资源描述
燕园教育:教育让人生更精彩!
第四单元 物质构成的奥秘
一、知识讲解
1、原子的构成
原子是由居于原子中心的原子核(由质子和中子构成)和核外电子构成。
核电荷数=质子数=核外电子数
注:原子在化学变化中不可分,但在其它条件下还可以再分。(比如核裂变)
2、相对原子质量
(1)相对原子质量()是以一种碳原子(碳12)质量的1/12为标准,其他原子的质量与它相比较得到的比。因此,相对原子质量不是原子的实际质量;
(2)由于原子中电子的质量非常小,可近似认为:相对原子质量=质子数+中子数。原子核的质量决定原子的质量。
(3)相对原子质量没有单位。
典例:
例1、保持氢气化学性质的粒子是( )(C)
A H B H20 C H2 D 2H
例2、有人通过闻茶的方法就能判断出茶的产地。人们能够闻到茶香的原因是( )(B)
A分子之间有间隔 B分子在不断运动
C分子的质量和体积都很小 D分子是由原子构成的
例3、钾原子的相对原子质量较氩原子的相对原子质量小1,而核电荷数大1,由此可推断一个钾原子和一个氩原子所含中子数的关系是( )(B)
A.钾的中子数比氩的中子数少1个 B.钾的中子数比氩的中子数少2个
C.钾的中子数等于氩的中子数 D.钾的中子数比氩的中子数多1个
例4、1999年度诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德•泽维尔开创了“飞秒化学”的新领域,使运用激光光谱技术观察化学反应的分子中原子的运动成为可能。你认为该技术不能观察到的是( )(D)
A.化学变化中反应物分子的分解 B.反应中原子的运动
C.化学变化中生成物分子的形式 D.原子核的内部构成
注:做课本习题。
3、元素的概念
(1)概念:元素是指具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。学习元素概念请注意如下几点:
注意:①元素只讲种类,不讲个数;一般用“组成”,而分子用“构成”
②一种元素区别于另一种元素的关键在于原子的质子数(核电荷数)不同,或者说同种元素的原子的质子数一定相同,而中子数和电子数可能不同;
(2)元素与原子的关系:
元 素
原 子
概 念
具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子总称
是化学变化中的最小粒子
区 别
着眼于种类,不讲个数。
即讲种类,又讲个数
使用范围
描述物质的宏观组成
描述分子的微观构成
举 例
氢气是由氢元素组成的
每个氢分子是由两个氢原子构成的
(3)我们的平时所说的“补铁、补钙”指的是补元素。
(4)地壳中元素按质量计,由多到少分别是氧、硅、铝、铁。生物体内含量最多的是氧。
4、元素符号
(1)元素符号的含义:①表示一种元素;
②表示该种元素的一个原子。如H既可表示氢元素,也可表示1个氢原子。 ③表示一种物质,如Fe、C、P
(2)元素符号的书写:注意第一个字母大写,第二个字母小写。
5、元素周期表
(1)发现:元素周期表是1869年俄国科学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)首创的,后来又经过多名科学家多年的修订才形成当代的周期表。
(2)简介:元素周期表中共有118种元素。每一种元素都有一个编号,大小恰好等于该元素原子的核内电子数目,这个编号称为原子序数。
(3)周期和族:元素周期表有7个周期,16个族。
每一个横行叫作一个周期,每一个纵行叫作一个族。
这7个周期又可分成短周期(1、2、3)、长周期(4、5、6)和不完全周期(7)。
共有16个族,又分为7个主族(ⅠA-ⅦA),7个副族(ⅠB-ⅦB),一个第Ⅷ族,一个零族。
(4)同周期元素:同一周期内,从左到右,元素核外电子层数相同,最外层电子数依次递增,原子半径递减(零族元素除外)。
(5)同族元素: 同一族中,由上而下,最外层电子数相同,核外电子层数逐渐增多,原子序数递增,元素金属性递增,非金属性递减。
(6)意义:反应元素的周期性变化的规律,用来寻找新元素等等。
典例:
例5、已知六种微粒结构示意图分别为:
(1) A、B、C、D、E、F共表示 种元素;
(2) 表示原子的微粒是 (填序号);
(3) 表示离子的微粒是 (填序号)。
解答:(1)四 (2)A、C、F (3)B 、D、E
解析: 以上题为例,元素是具有同相同核电荷数的一类原子的总称。在题所示的六种微粒中,(A)与(B)核电荷都是+8,(E)与(F)核电荷都是+12,所以这六种微粒结构代表核电荷为+8、+10、+11、+12四种元素。原子的核电荷数与核外电子总数相等;阳离子的核电荷数比核外电子总数大,阴离子的核外电子总数小,即离子的核电荷数与核外电子总数不相等。
例6、右图是元素周期表中某元素的信息示意图,从中获取的相关信息不正确的是 ( )
A.元素名称是“硫” B.元素符号“S”
C.元素的质量32.6g D.核电荷数是17
解答:D
例7、 是某原子的结构示意图,以下说法正确的是: ( )
A.该原子的元素符号为X B.该原子核外电子总数为4
C.金刚石中含有该原子 D.该种元素属于金属元素
解答:C
例8、20l0年4月5日,科学家成功合成了第117号新元素,填补了第116号和118号元素之间的空缺。推测该元素为117号元素的依据是 ( )
A.中子数 B.质子数 C.电子数 D中子数和质子数
答案:B
课堂练习:
1、下列说法正确的是( ) (C)
A.具有相同质子数的微粒属于同一种元素
B.相同元素的原子原子核一定相同
C.一种元素变成另一种元素,一定变化的质子
D.化学变化的过程中元素的种类一定变化
【解析】具有相同质子数的同一类原子属于同一种元素,比如水分子和氖原子质子数都为10,不能说这样的微粒属于同一种元素,所以A错;同种元素的原子质子数相同但中子数可以不同所以原子核不一定相同,比如氕、氘、氚,故B错。根据质量守恒定律,化学变化前后元素的种类不变,故D错。
2、下列说法正确的是( ) (D)
A.2Al表示两个铝元素
B.由同种元素组成的物质一定是单质
C.由不同种元素组成的物质一定是化合物
D.元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称
【解析】元素不讲个数,所以选项A明显错误;选项B、C都是学生易混淆的,单质、化合物首先必须是纯净物,否则同种元素组成的物质可能是混合物,如O2和O3,同样不同种元素组成的物质也可能是混合物,如CO和CO2组成混合物;只有选项D正确。
3我国的“神舟七号”载人飞船及“嫦娥一号”探月卫星已发射成功。据科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的氦(He-3),其原子核中的质子数为2、中子数为1,每百吨氦(He-3)核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。下列关于氦(He-3)元素的说法正确的是【 】
A. 原子核外电子数为3 B.相对原子质量为2
【解析】He-3质子数为2,点子数应该等于质子数也为2,其相对原子质量等于质子数加中子数为3,原子结构示意图D项中书写正确。答案:D。
4、在1~18号元素中,下列叙述正确的是( ) (D)
A.最外层只有一个电子的元素一定是金属元素
B.最外层有两个电子的元素一定是金属元素
C.原子核外各层电子数相等的一定是非金属元素
D.核电荷数为17的原子容易获得一个电子
6、核外电子的排布
(1)图示:原子核外电子是分层排布的,可用原子结构示意图简单表示(如下)。
图中表示的是铝原子的结构——核电荷数为13,核外第一电子层上有2个电子,第二电子层上有8个电子,第三电子层上有3个电子。
(2)电子电子层的规律:
①、第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子,第三层最多容纳18个电子。
②、最外层电子层不超过8个,(只有一层的不超过2个)
(3) 元素性质与核外电子排布:
①元素性质特别是化学性质与原子核外电子的排布,特别是最外层上的电子数目有密切关系。②最外层具有8个电子(只有一个电子层的具有2个电子)的结构,属于相对稳定结构。
③金属元素最外层电子一般少于4个,在反应中易失去电子;
④非金属元素最外层电子一般等于或多于4个,在反应中易得到电子。
⑤稀有气体最外层电子都是8个电子(氦为2个),属于相对稳定结构。
7、离子
(1)图示:.离子是带电的原子或原子团,离子符号的意义见右图所示。
(2).原子与离子的关系:
原 子
离 子
阳 离 子
阴 离 子
结 构
质子数=电子数
质子数>电子数
质子数<电子数
电 性
不显电性
带正电
带负电
举 例
相互转化
8、物质与其构成粒子之间的关系
例9、下列关于分子、原子、离子构成物质的说法中,不正确的是( ) (B)
A、汞原子聚集成金属汞 B、氢原子结合成氢气
C、碳原子和氧原子结合成一氧化碳分子,一氧化碳分子聚集成一氧化碳
D、氯原子和钾原子得失电子形成氯离子和钾离子,两种离子相互作用构成氯化钾
解析:B氢分子构成氢气。
例10、下列结构示意图所表示的粒子属于稀有气体元素的是( ) (A)
例11、R元素原子的最外层电子数为2,下列关于R原子和R离子的说法正确的是( )
A.化学性质相同 B.电子层数相同 C.相对原子质量相同 D.最外层电子数相同
解析:C失去电子不影响相对原子质量。
课堂练习:
先做课本习题。
1.写出有10个电子的微粒(每空不少于1个)的化学符号:
(1)分子 (2)原子
(3)阳离子 (4)阴离子
2.(1)最新科技报道,夏威夷联合天文中心的科学家在宇宙中发现了氢元素的一种新粒子,它的组成可用H粒子中含有 个质子, 个电子。
(2)新兴大脑营养学发现,大脑生长发育与不饱和脂肪酸有关。从深海鱼油中提取出来的一种不饱和脂肪酸被称为“脑黄金”,它的化学式为C26 H40O2,它是由 种元素组成,其相对分子质量为 。
3.某微粒结构示意图如右:
(1)x表示 ,y表示 。
(2)当y=8时,若该微粒为中性原子。则x= 。
(3)当y=8时,若该微粒带有两个单位负电荷,则该微粒符号为 。
9、化合价
(1)记住常见元素的化合价,掌握元素化合价的一些规律,
如:①在化合物中,通常氢显+1价;氧显-2价;
②单质里元素的化合价为零;
③一些元素有变价,其化合价的确定,可以通过不变价元素按化合价规则求得。
(2)使用化合价的规则:在化合物里,元素正负化合价的代数和为零。
(3)掌握常见原子团的化合价:原子团是在化学反应中相对稳定的原子集团,又叫做根。
(4)常见的化合价:(了解)
一价钾钠氯氢银,二价氧钙钡镁锌.三铝四硅五价磷,二三铁,二四碳.
二四六硫都齐全,铜汞二价最常见.氢一氧二为标准,看见单质即为零!
负一硝酸氢氧根,负二硫酸碳酸根。负三只有磷酸根,正一价的是铵根。
下表是一些常见原子团的化合价:
根的名称
根的符号
化合价
根的名称
根的符号
化合价
氢氧根
-1
碳酸根
-2
硝酸根
-1
硫酸根
-2
碳酸氢根
-1
铵根
+1
氯酸根
-1
10、化学式的意义和书写
(1).化学式的意义
①表示一种物质;
②表示该物质的组成元素;
③由分子构成的物质的化学式可以表示该物质的一个分子及该分子的构成。
(2).化学式的书写
①单质化学式书写一般用元素符号表示,但像氢气、氧气、氮气、氯气等非金属单质是双原子分子,要在其元素符号的右下角加2;
②化合物化学式书写时,正价元素写在左边,负价元素写在右边;正负价总数的代数和为0;
③含有原子团的物质,可将原子团看成是一个原子来书写化学式,如氢氧化镁〔〕。
11、关于化学式的计算
利用化学式可进行下列各种计算:
①相对分子质量;
②物质组成元素的质量比;
③物质中某元素的质量分数。公式为
12、根据化合价写化学式
正价在左,负价在右
(1)、交叉法:在元素上方标上化合价,先化简再交叉,如P为+5价,氧为-2价,交叉后为
(2)、最小公倍数法:选求出几种元素化合价的最小公倍数,再根据最小公倍数求各元素的原子数。
13、根据化学式求元素化合价:
先将要求的化合价设为X,再根据元素正负化合价的代数和为零列出方程。求得的X的值就是化合价。如求CO2中C的化合价,X*1+(-2)*2=0 求得X的值为4,则C的化合价为+4典例:
例12:求以下化合物中带点元素的化合价。
K2MnO4 K2Cr2O7 Fe(OH)3 NH4NO3
解析:(1)K2MnO4中K、O有固定化合价,故设Mn价为x,则利用化合价代数和为零这一原则,有:
(+1)×2+x+(-2)×4=0 ⇒ 得x=+6 (其中“+”号不能省略!)
(2)K2Cr2O7同上,Cr为+6价。
(3)Fe(OH)3中,直接利用OH为-1价可极快速求出Fe为+3价。
(4)NH4NO3中,单独由NH4的+1价,设N的化合价为a,则
+1=a+(+1)×4 得:a=-3
同理由NO3为-1价,设N的化合价为b,则
-1=b+(-2)×3 得:b=+5
14、离子化合物和共价化合物
(1)离子化合物:
概念:由阴、阳离子相互作用而构成的化合物,
典型实例:NaCl、KCl、CaF2等。
(2)共价化合物
概念:以共用电子对形成分子的化合物。
典型实例:HCl、H2S、H2O等
(3)化合价:
概念:①元素的原子相互化合时的数目,决定这种元素的化合价。
②化合物中元素化合价的规定
元素化合价数值
确定正负
实 例
离子化合物
该元素的一个原子得失电子的数目。
失电子为正价,得电子为负价。
共价化合物
该元素的一个原子跟其它元素的原子形成共用电子对的数目。
共用电子对偏向为负价,偏离正价。
在化合物时,正负化合价的代数和为零。
因为化合价是不同元素原子之间相互化合时的数目,所以,在单质分子里,元素的化合价为零。
③不同物质中元素化合价规律:
在化合物里,金属元素通常显正价,非金属元素通常显负价;
在非金属氧化物里,氧显负价,另一非金属显正价;
在含氧或氢的化合物里,氧通常显-2价,氢通常显+1价。
④可变化合价
许多元素的化合价不是固定不变的。在不同条件下,同一原子既可失去电子(或电子偏离),也可得到电子(或电子偏向)。另外同一原子在不同条件下得失电子的数目也可以不同,因此元素就显出可变化合价来。
⑤常见原子团的根价
名 称
铵 根
氢氧根
硝酸根
硫酸根
碳酸根
磷酸根
离子符号
NH4+
OH-
NO3-
SO42-
CO32-
PO43-
根 价
+1
-1
-1
-2
-2
-3
各元素的化合价
⑥化合价的应用
化合价与化学式关系密切。根据化合价可写出已知物质的化学式;也可以根据化学式判断元素化合价。
典例:
例13、下列关于NaNO2、Na2O2、SO2、O2等四种物质的组成的叙述中正确的是( ) (B)
A.都含有氧气 B.都含有氧元素
C.都含有氧分子 D.都含有2个氧原子
例14、下列微粒符号中,对“2”含义的理解正确的是:
A、2Cu中的“2”表示2个铜元素
B、Fe2+中的“2”表示每个亚铁离子带有2个单位的正电荷
C、H2S中的“2”表示1个硫化氢分子中含有2个硫原子
D、中化学式上方的“2”表示硫元素为-2价
答案:B。
例15、下面是某学生学完化学用语后的一次练习的部分内容,其中不正确的是 ( )
A. 2MnO42-:表示2个高锰酸根离子
B. 维生素C(C6H8O6):表示该物质由三种元素组成,该分子中含20个原子
C. Ar:可表示1个氩分子由1个氩原子构成
D. 2O:表示2个氧原子
答案:A表示锰酸根离子。
例16、有同学将金属氧化物知识整理如下:
氧化钾
氧化钙
氧化钠
氧化镁
氧化铝
氧化锌
氧化铁
氧化铜
K2O
CaO
Na2O
MgO
Al2O3
ZnO
______
CuO
(1)写出表中氧化铁的化学式;
(2)表中的排列规律是根据金属_______排列的(填序号)。
①元素化合价 ②活动性顺序 ③原子的相对原子质量
解析:Fe2O3 ②
课堂练习:
先做课本习题。
1. “绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。“绿色化学”要求从根本上消灭污染,是一门能彻底阻止污染产生的科学。它包括“绿色生产”和“绿色销毁”等内容。2002年桂林市在整顿音像市场的活动中,查获了一批盗版光盘,并进行了“绿色销毁”。以下做法属于“绿色销毁”的是( )
A.泼上汽油焚烧 B.倾倒入漓江中
C.深埋于土中 D.碾压粉碎后回收再利用
2.自2004年5月1日我国“道路交通安全法”实施以来,交管部门进一步强化了对司机酒后开车的监控处罚力度。交警常用装有重铬酸钾的仪器检测司机是否酒后开车,因为已醇分子等可以使橙红色的重铬酸钾变为绿色的硫酸铬。重铬酸钾(K2Cr2O7)和硫酸铬[Cr2(SO4)3]中,铬元素的化合价依次为 ( )
A.+3、+6 B.+6、+3
C.+3、+5 D.+5、+3
3.含磷洗涤剂含有Na5PXO10,其洗涤废水任意排放会造成环境污染。已知在该化合物中磷的化合价为+5,则x应为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案:1.D 2.B 3.C
二、本章小结
1、原子的构成
2、 元素
元素与原子的关系:
元 素
原 子
概 念
具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子总称
是化学变化中的最小粒子
区 别
着眼于种类,不讲个数。
即讲种类,又讲个数
使用范围
描述物质的宏观组成
描述分子的微观构成
举 例
氢气是由氢元素组成的
每个氢分子是由两个氢原子构成的
3、 离子
原子与离子的关系:
原 子
离 子
阳 离 子
阴 离 子
结 构
质子数=电子数
质子数>电子数
质子数<电子数
电 性
不显电性
带正电
带负电
举 例
相互转化
4化学式与化合价、元素周期表。
三、 课后作业:
一、选择(每小题只有一个正确答案,每小题2分,计20分)
1、我国科学院院士为相对原子质量的测定做出了卓越贡献,于1983年当选为国际原子量委员会委员,主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、锌、镝几种元素的相对原子质量新值,为国际原子量委员会采用为国际新标准。这位院士是( )
A、侯德榜 B、张青莲 C、钱学森 D、袁隆平
2、下表是几种常见的原子结构
原子种类
质子数
中子数
核外电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
钠的相对原子质量是( )
A、11 B、12 C、23 D、22
3、下列符号中,既可用来表示一种物质,又可用来表示一种元素,还可用来表示一个原子的是( )
A、C B、O C、2C D、CO
4、一种元素与另一种元素的本质区别是( )
A、原子质量不同 B、中子数不同
C、质子数不同 D、核外电子数不同
5、某饮用商品的标签见右图这里的硒、锶、锌、钠等是指( )
A、原子 B、分子 C、单质 D、元素
6、1985年科学家发现了C60分子,它由60个碳原子构成,形状像足球,又叫足球烯。下列有关C60的描述正确的是( )
A、它是一种复杂的混合物 B、它由60个碳单质构成
C、它是一种单质 D、它是一种化合物
7、交警用于检测司机是否酒后开车的检测仪中含有的一种成份是重铬酸钾(K2Cr2O7),其中铬元素的化合价是( )
A、+3 B、+4 C、+5 D、+6
8、地壳中含量最多的金属元素和含量最多的非金属元素所形成的化合物是( )
A、CaO B、Al2O3 C、SiO2 D、Fe3O4
9、下图是氯化钠的形成过程示意图下列有关描述中正确的是( )
A、钠原子在反应中失去了所有的电子
B、一个氯原子如果得到一个电子就变成相对稳定结构
C、氯化钠就是两种化合物亲密地联系在一起
D、生成的氯化钠多出了一个电子
10、
如上图,这四位同学描述的可能是下面的同一个化学符号( )
A、HClO B、O3 C、NO2— D、H2O
二、填空 (每空2分,计24分)
11、我们身边存在各种各样的化学物质,如 是金属, 是气态非金属, 是氧化物, 中的一种元素是地壳中含量最多的金属元素(用化学式填写)。
12、习惯上,醋酸钠可以用NaAc表示,则醋酸钙可表示为 。
13、蔗糖(C12H22O11)是生活中常见的食品之一,它由 种元素组成,各元素的原子个数比是 ,它的一个分子中共有 个原子。
14、读下表完成填空
元素符号
A
B
C
D
该元素的某
微粒结构图
①可形成XY2型化合物的元素是 。
②一般难形成化合物的元素是 。
③ 在元素周期表中位于C的后边。
④我发现: 。
三、分析 (每空2分,计18分)
15、用元素符号或化学式填空
⑴4个二氧化碳分子 ; ⑵3个钾原子 ;
⑶氢气 ; ⑷一个氢分子 。
16、经过实验测定,在温度和压强相同的条件下,相同体积的不同气体中,分子数目相等。现有相同条件下相同体积的氢气和氧气。
①它们的质量比是 ;
②它们的分子个数比是 ;
③我还认为: 。
17、下表是生物细胞中的元素含量分布
元
素
质量
分数%
元
素
质量
分数%
元
素
质量
分数%
元
素
质量
分数%
氧
65
氮
3
钾
0.35
镁
0.05
碳
18
钙
1.5
硫
0.25
铜、锌、硒
钼、氟、氯
碘、钴、锰、铁
0.70
氢
10
磷
1.0
钠
0.15
其他
微量
生活中人们喜爱吃精细的食物、饮用纯净水。可有人提出了应提倡多食粗食,饮用白开水,我认为 ,原因是 。
四、说明 (每空4分,计24分)
18、元素种类并不多,目前已经发现的只有一百余种,但物质的种类非常多,已知的就有3000多万种,这是因为有限的几种元素可能形成多种多样的物质。比如碳、氢、氧、钠四种元素可形成的物质就非常多。比如H2,Na2O。还可以是 。(用化学式表示出至少三种物质)
19、每种纯净的物质的组成是固定不变的,所以表示每种物质组成的化学式只有 个,但一个化学式可能会表示几种物质,如白磷的化学式是P,但P也表示 。我还知道
。
20、1977年8月,国际化学会无机化学分会作出一项决议,从104号元素以后,不再以人名、国名来命名,一律采用新元素的原子序数的拉丁文数词的缩写来命名。即:
nil—0,un—1,bi—2,tri—3,quad—4,
pent—5,hex—6,sept—7,oct—8,enn—9
照此规定,现行元素周期表中第110号元素为Uun,中译名定为“一一○”,111号元素符号为Uuu,中译名定为“一一一”,112号元素符号为Uub,中译名定为“一一二”;则第114号元素符号为 ,中译名是 。
五、计算 (21小题4分,22小题14分)
21、2003年10月16日,我国自行研制的“神舟”五号载人飞船顺利发射和返回。运送飞船的长征二号F型运载火箭所使用的燃料是偏二甲肼(化学式是C2H8N2)。偏二甲肼相对分子质量是 ,各元素的质量比是 。
硝酸铵
NH4NO3
含氮量≥32.9%
***化工厂
****
含有****(mg/L)
硒:0.013
锶:0.0596
锌:0.00162
钠:18.3…
22、某厂生产的化肥硝酸铵的包装袋上注明有如图
字样,问:如果杂质不含氮元素,则该化肥的纯度
是多少?
一、
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
C
D
C
D
B
B
D
二、11、正确的均可给分 12、Ca(Ac)2
13、三,12:22:11,45 14、①B、D,②C,③D,④合理的均可给分
三、15、⑴CO2 ⑵3K ⑶H2 ⑷H2 16、①1:8,②1:1,③合理的都可以给分
17、后者的观点正确,食用粗食和饮用白开水可以提供更多的对人体有用的各种微量元素。(观点正确可以给分)
四、18、符合要求的均可得分 19、一,红磷,(正确的则给分)
20、Uuq,一一四
五、21、60,40%
22、设该化肥的纯度为X,当含N=32.9%时有:
NH4NO3中N元素的质量分数×X=32.9%
X=94%
12
展开阅读全文