9初高中化学衔接化学改变了世界.docx

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9初高中化学衔接化学改变了世界

初高中化学衔接——化学改变了世界

一 、奇妙的化学

在我们的周围，衣食住行各个方面都涉及到形形色色，各种各样的物质，这些物质的组成、结构和性质怎样？

物质的变化规律有哪些？

化学正是研究这些问题的一门科学。

化学可以帮助我们正确认识物质，指导人类合理利用资源，促进科学技术的发展。

正是化学才使世界变得更加绚丽多彩，魅力无限！

知识结构：

二、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：

（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O   Hydrenium　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态称化合态。

6、元素的分布

（1）地壳中元素：

氧＞硅＞铝＞铁

（2）海水中的元素：

除了水由氢和氧元素组成外，还含有氯元素、钠元素等

（3）有机化合物中主要还有碳、氢、氧三种元素组成

（4）人体中元素：

含量最多的分别为碳、氢、氧、氮

7、“化合价”是元素形成化合物时表现出来的一种性质。

化合价有正价和负价，如在H2O里，氧元素显－2价，氢元素显＋1价。

在这里绝对不能说成是氧原子显-2价，氢原子显+1价。

在化合物里，正、负化合价的代数和等于零；在单质分子里元素的化合价为零。

某些原子集团也表现一定的化合价，如OH-为-1价，SO42-为-2价。

有些元素在不同反应条件下还显示出不由的化合价，称可变化合价，如铁元素有+2价或+3价。

要记住一些常见元素的化合价。

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

锰氢

氟

氯

Cl

K

Na

Ag

Ca

Mg

Ba

Zn

Cu

Fe

Al

Mn

H

F

Cl

+1

+1

+1

+2

+2

+2

+2

+1，+2

+2，+3

+2，+4，+6，+7

-1

+1

-1

-1，+1，+5，+7

氮

氧

硫

碳

硅

氮

磷

氢氧根

硝酸根

硫酸根

碳酸根

铵根

N

O

S

C

Si

P

OH

NO3

SO4

CO3

NH4

-3，+2，+4，+5

-2

-2，+4，+6

+2，+4

+4

-3，+3，+5-1

-1

-1

-2

-2

+1

口诀：

一价钾钠氯氢银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五价磷，二、四、六硫要记清，不忘单质总为零。

7.元素周期表简介

目前，人们已知的元素有110多种，为了研究元素的性质和用途，寻找元素间的内在的联系和规律，科学家们按元素的核电荷数由小到大的顺序，把它们从左到右，从上到下依次有序地排列起来，得到元素周期表。

元素周期表内容十分丰富，在表中每种元素有一个格子，横着有7个横行（即七个周期）。

同一周期的元素，它们的电子层数相同。

竖着有18个纵行，分为7个主族、7个副族、一个零族和一个第Ⅷ族（包括第7、8、9三个纵行）。

同一主族或副族元素，它们的最外层电子数相同，零族为稀有气体元素。

同一族元素都有相似的化学性质。

（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O2、H2、Cl2、S、P等）、气态化合物（如HCl、H2S、SO2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1.66×10kg）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原子结构

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，

（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O2、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NaCl。

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）×1+锰的化合价×1+（-2）×4=0

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。

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

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。

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）×1+（-2）×2=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。

三、物质的分类

为了更好地认识物质，人们常常根据物质的组成、状态、性能等对物质进行分类。

例如，根据物质存在的状态，将物质分为气态物质、液态物质和固态物质；根据物质的导电性，将物质分为导体、半导体和绝缘体；根据物质在水中的溶解性，将物质分为可溶性物质、微溶性物质和难溶性物质。

科学家按照物质的组成来给物质分类：

（一）关于物质分类的有关概念

1、混合物：

由不同种分子组成的物质。

如：

空气、溶液等。

2、纯净物：

由同种分子组成的物质。

如：

氧气（O2）、氯化钠（NaCl）等。

混合物与纯净物的区别与联系

注意：

由同一种元素构成的物质不一定是纯净物（如O2、O3）；具有相同组成（如最简式、分子式相同）的物质也不一定是纯净物，要充分考虑是否存在同素异形体或同分异构体。

3、单质：

由同种元素组成的纯净物。

如：

金属单质[铝（Al）、铁（Fe）等]、非金属单质[硫（S）、碳（C）等]。

4、化合物：

由不同种元素组成的纯净物。

（1）氧化物：

由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。

根据它们是否能与酸或碱反应生成盐和水的性质可分为成盐氧化物（指在一般情况下，经直接化学反应能生成盐的氧化物。

大多数氧化物是属于成盐氧氧化物）；不成盐氧化物（不能与酸和碱反应生成相应价态的盐和水的氧化物，如一氧化碳（CO）、一氧化氮（NO）等）。

①酸性氧化物（又称酸酐）：

能与碱反应生成盐和水的氧化物。

如：

二氧化硫（SO2）、二氧化碳（CO2）等。

②碱性氧化物：

能与酸反应生成盐和水的氧化物。

如：

氧化钠（Na2O）、氧化镁（MgO）、氧化钙（CaO）等。

③两性氧化物：

既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物。

如氧化铝（Al2O3）、氧化锌（ZnO）等。

注意：

①碱性氧化物一定是是金属氧化物，但金属氧化物不全是碱性氧化物，有些高价金属氧化物如Mn2O7、Cr2O3等也属于酸性氧化物。

②酸性氧化物不一定是是非金属氧化物，非金属氧化物不一定是酸性氧化物，有些非金属氧化物如CO、NO等不易成盐，不是酸性氧化物。

③有些非金属氧化物虽能与水反应生成酸，也能与碱反应生成盐，但不是酸性氧化物如NO2等。

④酸酐不一定都是氧化物，如一些有机酸酐，如醋酸酐（CH3CO）2O，酸酐也不一定直接与水反应生成酸如SiO2。

（2）酸：

电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物。

如一元酸[盐酸（HCl）、硝酸（HNO3）等]、二元酸[硫酸（H2SO4）、碳酸（H2CO3）等]、多元酸[磷酸（H3PO4）等]。

又如含氧酸[硫酸（H2SO4）、硝酸（HNO3）等]、无氧酸[盐酸（HCl）、氢硫酸（H2S）等]。

注意：

①常见酸的酸性顺序：

HClO4（最强）>HI、HNO3>HBr>HCl>H2SO4>H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO>H2SiO3（难溶）。

②关于酸的其它提提法：

难挥发性酸（高沸点酸）：

浓硫酸、浓磷酸。

易挥发性酸（低沸点酸）：

HCl、HNO3、HBr、HI、HF。

易分解的酸（不稳定酸）：

HClO、H2CO3、H2SO3、HNO3。

强氧化性酸：

浓H2SO4、HNO3、HMnO4、HClO。

（指成酸元素氧化性）

弱氧化性酸：

稀HCl、稀H2SO4。

还原性酸：

H2S、浓HCl、HBr、HI、H2SO3。

（3）碱：

电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。

如一元碱[氢氧化钠（NaOH）、氢氧化钾（KOH）等]、二元碱[氢氧化钡（Ba（OH）2）、氢氧化钙（Ca（OH）2）等]、多元碱[氢氧化铁（Fe（OH）3）等]。

注意：

按性质碱可分为强碱（水溶液中发生完全电离的碱，能溶于水，为可溶性碱）与弱碱（水溶液中不能发生完全电离的碱，除了一水合氨NH3·H2O外，一般难溶于水，为不溶性碱。

（4）盐：

由阴、阳离子构成的化合物。

如正盐[碳酸钠（Na2CO3）、硫酸钠（Na2SO4）等]、酸式盐[碳酸氢钠（NaHCO3）、硫酸氢钠（NaHSO4）等]、碱式盐[碱式碳酸铜（Cu2（OH）2CO3）等]。

注意：

①酸式盐的水溶液不一定显酸性，只有强酸的酸式盐才一定显酸性，NaHSO4的水溶液显酸性。

而弱酸的酸式盐，如NaHCO3等的水溶液显碱性。

②复盐：

电离时可电离出两种或两种以上金属阳离子和一种酸根离子的盐，叫复盐。

中学阶段重点了解：

明矾KAl（SO4）2·12H2O硫酸亚铁铵（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O等。

③物质的颜色：

固体：

（请在括号内填上化学式）

黑色：

氧化铜（CuO），四氧化三铁（Fe3O4），二氧化锰（MnO2 ），碳粉（C）；

蓝色：

胆矾（CuSＯ4．５H2Ｏ）（即硫酸铜晶体），氢氧化铜Cu（OH）2；

绿色：

铜绿Cu2（OH）2CO3  黄色：

硫磺（S）  紫红色：

铜（Cu）；

红棕色：

氧化铁（即铁锈）（Fe2O3）；  红褐色：

氢氧化铁Fe（OH）3

紫黑色：

高锰酸钾（KMnＯ4）

溶液：

含Cu2+的溶液呈蓝色如：

CuCl2，CuSO4，Cu（NO3）2

含Fe3+的溶液呈黄色如：

FeCl3   Fe2（SO4）3 Fe（NO3）3

其它常见的碱和盐的固体大多为白色（NaCl，KNO3等晶体为无色），溶液大多为无色

四、物质的变化和性质

物理变化：

物质在变化过程中，没有生成其他物质的变化。

1、物质的变化（仅仅是形态的变化）

化学变化：

物质在变化过程中，生成其他物质的变化。

（其实质是物质结构发生了变化）

物理性质：

物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质（物质本身

2、物质的性质所表现出的状态、颜色、气味、硬度、密度、熔点、沸点、溶解性等，我们称之为物理性质）。

化学性质：

物质在化学变化中表现出来的性质。

可燃性、还原性、氧化性、稳定性、酸碱性、金属活动性等。

注意以下几点

⑴了解化学变化的特征：

在化学变化过程中分子变了，产生了新物质，所以化学变化的发生的是质的变化，有新物质生成是化学变化的笫一个特点；化学变化是原子的重新分配与组合，从原子水平而言，反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量都没有改变，因而质量守恒，这是化学变化的笫二个特点；物质发生化学反应过程中往往伴随着有能量的变化，这是化学反应的笫三个特点。

⑵结晶水合物失去结晶水的变化，或无水物生成结晶水合物的变化，都是化学变化。

⑶同素异形体之间的转化都是化学变化。

（因为它们的结构完全发生了变化）

⑷物质的变化与性质是不同概念，例如：

“氢气能燃烧”和“氢气燃烧”，两种说法虽一字之差，但表示的意义不同。

前者是指氢气具有可燃性（化学性质）；后者是从现象来说明氢气在发生化学变化。

要注意燃烧只是现象，不是化学性质，两者不能混为一谈。

判断一个变化是化学变化还是物理变化，其依据是有没有新的物质生成。

物理变化的实质是：

构成物质的分子或其它微粒未发生变化，因而没有新物质生成；化学变化（化学反应）的实质是：

物质的分子发生破坏，分裂成原子等粒子，原子等粒子重新组合而生成新物质，但反应前后原子或离子的种类、数目和质量都没有改变。

【典型例题】

【例题1】下列说法正确的是

A.一种元素与另一种元素的根本区别是它们的原子的原子核内的质子数不同。

B.凡含有氧元素的物质就是氧化物

C.某物质中只含有一种元素，该物质一定是一种单质。

D.含有多种元素的物质一定是混合物

解析：

A说法正确。

元素的种类的划分是根据它们的原子的原子核内质子数不同而划分的。

B的说法不恰当。

含有氧元素的物质有可能是氧化物，也可能不是氧化物。

例如，氯酸钾中含有三种元素而不是氧化物，因为氧化物是两种元素组成的化合物。

C的说法不恰当，含有一种元素的物质可能是单质。

也可能是混合物。

如把氧气和臭氧混合，此混合物只含有氧元素。

D说法不恰当，含有多种元素的物质可能是化合物也可能是混合物。

如高锰酸钾含有钾元素、锰元素和氧元素，它是化合物。

答案：

A

【例题2】下列关于二氧化硫组成的叙述正确的是

A.二氧化硫是由硫和氧气这两种单质组成

B.二氧化硫是由一个硫元素和两个氧元素组成

C.二氧化硫是由一个硫原子和两个氧原子组成

D.二氧化硫是由硫元素和氧元素组成

解析：

A说法不正确。

二氧化硫、硫、氧气是三种不同物质。

B也不正确，元素不讲个数。

C说法不正确，二氧化硫有很多硫原子和氧原子，应该说一个二氧化硫分子由一个硫原子和两个氧原子构成。

所以D正确。

   答案：

D

【例题3】在我们的日常生活中出现了“加碘食盐”“增铁酱油”“高钙牛奶”“富硒茶叶”和“含氟牙膏”等商品。

这里的碘、铁、钙、硒、氟应理解为（　　）

A．元素　　　　　　　　　B．单质

C．分子D．氧化物

解析：

一定不是单质，有的有毒或不能吸收，不一定以分子或氧化物的形式存在。

上述物质中，只能笼统地称元素。

答案：

A

【例题4】化学反应前后，肯定没有发生变化的是（   ）

①原子数目②分子数目③元素种类④物质的总质量⑤物质的种类      ⑥原子的种类⑦分子的种类

A.①③④⑥   B.①②③④   C.①③④⑦   D.④⑤⑥⑦

答案：

A

【例题5】植物光合作用可表示为：

水+二氧化碳淀粉+氧气，由此可知：

（1）这一过程中叶绿素起__________作用；

（2）淀粉中一定含有_________元素，可能含有_______元素。

答案：

催化 C和H O

【例题6】下列符号只具有微观意义而不具有宏观意义的是（    ）

A、Fe   B、O2 C、2N D、P2O5

答案：

C

【例题7】N2表示氮气，还可以表示①氮元素②一个氮分子③两个氮元素④氮气由氮元素组成⑤每个氮分子由两个氮原子构成⑥两个氮分子

A、②④⑥    B、①③⑤   C、②④⑤     D、②③⑥

答案：

C

【例题8】下列关于分子和原子的叙述正确的是（    ）

A.分子是保持物质性质的最小微粒

B.分子大、原子小

C.物质都是由分子构成的

D.原子是化学变化中的最小微粒

答案：

D

【例题9】分子和原子的主要区别是（   ）

A.分子的质量比原子的质量大

B.分子能保持物质化学性质而原子不能

C.分子间有间隔而原子间没有间隔

D.分子在化学变化中可以分成原子，而原子在化学变化中不能再分

答案：

D

【例题10】下列说法正确的是（   ）

A.原子核内不一定有中子

B.质子数相同的微粒一定是同种原子

C.微粒得到电子一定变成阴离子

D.阴阳离子的核外电子数不可能相等

答案：

A

【例题11】下列物质中属于单质的是__________，属于化合物的是_________，属于纯净物的是__________，属于混合物的是_________（均填序号）

（1）硫粉；

（2）水；（3）液态空气；（4）暗紫色的高锰酸钾完全分解所残余的固体（二氧化锰和锰酸钾）；（5）二氧化硫；（6）铜；（7）过氧化氢

   答案：

（1）（6）；

（2）（5）（7）；

（1）

（2）（5）（6）（7）；（3）（4）

【例题12】已知在原子中每一个电子的质量约是每个质子或是中子质量的1/1836，通过下表：

原子名称

质子数

电子数

中子数

相对原子质量

氢

1

1

0

1

氧

8

8

8

16

钠

11

11

12

23

硫

16

16

16

32

可以得到以下结论：

（1）____________________，

（2）_____________________，

（3）____________________，（4）_____________________，

（5）____________________。

答案：

（1）质子数=电子数；    

（2）相对原子质量=质子数+中子数；

    （3）质子数决定原子种类；    （4）原子中不一定含有中子；

    （5）质子数不一定等于中子数。

【例题13】下列有关物质分类或归类正确的是（　　）

①混合物：

盐酸、漂白粉、水玻璃、水银

②化合物：

CaCl2、NaOH、HCl、HD

③电解质：

明矾、石膏、冰醋酸、氯化银

④同素异形体：

C60、C70、金刚石、石墨

⑤放热反应：

盐酸与氢氧化钠、碳酸钙高温分解、甲烷燃烧

A．①③④B．②③④

C．③④D．④⑤

解