化學(xué)第三單元·物質(zhì)結(jié)構(gòu)與變化

化學(xué)第三單元·物質(zhì)結(jié)構(gòu)與變化演講人：日期:目錄02化學(xué)反應(yīng)規(guī)律01物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)03元素周期表解析04化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)05溶液體系研究06實(shí)驗(yàn)探究專題01物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)Chapter原子由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成，其中質(zhì)子和中子位于原子核內(nèi)，電子在核外運(yùn)動(dòng)。原子構(gòu)成電子在核外分層排布，離核越近的電子層能量越低，每層最多容納的電子數(shù)有一定規(guī)律。核外電子排布原子序數(shù)等于核電荷數(shù)，也等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，決定了元素的種類。原子序數(shù)與核電荷數(shù)原子組成與核外電子排布010203包括共價(jià)鍵、離子鍵和金屬鍵等，不同類型的化學(xué)鍵具有不同的特點(diǎn)和形成條件?；瘜W(xué)鍵類型分子中原子在空間中的排列方式稱為分子構(gòu)型，對(duì)物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)有重要影響。分子空間構(gòu)型分子由原子通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合而成，可以是單質(zhì)分子或化合物分子。分子構(gòu)成分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵類型物質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)與方法物質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等特征，將物質(zhì)分為不同的類別，如混合物、純凈物、單質(zhì)、化合物等。分類方法樹狀分類法和交叉分類法是常用的分類方法，樹狀分類法側(cè)重于物質(zhì)的層次結(jié)構(gòu)，交叉分類法則側(cè)重于物質(zhì)的多種屬性。物質(zhì)類別與性質(zhì)不同類別的物質(zhì)具有不同的性質(zhì)，如金屬具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，非金屬則通常具有相反的性質(zhì)。02化學(xué)反應(yīng)規(guī)律Chapter化合反應(yīng)由兩種或兩種以上的物質(zhì)反應(yīng)生成一種新物質(zhì)的反應(yīng)，例如：氫氣與氧氣反應(yīng)生成水。置換反應(yīng)一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，例如：鋅與稀硫酸反應(yīng)，生成硫酸鋅和氫氣。分解反應(yīng)由一種物質(zhì)反應(yīng)生成兩種或兩種以上新物質(zhì)的反應(yīng)，例如：碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳。復(fù)分解反應(yīng)兩種化合物相互交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)，例如：氯化鈉與硝酸銀反應(yīng)，生成氯化銀沉淀和硝酸鈉。四大基本反應(yīng)類型氧化物質(zhì)失去電子或電子對(duì)偏離的反應(yīng)，例如：鐵與氧氣反應(yīng)，鐵元素失去電子被氧化。還原物質(zhì)得到電子或電子對(duì)偏向的反應(yīng)，例如：氫氣與氯氣反應(yīng)，氫元素得到電子被還原。氧化還原反應(yīng)同時(shí)包含氧化和還原兩種過(guò)程的反應(yīng)，例如：鋅與銅離子反應(yīng)，鋅元素失去電子被氧化，銅離子得到電子被還原。氧化還原反應(yīng)特征能量轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)中往往伴隨著能量的轉(zhuǎn)化，如化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能、電能等。焓變?cè)诤銐簵l件下，化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)稱為焓變，用ΔH表示。當(dāng)ΔH為負(fù)值時(shí)，表示放熱反應(yīng)；當(dāng)ΔH為正值時(shí)，表示吸熱反應(yīng)。能量轉(zhuǎn)化與焓變03元素周期表解析Chapter橫行稱為周期元素周期表中，橫行被稱為周期，共有7個(gè)周期，每個(gè)周期以稀有氣體元素結(jié)尾?？v列稱為族原子序數(shù)與元素性質(zhì)周期與族的結(jié)構(gòu)劃分元素周期表中，縱列被稱為族，包括主族、副族、0族和VIII族，其中主族和副族元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)增加而呈現(xiàn)周期性變化。元素在周期表中的位置由其原子序數(shù)決定，原子序數(shù)越大，元素的金屬性越強(qiáng)；在同一周期內(nèi)，從左到右元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。金屬性逐漸減弱在主族元素中，隨著原子序數(shù)的增加，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。原子半徑逐漸減小同一主族元素，隨著原子序數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增加，但原子半徑卻逐漸減?。ㄏ∮袣怏w除外）?；蟽r(jià)有規(guī)律變化主族元素的化合價(jià)與其族序數(shù)有關(guān)，通常等于族序數(shù)，但部分元素存在多種化合價(jià)。主族元素性質(zhì)遞變尋找未知元素科學(xué)家可以通過(guò)元素周期表中的空位，預(yù)測(cè)未知元素的性質(zhì)，并嘗試合成新元素。元素周期律的驗(yàn)證元素周期表是元素周期律的直觀體現(xiàn)，通過(guò)對(duì)比不同元素的性質(zhì)，可以驗(yàn)證元素周期律的正確性和普適性。預(yù)測(cè)元素性質(zhì)通過(guò)元素在周期表中的位置，可以預(yù)測(cè)其金屬性、非金屬性、氧化性、還原性等化學(xué)性質(zhì)。周期表應(yīng)用實(shí)例04化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)Chapter元素的電負(fù)性差異離子鍵的形成要求兩個(gè)元素的電負(fù)性差異較大，一個(gè)容易失去電子成為陽(yáng)離子，另一個(gè)容易獲得電子成為陰離子。離子半徑的大小離子鍵的形成還與離子半徑有關(guān)，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)；離子半徑越大，離子鍵越弱。離子電荷的多少離子所帶的電荷越多，離子鍵越強(qiáng)。例如，鈉離子與氯離子之間的離子鍵比鉀離子與氯離子之間的離子鍵要強(qiáng)。020301離子鍵形成條件鍵長(zhǎng)共價(jià)鍵的鍵能是指破壞這個(gè)共價(jià)鍵所需要的能量，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定；鍵能越小，共價(jià)鍵越不穩(wěn)定。鍵能鍵角共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)取決于兩個(gè)原子核之間的平均距離，鍵長(zhǎng)越短，共價(jià)鍵越強(qiáng)；鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，共價(jià)鍵越弱。共價(jià)鍵的極性取決于兩個(gè)原子的電負(fù)性差異，差異越大，共價(jià)鍵的極性越大；差異越小，共價(jià)鍵的極性越小。共價(jià)鍵的鍵角是指兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角，鍵角的大小反映了共價(jià)鍵的空間構(gòu)型，對(duì)于理解分子的幾何形狀和化學(xué)反應(yīng)有重要意義。共價(jià)鍵參數(shù)分析極性金屬晶體特性高導(dǎo)電性01金屬晶體內(nèi)部存在自由電子，可以在電場(chǎng)作用下自由移動(dòng)，因此金屬晶體具有良好的導(dǎo)電性。高熱導(dǎo)性02金屬晶體內(nèi)部的自由電子不僅可以傳遞電荷，還可以傳遞熱能，因此金屬晶體具有良好的熱導(dǎo)性?？伤苄?3金屬晶體受到外力作用時(shí)，其內(nèi)部的離子可以發(fā)生相對(duì)移動(dòng)而不破壞其晶體結(jié)構(gòu)，因此金屬晶體具有良好的塑性。高熔點(diǎn)04金屬晶體的熔點(diǎn)通常較高，因?yàn)槠茐慕饘倬w結(jié)構(gòu)需要克服離子之間的強(qiáng)大庫(kù)侖力。同時(shí)，金屬晶體在熔化過(guò)程中吸收大量的熱能，使其熔點(diǎn)更加穩(wěn)定。05溶液體系研究ChapterABCD質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比，用于表示溶質(zhì)在溶液中的含量。溶液濃度表示方法體積比濃度溶質(zhì)體積與溶液體積之比，適用于液體溶質(zhì)。物質(zhì)的量濃度單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量，更精確地反映溶液組成。摩爾/升（mol/L）每升溶液中所含溶質(zhì)的摩爾數(shù)，常用單位。電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物，如酸、堿、鹽等。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性01導(dǎo)電機(jī)制電解質(zhì)在水中離解成自由移動(dòng)的離子，離子在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)形成電流。02離子濃度與導(dǎo)電性電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性與其離子濃度成正比，濃度越高導(dǎo)電性越強(qiáng)。03離子電荷與導(dǎo)電性離子所帶電荷越多，導(dǎo)電能力越強(qiáng)。04丁達(dá)爾效應(yīng)當(dāng)光線通過(guò)膠體時(shí)，可以看到一條光亮的“通路”，是膠體的特有性質(zhì)。明礬凈水、膠體電池、電泳、制豆腐等。膠體的應(yīng)用分散質(zhì)粒子直徑在1nm至100nm之間的分散系，具有獨(dú)特的性質(zhì)。膠體定義膠體粒子帶有電荷，粒子間相互排斥而保持穩(wěn)定，但加入電解質(zhì)會(huì)破壞其穩(wěn)定性。膠體的穩(wěn)定性膠體性質(zhì)與應(yīng)用06實(shí)驗(yàn)探究專題Chapter利用儀器測(cè)量物質(zhì)的密度、硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)驗(yàn)證物質(zhì)的酸堿性、氧化性、還原性、穩(wěn)定性等化學(xué)性質(zhì)。物質(zhì)性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)物質(zhì)的物理性質(zhì)驗(yàn)證官能團(tuán)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)通過(guò)特定反應(yīng)驗(yàn)證物質(zhì)中是否存在某些特定的官能團(tuán)，如羥基、羧基、氨基等。物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)驗(yàn)證物質(zhì)的結(jié)構(gòu)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)通過(guò)紅外光譜、核磁共振等現(xiàn)代儀器分析物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。定量分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)混合物中各組分含量的測(cè)定物質(zhì)的制備與純化化學(xué)反應(yīng)速率和平衡常數(shù)的測(cè)定樣品的分析與檢驗(yàn)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)或物理方法測(cè)定混合物中各組分的含量。通過(guò)改變反應(yīng)條件，測(cè)定反應(yīng)速率和平衡常數(shù)，研究化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì)。根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，設(shè)計(jì)合理的制備和純化路線，得到純度較高的目標(biāo)產(chǎn)物。通過(guò)化學(xué)或物理方法對(duì)樣品進(jìn)行分析和檢驗(yàn)，確定其成分、結(jié)構(gòu)或性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室安全常識(shí)了解