物质及其变化
PS:侯德榜联合制碱法、结晶牛胰岛素
一、物质的分类:
1.原子、分子、离子概念比较
(1)原子、分子、离子的概念
原子是化学变化中的最小微粒。分子是保持物质化学性质的最小微粒,离子是带电荷的原子或原子团,分为阳离子和阴离子
2、元素
元素是具有相同质子数的一类原子的总称。元素在自然界的存在形式有游离态和化合态。①游离态:元素以单质形式存在的状态。②化合态:元素以化合物形式存在的状态。
Tips:
由同一种元素组成的物质不一定是单质——由12C和13C组成的石墨则是纯净物
纯净物有固定熔、沸点;
碱性氧化物一定是金属氧化物,但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(Mn2O7为酸性氧化物)。
Ⅱ分散系(混合物)
分散系:分散系是指把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
胶体:气溶胶、液溶胶、固溶胶。特性:布朗运动;丁铎尔效应。
二、物质的转化
酸:碱:
盐:
酸碱盐的转化:
酸+碱=盐+H2O;酸+金属=盐+氢气;酸+碱性氧化物=盐+H2O;酸+弱酸盐=较弱酸+新盐;碱+酸性氧化物=盐+H2O;强碱+弱碱盐=较弱碱+新盐;
酸性氧化物+H2O=酸;碱性氧化物+H2O=碱
氢氧化钠的制取:
(1)Na2O+H2O==2NaOH;
(2)2NaCl+2H2O==2NaOH+H2+Cl2;
(3)Na2CO3+Ca(OH)2==NaOH+CaCO3。
三、离子反应
据初中所学判断,下列物质中能导电吗?为什么?请大家思考。
盐酸、NaOH溶液、NaCl固体、石墨、蔗糖溶液、K2SO4溶液、酒精溶液、Cu,NaCl溶液。
1、电解质:在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。
(1)能够导电的物质不一定全是电解质。
(2)电解质必须在水溶液里或熔化状态下才能有自由移动的离子。
(3)电解质和非电解质都是化合物,单质既不是电解也不是非电解质。
(4)溶于水或熔化状态;注意:“或”字
(5)溶于水和熔化状态两各条件只需满足其中之一,溶于水不是指和水反应;
(6)化合物,电解质和非电解质,对于不是化合物的物质既不是电解质也不是非电解质
电离方程式:化学式和离子符号表示电离过程
注意:NaHCO3=Na++HCO3-
2、离子反应:
(1)定义:有离子参加的反应。
类型:①复分解反应型:(当有难溶物:CaCO3难电离物,弱电解质:H2O、弱酸、弱碱)以及挥发性物质(如HCl)生成时离子反应可以发生。
②离子间的氧化还原反应型:取决于氧化剂和还原剂的相对强弱,氧化剂和还原剂越强,离子反应越完全。③络合反应;④双水解反应,以后再介绍
(2)离子方程式:用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子
离子方程式的书写:可按照“写、拆、删、查”这四个步骤来写:
正确写出化学方程式;易溶于水且易电离的物质写成离子形式,其他物质写化学式;删去方程式两边没反应的离子;检查方程式两边各元素、原子个数质量守恒和电荷数是否守恒并简化。
(3)书写离子方程式的有关规定:难溶于水的物质,难电离的物质(弱酸、弱碱、水),气体,非电解质,氧化物,一律写成化学式。
①难溶于水的:硅酸H2SiO3难溶,碱中NaOH、KOH、Ba(OH)2、NH3·H2O可溶,Ca(OH)2微溶,其余一般不溶于水。盐只有钾、钠、铵盐、硝酸盐全溶于水且都是强电解质。氯化物中AgCl、Hg2Cl2不溶,硫酸盐中BaSO4、PbSO4不溶,CaSO4、Ag2SO4微溶。
②常见的弱酸、弱碱(难电离物质)
弱酸:HF、HClO、H2CO3、H2S、H2SO3、CH3COOH(有机酸)、H3PO4等
弱碱:NH3·H2O多数难溶性碱
③单质、氧化物在离子方程式中一律写化学式
④反应物中微溶物处于溶液状态(稀溶液)应写成离子的形式,处于悬浊液或固态时,应写成化学式,生成物中有微溶物一律写成化学式
⑤一般浓硫酸写成化学式,浓盐酸、浓硝酸写成离子形式
⑥多元弱酸的酸式盐的酸根离子在离子方程式中不能拆开写
3、离子共存(离子之间不能发生反应)
离子共存问题:即互相之间发生反应的离子不能共存
在强酸性溶液中不能存在大量的氢氧根;
强碱性溶液中不能大量存在弱碱金属离子;
能形成络离子的也不能共存;
生成难溶物或微溶物的不能大量共存;
生成气体或挥发性物质的不能大量共存;
生成难电离的物质的不能大量共存;
发生氧化还原反应的不能大量共存。
注意题目是否给出附加条件:
例如:酸碱性,在酸性溶液中除题给离子外,还应有大量H+,在碱性溶液中除题给离子外,还应有大量OH-;
是否给定溶液无色,若给定无色时则应排除:Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄棕色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫色)。
4、与量有关的离子反应(少定多变)
少量CO2与足量Ca(OH)2的反应
过量CO2与少量Ca(OH)2的反应
5、离子鉴定
四、氧化还原反应
1、氧化反应/还原反应
①从得失氧的角度分析氧化还原反应——得氧为氧化,失氧为还原;
从化合价变化的角度分析氧化还原反应——化合价升高为氧化反应,化合价降低为还原反应;
从电子得失的角度:氧化还原反应的实质——电子的得失或偏移;
氧化还原反应实质的表示方法
A、双线桥法
a、两条线桥从反应物指向生成物,且对准同种元素
b、要标明得、失电子,且数目要相等。
c、箭头不代表电子转移的方向
B、电子转移法即单线桥法
a、一条线桥表示不同元素原子得失电子的情况。
b、不需标明得、失电子,只标明电子转移的数目。
c、箭头表示电子转移的方向。
d、单线桥箭头从还原剂指向氧化剂
PS:氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
置换反应都是氧化还原反应。
化合反应不都是氧化还原反应,有单质参加的化合反应是氧化还原反应;
分解反应不都是氧化还原反应,有单质生成的分解反应才是氧化还原反应;
复分解反应都不是氧化还原反应。
2、常见的氧化剂、还原剂
3、强弱对比
(1)对于同一元素
高价态——氧化剂(HClOHClO4)
低价态——还原剂
中间价态——兼有
(2)金属活动性顺序
(3)根据氧化反应方程式判断
氧化性:氧化剂氧化产物
还原性:还原剂还原产物
(4)根据反应需要的条件判断
反应条件越温和,则还原性或氧化性越强
(5)一般溶液的酸性越强或温度越高或浓度越大,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强
3、配平
物质守恒——对应的元素以及原子数目守恒;
电子配平——得失电子守恒、电荷守恒;
利用环境配平——根据环境判断产物及是否需要加H2O。
例:NaClO与SO2的反应
NH3+O2==NO+H2O(催化剂,加热)
Cu+HNO3=Cu(NO3)2+NO↑+H2O
KMnO4+HCl=KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O
FeS2+O2===Fe2O3+SO2(高温)