自然界的物質(zhì)性課件

第二章 自然界的物質(zhì)性1第二節(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2一、物質(zhì)（一）物質(zhì)的組成及結(jié)構(gòu)3原子結(jié)構(gòu)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4核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)5L

L

原子核

K

L

M

N

O

P

Q6電子可看作在能量不同的電子層上運(yùn)動——核外電子的分層排布7（二）物質(zhì)的分類8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9（三）物質(zhì)的量10物質(zhì)的量是國際單位制中7個(gè)基本物理量之一，其符號為n，單位為摩爾(mol)，簡稱摩。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111.定義：單位物質(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：即對流層、平流層、中間層、暖層和逃逸層。121.對流層13對流層位置：（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)的變化而有所

不同。對流層最主要的特征：是存在著強(qiáng)烈

的空氣對流運(yùn)動現(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14平流層位置：從對流層頂部（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)動是穩(wěn)定的水平流動狀態(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)的安全飛行；層內(nèi)有“臭氧層”，對太陽紫外線輻射有強(qiáng)烈的吸收能力。3.中間層15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℃。又叫上對流層。保護(hù)地球不受流星體的撞擊。4.暖層16位置：暖層的高度范圍在85-800公里。主要特征：氣溫隨高度迅速遞增，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)流動的導(dǎo)體，十分有利于電磁波的傳輸，對于地球上的遠(yuǎn)距離通訊具有重要意義。5.逃逸層17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，空氣密度極小，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?8全球變暖??1920（二）水1.水的物化性質(zhì)21分子式：H?O分子量：18.016沸點(diǎn)：100℃冰點(diǎn)：0℃最大相對密度時(shí)的溫度：3.98℃比熱：4.186J/(g.℃)0.1MPa

15℃2.051J/(g.℃)0.1MPa

100℃密度：1000kg/?可用作溶劑可以電解，放出氧氣和氫氣222.水的作用23一切生命活動都是起源于水的.對人體的作用：運(yùn)輸營養(yǎng).排泄廢物.潤滑關(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24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2526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。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。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）。轉(zhuǎn)移：將燒杯內(nèi)冷卻后的溶液沿玻璃棒小心轉(zhuǎn)入一定體積的容量瓶中（玻璃棒下端應(yīng)靠在容量瓶刻度線以下）。?27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，使溶液混合均勻。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。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，使溶液混合均勻。

最后將配制好的溶液倒入試劑瓶中，貼好標(biāo)簽。285.海水淡化29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)：方法簡單，能量消耗很大。30反滲透法3132三.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33341、鹵素35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)逐漸增加36鹵族元素特點(diǎn)：37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)的改變都是很有規(guī)律的，隨著分子量的增大，鹵素分子間的色散力逐漸增強(qiáng)，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38物理性質(zhì)：通常情況下為有強(qiáng)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)：所有金屬和非金屬直接反應(yīng)：39離子化合物40共價(jià)化合物共價(jià)鍵412.氧化還原反應(yīng)化合價(jià)降低（還原反應(yīng)）點(diǎn)燃化合價(jià)升高（氧化反應(yīng)）0

0

+1-12Na

+

Cl2

==

2Na

Cl42反應(yīng)的本質(zhì)：是化合價(jià)有變化，即電子有轉(zhuǎn)移?；蟽r(jià)升高的反應(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)升高的物質(zhì)還原對方，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43例：將氯氣通入水中，生成鹽酸和放出氧氣。寫出44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：-10 -2

0寫出化學(xué)方程式：2Cl2

+

2H2O

=

4HCl

+

O2從化合價(jià)變化和電子轉(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)升高，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45包括：氧、硫、硒、碲、釙（放射性元素）共性：核電荷數(shù)增多；電子層數(shù)增加；原子半徑增大。46不同點(diǎn)：最外電子層都有6個(gè)電子。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48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：49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(鈉在氯氣中劇烈燃燒，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50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51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)色對照石蕊：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5253（2）PH值與[H+]和[OH+]的關(guān)系54?

在一定溫度下，溶液中[H+]濃度和[O

H-]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+][O

H-]=

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551、元素周期表和周期律把已知元素按照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)的周期性變化排列起來，得到的表——元素周期表元素的性質(zhì)隨著元素原子核電荷的遞增而周期性的變化———元素周期律原子序數(shù)12元素名稱氫氦元素符號HHe電子排布12原子半徑10-10m0.371.22化合價(jià)+

1056原子序數(shù)345678910元素名稱鋰鈹硼碳氮氧氟氖元素符號LiBeBCNOFNe電子排布2,12,22,32,42,52,62,72,8原子半徑10-10m1.520.890.820.770.750.740.711.60化合價(jià)+

1+

2+

3+

4-

4+

5-

3-

2-

1057隨著原子序數(shù)的遞增元素性質(zhì)呈周期性變化歸納出元素周期律引起了最外層電子數(shù)

1→8核外電子排布呈周期性變化

（K層電子數(shù)

1→2）決定了原子半徑 大→?。ㄏ∮袣怏w元素突然增大