《物質的變化及計算》課件

物質的變化及計算課程目標理解物質的變化學習區(qū)分物理變化和化學變化，并掌握相關概念。掌握物質變化的計算運用化學計量學原理進行物質的質量、體積、濃度、粒子數(shù)等方面的計算。了解選擇性分離技術學習常見的物質分離方法，例如蒸餾、結晶、色譜等。什么是物質物質是指占有空間、具有質量并能感知到的東西。換句話說，所有看得見、摸得著的東西都是物質，比如：水、石頭、空氣等等。物質的存在形式多種多樣，從微小的原子和分子到宏觀的星球和星系，無不體現(xiàn)著物質的奇妙。物質的三態(tài)固態(tài)固體具有固定的形狀和體積，分子排列緊密，相互之間作用力強。液態(tài)液體具有流動性，沒有固定的形狀，但有固定的體積，分子排列較松散，相互之間作用力較弱。氣態(tài)氣體具有流動性，沒有固定的形狀和體積，分子排列非常稀疏，相互之間作用力很弱。物質的成分分子由多個原子通過化學鍵連接在一起形成的結構單元。離子帶電的原子或原子團，通過靜電吸引力形成離子化合物。原子物質的基本結構單元，包含質子、中子和電子。純物質和混合物純物質由一種物質組成的物質，例如水、氧氣、二氧化碳等?；旌衔镉蓛煞N或多種物質混合而成的物質，例如空氣、海水、土壤等。物質的變化1變化2物理變化物質的狀態(tài)或形狀改變3化學變化生成新物質物質的物理變化定義物質的物理變化是指物質的形態(tài)、狀態(tài)發(fā)生改變，但物質的組成沒有改變，沒有生成新的物質。例子水結冰鐵塊熔化紙張撕碎特征物理變化通常是可逆的，也就是說可以恢復到原來的狀態(tài)。物質的化學變化化學變化是指物質本身的組成發(fā)生了改變，產(chǎn)生了新的物質。例如，燃燒、生銹、發(fā)酵等都是化學變化?；瘜W變化通常伴隨有能量的變化，如放熱或吸熱現(xiàn)象?；瘜W變化一般不可逆轉，即新的物質難以再變回原來的物質。物質的簡單計算質量物質的質量是其所含物質的多少，常用單位是克（g）或千克（kg）。體積物質的體積是指它所占的空間大小，常用單位是毫升（mL）或升（L）。密度物質的密度是指單位體積的物質的質量，常用單位是克每毫升（g/mL）或千克每立方米（kg/m3）。質量守恒定律定律內容在一個封閉的體系中，參加化學反應的各物質的總質量等于反應后生成的各物質的總質量。定律意義解釋了物質的質量在化學變化中不會憑空消失或產(chǎn)生，而是以不同的形式存在，保證了物質的質量守恒，是化學研究的基本定律。應用解釋化學反應過程中的質量變化，并用于化學反應方程式的配平。適量原理1反應物化學反應中，反應物之間的比例關系，決定了反應的最終產(chǎn)物。2生成物根據(jù)反應物的比例，可預測生成物的數(shù)量和種類。3化學計量適量原理是化學計量的基礎，是化學反應中物質變化的關鍵?；瘜W計量化學計量是化學中的一個重要分支,它研究化學反應中物質的量與反應產(chǎn)物之間的關系?；瘜W方程式化學反應的簡明表達用化學式表示反應物和生成物，并用箭頭連接，來描述化學反應過程。反應物和生成物的數(shù)量關系化學方程式中，化學式前面的系數(shù)表示各物質的物質的量之比。遵循質量守恒定律化學方程式兩邊原子種類和數(shù)目必須相等，體現(xiàn)了質量守恒定律。物質的量概念表示物質所含微粒數(shù)目的多少單位摩爾(mol)定義含有6.02×1023個粒子的物質的量為1摩爾關系1mol=6.02×1023個粒子物質的質量計算摩爾質量(g/mol)質量(g)計算物質的質量，需要知道物質的摩爾質量和物質的量。物質的體積計算V體積物質所占的空間大小m質量物質的多少ρ密度單位體積物質的質量濃度計算濃度定義單位質量濃度單位體積溶液中溶質的質量g/mL或g/L物質的量濃度單位體積溶液中溶質的物質的量mol/L體積百分濃度溶液中溶質的體積占溶液總體積的百分比%質量百分濃度溶液中溶質的質量占溶液總質量的百分比%粒子數(shù)計算物質的粒子數(shù)是指物質中所含有的原子、分子或離子的數(shù)量。粒子數(shù)的計算需要用到阿伏伽德羅常數(shù)，它表示每摩爾物質所含有的粒子數(shù)。反應速率計算1時間單位時間內反應物濃度變化2濃度單位體積溶液中溶質的量3溫度溫度越高，反應速率越快4催化劑催化劑可以加快反應速率反應熱計算1焓變反應熱是指化學反應過程中放出或吸收的熱量。2熱化學方程式用于表示化學反應的熱效應，并在化學方程式中加入反應熱數(shù)值。3蓋斯定律反應熱與反應途徑無關，只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關。4計算利用熱化學方程式和蓋斯定律進行反應熱計算。選擇性分離技術1分離混合物選擇性分離技術利用物質的物理性質差異，分離混合物中的不同成分。2提高純度分離技術可以有效去除雜質，提高目標物質的純度。3應用廣泛選擇性分離技術廣泛應用于化學、生物、醫(yī)藥等領域，對于物質的提純和分析至關重要。蒸餾分離原理利用混合物中各組分沸點不同，將混合物加熱，使沸點低的組分先汽化，再冷凝成液體，從而將混合物分離。應用廣泛應用于分離各種混合物，例如分離石油中的各種餾分，制取酒精，海水淡化等。溶解度和溶解熱溶解度在一定溫度下，某物質在100g溶劑中達到飽和狀態(tài)時所溶解的溶質的質量，叫做該物質在該溶劑中的溶解度。溶解熱溶解熱是指在一定溫度和壓力下，1摩爾溶質溶解于一定量溶劑中所吸收或放出的熱量。結晶分離利用溶解度差異結晶分離是利用物質在不同溫度下的溶解度差異進行分離的方法。降溫結晶當溶液冷卻時，溶解度降低，溶質析出形成晶體。蒸發(fā)結晶通過蒸發(fā)溶劑，使溶液濃縮，溶質析出形成晶體。色譜分離技術利用物質在固定相和流動相之間的分配系數(shù)不同，使混合物中各組分分離的技術。廣泛應用于化學分析、生物化學、醫(yī)藥等領域。可用于分離和分析各種復雜混合物，如藥物、天然產(chǎn)物、環(huán)境污染物等。吸收和脫附吸收吸收是指一種物質（吸收劑）將另一種物質（被吸收物）從氣體或液體混合物中分離出來的過程，被吸收物進入吸收劑的內部，形成溶液或其他產(chǎn)物。脫附脫附是指將被吸收物從吸收劑中分離出來，使被吸收物恢復到氣體或液體狀態(tài)的過程，通常需要加熱、降低壓力、改變溶劑等手段。離心分離利用密度差異離心分離是基于物質密度的差異進行分離的一種方法。高速旋轉通過高速旋轉，密度較大的物質會沉降到離心管的底部，而密度較小的物質則留在上層。廣泛應用離心分離技術在生物學、化學、醫(yī)藥等領域都有廣泛應用。過濾分離過濾分離原理利用混合物中不同物質的顆粒大小差異進行分離。過濾分離的應用廣泛應用于化學實驗、工業(yè)生產(chǎn)和日常生活。過濾分離的例子過濾自來水、制作咖啡、分離泥沙和水。小結與思考知識回顧通過學習，