培训专题 物质的模型与符号空气与氧气DOCWord下载.docx
《培训专题 物质的模型与符号空气与氧气DOCWord下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《培训专题 物质的模型与符号空气与氧气DOCWord下载.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
对原子而言，核电荷数=质子数=核外电子数。
（3）一般地，原子核内质子数小于或等于中子数。
（4）原子的质量主要集中在原子核上。
（5）质子和中子都是由更微小的基本粒子——夸克构成的。
（6）原子符号（
）中X——原子种类，Z——质子数，A——质子数与中子数之和。
一十一、元素的概念
具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子总称为元素。
元素概念中的“一类原子”包括：
（1）质子数相同、中子数不同的同位素原子，如
、
。
（2）质子数相同、化合价不同的元素，如0、+1、+3、+5、+7、-1价的氯元素。
（3）质子数相同的单核粒子，如Cl-与Cl原子都属于氯元素。
（4）元素只论种类，不讲个数。
一十二、同位素
原子中核内质子数相同、中子数不同的同类原子统称为同位素。
同位素原子有“三相同三不同”，三相同是：
质子数相同、电子数相同、化学性质（几乎）相同；
三不同是：
中子数不同、原子质量不同、物理性质不同。
一十三、离子
（1）概念：
离子是带电荷的原子或原子团。
离子也是构成物质的一种基本粒子。
原子团是“原子的集团”，由几个原子组成，在许多化学反应里作为一个整体参加反应。
（2）分类：
1阳离子：
带正电荷；
质子数大于电子数。
2阴离子：
带负电荷；
质子数小于电子数。
一十四、元素与原子的比较
元素
原子
概念
具有相同核电荷数（质子数）的一类原子的总称。
一种元素可含几种原子，如氢元素包含
三种原子
化学变化中的最小粒子
种类确定
由核内质子数确定
由质子数和中子数确定
区别
宏观概念：
只讲种类，不讲个数，没有数量多少的含义
微观概念：
既讲种类，又讲个数，有数量多少的含义
使用范围
用于描述物质的宏观组成，如水由氢、氧两种元素组成
用于描述物质的微观构成，如1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
联系
元素与原子是总体与个体的关系，原子是元素的个体，是构成和体现元素性质的最小粒子。
在化学反应中，元素种类、原子种类和原子个数均不发生变化
一十五、原子和离子的比较
粒子种类
离子
阳离子
阴离子
粒子结构
核内质子数=核外电子数
核内质子数＞核外电子数
核内质子数＜核外电子数
粒子电性
中性
正电
负电
一十六、应用“四数一量”分析原子结构
原子：
核电荷数=质子数=核外电子数；
近似相对原子质量=质子数+中子数。
①核电荷数”指原子核所带的电荷数，即质子所带电荷数之和。
2并非所有原子核中都含有中子，如
没有中子。
一般地：
质子数≤中子数。
③化学变化过程中，原子核不发生变化，即质子数和中子数不发生变化。
一十七、元素周期表
根据元素的原子结构和性质，把现在已知的110多种元素按原子序数（核电荷数）科学有序地排列起来，得到的表叫做元素周期表。
（1）在元素周期表中，每一种元素均占据一格。
对于每一格，均包含元素的原子序数（核电荷数）、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。
此外，在周期表中还用不同的颜色对金属元素、非金属元素做了分区。
（2）周期表每一横行叫做一个周期，共有7个横行，即7个周期。
周期表有18个纵行，除第8、9、10三个纵行共同组成一个族外，其余15个纵行，每一个纵行叫做一族，共有16个族。
组成物质的元素
一、元素的种类和分布
（1）已知的元素有110多种，其中有十几种是人造元素。
元素在地壳里的分布量：
前四O、Si、Al、Fe
（2）人造元素和放射性元素
1人造元素：
以自然元素为基础，利用核反应的方法，通过用
粒子、氘核、质子或中子对原子核产生作用而人工制造出来的。
2放射性元素：
元素周期表中元素符号是红色的是放射性元素，放射性元素对人体有害，但可以用来检查和治疗一些疾病，如用“放疗”治癌症，用X射线检查肺部。
（3）元素的分类：
按元素的性质来分，元素可分为金属元素、非金属元素和稀有气体元素，其中金属元素有80多种，占全部元素的4/5。
二、元素的存在形式
元素的存在形式有两种，即存在于单质或化合物中。
单质：
只由同种元素组成的纯净物叫做单质，如氧气、氢气、铜等。
化合物：
由两种或两种以上元素组成的纯净物叫做化合物。
如水、二氧化碳等。
氧化物：
由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。
注意：
区分单质和化合物是在“纯净物”的前提下，以所含元素是一种或一种以上作为标准去辨识的。
由同种元素形成的不同种单质互称为同素异形体。
如O2和O3等。
单质
化合物
宏观组成
同种元素
不同种元素
微观构成
同种原子或同种原子构成的同种分子
由不同种原子构成的同种分子
化学性质
不能发生分解反应
一定条件下发生分解反应
均属于纯净物。
单质发生化合反应可生成化合物，化合物发生分解反应可生成单质
三、元素符号及其表示的意义
元素符号表示的意义：
（1）表示一种元素；
（2）表示这种元素的一个原子；
（3）若是由原子直接构成的物质，则表示这种物质。
四、元素周期律
元素周期表中，每周期（除第一周期外）开头是金属元素，靠近尾部的是非金属元素，结尾的是稀有气体元素。
说明自然界各元素间存在着元素性质等方面的周期性变化。
我们可以根据这种周期性变化掌握元素的性质。
如判断元素的活动性：
在同一周期中越靠左金属性越强，从左到右非金属性逐渐增强；
同一族中越向下金属性越强，所以金属活动性Na＞Mg＞Al；
K＞Na。
表示物质的符号
一、化学式及其意义
（1）定义
用元素符号表示物质组成的式子叫做化学式。
（2）化学式的含义
化学式的含义
以CO2为例说明
宏观上
表示一种物质
表示二氧化碳这种物质
表示该物质由哪些元素组成
表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成，碳、氧元素的质量比：
m（C）：
m（O）=3:
8
微观上
表示该物质的1个分子
表示1个二氧化碳分子
表示物质的分子组成
各元素的原子个数比：
N（C）：
N（O）=1:
2
只有纯净物才有化学式，混合物没有化学式。
二、化学式的书写方法
（1）单质化学式的写法
1单原子构成的单质：
稀有气体、金属以及一些非金属单质，如碳、硅等，其化学式用元素符号表示。
2多原子构成分子的单质：
在元素符号右下角写上构成分子的原子数目，如氧气：
O2，臭氧：
O3。
（2）化合物化学式的写法
1氧化物：
氧元素在右，其他元素在左，如CO2、Fe2O3等。
2金属元素与非金属元素形成的化合物：
一般金属元素在左，非金属元素在右，如NaCl等。
3非金属元素的氢化物的化学式：
氢在左，其他非金属元素在右，如HCl、H2S、H2O等，但氨（NH3）则相反。
三、化合物化学式的读法
（1）由两种元素组成的化合物的化学式名称，一般读作“某化某”，其顺序与化学式的书写恰好相反，即从后向前读。
在读化合物的化学式时，有时要出各元素的原子个数，但“1”一般不读出，如Fe3O4读作“四氧化三铁”。
若两种元素组成多种不同的物质，在其化学式中，某元素的原子个数不同且在这一化学式中该元素的原子个数为1，此时“1”要读出，如CO2读作“二氧化碳”，CO读作“一氧化碳”。
（2）某些具有可变化合价的元素，在显高价时读作“某化某”，在显低价时读作“某化亚某”，如FeCl3与FeCl2分别读作“氯化铁”与“氯化亚铁”。
四、化合价
一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目原子化合的性质，叫做这种元素的化合价。
（2）含义
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，化合价是元素的一种性质，用来表示原子之间相互化合的数目。
（3）原子团
常作为一个整体参加反应的原子集团叫原子团，也叫根，如
等。
根也有化合价。
（4）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或-n表示，如
五、化合价规律
（1）氢元素通常显+1价，氧元素显-2价。
例如：
（2）金属元素一般显正价。
（3）非金属与氢或金属化合时，非金属显负价；
非金属与氧元素化合时，非金属显正价。
在H2S、MgCl2、P2O5中，硫、氯、磷三种元素的化合价分别为-2、-1和+5价。
（4）许多元素具有可变化合价。
Fe有+2、+3价；
Cl有-1、+1、+3、+5、+7价。
（5）原子团的化合价一般不等于零，其数值由组成元素的正负化合价的代数和确定。
（6）元素的化合价是在形成化合物时表现出来的一种性质，在单质中元素的化合价为零。
六、化合价规律的应用
化合价规律在以下方面有广泛的应用：
（1）判断化学式书写正误；
（2）根据化学式判断某种元素的化合价；
表示物质的量
一、相对原子质量
（1）定义：
以碳-12原子（含有6个质子和6个中子，也可以表示为
）质量的1/12（1.661×
10-27kg）作为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比值，就是这种原子的相对原子质量，用符号Ar表示。
（2）原子的质量与相对原子质量的区别于联系
原子的质量
相对原子质量
来源与性质
测定出来、绝对的
比较得出、相对的
数值与单位
非常小，单位为“kg”
大于或等于1，单位为“1”
某原子的相对原子质量=
（3）A、B两原子的相对原子质量之比等于A、B两原子的质量之比。
二、相对分子质量
化学式中各原子的相对原子质量的总和叫做相对分子质量。
三、质量数与相对原子质量
原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都约为1，所以原子的相对原子质量的整数数值与质子数和中子数之和相等。
化学里把质子数与中子数之和叫做质量数，即相对原子质量（取整数）=质子数+中子数（在原子符号
中X是元素符号，Z表示质子数，A表示质量数）。
四、有关化学式的计算的四种基本类型
（1）计算物质的相对分子质量
计算化学式中各原子的相对原子质量之和，要注意将各元素的相对原子质量乘以其原子个数，再进行求和。
结晶水化合物中的结晶水的相对分子质量必须计算在内，如
的相对分子质量为160+5×
18=250.
（2）计算物质中各元素的质量比（以AmBn为例）
（3）计算物质中某一元素的质量分数
（4）确定物质化学式
在AmBn中，
分别为AmBn中A、B的质量
空气与氧气
一、空气的主要成分和组成
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%
特点
相对固定
可变
二、氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）、稀有气体的主要性质和用途
成分
主要性质
主要用途
化学性质：
用于动植物呼吸，支持燃烧
物理性质：
无色、无味、不溶于水
潜水、医疗急救、炼钢、气焊以及化工生产和宇宙航行等
不活泼
制硝酸和化肥、炸药的重要原料，因其化学性质不活泼，常用作保护气，医疗上用于冷冻麻醉，还可用作超导材料
能与澄清石灰水反应产生沉淀；
不能燃烧，一般不支持燃烧
无色、无味气体，密度比空气大
干冰用于人工降雨，保藏食品；
工业原料，用于制纯碱、尿素和汽水；
可用于灭火；
参与植物光合作用，生成淀粉等糖类
很不活泼（惰性）
无色、无味，通电时能发出不同颜色的光
用作保护气，用于航标灯、闪光灯、霓虹灯的电光源，用于激光技术，氦气制造低温环境作冷却剂，氙气用于医疗麻醉
三、氧气的物理性质
通常情况下，氧气是一种无色无味的气体；
在标准状况下（273K，101kPa），其密度为1.429g/L，比空气的密度（1.293g/L）略大；
不易溶于水。
氧气的三态变化为：
工业生产的氧气，一般贮存在蓝色钢瓶里。
四、氧气的化学性质
氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量。
在化学反应中，氧气提供氧，是一种常用的氧化剂。
下表列出了一些物质在氧气中燃烧的现象、反应文字表达式及注意事项。
物质（颜色、状态）
反应现象
反应文字表达式
注意事项
硫
（淡黄色固体）
发出蓝紫色火焰，放出热量，有刺激性气味的气体产生
硫的用量不能过多，防止对空气造成污染。
实验应在通风橱中进行
木炭
（灰黑色固体）
发出白光，放出热量，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊
夹木炭用的坩埚钳应由上而下慢慢伸入瓶中
红磷
（暗红色固体）
燃烧产生大量白烟，发出白光，放出热量
五氧化二磷是固体，现象应描述为产生白烟
铝箔
（银白色固体）
剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，有白色固体产生
把铝箔的一端固定在粗铁丝上，另一端缠一根火柴，引燃铝箔
集气瓶底部先铺一层薄细沙
铁色
剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，有黑色固体生成
细铁丝绕成螺旋状；
铁丝一端系一根火柴
集气瓶内预先装少量水或铺一层薄细沙
蜡烛
（白色固体）
火焰明亮发出白光，放出热量，瓶壁上有水雾出现，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊
要想观察到水雾，盛氧气的集气瓶必须预先干燥
五、呼吸作用与氧化
人体细胞内的有机物与氧反应，最终产生CO2、H2O或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，供生命活动的需要。
这一过程叫做呼吸作用。
六、氧化反应
物质跟氧发生的反应叫做氧化反应。
（1）对于氧化反应的概念“物质跟氧发生的反应叫做氧化反应”，这里的氧既指氧气，又指含氧的其他物质。
（2）缓慢氧化和剧烈氧化
七、燃烧与灭火
（1）燃烧的条件
1燃烧：
可燃物跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应叫做燃烧。
2燃烧的条件：
a．要有可燃物；
b．可燃物要与氧气（空气）接粗；
c．达到燃烧所需的最低温度。
（三个条件缺一不可）
（2）灭火的原理和方法
1隔绝氧气（或空气）。
2使温度降到着火点以下。
3清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离。
（只取其一即可）
八、氧气的工业制法
（1）原料：
空气。
（2）制取方法
1液化蒸发空气法：
利用氮气（沸点-196℃）、氧气（沸点-183℃）沸点不同，用液化空气分离法制取：
分离得到氧气和氮气
2膜分离技术法：
将空气通过富集氧气功能的薄膜，即可得到含氧量较高的空气，用该膜进行多级分离，可得到含氧气90%以上的富氧空气。
九、燃烧、爆炸、自燃的区别与联系
燃烧
爆炸
自燃
可燃物和氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应
在有限的空间里发生的急速燃烧
缓慢氧化引起的自发燃烧
发生条件
1可燃物与氧气接触
2可燃物温度达到着火点
由于急速燃烧发生在有限的空间里，聚积大量的热，使气体体积急剧地膨胀而引起爆炸
由于缓慢氧化过程中产生的热量得不到及时散失，聚积的热量使可燃物温度达到着火点而发生自燃
1燃烧、爆炸、自燃均属于氧化反应
2
一十、化合反应和分解反应
（1）概念
由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫做化合反应。
由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应叫做分解反应。
（2）化合反应与分解反应的比较
反应类型
化合反应
分解反应
由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应
由一种物质生成两种或两种以上物质的反应
形式
（多变一）
（一变多）
参加反应的
物质种类
两种或两种以上
一种
生成物质
的种类
一十一、测定空气中氧气体积分数的实验方法
（1）实验原理
空气是由氧气和氮气等多种气体组成的，为了测定空气中氧气的体积分数，可以选择某种能与空气中氧气反应而不与空气中氮气及其他气体反应的固体物质（如红磷、汞、铁、铝），利用氧气与该物质反应后生成固体物质，使密闭容器中气体体积减小（减小的体积即为氧气的体积），气体压强减小，引起水面发生变化，从而确定空气中氧气的体积分数。
（2）实验步骤
1
连接装置：
在集气瓶口连接一个双孔胶塞，一孔插燃烧匙，另一孔插导管（配有弹簧夹），导管另一端伸入盛有水的烧杯中，如图所示。
2检查气密性：
把导管的一端放入水中，两手紧握集气瓶外壁，如果在导管口有气泡冒出，松开两手，使它冷却，导管中形成一段水柱，则证明气密性良好。
3在集气瓶内加少量水，并做上记号，把剩余的容积用记号划分成5等份。
4点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。
5待红磷熄灭并冷却至室温后，振荡集气瓶，打开弹簧夹。
（3）实验现象
1红磷燃烧，有大量白烟生成。
2集气瓶内的水面上升。
（4）实验结论
1红磷燃烧的文字表达式：
2集气瓶内的水面上升，说明空气中的氧气被消耗掉了。
（5）测定空气中氧气体积分数的实验分析与评价
红磷燃烧消耗完氧气后，不能继续燃烧，说明氮气不能支持燃烧；
集气瓶中水面上升1/5后不再上升，说明氮气不溶于水；
空气是无色无味的气体，说明氮气、氧气都是无色无味的气体。
实验成功关键：
1装置不能漏气；
2集气瓶中预先要加少量水（防止高温熔融物落入瓶底使瓶底炸裂）；
3红磷点燃后要立即伸入集气瓶中，并塞紧胶塞；
4待红磷熄灭并冷却后，再打开弹簧夹。
不能用木炭代替红磷做上述实验，原因是木炭燃烧产生的二氧化碳是气体，集气瓶内气体压强基本没有变化（二氧化碳在水中极少量溶解），不能很好地测出氧气的体积。
二氧化碳易被氢氧化钠溶液吸收，所以若用氢氧化钠浓溶液代替水时，可用木炭、硫粉代替红磷做该实验。
进入瓶中水的体积一般小于瓶内空间的1/5的可能原因是：
1红磷量不足，使瓶内氧气未耗尽；
2胶塞未塞紧，使外界空气进入瓶内；
3未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内水的体积减小；
4本实验条件下，氧气浓度过低时，红磷不能继续燃烧，瓶内仍残余少量氧气。
一十二、氧气的实验室制法
（1）原理：
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO3
2KCl+3O2
2H2O2
2H2O+O2
（2）装置：
固体加热制气体，常用下列装置为氧气的收集装置。
（3）实验操作步骤（以KMnO4受热分解为例）：
a.组装仪器；
b.检查装置气密性；
c.装药品；
d.把试管固定在铁架台上；
e.点燃酒精灯加热；
f.收集气体；
g.从水槽中移出导管；
g.熄灭酒精灯。
（查装定点收移熄，谐音“茶庄定点收利息”）
（4）收集方法：
a.排水集气法（氧气不易溶于水）；
b.向上排空气法（氧气密度比空气略大）。
（5）检验方法：
将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条立即复燃，证明是氧气。
（6）验满方法：
a.用排水集气法时，如果集气瓶口有大量气泡冒出，证明瓶中没有水，即已集满；
b.用向上排空气法时，用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃证明集满。
（7）放置方法：
盖玻璃片并正放（依据：
氧气密度比空气大）。
十三、气体发生装置的综合探究
研究气体的实验室制法，必须从以下三个方面进行：
（1）研究气体实验室制法的化学反应原理，即在实验室条件下（如常温、加热、加催化剂等），可用什么药品、通过什么反应来制取这种气体；
（2）研究制取这种气体所应采用的实验装置；
（3）研究如果验证制得的气体就是所要制的气体。
我们可以根据反应物的状态和反应所需的条件设计发生装置。
气体发生装置一般分为三类：
（1）固+固
，可制取O2、NH3、CH4等气体。
（2）固+液
，可制取H2、CO2、H2S等气体。
（3）固（或液）+液
，可制取Cl2、HCl、CO等气体。
（浙教版一般不涉及）
十四、催化剂
在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质都没有变化的物质叫做催化剂。
（1）改变速率包括加快或减慢，不能片面地理解为加快。
（2）MnO2不是专用催化剂。
（3）催化剂不能增多或减小生成物的质量。
（4）对于指定的化学反应，没有催化剂，并不意味着反应不能发生，只是反应速率较小。
（5）催化剂要纯净以免影响催化效果或引起事故。
此外，还可采用抽气法或注水法，通过观察气泡的产生或液面的变化来判断装置的气密性是否良好。
十五、气体发生装置的气密性检查
在初中化学实验及有关实验设计习题中，经常涉及装置的气密性检查问题。
一般来说，无论采用哪种装置制备气体，在成套装置组装完毕装入反应物之前，必须检查装置的气密性，以确保实验的顺利进行。
气密性检查的原理是：
通过气体发生器与附设的液体构成封闭系统，依据改变系统内压强时产生的现象（如：
气泡的生成、水柱的形成、
升级会员 