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第1章 化学研究的天地
物质的分类
知识点总结
1.树状分类法：对同类事物进行再分类
2.交叉分类法：对事物进行多种分类方法
【认识氧化物的几个“一定”与“不一定”！】
(1)碱性氧化物一定是金属氧化物！但金属氧化物不一定是碱性氧化物！(如Mn2O7为酸性氧化物、Al2O3为两性氧化物、Na2O2为过氧化物)。
(2)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)。
(3)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱！(如SiO2、Fe2O3)
(4) 与水反应生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物，如NO2；与水反应生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物，如Na2O2。
(5)酸性氧化物都是对应酸的酸酐，但酸酐不一定都是酸性氧化物！如乙酸酐[(CH3CO)2O]。
如CO2是H2CO3的酸酐。
某含氧酸脱去一分子水或几分子水，所剩下的部分称为该酸的酸酐。
(6)酸(或碱)的水溶液一定呈酸(或碱)性，但呈酸(或碱)性的溶液不一定是酸(或碱)！
(7)一个一元酸分子一定能电离出一个H＋，电离出一个H＋的不一定是一元酸(如NaHSO4)。
(8)盐中一定有酸根离子，有酸根离子的不一定为盐(如H2SO4)。
一、分散系及其分类
1．分散系的概念：分散系是将一种（或多种）物质分散到另一种（或多种）物质得到的体系。
2. 分散系的组成
（1）分散质：被分散的物质
（2）分散剂：容纳分散质的物质
3．分散系的分类：
（1）按照分散剂的不同，可分为气溶胶、液溶胶、固溶胶。
（2）按照分散质粒子直径的大小分类（本质区别）：
一、相关概念
1 mol任何物质的粒子数（6.02×1023）叫阿伏加德罗常数，通常用“NA”表示。即1mol的任何物质都包含有6.02×1023个粒子，须注意这里的物质是指微观粒子（分子、原子、离子、电子等），不可表示宏观物质。例如：
1mol Na 含有6.02×1023个钠原子；
1mol O2含有6.02×1023个氧分子；
2mol H+含有2×6.02×1023个氢离子；
0.5mol CO2含有0.5×6.02×1023个二氧化碳分子。
二、与物质的量（n）的关系
阿伏加德罗常数（NA）、物质的量（n）、物质粒子数（N）三者的关系为：
N=n?NA 或 n= N/NA（NA=6.02×1023）
考点1、物质的量的概念与单位
1．问题讨论
（1）一袋重量为10Kg的大米有多少粒米？
（2）给你一杯质量为18g的水，请问这杯水中有多少个水分子？
〔引出物质的量〕
我们只能称量水的质量，但是无从知道水分子的数目；我们也能猜测出水的质量越大，水分子的数目越多。那么，分子数目与质量究竟有什么关系呢？这就是我们今天要学习的新知识――物质的量。
2．物质的量的概念
（1）概念：是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
（2）符号：n
（3）单位：mol
（4）计量的对象――微粒：分子、原子、离子、中子、电子、原子团等
（5）是一个专有名词，由固定字数组成，不能分割、不能增减。
（6）粒子必须十分明确，且用化学式表示。
(７)物质的量的规范表示方法：
例如：1mol F，0.5molCO2，1000mol CO32-，１mol e-，1.5molNa2CO3·10H2O等。
3．物质的量的单位――摩尔
（1）概念：是物质的量的单位，简称摩。
（2）符号：mol
（3）标准：以0.012kg12C中所含的原子数目为标准的，也就是说，如果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数目相同，则它的物质的量为1mol
4．阿伏加德罗常数
（1）规定：1mol任何粒子的粒子数叫做阿佛加德罗常数。
（2）数值：近似值：6.02×1023
（3）用NA表示，单位是：mol-1。
5．物质的量、阿佛加德罗常数与粒子数（符号为N）之间的关系：
考点2、摩尔质量
1．思考与讨论：
【思考】１ｍol任何物质都约含有6.02X1023个粒子，那么这1mol物质的质量到底有多大？
1mol12C的质量是0.012kg，那么1mol其他物质的质量又是多少呢？
【讨论】分析以上计算结果可得出什么规律？
2．摩尔质量概念和单位
（1）1mol物质的质量：1mol任何物质的质量以克为单位时，在数值上等于该微粒的相对原子质量或相对分子质量。
3．物质的量的意义：是联系宏观和微观的纽带或桥梁。
4.物质的量、物质的质量、粒子数目之间的相关计算
考点3、气体摩尔体积
1．思考与讨论【思考 】
【讨论与计算】在℃、1.01×105Pa时1mol下列物质的体积为多少？
【结论】在相同条件下，1mol气体所占的体积比1mol固体或液体所占的体积大得多
在相同条件下，1mol固体或液体的体积各不相同，而1mol气体的体积却几乎完全相同
2．决定物质的体积的因素（微观）
（1）决定物质的体积（V）的微观因素：
2）固体、液体体积的主要决定因素
（3）气体体积的主要决定因素些？
气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多。
【思考 】分子间的平均距离受哪些条件影响？是怎样影响的？
〔讨论〕为什么在标准状况下1mol任何气体所占的体积都相同呢？其他的相同条件下，1mol任何气体所占的体积是否都相同呢？
3．气体摩尔体积
定义：单位物质的量的气体所占的体积。
符号：Vm
单位：L·mol-或m3·mol-等
公式： Vm＝V/n 或 V＝n×Vm
对象：任何气体（纯净或混合气体）
标准状况：温度：℃、压强1.01×105Pa
标准状况：Vm约22.4L/mol
4． 几点注意：
（1）状态：气体
（2）状况：一定温度和压强下，一般指标准状况
(3）定量：1mol
(4)数值：约为22 .4L
（5）通常状况：20℃、1atm（与标准状况比较）
（6）气体体积与微粒数目有关，与种类无关。
（7）结论：在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22 .4L。
（8）有关计算：（标准状况下）: V＝n×22.4L·mol-（n—气体的物质的量）
5.阿伏加德罗定律
同温、同压下相同体积的任何气体都含有相同的分子数。
6. 气体摩尔体积的使用及相关计算
(1)．使用22.4 L·mol-时的注意事项
条件：必须为标准状况，因此使用时，一定要看清气体所处的状况。
物质状态：必须为气体。如水、酒精、四氯化碳等物质在标准状况下不是气体。
数值：22.4 L·mol-是近似值。
（2）．适用范围
气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可为混合气体，如标准状况下0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体的体积约为22.4 L。
（3）．计算
一、化学工业所涉及的制备反应
1
工业上利用FeS2（黄铁矿）制硫酸
2
工业上合成氨
3
工业上制硝酸
4
工业上制玻璃
5
工业上制氯气（即电解饱和食盐水）
6
工业上制纯碱
7
工业上冶炼铝
8
工业上冶炼镁
二、实验室制备反应
1
实验室制备H2
2
实验室制备O2
3
实验室制备CO2
4
实验室制备SO2
5
实验室制备Cl2
6
实验室制备NH3
2
实验室制备C2H2
1．物质的分离与提纯的区别和联系
（1）二者的目的不同，但所遵循的原则与实验操作却非常相似。物质的分离是将混合物中的各组分分别分离出来，要保持各组分的化学组成和物理状态；物质的提纯是净化混合物中的主体物质，不必考虑提纯后杂质的化学组成和物理状态。
（2）二者都是依据混合物中各物质不同的物理性质和化学性质来设计方案，即原理相同。提纯过程包含分离过程，只是杂质部分通常舍弃。
2．分离与提纯遵循的原则
（1）“四原则”
一是不增加新的杂质；二是不减少被提纯物质；三是被提纯物质与杂质易分离；四是被提纯物质易复原。
（2）“三必须”
一是除杂试剂必须过量；二是过量试剂必须除尽；三是除杂途径必须最佳。
3．物质的分离与提纯的基本方法
（1）物理方法
（2）化学方法
4．依据物质的物理性质选择恰当分离（提纯）方法
（1）“固+固”混合物的分离（提纯）
（2）“固+液”混合物的分离（提纯）
（3）“液+液”混合物的分离（提纯）
一. 物质检验的要求
1. 对反应进行条件的要求。
（1）反应要有明显的外部特征，如溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。
（2）反应要在适宜的条件下进行，如酸碱度、浓度、温度等的选择。
（3）排除干扰物的影响。
2. 对反应选择性的要求。
一种试剂如果只与少数几种离子反应，这种反应就叫选择性反应。与该试剂反应的离子种类越少，反应的选择性越高。如果试剂只与一种离子发生反应，这个反应的选择性最高，这样的反应称为这种离子的特征反应，在物质检验过程中应尽量采用选择性高的离子反应。
二. 物质检验的一般步骤
1. 对试样的外观进行观察。主要指状态和颜色的观察，从而划定大致可能的离子范围。
2. 试样的准备。因检验反应一般在溶液中进行，所以当试样是固体时，首先要进行试样溶液的配制过程。
3. 检验。注意实验过程中均应移取少量溶液进行检验。
三. 离子的检验
1. 常见阳离子的检验。
（1），用焰色反应来检验时，它的火焰分别呈黄色、紫色（透过蓝色钴玻璃片）。
（2），能与溶液反应生成白色沉淀，该沉淀能溶于酸溶液。
（3），能与适量的溶液或过量的氨水反应生成絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸和过量的NaOH溶液。
（4），能与KSCN溶液反应，变为血红色的，还能与溶液反应生成红褐色沉淀。
（5），与溶液反应，先生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀。或向的盐溶液中加入KSCN溶液，不显红色，加入少量的新制氯水后立即显红色。
（6）与溶液反应并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气味的气体。
2. 常见阴离子的检验。
（1），能与硝酸银反应，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。
（2），能与硝酸银反应，生成不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀。
（3），能与硝酸银反应，生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀。
（4），能与氢氧化钡及可溶性钡盐反应，生成不溶于硝酸的白色沉淀。
（5），能与溶液反应，生成白色的沉淀，该沉淀溶于稀盐酸，且放出无色无味的气体，能使澄清的石灰水变浑浊。
四. 气体物质的检验
检验气体是根据气体的特性。一般从（1）气体的颜色和气味；（2）水溶液的酸碱性；（3）助燃、可燃及燃烧现象和产物；（4）遇空气的变化；（5）其他特性去考虑。
方法有：（1）观察法：对于特殊颜色的气体如（黄绿色）、（红棕色）、蒸气（紫色）可据色辨之。
（2）溶解法：根据溶于水现象不同区分。如和蒸气均为红棕色，但溶于水后形成无色溶液，形成橙色溶液。
（3）褪色法：如和可用品红溶液区分。
（4）氧化法：被空气氧化看变化，如NO的检验。
（5）试纸法：如石蕊试纸、KI—淀粉试纸等。
（6）星火法：适用于有助燃性或可燃性的气体检验。如使带火星的木条复燃；的检验可点燃看现象；则可根据其燃烧产物来判断。还有一些方法如闻气味等，但一般不采用。
若几种气体在某些检验方法上显出共性（如红棕色的溴蒸气和二氧化氮气体都可以使—淀粉试纸变蓝，一氧化碳、甲烷、氢气点燃时，火焰都呈淡蓝色），则应注意它们之间的差异，用其他实验来进一步验证。
一定物质的量浓度溶液的配置
例如：配制100ml0.1mol/L的NaCI溶液：
（1） 计算：需NaCl固体5.9g。
（2） 称量：用托盘天平称量NaCl固体5.9g。
（3） 溶解：所需仪器烧杯、玻璃棒。
（4） 转移：将烧杯中的溶液沿玻璃棒小心地引流到500ml容量瓶中。
（5） 定容：当往容量瓶中加蒸馏水时，距刻度线2—3cm时停止，为避免加水的体积过多，改用胶头滴管加蒸馏水到溶液的凹液面正好与刻度线相切。
注意事项
（1） 不能配制任意体积的的一定物质的量浓度的溶液，这是因为容量瓶的体积是固定的，没有任意体积规格的容量瓶。
（2） 溶液注入容量瓶前需回复到室温，这是因为容量瓶受热容易炸裂，同时溶液温度过高会是容量瓶体积膨胀影响溶液配制的精确度。
（3） 用胶头滴管定容后再振荡，出现液面低于刻度线时不要再加水，这是因为振荡时有少量溶液粘在瓶颈上还没有完全回流，若此时又加水会使所配溶液的浓度偏低。
（4） 如果水定容时超过了刻度线，不能将超出部分再吸走，应重新配制。
（5） 如果摇匀时不小心洒出几滴，不能再加水至刻度线，必须重新配制，这是因为所洒出的几滴溶液中含有溶质，会使所配溶液的浓度偏低。
（6） 溶质溶解后转移至容量瓶时，必须用少量蒸馏水将烧杯和玻璃棒洗涤2—3次，并将洗涤液一并倒入容量瓶，这是因为烧杯及玻璃棒会沾有少量溶质，只有这样才能尽可能的把溶质全部转移到容量瓶中。
视频教学：
练习：
1．配制一定物质的量浓度的稀溶液时，下列操作会造成所配溶液浓度偏高的是( )
A．使用有少量蒸馏水的容量瓶配制溶液 B．用量筒量取浓硫酸时仰视液面
C．移液后烧杯未用蒸馏水洗涤 D．定容时仰视液面
2．300 mL某浓度的NaOH溶液中含有60 g溶质。现欲配制1 mol /L NaOH溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为( )
A．1∶4 B．1∶5 C．2∶1 D．2∶3
3．配制0.5mol/L NaOH溶液250mL，在下列仪器中：托盘天平；量筒；烧杯；玻璃棒；漏斗，500mL容量瓶；药匙；250mL容量瓶；胶头滴管；坩埚，需要用到的仪器为 ( )
A． B．
C． D．
4．实验室需用2mol·L－1氯化钠溶液450 mL，配置时应选用容量瓶的规格和
称取氯化钠的质量分别是( )
A．450 mL,52.7 g B．500 mL,58.5 g
C．1000 mL,117 g D．任意规格，111.2 g
5．下列不能达到实验目的是（ ）
A．比较苏打和小苏打的热稳定性 B．检查装置的气密性
C．向容量瓶中转移溶液 D．用苯从碘水中提取碘
6．实验室中要配制0.2 mol/L的NaCl溶液450 mL，配制时选用的容量瓶的规格和应称取的NaCl分别是 （ ）
A．450 mL、5.27 g B．500 mL、5.85 g C．450 mL、5.85 g D．500 mL、5.27 g
7．NaOH标准溶液的配制和标定，需经过NaOH溶液配制、基准物质H2C2O4?2H2O的称量以及用NaOH溶液滴定等操作。下列有关说法正确的是
A．用图甲所示操作转移NaOH溶液到容量瓶中
B．用图乙所示装置准确称得0.1575gH2C2O4?2H2O固体
C．用图丙所示操作排除碱式滴定管中的气泡
D．用图丁所示装置以NaOH待测液滴定H2C2O4溶液
8．某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方，欲用NaClO固体、容量瓶自己配制480mL含NaClO25%密度为1.19g·cm-3的消毒液。下列说法正确的是（ ）
A．配制过程中只需要三种仪器即可完成
B．所配得的NaClO消毒液在空气中光照、久置后溶液中NaClO物质的量浓度减小
C．容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才用于溶液的配制
D．需要称量的NaClO固体的质量为142.80g
9．若配制90mL0.1mol/L的FeCl3溶液，需要用到的仪器有托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管，还需要的仪器是( )
A．100mL圆底烧瓶 B．100mL量筒
C．100mL容量瓶 D．100mL烧杯
10．配制500 mL 0.100NaCl溶液的部分实验操作示意图如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．实验中需用到的仪器有天平、250mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、试剂瓶等
B．上述实验操作步骤的正确顺序为
C．容量瓶需要用蒸馏水洗涤，干燥后才可用
D．定容时，仰视容量瓶的刻度线，使配得的NaCl溶液浓度偏低
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