元素与物质世界

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1、第1节元素与物质的分类一、元素与物质及微粒间的关系：(1) 宏观上物质是由元素组成的，微观上物质是由分子、原子或离子构成的。(2) 元素：具有 相同核电荷数(或相同质子数)的一类原子的总称。(3) 元素与物质的关系：一 组成 单质：由同一种元素组 成的纯净物。元素、化合物：由不同种元素组成的纯净物。门； ；-? i-(4) 元素在物质中的存在形态I / IJ. * |! 游离态：元素以 单质形式存在的状态。 化合态：元素以 化合物形式存在的状态。(5) 元素、物质及微粒间的关系如下图所示(6) 有的元素只有一种单质， 有的有两种或两种以上的单质(如0元素有02、03等单质)；几种元素组成化合物

2、时，有的只能组成一种化合物(如钠元素和氯元素只能组成NaCI),有的则能组成几种不同的化合物(如碳元素和氧元素可组成C0和C02 等)。由于元素可以按照一定的规律以不同的种类和不同的方式进行组合，因而110多种元素能够构成庞大繁杂的物质世界。二、物质的分类：1、分类方法： 树状分类法 交叉分类法：1、根据物质类别研究物质性质1) 金属的通性金属+非金属 r 无氧酸盐 (2Fe Cl2 2FeCI3等) 金属+氧气一；金属氧化物 （2Mg O2点燃2MgO或4Na O2 2Na2O等） 较活泼金属 + 酸一.盐+氢气 （Zn+2HCIZnCI2+H2或 Fe+H2SO4_. FeSO4+H2）

3、较活泼金属+较不活泼的金属的盐溶液 较不活泼金属+较活泼金属的盐溶液（Fe+CuSO4r Cu+FeSO4 ）2）氧化物的通性酸性氧化物（能和碱反应生成盐和水的氧化物，如CaO、Na2O等多数金属氧化物） 酸性氧化物+水一；含氧酸 （CO2+H2O-； H2CO3或SO2+H2O-； H2SO3）、二 I卅/加| W厂I 酸性氧化物+碱 盐+水 （CO2+2NaOH Na2CO3+H2O）I： .； 1 酸性氧化物+碱性氧化物 盐（Na2O+SO2 Na2SO3或CaO+SiO CaSiO3）Ji 1碱性氧化物（能和酸反应生成盐和水的氧化物，如CO2、SO2等多数非金属氧化物） 碱性氧化物+水

4、 一；碱（如Na2O+H2O； 2NaOH）l-.、”： |宀/ I 碱性氧化物 + 酸 一盐 +水 （CaO+2HCI CaCI2+H2O 或 Fe2O3+H2SO4-Fe2（SO4）3+H2O） 碱性氧化物+酸性氧化物 一；盐 （CaO+SO2； CaCO3或CaO+CO2； CaCO3等）注：（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_ X /I |化物（如Mn2O7为酸性氧化物、AI2O3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Mn 2O7）;非金属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、碱性

5、氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱（如SiO2、Fe2O3）。（4）AI2O3为两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应（AI2O3+6HCI； 2AICI3+H2O和Al 2O3+2NaOHr 2NaAIO 2+H2O, NaAIO 2读作偏铝酸钠。）3）酸的通性 能使指示剂变色（使紫色石蕊试液变红，无色酚酞变蓝） 酸+金属盐+氢气 (Mg+2HCIMgCl2+H2詹) 酸+碱一； 盐 +水 (H2SO4+2NaOH ； Na2SO4+H2O 等) 酸+碱性氧化物 一；盐+水(2 HCI+MgO ； MgCl2+H2O ) 酸 +盐一；新酸 + 新盐 (H2SO4+BaCl2； 2HCI

6、+BaSO4 J)4) 碱的通性 能使指示剂变色(使酚酞变红，石蕊不变色) 碱 +酸一； 盐 +水(Mg(OH) 2+2HCI ； MgCl2+2H2O )、二 I # / 碱+酸性氧化物 盐+水(2 KOH+CO 2 K2CO3+H2O )i L洛;罗!/ 孑 碱 +盐一新盐 + 新碱(2KOH+CuCI 2_. 2KCl+Cu(OH) 2 J)，1 ；一11 11 I5) 盐的通性._.1 I. / ; 盐能与某些金属反应(CuSO4+Fe； Cu+FeSO4) 盐能与某些酸反应(AgNO 3+HCI t AgCI HNO 3) 盐能与某些碱反应(CuCI 2+2NaOH ； Cu(OH)

7、 2 2NaCI) 盐跟另一种盐的反应 (CuSO4+BaCI 2r CuCI2+BaSO4 J三、一种重要的混合物-胶体_ X I、”| I1分散系的概念及种类 概念：由一种物质(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称为分散系。分散系中被分散成粒子的物质叫做分散质；另一种物质叫 分散剂。 种类：根据分散质微粒的直径大小，分散系可分为 溶液(v 1nm)、胶体(1nm 100nm)和浊液( 100nm)(悬浊液和乳浊液)。-溶_12胶_100浊由于其分散质微粒的直径大小不同，从而导致某些性质的差异。2、三大分散系的比较溶液胶体浊液悬浊液乳浊液粒子直径小于1nm(粒子直径小于1

8、0-9m)1nm 100 nm（直径-9-710 10 m）大于100nm (粒子直径大于10-7m)粒子单个分子或离子许多离子、分子的 集合体或咼分子巨大数目的分子、离子集合体实例食盐水、蔗糖水、碘酒等淀粉胶体、Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、豆浆等泥浆水等牛奶、苯酚与水等性质外观均一、透明均一、透明或半透明不均一、不透明稳定性稳定、静置无沉淀较稳定不稳定，静置有沉淀1 . 1 1透过滤纸能能不能1透过半透膜台匕 冃匕不能不能鉴别无丁达尔现象有丁达尔现象-A V / / 1静置分层分离方法取一13、胶体1) 胶体的概念：分散质粒子直径在？?1nm ?100nm之间的分散系。2) 胶体区别于其他

9、分散系的 本质特征 是：分散质粒子直径大小在 一1nm10Onm 之间。3) 胶体的分类质胶体、淀粉胶体。分散剂是液体 一液溶胶。如AI(OH) 3胶体，Fe(OH)3胶体、蛋白按分散剂的状态分分散剂是气体一气溶胶。如雾、云、烟。按分散质的粒子分分散剂是固体一固溶胶。如烟水晶、有色玻璃、蓝宝石。粒子胶体胶粒是许多 分子”的集合体。如Fe(OH) 3胶体。分子胶体一一胶粒是高分子。如淀粉溶胶，蛋白质胶体等。4、胶体的性质(1)丁达尔现象一一_光学性质当 可见光 通过胶体时，形成一条光亮 的通路，这是胶体粒子对光的 散射 作用，是一种 丁达尔 现象。应用：鉴别与其他分散系的最简单的方法。如：区分胶

10、体和 溶液。布朗运动力学性质在胶体中，由于胶粒在 各个 方向所受的力 不能 相互平衡而II f 1.*/产生的，胶体粒子 不断 的 无规则 运动的现象。| I I ;气 I I I J 1 I应用：布朗运动使胶体微粒保持悬浮状态，并不容易沉降，是胶体 相对稳定的原因之一。（3）电泳 电学性质 定义：在 外加 电场作用下，胶体粒子在分散剂里向电极（阴极或1 X VI阳极）作定向移动的现象。 形成原因（胶粒带电的原因）？：由于胶体粒子具有相对较大的表面积，因而具备很强的 吸附 能力。能吸附分散剂中的离子而带正电荷或负电荷等原因引起的。注意：这是胶体能稳定存在的主要原因。 带电荷情况（一般规律）金属

11、 氢氧化物、金属 氧化物 的胶体粒子带正电荷（吸附阳离子）。非金属 氧化物、金属硫化物、硅酸胶体、土壤的胶体粒子带 负电荷。特殊：Agl胶体随着AgN03和KI相对量不同，而可带正电或负电。若KI过量，则Agl胶体胶粒吸附较多而带 负 电;若AgNO3过量，则Agl胶体胶粒吸附较多 Ag+而 带正电；j /疋罗H -了说明：A电泳现象表明胶粒带电荷，但胶体都是中 性的。1 B同种胶体的胶粒带相同的电荷LX. 、叱#人,j |C固溶胶一般不发生电泳现象。凡是胶粒带电荷的液溶胶，通常都可以发生电泳现象。气溶胶在 通电的条件也能发生电泳现象。_ X. X I I注意：并非所有的胶粒都带电荷，亦即并非

12、所有的胶体都能发生电泳 现象，如淀粉、蛋白质溶液。 应用：静电除尘，分离胶体、血清电泳应用于医疗诊断，电泳电镀 等。如：A在陶瓷工业中，借助它来除去粘土中所混杂的氧化铁等杂质。B气溶胶也可发生电泳现象，如在水泥、冶金等工业中，通高 压电于含烟灰的气体时，可除去大量烟尘以减 少空气污染，净化环境，保护人民健康。(4)胶体的聚沉 定义：在一定条件下，向胶体中加入少量电解质后电离产生的离子中和 胶体粒子所带的电荷，使胶体粒子聚集长大，形成颗粒较大的沉淀从分 散剂里析出的过程，该过程是 不可 逆的。(若通过改变外界条件，消除或消弱胶粒所带电荷，则胶粒就会自然沉降而凝聚。)胶体稳定的原因：L h打A胶粒

13、小，被溶剂分子冲击不停地无规则运动，不易形成大颗粒的 沉淀，布朗运动是胶体稳定的 重 要原因。B胶粒带同性电荷，同 性排斥，不易聚集，这是 主要原因。 ? 使胶体聚沉的方法有L1 Vsa、加入 电解质 中和胶粒所带电荷，使之聚结成大颗粒而聚沉。？?？女口：通常制备胶体时溶液要稀，就是为了避免电解质过剩，使胶I体聚沉。阳离子使带负电荷胶粒的胶体聚沉的能力顺序为：阳离子电荷数越一多，离子半径越_小,则聚沉效果越好。A产Fe3+ H+ Mg2+ Na+阴离子使带正电荷胶粒的胶体聚沉的能力顺序为：离子电荷数越多，则聚沉效果越好。SO：- NOJ cb、加热加速胶体粒子运动，使之易于结合成大颗粒而聚沉。c加入胶粒带 相反 电荷的另一种胶体相互中和电性，减小同种电荷的排斥作用，使之聚集、二 I詁 /成大颗粒而聚沉。如：不同品牌的墨水混合可能产生沉淀。胶体的应用？：如制豆腐、工业制肥皂，解释某些自然现象，如三I / J / 7 I1角洲:泥沙胶体遇海水中 NaCI发生聚沉。【河流本身携带的泥沙以胶体形式I, -. X. -j |存在（黄河是悬浊液，或水的泥沙溶液），由于入海口处海水中含电解质（氯化钠为主），使、.二T-得胶体溶液发生聚沉，泥沙沉淀，形成三角洲】