化学基础知识课件.ppt
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化学基础知识泰安汉威化工有限公司2012.01.04,目录课题1物质的变化和性质课题2空气与氧气课题3水课题4分子和原子课题5元素课题6离子,课题7化学式与化合价课题8质量守恒定律与化学方程式课题9燃烧与灭火课题10溶液课题11酸、碱、盐课题12无机化合物与有机化合物,课题1物质的变化和性质,没有生成其他物质的变化称为物理变化，如：
日常生活中汽油的挥发、蜡烛受热融化、水的蒸发、铁水铸成锅等都属于物理变化。
能生成其他物质的变化称为化学变化，又称化学反应。
如：
日常看到的木柴的燃烧、铁的生锈等。
一、化学的研究对象,化学是一门以实验为基础，研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。
二、物理变化与化学变化,物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质。
例如：
在生活中，铁能在潮湿的空气中生成铁锈，铜能在潮湿的空气中生成铜绿，煤和木材中的碳可以在空气中燃烧生成CO2并发光、放热等。
大气压强是由于大气受到重力作用而产生的，离地面越高的地方大气越稀薄，那里的大气压强就越小。
由于大气压强不是固定不变的，人们把101KPa的压强规定为标准大气压强。
三、物理性质与化学性质,密度的单位可以用千克每立方米或者克每立方厘米（Kg/m3或g/cm3）表示；气体的密度常用克每升或克每毫升（g/L或g/mL）表示。
3、燃点（着火点）气体、液体和固体可燃物与空气共存，当达到一定温度时，与火源接触即自行燃烧。
火源移走后，仍能继续燃烧的最低温度，成为该物质的燃点或称着火点。
4、闪点在规定的条件下，加热试样，当试样达到某温度时，试样的蒸汽和周围空气的混合气，一旦与火焰接触，即发生闪燃现象，发生闪燃时试样的最低温度，称为闪点。
闪点是可燃性液体贮存、运输和使用的一个安全指标，同时也是可燃性液体的挥发性指标。
闪点低的可燃性液体，挥发性高，容易着火，安全性较差。
说明：
是指物质在溶剂里溶解能力的大小。
溶解性是物理性质，溶解是物理变化。
（也有化学变化）溶解性是由20时某物质的溶解度决定的。
（固体）难溶（不溶）微溶可溶易溶（20）10g利用溶解性的应用：
a、判断气体收集方法可溶（易溶）于水的气体不能用排水取气法。
b、判断混合物分离方法两种物质在水中溶解性明显不同时，可用过滤法分离。
5、溶解性（单位:
g/100g水）达到（化学）平衡的溶液便不能容纳更多的溶质（当然，其他溶质仍能溶解），我们称之为饱和溶液。
如果不指明溶剂，通常意味着溶剂为水。
6、爆炸极限可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）与空气（或氧气）必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限，或爆炸浓度极限。
可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别称为爆炸下限和爆炸上限，这两者有时亦称为着火下限和着火上限。
在低于爆炸下限时不爆炸也不着火；在高于爆炸上限同样不燃不爆。
这是由于前者的可燃物浓度不够，过量空气的冷却作用，阻止了火焰的蔓延；而后者则是空气不足，导致火焰不能蔓延的缘故。
课题2空气与氧气,人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命，也就没有生机勃勃的地球。
空气是一种重要的自然资源。
一、空气是由什么组成的,稀有气体：
氦He氖Ne氩Ar氪Kr氙Xe氡Rn,二、氧气的性质,在标准状况下，氧气的密度是1.429g/L，比空气的密度（1.293g/L）略大。
氧气不易溶于水，在室温下，1L水中只能溶解约30mL氧气。
在压强为101KPa，氧气在-183时变为淡蓝色液体，在-218时变成淡蓝色雪花状的固体。
工业生产的氧气，一般加压贮存在钢瓶中。
氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧，能与很多物质发生反应，如与硫反应生成带有刺激性气味的二氧化硫；与磷反应生成五氧化二磷；与铁反应生成四氧化三铁；与木炭反应生成水和二氧化碳等。
通过氧气与硫、磷、铁的反应，发现：
他们都是由两种物质起反应，生成另一种物质。
我们把由两种或两种以上物质反应生成另一种物质的反应，叫做化合反应。
三、氧气的制取,1、实验室制法在实验室里，常采用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或加热高锰酸钾的方法制取氧气。
二氧化锰作为反应的催化剂。
在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）。
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
观察发现以上反应均是一种物质反应生成两种或两种以上的其他物质，将此种反应称为分解反应。
2、工业制法,
（1）液化空气的方法：
在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发。
液态氮的沸点是-196，液态氧的沸点是-183，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。
为了便于贮存、运输和使用，通常把氧气加压到1.5104KPa，并贮存在漆成蓝色的钢瓶中。
（2）膜分离技术：
在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。
利用这种膜进行多级分离，可以得到含90%以上氧气的富氧空气。
课题3水,水的组成,在很长的一段时间内，水曾经被看作是由一种元素组成的。
直到18世纪末，在前人探索的基础上拉瓦锡通过对水的生成和分解实验的研究，确认水是由氧元素和氢元素两种元素组成的。
氢气是一种无色、难溶于水的气体，密度比空气的小。
氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色的火焰；混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。
点燃气体时，发出尖锐爆鸣声表明氢气不纯，声音很小则表示氢气较纯。
使用氢气时，要特别注意安全。
点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。
从上面的实验和发生的化学反应可以说明，水中含有氢（H）、氧（O）两种元素。
这种组成中含有不同中元素的纯净物叫做化合物，如二氧化碳（CO2）、氧化铁（Fe2O3）和高锰酸钾（KMnO4）等都是化合物。
由两种元素组成的化合物中，如果其中一种元素是氧元素，这样的化合物称为氧化物，如二氧化碳（CO2）、氧化铁（Fe2O3）、五氧化二磷（P2O5）、水（H2O）等都是氧化物。
由同种元素组成的纯净物叫做单质，如氢气（H2）、氮气（N2）、氧气（O2）等都是单质。
课题4分子和原子,科学技术的进步证明，物质是由微小的粒子分子、原子等构成的。
分子的质量和体积都很小。
水在常温下能挥发、氨等易挥发的物质能在空气中扩散、带颜色的物质在水中能扩散均说明分子总是在不断运动着。
在受热的情况下，分子的能量增大，运动速率加快。
分子间是有间隔的，且不同状态的同一分子间的间隔也不同，因此相同质量的同一种物质在固态、液态和气态时所占的体积不同。
物体热胀冷缩现象就是物质分子间的间隔受热时增大，遇冷时缩小的原因。
分子是由原子构成的，如1个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成；1个氢分子由2个氢原子构成；1个氧分子由2个氧原子构成。
一、基础知识,由分子构成的物质在发生物理变化时，物质的分子本身没有变化。
例如：
水变成水蒸气时，水分子本身没有变，水的化学性质也没有变。
由分子构成的物质在发生化学变化时，它的分子起了变化，变成了别的物质的分子。
例如：
水电解时，水分子变成了氢分子和氧分子，不再保持水的化学性质；氢气在氯气中燃烧时，氢分子和氯分子都发生了变化，生成了氯化氢分子，氢气和氯气的性质也不再保持。
由此可见，分子是保持物质化学性质的最小粒子。
可以推论出：
在化学变化中，发生变化的是分子，原子没有发生变化。
因此，原子是化学变化中的最小粒子；原子可以相互结合形成分子。
二、原子的构成,三、相对原子质量,不同的原子所含的质子、中子、电子数目不同，所以它们的质量不同，如1个氢原子的质量为1.6710-27Kg，1个氧原子的质量为2.65710-26Kg。
由于原子的质量太小，书写和使用都不方便，所以采用相对质量。
以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比值，作为这种原子的相对原子质量（符号为Ar）。
根据这个标准，氢的相对原子质量约为1，氧的相对原子质量约为16。
跟质子、中子相比，电子质量很小，所以原子的质量主要集中在原子核上。
四、摩尔,物质之间的化学反应，都是按照一定数量的原子或分子的比例来进行的。
例如：
C+O2燃烧CO22H2+O2燃烧2H2O1分子1分子1分子2分子1分子2分子12克32克44克4克32克36克一个C分子（即一个C原子）的质量为1.994*10-23克。
12克C含有的C分子数为：
12/1.994*10-23=6.02*1023个一个CO2分子（即一个C原子和两个O原子）的质量为1.994*10-23+2*2.657*10-23=7.308*10-23,44克CO2含有CO2的分子数为：
44/7.308*10-23=6.02*1023个由此可知物质间进行化学反应时，都是以6.02*1023个水分子的倍数进行反应。
将6.02*1023这个数值叫做阿佛加德罗常熟，以N表示。
任何物质中，只要含有6.02*1023个微粒（分子、原子、离子、电子等），这种物质的量就叫做1摩尔。
摩尔是化学上一个常用的基本物质量的单位，它是以微粒数量表示的物质的量。
摩尔用mol表示。
根据摩尔的定义知道：
1摩尔氢气=2克；1摩尔氧气=32克；1摩尔水=18克，1摩尔碳=12克；1摩尔二氧化碳=44克。
由此可知，1摩尔分子的质量，用“克”做单位时，在数值上等于它的分子量；1摩尔原子的质量，用“克”做单位时，在数值上等于它的原子量。
1摩尔物质的质量叫做摩尔质量，单位为g/mol或Kg/mol。
物质的摩尔数（mol）=物质的质量（g）/物质的摩尔质量（g/mol）物质的质量=物质的摩尔质量*物质的摩尔数,五、物质的量,以阿佛加德罗常数的计数单位来表示物质指定的基本单元是多少摩尔的一个物理量。
nB=NB/LNB：
物质B的粒子数（如分子、原子、离子等）；L：
阿佛加德罗常数。
课题5元素,元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称。
例如：
氧分子和水分子中都含有氧原子，它们的核电荷数都是8，即核内都含有8个质子，就把它们统称为氧元素。
同样，把核电荷数为1的所有氢原子统称为氢元素；把核电荷数为6的所有碳原子统称为碳元素，等等。
物质的种类非常多，已知的就有2000多万种。
但是组成这些物质的元素并不多。
到目前为止，已经发现的元素只有一百余种。
（详见元元素周期表）按质量计，各种元素在地壳里的含量差别很大，如左图所示。
含量排名：
氧硅铝铁钙钠钾镁氢,一、元素,二、元素符号,为了书写和学术交流的方便，采用国际统一的符号来表示各种元素。
元素周期表共有7个横行，18个纵行。
每一个横行叫做一个周期，每一个纵行叫做一个族（8.9.10三个纵行共同组成一个族）。
元素周期表按照原子核电荷数递增的顺序给元素编号，叫做原子序数。
原子序数与元素原子核电荷数在数值上相同。
书写元素符号时应注意：
1、由一个字母表示的元素符号要大写；2、由两个字母表示的元素符号，第一个字母大写，第二个字母小写。
元素符号表示一种元素，还表示这种元素的一个原子。
例如。
“N”既表示氮元素，又表示氮元素的一个原子。
课题6离子,跟原子、分子一样，离子也是构成物质的一种粒子。
一、核外电子的排布,核外电子的远动有自己的特点，虽没有固定的轨道，但却有经常出现的区域，科学家把这些区域成为电子层。
核外电子是在不同的电子层内运动的，这种现象叫做核外电子的分层排布。
用原子结构示意图可简明、方便地表示原子的结构。
小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上面的数字表示该层的电子数。
元素的性质与原子核外电子的排布，特别是最外层上的电子数目有密切的关系。
二、离子的形成,在化学反应中，金属元素原子失去最外层电子，非金属元素原子得到电子，从而使参加反应的原子带上电荷。
带电荷的原子叫做离子。
带正电荷的原子叫做阳离子，带负电荷的原子叫做阴离子。
阴阳离子由于静电作用而形成不带电性的化合物。
例如，钠与氯气反应，每个钠原子失去1个电子形成钠离子Na+，每个氯离子得到1个电子形成氯离子Cl-。
Na+与Cl-由于静电作用而结合成化合物氯化钠NaCl。
说明：
1、由几个原子形成的集团带有电荷，它们也叫做离子，如SO42-（硫酸根离子）、NO3-（硝酸根离子）、NH4+（铵根离子）等。
2、元素符号右上角的+、-号表示电性，如Na+表示钠离子带1个单位正电荷，Cl-表示氯离子带1个单位负电荷，Mg2+表示镁离子带2个单位正电荷。
世界上千千万万种物质都是由分子、原子和离子构成的。
课题7化学式与化合价,元素符号不仅可以表示元素，还可以表示由元素组成的物质。
这种用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子，叫做化学式。
每种纯净物的组成是固定不变的，所以表示每种物质组成的化学式只有一个。
物质的组成是通过实验测定的，因此化学式的书写必须依据实验的结果，除此之外，还可以根据成分元素的化合价来推求元素原子的个数比。
一、化学式,书写化合物的化学式应注意：
1、当组成元素原子个数比是1时，1可省略；2、氧化物化学式的书写，一般把氧元素符号写在右方，另一种元素的符号写在左方，如CO2。
3、由金属元素与非金属元素组成的化合物，一般金属元素符号写在左方，非金属元素符号写在右方，如NaCl。
由两种元素组成的化合物的名称，一般读作某化某，例如NaCl读作氯化钠。
有时还要读出化学式中各种元素的原子个数，例如CO2读作二氧化碳，Fe3O4读作四氧化三铁。
二、化合价,化合价是物质中的原子得失电子的或生成共用电子对的数目。
应用化合价可以推求出实际存在的化合物的化学式。
注：
在化合物中，元素的化合价不是固定不变的。
常用元素及常用根的化合价,三、有关相对分子质量的计算,化学式中各原子的相对原子质量的总和，就是相对分子质量。
根据化学式可以进行以下各种计算：
1、计算相对分子质量；2、计算物质组成元素的质量比；3、计算物质中某元素的质量分数。
物质中某元素的质量分数，就是该元素的质量与组成物质的元素的总质量之比。
课题8质量守恒定律与化学方程式,参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。
这个规律就要做质量守恒定律。
因为化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子，重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。
在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。
一、质量守恒定律,二、化学方程式,三、如何正确书写化学方程式,化学方程式反映化学反应的客观事实。
因此，书写化学方程式要遵守两个原则：
一是必须以客观事实为基础，决不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应；二是要遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目必须相等。
书写化学方程式的具体步骤：
1、根据实验事实，在式子的左、右两边写出反应物和生成物的化学式，并在式子左右两边之间画一条短线（或标出一个指向生成物的箭头）。
2、配平化学方程式并检查。
3、表明化学反应发生的条件，把短线改成等号。
化学反应只有在一定条件下才能发生，因此，需要在化学方程式中注明反应发生的条件。
如把点燃、加热（常用“”表示）、催化剂等，写在等号的上方。
如果生成物中有气体，在气体物质的化学式右边要注“”；溶液中的反应如果生成物中有固体，在固体物质的化学式右边要注“”。
但是，如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不需注“”；同样，溶液中的反应如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不需注“”。
四、利用化学方程式的计算,研究物质的化学变化，常要涉及量的计算，根据化学方程式的计算就可以从量的方面研究物质的变化。
例如，用一定量的原料最多可以生产出多少产品？
制备一定量的产品最少需要多少原料？
等等。
通过这些计算，可以加强生产的计划性，并有利于合理地利用资源。
在实际生产和科学研究中，所用原料很多是不纯的，在进行计算时应考虑到杂质问题。
根据实际参加反应的一种反应物或生成物的质量，计算出另一种反应物或生成物的质量。
课题9燃烧与灭火,一、燃烧的条件,可燃物与氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应叫做燃烧，燃烧需要三个条件
（1）可燃物；
（2）氧气（或空气）；（3）达到燃烧所需的做低温度（也叫着火点）。
二、灭火的原理和方法,破坏燃烧的条件，使燃烧反应停止，就可以达到灭火的目的。
清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离，隔绝氧气（或空气），以及使温度降到着火点以下，都能达到灭火的目的。
课题10溶液,一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物，叫做溶液。
能溶解其他物质的物质叫做溶剂，被溶解的物质叫做溶质。
溶质溶解在溶剂中形成溶液。
水能溶解很多种物质，是一种最常用的溶剂。
汽油、酒精等也可以做溶剂，如汽油能溶解油脂，酒精能溶解碘，等等。
溶质可以是固体，也可以是液体或气体。
如果两种液体互相溶解时，一般把量多的一种叫做溶剂，量少的一种叫做溶质。
如果其中有一种是水，一般把水叫做溶剂。
小液体分散到液体里形成的混合物叫做乳浊液。
这种液体不稳定，经过静置，又分为上下两层。
溶质在溶解的过程中，有的放出热量，有的吸收热量。
一、溶液的形成,二、溶解度,在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得到的溶液叫做饱和溶液；还能继续溶解的溶液，叫做不饱和溶液。
热的溶液冷却后，已溶解在溶液中的溶质从溶液中以晶体的形式析出，这一过程叫做结晶。
固体的溶解度表示在一定的温度下，某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。
如果不指明溶剂，通常所说的溶解度是指物质在水里的溶解度。
多数固体的溶解度随温度的升高而增大，但也有少数固体的溶解度随温度的升高而减小，如熟石灰。
在增加溶剂或者改变温度的情况下，原来的饱和溶液可以变成不饱和溶液。
因此，只有在指明“在一定溶剂里”和“在一定温度下”，溶液的”饱和”和“不饱和”才有确定的意义。
气体的溶解度是指在压强为101KPa和一定温度时，气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。
如氮气压强为101KPa和温度为0时，1体积水里最多能溶解0.024体积氮气，则在0时，氮气的溶解度为0.024。
三、溶质的质量分数,利用上式可以计算溶质的质量分数，并可以根据需要配置一定质量分数的溶液。
课题11酸、碱、盐,一、酸碱盐的定义通常在水溶液中电离所生成的阳离子全部是H+的化合物叫做酸；在水溶液中电离出生成的阴离子全部是OH-的化合物叫做碱。
由金属离子（或铵离子）和酸根离子组成的化合物叫做盐。
二、酸碱的判断1、酸碱指示剂石蕊溶液遇酸变红，遇碱变蓝；酚酞溶液遇酸不变色，遇碱变红；2、PH试纸3、PH计：
PH7碱性,三、中和反应酸和碱作用生成盐和水的反应，叫做中和反应。
四、酸、碱、盐的性质,
（一）酸的性质1、酸溶液和酸碱指示剂反应。
可使蓝色石蕊试纸变红，使甲基橙由橙变红，但不能使无色酚酞变色。
2、与碱反应生成盐和水2HCl+Cu（OH）2=CuCl2+2H2O3、与碱性氧化物反应生成盐和水2HNO3+CaO=Ca（NO3）2+H2O4、与活泼金属反应生成盐和氢气Zn+H2SO4=ZnSO4+H25、与盐反应生成新盐和新酸NaCl+H2SO4（浓）=NaHSO4+HCl,
（二）碱的性质1、碱溶液和酸碱指示剂反应。
可使红色石蕊试纸变蓝，使无色酚酞变红，甲基橙由橙变黄。
2、与酸反应生成盐和水NaOH+HCl=NaCl+H2O3、与酸性氧化物反应生成盐和水2NaOH+CO2=NaCO3+H2O4、与盐反应生成新碱新盐2NaOH+CaSO4=Ca（OH）2+Na2SO45、难溶性的碱加热分解生成金属氧化物和水Cu（OH）2=CuO+H2O,（三）盐的性质1、与碱反应生成新盐和新碱FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3+3NaCl2、与酸反应生成新盐和新酸BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl3、与另一种盐反应生成两种新盐Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl4、盐溶液与金属反应生成新盐和新金属，但要遵守金属活泼顺序，前面的金属可以置换后面的金属。
金属活泼顺序如下：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、AuFe+CuSO4=FeSO4+Cu,课题12无机化合物与有机化合物,化合物主要有两大类：
无机化合物和有机化合物（简称有机物）。
有机化合物都含有碳元素，如甲烷、乙醇等；而氯化钠、硫酸和氢氧化钠等不含有碳元素，它们是无机化合物。
少数含碳元素的化合物，如一氧化碳、二氧化碳和碳酸盐等虽然含有碳元素，但它们具有无机化合物的特点，因此，把它们看做无机化合物。
有些有机物的相对分子质量比较小，如乙醇、葡萄糖等，通常称它们为小分子。
有些有机物的相对分子质量比较大，从几万到几十万，甚至高达几百万或更高，如淀粉、蛋白质等，通常称它们为有机高分子化合物，简称有机高分子。
有机化合物除含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氮、磷等元素。
在有机化合物中，碳原子不但可以和氢、氧、氮等原子直接结合，而且碳原子之间还可以互相连接起来，形成碳链或碳环。
由于原子的排列方式不同，所变现出来的性质也就不同。
因此，有机物的数目异常庞大。
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