讲义3(物质构成的奥秘)

初中化学讲义——物质构成的奥秘1物质构成的奥秘1、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=核外电子数决定元素种类质子数（核电荷数）（3）原子的质量主要集中在原子核上三决定决定元素化学性质最外层电子数（4）相对原子质量≈质子数+中子数决定原子的质量原子核说明：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）2、元素（1）定义：具有相同核电荷数（质子数）的一类原子的总称*一种元素与另一种元素的本质区别：质子数不同注意：*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*注：原子序数=质子数d、分类e、元素之最：地壳：O、Si、Al、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注意：与原子示意图的区别：质子数=电子数则为原子结构示意图*原子数≠电子数为离子结构示意图（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+12282原子核核内质子数第一电子层最外层上有2个电子（带电）（不带电）电）（带电）原子原子核电子质子中子正负表示某种元素表示该种元素的一个原子金属元素：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8如O：氧元素一个氧原子7横行（7个周期）各周期电子层数相同，核电荷数逐渐增加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）质子数电子数：则为阳离子，如Al3+质子数电子数：则为阴离子，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电子层数可能相同初中化学讲义——物质构成的奥秘2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二、物质的组成的表示：1、化合价化合物均有固定的组成，即形成化合物的元素有固定的原子个数比，化学上用“化合价”表示原子间相互化合的数目。(1)化合价的一般规律：①化合价有正价和负价。a．氧元素通常显—2价；b．氢元素通常显+1价；c．金属元素跟非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价；d．一些元素在不同的化合物中可显不同的化合价。②在化合物里正、负化合价的代数和为0。③元素的化合价是元素的原子在相互形成化合物时表现出来的一种性质，因此，在单质分子里，元素的化合价为0。（2）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、Cl2。b化合物：正价在前，负价在后（NH3，CH4除外）（3）意义分类意义实例宏观①表示一种物质水①表不该物质组成元素水是由H、O两种元素组成的微观①表示物质的一个分子一个水分子②表示物质的分子每个水分于是由2个氢原子和1个氧原构成子构成（4）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（5）化合价口诀常用元素化合价歌：一价钾钠氯氢银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五价磷，铜一、二价记在心，二三铁，二四碳，硫二四六都齐全，2、化学式（2）意义：如化学式H2O的意义：4点化学式Fe的意义：3点(3)化学式的意义(以H2O为例)：3．化合价与离子符号的书写有一定的区别：化合价离子表示方法用＋1、＋2、－1、－2……表示标在元素符号的正上方(“1”不省)用＋、2＋、－、2－……表示标在元素符号右上角(“1”省去)实例＋1－1－1＋2Na、Cl、OH、CaNa＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－、SO42－联系与区别同种元素(或原子团)的化合价和离子电荷通常在数值上相等，位置不同，正、负号的写法不同。4．相对分子质量及其计算：（1）相对分子质量：（2）相对分子质量的计算：例：CaCO3的相对分子质量=CO(NH2)2的相对分子质量=初中化学讲义——物质构成的奥秘3（3）计算物质组成元素的质量比：例：H2O中各元素的质量比=NH4NO3中N、H、O各元素的质量比=（4）计算物质中某元素的质量分数：例：NH4HCO3中氮的质量分数=KClO3中氧的质量分数=CuSO4﹒5H2O中氧的质量分数=专题复习—物质构成的奥秘（一）物质的多样性从组成上区分纯净物和混合物、单质和化合物、有机物和无机物。用粒子的观点解释某些常见的现象。（二）微粒构成物质宏观物质都是由微观粒子构成的。1．分子、原子、离子都是构成物质的粒子它们之间的关系如下：2．原子的构成(1)质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子数，原子不显电性。(2)质子数+中子数＝相对原子质量(数值)，原子的质量主要集中在原子核上。(3)不是所有原子的原子核都有中子。(4)核外电子是分层排布的(认识原子结构示意图)。初中化学讲义——物质构成的奥秘43．分子和原子的本质区别(1)分子的定义：分子是保持物质化学性质的最小粒子。提示：分子在物理变化中不可分，分子间的距离可变化；分子在化学变化中可分，构成分子的原子可重新组合，构成新的分子。原子的定义：原子是化学变化中的最小粒子。提示：原子在化学变化中不可分，但原子可重新组合。(2)认识分子的主要性质，并能用分子的性质解释一些基本问题。a．分子的体积和质量都很小b．分子总是在不停地运动c．分子间有一定的间隔d．分子在化学变化中可分（三）化学元素1．定义：元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。已经发现的元素有一百余种。地壳里和生命细胞中含量最多的元素是氧。地壳里含量较多的元素还有：硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等；生命细胞中含量较多的元素还有：碳、氢、氮、钙、磷等。2．两个决定：在原子结构中，核内质子数决定元素的种类；最外层电子数主要决定元素的化学性质。3．元素的简单分类：金属元素、非金属元素和稀有气体元素。元素的简单分类最外层电子数化学性质金属元素一般为1～3个较易失电子形成阳离子非金属元素一般为5～7个较易得电子形成阴离子稀有气体元素8个(氦为2个)化学性质稳定4．一些常见元素的名称和符号5．提示：元素只论种类，不论个数。（四）物质组成的表示1．物质的构成2．物质组成的表示3．化学式：表示物质的组成。纯净物的组成是固定不变的，一种物质只有一个化学式。初中化学讲义——物质构成的奥秘54．化学式与化合价的关系根据化学式可以推算化合价，根据化合价可以书写化学式。（1）在单质里，元素的化合价为零。（2）在化合物里，正负化合价的代数和为零。5．化学式的涵义（以H2O为例）可以从宏观和微观来理解它的涵义。宏观：（1）表示水这种物质。（2）表示水是由氢元素和氧元素组成的。（3）表示水中氢元素和氧元素的质量比为1∶8。微观：（1）表示一个水分子。（2）表示水是由大量的水分子构成的。（3）表示一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。（五）溶液1．溶液知识体系2．几个概念溶液：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的均一的、稳定的混合物叫做溶液。溶剂：能溶解其他物质的物质叫溶剂。溶质：被溶解的物质叫做溶质。最常用的溶剂是水，汽油、乙醇等也可以做溶剂。如碘酒，碘是溶质，酒精是溶剂。溶质可以是固体，也可以是液体或气体。如果两种液体互相溶解时，一般把量多的一种叫做溶剂，量少的一种叫做溶质。如果其中有一种是水，一般把水叫做溶剂。3．溶液的基本特征：均一性和稳定性。4．溶液中，溶液质量＝溶质质量＋溶剂质量初中化学讲义——物质构成的奥秘65．溶解过程中的吸热、放热现象在溶解过程中发生了两种变化，一种是溶质的分子(或离子)向水中扩散，这一过程吸收热量；另一种是溶质的分子(或离子)和水分子作用，生成水合分子（或水合离子），这一过程放出热量。即：扩散──吸热；水合──放热。当Q吸＞Q放：水溶液的温度降低，如NH4NO3溶于水时吸收热量；当Q吸＜Q放：水溶液的温度升高，如NaOH、浓硫酸等溶于水时放出热量；当Q吸＝Q放：水溶液的温度不变，如NaCl溶于水溶液的温度变化不大。6．饱和溶液和不饱和溶液在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得的溶液叫做饱和溶液，还能继续溶解的溶液叫做不饱和溶液。不饱和溶液与饱和溶液间的相互转化：7．溶解度的概念在一定温度下，某固态物质在100g溶剂（通常溶剂为水）里达到饱和状态时所溶解的质量。（1）“易溶”、“可溶”、“微溶”、“难溶”等表示的意思：溶解度/g＞101～100.01～1＜0.01溶解性易溶可溶微溶难溶（2）溶解度曲线用纵坐标表示溶解度，横坐标表示温度，绘制出的溶解度随温度而变化的曲线叫做溶解度曲线。溶解度曲线表示的有关信息：①某物质在某温度时的溶解度；②同一物质在不同温度时的溶解度是不同的；③不同物质在同一温度时的溶解度可能不同；④曲线的交点所表示某一温度下不同物质的溶解度相同。⑤物质的溶解度受温度影响的变化；……（3）气体的溶解度气体的溶解度是指在压强为101kPa和一定温度时，气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。一般情况下，气体的溶解度随外界压强的增大而增大；随温度的升高而降低。气体溶解度在实际测定时比较复杂，非标准状况下的数据还应该换算成标准状况下的值。8．溶质的质量分数溶质质量＝溶液质量×溶质的质量分数溶剂质量＝溶液质量－溶质质量初中化学讲义——物质构成的奥秘7【典型例题】1．以下物质属于纯净物的是（）分析：本题考查物质的分类。A选项是自来水，属于混合物；B选项C70，一种碳的单质，故属于纯净物；C选项石灰石，是混合物，主要成分是碳酸钙。D选项石油是混合物。2．甲醛(化学式为CH2O)是一种对人体有毒害的物质，是室内装饰材料释放的主要污染物之一，也是一些不法分子为了增强食品耐煮、防腐等能力，不顾人们的身体健康而经常使用的一种添加剂和浸泡剂。国家为此对甲醛的使用进行了严格控制并严厉打击不法行为。下列关于甲醛的说法正确的是（）A．甲醛是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物B．甲醛是由碳和水分子构成的物质C．甲醛分子是由碳原子、氢分子、氧原子构成的物质D．甲醛由1个碳元素、2个氢元素、1个氧元素组成物质分析：本题考查物质组成的表示。甲醛的化学式为CH2O，故是由碳元素、氢元素和氧元素组成的化合物。甲醛是由大量的甲醛分子构成的，不存在氢分子或水分子；一个甲醛分子是由一个碳原子、两个氢原子和一个氧原子构成的。另外元素论种不论个，故B、C、D都是不正确的。3．a、b两物质的溶解度曲线如图1所示，请根据图回答：（1）30℃时，a的溶解度是g。（2）a的溶解度小于b的溶解度的温度范围是。（3）如图2所示，现有20℃时等质量的a、b两物质的饱和溶液，试管底部有等质量的a、b剩余，向烧杯的水中加入氢氧化钠固体，则对相关变化判断正确的是（不考虑溶剂的蒸发，析出的固体不含水）A．a溶液中溶质质量增多，b溶液中溶质质量减少B．a溶液中溶质质量分数小于b溶液中溶质质量分数C．a溶液中溶剂质量小于b溶液中溶剂质量D．试管底部a固体的质量小于b固体的质量分析：本题考查溶解度及溶解度曲线的相关知识。从图1观察可得，a的溶解度在30℃时是40g，a的溶解度小于b的溶解度的温度范围是0℃≤t＜20℃。由于氢氧化钠固体溶于水是放热的，烧杯内的溶液温度升高，由于a的溶解度随着温度升高而升高，故a试管中的固体减少；由于b的溶解度初中化学讲义——物质构成的奥秘8随着温度的升高而减小，故b试管中有晶体析出。所以，a溶液中溶质质量增多，b溶液中溶质质量减少，但二