《高中化学必修一第三章思维导图》

一、物质的量

1. 物质的量概念

1.1 定义

• 定义：表示含有一定数目粒子的集体的一个物理量。
• 符号：n
• 单位：摩尔（mol）

1.2 适用范围

• 微观粒子：原子、分子、离子、电子等

2. 阿伏加德罗常数

2.1 定义

• 定义：0.012kg ¹²C中所含有的碳原子数。近似值为6.02×10²³。
• 符号：N_A
• 单位：mol^-1

2.2 意义

• 连接宏观量（物质的量）和微观量（粒子数）的桥梁。

3. 物质的量、微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系

3.1 公式

• n = N / N_A

3.2 理解

• N：微粒数
• n：物质的量
• N_A：阿伏加德罗常数

4. 摩尔质量

4.1 定义

• 定义：单位物质的量的物质所具有的质量。
• 符号：M
• 单位：g/mol 或 kg/mol (常用 g/mol)

4.2 数值关系

• 数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。

4.3 计算公式

• M = m / n
• m：质量
• n：物质的量

5. 气体摩尔体积

5.1 定义

• 定义：单位物质的量的气体所占的体积。
• 符号：V_m
• 单位：L/mol 或 m³/mol (常用 L/mol)

5.2 标准状况

• 标准状况：0℃ (273.15K) 和 101.3 kPa
• 标准状况下气体摩尔体积：V_m ≈ 22.4 L/mol

5.3 计算公式

• V_m = V / n
• V：气体体积
• n：物质的量

5.4 注意事项

• 适用于气体
• 强调标准状况（或已知条件）

6. 物质的量浓度

6.1 定义

• 定义：单位体积溶液里所含溶质的物质的量。
• 符号：c
• 单位：mol/L 或 mol/dm³

6.2 计算公式

• c = n / V
• n：溶质的物质的量
• V：溶液的体积（单位：L）

6.3 配制一定物质的量浓度的溶液

• 6.3.1 步骤
  • 计算：计算所需溶质的质量或体积。
  • 称量/量取：用托盘天平称量固体溶质，用量筒量取液体溶质。
  • 溶解/稀释：在烧杯中溶解固体溶质，或稀释液体溶质。
  • 转移：将溶液转移到容量瓶中。
  • 洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次，并将洗涤液转移到容量瓶中。
  • 定容：加水至液面距离刻度线1-2cm时，改用胶头滴管逐滴滴加，至凹液面与刻度线相切。
  • 摇匀：盖好瓶塞，上下颠倒摇匀。
• 6.3.2 误差分析
  • 导致浓度偏大的因素：定容时俯视刻度线，未冷却即定容，容量瓶内壁有水等。
  • 导致浓度偏小的因素：定容时仰视刻度线，未洗涤烧杯和玻璃棒，转移时有少量溶液洒出等。

二、一定物质的量浓度溶液的配制

1. 仪器

• 托盘天平（或量筒）
• 烧杯
• 玻璃棒
• 容量瓶
• 胶头滴管

2. 步骤 （同 6.3.1）

3. 注意事项 （同 6.3.2）

三、化学方程式的计算

1. 基本方法

• 步骤：
  • 设未知数。
  • 写出正确的化学方程式。
  • 找出已知量和未知量之间的关系。
  • 列比例式并求解。
  • 写出答案。

2. 涉及物质的量浓度的计算

• 将体积转换为物质的量，或将物质的量转换为体积，再进行计算。

3. 过量计算

3.1 判断过量

• 利用化学方程式，计算其中一种反应物完全反应时，另一种反应物所需的量，再与实际用量进行比较。

3.2 计算依据

• 以不足量的反应物为准进行计算。
• 过量的反应物剩余量 = 实际用量 - 反应掉的量。

四、混合物的计算

1. 平均摩尔质量

1.1 定义

• 定义：混合物的总质量与总物质的量的比值。
• 符号：$\overline{M}$

1.2 计算公式

• $\overline{M}$ = m_总 / n_总

2. 平均相对分子质量

2.1 定义

• 定义：混合气体的总质量与总物质的量的比值。
• 符号：$\overline{Mr}$

2.2 计算公式

• $\overline{Mr}$ = m_总 / n_总 ( 数值上等于 $\overline{M}$ )

3. 平均原子量

3.1 定义

• 定义：混合物中所有原子的总质量与原子总数的比值。

3.2 计算方法

• 类似于平均摩尔质量的计算。

4. 体积分数和质量分数

4.1 体积分数

• 定义：某气体体积占总体积的百分比。

4.2 质量分数

• 定义：某物质的质量占总质量的百分比。

5. 解题方法

• 十字交叉法：适用于二元混合物的计算。
• 平均值法：利用平均值进行估算。
• 守恒法：利用质量守恒、原子守恒、电荷守恒等进行计算。

五、物质的鉴别与分离

1. 物质的鉴别

1.1 目的

• 区分不同的物质。

1.2 原则

• 选择适当的试剂和方法，观察明显的现象（如颜色变化、沉淀生成、气体产生等）。

1.3 常见离子的检验

• 氯离子（Cl^-）：AgNO₃溶液，产生白色沉淀。
• 硫酸根离子（SO₄^2-）：BaCl₂溶液，产生白色沉淀。
• 亚铁离子（Fe²⁺）：KSCN溶液，不显红色，滴加氯水后显红色。
• 铁离子（Fe³⁺）：KSCN溶液，显红色。

2. 物质的分离和提纯

2.1 过滤

• 适用范围：分离不溶性固体和液体。
• 原理：利用滤纸的孔隙阻挡固体颗粒。

2.2 蒸发

• 适用范围：分离可溶性固体和液体。
• 原理：加热蒸发液体，使固体析出。

2.3 蒸馏

• 适用范围：分离沸点不同的液体混合物。
• 原理：利用沸点差异，使低沸点液体蒸发后冷凝。

2.4 萃取

• 适用范围：分离在不同溶剂中溶解度不同的物质。
• 原理：利用物质在不同溶剂中的溶解度差异，将物质转移到另一种溶剂中。

2.5 分液

• 适用范围：分离互不相溶的液体。
• 原理：利用密度差异，将液体分层。

2.6 结晶

• 适用范围：提纯含有少量杂质的固体。
• 原理：利用物质在不同温度下溶解度的差异，控制温度使目标物质析出。

六、气体体积的影响因素

1. 温度

• 温度升高，气体分子运动速率加快，体积增大。

2. 压强

• 压强增大，气体分子间距离减小，体积减小。

3. 物质的量

• 物质的量增加，气体分子数目增多，体积增大。

4. 注意事项

• 影响气体体积的因素很多，需要综合考虑。
• 标准状况只是理想状态，实际情况可能有所偏差。

上一个主题： 西游记思维导图 下一个主题： 四年级下册英语思维导图图片大全