第二单元探秘水世界-知识点

第二单元探秘水世界-知识点

第一节 运动的水分子 一、水的三态变化： 1、水的三态变化的实质：由于水分子的运动导致了水的状态变化。 水分子获得能量时，运动加快，分子间的间隔增大，水由液态变成了气态（或由 固态变为了液态）；失去能量时，运动减慢，分子间的间隔减小，水由气态又变 回了液态（或由液态变为固态） 2、现象解释：能量—运动—间隔—状态 二、分子： 1、定义：保持物质化学性质的最小微粒。 2、性质：（1）分子的体积、质量小 （2）分子在不断的运动 （3）分子间存在间隔，分子间有存在相互作用 （4）同种物质的分子，性质相同；不同种物质的分子，性质不同 （5）化学变化中，分子可以再分，原子不能再分 二、水的天然循环 太阳为水提供能量，水通过三态变化，实现自身的天然循环。水的天然循环 既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配。 三、水的净化方法（重点、难点） 1、水的净化方法过程： ①沉降（除去水中颗粒较大的不溶性杂质），（明矾：絮凝剂，促进悬浮物质 的沉降） ②过滤（除去水中不溶性固体杂质） ③吸附（除去水中的有色或有气味的物质）、（活性炭：表面疏松多孔） ④蒸馏（除去水中可溶性杂质，净化程度最高---得到的是蒸馏水）、 ⑤消毒杀菌。（氯气） 2、分离物质的方法： ①过滤：分离不溶性固体和液体 ②蒸发：分离可溶性固体和液体 ③蒸馏：分离沸点不同的液体 四、硬水和软水： （1）硬水：含有可溶性钙、镁化合物较多的水 软水：含有可溶性钙、镁化合物较少的水 2）判断方法：加入肥皂水搅拌，产生泡沫多的为软水，反之为硬水。 （3）转化方法：煮沸、蒸馏等 （4）硬水的危害：用硬水洗涤衣物既浪费肥皂，又不易洗净，时间长还会使衣 物变硬。锅炉长期用硬水，易形成水垢，不仅浪费燃料，严重者可引起爆炸。长 期饮用硬水有害身体健康。 三、纯净物和混合物 纯净物：由单一物质组成的物质 混合物：由由两种或两种以上的物质组成的物质 水分子 氧原子 氢原子 氧分子 氢分子 分解 结合 第二节 水分子的变化 一、水的分解—电解水 1、实验装置如图所示： 2、实验现象：通电后，两电极上都有大量的气泡产生， 一段时间后，正极所产生的气体与负极所产生的气体体积 之比约为 1：2。 3、气体检验：将带火星的木条伸入到正极产生的气体 中，带火星的木条复燃，证明正极产生的气体是氧气；将 燃着的木条靠近负极产生的气体，负极产生的气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，且 罩在火焰上方的干而冷的烧杯内壁有水珠出现，证明负极生成的气体是氢气。 4、实验结论： ①水在通电的条件下分解成氢气和氧气。化学反应为：2H2O 通电 2H2↑+O2↑ ②水是由氢元素和氧元素组成的。 5、反应的微观过程： 由电解水微观过程可知： ①化学反应的实质是：分子分解成原子，原子又重新结合成新的分子。 ②分子与原子的关系：分子是由原子构成的，即分子可以分解成原子， 原子可以结合形成新的分子。 ③在化学反应中，分子可以分解成原子，而原子不可再分。 ④化学反应前后，发生改变的是分子的种类；化学反应前后，元素的种 类，原子的种类、数目、质量都不变。 6、注意事项： ①为了增强水的导电性，常在水中加入少量的氢氧化钠溶液或稀硫酸。 ②现象要点：“正氧负氢”；“氢二氧一”—V 氢气：V 氧气=2：1。描述体积 比时要注意比例顺序。 ③在实验中，氢气与氧气的体积比略大于 2：1。主要原因是：由于氢气与氧 气在水中的溶解度不同，在相同条件下，氧气在水中的溶解度比氢气大。 二、水的合成—氢气燃烧 1、氢气燃烧的化学方程式：2H2+O2 点燃 2H2O 纯净物 混合物 宏观 由一种物质组成 由多种物质组成 微观 由同种分子构成的是纯净物 由不同种分子构成的是混合物 性质 具有固定的组成、固定的性 质 一般无固定组成、无固定的性质 举例 水、二氧化碳，冰水混合物 等 矿泉水、钢材，纯净的空气等 2、现象：纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色的火焰，释放出大量的热 量。在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁凝结有水雾。 【知识解读】 1、氢气的物理性质：通常状况下，氢气是无色、无味的气体，难溶于水， 在标准状况下，氢气密度为 O．0899g／L，其质量约是同体积的空气质量的 2／ 29，是最轻的气体。 2、氢气的化学性质： ①可燃性：纯净的氢气能在空气中安静燃烧，但是氢气与空气混合点燃易发 生爆炸。所以在点燃氢气之前要检验氢气的纯度。“验纯”的方法：如图所示， 收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，移近火焰，移开拇 指点火。若听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。 若听到尖锐的爆鸣声，则 表明氢气不纯。 ②还原性：氢气夺取某些金属氧化物(如 CuO、Fe2O3 等)中的氧元素，把金 属氧化物还原成金属单质。 氢气是二十一世纪最理想的能源：①氢气燃烧释放的热量多；②燃烧产物是 水不会污染环境；③可以用水为原料制取氢气，原料易得且可以循环利用。 三、化合反应及分解反应 第三节 原子的构成 一、原子的构成 质子（带正电） 原子核（带正电，占体积小，质量大） 原子（不带电） 中子（不带电） 核外电子（带负电，占体积大，质量小） 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数 1、关于原子的结构 ①一个质子带一个单位的正电荷，一个电子带一个单位的负电荷。 ②原子核中，一定有质子，但不是所有的原子核都有中子；一种氢原子，原 子核中只有一个质子，没有中子；质子数不一定等于中子数。同种元素的原子有 化合反应 分解反应 概念 由两种或两种以上的 物质生成另一种物质的反 应 由一种物质生成两种或 两种以上其他物质的反应 特点 多变一 一变多 形式 A+B→AB AB→ A+B 很多种，它们的质子数相同，但是中子数不同。如氢原子有三种，分别叫 p i ē氕、d ā o氘、 chuān氚其结构如图： ③原子中，原子核位于原子中心，体积很小。核外电子围绕原子核高速，运 动且分层排布。 ④原子中，电子的质量很小，可以忽略不计，所以原子的质量主要集中在原 子核上。 ⑤一个质子的质量≈一个中子的质量 二、原子结构示意图（热点） 1、核外电子排布规律：①核外电子围绕原子核高速运动且分层排布，离核越远 能量越高。 ②1-20 号元素每个电子层上最多容纳的电子个数为 2、8、8。 2、原子的核外电子与元素化学性质的关系：当最外层电子数为 8 个时（只有一 个电子层时，电子数为 2 个），原子很难得失电子，化学性质稳定，称为稳定结 构。 ①最外层电子数少于 4 个的原子（大多数金属元素原子），易失去最外层电 子达到稳定结构； ②最外层电子数大于 4 个的原子（大多数非金属元素原子），易得到电子而 达到稳定结构。 ③稀有气体元素的原子，都是属于 8 电子的稳定结构（He 最外层电子数为 2） 元素的化学性质是由该元素原子的最外层电子数决定的。 要求：能画出 1—20 号元素的原子结构示意图。 三．离子（重点） 1、定义：离子——带电的原子（或原子团） 2、分类 阳离子：带正电 核电荷数=质子数＞电子数 离子 阴离子：带负电 核电荷数=质子数＜电子数 3、离子的形成如图 4．离子符号的意义 5、离子符号的书写：离子所带的电荷标在元素符号（原子团符号）的右上方， 且电荷数在前，电性在后。如果离子只带一个单位的电荷时，电荷数 1 省略不写。 如，阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4 +;阴离子：Cl-、SO4 2-等。 6、原子团：在化学反应里，作为一个整体参加反应，好像一个原子一样，这样 的原子集团叫做原子团。 常见的原子团：SO42- 、 CO32- 、 NO3- 、 OH- 、 MnO4－、 MnO42－、ClO3－、 PO43-、HCO3- 、NH4＋ 7、原子与离子可以相互转化： 8、分子、原子、离子联系： 五、相对原子质量（符号：Ar，单位：无、或为 1） 1． 2．相对原子质量≈质子数+中子数 物质 构 成 得失电子 离子原子 结合 分解 分子 第四节 元素 一、元素与元素符号： １、元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。目前发现的化学元素有一百余 种。 ２、分类： 金属元素：“钅”字旁，汞除外 固态非金属元素： “石”字旁 元素 非金属元素： 液态非金属元素： “氵”字旁 气态非金属元素： “气”字头 稀有气体元素：氦氖氩氪氙氡 ３、地壳中元素排行：氧硅铝铁钙钠钾镁氢 ４、元素符号的书写：第一个字母大写，第二个字母小写 ５、元素符号的意义： （１）宏观意义：①表示一种元素：H—表示氢元素，Fe—表示铁元素 ②如果该元素的单质是由原子构成的，则元素符号还可以表示 由该元素组成的单质：Fe—表示单质铁，但是 H 就不能表示氢 气，因为氢气不是由原子构成而是由分子构成的。 （２）微观意义：表示该元素的原子：2H—表示两个氢原子，Fe—表示一个铁原 子． ６、元素是个宏观概念，只讲种类不讲个数，只能组成物质，而不能构成分子、 原子，在化学变化中，元素的种类和质量都不变；分子、原子是微观概念，既有 种类也有个数，说构成。 ７、识记常见元素符号。 二、元素周期表简介(热点) 1．元素周期律是由俄国化学家门捷列夫发现的，并发明了元素周期表。 2．元素周期表的结构：共有 7 个横行，18 个纵行。每一个横行叫一个周期（最 外层电子数由 1-8）；每一个纵行叫一个族（最外层电子数目相等） 3．在原子中：原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数 4．在元素周期表中，一种元素占一格，其内容如图所示： 物 质 单 质 化 合 物 区 别 单 质 是 由 同 种 元 素 组 成 的 纯 净 物 （ 宏 观 ） 其 分 子 由 同 种 元 素 的 原 子 构 成 （ 微 观 ） 化 合 物 是 由 不 同 种 元 素 组 成 的 纯 净 物 （ 宏 观 ） 其 分 子 由 不 同 种 元 素 的 原 子 构 成 的 （ 微 观 ） 联 系 转 化 ： 不 同 单 质 进 行 化 合 反 应 可 变 成 化 合 物 ， 某 些 化 合 物 分 解 也 可 得 到 单 质 。 三、单质与化合物 单质：由一种元素组成的纯净物。 化合物：由两种或两种以上的元素组成的纯净物。 1、单质、化合物都是纯净物，定义中不能少“纯净物”。例如：“由一种元素组 成的物质是单质”这种说法就是错误的。 ２、单质与化合物的区别与联系 ３、物质的分类： 碱式盐：Cu2（OH）2CO3 二元酸：HNO3 碱性氧化物：NaO，CaO 三元酸：H3PO4 盐 有机物：CH4，C2H5OH 其他氧化物：NO，CO 酸性氧化物：SO3 ，NO2 氧化物 化合物 （ 两 种 或 两 种以上元素） 单质 （一种元素） 纯净物 （一种物质组成） 混合物：由两种或两种以上物质组成 组成物质 的种类 元素种类 金属单质：Mg，Fe 非金属单质：C, Br2, O2, N2 稀有气体：He，Ne... 一元酸：HCl 无机物 酸 无氧酸：HCl 碱 不溶性碱：Fe（OH）3 物 质 含氧酸：H2SO4 可溶性碱：NaOH 酸式盐：NaHCO3 正盐：NaCl