第二节 原子的构成
1. 原子的构成
原子一般是由质子、中子和电子构成,有的原子不一定有中子,质子数也不一定等于中子数。 原子的种类由核电荷数(质子数)决定。 2. 构成原子的各种粒子间的关系
在原子中,原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数。
由于原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷的电量相等,电性相反,所以原子整体不显电性。
3. 相对原子质量
一个原子的实际质量(kg) 相对原子质量?1标准碳原子的质量(kg)?12相对原子质量≈质子数+中子数
离子
1. 核外电子的排布
① 电子分层排布,且离核越近能量越低,离核越远能量越高 ② 最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时,不超过2个)。 2. 原子结构示意图:一个氯原子的原子结构示意图如下
弧线表示电子层
+17 2 8 7 弧线上的数字表示该层填充的电子数
表示原子核和核内质子数
3. 元素的种类
① 金属元素:原子的最外层电子数一般少于4个(是不稳定结构),在化学变化中易失去最外层电子,而使次外层成为最外层,形成稳定结构。
② 非金属元素:原子的最外层电子数一般多于或等于4个(是不稳定结构),在化学变化中易获得电子,而使最外层达到8电子的稳定结构。
③ 稀有气体元素:原子的最外层有8个电子(He为2个),为相对稳定结构。 最外层电子元素类别 得失电子趋势 性质 结论 数 易失去最外层电子(形成阳金属元素 <4 离子) 易获得电子使最外层达到8易发生化学反应 元素的化学性非金属元素 ≥4(H:1) 电子的稳定结构(形成阴离质由最外层电子) 子数决定。 稀有气体元难得失电子(为相对稳定结极难发生化学反=8(He:2) 素 构) 应 4. 离子的形成:带电的原子或原子团叫做离子。 在化学反应中,金属元素原子失去最外层电子,非金属元素原子得到电子,从而使参加反应的原子带上电荷。
带电荷的原子叫做离子。带正电荷的原子叫做阳离子,带负电荷的原子叫做阴离子。 阴、阳离子由于静电作用互相吸引,结合形成稳定的、不带电性的化合物。
5. 离子内质子数不等于核外电子数,离子的最外层电子一般是8(氢是0)个电子的稳定结构。
6.
1.
2.
3. 4. 5.
6.
7.
原子通过得失电子变成离子,离子也可以通过得失电子变回原子。 离子符号
离子符号表示的意义:Mg2+表示1个镁离子带2个单位的负电荷。2O2-表示2个氧离子。 离子符号只有微观含义,没有宏观含义。
第三节 元素
定义:元素就是具有相同电荷数(即核内电子数)的一类原子的总称。 元素与原子的区别和联系: 元素 原子 只表示一类原子的总称;只表示种类,不原子是微观概念,既表示种类,又表示数论个数,是宏观概念 量含义 区别 化学变化中元素种类不变,但形态可能变化学变化中,原子种类和数量不变,但最化 外层电子数可能变化 联系 元素是同一类原子的总称,原子是构成元素的基本单元 元素之最 地壳中含量(质量分数)排在前五位的元素:氧、硅、铝、铁、钙 生物细胞中含量最多的元素:氧 人体中含量最多的金属元素:钙
元素的分类:金属元素、非金属元素、稀有气体元素
元素符号:元素用元素符号表示。元素符号是用元素拉丁文名称的第一个字母表示的,如果第一个字母相同,则再附加一个小写字母加以区别。
元素符号的意义:元素符号不仅表示一种元素,还表示这种元素的一个原子。如果物质由原子构成,元素符号还可以表示一种物质。
如果元素符号前加上系数,就只表示该原子的个数,只具有微观意义。
如:H表示氢元素、1个氢原子。2H表示2个氢原子。Cu表示铜元素、一个铜原子、金属铜。 描述物质宏观组成和微观构成:
① 宏观组成(描述物质的组成时用元素叙述):铁是由铁元素组成的。二氧化碳是由碳元素、氧元素组成的。
② 微观构成(描述物质的构成时用分子、原子、离子叙述)铁是由铁原子构成的。二氧化碳是由二氧化碳分子构成的。
(描述分子的构成时用原子叙述)1个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成的。 元素周期表:元素周期表的每一横行叫做一个周期,共7个周期;每一纵行叫做一个族,共16个族。
周期的变化规律:同一周期元素的原子的电子层数相等,同一族的元素的原子最外层电子数相等,同一族的元素化学性质相似
第四单元 自然界的水 第一节 爱护水资源
一、 水资源现状
1. 地球表面约71%被水覆盖着。但淡水只约占全球水储量的2.53%,其中大部分还分布在两极
和高山的冰雪及永久冻土,难以利用;可利用的只约占其中的30.4%。 2. 我国水资源的现状是分布不均,人均不足。
3. 水资源紧张的原因:一方面人类生活、生产的用水量不断增加,另一方面未经处理的废水、废
物和生活污水的任意排放及农药、化肥的不合理施用等造成的水体污染,加剧了可利用水的减少,使原本已紧张的水资源更显短缺。
二、 爱护水资源——一方面要节约用水,另一方面要防止水体污染 1. 节约用水的一些具体措施:
a) 提高水的利用效率。
b) 使用新技术,改革工艺和改变习惯。 c) 污水处理之后,循环利用。 d) “一水多用”,如使用“中水”(生活污水处理后,达到一定水质标准的非饮用水)洗车、
使用淘米水浇花等。
2. 防止水体污染的一些具体措施:
a) 不使用含磷洗衣粉。
b) 工业“三废”要进行综合利用和经处理后再排放。 c) 农业上提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药。 d) 以预防为主,治理为辅。
第二节 水的净化
一、 水的净化方法
1. 过滤:把不溶于液体的固体物质与液体分离。
2. 吸附沉降:常用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降。
? 明矾是一种常用的净水剂,它溶于水后生成的胶状物可以对悬浮杂质吸附沉降,以达到净水的目的。
? 活性炭具有疏松多孔的结构,可以吸附水中的悬浮物,也可以吸附溶于水的色素和异味。但需要注意的是,活性炭不能吸附钙、镁化合物,活性炭不能降低水的硬度。 ? 活性炭净水器的入水口在净水器的下面,可以使净水效果更好。
3. 蒸馏:除去水中可溶性杂质的方法,净化程度相对较高,得到的蒸馏水可以看成是纯净物。 4. 杀菌:在水中加入适量的药物进行杀菌、消毒
5. 净化程度从高到底以此为:蒸馏、过滤、吸附沉淀、静置沉淀
6. 自来水厂净水时,需要经过沉淀、过滤、吸附、投药消毒的步骤,但是没有蒸
馏和煮沸的步骤。在净化水的方法中,只有投药消毒属于化学变化,其余都属于物理变化。
二、 过滤(见下图)
【实验器材】带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯 【注意事项】
1. 操作时注意“一贴、二低、三靠”。
“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁,用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间没有气泡(保证过滤效率)。 “二低”:滤纸低于漏斗边缘、滤液低于滤纸边缘(否则被过滤的液体会直接从滤纸与漏斗之间的间隙流到漏斗下的接受器中,使滤液浑浊)。 “三靠”:烧杯紧靠玻璃棒(玻璃棒的作用:引流)、玻璃棒紧靠三层滤纸、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁(使滤液沿烧杯壁流下,防止滴下的液滴四处迸溅)。
过滤时先过滤上层清液,后过滤下层浊液。若先过滤下层浊液,滤纸上将会残留着大量不溶性杂质,再过滤上层清液时,不溶物会阻碍清液的通过,影响过滤速度。
2. 如果两次过滤之后滤液仍然浑浊,原因可能是滤纸破损或过滤时液面高于滤纸边缘。 三、 硬水的软化
1. 硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。
软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。
2. 硬水和软水的区分方法:分别取少量的软水和硬水于试管中,滴加等量的肥皂水,振荡。有较
多泡沫产生的水是软水;泡沫很少,产生浮渣的水是硬水。 3. 硬水的软化方法:煮沸和蒸馏。日常生活中常用的是煮沸
第三节 水的组成
氢气
1. 物理性质:无色无味的气体,难溶于水。密度比空气小,是相同条件下密度最小的气体。 2. 化学性质:
可燃性错误!未找到引用源。:氢气+氧气
水 H2+O2
H2O
氢气燃烧时发出淡蓝色火焰,放出热量,并有水珠产生。 ? 在点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。 ? 可燃性气体的验纯方法:用排水法收集一试管可燃气体,用拇指堵住试管口移近火焰点燃。
如果气体较纯,气体将会安静地燃烧,并发出“噗”声;如果气体不纯,会发出尖锐爆鸣声。
? 如果验纯时发现气体不纯,需要再收集再检验时,必须对试管进行处理(用拇指在试管口
堵住一会或更换试管),以免发生爆炸。
? 检验:点燃。纯净的氢气能够安静地燃烧,发出淡蓝色火焰;而不纯的氢气在燃烧时会发出
尖锐的爆鸣声。
3. 氢气被认为是最清洁的燃料。
4. 任何可燃气体或可燃的粉尘如果跟空气充分混合,遇火时都有可能发生爆炸。
一、 水的物理性质
纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道的液体。在101kPa时,水的凝固点是0℃,沸点是100℃,4℃时密度最大,为1g/mL。 二、 水的电解实验(实验装置如右图) 【实验现象】
① 通电后,电极上有气泡产生。通电一段时间后,两个试管内汇集了一些气体,与正极相连的试管内的气体体积小,与负极相连的试管内的气体体积大,体积比约为1:2,质量比约为8:1。
② 与正极相连的试管内的气体可以使带火星的木条复燃;与负极相连的试管内的气体移近火焰时,气体能够燃烧,火焰呈淡蓝色。 【实验结论】
① 水在通电的条件下,发生了分解反应,生成氢气和氧气:水氢气+氧气 H2O② 水是由氢、氧两种元素组成的(在反应前后,参与反应的元素种类没有变化); ③ 化学反应中,分子可分,原子不可分。 【注意事项】
① 通电时,必须使用直流电。
② 预先在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸可以增强水的导电性。 ③ 负极产生的是氢气,正极产生的是氧气。 三、 物质的分类
混合物 单质(由同种元素组成的纯净物) 纯净物
化合物(由不同种元素组成的纯净物)
H2+O2;
物质
氧化物(由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素的是氧化物)
酸、碱、盐、有机物
第四节 化学式与化合价
1. 化学式:用元素符号和数字组合来表示物质组成的式子。 2. 化学式(如H2O)的意义:
表示一种物质(宏观意义)——表示水这种物质;
表示一个分子(微观意义)——表示1个水分子;
表示某物质是由什么元素组成的(宏观意义)——表示水是由氢元素、氧元素组成; 表示某物质是由什么粒子构成(微观意义)——表示水由水分子构成;
表示某物质的分子由什么粒子构成(微观意义)——表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成;
3. 化学式的写法:
金属单质、稀有气体单质、其他由原子构成的物质——直接用元素符号表示(如Fe、Al)
常温下为固态的非金属单质——用元素符号表示(如S、P、C)
由双原子分子或多原子分子构成——在元素符号右下角标出原子个数(如O2、H2、Cl2)
单质
纯净物 正价元素或原子团写在前,负价元素或原子团写在后(特例:NH3氨气、CH4甲烷)。
化合物 在元素符号右下角写出该种元素的原子数目,所有元素的原子个数比为最简比(特例:
H2O2)。当原子团不是一个时需要加括号,把个数写在括号的右下角(1省略不写)。
书写化合物的化学式时,首先要弄清以下两点:
① 这种物质由哪种元素组成;
② 化合物中各元素的原子个数比是多少。
4. 化合价:元素化合价是一个原子在化合时表现出来的性质。在元素符号或原子团的上方标出化
合价,“+”、“-”写在前,数字写在后。