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第二章　空氣、物質(zhì)的構(gòu)成
2.1
空氣的成分
第1課時(shí)　空氣有哪些成分
一、拉瓦錫測定空氣成分的實(shí)驗(yàn)
二百多年前，法國化學(xué)家拉瓦錫通過實(shí)驗(yàn)，得出了空氣由氧氣和氮?dú)饨M成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結(jié)論。
二、測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)
【實(shí)驗(yàn)原理】
紅磷＋氧氣五氧化二磷
【實(shí)驗(yàn)裝置】如圖所示。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①連接裝置，并檢查裝置的氣密性；
②止水夾關(guān)閉。集氣瓶內(nèi)加入少量水，液面以上五等分，并做上記號(hào)。
③點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入集氣瓶中，并塞緊膠塞；
④待紅磷熄滅并冷卻后，打開止水夾。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
①紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙；
②放熱；
③冷卻后打開止水夾，水沿著玻璃管進(jìn)入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶內(nèi)水的體積約占集氣瓶內(nèi)空氣總體積的1/5。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
①紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，生成五氧化二磷固體；
②空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5。
【注意事項(xiàng)】
①紅磷必須過量。如果紅磷的量不足，集氣瓶內(nèi)的氧氣沒有被完全消耗，測量結(jié)果會(huì)偏小。
②裝置氣密性要好。如果裝置的氣密性不好，集氣瓶外的空氣進(jìn)入集氣瓶，測量結(jié)果會(huì)偏小。
③玻璃管中要注滿水。否則當(dāng)紅磷燃燒并冷卻后，進(jìn)入的水會(huì)有一部分殘留在玻璃管中，導(dǎo)致測量結(jié)果偏小。
④冷卻后再打開止水夾，否則測量結(jié)果偏小。
⑤如果止水夾未夾緊，或者塞膠塞的動(dòng)作太慢，測量結(jié)果會(huì)偏大。
⑥在集氣瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。
⑦不要用木炭或硫代替紅磷！
原因：木炭和硫燃燒盡管消耗氣體，但是產(chǎn)生了新的氣體，氣體體積不變，容器內(nèi)壓強(qiáng)幾乎不變，水面高度不會(huì)有變化。
⑧如果預(yù)先在集氣瓶內(nèi)放入氫氧化鈉溶液，就可以用木炭或硫代替紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
⑨不要用鎂代替紅磷！
原因：鎂在空氣中燃燒時(shí)能與氧氣、氮?dú)夂投趸及l(fā)生反應(yīng)，這樣不僅消耗氧氣，還消耗了氮?dú)夂投趸迹箿y量結(jié)果偏大。
三、空氣的成分
氣體
氮?dú)?br/>氧氣
稀有氣體
二氧化碳
其他
體積分?jǐn)?shù)
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
第2課時(shí)　氮?dú)夂拖∮袣怏w有用嗎　怎樣區(qū)分混合物和純凈物
一、氮?dú)夂拖∮袣怏w
1．氮?dú)?br/>物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，不易溶于水，密度比空氣的密度略小。
化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)不活潑，一般情況下不能支持燃燒，不能供給動(dòng)植物呼吸。
用途：①制硝酸和化肥的重要原料(這一點(diǎn)可以證明空氣中含有氮?dú)?；②用作保護(hù)氣(焊接金屬時(shí)作保護(hù)氣、燈泡充氮延長使用壽命、食物充氮防腐)；③醫(yī)療上在液氮冷凍麻醉?xiàng)l件下做手術(shù)。
2．稀有氣體(氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣的總稱)
物理性質(zhì)：沒有顏色、沒有氣味的氣體，難溶于水。通電時(shí)能發(fā)出不同顏色的光。
化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)很不活潑，所以稀有氣體又叫做惰性氣體。
用途：①用作保護(hù)氣；②用作光源；③用于激光技術(shù)；④氦氣用于填充探空氣球；⑤氙氣可作麻醉劑。
二、混合物和純凈物
純凈物
混合物
概念
只由一種物質(zhì)組成
由兩種或兩種以上物質(zhì)組成
區(qū)別
物質(zhì)種類
只有一種
至少有兩種
組成特點(diǎn)
固定
不固定
性質(zhì)
有固定的物理和化學(xué)性質(zhì)
無固定的物理性質(zhì)，各物質(zhì)都保持各自的化學(xué)性質(zhì)
表達(dá)式
能用一個(gè)化學(xué)式表示
不能用一個(gè)化學(xué)式完整表示
舉例
氧氣、二氧化碳、水、鐵等
空氣、海水、土壤等
聯(lián)系
純凈物混合物
第3課時(shí)　我們的呼吸作用　空氣的污染與保護(hù)
一、對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
步驟一：將燃著的小木條分別插入一瓶空氣和一瓶呼出的氣體中，進(jìn)行比較
小木條在空氣中繼續(xù)燃燒，在呼出氣體中火焰變暗，木條很快熄滅
吸入的空氣中氧氣含量大于呼出氣體中氧氣的含量
步驟二：向一瓶空氣和一瓶呼出的氣體中各滴入少量澄清石灰水，振蕩
盛呼出氣體的集氣瓶內(nèi)澄清石灰水變渾濁，盛空氣的集氣瓶內(nèi)無明顯渾濁
呼出氣體中二氧化碳的含量大于吸入空氣中二氧化碳的含量
步驟三：對著一塊干燥的玻璃片呼氣后，與另一塊放在空氣中的玻璃片比較
被呼氣的玻璃片上有一層水霧，而后者沒有
呼出氣體中水蒸氣的含量大于吸入空氣中水蒸氣的含量
　　總結(jié)歸納：跟空氣相比，人呼出的氣體中氧氣含量減少，二氧化碳和水蒸氣的含量增多。
二、空氣污染和防治
1．造成空氣污染的污染物是有害氣體和煙塵。污染物包括煤、石油等化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳(三大有害氣體)，還包括工業(yè)廢氣等。
2．計(jì)入空氣質(zhì)量監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、細(xì)顆粒物和臭氧等。不包括二氧化碳。
3．根據(jù)檢測結(jié)果確定空氣質(zhì)量指數(shù)，空氣質(zhì)量指數(shù)級(jí)別劃分為6級(jí)，級(jí)別越高，空氣質(zhì)量越差。
4．空氣污染的危害：造成世界三大環(huán)境問題(溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、酸雨)、損害人體健康、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡等。
5．防治空氣污染：加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測；改善環(huán)境狀況；減少使用化石燃料；使用清潔能源；積極植樹、造林、種草；禁止露天焚燒垃圾等。
2.
2　構(gòu)成物質(zhì)的微粒(Ⅰ)——分子
一、認(rèn)識(shí)分子
1．利用實(shí)驗(yàn)法研究分子的存在及其變化。
2．實(shí)驗(yàn)
(1)香水的擴(kuò)散：該實(shí)驗(yàn)在遠(yuǎn)處就可以聞到香水的氣味，說明許多物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，這些分子在不斷地運(yùn)動(dòng)著，它是看不見、摸不著而真實(shí)存在的微粒。香水?dāng)U散屬于物理變化，該過程中分子本身不變。
(2)玻璃管兩端分別放蘸有濃氨水和濃鹽酸的棉花實(shí)驗(yàn)：觀察到玻璃管中產(chǎn)生白煙，該過程屬于化學(xué)變化，變化中分子本身發(fā)生改變。
3．結(jié)論：
分子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒，不同分子一定構(gòu)成不同的物質(zhì)；由分子構(gòu)成的物質(zhì)，分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒。注意：分子只保持物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，不保持物質(zhì)的物理性質(zhì)。
二、分子的特性
1．分子總是在不斷地運(yùn)動(dòng)。
濕的衣服經(jīng)過晾曬會(huì)變干，這是由于構(gòu)成水的微粒(分子)在風(fēng)吹日曬下擴(kuò)散到空氣中去了。糖塊在水中溶解，同時(shí)水有了甜味，是由于糖的微粒(分子)擴(kuò)散到水中去了。分子的運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度高時(shí)分子運(yùn)動(dòng)得快，溫度低時(shí)分子運(yùn)動(dòng)得慢。
2．分子間有間隔。
物質(zhì)的三態(tài)變化就是分子間的間隔不同的緣故。物質(zhì)的熱脹冷縮現(xiàn)象就是物質(zhì)分子間的間隔受熱時(shí)增大，遇冷時(shí)縮小的緣故。氣態(tài)物質(zhì)的分子間的間隔很大，而液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)的分子間的間隔很小，故氣態(tài)物質(zhì)易壓縮，而液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)難壓縮。不同液體混合后總體積小于原體積的和，說明粒子間是有間隔的。
3．分子的質(zhì)量和體積都很小。
1個(gè)水分子質(zhì)量約為3×10－26kg；1滴水(以20滴水為1
mL計(jì))中大約有1.67×1021個(gè)水分子，分子是肉眼看不見的微觀粒子。
4．同種分子，化學(xué)性質(zhì)相同；不同種分子，化學(xué)性質(zhì)不相同。
三、從微觀角度解釋問題
1．用分子觀點(diǎn)解釋由分子構(gòu)成的物質(zhì)的物理變化和化學(xué)變化。
物理變化：
沒有新分子生成的變化(水蒸發(fā)時(shí)水分子的間隔變大，但水分子本身沒有變化，故為物理變化)。
化學(xué)變化：
分子本身發(fā)生變化，有新分子生成的變化(電解水時(shí)水分子發(fā)生了改變，變成了新物質(zhì)的分子，故為化學(xué)變化)。
2．純凈物和混合物(由分子構(gòu)成的物質(zhì))的區(qū)別：純凈物由同種分子構(gòu)成，混合物由不同種分子構(gòu)成。
2.
3　構(gòu)成物質(zhì)的微粒(Ⅱ)——原子和離子
第1課時(shí)　原子是什么
一、原子
1．原子是構(gòu)成物質(zhì)的另一種微粒，金屬、稀有氣體和部分固態(tài)非金屬都是由原子直接構(gòu)成的，如汞是由汞原子構(gòu)成的，氦氣由氦原子構(gòu)成，石墨由碳原子構(gòu)成等。
2．分子是由原子構(gòu)成的，如氧化汞分子是由氧原子和汞原子構(gòu)成的。
3．化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)：
在化學(xué)變化中，分子本身發(fā)生變化，而原子本身沒有根本變化，只是重新組合成新分子，構(gòu)成新物質(zhì)。所以，原子是化學(xué)變化中的最小微粒。
二、分子和原子的區(qū)別與聯(lián)系
聯(lián)系：
INCLUDEPICTURE
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分子、原子的質(zhì)量和體積都很小，都在不斷地運(yùn)動(dòng)，都有間隔。
區(qū)別：
在化學(xué)變化中，分子可以再分，而原子不可以再分。
第2課時(shí)　原子內(nèi)部有何奧秘　原子的質(zhì)量有多大
一、原子的構(gòu)成
1．原子的構(gòu)成
注意：原子一般是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成的，但有的原子不一定有中子，質(zhì)子數(shù)也不一定等于中子數(shù)。
2．原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，原子核所占體積極小，電子在核外較大空間作高速運(yùn)動(dòng)。
3．原子所帶正電荷數(shù)稱為核電荷數(shù)，原子的種類由核電荷數(shù)(或質(zhì)子數(shù))決定。
二、構(gòu)成原子的各種粒子間的關(guān)系
質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)
由于原子核所帶的正電荷與核外電子所帶的負(fù)電荷的電量相等，電性相反，所以原子整體不顯電性。
三、相對原子質(zhì)量
以一種碳原子(C－12)質(zhì)量的1/12(1.661×10－27kg)為標(biāo)準(zhǔn)，其他原子的質(zhì)量跟它相比較所得到的比值，作為這種原子的相對原子質(zhì)量，符號(hào)為Ar。相對原子質(zhì)量是通過比較得出的比值，單位為“1”。
相對原子質(zhì)量＝原子中質(zhì)子和中子的質(zhì)量接近一個(gè)C－12原子質(zhì)量的1/12，而電子的質(zhì)量約為質(zhì)子質(zhì)量的1/1
836，可以忽略不計(jì)，所以原子的質(zhì)量集中在原子核上，即相對原子質(zhì)量≈質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)。
第3課時(shí)　原子核外電子的排布　離子怎樣形成
一、原子核外電子的排布
在含有很多電子的原子里，電子的能量并不相同，能量高的電子通常在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，能量低的電子通常在離核較近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，就像分了層一樣。這樣的運(yùn)動(dòng)，我們稱為分層運(yùn)動(dòng)或分層排布。
現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的元素，原子核外電子最少的有1層，最多的有7層。電子層序數(shù)越大，層內(nèi)電子的能量越大，離原子核距離越遠(yuǎn)。離核最近的內(nèi)層為第一層，稍遠(yuǎn)的為第二層，依此類推；離核最遠(yuǎn)的也叫最外層。
二、原子結(jié)構(gòu)示意圖
圈內(nèi)數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)(或核電荷數(shù))，“＋”表示原子核帶正電荷，弧線表示電子層，弧線上的數(shù)字表示該電子層上的電子數(shù)。如鎂原子結(jié)構(gòu)示意圖：
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三、原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系
原子的化學(xué)性質(zhì)與原子的最外層電子數(shù)關(guān)系密切。
(1)最外層電子數(shù)相同，其化學(xué)性質(zhì)相似；
(2)最外層電子數(shù)為8(若只有1個(gè)電子層，其電子數(shù)為2)，其化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定。
(3)原子都有形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢，有的是通過得電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，有的是通過失電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
四、離子
離子的概念：帶電的原子或原子團(tuán)叫做離子。
帶正電荷的原子或原子團(tuán)叫做陽離子，帶負(fù)電荷的原子或原子團(tuán)叫做陰離子。陰、陽離子由于靜電作用互相吸引，結(jié)合形成穩(wěn)定的、不顯電性的化合物。
五、離子符號(hào)
1．離子用離子符號(hào)表示：在原子團(tuán)或元素符號(hào)的右上角標(biāo)出離子所帶的電荷的多少及電荷的正負(fù)(數(shù)字在前，正負(fù)號(hào)在后)，當(dāng)離子所帶電荷數(shù)為1時(shí)，1要省略不寫。如Na＋(鈉離子)、Ca2＋(鈣離子)、Cl－(氯離子)、OH－(氫氧根離子)等。
2．離子符號(hào)表示的意義：Mg2＋表示1個(gè)鎂離子帶2個(gè)單位的正電荷。2O2－表示2個(gè)氧離子。
六、原子與離子的比較
粒子種類
原子
離子
陽離子
陰離子
區(qū)別
粒子結(jié)構(gòu)
質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)
質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù)
質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù)
電性
不顯電性
帶正電荷
帶負(fù)電荷
符號(hào)舉例
Na、Cl
Na＋
Cl－
聯(lián)系
2.4　辨別物質(zhì)的元素組成)
第1課時(shí)　什么是元素　怎樣表示元素的名稱和符號(hào)
一、元素
1．定義：
元素就是具有相同核電荷數(shù)(即核內(nèi)質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱。
2．元素之最
地殼中含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))排在前五位的元素：氧、硅、鋁、鐵、鈣。
地殼中含量最多的金屬元素：鋁。
地殼中含量最多的非金屬元素：氧。
生物細(xì)胞中含量最多的元素：氧。
人體中含量最多的金屬元素：鈣。
二、元素的種類
1．金屬元素：
原子的最外層電子數(shù)一般少于4個(gè)(是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu))，在化學(xué)變化中易失去最外層電子，而使次外層成為最外層，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這種性質(zhì)叫做金屬性。
2．非金屬元素：
原子的最外層電子數(shù)一般多于或等于4個(gè)(是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu))，在化學(xué)變化中易獲得電子，而使最外層達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這種性質(zhì)叫做非金屬性。
稀有氣體元素原子的最外層有8個(gè)電子(He為2個(gè))，為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
三、元素符號(hào)
1．元素符號(hào)：
元素用元素符號(hào)表示。元素符號(hào)是用元素拉丁文名稱的第一個(gè)大寫字母表示的，如果幾種元素第一個(gè)字母相同，則再附加第二個(gè)乃至第三個(gè)小寫字母加以區(qū)別。
2．元素符號(hào)的意義：
元素符號(hào)不僅表示一種元素(宏觀)，還表示這種元素的一個(gè)原子(微觀)。如果物質(zhì)由原子構(gòu)成，元素符號(hào)還可以表示一種物質(zhì)。
四、元素、分子、原子、離子間的比較
元素
分子
原子
離子
表示具有相同核電荷數(shù)的一類原子的總稱
能獨(dú)立存在，且是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種粒子
能獨(dú)立存在，是化學(xué)變化中的最小粒子
帶電的原子或原子團(tuán)
用元素符號(hào)表示
用化學(xué)式表示。如：O2、H2O等
用元素符號(hào)表示。如：Fe、Mg、Al等
用離子符號(hào)表示。如：Ca2＋、OH－等
只講種類，不講個(gè)數(shù)，是宏觀概念
都能構(gòu)成物質(zhì)；都具有微觀意義；都可以既講種類，又講個(gè)數(shù)
化學(xué)變化中元素種類不變，但存在形式可能變化
在化學(xué)變化中，分子可分
在化學(xué)變化中，原子不可分
在化學(xué)變化中，離子有可能再分
第2課時(shí)　元素周期表　單質(zhì)和化合物有何不同
一、元素周期表
1．元素周期表的每一橫行叫做一個(gè)周期，共7個(gè)周期；每一縱行叫做一個(gè)族(8、9、10三個(gè)縱行共同組成一個(gè)族)，共16個(gè)族。
周期的變化規(guī)律：
同一周期，從左到右，原子序數(shù)由少變多。除第一周期以外，每一周期都是以金屬元素開始，逐漸過渡到非金屬元素，最后以稀有氣體元素結(jié)束，從左到右金屬性逐漸減弱。
2．元素周期表中一格(如圖)包含的信息有：原子序數(shù)、元素符號(hào)、元素名稱及相對原子質(zhì)量。
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二、單質(zhì)和化合物
1．單質(zhì)是指由同種元素組成的純凈物。從微觀上看，單質(zhì)由質(zhì)子數(shù)相同的原子直接構(gòu)成或所有分子都由相同個(gè)數(shù)的同種原子構(gòu)成。根據(jù)組成元素的種類可將單質(zhì)分成金屬單質(zhì)(如鐵)和非金屬單質(zhì)(如氧氣)等。
2．化合物是由不同種元素組成的純凈物。如果化合物僅由兩種元素組成且其中一種是氧元素，則該化合物為氧化物。
3．絕大多數(shù)純凈物是由分子構(gòu)成的，少數(shù)單質(zhì)(如金屬和稀有氣體等)和化合物(如二氧化硅)可以由原子直接構(gòu)成；還有些化合物(如氯化鈉、硫酸銅等)則由離子構(gòu)成。
全章大歸納
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