上海初三化学第二章：浩瀚的大气(教案+习题).docx
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第二章：
浩瀚的大气
第一节人类赖以生存的地球
第1课时地球的面纱
第2课时构成物质的微粒
第二节神奇的氧气
第1课时氧气的性质
第2课时氧气的制法
第三节化学变化中的质量守恒
第1课时化合价和化学式
第2课时物质的量
第3课时质量守恒定律
考点一：
空气
一、空气成分的研究史
1、18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气。
2、法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。
其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
二、空气中氧气成分的测定：
1、装置图（见课本）
2、实验现象：
A、红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出白色浓烟
B、（过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹）烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。
点燃
3、实验结论：
说明空气不是单一的物质；氧气约占空气总体积的1/5。
4、原理:
表达式：
磷（P）+氧气（O2）五氧化二磷（P2O5）
化学方程式：
4P+5O2点燃→2P2O5
5、注意事项
A、所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完
B、要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹，
只要是保证不了原一瓶的空气（有部分空气实验过程中外逸测量结果就会偏大，进的水就会补充外逸部分的空气即就会多
C、装置的气密性要好，（否则测量结果偏小），
D、要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。
E、点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞（否则测量结果偏大）。
思考：
1、可否换用木炭、硫磺等物质？
如能，应怎样操作？
答：
不能用木炭或蜡烛（燃烧产生了气体，瓶内体积变化小），不能用铁（铁在空气中不能燃烧）
2、可否用镁代替红磷？
不能用镁，因为镁不但跟氧气反应而且还跟氮气等反应，结果测得的不只是空气中氧气的体积。
会远远大于氧气的体积。
3、实际在实验中测得的结果比真实值小，其原因可能是A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开止水夹；D、没有预先在导管中装满水
三、空气的主要成分：
空气的成分以氮气和氧气为主，属于混合物。
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他气体和杂质
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
四、物质的分类：
纯净物和混合物
1、纯净物：
由一种物质组成的，“纯净”是相对的，绝对纯净的物质是没有的，只要杂质含量低，不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。
2、混合物：
两种或多种物质组成的，这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。
注意：
划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。
只含一种物质的就属于纯净物，含有几种物质的就属于混合物，
五、空气是一种宝贵的资源
1、氮气：
无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。
2、稀有气体：
无色、无味的气体，通电时能发出不同颜色的光，化学性质很不活泼。
氧气
①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行等
氮气
①超导实验车②化工原料③作保护气④食品充氮作防腐剂等
稀有气体
①作保护气②制多种用途的电光源③激光技术④液氦冷冻机等
六、空气的污染及防治
1、造成空气污染的物质：
有害气体（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））和烟尘。
2、污染来源：
空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
3、被污染的空气带来的危害：
损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
存在的环境问题：
温室效应（二氧化碳含量过多引起）、臭氧空洞（飞机的尾气、氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。
4、防止空气污染的措施：
加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。
5、目前空气污染指数包括：
一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
七、未来化学将朝着“绿色化学”——“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。
核心是利用化学原理从源头消除污染。
特点：
①充分利用资源和能源，原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳，实现零排放（在化合反应中体现）④生产出环境友好产品。
考点二：
构成物质微粒
原子：
一、原子的构成
（带正电）
原子
原子核
电子（带负电）
质子（带正电）
中子（不带电）
（1）
（2）在原子中由于原子核带正电，带的正电荷数（即核电荷数）与核外电子带的负电荷数（数值上等于核外电子数）相等,电性相反，所以原子不显电性
因此：
核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
（3）原子的质量主要集中在原子核上
注意：
①原子中质子数不一定等于中子数
②并不是所有原子的原子核中都有中子。
例如：
氢原子核中无中子
二、相对原子质量：
某原子的质量
碳原子质量的1/12
相对原子质量=
⑴
⑵相对原子质量与原子核内微粒的关系：
相对原子质量=质子数+中子数
分子
一，分子性质
1、基本性质：
⑴质量、体积都很小；
⑵在不停地运动且与温度有关。
温度越高，运动速率越快例：
水的挥发、品红的扩散；
⑶分子间存在间隔。
同一物质气态时分子间隔最大，固体时分子间隔最小；物体的热胀冷缩现象就是分子间的间隔受热时增大，遇冷时变小的缘故。
⑷同种物质间分子的性质相同，不同物质间分子的性质不同。
2、分子的构成：
分子由原子构成。
分子构成的描述：
①××分子由××原子和××原子构成。
例如：
水分子由氢原子和氧原子构成
②一个××分子由几个××原子和几个××原子构成。
例如：
一个水分子由一个氧原子和二个氢原子构成
3、含义：
分子是保持物质化学性质的最小微粒。
例：
氢分子是保持氢气化学性质的最小粒子
4、从分子和原子角度来区别下列几组概念
⑴物理变化与化学变化
由分子构成的物质，发生物理变化时，分子种类不变。
发生化学变化时，分子种类发生了改变。
⑵纯净物与混合物
由分子构成的物质，纯净物由同种分子构成；混合物由不同种分子构成。
⑶单质与化合物
单质的分子由同种原子构成；化合物的分子由不同种原子构成。
二：
分子与原子比较
分子
原子
定义
分子是保持物质化学性质最小的微粒
原子是化学变化中的最小微粒。
性质
体积小、质量小；不断运动；有间隙
联系
分子是由原子构成的。
分子、原子都是构成物质的微粒。
区别
化学变化中，分子可分，原子不可分。
化学反应的实质：
在化学反应中分子分裂为原子，原子重新组合成新的分子。
元素
一、元素概念
1、含义：
具有相同质子数（或核电荷数）的一类原子的总称。
注意：
元素是一类原子的总称；这类原子的质子数相同
因此：
元素的种类由原子的质子数决定，质子数不同，元素种类不同。
2、元素与原子的比较：
元素
原子
区
别
含义
宏观概念，只分种类不计个数
微观概念，既分种类又分个数
适用范围
从宏观描述物质的组成。
常用来表示物质由哪几种元素组成。
如水由氢元素和氧元素组成
从微观描述物质（或分子）的构成。
常用来表示物质由哪些原子构成或分子由哪些原子构成，如水分子由氢原子和氧原子构成；铁由铁原子构成。
联系
元素是同类原子的总称，原子是元素的基本单元
3、元素的分类：
元素分为金属元素、非金属元素和稀有气体元素三种
4、元素的分布：
①地壳中含量前四位的元素：
O、Si、Al、Fe②生物细胞中含量前四位的元素：
O、C、H、N
③空气中前二位的元素：
N、O注意：
在化学反应前后元素种类不变
二、元素符号
1、书写原则：
第一个字母大写，第二个字母小写。
2、表示的意义；表示某种元素、表示某种元素的一个原子。
例如：
O：
表示氧元素；表示一个氧原子。
3、原子个数的表示方法：
在元素符号前面加系数。
因此当元素符号前面有了系数后，这个符号就只能表示原子的个数。
例如：
表示2个氢原子：
2H；2H：
表示2个氢原子。
4、元素符号前面的数字的含义；表示原子的个数。
例如：
6N：
6表示6个氮原子。
三，元素周期表
1、发现者：
俄国科学家门捷列夫结构：
7个周期16个族
2、元素周期表与原子结构的关系：
3、①同一周期的元素原子的电子层数相同，电子层数＝周期数
②同一族的元素原子的最外层电子数相同，最外层电子数＝主族数
4、原子序数＝质子数＝核电荷数=电子数（考点五）
1H
氢
1.008
表示元素符号
表示元素名称
表示元素的相对原子质量
表示元素的原子序数
5、元素周期表中每一方格提供的信息：
离子
2
8
7
+17
电子层
质子数
电子层上的电子数
一、核外电子的排布
1、原子结构图：
①圆圈内的数字：
表示原子的质子数
②+：
表示原子核的电性③弧线：
表示电子层
④弧线上的数字：
表示该电子层上的电子数
2，核外电子排布的规律：
①第一层最多容纳2个电子；②第二层最多容纳8个电子；
③最外层最多容纳8个电子（若第一层为最外层时，最多容纳2个电子）
3、元素周期表与原子结构的关系：
①同一周期的元素，原子的电子层数相同，电子层数＝周期数
②同一族的元素，原子的最外层电子数相同，最外层电子数＝主族数
4、元素最外层电子数与元素性质的关系
金属元素：
最外层电子数＜4易失电子
非金属元素：
最外层电子数≥4易得电子
稀有气体元素：
最外层电子数为8（He为2）不易得失电子
最外层电子数为8（若第一层为最外层时，电子数为2）的结构叫相对稳定结构
因此元素的化学性质由原子的最外层电子数决定。
当两种原子的最外层电子数相同，则这两种元素的化学性质相似。
（注意：
氦原子与镁原子虽然最外层电子数相同，但是氦原子最外层已达相对稳定结构，镁原子的最外层未达到相对稳定结构，所氦元素与镁元素的化学性质不相似）
二、离子（了解内容，有助理解）
1、概念：
带电的原子或原子团
2、分类及形成：
阳离子（由于原子失去电子而形成）带正电
阴离子（由于原子得到电子而形成）带负电
注意：
原子在变为离子时，质子数、元素种类没有改变；电子数、最外层电子数、元素化学性质发生了改变。
3、表示方法：
在元素符号右上角标明电性和电荷数，数字在前，符号在后。
若数字为1时，可省略不写。
例如：
钠离子：
Na＋。
4、离子符号表示的意义：
表示一个某种离子；表示带n个单位某种电荷的离子。
例如：
Fe3+：
带3个单位正电荷的铁离子
5、元素符号右上角的数字的含义：
表示一个离子所带的电荷数。
例如：
Fe3+：
3表示一个铁离子带3个单位的正电荷
6、离子中质子数与电子数的关系：
阳离子：
质子数>电子数阴离子：
质子数<电子数
7、离子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
显负电
符号
用元素符号表示
用离子符号表示
用离子符号表示
相互转化
得到电子
失去电子
得到电子
失去电子
阳离子原子阴离子
相同点
都是构成物质的一种微粒；质量、体积都很小；在不停运动；有间隙
8、离子个数的表示方法：
在离子符号前面加系数。
例如：
2个钠离子：
2Na＋
9、离子符号前面的数字：
表示离子的个数。
小结：
1、构成物质的微粒：
分子
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