盐叫“某酸某”KNO3_ BaSO4_Na2CO3_b.酸式盐(多元酸里的氢部分被金属取代,夹在中间)NaHCO3_、Ca(HCO3)2_、NaH2 PO4 _ 常见的酸式盐的酸根有:、c.碱式盐(化学式的中间有“OH”):2()2 3 第二种分类方法按盐中相同部分的离子称为某类盐:含碳酸根离子的盐称为碳酸盐、含硫酸根离子的盐称为硫酸盐、含硝酸根离子的盐称为硝酸盐、含铁离子的盐称为铁盐,等等。,酸碱指示剂,12.酸碱指示剂(石蕊试液、无色酚酞)和值:酸溶液的值小
8、于7(如盐酸、稀硫酸、硝酸),酸性越强PH值越小,酸性越弱PH值越大。水、中性的硫酸盐、硝酸盐和盐酸盐溶液不能使指示剂变色,值等于。不能使指示剂变色;可溶的碱溶液值大于。碱性越强PH值越大,碱性越弱PH越小13.酸碱盐溶解性口诀:钾钠硝铵溶 溶碱有五种 钡钾钙钠氨不溶氯化物AgCl 不溶硫酸盐BaSO4 碳酸盐只溶钾钠铵,口诀的含义,口诀的含义:含有钾、钠、硝酸根、铵根的物质都溶于水 溶于水的碱有:氢氧化钡、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠 和氨水,其他碱不溶于水含Cl的化合物只有AgCl不溶于水,其他都溶于水;含SO42 的化合物只有BaSO4 不溶于水,其他都溶于水含CO32 的物质只有含K+
9、Na+NH4+溶于水,其他都不溶于水 14.沉淀物中AgCl和BaSO4 不溶于稀硝酸,Fe(OH)3是红褐色沉淀,Cu(OH)2是蓝色沉淀其他沉淀是白色(包括Fe(OH)2)有以下常见的沉淀:Mg(OH)2 Al(OH)3 CaCO3 BaCO3 Ag2 CO3 推断题中,往沉淀物加稀硝酸:若讲沉淀不溶解,则沉淀中一定有AgCl或BaSO4;若讲沉淀 全部溶解,则沉淀中一定没有AgCl或BaSO4;若讲沉淀部分溶解,则沉淀中一定有AgCl或BaSO4 中的一种,且还有另一种可溶于稀硝酸的沉淀。,(三)分子、原子、离子、元素和化学式,元素:大部分单个的元素符号表示:一种元素、该元素的一个原子、
10、一种单质 但H N O Cl等符号不能表示单质,它们的单质是:H2 N2 O2 Cl2 地壳中元素按质量分数由多至少前四位是:O氧 Si硅 Al铝 Fe铁。铝是地壳中含量最多的金属元素。化学的“语法”:“某分子”由“某原子构成”“某物质”由“某元素组成”或“某某分子构成”(金属单质、稀有气体讲由某原子直接构成)例:水由氢元素和氧元素组成,水由水分子构成。1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 元素、物质都是宏观概念,只表示种类,不表示个数。不能说“水是由二个氢元素和一个氧元素组成”返回,分子 原子 原子团,17.分子:分子是保持物质化学性质的最小粒子。分子由原子构成,例:个水分子由个氢原子和个
11、氧原子构成 18.原子:原子是化学变化中的最小粒子。(注意:原子不是构成物质的最小粒子。)原子的的构成:原子由核外带负电的电子和带正电的原子核构成,原子核由带正电的质子 和不带电的中子构成。在不显电性的粒子里:核电荷数质子数核外电子数注意:原子不是构成物质的最小粒子。原子只是化学变化中的最小粒子;普通氢原子核中只有质子无中子,氢原子的原子核就是一个质子。分子和原子的区别:在化学变化中分子可分为更小的粒子-原子,原子不能再分。物质发生物理变化时只是分子间的间隔发生变化,而分子本身没有发生变化;发生化学变化时,分子被破坏,分子本身发生变化。在一切化学反应中,反应前后元素的种类、原子的种类、原子的数
12、目和原子的质量都不变。19原子团:由两种或两种以上元素的原子构成,在化学反应中通常以整体参加反应的原子集团常见的原子团:SO42-CO32-NO3-OH-MnO4 MnO42 ClO3 PO43-HCO3-NH4 碳酸氢根(HCO3-)硫酸氢根(HSO4-)磷酸氢根(HPO42-)磷酸二氢根(H2PO4-)注意:原子团只是化合物中的一部分,不能脱离物质单独存在,因此含原子团的物质必定有三种或三种以上元素,二种元素组成的物质不含原子团。原子团在化学反应中可再分为更小的粒子原子。,背诵化合价口诀,背诵化合价口诀:价钾钠银铵氢,价钡钙镁铜汞锌 二三铁、二四碳,三铝四硅五价磷,氟、氯、溴、碘价 氧硫要
13、记清。氢氧根、硝酸根(OH、NO3)价,硫酸根、碳酸根(SO4、CO3)-2价,化合物各元素化合价代数和为零,单质元素化合价是零。注:铵是NH4原子团;2价的铁叫“亚铁”;+1价的铜叫“亚铜”无氧时S为-2价,跟氧结合时4或6价。SO32原子团叫“亚硫酸根”无氧时Cl为-1价,跟氧结合时1、+3、+5或+7价,化学反应基本类型,化学反应基本类型 化合反应:.两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 分解反应:.一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应 置换反应:一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应 溶液里的置换反应必须符合金属活动性顺序:金属活动性顺序由强至弱:Ba K
14、Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au(按顺序背诵)钡 钾钙钠镁铝 锌铁锡铅(氢)铜汞银铂金 金属位置越靠前的活动性越强,越易失去电子变为离子,反应速率越快排在氢前面的金属能置换酸里的氢,排在氢后的金属不能置换酸里的氢,跟酸不反应;排在前面的金属,能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。排在后面的金属跟排在前面的金属的盐溶液不反应。注意:单质铁在置换反应中总是变为2价的亚铁等质量金属跟足量酸反应,放出氢气由多至少的顺序按相对原子质量/化合价由小到大排列:Al(9)Mg(12)Ca(20)Na(23)Fe(28)Zn(32.5)K(39)复分解反应:
15、两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应,复分解反应前后各元素和原子团的化合价都保持不变。注意事项:复分解反应能否发生,要考虑是否有沉淀、气体或水生成。有沉淀生成的反应中,反应物和生成物中不能同时有难溶于水的物质。初中化学只有碳酸盐跟酸反应有气体生成,中和反应:酸跟碱作用生成盐和水的反应。中和反应属于复分解反应。27我国古代在化学方面的杰出贡献主要有:造纸术、火药、烧瓷器28.氧化反应:物质跟氧发生的化学反应(或得到氧的化学反应),不是一种基本反应类型。缓慢氧化:缓慢进行不易被人觉察的氧化反应。如铁生锈、呼吸作用、食物腐败 燃烧必备的二条件:可燃物与氧气接触,温度达到着火点 自燃:由缓
16、慢氧化积聚的热量引发的自发燃烧。白磷着火点低,易自燃,要放在水中密封保存。还原反应:物质失去氧的反应。(氧化反应和还原反应不是基本反应类型)还原剂:在化学反应中得到氧的物质。常用的还原剂有H2、CO、C等,具有还原性。,29.催化剂(触媒):在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化 学性质在化学反应前后都没有改变的物质。催化作用:催化剂在化学反应里所起的作用叫催化作用。注意:二氧化锰只是在氯酸钾分解的反应里作催化剂,在其他反应里可能不是催化剂30.书写化学方程式依据:质量守恒定律:参加化学反应的各物质质量总和,等于反应后生成的各物质质量总和。(在一切化学反应中,反应前后元素的
17、种类、原子的种类、各类原子的数目和原子的质量都不变)书写化学方程式的步骤:化学式写正确,方程式要配平,条件箭头要标明。遵守二原则:一是以客观事实为基础,不能随便臆造化学反应和化学式;二是遵守质量守恒定律,等号两边的各种原子数目必须相等,(四)溶液、溶解度,31溶液:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物。溶液由溶质和溶剂组成。(在溶液里的反应,一般是溶质参加反应)32溶质:被溶解的物质叫溶质(可以是气体、液体或固体),但没有溶解的物质 不是溶液的一部分,不能认为是溶质。例:20时,50克食盐放入100水中,没有溶解的24克食盐不是溶质,不是溶液的一部分33溶剂:能溶解其他物质
18、的物质叫溶剂。溶剂通常是液体,不指明溶剂的溶液其溶剂是水。34饱和溶液:在一定的温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质溶液叫做 这种溶质的饱和溶液。(蒸发溶剂有晶体析出,剩余溶液一定是饱和溶液)35不饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液叫做 这种溶质的不饱和溶液。注意:饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液 同种溶质在同一温度下,饱和溶液比不饱和溶液的浓度大36饱和溶液与不饱和溶液的相互转化一般情况下:向饱和溶液加溶剂或升高溶液温度可使饱和溶液变为不饱和溶液;向不饱和溶液加溶质、降低溶液温度、蒸发溶剂可使不饱和溶液变为饱和溶。加溶质降低溶液温度蒸发溶
19、剂不饱和溶液 饱和溶液加溶剂升高溶液温度 返回,固体的溶解度:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂达到饱和状态时所溶解 的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。(关键词:一定的温度 100克溶剂 达到饱和状态 溶质质量)38溶解度曲线:物质的溶解度随温度变化的曲线。大部分固体的溶解度随温度升高 而增大,但NaCl的溶解度受温度影响很小,熟石灰的溶解度随温度高而减小。气体的溶解度随温度降低、压强的增大而增大。39固体溶解度与溶解性的关系:溶解性易溶可溶微溶难溶(或不溶)20的溶解度(克)101100.010.01常见难溶于水的物质有:大部分金属、金属氧化物、BaSO4、AgCl、CaCO3等
20、碳酸盐40混合物的分离:把混合物里的各种物质分开,得到混合物中每一组分的纯净物。常用的物理方法有:溶解、过滤、结晶等 化学方法是:通过化学反应,使某些组分变为与原物质不同状态的物质而分开,41结晶:从溶液里得到有一定几何形状的晶体的过程叫结晶。结晶方法:蒸发溶剂结晶(适用于溶解度受温度影响小的固体,如NaCl)从盐水中得NaCl固体可采用蒸发溶剂的方法。冷却热的饱和溶液结晶(适用于溶解度受温度影响大的固体,如硝酸钾)此方法还可分离硝酸钾和氯化钠的混合物,得较纯的硝酸钾晶体。(五)电离42溶液的导电性:物质溶于水发生电离使溶液能导电。(纯水、固体酸碱盐不导电),二、元素及其化合物,(一)水(二)
21、空气(三)氧气的性质和用途(四)氧气的制法(五)氢气的性氢气的性质和用途(六)铁的性质(七)单质碳的性质(八)二氧化碳的性质(九)一氧化碳的性质(十)碳酸钙的性质和用途(十一)有机物(十二)酸 碱 盐 氧化物,(一)水,(一)水1.水、蒸馏水是纯净物、化合物和氧化物。矿泉水、海水、河水、糖水和盐水属于混合物2.污染水质的因素:工业生产中的废渣、废水、废气(即“三废”)和生活污水的任意排放,农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入河流。3.电解水实验(水中加少量硫酸或NaOH,增强水的导电性)通电 水通电(正极O2 负极H2,体积比1:2)2H2 O2H2 O2 证明物质里是否含水方法:白色的无水硫
22、酸铜遇水变蓝色 返回,(二)空气,(二)空气 4.空气的成分按体积分数计算:氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,CO2 0.03%5.环境污染知识:排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳6.测定空气成份或除去气体里的氧气,要用易燃的磷,磷燃烧后生成固体,占体积小易分离。不能用碳、硫代替磷。碳、硫跟氧气反应生成气体,难跟其他气体分离。返回,(三)氧气的性质和用途,(三)氧气的性质和用途 7.氧气的物理性质:不易溶于水,密度比空气的略大。液氧、固态氧淡蓝色。8.氧气的用途:气焊、航天、潜水、登山、医疗、液氧炸药、炼铁、炼钢9.氧气的化学性质:支持燃烧,有助燃性。可供呼
23、吸用,是常用的氧化剂。木炭在氧气中燃烧(O2可使带火星的木条的木条复燃)C+O2=CO2 现象:发出白光,放出热量,生成使石灰水变浑浊的气体硫在空气中燃烧,硫在氧气中燃烧 S+O2=SO2 硫在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,产生有刺激性气味的气体,放出热量;在氧气里燃烧发出蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体;放出热量 磷在空气中燃烧 4P+5O2=2P2 O5 现象:发出白光,产生大量的白烟,放出热量 白磷着火点低,易自燃,要放在水中密封保存,可隔绝空气,防止它自燃。镁在空气(或氧气)中燃烧 2Mg+O2=2MgO 现象:发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体 点燃铁丝在氧气中燃烧 3Fe+
24、2O2 Fe3 O4 现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量此实验必须先在集气瓶里装少量水或在瓶底铺一层细砂,防止溅落的熔化物使瓶底炸裂氢气在空气中燃烧(点燃爆鸣气)2H2+O2=2H2 O现象:纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量;不纯的氢气点燃会爆炸蜡烛在氧气里燃烧得更旺,发出白光,放出热量,瓶壁内有水珠。向瓶内倒入澄清的石灰水,石灰水变浑浊。加热碱式碳酸铜(俗称铜绿)Cu2(OH)2 CO3=2CuO H2 O CO2(现象:绿色粉末变黑色,管壁有水珠,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊)返回,(四)氧气的制法,(四)氧气的制法:10工业制取氧气的方法:分离液态空
25、气制取氧气,此变化是物理变化,不是分解反应 实验室制取氧气反应原理:加热高锰酸钾 2KMnO4K2 MnO4+MnO2+O2 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 2KClO32KCl+3O2 实验室制取氧气注意事项:试管口略向下倾斜(防止因加热时药品所含湿气变为水蒸气,至管口冷凝成水滴而倒流,使试管破裂);用排水法收集氧气,导管口开始有气泡放出时不宜立即收集,当气泡连续地较均匀地放出后再收集(因为开始放出的气泡不纯,含有空气)排水法收集氧气结束时,应先撤去导管,后停止加热(防止水倒吸入试管,导致热的试管破裂。)其他生成氧气的反应:通电水通电(正极O2 负极H2,体积比1:2)2H2 O2H2 O2
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