高三化学059.doc

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期数： 0601 HXG3 059
学科：化学 年级：高三 编稿老师：张晓娟
审稿老师：曲宝琦

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复 习 篇

第三部分 化学基本概念（一）
物质的分类、组成、变化、性质
【教材阅读提示】
化学 是一门中心学科，知识点多而杂，且相近、相似、类同、派生的概念和知识常混淆不清。它又与工农业生产、日常生活、环境保护等关系密切相关，如果知识点掌握不全、理解不透、生活知识积累不够，就会给解决问题造成障碍。对于众多繁杂的化学概念怎样记忆，这是学好化学的重要一关。因此必须学会记忆、归纳、整理知识的一些基本方法。如对比记忆法，揭示事物的本质，弄清易混淆的概念；用图表记忆法，掌握知识的整体结构；用规律记忆法；理顺知识的内在联系等，使知识形成网络化体系，为知识的记忆、复述、再现、辨认建立牢固的基础。

【学习方法导航】
注意概念的准确性，掌握概念的内涵和外延，并掌握它的使用范围。
（1） 注意通过比较，掌握不同的概念之间的联系和区别。
（2） 注意将基本概念的复习与元素化合物、有机化学、化学计算的复习结合起来。
【基础知识精讲】
（一）物质的组成和分类
1、物质的组成

2、元素和同位素
（1）元素：
①定义：具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子总称。
②研究范围：核电荷数相同的同一类原子。
③特性：
a．只有种类之分，没有数量含义，使用范围是物质的宏观组成
b．具有相同质子数的微粒，其带的电荷数可以不同，具有的化合价可以不同。所以微粒具有的性质也不同。
如Fe、Fe2+、Fe3+都为铁元素、但微粒的物理性质和化学性质都不同，即元素的存在形态不同，会表现出不同的性质。
（2）同位素：
①定义：具有相同的质子数和不同中子数的同一元素的原子互称同位素。
②研究范围：同一元素中，中子数不相同的原子。
③特性：
a．同位素的质子数相同，所以化学性质几乎完全相同
b．在自然界中同位素的原子所含的百分含量一般不变
④常见同位素：
a． 同位素 H H H
名称 氕 氘 氚
符号 H D T
其中H 、H是制造氢弹材料
b．U、U，其中U是制造核反应堆和原子弹的材料
c．C、C、C、12C用以作原子相对质量的标准，C用于考古。
d．16O、17O、18O其中18O是研究酯化反应机理的示踪原子。
e．60C0是治疗癌症进行放化的材料。
(3)同素异形体
①定义：同种元素形成的多种单质间的互称。
②研究范围：同一种元素形成的不同单质。
③特征：互为同素异形体的单质其化学性质一般相同，但物理性质有很大差异。
④形成同素异形体的几种情况
⑤同素异形体之间转化属于化学变化
(5) 原子团
①原子团：多个原子结合成的集体，在许多化学反应中，原子团作为一个整体参加。
②根：一般情况下可以独立存在的离子。如：OH－、SO、NH。
③基：不能独立存在的原子或原子团，不带电荷：如：—OH、—CH3、—NO2、—X(卤素)。
2、物质的分类
(1)分类
(2)概念辨析：
①纯净物与混合物
纯净物：由一种物质组成，有固定的熔沸点
混合物：由两种以上物质组成，没有固定的熔沸点，其中各成分保持原有的化学性质。
②酸性氧化物、碱性氧化物与金属氧化物、非金属氧化物关系：
酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如：Mn2O7、CrO3
非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如：NO、CO、NO2
金属氧化物不一定是碱性氧化物，如：Al2O3、ZnO、Mn2O7
碱性氧化物一定是金属氧化物。
③酸性氧化物与酸酐
酸性氧化物一定是酸酐，酸酐不一定是酸性氧化物，如乙酸酐(CH3CO)2O
（二）物质的性质与变化
1、物质的性质

物理性质
化学性质
概念(宏观)
物质不需发生化学变化就能表现出来的性质
物质在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出的性质
物质的分子组成和结构发生改变时呈现的性质
性质获得的途径
感觉器官直接感知或仪器测知
通过化学变化可知
性质包括的内容
颜色、状态、气味、味道、密度、熔点、沸点、溶解性、导电、导热性
金属性、非金属性、热稳定性、不稳定性、氧化性、还原性、酸性、碱性、水解等
2、物质的变化

物理变化
化学变化
定义
没有生成新物质的变化
有新物质生成的变化
实质
①无新化学键的生成，即物质的分子组成和结构没有发生改变，没有新分子生成。
②是分子运动形态的改变
①有新化学键生成，即物质的组成、结构发生变化。即分子种类变，是原子的重新组合，但原子种类、数目不变。
②是原子运动形态的改变
表现
物质形状、状态改变。如蒸发、冷凝、融化、液化、气化、升华、变形、盐析，渗析
变化时常伴随放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象
联系
在化学变化中同时发生物理变化，物理变化中不一定有化学变化。
注意问题：
(1)既有物理变化，又有化学变化发生时，我们说该物质发生化学变化。
(2)判断物理变化还是化学变化实质就是看有无旧化学键断裂和新化学键的生成，如同样物质溶于水时，C2H5OH溶于水时，C2H5OH分子几乎不发生变化，溶解过程主要是乙醇分子的扩散过程。为物理变化，但H2SO4溶于水时，发生了电离，并在溶液中形成水合离子，从而破坏H2SO4中原有的共价键，而形成新的共价键，所以H2SO4的溶解过程主要为化学变化，同时也包含物理变化。
3、化学反应类型

4、无机反应的基本规律
（1）金属反应规律
①金属与非金属反应：与X2、O2、S、N2等反应
3Fe+3Cl22FeCl3 Fe+S FeS 3Mg+N2 Mg3N2
②金属与水反应
A．K、Ca、Ba、Na：与冷水反应生成氢氧化物和H2 2Na+2H2O = NaOH+H2↑
B．Mg、Al、Zn：与热水反应生成氢氧化物和H2 Mg+H2OMg(OH)2+H2↑
C．Fe、Pb、Sn：与水蒸气在高温下反应生成氧化物和H2
3Fe+4H2O(气) Fe3O4+4H2↑
D．Cu~Au：与水不反应。
③金属与酸反应
A．金属与非氧化性酸(稀H2SO4、HCl等)：按金属活动顺序表，排在H前面的可置换酸中的“H”。
B．金属与氧化性酸：(浓、稀HNO3；浓H2SO4等)
a、除Pt、Au外，姓的是非置换反应的氧化还原反应；
b、除H2SO4、浓HNO3常温时遇Fe、Al钝化，但加热可反应。
Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；
3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
C、Pt、Au可溶于王水中。
④金属与盐反应
A．极活泼的金属(K、Ca、Na)与强酸强碱盐溶液：发生的是金属和水之间的置换反应。如：Na投入到NaCl溶液中：2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
B．极活泼的金属与强酸弱碱盐溶液：置换与复分解反应同时发生。
Na投入CuSO4溶液中：2Na+CuSO4+2H2O = Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
C．活泼的金属(Mg、Al、Zn)与强酸弱碱盐溶液：水解与置换同时发生。
Mg条投入NH4Cl溶液中：NH4++H2ONH3·H2O+H+；Mg+2H+ = Mg2++H2↑
D．金属与具有强氧化性的高价金属盐溶液的反应：氧化还原反应。
Cu+2FeCl3 = 2FeCl3+CuCl2
E．活泼与较不活泼金属盐溶液的反应：置换反应。
Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
⑤金属与碱溶液的反应：Al、Zn与强碱反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+2H2↑
⑥金属与氧化物的反应：CO2+2Mg2MgO+C；2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
（2）非金属反应规律
①非金属与金属(同上)
②非金属与非金属
A．非金属与氢气：非金属性越强、越易化合，生成的氢化物越稳定(CH4反常)
F2+H22HF (爆炸)
Cl2+H22HCl (爆炸)
Br2+H22HBr
HF>HBr>HI的稳定性
B．非金属与氧气：

4P+5O2P2O5 S+O2SO2 N2+O22NO
③非金属与水：2F2+2H2O = 4HF+O2；Cl2+H2O = HCl+HClO
④非金属与氧化物：C+H2O(气)CO+H2；SiO2+2CSi+2CO
⑤非金属与酸：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O；
Si+4HFSiF4↑+2H2↑
⑥非金属与盐：置换反应：
Cl2+2NaBr2 = 2NaCl+Br2 Br2+2KI=2KB+I2
⑦非金属与碱反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
（3）氧化物反应规律
①碱性氧化物
a、与水反应：Na2O+H2O=2NaOH CaO+H2O=Ca(OH)2
多数不溶于水，与水不反应
b、与酸性氧化物反应：MgO+SO3MgSO4 CaO+SiO2CaSiO3
c、与酸反应：CuO+2HCl = CuCl2+H2O Fe2O3+3H2SO4=Fe(SO4)3+3H2O
②酸性氧化物
a、与H2O反应：SO3+H2O = H2SO4 P2O5+3H2O(热) = 2H3PO4
多数与H2O反应，少数不反应，如SiO2
b、与碱性氧化物反应同上
c、与碱反应：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2
③两性氧化物：(Al2O3、ZnO)
Al2O3+6HCl = 2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
(4)酸的反应规律①与指示剂作用；
②与金属反应(同上)
③与碱性氧化物反应(同上)
④与碱中和生成盐和水
⑤与盐反应
a、强酸与弱酸盐反应(强酸制弱酸) CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
b、高沸点酸与低沸点酸盐反应 NaNO3+H2SO4(浓)=NaHSO4+HNO3↑
c、稳定性酸与不稳定酸盐反应 3CaSO3+2H3PO4=Ca3(PO4)2↓+3H2O+3SO2↑
⑥酸分解反应：H2SO3H2O+SO2↑ 4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O
(5)碱反应规律
①生成碱的反应
a、活泼金属与水置换反应 2K+2H2O = 2KOH+H2↑
b、碱性氧化物溶于水
c、碱与盐反应
②碱反应规律
a、与指示剂作用
b、与非金属反应
c、与酸反应 见上面
d、与盐反应
e、与金属反应
f、难溶性碱热分解：Cu(OH)2CuO+H2O
(6)盐反应规律
①两种盐发生复分解反应：生成两种新盐(反应物均溶、生成物至少一种不溶)；
AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
②两种盐发生氧化还原反应：2FeCl3+2NaI=2FeCl2+2NaCl+I2
10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O
③两种盐发生双水解反应：
Fe3+、Al3+与CO32－、HCl3－、SO32－、HSO3－、HS－、S2－、Al2－之间产生。
Na2OC3+Al2SO4)3+2H2O=2Al(OH)3↓+2CO2↑+2Na2SO4
④盐的热分解
A．铵盐的分解NH4ClNH3↑+HCl↑
2NH4I2NH3↑+H2↑+I2
NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
B．含氧酸盐的分解 CaCO3CaO+CO2↑
Ca(HCO3)2CaCO3+CO2↑+H2O (酸式盐<正盐的稳定性)
2KClO32KCl+3O2↑
2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑
(7)酸式盐反应规律
①酸式盐水溶液的酸碱性
a水溶液呈酸性：强酸强碱酸式盐：NaHSO4=Na++H++SO42－完全电离
强酸强碱酸式盐：电离程度>水解程度，如Cu(H2PO4)2
b、水溶液呈碱性：弱酸强碱酸式盐，如Na2HPO4水解>电离
c、酸式盐热稳定性：正盐稳定性>酸式盐稳定性
Na2CO3不分解，但2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
CaCO3CaO+CO2↑
Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑
③弱酸酸式盐与酸、碱的反应
NaHCO3
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
NaHCO3与Ca(OH)2反应
2NaHCO3+Ca(OH)2=Na2CO3+CaCO3↓+2H2O
NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O
④酸式盐与正盐水解程度不同弱酸强碱的酸式盐水分解程度要于其正盐水解程度
NaHCO3碱式干燥)SiHCl3+H2↑(了解)，Si+4HF=SiF4+H2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
S
S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O
3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
③两性氧化物Al2O3、ZnO
Al2O3
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
ZnO
ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O
ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O
④两性氢氧化物Al(OH)3
Al(OH)3
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+3H2O
⑤弱酸的铵盐(NH4)2S、(NH4)2CO3、CH3COONH4

(NH4)2S
(NH4)2S
(NH4)2S+2HCl=2NH4Cl+H2S↑
(NH4)2S+2NaOH=Na2S+2NH3↑+2H2O
⑥弱酸的酸式盐NaHCO3、NaHS、K2HPO4
NaHS
NaHS+HCl=NaCl+H2S↑
NaHS+NaOH=Na2S+H2O
⑦还原性酸H2S、HI
H2S+2HNO3(稀)=2S+2NO2↑+2H2O
H2S
(氧化性酸反应)
H2S+2NaOH=Na2S+H2O
⑧强氧化性酸：浓H2SO4、HNO3
H2SO4(浓)+2HI=I2+SO2↑+2H2O
浓H2SO4
(与还原性酸反应)
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
⑨个别酸性氧化物
SiO2
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
（9）氧化还原反应规律
氧化剂 → 得电子 → 化合价降低 → 被还原 → 还原产物 → 还原反应。
还原剂 → 失电子 → 化合价升高 → 被氧化 → 氧化产物 → 氧化反应。

【拓展学习】
有关氧化还原反应的计算：化学反应的实质是原子间的重新组合，所以一切化学反应都存在着质量守恒，氧化还原反应中得失电子数相等，离子化合物及电解溶液中阴、阳离子的电荷数相等，以及一些化学变化前后恒定不变的量。
（1） 质量守恒：定律的内容从宏观上阐述是：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和；从微观领域阐述则是：在一切化学反应中，反应前后原子的种类数（或数目）、原子质量没有变化，因此质量守恒。
（2） 原子或原子团守恒：在许多化学反应中，尤其是离子反应中，原子或原子团以整体参加反应后，所以原子或原子团仍然保持守恒。
（3） 电荷守恒：在离子化合物或电解质溶液中，由于化合物或整个溶液不显电性，故所有阳离子所带电荷总数等于所有阴离子所带的电荷总数。在具体应用中值得注意的是，不要误以为阴阳离子个数相等。
（4） 电子守恒：在氧化还原反应中所有还原剂失去电子的数目，一定等于所有氧化剂得到电子的数目，得失电子数目保持不变。
守恒规律主要是以上四条，在具体解题时，经常同时运用。如氧化还原反应方程式的配平，离子方程式的书写及正误判断等，如将Fe与FeCl3溶液的反应写成：Fe+Fe3+=2Fe2+，虽然符合质量守恒，原子个数也守恒，但方程式左右两边的电荷数不相等，当然实质是由于得失电子数不相等，所以是错误的。
例：在含有ag HNO3的稀溶液中，加入bg铁粉充分反应，铁全部被溶解，生成NO。已知有a/4g HNO3被还原，则a：b不可能是（ ）
A．2：1 B．3：1 C．4：1 D．9：2
解析：首先要明确哪种物质是氧化剂、还原产物、还原剂、氧化产物以及标出被还原和被氧化元素的初始终了价态。在标氧化产物中铁的价态时，要特别注意：铁粉全部参加反应，又是多变价态的金属元素，这样它的氧化产物可能有三种情况：①全是Fe(NO3)3，②全是Fe(NO3)2；③Fe(NO3)3和Fe(NO3)2的混合物。这是解答本题的关键。分析出这三种情况后，利用得失电子相等求出a：b。
+5 +2 0 +3 +2
HNO3 → NO Fe → Fe(NO3)3或Fe(NO3)2
①氧化产物全是Fe(NO3)3时：

②氧化产物全是Fe(NO3)2时：

③氧化产物是二者混合物时，a：b只能介于9：2和3：1之间，即3：1