知识点1 物质的分类与转化
1. 物质的分类
| 分类标准 | 类别 | 举例 |
|---|---|---|
| 组成成分 | 纯净物 | O₂、H₂O、NaCl |
| 组成成分 | 混合物 | 空气、海水、溶液 |
| 元素种类 | 单质 | Fe、O₂、N₂ |
| 元素种类 | 化合物 | H₂O、CO₂、NaOH |
2. 化合物的分类
| 类别 | 定义 | 举例 |
|---|---|---|
| 酸 | 电离出的阳离子全部是 H⁺ 的化合物 | HCl、H₂SO₄、HNO₃ |
| 碱 | 电离出的阴离子全部是 OH⁻ 的化合物 | NaOH、Ca(OH)₂ |
| 盐 | 由金属阳离子(或 NH₄⁺)和酸根阴离子构成的化合物 | NaCl、Na₂CO₃ |
| 氧化物 | 由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物 | CO₂、CaO、H₂O |
3. 氧化物的分类
| 类别 | 定义 | 举例 |
|---|---|---|
| 酸性氧化物 | 能与碱反应生成盐和水的氧化物 | CO₂、SO₂、SO₃ |
| 碱性氧化物 | 能与酸反应生成盐和水的氧化物 | Na₂O、CaO、Fe₂O₃ |
| 两性氧化物 | 既能与酸又能与碱反应生成盐和水的氧化物 | Al₂O₃ |
| 不成盐氧化物 | 不与酸或碱反应生成盐的氧化物 | CO、NO |
⚠️ 注意:酸性氧化物不一定是非金属氧化物(如 Mn₂O₇),非金属氧化物也不一定是酸性氧化物(如 CO、NO 是不成盐氧化物)。
4. 物质间的转化关系
非金属单质 → 酸性氧化物 → 酸 → 盐
💡 说明:上述转化体现了各类物质之间的内在联系,是通过化学反应实现物质转化的基本途径。
知识点2 离子反应
1. 电解质与非电解质
| 概念 | 定义 | 举例 |
|---|---|---|
| 电解质 | 在水溶液或熔融状态下能导电的化合物 | NaCl、NaOH、HCl |
| 非电解质 | 在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物 | 蔗糖、酒精、CO₂ |
⚠️ 注意: - 电解质和非电解质都必须是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。 - CO₂、NH₃ 等本身不导电,其水溶液导电是因为与水反应生成了新电解质,它们属于非电解质。
2. 强电解质与弱电解质
| 类别 | 电离程度 | 常见物质 |
|---|---|---|
| 强电解质 | 完全电离 | 强酸(HCl、H₂SO₄、HNO₃)、强碱(NaOH、KOH)、大多数盐 |
| 弱电解质 | 部分电离 | 弱酸(CH₃COOH、H₂CO₃)、弱碱(NH₃·H₂O)、水 |
3. 电离方程式书写
弱电解质用“⇌”,如:CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺
4. 离子方程式的书写——"写拆删查"四步法
| 步骤 | 操作 | 要点 |
|---|---|---|
| 写 | 写出正确的化学方程式 | 配平化学方程式 |
| 拆 | 将强酸、强碱、可溶性盐拆成离子形式 | 弱电解质、气体、沉淀、氧化物、单质不拆 |
| 删 | 删去方程式两边相同的离子 | 删去不参与反应的离子 |
| 查 | 检查原子个数和电荷是否守恒 | 保证质量守恒和电荷守恒 |
💡 说明:"拆"是四步法中最关键的一步,需要牢记哪些物质可拆、哪些不可拆。可拆的只有:强酸、强碱、可溶性盐。
5. 离子共存判断
离子不能大量共存的条件:
| 条件 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| 生成沉淀 | 离子结合生成难溶物 | Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓ |
| 生成气体 | 离子结合生成气体逸出 | CO₃²⁻ + 2H⁺ → CO₂↑ + H₂O |
| 生成弱电解质 | 生成弱酸、弱碱、水 | H⁺ + OH⁻ → H₂O |
| 发生氧化还原反应 | 发生电子转移 | Fe³⁺ + I⁻ |
| 生成配合物 | 生成配离子 | Fe³⁺ + SCN⁻ |
知识点3 氧化还原反应
1. 基本概念
| 概念 | 定义 |
|---|---|
| 氧化还原反应 | 有电子转移(得失或偏移)的化学反应 |
| 本质 | 电子转移(电子得失或共用电子对偏移) |
| 特征 | 化合价升降(判断依据) |
💡 说明:氧化还原反应不一定有氧气参与。只要反应前后有元素化合价发生变化,就是氧化还原反应。
2. 四组基本概念对应关系
还原反应 —— 化合价降低 —— 得到电子
氧化剂 —— 化合价降低 —— 得到电子 —— 被还原 —— 生成还原产物
还原剂 —— 化合价升高 —— 失去电子 —— 被氧化 —— 生成氧化产物
记忆口诀:升失氧、降得还(化合价升高、失去电子、被氧化;化合价降低、得到电子、被还原)。
3. 常见氧化剂与还原剂
| 类型 | 常见物质 |
|---|---|
| 常见氧化剂 | O₂、Cl₂、HNO₃、浓H₂SO₄、KMnO₄、FeCl₃ |
| 常见还原剂 | 活泼金属(Na、Mg、Al、Fe)、C、CO、H₂、KI、FeSO₄ |
4. 氧化性和还原性比较
| 判断依据 | 规律 |
|---|---|
| 根据金属活动性顺序 | 金属越活泼,其还原性越强;对应阳离子氧化性越弱 |
| 根据氧化还原反应方向 | 氧化性:氧化剂 > 氧化产物;还原性:还原剂 > 还原产物 |
| 根据化合价高低 | 同种元素,高价态氧化性强(如 Fe³⁺ > Fe²⁺) |
| 根据反应条件 | 反应条件越容易,氧化性/还原性越强 |
5. 电子转移的表示方法
双线桥法:用两条带箭头的线连接反应前后同一元素的原子,线上标明"得/失电子数"。
┌──────────┐
2Na + Cl₂ = 2NaCl
└──────┘
失 2×e⁻
单线桥法:用一条带箭头的线从还原剂中化合价升高的元素指向氧化剂中化合价降低的元素,线上标明电子转移总数。
┌──────────┐
2Na + Cl₂ = 2NaCl
⚠️ 注意:双线桥标明的电子数前后分开写(得 m×e⁻、失 n×e⁻),单线桥标明的是总的电子转移数。
知识点4 分散系及其分类
1. 分散系的概念
分散系: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。
| 概念 | 说明 |
|---|---|
| 分散质 | 被分散的物质 |
| 分散剂 | 容纳分散质的物质 |
2. 分散系的分类
按分散质粒子的大小分类:
| 类别 | 分散质粒子直径 | 外观 | 稳定性 | 能否透过滤纸 | 能否透过半透膜 | 实例 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 溶液 | < 1 nm | 均匀、透明 | 稳定 | 能 | 能 | 食盐水、蔗糖溶液 |
| 胶体 | 1~100 nm | 均匀、透明或半透明 | 较稳定(介稳体系) | 能 | 不能 | Fe(OH)₃ 胶体、豆浆、墨水 |
| 浊液 | > 100 nm | 不均匀、不透明 | 不稳定 | 不能 | 不能 | 泥水、油水混合物 |
💡 说明:三种分散系的本质区别在于分散质粒子的大小。胶体粒子能透过滤纸但不能透过半透膜,这是分离胶体和溶液的依据(渗析法)。
3. 胶体
(1)胶体的制备——Fe(OH)₃ 胶体
操作:将饱和 FeCl₃ 溶液逐滴加入沸腾的蒸馏水中,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
⚠️ 注意:制备 Fe(OH)₃ 胶体时,不能过度加热(否则胶体聚沉),也不能用自来水(含电解质会使胶体聚沉)。
(2)胶体的性质——丁达尔效应
当一束光透过胶体时,从侧面可以观察到一条光亮的"通路",这种现象叫做丁达尔效应。
| 分散系 | 丁达尔效应 | 原因 |
|---|---|---|
| 溶液 | 无 | 溶质粒子太小,对光的散射极弱 |
| 胶体 | 有 | 胶体粒子大小使光发生明显散射 |
| 浊液 | 无明显光路 | 粒子太大,主要发生反射和折射 |
💡 说明:丁达尔效应是鉴别胶体和溶液最常用的方法。日常生活中的丁达尔效应:森林中的光柱、舞台灯光、雾中车灯的光束等。
(3)胶体的聚沉
使胶体粒子聚集成为较大的颗粒而沉淀析出的过程叫做聚沉。
| 聚沉方法 | 原理 | 实例 |
|---|---|---|
| 加电解质 | 电解质中和胶体粒子所带电荷 | 加 NaCl 使 Fe(OH)₃ 胶体聚沉 |
| 加热 | 加剧粒子运动,增加碰撞机会 | 煮沸使蛋白质变性聚沉 |
| 加带相反电荷的胶体 | 正负电荷中和 | Fe(OH)₃ 胶体(正)+ As₂S₃ 胶体(负) |
💡 应用:明矾净水——Al³⁺ 水解生成 Al(OH)₃ 胶体,吸附水中悬浮杂质使其聚沉。
(4)胶体的应用
| 应用 | 原理 |
|---|---|
| 明矾净水 | Al(OH)₃ 胶体吸附悬浮物 |
| 制豆腐 | 电解质使蛋白质胶体聚沉 |
| 河流三角洲的形成 | 海水中电解质使河水中土壤胶体聚沉 |
| 静电除尘 | 高压使气溶胶粒子带电后在电极上聚沉 |
📌 笔记区
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