刘惜君 罪:高考专题复习--化学用语及基本定律

　　化学用语及化学基本定律
　　知识网络

物质的表示方式

化学变化的表示方法

化学中常用计量间的关系

　　基本知识点
　　1．元素符号
　　概念　 表示元素的化学符号称为元素符号。

　　概念剖析　 国际上，用元素的拉丁名称的第一个字母的大写来表示元素，如几种元素的第一个字母相同时，则在第一个字母后面加上元素的拉丁名称中另一字母（小写），以示区别。

　　思维点拨　 元素符号第一个字母必须大写，若两个字母，第二个字母必须小写。

　　思维拓展　 元素符号的意义：
　　①表示一种元素；
　　②表示该元素的一个原子；
　　③表示该元素的相对原子质量；
　　④部分物质可用元素符号表示该元素形成的单质，如C、S、Fe等。
　　例如，N是氮元素的符号，也表示了1个氮原子，同时也表示了氮元素的相对原子质量是14.01。

　　2．化学式
　　概念　 用元素符号表示物质组成的式子叫做化学式。

　　概念剖析　 如H₂O、H₂SO₄、KCl、Na₂CO₃、Fe、C、O₂等依次是水、硫酸、氯化钾、碳酸钠、铁、碳、氧气等的化学式。表示物质的组成和物质间的反应时需使用化学式。

　　思维点拨　 离子化合物只能用化学式表示其最简单的原子个数比。没有分子存在，故无分子式。

　　思维拓展　 分子式和实验式都属于化学式，大多数固体单质的化学式常用元素符号表示。

　　3．分子式
　　概念　 用元素符号表示物质分子组成的式子叫做分子式。

　　概念剖析　 分子式的意义：
　　①表示物质的元素组成；
　　②表示组成该物质的各元素的质量比；
　　③表示该物质的一个分子；
　　④表示分子中各元素的原子个数及原子个数比；
　　⑤表示该物质的相对分子质量。

　　思维点拨　 分子式只适用于由分子构成的物质。

　　思维拓展　 分子式可以表示一种物质，也可表示这种物质的一个分子，还可表示构成这种物质分子的元素的种类、原子个数及元素质量比。

　　4．电子式
　　概念　 在元素符号的周围，用小黑点“·”（或“×”）等符号表示元素原子或离子最外层电子个数的图式称为电子式。

　　概念剖析　 书写电子式应注意：
　　①共价型分子是通过原子间共用电子对形式成键；离子化合物是通过原子间得失电子形成阴阳离子，阴阳离子间通过静电作用而形成离子键，书写化合物的电子式时，先要注意区别是离子化合物还是共价化合物。

　　②书写原子的电子式力求均匀、对称；一般当原子最外层电子数为两个或两个以上时，先写出一对电子，其他电子尽量均匀的分布在元素符号其他三个方向。如氮原子的电子式为：

　　③离子化合物中相同的离子不能累加，如Na₂⁺、Ca₂⁺、 的写法都是错误的。

　　④阴离子要用[　 ]括起来，并在[　 ]的右上方注明离子的电荷数，如 、 等。

　　⑤金属阳离子只写离子符号，如Ca²⁺；而较复杂的阳离子也要用[　 ]括起来，并注明电荷数，如铵离子的电子式：

　　思维点拨　 书写电子式首先弄清所写的是离子化合物还是共价化合物，其次不要漏写未参加成键的最外层电子。

　　思维拓展
　　①用电子式可以比较形象地表示离子化合物和共价化合物的形成过程。如光照条件下，氢气和氯气反应生成氯化氢： ；在点燃条件下，镁与氯气反应生成氯化镁：
　　
　　②官能团符号中的短线，表示一个电子。
　　如—CHO、—CH₃的电子式分别为 、 。
　　5．最简式（实验式）
　　概念　 表示物质组成元素最简单的原子个数整数比的化学式叫做最简式，或叫做实验式。

　　概念剖析　 例如组成为C₂H₄的分子，其最简式为CH₂。

　　思维点拨　 最简式只是物质组成的最简单的原子个数比，并不一定表示某个物质组成的化学式（分子式）。

　　思维拓展　 最简式在有机物中应用较多，如乙炔和苯的最简式是CH，甲醛和乙酸的最简式是CH₂O，已知化合物的最简式和相对分子质量，就可求它的分子式，如乙酸最简式CH₂O，相对分子质量为60，(CH₂O)_n=60，n=2，所以乙酸分子式为C₂H₄O₂。

　　6．结构式
　　概念　 表示物质内部结构中各元素原子的排列和结合方式的化学式叫做结构式。其中，原子之间的共用电子对用“—”表示。

　　概念剖析　 在结构式中连接原子的短线表示形成共价键的电子对，如乙炔表示为H—C≡C—H，两原子间共用几对电子，则形成几个共价键。

　　思维点拨　 通常所书写的结构式，大多数只表示分子中各原子的结合方式和顺序，并不表示分子中各原子的空间排列。只有给定信息才考虑空间异构，如烯烃的顺反异构等。

　　思维拓展　 结构式在一定程度上反映了分子的结构和性质，在有机物中，同分异构现象比较普遍，因此，有机物的结构式应根据有机物结构理论和有机物的结构来确定。

　　7．结构简式（示性式）
　　概念　 结构式的简便写法，叫做结构简式。

　　概念剖析　 把连接在相同原子的相同结构累加书写，仅标出官能团的式子叫做结构简式，又称为示性式，如：C₂H₅OH。简化后的结构简式仍保持结构特点，它不需把所有的化学键都表示出来。

　　思维点拨　 一般书写化学反应方程式时，有机物均要用结构简式。

　　思维拓展　 结构简式是简化了的结构式，简化之后仍保持结构特点。

　　8．化学方程式
　　概念　 化学方程式是指用反应物、生成物的化学式表示化学反应的式子。

　　概念剖析　 书写化学方程式应严格遵守以下几点：
　　①必须尊重客观事实和化学反应规律，不能主观臆造实际不存在的物质和不能发生的化学反应。

　　②必须遵守质量守恒定律，反应前后各元素的原子数相等。化学方程式要配平，并用“=”连接反应物和生成物。

　　③注明必要的反应条件。如加热（或用“△”）、高温、煅烧或具体的温度条件；加压或具体的压强范围；催化剂、通电等。

　　④生成物中有气态物质，应在气态物质化学式的右边注“↑”（若两边均有气体物质，则不用标出↑），若在溶液中发生反应时有难溶性物质或微溶性物质生成，应在相应的化学式右边注“↓”（金属间的置换反应一般不用标出↓）。
　　若反应是可逆反应，反应物与生成物之间用“”连接。由于有机物化学反应比较复杂，通常在反应物、生成物之间用“→”。化学方程式的量的含义有粒子数比、质量比、物质的量比、相同条件下气体体积比等。

　　例　　　　　 2CO+O₂2CO₂
　　粒子数比　　 2∶　1　　∶　2
　　质量比　　　56∶ 32　 ∶　88
　　物质的量比　 2∶　1　　∶　2
　　体积比　　　 2∶　1　　∶　2

　　思维点拨　 书写化学方程式必须根据客观反应事实，不能随便臆造，化学式必须书写正确，必须遵循质量守恒定律，等号两边各种原子的总数应相等。

　　思维拓展　 化学方程式还有如下表述：用反应物和生成物的化学式来说明化学反应的始态和终态。化学方程式亦称为化学反应式。

　　9．离子方程式
　　概念　 用实验参加反应的离子或其他物质的化学式表示离子反应的方程式，称为离子方程式，亦称为离子反应式。

　　概念剖析　 离子方程式的书写原则：
　　①难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物均保留化学式。
　　②微溶物作为反应物，若是澄清溶液，写离子符号；若是悬浊液，写化学式；微溶物作为生成物，一般均写分子式（标“↓”号）。
　　③氨水作为反应物写NH₃·H₂O；作为生成物，若有加热条件或浓度很大，可写NH₃（标“↑”号），否则一般写NH₃·H₂O。
　　④若是分子反应，如固体与固体间的反应不能写离子方程式；浓H₂SO₄、浓H₃PO₄与固体之间的反应也不能写离子方程式。
　　⑤离子方程式要做到两配平，即原子个数配平、电荷数配平。
　　⑥有些反应的生成物形式与反应物的量有关或与条件有关，要满足反应物物质的量的比值并注意反应条件。

　　思维点拨　 离子反应方程式的原子和电荷要守恒。

　　思维拓展　 离子方程式的意义：表示反应的实质，不仅表示一定物质间的某个反应，而且表示所有同一类型的离子反应。

　　10．热化学反应方程式
　　概念　 表示物质发生化学反应时热量变化（热效应）的化学方程式叫做热化学反应方程式。

　　概念剖析　 用“△H<0或△H=-？kJ·mol^-1”表示反应放热及放热量或“△H＞0或△H=＋？kJ·mol^-1”表明反应吸热及吸热量，如：
　　2H₂ (g)+O₂ (g)=2H₂O (g)；ΔH=-483.6 kJ·mol^-1
　　还可用文字或具体数字表示与反应化学计量数相应的热量值。

　　思维点拨　 注意热化学反应方程式与一般化学反应方程式书写的区别。

　　思维拓展　 书写热化学方程式的注意事项：
　　①化学反应的热效应跟反应进行的条件（温度、压力）有关。因此必须注明反应时的温度和压力。如果温度是25℃，压强是101 kPa，习惯上不用注明。热效应跟反应物、生成物的物态有关，因此书写热化学方程式时，必须在各物质的化学式右侧注明物态（固、液或气，分别用s、l、g表示）。

　　②反应方程式的化学计量数只表示反应物与生成物的物质的量，不表示原子或分子个数，所以化学计量数可用整数或分数。

　　③反应热与化学反应中物质的量对应，注意二者在数值上的倍数关系。

　　④ΔH的单位为：kJ·mol^-1，表示该反应完全进行到底时的反应热。

　　11．电离方程式
　　概念　 表示在一定的条件下，电解质离解成自由移动的离子的式子叫做电离方程式。

　　概念剖析　 电解质在水溶液中电离成的离子，都跟水分子结合成水合离子。但为了方便，常用简单离子来表示。

　　思维点拨　 酸式盐存在两种电离，一是盐的完全电离，另一是酸根部分电离，书写时应分开。

　　思维拓展
　　①强电解质在稀溶液中的电离程度相当大，几乎是完全电离，电离方程式中用“=”表示。例如，强酸、强碱及大多数的盐等物质的电离。
　　HCl=H⁺+Cl^-
　　H₂SO₄=2H⁺+SO₄^2-
　　②弱电解质的电离程度小，电离过程是可逆过程，电离方程式中用“”表示。例如，弱酸、弱碱等物质的电离。
　　CH₃COOHCH₃COO^-+H⁺
　　NH₃·H₂ONH₄⁺+OH^-

　　多元弱酸和弱碱的电离分步进行，书写时多元弱酸分步书写，多元弱碱的电离一步写成。例如：
　　H₃PO₄H⁺+H₂PO₄^-
　　H₂PO₄^-H⁺+HPO₄^2-
　　HPO₄^2-H⁺+PO₄^3-

　　③会区别电离方程式与离子方程式。

　　④会区别不溶性强电解质的溶解平衡表示式和电离方程式。

　　12．电极反应方程式
　　概念　 用来表示原电池或电解池中电极上发生氧化或还原反应的式子叫做电极反应式。

　　概念剖析　 铜锌原电池中的电极反应式是：
　　负极　 Zn-2e^-=Zn²⁺
　　正极　 Cu²⁺+2e^-=Cu

　　氯化铜溶液在电解池中（电极为惰性电极）的电极反应式是：
　　阳极　 2Cl^--2e^-=Cl₂↑
　　阴极　 Cu²⁺+2e^-=Cu

　　在电解时，当电极为非惰性电极时，阳极上电极溶解，阴极永远被保护。如铜电极，电极反应则为：
　　阳极　 Cu-2e^-=Cu²⁺
　　阴极　 Cu²⁺+2e^-=Cu

　　思维点拨
　　①书写电极反应一定要标明电极的名称，原电池用正负极命名，电解池用阴阳极命名。
　　②两个电极反应式的得失电子总数应相等。
　　③书写总的电解方程式时要注意电极反应中离子是否来源于水或弱电解质（能否拆开）。
　　④书写总的电解方程式时一定要在“=”号上注明“通电”字样。

　　思维拓展　 原电池中总是负极发生氧化反应，正极发生还原反应。电解池中，电极分为惰性电极和活性电极(除Au、Pt外的金属)。用惰性电极时，阳极上是阴离子失电子发生氧化反应，其放电顺序为：S^2-＞I^-＞Br^-＞Cl^-＞OH^-＞含氧酸根离子。阴极上是阳离子得电子发生还原反应，得电子能力的顺序为：Ag⁺＞Hg²⁺＞Fe³⁺ >Cu²⁺＞H⁺(酸)＞Pb²⁺＞Sn²⁺＞Fe²⁺＞Zn²⁺＞H⁺(H₂O)＞Al³⁺＞Mg²⁺，当用活性电极时，阳极参与反应而阴极不反应。

　　13．质量数
　　概念　 原子核内质子数和中子数的总和称为质量数。

　　概念剖析　 质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N），质子和中子的相对质量分别是1.007和1.008，它们的近似整数值都是1，显然质量数是原子核内质子和中子的相对质量的总和。

　　思维点拨　 化学反应中，原子核不变，故质量数不变。

　　思维拓展　 同位素的质量数即是该同位素的近似相对原子质量。例如氯有两种天然同位素，一种同位素的相对原子质量是34.969，近似整数为35；另一种同位素的相对原子质量是36.966，近似整数为37，35和37分别为这两种同位素的质量数。

　　14．式量
　　概念　 化学式中各原子的相对原子质量的总和称为这个化学式的式量。

　　概念剖析　 化学式为SO₂，其式量为32+16×2=64（也称SO₂的相对分子质量）；化学式为NaCl，其式量为23+35.5=58.5。

　　思维点拨　 相对原子质量和相对分子质量都是相对量，式量也是相对量，其单位和量纲均为1，通常不写出。

　　思维拓展　 相对分子质量属式量中的一种，是单质或化合物以分子形式存在时的相对质量。离子型化合物和直接由原子构成的晶体或金属晶，因为它们一般不存在单个的分子，只有用化学式表示其组成，通过化学式来计算其式量。

　　15．相对原子质量
　　概念　 相对原子质量是指一种元素的一个原子的质量同碳-12（）同位素一个原子质量的相比所得到的比值。

　　概念剖析　 对于多核素（多种同位素）元素来说，每一种同位素的相对原子质量都不相同，而元素的相对原子质量（平均相对相对原子质量）是该元素中天然存在的各种稳定同位素的相对原子质量与同位素原子百分含量的乘积之和。例如，碳元素有两种稳定的天然同位素：、，它们各自的原子百分含量分别为98.892%、1.108%。
　　碳元素的相对原子质量=12.00×98.892%+13.00×1.108%=12.011

　　思维点拨　 应注意原子百分含量与质量分数的区别。

　　思维拓展　 多数元素都有同位素，当已知同位素所占的原子个数的百分含量时，往往是用同位素的质量数代替同位素的相对原子质量。计算所得的结果是元素近似相对原子质量。

　　16．相对分子质量
　　概念　 以分子形式存在的物质，它们的化学式量叫做相对分子质量。

　　概念剖析　 相对分子质量是物质中各元素的相对原子质量与分子中原子个数的乘积之和。例如，硫酸相对分子质量=1.008×2+32.06+16.00×4=98.08

　　思维点拨　 对于不是以分子形式存在的物质不存在相对分子质量，只存在化学式量。

　　17．物质的量及其单位
　　（1）物质的量
　　概念　 物质的量是国际单位制中规定的七个基本物理量之一。

　　概念剖析　 物质的量是以阿伏加德罗常数为计数单位，表示物质的基本单元数多少的物理量；常用符号“n”表示。

　　思维点拨　 物质的量是描述物质属性的一个物理量的整体名词，不能拆分。它研究的对象是微观的物质。

　　思维拓展　 物质的量是连接宏观（质量）与微观（粒子）间的一座桥梁。

　　（2）摩尔（mol）
　　概念　 摩尔是物质的量的单位。

　　概念剖析　 每摩尔任何物质含有阿伏加德罗常数个粒子。其中，阿伏加德罗常数为一精确值，规定为0.012 kg 中所含有的碳原子数目，阿伏加德罗常数的单位为：mol^-1；也常说含阿伏加德罗常数个粒子的物质，其物质的量为1 mol，6.02×10²³是阿伏加德罗常数的近似值，二者并不完全相等。

　　思维点拨　 用摩尔作单位时，一定要指明具体粒子。

　　思维拓展　 一系统中所包含的结构粒子数等于0.012 kg ¹²C的原子数，则该系统物质的量就为1 mol。

在使用摩尔时，基本结构粒子可以是分子、原子、离子、质子、中子、电子等粒子中一种，或是这些粒子的特定组合。
　　摩尔是物质微观基本单元的计量单位，它以阿伏加德罗常数（常用N_A表示）为计数单位，通过摩尔可以把肉眼看不见的粒子跟很大数量的粒子集体、可称量的物质联系起来。

　　18．摩尔质量
　　概念　 1 mol物质的质量叫做该物质的摩尔质量，其单位为g·mol^-1。

　　概念剖析　 物质的量、物质的质量和摩尔质量之间的关系可用下式表示：
　　
　　例如，水的摩尔质量是18g·mol^-1，90 g水相当于（90 g/18g·mol^-1=5 mol）5mol水。

　　思维点拨　 摩尔质量的单位为：g·mol^-1，式量的单位为1，通常不写。

　　思维拓展　 摩尔质量在数值上等于该物质（分子、原子、离子、化合物等）的化学式的式量。

　　19．气体摩尔体积
　　概念　 单位物质的量的气体所占的体积叫气体摩尔体积，用符号V_m表示，单位为升·摩^-1（L·mol^-1）或米³·摩^-1（m³·mol^-1）。其数学表达式为：
　　在标准状况下，1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L。我们可以认为22.4L/mol是特定条件下的气体摩尔体积。

　　概念剖析　 已知标准状况下气体的体积与气体的物质的量换算关系如下式：
　　物质的量（mol）=

　　思维点拨　 使用气体摩尔体积时，应注意：
　　①标准状态即273K，1.01×10⁵Pa，在化学中最常使用的为22.4L/mol。
　　②使用对象：气体。

　　思维拓展　 物质体积的决定因素：①粒子数目的多少；②粒子间的距离；③粒子本身的大小。对于固体和液体的体积，其体积决定于粒子数目的多少和粒子本身的大小；对于气体物质，由于粒子本身的直径（约为4×10^-10m）很小，可以忽略，故，其体积决定于粒子数目的多少和粒子间的距离。而在温度和压强相同的条件下不同气体分子间的平均距离几乎是相等的，故气体物质的体积大小受条件（温度和压强）和粒子数目的影响，在粒子数目一定时，气体的体积只受外界条件（温度、压强）的影响，所以，1 mol的任何气体在标准状况下所占的体积都几乎相等，即约为22.4 L。

　　20．物质的量浓度（mol·L^-1）
　　概念　 用单位体积（L）溶液里溶有溶质的物质的量（mol）的多少来表示溶液的浓度叫做物质的量浓度。

　　概念剖析　 可表示为：
　　物质的量浓度（mol·L^-1）=
　　①体积是指溶液的体积，而不是溶剂的体积，单位一般用升（L）。
　　②溶质的量是用物质的量来表示的，不能用物质的质量来表示。

　　思维点拨　 从一定的物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。

　　思维拓展　 物质的量浓度与质量分数的转换关系：
　　
　　ρ为溶液密度（单位g·cm^-3），ω%为该溶液中溶质质量分数，M为溶质的摩尔质量（单位g·mol^-1）。

　　21．阿伏加德罗定律
　　定律　 同温同压条件下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，这一定律称为阿伏加德罗定律。

　　概念剖析　 同温同压条件下，相同体积的任何气体其物质的量相同，即：，而物质的量相同，其分子数目相同N=nN_A。

　　思维点拨　 使用阿伏加德罗定律时，一定要注意条件，即同温同压与同温同体积的区别，条件不同得出的推理就不同。

　　思维拓展　 阿伏加德罗定律的实质可归纳为“三同定一同”，即：对于任意两组气体，其T、P、V、n（N）四个量中，只要有3个量相同，则另一个量一定相同。其应用可具体归纳为：
　　①温度、压强相同时，气体的体积之比等于气体的物质的量之比或气体分子数之比。即T、p相同，则
　　②温度、体积相同时，气体的压强之比等于气体的物质的量之比或气体分子数之比。即T、V相同，则
　　③温度、压强相同时，气体的密度（ρ）之比等于气体的摩尔质量或相对子质量M之比。即T、p相同，则
　　若上述两种气体的体积也相同，上述比值还等于气体物质的质量比。即T、p、V相同，则
　　
　　④温度、压强、质量均相同的两种气体，其体积之比等于摩尔质量的反比。即
　　
　　由于　m_A=m_B　　故　

　　22．阿伏加德罗常数
　　概念　0.012kg碳-12含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数，通常用N_A表示，单位为mol^-1。

　　概念剖析　 表示1 mol具体粒子（可以是分子、原子、离子和电子等）的数目，如1 mol氢原子含有N_A个氢原子，1 mol氧分子含有N_A个氧分子。

　　思维点拨　 阿伏加德罗常数是一个规定值，它可以通过各种实验方法测定，其近似数值约为6.02×10²³。
　　在概念应用和计算应用时应注意阿伏加德罗常数与其实验测定值的区别与联系。

　　23．质量守恒定律
　　定律　 在化学反应中，生成物的总质量等于参加反应的反应物的总质量，即反应前后总质量不变。这个定律叫做质量守恒定律。

　　定律剖析　 质量守恒定律成立的原因：化学反应的实质是反应物化学键的断裂，生成物化学键的形成。从原子的角度分析，化学反应过程就是原子（原子团）的重新排列组合。也有些化学反应的发生是因为电子的转移或是在水溶液中的离子交换（即离子反应）。反应前后原子的种类没有改变，原子的个数也没有增减，原子的质量也没有变化，所以化学反应前后物质的总质量是相等的。

　　思维点拨　 使用质量守恒定律应注意的事项：
　　①此定律适用于化学变化，而不用来解释物理变化问题。
　　②不要把质量守恒定律的质量守恒误认为“重量守恒”，或误认为“体积守恒”。
　　③不要只注意“各物质的质量总和”而忽略了“参加化学反应”的前提。
　　④反应前后原子种类、数目相等，而分子总数不一定相等。
　　⑤计算“各物质的质量总和”时，应把一些肉眼看不见的气态反应物或生成物的质量加入质量总和之中。
　　⑥常衍生出“元素守恒”列式进行计算。

　　思维拓展
　　①物质间发生化学反应的同时，必定伴随着能量的吸收或释放。根据爱因斯坦的质量和能量的联系公式：E=mc²（式中E为能量，m为质量，c为真空中的光速），可知，当一物质的能量发生变化时，它的质量会相应地发生变化。不过，在化学反应过程中，所释放的能量不是太大，而c²是一个很大数字，故不会觉察到质量有任何亏损，所以化学反应是仍然遵守质量守恒定律的。
　　②质量守恒是进行化学方程式配平、离子方程式正误判断、化学计算、解释日常化学变化现象等的重要依据。
　　③已知同温同压下，参加反应和生成的气体的体积比，推断它们的分子组成的主要依据是阿伏加德罗定律和质量守恒定律。