内容正文:
主题三 物质的组成与结构(期末复习知识清单)
思维导图→考点清单(18大考点)→易错清单(11大易错点)
专题4 水的性质和组成
· 考点01 水为什么有三态变化★★★☆☆
1、水是由大量水分子聚集而成的。
在水的三态变化过程中,随着温度变化,水分子没有(填“有”或“没有”)变成其他分子,其大小和数目没有(填“有”或“没有”)发生变化,变化的实质是水分子的间隔和分子的排列方式。分子本身没改变,这种变化是物理变化。
2、分子的基本性质
(1)分子的质量和体积都很小;
(2)分子之间都有间隔;
(3)分子总在不断的运动;
· 考点02 水有哪些独特的性质★★☆☆☆
1、水的物理性质
水的密度在4℃时最大,0℃时密度变小,这种现象称为反常膨胀。水的比热容大,能吸收大量的热。水还具有极强的溶解其他物质的能力,是一种优良的溶剂。
2、水的化学性质
实验操作
实验现象
实验结论或解释
(1)在烧杯中加入少量氧化钙(俗称是生石灰),再加入 1滴管水,小心触摸烧杯外壁。
(2)冷却后,滴入 3 滴酚酞试液。
烧杯内壁出现水雾,用手触摸烧杯外壁,会感觉到发烫,这说明该反应放出热量。冷却后,向烧杯中滴入3滴酚酞试液,可以观察到无色的酚酞试液变红色。
氧化钙 +水—氢氧化钙
CaO +H2O— Ca(OH)2
如图,将滴管中的水滴入试管中。
观察到 U 形管中红墨水的液面由左右两边相平变成左边低右边高。
(1)水与氧化钙反应生成氢氧化钙,
(2)该反应放出热量,使试管中空气膨胀,造成 U 形管中红墨水液面变成左边低右边高。
· 考点03 水的循环和净化★★★★☆
1.水在自然界的循环和净化
水在循环中,通过物理、化学和生物作用不断地除去污浊和杂质,保持着本身的洁净,这就是水的自然净化。水的自然净化有多种途径,经过挥发、沉淀、过滤、吸附、氧化、分解、微生物对污染物的消解作用等,使水体得到净化,恢复到原来的良好状况。
2.水有哪些人工净化的方法
沉淀
①静置沉淀,让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部;
②吸附沉淀,加入明矾,溶于水生成胶状物吸附悬浮杂质,使之沉降。
过滤
①适用范围:除去水中颗粒较小不溶性杂质;
②过滤后,如果滤液仍然浑浊,可能原因有:A承接滤液的烧杯不干净 B倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C滤纸破损
吸附
常用的吸附剂活性炭(有疏松多孔的结构,具有吸附性,属于物理性质);
除去水中的难溶性杂质、吸附色素和异味等可溶性杂质。
蒸馏
利用沸点不同
水的净化效果比较
水的净化效果由低到高的是:沉淀、过滤、吸附、蒸馏(均为物理方法),其中净化效果最好的是蒸馏,得到的水是纯净物;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
3.校园里的直饮水机
通过活性炭吸附、超滤膜处理紫外光消毒等步骤,对自来水再一次净化处理,除去水中的溶解盐类、有机化合物、微生物等,制得直饮水。
1.炭罐中活性炭的作用是吸附色素和异味
2.紫外线照射能杀菌消毒
3.超滤膜的作用是过滤,在压力的作用下,水和比超滤膜孔径小的物质可通过超滤膜,而比超滤膜孔径大的物质无法通过超滤膜孔洞而被拦截下来。
· 考点04 硬水和软水★★★☆☆
概念
硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
鉴别方法
加入等量的肥皂水,出现浮渣较多、泡沫较少现象的是硬水,出现泡沫较多、浮渣较少现象的是软水。
硬水软化的方法
在实验室采用蒸馏的方法、生活中采用煮沸的方法。
· 考点05 合理开发和利用水资源★★☆☆☆
1.我国水资源概况:总量较为丰富,水资源分布不均匀,南方水多、耕地少、水量有余,北方耕地多、水是严重不足。
2.海水淡化
(1)人类早期利用太阳能进行蒸馏,原理是利用太阳能产生热能驱动海水发生蒸发与冷凝。
(2)膜蒸馏(MD)技术利用太阳能驱动水蒸气通过膜,获得高品质清洁水。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点,成为高效可持续海水淡化的发展方向。
(3)实验室里,通过蒸发与冷凝,得到纯净的蒸馏水,使水得到净化。
实验装置
实验操作
图4.19制蒸馏水装置
(1)按图4.19连接好装置,使各连接部位严密不漏气,
(2)在100mL蒸馏烧瓶里加入普通水(自来水)至烧瓶容积的一左右,再加入一些碎瓷片,以防加热时出现暴沸,然后用插有温度计(150℃)的橡胶塞塞紧。
(3)给蒸馏烧瓶加热。当水温达到约100℃时,水沸腾,水蒸气经过冷凝管冷凝后,用锥形瓶收集约10mL液体,停止加热。
(4)进水方向:从下到上
3.污水如何变废为宝?
污水处理厂处理污水分为三级:
一级处理,通过机械处理如格栅、沉淀或气浮,去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等;
二级处理,生物处理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥;
三级处理,污水的深度处理,包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。
4.节约用水、防止水污染,我们可以从生活、农业生产、工业生产等方面综合考虑,如生活用水的循环使用、农业的滴灌技术的应用、工业区污水的处理等。
· 考点06 通过实验研究水的组成★★★★☆
1.合成水
实验操作
现象
结论
取干燥纯净的氢气点燃,在火焰上方罩一只干燥而冷的烧杯
发出淡蓝色火焰;烧杯内壁有水珠生成。
氢气和氧气在点燃的条件下生成水;说明水是由氢、氧元素组成。
反应文字或符号表达式为
氢气+氧气水
H2 + O2 H2O
化合反应:由两种或两种以上物质反应生成一种新物质的反应。可表示为 A+B→AB
如镁在空气中燃烧生成氧化镁,属于化合反应
2.分解水
实验操作
实验现象
实验结论及解释
在电解器的玻璃管内装满水。两端分别接通直流电源的电极
两电极上都产生气泡,速率快的是负极,一段时间后,正极与负极生成气体的体积比约为1∶2。
反应文字或符号表达式:
说明水是由氢元素和氧元素组成的
切断电源用将带火星的木条深入正极的试管中,将燃着的木条伸入负极的试管中
正极产生的气体使带火星的木条复燃;负极的气体燃烧,产生淡蓝色火焰 ,罩在火焰上方的烧杯内壁有水雾。
【注意】
(1)为了增强水的导电性,可加入少量的硫酸或氢氧化钠。
(2)实验过程中,其体积比会有一定的误差,氧气的体积会更少些,这是因为产生的氧气有少量的一部分会溶解在水中,而氢气是更难溶于水的。
2.分解反应:由一种物质反应生成两种或两种以上其他物质的反应。可表示为AB→A+B
如电解水、氯酸钾分解制氧气都属于分解反应
3.水在通电后分子发生了什么变化
水在电解过程中,水分子分成氢原子和氧原子;两个氢原子结合成一个氢分子,许多氢分子聚集为氢气;两个氧原子结合成一个氧分子,许多氧分子聚集为氧气。
化学变化的本质:在化学变化中,反应物的分子可分成原子,而原子又重新结合成新的分子。
专题5 物质的微观构成
· 考点07 构成物质的基本粒子★★★☆☆
构成物质的基本粒子有分子、原子、离子 。
构成粒子
物质
分子
气体(稀有气体除外)、水、有机物等
原子
金属、稀有气体、金刚石、硅等部分固体非金属
离子
盐(如NaCl、CuSO4)
注意:由离子构成的物质目前只需记住两种物质:氯化钠[由钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)构成]和硫酸铜[由铜离子(Cu2+)和硫酸根离子(SO42-)构成]。
· 考点08 分子★★★★☆
1. 概念:由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
2.用分子的性质解释常见现象
常见现象
分子的性质
1个水分子的质量约是3×10-26 kg,1滴水中大约有1.67×1021个水分子
分子的质量和体积都很小
酒香不怕巷子深;品红在热水中扩散加快
分子总是在不断地运动 。温度越高,分子运动速率越快
物体的“热胀冷缩”现象;气体可压缩储存在钢瓶中
分子之间有间隔。一般温度越高,分子间的间隔越大;压强越大,分子间的间隔越小
液态氧和气态氧都具有助燃性,不具有可燃性,而氢气具有可燃性
同种物质的分子化学性质相同,不同种物质的分子化学性质不同
3. 分子运动现象的实验
(1)实验装置图
(2)实验现象:一段时间后,A烧杯中溶液变红,B烧杯中溶液不变红。
(3)原因分析:B烧杯中浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气分子运动到A中与水反应生成氨水,氨水显碱性,可使酚酞溶液变红。
(4)实验结论:分子在不断运动。
· 考点9 原子★★★★☆
1.概念:原子是化学变化中的最小粒子。由原子构成的物质,原子是保持其化学性质的最小微粒。
2. 分子和原子的区别与联系
粒子
分子
原子
概念
由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子
原子是化学变化中的最小粒子。由原子构成的物质,原子是保持其化学性质的最小粒子
本质区别
在化学变化中,分子可以再分,而原子不能再分
粒子
分子
原子
相同点
(1)都是构成物质的粒子;
(2)质量和体积都很小,粒子间有间隔,粒子在不断地运动;
(3)相同粒子的性质相同,不同粒子的性质不同
联系
3.用分子、原子的观点解释
(1)物质的变化:由分子构成的物质在发生物理变化时,构成物质的分子不发生变化;发生化学变化时,构成物质的分子发生变化。(填“发生”或“不发生”)
(2)化学变化的实质:反应物的分子分裂为原子, 原子又重新组合成新的分子。
(3)混合物、纯净物:由分子构成的物质形成的混合物中含有不同种分子,纯净物中含有同种分子。
(4)单质、化合物:由分子构成的物质,单质的分子由同种原子构成,化合物的分子由不同种原子构成。
4. 相对原子质量
概念
以碳12原子质量的1/12为标准,其他原子质量跟它相比较所得到的比。
符号
Ar——
表达式
某原子的相对原子质量= ______________________________
说明
(1)相对原子质量不等于原子的实际质量,它是个比值;无质量单位。
(2)原子的实际质量越大,其相对原子质量就越大。
(3)两种原子的相对原子质量之比等于它们的实际质量之比。
原子的质量主要集中在原子核上,相对原子质量≈质子数+中子数。
注意:相对原子质量是一个比值,单位为“1”,一般不读出也不写出。
· 考点10 原子的构成★★★★☆
1. 原子的构成
在原子中,原子序数=核电荷数= 质子数 = 核外电子数 (核电荷数是指原子核所带的 正电荷数 )。
注意:
(1)原子核内质子所带电荷与核外电子所带电荷数目相等,电性相反,故原子不显电性。
(2)并非所有的原子都是由质子、中子和电子构成的,如某些氢原子没有中子。
(3)不同种元素的原子,其根本区别在于它们的核内质子数不同。
2. 原子的结构示意图(以钠原子为例)
注意:
(1)核外电子排布规律:第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子,最外层最多不超过8个电子,如果第一层为最外层时,不超过2个电子。
(2)元素的化学性质主要取决于其最外层电子数。
(3)元素化学性质与原子最外层电子数的关系
原子
原子的最外层电子数特点
特点
结构
元素化学性质
稀有气体原子
8个(He为2个)
既不得电子,也不失电子
相对稳定结构
比较稳定
金属原子
一般少于4个
易失去电子
不稳定结构
不稳定
非金属原子
一般多于4个
易得到电子
不稳定结构
不稳定
【特别提醒】
(1)元素的化学性质与相应原子的最外层电子数密切相关,一般情况下,最外层电子数相等的原子化学性质相似。
(2)具有稳定结构的粒子不一定是稀有气体的原子,还可能是原子得失电子后的离子。
(3)稳定结构是一种相对状态,具有稳定结构的粒子也可能和某些物质发生反应。
· 考点11 离子★★★★☆
1. 离子的概念及分类
离子的概念
带电的原子(或原子团)叫离子
离子的分类
阳离子
带正电的原子,如钠离子Na+
金属原子失去最外层电子形成阳离子,电子层数减少1层;原子质子数不变
阴离子
带负电的原子,如Cl−
非金属原子得到电子形成阴离子,电子层数不改变;原子质子数不变
离子符号
书写
在元素符号右上角标出离子所带电荷数,数字在前,“+、-”在后。若数字为1时,可省略不写。如Al3+、O2−
含义
Mg2+:表示镁离子,其中“2+”表示1个镁离子带2个单位的正电荷;
离子符号前面加了数字,只能表示离子个数,如2Mg2+表示2个镁离子。
【特别提醒】
(1)离子所带电荷数 = 核内质子数 - 核外电子数,数值为正,是阳离子;数值为负,是阴离子
(2)在离子结构示意图中:离子所带电荷数 = 圆圈内数字 - 弧线上数字之和
2. 原子和离子的区别与联系
原子
离子
正离子
负离子
结构
质子数=电子数
质子数〉电子数
质子数〈电子数
电性
不带电
带正电
带负电
联系
· 考点12 元素★★★★☆
1.概念:元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称。
元素
原子
概念
质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称
化学变化中的最小粒子
区别
宏观概念,讲种类、讲质量,不讲个数;可组成物质;表示物质的宏观组成
微观概念,讲种类、讲质量,也讲个数;可构成分子,也可构成物质;表示物质的微观构成
联系
①原子和元素是个体和总体的关系;
②原子的核内质子数决定元素的种类;
③原子的最外层电子数决定元素的化学性质;
④化学变化中原子和元素的种类均不发生变化。
【注意】
(1)元素属于宏观概念,只讲种类,不讲个数。
(2)同种元素的原子,核电荷数一定相同,但核电荷数相同的粒子不一定属于同种元素,如Na+与NH。
(3)同种元素的离子因电荷数不同,性质也不同,如Fe2+和Fe3+。
(4)不同种元素的本质区别是质子数不同。
2.元素含量:
(1)地壳中含量居前四位的元素是 氧、硅、铝、铁,其中含量最多的金属元素为 铝 。
(2)人体中含量最多的金属元素为 钙 。
(3)空气中含量最多的元素为 氮 。
(4)形成化合物种类最多的元素为 碳 。
3.元素分类
元素有金属元素和非金属元素之分,其中绝大多数是金属元素,它们集中在元素周期表的左边;非金属元素则主要集中在元素周期表的右上部。
4. 元素符号的意义
①宏观:表示一种元素;②微观:表示该元素的一个原子如:H:表示氢元素,一个氢原子;
注:①某些由原子构成的物质,元素符号还表示物质。如Fe:表示铁元素,一个铁原子,铁这种物质。
②数字+元素符号,只表示微观意义:几个原子。如:5O:表示5个氧原子; 3Ne:3个氖原子。
5.物质的分类
混合物 如:澄清石灰水、洁净的空气、酱油、牛奶、汽水、自来水等
单质(只含一种元素的纯净物)如:O2、H2、Ne、Fe 属于单质
物质
纯净物
氧化物如 MnO2、CO …
化合物(含多种元素的纯净物)
其它化合物 如 KCl、KMnO4
氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
【易错提醒】
①只由一种元素组成的物质,不一定是单质!还可能是混合物!如:O2 和 O3 的混合物!
含多种元素的物质不一定是化合物!还可能是混合物,如水和双氧水的混合物含两种元素。
②氧化物一定含氧元素,但含氧元素的物质不一定是氧化物。
· 考点13 元素周期表★★★★☆
1.元素周期表结构
元素周期表共有7个横行,每一个横行叫做一个周期。
元素周期表共有18个纵列,每一个纵列叫做一个族(8、9、10三个纵列共同组成一个族)。
为了便于查找,元素周期表按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编了号,叫做原子序数。
2.以元素周期表中的“碳元素”信息图示为例:
原子序数 = 质子数 = 核电荷数= 核外电子数
· 考点14 化学式★★★★☆
1.化学式的意义(以H2O为例)
宏观
微观
表示一种物质。如:H2O表示 水这种物质
表示该物质的一个分子,如:H2O表示 1个水分子
表示组成物质的元素。如:H2O可表示水是由氢元素和氧元素 组成的
表示该物质的一个分子中各元素的原子个数,如H2O表示一个水分子 由两个氢原子和一个氧原子 构成
【特别提醒】对于由原子直接构成的物质,其化学式表示的意义则有三方面,如Fe:可以表示铁单质,也可以表示铁元素,还可以表示一个铁原子。
(2)化学式周围的数字的意义
①化学式前面的数字表示粒子(分子或原子)数目。
②化学式中元素符号右下角的数字表示一个某粒子中某原子或某原子团的数目。
_________________________
___________________
2H2O
2.化学式的书写
(1)单质化学式的书写
有些物质是由原子或离子直接构成的。若为单质,常用元素符号表示其化学式;若为化合物,其化学式表示各组成元素原子数的最简比。
①氢气、氮气、氧气、氟气、氯气、溴、碘这几种单质:在元素符号右下角加2表示。如:氢气:H2、氧气:O2 、氮气N2 、碘I2 ;稀有气体氦气是由氦原子构成的,以元素符号 He 表示其化学式。
②氯化钠是由钠离子和氯离子以 1∶1 个数比构成的,以 NaCl表示其化学式。
(2)化合物化学式的书写和命名
①氧化物:氧元素符号在 后 ,另一种元素符号在 前。如:CO2、CuO等。读法:从后向前读作:“氧化某”,如CuO读作氧化铜 。有时需读出原子个数,如P2O5读作:五氧化二磷。
②由金属元素和非金属元素组成的化合物:金属元素符号在前、非金属元素符号在后。如:氯化钠——NaCl、硫化锌——ZnS等。
· 考点15 化合价★★★★☆
1、化学上用“化合价”来体现不同元素的原子相互化合时具有确定的原子个数比的性质。
元素的化合价有正价和负价之分。用+1、+2、-1、-2......表示,标在元素符号(或原子团)的正上方
2、一些常见元素的化合价
化合价的主要规律:(1)金属一定显正价,非金属一般显负价
(2)通常氧为-2价,氢显+1价
(3)单质的化合价都为0价
(4)化合物中各元素化合价的代数和一定为0!
元素的常见化合价口诀: 钾钠银氢铵+1, 钙镁钡锌铜汞+2。
亚铁+2,铁+3, 铝元素是+3价。
氟氯-1, 氧-2, 氢氧根、硝酸根-1。
硫酸根、碳酸根-2,单质零价要记住!
3、确定元素化合价的一般原则
(1)化合物中各元素化合价的代数和为0;
(2)单质中元素的化合价为0。
(3)金属元素与非金属元素形成化合物时,金属元素显正价,非金属元素显负价。
(4)部分元素可显不同的化合价。如:C有+2、+4价;Fe有+2、+3价。
4、根据化合价写化学式
(1)一般正价元素(或根)写在左边,负价元素(或根)写在右边。
(2)原子的数目用阿拉伯数字写在元素符号的右下角,若为1时则省略。
(3)化合物中各元素化合价的代数和为0。
5、化学式的命名
(1)对于由两种元素组成的化合物,应从右到左读出元素的名称,中间用“化”字连。如氯化钾(KCl)。
(2)部分由两种元素组成的化合物,原子的个数在元素的名称之前读出。如二氧化碳(CO2)、五氧化二磷(P2O5)。
(3)含有原子团的化合物,从右到左读出原子团或元素的名称,在原子团和元素名称之间用“酸”或“化”字连接。如碳酸钠【Na2CO3】、氢氧化钙【Ca(OH)2】。
· 考点16 化学式计算★★★★★
某种由氮元素与氧元素组成的化合物中,氮元素的化合价为 +5 价,氧元素的化合价为-2 价。回答下列问题:
(1)写出这种氮的氧化物的化学式: N2O5 。
(2)计算该化合物的相对分子质量:():()= 14×2 + 16×5 = 108
(3)计算该化合物中氮元素的质量分数 : ×100% = ×100% ≈ 25.9%
(4)计算该化合物中氮、氧元素的质量比=(14×2)∶(16×5)=7∶20
专题5 物质的微观构成
· 考点17 碳单质★★☆☆☆
1、碳元素形成的单质金刚石、石墨、C60
外观(结构)
物理性质
用途
金刚石
无色透明,呈八面体,晶莹剔透、固体。
天然物质中,最硬的物质。
有强折光性。
熔点高、不易导电。
切割、钻头。
做钻石饰品。
石墨
深灰色,有金属光泽,不透明的细鳞片状固体
软而滑,是世界上较软的物质之一,
良好的导电性,
耐高温。
固体润滑剂。做铅笔芯。
电极。
石墨坩埚。
C60又叫足球烯
分子形似足球,
有金属光泽。
超导、强磁性、能抗辐射、耐高压、抗化学腐蚀。
制备新材料。
(如纳米碳管)
金刚石、石墨在微观结构上的相同点:都是由碳原子构成。
金刚石、石墨在微观结构上的不同点:碳原子的排列方式不同。
2.无定形碳:
由微小的石墨晶体和少量杂质组成的,属于混合物(选填“纯净物”或“混合物”)。
无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭、炭黑
由微小的石墨晶体和少量杂质组成的,属于混合物。
· 木 炭:吸附剂(因为具有疏松多孔的结构),用作吸附色素和异味、还可作燃料。
活性炭:吸附性比木炭更强(常用于防毒面具中作吸附剂 ,可用于空气净化滤芯、红糖脱色剂。
· 炭 黑:制造油墨、油漆、颜料等,用作橡胶制品的填料以增强橡胶的耐磨性
· 焦 炭:用于冶炼金属
· 考点18 碳的化学性质★★★☆☆
★碳在不同温度下,体现出不同的化学性质。
1、常温条件下,木炭具有稳定性。
古代字画保存千年
重要文档材料用碳素水笔填写
答题用2B铅笔填图答题卡
2、加热或点燃时,木炭具有可燃性。
氧气充足时
氧气不充足时
文字表达式
符号表达式
碳+氧气二氧化碳
C+O2CO2
碳+氧气一氧化碳
C+O2CO
小结
反应物的种类相同,用量不同,产物不同。
3、高温条件下,木炭具有还原性。
(1)木炭还原氧化铜
性质与现象
反应前
反应后
固体物质的颜色、光泽
固体碳为黑色粉末,固体氧化铜为黑色粉末,两种固体物质均没有金属光泽。
生成的铜为红色固体,有金属光泽。
盛有澄清石灰水的试管中的现象
澄清无色透明的液体。
澄清的石灰水变浑浊(产生白色沉淀)。
文字表达式
符号表达式
碳+氧化铜二氧化碳+铜 C+CuOCu+CO2
二氧化碳+氢氧化钙碳酸钙+水 CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O
实验步骤
操作说明
检查装置气密性。
防止装置漏气。
将固体平铺于硬质试管底部。
便于固体受热均匀。
用酒精喷灯加热。
先预热,再集中加热,防止硬质玻璃管炸裂。
实验结束后,先将导管从石灰水中撤出,再熄灭酒精喷灯。
防止石灰水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂。
待装置冷却后,将试管中的固体倒在滤纸上,观察并记录。
防止新生成的铜被空气中的氧气再次氧化。
(2)木炭还原CO2
化学反应的文字表达式:碳+二氧化碳一氧化碳
· 易错点01 电解水实验
1.混淆电极极性,误判“正极产生氢气”或认为“质量比等于体积比”
正极产生氧气(能使带火星木条复燃),负极产生氢气(点燃有爆鸣声),体积比恒为 1:2。(实际H2、O2质量比=1:8)。
2.用盐酸或食盐水作导电增强剂。(需加稀硫酸/氢氧化钠增强导电性,但禁用盐酸。用盐酸(Cl⁻电解产生氯气污染)或食盐水(引入杂质离子)。
3.产生H2、O2体积比大于2:1原因是H2溶解性比O2 大,也可能是电极与氧气反应而消耗。
· 易错点02 水的性质
1.水始终遵循“热胀冷缩”规律。(水在 0~4℃ 区间呈现“热缩冷胀”,反常膨胀现象)。
2.水在 100℃ 必然沸腾。(沸腾温度气压影响:气压降低,沸点下降,如高原地区沸点可降至 90℃ 以下;
气压升高,沸点上升,高压锅内沸点可达 120℃)。
· 易错点03 水的净化
1.过滤仅除去不溶性杂质(如泥沙),不能降低水的硬度或杀菌。
2.活性炭吸附色素异味,明矾吸附悬浮物沉降,两者作用不同。
3.活性炭仅吸附色素和异味(物理变化),不能去除可溶性离子(如钙、镁);
4.混淆“蒸馏水无菌”与“蒸馏过程灭菌”(冷却环节可能二次污染)。(蒸馏可除去所有不溶性及可溶性杂质,得到纯水,但无法杀灭所有微生物(需额外消毒)。
· 易错点04 硬水处理
1.透明的水就是软水(含较多可溶性钙镁化合物,如井水,硬水也可能透明)
2.明矾可降低洗衣服时的硬水硬度(实际仅沉降杂质,不除Ca²⁺)
3.静置沉淀或活性炭吸附可软化硬水。(煮沸/蒸馏可降低暂时硬度,除Ca(HCO₃)₂,但离子交换法才能彻底去除永久硬度(如CaSO₄)。
· 易错点05 蒸馏实验
1.温度计位置错误(水银球需对准蒸馏烧瓶支管口下缘,测蒸气温度,非插入液体中)。
2.冷凝水方向反置(冷却水必须下口进、上口出,逆流冷却效率最优)。
3.沸石作用忽视(蒸馏前必须加沸石/碎瓷片,防暴沸;未加会导致液体喷溅)。
4.先加热后通冷却水(应先通冷却水后加热,否则可能引发冷凝管炸裂)。
· 易错点06 构成物质的微观粒子
1.化合物都是由分子构成的。(分子、原子、离子均可直接构成物质,但不是所有化合物都是由分子构成的。如NaCl是由钠离子和氯离子构成的化合物,部分化合物(SiO₂、SiC)由原子构成,其组成仅表示原子个数比。)
2.分子一定比原子大。(分子由原子构成,但分子不一定比原子大;如氢分子比汞原子小)
3.相对原子质量单位为g。(相对原子质量是比值,单位为1)
4.热胀冷缩是微粒大小变化。(物理变化中分子种类、大小不变;如水蒸发:水分子间隔变大,分子未分解)
5.原子保持所有物质的化学性质。(由分子构成的物质,如O₂),化学性质由分子保持;由原子构成的物质,如Fe),化学性质由原子保持;由离子构成的物质,如NaCl),化学性质由正、负离子共同保持。)
· 易错点07 物质组成和构成
1.同种元素组成的物质一定是纯净物。(同种元素可形成混合物,如O₂与O₃混合;纯净物也可由同种元素组成单质。)
2.误认为标签成分指具体单质。(食品标签中的“钙”“铁”等指元素,非单质或原子。)
3.CO₂、SO₂中含有O₂分子(CO₂、SO₂等不含O₂分子,仅表示分子中原子比例。)
4.水由氢、氧原子构成。(应为水由氢、氧元素组成;或水由水分子构成。)
5.水中含有氢分子(H₂)和氧分子(O₂)。(电解水生成氢气和氧气,证明水由氢元素和氧元素组成,但水分子中不存在游离的氢分子或氧分子)
· 易错点08 原子结构
1.所有原子均含质子、中子、电子。(例外:氢原子无中子)
2.通过电子层排布判断粒子种类。(两个电子层且最外层8电子的粒子,可能是Ne原子,也可能是O²⁻、
F⁻、Na⁺、Mg²⁺等。)
3.具有相同电子层结构的粒子一定属于同种元素(具有相同电子层结构的粒子不一定是同种元素(如O²⁻、F⁻、Na⁺、Mg²⁺外层均为8电子)。
· 易错点09 化学符号与表示方法
1.“2H”表示两个氢元素。(应为两个氢原子)
2.H₂表示两个氢原子(应为一个氢分子或一个水分子由两个氢原子构成)
3.“H”表示氢元素或一个氢原子;“2H”仅表示两个氢原子。
4.2H₂O:只表示2个水分子(不表示元素);
5.3Fe²⁺:表示3个亚铁离子。3Fe3⁺:表示3个铁离子。
· 易错点10 化学式书写和命名
1.氯化氢写成 ClH(应为 HCl )。
2.氢氧化铝写成AlOH₃,(应为Al(OH)₃)。氯酸钾写成K(ClO₃),(应为KClO₃)。原子团数量为1时,不加括号;原子团数量超过1时加括号。
3.硫酸锌写成 ZnH₂SO₄(应为 ZnSO₄)
4.氧气写成 O(应为 O₂),氦气写成 He₂(应为 He)
5.氧化铝写作 AlO(应为 Al₂O₃);氧化铁写作 FeO(应为 Fe₂O₃)
· 易错点11 化合价计算与应用
1.化合价标在元素符号正上方,离子电荷数标在右上角(如Na⁺)
2.过氧化氢(H₂O₂)中氧为-1价;金属氢化物(如NaH)中氢为-1价。
3.O₂中氧元素化合价为-2。(O₂是单质,单质中元素化合价为0)
4.NH₄NO₃中N的化合价为+1(NH₄NO₃中含有两个不同原子团,NH₄为+1价,NO₃为-1价,应根据原子团化合价,分别算出各自原子团中N的化合价,分别为-3、+5价。)
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主题三 物质的组成与结构(期末复习知识清单)
思维导图→考点清单(18大考点)→易错清单(11大易错点)
专题4 水的性质和组成
· 考点01 水为什么有三态变化★★★☆☆
1、水是由大量水分子聚集而成的。
在水的三态变化过程中,随着温度变化,水分子没有(填“有”或“没有”)变成其他分子,其大小和数目没有(填“有”或“没有”)发生变化,变化的实质是水分子的间隔和分子的排列方式。分子本身没改变,这种变化是物理变化。
2、分子的基本性质
(1)分子的质量和体积都很小;
(2)分子之间都有间隔;
(3)分子总在不断的运动;
· 考点02 水有哪些独特的性质★★☆☆☆
1、水的物理性质
水的密度在4℃时最大,0℃时密度变小,这种现象称为反常膨胀。水的比热容大,能吸收大量的热。水还具有极强的溶解其他物质的能力,是一种优良的溶剂。
2、水的化学性质
实验操作
实验现象
实验结论或解释
(1)在烧杯中加入少量氧化钙(俗称是生石灰),再加入 1滴管水,小心触摸烧杯外壁。
(2)冷却后,滴入 3 滴酚酞试液。
烧杯内壁出现水雾,用手触摸烧杯外壁,会感觉到发烫,这说明该反应放出热量。冷却后,向烧杯中滴入3滴酚酞试液,可以观察到无色的酚酞试液变红色。
氧化钙 +水—氢氧化钙
CaO +H2O— Ca(OH)2
如图,将滴管中的水滴入试管中。
观察到 U 形管中红墨水的液面由左右两边相平变成左边低右边高。
(1)水与氧化钙反应生成氢氧化钙,
(2)该反应放出热量,使试管中空气膨胀,造成 U 形管中红墨水液面变成左边低右边高。
· 考点03 水的循环和净化★★★★☆
1.水在自然界的循环和净化
水在循环中,通过物理、化学和生物作用不断地除去污浊和杂质,保持着本身的洁净,这就是水的自然净化。水的自然净化有多种途径,经过挥发、沉淀、过滤、吸附、氧化、分解、微生物对污染物的消解作用等,使水体得到净化,恢复到原来的良好状况。
2.水有哪些人工净化的方法
沉淀
①静置沉淀,让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部;
②吸附沉淀,加入明矾,溶于水生成胶状物吸附悬浮杂质,使之沉降。
过滤
①适用范围:除去水中颗粒较小不溶性杂质;
②过滤后,如果滤液仍然浑浊,可能原因有:A承接滤液的烧杯不干净 B倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C滤纸破损
吸附
常用的吸附剂活性炭(有疏松多孔的结构,具有吸附性,属于物理性质);
除去水中的难溶性杂质、吸附色素和异味等可溶性杂质。
蒸馏
利用沸点不同
水的净化效果比较
水的净化效果由低到高的是:沉淀、过滤、吸附、蒸馏(均为物理方法),其中净化效果最好的是蒸馏,得到的水是纯净物;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
3.校园里的直饮水机
通过活性炭吸附、超滤膜处理紫外光消毒等步骤,对自来水再一次净化处理,除去水中的溶解盐类、有机化合物、微生物等,制得直饮水。
1.炭罐中活性炭的作用是吸附色素和异味
2.紫外线照射能杀菌消毒
3.超滤膜的作用是过滤,在压力的作用下,水和比超滤膜孔径小的物质可通过超滤膜,而比超滤膜孔径大的物质无法通过超滤膜孔洞而被拦截下来。
· 考点04 硬水和软水★★★☆☆
概念
硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
鉴别方法
加入等量的肥皂水,出现浮渣较多、泡沫较少现象的是硬水,出现泡沫较多、浮渣较少现象的是软水。
硬水软化的方法
在实验室采用蒸馏的方法、生活中采用煮沸的方法。
· 考点05 合理开发和利用水资源★★☆☆☆
1.我国水资源概况:总量较为丰富,水资源分布不均匀,南方水多、耕地少、水量有余,北方耕地多、水是严重不足。
2.海水淡化
(1)人类早期利用太阳能进行蒸馏,原理是利用太阳能产生热能驱动海水发生蒸发与冷凝。
(2)膜蒸馏(MD)技术利用太阳能驱动水蒸气通过膜,获得高品质清洁水。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点,成为高效可持续海水淡化的发展方向。
(3)实验室里,通过蒸发与冷凝,得到纯净的蒸馏水,使水得到净化。
实验装置
实验操作
图4.19制蒸馏水装置
(1)按图4.19连接好装置,使各连接部位严密不漏气,
(2)在100mL蒸馏烧瓶里加入普通水(自来水)至烧瓶容积的一左右,再加入一些碎瓷片,以防加热时出现暴沸,然后用插有温度计(150℃)的橡胶塞塞紧。
(3)给蒸馏烧瓶加热。当水温达到约100℃时,水沸腾,水蒸气经过冷凝管冷凝后,用锥形瓶收集约10mL液体,停止加热。
(4)进水方向:从下到上
3.污水如何变废为宝?
污水处理厂处理污水分为三级:
一级处理,通过机械处理如格栅、沉淀或气浮,去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等;
二级处理,生物处理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥;
三级处理,污水的深度处理,包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。
4.节约用水、防止水污染,我们可以从生活、农业生产、工业生产等方面综合考虑,如生活用水的循环使用、农业的滴灌技术的应用、工业区污水的处理等。
· 考点06 通过实验研究水的组成★★★★☆
1.合成水
实验操作
现象
结论
取干燥纯净的氢气点燃,在火焰上方罩一只干燥而冷的烧杯
发出淡蓝色火焰;烧杯内壁有水珠生成。
氢气和氧气在点燃的条件下生成水;说明水是由氢、氧元素组成。
反应文字或符号表达式为
氢气+氧气水
H2 + O2 H2O
化合反应:由两种或两种以上物质反应生成一种新物质的反应。可表示为 A+B→AB
如镁在空气中燃烧生成氧化镁,属于化合反应
2.分解水
实验操作
实验现象
实验结论及解释
在电解器的玻璃管内装满水。两端分别接通直流电源的电极
两电极上都产生气泡,速率快的是负极,一段时间后,正极与负极生成气体的体积比约为1∶2。
反应文字或符号表达式:
说明水是由氢元素和氧元素组成的
切断电源用将带火星的木条深入正极的试管中,将燃着的木条伸入负极的试管中
正极产生的气体使带火星的木条复燃;负极的气体燃烧,产生淡蓝色火焰 ,罩在火焰上方的烧杯内壁有水雾。
【注意】
(1)为了增强水的导电性,可加入少量的硫酸或氢氧化钠。
(2)实验过程中,其体积比会有一定的误差,氧气的体积会更少些,这是因为产生的氧气有少量的一部分会溶解在水中,而氢气是更难溶于水的。
2.分解反应:由一种物质反应生成两种或两种以上其他物质的反应。可表示为AB→A+B
如电解水、氯酸钾分解制氧气都属于分解反应
3.水在通电后分子发生了什么变化
水在电解过程中,水分子分成氢原子和氧原子;两个氢原子结合成一个氢分子,许多氢分子聚集为氢气;两个氧原子结合成一个氧分子,许多氧分子聚集为氧气。
化学变化的本质:在化学变化中,反应物的分子可分成原子,而原子又重新结合成新的分子。
专题5 物质的微观构成
· 考点07 构成物质的基本粒子★★★☆☆
构成物质的基本粒子有分子、原子、离子 。
构成粒子
物质
分子
气体(稀有气体除外)、水、有机物等
原子
金属、稀有气体、金刚石、硅等部分固体非金属
离子
盐(如NaCl、CuSO4)
注意:由离子构成的物质目前只需记住两种物质:氯化钠[由钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)构成]和硫酸铜[由铜离子(Cu2+)和硫酸根离子(SO42-)构成]。
· 考点08 分子★★★★☆
1. 概念:由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
2.用分子的性质解释常见现象
常见现象
分子的性质
1个水分子的质量约是3×10-26 kg,1滴水中大约有1.67×1021个水分子
分子的质量和体积都很小
酒香不怕巷子深;品红在热水中扩散加快
分子总是在不断地运动 。温度越高,分子运动速率越快
物体的“热胀冷缩”现象;气体可压缩储存在钢瓶中
分子之间有间隔。一般温度越高,分子间的间隔越大;压强越大,分子间的间隔越小
液态氧和气态氧都具有助燃性,不具有可燃性,而氢气具有可燃性
同种物质的分子化学性质相同,不同种物质的分子化学性质不同
3. 分子运动现象的实验
(1)实验装置图
(2)实验现象:一段时间后,A烧杯中溶液变红,B烧杯中溶液不变红。
(3)原因分析:B烧杯中浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气分子运动到A中与水反应生成氨水,氨水显碱性,可使酚酞溶液变红。
(4)实验结论:分子在不断运动。
· 考点9 原子★★★★☆
1.概念:原子是化学变化中的最小粒子。由原子构成的物质,原子是保持其化学性质的最小微粒。
2. 分子和原子的区别与联系
粒子
分子
原子
概念
由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子
原子是化学变化中的最小粒子。由原子构成的物质,原子是保持其化学性质的最小粒子
本质区别
在化学变化中,分子可以再分,而原子不能再分
粒子
分子
原子
相同点
(1)都是构成物质的粒子;
(2)质量和体积都很小,粒子间有间隔,粒子在不断地运动;
(3)相同粒子的性质相同,不同粒子的性质不同
联系
3.用分子、原子的观点解释
(1)物质的变化:由分子构成的物质在发生物理变化时,构成物质的分子不发生变化;发生化学变化时,构成物质的分子发生变化。(填“发生”或“不发生”)
(2)化学变化的实质:反应物的分子分裂为原子, 原子又重新组合成新的分子。
(3)混合物、纯净物:由分子构成的物质形成的混合物中含有不同种分子,纯净物中含有同种分子。
(4)单质、化合物:由分子构成的物质,单质的分子由同种原子构成,化合物的分子由不同种原子构成。
4. 相对原子质量
概念
以碳12原子质量的1/12为标准,其他原子质量跟它相比较所得到的比。
符号
Ar
表达式
说明
(1)相对原子质量不等于原子的实际质量,它是个比值;无质量单位。
(2)原子的实际质量越大,其相对原子质量就越大。
(3)两种原子的相对原子质量之比等于它们的实际质量之比。
原子的质量主要集中在原子核上,相对原子质量≈质子数+中子数。
注意:相对原子质量是一个比值,单位为“1”,一般不读出也不写出。
· 考点10 原子的构成★★★★☆
1. 原子的构成
在原子中,原子序数=核电荷数= 质子数 = 核外电子数 (核电荷数是指原子核所带的 正电荷数 )。
注意:
(1)原子核内质子所带电荷与核外电子所带电荷数目相等,电性相反,故原子不显电性。
(2)并非所有的原子都是由质子、中子和电子构成的,如某些氢原子没有中子。
(3)不同种元素的原子,其根本区别在于它们的核内质子数不同。
2. 原子的结构示意图(以钠原子为例)
注意:
(1)核外电子排布规律:第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子,最外层最多不超过8个电子,如果第一层为最外层时,不超过2个电子。
(2)元素的化学性质主要取决于其最外层电子数。
(3)元素化学性质与原子最外层电子数的关系
原子
原子的最外层电子数特点
特点
结构
元素化学性质
稀有气体原子
8个(He为2个)
既不得电子,也不失电子
相对稳定结构
比较稳定
金属原子
一般少于4个
易失去电子
不稳定结构
不稳定
非金属原子
一般多于4个
易得到电子
不稳定结构
不稳定
【特别提醒】
(1)元素的化学性质与相应原子的最外层电子数密切相关,一般情况下,最外层电子数相等的原子化学性质相似。
(2)具有稳定结构的粒子不一定是稀有气体的原子,还可能是原子得失电子后的离子。
(3)稳定结构是一种相对状态,具有稳定结构的粒子也可能和某些物质发生反应。
· 考点11 离子★★★★☆
1. 离子的概念及分类
离子的概念
带电的原子(或原子团)叫离子
离子的分类
阳离子
带正电的原子,如钠离子Na+
金属原子失去最外层电子形成阳离子,电子层数减少1层;原子质子数不变
阴离子
带负电的原子,如Cl−
非金属原子得到电子形成阴离子,电子层数不改变;原子质子数不变
离子符号
书写
在元素符号右上角标出离子所带电荷数,数字在前,“+、-”在后。若数字为1时,可省略不写。如Al3+、O2−
含义
Mg2+:表示镁离子,其中“2+”表示1个镁离子带2个单位的正电荷;
离子符号前面加了数字,只能表示离子个数,如2Mg2+表示2个镁离子。
【特别提醒】
(1)离子所带电荷数 = 核内质子数 - 核外电子数,数值为正,是阳离子;数值为负,是阴离子
(2)在离子结构示意图中:离子所带电荷数 = 圆圈内数字 - 弧线上数字之和
2. 原子和离子的区别与联系
原子
离子
正离子
负离子
结构
质子数=电子数
质子数〉电子数
质子数〈电子数
电性
不带电
带正电
带负电
联系
· 考点12 元素★★★★☆
1.概念:元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称。
元素
原子
概念
质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称
化学变化中的最小粒子
区别
宏观概念,讲种类、讲质量,不讲个数;可组成物质;表示物质的宏观组成
微观概念,讲种类、讲质量,也讲个数;可构成分子,也可构成物质;表示物质的微观构成
联系
①原子和元素是个体和总体的关系;
②原子的核内质子数决定元素的种类;
③原子的最外层电子数决定元素的化学性质;
④化学变化中原子和元素的种类均不发生变化。
【注意】
(1)元素属于宏观概念,只讲种类,不讲个数。
(2)同种元素的原子,核电荷数一定相同,但核电荷数相同的粒子不一定属于同种元素,如Na+与NH。
(3)同种元素的离子因电荷数不同,性质也不同,如Fe2+和Fe3+。
(4)不同种元素的本质区别是质子数不同。
2.元素含量:
(1)地壳中含量居前四位的元素是 氧、硅、铝、铁,其中含量最多的金属元素为 铝 。
(2)人体中含量最多的金属元素为 钙 。
(3)空气中含量最多的元素为 氮 。
(4)形成化合物种类最多的元素为 碳 。
3.元素分类
元素有金属元素和非金属元素之分,其中绝大多数是金属元素,它们集中在元素周期表的左边;非金属元素则主要集中在元素周期表的右上部。
4. 元素符号的意义
①宏观:表示一种元素;②微观:表示该元素的一个原子如:H:表示氢元素,一个氢原子;
注:①某些由原子构成的物质,元素符号还表示物质。如Fe:表示铁元素,一个铁原子,铁这种物质。
②数字+元素符号,只表示微观意义:几个原子。如:5O:表示5个氧原子; 3Ne:3个氖原子。
5.物质的分类
混合物 如:澄清石灰水、洁净的空气、酱油、牛奶、汽水、自来水等
单质(只含一种元素的纯净物)如:O2、H2、Ne、Fe 属于单质
物质
纯净物
氧化物如 MnO2、CO …
化合物(含多种元素的纯净物)
其它化合物 如 KCl、KMnO4
氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
【易错提醒】
①只由一种元素组成的物质,不一定是单质!还可能是混合物!如:O2 和 O3 的混合物!
含多种元素的物质不一定是化合物!还可能是混合物,如水和双氧水的混合物含两种元素。
②氧化物一定含氧元素,但含氧元素的物质不一定是氧化物。
· 考点13 元素周期表★★★★☆
1.元素周期表结构
元素周期表共有7个横行,每一个横行叫做一个周期。
元素周期表共有18个纵列,每一个纵列叫做一个族(8、9、10三个纵列共同组成一个族)。
为了便于查找,元素周期表按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编了号,叫做原子序数。
2.以元素周期表中的“碳元素”信息图示为例:
原子序数 = 质子数 = 核电荷数= 核外电子数
· 考点14 化学式★★★★☆
1.化学式的意义(以H2O为例)
宏观
微观
表示一种物质。如:H2O表示 水这种物质
表示该物质的一个分子,如:H2O表示 1个水分子
表示组成物质的元素。如:H2O可表示水是由氢元素和氧元素 组成的
表示该物质的一个分子中各元素的原子个数,如H2O表示一个水分子 由两个氢原子和一个氧原子 构成
【特别提醒】对于由原子直接构成的物质,其化学式表示的意义则有三方面,如Fe:可以表示铁单质,也可以表示铁元素,还可以表示一个铁原子。
(2)化学式周围的数字的意义
①化学式前面的数字表示粒子(分子或原子)数目。
②化学式中元素符号右下角的数字表示一个某粒子中某原子或某原子团的数目。
每个水分子中含有两个氢原子
两个水分子
2H2O
2.化学式的书写
(1)单质化学式的书写
有些物质是由原子或离子直接构成的。若为单质,常用元素符号表示其化学式;若为化合物,其化学式表示各组成元素原子数的最简比。
①氢气、氮气、氧气、氟气、氯气、溴、碘这几种单质:在元素符号右下角加2表示。如:氢气:H2、氧气:O2 、氮气N2 、碘I2 ;稀有气体氦气是由氦原子构成的,以元素符号 He 表示其化学式。
②氯化钠是由钠离子和氯离子以 1∶1 个数比构成的,以 NaCl表示其化学式。
(2)化合物化学式的书写和命名
①氧化物:氧元素符号在 后 ,另一种元素符号在 前。如:CO2、CuO等。读法:从后向前读作:“氧化某”,如CuO读作氧化铜 。有时需读出原子个数,如P2O5读作:五氧化二磷。
②由金属元素和非金属元素组成的化合物:金属元素符号在前、非金属元素符号在后。如:氯化钠——NaCl、硫化锌——ZnS等。
· 考点15 化合价★★★★☆
1、化学上用“化合价”来体现不同元素的原子相互化合时具有确定的原子个数比的性质。
元素的化合价有正价和负价之分。用+1、+2、-1、-2......表示,标在元素符号(或原子团)的正上方
2、一些常见元素的化合价
化合价的主要规律:(1)金属一定显正价,非金属一般显负价
(2)通常氧为-2价,氢显+1价
(3)单质的化合价都为0价
(4)化合物中各元素化合价的代数和一定为0!
元素的常见化合价口诀: 钾钠银氢铵+1, 钙镁钡锌铜汞+2。
亚铁+2,铁+3, 铝元素是+3价。
氟氯-1, 氧-2, 氢氧根、硝酸根-1。
硫酸根、碳酸根-2,单质零价要记住!
3、确定元素化合价的一般原则
(1)化合物中各元素化合价的代数和为0;
(2)单质中元素的化合价为0。
(3)金属元素与非金属元素形成化合物时,金属元素显正价,非金属元素显负价。
(4)部分元素可显不同的化合价。如:C有+2、+4价;Fe有+2、+3价。
4、根据化合价写化学式
(1)一般正价元素(或根)写在左边,负价元素(或根)写在右边。
(2)原子的数目用阿拉伯数字写在元素符号的右下角,若为1时则省略。
(3)化合物中各元素化合价的代数和为0。
5、化学式的命名
(1)对于由两种元素组成的化合物,应从右到左读出元素的名称,中间用“化”字连。如氯化钾(KCl)。
(2)部分由两种元素组成的化合物,原子的个数在元素的名称之前读出。如二氧化碳(CO2)、五氧化二磷(P2O5)。
(3)含有原子团的化合物,从右到左读出原子团或元素的名称,在原子团和元素名称之间用“酸”或“化”字连接。如碳酸钠【Na2CO3】、氢氧化钙【Ca(OH)2】。
· 考点16 化学式计算★★★★★
某种由氮元素与氧元素组成的化合物中,氮元素的化合价为 +5 价,氧元素的化合价为-2 价。回答下列问题:
(1)写出这种氮的氧化物的化学式: N2O5 。
(2)计算该化合物的相对分子质量:():()= 14×2 + 16×5 = 108
(3)计算该化合物中氮元素的质量分数 : ×100% = ×100% ≈ 25.9%
(4)计算该化合物中氮、氧元素的质量比=(14×2)∶(16×5)=7∶20
专题5 物质的微观构成
· 考点17 碳单质★★☆☆☆
1、碳元素形成的单质金刚石、石墨、C60
外观(结构)
物理性质
用途
金刚石
无色透明,呈八面体,晶莹剔透、固体。
天然物质中,最硬的物质。
有强折光性。
熔点高、不易导电。
切割、钻头。
做钻石饰品。
石墨
深灰色,有金属光泽,不透明的细鳞片状固体
软而滑,是世界上较软的物质之一,
良好的导电性,
耐高温。
固体润滑剂。做铅笔芯。
电极。
石墨坩埚。
C60又叫足球烯
分子形似足球,
有金属光泽。
超导、强磁性、能抗辐射、耐高压、抗化学腐蚀。
制备新材料。
(如纳米碳管)
金刚石、石墨在微观结构上的相同点:都是由碳原子构成。
金刚石、石墨在微观结构上的不同点:碳原子的排列方式不同。
2.无定形碳:
由微小的石墨晶体和少量杂质组成的,属于混合物(选填“纯净物”或“混合物”)。
无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭、炭黑
由微小的石墨晶体和少量杂质组成的,属于混合物。
· 木 炭:吸附剂(因为具有疏松多孔的结构),用作吸附色素和异味、还可作燃料。
活性炭:吸附性比木炭更强(常用于防毒面具中作吸附剂 ,可用于空气净化滤芯、红糖脱色剂。
· 炭 黑:制造油墨、油漆、颜料等,用作橡胶制品的填料以增强橡胶的耐磨性
· 焦 炭:用于冶炼金属
· 考点18 碳的化学性质★★★☆☆
★碳在不同温度下,体现出不同的化学性质。
1、常温条件下,木炭具有稳定性。
古代字画保存千年
重要文档材料用碳素水笔填写
答题用2B铅笔填图答题卡
2、加热或点燃时,木炭具有可燃性。
氧气充足时
氧气不充足时
文字表达式
符号表达式
碳+氧气二氧化碳
C+O2CO2
碳+氧气一氧化碳
C+O2CO
小结
反应物的种类相同,用量不同,产物不同。
3、高温条件下,木炭具有还原性。
(1)木炭还原氧化铜
性质与现象
反应前
反应后
固体物质的颜色、光泽
固体碳为黑色粉末,固体氧化铜为黑色粉末,两种固体物质均没有金属光泽。
生成的铜为红色固体,有金属光泽。
盛有澄清石灰水的试管中的现象
澄清无色透明的液体。
澄清的石灰水变浑浊(产生白色沉淀)。
文字表达式
符号表达式
碳+氧化铜二氧化碳+铜 C+CuOCu+CO2
二氧化碳+氢氧化钙碳酸钙+水 CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O
实验步骤
操作说明
检查装置气密性。
防止装置漏气。
将固体平铺于硬质试管底部。
便于固体受热均匀。
用酒精喷灯加热。
先预热,再集中加热,防止硬质玻璃管炸裂。
实验结束后,先将导管从石灰水中撤出,再熄灭酒精喷灯。
防止石灰水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂。
待装置冷却后,将试管中的固体倒在滤纸上,观察并记录。
防止新生成的铜被空气中的氧气再次氧化。
(2)木炭还原CO2
化学反应的文字表达式:碳+二氧化碳一氧化碳
· 易错点01 电解水实验
1.混淆电极极性,误判“正极产生氢气”或认为“质量比等于体积比”
正极产生氧气(能使带火星木条复燃),负极产生氢气(点燃有爆鸣声),体积比恒为 1:2。(实际H2、O2质量比=1:8)。
2.用盐酸或食盐水作导电增强剂。(需加稀硫酸/氢氧化钠增强导电性,但禁用盐酸。用盐酸(Cl⁻电解产生氯气污染)或食盐水(引入杂质离子)。
3.产生H2、O2体积比大于2:1原因是H2溶解性比O2 大,也可能是电极与氧气反应而消耗。
· 易错点02 水的性质
1.水始终遵循“热胀冷缩”规律。(水在 0~4℃ 区间呈现“热缩冷胀”,反常膨胀现象)。
2.水在 100℃ 必然沸腾。(沸腾温度气压影响:气压降低,沸点下降,如高原地区沸点可降至 90℃ 以下;
气压升高,沸点上升,高压锅内沸点可达 120℃)。
· 易错点03 水的净化
1.过滤仅除去不溶性杂质(如泥沙),不能降低水的硬度或杀菌。
2.活性炭吸附色素异味,明矾吸附悬浮物沉降,两者作用不同。
3.活性炭仅吸附色素和异味(物理变化),不能去除可溶性离子(如钙、镁);
4.混淆“蒸馏水无菌”与“蒸馏过程灭菌”(冷却环节可能二次污染)。(蒸馏可除去所有不溶性及可溶性杂质,得到纯水,但无法杀灭所有微生物(需额外消毒)。
· 易错点04 硬水处理
1.透明的水就是软水(含较多可溶性钙镁化合物,如井水,硬水也可能透明)
2.明矾可降低洗衣服时的硬水硬度(实际仅沉降杂质,不除Ca²⁺)
3.静置沉淀或活性炭吸附可软化硬水。(煮沸/蒸馏可降低暂时硬度,除Ca(HCO₃)₂,但离子交换法才能彻底去除永久硬度(如CaSO₄)。
· 易错点05 蒸馏实验
1.温度计位置错误(水银球需对准蒸馏烧瓶支管口下缘,测蒸气温度,非插入液体中)。
2.冷凝水方向反置(冷却水必须下口进、上口出,逆流冷却效率最优)。
3.沸石作用忽视(蒸馏前必须加沸石/碎瓷片,防暴沸;未加会导致液体喷溅)。
4.先加热后通冷却水(应先通冷却水后加热,否则可能引发冷凝管炸裂)。
· 易错点06 构成物质的微观粒子
1.化合物都是由分子构成的。(分子、原子、离子均可直接构成物质,但不是所有化合物都是由分子构成的。如NaCl是由钠离子和氯离子构成的化合物,部分化合物(SiO₂、SiC)由原子构成,其组成仅表示原子个数比。)
2.分子一定比原子大。(分子由原子构成,但分子不一定比原子大;如氢分子比汞原子小)
3.相对原子质量单位为g。(相对原子质量是比值,单位为1)
4.热胀冷缩是微粒大小变化。(物理变化中分子种类、大小不变;如水蒸发:水分子间隔变大,分子未分解)
5.原子保持所有物质的化学性质。(由分子构成的物质,如O₂),化学性质由分子保持;由原子构成的物质,如Fe),化学性质由原子保持;由离子构成的物质,如NaCl),化学性质由正、负离子共同保持。)
· 易错点07 物质组成和构成
1.同种元素组成的物质一定是纯净物。(同种元素可形成混合物,如O₂与O₃混合;纯净物也可由同种元素组成单质。)
2.误认为标签成分指具体单质。(食品标签中的“钙”“铁”等指元素,非单质或原子。)
3.CO₂、SO₂中含有O₂分子(CO₂、SO₂等不含O₂分子,仅表示分子中原子比例。)
4.水由氢、氧原子构成。(应为水由氢、氧元素组成;或水由水分子构成。)
5.水中含有氢分子(H₂)和氧分子(O₂)。(电解水生成氢气和氧气,证明水由氢元素和氧元素组成,但水分子中不存在游离的氢分子或氧分子)
· 易错点08 原子结构
1.所有原子均含质子、中子、电子。(例外:氢原子无中子)
2.通过电子层排布判断粒子种类。(两个电子层且最外层8电子的粒子,可能是Ne原子,也可能是O²⁻、
F⁻、Na⁺、Mg²⁺等。)
3.具有相同电子层结构的粒子一定属于同种元素(具有相同电子层结构的粒子不一定是同种元素(如O²⁻、F⁻、Na⁺、Mg²⁺外层均为8电子)。
· 易错点09 化学符号与表示方法
1.“2H”表示两个氢元素。(应为两个氢原子)
2.H₂表示两个氢原子(应为一个氢分子或一个水分子由两个氢原子构成)
3.“H”表示氢元素或一个氢原子;“2H”仅表示两个氢原子。
4.2H₂O:只表示2个水分子(不表示元素);
5.3Fe²⁺:表示3个亚铁离子。3Fe3⁺:表示3个铁离子。
· 易错点10 化学式书写和命名
1.氯化氢写成 ClH(应为 HCl )。
2.氢氧化铝写成AlOH₃,(应为Al(OH)₃)。氯酸钾写成K(ClO₃),(应为KClO₃)。原子团数量为1时,不加括号;原子团数量超过1时加括号。
3.硫酸锌写成 ZnH₂SO₄(应为 ZnSO₄)
4.氧气写成 O(应为 O₂),氦气写成 He₂(应为 He)
5.氧化铝写作 AlO(应为 Al₂O₃);氧化铁写作 FeO(应为 Fe₂O₃)
· 易错点11 化合价计算与应用
1.化合价标在元素符号正上方,离子电荷数标在右上角(如Na⁺)
2.过氧化氢(H₂O₂)中氧为-1价;金属氢化物(如NaH)中氢为-1价。
3.O₂中氧元素化合价为-2。(O₂是单质,单质中元素化合价为0)
4.NH₄NO₃中N的化合价为+1(NH₄NO₃中含有两个不同原子团,NH₄为+1价,NO₃为-1价,应根据原子团化合价,分别算出各自原子团中N的化合价,分别为-3、+5价。)
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