专题 1 化学家眼中的物质世界
专题 1 化学家眼中的物质世界. 第 一 单元 丰富多彩的化学物质. 物质的分类及转化. 〔 知识梳理 〕. 1. 世界上的物质极其繁多,为了简明有序地掌握其性质及变化规律,常采用的方法之一是 . 同一类物质在组成和某些性质方面往往具有一定的 性。. 对物质进行分类. 相似. 2. 对于若干种同样的物质,若分类的依据不同,则得到的分类结果 。对物质进行分类的常见依据有 。. 不同. 物质的组成、状态、性能. 一、物质的分类. 1 、根据物质的存在状态分: 气态物质 、 液态物质 、 固态物质。 2 、根据物质的某些性质,如导电性 导体 、 半导体 、 绝缘体。.
专题 1 化学家眼中的物质世界
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专题1 化学家眼中的物质世界 第一单元丰富多彩的化学物质 物质的分类及转化
〔知识梳理〕 1.世界上的物质极其繁多,为了简明有序地掌握其性质及变化规律,常采用的方法之一是 .同一类物质在组成和某些性质方面往往具有一定的性。 对物质进行分类 相似 2.对于若干种同样的物质,若分类的依据不同,则得到的分类结果。对物质进行分类的常见依据有。 不同 物质的组成、状态、性能
一、物质的分类 1、根据物质的存在状态分:气态物质、液态物质、固态物质。 2、根据物质的某些性质,如导电性导体、半导体、绝缘体。 3、根据物质的溶解性:易溶性物质、可溶性物质 、 微溶性物质 、难溶性物质。
物质 混合物 纯净物 非均匀混合物 均匀混合物 单质 化合物 金属单质 非金属单质 无机化合物 有机化合物 氧化物 酸 碱 盐 …… 根据物质的组成对物质进行分类
纯净物是由一种物质组成的 晶体硅,NaCl晶体,冰和水, 明矾,胆矾 混合物是由两种或多种物质混合而成的,这些物质相互间没有发生化学反应,混合物里各物质都保持原来的性质 空气 ,泥水,牛奶,豆浆, 各种溶液:盐酸,稀硝酸,稀硫酸等
CuO、Fe2O3、Na2O 金属氧化物 CO、P2O5、H2O 非金属氧化物 氧化物 金属氧化物:只含氧元素和一种为金属元素 非金属氧化物:只含氧元素和另一种为非金属元素 酸性氧化物:能和碱反应只生成盐和水的氧化物 CO2、P2O5、SO3 碱性氧化物:能和酸反应只生成盐和水的氧化物 CuO、Fe2O3、Na2O 两性氧化物:既能和酸反应又能和碱反应都生成盐和水的氧化物。Al2O3 从组成元素分
不成盐氧化物:CO、H2O、NO 从性质分氧化物 酸性氧化物 CO2、P2O5、SO3 碱性氧化物 CaO、CuO、K2O 成盐 氧化物 Al2O3 两性氧化物 其它氧化物 Fe3O4、Na2O2
H2SO4、HNO3、HCl 从是否含氧分 强酸 含氧酸 H2SO4、HNO3、H3PO4、H2CO3 中强酸 HCl、H2S H3PO4 无氧酸 弱酸 H2CO3 物质的分类 酸 从酸性强弱分 …… 酸:电离出的阳离子全部都是氢离子的化合物
NaOH、KOH、Ca(OH) 2、Ba(OH)2、NH3·H2O NaOH、KOH、Ca(OH) 2、Ba(OH)2 可溶碱 强碱 从是否溶于水分 难溶碱 NH3·H2O 、Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH) 3 弱碱 Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH) 3 物质的分类 从碱性强弱分 碱 中强碱 …… 碱:电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。例如NaOH.
NaCl、AgNO3、CuSO4 物质的分类 … … KNO3、KMnO4、FeSO4 含氧酸盐 可溶盐 从是否溶于水分 钠盐 硫酸盐 碳酸盐 钾盐 NaCl、ZnS、CaCl2 CaCO3、BaSO4、ZnS 难溶盐 无氧酸盐 硝酸盐 氨盐 按组成离子分 盐 按酸根是否含氧分 …… 盐:溶液中(融熔状态)电离生成金属离子或铵根离子和酸根离子的化合物
正盐 NaCl 按 性 质 分 酸式盐 NaHCO3 碱式盐 Cu2(OH)2CO3 复盐 KAl(SO4)2
二、化学反应的分类 化合反应 分解反应 1.根据反应物和生成物的类别 置换反应 复分解反应 氧化还原反应 2.根据反应过程中元素化合价是否发生变化 非氧化还原反应
3、根据是否有离子参加反应划分: 离子反应和非离子反应 4、根据反应进行的程度划分: 可逆反应和不可逆反应 5、根据反应中的能量变化划分: 放热反应和吸热反应
化合反应 A + B = AB Cu(OH)2==CuO+H2O Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3 +2NaOH H2SO4 + Na2CO3== Na2SO4+ H2O+CO2 点燃 C + O2 == CO2 AB = A + B 分解分解 置换反应 AB + C = A + BC Fe+CuSO4==FeSO4+Cu 物质的转化——初中基本反应类型 AB + CD = AD + CB 复分解反应: 2NaOH+ H2SO4 ==Na2SO4+2H2O
A: 酸+碱 盐+水 B: 酸+盐 新盐+新酸 H2SO4 + Na2CO3== Na2SO4+ H2O+CO2 C: 碱+盐 新盐+新碱 Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3 +2NaOH 盐+盐 两种新盐 • 酸、碱、盐之间发生复分解反应(必要)条件:生成气体、沉淀或水 2NaOH+ H2SO4 ==Na2SO4+2H2O CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
金属+盐溶液 新盐+新金属 一种金属与另一种金属的盐溶液发生置换反应的条件: 条件: ⑴前置后 金属活动性顺序前面的金属 能将后面的金属置换出来 ⑵盐必溶 参与反应的是可溶性盐 ⑶K、Ca、Na不能置换出盐溶液中的金属。
三、氧化还原反应 人们也常根据化学反应过程中元素的化合价是否发生变化,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。即有元素化合价发生变化的反应称为氧化还原反应。 (1)氧化反应:化合价升高的反应 (2)还原反应:化合价降低的反应 (3)氧化还原反应必须是同时进行的,有物质被氧化的同时就必须有物质被还原
Cu(OH)2==CuO+H2O Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2 CaCl2+Na2CO3=CaCO3 +2NaCl 点燃 MnO2 2KClO3==2KCl+3O2 C+O2==CO2 不一定 不一定 HCl+NH3==NH4Cl 不一定 不一定 Fe+CuSO4==FeSO4+Cu 一定 一定 一定不是 一定不 2NaOH+H2SO4 =Na2SO4 +2H2O
思考:四种基本反应类型有哪些是氧化还原反应?思考:四种基本反应类型有哪些是氧化还原反应? (3)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系: 化合反应氧化还原反应 分解反应氧化还原反应 置换反应氧化还原反应 复分解反应氧化还原反应 不全是 不全是 全部是 不是
化合反应 分解反应 氧化还原反应 置换反应 复分解反应
专题1 化学家眼中的物质世界 第一单元丰富多彩的化学物质 物质的量 (第一课时)
日常生活中,当某物质的质量很大时,一般不会用两或克表示,而用吨等更大的计量单位表示,如一辆汽车的质量为3吨,不会说是 3×106克。再如做某事花去10分钟时间,我们不会说成是用了1.9 ×10-5年。人们喜欢选用一个合适的计量单位,把很大或很小的数值变为适中,利于计算、使用。 宏观的量用微观表示非常的巨大,使用不方便
能否在宏观(可测)量与微观量之间建 立一个物理量和单位,用合适的数值表 示很大数目的微观粒子。 科学上采用“物质的量”这个物理量把一定数目的原子、分子或离子等微观粒子与可称量的物质联系起来 。 宏 观(质量) 物质的量 微 观(分子数)
一、物质的量 1、物质的量是一个物理量,表示一定数目微粒的集合体,符号为n,单位为摩尔(mol)。 2、1 mol粒子的数目是0.012kg12C中所含的碳原子数目,约为6.02×1023个。 3、1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数,符号为NA,单位mol-1。
1971年第14届国际计量大会规定了七个 基本物理量及其单位。
常见基本物理量的制定: 知识补充 米:光在真空中 s的时间间隔内所进行的路程的长度为1 m。 千克:国际千克原器是1889年第一届国际权度大会批准制造的。它是一个高度和直径均为39mm的,用铂铱合金制成的圆柱体。原型保存在巴黎国际计量局。 …… 摩尔:0.012kg 12C的原子数目为1摩尔。——如果在一定量的粒子集体中所含粒子与0.012kg 12C的原子数目相同即为1摩尔。
根据分析,你对“物质的量”有何认识? 物质的量:表示一定数目微粒的集合体。 能否把“物质的量”说成是物质的质量或物质的数量? “物质的量”是专有名词,不能随意拆开 物质的量所表示的对象是什么? “粒子”指具体的微观粒子(分子、原子、离子、质子、中子、电子以及它们的特定组合比如:NaCl)
二、物质的量的单位----摩尔 “摩尔”是“物质的量”的单位,符号“mol” “摩尔”度量的对象为微观粒子(分子、原子、离子、质子、中子、电子以及它们的特定组合比如:NaCl) 0.012kg 12C的原子数目为1摩尔。——如果在一定量的粒子集体中所含粒子与0.012kg 12C的原子数目相同即为1摩尔。
摩尔的标准 基本物理量的单位都有它的标准,如质量单位---千克的标准是国际千克原器。 摩尔的标准: 以0.012kg 12C中所含的原子数目为标准 粒子集体中所含有的粒子数与0.012kg 12C中所含的碳原子数目相同,则它的物质的量为1mol
解: 0.012kg 碳原子数= =阿伏加德罗常数 1.993 × 10-23kg 微观构成 0.012kg C-12 0.012kg 12C中所含的原子数目、既1mol 12C的数目的是多少呢? [思考] 已知:一个碳原子的质量为 1.993 × 10-23kg 求: 0.012kg 碳-12 中所含的碳原子数? 阿伏加德罗常数——1mol物质所含有的微粒数目
常见物质的量的描述方法 (能用化学式表示的用化学式,不能用化学式的用中文) 表示1mol碳原子 如 1molC (1)2molH 1 摩尔氧原子 (2)2molH+ 2 摩尔氢离子 (3)2molH2 2 摩尔氢分子 2摩尔氢气 (4)2molH2O 2摩尔水 (5)5 molSO42- 5摩尔硫酸根离子 以下物质的量的描述则不科学,不正确 1 摩尔氧 1mol钠元素 2 摩尔分子氢 1mol大米
判断下列说法是否正确 思考: 错:不是微观粒子 1:1mol大米 2:1 摩尔氧 3:1 摩尔氧原子 4:2 摩尔分子氢 5:3 摩尔 水 6:0.5 摩 二氧化碳 错误:必须指明微粒的种类,是氧原子、氧分子还是氧离子 正确 ,表示为1mol O 错误,正确表示为2mol H2 正确,表示为 3mol H2O 正确 ,表示为0.5mol CO2
三 :阿伏加德罗常数 规定: 每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。 阿伏加德罗常数:12克12c中含有的碳原子数,符号为NA 。 意大利物理学家 是一个数值 是一个衡量标准 3:近似值:6.021023 阿伏加德罗常数≠ 6.02×1023
6.02×1023 6.02×1023 6.02×1023 1 mol H2约含氢分子。 1 mol氢原子约含个氢原子。 1 mol SO42-约含个硫酸根离子。 .物质的量与阿伏加德罗常数的区别和联系 表示物质所含粒子数目多少物理量,单位是摩尔 0.012kg12C所含的原子数,单位是mol-1 阿伏加德罗常数的近似值为6.02×1023mol-1
四、物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数之间的关系四、物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数之间的关系 物质的量(n) 微粒数(N) × NA ÷ NA 微粒数(个) 物质的量(n)= 阿伏加德罗常数(个/摩) 两种物质的微粒数之比 = 物质的量之比 (与物质的状态无关) 化学方程式各项前的计量数之比=参加反应各物质的物质的量之比
[例题] • 在0.5molO2中含有的氧原子数目约是多少? • 解:O2的氧原子数为 N = n ×2 × NA =0.5 mol×2× 6.02 ×1023mol-1 = 6.02 × 1023 答:O2的氧原子数约为6.02 × 1023个。
课堂练习: 1 3、0.5molNa2SO4含有molNa+; molSO42-;约含个O。 4、0.1molNH4+中约含有个N,约含有个H. 5、1.5mol的Na2CO3中含有的Na+离子数是 含有的CO32-离子数是 , 含有的O原子数是 。 0.5 1.204X1024 6.02X1022 2.408X1023 3NA 1.5NA 4.5NA
物质的量 (第二课时) 摩尔质量及相关计算
n m m × m = M M = = n M n 一、摩尔质量 1、定义:1mol任何物质的质量,称为该物质的摩尔质量。用符号M表示,常用单位为g·mol-1在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。 2、定义式: g·mol-1 kg·mol-1 3、单位: 注意:摩尔质量只与物质的种类有关,与物质的量、 物质的质量无关
相对原 子质量 探索一 12 16 56 1摩尔任何原子的质量如果以克为单位,在数值上等于该原子的相对原子质量。 1摩尔任何原子的质量 微观粒子 宏观质量 扩大6.02 ×1023倍 1molC原子 12g 一个C原子 扩大6.02 ×1023倍 1molO原子 16g 一个O原子 扩大6.02 ×1023倍 1molFe原子 56g 一个Fe原子
式量 探索二 28 56 17 1摩尔任何离子或分子的质量如果以克为单位,在数值上等于该离子或分子的式量 1摩尔任何离子或分子的质量 微观粒子 宏观质量 扩大6.02 ×1023倍 1molCO分子 28g 一个CO分子 扩大6.02 ×1023倍 1mol Fe3+离子 56g 一个Fe3+离子 扩大6.02 ×1023倍 1mol OH-离子 17g 一个OH-离子
1摩尔任何粒子(微观)的质量如果以克为单位,在数值上等于该粒子的式量。(与物质的质量无关)1摩尔任何粒子(微观)的质量如果以克为单位,在数值上等于该粒子的式量。(与物质的质量无关) 总 结 1molCa2+的质量为 ,Ca2+的摩尔 质量为 。Na2O2的摩尔质量为。 40g 78g·mol-1 40g·mol-1 1molH2O的摩尔质量为 ,2molH2O的 摩尔质量为 。1molO含有 个 O, 质量为 ,O原子的摩尔质量为 。 18g·mol-1 6.02 ×1023 18g·mol-1 16g 16g·mol-1 摩尔质量与1 mol 物质的质量的区别与联系 区别:单位不同 联系:数值上等于其式量 g/mol g 摩尔质量只与物质的种类有关,与物质的量、物质的质量无关
二、物质的量和摩尔质量,质量的相关计算 23g 1)、1molNa的质量为 。 2molH的质量为 。 3molO的质量为 。 2g 48g 2g 2)、1molH2的质量为 。 1molH2O的质量为 。 2molH2SO4的质量为 。 3molMg2+的质量为 。 18g 196g 72g
根据上述计算,归纳物质的量(n)与物质的质量(m)、物质的摩尔质(M)之间的关系的根据上述计算,归纳物质的量(n)与物质的质量(m)、物质的摩尔质(M)之间的关系的 数学表达式:
ag a a m(Fe) NA NA = = n(Fe) × n(Fe) = = = mol N(Fe) 56 56 56g·mol-1 M(Fe) 1、公式套用 I、求agFe的物质的量?Fe原子的个数?
IV、下列哪种物质与0.2molH3PO4所含原子个数相同IV、下列哪种物质与0.2molH3PO4所含原子个数相同 N 物质的量与微粒个数成正比 n= NA A、0.4molH2O2 B、0.1molH2SO4 C、0.8molNaCl D、0.6molHNO3 2、公式套用 √
n (Na2CO3) n (Na2CO3) m (Na2CO3) n (Na+) n (CO32-) = = 2 1 n (Na2CO3) = M(Na2CO3) 3、公式套用 53gNa2CO3中含有Na+和CO32-的物质的量的 是多少?
V、等质量下列物质,所含分子数最多的是: m n= M A、CO2 B、CH4 C、O2 D、N2 4、公式理解 1.n相同,M越大,m越大 2.m相同,M越大,n越小 3.M与m,n无关,只决定与物质的种类 √
1 K2SO4 x ~ 202 2 2×101 KNO3 1×74 20.2g = 174 = 17.4 x 5、关系式法 1.质量守恒法 依据: 2.化学反应方程式 、17.4gK2SO4和 gKNO3含有相同的K+
课堂练习: 1、根据计算结果填空 1molNa的质量为 。 2molH的质量为 。 3molO的质量为 。 1molH2的质量为 。 1molH2O的质量为 。 2molH2SO4的质量为 。 3molMg2+的质量为 。 1molCa2+的质量为 , Ca2+的摩尔质量为。 0.5molSO42-的质量为 。 23g 2g 48g 2g 18g 196g 72g 40g 40g/mol 48g