資源簡介 第二章空氣、物質的構成第一節空氣的成分知識點(一)空氣的成分1、空氣中氧氣含量的測定(1)空氣中氧氣含量的測定實驗實驗目的測定空氣中氧氣的含量實驗原理利用過量的紅磷燃燒耗盡集氣瓶內氧氣,使瓶內氣體減少,壓強降低。打開彈簧夾后,在大氣壓的作用下燒杯里的水倒流入集氣瓶中。進入集氣瓶中水的體積就是集氣瓶內被消耗的氧氣的體積。反應的文字表達式(右側);(P)(O2)(P2O5)實驗裝置藥品:紅磷、水;儀器:燃燒匙、集氣瓶、彈簧夾、導管、燒杯實驗裝置如圖:實驗步驟①連接儀器,檢查裝置的氣密性②在集氣瓶內加入少量水,并將水面上方空間劃分為5等份;③用彈簧夾夾緊橡皮管;④點燃紅磷后,迅速插入集氣瓶中,塞好膠塞,觀察瓶內現象;⑤待紅磷熄滅并冷卻至室溫后,打開彈簧夾,觀察現象檢查裝置氣密性的方法(氣體熱脹冷縮):先把導氣管的一端浸入燒杯或水槽的水中,用手緊握集氣瓶或用手掌緊貼集氣瓶的外壁,若導管口有氣泡冒出,把手移開,冷卻后,導管內有一段水柱流入,則表明裝置氣密性良好。實驗現象紅磷燃燒,產生大量白煙,并放出熱量;冷去至室溫后,打開彈管夾,燒杯中的水沿導管進入集氣瓶,集氣瓶中的水面上升,約占集氣瓶內原有空氣總體積的1/5。實驗分析紅磷燃燒生成的五氧化二磷為固體,溶于水幾乎不占體積,燃燒消耗了集氣瓶內的氧氣,使瓶內氣體減少,壓強減小;冷卻后,打開彈簧夾,在外界大氣壓的作用下,燒杯中的水會進入集氣瓶占據消耗氧氣的體積。實驗結論氧氣約占空氣總體積的1/5。(2)歸納總結①對實驗結果的誤差分析因素影響測定結果裝置漏氣裝置氣密性不好,導致冷卻至室溫后,外界空氣會進入一部分偏小紅磷量不足裝置內的氧氣不能被完全消耗偏小未待裝置冷卻至室溫就打開彈簧夾集氣瓶中氣體還處于受熱膨脹狀態,壓強變大,進入集氣瓶中的水的體積偏小偏小點燃后的紅磷插入集氣瓶速度太慢或未立即塞上膠塞集氣瓶中部分氣體受熱逸出,冷卻至室溫后,進入集氣瓶中的水的體積偏大偏大彈簧夾未夾緊橡皮管會使部分空氣受熱膨脹沿導管逸出,冷卻至室溫后,進入瓶內的水的體積偏大偏大②集氣瓶內加少量水,一是為了吸收紅磷燃燒生成的白色固體——五氧化二磷;二是為了吸收熱量,有助于裝置冷卻;三是為了防止熱的燃燒物濺落,炸裂集氣瓶。③做空氣中氧氣含量的測定實驗時,不能選用蠟燭替代紅磷,因為蠟燭與氧氣反應會生成二氧化碳氣體,彌補所消耗的氧氣的體積。同時碳、硫等與氧氣反應生成氣體的均不可以替代紅磷。2、空氣的組成空氣成分占空氣總體積的比例/%氮氣78%氧氣21%稀有氣體(氦、氖、氬、氪、氙等)0.94%二氧化碳0.03%其他(水蒸氣和雜質)0.03%①空氣的主要成分是氮氣和氧氣。②空氣中各成分的含量指的是體積分數而不是質量分數;③空氣中各成分的含量一般來說是固定的,但不是一成不變的。3、知識視窗(1)18世紀70年代,瑞典科學家舍勒和英國化學家普利斯特里分別制得了氧氣。(2)1774年,法國化學家拉瓦錫第一次用實驗證明了空氣中有氧氣和氮氣;拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置(3)19世紀末,英國物理學家瑞利和拉姆齊合作發現了稀有氣體氬。知識點(二)氮氣和稀有氣體的用途氣體性質氮氣物理性質通常狀況下為無色、無味的氣體;密度比空氣的略小;熔點為-209.9℃,沸點為-195.8℃,難溶于水液氮制冷化學性質低溫、常溫條件下化學性質穩定充氮包裝,保存食品;高溫、高能量條件下可參與化學反應充氮燈泡制取氮肥;合成染料;制造炸藥稀有氣體【氦(He)氖(Ne)氬(Ar)氮(Kr)氙(Xe)等氣體的總稱】物理性質無色、無味的氣體,難溶于水通電時會發出各種顏色的光用于霓虹燈和激光技術氦氣密度比空氣的小用于填充探空氣球化學性質一般不跟其他物質反應用于焊接保護氣注意:稀有氣體用作電光源是利用稀有氣體的物理性質;燈泡中充入稀有氣體可使燈泡經久耐用是利用稀有氣體的化學性質。知識點(三)純凈物和混合物1、混合物:由兩種或多種物質混合而成的物質。組成混合物的各種成分保持著自己單獨存在時的化學性質。如:空氣、海水、礦泉水等;2、純凈物:指由一種單質或一種化合物組成的物質。可以用專門的化學符號來表示,有固定的物理性質和化學性質的物質。如氧氣(O2)、氮氣(N2)、二氧化碳(CO2)、冰水混合物(H2O);知識點(四)我們的呼吸作用1、實驗探究:我們的呼吸作用提示信息:(1)呼吸作用要消耗氧氣,并生成二氧化碳。(2)木條燃燒要有氧氣參與,氧氣含量愈多,燃燒愈旺。(3)二氧化碳與澄清的石灰水作用,使澄清石灰水變渾濁。當參與作用的二氧化碳含量較多時,渾濁現象出現得較快,且較明顯。實驗與事實實驗步驟實驗現象取兩個等大的空集氣瓶,用玻璃片把瓶口蓋好,作為空氣樣品。收集到的空氣和呼出氣體都是無色的用排水法收集兩瓶人體呼出的氣體:①用集氣瓶盛滿水,用玻璃片蓋好。②把盛滿水的集氣瓶連同玻璃片一起倒立在水槽內。③將軟管插入集氣瓶口,向集氣瓶緩緩吹氣,直到集氣瓶內充滿呼出的氣體。④在水下用玻璃片將集氣瓶口蓋好,然后取出集氣瓶,放在實驗桌上。將燃著的木條分別插入一瓶空氣樣品和一瓶呼出的氣體樣品中,觀察現象并記錄空氣中木條正常燃燒;呼出的氣體中木條很快熄滅;向一瓶空氣樣品和一瓶呼出的氣體樣品中,分別滴入相同滴數的澄清石灰水,并振蕩,觀察現象。盛有空氣的集氣瓶中無明顯變化;盛有呼出氣體的集氣瓶中澄清石灰水變渾濁將一個干冷玻璃片放在空氣中,對著另一個干冷玻璃片呼氣?呼氣的干冷玻璃片上產生水霧;放在空氣中的干冷玻璃片無明顯變化?(4)解釋與結論①空氣中氧氣含量大于呼出的氣體中氧氣含量。②空氣中二氧化碳的含量小于呼出的氣體中二氧化碳含量。③空氣中水蒸氣含量小于呼出的氣體中水蒸氣含量。知識點(五)空氣的污染及保護1、空氣污染(1)空氣中的主要污染物:①可吸入顆粒物;②有害氣體:二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物等;注意:二氧化碳不屬于污染空氣的有害氣體。(2)空氣污染的主要來源:①工廠廢氣:含多種有害氣體②汽車尾氣:含一氧化碳、二氧化氮等③煤、石油、天然氣的燃燒:產生煙塵、二氧化氮、二氧化硫等(3)空氣污染的主要危害:①嚴重損害人體的健康;②影響作物的生長;③損壞地面設施,破壞文物古跡;④導致地球生態平衡失調;(4)三大環境問題類型原因危害全球氣候變暖二氧化碳、甲烷等溫室氣體的過度排放,導致溫室效應加劇土地沙漠化,冰川融化,海平面上升等臭氧空洞氟利昂及氮氧化合物的排放紫外線穿透大氣層,危害人體健康等酸雨二氧化硫和氮氧化合物的大量排放建筑物被腐蝕,土壤酸化等2、空氣質量日報(1)空氣質量日報的主要內容:①首要污染物;②空氣污染指數;③空氣質量指數級別。(2)列入空氣質量監測標準的項目顆粒物、細顆粒物(指空氣中直徑≤2.5μm的細微顆粒物)、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳和臭氧。(3)根據監測結果確定污染指數空氣質量指數0~5051~100101~150151~200201~300>300空氣質量指數級別ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ空氣質量指數類別優良輕微污染中度污染重度污染嚴重污染綠色黃色橙色紅色紫色褐紅色空氣質量指數級別劃分為Ⅵ級,級別越高,空氣質量越差。3、防止空氣污染的措施(1)工廠的廢氣,必須經過除塵、除污處理,達到國家規定的排放標準;(2)實行煤炭綜合利用,減少直接以煤為燃料,改用氣體燃料;?大力改善周圍環境等;(3)倡導"低碳經濟",大力發展水電、核電,改變能源結構(4)使用無鉛汽油染的措施;(5)植樹造林,增加綠化面積;第二節構成物質的微粒(Ⅰ)--分子知識點(一)分子1、了解在物理變化和化學變化中分子發生的不同改變實驗把香水灑在小手巾上,抖開手巾,繞教室一周在玻璃管兩端的膠塞內,分別放置蘸有濃鹽酸和濃氨水的小團棉花現象聞到香味玻璃管內產生大量的白煙解釋許多物質由叫做分子的微粒構成,香水中的分子通過運動擴散到空氣中,我們就能聞到香味了。從鹽酸中揮發出來的氯化氫分子和從氨水中揮發出來的氨分子在試管中相遇,并發生化學反應,生成氯化銨小顆粒,形成白煙。氯化銨的生成過程有無新物質生成無新物質生成有新物質生成發生的變化物理變化化學變化分子本身有無改變沒有改變發生改變結論由分子構成的物質,在物理變化中,分子本身不發生改變,仍然保持該物質的化學性質;在化學變化中,分子本身發生改變,生成化學性質跟原物質不同的新物質的分子2、對分子的認識(1)分子是構成物質的一種微粒,不同的分子會構成各不相同的物質。如水是由水分子構成的,氧氣是由氧分子構成的。(2)用分子的觀點區分純凈物與混合物由同種分子構成的物質屬于純凈物,如氧氣中只含氧分子;由不同種分子構成的物質屬于混合物,如空氣中含有氧分子、氮分子等。(3)分子是保持物質化學性質的一種微粒。①“保持”是指構成物質的每一個分子與該物質的化學性質完全相同,構成物質的分子相同,物質的化學性質相同,如氧氣、液氧都能供給呼吸。②分子只保持物質的化學性質,不保持物質的物理性質。物理性質是大量分子的聚集體所表現出的屬性,單個分子無法體現,如物質的狀態、密度等。知識點(二)分子的特性1、了解分子的特性實驗往無色的氨水中滴入兩滴無色酚酞試液,振蕩。A、B兩個小燒杯,A杯裝蒸餾水,并滴數滴酚酞,B杯裝濃氨水,用一個大燒杯罩住A、B兩個小燒杯一段時間。觀察現象。用兩支醫用注射器,一支吸空氣,一支吸水,兩者等體積,用手指頂住針筒末端注射孔,將栓塞慢慢推壓。現象溶液由無色變為紅色A燒杯中液體顏色由無色變為紅色,B燒杯中無變化。兩支注射器的栓塞都能推壓,但裝有空氣的注射器的栓塞比較容易推壓。結論酚酞溶液遇堿性溶液(如氨水)顯紅色,酚酞溶液可作指示劑使用分子在不停地運動著分子之間有間隔;氣體分子之間的間隔較大;液體分子之間的間隔較小2、分子的特性(1)分子的質量和體積都很小(2)分子總是不斷地運動著(溫度越高,分子運動的速率越快)(3)分子之間有間隔(一般來說,氣體分子間間隔>液體分子間間隔>固體分子間間隔)第三節構成物質的微粒(Ⅱ)--原子、離子知識點(一)原子1、原子的概念(1)通過氧化汞分解過程分析原子和分子的關系實驗將紅色粉末氧化汞裝在試管里加強熱;(HgO)(Hg)(O2)現象紅色粉末逐漸變化,試管內壁上出現銀光閃閃的液體,并能收集到能使帶火星木條復燃的氣體。微觀解釋結論結論①氧化汞分子是由氧原子和汞原子構成的,圖中共有兩個氧化汞分子;②在化學反應中氧化汞分子分裂成單個的汞原子和氧原子,圖中共有兩個汞原子和兩個氧原子;③由很多的汞原子直接構成了汞;④兩個氧原子結合成一個氧分子,很多氧分子構成了氧氣由以上過程可知化學變化的實質:在化學變化中,分子本身發生變化,而原子本身沒有發生根本變化,只是重新組合成新分子,構成新物質。即化學變化的實質是原子的重新組合。(2)認識原子①原子是構成物質的-種微粒。原子構成分子,原子也可直接構成物質。金屬單質、稀有氣體都是由原子直接構成的。②原子的概念:原子是化學變化中的最小微粒,“最小”是指化學變化中分子可以分裂為原子,原子不能再分,而是原子的重新組合。(3)由原子直接構成的物質分為三類:①金屬,如:銅、鎂、汞等②多數固態非金屬,如:如金剛石、石墨等;③稀有氣體,如:氦氣、氖氣、氬氣等2、原子的性質:(1)原子也在不斷地運動。(2)原子的體積和質量都非常小;觀察原子:STM(掃描隧道顯微鏡)。(3)原子之間有間隔。科學視窗:20世紀前半葉,英國科學家道爾頓提出近代原子學說,他認為物質是由原子構成的,這些原子是微小的、不可分割的實心球體,同種原子的性質和質量相同。意大利科學家阿伏伽德羅提出分子的概念,提出分子和原子的區別。知識點(二)原子的結構1、原子結構的探索科學家湯姆遜發現原子中都含有帶負電荷的電子。科學家盧瑟福發現原子中有帶正電荷的原子核,提出原子核中有質子和中子微粒,揭開了原子內部的奧秘。2、原子的結構(1)原子由原子核和核外運動的電子所構成。(2)原子核由一定數目的質子和中子所構成。(3)每個質子帶一個單位正電荷,每個電子帶一個單位負電荷,中子不帶電。(4)核電荷數∶原子核所帶的正電荷數。(5)原子很小,原子核更小。如果把一個原子"放大"到北京"鳥巢"體育場那么大,而原子核相應"放大"后,也只不過像是運動場中心的一只螞蟻。那些比原子核還要小得多的電子,就在原子核外相對廣闊的空間內作高速運動。(6)原子核雖然很小,但整個原子的質量幾乎都集中在核上,這是因為每個質子和每個中子的質量,都大約等于1個氫原子的質量,而電子的質量僅僅約等于質子質量的1/1836。3、構成原子的各粒子間的關系原子原子核核外電子數(每個電子帶1個單位負電荷)質子數(每個質子帶1個單位正電荷)中子數(中子不帶電)氫101氦222鋰343碳666氮777氧888鈉111211氯171817鐵263026由上表可知∶(1)在原子中,質子數=核電荷數=核外電子數;(2)在原子中,質子數不一定等于中子數;(3)不是所有的原子都有中子,例如氫原子不含有中子;(4)在原子中,質子數=核外電子數,且所帶電量相等,電性相反,所以整個原子不顯電性;(5)決定原子種類的是質子數,即不同的原子,其核內質子數不同。4、用原子結構示意圖表示原子結構(1)原子結構示意圖各部分的意義(2)核外電子排布的規律(僅限前三層)①排滿第一層再排第二層,排滿第二層再排第三層。②原子核外第一層最多排2個電子,第二層最多排8個電子。③最外層最多不超過8個電子。④最外層達到8個電子是穩定狀態,也稱穩定結構(只有一層電子時,排滿2個電子即穩定結構)。(3)原子結構與性質的關系原子種類最外層電子數結構的穩定性得失電子趨勢化學性質舉例金屬原子一般少于4個不穩定易失去電子不穩定非金屬原子一般不少于4個不穩定易得到電子不穩定稀有氣體原子8(氦為2)相對穩定相對穩定,不易得失電子穩定原子的化學性質主要取決于原子的最外層電子數;原子的最外層子數處于相對穩定結構的,該原子的化學性質相對穩定;原子的最外層電子數不是相對穩定結構的,趨于達到相對穩定的結構。知識點(三)相對原子質量(1)定義:一種碳原子(C-12,其原子核中有6個質子和6個中子)質量的1/12為標準,把其他原子的質量跟這個標準相比較所得到的比值,叫做這種原子的相對原子質量(符號為Ar)。(2)計算方式(3)相對原子質量是一個比值,它的單位為"1",一般不寫出。(4)相對原子質量≈質子數+中子數(四舍五入);知識點(四)離子1、離子的概念原子得到或失去核外電子從而帶上電荷以后的粒子叫離子。帶正電荷的叫陽離子,如Na+、Mg2+,帶負電荷的叫陰離子,如Cl-、O2-。2、離子形成的實驗探究實驗步驟:把裝滿氯氣的集氣瓶倒扣于加熱至熔化的金屬鈉上,觀察現象。【實驗現象】鈉在氯氣中劇烈燃燒,生成白煙。【實驗結論】生成的白煙是一種白色的固體小顆粒,它的化學名稱叫氯化鈉(NaCl),是我們日常生活中用到的食鹽的主要成分。【實驗解釋】當點燃的鈉與氯氣相遇時,氯氣的分子(Cl)分開成單個的氯原子(Cl),與鈉原子(Na)發生了下述變化:鈉原子失去1個電子,變成帶1個單位正電荷的鈉離子(陽離子Na+),氯原子則得到1個電子,變成帶1個單位負電荷的氯離子(陰離子Cl-),并由陰、陽離子相互作用結合成氯化鈉(NaCl)。氯化鈉是由數目極多的鈉離子與氯離子相互結合而構成的物質。由此可見,離子也是構成物質的一種微粒。由離子構成的物質,陰、陽離子是保持其化學性質的最小粒子。3、離子的表示方法及離子符號的意義(1)離子的表示方法在元素符號的右上角標明離子所帶的電荷,數值在前,正負號在后。當離子帶1個單位的正電荷或1個單位的負電荷時,"1"省略不寫。如Na+,Mg2+,Cl-等;(2)分類正離子:帶正電荷的原子(或原子團),如H+、Na+、Fe3+、Fe2+、NH+等。陰離子:帶負電荷的原子(或原子團),如O2-、Cl-、S2-、OH-、等。(3)離子符號的意義①離子符號的意義:表示一種離子;表示一個離子所帶的電荷數。離子符號周圍數字的意義(4)離子的形成(5)原子團①原子團是由兩種或兩種以上的原子按照一定的個數比組成的原子集團,它們就像一個原子一樣,常作為一個集體參加反應。②帶電的原子團稱為根。如硫酸根、銨根、碳酸根、氬氧根、硝酸根。知識點(五)構成物質的微粒及其相互關系第四節辨別物質的元素組成知識點(一)辨別物質的元素的組成1、元素的概念元素是具有相同核電荷數(即核內質子數)的一類原子的總稱。例如,核電荷數為1的原子總稱為氫元素,核電荷數為8的原子總稱為氧元素。(1)不同種元素的本質區別是核電荷數(即質子數)不同。(2)同種元素的質子數相同,核外電子數不一定相同,如Fe、Fe3+、Fe2+是鐵元素。(3)同種元素的原子可以含有不同的中子數,如氫元素有三種不同中子數的氫原子:氘(不含中子)、氘(含1個中子)、氚(含2個中子)。(4)元素是宏觀概念,只講種類,沒有個數的意義。(5)質子數相同的兩種微粒不一定是同種元素,如1個水原子中都含有10個質子。(6)世界上的物質都是由元素結合而成的。物質的總數多達幾千萬,而且還在逐年增加,但形成它們的元素卻只有100余種。3、元素與原子的區別與聯系元素原子概念元素是具有相同核電荷數(即核內質子數)的一類原子的總稱;原子是化學變化中的最小微粒本質同一類原子的總稱原子是化學變化中的最小微粒區別宏觀概念,只講種類,不講個數微觀概念,既講種類,又講個數適用范圍描述物質的宏觀組成,如水是由氫、氧兩種元素組成的;描述物質的微觀構成,如一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構成的;聯系元素是一類原子的總稱,原子和元素是個體和總體的關系;元素是從宏觀上指述物質的組成,分子、原子是從微觀上描述物質的構成。4、元素的分布(1)地殼中按質量分數計算居于前四位的元素依次為氧、硅、鋁、鐵、鈣。(2)生物細胞中含量居前四位的元素(質量分數)依次為氧、碳、氫、氮。(3)空氣中含量居前兩位的元素依次為氮、氧。(4)海水中含量最多的元素是氧元素,其次是氫元素。知識點(二)元素的名稱與符號1、元素的分類(1)金屬元素:元素名稱中帶有“钅”旁;如銀、銅、鐵、鈉;(2)非金屬元素(包括稀有元素)①氣態非金屬:元素名稱中帶有“氣”字頭;如氫氧氮;②液態非金屬:元素名稱中帶有“氵”旁;如溴③固態非金屬:元素名稱中帶有“石”旁;如硫、碳等;2、元素符號(1)概念:國際上采用統一的符號來表示各種元素,這就是元素符號。(2)表示:元素符號采用該元素拉丁文名稱的第一個大寫字母來表示,如果幾種元素拉丁文名稱的第一個字母相同時,就再加一個小寫字母來表示。(3)書寫①由一個字母表示的元素符號要大寫,如H、N、K、S等。②由兩個字母表示的元素符號,第一個字母大寫,第二個字母小寫,如Na、Mg、Ca、Zn、Cu等。(4)元素符號的意義①微觀上,元素符號表示該元素的一個原子。②宏觀上,元素符號表示一種元素。③由原子構成的物質,其元素符號還能表示該種物質,如C、S、Cu、Fe、He等。注意:當元素符號前面加上數字時,就只有微觀意義,表示該元素原子的個數。如"2H"表示2個氫原子,"5O"表示5個氧原子。知識點(二)元素周期表1、認識元素周期表(氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖、鈉鎂鋁硅磷,硫氯氬鉀鈣)(1)元素周期表:根據元素的原子結構和性質,將已知的一百多種元素按原子序數從小到大科學有序地排列起來所得的表,叫做元素周期表。(2)原子序數:將原子按核電荷數由小到大的順序排列的序號,稱為原子序數。(3)元素周期表上對金屬元素、非金屬元素(包括稀有氣體元素)用不同的顏色進行了分區。元素周期表的淺色區(左側)為金屬元素,該類元素原子的最外層電子數一般小于4,在化學反應中容易失去電子變成穩定結構。元素周期表的深色區(右側)為非金屬元素,該類元素原子的最外層電子數(氫元素除外)一般大于4,在化學反應中容易得到電子變成穩定結構。元素周期表最右側一列為稀有氣體元素,這類元素原子最外層為8個電子(氦元素原子最外層為2),不易得失電子,均為穩定結構。2.元素周期表的結構(1)每—橫行(周期):元素周期表中共有7個橫行,每一橫行叫做一個周期,共7個周期。同周期,電子層數相同。(2)每一縱行(族):元素周期表中共有18個縱行,每一縱行叫做一個族(8、9、10三個縱行共同組成一個族),共有16個族。同族最外層電子數相同。(3)每—格:在元素周期表中,每一種元素均占據一格。每一格均包含一種元素的原子序數、元素符號、元素名稱、相對原子質量等內容。(4)原子序數=核電荷數=質子數=電子數;如圖所示:知識點(四)單質和化合物1、概念(1)單質:由同種元素組成的純凈物。例如:氧氣O2、磷P、銅Cu等(2)化合物:由不同種元素組成的純凈物。例如:水H2O、高錳酸鉀KMnO4等。(3)氧化物:如果化合物僅由兩種元素組成且其中一種是氧元素,則此種化合物稱為氧化物,如水(H2O)、二氧化碳(CO2)等。氧化物屬于化合物。2、物質的分類 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫