内容正文:
第二单元 空气、物质的构成与组成
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2.1空气的成分
空气成分(体积分数)
1.氮气占78%
(1)物理性质:无色、无味气体,难溶于水。
(2)化学性质(不活泼)及其用途
常温稳定性:用作保护气→充入食品包装、灯泡等
高能量反应:制取氮肥、合成染料、制造炸药
2.氧气占21%
3.稀有气体占0.94%(氦、氖、氩、氪、氙、氡)“惰性气体”
(1)物理性质:通常无色无味的气体。
(2)化学性质及其用途:
常温稳定性用于焊接保护气
通电时会发出各种颜色的光,用于霓虹灯、激光技术等
氦气密度很小,很稳定,用于作探空气球。
4.二氧化碳占0.03%
5.其他占0.03%
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2.1空气的成分
区分纯净物和混合物
1.纯净物:只由一种物质组成。
纯净物有固定的组成和性质。
举例:冰水混合物、氧气、水蒸气、氯化钠等。
2.混合物:由两种或两种以上的物质组成。
混合物没有固定的组成和性质。
举例:空气、稀有气体、矿泉水、医用酒精、生理盐水等。
纯净物
混合物
多种纯净物简单混合
采取一定方法(如分离提纯、某些化学反应)
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2.1空气的成分
【实验2-1】测定空气里的氧气含量
实验现象:
1.红磷燃烧,放热,产生大量白烟。
2.冷却至室温打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶,
进入的水的体积约占集气瓶内原有空气总体积的1/5。
实验结论:氧气约占空气总体积的1/5。
反应的文字表达式:
磷+氧气 五氧化二磷
点燃
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2.1空气的成分
呼吸作用P26-27
人体呼出气体中的各气体含量与空气中的各气体含量对比
呼出气体 空气 检验
氧气 少 多 燃着的木条
二氧化碳 多 少 澄清石灰水
水蒸气 多 少 干燥的玻璃片
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2.2构成物质的微观粒子
分子
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2.2构成物质的微观粒子
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2.2构成物质的微观粒子
【实验2-3】浓盐酸与浓氨水
实验现象:玻璃管内产生大量白烟。
反应的文字表达式:
实验解释:存在于盐酸中的氯化氢分子和氨水挥发出来的氨气
中的氨分子运动到空中相遇,并发生反应,生成氯化铵小颗粒,
扩散到空中,形成白烟。
【实验】酚酞溶液+氨水
实验现象:溶液变红。
实验结论:酚酞溶液遇碱(如氨水)显红色。
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2.2构成物质的微观粒子
原子
原子是构成物质的另一种微粒,原子构成分子,原子也可以直接构成物质。
由原子直接构成的物质:
金属(Fe、Cu、Ag、Hg)、
部分固体非金属(C、Si)、
稀有气体(He、Ne、Ar、Kr等)
区别:在化学变化中分子本身发生变化,而原子本身没有 变化(在化学变化中分子可分,原子不可分),只是重新 组合成新分子,构成新物质。原子是化学变化中最小的微粒。
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2.2构成物质的微观粒子
原子
原子核(+)
核外电子(﹣)
质子(+)
中子(不带电)
(不带电
/电中性)
原子核所带
正电荷数
称为核电荷数
原因
由于同一原子中,原子核里的质子和核外电子所带 电荷数相等,且电性相反,所以整个原子不显电性。
原子的构成
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2.2构成物质的微观粒子
原子中各粒子间的关系
(1)数量关系: 核电荷数=质子数=核外电子数。
(2)质量关系:跟质子、中子相比,核外电子的质量很小。原子的质量主要集中在原子核上。
(3)体积关系:原子核的体积很小,原子核外有相对很大的空间。
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2.2构成物质的微观粒子
微粒间的关系
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2.2构成物质的微观粒子
核外电子排布
1.原子结构示意图
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2.2构成物质的微观粒子
最外层电子数相等的原子具有相似的化学性质。
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2.2构成物质的微观粒子
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2.2构成物质的微观粒子
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2.2构成物质的微观粒子
3.原子和离子的区别与联系
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2.3辨别物质的组成
元素
注意:
1.元素只有种类,没有个数。
2.决定元素(原子)种类的是质子数。
3.元素的化学性质由其原子的最外层电子数决定。
元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的 一类原子的总称。
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2.3辨别物质的组成
意义
宏观
微观:
a.表示一种元素
b.有时还表示一种物质——稀有气体、
金属和固态非金属,如He—氦气 Fe—铁
C—碳
元素符号前有数字
表示几个原子
表示这种元素的一个原子
元素符号表示的意义:
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2.3辨别物质的组成
元素周期表
原子序数
(核电荷数)
元素符号
元素名称
相对原子质量
原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数
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2.3辨别物质的组成
元素周期表中的规律
1)元素周期表按原子核电荷数从小到大排列。
2)每一横行,从左到右,质子数依次增加,最外层电子数依次增加。共有7个横行,每一个横行叫做一个周期,即共7个周期。
3)每一纵行,从上到下,电子层数依次增加,最外层 电子数相等。共有18个纵行,每一个纵行叫做一个族,(8、9、10三个纵行共同组成一个族),即共16个族。
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2.3辨别物质的组成
根据元素周期表可以获得的信息
原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数
从元素的名称课推知元素的种类。
电子层数等于周期数。
每一纵列,原子最外层电子数相同,元素的化学性质相似。
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2.3辨别物质的组成
单质 化合物 氧化物
1.由同种元素组成的纯净物叫做单质;
2.由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。
3.氧化物:由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的
化合物叫做氧化物。
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2.3辨别物质的组成
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2.4水的组成
生成物的检验:
氢气:具有可燃性,可用燃着的木条点燃气体,并在火焰上方罩一个干冷的烧杯,若观察到火焰为淡蓝色,烧杯内壁有小水珠出现,则证明生成的气体为氢气。
氧气:具有助燃性,可将燃着的木条靠近气体,若观察到木条燃烧更旺,则证明生成的气体为氧气。
电解水实验
水在直流电的作用下,会分解生成氢气和氧气化学反应可表示为
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2.4水的组成
实验结果与结论
负极上产生的气体是氢气,
正极上产生的气体是氧气,
体积比为V负:V正≈2:1
根据电解水生成氢气和氧气,同时结合氢气和氧气反应生成水的实验事实,得出水是由氢元素和氧元素组成的。
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2.4水的组成
反应前 反应后
物质种类 水 氢气、氧气
分子种类 水分子 氢分子、氧分子
原子种类 氢原子、氧原子 氢原子、氧原子
元素种类 氢元素、氧元素 氢元素、氧元素
在化学变化中原子的种类和数目均不变;
分子的种类发生变化,分子数目可能发生变化;
元素的种类不发生变化。化学变化的微观实质是
分子分成原子,原子重新组合成新的分子。
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氢H 氦He
锂Li 氖Ne
钠Na 氩Ar
钾K 钙Ca
1-20元素原子结构示意图
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P33.法国化学家拉瓦锡第一次用实验证明了空气中有氧气(O2)和氮气(N2)。
拉瓦锡研究空气成分的实验
该反应的文字表达式:
汞 + 氧气 → 氧化汞
加热
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P59.拉瓦锡认为水不可能是由一种元素组成的,
他进行了铁和水蒸气的实验。
铁和水蒸气的反应装置图
拉瓦锡探究水的组成的实验
该反应的文字表达式:
铁 + 水 → 四氧化三铁 + 氢气
高温
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