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化學(xué)基本概念的知識(shí)點(diǎn)貫穿整個(gè)中學(xué)化學(xué),高考試題常以選擇題的形式出現(xiàn),以新物質(zhì)產(chǎn)生過(guò)程為栽體,考查學(xué)生對(duì)概念的理解及運(yùn)用化學(xué)視角觀察社會(huì)的敏銳程度。復(fù)習(xí)中要注意概念的內(nèi)涵與外延,要多對(duì)比,要關(guān)注生活中的化學(xué)問(wèn)題。
知識(shí)點(diǎn)歸納
一、物質(zhì)的組成
1、元素、同位素、核素、同素異形體
(1)元素:具有相同核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))的同一類原子的總稱。如:所有核電荷數(shù)為1的原子都稱作氫原子,總稱為氫元素。到目前為止,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了110余種元素。
(2)同位素:具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的同種元素的不同種原子,互稱同位素?!巴弧笔侵冈谥芷诒碇刑幱谕晃恢?。
同位素的特征是原子序數(shù)相同而質(zhì)量數(shù)不同。大多數(shù)元素都有幾種甚至十幾種的同位素。
①同位素的實(shí)例
H有三種同位素:
O有三種同位素:
C有三種同位素:
Sn有十種同位素:
U有二種同位素:
目前已知的同位素達(dá)數(shù)千種。
②同位素的穩(wěn)定性
③同位素的性質(zhì)
a.天然同位素有穩(wěn)定的百分組成
b.化學(xué)性質(zhì)幾乎相同(同種元素的同位素)
④同位素的應(yīng)用
用
作相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)
示蹤原子:用
測(cè)巖石的年齡
放射治療,如
等
核能,如
等
(3)核素:
具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子叫做核素。即質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)不完全相同的一種原子就稱為一種核素。
例如:
都各自獨(dú)立稱為核素,即10種核素(但屬于4種元素)
注意:
同一種元素的不同核素之間互稱同位素。
(4)同素異形體
同素異形體:由同種元素所形成的幾種性質(zhì)不同種單質(zhì)叫做同素異形體。如
(氧氣)和
(臭氧),紅磷(P)和白磷(
),金剛石和石墨等。
①同素異形體的物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)相似。
②性質(zhì)不同的原因是結(jié)構(gòu)不同或組成不同。
③同素異形體之間可以相互轉(zhuǎn)化,屬于化學(xué)變化,但不屬于氧化還原反應(yīng)。如:
2、原子
①原子是化學(xué)變化中的最小粒子。確切地說(shuō),在化學(xué)反應(yīng)中,原子核不變,只有核外電子發(fā)生變化。
②原子是組成某些物質(zhì)(如金剛石、晶體硅等)和分子的基本粒子。
③原子是由更小的粒子構(gòu)成的。
④原子的概念是古希臘哲學(xué)家德謨克利特從哲學(xué)的角度首先提出來(lái)的。1803年英國(guó)化學(xué)家道爾頓提出了原子說(shuō)。目前人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)正在不斷地深入。
注意:
化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)就是原子的重新排列和組合。
表1:原子與元素的聯(lián)系與區(qū)別
原 子
元 素
聯(lián) 系
具有相同核電荷數(shù)的同一類原子總稱元素元素的最小基本微粒為原子
區(qū) 別
概 念
微觀概念,化學(xué)反應(yīng)中原子核不改變,而電子層結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化
宏觀概念,化學(xué)反應(yīng)中元素種類不改變
分 類
根據(jù)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分
根據(jù)質(zhì)子數(shù)分
應(yīng) 用
說(shuō)明物質(zhì)的微觀構(gòu)成
說(shuō)明物質(zhì)的宏觀組成
含 義
既有種類含義又有數(shù)量含義
只有種類含義
3、離子
離子是指帶電荷的原子或原子團(tuán)。
①離子的種類
②離子的生成途徑
③存在離子的物質(zhì)
注意:
在金屬晶體中只有陽(yáng)離子,而沒(méi)有陰離子。分子、原子、離子均是組成物質(zhì)的基本粒子,是參加化學(xué)反應(yīng)的基本單元,是化學(xué)研究的微觀對(duì)象。
4、分子
分子是能夠獨(dú)立存在并保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種粒子。完整理解分子的概念,應(yīng)包括以下幾個(gè)方面。
①分子是一種粒子,它同原子、離子一樣是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子。如:水、氧氣、干冰、蔗糖等就是由分子組成的物質(zhì)。
②分子有質(zhì)量,其數(shù)量級(jí)約為
。
③分子間有間隔,并不斷運(yùn)動(dòng)著。
④同種分子的性質(zhì)相同,不同種分子的性質(zhì)不同。
⑤每個(gè)分子一般是由一種或幾種元素的若干原子按一定方式通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合而成的。
⑥按組成分子的原子個(gè)數(shù),可把分子分成
⑦分子間存在相互作用,此作用稱作分子間作用力(又稱范德華力)。它是一種較弱的作用力。
二、物質(zhì)的分類
(一)混合物與純凈物
1、從宏觀上講,純凈物是由一種物質(zhì)組成的?;旌衔锸怯啥喾N物質(zhì)組成的;從微觀上講,對(duì)于由分子構(gòu)成的物質(zhì),純凈物只有一種分子,而混合物有多種分子。
在判斷是混合物還是純凈物時(shí),可以從有無(wú)固定熔沸點(diǎn)考慮,一般來(lái)說(shuō),純凈物有固定的熔沸點(diǎn),而混合物由于組成物質(zhì)的成分和量的多少不固定,致使沒(méi)有固定的熔沸點(diǎn)。見(jiàn)下表:
表2:純凈物與混合物比較
純凈物
混合物
組 成
有固定組成,組成這種物質(zhì)的各元素有一定的比例關(guān)系
沒(méi)有固定組成,混合物中每種物質(zhì)的含量可以任意調(diào)配
性 質(zhì)
有固定的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
沒(méi)有固定的性質(zhì),混合物中每種物質(zhì)仍然保持著原有的性質(zhì)
分 離
不能用物理方法將組成純凈物的各元素分開(kāi),只能通過(guò)化學(xué)方法才能達(dá)到分離各元素的目的
可用物理方法將混合物中各物質(zhì)分離開(kāi)來(lái)
2、常見(jiàn)的混合物包括:
(1)高分子化合物(如蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素、聚合物等);
(2)分散系(包括溶液、膠體、濁液)
(3)同分異構(gòu)間的混合體(如二甲苯總是混合物,含鄰、間、對(duì)三種)
(4)同素異形體間的混合體
(5)其他
①氨水、氯水、王水、天然水、硬水、軟水、水玻璃、福爾馬林、鹽酸、濃硫酸;
②爆鳴氣、水煤氣、天然氣、焦?fàn)t氣、高爐煤氣、石油氣、裂解氣、空氣;
③鋼、生鐵、普鈣、漂白粉、堿石灰、黑火藥、鋁熱劑、水泥、鐵觸媒、玻璃、煤;
④煤焦油、石油及其各種餾分、植物油和動(dòng)物油。
(二)單質(zhì)與化合物
單質(zhì):由同種元素組成的純凈物叫做單質(zhì)。如:
,金剛石(C),鐵(Fe)等,HD也屬于單質(zhì)。
化合物:由不同種元素組成的純凈物叫做化合物。從不同的角度,化合物可以分成多種類型,如離子化合物和共價(jià)化合物;無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物;酸、堿、鹽和氧化物等。
1、酸
酸:電離理論認(rèn)為,電解質(zhì)電離產(chǎn)生的陽(yáng)離子全部是H+的化合物叫做酸。如:
注意:
(1)酸與酸性不同,酸性是指酸所具有的性質(zhì)或溶液的pH<7的性質(zhì)。具有酸性的物質(zhì)可以是鹽、氧化物、單質(zhì)的水溶液,如
的水溶液顯酸性,但這些物質(zhì)顯然不是酸。
(2)酸的強(qiáng)弱與酸性的強(qiáng)弱。
酸的強(qiáng)弱是物質(zhì)本身的屬性,是指酸電離出
的能力,與成酸核心元素的非金屬?gòu)?qiáng)弱、價(jià)態(tài)、結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。對(duì)于含氧酸一般非金屬性越強(qiáng),價(jià)態(tài)越高,酸越強(qiáng)。如:
①
②
對(duì)于同族的非金屬元素形成的非含氧酸,其非金屬越強(qiáng)則酸越弱。如酸性:
而酸性強(qiáng)弱是指水溶液中c(H+)大小,c(H+)大,則溶液的酸性強(qiáng),c(H+)小,則酸性弱。
(3)酸、堿的概念是發(fā)展、變化著的,目前有四種關(guān)于酸堿的理論。理論不同,酸、堿的定義、范圍、性質(zhì)也不盡相同。
2、堿
堿:電離理論認(rèn)為,電解質(zhì)電離時(shí)產(chǎn)生的陰離子全部是
的化合物叫做堿。金屬氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一般是堿。金屬性越強(qiáng),堿性越強(qiáng)。
常見(jiàn)的堿有:
。溶液顯堿性的本質(zhì)是c(OH—)>c(H+),溶液呈堿性的原因有:
(1)堿溶于水電離
(2)堿性氧化物與水反應(yīng)生成堿
(3)金屬過(guò)氧化物與水反應(yīng)
(4)某些物質(zhì)水解
(5)電解某些鹽溶液
(6)活潑金屬與水反應(yīng)
3、鹽
鹽:電離時(shí)生成金屬離子和酸根離子的化合物叫做鹽。
(1)鹽可以理解為是酸和堿中和后生成的一種較穩(wěn)定的物質(zhì),在自然界中,鹽是各種元素的主要存在形式。鹽是化學(xué)反應(yīng)時(shí)的常見(jiàn)生成物。
(2)從形成鹽的酸堿的強(qiáng)弱,鹽可分為:
(3)鹽的一般分類
正鹽:酸堿完全中和后的生成的鹽。如:
等。
酸式鹽:酸中氫被部分中和后生成的鹽。如:
等。
堿式鹽:堿中氫氧根被部分中和后的生成物。如:
等。
復(fù)鹽:電離時(shí)產(chǎn)生兩種或兩種以上金屬陽(yáng)離子(其中一種也可以是銨離子)的鹽。如:
等。
(4)鹽的一般性質(zhì)
①絕大部分鹽是離子化合物,是強(qiáng)電解質(zhì);
②鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、硝酸鹽都易溶于水;
③鹽的絕大部分在通常情況下是晶體(固體);
④鹽溶液可顯中性、酸性或堿性。
4、氧化物
氧化物:由兩種元素組成,其中一種元素是氧元素的化合物叫做氧化物。如
等,而
因含三種元素,不屬于氧化物,可稱為含氧化合物。
氧化物的分類
(1)按組成元素分成
①金屬氧化物:CaO…
②非金屬氧化物:
…
(2)按化學(xué)性質(zhì)分成
①堿性氧化物:CaO…
②酸性氧化物:
…
③不成鹽氧化物:CO,NO…
④過(guò)氧化物:
⑤兩性氧化物:
…
單質(zhì)、酸、堿、鹽、氧化物間的轉(zhuǎn)化
三、物質(zhì)的變化和性質(zhì)
1、物理變化與化學(xué)變化
(1)物理變化:
沒(méi)有生成其他物質(zhì)的變化。即物理變化僅是物質(zhì)形態(tài)的變化。如:水的三態(tài)轉(zhuǎn)化,石油的分餾,用
萃取碘水中的碘。物理變化過(guò)程中可能發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂或者形成化學(xué)鍵,如食鹽晶體熔化時(shí)就是破壞晶體中的離子鍵,而液體NaCl降溫變成晶體時(shí),又形成了離子鍵。
(2)化學(xué)變化:
變化時(shí)生成其他物質(zhì),這種變化叫做化學(xué)變化。又叫化學(xué)反應(yīng)。與物理變化相比,化學(xué)變化有以下特征:
①有新物質(zhì)生成
②常伴有放熱、發(fā)光、變色、發(fā)聲等現(xiàn)象
③變化的本質(zhì)是:舊鍵斷裂、同時(shí)新鍵形成。如:石油裂化,煤干餾,胃內(nèi)消化食物等。
化學(xué)變化過(guò)程的同時(shí)也發(fā)生了物理變化。例如,點(diǎn)燃蠟燭時(shí),石蠟受熱熔化是物理變化,石蠟燃燒生成
和
是化學(xué)變化。
2、物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)
物理性質(zhì):物質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化就表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì),叫做物理性質(zhì)。如顏色、狀態(tài)、氣味、溶解性、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度、密度等。物理性質(zhì)是物質(zhì)本身的一種屬性,一般指不涉及物質(zhì)化學(xué)組成改變的一類性質(zhì)。
化學(xué)性質(zhì):物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)叫做化學(xué)性質(zhì)?;瘜W(xué)性質(zhì)也是物質(zhì)本身的一種屬性,是化學(xué)研究的主要對(duì)象之一,是學(xué)習(xí)化學(xué)的主要內(nèi)容。
(1)化學(xué)性質(zhì)主要包括
①氧化性、還原性
②酸性、堿性
③穩(wěn)定性
④絡(luò)合性
(2)影響化學(xué)性質(zhì)的因素
①物質(zhì)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)是影響化學(xué)性質(zhì)的最重要因素,結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì)。結(jié)構(gòu)包括:原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、離子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)等。
②物質(zhì)的濃度對(duì)化學(xué)性質(zhì)也有影響,如濃
與稀
的性質(zhì)不同,濃
與稀
的性質(zhì)不同等。
表3:物理變化和化學(xué)變化的區(qū)別與聯(lián)系
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