高中化学基础知识-化学物质及其变化.pdf

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高中化学基础知识-化学物质及其变化
一、物质的分类 金属：Na、Mg、Al
单质
非金属：S、O、N
酸性氧化物：SO3、SO2、P2O5 等
氧化物 碱性氧化物：Na2O、CaO、Fe2O3
氧化物：Al2O3 等
纯 盐氧化物：CO、NO 等
净 含氧酸：HNO3、H2SO4 等
物 按酸根分
无氧酸：HCl
强酸：HNO3、H2SO4 、HCl
酸 按强弱分
弱酸：H2CO3、HClO、CH3COOH : .
化 一元酸：HCl、HNO3
合 按电离出的 H+数分 二元酸：H2SO4、H2SO3
物 多元酸：H3PO4
强碱：NaOH、Ba(OH)2
物 按强弱分
质 弱碱：NH3 H2O、Fe(OH)3
碱
一元碱：NaOH、
按电离出的 HO-数分 二元碱：Ba(OH)2
多元碱：Fe(OH)3
正盐：Na2CO3
盐 酸式盐：NaHCO3
碱式盐：Cu2(OH)2CO3 : .
溶液：NaCl 溶液、稀 H2SO4 等
混 悬浊液：泥水混合物等
合 乳浊液：油水混合物
物 胶体：Fe(OH)3 胶体、淀粉溶液、烟、雾、有色玻璃
等
二、分散系相关概念
1. 分散系：一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到
另一种物质里所形成的混合物，统称为分散系。
2. 分散质：分散系中分散成粒子的物质。
3. 分散剂：分散质分散在其中的物质。
4、分散系的分类：当分散剂是水或其他液体时，如果
按照分散质粒子的大小来分类，可以把分散系分为：溶液、
胶体和浊液。分散质粒子直径小于 1nm 的分散系叫溶液，在 : .
1nm-100nm 之间的分散系称为胶体，而分散质粒子直径大于
100nm 的分散系叫做浊液。
下面比较几种分散系的不同：
分散系 溶 液 胶 体 浊 液
分散质的直径 <1nm(粒子直径小于 10-9m)
1nm-100nm(粒子直径在 10-9 ~ 10-7m) >100nm( 粒子直径大
于 10-7m)
分散质粒子 单个小分子或离子 许多小分子集合体或
高分子 巨大数目的分子集合体
实例 溶液酒精、氯化钠等 淀粉胶体、氢氧化铁胶体等
石灰乳、油水等
性质 外观 均一、透明 均一、透明 不均一、不透明
稳定性 稳定 较稳定 不稳定
能否透过滤纸 能 能 不能 : .
能否透过半透膜 能 不能 不能
鉴别 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置分层
注意：三种分散系的本质区别：分散质粒子的大小不同。
三、胶体
1、胶体的定义：分散质粒子直径大小在 10-9~10-7m 之
间的分散系。
2、胶体的分类：
①. 根据分散质微粒组成的状况分类：
如： 胶体胶粒是由许多 等小分子聚集一起形成的微粒，
其直径在 1nm～100nm 之间，这样的胶体叫粒子胶体。 又如：
淀粉属高分子化合物，其单个分子的直径在 1nm～100nm 范
围之内，这样的胶体叫分子胶体。
②. 根据分散剂的状态划分： : .
如：烟、云、雾等的分散剂为气体，这样的胶体叫做气
溶胶;AgI 溶胶、 溶胶、 溶胶，其分散剂为水，分散剂为液
体的胶体叫做液溶胶;有色玻璃、烟水晶均以固体为分散剂，
这样的胶体叫做固溶胶。
3、胶体的制备
A. 物理方法
① 机械法：利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒
的大小
② 溶解法：利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形
成胶体，如蛋白质溶于水，淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机
溶剂等。
B. 化学方法
① 水解促进法：FeCl3+3H2O(沸)= (胶体)+3HCl : .
② 复分解反应法：KI+AgNO3=AgI(胶体)+KNO3
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3( 胶体)+2NaCl
思考：若上述两种反应物的量均为大量，则可观察到什
么现象?如何表达对应的两个反应方程式 ?提示：
KI+AgNO3=AgI↓+KNO3(黄色
↓)Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl(白色↓)
4、胶体的性质：
① 丁达尔效应——丁达尔效应是粒子对光散射作用的
结果，是一种物理现象。丁达尔现象产生的原因，是因为胶
体微粒直径大小恰当，当光照射胶粒上时，胶粒将光从各个
方面全部反射，胶粒即成一小光源 (这一现象叫光的散射 )，
故可明显地看到由无数小光源形成的光亮“通路”。当光照
在比较大或小的颗粒或微粒上则无此现象，只发生反射或将 : .
光全部吸收的现象，而以溶液和浊液无丁达尔现象，所以丁
达尔效应常用于鉴别胶体和其他分散系。
② 布朗运动——在胶体中，由于胶粒在各个方向所受
的力不能相互平衡而产生的无规则的运动，称为布朗运动。
是胶体稳定的原因之一。
③ 电泳——在外加电场的作用下，胶体的微粒在分散
剂里向阴极(或阳极)作定向移动的现象。胶体具有稳定性的
重要原因是同一种胶粒带有同种电荷，相互排斥，另外，胶
粒在分散力作用下作不停的无规则运动，使其受重力的影响
有较大减弱，两者都使其不易聚集，从而使胶体较稳定。
说明：A、电泳现象表明胶粒带电荷，但胶体都是电中
性的。胶粒带电的原因：胶体中单个胶粒的体积小，因而胶
体中胶粒的表面积大，因而具备吸附能力。有的胶体中的胶
粒吸附溶液中的阳离子而带正电 ;有的则吸附阴离子而带负 : .
电胶体的提纯，可采用渗析法来提纯胶体。使分子或离子通
过半透膜从胶体里分离出去的操作方法叫渗析法。其原理是
胶体粒子不能透过半透膜，而分子和离子可以透过半透膜。
但胶体粒子可以透过滤纸，故不能用滤纸提纯胶体。
B、在此要熟悉常见胶体的胶粒所带电性，便于判断和
分析一些实际问题。
带正电的胶粒胶体：金属氢氧化物如 、 胶体、金属氧
化物。
带负电的胶粒胶体：非金属氧化物、金属硫化物 As2S3
胶体、硅酸胶体、土壤胶体
特殊：AgI 胶粒随着 AgNO3 和 KI 相对量不同，而可带正
电或负电。若 KI 过量，则 AgI 胶粒吸附较多 I-而带负电;
若 AgNO3 过量，则因吸附较多 Ag+而带正电。当然，胶体中
胶粒带电的电荷种类可能与其他因素有关。 : .
C、同种胶体的胶粒带相同的电荷。
D、固溶胶不发生电泳现象。凡是胶粒带电荷的液溶胶，
通常都可发生电泳现象。气溶胶在高压电的条件也能发生电
泳现象。
胶体根据分散质微粒组成可分为粒子胶体 (如 胶体，
AgI 胶体等)和分子胶体[如淀粉溶液，蛋白质溶液(习惯仍称
其溶液，其实分散质微粒直径已达胶体范围 )，只有粒子胶
体的胶粒带电荷，故可产生电泳现象。整个胶体仍呈电中性，
所以在外电场作用下作定向移动的是胶粒而非胶体。
④聚沉——胶体分散系中，分散系微粒相互聚集而下沉
的现象称为胶体的聚沉。能促使溶胶聚沉的外因有加电解质
(酸、碱及盐)、加热、溶胶浓度增大、加胶粒带相反电荷的
胶体等。有时胶体在凝聚时，会连同分散剂一道凝结成冻状
物质，这种冻状物质叫凝胶。 : .
胶体稳定存在的原因：(1)胶粒小，可被溶剂分子冲击
不停地运动，不易下沉或上浮 (2)胶粒带同性电荷，同性排
斥，不易聚大，因而不下沉或上浮
胶体凝聚的方法：
(1)加入电解质：电解质电离出的阴、阳离子与胶粒所
带的电荷发生电性中和，使胶粒间的排斥力下降，胶粒相互
结合，导致颗粒直径>10-7m，从而沉降。
能力：离子电荷数，离子半径
阳离子使带负电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为：
Al3+>Fe3+>H+>Mg2+>Na+
阴离子使带正电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为：
SO42->NO3->Cl- : .
(2)加入带异性电荷胶粒的胶体： (3)加热、光照或射线等：
加热可加快胶粒运动速率，增大胶粒之间的碰撞机会。如蛋
白质溶液加热，较长时间光照都可使其凝聚甚至变性。
5、胶体的应用
胶体的知识在生活、生产和科研等方面有着重要用途，
如常见的有：
① 盐卤点豆腐：将盐卤( )或石膏( )溶液加入豆浆中，
使豆腐中的蛋白质和水等物质一起凝聚形成凝胶。
② 肥皂的制取分离 ③ 明矾、 溶液净水④ FeCl3 溶液
用于伤口止血 ⑤ 江河入海口形成的沙洲⑥ 水泥硬化 ⑦
冶金厂大量烟尘用高压电除去⑧ 土壤胶体中离子的吸附和
交换过程，保肥作用
⑨ 硅胶的制备： 含水 4%的 叫硅胶
⑩ 用同一钢笔灌不同牌号墨水易发生堵塞 : .
四、离子反应
1、电离 ( ionization )
电离：电解质溶于水或受热熔化时解离成自由离子的过
程。
酸、碱、盐的水溶液可以导电，说明他们可以电离出自
由移动的离子。不仅如此，酸、碱、盐等在熔融状态下也能
电离而导电，于是我们依据这个性质把能够在水溶液里或熔
融状态下能导电的化合物统称为电解质。
2、电离方程式
H2SO4 = 2H+ + SO42- HCl = H+ + Cl- HNO3 = H+ + NO3-
硫酸在水中电离生成了两个氢离子和一个硫酸根离子。
盐酸，电离出一个氢离子和一个氯离子。硝酸则电离出一个
氢离子和一个硝酸