第一单元化学基本概念 第1讲物质的组成 分类 一 物质的组成 1 原子是 中的最小微粒 2 分子是保持物质 的一种微粒 3 离子是 的原子或原子团 4 原子团是两个或多个原子结合在一起作为一个整体参加5 元素是 相同的一类原子的总称 元 素的存在形式有 化学变化 化学性质 带电 根 基 化合态 游离态 质子数 或核电荷数 6 核素是具有一定数目的 和一定数目的 的一种原子 质子 中子 质子数 中子数 单质 7 具有相同 和不同 的原子互称为同位素 8 同素异形体是同种元素形成的结构不同的 二 物质的分类 三 物质的变化与性质 没有生成新物质的变化 1 物质的变化 生成了新物质的变化 1 物理变化 2 化学变化 2 物质的性质 化学变化 化学变化 1 物理性质 物质不需要发生 就表现出来的性质 如颜色 状态 气味 熔点 沸点 硬度 密度 溶解性 挥发性 导电性等 2 化学性质 物质在 中表现出来的性质 如可燃性 毒性 氧化性 还原性 稳定性 活泼性等 3 化学反应的分类 分解反应 复分解反应 1 从物质种类的变化角度分 化合反应 置换反应和 即四大基本反应类型 2 从有无电子转移的角度分 氧化还原反应和 非氧化还原反应 3 从反应热效应的角度分 放热反应和 4 根据反应程度不同分 可逆反应和 5 根据有无离子参加反应分 离子反应和 吸热反应 不可逆反应 非离子反应 四 四种基本反应类型 物质 两种或 两种以上的物质 化合物 单质 化合物 化合物 A B C A B C A BC B AC 或 A BC BA C AB CD AD CB CaO H2O Ca OH 2 Zn 2HCl ZnCl2 H2 BaCl2 Na2SO4 BaSO4 2NaCl 五 溶液 胶体和浊液1 分散系的相关概念 1 分散系 一种或多种物质分散在另一种或多种物质中所 得到的体系 溶液 胶体 浊液 2 分散质 被分散的物质 3 分散剂 分散或容纳分散质的物质 2 分散系的分类按照分散质粒子的大小 将分散系分为 图1 1 1 3 胶体的性质 光亮的通路 胶体粒子对光线散射 1 丁达尔效应 当一束光通过胶体时 胶体内会出现一条 这是由 形成 的 利用该性质可区分胶体与溶液 电性 2 介稳性 胶体的稳定性介于溶液和浊液之间 在一定条件下能稳定存在 属于介稳体系 其原因 胶体粒子所带电荷 相同 相互排斥 胶体粒子的布朗运动 3 聚沉 胶体粒子聚集成较大颗粒 从而形成沉淀从分散剂里析出的过程 使胶体聚沉的方法 加入 加入 电解质 带相反电荷的胶体 加热 4 电泳 在 的作用下 胶体粒子在分散剂中 的现象 例如 在Fe OH 3胶体中通直流电源 带正电荷的 Fe OH 3胶体粒子将向 移动 电场 作定向移动 4 胶体的制备 阴极 饱和FeCl3溶液 Fe OH 3胶体的制备 向沸水中逐滴加入 继续煮沸至溶液呈 色 停止加热 即制得Fe OH 3胶体 化学方程式为 红褐 5 溶液 1 概念 溶液 一种或几种物质分散到另一种物质里所形成的均 一 稳定的混合物 溶质 被溶解的物质 溶剂 能溶解其他物质的物质 2 分类 饱和溶液 在一定温度下 一定量的溶剂里不能再溶解 某溶质时的溶液 叫做这种溶质的饱和溶液 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溶质时的溶液 叫做这种溶质的不饱和溶液 3 溶解度和溶质的质量分数 溶解度 溶质的质量分数 4 溶解度曲线 图1 1 2是硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线 是根据不同温度下它 们的溶解度值绘制的 图1 1 2 在一定温度下 某溶质在100g溶剂里达到 饱和状态时所溶解的质量 考点1 物质的组成 1 物质的组成图1 1 3 2 离子 或根 与基团的区别 3 同位素和同素异形体的区别 例1 下列有关微粒之间关系和特征的描述正确的是 思路指导 先弄清同位素与同素异形体 同系物与同分异构体之间的区别 同位素的研究对象是原子 而同素异形体的研究对象是单质 同系物是相似结构的同一类物质 同分异构体是分子式相同 结构不同的物质 解析 C60 C70 C540是碳元素形成的三种不同的单质 互为同素异形体 A选项错误 新戊烷和2 2 二甲基丙烷是同一种物质 B选项错误 的质子数都是78 中子数分别是124和120 二者互为同位素 C选项错误 答案 D 例2 以下说法正确的是 A 1mol水分子中含有2mol氢元素和1mol氧元素B 1个二氧化碳分子由1个碳原子和1个氧分子组成C 2molKClO3中含有2molCl D 35Cl和37Cl是两种不同的氯原子答案 D 考点2 物质的分类 1 纯净物和混合物 1 纯净物和混合物的区别 2 常见的混合物 高分子 如蛋白质 纤维素 聚合物 淀粉等 分散系 如溶液 胶体 浊液等 同分异构体 如邻二甲苯和间二甲苯 3 常见特殊名称的混合物 石油 石油的各种馏分 煤 漂粉精 碱石灰 福尔马林 油脂 天然气 水煤气 钢铁 黄铜 含Zn 青铜 含Sn 铝热剂 黑火药等 2 氧化物的两种分类及相互关系 氧化物的相互关系 碱性氧化物一定是金属氧化物 金属氧化物不一定是碱性氧化物 酸性氧化物不一定是非金属氧化物 非金属氧化物也不一定是酸性氧化物 3 碱和盐的分类 1 某些碱的交叉分类 2 某些盐的交叉分类 例3 2013年四川高考 下列物质分类正确的是 A SO2 SiO2 CO均为酸性氧化物B 稀豆浆 硅酸 氯化铁溶液均为胶体C 烧碱 冰醋酸 四氯化碳均为电解质D 福尔马林 水玻璃 氨水均为混合物 思路指导 弄清各类所属物质的特点与概念是解题的关键 如非金属氧化物不一定是酸性氧化物 胶体与溶液在物质分类中是并列关系 电解质是化合物 等等 解析 CO不能与水反应生成酸 不是酸性氧化物 A项错误 氯化铁溶液不是胶体 B项错误 四氯化碳不是电解质 C项错误 答案 D 例4 某化学兴趣小组欲研究H2SO4 NaCl KCl Na2CO3 FeCl3 NaOH的性质 对于如何研究 他们设计了以下两种研究方案 方案 将它们按照酸 碱 盐进行分类 然后分别溶于水得到溶液 进行实验 方案 将它们按照钠盐 钾盐 铁盐和其他化合物进行分类 然后分别溶于水得到溶液 进行实验 下列说法正确的是 A 常温时少量铜粉分别投入上述溶液中 按照方案 的分类 能够完全溶解铜粉的只有酸 H2SO4 溶液和盐 FeCl3 溶液B 设计方案 的同学取某种溶液 往其中加入上述的钾盐溶液 有白色沉淀生成 再加入稀硝酸 沉淀不消失 则该 溶液中可能含有Ag C 按照方案 的分类 属于碱的有Na2CO3 NaOHD 这两组同学在研究物质时只使用了实验方法 观察法 解析 铜粉不能溶于稀硫酸 A选项错误 题中钾盐只有KCl 向溶液中加入KCl溶液和稀硝酸 产生的白色沉淀可能为AgCl 所以加入的溶液中可能含有Ag B选项正确 Na2CO3属于盐类 C选项错误 这两组同学在研究物质时除了使用了实验方法 观察法外 还使用了分类法 D选项错误 答案 B 考点3 物质的变化与性质 物理变化和化学变化的比较 化学之 化 风化 结晶水合物在自然条件下失去部分或全部结晶水 的过程 催化 催化剂改变反应速率的过程 催化剂本身参与化学反应 但其质量和化学性质在反应前后都不改变 酸化 向某物质中加入稀酸使溶液呈酸性的过程 钝化 常温下 浓硫酸 浓硝酸使Fe Al等金属表面氧 化而生成一层致密的氧化膜的现象 水化 物质与水作用的过程 氢化 硬化 液态油在一定条件下与H2发生加成反应生 成固态脂肪的过程 皂化 油脂在碱性条件下发生水解反应的过程 老化 橡胶 塑料等制品露置于空气中 因受空气氧化 日光照射等作用而变硬发脆的过程 硫化 向橡胶中加硫 改变结构以改善橡胶的性能 减 缓其老化速度的过程 裂化 在一定条件下 分子量大 沸点高的烃断裂为分 子量小 沸点低的烃的过程 酯化 醇与酸反应 生成酯和水的过程 硝化 苯环上的H被 NO2取代的过程 磺化 苯环上的H被 SO3H取代的过程 例5 奥运会会旗是五环旗 假定奥运五环旗中的每一个环表示一种物质 相连环物质间一定条件下能发生反应 不相连环物质间不能发生反应 四种反应中必须包含化合反应 置换反应及复分解反应 符合的一组是 图1 1 4 思路指导 分析该题时可从图示分析 黄可与蓝 黑反应 绿可与黑 红反应 逐项分析 从而得出结果 也可用代入法求解 将A B C D选项中的物质分别代入得结果 解析 A项 Ag不能与CuSO4溶液反应 C项 无置换反应 且稀硫酸与Al OH 3即黑与红反应 D项 Al不能与Mg CO2反应 Fe2O3不能与KOH CO2反应 故只有B项符合 Fe与O2发生化合反应 Fe与稀硫酸发生置换反应 NaOH溶液与稀硫酸发生复分解反应 答案 B 例6 下表各组物质中 满足图1 1 5物质一步转化关系 的选项是 图1 1 5 答案 C 考点4 分散系 胶体 1 几种分散系的比较 续表 2 胶体的性质及制备 1 胶体的性质 续表 2 胶体的制备与提纯 例7 磁流体是电子材料的新秀 它既具有固体的磁性 又具有流体的流动性 制备时将等物质的量的FeSO4和Fe SO4 3溶液混合 滴入过量的氢氧化钠溶液中 随后滴入油酸钠溶液 即可形成黑色的分散质粒子直径为5 5 36nm的磁流体 下列 说法正确的是 A 所得的分散系属于溶液B 所得的分散系中的分散质为Fe2O3C 当一束可见光通过该分散系时会出现光亮的 通路 D 该分散系很不稳定 思路指导 解题时明确胶体和溶液的区别 同时还要抓住胶体区别于其他分散系的本质特征 分散质粒子直径在1 100nm之间 丁达尔效应是胶体特有的现象 解析 根据题意可知磁流体分散质粒子直径是5 5 36nm 故所得分散系属于胶体 A项不正确 胶体具有一定的稳定性 D项不正确 具有磁性的铁的化合物是Fe3O4 B项不正确 答案 C 例8 2013年湖北模拟 下列关于溶液和胶体的叙述正 确的是 A 溶液是电中性的 胶体是带电的B 通电时 溶液中的溶质粒子向两极移动 胶体中的分散质粒子向某一极移动C 溶液中溶质分子的运动有规律 胶体中分散质粒子的运动无规律 即布朗运动D 一束光线分别通过溶液和胶体时 后者会出现明亮的光路 前者则没有答案 D 规律方法 物理变化和化学变化辨析 根据是否有新物质生成来辨别物理变化和化学变化 应注意 升华 萃取 分液 蒸馏 分馏 吸附 盐析 金属导电 焰色反应 电离等都归为物理变化 脱水 蛋白质变性 水解 同素异形体互变 同分异构体互变 电解 熔融盐导电 电解质溶液导电等都归为化学变化 物理变化和化学变化的重点内容如图1 1 6所示 图1 1 6 归纳总结 1 化学变化中一定存在化学键的断裂和形成 但存在化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化 如金属的熔化 NaCl溶于水 NaCl晶体从溶液中析出 从浓盐酸中挥发出HCl气体等变化中虽有化学键断裂或形成 但仍属于物理变化 2 化学变化与物理变化的联系 化学变化过程中一定伴随物理变化 而物理变化过程中不一定发生化学变化 3 化学变化研究的前提是原子核不变 核裂变 虽有新物 质生成 但不属于化学变化 例9 物质的变化千奇百怪 但概括起来就两大类 即 物理变化和化学变化 下列说法正确的是 A 有化学键破坏的变化一定属于化学变化B 发生了颜色变化的过程一定是化学变化C 有气泡产生或沉淀析出的变化一定是化学变化D 燃烧一定是化学变化 解析 A项 如氯化钠溶于水 虽然离子键被破坏 但不属于化学变化 B项 如氧气降温加压变成淡蓝色液体 颜色发生变化 但属于物理变化 C项 外界压强减小 气体溶解度减小而产生气泡 固体物质溶解度减小而析出沉淀 都是物理变化过程 答案 D 例10 下列变化一定属于化学变化的是 导电 爆炸 缓慢氧化 SO2使品红溶液褪色 无水硫酸铜由白变蓝 工业制O2 白磷转化为红磷 久置浓硝酸变黄 16O与18O间的相互转化 B D A C 答案 B 实验探究 胶体的制备和性质 考向分析 胶体的制备 性质 鉴别和分离在高