《第3章 物质构成的奥秘》 复习纲要
一.物质的构成(从微观世界观察物质)
1.微观粒子所具有的性质
(1)物质是由极其微小的、肉眼看不见的微粒构成的
A.物质可以无限可分;
B.物质是由极其微小的微粒构成的,质量小,体积小;
C.不同的物质由不同的微粒构成,具有不同的化学性质,即:构成物质的微粒能保持物质的化学性质;
D.构成物质的微粒不能保持物质的物理性质,物理性质是由大量微粒体现的。
(2)构成物质的微粒是在做不停的无规则运动。
A.构成物质的微粒是不断运动的;
B.不同微粒的运动情况有所不同(有的物质易挥发,有的物质不易挥发);
C.微粒的运动速率与温度有关,温度越高,运动速率越大。
(3)构成物质的微粒间具有间隙
A.不同种物质的微粒间隙有所不同
B.同种物质时,液体、固体微粒间隙小,而气体间隙大
C.温度升高,微粒间的间隙增加
例题1:为了证明微粒间存在间隔,某初三学生设计用等体积的水和无水酒精混合来证明。
(1)可是在他面前有一容量瓶和一集气瓶,请你帮助他选择合适的仪器,并说明原因。
答:应选择容量瓶。因为容量瓶的颈部要比集气瓶的颈部要细的多,现象更为明显。
(2)在选择了容量瓶之后,并且做好标记后。分别倒入水和酒精,然后混合均匀一段时间观察液面。但是在加液体时应先倒入水,还是先倒酒精呢?为什么?
答案:应该先倒入水,再倒入酒精。因为酒精的密度小于水的密度,如果先倒酒精后再倒水时,由于重力作用,会有相当一部分的水分子进入酒精分子的间隙中,待混合后再观察,现象不明显。
2.常见的构成的微观粒子
(1)构成物质的微粒主要有分子、原子、离子等
注意:
A.分子与原子的本质区别:在化学变化中,分子肯定改变,而原子的种类和数目不变
B.离子包括带电的原子(单核离子)和原子团
C.氧气是由氧分子构成的,二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,而氯化钠是由氯离子和钠离子构成的
物质的化学性质是由构成该物质的微粒保持或体现的。
(2)原子的构成
A.原子的构成情况:
注意:并非所有的原子都具有质子、中子和电子,如氢原子中无中子。
原子核居于原子的中央,电子在核外很大的空间中作高速无规则的运动(速率接近光速)
由于原子核也是微粒,它也是在不断运动
B.电性关系:
不带电的微粒:中子、原子(分子);
带负电荷的微粒:电子;
带正电荷的微粒:原子核、质子
C.电量关系:
1个质子带一个单位的正电荷;1个电子带一个单位的负电荷;
在原子中:质子数 = 核外电子数 = 核电荷数 = (原子序数)
(原子核所带的电荷) (元素周期表中的序号)
核电荷数是由质子数决定的,在原子中质子数和电子数相等。
例题:一个SO42-离子中,含有____个原子,____个原子核,_____个质子,_____个电子,____个____电荷。
答案:5;5;48;50;2;负
例题:物质的宏观性质是由其微观结构决定的。请你通过已学的知识解释如下一些现象:
(1)O2与CO2的化学性质不同:分子的结构不同
(2)Na与Na+的化学性质不同:原子最外层电子数不同
(3)C与Si的化学性质相似:原子最外层电子数相同
(4)F和Na的化学性质不同:原子的最外层电子数不同
(5)金刚石与石墨都是碳元素组成的单质,化学性质相同,但是物理性质却相差很大。碳原子的排列方式不同
二.物质的组成(宏观角度)
1.物质是由元素组成的
(1)元素的种类是由原子的质子数决定
(2)元素的分类:金属元素、非金属元素
(3)元素的表示方式:元素符号
(4)元素在自然界的分布
A.地壳中含有最多的元素:氧(O),其次依次为硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、钙(Ca)等;
B.海洋中元素含量最多的是氧(O),其次是氢(H);
C.人体中元素含量最多的是氧(O),其次依次为碳(C)、氢(H)、氮(N);
D. 太阳中最丰富的元素是氢(H),其次是氦(He);
F.地核中主要含有的元素铁(Fe),其次是镍(Ni);
G.大气中含量最多的元素是氮(N),其次是氧(O);
H.宇宙中含量最多的元素是氢(H)
(5)元素与人体健康
A.人体中含有的微量元素起了不可缺少的作用
如:缺钙可能造成骨骼疏松,畸形;缺锌可能造成发育停滞,智力低下,甚至侏儒症;缺碘会的甲状腺肿大;缺铁、钴易得缺铁性贫血症等。
B.人体中的微量元素也不可过多摄入
如:吸收过多的钙,可能造成白内障、动脉硬化;吸收过多的碘容易形成甲亢;吸收过量的能够防癌的硒元素,也会导致致癌。
C.人体有害的元素
在日常生活中,对我们人体有害的元素,主要是铅(Pb)、汞(Hg)、砷(As)等。
2.物质的分类
注意:常错易错点
(1)“混合物”与“化合物”混淆;
(2)“氧化物”与“含氧化合物”的概念不清,造成氧化物无法正确分辨;
例题:
三.化学基本用语的使用
1.元素符号
(1)规范书写常见的元素符号:
A.书写规范:国际上统一采用元素的拉丁文名称的第一个字母,如第一个字母相同时,就在其右侧附加一个小写字母。如:H(氢)、He(氦)、Hg(汞)等
(2)常见的元素名称及符号:
名称 |
符号 |
名称 |
符号 |
名称 |
符号 |
名称 |
符号 |
氢 |
H |
碳 |
C |
氮 |
N |
氧 |
O |
钠 |
Na |
镁 |
Mg |
铝 |
Al |
硅 |
Si |
磷 |
P |
硫 |
S |
氯 |
Cl |
钾 |
K |
钙 |
Ca |
锰 |
Mn |
铁 |
Fe |
铜 |
Cu |
锌 |
Zn |
碘 |
I |
汞 |
Hg |
银 |
Ag |
钡 |
Ba |
氦 |
He |
氖 |
Ne |
锡 |
Sn |
(3)易错点:
Cu(铜)与Ca(钙);Co(钴)与CO(一氧化碳);Ag(银)与Hg(汞)
Mn误写为MN或MN;汞误写成“贡”;“锰”误写为“猛”;
(4)离子符号的书写:
只需在元素符号的右上角,先写数字,再标电性,若电荷数为1,数字“1”一定要省略,如:Na+
金属离子一般只有正价离子,如铁离子Fe3+,非金属离子一般是负价离子,如硫离子S2-(除H+);
注意:易错点:Na1+,Fe+2等
(5)元素符号的意义:既可以表示一种元素,又可以表示这种元素的一个原子
A.如元素符号:O
表示的意义有2种:氧元素(宏观含义);一个氧原子(微观含义)。
B.如元素符号:Fe
表示的意义有3种:铁元素(宏观含义);一个铁原子(微观含义);铁单质(物质)
类似于Fe,还有些元素符号,其单质的化学式可用单个元素符号表示,则其元素符号所表示的意义就有3种:某种元素;某单质;某元素的一个原子。
C.如符号:3H
表示的意义只有1种:3个氢原子
当元素符号前的系数不等于1时,该符号不能表示宏观含义,只能表示微观含义,即N个某原子
2.根据常见化合价正确书写常见物质化学式
(1)化合价与元素的原子结构有关:
A.一般的元素来说,它的最高正价的数值正好等于这种元素的原子最高外层电子数;
B.常见的非金属元素中,最高正价与其最低价的绝对值之和为8。如:S的最高价为+6,负价为-2;
C.化合价是元素的性质
D.化合价的数值与原子的最外层电子数密切相关
E.离子的化合价的数值与其所带的电荷数相等
2.化合价规则:
(1)任何单质的元素化合价均为零;化合物中元素的化合价代数和为零;
(2)在化合物中,氧通常显-2价,氢通常显+1价,金属显正价,非金属通常显负价;
(3)在某个原子团离子中的元素化合价,则通过其各元素的化合价代数和等于其离子所带电荷数计算;
如计算SO42-中硫元素的化合价,可以根据计算式:x + 4(-2)= -2 故x=+6
(4)化合物中,计算某元素的化合价可以通过各个原子团分别计算,故同种元素在同种物质中的化合价可能会不同,如:NH4NO3中,NH4+中的氮元素为-3价,而NO3-中的氮元素为+5价;
3.常见元素及原子团的主要化合价:
名称 |
符号 |
化合价 |
名称 |
符号 |
化合价 |
名称 |
符号 |
化合价 |
名称 |
符号 |
化合价 |
钠 |
Na |
+1 |
镁 |
Mg |
+2 |
铝 |
Al |
+3 |
铁 |
Fe |
+2,+3 |
铜 |
Cu |
+2 |
锌 |
Zn |
+2 |
银 |
Ag |
+1 |
钡 |
Ba |
+2 |
氯 |
Cl |
-1 |
汞 |
Hg |
+2 |
氮 |
N |
-3 |
硫 |
S |
-2 |
氢氧根 |
OH |
-1 |
碳酸根 |
CO3 |
-2 |
硝酸根 |
NO3 |
-1 |
铵根 |
NH4 |
+1 |
硫酸根 |
SO4 |
-2 |
磷酸根 |
PO4 |
-3 |
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4.根据化合价写出化学式
(1)标注某元素的化合价时,务必要写在该元素符号的正上方,先标电性,后标数目,注意:“1”不可省略;
如 CuO +2表示在氧化铜中铜元素呈+2价
(2)一般来说,正价元素写在左边,负价元素写在右边;(也有特例:如NH3等)
(3)利用“十字交*法”,确定其右下侧的“数字”;
(4)利用“最小公倍数”约简其下标。
5.化学式表示的含义
(1)具体某种物质;(2)组成该物质的元素种类;(宏观)
(3)该物质所含元素的质量比;(质量)
(4)该物质所含各元素的原子个数比;(微观)
(5)该物质可能的所属类别。(分类)
例题:2003年10月15日,中国“神州五号”飞船载人航天取得成功。偏二甲肼是火箭推进器的常用燃料。根据偏二甲肼的化学式C2H8N2,你能知道哪些信息?
(1)____________________________________________________________;
(2)____________________________________________________________;
(3)____________________________________________________________;
(4)____________________________________________________________;
答案:(1)偏二甲肼是由碳、氢、氮三种元素组成的;
(2)一个偏二甲肼分子是由2个碳原子、8个氢原子和2个氮原子构成大;
(3)偏二甲肼中碳、氢、氮三种元素的质量比为6:2:7;
(4)偏二甲肼属于有机物。
四、根据化学式的计算
(1)某物质的相对分子质量的计算
将化学式中所有的原子的相对原子质量加和,即是该物质的相对分子质量
(2)计算化合物中的原子个数之比
在化学式中,元素符号右下角的数字就是表示该元素原子的个数,因此这些数字的比值就是化合物中的原子个数
(3)计算化合物中各元素质量之比
在化合物中,各元素质量之比就是各元素的原子个数与它的相对原子质量积之间的比值
(4)计算化合物中某一元素的质量分数
元素的质量分数(ω)= ×100%= ×100%
(5)计算一定质量的物质中某元素的质量
某元素的质量=物质的质量×该元素在物质中的质量分数
(6)有关化合物中元素的质量分数的计算
五.专题讨论:元素符号周围数字的含义
a:表示有a个R粒子(原子、分子或离子等) b:表示一个粒子中含有b个某原子
c:表示一个R离子带c个正(或负)电荷 d:表示(某化合物中)R元素的化合价为±d价
例题:1.写出下列各符号中“2”的含义
(1)2H;(2)H2;(3)2H+;(4)2CO;(5)CuO;(6)SO42-;
2.用化学符号表示:
(1)2个水分子;(2)4个亚铁离子;(3)3个汞原子;(4)6个硫离子;(5)氧化铁中铁元素的化合价
答案:
1.(1)2个氢原子;(2)1个氢分子中含有2个氢原子;(3)2个氢离子;(4)2个一氧化碳分子
(5)氧化铜中氧元素的化合价为+2价;(6)1个硫酸根离子带2个单位负电荷
2.(1)2H2O;(2)4Fe2+;(3)3Hg;(4)6S2-;(5)Fe2O3;
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