【步步高 安徽专用】（人教版）2013高考化学一轮【配套课件】

【步步高安徽专用】（人教版）2013高考化学一轮【配套课件】化学基本概念物质的组成、性质和分类1.物质的组成物质由原子、分子、离子等微粒构成。原子是化学变化中的最小微粒，分子是保持物质化学性质的一种微粒，离子是带电荷的原子或原子团。例如，金属单质由原子直接构成，如铁（Fe）；共价化合物由分子构成，如水（H₂O）；离子化合物由离子构成，如氯化钠（NaCl）。从元素角度看，物质由元素组成。元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称。元素分为金属元素、非金属元素和稀有气体元素。2.物质的性质（1）物理性质：物质不需要发生化学变化就表现出来的性质，如颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、溶解性等。例如，氧气是无色无味的气体，水在常压下的沸点是100℃。（2）化学性质：物质在化学变化中表现出来的性质，如氧化性、还原性、酸性、碱性、稳定性等。例如，铁在潮湿空气中易生锈，体现了铁的还原性；盐酸能与氢氧化钠发生中和反应，体现了盐酸的酸性。3.物质的分类（1）纯净物和混合物纯净物由一种物质组成，有固定的组成和性质。混合物由两种或多种物质混合而成，没有固定的组成和性质。例如，蒸馏水是纯净物，空气是混合物。（2）单质和化合物单质是由同种元素组成的纯净物，分为金属单质和非金属单质。化合物是由不同种元素组成的纯净物，化合物又可分为无机化合物和有机化合物。无机化合物包括氧化物、酸、碱、盐等。氧化物根据性质可分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物。酸性氧化物能与碱反应生成盐和水，如二氧化碳（CO₂）；碱性氧化物能与酸反应生成盐和水，如氧化钠（Na₂O）；两性氧化物既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水，如氧化铝（Al₂O₃）；不成盐氧化物既不与酸反应也不与碱反应，如一氧化碳（CO）。酸是在水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物，可分为强酸（如盐酸、硫酸、硝酸）和弱酸（如醋酸、碳酸）。碱是在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物，可分为强碱（如氢氧化钠、氢氧化钾）和弱碱（如氨水）。盐是由金属离子（或铵根离子）和酸根离子组成的化合物，可分为正盐（如氯化钠）、酸式盐（如碳酸氢钠）、碱式盐（如碱式碳酸铜）。化学用语1.元素符号元素符号表示一种元素，还表示这种元素的一个原子。例如，“H”表示氢元素，也表示一个氢原子。2.化学式用元素符号表示物质组成的式子。化学式可以表示物质的组成元素、各元素的原子个数比等。例如，水的化学式H₂O，表示水由氢元素和氧元素组成，氢原子和氧原子的个数比为2:1。3.化学方程式用化学式来表示化学反应的式子。书写化学方程式要遵循质量守恒定律，即等号两边各原子的种类和数目必须相等。例如，氢气在氧气中燃烧的化学方程式为2H₂+O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$2H₂O。4.离子方程式用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。书写离子方程式时，要把易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难溶的物质、气体和水等仍用化学式表示。例如，氢氧化钠与盐酸的中和反应的离子方程式为H⁺+OH⁻=H₂O。5.电子式在元素符号周围用小黑点（或×）来表示原子的最外层电子的式子。例如，氯化钠的电子式为Na⁺[:Cl:]⁻，水分子的电子式为H:O:H。化学计量在实验中的应用1.物质的量物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，符号为n，单位是摩尔（mol）。1mol任何粒子的粒子数与0.012kg¹²C中含有的碳原子数相同，约为6.02×10²³，这个数称为阿伏加德罗常数，符号为Nₐ。物质的量（n）、粒子数（N）和阿伏加德罗常数（Nₐ）之间的关系为n=N/Nₐ。2.摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位是g/mol。摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。例如，氧气的摩尔质量为32g/mol。物质的量（n）、质量（m）和摩尔质量（M）之间的关系为n=m/M。3.气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vₘ，单位是L/mol。在标准状况（0℃，101kPa）下，任何气体的气体摩尔体积约为22.4L/mol。物质的量（n）、气体体积（V）和气体摩尔体积（Vₘ）之间的关系为n=V/Vₘ。4.物质的量浓度以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，符号为cₙ，单位是mol/L。物质的量浓度（cₙ）、溶质的物质的量（n）和溶液体积（V）之间的关系为cₙ=n/V。配制一定物质的量浓度的溶液的步骤：计算、称量（或量取）、溶解（或稀释）、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀。例如，配制100mL1.00mol/L的氯化钠溶液，需要称取氯化钠的质量为m=n×M=c×V×M=1.00mol/L×0.1L×58.5g/mol=5.85g。化学基本理论化学反应与能量1.化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成会释放能量。当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应为放热反应；当反应物的总能量小于生成物的总能量时，反应为吸热反应。常见的放热反应有：燃烧反应、中和反应、金属与酸的反应等；常见的吸热反应有：氢氧化钡晶体与氯化铵的反应、大多数分解反应等。2.热化学方程式表示化学反应中放出或吸收热量的化学方程式。书写热化学方程式时，要注明反应物和生成物的状态，注明反应的温度和压强（一般不注明则指25℃，101kPa），在方程式右边注明反应热（ΔH）的值及单位（kJ/mol）。例如，氢气在氧气中燃烧的热化学方程式为2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)ΔH=571.6kJ/mol。3.燃烧热101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。例如，碳的燃烧热是指1mol碳完全燃烧生成二氧化碳时放出的热量。4.中和热在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量。中和热的测定实验中，要注意保温、减少热量损失等。化学反应速率和化学平衡1.化学反应速率（1）定义：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，符号为v，单位是mol/(L·s)或mol/(L·min)。（2）计算公式：v=Δc/Δt，其中Δc表示浓度变化量，Δt表示时间变化量。（3）影响因素①内因：反应物的性质是决定化学反应速率的主要因素。②外因：浓度、压强、温度、催化剂等。增大反应物浓度、增大压强（对于有气体参加的反应）、升高温度、使用催化剂都能加快化学反应速率。例如，在过氧化氢分解的实验中，加入二氧化锰作催化剂，能显著加快反应速率。2.化学平衡（1）定义：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。（2）化学平衡的特征：逆、等、动、定、变。逆是指反应是可逆反应；等是指正逆反应速率相等；动是指化学平衡是动态平衡；定是指各组分的浓度保持不变；变是指当外界条件改变时，化学平衡会发生移动。（3）化学平衡常数：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用K表示。例如，对于可逆反应aA+bB$\rightleftharpoons$cC+dD，K=[C]ⁿ[D]ᵈ/[A]ᵃ[B]ᵇ。化学平衡常数只与温度有关。（4）影响化学平衡移动的因素：浓度、压强、温度。增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；升高温度，平衡向吸热反应方向移动。勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。电解质溶液1.弱电解质的电离（1）强电解质和弱电解质强电解质在水溶液中完全电离，如强酸、强碱和大多数盐。弱电解质在水溶液中部分电离，如弱酸、弱碱和水。例如，盐酸是强电解质，在水溶液中完全电离：HCl=H⁺+Cl⁻；醋酸是弱电解质，在水溶液中部分电离：CH₃COOH$\rightleftharpoons$CH₃COO⁻+H⁺。（2）弱电解质的电离平衡弱电解质的电离是一个可逆过程，当电离速率和结合速率相等时，达到电离平衡。电离平衡是动态平衡，当外界条件改变时，电离平衡会发生移动。例如，对于醋酸的电离平衡，加水稀释，平衡向电离方向移动；加入醋酸钠固体，由于醋酸根离子浓度增大，平衡向结合方向移动。（3）电离常数弱电解质在一定条件下达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数，用K表示。例如，醋酸的电离常数Kₐ=[CH₃COO⁻][H⁺]/[CH₃COOH]。电离常数只与温度有关，温度升高，电离常数增大。2.水的电离和溶液的酸碱性（1）水的电离水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离：H₂O$\rightleftharpoons$H⁺+OH⁻。水的离子积常数Kₙ=[H⁺][OH⁻]，在25℃时，Kₙ=1.0×10⁻¹⁴。（2）溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中[H⁺]和[OH⁻]的相对大小。当[H⁺]>[OH⁻]时，溶液呈酸性；当[H⁺]<[OH⁻]时，溶液呈碱性；当[H⁺]=[OH⁻]时，溶液呈中性。（3）pHpH=lg[H⁺]，pH的范围一般在014之间。测定溶液pH的方法有pH试纸、pH计等。3.盐类的水解（1）盐类水解的实质盐类的离子与水电离出的H⁺或OH⁻结合生成弱电解质，破坏了水的电离平衡，使水的电离程度增大。（2）盐类水解的规律有弱才水解，无弱不水解；谁弱谁水解，谁强显谁性；越弱越水解，都弱双水解。例如，醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子水解使溶液呈碱性：CH₃COO⁻+H₂O$\rightleftharpoons$CH₃COOH+OH⁻；氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解使溶液呈酸性：NH₄⁺+H₂O$\rightleftharpoons$NH₃·H₂O+H⁺。（3）影响盐类水解的因素内因：盐的本性。外因：温度、浓度、外加酸碱等。升高温度、稀释溶液、加入能与水解产物反应的物质都能促进盐类的水解。4.难溶电解质的溶解平衡（1）难溶电解质的溶解平衡在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和沉淀速率相等的状态。例如，对于氯化银的溶解平衡：AgCl(s)$\rightleftharpoons$Ag⁺(aq)+Cl⁻(aq)。（2）溶度积常数Kₛₚ在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之积是一个常数，用Kₛₚ表示。例如，对于AgCl，Kₛₚ=[Ag⁺][Cl⁻]。溶度积常数只与温度有关。当离子积Q>Kₛₚ时，有沉淀生成；当Q=Kₛₚ时，达到溶解平衡；当Q<Kₛₚ时，无沉淀生成。常见无机物及其应用金属及其化合物1.钠及其化合物（1）钠钠是银白色金属，质地柔软，密度比水小，熔点低。钠具有强还原性，能与氧气、水等反应。钠在空气中缓慢氧化生成氧化钠：4Na+O₂=2Na₂O；钠在空气中燃烧生成过氧化钠：2Na+O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$Na₂O₂。钠与水反应的化学方程式为2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，现象为浮、熔、游、响、红。（2）氧化钠和过氧化钠氧化钠是碱性氧化物，能与水、二氧化碳等反应：Na₂O+H₂O=2NaOH，Na₂O+CO₂=Na₂CO₃。过氧化钠具有强氧化性，能与水、二氧化碳等反应，同时放出氧气：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂。（3）碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠俗称纯碱、苏打，碳酸氢钠俗称小苏打。碳酸钠的热稳定性比碳酸氢钠强，碳酸氢钠受热易分解：2NaHCO₃$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑。碳酸钠和碳酸氢钠都能与盐酸反应，但碳酸氢钠与盐酸反应更剧烈。2.铝及其化合物（1）铝铝是银白色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性。铝既能与酸反应又能与碱反应，具有两性：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑。（2）氧化铝氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应：Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O，Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O。（3）氢氧化铝氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与酸反应又能与碱反应：Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，Al(OH)₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O。氢氧化铝受热易分解：2Al(OH)₃$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$Al₂O₃+3H₂O。3.铁及其化合物（1）铁铁是银白色金属，具有金属的通性。铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁：3Fe+2O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$Fe₃O₄。铁与盐酸、稀硫酸反应生成亚铁盐和氢气：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑。（2）铁的氧化物氧化亚铁（FeO）、氧化铁（Fe₂O₃）和四氧化三铁（Fe₃O₄）。氧化铁是红棕色粉末，俗称铁红，可作颜料。（3）铁的氢氧化物氢氧化亚铁是白色沉淀，易被氧化成氢氧化铁：4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O