《物質(zhì)的變化及計(jì)算》課件

物質(zhì)的變化及計(jì)算課程目標(biāo)理解物質(zhì)的變化學(xué)習(xí)區(qū)分物理變化和化學(xué)變化，并掌握相關(guān)概念。掌握物質(zhì)變化的計(jì)算運(yùn)用化學(xué)計(jì)量學(xué)原理進(jìn)行物質(zhì)的質(zhì)量、體積、濃度、粒子數(shù)等方面的計(jì)算。了解選擇性分離技術(shù)學(xué)習(xí)常見的物質(zhì)分離方法，例如蒸餾、結(jié)晶、色譜等。什么是物質(zhì)物質(zhì)是指占有空間、具有質(zhì)量并能感知到的東西。換句話說，所有看得見、摸得著的東西都是物質(zhì)，比如：水、石頭、空氣等等。物質(zhì)的存在形式多種多樣，從微小的原子和分子到宏觀的星球和星系，無不體現(xiàn)著物質(zhì)的奇妙。物質(zhì)的三態(tài)固態(tài)固體具有固定的形狀和體積，分子排列緊密，相互之間作用力強(qiáng)。液態(tài)液體具有流動(dòng)性，沒有固定的形狀，但有固定的體積，分子排列較松散，相互之間作用力較弱。氣態(tài)氣體具有流動(dòng)性，沒有固定的形狀和體積，分子排列非常稀疏，相互之間作用力很弱。物質(zhì)的成分分子由多個(gè)原子通過化學(xué)鍵連接在一起形成的結(jié)構(gòu)單元。離子帶電的原子或原子團(tuán)，通過靜電吸引力形成離子化合物。原子物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元，包含質(zhì)子、中子和電子。純物質(zhì)和混合物純物質(zhì)由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)，例如水、氧氣、二氧化碳等?；旌衔镉蓛煞N或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)，例如空氣、海水、土壤等。物質(zhì)的變化1變化2物理變化物質(zhì)的狀態(tài)或形狀改變3化學(xué)變化生成新物質(zhì)物質(zhì)的物理變化定義物質(zhì)的物理變化是指物質(zhì)的形態(tài)、狀態(tài)發(fā)生改變，但物質(zhì)的組成沒有改變，沒有生成新的物質(zhì)。例子水結(jié)冰鐵塊熔化紙張撕碎特征物理變化通常是可逆的，也就是說可以恢復(fù)到原來的狀態(tài)。物質(zhì)的化學(xué)變化化學(xué)變化是指物質(zhì)本身的組成發(fā)生了改變，產(chǎn)生了新的物質(zhì)。例如，燃燒、生銹、發(fā)酵等都是化學(xué)變化。化學(xué)變化通常伴隨有能量的變化，如放熱或吸熱現(xiàn)象。化學(xué)變化一般不可逆轉(zhuǎn)，即新的物質(zhì)難以再變回原來的物質(zhì)。物質(zhì)的簡單計(jì)算質(zhì)量物質(zhì)的質(zhì)量是其所含物質(zhì)的多少，常用單位是克（g）或千克（kg）。體積物質(zhì)的體積是指它所占的空間大小，常用單位是毫升（mL）或升（L）。密度物質(zhì)的密度是指單位體積的物質(zhì)的質(zhì)量，常用單位是克每毫升（g/mL）或千克每立方米（kg/m3）。質(zhì)量守恒定律定律內(nèi)容在一個(gè)封閉的體系中，參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的總質(zhì)量等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的總質(zhì)量。定律意義解釋了物質(zhì)的質(zhì)量在化學(xué)變化中不會(huì)憑空消失或產(chǎn)生，而是以不同的形式存在，保證了物質(zhì)的質(zhì)量守恒，是化學(xué)研究的基本定律。應(yīng)用解釋化學(xué)反應(yīng)過程中的質(zhì)量變化，并用于化學(xué)反應(yīng)方程式的配平。適量原理1反應(yīng)物化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物之間的比例關(guān)系，決定了反應(yīng)的最終產(chǎn)物。2生成物根據(jù)反應(yīng)物的比例，可預(yù)測生成物的數(shù)量和種類。3化學(xué)計(jì)量適量原理是化學(xué)計(jì)量的基礎(chǔ)，是化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化的關(guān)鍵?；瘜W(xué)計(jì)量化學(xué)計(jì)量是化學(xué)中的一個(gè)重要分支,它研究化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的量與反應(yīng)產(chǎn)物之間的關(guān)系?；瘜W(xué)方程式化學(xué)反應(yīng)的簡明表達(dá)用化學(xué)式表示反應(yīng)物和生成物，并用箭頭連接，來描述化學(xué)反應(yīng)過程。反應(yīng)物和生成物的數(shù)量關(guān)系化學(xué)方程式中，化學(xué)式前面的系數(shù)表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。遵循質(zhì)量守恒定律化學(xué)方程式兩邊原子種類和數(shù)目必須相等，體現(xiàn)了質(zhì)量守恒定律。物質(zhì)的量概念表示物質(zhì)所含微粒數(shù)目的多少單位摩爾(mol)定義含有6.02×1023個(gè)粒子的物質(zhì)的量為1摩爾關(guān)系1mol=6.02×1023個(gè)粒子物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算摩爾質(zhì)量(g/mol)質(zhì)量(g)計(jì)算物質(zhì)的質(zhì)量，需要知道物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和物質(zhì)的量。物質(zhì)的體積計(jì)算V體積物質(zhì)所占的空間大小m質(zhì)量物質(zhì)的多少ρ密度單位體積物質(zhì)的質(zhì)量濃度計(jì)算濃度定義單位質(zhì)量濃度單位體積溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量g/mL或g/L物質(zhì)的量濃度單位體積溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量mol/L體積百分濃度溶液中溶質(zhì)的體積占溶液總體積的百分比%質(zhì)量百分濃度溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量占溶液總質(zhì)量的百分比%粒子數(shù)計(jì)算物質(zhì)的粒子數(shù)是指物質(zhì)中所含有的原子、分子或離子的數(shù)量。粒子數(shù)的計(jì)算需要用到阿伏伽德羅常數(shù)，它表示每摩爾物質(zhì)所含有的粒子數(shù)。反應(yīng)速率計(jì)算1時(shí)間單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度變化2濃度單位體積溶液中溶質(zhì)的量3溫度溫度越高，反應(yīng)速率越快4催化劑催化劑可以加快反應(yīng)速率反應(yīng)熱計(jì)算1焓變反應(yīng)熱是指化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量。2熱化學(xué)方程式用于表示化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，并在化學(xué)方程式中加入反應(yīng)熱數(shù)值。3蓋斯定律反應(yīng)熱與反應(yīng)途徑無關(guān)，只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)。4計(jì)算利用熱化學(xué)方程式和蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱計(jì)算。選擇性分離技術(shù)1分離混合物選擇性分離技術(shù)利用物質(zhì)的物理性質(zhì)差異，分離混合物中的不同成分。2提高純度分離技術(shù)可以有效去除雜質(zhì)，提高目標(biāo)物質(zhì)的純度。3應(yīng)用廣泛選擇性分離技術(shù)廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域，對(duì)于物質(zhì)的提純和分析至關(guān)重要。蒸餾分離原理利用混合物中各組分沸點(diǎn)不同，將混合物加熱，使沸點(diǎn)低的組分先汽化，再冷凝成液體，從而將混合物分離。應(yīng)用廣泛應(yīng)用于分離各種混合物，例如分離石油中的各種餾分，制取酒精，海水淡化等。溶解度和溶解熱溶解度在一定溫度下，某物質(zhì)在100g溶劑中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量，叫做該物質(zhì)在該溶劑中的溶解度。溶解熱溶解熱是指在一定溫度和壓力下，1摩爾溶質(zhì)溶解于一定量溶劑中所吸收或放出的熱量。結(jié)晶分離利用溶解度差異結(jié)晶分離是利用物質(zhì)在不同溫度下的溶解度差異進(jìn)行分離的方法。降溫結(jié)晶當(dāng)溶液冷卻時(shí)，溶解度降低，溶質(zhì)析出形成晶體。蒸發(fā)結(jié)晶通過蒸發(fā)溶劑，使溶液濃縮，溶質(zhì)析出形成晶體。色譜分離技術(shù)利用物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)不同，使混合物中各組分分離的技術(shù)。廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析、生物化學(xué)、醫(yī)藥等領(lǐng)域?？捎糜诜蛛x和分析各種復(fù)雜混合物，如藥物、天然產(chǎn)物、環(huán)境污染物等。吸收和脫附吸收吸收是指一種物質(zhì)（吸收劑）將另一種物質(zhì)（被吸收物）從氣體或液體混合物中分離出來的過程，被吸收物進(jìn)入吸收劑的內(nèi)部，形成溶液或其他產(chǎn)物。脫附脫附是指將被吸收物從吸收劑中分離出來，使被吸收物恢復(fù)到氣體或液體狀態(tài)的過程，通常需要加熱、降低壓力、改變?nèi)軇┑仁侄巍ｋx心分離利用密度差異離心分離是基于物質(zhì)密度的差異進(jìn)行分離的一種方法。高速旋轉(zhuǎn)通過高速旋轉(zhuǎn)，密度較大的物質(zhì)會(huì)沉降到離心管的底部，而密度較小的物質(zhì)則留在上層。廣泛應(yīng)用離心分離技術(shù)在生物學(xué)、化學(xué)、醫(yī)藥等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。過濾分離過濾分離原理利用混合物中不同物質(zhì)的顆粒大小差異進(jìn)行分離。過濾分離的應(yīng)用廣泛應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)、工業(yè)生產(chǎn)和日常生活。過濾分離的例子過濾自來水、制作咖啡、分離泥沙和水。小結(jié)與思考知識(shí)回顧通過學(xué)習(xí)，