第一章 物质及其变化
第一节 物质的聚集状态
体系：被研究的对象，例如一个烧杯中的溶液
一、 物质的聚集状态：
各种物质总是以一定的聚集状态存在的
气、液、固为三种聚集状态，各具特征，在一定条件下可相互转化。
1、 气体（g）：扩散性和可压缩性
2、 液体（l）：流动性、无固定形状、一定条件下有一定体积
3、 固体（s）：具有一定体积、一定形状及一定程度的刚性。
二、 物质的聚集状态和相：
相：在体系中任何具有相同的物理性质和化学性质的部分称为相。
相与相之间有界面隔开。
g-s，l-s，s-s一般为两相
g-g混合物为一相
l-l混合物：
一相：如5%HCl溶液，HCl以分子或离子形式分散在水中
两相：如油和水组成的体系，O/W，O以较多分子聚成粒子，以一定的界面和周围的水分开，是不连续的相，W是连续相。
g-L混合物： 也存在如上关系：H2S溶于水为一相
S-S混合物制成合金时为一相。
物质的聚集状态或相可以相互变化，亦可共存。
如：
S-L相平衡这一点温度即为凝固点。
气体的存在状态主要决定于四个因素：P、V、T、n，而几乎与它们的化学组成无关。反映这四个物理量之间关系的式子叫气体状态方程式。
理想气体：分子间完全没有作用力，分子只是一个几何点，没有体积。
实际上所碰到的气体都是真实气体，只有在温度不太低， 压力不太高时，实际气体的存在状态才接近于理想气体，可以用理想气体的定律进行计算。
三、理想气体状态方程：
PV=nRT
P V n T R
标准单位 Pa m3 mol K 8.314
R：常数，可由实验测得：
1 mol气体在273.15K（0℃），101.325kPa下测得其体积22.4×10-3m3
这是理想气体的状态方程式，而实际上气体分子本身必然占有体积，分子之间也具有引力，因此应用该方程进行计算时，不可避免地存在偏差。对于常温常压下的气体，这种偏差很小，随着温度的降低和压力的增大，偏差逐渐增大。
第1讲 物质的组成与分类 性质的分散系
考纲要求 1.理解分子、原子、离子等含义。2.掌握物质分类的常用方法，理解常见不同类型物质间的相互联系和转化关系。3.理解物理变化与化学变化的区别和联系。4.知道胶体是常见的分散系，了解胶体与溶液的简单鉴别方法和胶体在生产、生活中的应用(胶体的渗析、凝聚、布朗运动和电泳等性质不作要求)。
考点一 物质的组成与分类
1．原子、分子、离子概念比较
(1)原子、分子、离子的概念
原子是化学变化中的最小微粒。分子是保持物质化学性质的最小微粒，一般分子由原子通过共价键构成，但稀有气体是单原子分子。离子是带电荷的原子或原子团。
(2)原子是怎样构成物质的？
2．元素与物质的关系
(1)元素：元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称。元素在自然界的存在形式有游离态和化合态。
①游离态：元素以单质形式存在的状态。
②化合态：元素以化合物形式存在的状态。 (2)元素组成物质
元素――→组成 单质：同种元素组成的纯净物化合物：不同种元素组成的纯净物
(3)纯净物与混合物
①纯净物：由同种单质或化合物组成的物质。
②混合物：由几种不同的单质或化合物组成的物质。
3．同素异形体
(1)概念：同种元素形成的不同单质叫同素异形体。
(2)形成方式
①原子个数不同，如O2和O3；
②原子排列方式不同，如金刚石和石墨。
(3)性质差异：物理性质差别较大，同素异形体之间的转化属于化学变化。
4．简单分类法——交叉分类法和树状分类法
(1)交叉分类法的应用示例
(2)明确分类标准是对物质正确树状分类的关键
(3)树状分类法在无机化合物分类中的应用
无机化合物
氢化物：HCl、H2S、H2O、NH3等氧化物 不成盐氧化物：CO、NO等成盐氧化物 碱性氧化物：Na2O、CaO等酸性氧化物：CO2、P2O5等两性氧化物：Al2O3等过氧化物：Na2O2、H2O2等酸 按电离出的H＋数 一元酸：HCl、HNO3等二元酸：H2SO4、H2S等三元酸：H3PO4等按酸根是否含氧 无氧酸：HCl、H2S等含氧酸：HClO4、H2SO4等按酸性强弱 强酸：HCl、H2SO4、HNO3等弱酸：CH3COOH、HF等按有无挥发性 挥发性酸：HNO3、HCl等难挥发性酸：H2SO4、H3PO4等碱 按水溶性 可溶性碱：NaOH、KOH、BaOH2等难溶性碱：MgOH2、CuOH2等按碱性强弱 强碱：NaOH、BaOH2、KOH等弱碱：NH3·H2O等盐 正盐：BaSO4、KNO3、NaCl等酸式盐：NaHCO3、KHSO4等碱式盐：Cu2OH2CO3等复盐：KAlSO42·12H2O等
第一章 物质的聚集状态
§１～１基本概念
一、 物质的聚集状态
１． 定义：指物质在一定条件下存在的物理状态。
２． 分类：气态（ｇ）、液态（ｌ）、固态（ｓ）、等离子态。
等离子态：气体在高温或电磁场的作用下，其组成的原子就会电离成带电的离子和自由电子，因其所带电荷符号相反，而电荷数相等，故称为等离子态，（也称物质第四态）在这里我们不做深入讨论。
３． 特点：
① 气态：无一定形状、无一定体积，具有无限膨胀性、无限渗混性和压缩性。
② 液态：无一定形状，但有一定体积，具有流动性、扩散性，可压缩性不大。
③ 固态：有一定形状和体积，基本无扩散性，可压缩性很小。
一般来说，物质都具有这三种基本态，通过改变条件（主要是温度和压力），进而改变分子运动状态和分子间力，三种状态可相互转变。
二、 体系与环境
１．定义：
① 体系：我们所研究的对象（物质和空间）叫体系。
② 环境：体系以外的其他物质和空间叫环境。
2．分类：从体系与环境的关系来看，体系可分为
① 敞开体系：体系与环境之间，既有物质交换，又有能量交换时称敞开体系。
② 封闭体系：体系与环境之间，没有物质交换，只有能量交换时称封闭体系。
③ 孤立体系：体系与环境之间，既无物质交换，又无能量交换时称孤立体系。
三、 相
体系中物理性质和化学性质相同，并且完全均匀的部分叫相。
１． 单相：由一个相组成的体系叫单相。
多相：由两个或两个以上相组成的体系叫多相。
单相不一定是一种物质，多相不一定是多种物质。在一定条件下，相之间可相互转变。单相反应：在单相体系中发生的化学反应叫单相反应。
多相反应：在多相体系中发生的化学反应叫多相反应。
２． 多相体系的特征：相与相之间有界面，越过界面性质就会突变。
需明确的是：
① 气体：只有一相，不管有多少种气体都能混成均匀一体。
② 液体：有一相，也有两相，甚至三相。只要互不相溶，就会独立成相。
③ 固相：纯物质和合金类的金属固熔体作为一相，其他类的相数等于物质种数。
胶体粒子的结构与胶体的聚沉
一,胶体的结构
以AgI胶体为例说明胶体的形成及结构:
1.胶核及吸附
①胶核的形成
若将稀溶液与KI稀溶液混合后,将发生如下的化学反应:
生成m个AgI分子聚集成直径为1nm～100nm范围内的微晶粒子是分散质的核心,称之为胶核.
②胶核的选择性吸附
体系中有多种离子,如等,胶核吸附何者 实验表明胶核选择性吸附与其组成有关,浓度较大的离子,例如制备AgI时,如果KI过量,胶核就优先吸附了n个而带负电荷,反之,若过量,则吸附了n个而带正电荷.
③反离子的分布
与体系中的胶核所带电荷电性相反的离子称为反离子,如KI过量时的或过量时的就是反离子,体系中的反离子受到两种相反的作用力.
静电作用力:由于反离子带有与胶核表面电荷电性相反的电荷,所以反离子与胶核间将产生静电作用,使反离子尽量靠近胶核分布.
分子热运动:反离子在不停地运动之中,这种运动驱使反离子趋向均匀分布.
静电作用和分子热运动共同作用的结果,使体系反离子按一定的梯度分布,即自胶核表面向外,单位体积的反离子数目越来越少.
2.胶粒与胶团
靠近胶粒表面的n-x个反离子,由于受到较强的静电作用,因而较紧密地束缚在胶核周围,与胶核表面吸附的离子共同组成吸附层,吸附层与胶核构成胶粒.
胶粒与扩散层包括在一起称为胶团.较外层的x个反离子,由于受到静电作用力很弱,很疏松地分布在胶粒的周围,称为扩散层.
从胶团的结构可知,由于吸附层内离子或离子数目少于或,因此胶粒是带电的,但整个胶团是电中性的.由于扩散层并不与胶粒一起运动,因此,在外电场作用下,胶粒作为一个整体而向某一电极移动,而扩散层的离子移向另一电极.
二,胶体的稳定性与聚沉
1.胶体的稳定性
从理论上讲,胶体是热力学不稳定体系,胶粒有相互聚集成大颗粒而沉降析出的趋势.然而实际上经过纯化的胶体往往可以保存数日甚至更长时间也不会沉降析出.其原因主要有以下两点:
①胶粒的静电作用
