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化学基本概念和解题技巧第一讲 物质的组成、性质和分类【本讲重要知识点及解析】重点知识概述一、物质的组成分子间作用力共价键共价键原子单质离子得失电子分子形成共用电子对离子化合物共价化合物形成共用电子对离子键共价化合物(氢键) 微观 宏观 1元素 具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称。但是原子的中子数、质量数、相对原子质量不一定相同,所以同种元素和同种原子是两个不同的概念。 2原子 原子是参与化学反应中的最小微粒。由原子直接构成的物质,在固态时一般为原子晶体,为空间网状结构。常见的原子晶体是由非金属元素的原子构成的,包括一些非金属单质和化合物,如SiO2、SiC、AlN等。 3分子 分子是保持物质化学性质的一种微粒。 分子之间通过分子间作用力构成物质。有的物质分子之间还存在着氢键,如HF、H2O、NH3。分子间的氢键也是构成物质的一种作用力。 能量大小关系:化学键(120800kJ/mol)氢键分子间作用力(100 kJ/mol)结构相似的分子相对分子质量越大分子之间距离越小分子间作用力越大,熔沸点越高。 利用分子间作用力可以判断由分子构成的物质熔沸点的高低: 由分子构成的物质,包括非金属单质和非金属化合物(气态氢化物、非金属氧化物、含氧酸、有机物及非金属互化物等等)。 4离子离子是带有电荷的原子或原子团。由阴、阳离子构成的物质是离子化合物。 常见离子化合物包括活泼金属的氧化物、过氧化物、强碱和大多数盐,还有一些其它化合物,如Mg3N2、CaC2、CaH2等。 二、物质的分类 1常用危险品的标志。例: 2纯净物与混合物 3单质单质分为金属单质和非金属单质,均是由同种元素组成的纯净物。常温下,金属单质除汞为液态外,大多金属单质为银白色固体,铜为红色固体。非金属单质存在的状态有气态、液态和固态。其中,气态有氟气(浅黄绿色)、氯气(黄绿色),其余气体为无色气体。液态有液溴(深棕红色)。固态有碘(紫黑色)、硫(淡黄色)、白磷(白色蜡状)、红磷(红棕色)、石墨(深灰色)。 氧化物特殊化合物:Fe3O4碱性氧化物:Na2O、CaO、MgO酸性氧化物:CO2、SO2、SiO2、Mn2O7两性氧化物:Al2O3过氧化物: Na2O2、H2O2成盐氧化物不成盐氧化物:CO、NO4氧化物 5碱碱强碱易溶于水:NaOH KOH Ba(OH )2微溶于水:Ca(OH )2(澄清石灰水)易溶于水:NH3H2O不溶于水:除以上的碱外,都不溶于水弱碱 碱的分类 Mg(OH)2属于中强碱,微溶于水。其较浓的水溶液可使酚酞溶液变红。6酸酸可分为强酸与弱酸,难挥发酸和易挥发酸,氧化性酸、还原性酸和非氧化性酸,难分解酸和易分解酸,等等。 多元弱酸分步电离,且电离程度越来越小。例如: H2SO3 H + HSO3 K11.54102 pKa1.81HSO3 H + SO32 K21.02107 pKa6.91 K1 K2由于HClO具有很强的漂白性,HClO溶液不能使紫色石蕊溶液变红,而可以使石蕊溶液褪色成无色溶液。 7两性氢氧化物 Al(OH)3、Zn(OH)2(Al、Al2O3也具有两性)氢氧化铝在溶液中存在着两种电离方式。其酸性和碱性都非常弱,所以只能与强酸或强碱溶液反应。HAlO2H2O Al(OH)3 Al33OH 向溶液中滴加强酸时,氢氧化铝电离平衡向右移动。滴加强碱溶液时,氢氧化铝电离平衡向左移动。 两性氢氧化物既可以与强酸反应,也可以与强碱溶液反应。但是可与强酸或强碱溶液反应的物质,不一定具有两性。例如,NaHCO3、(NH4)2CO3、AgNO3、CH3COONH4等,都可以与盐酸和氢氧化钠溶液反应,但是却不是两性化合物。 8盐 大多数盐都是离子化合物 除AlCl3、Hg2Cl2、(CH3COO)2Pb外 。 盐可分为正盐、酸式盐、复盐、luo碱式盐,等等。 9氢化物 非金属氢化物除水外,常温下都是无色气体,称为气态氢化物。 气态氢化物遇水的几种情况:完全反应 SiH4 + 2H2O SiO2+ 4H2 SiH4 + H2O + 2OH SiO32 + 4H2(在强碱性溶液中的反应)可溶于水 完全电离:HCl HBr HI(形成强酸溶液) 部分电离:H2S HF (形成弱酸溶液) 可溶于水并部分反应:NH3 + H2O NH3H2O NH4 + OH 不溶或难溶于水,也不与水反应:CH4、PH3 三、物质的性质与物质的变化 1物质的性质 物质的物理性质一般与构成物质的粒子的种类、粒子聚集的结构和状态有关,也与粒子间的一些作用(如化学键、分子间作用力、氢键)有关。例如,金刚石很硬,熔点很高,没有导电性,而石墨很软,熔点较低,是电的良导体。 物质的化学性质一般与物质的结构、活动性、纯度、浓度、用量、反应条件等因素有关,还与反应物、产物的溶解度大小,氧化性或还原性的强弱,。例如,铁与氯气反应得到氯化铁,与硫反应得到硫化亚铁。在潮湿条件下,铁很容易与氯气反应,而铁与干燥的氯气不反应。因此可用铁制的容器盛放液氯。再如,无水乙醇与浓硫酸混合后加热,140生成乙醚,170生成乙烯。2物质的变化 物质的变化包括物理变化和化学变化。 要点: 物理变化是没有新物质产生的变化。化学变化是有新物质生成的变化。 在物质的物理变化中,不一定伴随化学变化。在化学变化中,一定伴随物理变化。所以对物质的变化要做具体分析,才能判断属于物理变化还是化学变化。例如,溶解扩散是物理变化,电离则需要具体分析。有些离子化合物在熔融时可电离,熔融时的电离过程属于物理变化,离子化合物溶于水电离并形成水合离子分别属于物理变化和化学变化。氯化氢溶于水电离并形成水合离子是化学变化。碘单质溶于水包含了物理变化和化学变化,而溶于有机溶剂是物理变化。晶体硅熔化时,化学键虽然被破坏,但是属于物理变化。明矾可以做净水剂,是因为Al3发生水解生成Al(OH)3胶体,Al3水解是化学变化,氢氧化铝胶体粒子的吸附性是物理变化。ZXA 四、同位素、同素异形体、同分异构体、同系物1同位素 核素符号: (代表一种同位素的原子。A:质量数,Z:质子数) 核素:具有一定数目的质子和一定数目中子的一种原子称为核素。 同位:指核素的质子数相同,在周期表中占有相同位置(同周期、同列)。 2同素异形体(同素异性体)异形外观不同,如颜色不同,红磷与白磷。形状不同,如金刚石与石墨。 同素:指同一种元素,在周期表中占据同一个位置,具有相同的质子数或核电荷数。 异性物理性质不同,如白磷可溶于二硫化碳,红磷不溶于二硫化碳。化学性质相似,同一种反应,反应产物相同(反应条件可能不同)。 只有单质才存在着同素异形现象。 形成同素异形体的三种常见形式 组成分子的原子个数不同。如氧气和臭氧,红磷PX和白磷P4。 晶体中原子排列方式不同。如金刚石、石墨和C60。 晶体中分子排列方式不同。如正交硫和单斜硫。3同分异构体 有机物之间,或无机物之间,或有机物与无机物之间都存在着同分异构现象。 同分异构体的化学式相同,化学式式量(相对分子质量)也相同。 同分异构体中各元素的质量分数相同。 同分异构体的几种形式: 碳链异构。如正丁烷与异丁烷。 支链(侧链)位置异构。如邻二甲苯与对二甲苯。 官能团位置异构。1丙醇与2丙醇。 分子结构异构(类间异构)。如1丁烯与环丁烷。 官能团种类异构(类间异构)。如甲酸甲酯与乙酸;乙醇与二甲醚。 顺反异构。如顺2丁烯和反2丁烯。 手性异构。 4同系物 结构相似,组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物,按碳原子数递增顺序所排成的系列叫做同系列。同系列中的各有机物,总称或互称同系物。 仅通式或实验式相同,不一定是同系物。如甲醛、乙酸、甲酸甲酯都符合通式CnH2nOn,但三者之间不属于同系物,仅仅实验式相同而已。 结构相似,是指: 原子之间化学键种类必须相同; 碳链结构(链状或环状)相同; 官能团种类与个数也要相同。 同系物之间系差必须相同,系差为CH2原子团。 同系物的物理性质有所不同,化学性质相似。容易产生的一些错误 1某些盐(固态或晶体)带结晶水跟不带结晶水时颜色对比:化学式(无结晶水)颜色化学式(带结晶水)颜色溶液中离子的颜色FeSO4白色FeSO47H2O淡绿色 Fe2:淡绿色CuSO4白色CuSO45H2O蓝色 Cu2:蓝色CuCl2棕黄色CuCl22H2O蓝色 Cu2:蓝色FeCl3棕黑色FeCl34H2O浅蓝绿色 Fe3:黄色FeCl36H2O橘黄色 2问题:物质的沸点一定比熔点高吗?熔点低的物质其沸点也一定低吗? 无水氯化铝的熔点(2.5atm时)190,沸点182.7。这是沸点低于熔点的特殊情况,是无水氯化铝存在着升华现象的缘故。因为氯化铝是由两分子缔合的类似分子晶体的盐类。 金属镓熔点29.78,沸点2403,说明低熔点金属不一定低沸点。 3同位素 同位素的概念只能应用于原子。如H2、D2、T2不能互称同位素,因为化学式代表的不是原子。 由同种元素的不同种原子组成的单质或化合物,物理性质不同,但化学性质相似(元素组成相同、物质的结构相同)。如H2、D2、T2,相对分子质量不同,溶沸点不同;相同条件下密度不同;均具有还原性,均可与氧气反应。 由同位素的不同核素形成的单质或化合物混合,是混合物。如H2D2;H2OD2O。 同位素中的不同核素,无法用化学方法分离。 4同素异形体 两种单质是否属于同素异形体,要看其是否可以在一定条件下相互转化。不能利用化学方法相互转化的,一定不是同素异形体。如H2、D2、T2,其相互转化不是化学反应,且分子结构相同,故三种分子不是同素异形体。同素异形体之间的相互转化是化学变化,但不是氧化还原反应。将同素异形体混合,属于混合物,不是纯净物。同位素同素异形体同分异构体同系物概 念具有相同质子数不同中子数的原子同一元素组成的不同种单质分子式相同,但结构不同的有机物互称同分异构体结构相似,分子组成上相差n个CH2原子团的有机物实 例12C、13C白磷、红磷乙酸、甲酸甲酯甲烷、乙烷化学性质相似相似同类相似类间完全不同相似物理性质不同不同不同不同与相关知识的联系与区别 1物质的分类与晶体类型的关系常见的活泼金属氧化物、强碱和大多数盐类都是离子化合物,固态时是离子晶体。由非金属单质分子、氧化物(除SiO2外)、酸、氢化物、有机物在固态时是分子晶体。金刚石、晶体硅、SiO2、SiC、AlN是原子晶体。固态金属单质和合金属于金属晶体。2同系物与同系列结构相似,组成上相差n(n1)个CH2原子团(系差)的有机物,按碳原子数递增顺序所排列成的顺序,称为同系列。同系列中的各有机物互称同系物。系差CH2为2价。“结构相似”是指必须具有相同分子通式的同一类有机物。而“同一类”是指有机物分子中原子间的化学键种类、官能团种类和个数都要相同。若虽然分子都符合同一个通式,或分子之间只相差若干个CH2原子团,但是碳原子之间化学键种类不同,原子之间连接顺序不同,则不是同系物。例如,苯酚和苯甲醇都符合通式CnH2n6O;乙醛和丙烯醇分子相差一个CH2。但是这两例都不是同系物。结构相似的不一定是同系物,例如葡萄糖与核糖CH2OH(CHOH)3CHO,不仅分子系差不是CH2(是CH2O),而且两种糖类分子中所含有的羟基个数不同。知识的拓展 1常见混合物示例(注意某些混合物中的主要成分或有效成分): 固态混合物:漂白粉、碱石灰、铝热剂、生铁、钢、黑火药、煤、各种矿石、水泥、玻璃、石蜡、天然脂肪、天然蛋白质、多糖(淀粉、纤维素)。 液态混合物:溶液、石油化工产品(如汽油、柴油、煤油等燃料油)、煤化工产品(煤焦油、二甲苯)、自来水、天然水、福尔马林、天然植物油、水玻璃、王水、福尔马林。 气态混合物:空气、水煤气(CO、H2)、天然气(CH4、C2H6等)、焦炉煤气(H2、CH4、C2H4、CO、CO2、N2,煤干馏产物)、裂解气(C2H4、C3H6、C4H6,还有CH4、C2H6、H2、H2S等,石油化工产物)、爆鸣气(O2、H2)、合成气(N2、H2)、高炉煤气(CO、N2及少量CO2、O2,炼铁炉中产生的废气)。 2常见单质在常温下的溶解性 全部反应:钾、钙、钠、钡、氟气。金属与水反应生成碱,放出氢气。氟气与水反应生成氢氟酸,放出氧气。 大部分溶解少部分反应(可逆反应):氯气、液溴、碘单质。Cl2、Br2、I2与水反应,生成氢卤酸(HX,均为强酸)和次卤酸(HXO,均为强氧化性的弱酸。HXO不稳定,光照、长时间放置或加热时易分解成氢卤酸和氧气)。 常温下Cl2、Br2、I2与水反应,越来越难,除F2外,其它卤素单质与水均为可逆反应。 只溶解不反应:氧气。 不溶解(或难溶)也不反应:氮气、氢气、固态非金属单质。一些金属单质长时间与水接触可与水发生化学反应,例如铁在潮湿环境下生锈。3常见氧化物的色态 金属氧化物:常见金属氧化物都是固体。固体颜色可 溶 于 水不 溶 于 水白色Na2O、K2O、BaO、CaOMgO、Al2O3 黑色FeO、MnO2、CuO、Fe3O4、Ag2O红色Cu2O、 Fe2O3 非金属氧化物 气态:NO2 红棕色,其余为无色气体。 液态:H2O 无色液体。 固态:SiO2、SO3(无色晶体,高于17. 6为气体)、P2O5(白色粉末)。 4有碱性的溶液 碱的溶液:NH3 + H2O NH3H2O NH4 + OH 强碱弱酸盐溶液:CO32+H2O HCO3+OH(弱酸根离子水解) 乙醇钠溶液、苯酚钠溶液:C6H5O+H2O C6H5OH+OH(乙醇钠水解不可逆) 硬脂酸钠溶液:C17H35COONa + H2O C17H35COOH + NaOH 5碱的色态及溶解性(NH3H2O只存在于溶液中) 易溶于水:KOH、NaOH、Ba(OH)2 白色固体: 微溶于水:Ca(OH)2、Mg(OH)2 不溶于水:Fe(OH)2 红褐色固体:不溶于水:Fe(OH)3 蓝色固体: 不溶于水:Cu(OH)26酸的分类强酸:HClO4 HI HNO3 HBr HCl H2SO4 弱酸:H2SO3 H3PO4 HF HCOOH CH3COOH H2CO3 H2S HClO H2SiO3高沸点(难挥发)酸:H2SO4、H3PO4 易挥发酸:HNO3、HCl、HBr、HI、H2S氧化性酸:浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3、HClO、(HClO3、HClO4、高锰酸) 易分解酸(常温下不稳定):H2SO3 H2CO3、HNO3、HClO 可腐蚀玻璃的酸:HF 有还原性的酸:H2S、HI、H2SO3、HCOOH(甲酸分子中的醛基有还原性) 7有酸性的溶液(有些酸只能存在于溶液中,如HClO、H2SO3、H2CO3等) 酸的溶液:CH3COOH CH3COO + H硫酸氢盐溶液:NaHSO4 Na + H + SO42(其水溶液相当于一元强酸)弱碱强酸盐溶液:Cu2 + 2H2O Cu(OH)2 + 2HNaHSO3、NaH2PO4、HC2O4K(草酸氢钾)的溶液。含氧酸挥发性无氧酸一般都有挥发性,可挥发出酸的分子(气态氢化物)。 挥发出酸的分子,如:CH3COOH、HCOOH。 挥发时部分或全部分解,如:HNO3、H2SO3、H2CO3。 8酸的溶解性和挥发性 一般浓度越大、温度越高,越易挥发。酸的稳定性越差,挥发时越易分解。溶解性:常见的酸中除H2SiO3、H4SiO4和高级脂肪酸外,一般易溶或可溶于水。 9酸的色态 气态:HCl、HBr、HI、H2S、HF 无色气体。液态:H2SO4 无色液体;HNO3 无色液体(溶有NO2时溶液呈黄色)。 固态:H3PO4 无色透明晶体;H2SiO3白色固体。 10一些特殊颜色的盐类 黑色: FeS CuS Ag2S PbS Fe2S3 Cu2S(易混:碳粉、MnO2、Fe3O4、FeO) 黄色: Fe2(SO4)3 AgI Ag3PO4 AgBr(浅黄色)(易混:Na2O2、硫粉均为淡黄色) 金黄色:FeS2 CuFeS2 蓝色: CuS*注 铜蓝化学成分为CuS,含铜量66.48%,呈靛蓝色(或称为蓝色),具有金属光泽,一般为片状,或像一层膜似的覆盖在其他矿物或岩石上。11常见带结晶水的盐(结晶水合物带有结晶水的数目根据形成条件不同而不同)化学式俗称化学式俗称硫酸盐 Na2SO410H2O芒硝 ZnSO47H2O皓矾 CaSO42H2O石膏 2CaSO4H2O熟石膏 MgSO47H2O泻盐 CuSO45H2O胆矾(蓝矾) FeSO47H2O绿矾 KAl(SO4)212H2O明矾氯化物 MgCl26H2O卤盐碳酸盐Na2CO3xH2O(x1,7,10)晶碱(口碱)KClMgCl26H2O光卤石 12有关物质颜色的一般规律 奇电子化合物:将化合物中各元素所有原子的价电子(一般为最外层电子)加合起来为奇数的化合物,称为奇电子化合物。大多数奇电子化合物都有颜色。一般地说,分子中含有单电子时,两个分子常会结合成双聚分子,结果使形成双聚的各分子的单电子成对,容易生成较稳定的无色的偶电子化合物。例如,NO2价电子之和为17,是奇电子化合物,呈棕红色。NO2易形成N2O4,而N2O4不是奇电子化合物,常温下为无色气体。ClO2是奇电子化合物中的另一种类型,ClO2价电子之和是19,呈黄色。由于其分子本身很稳定,所以ClO2没有偶电子化合物。NO则是一个例外,NO通常是无色气体,在液、固态时显蓝色。NO价电子之和是11,分子中含有单电子,但是NO的双聚趋势并不显著,仅在固态才有很松弛的双聚分子(NO)2存在。经x射线和振动光谱分析认为这种双聚分子具有NN顺式结构。NO中氮与氧之间形成一个键、一个2电子键与一个3电子键。氮氧之间键级为2.5,氮与氧各有一对孤对电子。有11个价电子,是奇电子分子,具有顺磁性。 主族元素形成的含氧酸根离子一般都是无色的。过渡元素形成的含氧酸根离子常常带有颜色。如:MnO4(紫色)、MnO42(绿色)、CrO42(黄色)、Cr2O72(橙红色)。 13一些常见盐类的热稳定性由强到弱的顺序(括号内数字为分解温度): 同一金属的多元酸盐:正盐酸式盐酸。如:Na2CO3(1800)NaHCO3(270,100开始分解)H2CO3(常温分解)。 相同含氧酸盐:过渡元素盐易分解,碱土金属盐难分解,碱金属盐更难分解或不分解。如:Na2CO3(1800)CaCO3(910)ZnCO3(350)(NH4)2CO3(58) 同一金属离子的不同含氧酸盐:磷酸盐硫酸盐碳酸盐硝酸盐。如:Na3PO4Na2SO4Na2CO3(1800)NaNO3(380)NaClO3(248) Ca3(PO4)2(1674)CaSO4(1360) 同种元素不同氧化态的含氧酸所形成的盐,高价态含氧酸盐低价态含氧酸盐。如:NaClO4(482)NaClO3(248)NaClO2(180)NaClO(常温) 不同价态的同种金属所形成的含氧酸盐:低价含氧酸盐高价含氧酸盐。如:Hg2(NO3)2(100)Hg(NO3)2(79) 物质熔沸点的一般规律: 若晶形不同,则原子晶体大于离子晶体大于分子晶体(金属晶体熔沸点差别大)。 若晶形相同,则比较晶体内部离子间相互作用的强弱,相互作用越强,熔沸点就越高。 离子晶体看离子键的强弱,一般离子半径越大、所带电荷数越多,离子键越强,熔沸点越高。 原子晶体看共价键的强弱,一般非金属性越强、半径越小,共价键越强,熔沸点越高。如金刚石比晶体硅的熔沸点高,是因为C比Si元素非金属性强,原子半径小,所以碳碳共价键比硅硅共价键强。 分子晶体看分子间作用力的强弱,对组成和结构相似的物质(一般为同族元素的单质、化合物或同系物),相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高。 金属晶体看金属键的强弱,金属离子半径小,所带电荷数多,金属键就强,熔沸点就高。 对于周期表中同族元素单质的熔沸点比较,同样根据以上规律,如卤素、氧族元素、氮族元素的单质是分子晶体,从上到下相对分子质量增大,分子间作用力增强,熔沸点升高;碱金属都是金属晶体,从上到下离子半径增大,金属键减弱,熔沸点降低。 至于随氧化性或还原性强弱的变化,即随金属性和非金属性的变化,例如卤素、氧族元素、氮族元素的单质从上到下氧化性减弱,熔沸点升高;碱金属从上到下还原性增强,熔沸点降低。 14物理变化和化学变化的区别如下:物 理 变 化化 学 变 化特 征没有新物质生成有新物质生成本 质物质分子间隔、位置及运动发生变化,物质的组成没有发生变化,没有新分子生成原子重新组合,旧的化学键断裂和新的化学键形成,有新分子生成,物质的组成、结构发生变化可通过物理方法使其恢复到起始状态无法通过物理方法恢复到未反应时的状态在物理变化中,分子晶体分子内的化学键没有被破坏,离子晶体内离子键可能被削弱,原子晶体内共价键被破坏化学键一定被破坏伴 随现 象物质的形态变化不仅有物质的形态变化,还伴随有发光、发热、变色、放出气体、生成沉淀等现象实 例蒸馏、分馏、盐析、吸附、升华、萃取、气化、液化、金属导电、渗析、胶体聚沉、二氧化硅熔化干馏、电解、水解、同素异形体转变、蛋白质变性、钝化、电解质溶液导电、水合、风化、漂白、金属的腐蚀、裂解、裂化,以及所有的化学反应【典型例题分析】【例题1】 下列物质中肯定属于纯净物的是( ) A由同种元素组成的物质 B由同种分子组成的物质 C分子式相同的物质组合成的物质 D质子数相同的粒子组成的物质知识点考查 本题考查的是基本概念中物质的分类。 分类法在中学化学教学中的作用,不仅仅是学习分类法本身,而是要掌握把分类法作为学习用具的应用。所以,在进行分类法的教学中,重要的不是介绍常见的分类方法,或者是给出一些常见的物质由学生做分类。而是要让学生学会使用分类法进行分类。因此在进行分类法教学设计的时候,我们需要多想想怎样才叫学生会应用分类法,如何教会学生使用分类法,在今后的学习中如何借助分类法这一工具更好的学习化学。才能真正体现化学课程对于学习方法方面的调整和改进。能力考查 本题对基本概念中的元素、分子、分子式、质子、纯净物等概念的理解和应用作了考查。从题目中分析,考查的能力包括联想、迁移、推理等能力。解题思路与解题技巧首先,对什么是纯净物应当有一个明确、清晰的认知。最重要的是通过试题分析,要让学生明白采用不同的分类标准可以把一个事物归到不同的类别中。因此,进行分类最重要的学会确定分类标准。那么如何选择和确定分类标准呢?关键是找出选项中物质在某一方面的共性和特性。组成结构性质用途单质同素异形体化合物同分异构体元素同位素原子核素物质树状分析法 同种元素组成的物质,尚有不同的核素,由不同核素组成的不同物质,不是纯净物而是混合物。选项A错误。 分子式相同的物质,可能是纯净物,因有同分异构现象,也可能是混合物。用分子式表示的有机物一定是纯净物的有(没有同分异构体):CH4、C2H6、C3H8、C2H4、C2H2、CH4O、CH2O、C2H4O、CH2O2。用分子式表示的无机物出去个别的化合物外,一般都表示是纯净物。选项C错误。 “质子数相同”不难理解,关键是“粒子”,粒子是一个大概念,可以是分子、原子或离子,电子、质子、中子,等等。所以,质子数相同,但粒子不一样,肯定不是纯净物。选项D错误。答案B【例题2】 下列说法正确的是( )A非金属氧化物都是酸性氧化物 B金属氧化物都是碱性氧化物 C能跟水反应生成酸的氧化物不一定是该酸的酸酐 D凡是酸性氧化物都可以直接跟水反应生成对应的酸 E凡可与水直接反应的氧化物才是碱性氧化物或是酸性氧化物知识点考查 本题考查的知识点是氧化物的分类与化学性质。能力考查 本题的能力考查,仅仅是考查对知识概念的记忆和综合应用。解题思路与解题技巧 酸性氧化物不全是非金属氧化物,例如Mn2O7是酸性氧化物,但又是金属氧化物。这就是不同的分类标准可以把一种物质归到不同的类别中。选项A错误。 碱性氧化物都是金属氧化物,但金属氧化物不仅仅是碱性氧化物,有的是两性氧化物(Al2O3),有的是过氧化物、超氧化物(Na2O2、KO2),一些高价金属氧化物为酸性氧化物(Mn2O7),还有盐型氧化物(Fe3O4)。选项B正确。 与水反应生成酸的氧化物不一定是该酸的酸酐,如NO2。所谓酸酐与水反应生成对应的含氧酸,其化学反应一定是非氧化还原反应。若发生的是氧化还原反应,则一定不是对应的酸酐和含氧酸。选项C正确。 酸酐有相同价态的含氧酸(成酸元素价态相同),两者可以直接或间接发生转化,价态不变。但乙酸的酸酐不是氧化物。含氧酸脱水一般得到酸酐,但有的酸脱水产物不是酸酐,如甲酸与浓硫酸(催化作用)混合加热生成H2O和CO,而CO不是HCOOH的酸酐。 酸性氧化物、碱性氧化物都有对应的水化物,但不一定是直接与水反应得到的。例如,Fe2O3、SiO2的对应水化物是Fe(OH)3、H2SiO3,但只能间接反应(两步或多步反应)得到。例如,Fe2O3FeCl3Fe(OH)3,SiO2Na2SiO3H2SiO3。选项D错误。 与碱反应只生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,与酸反应只生成盐和水的氧化物是碱性氧化物。既可与强酸反应又可与强碱溶液反应的氧化物是两性氧化物。所以,碱性氧化物和酸性氧化物不是由能否与水反应来定义的。 NH3H2O全部是由非金属元素组成的弱碱,它不是由氧化物与水反应生成的碱。答案C【例题3】 下列有关叙述不正确的是( ) A由石墨制备金刚石,碳元素化合价没有变化,但属于化学变化 B燃料电池在使用过程中,没有发光、发热等燃烧现象,但发生了化学变化 CAgCl在同温度、同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同 D蛋白质的盐析是可逆的物理变化,而蛋白质变性是不可逆的化学变化知识点考查 考查的知识点包括:同素异形体的转化、化学变化、氧化还原反应,燃料电池与燃烧的相同点和不同点,难溶物的溶解与同离子效应,盐析与变性。此题涵盖了基本概念、电化学电解质溶液和有机物性质四大部分。此题综合程度较大,但难度不高。能力考查 考查对知识概念的记忆和综合应用。解题思路与解题技巧 金刚石和石墨是同素异形体。由石墨至金刚石,是单质制备单质,反应前后化合价均为零,不属于氧化还原反应;石墨和金刚石是两种物质,由于生成了新物质,所以是化学变化。选项A正确。 燃料电池反应的化学方程式与燃烧反应方程式相同。但燃烧反应有发光、放热现象,而在燃料电池中,发生了氧化还原反应,但是没有发生燃烧反应,所以也没有发光、放热现象出现。选项B正确。 AgCl是难溶盐。在水中可微弱溶解并完全电离(强电解质),若溶液中存在着为溶解的固体盐,则溶液中存在着溶解沉淀平衡: AgCl(s) Ag(aq) + Cl(aq) CaCl2和NaCl同温度、同浓度,则溶液中c(Cl) CaCl22c(Cl) NaCl。由于CaCl2溶液中氯离子浓度大,所以AgCl的溶解沉淀平衡向左移动,溶解度减小。选项C错误。 蛋白质的盐析是物理变化,盐析形成的沉淀加水还可以再溶解。蛋白质的变形则是化学变化,目前不发生逆向反应。选项D正确。 盐析是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程。盐析是可逆过程,物理变化,最常用的中性无机盐有硫酸铵、硫酸钠和氯化钠等。例如,加浓(NH4)2SO4使蛋白质凝聚沉淀的过程;在乙酸的酯化反应中加入饱和碳酸钠溶液,降低乙酸乙酯溶解度,使其分层现象更明显的过程;把动物脂肪或植物油与氢氧化钠按一定比例放在皂化锅内搅拌加热,反应后形成的高级脂肪酸钠、甘油、水的混合物。往锅内加入研细的食盐颗粒,搅拌、静置,使高级脂肪酸钠浮在液面,与甘油、水分离。工业上用于制肥皂。 盐析结晶是指在盐溶液体系中,加入某种电解质盐析剂, 这种加入的盐析剂,其离子的水合作用比原溶液中其它盐更强,它使溶液中自由水分子数减小,从而提高溶液中欲结晶物质在溶液中的有效浓度,使欲结晶物质在溶液中结晶析出,这就是盐析结晶。研究表明,水对阴、阳离子都有较强溶剂化作用,但对阳离子比阴离子有更大的溶剂化作用。因此盐析剂作用主要表现在盐析剂阳离子溶剂化作用上。盐析剂与水结合愈强烈,盐析效应愈强。由于水合数与离子的大小有关,即离子愈小,水合数就愈大,盐析效应也愈强。盐析剂所含阳离子半径愈小,电荷愈多,则对被盐析离子的水化层影响愈大,使被盐析离子脱水愈易,其盐析效应愈强。所以化工生产中常用的盐析剂多是离子势较大的阳离子Li、Al3、Fe3、Mg2、Sn2等形成的氯化物和硝酸盐。答案C【例题4】 已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是( ) A元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态 B一定条件下,元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应 C工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质 D化合物AE与CE含有相同类型的化学键知识点考查 本题考查的知识点,是周期表和由周期表延伸、相关的原子结构、原子半径、分子结构、物质性质、电化学等。能力考查 本题考查的能力,主要是对概念的理解和应用水平。同时,对结合基础知识进行合理的推理、分析、判断、归纳的技巧和能力作了综合考查。本题的综合程度较强,难度中等。解题思路与解题技巧 首先,应明确是短周期元素,其中有两种单质为气态。另外这类题目,第一不考虑稀有气体元素,第二不考虑不常见元素,这是要在做题前就应当清楚的。短周期常见单质为气态的有:H2、N2、O2、Cl2。“原子序数依次增大”只是说从A到E原子序数逐渐增大,序数不一定相连。因A比B原子序数小,所以A只能为H元素。从题干给出“原子最外层电子数是其电子层数的2倍”可以推出符合该条件的短周期元素有C和S。若B是S元素,由元素在周期表的位置可知,D、E一定不是短周期元素。故B只能是C元素。C元素是同周期原子半径最大的元素,一定是A族元素。由B的位置可推出C为Na元素,则D为Al元素、E为Cl元素。选项A,由A、B元素组成的化合物,是烃类化合物,由于烃的种类众多,当C原子个数5时,烃为液态或固态。选项A错误。选项B,C、D最高价氧化物对应水化物为NaOH和Al(OH)3,强碱溶液和两性氢氧化铝能发生复分解反应:Al(OH)3+OHAlO2+2H2O。选项B正确。选项C,对于Na、Al、Cl2的制备,在工业上都采用电解的方法。电解熔融氯化钠制备金属钠;电解三氧化二铝制备金属铝;电解饱和食盐水制备氯气。选项C正确。选项D,化合物HCl,分子中只有极性共价键,化合物NaCl是离子晶体,存在离子键。两种化合物的化学键完全不同。选项D错误。答案BC【例题5】H OC OH nO 下列说法正确的是( ) A 的结构中含有酯基 B顺2丁烯和反2丁烯的加氢产物不同 C1mol葡萄糖可水解生成2mol乳酸(C3H6O3) D油脂和蛋白质都是能发生水解反应的高分子化合物知识点考查 本题考查了官能团名称和结构式,同分异构中的顺反异构和加成反应产物的结构,糖类水解和水解产物,油脂、蛋白质的性质。试题综合程度中等,难度中等。能力考查 能力考查的重点是对有机化学基本概念基础知识的理解把握和应用能力,分析、判断能力。解题思路与解题技巧 官能团的名称、结构式、化学特性,是有机化学最基本的基础知识之一。选项A,聚对羟基苯甲酸分子主链上有酯基:OC6H4COOC6H4O。所以,选项A正确。 顺2丁烯和反2丁烯是同分异构体。同分异构体与同一物质发生加成反应得到的产物,可能是同一个有机物,也可能还是同分异构体。例如,1丙烯与2丙烯分别与氢气加成,得到的产物都是丙烷,而与水加成,可能得到1丙醇或2丙醇,两者还是同分异构体。顺2丁烯和反2丁烯之所以是同分异构体,关键有碳碳双键和两个碳原子上连接的原子或原子团上下方向不同(以双键为对称轴),但是碳碳双键是要点,若没有了双键,两个碳原子连接的原子或原子团就没有上下方向之分,得到的都是丁烷。选项B错误。 看起来乳酸分子式是葡萄糖分子式的一半,但是水解,是要有水参与反应的,因此分子中的氢原子和氧原子的个数都不对。更为重要的是葡萄糖是单糖,是不能水解的糖类,这是由其分子组成和结构所决定的。因此选项C错误。 高分子,包括高聚物,其相对分子质量至少要在10000以上。而油脂不是高分子,不是高聚物。蛋白质是高分子化合物。选项D错误。 有机高分子化合物简称高分子化合物或高分子,又称高聚物。高分子是由一种或几种结构单元多次重复连接起来的化合物。它们的组成元素不多,主要是碳、氢、氧、氮等,但是相对分子质量很大,一般在10000以上,可高达几百万,甚至几千万。有一些结构复杂或者结构尚未确定的高分子化合物,在名称上有时加“树脂”二字。例如酚醛树脂、脲醛树脂等。答案AA W Bn【例题6】 如果定义有机物的同系列是一系列结构式符合 (其中n0,1,2,3)的化合物。式中A、B是任意一种基团(或氢原子),W为2价有机基团,又称为该同系列的系差。同系列化合物的性质往往呈现规律性变化。下列四组化合物中,不可称为同系列的是( C ) ACH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3(CH2)4CH3 BCH3CHCHCHO CH3(CHCH)2CHO CH3(CHCH)3CH3 CCH3CH2CH3 CH3CHClCH2CH3 CH3CHClCH2CHClCH3 DClCH2CHClCCl3 ClCH2CHClCH2CHClCCl3 ClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCCl3知识点考查 这是前些年的一道高考题。知识点考查的是同系物知识。但是,这道题加入了同系列的概念,同时又将系差的概念从CH2做了扩展。此题当年得分率很低。能力考查 此题考查的能力,一是检验对同系物概念的熟悉和理解,二是检验学生知识迁移的能力。而后者是此题更为重要的检测目标。解题思路与解题技巧 此题解题思路,关键是能否做到知识迁移,如何理解什么是同系列,以及同系物和同系列两个概念的关系。可以将对同位素和核素的概念及相互关系,同分异构体及其系列的概念的理念应用到同系物和同系列中来。用学过的知识的理念、认知规律去认识、学习新的知识,是知识迁移的重要技巧。A W Bn(n+1) n 各选项中的有机物必须符合 通式; 有统一系差(但系差不一定是CH2); 系差为2价。A中系差为CH2;B中系差为CHCH;C中的三种有机物分子之间没有系差;D中系差为(CHCl) (CH2)。该题关键是读懂题目所给的信息,找出上述三个条件,进行区别判断。学生在学习过程中,总是按照自己已有的知识经验来掌握新知识、新技能的。这些已有的知识经验会对学习新知识、新技能发生一定的影响,这种现象,在心理学上叫做学习的迁移(包括知识的迁移和技能的迁移)。简单的说,知识迁移就是“一种知识、技能对另一种知识、技能的影响”。包括学生已获得的知识经验、认知结构、动作技能、学习态度、策略和方法对新知识新技能所产生的影响。这种原有的知识结构对新的学习的影响就形成了知识的迁移。迁移现象的产生,是由于各种知识技能是有机联系着的,它们之间有着相同的因素、理念和认知规律。相同的因素越多,迁移就越多。一般说来,在新旧知识技能十分相似的情况下,要求学生作出相同的反应时,容易产生正迁移;而要求学生作出不同的反应时,就容易产生负迁移。在教学过程中,一种已有的知识经验对另一种新知识新技能的影响,并不是只有正迁移或只有负迁移,常常在某些方面是正迁移,在另方面又是负迁移。教师教学得法,就可以使学生在学习中充分发挥正迁移的作用,减少和避免负迁移。要促进迁移的产生,首先要有教师的指导。其次要掌握学习材料的特性。三是学习的心向与定势。它们指的是同一种现象,即先于一定的活动而又指向该活动的一种动力准备状态。四要选择好适合的媒体。还有就是有较多相似的知识更容易产生迁移。当然,学习者原有的认知结构也很重要。 例如下面这道高考题是一道典型的利用知识迁移解答的试题: 有一种碘的氧化物可称之为碘酸碘,其中碘显+3价和+5价,则这种化合物的化学式为 AI2O4 BI3O5 CI4O7 DI4O9 碘酸和碘的化合物是中学化学所没有的内容。但是可以用知识迁移方法解答。解析:由物质名称为碘酸碘,可以想与碘同主族的氯,有氯酸钾KClO3。其中的氯元素为+5价。由此可把这个判断迁移到碘酸根中来,碘酸根离子中碘元素也应呈+5价,则另一个碘原子只能显+3价。即碘酸碘化学式为I(IO3)3。即为I4O9。这道选择题正确选项为D。答案C【例题7】 有机物C8H6O5可使FeCl3溶液呈紫色。其苯环上的一溴代物只有两种。则符合上述描述的该有机物的同分异构体共有 种,写出其中的两种 、 。知识点考查 本题考查了由分子式、性质推断结构式,苯环取代基定位效应,在限定条件下的同分异构体的种类数量判断和结构简式的书写。此题是高考有机化学大题中常考的一个考点。也是常常丢分的考点之一。能力考查 试题考查了推断能力,书写同分异构体结构简式的技巧与能力。解题思路与解题技巧

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