《化学必修一第三单元思维导图》
一、物质的量
1. 概念
- 1.1 定义：表示含有一定数目粒子的集体。
- 1.2 符号：n
-
1.3 单位：摩尔（mol）
- 1.3.1 摩尔的定义：含有0.012kg ¹²C所含碳原子数目的粒子的物质的量。
- 1.3.2 摩尔的适用范围：微观粒子（原子、分子、离子、质子、中子、电子等）
- 1.4 注意事项：
- 1.4.1 必须指明粒子种类。
- 1.4.2 物质的量是一个整体，不能分开。
- 1.4.3 摩尔不是质量单位。
2. 阿伏加德罗常数 (Nᴀ)
- 2.1 定义： 0.012kg ¹²C 所含的碳原子数，约为 6.02 × 10²³ mol⁻¹。
- 2.2 意义： 1 mol 任何物质所含的粒子数。
- 2.3 单位： mol⁻¹
3. 物质的量、粒子数、阿伏加德罗常数的关系
-
3.1 公式： n = N / Nᴀ
- n：物质的量 (mol)
- N：粒子数
- Nᴀ：阿伏加德罗常数 (mol⁻¹)
4. 摩尔质量 (M)
- 4.1 定义： 1 mol 物质的质量。
- 4.2 符号： M
- 4.3 单位： g/mol 或 kg/mol （常用 g/mol）
- 4.4 数值： 等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。
5. 物质的量、质量、摩尔质量的关系
-
5.1 公式： n = m / M
- n：物质的量 (mol)
- m：质量 (g)
- M：摩尔质量 (g/mol)
6. 气体摩尔体积 (Vm)
- 6.1 定义： 1 mol 任何气体所占的体积。
- 6.2 影响因素： 温度和压强。
- 6.3 标准状况 (STP)： 0℃ (273.15 K) 和 101.3 kPa
- 6.4 标准状况下的气体摩尔体积： Vm ≈ 22.4 L/mol
7. 物质的量、体积（气体）、气体摩尔体积的关系
-
7.1 公式： n = V / Vm
- n：物质的量 (mol)
- V：气体体积 (L)
- Vm：气体摩尔体积 (L/mol)
8. 物质的量浓度 (c)
-
8.1 定义： 以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量来表示溶质 B 的浓度。
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8.2 符号： c
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8.3 单位： mol/L 或 mol·L⁻¹
-
8.4 公式： c = n / V
- c：物质的量浓度 (mol/L)
- n：溶质的物质的量 (mol)
- V：溶液的体积 (L)
-
8.5 注意事项：
- 8.5.1 V 是溶液的体积，而非溶剂的体积。
- 8.5.2 配制一定物质的量浓度溶液时，需要准确称量溶质，使用容量瓶定容。
- 8.5.3 稀释前后，溶质的物质的量不变。 (c₁V₁ = c₂V₂)
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1. 实验原理
- 利用 n = cV 公式，确定所需溶质的质量或体积。
- 利用稀释定律，确定稀释前后溶液中溶质物质的量不变。
2. 实验步骤
- 2.1 计算： 计算所需溶质的质量（固体）或体积（液体）。
- 2.2 称量/量取：
- 2.2.1 固体： 用托盘天平称量所需质量的固体。
- 2.2.2 液体： 用量筒量取所需体积的液体。
- 2.3 溶解/稀释：
- 2.3.1 固体： 将称好的固体倒入烧杯中，加入少量蒸馏水溶解。
- 2.3.2 液体： 将量取的液体倒入烧杯中，加入适量蒸馏水稀释。
- 2.4 转移： 将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移到容量瓶中。
- 2.5 洗涤： 用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒 2-3 次，将洗涤液转移到容量瓶中。
- 2.6 定容： 向容量瓶中加入蒸馏水至液面接近刻度线 1-2 cm 时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低点与刻度线相切。
- 2.7 摇匀： 盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
3. 实验仪器
- 烧杯
- 玻璃棒
- 容量瓶
- 胶头滴管
- 托盘天平 (固体) 或 量筒 (液体)
- 药匙 (固体)
4. 误差分析
- 4.1 导致浓度偏高的因素：
- 称量固体时，质量偏大。
- 定容时，加水少于刻度线。
- 转移溶液时，有少量溶液洒出 (未完全转移)。
- 4.2 导致浓度偏低的因素：
- 称量固体时，质量偏小。
- 定容时，加水多于刻度线。
- 容量瓶中有少量水残留。
- 转移溶液时，未洗涤烧杯和玻璃棒。
三、离子反应
1. 电解质与非电解质
- 1.1 电解质： 在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。（如酸、碱、盐）
- 1.2 非电解质： 在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。（如蔗糖、乙醇）
- 1.3 注意事项：
- 1.3.1 电解质和非电解质都是化合物。
- 1.3.2 电解质导电的条件：水溶液或熔融状态。
- 1.3.3 能导电的物质不一定是电解质，如金属。
- 1.3.4 电解质的强弱与其溶解度无关。
2. 离子方程式
- 2.1 定义： 用实际参加反应的离子符号来表示化学反应的式子。
- 2.2 书写步骤：
- 2.2.1 写出化学方程式。
- 2.2.2 将易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难溶、难电离的物质、气体、沉淀、水等保留化学式。
- 2.2.3 检查方程式两边各元素的原子个数和电荷数是否相等。
- 2.2.4 检查方程式中各离子的系数是否为最简整数比。
3. 离子方程式正误判断
- 3.1 是否符合客观事实： 离子反应必须是实际发生的。
- 3.2 是否符合质量守恒定律和电荷守恒定律。
- 3.3 是否正确拆分： 易溶、易电离的物质才能拆分。
- 3.4 是否为最简整数比。
- 3.5 是否有气体、沉淀、水未保留化学式。
4. 离子共存
- 4.1 定义： 在同一溶液中，如果离子间不发生任何反应，就认为离子能够共存。
- 4.2 不能共存的情况：
- 4.2.1 生成沉淀： 如Ag⁺ 和 Cl⁻, Ba²⁺ 和 SO₄²⁻。
- 4.2.2 生成气体： 如H⁺ 和 CO₃²⁻, HCO₃⁻。
- 4.2.3 生成弱电解质（水）： 如H⁺ 和 OH⁻, NH₄⁺ 和 OH⁻。
- 4.2.4 发生氧化还原反应：如Fe²⁺和 ClO⁻。
- 4.2.5 发生络合反应: 某些金属离子与特定配体形成配合物，表现出特定颜色或其他性质改变。
- 4.3 注意事项：
- 4.3.1 注意题目条件 (酸性、碱性、氧化性等)。
- 4.3.2 注意是否存在隐含离子，如水电离产生的 H⁺ 和 OH⁻。
- 4.3.3 考虑溶液的颜色。例如，Fe²⁺是浅绿色，Cu²⁺是蓝色等。