基本概念(物质的性质.分类,化学计量单位)
专题一 基本概念
一、物质的组成、性质与分类
(一)物质的组成 1.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。 (1)分子同原子、离子一样是构成物质的基本微粒. (2)按组成分子的原子个数可分为:
单原子分子如:He、Ne、Ar、Kr„ 双原子分子如:O2、H2、HCl、NO„ 多原子分子如:H2O、P4、C6H12O6„
2.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。 (1)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。 (2)原子是由原子核(中子、质子)和核外电子构成的。 3.离子
离子是指带电荷的原子或原子团。 (1)离子可分为:
++++
阳离子:Li、Na、H、NH4„
–2––2–
阴离子:Cl、O、OH、SO4„ (2)存在离子的物质:
①离子化合物中:NaCl、CaCl2、Na2SO4„ ②电解质溶液中:盐酸、NaOH溶液„ ③金属晶体中:钠、铁、钾、铜„
4.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。
(1)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)。
(2)某些元素可以形成不同的单质(性质、结构不同)—同素异形体。
(3)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:O、Si、Al、Fe、Ca。 5.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H
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有三种同位素:1H、1H、1H(氕、氘、氚)。 6.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。 (1)同种元素、可以有若干种不同的核素—同位素。
(2)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。 7.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
2-型:根(如SO4、OHˉ、CH3COOˉ等)、官能团(有机物分子中能反映物质特殊性质的原子团,如—OH、—NO2、—COOH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 · CH3)。 8.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。 (1)有机物的官能团是决定物质主要性质的基,如醇的羟基(—OH)和羧酸的羧基(—COOH)。
(2)甲烷(CH4)分子去掉一个氢原子后剩余部分(· CH3)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(· Cl)。
(二)物质的分类
1、分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的基本方法,它不仅可以使有关化学物质及其变化的知识系统化,还可以通过分门别类的研究,了解物质及其变化的规律。分类要有一定的标准,根据不同的标准可以对化学物质及其变化进行不同的分类。交叉分类和树状分类是常用的分类方法。
2、分散系及其分类
把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫分散系。被分散的物质称作分散质(可以是气体、液体、固体),起容纳分散质作用的物质称作分散剂(可以是气体、液体、固体)。 (1
(2)胶体的重要性质
33反映胶粒电性 (3)胶体的聚沉方法:(1) 加入电解质、(2) (4)溶液
1.溶液:一种或几种物质分散到另一种物质里所形成的均一稳定的混合物叫作溶液。特征是均一、稳定、透明。
2.饱和溶液、溶解度
(1)饱和溶液和不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液,叫作这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解某种溶质的溶液,叫作不饱和溶液。
(2)溶解度:在一定温度下,某固体物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫作这种物质在这种物质在这种溶剂里的溶解度。常用s表示。质量分数ω=S(100+s)×100% (3)温度对溶解度的影响
固体物质的溶解度,一般随温度升高而增大(食盐溶解度变化不大;Ca(OH)2溶解度随温度升高而减小)。气体物质溶解度,随温度升高而减小,随压强增大而增大。
(4)溶解度曲线:用纵坐标表示溶解度。横坐标表示温度。根据某溶质在不同温度时溶解度,可以画出该物质溶解度随温度变化曲线,称之为溶解度曲线。 二.化学中常用计量 1.同位素相对原子质量
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以C的一个原子质量的1/12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。 2.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。
3.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。 4.物质的量的单位——摩尔
物质的量是国际单位制(SI)的7个基本单位之一,符号是n。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mol表示
①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。
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②1mol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N A,通常用6.02 ×10 molˉ这个近似值。
③物质的量,阿伏加德罗常数,粒子数(N)有如下关系:n=N·NA
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5.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M表示,单位:g·molˉ或kg·molˉ。
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①任何物质的摩尔质量以g·molˉ为单位时,其数值上与该物质的式量相等。 ②物质的量(n)、物质的质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系如下:M=m · n 6.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。
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用Vm表示,Vm=V÷n。常用单位L·molˉ
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①标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·molˉ。 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: PV=nRT(R为常数) 由理想气体状态方程可得下列结论: ①同温同压下,V1:V2=n1:n2 ②同温同压下,P1:P2=Ml:M2
③同温同体积时,nl:n2=Pl:P2 7.物质的量浓度
以单位体积里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。符号CB。
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CB=nB(mol)/V(L) (nB是溶质B的物质的量,V是溶液体积),单位是mol·Lˉ。
物质的量浓度与质量分数的换算公式:c
1000%
M
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
关于气体的问题,经常应用到阿佛加德罗定律和它的推论。同温同压下相同体积的任何气体具有相同的分子数,将它扩展,就是同温同压下,气体体积比等于它们的物质的量之比。因为气体的体积受分子数多少,分子间距离决定,在同温同压下,分子间距离相等。