苏教版高中化学必修1知识点梳理

高中化学必修一作者郑先晖四大专题化学家眼中的物质世界从海水中获得的化学物质从矿物到基础材料硫、氮和可持续发展专题一化学家眼中的物质世界丰富多彩的化学物质研究物质的实验方法人类对原子结构的认识丰富多彩的化学物质物质的分类及转化物质的量物质的聚集状态物质的分散系物质的分类为了更好地认识和研究物质，人们常根据物质的组成、状态、性能等对物质进行分类。1．根据物质的聚集状态，将物质分为气态物质、液态物质和固态物质。2．根据物质的导电性，将物质分为导体、半导体和绝缘体。3．根据物质在水中的溶解性，将物质分为可溶性物质、微溶性物质和难溶性物质。4．根据物质的组成对物质进行分类5．根据物质的性质进行分类例如，对于能与酸或碱反应的氧化物来说，可将其分为酸性氧化物和碱性氧化物。通常把能与酸反应生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，如CaO、Na2O，把能与碱反应生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物，如CO2、SO2。物质的转化同一类物质在组成及性能方面往往具有一定的相似性。一定条件下，不同类别的物质之间是可以相互转化的。研究物质的转化，不仅可以揭示物质转化所遵循的规律，更重要的是利用物质的转化可以进一步制造人类需要的新物质。为了更好地研究物质间的相互转化，根据化学反应的特征，将化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应等，现列表如下：表达形式反应类型实例(化学方程式)A＋B===AB化合反应CaO＋H2O===Ca(OH)2AB===A＋B分解反应CaCO3===CaO+CO2↑AB＋C===A＋CB置换反应Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑AB＋CD===AD＋CB复分解反应CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O温高物质的量一、物质的量及其单位1．物质的量国际单位制中7个基本物理量之一，它表示含有一定数目的粒子的集合体，符号为n。2．物质的量的单位——摩尔(1)标准：1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子相同，约为6.02x1023。(2)符号：mol(3)计量对象:原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子。3．阿伏加德罗常数把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，用6.02x1023mol-1表示，符号为NA。4．物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)的关系n＝N/NA5.摩尔质量1．概念:单位物质的量的物质所具有的质量。符号：M。单位：g/mol。2．物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)的关系n＝m/M。典例分析下列关于物质的量的叙述中，错误的是()A．1mol任何物质中都含有6.02×1023个分子B．0.012kg12C中约含有6.02×1023个碳原子C．1molH2O中含有2mol氢和1mol氧D．1molNe约含有6.02×1024个电子解析A项错在“都含有6.02×1023个分子”上，其一，物质不一定都是分子构成的；其二，应该是“约含有”。C项错在“含有2mol氢和1mol氧”上，H2O分子中含有氢原子和氧原子，该项没有表达清楚氢原子和氧原子。答案AC物质的聚集状态1、物质的聚集状态主要有气态、液态和固态三种。不同和聚集状态的特性如下：物质的聚集状态微观结构微粒运动宏观性质固态微粒紧密排列，微粒间的空隙很小在固定位置上振动有固定形状，几乎不能被压缩液态微粒排列较紧密，微粒间空隙较小可以自由移动没有固定形状，不易被压缩气态微粒之间的距离较大可以自由移动没有固定形状，容易被压缩二、气体摩尔体积(1)定义：单位物质的量的气体所占有的体积。符号：Vm，单位L/mol或m3/mol。(2)计算公式：Vm=V/n。(3)影响气体摩尔体积的因素①气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。②标准状况下，气体摩尔体积为22.4L/mol。典例分析下列说法正确的是()A．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4LB．0.5molH2所占的体积是11.2LC．标准状况下，1molH2O的体积为22.4LD．标准状况下，28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L解析有6.02×1023个分子的物质的物质的量是1mol，在标准状况下，1mol气体物质的体积约是22.4L，但A选项中的1mol分子不一定是气体，错误；B选项氢气虽是气体，但没有指明气体所处的状况，因此，0.5molH2的体积也不一定就是11.2L；C选项中的水在标准状况下不是气体而是固液混合物，所以也错误；D选项中，虽是混合气体，但是N2和CO的摩尔质量相等，两者以任意比例混合，其摩尔质量数值不变，故28gN2和CO的混合气体的物质的量是1mol，标准状况下其体积约为22.4L，正确。答案D物质的分散系一、分散系1．分散系的定义一种或几种物质(称为分散质)分散到另一种物质(称为分散剂)中形成的体系称为分散系。2.分散系的分类3．胶体(1)定义：分散质粒子的直径在1-100nm之间的分散系叫做胶体。(2)胶体的性质①丁达尔效应：当光束通过胶体时，在垂直于光线的方向可以看到一条光亮的‘通路’，该现象称为丁达尔效应。丁达尔效应是物理变化。②胶体的分散质能通过滤纸孔隙，但不能透过半透膜。③聚沉现象胶体粒子在适当的条件下相互结合成直径大于100nm的颗粒而沉降下来的过程，叫胶体的聚沉。二、电解质和非电解质1．定义电解质：在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。非电解质：无论是在水溶液中还是在熔融状态下均以分子形式存在，而不能导电的化合物。2．常见的电解质、非电解质(1)常见的酸、碱、盐类、活泼金属氧化物、H2O等均为电解质。例如酸：H2SO4、HNO3、HCl、H2CO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等。碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、NH3·H2O、Ca(OH)2等。盐：NaCl、KNO3、MgCl2、BaSO4、CaCO3等。部分氧化物：H2O、Na2O、Al2O3等。(2)大多数非金属氧化物(如CO2、SO2、CO等)、大部分有机物(如酒精、蔗糖等)为非电解质。三、电离1．定义：电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程称为电离。2．电离方程式的书写(1)离子电荷数等于它对应的化合价数值，离子电荷的正负取决于化合价的正负。(2)原子团不能拆开，例如Ax(ROn)y===xAy＋＋y(ROn)x-(3)要遵循质量守恒定律和电荷守恒定律。3．酸、碱、盐的定义(从电离的角度)(1)酸：电离时生成的阳离子全是H+的化合物叫做酸。酸的电离通式一般为：酸―→H＋＋酸根离子，如HCl===H++Cl+，H2SO4===2H++SO42-。(2)碱：电离时生成的阴离子全是OH-的化合物叫做碱。碱的电离通式一般为：碱―→金属离子(或NH4＋)＋OH－，如NaOH===Na++OH-。（3)盐：电离时生成金属阳离子或NH4＋和酸根阴离子的化合物叫做盐。盐的电离通式一般为：盐―→金属阳离子(或NH4＋)＋酸根阴离子。研究物质的实验方法•物质的分离和提纯•常见物质的检验•溶液的配制与分析物质的分离和提纯一、物质的分离与提纯1．物质的分离：将混合物中各物质通过物理变化或化学变化把各成分彼此分开的过程。2．物质的提纯：把混合物中的杂质除去，得到纯净物的过程。二、分离和提纯的常用方法1．过滤过滤是分离液体和不溶性固体混合物最常用的方法之一，主要是除去液体中难溶性组分的。(1)过滤时用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)过滤的操作要点①一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；②二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘，滤液液面应略低于滤纸的边缘；③三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的尖嘴应与玻璃棒接触；玻璃棒的底端应和漏斗的三层滤纸处轻轻接触；漏斗颈的末端应与烧杯内壁相接触。2．蒸发蒸发是将溶液加热，使溶液受热汽化，从溶液中分离出固体物质的方法。蒸发可得晶体，也用于浓缩溶液。(1)蒸发时用到的仪器有：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台。(2)在进行蒸发操作时要注意以下问题：①实验结束后，不能将蒸发皿直接放在实验台桌上，以免烫坏桌子或遇实验台上的冷水引起蒸发皿炸裂；②当蒸发到析出大量晶体、剩余少量溶液时，应停止加热，利用余热蒸干，以防止晶体过热迸溅。3．结晶和重结晶(1)冷却法将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体，此法适用于溶解度随温度变化较大的物质，如KNO3。(2)蒸发法此法适用于溶解度变化不大的溶质，如NaCl。(3)重结晶将已得到的晶体用蒸馏水溶解，经过滤、加热浓缩、冷却结晶、过滤等步骤，得到更纯净的晶体的过程。4．萃取和分液(1)定义①萃取：利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而实现分离的方法。②分液：将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作。(2)萃取与分液所用的主要仪器：烧杯、分液漏斗、铁架台(带铁圈)。5．蒸馏(1)蒸馏原理利用物质沸点的不同，加热液体混合物，使沸点低的液体变为气体挥发出来，再冷却为液体，以除去易挥发、难挥发或不挥发杂质的方法。（2）仪器：酒精灯、蒸馏烧瓶、石棉网、铁架台(带铁圈)、温度计、冷凝管、牛角管(也叫尾接管)、锥形瓶、橡胶塞。常见物质的检验一、常见离子的检验人们通常根据不同原子、分子或离子的某些特征反应对物质进行检验，以确定物质的组成。1．NH4＋检验(1)原理：NH4＋＋OH－===NH3↑＋H2O，NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(2)实验：氯化铵、硫酸铵溶液分别与氢氧化钠溶液加热反应。2．Cl－检验(1)原理：Ag++Cl-===AgCl↓，AgCl为不溶于水也不溶于稀HNO3的白色沉淀。(2)实验：氯化铵溶液与硝酸银溶液的反应。3．SO42－检验(1)原理：Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓，BaSO4为不溶于水也不溶于稀HNO3的白色沉淀。(2)实验：硫酸铵溶液与氯化钡溶液的反应。4．焰色反应(1)定义：某些金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈特殊颜色的现象，在化学上叫做焰色反应。可见焰色反应并不是化学反应，而应是一种物理现象，主要用于钠、钾等碱金属及其离子的检验。(2)焰色：钠：黄色；钾：紫色(隔蓝色钴玻璃，目的是滤去钠产生的黄色火焰干扰)。(3)实验：焰色反应器通常可用铂丝或光洁无锈的铁丝或镍、铬、钨丝制成。每次焰色反应操作之后，都要用稀盐酸洗净金属丝。用稀盐酸的原因是：生成金属氯化物，而金属氯化物在高温时可挥发。二、化学物质组成的现代分析方法利用组成物质的原子、离子和分子的一些特征性质，检验组成化学物质的元素，的是研究物质组成的常用方法。现代化学分析测试中，常借助一些仪器来分析化学物质的组成。(1)原子分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S等元素；(2)红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团；(3)原子吸收光谱确定物质中含有哪些金属元素。典例分析有四瓶常用的溶液：①BaCl2溶液，②NaCl溶液，③Na2SO4溶液，④CuSO4溶液。不用其他试剂，可通过实验的方法将它们一一鉴别开来，鉴别出来的先后顺序可能是()A．①④③②B．①③④②C．④①③②D．④①②③解析不用其他试剂鉴别物质的程序是：①观察有无颜色；②两两混合。CuSO4溶液呈蓝色，故首先鉴别出来，然后用CuSO4溶液再与其他少许未知液混合，根据产生的现象鉴别之。答案CD溶液的配制与分析一、物质的量浓度1．含义用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量。符号为CB，常用单位为mol·L－1(或mol/L）。2．表达式：CB＝nB/V。如1L溶液中含有1mol溶质，溶质的物质的量浓度就是1mol/L。二、一定物质的量浓度溶液的配制配制100mL0.100mol/LNa2CO3溶液1．主要仪器电子天平或托盘天平、100ml容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。2．配制步骤(1)计算：根据nB＝CB·V可知n(Na2CO3)=0.010mol，则m(Na2CO3)＝1.06g。(2)称量：若用托盘天平可准确称取Na2CO3固体1.1g。(3)溶解：将称好的Na2CO3固体放烧杯中入，用适量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌，并冷却至室温。(4)移液：将烧杯