物质组成知识点

一物质的组成性质和分类一掌握基本概念分子分子是能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒分子同原子离子一样是构成物质的基本微粒按组成分子的原子个数可分为单原子分子如双原子分子如多原子分子如原子原子是化学变化中的最小微粒确切地说在化学反应中原子核不变只有核外电子发生变化原子是组成某些物质如金刚石晶体硅二氧化硅等原子晶体和分子的基本微粒原子是由原子核中子质子和核外电子构成的离子离子是指带电荷的原子或原子团离子可分为阳离子阴离子存在离子的物质离子化合物中电解质溶液中盐酸溶液金属晶体中钠铁钾铜元素元素是具有相同核电荷数即质子数的同类原子的总称元素与物质分子原子的区别与联系物质是由元素组成的宏观看物质是由分子原子或离子构成的微观看某些元素可以形成不同的单质性质结构不同同素异形体各种元素在地壳中的质量分数各不相同占前五位的依次是同位素是指同一元素不同核素之间互称同位素即具有相同质子数不同中子数的同一类原子互称同位素如有三种同位素氕氘氚核素核素是具有特定质量数原子序数和核能态而且其寿命足以被观察的一类原子同种元素可以有若干种不同的核素同位素同一种元素的各种核素尽管中子数不同但它们的质子数和电子数相同核外电子排布相同因而它们的化学性质几乎是相同的原子团原子团是指多个原子结合成的集体在许多反应中原子团作为一个集体参加反应原子团有几下几种类型根如等官能团有机物分子中能反映物质特殊性质的原子团如等游离基又称自由基具有不成价电子的原子团如甲基游离基基化合物中具有特殊性质的一部分原子或原子团或化合物分子中去掉某些原子或原子团后剩下的原子团有机物的官能团是决定物质主要性质的基如醇的羟基和羧酸的羧基甲烷分子去掉一个氢原子后剩余部分含有未成对的价电子称甲基或甲基游离基也包括单原子的游离基基羟基根氢氧根电子式电性电中性带负电存在于不能独立存在必须和其他基或原子团相结合能独立存在于溶液或离子化合物中物理性质化学性质物理性质与化学性质物理变化和化学变化物理变化没有生成其他物质的变化仅是物质形态的变化化学变化变化时有其他物质生成又叫化学反应化学变化的特征有新物质生成伴有放热发光变色等现象化学变化本质旧键断裂新键生成或转移电子等二者的区别是前者无新物质生成仅是物质形态状态的变化溶解性指物质在某种溶剂中溶解的能力例如氯化钠易溶于水却难溶于无水乙醇苯等有机溶剂单质碘在水中溶解性较差却易溶于乙醇苯等有机溶剂苯酚在室温时仅微溶于水当温度大于时却能以任意比与水互溶苯酚熔点为时苯酚为液态利用物质在不同温度或不同溶剂中溶解性的差异可以分离混合物或进行物质的提纯在上述物质溶解过程中溶质与溶剂的化学组成没有发生变化利用简单的物理方法可以把溶质与溶剂分离开还有一种完全不同意义的溶解例如石灰石溶于盐酸铁溶于稀硫酸氢氧化银溶于氨水等这样的溶解中物质的化学概念宏观物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质物质在发生化学变化时表现出来的性质实质微观物质的分子组成和结构没有发生改变时呈现的性质物质的分子组成和结构发生改变时呈现的性质性质包括内容颜色状态气味味道密度熔点沸点溶解性导电性导热性等一般指跟氢气氧气金属非金属氧化物酸碱盐能否发生反应及热稳定性等组成发生了变化用简单的物理方法不能把溶解的物质提纯出来液化指气态物质在降低温度或加大压强的条件下转变成液体的现象在化学工业生产过程中为了便于贮存运输某些气体物质常将气体物质液化液化操作是在降温的同时加压液化使用的设备及容器必须能耐高压以确保安全常用的几种气体液化后用途见下表气体名称液化后名称主要用途空气液体空气分离空气制取氧气氮气稀有气体氮气液氮冷冻剂氯气液氯自来水消毒剂制氯化铁氯化烷等氨气液氨制冷剂用于氨制冷机中二氧化硫液体二氧化硫漂白剂石油气液化石油气燃料金属性元素的金属性通常指元素的原子失去价电子的能力元素的原子越易失去电子该元素的金属性越强它的单质越容易置换出水或酸中的氢成为氢气它的最高价氧化物的水化物的碱性亦越强元素的原子半径越大价电子越少越容易失去电子在各种稳定的同位素中铯元素的金属性最强氢氧化铯的碱性也最强除了金属元素表现出不同强弱的金属性某些非金属元素也表现出一定的金属性如硼硅砷碲等非金属性是指元素的原子在反应中得到吸收电子的能力元素的原子在反应中越容易得到电子元素的非金属性越强该元素的单质越容易与化合生成的氢化物越稳定它的最高价氧化物的水化物含氧酸的酸性越强氧元素氟元素除外已知氟元素是最活泼的非金属元素它与氢气在黑暗中就能发生剧烈的爆炸反应氟化氢是最稳定的氢化物氧元素的非金属性仅次于氟元素除氟氧元素外氯元素的非金属性也很强它的最高价氧化物的水化物高氯酸是已知含氧酸中最强的一种酸金属性强弱非金属性强弱最高价氧化物水化物碱性强弱最高价氧化物水化物酸性强弱与水或酸反应置换出的易难与化合的易难及生成氢化物稳定性活泼金属能从盐溶液中置换出不活泼金属活泼非金属单质能置换出较不活泼非金属单质阳离子氧化性强的为不活泼金属氧化性弱的为活泼金属阴离子还原性强的为非金属性弱还原性弱的为非金属性强原电池中负极为活泼金属正极为不活泼金属将金属氧化成高价的为非金属性强的单质氧化成低价的为非金属性弱的单质电解时在阴极先析出的为不活泼金属电解时在阳极先产生的为非金属性弱的单质氧化性物质单质或化合物在化学反应中得到吸引电子的能力称为物质的氧化性非金属单质金属元素高价态的化合物某些含氧酸及其盐一般有较强的氧化性非金属单质的氧化性强弱与元素的非金属性十分相似元素的非金属性越强单质的氧化性也越强氟是氧化性最强的非金属单质氧化性规律有活泼金属阳离子的氧化性弱于不活泼金属阳离子的氧化性如变价金属中高价态的氧化性强于低价态的氧化性如同种元素含氧酸的氧化性往往是价态越高氧化性越强如浓度越大氧化性也越强如浓稀浓稀然而也有例外如氯元素的含氧酸它们的氧化性强弱顺序是还原性物质在化学反应中失去电子的能力称为该物质的还原性金属单质大多数非金属单质和含有元素低价态的化合物都有较强的还原性物质还原性的强弱取决于该物质在化学反应中失去电子能力的大小元素的金属性越强金属单质的还原性也越强金属单质还原性顺序和金属活动性顺序基本一致元素的非金属性越弱非金属单质的还原性越强元素若有多种价态的物质一般说来价态降低还原性越强如含硫元素不同价态的物质的还原性含磷元素物质的还原性铁及其盐的还原性等挥发性液态物质在低于沸点的温度条件下转变成气态的能力以及一些气体溶质从溶液中逸出的能力具有较强挥发性的物质大多是一些低沸点的液体物质如乙醇乙醚丙酮氯仿二硫化碳等另外氨水浓盐酸浓硝酸等都具有很强的挥发性这些物质贮存时应密闭保存并远离热源防止受热加快挥发升华在加热的条件下固态物质不经过液态直接变为气态的变化常见能升华的物质有干冰固态升华硫红磷灰砷等稳定性是物质的化学性质的一种它反映出物质在一定条件下发生化学反应的难易程度稳定性可分为热稳定性光化学稳定性和氧化还原稳定性越不活泼的物质其化学稳定性越好例如苯在一般情况下化学性质比较稳定所以常用苯作萃取剂和有机反应的介质很多反应在水溶液中进行和水作溶剂都是利用了水的化学稳定性混合物由两种或多种物质混合而成的物质叫混合物混合物没有固定的组成一般没有固定的熔沸点常见特殊名称的混合物氨水氯水王水天然水硬水软水盐酸浓硫酸福尔马林水玻璃爆鸣气水煤气天然气焦炉气高炉煤气石油气裂解气空气合金过磷酸钙漂白粉黑火药铝热剂水泥铁触媒玻璃煤石油石油石油的各种馏分注意由同素异形体组成的物质为混合物如红磷和白磷由同位素原子组成的物质是纯净物如与混合为纯净物单质由同种元素组成的纯净物叫单质如金刚石铁等也属于单质单质分为金属单质与非金属单质两种化合物由不同种元素组成的纯净物叫化合物从不同的分类角度化合物可分为多种类型如离子化合物和共价化合物电解质和非电解质无机化合物和有机化合物酸碱盐和氧化物等酸电离理论认为电解电离出的阳离子全部是的化合物叫做酸常见强酸常见弱酸碱电离理论认为电解质电离时产生的阴离子全部是的化合物叫碱常见强碱常见弱碱盐电离时生成金属阳离子或和酸根离子的化合物叫做盐盐的分类正盐如酸式盐如碱式盐复盐氧化物由两种元素组成其中一种是氧的化合物叫氧化物氧化物的分类方法按组成分金属氧化物非金属氧化物按性质分不成盐氧化物成盐氧化物酸性氧化物碱性氧化物两性氧化物过氧化物超氧化物同素异形体由同种元素所形成的不同的单质为同素异形体常见同素异形体红磷与白磷与金刚石与石墨同素异形体之间可以相互转化属于化学变化但不属于氧化还原反应二正确使用化学用语四种符号元素符号表示一种元素宏观上表示一种元素的一个原子微观上表示该元素的相对原子质量离子符号在元素符号右上角标电荷数及电性符号正负号省略不写如价标符号是在元素正上方标正负化合价正负写在价数前不能省略如核素符号如左上角为质量数左下角为质子数化合价化合价是指一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子化合的性质在离子化合物中失去电子的为正价失去个电子即为正价得到电子为负价得到个电子为负价在共价化合物中元素化合价的数值就是这种元素的一个原子跟其他元素的原子形成的共用电子对的数目正负则由共用电子对的偏移来决定电子对偏向哪种原子哪种原子就显负价偏离哪种原子哪种原子就显正价单质分子中元素的化合价为零化学式用元素符号表示单质或化合物的组成的式子成为化学式根据物质的组成以及结构特点化学式可以是分子式实验式结构简式等不同的化学式所表示的意义有区别离子化合物的化学式表示离子化合物及其元素组成还表示离子化合物中阴阳离子最简单的整数比同时也表示离子化合物的化学式量例如氢氧化钡这种物质及其组成元素是钡氢氧种元素化学式还表示了与的个数比是它的化学式量为过氧化钠的化学式是但不能写成在过氧化钠中实际存在的离子是离子且为所以过氧化钠的化学式只能用表示某些固体非金属单质及所有的金属单质因组成结构比较复杂它们的化学式只用元素符号表示比如红磷的化学式是分子式用元素符号表示物质的分子组成的式子一般分子式是最简式的整数倍多数无机物二者是一致的但也有例外如最简式为的分子可能是也可能是有些单质原子晶体和离子晶体通常情况下不存在简单分子它的化学式则表示这种晶体中各元素的原子或离子数目的最简整数比如等分子式的意义表示物质的元素组成表示该物质的一个分子表示分子中各元素的原子个数表示该物质的相对分子质量例如硫酸的分子式是它表示硫酸这种物质也表示了硫酸的一个分子及分子是由个氢原子个硫原子个氧原子组成同时也表示它的相对分子质量为实验式也称最简式仅表示化合物中各元素原子个数比的式子有机物往往出现不同的化合物具有相同的实验式如乙炔和苯的实验式是甲醛乙酸乳酸和葡萄糖等的实验式是已知化合物的最简式和相对分子质量就可求出它的分子式如乙酸最简式式量为所以乙酸分子式为电子式在元素符号周围用或表示其最外层电子数的式子用电子式表示阴离子时要用括起电荷数写在括号外面的右上角等复杂阳离子也应如此写书写简单离子构成的离子化合物的电子式时可以遵循下面几点简单阳离子的电子式即是离子符号简单阴离子的电子式即是元素符号周围有个小圆点外加及电荷数阴阳离子交替排列如注意各原子的空间排序及孤对电子单电子的存在如用电子式表示某物质形成过程要注意左分右合箭头连的原则如另外各电子式的书写还应注意力求均匀对称易识别结构式用短线将分子中各原子按排列数序和结合方式相互连接起来的式子书写规律一共用电子对画一短线没有成键的电子不画出氢气氮气氨httpwwwks5ucomhttpwwwks5ucom次氯酸用结构式表示有机物的分子结构更具有实用性并能明确表达同分异构体例如乙酸甲酸甲酯结构简式它是结构式的简写一般用于有机物书写时应将分子中的官能团表示出来它可以把连接在相同原子的相同结构累加书写也不需把所有的化学键都表示出来例如乙烷新戊烷苯或乙酸原子结构示意图用以表示原子核电荷数和核外电子在各层上排布的简图如钠原子结构简图为表示钠原子核内有个质子弧线表示电子层个电子层弧线上数字表示该层电子数层个电子层个电子原子结构示意图也叫原子结构简图它比较直观易被初学者接受但不能把弧线看作核外电子运行的固定轨道电离方程式表示电解质溶于水或受热熔化时离解成自由移动离子过程的式子强电解质的电离方程式用弱电解质的电离方程式用链接弱酸的酸式酸根的电离用强酸的酸式酸根的电离用多元弱酸的电离分步进行多元弱碱的电离认为一步完成离子反应方程式的书写规则用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子叫做离子方程式离子方程式书写原则如下只能将易溶易电离的物质写成离子式如将难溶的如难电离的如易挥发的气体如用化学式表示微溶物若处于混浊态要写成分子式澄清态改写成离子式弱酸的酸式盐酸根不可拆开如碱性氧化物亦要保留分子式离子方程式除了应遵守质量守恒定律外离子方程式两边的离子电荷总数一定相等离子电荷守恒热化学方程式表明反应所放出或吸收的热量的方程式叫做热化学分方程要注明反应的温度和压强若反应是在和条件下进行可不予注明要注明反应物和生成物的聚集状态或晶型常用分别表示固体液体气体溶液与方程式计量系数有关注意方程式与对应不要弄错计量系数以为单位可以是小数或分数在所写化学反应计量方程式后写下的数值和单位方程式与应用分号隔开当为或时为放热反应当为或时为吸热反应例如石墨表示体系在下反应发生了的变化即的与的生成的时相应的热效应为即放出的热石墨表示体系中各物质在下反应发生了的变化即的与的完全反应生成的时的热效应为即放出的热二化学反应与能量一掌握化学反应的四种基本类型化合反应两种或两种以上的物质相互作用生成一种物质的反应即如分解反应一种物质经过反应后生成两种或两种以上物质的反应即如置换反应一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应如复分解反应两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应如二氧化还原反应氧化剂还原剂基本概念氧化反应物质失去电子化合价升高的反应还原反应物质得到电子化合价降低的反应被氧化物质失去电子被氧化所含元素化合价升高被还原物质得到电子被还原所含元素化合价降低氧化剂得到电子的物质还原剂失去电子的物质氧化性物质得电子的能力还原性物质失电子的能力氧化产物氧化反应得到的产物还原产物还原反应得到的产物氧化还原反应有电子转移电子得失或共用电子对偏移的反应实质是电子的转移特征是化合价的升降氧化还原反应的一般规律表现性质规律同种元素具有多种价态时一般处于最高价态时只具有氧化性处于最低价态时只具有还原性处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性性质强弱规律氧化剂还原剂还原产物氧化产物氧化剂得电子还原产物还原剂失电子氧化产物氧化性氧化剂氧化产物还原性还原剂还原产物反应先后规律在浓度相差不大的溶液中同时含有几种还原剂时若加入氧化剂则它首先与溶液中最强的还原剂作用同理在浓度相差不大的溶液中同时含有几种氧化剂时若加入还原剂则它首先与溶液中最强的氧化剂作用例如向含有溶液中通入首先被氧化的是价态归中规律含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时该元素价态的变化一定遵循高价低价中间价的规律电子守恒规律在任何氧化还原反应中氧化剂得电子或共用电子对偏向总数与还原剂失电子或共用电子对偏离总数一定相等氧化性还原性大小的比较由元素的金属性或非金属性比较金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱由反应条件的难易比较不同的氧化剂与同一还原剂反应时反应条件越易其氧化剂的氧化性越强如常温浓加热前者比后者容易发生反应可判断氧化性同理不同的还原剂与同一氧化剂反应时反应条件越易其还原剂的还原性越强根据被氧化或被还原的程度不同进行比较当不同的氧化剂与同一还原剂反应时还原剂被氧化的程度越大氧化剂的氧化性就越强如根据铁被氧化程度的不同可判断氧化性同当不同的还原剂与同一氧化剂反应时氧化剂被还原的程度越大还原剂的还原性就越强根据反应方程式进行比较氧化剂还原剂还原产物氧化产物氧化性氧化剂氧化产物还原性还原剂还原产物简记左右根据元素周期律进行比较一般地氧化性上下右左还原性下上左右某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关温度如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强浓度如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强酸碱性如中性环境中不显氧化性酸性环境中显氧化性又如溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易与得失电子的多少无关常见变化风化结晶水合物在室温和干燥的空气里失去部分或全部结晶水的过程催化能改变反应速度本身一般参与反应但质量和化学性质不变应了解中学里哪些反应需用催化剂岐化同一种物质中同一元素且为同一价态原子间发生的氧化还原反应如酸化向某物质中加入稀酸使之呈酸性的过程比如溶液用酸化溶液用酸化钝化块状的铝铁单质表面在冷的浓硫酸或浓硝酸中被氧化成一层致密的氧化物保护膜阻止内层金属与酸继续反应硬水软化通过物理化学方法除去硬水中较多的的过程水化烯炔与水发生加成反应生成新的有机物如乙烯水化法乙炔水化法氢化硬化液态油在一定条件下与发生加成反应生成固态脂肪的过程植物油转变成硬化油后性质稳定不易变质便于运输等皂化油脂在碱性条件下发生水解反应的过程产物高级脂肪酸钠甘油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而使之变硬发脆的过程硫化向橡胶中加硫以改变其结构双键变单键来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目的提高汽油的质量和产量比如石油裂化酯化醇与酸生成酯和水的过程硝化磺化苯环上的被或取代的过程三化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化吸热反应化学上把吸收热量的化学反应称为吸热反应如为吸热反应放热反应化学上把放出热量的化学反应称为放热反应如为放热反应化学反应中能量变化的本质原因化学反应中的能量变化与反应物和生成物所具有的总能量有关如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量在发生化学反应时放出热量如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量在发生化学反应时吸收热量反应热燃烧热中和热热化学方程式反应熟在化学反应中放出或吸收的热量通常叫反应热用表示单位燃烧热在时物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的能量叫该物质的燃烧热如时完全燃烧生成液态水放出的热量这就是的燃烧热中和热在稀溶液中酸和碱发生中和反应而生成这时的反应热叫做中和热注意化学反应的几种分类方法根据反应物和生成物的类别及反应前后物质种类的多少分为化合反应分解反应置换反应复分解反应根据反应中物质是否有电子转移分为氧化还原反应非氧化还原反应根据反应是否有离子参加或生成分为离子反应非离子反应根据反应的热效应分为放热反应吸热反应根据反应进行的程度分为可逆反应不可逆反应三化学中常用计量同位素相对原子质量以的一个原子质量的作为标准其他元素的一种同位素原子的质量和它相比较所得的数值为该同位素相对原子质量单位是一一般不写元素相对原子质量即平均相对原子质量由于同位素的存在同一种元素有若干种原子所以元素的相对原子质量是按各种天然同位素原子所占的一定百分比计算出来的平均值即按各同位素的相对原子质量与各天然同位素原子百分比乘积和计算平均相对原子质量相对分子质量一个分子中各原子的相对原子质量原子个数的总和称为相对分子质量物质的量的单位摩尔物质的量是国际单位制的个基本单位之一符号是用来计量原子分子或离子等微观粒子的多少摩尔是物质的量的单位简称摩用表示使用摩尔时必须指明粒子的种类原子分子离子电子或其他微观粒子任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数符号通常用这个近似值物质的量阿伏加德罗常数粒子数有如下关系摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量用表示单位或任何物质的摩尔质量以为单位时其数值上与该物质的式量相等物质的量物质的质量摩尔质量之间的关系如下气体摩尔体积单位物质的量气体所占的体积叫做气体摩尔体积用表示常用单位标准状况下气体摩尔体积约为阿伏加德罗定律及推论定律同温同压下相同体积的任何气体都会有相同数目的分子理想气体状态方程为为常数由理想气体状态方程可得下列结论同温同压下同温同压下同温同体积时物质的量浓度以单位体积里所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量叫做溶质的物质的量浓度符号是溶质的物质的量是溶液体积单位是物质的量浓度与质量分数的换算公式