元素與物質(zhì)世界

1、第1節(jié)元素與物質(zhì)的分類一、元素與物質(zhì)及微粒間的關(guān)系：(1) 宏觀上物質(zhì)是由元素組成的，微觀上物質(zhì)是由分子、原子或離子構(gòu)成的。(2) 元素：具有 相同核電荷數(shù)(或相同質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱。(3) 元素與物質(zhì)的關(guān)系：一 組成 單質(zhì)：由同一種元素組 成的純凈物。元素>、化合物：由不同種元素組成的純凈物。門； ；-? i->(4) 元素在物質(zhì)中的存在形態(tài)I / IJ. * |! 游離態(tài)：元素以 單質(zhì)形式存在的狀態(tài)。 化合態(tài)：元素以 化合物形式存在的狀態(tài)。(5) 元素、物質(zhì)及微粒間的關(guān)系如下圖所示(6) 有的元素只有一種單質(zhì)， 有的有兩種或兩種以上的單質(zhì)(如0元素有02、03等單質(zhì))；幾

2、種元素組成化合物時，有的只能組成一種化合物(如鈉元素和氯元素只能組成NaCI),有的則能組成幾種不同的化合物(如碳元素和氧元素可組成C0和C02 等)。由于元素可以按照一定的規(guī)律以不同的種類和不同的方式進(jìn)行組合，因而110多種元素能夠構(gòu)成龐大繁雜的物質(zhì)世界。二、物質(zhì)的分類：1、分類方法： 樹狀分類法 交叉分類法：1、根據(jù)物質(zhì)類別研究物質(zhì)性質(zhì)1) 金屬的通性金屬+非金屬 r 無氧酸鹽 (2Fe Cl2' 2FeCI3等) 金屬+氧氣一；金屬氧化物 （2Mg O2點燃2MgO或4Na O2 > 2Na2O等） 較活潑金屬 + 酸一.鹽+氫氣 （Zn+2HCIZnCI2+H2或 Fe+

3、H2SO4_. FeSO4+H2） 較活潑金屬+較不活潑的金屬的鹽溶液> 較不活潑金屬+較活潑金屬的鹽溶液（Fe+CuSO4r Cu+FeSO4 ）2）氧化物的通性酸性氧化物（能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，如CaO、Na2O等多數(shù)金屬氧化物） 酸性氧化物+水一；含氧酸 （CO2+H2O-； H2CO3或SO2+H2O-； H2SO3）、二 I卅/加"| W廠I 酸性氧化物+堿 > 鹽+水 （CO2+2NaOH > Na2CO3+H2O）I： "."； 1 酸性氧化物+堿性氧化物> 鹽（Na2O+SO2 > Na2SO3或CaO+SiO

4、 CaSiO3）Ji 1'堿性氧化物（能和酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，如CO2、SO2等多數(shù)非金屬氧化物） 堿性氧化物+水 一；堿（如Na2O+H2O； 2NaOH）l-.、”： |宀/ I 堿性氧化物 + 酸 一鹽 +水 （CaO+2HCI CaCI2+H2O 或 Fe2O3+H2SO4->Fe2（SO4）3+H2O） 堿性氧化物+酸性氧化物 一；鹽 （CaO+SO2； CaCO3或CaO+CO2； CaCO3等）注：（1）堿性氧化物一定是金屬氧化物，但金屬氧化物不一定是堿性氧_ X /I |化物（如Mn2O7為酸性氧化物、AI2O3為兩 性氧化物、Na2O2為過氧化物）。（2）

5、酸性氧化物不一定是非金屬氧化物（如Mn 2O7）;非金屬氧化物也不一定是酸性氧化物（如CO、NO）。T 'L F I（3）酸性氧化物、堿性氧化物不一定都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸、堿（如SiO2、Fe2O3）。（4）AI2O3為兩性氧化物，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)（AI2O3+6HCI； 2AICI3+H2O和Al 2O3+2NaOHr 2NaAIO 2+H2O, NaAIO 2讀作偏鋁酸鈉。）3）酸的通性 能使指示劑變色（使紫色石蕊試液變紅，無色酚酞變藍(lán)） 酸+金屬鹽+氫氣 (Mg+2HCIMgCl2+H2詹) 酸+堿一； 鹽 +水 (H2SO4+2NaOH ； Na2SO4+H2O

6、等) 酸+堿性氧化物 一；鹽+水(2 HCI+MgO ； MgCl2+H2O ) 酸 +鹽一；新酸 + 新鹽 (H2SO4+BaCl2； 2HCI+BaSO4 J)4) 堿的通性 能使指示劑變色(使酚酞變紅，石蕊不變色) 堿 +酸一； 鹽 +水(Mg(OH) 2+2HCI ； MgCl2+2H2O )、二 I # / 堿+酸性氧化物> 鹽+水(2 KOH+CO 2 > K2CO3+H2O )i L洛;羅!/ ''孑'' 堿 +鹽一新鹽 + 新堿(2KOH+CuCI 2_. 2KCl+Cu(OH) 2 J)，"1 '；一11 11 I

7、5) 鹽的通性._.1 I. / ' 鹽能與某些金屬反應(yīng)(CuSO4+Fe； Cu+FeSO4) 鹽能與某些酸反應(yīng)(AgNO 3+HCI t AgCI >HNO 3) 鹽能與某些堿反應(yīng)(CuCI 2+2NaOH ； Cu(OH) 2 >2NaCI) 鹽跟另一種鹽的反應(yīng) (CuSO4+BaCI 2r CuCI2+BaSO4 J三、一種重要的混合物-膠體_ X I、”| I1分散系的概念及種類 概念：由一種物質(zhì)(或幾種物質(zhì))以粒子形式分散到另一種物質(zhì)里所形成的混合物稱為分散系。分散系中被分散成粒子的物質(zhì)叫做分散質(zhì)；另一種物質(zhì)叫 分散劑。 種類：根據(jù)分散質(zhì)微粒的直徑大小，分散系可

8、分為 溶液(v 1nm)、膠體(1nm 100nm)和濁液(> 100nm)(懸濁液和乳濁液)。-溶_12膠_100濁由于其分散質(zhì)微粒的直徑大小不同，從而導(dǎo)致某些性質(zhì)的差異。2、三大分散系的比較溶液膠體濁液懸濁液乳濁液粒子直徑小于1nm(粒子直徑小于10-9m)1nm 100 nm（直徑-9-710 10 m）大于100nm (粒子直徑大于10-7m)粒子單個分子或離子許多離子、分子的 集合體或咼分子巨大數(shù)目的分子、離子集合體實例食鹽水、蔗糖水、碘酒等淀粉膠體、Fe(OH)3膠體、硅酸膠體、豆?jié){等泥漿水等牛奶、苯酚與水等性質(zhì)外觀均一、透明均一、透明或半透明不均一、不透明穩(wěn)定性穩(wěn)定、靜置無

9、沉淀較穩(wěn)定不穩(wěn)定，靜置有沉淀1 . 1 1透過濾紙能能不能1透過半透膜臺匕 冃匕不能不能鑒別無丁達(dá)爾現(xiàn)象有丁達(dá)爾現(xiàn)象-A V" / / 1靜置分層分離方法取一13、膠體1) 膠體的概念：分散質(zhì)粒子直徑在？?1nm ?100nm之間的分散系。2) 膠體區(qū)別于其他分散系的 本質(zhì)特征 是：分散質(zhì)粒子直徑大小在 一1nm10Onm 之間。3) 膠體的分類質(zhì)膠體、淀粉膠體。分散劑是液體 一液溶膠。如AI(OH) 3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體、蛋白按分散劑的狀態(tài)分分散劑是氣體一氣溶膠。如霧、云、煙。按分散質(zhì)的粒子分分散劑是固體一固溶膠。如煙水晶、有色玻璃、藍(lán)寶石。粒子膠體膠粒是許多 分子”的集合體

10、。如Fe(OH) 3膠體。分子膠體一一膠粒是高分子。如淀粉溶膠，蛋白質(zhì)膠體等。4、膠體的性質(zhì)(1)丁達(dá)爾現(xiàn)象一一_光學(xué)性質(zhì)當(dāng) 可見光 通過膠體時，形成一條光亮 的通路，這是膠體粒子對光的 散射 作用，是一種 丁達(dá)爾 現(xiàn)象。應(yīng)用：鑒別與其他分散系的最簡單的方法。如：區(qū)分膠體和 溶液。布朗運動力學(xué)性質(zhì)在膠體中，由于膠粒在 各個 方向所受的力 不能 相互平衡而II f 1.*/產(chǎn)生的，膠體粒子 不斷 的 無規(guī)則 運動的現(xiàn)象。'| I I ;氣 I I I J 1 I應(yīng)用：布朗運動使膠體微粒保持懸浮狀態(tài)，并不容易沉降，是膠體 相對穩(wěn)定的原因之一。（3）電泳 電學(xué)性質(zhì) 定義：在 外加 電場作用下

11、，膠體粒子在分散劑里向電極（陰極或1 X ' VI陽極）作定向移動的現(xiàn)象。 形成原因（膠粒帶電的原因）？：由于膠體粒子具有相對較大的表面積，因而具備很強的 吸附 能力。能吸附分散劑中的離子而帶正電荷或負(fù)電荷等原因引起的。注意：這是膠體能穩(wěn)定存在的主要原因。 帶電荷情況（一般規(guī)律）金屬 氫氧化物、金屬 氧化物 的膠體粒子帶正電荷（吸附陽離子）。非金屬 氧化物、金屬硫化物、硅酸膠體、土壤的膠體粒子帶 負(fù)電荷。特殊：Agl膠體隨著AgN03和KI相對量不同，而可帶正電或負(fù)電。若KI過量，則Agl膠體膠粒吸附較多而帶 負(fù) 電;若AgNO3過量，則Agl膠體膠粒吸附較多 Ag+而 帶正電；j /

12、疋羅H '-了說明：A電泳現(xiàn)象表明膠粒帶電荷，但膠體都是中 性的。1 B同種膠體的膠粒帶相同的電荷LX. 、叱#'人,j |C固溶膠一般不發(fā)生電泳現(xiàn)象。凡是膠粒帶電荷的液溶膠，通常都可以發(fā)生電泳現(xiàn)象。氣溶膠在 通電的條件也能發(fā)生電泳現(xiàn)象。_ X. X I I注意：并非所有的膠粒都帶電荷，亦即并非所有的膠體都能發(fā)生電泳 現(xiàn)象，如淀粉、蛋白質(zhì)溶液。 應(yīng)用：靜電除塵，分離膠體、血清電泳應(yīng)用于醫(yī)療診斷，電泳電鍍 等。如：A在陶瓷工業(yè)中，借助它來除去粘土中所混雜的氧化鐵等雜質(zhì)。B氣溶膠也可發(fā)生電泳現(xiàn)象，如在水泥、冶金等工業(yè)中，通高 壓電于含煙灰的氣體時，可除去大量煙塵以減 少空氣污染，凈

13、化環(huán)境，保護(hù)人民健康。(4)膠體的聚沉 定義：在一定條件下，向膠體中加入少量電解質(zhì)后電離產(chǎn)生的離子中和 膠體粒子所帶的電荷，使膠體粒子聚集長大，形成顆粒較大的沉淀從分 散劑里析出的過程，該過程是 不可 逆的。(若通過改變外界條件，消除或消弱膠粒所帶電荷，則膠粒就會自然沉降而凝聚。)膠體穩(wěn)定的原因：L h'打A膠粒小，被溶劑分子沖擊不停地?zé)o規(guī)則運動，不易形成大顆粒的 沉淀，布朗運動是膠體穩(wěn)定的 重 要原因。B膠粒帶同性電荷，同 性排斥，不易聚集，這是 主要原因。 ? 使膠體聚沉的方法有L1 ' Vsa、加入 電解質(zhì) 中和膠粒所帶電荷，使之聚結(jié)成大顆粒而聚沉。？?？女口：通常制備膠體時溶液要稀，就是為了避免電解質(zhì)過剩，使膠I體聚沉。陽離子使帶負(fù)電荷膠粒的膠體聚沉的能力順序為：陽離子電荷數(shù)越一多，離子半徑越_小,則聚沉效果越好。A產(chǎn)>Fe3+ > H+ >Mg2+ >Na+陰離子使帶正電荷膠粒的膠體聚沉的能力順序為：離子電荷數(shù)越多，則聚沉效果越好。SO：- >NOJ >cb、加熱加速膠體粒子運動，使之易于結(jié)合成大顆粒而聚沉。c加入膠粒帶 相反 電荷的另一種膠體相互