第二章自然界的物質(zhì)性

其次章自然界的物質(zhì)性其次節(jié)自然界的物質(zhì)

物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)（原子）、分類

物質(zhì)的量（計(jì)算）

溶液的濃度（計(jì)算）

鹵族元素

氧化--還原反應(yīng)

氧族元素

堿金屬元素

溶液的酸堿性

元素周期律

有機(jī)化合物

分散系一、物質(zhì)

（一）物質(zhì)的組成及結(jié)構(gòu)

原子結(jié)構(gòu)

核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù)相同的一類原子是同一種元素質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子稱為同位素

QP

O

NL

LM

KL原子核電子可看作在能量不同的電子層上運(yùn)動(dòng)——核外電子的分層排布（二）物質(zhì)的分類物質(zhì)分為純凈物和混合物。純凈物：是只由一種物質(zhì)組成，又分為單質(zhì)和化合物。單質(zhì)：就是只有一種元素組成的，H2,N2，O2等等。包括金屬和非金屬化合物：則是由多種元素組成，比H2O，CO2等等，包括有機(jī)和無機(jī)化合物（三）物質(zhì)的量物質(zhì)的量是國(guó)際單位制中7個(gè)基本物理量之一，其符號(hào)為n，單位為摩爾(mol)，簡(jiǎn)稱摩。科學(xué)上規(guī)定用12g碳-12所含的碳原子作為物質(zhì)的量的單位，稱為1摩爾。每摩爾物質(zhì)均含6.02×1023個(gè)碳原子物質(zhì)的量是表示物質(zhì)所含微粒數(shù)(N)（如：分子，原子等）與阿伏加德羅常數(shù)(NA)之比，即n=N/NA。它是把微觀粒子與宏觀可稱量物質(zhì)聯(lián)系起來的一種物理量。其表示物質(zhì)所含粒子數(shù)目的多少。摩爾質(zhì)量1.定義：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量(1mol物質(zhì)的質(zhì)量）叫摩爾質(zhì)量，即1mol該物質(zhì)所具有的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量的數(shù)值等同。物質(zhì)的量（n）、質(zhì)量（m）、摩爾質(zhì)量（M）之間的關(guān)系為：n=m/M（單位g·mol-1）

二.大氣和水

（一）大氣地球大氣在垂直方向上分成五個(gè)層次：即對(duì)流層、平流層、中間層、暖層和逃逸層。1.對(duì)流層

對(duì)流層位置：（troposphere）處于地球大氣圈的最低層，下界與地面相接，上界高度隨緯度和季節(jié)的變更而有所不同。對(duì)流層最主要的特征：是存在著猛烈的空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，風(fēng)、雨、雪、雷電和寒潮等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這里。2.平流層平流層位置：從對(duì)流層頂部（8-18公里）到55公里高度范圍內(nèi)的氣層，稱為平流層。平流層特點(diǎn)：層內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)是穩(wěn)定的水平流淌狀態(tài)；平流層內(nèi)水汽、雜質(zhì)很少，云、雨現(xiàn)象少見。平流層氣流平穩(wěn)，能見度高，有利于飛機(jī)的平安飛行；層內(nèi)有“臭氧層”，對(duì)太陽(yáng)紫外線輻射有猛烈的吸取實(shí)力。3.中間層位置：中間層的高度范圍在55-85公里之間。主要特征：是氣溫隨高度遞減，層頂部氣溫降到-113℃。又叫上對(duì)流層。愛護(hù)地球不受流星體的撞擊。4.暖層位置：暖層的高度范圍在85-800公里。主要特征：氣溫隨高度快速遞增，在層頂氣溫可達(dá)到1000℃以上。被稱為“電離層”（ionosphere），相當(dāng)于一個(gè)流淌的導(dǎo)體，特別有利于電磁波的傳輸，對(duì)于地球上的遠(yuǎn)距離通訊具有重要意義。5.逃逸層

位置：800公里以上的大氣層稱為逃逸層，其上界約在3000公里高度上。特點(diǎn)：氣溫隨高度遞增，空氣密度微小，具有逃逸速度的粒子可以克服地球引力，不斷地逃往太空。是地球衛(wèi)星的軌道位置?？諝獾某煞郑喝蜃兣??（二）水

1.水的物化性質(zhì)分子式：H?O分子量：18.016沸點(diǎn)：100℃冰點(diǎn)：0℃最大相對(duì)密度時(shí)的溫度：3.98℃比熱：4.186J/(g.℃)0.1MPa15℃2.051J/(g.℃)0.1MPa100℃密度：1000kg/?可用作溶劑可以電解，放出氧氣和氫氣2.水的作用一切生命活動(dòng)都是起源于水的.對(duì)人體的作用：運(yùn)輸養(yǎng)分.

排泄廢物.潤(rùn)滑關(guān)節(jié).平衡體溫.維護(hù)細(xì)胞.在現(xiàn)代工業(yè)中，沒有一個(gè)工業(yè)部門是不用水的。更多的工業(yè)是利用水來冷卻設(shè)備或產(chǎn)品，3.溶液的濃度物質(zhì)的量濃度：以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量，叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。單位：mol/L或mol*L-1物質(zhì)的量濃度(mol/L)=溶質(zhì)的物質(zhì)的量(mol)/溶液的體積(L)4.溶液的配制天平容量瓶操作步驟：（1）計(jì)算：計(jì)算配制所需固體溶質(zhì)的質(zhì)量或液體濃溶液的體積。（2）稱量：用托盤天平稱量固體質(zhì)量或用量筒（應(yīng)用移液管，但中學(xué)階段一般用量筒）量取液體體積。（3）溶解：在燒杯中溶解或稀釋溶質(zhì)，冷卻至室溫（如不能完全溶解可適當(dāng)加熱）。（4）轉(zhuǎn)移：將燒杯內(nèi)冷卻后的溶液沿玻璃棒當(dāng)心轉(zhuǎn)入確定體積的容量瓶中（玻璃棒下端應(yīng)靠在容量瓶刻度線以下）。

（5）洗滌：用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，并將洗滌液轉(zhuǎn)入容器中，振蕩，使溶液混合勻整。（6）定容：向容量瓶中加水至刻度線以下1cm～2cm處時(shí)，改用膠頭滴管加水，使溶液凹面恰好與刻度線相切。（7）搖勻：蓋好瓶塞，用食指頂住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，反復(fù)上下顛倒，使溶液混合勻整。最終將配制好的溶液倒入試劑瓶中，貼好標(biāo)簽。5.海水淡化常見的方法有：1.蒸餾法2.反滲透法3.電滲析法4.冷凍法蒸餾法特點(diǎn)：方法簡(jiǎn)潔，能量消耗很大。反滲透法三.單質(zhì)和無機(jī)物

1、鹵素2、氧化—還原反應(yīng)3、氯素的比較4、氧族元素5、堿金屬6、溶液的酸堿度7、堿金屬的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系1、鹵素鹵族元素指周期系ⅦA族元素。包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At），簡(jiǎn)稱鹵素。原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：最外電子層有7個(gè)電子，電子層數(shù)漸漸增加鹵族元素特點(diǎn)：在自然界都以典型的鹽類存在，是成鹽元素；單質(zhì)都是雙原子分子，易發(fā)生氧化還原反應(yīng)；它們的物理性質(zhì)的變更都是很有規(guī)律的，隨著分子量的增大，鹵素分子間的色散力漸漸增加，顏色變深，它們的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、原子體積也依次遞增；鹵素都有氧化性，氟單質(zhì)的氧化性最強(qiáng)；此外，在有機(jī)合成等領(lǐng)域也發(fā)揮著重要的作用。氯氣物理性質(zhì)：通常狀況下為有猛烈刺激性氣味的黃綠色的氣體。密度：比空氣密度大。易液化，可溶于水，且易溶于有機(jī)溶劑

化學(xué)性質(zhì)：全部金屬和非金屬干脆反應(yīng)：離子化合物共價(jià)化合物共價(jià)鍵2.氧化還原反應(yīng)化合價(jià)降低（還原反應(yīng)）2Na+Cl2==2NaCl點(diǎn)燃00化合價(jià)上升（氧化反應(yīng)）+1-1反應(yīng)的本質(zhì)：是化合價(jià)有變更，即電子有轉(zhuǎn)移?；蟽r(jià)上升的反應(yīng)是氧化反應(yīng)；化合價(jià)降低的反應(yīng)是還原反應(yīng)?；蟽r(jià)上升的物質(zhì)還原對(duì)方，自身被氧化，因此叫還原劑，其產(chǎn)物叫氧化產(chǎn)物；化合價(jià)降低的物質(zhì)氧化對(duì)方，自身被還原，因此叫氧化劑，其產(chǎn)物叫還原產(chǎn)物。即：

還原劑+氧化劑--->氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物例：將氯氣通入水中，生成鹽酸和放出氧氣。寫出化學(xué)反應(yīng)方程式，說明是否氧化還原反應(yīng)。用兩種方法來分析氧化劑與還原劑。說明哪種元素被氧化，哪種元素被還原？解析：

寫出化學(xué)方程式：2Cl2+2H2O=4HCl+O20-2-10從化合價(jià)變更和電子轉(zhuǎn)移方向分析：從化合價(jià)來看：氯元素從0價(jià)—-1價(jià)，化合價(jià)降低，被還原，氯氣是氧化劑氧元素從–2價(jià)—0價(jià)，化合價(jià)上升，被氧化，水是還原劑從電子轉(zhuǎn)移來看：氧原子把電子轉(zhuǎn)移給氯原子，氯氣是氧化劑，水是還原劑3.氧族元素包括：氧、硫、硒、碲、釙（放射性元素）共性：最外電子層都有6個(gè)電子。核電荷數(shù)增多；電子層數(shù)增加；原子半徑增大。不同點(diǎn)：元素周期表中的位置：第ⅥA族二三四五六七Li鋰Na鈉K鉀Rb銣Cs銫Fr鈁銀白色輕軟低活潑性逐漸增強(qiáng)氫氧化物都是可溶性堿氧化物逐漸復(fù)雜5、堿金屬共性：最外層只有一個(gè)電子,化學(xué)反應(yīng)中易失去，且它們的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物都是可溶于水的強(qiáng)堿，統(tǒng)稱堿金屬。鈉與氧氣反應(yīng)：4Na+O22Na2O(白色)2Na+O2Na2O2(淡黃色)2Na +Cl2 2NaCl(鈉在氯氣中猛烈燃燒，產(chǎn)生白色的煙)2Na + S Na2S(火星四射、發(fā)生爆炸)

在空氣中緩慢氧化鈉在空氣中燃燒鈉與氯氣反應(yīng)鈉與硫反應(yīng)鈉與硫反應(yīng)鈉的存在：鈉在自然界里沒有游離態(tài)，只能以化合態(tài)存在。如：食鹽（NaCl）,純堿（Na2CO3·10H2O）芒硝（Na2SO4·10H2O）等食鹽純堿芒硝6、溶液的酸堿性PH>7堿性 PH=7中性PH<7酸性（1）常用的酸堿指示劑：PH試紙、石蕊、酚酞PH試紙：溶液滴到試紙上后，將試紙的顏色與標(biāo)準(zhǔn)色比照石蕊：變色范圍5—8，PH〈5，顯紅色 PH〉8，顯藍(lán)色 5〈PH〈8，顯紫色強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中和滴定用石蕊作指示劑時(shí)，顯紫色表示達(dá)到滴定終點(diǎn)酚酞：變色范圍8—10，顯粉紅色 PH〈8，溶液無色 PH〉10，溶液顯紅色（2）PH值與[H+]和[OH+]的關(guān)系在確定溫度下，溶液中[H+]濃度和[OH-]濃度乘積是一個(gè)常數(shù)，稱為水的離子積（Kw）在240C度時(shí)，Kw=[H+][OH-]=1.0×10-14(mol/L)2中性溶液：[H+]=1.0×10-7(mol/L)PH=7酸性溶液：[H+]>1.0×10-7(mol/L)PH>7堿性溶液：[H+]<1.0×10-7(mol/L)PH<7四元素周期律1、元素周期表和周期律（1）把已知元素依據(jù)原子核電荷增加的次序和元素的原子核外電子層結(jié)構(gòu)的周期性變更排列起來，得到的表 ——元素周期表（2）元素的性質(zhì)隨著元素原子核電荷的遞增而周期性的變更 ———元素周期律

1

2

氫

氦HHe1

20.37

1.22

+10

原子序數(shù)元素名稱

元素符號(hào)

電子排布

原子半徑10-10m化合價(jià)

3

4

5

6

7

8

9

10

鋰

鈹

硼

碳

氮

氧

氟

氖LiBe

BCNOFNe2,12,22,32,42,52,62,72,81.520.89

0.82

0.77

0.75

0.74

0.71

1.60

+1+2+3+4-4+5-3-2-10原子序數(shù)元素名稱

元素符號(hào)

電子排布

原子半徑10