1、三、基本概念及原理三、基本概念及原理 2021 1.1.物理变化与化学变化物理变化与化学变化 物理变化 化学变化 定义 没有生成其他物质的变化 生成其他物质的变化 伴随的 现象 外形或状态发生了改变 发光、放热、产生气体、生 成沉淀、改变颜色等 本质 区别 构成物质的粒子不变,只是粒子 间隔发生改变 构成物质的粒子发生了变化, 变成了另一种物质的粒子 实例 汽油挥发、玻璃粉碎、湿衣服 晾干等 物质燃烧、铁钉生锈、食物 腐败、酒和醋的酿造等 判断 依据 变化后是否有其他物质生成 二者的 关系 化学变化过程中一定伴随着物理变化,而物理变化过程中一定 不伴随化学变化 2.2.物质的构成物质的构成 (
2、1)分子与原子比较 分子 原子 定义 分子是保持物质化学性质的 最小粒子 原子是化学变化中的最小微粒 相同点 (1)都是构成物质的一种微粒;(2)质量、体积都非常小;(3)彼此 间有间隔;(4)总是在不停地运动;(5)同种分子(或原子)性质相 同,不同种分子(或原子)性质不同 不同点 在化学反应中,分子可以再分 为原子 在化学反应中,原子不可以再分, 只能重新结合成新的分子或直 接构成新的物质 分子 原子 构成物 质举例 单质:O2、H2、N2、Cl2、C60、 O3等 化合物:H2O、CO2、HCl、 NH3等 金属:Fe、Cu、Hg等 稀有气体:He、Ne、Ar等 某些固态非金属:C、Si
3、等 相互 关系 在化学变化中: (2)原子的结构 原子的构成 原子 原子核 质子(每个质子带 1 个单位正电荷) 中子(不带电) 核外电子(每个电子带 1 个单位负电荷) 原子结构示意图 其中,质子数决定元素的种类,质子数相同的原子属于同种元素;最外层电 子数决定元素的化学性质,原子最外层电子数相同的元素化学性质相似。 (3)离子符号 书 写 方法 在元素符号(或原子团)的右上角标明所带电荷及电性,标法是先写数字 再写正负号,只带一个单位电荷时,数字 1 省略不写 举例 Na+、Mg2+、Cl-、SO4 2-、NH 4 + 意义 (4)元素与原子的关系 项目 元素 原子 定义 质子数(即核电荷
4、数)相同的 一类原子的总称 化学变化中的最小粒子 区 别 含义 宏观概念:只表示种类,不表 示个数 微观概念:既表示种类,又表 示个数 适用 范围 表示物质的宏观组成。如水 是由氢、氧两种元素组成的 表示物质的微观构成。如:1 个水分子是由2个氢原子和 1个氧原子构成的 联系 元素是一类原子的总称。元素和原子是整体与个体的关 系,原子是元素的个体,是化学变化中的最小粒子 3.3.元素周期表元素周期表 (1)元素周期表的结构 (2)排列规律 周期表中同一横行的元素,原子的电子层数相同。 周期表中同一纵行的元素,原子最外层电子数相同,电子层数逐渐增多。 同一周期,金属元素开头,慢慢过渡到非金属元素
5、,稀有气体元素结尾(第 一周期除外)。 (3)每个单元格表示的信息 4.4.水的净化水的净化 (1)常用净水方法 方法 作用 沉降 除去水中颗粒较大的不溶性杂质 过滤 除去水中的不溶性固体杂质 吸附 除去水中有颜色和气味的杂质 蒸馏 除去可溶性杂质,可得到净化程度最高的水(蒸馏水) (2)硬水与软水的比较 硬水 软水 定义 含可溶性钙、镁化合物 较多的水 不含或含可溶性钙、镁化 合物较少的水 检验方法 (加入肥皂水) 泡沫很少,沉淀物很多 泡沫很多,沉淀物很少 硬水的软化 生活中:煮沸(除去一部分钙、镁化合物) 工业上:蒸馏(除去所有可溶性杂质) 5.5.质量守恒定律质量守恒定律 (1)定义
6、在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的 质量总和。 (2)微观解释 化学反应的过程就是参加反应的各物质的原子重新组合而生成其他物质 的过程。在这个过程中,反应前后原子的种类没有改变、数目没有增减,原 子的质量也没有变化,所以化学反应前后物质的质量总和必然相等。 6.6.四种基本化学反应类型四种基本化学反应类型 反应类型 定义 表达式 特点 化合反应 由两种或两种以上的物 质生成一种物质的反应 A+B+=N 多变一 分解反应 由一种反应物生成两种 或两种以上物质的反应 X=A+B+ 一变多 置换反应 由一种单质与一种化合 物反应,生成另一种单质 和另一种化合物的反应
7、A+BC=B+AC 一换一 复分解 反应 两种化合物相互交换成 分,生成另外两种化合物 的反应 AB+CD=AD+CB 二换二 7.7.燃烧与灭火燃烧与灭火 燃烧的 条件 物质具有可燃 性 可燃物与氧气 接触 可燃物达到燃烧所需要的 最低温度(着火点) 灭火的 原理 隔离可燃物 隔绝氧气 降低可燃物的温度至着火 点以下 促进燃烧 的方法 增大氧气的浓度 增大可燃物与氧气的接触面积 注意 (1)可燃物燃烧必须同时满足三个条件,缺一不可 (2)对于一种具体的物质来说,着火点不会随环境的不同而改 变 (3)降低可燃物的温度至着火点以下才能实现灭火,只是降低 温度但没有降至着火点以下,不能实现灭火 8
8、.8.金属活动性顺序及其应用金属活动性顺序及其应用 常见金属的活动性顺序如下: 应用:(1)判断金属的活动性:金属的位置越靠前,活动性越强。 (2)判断金属能否与酸发生置换反应:位于氢前面的金属能置换出盐酸、硫 酸等酸中的氢,位于氢后面的则不能。 (3)判断金属能否与盐溶液发生置换反应:位于前面的金属(K、Ca、Na除 外)能把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来,反之则不能。 9.9.有关溶液的基本概念及原理有关溶液的基本概念及原理 (1)溶液 定义 一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、 稳定的混合物,叫做溶液 特征 均一性、稳定性 组成 溶质:被溶解的物质 溶剂:能溶解其他物
9、质的物质 质量关系 溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量 (2)饱和溶液与不饱和溶液 饱和溶液 不饱和溶液 条件 一定温度下,一定量的溶剂里 定义 不能再溶解某种溶质的溶液 还能再溶解某种溶质的溶液 相互 转化 对于大多数固体: (3)溶解度 固体的溶解度 定义 在一定温度下,某固态物质在100 g溶剂里达到饱和状态时 所溶解的质量 四要素 (1)条件:在一定温度下。(2)标准:在100 g溶剂里。(3)状态: 达到饱和状态。(4)单位:“g” 温度影响 大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸钾; 少数固体物质的溶解度受温度影响较小,如氯化钠;极少数 固体物质的溶解度随温度升高而减小,
10、如氢氧化钙 与溶解性 的关系 溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶 20 时溶 解度 大于10 g 110 g 0.011 g 小于0.01 g 气体的溶解度 定义 气体的压强为101 kPa和一定温度时,在1体积水里溶解 达到饱和状态时的气体体积 影响因素 (1)温度:温度升高,气体的溶解度减小。(2)压强:压强增 大,气体的溶解度增大 (4)溶解度曲线的意义及应用 溶解度曲线表示某物质在不同温度下的溶解度。 溶解度曲线的意义。 内容 表示意义 举例(以图为例) 点 曲线上 的点 表示物质在对应温度时的 溶解度 如A点、B点分别表示物质 N、M在t1 时的溶解度分 别为a g和b g 两曲线 交点
11、 表示两物质在某温度时的 溶解度相等 如C点表示M、N在t2时 的溶解度相等,均为c g 线 表示物质的溶解度随温度 改变而变化的趋势 如M的溶解度随温度的升 高而增大,N的溶解度随温 度的升高而减小 面 曲线下 面的点 表示溶液为不饱和溶液 如D点表示t1 时N的不饱 和溶液 曲线上 面的点 表示溶液饱和且有未溶固 体 如D点表示t1 时M的过饱 和溶液 (5)结晶 方法 适用范围 举例 蒸发结晶 溶解度受温度变化影响不大的物质 海水晒盐 降温结晶 溶解度受温度变化影响较大的物质 硝酸钾结晶 (6)溶质的质量分数 定义 溶质质量与溶液质量的比值叫溶质的质量分数 公式 溶质的质量分数=溶质质量
12、 溶液质量 100% 推导公式 溶质质量=溶液质量 溶质的质量分数 溶液质量=溶质质量溶质的质量分数 相关公式 溶液质量=溶质质量+溶剂质量 10.10.中和反应中和反应 定义 酸与碱作用生成盐和水的反应 实质 酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-结合生成水的过程 表达式 碱+酸盐+水 应用 改变土壤的酸碱性:如在酸性土壤中添加适量的熟石灰,可以 中和土壤中的酸 处理工厂的废水:如硫酸厂的污水中常含有硫酸等酸性物质, 可以用熟石灰进行处理 用于医药卫生:人的胃液因含有盐酸而呈酸性,有助于食物消 化。但如果胃酸过多,需服用药物,如Mg(OH)2、Al(OH)3等, 使其与胃酸发生中和反应以减少过多的
13、胃酸 11.11.溶液的酸碱性与溶液的酸碱性与pHpH的关系的关系 12.12.人类重要的营养物质与人体需要的元素人类重要的营养物质与人体需要的元素 (1)人体需要的营养物质 人体需要的六大类营养物质分别为蛋白质、糖类、油脂、维生素、无 机盐和水。 各种营养素的主要功能及食物来源 营养素 主要功能 食物来源 蛋白质 构成细胞的基础物质,是机 体生长及修补受损组织的 主要原料 动物的肌肉、皮肤、血液、乳 汁以及蛋清、植物的种子等 营养素 主要功能 食物来源 糖类 动物生命活动的主要能 源 小麦、薯类、大米、玉米、水 果、甘蔗、蜂蜜、甜菜等 油脂 提供能量 花生油、豆油、芝麻油以及花 生米、核桃仁
14、、动物脂肪等 维生素 调节新陈代谢,增强抵抗 力,抵御各种疾病 各种蔬菜、水果、种子食物、 鱼类、蛋类、牛奶及动物肝脏 (2)元素与人类健康 元素 对人体的作用 营养缺乏症 钙 促进骨骼和牙齿的发育 幼儿及青少年缺钙会得佝偻病和发育 不良,老年人缺钙会发生骨质疏松 铁 是血红蛋白的重要成分, 能帮助氧气的运输 缺铁引发缺铁性贫血 锌 影响人体发育 缺锌会引起食欲不振,生长迟缓,发育 不良 硒 有防癌、抗癌作用 缺硒可能引起表皮角质化和癌症 氟 能防治龋齿 缺氟易产生龋齿,过量会引起氟斑牙 和氟骨病 碘 是甲状腺激素的重要成分 缺碘会引起甲状腺肿大和儿童呆小症、 智力低下。过量也能引起甲状腺肿大
15、 13.13.物质的分类体系物质的分类体系 (1)常见物质的分类 (2)初中化学常见的其他物质分类 金属材料 纯金属 铁、铜、银等 合金 生铁、钢、黄铜等 高分子材 料 合成高分子 塑料、合成纤维、合成橡胶 天然高分子 天然纤维(羊毛、棉线、蚕丝)、天然橡胶 化肥 氮肥 只含有氮、磷、钾三种营养元素中的氮 元素,如CO(NH2)2尿素 磷肥 只含有氮、磷、钾三种营养元素中的磷 元素,如Ca(H2PO4)2 钾肥 只含有氮、磷、钾三种营养元素中的钾 元素,如K2SO4 复合肥 含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两 种以上元素,如KNO3 人体中元 素 常量元素 钙、镁、钾、钠、磷、氯等 微量元素 铁、碘、氟、铜、锰等 能源 不可再生能源 煤、石油、天然气等 可再生能源 氢气(热值高、无污染)、太阳能等
