【化学(一)物质及其变化】物质的分类及转化

【化学(一)物质及其变化】物质的分类及转化本篇为化学第一篇 介绍的是第一张第一节的内容 物质的分类及转化


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一、物质的分类

课本上给出了一些理论性的介绍,我们这里更清晰地总结列举一下

  • 每一种素都可以形成单质;
  • 由同一种素形成的几种性质不同的单质叫做这种素的同素异形体;

需要注意同素异形体概念中的一些关键词,比如同一种素单质,在做选择题时如果不能完全匹配上概念,那么这个选项就是错误的。

物质的分类有很多种,以不同的标准分类可以得到不同的结果

  • 从素组成分类可以分成纯净物、混合物、单质、化合物等,课本上给出了一个详细的树状图
    从素组成分类得到的树状图
  • 也可以从组成的离子角度来对一些物质进行分类,课本上也给出了例子
    从离子角度分类
  • 也可以从物质的性质来进行分类,比如酸碱性、可溶性等;

二、分散系及其分类

2.1 分散系相关概念

我们首先来看一下课本上对于分散系概念的介绍

化学上把一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物,叫做分散系。分散系中被分散成粒子的物质叫做分散质,另一种物质叫做分散剂

其实很好理解,比如我们泡一杯咖啡,咖啡粉就是分散质,水就是分散剂。

2.2 分散系的分类

我们可以根据分散质粒子的直径大小对分散系进行分类

  • 分散质粒子的直径小于1nm的是溶液
  • 分散质粒子直径大于100 nm的是乳浊液悬浊液
  • 分散质粒子的直径为1~100 nm的分散系是胶体

胶体的种类很多,按照分散剂的不同,可分为液溶胶气溶胶固溶胶

  • 分散剂是液体的,叫做液溶胶,如Fe(OH);胶体;
  • 分散剂是气体的,叫做气溶胶,如云、雾;
  • 分散剂是固体的,叫做固溶胶,如有色玻璃;

2.3 丁达尔效应

什么是丁达尔效应?

丁达尔效应是光传播途中遇到微粒时,由于光波的波长大于微粒尺度而发生的散射现象,具体表现就是当光穿过胶体时会有一条光亮的“通路”,而当光穿过溶液时却没有这种现象,所以丁达尔效应常作为区分胶体与溶液的一种物理方法。

三、物质的转化

3.1 酸碱盐的性质

在开始研究酸碱盐的性质之前我们先来复习一下金属活动性顺序K、Ca、Na、Mg、Al,Zn、Fe、Sn、Pb、(H),Cu、Hg、Ag、Pt、Au。

其次我们来复习一下我们初中学习过的基本反应类型

基本反应类型 定义
化合反应 化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应。其中部分反应为氧化还原反应,部分为非氧化还原反应。此外,化合反应一般释放出能量。可简记为A+B=AB
分解反应 由一种物质生成两种或两种以上其它的物质的反应叫分解反应。简称一分为二,表示为AB=A+B。只有化合物才能发生分解反应
置换反应 一种单质与化合物反应生成另外一种单质和化合物的化学反应,包括金属与金属盐的反应,金属与酸的反应等。可简记为AB+C=A+CB
复分解反应 由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。其实质是:发生复分解反应的两种物质在水溶液中相互交换离子,结合成难电离的物质——沉淀、气体、水(弱电解质),使溶液中离子浓度降低,化学反应即向着离子浓度降低的方向进行。可简记为AB+CD=AD+CB

另外我们知道酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子的结合,并不属于复分解反应。

3.1.1 酸的化学性质

化学性质 反应条件 反应方程式
活泼金属+酸→盐+氢气 无(此处酸不包括浓硫酸和硝酸,金属不包含钾钙钠) Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
金属氧化物+酸→盐+水 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
碱+酸→盐+水 NaOH+HCl=NaCl+H2O
盐+酸→新盐+新酸 生成物中有沉淀、气体或水 AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3 BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
紫色石蕊试液遇酸变红,无色酚酞试液遇酸不变色

这里解释一下活泼金属+酸→盐+氢气时为什么不考虑浓硫酸或者浓硝酸,以及金属不包括钾钙钠。

  • 浓硫酸和浓硝酸是强氧化性的两种酸,可以与活泼性在氢之后的金属反应,比如铜可以在加热的条件下和浓硫酸反应,银和铜在没有条件的情况下可以和硝酸反应;
  • 钾钙钠三种金属活泼性太强,将其加入到酸溶液中,这三种金属会先与水反应生成氢气和碱,之后再与酸发生反应,虽然表面看来也产生了氢气,但是反应实质并不是活泼金属与酸反应生成氢气;

3.1.2 碱的化学性质

化学性质 反应条件 反应方程式
非金属氧化物+碱→盐+水 CO2、SO2、SO3等酸性氧化物才能与碱反应,碱要可溶 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
酸+碱→盐+水 NaOH+HCl=NaCl+H2O
盐+碱→新盐+新碱 反应物均可溶,生成物中有沉淀 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
紫色石蕊试液遇碱溶液变蓝,无色酚酞试液遇碱溶液变红

非金属氧化物+碱→盐+水虽然生成了盐和水,但是不属于复分解反应,因此可以知道只有盐和水生成的反应不一定是复分解反应。

这里解释一下为什么非金属氧化物+碱→盐+水不属于复分解反应,复分解反应的条件是双交换,价不变,反应物中有沉淀、气体或者水,而非金属氧化物+碱→盐+水这个反应中非金属氧化物本身并没有发生电离,不存在双交换所以不属于复分解反应。

3.1.3 盐的性质

化学性质 反应条件 反应方程式
盐溶液+金属→新盐+新金属 前换后(金属活动顺序),盐可溶 CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu
盐+酸→新盐+新酸 生成物中有沉淀、气体或水 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
盐溶液+碱溶液→新盐+新碱 反应物均可溶,生成物种有沉淀 Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH
盐溶液+盐溶液→新盐+新盐 反应物均可溶,生成物种有沉淀 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
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编程小号
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