(2019)化学学科知识与教学能力(高级中学)/国家教师资格考试专用教材 作者：中公教育教师资格考试研究院 开 本：其他 书号ISBN：9787510046995 定价： 出版时间：2018-12-01 出版社：北京世图

　　**章化学学科专业知识 　　1．本章知识在考试中大多以单项选择题、简答题（阅读材料题）和诊断题的形式进行考查。 　　2．本章重点掌握的知识包括元素化合物知识和概念原理知识两部分。元素化合物知识包括无机元素化合物知识和有机化合物知识两部分；概念原理知识主要包括物质结构与性质和化学反应两个基本领域。 　　3．掌握化学实验的基本操作方法，能根据要求，设计合理的实验方案，正确处理实验数据，得出合理的实验结论。 　　**节化学基本概念 　　一、物质的组成、性质和分类 　　考纲解读 　　（1）理解物理变化与化学变化的区别和联系。 　　（2）理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。 　　（3）理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。 　　（4）了解胶体是一种常见的分散系，了解胶体与溶液的简单鉴别方法和胶体的重要应用。 　　（一）物质的变化 　　物理变化与化学变化的区别与联系见表1-1-1。 　　表1-1-1物理变化与化学变化的区别与联系 　　（二）物质的分类 　　1.物质的初步分类 　　2.纯净物和混合物（见表1-1-2） 　　表1-1-2纯净物和混合物 　　常见的混合物 　　（1）高分子化合物（如蛋白质、淀粉、纤维素、聚合物等）。 　　（2）分散系（包括溶液、胶体、浊液）。 　　（3）同分异构间的混合体（如二甲苯是混合物，含邻、间、对三种）。 　　（4）同素异形体间的混合体。 　　（5）其他：①氨水、氯水、王水、天然水、硬水、软水、水玻璃、福尔马林、盐酸、浓硫酸；②水煤气、天然气、焦炉气、高炉煤气、石油气、裂解气、空气；③钢、生铁、普钙、漂白粉、碱石灰、黑火药、铝热剂、水泥、铁触媒、玻璃、煤；④煤焦油、石油及其各种馏分、植物油和动物油等。 　　3.单质、同素异形体 　　同种元素形成的几种性质不同的单质互为同素异形体。因分子中原子个数不同而形成的同素异形体，如氧气（O2）和臭氧（O3）；因晶体中原子排列不同而形成的同素异形体，如金刚石和石墨，白磷和红磷。 　　同素异形体在一定条件下可以相互转化，其转化过程破坏原有化学键，因而属于化学变化。同素异形体在纯氧中充分燃烧的产物是唯一的。 　　单质可分为金属单质与非金属单质两大类： 　　金属单质具有金属光泽、导电、导热，固态时有延展性；在化学反应中是还原剂。金属晶体内含有自由电子。在自然界中，少数金属以游离态存在，如金、银、铂、铋；绝大多数金属以化合态存在，如氧化物、硫化物、氯化物、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐等。 　　非金属单质一般没有金属光泽，质脆易碎，除个别（石墨）外不善于导电传热。 　　4.化合物 　　不同元素组成的纯净物叫化合物，它又分为有机化合物和无机化合物两大类。无机化合物包括以下几种： 　　（1）氢化物 　　氢化物是由氢和另一种元素形成的化合物。一般由非金属元素形成的氢化物，其固体属于分子晶体，熔点较低，常温下呈气态，称气态氢化物；碱金属及碱土金属（ⅡA）与氢形成的氢化物属于离子型氢化物，其中氢元素为－1价。 　　（2）氧化物 　　氧化物是由氧和另一种元素形成的化合物。根据其性质可进一步分为： 　　①碱性氧化物：与酸反应生成盐和水的氧化物。一般低价金属氧化物，特别是活泼金属氧化物（ⅠA、ⅡA族）属于此类氧化物。 　　②酸性氧化物：与碱反应生成盐和水的氧化物。一般非金属氧化物，特别是高价非金属氧化物（如CO2、SO2、SO3）和高价金属氧化物（如Mn2O7、CrO3）属于此类氧化物。 　　③两性氧化物：既能跟酸起反应又能跟碱起反应，生成盐和水的氧化物。如Al2O3、ZnO、BeO等。 　　④不成盐氧化物：既不与酸反应也不与碱反应生成盐和水的氧化物。如CO、NO等。 　　（1）酸性氧化物、碱性氧化物（包括两性氧化物）对应（化合价一致）的水化物是含氧酸或碱。 　　（2）酸性氧化物、碱性氧化物分别可以看成是含氧酸、含氧碱失去水的剩余部分，又称酸酐（其中相应元素R的化合价相同），如SO3是硫酸的酸酐，SO2是亚硫酸的酸酐，N2O5是硝酸的酸酐。NO2既不是硝酸的酸酐也不是亚硝酸的酸酐。 　　（3）氧化物中氧元素的化合价通常为－2价。氧元素和碱金属、某些碱土金属还能形成化合价为－1价的过氧化物（如Na2O2、BaO2）以及超氧化物（如KO2）。 　　（3）酸 　　酸狭义上指在水溶液中电离出的阳离子都是氢离子的化合物；广义上则认为反应中能提供质子的是酸。其分类如下： 　　①按组成成分分，酸可分为无氧酸与含氧酸、正酸和偏酸。 　　无氧酸（酸根不含氧元素）是酸性气态氢化物的水溶液，称氢某酸，如氢氯酸（HCl）、氢碘酸（HI）、氢硫酸（H2S）、氢氰酸（HCN）等；含氧酸（酸根中含氧元素）称某酸，如硫酸（H2SO4）、硝酸（HNO3），有不同变价的按其化合价不同称高某酸、某酸、亚某酸、次某酸等，如高氯酸（HClO4）、氯酸（HClO3）、亚氯酸（HClO2）、次氯酸（HClO）。 　　相同元素且成酸价态相同的酸还可按酸分子中失水情况分为正酸和偏酸，如H3PO4为磷酸，HPO3为偏磷酸；H4SiO4为原硅酸，H2SiO3为硅酸；H3AlO3为铝酸，HAlO2为偏铝酸等。 　　②按其性质不同可分为强酸与弱酸，挥发性酸与不挥发性酸，氧化性酸和非氧化性酸。 　　按相同条件同浓度下的电离度不同，酸可分为强酸、中强酸和弱酸。强酸：HClO4、H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI。中强酸：H2SO3、H3PO4。弱酸：HF、CH3COOH、H2CO3、H2S、HClO、HAlO2、H2SiO3。 　　挥发性酸又称低沸点酸，如HCl、HF、HBr、HI、HNO3、H2S；不挥发性酸又称高沸点酸，如H2SO4、H3PO4。另有某些不稳定含氧酸只存在于水溶液中，如H2SO3、H2CO3、HClO。 　　根据酸根阴离子在化学反应中的氧化性与非氧化性，酸可分为氧化性酸和非氧化性酸，酸中的H＋都有氧化性。常见的氧化性酸有硝酸、浓硫酸和次氯酸，非氧化性酸有盐酸、氢氟酸、磷酸。 　　（4）碱 　　狭义上碱指在水溶液中电离出的阴离子都是氢氧根离子的化合物；广义上则认为反应中能接受质子的是碱。 　　可以按性质分为强碱与弱碱，也可以按溶解性分为可溶性碱、微溶性碱和难溶性碱。如：KOH、NaOH、Ba（OH）2为可溶性强碱；Ca（OH）2为微溶性强碱；Fe（OH）2、Fe（OH）3、Cu（OH）2为难溶性弱碱；NH3·H2O为可溶性弱碱。 　　（5）盐 　　盐是由金属（或NH4＋）阳离子与酸根阴离子组成的化合物。仅由金属阳离子与酸根组成的盐叫正盐，如Na2SO4、K3PO4；若组成中还有氢元素，即含有酸式酸根的为酸式盐，如NaHSO4、NaHCO3、Ca（H2PO4）2；若组成中还有氢氧根，则为碱式盐，如Cu2（OH）2CO3、Mg（OH）Cl等，一般碱式盐的水溶性较差；在电离时产生两种阳离子和一种酸根离子的盐是复盐，如KAl（SO4）2·12H2O、（NH4）2Fe（SO4）2、KCl·MgCl2·6H2O。 　　（三）胶体 　　1.分散系 　　分散系是由一种物质（或几种物质）以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物。分散系中分散成粒子的物质叫作分散质；另一种物质叫分散剂。 　　2.分散系的种类及其性质 　　根据分散质微粒的大小，分散系可分为溶液、胶体和浊液（悬浊液和乳浊液）。由于分散质微粒的大小不同，分散系的性质存在差异。它们的种类及其性质对比见表1-1-3。 　　表1-1-3分散系的种类及其性质 　　3．胶体性质的应用 　　胶体性质的具体应用如下： 　　（1）利用胶体的丁达尔效应可以鉴别胶体和溶液。 　　（2）利用渗析可以净化和提纯胶体。 　　（3）盐析：肥皂的制备。 　　（4）电泳：工厂静电除尘。 　　（5）聚沉：三角洲的形成；明矾、铁盐溶液净水；盐卤点豆腐。 　　油脂在碱性溶液（多采用氢氧化钠或氢氧化钾溶液）中水解，生成甘油和高级脂肪酸（钠或钾）盐。高级脂肪酸盐通常用于生产肥皂，所以，油脂在碱性溶液中的水解反应称为皂化反应。 　　工业上就是利用油脂的皂化反应制造肥皂，由高级脂肪酸钠盐制造的肥皂，称为钠肥皂，又称硬肥皂，就是生活中常用的普通肥皂。由高级脂肪酸钾盐制造的肥皂，称为钾肥皂，又称软肥皂，多用作理发店、医院和汽车洗涤用的液体皂。 　　二、物质的量和物质的量浓度 　　考纲解读 　　（1）了解物质的量的单位——摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数、物质的量浓度的含义。 　　（2）根据物质的量与微粒（原子、分子、离子等）数目、气体体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算。 　　（3）了解配制一定物质的量浓度溶液的方法。 　　（一）物质的量 　　物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n。物质的量的单位是摩尔（简称摩），符号是mol。摩尔可以计量所有微观粒子（包括原子、分子、离子、原子团、质子、中子、电子等）。 　　（二）阿伏加德罗常数（NA） 　　国际上规定，1mol任何粒子集体所含的粒子数与0．012kg12C中所含的碳原子数相同，约为6．02×1023。1mol任何粒子的粒子数叫作阿伏加德罗常数，符号为NA，通常用6．02×1023mol－1表示，即NA＝6．02×1023mol－1。 　　n，NA，N（粒子数）之间的关系为：n＝，NA＝，N＝n·NA。

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