第四章 认识化学元素（知识清单） 化学北京版2024九年级上册

第四章 认识化学元素 01 思维导图 02 考点速记 第1节 化学元素 知识点一 元素 1．定义 化学元素是原子中质子数（核电荷数）相同的一类原子的总称。例如，质子数（核电荷数）为 8 的原子，统称为氧元素；质子数（核电荷数）为 6 的原子，统称为碳元素。 2． 元素的分类 元素的分类 举例 最外层电子数 得失电子 离子种类 金属元素 钠、镁、铝 ＜4 易失电子 阳离子 非金属元素 硫、磷、氧 ＞4 易得电子 阴离子 稀有气体元素 氦、氖、氩 2或8 稳定 3．元素只论种类，不论个数 表示氮元素 N 表示一个氮原子 2N则只能表示2个氮原子。元素符号前加数字，只有微观意义。 知识二 元素符号 1．元素符号表示方法 国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个大写字母表示，有的还要加上第2个小写字母。 2．元素符号的写法 由两个字母表示的元素符号，第一个字母要大写，第二个字母要小写（即“一大二小”），如：Ca、Na、Mg、Zn等。 3．元素符号的意义 （1）表示一种元素；(宏观) （2）表示这种元素的一个原子；(微观) （3）当元素符号所表示的原子能直接构成物质时，它还能表示“某单质”。(宏观) 【拓展】直接由原子构成的物质：①金属，如Fe；②稀有气体，如He；③一些固态非金属，如C等。 知识点三 元素周期表简介 1．元素周期表结构 元素周期表共有7个横行，18个纵行，每一个横行叫做一个周期，每一个纵行叫做一个族，共有16个族（8、9、10三个纵行共同组成一个族）。 2．元素周期表的结构 3．元素周期表的意义 （1）是学习和研究化学知识的重要工具； （2）为寻找新元素提供了理论依据； （3）由于在元素周期表中位置越靠近的元素，性质越相似，可以启发人们在元素周期表的一定区域寻找新物质（如农药、催化剂、半导体材料等）。 4．元素周期律 下面是核电荷数为1~18的元素原子结构示意图。 根据图表，你能找到哪些规律？ ①每一横行，从左到右核电荷数（即质子数）依次增加，最外层电子数依次增加，电子层数相同；每一横行开头的都是金属元素（第一周期除外），靠近尾部的原子是非金属原子，结尾的是稀有气体原子； ②每一纵行，从上到下电子层数依次增加，最外层电子数相同（He除外）。 【注意】元素的原子核外有几个电子层，该元素就位于第几周期。如氧原子有两个电子层位于第二周期。 知识点四 元素与物质 1．物质组成 物质（纯净物）由元素组成；如：水是由氢元素和氧元素组成的。物质由粒子（分子、原子、离子）构成。 2．物质构成 原子：金属、稀有气体、碳、硅等；例如水银是由汞原子构成的。 分子：大多数物质；例如：氯气由氯气分子构成，水是由水分子构成的。 离子：如NaCl等离子化合物；例如：氯化钠由钠离子（Na+）氯离子（Cl-）构成。 3．分子构成 分子是由原子构成的；例如：水分子是由氢原子和氧原子构成的；每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。离子是由原子得失电子形成的；例如钠离子是钠原子失去一个电子形成的，氯离子是氯原子得到一个电子形成的。 4. 物质的分类 （1）单质和化合物 单质 化合物 概念 由同一种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物 区别 宏观 由同种元素组成 由不同种元素组成 微观 单质分子由同种元素的原子构成 化合物分子由不同种元素的原子构成 举例 氧气(O2)、氮气(N2)、铁(Fe) 二氧化碳(CO2)、水(H2O) 联系 二者都是纯净物，都有固定的组成；单质在一定条件下发生化合反应可以生成化合物，某些化合物在一定条件下发生分解反应也可以生成单质。 元素在自然界的存在状态可分成两类：游离态和化合态。以单质的形式存在的元素叫作游离态，以化合物的形式存在的元素叫作化合态。 （2）氧化物 由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物，如水（H2O）、二氧化碳（CO2）和五氧化二磷（P2O5）都是氧化物。 （3）物质的简单分类 5．地壳中元素的含量顺序 元素在自然界中的分布并不均匀。按质量计算， 地壳中含量最高的是氧元素，其他元素含量由高到低依次是硅、铝、铁、钙等（图 4-8）。 6.元素与身体健康 食物中含有糖类、油脂、蛋白质、水、无机盐和维生素六类营养物质。其中，无机盐（一类化合物）的作用多种多样，例如，含钙的无机盐是骨骼和牙齿的主要成分。以下是几种无机盐缺乏时的症状。 无机盐的种类 缺乏时的症状 含钙的无机盐 儿童缺钙易患佝偻病；中老年人缺钙易患骨质疏松症 含磷的无机盐 厌食、贫血、肌无力、骨痛等 含铁的无机盐 缺铁性贫血(乏力、头晕、抵抗力下降等) 含碘的无机盐(微量) 地方性甲状腺肿，儿童的智力和体格发育出现障碍 含锌的无机盐(微量) 生长发育不良，味觉发生障碍 第2节 化学式 知识点一 化学式 1. 用元素符号和数字表示纯净物组成的式子叫作化学式。 化学式又被称为分子式。水由分子构成，它的化学式（或分子式）“H2O”既表示这种物质，又表示该物质的元素组成，还可表示构成这种物质的分子及分子中原子的构成情况。 2．化学式的意义 从宏观与微观的视角认识同一种物质是最能体现化学学科特征的思维方式，化学符号就是联系宏观与微观联系的桥梁。从宏观、微观、符号三个角度认识和理解化学知识，并建立三者之间的内在联系，从而形成化学学科特有的思维方式，称为三重表征的思维方式。 （1）由分子构成的物质的化学式，其意义如下： 表示该物质宏观 表示该物质是由哪些元素组成 表示一个该分子微观 表示一个该分子是由哪几种原子构成，每种原子各有几个 例如： （2）由原子构成的物质 宏观上除表示一种物质外，还表示一种元素，微观上表示一个原子。如Cu宏观上表示铜这种物质，还表示铜元素，微观上表示一个铜原子。 （3）由离子构成的物质 物质中不存在一个个的分子，其化学式表示该物质中各种元素原子数的最简比。 知识点二 化学式的书写 1．化学式的写法 （1）单质化学式的书写 ①非金属气体单质：在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字。如：N2、O2 。 ②金属、固态非金属单质、稀有气体：用相应的元素符号来表示。如Fe、C、He。 （2）化合物化学式的书写 ①当组成元素原子个数比是1时，1省略不写； ②氧化物化学式的书写，一般把氧的元素符号写在右方，另一种元素的符号写在左方，如CO2； ③由金属元素与非金属元素组成的化合物，书写其化学式时，一般金属的元素符号写在左边，非金属的元素符号写在右边，如CuO。 初中常见物质化学式书写的一般约定 物质类别 书写规则 实例 单质 金属和大部分固态非金属 用元素符号表示 Fe、Si、C 稀有气体 用元素符号表示 He、Ne 非金属气体 在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字 O₂、H₂、O₃ 化合物 金属元素与非金属元素组成的物质 一般把金属的元素符号写在左，非金属的元素符号写在右；在元素符号右下角写上表示金属(或原子团)原子与非金属(或原子团)原子的个数比的数字(如果是1:1时，1可以省略) NaCl、MgCl₂ 非金属元素与氧元素组成的物质 一般把氧的元素符号写在右，另一种元素的符号写在左；在元素符号右下角写上表示这种化合物中1个分子里所包含的各原子个数的数字(1时可以省略) CO₂、H₂O、 H₂O₂ 2．化学式的读法 由两种元素组成的物质，一般从后往前读，中间加“化”字。注：有时候元素符号右下角的数字也要读出来。当该元素有一种价态时，则数字不读。当该元素有多种价态时，则数字要读，如Fe3O4读作四氧化三铁。 对于含有氢氧根（即OH-）的来说，就读作氢氧化某；对于含有硫酸根（SO42-）、碳酸根（CO32-）、硝酸根（NO3-）、磷酸根（PO43-）的来说，就读作某酸某；当以上这些酸根和氢离子在一起时，就直接读作某酸。当含有铵根（NH4）时，就直接读作“铵”。如NaOH读作氢氧化钠；CuSO4读作硫酸铜；H2SO4读作硫酸；NH4Cl读作氯化铵。 知识点三 化学式计算 化学式中各原子的相对原子质量的总和，就是相对分子质量（符号为Mr）。 1. 计算相对分子质量 相对分子质量=（相对原子质量×原子个数）之和。 如：O2的相对分子质量＝16×2＝32；H2O的相对分子质量＝1×2＋16＝18 2. 计算物质中某元素的质量分数 化合物中某元素的质量占组成该化合物各元素质量之和的百分比，叫作该元素的质量分数。 某元素的质量分数＝×100% 如：H2O中H元素的质量分数＝×100%＝11.1% 3. 计算物质组成元素的质量比 元素质量比=（相对原子质量×原子个数）之比。 如：H2O水氢元素和氧元素的质量比＝1×2：16＝1：8 第3节 元素的化合价 知识点一 化合价 化合物有固定的组成，即形成化合物的元素有固定的原子个数比。一般情况下，通过元素的“化合价”确定化合物中原子或离子之间相互结合的这种数目关系。元素的化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质。化合价简称价，是为了方便表示各种元素的原子相互化合时的数目而设置的。 1．化合价的表示方法 符号在前，数字在后，写在该元素符号的正上方。数字1不可省略。 2．元素化合价的一般规律 （1）金属元素一般显正价，非金属元素一般显负价； （2）一些元素在不同的化合物中可显不同的化合价； （3）氢元素一般显+1价；氧元素一般显-2价； （4）在化合物里，正价与负价的化合价代数和为零；单质的化合价为零价。 （5）原子团①也有化合价，通常其数值等于所带电荷数，其正负价与电性一致。 3．元素化合价口诀 一价氯氢钾钠银，二价氧钙钡镁锌。 三铝四硅五氮磷，二三铁，二四碳， 二四六硫都齐全，单质零价永不变 负一硝酸氢氧根，负二碳酸硫酸根， 正一价的是铵根，负三价是磷酸根。 硝酸根（NO3-）、氢氧根（OH-）、碳酸根（CO32-） 硫酸根（SO42-）、铵根（NH4）、磷酸根（PO43-） 4．根据化合价求化合物的化学式 （1）最小公倍数法 ①写出组成化合物的元素符号，正价写左边，负价写右边； ②标化合价； ③求元素正、负化合价绝对值的最小公倍数； ④求各元素的原子数 ＝原子数； ⑤把原子数写在各元素符号的右下方，即得化学式； ⑥检查化学式，当正价总数与负价总数的代数和等于0时，化学式正确。 （2）十字交叉法 运用“十字交叉法”书写化合物化学式的步骤，左正右负，标价交叉，约简复查。如果化合物中出现原子团，原子团作为一个整体看待，“十字交叉法”同样适用。 5．根据化学式求化合物中某元素化合价 依据：化合物中正负化合价代数和为0 例如：已知二氧化碳中氧元素的化合价为+2价，求碳元素的化合价。 解：设二氧化碳中碳元素的化合价为x， 则x＋(－2) ×2＝0 解得x= + 4。 6．化学符号中各数字的意义 （1）元素符号、离子符号或化学式前面的数字，表示原子、离子或分子的个数，只表示微观意义，不表示宏观意义。如2H表示 ，2Cu2+表示 ，2H2O表示 。 （2）由分子构成的物质的化学式中元素符号右下角的数字表示1个分子中所含的该原子的个数。如H2O中的“2”表示 。 （3）元素符号右上角的数字，表示该元素的一个离子所带电荷数，数字之后的“+”或“－”表示离子带正电荷或负电荷。如Mg2+中的“2+”表示 。 （4）元素符号正上方的数字，表示在化合物中该元素的化合价，数字之前的“+”或“－”+2 表示化合价是正价或负价。如FeO中的“+2”表示 。 （5）化合价和离子符号的区别与联系 化合价 离子符号 符号与数值的位置 元素符号或原子团的正上方 元素符号或原子团的右上角 符号与数值的顺序 先正负号后数值 先数值后正负号 数值为“1”时 不能省略 省略 联系 同种元素（或原子团）的化合价和离子的电荷，通常数值相等，正、负号相同，只是位置不同，符号与数字的书写顺序不同，数值为“1”时，是否省略不同。即“两同三异”。 第4节 探究物质的组成 知识点一 探究石蜡的组成 实验步骤 实验现象 分析解释和结论 点 燃 前 观察蜡烛颜色、状态、形状 圆柱形，乳白色或红色等，有轻微气味 蜡烛因加入颜料而呈现各种颜色 从蜡烛上切下一块石蜡，放入水中 不溶于水并能浮在水面上 石蜡质地较软，密度比水小，且难溶于水 燃 烧 过 程中 1．在空气中，点燃蜡烛，观察现象 产生黄白色光亮火焰；蜡烛火焰闪烁摇晃，并有黑烟产生；火焰分三层 蜡烛火焰由于受气流影响而摇晃，黑烟是石蜡未充分燃烧的炭黑；燃烧火焰三层：焰心、内焰、外焰。 2．取一根火柴梗，迅速平放在火焰中约1s-2s后取出 火柴梗在火焰最外层的部位先变黑，第二层次之，里层几乎未变化 外焰处石蜡蒸气充分燃烧，温度最高；内焰处石蜡蒸气燃烧不充分，温度较低；焰心主要是未燃烧的石蜡蒸气，温度最低 3．在蜡烛火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯 烧杯内壁有水珠生成 蜡烛燃烧有水生成 4．将上述烧杯取下来正放，迅速往烧杯中倒入少量澄清石灰水，振荡 （或在蜡烛的火焰上方罩个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯） 澄清石灰水变浑浊 蜡烛燃烧有二氧化碳生成 熄 灭 后 熄灭蜡烛，观察现象 有一缕白烟从烛芯飘出 石蜡的蒸气遇冷形成白烟 用燃着的火柴点燃白烟，再观察现象 火焰顺着白烟将蜡烛重新点燃 白烟是石蜡小颗粒，石蜡具有可燃性 结论 石蜡+氧气二氧化碳+水 石蜡由碳、氢等元素组成。 知识点二 认识青蒿素 青蒿素是一种比石蜡更为复杂的化合物 1. 分离提纯青蒿素 青蒿素分离提纯的步骤如下： 2. 确定青蒿素的元素组成和分子结构 科学家借助先进的仪器，确定了青蒿素的组成和结构，就可通过化学合成的方法大批量生产，不需要再从青蒿类植物中提取，且人工合成的青蒿素纯度更高、性质更稳定，也为后续的药物改进打下基础。这正是研究物质组成和结构的意义所在。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 $$