原子分子化合价.docx
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原子分子化合价
初高中化学衔接复习资料
基本概念和理论
-、物质的组成和结构
电子
\构成,原子核中子.
质子
(一)物质的组成
(一)元素
元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。
1、物质都是由元素组成的,各种化学元素组成了形形色色的物质世界。
每一种元素都能自
身组成一种或几种不同的单质(同素异形体),也能按照一定的化合价与其他元素组成化合物,而
且种类、种数相同的元素可以组成化学式不同的化合物和化学式相同的化合物(同分异构体)。
由
于可以按照一定的规律以不同的方式进行组合,所以110多种元素便组成了种类繁多的物质。
2、要记住一些常见元素的符号、名称,以及在自然界分布情况(地壳中和空气中)。
1、元
素符号,常见元素符号:
元素
元素
粗对專于
元素
元索
元索
元索
崩对廉于
名称
符号
质呈
名称
棉
名称
符号
MS
氢
H
1
碳
C
12
钙
Ca
40
氮
He
4
硅
Si
23
Mn
55
氮
N
14
磷
P
31
铁
Fe
%
暫
0
16
硫
S
32
嗣
Cu
63.5
氟
F
19
钠
Na
23
锌
Zn
65
Ne
20
镁
me
24
银
肚
10E
氮
Cl
35.5
铝
Al
27
坝
13?
氟
Ar
41
钾
K
39
汞
Hg
201
(1)书写规则:
国际上统一采用的符号,使用该元素拉丁文的第一个大写字母来表示。
例如:
Oxygenium氧,表示为0Hydrenium氢,表示为H,当第一个字母与其他元素重复时,可写上该元素名称的第二个字母以示区别,并用小写表示,如果Na、Ca、Cu等。
(2)元素符号的意义:
①表示一种元素。
②这种元素的一个原子。
以N(氮)为例来说明:
可以表示为氮元素、还表示氮元素的1个氮原子。
思考:
2H表示什么意思?
(因为元素只讲种类而不论个数,所以H前面加一个任意的系数2,
即2H含义就与H有所不同了。
2H只表示为2个氢原子。
注意不能说表示为两个氢元素)
3、元素是表示物质宏观组成的一种概念,是同一类原子的总称,所以元素无数量概念,只讲种类,不讲个数。
4、质子数是划分元素种类的标准,决定元素种类的是质子数。
质子数相同的原子、简单离
子都应包括在同一种元素内。
5、元素是物质的基本组成成分,元素只能存在于具体的物质中(单质或化合物),脱开具体
的物质,抽象的元素是不存在的。
元素在物质中的存在状态有两种:
一种是以游离态单存在,元
素以单质形式存在的状态称游离态;另一种是以化合物状态存在的,元素以化合物形式存在的状
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态称化合态。
(二)构成物质的三种微粒分子、原子和离子
物质是由微粒构成的,不同的物质是由不同的微粒构成的,分子、原子和离子是构成物质的三种微粒。
有的物质由分子构成,有的物质由原子构成的,有的物质由离子构成。
1、分子分子是保持物质化学性质的一种微粒(这里要强调的是保持物质的化学性质),
它能独立存在。
分子由原子构成,分子在化学反应中可分裂成原子,原子间重新组合成新的分子。
分子有一定的大小和质量,同种分子性质相同,不同种分子性质不同。
分子在不停地
运动着(蒸发、溶解、扩散等现象就是分子运动的例证),分子间有一定的间隔(物质的三态变化
就是分子间距离改变的结果)。
分子是构成物质的一种微粒,一些非金属单质(如02、HaCl?
、S、P等)、气态化合物(如HCI、H2S、S02等)酸类和有机化合物是由分子构成的。
2、原子原子是化学变化中的最小微粒(原子在化学变化中,原子核不变,发生变化的只是
核外电子。
在原子物理学中,原子一旦发生核裂变或核聚变称核反应,这种变化不属于化学反应)
原子在化学反应中不可分,也不会变成其它原子。
原子是构成分子和形成离子的基本微粒,原子
可以先构成分子,然后构成物质;原子也可以直接构成物质(如如金刚石、石墨和稀有气体等)由原子直接构成的物质中原子保持原物质的化学性质。
原子是具体的微观粒子,既讲种类,又讲个数。
当我们描述物质的宏观组成时,应该说由什么元素组成的;而当我们描述物质的微观构成时,应当说由什么微粒(包括原子、分子、离子)构成的,而且要指明微粒数目。
例如:
水是由氢元素和氧元素组成的;一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。
原子也有大小和质量,并且也在不停地运动。
。
在科学上一般不直接采用原子的实际质量,而是用相对的原子质量来表示。
国际上规定,把一个C—12原子质量的1/12(约1.66X10kg)
作为标准,其他原子的质量跟它相比较所得的比值,就是该种原子的相对原子质量。
相对原子质量的单位为1,一般不表示出来。
3、离子离子是带电的原子或原子团。
(所谓原子团,就是指由多个原子组成的原子集团,
在参加化学反应时,通常不易分开,好像一个原子一样。
)带正荷的叫阳离子,带负电荷的叫阴离子。
离子与原子的本质差别在于:
①原子(和原子团)不带电,而离子带电(电性不同);②相同
元素的原子和离子的外围电子层结构不同,半径不同(结构不同)。
③性质不同(如钠原子,钠晶
体银白色金属光泽,化性活泼,与水剧烈反应放出氢气,具强还原性等;钠离子无色,稳定、与
水或酸不反应,仅有微弱氧化性)。
相同元素的原子和离子质量几乎相同可以互相转化。
由离子构
成的物质有绝大多数盐类、强碱类和低价金属氧化物。
离子构成的物质只能形成化合物,如活泼金属(钾、钠、钙、镁等)与活泼的非金属(如氯等)化合时,形成的物质由离子构成。
像氯化钠就是由钠离子和氯离子构成的。
4、探索原子构成
1
L6726X10-JTkg
l,674EX10-aTkg
9.U76X10-"ks
原子结构
-朋子:
帚正电荷,
「原子核——
原子■L中子〕不带赴
L核外电予:
帝负电撤
原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成。
电子在原子核周围作高速运动。
1个电子带1个单位的负电荷。
原子核是由质子和中子构成的,1个质子带1个单位的正电荷,中子不带电,所以,原子核带正电荷(原子核所带的电荷称为核电荷数),原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷总数相等,由于电量相等,电性相反,整个原子呈电中性。
对于原子来说,核电荷数=质子数=核外电子数
原子中电子的质量在整个原子质量中所占比重极小,约为质子质量的1/1836,可忽略不计,
因而原子的质量主要集中在原子核上
科学家又对质子和中子的构成进行研究,发现质子和中子都是由更小的粒子夸克构成。
2同位素:
原子中原子核内质子数相同、中子数不相同的同类原子的统称为同位素。
(二)物质组成的表示方法
1•化学式相对分子质量
(1)化学式的涵义
用元素符号来表示物质组成的式子叫化学式。
宏观上,化学式表示一种物质,表示该物质由哪些元素组成。
微观上,表示该物质的一个分子,还表示一个分子里含有的原子个数。
如H2O,
宏观上,表示水,表示水由氢元素和氧元素组成。
微观上,表示一个水分子,一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。
化学式中元素符号周围数字的意义:
前面的系数表示分子的个数,角标数字表示一个分子中
原子的个数。
如3H2O,表示3个水分子,一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。
又例如硫酸根离子,
疏酸根禹手的化合价为价
I
糕和他酸根离子亠表示环唤廉于帶沖单拉负側
t
表示每亍硫酸根离子中含有斗个菊M子
(2)化学式的写法
各种物质的化学式,是通过实验的方法测定出来的。
⑴单质的化学式写法
金属单质、非金属单质固体、稀有气体用元素符号表示,例如铁Fe、硫S、氦气He。
常见气
体单质如氧气、氢气、氮气是双原子分子,化学式为。
2、H2、N2。
⑵化合物化学式的写法
1氧化物的化学式的写法,氧元素在右,其它元素在左。
如SO2。
2金属和非金属元素组成的化合物的化学式的写法,金属在左,非金属在右。
如NaCI。
3根据“化合物中各元素正负化合价的代数和等于零”的原则,可依据物质的化学式,计算出某元素的化合价。
应用化合价可以写出已知物质的化学式。
例题1、已知钾元素为+1价,氧元素为-2价,计算高锰酸钾中锰元素的化合价。
高锰酸钾的化学式是KMnO4。
根据化合价原则:
(+1)X1+锰的化合价X1+(-2)用=0
猛的化合价=沪=+7
例题2、已知硫有某一种氧化物,其中硫元素的化合价分别为+4和+6,写出硫的这种氧
化物的化学式。
1先写出组成化合物的元素符号,一般把正价元素的符号写在左边,负价元素的符号写在右边,并将相应的化合价标在元素符号的上方。
+4-2
S0
2求出两种元素化合价绝对值的最小公倍数:
4。
3求出各元素的原子个数:
最小公倍数/正价(或负价)的绝对值=原子个数
轨亠=】0:
牛=2
42
4把原子数标在相应元素符号的右下角(原子个数为1的不标),即得+4价硫的氧化物
的化学式。
:
I
5检验各元素的正负化合价的代数和是否为零。
如不为零,化学式不正确。
(+4)X1+(-2)X2=4-4=0
(3)化学式的读法
由两种元素组成的化合物,一般从右向左读作“某化某”。
如P2O5,读作五氧化二磷。
(4)相对分子质量
1相对分子质量:
一个分子中各原子的相对原子质量总和就是该分子的相对分子质量。
(2)化合价和原子团
化合价的定义:
化合价是元素在相互化合时,反应物原子的个数比总是一定的。
化合价是物质中的原子得失的电子数或共用电子对偏移的数目。
化合价表示原子之间互相化合时原子得失电子的数目。
化合价也是元素或根在形成化合物时表现出的一种性质。
又由于原子是化学反应中不可再分的最小微粒,所以元素之间相互化合形成某种化合物时,其各元素之间变化的核外电子
数目之间必是一个一定的简单整数比。
*Li
二\\
期丿
Be
B
C
^6)24
V
N
A
0
F
9丿
化亠1
*2
*3
J44-4
7-53
4
左Ns
三c'
肺>/
Al
@^5
%
$
1乡
C)
£
-3
*4斗
+3+53
*4-6d
U*5+7,q
1.化合价
(1)定义:
一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子化合的性质,叫做这种元
素的化合价。
(2)实质:
化合价是元素的化学性质。
(3)常见元素及原子团的化合价:
化合价有正价和负价,化合物中正、负化合价代数和为零。
单质中元素的化合价为零。
在带电原子团中,正、负化合价代数和不为零,代数和为原子团的化合价。
(注意:
①同一元素,在不同的原子团中,可显相同的化合价;如:
CrO4262O72
2同一元素,在结构相同的原子团中,可显不同的化合价;如:
KMnO4K2MnO4
3同一元素,在同一物质中,可显不同的化合价。
如:
NH4NO3)
化合价口诀
钾钠银氢正一价,
硫有负二正四六,
钙镁钡锌正二价,
正二正-铁可变,
铝是正三氧负二,
正一二铜二四碳,
氯负一价最常见,
单质零价永不变•
一价钾钠银铵氢,
■1-1-111
KNaAgNH4H
二价钙镁钡铅锌;
:
:
;22222
CaMgBaPbZn
五价有磷和氮,四价硅锰还有碳;
35
PP
35
NN
444
SiMnC
一二铜汞
、
铁,
铝是三价要记得;
■1212
3
CuCuHgHg
Fe
Fe
Al
四六负二
硫出现,
氧是负二经常见。
462
-2
SSS
O
一些常见元素的化合价
兀素和根的名称
兀素和根的符号
常见的化合价
兀素和根的名称
兀素和根的符号
常见的化合价
钾
K
+1
氯
Cl
-1、+1、+5、+7
钠
Na
+1
溴
Br
-1
银
Ag
+1
氧
O
-2
钙
Ca
+2
硫
S
-2、+4、+6
镁
Mg
+2
碳
C
+2、+4
钡
Ba
+2
硅
Si
+4
兀素和
兀素和
常见的化合价
兀素和
兀素和
常见的化合价
根的名称
根的符号
根的名称
根的符号
铜
Cu
+1、+2
氮
N
-3、+2、+4、+5
铁
Fe
+2、+3
磷
P
-3、+3、+5
铝
Al
+3
氢
H
+1
锰
Mn
+2、+4、+6、+7
氟
F
-1
锌
Zn
+2
2•初中化学中常见的带电原子团:
碳酸根离子CO32、碳酸氢根离子HCO3、硫酸根离子SO42、亚硫酸根离子SO32、高锰酸根离子MnO4、硝酸根离子NO3、磷酸根离子PO43、氢氧根离子OH、
铵根离子NH4+
(三)物质的分类
「很合物〔由不同物质组成)
金属单质
物质-
-钝浄物——(由同种物质组咸)
单雋非金属单匮
(由同种元耒组成〕L〔稀有气体)
「有机化合物
I氧化物
化合物
〔胡同种元素组成】[无机化卄
「氧化物
L盐
1定义
(1)组成元素的种数:
两种
(2)组成物质的类别:
化合物
2.氧化物的分类
(1)按组成兀素分类
①金属氧化物(如:
Na2O、CaO、
CO2、SO2、
MgO、ZnO、MnO2、CuO、Fe2°3、Al2O3)
②非金属氧化物(如:
CO、
SO3、P2O5)
(2)
按化学性质分类
①不成盐氧化物(如:
H2O、
CO、
NO、
MnO2)
②成盐氧化物
I、酸性氧化物(大多数非金属氧化物,如:
SO2、SO3、CO2、Mn2O7)
n、碱性氧化物(大多数金属氧化物,如:
CaO、MgO、CuO、Fe2O3)
川、两性氧化物(如:
AI2O3、ZnO)
(3)按常温下的状态分类
1固态氧化物(如:
Fe2O3、CuO)
2液态氧化物(如:
出0)
3气态氧化物(如:
C02)
3.酸性氧化物和碱性氧化物
(1)酸性氧化物
1酸性氧化物都能跟强碱反应,生成盐和水
2大多数酸性氧化物能跟水化合生成酸(SiO2除外)
3大多数酸性氧化物都可由非金属与。
2化合生成
点燃
12NaOH+CO2===W2CO3+H2O②CO2+H2O===H2CO3③C+O2CO2
(2)碱性氧化物
1碱性氧化物都能跟强酸反应,生成盐和水
2极少数碱性氧化物能跟水化合生成碱(Na?
。
、BaO、CaO等)
3大多数碱性氧化物都可由金属与。
2化合生成
①CaO+2HC1===CaCI2+出0②Na2O+H2O===2NaOH③2Mg+O2^燃2MgO
n酸(电离时生成阳离子全部是h+)
1•酸的分类
(1)按组成可分为:
含氧酸和无氧酸
(2)按电离出的H+个数分为:
一元酸、二元酸、三元酸
(3)按酸性的强弱分为:
强酸、弱酸
(4)按酸的沸点高低可分为:
高沸点酸、低沸点酸
2.酸的命名
无氧酸一般命名为"氢某酸”,含氧酸一般命名为"某酸”。
3.酸的通性
(1)酸溶液能与酸碱指示剂作用(石蕊遇酸变红,酚酞遇酸不变色。
)
(2)酸+活泼金属t盐+氢气H2SO4+Zn=ZnSO4+Hzf
(3)酸+碱性氧化物t盐+水6HCI+Fe2O3=2FeCl3+3H2O
(4)酸+碱t盐+水H2SO4+Cu(OH)2=CuSO4+H2O
(5)酸+盐t新盐+新酸2HCI+CaCO3=CaCl2+COzf+出0
川碱(电离时生成阴离子全部是0H「)
1.碱的分类
(1)按溶解性分为:
可溶性碱、微溶性碱、难溶性碱
(2)按碱性强弱分为:
强碱、弱碱
2.碱的命名
氢氧化某
3.碱的通性
(1)碱溶液能与酸碱指示剂作用(石蕊遇碱变蓝,酚酞遇碱变红)
(2)碱+酸性氧化物t盐+水2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(3)碱+酸t盐+水Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2出0
(4)碱(可溶)+盐(可溶)t新盐+新碱Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3J+2NaOH
另:
不溶性的碱受热易分解,生成对应的碱性氧化物和水Cu(OH):
=△CuO+H20
IV盐(电离时有金属离子和酸根离子生成)
1.盐的分类和命名
正盐(无氧酸盐叫做“某化某”;含氧酸盐叫做“某酸某”)
酸式盐(NaHCOs碳酸氢钠、KHSO4硫酸氢钾、Ca(HCO3)2碳酸氢钙)
碱式盐(Cu2(OH)2CO3碱式碳酸铜)
化学上,对于含有相同酸根离或相同金属离子的盐,常给他们一个统称。
(如:
硫酸盐、
钾盐等)
2.盐的性质
(1)盐+活泼金属t新盐+新金属CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
(2)盐+酸t新盐+新酸BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCI
(3)盐(可溶)+碱(可溶)t新盐+新碱FeCb+3NaOH=Fe(OH)3J+3NaCI
(4)盐(可溶)+盐(可溶)t新盐+新盐NaCI+AgNO3=NaNOs+AgCIJ
二、物质的性质和变化
(一)物理变化、化学反应和物理性质、化学性质
物理变化与化学反应间最本质的区别是:
化学反应有新物质产生。
当然物理变化的同时不一
定发生化学反应,但化学反应的同时一定伴随物理变化。
(二)质量守恒定律
参加化学反应的各物质质量总和,等于反应后各生成物的质量总和。
质量守恒的原因:
宏观:
化学反应前后元素的种类不变
I原子的不变
微观(实质):
原子的没有增减
原子的没有变化
(三)化学反应的基本类型(四种)
1.化合反应
1概念:
A+BtAB
2反应的规律和条件
b、非金属+非金属
C+O2
d、碱性氧化物+水
CaO+H2O——
f、氨气+酸
NH3+HCl
a、金属单质+非金属单质
Fe+O2
c、酸性氧化物+水
CO2+H2O
*e、碱性氧化物+酸性氧化物
咼温
CaO+SiO2====CaSiO3
g、结晶水合物的生成
CuSO4+H2O
2、分解反应
1概念:
ABtA+B
2反应的规律和条件
a、某些盐的分解b、不溶性碱的分解
KCIO3——Fe(OH)3——
CU2(OH)2CO32CuO+CO2f+H20
c、电解水d、含氧酸的分解
H2O——H2CO3
e、某些氧化物的分解HgO――
3、置换反应
1概念:
A+BCtB+AC
2反应的规律和条件
a、金属+酸===盐+氢气
KCaNaMgAlSnFb(H)CuAgPtAu
钾钙钠镁铝锌铁锡铅铜汞银钳金,金属活动性由强逐渐减弱*
选择条件:
[金属
n酸
Zn+H2SO4
Fe+HCI
b、金属+盐===新盐+新金属
条件:
盐要可溶单质金属一定要比盐中的金属活泼
(古代湿法炼铜)Fe+CuSO4_
c、氢气还原金属氧化物
H2+CuO
d、木炭还原金属氧化物
C+CuO
盐
4、复分解反应
(1)概念:
AB+CDtAD+CB
(2)反应条件:
生成物中应有沉淀、气体、水等至少一种
(3)反应规律
I酸+碱==盐+水
①酸为强酸时,碱为任意碱
HCl+KOH—
HCl+Cu(OH)2—
第
HCI+NH3•出0_
2碱为强碱时,酸为任意酸
NaOH+H2SO4—
NaOH+H2SiO3—
3弱酸与弱碱一般难发生反应,但NH?
,H2O(可溶性弱碱)能够和可溶性弱酸反应
NH3•H2O+CH3COOH_
n酸+盐==新盐+新酸
此类情况比较复杂,初中阶段只要求掌握3种类型
1CaCO3+HCI(强酸制弱酸)
2AgNO3+HCI—
3BaCl2+H2SO4_
川碱+盐==新盐+新碱
反应条件:
反应物均能溶于水,产物应有沉淀或气体生成
1NaOH+CuSO4_
2NaOH+NH4CI—
"盐+盐==新盐+新盐
反应条件:
反应物均能溶于水,产物至少有一种沉淀
1AgNO3+NaCI_
2BaCI2+CuSO4
酸、碱、盐、氧化物、单质之间的转化关系例:
用七种方法制取MgCl2
I.Mg+CI2====MgCI2①
n.MgO+HCI====
:
MgCI2+H2O
②
川.Mg(OH)2+2HCI
====MgCI2+2H2O
④
IV.MgCO3+2HCI==
==MgCI2+H2O+CO2?
®
V.MgSO4+BaCI2
===MgCI2+BaSO4J
⑦
W.Mg+CuCI2===
―MgCI2+Cu
⑧
Vfl.Mg+2HCI====
MgCI2+H2f
⑨
4•氧化-还原反应(高中详讲)
5、溶液的导电性
(1)电离与溶液的电性
物质溶解于水(或受热熔化时即熔融状态)产生了能够自由移动的离子的过程,叫做电离。
电离过程是不需要通电的,电离生成的阴离子和阳离子所带电量相等,电性相反(即“电荷守恒”),
因此溶液不显电性。
(2)电离与导电的关系
溶质先发生电离,溶液才能够导电;溶液若能够导电,说明溶质发生了电离。
在能导电的溶液里,溶质是由离子形式存在的,在不能导电的溶液里,溶质是由分子形式存在的。
(3)电离方程式的书写(须同时满足“质量守恒”与“电荷守恒”例:
HCI=H++C「
2+-
Ca(0H)2=Ca+2OHNaCI=Na++Cl-
★请书写下列物质在水溶液中的电离方程式:
HN03NH4NO3
KOHNa2CO3
CaCl2Fe(NO3)2
Al2(SO4)3
酸碱盐溶解性口诀:
钾钠铵盐硝酸盐,完全溶解不困难;
盐酸盐中氯化银,水中溶解不得行;
硫酸钡铅不溶外,微溶只有银和钙;
碳酸盐溶钾钠铵,余下沉淀记心间。
酸、碱和盐的溶解性表(20C)
阴离子阳离子7、、
OH一
NO3一
C「
SO42「
S2—
SO32一
CO32「
SiO32一
PO43一
+