🔬 故事:拉瓦锡与定量化学
18 世纪前,化学被炼金术的"火、水、土、气"四元素说统治。法国化学家拉瓦锡用精密天平反复称量反应前后的物质,证明燃烧是物质与氧的化合(推翻"燃素说"),并写下第一张元素表(33 种)。他在《化学基础论》中说:"化学是天平上的科学。"可惜这位科学巨匠因包税官身份在法国大革命中被送上断头台——数学家拉格朗日叹息:"砍掉这颗头颅只需一瞬,再长出一颗却要一百年。"
第 一 章 · 必修第一册
物质及其变化
化学研究的对象是物质及其变化。世界有千万种物质,先学会给它们分类;反应有千万种,先抓住两条主线——离子反应(在水溶液中按离子进行)与氧化还原反应(有电子转移)。
1.1 物质的分类
概念分类的标准
树状分类法:按组成分类——
纯净物 → 单质(金属/非金属)与化合物(氧化物/酸/碱/盐/有机物);混合物 → 均匀(溶液)/不均匀。
交叉分类法:同一物质可属于多个类别(Na₂CO₃ 是钠盐、碳酸盐,也是正盐)。
纯净物 → 单质(金属/非金属)与化合物(氧化物/酸/碱/盐/有机物);混合物 → 均匀(溶液)/不均匀。
交叉分类法:同一物质可属于多个类别(Na₂CO₃ 是钠盐、碳酸盐,也是正盐)。
1.2 分散系与胶体
概念按分散质颗粒大小分类
分散系 = 分散剂 + 分散质。按颗粒直径分三类:
① 溶液(<1 nm):透明、稳定、均一(NaCl 溶液);
② 胶体(1~100 nm):较稳定、能透过滤纸、丁达尔效应(Fe(OH)₃ 胶体、淀粉溶液、雾);
③ 浊液(>100 nm):不稳定、静置分层/沉淀(泥水)。
丁达尔效应:光束通过胶体时形成一条光亮"通路"(胶体颗粒散射光)——鉴别胶体与溶液的方法。豆浆、云雾都是胶体。
① 溶液(<1 nm):透明、稳定、均一(NaCl 溶液);
② 胶体(1~100 nm):较稳定、能透过滤纸、丁达尔效应(Fe(OH)₃ 胶体、淀粉溶液、雾);
③ 浊液(>100 nm):不稳定、静置分层/沉淀(泥水)。
丁达尔效应:光束通过胶体时形成一条光亮"通路"(胶体颗粒散射光)——鉴别胶体与溶液的方法。豆浆、云雾都是胶体。
1.3 离子反应
概念电解质与离子方程式
电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物(酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水);非电解质:蔗糖、酒精、CO₂/SO₂(溶液导电是反应产物 H₂CO₃ 电离,CO₂ 本身是非电解质)。
离子反应:电解质在溶液中通过离子进行。发生条件:生成沉淀、气体或弱电解质(水)。
离子方程式书写"一拆二写三查":强酸、强碱、可溶盐拆成离子;气体、沉淀、弱电解质、氧化物写化学式。
离子反应:电解质在溶液中通过离子进行。发生条件:生成沉淀、气体或弱电解质(水)。
离子方程式书写"一拆二写三查":强酸、强碱、可溶盐拆成离子;气体、沉淀、弱电解质、氧化物写化学式。
NaOH + HCl → NaCl + H₂O 离子式:OH⁻ + H⁺ → H₂O
BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl 离子式:Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ 离子式:CaCO₃ + 2H⁺ → Ca²⁺ + H₂O + CO₂↑
随堂检测离子反应
1.4 氧化还原反应
概念有电子转移的反应
本质:电子转移(得失或偏移)。特征:元素化合价升降(判断依据)。
升失氧、降得还:化合价升高 → 失电子 → 被氧化 → 是还原剂(还原性);化合价降低 → 得电子 → 被还原 → 是氧化剂(氧化性)。
氧化剂 + 还原剂 → 还原产物 + 氧化产物;得失电子总数相等(电子守恒配平的依据)。
四大基本反应类型与氧化还原的关系:置换反应都是氧化还原;复分解反应都不是;化合/分解看是否有单质参加/生成。
升失氧、降得还:化合价升高 → 失电子 → 被氧化 → 是还原剂(还原性);化合价降低 → 得电子 → 被还原 → 是氧化剂(氧化性)。
氧化剂 + 还原剂 → 还原产物 + 氧化产物;得失电子总数相等(电子守恒配平的依据)。
四大基本反应类型与氧化还原的关系:置换反应都是氧化还原;复分解反应都不是;化合/分解看是否有单质参加/生成。