化学家眼中的物质世界综述课件.ppt

1、一、用分类的方法认识物质世界一、用分类的方法认识物质世界 P21、化学物质的分类依据：结构、组成、状态、化学物质的分类依据：结构、组成、状态、性能等性能等着重复习以着重复习以物质的组成物质的组成分类分类酸酸碱碱盐盐氧化物氧化物纯净物纯净物无机化合无机化合物物有机化合有机化合物物物质物质混合物混合物单质单质化合物化合物金属单质金属单质非金属单质非金属单质氢化物氢化物根据物质的组成根据物质的组成两性氧化物两性氧化物既能与酸反应又能与碱反应生既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物。成盐和水的氧化物。Al2O3不成盐氧化物不成盐氧化物CO、NO不能与碱反应生成盐不能与碱反应生成盐和水的氧化物和水的

2、氧化物氧化物氧化物酸性氧化物酸性氧化物碱性氧化物碱性氧化物与碱反应生成盐和水的氧化物与碱反应生成盐和水的氧化物CO2、SO2、SO3与酸反应生成盐和水的氧化物与酸反应生成盐和水的氧化物CaO、Na2O酸：电解质电离时产生的阳离子全部是酸：电解质电离时产生的阳离子全部是H+的化合物的化合物根据酸中是否含有氧元素：无氧酸根据酸中是否含有氧元素：无氧酸 HCl、HI、H2S 有氧酸有氧酸 H2SO4、HNO3根据一个酸分子中最多根据一个酸分子中最多 一元酸一元酸 HCl、HNO3、HAc电离出的电离出的H+的个数的个数 二元酸二元酸 H2SO4、H2CO3 三三(多多)元酸元酸 H3PO4根据沸点高

3、低：易挥发性酸根据沸点高低：易挥发性酸 HCl、HNO3 难挥发性酸难挥发性酸H2SO4、H3PO4根据酸在水中溶解性的不同：可溶性酸根据酸在水中溶解性的不同：可溶性酸 难溶性酸难溶性酸根据氧化性差异：氧化性酸、非氧化性酸根据氧化性差异：氧化性酸、非氧化性酸碱：电解质电离时产生的阴离子全部是碱：电解质电离时产生的阴离子全部是OH-的化合物的化合物根据碱在水中最多根据碱在水中最多 一元碱一元碱 NaOH、KOH、NH3H2O电离出的电离出的OH-的个数的个数 二元碱二元碱 Ba(OH)2、Ca(OH)2 三三(多多)元碱元碱 Fe(OH)3根据在水中溶解性的不同：可溶性碱根据在水中溶解性的不同：

4、可溶性碱 NaOH、Ba(OH)2 难溶性碱难溶性碱Fe(OH)3 微溶性碱微溶性碱Ca(OH)2 盐：电离时产生金属阳离子（或铵根离子）和酸根（或盐：电离时产生金属阳离子（或铵根离子）和酸根（或酸式酸根）阴离子的化合物酸式酸根）阴离子的化合物根据组成盐的阴、根据组成盐的阴、正盐正盐 金属阳离子金属阳离子+酸根离子酸根离子 NaCl、NaSO4阳离子不同阳离子不同 酸式盐酸式盐 金属阳离子金属阳离子+酸式酸根离子酸式酸根离子 NaHCO3、Ca(HCO3)2、NaHSO4 碱式盐碱式盐 除金属阳离子、酸根离子除金属阳离子、酸根离子外，还含有外，还含有OH-Mg(OH)Cl、Cu2(OH)2CO

5、3 根据在水中溶解性的不同：可溶性盐根据在水中溶解性的不同：可溶性盐 NaCl 微溶性盐微溶性盐CaSO4 难溶性盐难溶性盐CaCO3化合物化合物离子化合物离子化合物共价化合物共价化合物阴、阳离子以离子键结合阴、阳离子以离子键结合原子间以共价键结合原子间以共价键结合大部分的盐大部分的盐:碱性氧化物碱性氧化物:CaO、Na2O强碱强碱:NaOH等等金属氢化物金属氢化物:酸酸:全部全部弱碱：弱碱：Cu(OH)2等等非金属氧化物非金属氧化物:SO2、NO、H2O等等少数盐少数盐:AlCl3、PbAc2等等少部分金属氧化物少部分金属氧化物:非金属氢化物：非金属氢化物：CH4化合物化合物电解质电解质非电

6、解质非电解质强电解质强电解质弱电解质弱电解质根据在水溶液中根据在水溶液中或熔融状态下能或熔融状态下能否导电否导电(完全电离完全电离)(部分电离部分电离)电离程度电离程度以物质的电离能力分类以物质的电离能力分类P15、53电解质：在水溶液中电解质：在水溶液中或或熔融状态下能导电的熔融状态下能导电的化合物化合物非电解质：在水溶液中非电解质：在水溶液中和和熔融状态下都不能导电的熔融状态下都不能导电的化合物化合物酸、碱、盐、部分金属氧化物酸、碱、盐、部分金属氧化物大多数有机化合物、非金属氧化物、部分金属氧化物大多数有机化合物、非金属氧化物、部分金属氧化物P15电离：电解质在水溶液中产生自由移动的离子的

7、过程电离：电解质在水溶液中产生自由移动的离子的过程强电解质强电解质弱电解质弱电解质在水溶液中完全电离的电解质在水溶液中完全电离的电解质 存在形式：离子存在形式：离子在水溶液中不完全电离的电解质在水溶液中不完全电离的电解质 存在形式：离子、分子存在形式：离子、分子强酸强酸 HNO3、HCl、HBr、HI、H2SO4、HClO4等等强碱强碱 NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2大部分盐大部分盐 NaCl等，包括等，包括BaSO4等难溶性盐等难溶性盐“类盐类盐”NaH、CaC2弱酸弱酸 H2CO3、HF、HAc、HCIO、H2SO3、H3PO4等等弱碱弱碱 NH3H2O、Cu(OH)2、

8、Mg(OH)2两性氢氧化物两性氢氧化物 Al(OH)3、Zn(OH)2极少数盐极少数盐 Hg2Cl2、Pb(Ac)2 H2OP53在水溶液中在水溶液中完全电离完全电离的物质的物质在水溶液中在水溶液中不能完全电离不能完全电离的物质的物质常见非电解质：非金属氧化物、某些高价金属氧常见非电解质：非金属氧化物、某些高价金属氧化物、大部分有机化合物化物、大部分有机化合物 例例1、现有以下物质：、现有以下物质：KCl晶体晶体 液态液态HCl 醋酸醋酸(CH3COOH)汞汞 CaCO3固体固体 稀硫酸稀硫酸 酒精酒精(C2H5OH)液态液态KNO3液态液态SO3以上物质中能导电的是以上物质中能导电的是(用序

9、号表示，下同用序号表示，下同)；属于电解质的是属于电解质的是 ，其中，其中 是强电解质是强电解质 是弱电解质；属于非电解质的是是弱电解质；属于非电解质的是 。2、物质的分散系、物质的分散系分散系：一种或几种物质（分散质）分散到另一种物分散系：一种或几种物质（分散质）分散到另一种物质（分散剂）中形成的混合物称为分散系。质（分散剂）中形成的混合物称为分散系。P13分散系分散系溶液溶液(1nm)萃取、蒸馏等萃取、蒸馏等 胶体胶体(1100nm)浊液浊液(100nm)悬浊液：过滤悬浊液：过滤乳浊液：分液乳浊液：分液 胶体的胶体的本质特征本质特征：分散质粒径在：分散质粒径在1100nm之间之间胶粒带电，

10、胶体电中性胶粒带电，胶体电中性根据分散质根据分散质粒径大小粒径大小溶液溶液胶体胶体浊液浊液分散质粒子分散质粒子直直 径径宏观特征宏观特征能否透过能否透过滤滤 纸纸能否透过能否透过半半 透透 膜膜实实 例例10-7m10-910-7m均一均一稳定稳定均一均一稳定稳定不不能能能能不能不能能能不能不能不能不能食盐水食盐水氢氧化氢氧化铁胶体铁胶体泥水泥水2、分类、分类 依据：分散质的粒径依据：分散质的粒径光线通过硫酸光线通过硫酸铜溶液铜溶液光线通过氢氧光线通过氢氧化铁胶体化铁胶体胶体的性质：胶体的性质：丁达尔效应丁达尔效应（当光速通过胶体时，在垂直于光线的方（当光速通过胶体时，在垂直于光线的方向课看到

11、一条光亮的通路）向课看到一条光亮的通路）吸附性：吸附性：Al(OH)3(胶体胶体)具有吸附性，能吸附水中的悬浮杂质净水。具有吸附性，能吸附水中的悬浮杂质净水。如明矾净水原理，如明矾净水原理，Al33H2O 胶体的聚沉、盐析胶体的聚沉、盐析 Al(OH)3(胶体胶体)3H*Fe(OH)3胶体加入稀盐酸的现象及原因胶体加入稀盐酸的现象及原因制备制备Fe(OH)3胶体：沸水中滴加胶体：沸水中滴加FeCl3a沸水沸水 b逐滴加逐滴加 c不宜加热过久不宜加热过久*长期放置的长期放置的FeCl3呈棕红色，为什么？呈棕红色，为什么？胶体的制备胶体的制备利用半透膜把胶体中混有的离子或分子从利用半透膜把胶体中混

12、有的离子或分子从胶体溶液中分离的操作胶体溶液中分离的操作原理：胶体微粒不能透过半透膜，而溶液原理：胶体微粒不能透过半透膜，而溶液中的分子和离子能透过半透膜中的分子和离子能透过半透膜胶体的净化：胶体的净化：渗析渗析半透膜半透膜，常见的有羊皮纸、动物膀胱膜、鸡蛋，常见的有羊皮纸、动物膀胱膜、鸡蛋膜、硝酸纤维、醋酸纤维等，溶胶粒子不能通膜、硝酸纤维、醋酸纤维等，溶胶粒子不能通过而分子、离子可以通过。利用这一点可以对过而分子、离子可以通过。利用这一点可以对胶体和溶液进行渗析胶体和溶液进行渗析在动物的膀胱膜内装有在动物的膀胱膜内装有NaCl和淀粉的混合溶液，膜放在和淀粉的混合溶液，膜放在盛有纯水的烧杯内

13、，一段时间后，取膜内和烧杯内的溶盛有纯水的烧杯内，一段时间后，取膜内和烧杯内的溶液各两分，分别加碘水和液各两分，分别加碘水和AgNO3，请推测实验现象，请推测实验现象二、用微观的视角认识物质世界二、用微观的视角认识物质世界1、原子结构模型的历史演变、原子结构模型的历史演变1803年，道尔顿提出原子学说年，道尔顿提出原子学说1904年，汤姆生发现电子，提出年，汤姆生发现电子，提出“葡萄干面包葡萄干面包”模型模型1911年，卢瑟福根据年，卢瑟福根据粒子散射现象，提出带核模型粒子散射现象，提出带核模型1913年，玻尔引入量子论观点，提出轨道模型年，玻尔引入量子论观点，提出轨道模型1926年，提出量子

14、力学，揭示微观视角波粒二象性的年，提出量子力学，揭示微观视角波粒二象性的本质本质 P27粒子散射实验 2 2、原子的组成、原子的组成质量数质量数(A)=质子数质子数(Z)+中子数中子数(N)原子的近似相对质量原子的近似相对质量=质量数质量数(A)=质子数质子数(Z)+中子数中子数(N)核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数=原子序数原子序数XAZ原子原子原子核原子核核外电子（核外电子（Z）质子（质子（Z）中子（中子（NA-Z）为了为了形象地形象地表示原子的结构，人们就创表示原子的结构，人们就创造了造了“原子结构示意图原子结构示意图”这种特殊的图形。这种特殊的图形。+15第

15、第1层层第第2层层第第3层层K层层L层层M层层原子核带正电原子核带正电原子核原子核核电荷数核电荷数2853、原子结构示意图、原子结构示意图+4、元素、原子、核素、同位素的比较、元素、原子、核素、同位素的比较元素：具有相同核电荷数（质子数）的同类原子元素：具有相同核电荷数（质子数）的同类原子的总称的总称决定元素的种类：质子数（核电荷数），与中子数无关决定元素的种类：质子数（核电荷数），与中子数无关核素：具有一定数目质子数和一定数目中子数的核素：具有一定数目质子数和一定数目中子数的一种原子，称为一种核素一种原子，称为一种核素核素即原子，核素的种类由核素即原子，核素的种类由质子数质子数和和中子数中子

16、数共同决定共同决定同位素：质子数相同而中子数不同的核素互称为同位素：质子数相同而中子数不同的核素互称为同位素同位素说明：说明：同位素在元素周期表中占同一个位置同位素在元素周期表中占同一个位置决定元素种类：质子数决定元素种类：质子数 决定原子种类：质子数、中子数决定原子种类：质子数、中子数P32三、用定量的方法研究物质世界三、用定量的方法研究物质世界1、重要的概念、重要的概念物质的量：衡量微粒数目多少的物理量。七个国际单物质的量：衡量微粒数目多少的物理量。七个国际单位制中的基本物理量之一。位制中的基本物理量之一。符号：符号：n，单位：，单位：mol阿伏伽德罗常数：阿伏伽德罗常数：0.012kg

17、C-12中所含的原子数，中所含的原子数，符号：符号：NA，单位：，单位：mol1NA近似为近似为6.021023mol1NnNAP7摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量。摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量。符号：符号：M 单位：单位：g.mol-1数学表达式：数学表达式：Mmn数值：等于物质的相对原子质量或相对分数值：等于物质的相对原子质量或相对分 子质量（单位为子质量（单位为gmol-1）即）即 M=AP8气体摩尔体积：单位物质的量的气体所占有体积。气体摩尔体积：单位物质的量的气体所占有体积。符号：符号：Vm单位：单位：Lmol-1mVnVmVVn PTnVVmRP10-134 4

18、、标准状况下，气体的密度：、标准状况下，气体的密度：2 2、0 0，101kPa时，时，1mol任何任何气体气体的体积都约为的体积都约为22.4L，在标准状况下，气体摩尔体积约为在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4Lmol22.4Lmol-1-1只适用于标准状况（只适用于标准状况（STPSTP），不同于同温同压。），不同于同温同压。只有说明标准状况，才能使用只有说明标准状况，才能使用22.4L22.4Lmolmol-1-13 3、决定、决定VmVm的因素：气体分子间的平均距离的因素：气体分子间的平均距离 影响影响VmVm的因素：的因素：T T、P P1 1、VmVm不是定值，在不同的不是定值

19、，在不同的T T、P P下具有不同的值，下具有不同的值，只有只有T T、P P一定时，一定时，VmVm一定。一定。=M22.4gLgL-1-1物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质的物质的量。物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质的物质的量。符号：符号：c，单位：，单位：molL1 C(B)n(B)V 物质的量浓度与质量百分比浓度的换算物质的量浓度与质量百分比浓度的换算例例2、98%的浓硫酸，密度为的浓硫酸，密度为1.84gcm3，其物质的，其物质的量浓度为量浓度为 ，现需用现需用0.2 molL1的稀硫酸的稀硫酸450mL，配制此溶液时，配制此溶液时，用到的仪器有用到的仪器有 ，需要的浓硫酸的，

20、需要的浓硫酸的体积为体积为 mL，使用量筒的规格为，使用量筒的规格为 。P232、以上概念间的相互关系、以上概念间的相互关系化学反应化学反应四大基本四大基本反应类型反应类型按元素化合价按元素化合价是否发生变化是否发生变化 化合反应化合反应A+B=AB 分解反应分解反应AB=A+B 置换反应置换反应A+BC=AB+C复分解反应复分解反应AB+CD=AD+BC氧化还原反应氧化还原反应非氧化还原反应非氧化还原反应复分解反应发生的条件：生成沉淀、气体、水、弱电解质复分解反应发生的条件：生成沉淀、气体、水、弱电解质四、用反应的原理研究物质世界四、用反应的原理研究物质世界P52、氧化还原反应、氧化还原反应

21、氧化还原的氧化还原的本质本质：电子发生转移：电子发生转移氧化还原反应的氧化还原反应的特征特征：化合价发生变化：化合价发生变化氧化剂、还原剂的判断氧化剂、还原剂的判断氧化剂：氧化剂：在反应中得到电子，化合价降低，发生还原反在反应中得到电子，化合价降低，发生还原反应，得到还原产物应，得到还原产物还原剂还原剂：在反应中失去电子，化合价升高，发生氧化反：在反应中失去电子，化合价升高，发生氧化反应，得到氧化产物应，得到氧化产物P44氧化还原反应氧化还原反应分解反应分解反应化合反应化合反应置换反应置换反应复分解反应复分解反应氧原反应与四种基本反应类型的关系氧原反应与四种基本反应类型的关系双线桥法表示氧化还

22、原反应中电子转移的方向和数目双线桥法表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目氧化性强弱、还原性强弱的判断氧化性强弱、还原性强弱的判断氧化性：氧化剂氧化产物氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物还原性：还原剂还原产物氧化性氧化性 MnO4Cl2Br2Fe 3 I2S 还原性还原性：S 2IBrFe 2 Cl 还原性还原性：KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAg 氧化性氧化性：K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe 2+Sn2+Pb2+H+Cu 2+Hg 2+Ag+注：注：氧化性、还原性针对具体的物质氧化性、还原性针对具体的物质金属性、非金属性针对元素金属性、非金属性针对元素

23、一般，金属性强，金属单质的还原性强；一般，金属性强，金属单质的还原性强；非金属性强，非金属单质的氧化性强。非金属性强，非金属单质的氧化性强。3、离子反应：有、离子反应：有离子离子参加的化学反应参加的化学反应一般，溶液中或熔融状态下一般，溶液中或熔融状态下固体与固体，固体与固体，固体与气体，固体与气体，气体与气体，都不写气体与气体，都不写离子方程式离子方程式固体与浓硫酸反应，不写离子方程式固体与浓硫酸反应，不写离子方程式(1)离子反应的类型离子反应的类型：氧化还原反应与复分解反应（沉淀、：氧化还原反应与复分解反应（沉淀、气体或弱电解质生成）气体或弱电解质生成）(2)离子共存问题：离子共存问题：能

24、够发生反应的离子不能大量共存能够发生反应的离子不能大量共存(3)离子方程式的正误判断以及准确书写离子方程式的正误判断以及准确书写单质、氧化物、沉淀、弱电解质、多元弱酸的酸式根离单质、氧化物、沉淀、弱电解质、多元弱酸的酸式根离子不拆，其余拆开写。子不拆，其余拆开写。P53酸碱盐的溶解性规律酸碱盐的溶解性规律酸：除了硅酸酸：除了硅酸H2SiO3(原硅酸原硅酸H4SiO4)不溶于水，其余均不溶于水，其余均 溶于水溶于水碱：碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2、NH3H2O可溶，可溶，Ca(OH)2微溶，其余大都难溶微溶，其余大都难溶盐：钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐均可溶盐：钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐均可溶

25、(K+、Na+、NH4+、NO3-)盐酸盐盐酸盐(Cl-)：除：除AgCl、Hg2Cl2外，其余可溶外，其余可溶硫酸盐硫酸盐(SO42-)：BaSO4、PbSO4不溶、不溶、CaSO4、Hg2SO4、Ag2SO4微溶，其余可溶微溶，其余可溶碳酸盐碳酸盐(CO32-):除除K+、Na+、NH4+盐外，大多难溶盐外，大多难溶碳酸氢盐碳酸氢盐(HCO3-)：可溶：可溶注意点：注意点：微溶物微溶物：产物中不拆，当作沉淀处理，：产物中不拆，当作沉淀处理，反应物中出现时，若是悬浊液，不拆，若澄清反应物中出现时，若是悬浊液，不拆，若澄清的溶液，拆开写的溶液，拆开写浓酸处理：浓浓酸处理：浓HNO3、浓、浓HC

26、l均拆开写均拆开写浓浓H2SO4看反应状态，如看反应状态，如CuH2SO4(浓浓)反应反应时以分子为主，体现强氧化性，不拆开写，时以分子为主，体现强氧化性，不拆开写，Na2SO3H2SO4(浓浓)反应时以反应时以H+体现酸性为体现酸性为主，拆开写主，拆开写离子反应方程式中，依次注意电子守恒，电离子反应方程式中，依次注意电子守恒，电荷守恒，质量守恒（原子的种类和数目不变）荷守恒，质量守恒（原子的种类和数目不变）五、用实验的手段研究物质世界五、用实验的手段研究物质世界见学考导引和必修见学考导引和必修1-P186、气体物质常用分离与提纯方法：洗气（洗气瓶中长进短出）、气体物质常用分离与提纯方法：洗气（洗气瓶中长进短出）气体净化：不减少被净化的气体的量，气体净化：不减少被净化的气体的量，不引入新的杂质，并且操作简便，易于不引入新的杂质，并且操作简便，易于分离分离根据净化剂的状态和条件选择根据净化剂的状态和条件选择Cl2（HCl）：饱和）：饱和NaCl CO2（HCl）：饱和）：饱和NaHCO3甲烷（乙烯）：溴水甲烷（乙烯）：溴水