（配套课件）2021高考化学【步步高】大一轮复习讲义（人教版）

（配套课件）2021高考化学【步步高】大一轮复习讲义（人教版）化学计量在实验中的应用物质的量气体摩尔体积1.物质的量及其单位——摩尔物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，符号为\(n\)，单位是摩尔（\(mol\)）。阿伏加德罗常数是指\(1mol\)任何粒子的粒子数，符号为\(N_{A}\)，通常用\(6.02×10^{23}mol^{1}\)表示。物质的量（\(n\)）、阿伏加德罗常数（\(N_{A}\)）与粒子数（\(N\)）之间的关系为\(n=\frac{N}{N_{A}}\)。例如，\(1molH_{2}O\)中约含有\(6.02×10^{23}\)个水分子；\(0.5molO_{2}\)中含有的氧分子数为\(0.5N_{A}\)，氧原子数为\(N_{A}\)。2.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，符号为\(M\)，单位是\(g/mol\)。摩尔质量在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。物质的量（\(n\)）、质量（\(m\)）与摩尔质量（\(M\)）之间的关系为\(n=\frac{m}{M}\)。如\(H_{2}SO_{4}\)的摩尔质量为\(98g/mol\)，\(2molH_{2}SO_{4}\)的质量为\(m=n\timesM=2mol\times98g/mol=196g\)。3.气体摩尔体积（1）定义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为\(V_{m}\)，单位是\(L/mol\)。（2）影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。在标准状况（\(0^{\circ}C\)、\(101kPa\)）下，气体摩尔体积约为\(22.4L/mol\)。（3）物质的量（\(n\)）、气体体积（\(V\)）与气体摩尔体积（\(V_{m}\)）之间的关系为\(n=\frac{V}{V_{m}}\)。例如，在标准状况下，\(2.24LO_{2}\)的物质的量为\(n=\frac{2.24L}{22.4L/mol}=0.1mol\)。4.阿伏加德罗定律及其推论（1）阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子。（2）推论①同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，即\(\frac{V_{1}}{V_{2}}=\frac{n_{1}}{n_{2}}\)。②同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比，即\(\frac{p_{1}}{p_{2}}=\frac{n_{1}}{n_{2}}\)。③同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，即\(\frac{\rho_{1}}{\rho_{2}}=\frac{M_{1}}{M_{2}}\)。物质的量在化学实验中的应用1.物质的量浓度（1）定义：以单位体积溶液里所含溶质\(B\)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，符号为\(c_{B}\)，单位是\(mol/L\)。（2）表达式：\(c_{B}=\frac{n_{B}}{V}\)，其中\(n_{B}\)是溶质\(B\)的物质的量，\(V\)是溶液的体积。例如，将\(0.5molNaCl\)溶解在水中配成\(1L\)溶液，该溶液中\(NaCl\)的物质的量浓度为\(c(NaCl)=\frac{0.5mol}{1L}=0.5mol/L\)。2.一定物质的量浓度溶液的配制（1）主要仪器①托盘天平：用于称量固体溶质的质量；量筒：用于量取液体溶质的体积。②容量瓶：是一种配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器，有不同的规格，如\(100mL\)、\(250mL\)、\(500mL\)、\(1000mL\)等。使用前要检查是否漏水。③烧杯：用于溶解溶质或稀释溶液。④玻璃棒：用于搅拌和引流。⑤胶头滴管：用于定容时滴加蒸馏水。（2）配制步骤①计算：根据\(c=\frac{n}{V}\)和\(n=\frac{m}{M}\)计算所需溶质的质量或体积。②称量（量取）：用托盘天平称量固体溶质的质量，或用量筒量取液体溶质的体积。③溶解（稀释）：将溶质放入烧杯中，加入适量的蒸馏水，用玻璃棒搅拌使其溶解（或稀释）。④冷却：将溶液冷却至室温。⑤转移：将冷却后的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中。⑥洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒\(23\)次，并将洗涤液也注入容量瓶中。⑦定容：向容量瓶中加入蒸馏水，至液面离刻度线\(12cm\)时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切。⑧摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。（3）误差分析根据\(c=\frac{n}{V}\)，分析操作对\(n\)和\(V\)的影响，从而判断对\(c\)的影响。例如，若称量固体溶质时砝码生锈，则\(n\)偏大，\(c\)偏大；若定容时俯视刻度线，则\(V\)偏小，\(c\)偏大。物质的分类简单分类法及其应用1.分类法（1）交叉分类法：对同一事物按照不同的标准进行分类。例如，\(Na_{2}CO_{3}\)既属于钠盐，又属于碳酸盐。（2）树状分类法：对同类事物进行再分类的一种方法。如将化合物分为酸、碱、盐、氧化物等。2.常见物质的分类（1）单质：由同种元素组成的纯净物。如金属单质（\(Fe\)、\(Cu\)等）和非金属单质（\(H_{2}\)、\(O_{2}\)等）。（2）化合物：由不同种元素组成的纯净物。①酸：在水溶液中电离出的阳离子全部是\(H^{+}\)的化合物。如\(HCl\)、\(H_{2}SO_{4}\)等。②碱：在水溶液中电离出的阴离子全部是\(OH^{}\)的化合物。如\(NaOH\)、\(Ca(OH)_{2}\)等。③盐：由金属阳离子（或\(NH_{4}^{+}\)）和酸根阴离子组成的化合物。如\(NaCl\)、\(Na_{2}SO_{4}\)等。④氧化物：由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。可分为金属氧化物和非金属氧化物，还可分为酸性氧化物、碱性氧化物等。酸性氧化物能与碱反应生成盐和水，如\(CO_{2}\)、\(SO_{2}\)等；碱性氧化物能与酸反应生成盐和水，如\(Na_{2}O\)、\(CaO\)等。分散系及其分类1.分散系（1）定义：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。（2）组成：分散质和分散剂。分散质是被分散的物质，分散剂是容纳分散质的物质。（3）分类①按照分散质粒子直径大小分类：溶液：分散质粒子直径小于\(1nm\)，具有均一、稳定的特点。胶体：分散质粒子直径在\(1100nm\)之间，具有介稳性。浊液：分散质粒子直径大于\(100nm\)，不稳定，易分层或沉淀。②按照分散质和分散剂的状态分类：可分为气气、气液、气固等九种分散系。2.胶体（1）制备：如\(Fe(OH)_{3}\)胶体的制备，将饱和\(FeCl_{3}\)溶液滴入沸水中，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，化学方程式为\(FeCl_{3}+3H_{2}O\xlongequal{\triangle}Fe(OH)_{3}(胶体)+3HCl\)。（2）性质①丁达尔效应：当一束光线透过胶体时，从侧面可以看到一条光亮的“通路”，这是胶体粒子对光线散射形成的，可用于区分胶体和溶液。②电泳：胶体粒子带有电荷，在电场作用下会发生定向移动。③聚沉：使胶体粒子聚集形成沉淀从分散剂里析出的过程。可通过加入电解质溶液、加入带相反电荷的胶体、加热等方法实现。（3）应用①盐卤点豆腐。②明矾净水。③土壤的保肥作用。离子反应电解质1.电解质和非电解质（1）电解质：在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。如酸、碱、盐等。（2）非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物。如蔗糖、酒精等。2.强电解质和弱电解质（1）强电解质：在水溶液中完全电离的电解质。包括强酸（如\(HCl\)、\(H_{2}SO_{4}\)、\(HNO_{3}\)等）、强碱（如\(NaOH\)、\(KOH\)、\(Ba(OH)_{2}\)等）和大多数盐。（2）弱电解质：在水溶液中部分电离的电解质。包括弱酸（如\(CH_{3}COOH\)、\(H_{2}CO_{3}\)等）、弱碱（如\(NH_{3}\cdotH_{2}O\)等）和水。离子反应及其发生的条件1.离子反应（1）定义：有离子参加或生成的反应。（2）本质：溶液中某些离子的浓度发生改变。2.离子方程式（1）定义：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。（2）书写步骤①写：写出化学方程式。②拆：把易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难溶的物质、气体和水等仍用化学式表示。③删：删去方程式两边不参加反应的离子。④查：检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。例如，\(NaOH\)溶液与\(HCl\)溶液反应的离子方程式为\(H^{+}+OH^{}=H_{2}O\)。（3）意义①表示某一个具体的化学反应。②表示同一类型的离子反应。如\(H^{+}+OH^{}=H_{2}O\)表示强酸与强碱反应生成可溶性盐和水的反应。3.离子反应发生的条件（1）生成沉淀：如\(Ag^{+}+Cl^{}=AgCl\downarrow\)。（2）生成气体：如\(CO_{3}^{2}+2H^{+}=CO_{2}\uparrow+H_{2}O\)。（3）生成弱电解质：如\(CH_{3}COO^{}+H^{+}=CH_{3}COOH\)。（4）发生氧化还原反应：如\(Fe+2Fe^{3+}=3Fe^{2+}\)。离子共存问题1.判断离子能否大量共存的依据（1）离子之间能否发生复分解反应（生成沉淀、气体、弱电解质）。（2）离子之间能否发生氧化还原反应。（3）离子之间能否发生络合反应（如\(Fe^{3+}\)与\(SCN^{}\)）。2.常见的限制条件（1）溶液的颜色：如无色溶液中不能存在\(Cu^{2+}\)（蓝色）、\(Fe^{2+}\)（浅绿色）、\(Fe^{3+}\)（黄色）、\(MnO_{4}^{}\)（紫红色）等。（2）溶液的酸碱性：酸性溶液中不能大量存在与\(H^{+}\)反应的离子，如\(CO_{3}^{2}\)、\(HCO_{3}^{}\)等；碱性溶液中不能大量存在与\(OH^{}\)反应的离子，如\(NH_{4}^{+}\)、\(Mg^{2+}\)等。氧化还原反应氧化还原反应的基本概念1.氧化还原反应的特征和本质（1）特征：反应前后元素的化合价发生变化。（2）本质：电子的转移（包括电子的得失和共用电子对的偏移）。2.相关概念及其关系（1）氧化剂：得到电子（或电子对偏向）的物质，具有氧化性，在反应中所含元素化合价降低，被还原，发生还原反应，生成还原产物。（2）还原剂：失去电子（或电子对偏离）的物质，具有还原性，在反应中所含元素化合价升高，被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物。例如，在\(2CuO+C\xlongequal{高温}2Cu+CO_{2}\uparrow\)反应中，\(CuO\)是氧化剂，\(C\)是还原剂；\(Cu\)是还原产物，\(CO_{2}\)是氧化产物。3.氧化还原反应中电子转移的表示方法（1）双线桥法①标变价：标明反应前后元素化合价的变化。②画箭头：从反应物中化合价发生变化的元素指向生成物中同种元素。③注得失：在箭头上注明电子的得失情况和数目。例如，对于\(Zn+2HCl=ZnCl_{2}+H_{2}\uparrow\)，用双线桥法表示为：\(\overset{0}{Zn}+2H\overset{1}{Cl}=\overset{+2}{Zn}\overset{1}{Cl}_{2}+\overset{0}{H}_{2}\uparrow\)\(\begin{matrix}&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&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