化学基础知识入门.docx
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化学基础知识入门
化学基础知识
一.原子核
a.数量关系:
核内质子数=核外电子数
b、电性关系:
原子:
核电荷数=核内质子数=核外电子数
阳离子:
核内质子数>核外电子数
阴离子:
核内质子数<核外电子数
c、质量关系:
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
二 微粒的性质
1.分子是很小的粒子
体积小:
如果用水分子的大小跟乒乓球比,就像拿乒乓球跟地球比一样。
质量小:
以水分子为例,1个水分子的质量大约是3×10-26kg。
分子虽然小且轻,却是真实存在的。
2.分子总是在不断地运动
分子运动的例子很多。
湿衣服经过晾晒会干;很远的地方就能嗅到花香;糖块放到水里,糖不见了,水却变甜了,这些都是分子不断运动的结果。
分子的运动跟温度有关,温度高,分子运动快;温度低,分子运动慢。
3. 构成物质的微粒
一、分子
分子是保持物质化学性质的最小微粒。
用分子的观点来区分混合物和纯净物(由分子构成的)
混合物
纯净物
区别
宏观:
1、由两种或多种物质混合而成
2、各物质仍保持原有的化学性质
微观:
混合物中含有多种分子
宏观:
1、由一种物质组成,有固定的组成
2、有一定的物理、化学性质
微观:
纯净物中只有一种分子
联系
不同纯净物混合
纯净物------------------------混合物
分离、提纯
二、原子
原子是化学反应变化中最小的微粒。
三、分子、原子的区别与联系:
分子
原子
相同点
①质量、体积都非常小
②彼此间有间隔
③总是在不停地运动
④同种分子(或原子)性质相同,不同种分子(或原子)性质不同
⑤都具有种类和数量的含义
不同点
①分子是保持物质的化学性质的最小粒子
②在化学反应中,分子可以分为原子,原子又可以重新组合成新的分子
③分子可以直接构成物质
①原子是化学变化中的最小粒子
②在化学反应中,原子不可再分,不能变化为其他原子
③原子可以构成分子,也可以直接构成物质
联系
原子→分子
↘↙
物质
备注
分子与构成这种分子的原子比较,原子比分子小,但并不是所有的原子都比分子小,不同种分子和原子没法比较。
例题解析
例1、下列说法有错的是()
A.原子可以直接构成物质
B.分子可以再分,原子不能再分
C.化学反应中,分子改变而原子不变,说明分子是运动的,原子是静止的
D.水分子保持水的化学性质
解:
分子和原子均可以直接构成物质,分子由原子构成,原子可分为质子和中子。
分子是保持物质化学性质的最小微粒,分子原子都在做不规则的运动。
三 元素
1.元素的概念:
具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
水是由水分子构成的,水分子是由氢原子和氧原子构成的;氧气是由氧分子构成的,氧分子又是由氧原子构成的。
同种原子质子数相同,即水分子中的氧原子和氧分子中的氧原子,其质子数都是8,化学上把质子数都是8的氧原子统称为氧元素。
【小结】
(1)既然核电荷数=核内质子数=核外电子数,为何不说元素是具有相同电子数的一类原子的总称呢?
因为在发生化学反应时,有些原子的核外电子失去或得到(变为离子),核外电子数发生了变化。
(2)区分原子种类的是质子数(即核电荷数)不同,那么区分元素的依据也是核电荷数(或核内质子数)不同,即核电荷数不同,元素种类不同。
例如,碳元素的质子数为6,而氧元素的质子数为8,氢元素的质子数为1。
【注意】元素是个宏观的概念,只有种类之分没有数量之别。
(一般“元素”与“组成”匹配,“分子或原子”与“构成”匹配)
元素与原子的比较
元素
原子
概念
具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
一种元素可包含几种原子。
如氢元素
、
、
(元素符号左上角的数字是近似相对原子质量即质量数,左下角的数字是核电荷数)
化学变化中的最小粒子;同种原子,质子数相同;不同种原子,质子数不相同
区别
是宏观概念,只讲种类,不讲个数
是微观概念,既讲种类,也讲个数。
使用范围
描述物质的宏观组成,如水是由氢元素和氧元素组成
用来描述由原子直接构成的物质和分子的构成。
如铁是由铁原子构成的
联系
只要核电荷数相同的原子就属同一种元素。
原子是元素的最小单位,元素则是原子的一个归类“集体”。
即元素和原子是总体和个体的关系。
2.元素的分类
元素的分类
最外层电子数
得失电子趋势
化学性质
举例
稀有气体元素
=8个(氦为2个)
相对稳定,不易得失电子
稳定
He、Ne、Ar等
金属元素
<4个
易失去最外层电子
不稳定
Na、K、Mg等
非金属元素
≥4个(氢为1个)
易得到电子,使最外层达到8电子稳定结构
不稳定
N、P、S、Cl等
【小结】由此可见元素的化学性质主要取决于最外层电子数。
当最外层电子数达到8(只有一个电子层时为2)时,该元素的化学性质稳定。
3.元素符号
国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素,如氢元素的拉丁文名称为Hydrogenium,元素符号就是H;氧元素的拉丁文名称为Oxygenium,元素符号就写作O。
如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时,就附加一个小写字母来区别。
例如:
用Cu表示铜,Ca表示钙,Cl表示氯,等等这些用于表示元素的符号叫做元素符号。
【小结】元素符号从宏观角度可表示一种元素,从微观角度还表示这种元素的一个原子。
当在元素符号前加上数字时,那就只有微观角度的意义,表示几个原子。
【注】必须记住的三十种元素及其符号
HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCa
PtAuAgCuFeMnZnBaHgI
4.元素周期表
(1)根据元素的原子结构和性质,将已知的100多种元素按原子序数(指按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编的号,数值上等于核电荷数)科学有序地排列起来所得的表,叫做元素周期表。
(2)元素周期表上对金属元素、非金属元素用不同颜色做了分区,并标出了元素的相对原子质量。
(3)编排结构:
①共有7个横行,每一行称为一个周期;
②共有18个纵列,每一纵列为一族,其中第8、9、10共同组成一个族(第八族),所以共有16个族;稀有气体为0族。
③每一元素占据一格,其中包括元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等。
5.物质的分类
纯净物:
纯净物是由一种物质组成的。
混合物:
混合物由两种或多种物质混合而成。
单质:
由一种元素组成的纯净物。
化合物:
由不同种元素组成的纯净物叫化合物。
氧化物:
由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。
例题解析
例3、元素周期表中钠元素的信息如右图所示,对图中信息理解不正确的是()
A.质子数为11B.元素名称为钠
C.元素符号位NaD.核外电子数为22.99
解:
核外电子数=核内质子数
相对原子质量=质子数+中子数
四 离子
一、离子
1.离子的定义:
带电荷的原子或原子团。
离子的形成及分类:
(1)金属原子的最外层电子数一般少于4个,在化学反应中易失去电子,使得质子数大于核外电子数,所以带正电荷(核电荷数-核外电子数)为阳离子,一般电子层数减1。
(2)非金属原子的最外层电子数一般多于4个,在化学反应中易得到电子,使得质子数小于核外电子数,所以带负电荷(核外电子数-核电荷数)为阴离子,电子层数不变。
2.离子符号:
(1)表示方法:
在元素符号(或原子团)的右上角标明离子所带的电荷,数值在前,正、负号在后。
离子带1个单位的正电荷或1个单位的负电荷时,“1”省略不写,如:
阳离子:
Na+、Mg2+、Al3+等;阴离子:
Cl-、SO42-等。
(2)含义:
镁离子中数字“2”的意义如下:
2Mg2+
二、原子和离子的区别和联系:
粒子种类
原子
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
粒子带电性
不显电性
显正电
显负电
符号
元素符号,如Na
阳离子符号,如Na+
阴离子符号,如O2-
联系
失电子得电子
阳离子————原子————阴离子
例题解析
例4根据下列微粒的结构示意图(圆圈内“+”号和数字表示带正电的质子的数目,弧线上数字代表各电子层带负电的电子的数目),其中属于阳离子的是()
解:
失电子得电子
阳离子————原子————阴离子
原子失去电子显示正电为阳离子。
五 化合价
1.定义:
化合价是元素的一种性质,它用来表示原子之间相互化合的数目。
2.化合价的表示方法:
通常在元素符号或原子团的正上方用“+n”“-n”表示,如
、
等。
常见元素的化合价表
元素
名称
元素
符号
常见的化合价
元素
名称
元素
符号
常见的化合价
钾
钠
银
钙
镁
钡
锌
铜
铁
铝
锰
K
Na
Ag
Ca
Mg
Ba
Zn
Cu
Fe
Al
Mn
+1
+1
+1
+2
+2
+2
+2
+1,+2
+2,+3
+3
+2,+4,+6,+7
氢
氟
氯
氧
硫
碳
硅
氮
磷
H
F
Cl
O
S
C
Si
N
P
+1
-1
-1,+1,+5,+7
-2
-2,+4,+6
+2,+4
+4
-3,+2,+4,+5
-3,+3,+5
常见元素化合价口诀:
一价钾钠银氢氟,二价钙镁钡和锌,铝价正三氧负二,以上价态要记清。
铜一二来铁二三,碳硅二四要记全,硫显负二正四六,负三正五氮和磷,
氯价通常显负一,还有正价一五七,锰显正价二四六,最高价数也是七。
3.常见原子团的化合价:
SO42-——硫酸根离子,显-2价;NO3-——硝酸根离子,显-1价;
CO32-——碳酸根离子,显-2价;OH-——氢氧根离子,显-1价;
NH4+——铵根离子,显+1价
记忆口诀:
一价铵、硝、氢氧根,高锰酸根、氯酸根,
二价碳酸、硫酸、锰酸根,
三价只有磷酸根,通常负价除铵根。
4.区别化合价的标示法和离子符号的标示法:
元素化合价的标示
离子符号的标示
区别
(1)标在元素符号上方
(2)正负号在数值之前
(3)其数值1要标出
(1)标在元素符号右上角
(2)正负号在数值后
(3)电荷数值为1时省略
联系
符号相同,数值相同
示例
板块二 化学式
一、化学式
1.化学式的含义:
用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。
宏观方面:
化学式表示一种物质,表示物质的元素组成。
微观方面:
如果确知某种物质是由分子构成的,则化学式还表示该物质的一个分子及构成该分子中各原子的个数比。
当在化学式前面加写了数字时,那就只能有微观意义,表示几个分子。
【小结】
(1)由分子构成的物质的化学式,不仅表示物质的组成,也表示该分子的构成,所以也叫分子式,化学式不仅包括分子式,还包括结构式等几种。
(2)纯净物的组成是固定不变的,一个化学式只表示一种纯净物(混合物的组成不固定,所以没有化学式)。
(3)物质的组成是通过实验测定的,化学式的书写须依据实验结果或用元素化合价来求得。
1.符号中数字的含义
(1)写在元素符号或化学式前面的数字,表示原子或分子个数,如2S表示2个硫原子,2H2O表示
2个水分子,只表示微观意义,不表示宏观意义。
(2)写在化学式中元素符号右下角的数字,表示1个分子中所含该元素的原子个数。
如H2O中“2”
表示1个水分子中有2个氢原子。
【注意】对于化学式中右下角数字的含义,有的学生不理解,如3H2O中“2”表示1个水分子中有2个氢原子,但有的学生错误认为“2”表示3个水分子中有2个氢原子。
学生应抓住“化学式中元素符号右下角的数字表示1个分子含该元素的原子个数”这个关键,不要受化学式前面数字的影响。
二、化学式的写法
1.单质的化学式的写法:
①稀有气体、金属和一些非金属是由原子直接构成的,它们的化学式可直接用元素符号来表示。
如:
氦气(He)、铜(Cu)、硫(S)等。
②一些由双原子分子或多原子分子构成的物质,其化学式要在元素符号的右下角标出原子个数。
如:
氢气(H2)、氯气(Cl2)、溴氧(O3)等。
2.化合物的化学式的写法:
①由两种元素组成的化合物中,如果是氧化物,习惯上把氧元素的符号写在右侧,另一种元素写在左
侧,然后在元素符号右下角标出每个分子中含该元素的原子个数,如:
CO2、MgO、P2O5等。
②如果是由金属元素和非金属元素组成的化合物,习惯上把金属元素的符号写在左侧,非金属元素的
符号写在右侧,然后标出相应的原子个数,如:
NaCl、Na2S、BaCl2等。
分类
具体物质
非金属单质
氢气氮气氧气氯气磷硫碳
H2N2O2Cl2PSC
金属单质
钠镁铝钾钙铁锌铜钡钨汞
NaMgAlKCaFeZnCuBaWHg
常见氧化物
水过氧化氢一氧化碳二氧化碳五氧化二磷二氧化硫
H2OH2O2COCO2P2O5SO2
三氧化二铁四氧化三铁二氧化锰氧化铜
Fe2O3Fe3O4MnO2CuO
常见的酸
硫酸盐酸碳酸
H2SO4HClH2CO3
常见的碱
氢氧化钠氢氧化钙氢氧化钡氢氧化镁氢氧化铜氢氧化钾氢氧化铁
NaOHCa(OH)2Ba(OH)2Mg(OH)2Cu(OH)2KOHFe(OH)3
常见的盐
硫酸铜硫酸钡硫酸钙硫酸亚铁硫酸铁
CuSO4BaSO4CaSO4FeSO4Fe2(SO4)3
碳酸钠碳酸氢钠碳酸钙氯化钠氯酸钾高锰酸钾
Na2CO3NaHCO3CaCO3NaClKClO3KMnO4
例题解析
例5氟化钙(CaF2)是一种透明陶瓷材料,不仅耐高温,而且具有优异的光学性能,用于防弹玻璃和防护眼镜等。
CaF2中F元素的化合价是()
A.-2B.-1C.+1D.+3
解:
化合物的总化合价为零,Ca显示的是+2价,由此可计算。
例6新版人民币中的防伪油墨含有一种由镁元素和氟元素(化合价为-1)组成的化合物,它的化学式是
A.MgFB.Mg
FC.MgF
D.Mg
F
解:
根据化合物化合价和为零,可计算出镁元素与氟元素的个数比,可写出化学式。