高中化学必修一第二章讲义.doc

1、 第二章 化学物质及其变化一、物质的分类 金属：Na、Mg、Al单质非金属：S、O 、N酸性氧化物：SO 3、SO 2、P 2O5 等氧化物 碱性氧化物：Na 2O、CaO、Fe 2O3氧化物：Al 2O3 等纯 盐氧化物：CO、NO 等净 含氧酸：HNO 3、H 2SO4 等物 按酸根分无氧酸：HCl强酸：HNO 3、H 2SO4 、HCl酸 按强弱分弱酸：H2CO3、HClO、CH 3COOH化 一元酸：HCl、HNO 3合 按电离出的 H+数分 二元酸：H2SO4、 H2SO3物 多元酸：H 3PO4强碱：NaOH、Ba(OH) 2物 按强弱分质 弱碱：NH 3H2O、Fe(OH) 3碱

2、 一元碱：NaOH、按电离出的 HO-数分 二元碱： Ba(OH)2多元碱：Fe(OH) 3正盐：Na 2CO3盐 酸式盐：NaHCO 3碱式盐：Cu 2(OH)2CO3溶液：NaCl 溶液、稀 H2SO4 等 混 悬浊液：泥水混合物等合 乳浊液：油水混合物物 胶体：Fe(OH) 3 胶体、淀粉溶液、烟、雾、有色玻璃等二、分散系相关概念 1. 分散系：一种物质（或几种物质）以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物，统称为分散系。 2. 分散质：分散系中分散成粒子的物质。 3. 分散剂：分散质分散在其中的物质。4、分散系的分类：当分散剂是水或其他液体时，如果按照分散质粒子的大小来分类，可以把分

3、散系分为：溶液、胶体和浊液。分散质粒子直径小于 1nm 的分散系叫溶液，在1nm100nm 之间的分散系称为胶体，而分散质粒子直径大于 100nm 的分散系叫做浊液。乳 浊 液悬 浊 液浊 液 胶气 溶 胶 ； 液 溶 胶 ； 固 溶粒 子 胶 体 ： 分 子 胶 体胶 体溶 液分 散 系分 散 剂分 散 质下面比较几种分散系的不同：分散系 溶 液 胶 体 浊 液分散质的直径 1nm（粒子直径小 于 10-9m） 1nm100nm（粒子直径在 10-9 10-7m） 100nm（粒子直径大于 10-7m）分散质粒子 单个小分子或离子 许多小分子集合体或 高分子 巨大数目的分子集 合体实例 溶液

4、酒精、氯化钠等 淀粉胶体、氢氧化铁 胶体等 石灰乳、油水等外观 均一、透明 均一、透明 不均一、不透明稳定性 稳定 较稳定 不稳定能否透过滤纸 能 能 不能能否透过半透膜 能 不能 不能性质鉴别 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置分层注意：三种分散系的本质区别：分散质粒子的大小不同。 三、胶体1、胶体的定义：分散质粒子直径大小在 10-910-7m 之间的分散系。2、胶体的分类： . 根据分散质微粒组成的状况分类：如： 胶体胶粒是由许多 等小分子聚集一起形成的微粒，其直径在3)(OHFe3)(OHFe1nm100nm 之间，这样的胶体叫粒子胶体。 又如：淀粉属高分子化合物，其单个分子的直径在 1

5、nm100nm 范围之内，这样的胶体叫分子胶体。 . 根据分散剂的状态划分：如：烟、云、雾等的分散剂为气体，这样的胶体叫做气溶胶；AgI 溶胶、 溶3)(OHFe胶、 溶胶，其分散剂为水，分散剂为液体的胶体叫做液溶胶；有色玻璃、烟水晶3)(OHAl均以固体为分散剂，这样的胶体叫做固溶胶。3、胶体的制备A. 物理方法 机械法：利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小 溶解法：利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体，如蛋白质溶于水，淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等。B. 化学方法 水解促进法：FeCl 3+3H2O（沸）= （胶体）+3HCl3)(HFe 复分解反应法：KI+AgNO 3=

6、AgI（胶体）+KNO 3 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaCl思考：若上述两种反应物的量均为大量，则可观察到什么现象？如何表达对应的两个反应方程式？提示：KI+AgNO 3=AgI+KNO3（黄色） Na 2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl（白色）4、胶体的性质： 丁达尔效应丁达尔效应是粒子对光散射作用的结果，是一种物理现象。丁达尔现象产生的原因，是因为胶体微粒直径大小恰当，当光照射胶粒上时，胶粒将光从各个方面全部反射，胶粒即成一小光源（这一现象叫光的散射） ，故可明显地看到由无数小光源形成的光亮“通路” 。当光照在比较大或小的颗粒或微粒上则无此现象，只发生

7、反射或将光全部吸收的现象，而以溶液和浊液无丁达尔现象，所以丁达尔效应常用于鉴别胶体和其他分散系。 布朗运动在胶体中，由于胶粒在各个方向所受的力不能相互平衡而产生的无规则的运动，称为布朗运动。是胶体稳定的原因之一。 电泳在外加电场的作用下，胶体的微粒在分散剂里向阴极（或阳极）作定向移动的现象。胶体具有稳定性的重要原因是同一种胶粒带有同种电荷，相互排斥，另外，胶粒在分散力作用下作不停的无规则运动，使其受重力的影响有较大减弱，两者都使其不易聚集，从而使胶体较稳定。说明：A、电泳现象表明胶粒带电荷，但胶体都是电中性的。胶粒带电的原因：胶体中单个胶粒的体积小，因而胶体中胶粒的表面积大，因而具备吸附能力。

8、有的胶体中的胶粒吸附溶液中的阳离子而带正电；有的则吸附阴离子而带负电胶体的提纯，可采用渗析法来提纯胶体。使分子或离子通过半透膜从胶体里分离出去的操作方法叫渗析法。其原理是胶体粒子不能透过半透膜，而分子和离子可以透过半透膜。但胶体粒子可以透过滤纸，故不能用滤纸提纯胶体。B、在此要熟悉常见胶体的胶粒所带电性，便于判断和分析一些实际问题。带正电的胶粒胶体：金属氢氧化物如 、 胶体、金属氧化物。3)(OHAl3)(Fe带负电的胶粒胶体：非金属氧化物、金属硫化物 As2S3 胶体、硅酸胶体、土壤胶体特殊：AgI 胶粒随着 AgNO3 和 KI 相对量不同，而可带正电或负电。若 KI 过量，则 AgI 胶

9、粒吸附较多 I 而带负电；若 AgNO3 过量，则因吸附较多 Ag+而带正电。当然，胶体中胶粒带电的电荷种类可能与其他因素有关。C、同种胶体的胶粒带相同的电荷。 D、固溶胶不发生电泳现象。凡是胶粒带电荷的液溶胶，通常都可发生电泳现象。气溶胶在高压电的条件也能发生电泳现象。胶体根据分散质微粒组成可分为粒子胶体（如 胶体，AgI 胶体等）和分子胶3)(OHFe体如淀粉溶液，蛋白质溶液（习惯仍称其溶液，其实分散质微粒直径已达胶体范围） ，只有粒子胶体的胶粒带电荷，故可产生电泳现象。整个胶体仍呈电中性，所以在外电场作用下作定向移动的是胶粒而非胶体。聚沉胶体分散系中，分散系微粒相互聚集而下沉的现象称为胶

10、体的聚沉。能促使溶胶聚沉的外因有加电解质（酸、碱及盐） 、加热、溶胶浓度增大、加胶粒带相反电荷的胶体等。有时胶体在凝聚时，会连同分散剂一道凝结成冻状物质，这种冻状物质叫凝胶。胶体稳定存在的原因：（1）胶粒小，可被溶剂分子冲击不停地运动，不易下沉或上浮（2）胶粒带同性电荷，同性排斥，不易聚大，因而不下沉或上浮胶体凝聚的方法： （1）加入电解质：电解质电离出的阴、阳离子与胶粒所带的电荷发生电性中和，使胶粒间的排斥力下降，胶粒相互结合，导致颗粒直径10 7 m，从而沉降。能力：离子电荷数，离子半径阳离子使带负电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为：A l3+Fe 3+H +Mg 2+Na +阴离子使带正电荷

11、胶粒的胶体凝聚的能力顺序为：SO 42 NO 3 Cl （2）加入带异性电荷胶粒的胶体：（3）加热、光照或射线等：加热可加快胶粒运动速率，增大胶粒之间的碰撞机会。如蛋白质溶液加热，较长时间光照都可使其凝聚甚至变性。5、胶体的应用 胶体的知识在生活、生产和科研等方面有着重要用途，如常见的有： 盐卤点豆腐：将盐卤（ ）或石膏（ ）溶液加入豆浆中，OHMgCl2 OHCaS24使豆腐中的蛋白质和水等物质一起凝聚形成凝胶。 肥皂的制取分离 明矾、 溶液净水 FeCl3 溶液用于伤口止血 342)(SFe江河入海口形成的沙洲 水泥硬化 冶金厂大量烟尘用高压电除去 土壤胶体中离子的吸附和交换过程，保肥作用

12、 硅胶的制备： NaCliOHCliNa23232 CSiOH302减 压OHSi2含水 4%的 叫硅胶2Si 用同一钢笔灌不同牌号墨水易发生堵塞6、胶体的提纯净化 利用渗析的方法，将胶体中的杂质离子或小分子除去。 实验步骤 （1）把 10mL 淀粉胶体和 5mLNaCl 溶液的混合液体，加入用半透膜制成的袋内，将此袋浸入蒸馏水中（如图） （半透膜可用鸡蛋壳膜、牛皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等制成，它有非常细小的孔，只能允许较小的离子、分子透过） 。 （2）2min 后，用两支试管各取烧杯中的液体 5mL，向其中一支试管里滴加少量AgNO3 溶液，向另一支试管里滴加少量碘水，观察现象。 实验现象：可

13、以看到在加入 AgNO3 溶液的试管里出现了白色沉淀；在加入碘水的试管里并没有发生变化。 实验结论：Cl 能透过半透膜，从半透膜袋中扩散到了蒸馏水中，淀粉不能透过半透膜，没有扩散到蒸馏水中。胶体分散质的粒子比溶液分散质的粒子大。 注意事项：半透膜袋要经检验未破损，否则，淀粉粒子也会进入蒸馏水。不能用自来水代替蒸馏水，否则，实验结论不可靠。一般要在 2min 以后再作 Cl 的检验，否则，Cl 出来的太少，现象不明显。 四、离子反应1、电离 ( ionization )电离：电解质溶于水或受热熔化时解离成自由离子的过程。酸、碱、盐的水溶液可以导电，说明他们可以电离出自由移动的离子。不仅如此，酸、

14、碱、盐等在熔融状态下也能电离而导电，于是我们依据这个性质把能够在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物统称为电解质。2、电离方程式H2SO4 = 2H+ + SO42- HCl = H+ + Cl- HNO3 = H+ + NO3-硫酸在水中电离生成了两个氢离子和一个硫酸根离子。盐酸，电离出一个氢离子和一个氯离子。硝酸则电离出一个氢离子和一个硝酸根离子。电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物我们就称之为酸。从电离的角度，我们可以对酸的本质有一个新的认识。那碱还有盐又应怎么来定义呢？电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物叫做碱。电离时生成的金属阳离子（或 NH4+）和酸根阴离子的化合物叫做盐

15、。书写下列物质的电离方程式：KCl 、Na 2SO4、AgNO 3、BaCl 2、NaHSO 4、NaHCO 3KCl = K + Cl Na2SO4 = 2 Na +SO42 AgNO3 =Ag + NO3 BaCl2 = Ba2 + 2Cl NaHSO4 = Na + H +SO42 NaHCO3 = Na + HCO3 这里大家要特别注意，碳酸是一种弱酸，弱酸的酸式盐如碳酸氢钠在水溶液中主要是电离出钠离子还有碳酸氢根离子；而硫酸是强酸，其酸式盐就在水中则完全电离出钠离子，氢离子还有硫酸根离子。小结注意：1、 HCO3-、OH -、SO 42-等原子团不能拆开2、HSO 4 在水溶液中拆开

16、写，在熔融状态下不拆开写。3、电解质与非电解质电解质：在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物，如酸、碱、盐等。非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物，如蔗糖、酒精等。小结（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。4、电解质与电解质溶液的区别：电解质是纯净物，

17、电解质溶液是混合物。无论电解质还是非电解质的导电都是指本身，而不是说只要在水溶液或者是熔化能导电就是电解质。注意事项： 电解质和非电解质是对化合物的分类，单质既不是电解质也不是非电解质。电解质应是化合物（属于纯净物） 。而 Cu 则是单质（能导电的物质不一定是电解质，如石墨或金属） ，K2SO4 与 NaCl 溶液都是混合物。 电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物。有些化合物的水溶液能导电，但溶液中离子不是它本身电离出来的，而是与水反应后生成的，因此也不是电解质。例如 CO2 能导电是因 CO2 与 H2O 反应生成了 H2CO3，H 2CO3 能够电离而非 CO2 本身电离。所以 CO

18、2不是电解质，是非电解质（如氨气、二氧化硫、三氧化硫） 。H 2CO3 H2SO3NH3. H2O 是电解质 酸、碱、盐、金属氧化物、水是电解质，蔗糖、酒精为非电解质。 BaSO4 AgCl 难溶于水，导电性差，但由于它们的溶解度太小，测不出（或难测）其水溶液的导电性，但它们溶解的部分是完全电离的，所以他们是电解质 化合物在水溶液中或受热熔化时本身能否发生电离是区别电解质与非电解质的理论依据，能否导电则是实验依据。能导电的物质不一定是电解质，如石墨；电解质本身不一定能导电，如 NaCl 晶体。 电解质包括离子化合物和共价化合物。离子化合物是水溶液还是熔融状态下均可导电，如盐和强碱。共价化合物是

19、只有在水溶液中能导电的物质，如 HCl 。补充：溶液导电能力强弱与单位体积溶液中离子的多少和离子所带电荷数有关；在溶液的体积、浓度以及溶液中阴（或阳）离子所带的电荷数都相同的情况下，导电能力强的溶液里能够自由移动的离子数目一定比导电能力弱的溶液里能够自由移动的离子数目多。HCl、NaOH、NaCl 在水溶液里的电离程度比 CH3COOH、NH 3H2O 在水溶液中的电离程度大。据此可得出结论：电解质应有强弱之分。5、强电解质：在水溶液里全部电离成离子的电解质。6、弱电解质：在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。强、弱电解质对比强电解质 弱电解质物质结构 离子化合物，某些共价化合物 某些共

20、价化合物电离程度 完全 部分溶液时微粒 水合离子 分子、水合离子导电性 强 弱物质类别实例 大多数盐类、强酸、强碱 弱酸、弱碱、水7、强电解质与弱电解质的注意点电解质的强弱与其在水溶液中的电离程度有关，与其溶解度的大小无关。例如：难溶的BaS04、CaS0 3 等和微溶的 Ca(OH)2 等在水中溶解的部分是完全电离的，故是强电解质。而易溶于水的 CH3COOH、H 3P04 等在水中只有部分电离，故归为弱电解质。电解质溶液的导电能力的强弱只与自由移动的离子浓度及离子所带的电荷数有关，而与电解质的强弱没有必然的联系。例如：一定浓度的弱酸溶液的导电能力也可能比较稀的强酸溶液强。强电解质包括：强酸

21、(如 HCl、HN0 3、H 2S04)、强碱(如 NaOH、KOH、Ba(OH) 2)和大多数盐(如 NaCl、 MgCl2、K 2S04、NH 4C1)及所有的离子化合物和少数的共价化合物。弱电解质包括：弱酸(如 CH3COOH)、弱碱( 如 NH3H20)、中强酸 (如 H3PO4 )，注意：水也是弱电解质。共价化合物在水中才能电离，熔融状态下不电离举例：KHSO 4在水中的电离式和熔融状态下电离式是不同的。8、离子方程式的书写 第一步：写（基础） 写出正确的化学方程式 例如:CuSO 4+BaCl2=BaSO4+CuCl 2第二步：拆（关键） 把易溶、易电离的物质拆成离子形式（难溶、难

22、电离的以及气体等仍用化学式表示） Cu2 SO 42 Ba 2 2Cl BaSO4Cu 2 2Cl 第三步：删（途径）删去两边不参加反应的离子Ba2+ + SO42 = BaSO4 第四步：查（保证）检查（质量守恒、电荷守恒）Ba2+ + SO42 = BaSO4 质量守恒：左Ba， S 4 O 右Ba， S 4 O电荷守恒：左 2+（2）=0 右 0离子方程式的书写注意事项:1.非电解质、弱电解质、难溶于水的物质，气体在反应物、生成物中出现，均写成化学式或分式。 HAcOH =Ac H 2O 2.固体间的反应，即使是电解质，也写成化学式或分子式。 2NH4Cl（固） Ca(OH)2（固）=C

23、aCl 22H 2O2NH 3 3.氧化物在反应物中、生成物中均写成化学式或分子式。 SO3Ba 2+2OH =BaSO4H 2O CuO2H +=Cu2+H 2O4.浓 H2SO4 作为反应物和固体反应时，浓 H2SO4 写成化学式。5.H3PO4 中强酸，在写离子方程式时按弱酸处理，写成化学式。6.金属、非金属单质，无论在反应物、生成物中均写成化学式。如：Zn+2H +=Zn2+H27. 微溶物作为反应物时,处于澄清溶液中时写成离子形式;处于浊液或固体时写成化学式。微溶物作为生成物的一律写化学式 如条件是澄清石灰水，则应拆成离子；若给的是石灰乳或浑浊石灰水则不能拆，写成化学式。另加：盐酸

24、硫酸 硝酸为强酸 醋酸 碳酸为弱酸 氢氧化钠 氢氧化钙 是强碱酸在水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物。所谓强酸、弱酸是相对而言， 酸溶于水能发生完全电离的，属于强酸。如 HCl、H 2SO4、HNO 3、HBr、HI、 酸溶于水不能发生完全电离的，属于弱酸。如碳酸、H 2S、HF、磷酸、乙酸（醋酸）等。 碱在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。所谓强碱、弱碱是相对而言， 碱溶于水能发生完全电离的，属于强碱。如 KOH、NaOH 、Ba(OH) 2 碱溶于水不能发生完全电离的，属于弱碱。如一水和氨、氢氧化钙（中强碱） 、氢氧化铝、氢氧化锌等。 9、离子共存问题凡是能发生反应的

25、离子之间或在水溶液中水解相互促进的离子之间不能大量共存（注意不是完全不能共存，而是不能大量共存）一般规律是：1、凡相互结合生成难溶或微溶性盐的离子（熟记常见的难溶、微溶盐） ；2、与 H+不能大量共存的离子（生成水或弱）酸及酸式弱酸根离子： 氧族有：OH -、S 2-、HS -、SO 32-、HSO 3- 卤族有：F -、ClO - 碳族有：CH 3COO-、CO 32-、 HCO32-、SiO 32- 3、与 OH-不能大量共存的离子有： NH42+和 HS-、 HSO3-、HCO 3-等弱酸的酸式酸根离子以及弱碱的简单阳离子（比如：Cu2+、Al 3+、Fe 3+、Fe 2+、Mg 2+等

26、等） 4、能相互发生氧化还原反应的离子不能大量共存： 常见还原性较强的离子有:Fe 3+、S 2-、I -、SO 32-。 氧化性较强的离子有：Fe 3+、ClO -、MnO 4-、Cr 2O72-、NO 3-10、氧化还原反应、氧化反应：元素化合价升高的反应还原反应：元素化合价降低的反应氧化还原反应：凡有元素化合价升降的化学反应就是、氧化还原反应的判断依据-有元素化合价变化失电子总数=化合价升高总数=得电子总数=化合价降低总数。、氧化还原反应的实质-电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移口诀：失电子，化合价升高，被氧化（氧化反应） ，还原剂；得电子，化合价降低，被还原（还原反应） ，氧化剂

27、；氧化剂和还原剂(反应物)氧化剂：得电子(或电子对偏向 )的物质-氧化性还原剂：失电子(或电子对偏离 )的物质-还原性氧化产物：氧化后的生成物还原产物：还原后的生成物。常见的氧化剂与还原剂a、常见的氧化剂(1) 活泼的非金属单质：O 2、 Cl2、Br 2 (2) 含高价金属阳离子的化合物：FeCl 3 (3) 含某些较高化合价元素的化合物：浓 H2SO4 、HNO 3、KMnO 4、MnO 2 b、常见的还原剂：(1) 活泼或或较活泼的金属：K 、Ca、Na、Al、Mg、Zn (按金属活动性顺序，还原性递减)(2) 含低价金属阳离子的化合物：Fe 2 (3) 某些非金属单质：C 、H 2 (

28、4) 含有较低化合价元素的化合物：HCl 、H 2S、HI、KI 氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物、氧化还原反应中电子转移的表示方法化合价降低，得电子，被还原化合价升高，失电子，被氧化(1) 双线桥法-表示电子得失结果(2) 单线桥表示电子转移情况步骤：重点：（1）单箭号（在反应物之间） ；（2）箭号起点为被氧化（失电子）元素，终点为被还原（得电子）元素；（3）只标转移电子总数，不标得与失（氧化剂得电总数等于还原剂失电子总数） 。、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系、氧化剂、还原剂之间反应规律（1）对于氧化剂来说，同族元素的非金属原子，它们的最外层电子数相同而电子层数不同时，电

29、子层数越多，原子半径越大，就越难得电子。因此，它们单质的氧化性就越弱。（2）金属单质的还原性强弱一般与金属活动顺序相一致。（3）元素处于高价的物质具有氧化性，在一定条件下可与还原剂反应，在生成的新物质中该元素的化合价降低。（4）元素处于低价的物质具有还原性，在一定条件下可与氧化剂反应，在生成的新物质中该元素的化合价升高。（5）稀硫酸与活泼金属单质反应时，是氧化剂，起氧化作用的是 ，被还原生成H2，浓硫酸是强氧化剂，与还原剂反应时，起氧化作用的是 ，被还原后一般生成 SO2。（6）不论浓硝酸还是稀硝酸都是氧化性极强的强氧化剂，几乎能与所有的金属或非金属发生氧化还原反应，反应时，主要是 得到电子被还原成 NO2，NO 等。一般来说浓硝酸常被还原为 NO2，稀硝酸常被还原为 NO。（7）变价金属元素，一般处于最高价时的氧化性最强，随着化合价降低，其氧化性减弱，还原性增强。氧化剂与还原剂在一定条件下反应时，一般是生成相对弱的还原剂和相对弱的氧化剂，即在适宜的条件下，可用氧化性强的物质制取氧化性弱的物质，也可用还原性强的物质制取还原性弱的物质。、判断氧化剂或还原剂强弱的依据i. 根据方程式判断