第三单元物质构成的奥秘
课题一分子和原子
一、原子的构成(1)原子结构示意图的认识(2)在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数(3)原子的质量主要集中在原子核上。(4)三决定:决定元素化学性质:最外层电子数决定元素种类:质子数(核电荷数)决定原子的质量:原子核(5)相对原子质量≈质子数+中子数说明:最外层电子数相同,其化学性质不一定都相同(Mg,He最外层电子数为2);最外层电子数不同,其化学性质有可能相似(He,Ne均为稳定结构)二、元素1、定义:具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称。注意:*一种元素与另一种元素的本质区别:质子数不同。*由同种元素组成的物质不一定是单质。(如由O2、O3组成的混合物或金刚石与石墨的混合物)不可能是化合物。2、表示方法:元素符号(拉丁文名称的第一个字母大写)a、书写方法:b、意义(1)表示某种元素,如:O氧元素(2)表示该种元素的一个原子,如:O一个氧原子注意:*有些元素符号还可表示一种单质,如Fe、He、C、Si*在元素符号前加上数字后只能有微观意义,没有宏观意义,如3O:只表示3个氧原子c、有关元素周期表*发现:门捷列夫*排列依据(1)7横行(7个周期):各周期电子层数相同,核电荷数逐渐增加(2)18纵行(16族):各族最电外层电数相同,电子层数逐渐增加(化学性质相似)*注:原子序数=质子数d、分类:金属元素:如Mg、Al,最外层电子数特点:4非金属元素:如N、C,最外层电子数特点:≥4稀有气体元素:如He、Ne,最外层电子数特点:2或8e、元素之最:地壳:O、Si、A1、Fe细胞:O、C、H3、离子:带电的原子或原子团(1)表示方法及意义:如Fe3+,一个铁离子带3个单位正电荷(2)离子结构示意图的认识当原子数≠电子数时,为离子结构示意图;当质子数=电子数时,为原子结构示意图当质子数>电子数时,则为阳离子,如Al3+当质子数<电子数时,则为阴离子,如O2﹣同种元素的原子与离子比较:①质子数相等;②电子数及最外层电子数不同;③电子层数可能相同。(3)与原子的区别与联系粒子的种类原子离子阳离子阴离子区别粒子结构质子数=电子数质子数>电子数质子数<电子数粒子电性不显电性显正电性显负电性符号用元素符号表示用阳离子符号表示用阴离子符号表示三、物质的组成的表示:1、化合价a、写法及意义Mg:镁元素,化合价为+2价;MgCI2:氯化镁中镁元素化合价为+2价b、几种数字的含义Fe2+:每个亚铁离子带两个单位正电荷;3Fe2+:3个亚铁离子2H2O两个水分子,每个水分子含有2个氢原子c、化合物中各元素正、负化合价的代数和为零d、化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的性质,所以单质分子中元素化合价为02、化学式(1)写法:A、单质:金属、稀有气体及大多数固态非金属通常用元素符号表示它们的化学式;而氧气、氢气、氮气、氯气等非金属气体的分子由两个原子构成,其化学式表示为O2、H2、N2、C12。B、化合物:正价在前,负价在后(NH3,CH4除外)(2)计算:a、计算相对分子质量=各元素的相对原子质量×原子个数之和b、计算物质组成元素的质量比:相对原子质量×原子个数之比c、计算物质中某元素的质量分数第四单元自然界的水一、水1、水的组成:(1)电解水的实验A.装置:水电解器B.电源种类:直流电C.加入硫酸或氢氧化钠的目的:增强水的导电性D.化学反应:产生位置:负极正极体积比:2:1质量比:1:8E、检验:O2:出气口置一根带火星的木条,木条复燃H2:出气口置一根燃着的木条,气体燃烧,产生淡蓝色火焰(2)结论:①水是氢、氧元素组成的;②一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的;③化学变化中,分子可分而原子不可分。例:根据水的化学式H2O,你能读到的信息化学式的含义:H20①表示一种物质:水这种物质;②表示这种物质的组成:水是由氢元素和氧元素组成的;③表示这种物质的一个分子:一个水分子;④表示这种物质的一个分子的构成:一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。2、水的化学性质3、水的污染:(1)水资源A.地球表面71%被水覆盖,但供人类利用的淡水小于1%;B.海洋是地球上最大的储水库。海水中含有80多种元素。海水中含量最多的物质是H2O,最多的金属元素是Na,最多的元素是O。C.我国水资源的状况分布不均,人均量少。(2)水污染A、水污染物:工业“三废”(废渣、废液、废气);农药、化肥的不合理施用、生活污水的任意排放;B、防止水污染:工业三废要经处理达标排放、提倡零排放;生活污水要集中处理达标排放、提倡零排放;合理施用农药、化肥,提倡使用农家肥;加强水质监测。(3)爱护水资源:节约用水,防止水体污染。4、水的净化(1)水的净化效果由低到高的是静置、吸附、过滤、蒸馏(均为物理方法),其中净化效果最好的操作是蒸馏;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。(2)硬水与软水A.定义:硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水,软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。B.鉴别方法:用肥皂水,有浮渣产生或泡沫较少的是硬水,泡沫较多的是软水。C.硬水软化的方法:蒸馏、煮沸D.长期使用硬水的坏处:浪费肥皂,洗不干净衣服;锅炉容易结成水垢,不仅浪费燃料,还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。5、其他水是最常见的一种溶剂,是相对分子质量最小的氧化物。水的检验:用无水硫酸铜,若由白色变为蓝色,说明有水存在;水的吸收:常用浓硫酸、生石灰、固体氢氧化钠、铁粉。二、氢气H21、物理性质:密度最小的气体(向下排空气法);难溶于水(排水法)2、化学性质(1)可燃性(用途:高能燃料;氢氧焰焊接,切割金属)(2)点燃前,要验纯现象:发出淡蓝色火焰,放出热量,有水珠产生。(3)还原性(用途:冶炼金属)现象:黑色粉末变红色,试管口有水珠生成(小结:既有可燃性,又有还原性的物质H2、C、CO)3、氢气的实验室制法不可用浓盐酸的原因:浓盐酸有强挥发性;不可用浓硫酸或硝酸的原因:浓硫酸和硝酸有强氧化性。4、氢能源三大优点:无污染、放热量高、来源广三、分子与原子分子原子定义分子是保持物质化学性质最小的微粒原子是化学变化中的最小微粒。性质体积小、质量小;不断运动;有间隙联系分子是由原子构成的。分子、原子都是构成物质的微粒。区别化学变化中,分子可分,原子不可分。化学反应的实质:在化学反应中,分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。四、物质的组成、构成及分类第五单元化学方程式课题1质量守恒定律一、质量守恒定律1、内容:参加化学反应的各物质质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。注意:(1)质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化。(2)没有参加反应的和不是生成的物质不能计入质量总和。2、质量守恒的原因:原子的种类、原子的数目、原子的质量在化学反应前后,都没有改变。3、设计实验验证质量守恒定律时,有气体参加或生成的反应必须在密闭容器中进行;没有气体参加或生成的反应则可在敞口容器中进行。4、化学反应前后一定改变的有:物质的种类、分子的种类。化学反应前后一定不改变的有:原子的种类、原子的数目、原子的质量、元素的种类、元素的质量、物质的质量和。化学反应前后可能改变的有:分子的数目、元素的化合价。2.3克某物质在氧气中充分燃烧,生成4.4克二氧化碳和2.7克水,则该物质的组成中一定含有元素。二、化学方程式1、定义:用化学式来表示化学反应的式子。2、化学方程式的意义:■质的意义:表示反应物、反应条件、生成物。■量的意义:表示参加反应的各物质和生成的各物质的质量比。■微观意义:表示各反应物及各生成物之间的微粒个数比。■种类读法:碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳。■质量读法:每12份质量的碳和32份质量的氧气完全反应,生成44份质量的二氧化碳。■个数读法:每1个碳原子和1个氧分子反应,生成1个二氧化碳分子。课题2如何正确的书写化学方程式一、书写化学方程式要遵守的原则:(1)要遵守客观事实;(2)要遵守质量守恒定律。二、书写化学方程式的步骤:一写二配三注四改。二配:配平,使每种原子在等号两边的个数相等。三注:注明条件、气体符号“↑”和沉淀符号“↓”。◆配平方法:定1法三、判断化学方程式正误的标准:1、看化学式是否正确;是否符合客观事实。2、看是否遵守质量守恒定律,即是否配平。3、看条件和气体符号“↑”、沉淀符号“↓”标注是否正确。课题3利用化学方程式的简单计算一、计算的依据化学反应中各物质的质量比为定值,且等于化学方程式中的相对分子质量之比。注意:相对分子质量必须乘化学计量数。二、计算的步骤1、设未知量。注意:未知量不能带单位,且要指明未知量所代表的物理量。2、写出化学方程式。注意:只能是该题所涉及的化学方程式。3、列出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量。注意:①找准已知量、未知量对应的化学式。②已知量必须带单位,未知量不能带单位。③相对分子质量写在上,质量写在下。4、列比例式,求解。注意:①列比例式既可以横比,也可以纵比。②列式和求解过程中已知量都要带单位。③按要求保留小数位数,未指明时,一般保留至小数点后一位。5、简明地写出答。三、注意:混合物的质量不能带入方程式计算。1、反应物或生成物不纯时,必须乘以纯度。2、若反应物中无气体,而生成物中有气体时,反应前后混合物的质量差就是气体质量,再用气体质量作为已知量来求未知量。第六单元碳和碳的化合物课题1金刚石、石墨、C60一、碳的单质1、金刚石物理性质:透明,最硬、不导电。用途:钻头、刻刀、钻石。2、石墨物理性质:深灰色、不透明、很软、能导电、有润滑性。用途:作铅笔芯、电极、润滑剂。注意:含石墨晶体的还有木炭、焦炭、活性炭、炭黑,均为混合物。3、C60由C60分子构成,很稳定,应用于材料科学,超导体。4、注意:a.碳元素组成的单质有金刚石、石墨、C60,其中金刚石、石墨是由碳原子构成的,C60是由分子构成的。b.金刚石、石墨、C60的化学性质相同,物理性质不同。物理性质不同的原因是由于碳原子的排列方式不同。c.木炭与活性炭有吸附性,可吸附色素、毒气、异味。二、碳的化学性质1、常温下很稳定。稳定性属于化学性质。木炭还原氧化铜实验①现象:黑色粉末变为红色,石灰水变浑浊。②实验结束时,要先将导管移出水面,再停止加热,以防止石灰水倒流,引起试管炸裂。③同时要防止空气进入将生成的铜氧化。4、(1)氧化反应:物质与氧发生的反应叫氧化反应。还原反应:含氧化合物中的氧被夺去的反应叫还原反应。(2)反应中夺取氧的物质具有还原性,是还原剂,发生氧化反应。反应中失氧的物质具有氧化性,是氧化剂,发生还原反应。(3)常见还原剂:木炭、一氧化碳、氢气三、碳的用途:作燃料、冶炼金属。课题2二氧化碳制取的研究CO2的实验室制法1、药品:大理石或石灰石、稀盐酸3、发生装置要点:长颈漏斗下端管口要伸入液面下;导气管伸出橡皮塞少许。收集装置要点:只能用向上排空气法收集。◆排空气法收集气体时导管末端要伸入集气瓶底部。4、步骤:(1)连接装置,检查气密性。教材P图6-12发生装置气密性的检查方法:用弹簧夹夹住橡皮管,往长颈漏斗中加水;若长颈漏斗中形成水柱,且保持液面不下降,则不漏气。(2)装入药品,先加固体,再加液体。(3)收集气体。5、检验CO2的存在:将气体通入澄清石灰水,若变浑浊,则证明是CO2。检验CO2是否收集满:将燃着的木条放在集气瓶口,若熄灭,则集满。注意:(1)制取CO2不用浓盐酸。因为浓盐酸有很强的挥发性,挥发出的HCl会使制的CO2不纯。(2)制取CO2不用硫酸,因为生成的CaSO4微溶于水,覆盖在CaCO3表面,阻止反应继续进行。(3)制取CO2不用NaCO3,因为反应太剧烈,不易控制。(4)Ca(OH)2的名称:化学名称为氢氧化钙,俗名为熟石灰,Ca(OH)2的水溶液叫石灰水。(5)实验室制取气体的发生装置由反应物的状态和反应条件决定。①固体与固体加热则与氯酸钾制氧的发生装置相同。②固体与液体不加热则与过氧化氢制氧的发生装置相同。二、CO2的工业制法课题3二氧碳和一氧化碳一、二氧化碳1、物理性质:无色、无味、密度比空气大、能溶于水、干冰能升华。2、化学性质(1)一般情况下,不能燃烧,不能支持燃烧,不供给呼吸。(三不)3、CO2的用途:①干冰可作制冷剂和人工降雨剂。②灭火。③气体肥料。④植物光合作用的原料。⑤化工原料。4、温室效应造成温室效应的气体:CO2、O3、CH4、氟氯代烷等。防止措施:①用清洁能源代替化石燃料;②植树造林,禁止乱砍滥伐。5、CO2灭火的原因:①不能燃烧;②不能支持燃烧;③密度比空气大。二、一氧化碳1、物理性质:无色、无味、难溶于水、密度比空气略小。注意:CO只能用排水法收集,不能用排空气法收集。2、化学性质(2)毒性。煤气中毒的原因:一氧化碳与人体中的血红蛋白结合,使血红蛋自不能很好地与氧气结合,造成人体缺氧。注意:①冬天用煤火取暖时,一定要装烟囱,并且注意通风。②家用煤气(含一氧化碳)发生泄漏时,应该立即关闭阀门,开窗通风;一定不能点火、开灯、打电话。注意:①该实验开始时,要先通CO再加热,以防爆炸。②该实验结束时,要先停止加热,试管冷却后,再停止通CO,以防生成的铜被空气氧化。③尾气中CO的必须处理,防止污染空气处理方法:点燃或用气球收集。3、用途:①作燃料;②冶炼金属。4、注意:第七单元燃料及其利用课题1燃烧与灭火一、燃烧的条件1、燃烧的概念:可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。其中,“可燃物与氧气”是燃烧的反应物,“发光、放热”是燃烧的现象,“氧化反应”是燃烧的本质。2、燃烧的条件:①可燃物。②氧气(或空气)。③达到可燃物的着火点。注意:燃烧的三个条件缺一不可;可燃物着火点是不可改变的。二、灭火的原理1、清除可燃物或将可燃物与其他物品隔离。2、隔绝氧气(或空气)。3、使温度降到着火点以下。注意:灭火的三种原理,任何一种均可灭火。3、常见灭火器①干粉灭火器:用于扑灭一般失火以及油、气燃烧引起的火灾。②二氧化碳灭火器:扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器着火。③水基型灭火器:用于扑灭棉布、木材等的失火。4、着火的森林中,砍出隔离带的目的:隔离可燃物。5、用水灭火的原理:将温度降到可燃物的着火点以下。三、易燃物和易爆物的安全知识1、爆炸的条件:可燃物在有限空间内急速燃烧。爆炸的原因:聚集大量的热,使气体迅速膨胀,引起爆炸。2、油库、面粉加工厂、纺织厂、煤矿的矿井内,标有“严禁烟火”的目的:防止可燃性气体或粉尘与空气的混合物遇明火发生爆炸。3、爆炸有物理爆炸(如气球爆炸、锅炉爆炸)和化学爆炸(如瓦斯爆炸)之分。课题2燃料的合理利用与开发一、化学反应中的能量变化1、化学反应中伴随着能量变化,通常表现为热量变化。(1)大部分反应放热。如:所有的燃烧反应、金属与酸的反应中和反应等。(2)部分反应吸热。如:需要持续不断加热才能发生的反应,都为吸热反应。判断方法:反应条件为“△”或“高温”的。如:木炭与二氧化碳、碳酸钙高温分解等反应。2、人类对能量的利用生活燃料的利用、利用爆炸产生的能量、利用食物在体内反应放出的能量等。二、化石燃料的利用化石燃料包括:煤、石油、天然气。均为混合物,都是不可再生能源。1、煤:主要含碳元素。称为“工业的粮食”。煤的干馏:将煤隔绝空气加强热;干馏属于化学变化。“煤气”的主要成分:H2、CH4、CO。煤气中毒就是CO中毒。区别水煤气的成分:H2、CO。2、石油:主要含碳、氢元素。称为“工业的血液”。石油不能直接作燃料。石油的分馏属于物理变化。石油产品(如:汽油、煤油,柴油等)均为混合物。3、天然气是清洁能源,但不是绿色能源。天然气或沼气或瓦斯的主要成分为:CH4(甲烷)物理性质:无色、无味、难溶于水、密度比空气小。注意:防止瓦斯爆炸的措施为通风、禁止烟火。4、可燃冰:可燃冰与冰、干冰是不同的物质,可燃冰是混合物,是不可再生能源。5、燃料充分燃烧的条件:要有足够的空气;燃料与空气要有足够大的接触面。6、燃料不充分燃烧的危害:①燃料利用率低,浪费资源;②产生CO、黑烟等污染空气。三、使用燃料对环境的影响1、燃料燃烧产生的主要污染物:(1)杂质如硫等燃烧,产生空气污染物如二氧化硫等。(2)燃料燃烧不充分,产生CO等。(3)未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排到空气中形成浮尘。2、煤的燃烧:产生的SO2、NO2等与雨水作用形成酸雨。(1)酸雨的危害:①使土壤酸化,破坏土壤;②影响作物生长;③危害人体健康;④腐蚀建筑。(2)防止酸雨的措施:①使用脱硫煤;②用清洁能源代替煤。3、汽车用燃料的燃烧◆尾气污染物:CO、C、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物、烟尘四、能源的利用和开发1、乙醇①俗名:酒精;化学式:C2H5OH。②物理性质:无色、有气味易挥发。④用途:做燃料,如乙醇汽油。汽车使用乙醇汽油优点:可节省石油资源;可减少汽车尾气的排放。2、氢气④氢能源的优点燃烧放出的热量多;燃烧产物无污染;可再生能源,且来源广。⑤在生产和生活中大量使用氢能源的困难之处:氢气制取成本高、贮存困难。3、其它新能源:太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能。马不停蹄·期末复习小羌综合整理,编辑:三仰学堂·干货街今天你逛了没有期待同学们在下方留言“每日打卡”,让我看到你们的坚持!悄悄问下你们,最近在家学习,想看什么样的文章和学习资料呢?▼更多学习资料扫描下方