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1、物质构成的奥秘物质构成的奥秘物质构成的奥秘物质构成的奥秘龙龙 口口 十十 中中康康 玮玮 从宏观到微观、从定性到定量,体现从宏观到微观、从定性到定量,体现了化学学科发展的趋势。对物质组成的微了化学学科发展的趋势。对物质组成的微观研究和定量研究使化学逐步成为在实验观研究和定量研究使化学逐步成为在实验和理论两个方面都获得迅速发展的一门自和理论两个方面都获得迅速发展的一门自然科学。然科学。 新课程标准新课程标准新课程标准新课程标准 本主题旨在帮助学生用微粒的观念去学本主题旨在帮助学生用微粒的观念去学习化学,通过观察、想象、类比、模型化的习化学,通过观察、想象、类比、模型化的方法使学生初步理解化学现象
2、的本质;从五方法使学生初步理解化学现象的本质;从五彩缤纷的宏观世界步入充满神奇色彩的微观彩缤纷的宏观世界步入充满神奇色彩的微观世界,激发学生学习化学的兴趣;利用有关世界,激发学生学习化学的兴趣;利用有关探索原子结构的科学史实,使学生了解科学探索原子结构的科学史实,使学生了解科学家严谨求实的科学态度;通过对问题的探究家严谨求实的科学态度;通过对问题的探究和实践活动,提高学生的想象能力、创新能和实践活动,提高学生的想象能力、创新能力,帮助学生初步认识辩证唯物主义的一些力,帮助学生初步认识辩证唯物主义的一些观点。观点。新课程标准新课程标准新课程标准新课程标准 本主题的教学应结合学生熟悉的现象和本主题
3、的教学应结合学生熟悉的现象和已有的经验,创设生动直观的情景,从身边已有的经验,创设生动直观的情景,从身边的理象和简单的实验人手认识物质的微粒性,的理象和简单的实验人手认识物质的微粒性,理解有关物质构成的微观概念;引导学生运理解有关物质构成的微观概念;引导学生运用物质构成的初步知识解释一些简单的化学用物质构成的初步知识解释一些简单的化学现象。现象。新课程标准新课程标准新课程标准新课程标准物质构物质构成的奥成的奥秘秘化学物化学物质的多质的多样性样性微粒构微粒构成物质成物质认识化认识化学元素学元素物质组物质组成的表成的表示示 标准标准标准标准活动与探究建议活动与探究建议活动与探究建议活动与探究建议1
4、 1认识物质的三态及其认识物质的三态及其转化。转化。2 2区分纯净物和混合物、区分纯净物和混合物、单质和化合物、有机化合单质和化合物、有机化合物和无机化合物。物和无机化合物。3 3能从元素组成上认识能从元素组成上认识氧化物。氧化物。4 4知道无机化合物可以知道无机化合物可以分成氧化物、酸、碱、盐分成氧化物、酸、碱、盐5 5认识物质的多样性。认识物质的多样性。查找一些常见物质的查找一些常见物质的熔、沸点,并说明它们在熔、沸点,并说明它们在不同温度下的状态。不同温度下的状态。实验;水的电解。实验;水的电解。加热碘固体,观察发加热碘固体,观察发生的现象。生的现象。实验:粗盐中难溶性实验:粗盐中难溶性
5、杂质的去除。杂质的去除。新课程标准新课程标准新课程标准新课程标准本单元可供选择的学习情景素材:本单元可供选择的学习情景素材:干冰的形成和升华干冰的形成和升华金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60C60海水的主要成分海水的主要成分铁的几种氧化物铁的几种氧化物新课程标准新课程标准新课程标准新课程标准固态固态气态气态液态液态熔熔化化凝凝固固气化气化液化液化凝凝华华升升华华物质的物质的三态三态及其转化及其转化固态的水:水分子固态的水:水分子有序有序排列,分子都在排列,分子都在固定的位置上振动。分子间有一定的间固定的位置上振动。分子间有一定的间隔。隔。液态的水:水分子液态的水:水分子无序无序排列,在一定体排
6、列,在一定体积内较自由地运动。分子运动加快,分积内较自由地运动。分子运动加快,分子间仍有一定间隔。子间仍有一定间隔。气态的水:水分子气态的水:水分子自由自由运动,充满整个运动,充满整个容器或自由容器或自由 地地 向空间扩散。分子运动向空间扩散。分子运动的更快,分子间隔变大。的更快,分子间隔变大。液态液态水分子运动水分子运动固态固态水分子运动水分子运动气态气态水分子运动水分子运动液态液态水分子运动水分子运动固态固态水分子运动水分子运动气态水分子运动液态液态水分子运动水分子运动固态固态水分子运动水分子运动气态气态水分子运动水分子运动物物质质纯纯净净物物混混合合物物单质单质化合物化合物金属单质金属单
7、质非金属单质非金属单质稀有气体单质稀有气体单质氧化物氧化物酸酸碱碱盐盐纯净物纯净物纯净物纯净物 宏观:由宏观:由一种一种物质组成的物质,微观:由同种分物质组成的物质,微观:由同种分子构成,特点:组成固定子构成,特点:组成固定, ,有固定的物理性质和化学有固定的物理性质和化学性质的物质,有专门的化学符号。性质的物质,有专门的化学符号。 混合物混合物混合物混合物 由由两种或多种两种或多种物质混合而成的物质。混合物没有物质混合而成的物质。混合物没有化学式化学式。无固定组成和性质,组成混合物的各种成分。无固定组成和性质,组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应,他们保持着原来的性质。混之间没有发生化学
8、反应,他们保持着原来的性质。混合物可以用物理方法将所含物质加以合物可以用物理方法将所含物质加以分离分离。单质:由同种元素组成的纯净物单质:由同种元素组成的纯净物化合物:由不同种元素组成的纯净物化合物:由不同种元素组成的纯净物 易混淆:易混淆: 由同种元素组成的由同种元素组成的物质物质可能是单质,如可能是单质,如O O2 2;可能;可能是纯净物;也可能是混合物,如是纯净物;也可能是混合物,如O O2 2和和O O3 3、金刚石和石、金刚石和石墨;但一定不是化合物。墨;但一定不是化合物。区别定义:氧化物:由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。含氧化合物:含有氧元素的化合物。物质物质熔点熔点
9、T/T/沸点沸点T/T/物质物质熔点熔点T/T/沸点沸点T/T/铝铝660.36660.3624672467镍镍1453145327322732钡钡72572516401640锇锇3045304550275027铋铋271.3271.315601560铂铂1772177238273827硼硼2079207925502550钾钾63.2563.25760760铜铜1083108325672567镉镉320.9320.9765765硫硫112.8112.8444.7444.7硒硒217217684.9684.9钴钴1495149528702870钙钙83983914841484钠钠97.8197.
10、81882.9882.9硅硅1410141023552355铬铬1857185726722672铯铯28.428.4669.3669.3活活动动与与探探究究物质物质 熔点熔点T/T/沸点沸点T/T/物质物质 熔点熔点T/T/沸点沸点T/T/镓镓29.7829.7824032403锡锡231.9231.922702270锂锂180.5180.513421342钛钛1660166032873287汞汞-38.8-38.8356.7356.7银银961.9961.922122212镁镁648.8648.810901090钨钨4310431056605660溴溴-7.2-7.258.7858.78金金
11、1064.41064.428082808锰锰1244124419621962铀铀1132.31132.338183818氧氧-218.4-218.4-182.9-182.9 铁铁1535153527502750钕钕1021102130743074锌锌419.6419.6907907氮氮-209.9-209.9-195.8-195.8 铅铅327.5327.517401740活活动动与与探探究究 水通电时分解成氢气和氧气 微观:通电后水分子被破坏,分解为氢原子、氧原子(分解),两个氢原子重新组成一个氢分子、两个氧原子重新组成一个氧分子(重组),许多氢分子聚集在一起为氢气、许多氧分子聚集在一起为氧
12、气(聚集)。活活动动与与探探究究碘遇热升华。溶碘遇热升华。溶解在溶剂中的碘解在溶剂中的碘是不会升华的。是不会升华的。升华的温度即沸升华的温度即沸点为点为179179到到183183摄摄氏度。而蒸发是氏度。而蒸发是随时随地的进行随时随地的进行的。的。 活活动动与与探探究究1.1.溶解:溶解:溶解:溶解:用药匙取盐加入水中,用玻璃棒搅拌,观察是否浑浊。用药匙取盐加入水中,用玻璃棒搅拌,观察是否浑浊。 2.2.过滤:过滤:将滤纸折叠后用玻璃棒蘸水润湿使其将滤纸折叠后用玻璃棒蘸水润湿使其紧贴紧贴漏斗内壁并漏斗内壁并使滤纸边缘使滤纸边缘低于低于漏斗口漏斗口, ,液面液面低于低于滤纸边缘,盛放待滤液的烧滤
13、纸边缘,盛放待滤液的烧杯口要杯口要紧靠紧靠玻璃棒,玻璃棒的末端玻璃棒,玻璃棒的末端靠靠有三层滤纸的一边,漏斗有三层滤纸的一边,漏斗末端末端紧靠紧靠承接滤液的烧杯的内壁。慢慢倾倒液体,待滤纸内无承接滤液的烧杯的内壁。慢慢倾倒液体,待滤纸内无水时,仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色滤液仍浑浊时,水时,仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色滤液仍浑浊时,应检查装置并分析原因,例如,滤纸破损,过滤时漏斗里的液应检查装置并分析原因,例如,滤纸破损,过滤时漏斗里的液面高于滤纸边缘,仪器不干净等找出原因后重新过滤。面高于滤纸边缘,仪器不干净等找出原因后重新过滤。 3.3.蒸发蒸发蒸发蒸发 :把得到的澄清滤液倒入
14、蒸发皿把蒸发皿放在铁架把得到的澄清滤液倒入蒸发皿把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌。等到蒸台的铁圈上,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌。等到蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热利用蒸发皿的余热使滤发皿中出现较多量固体时,停止加热利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。然后用玻璃棒把固体转移出来。液蒸干。然后用玻璃棒把固体转移出来。活活动动与与探探究究 干冰是固态的二氧化碳,在常温干冰是固态的二氧化碳,在常温和和压强压强为为6079.86079.8千帕压力下,把二氧千帕压力下,把二氧化碳冷凝成无色的液体,再在低压下化碳冷凝成无色的液体,再在低压下迅速蒸发,便凝结成一块块压紧的冰雪
15、状固体物质,迅速蒸发,便凝结成一块块压紧的冰雪状固体物质,其温度是零下其温度是零下78.578.5,这便是干冰。干冰吸收热量,这便是干冰。干冰吸收热量后升华成二氧化碳气体,无任何残留、无毒性、无后升华成二氧化碳气体,无任何残留、无毒性、无异味,有灭菌作用。它受热后不经液化,而直接升异味,有灭菌作用。它受热后不经液化,而直接升华。干冰是二氧化碳的固态,由于干冰的温度非常华。干冰是二氧化碳的固态,由于干冰的温度非常低,因此经常用于保持物体维持冷冻或低温状态。低,因此经常用于保持物体维持冷冻或低温状态。 干冰可用作干冰可用作人工降雨人工降雨,放在空气中能迅速吸收,放在空气中能迅速吸收大量的热使周围的
16、温度快速降低,使水蒸气液化成大量的热使周围的温度快速降低,使水蒸气液化成小水滴,从而降雨的目的。另外,碘化银小水滴,从而降雨的目的。另外,碘化银AgIAgI等物质等物质也具有类似的性质。也具有类似的性质。多识一点多识一点金刚石、石墨、金刚石、石墨、C60C60、纳米碳管都是碳元素的单质。、纳米碳管都是碳元素的单质。金刚石是一种无色透明的正八面体晶体。经加工后,会呈现出璀璨金刚石是一种无色透明的正八面体晶体。经加工后,会呈现出璀璨夺目的光泽,又称为钻石。金刚石是目前所发现的所有自然矿产中夺目的光泽,又称为钻石。金刚石是目前所发现的所有自然矿产中硬度最大的物质,可以用于切割玻璃、大理石。金刚石不导
17、电,但硬度最大的物质,可以用于切割玻璃、大理石。金刚石不导电,但导热性能良好,熔点和沸点都很高。在常温下,金刚石化学性质很导热性能良好,熔点和沸点都很高。在常温下,金刚石化学性质很稳定。稳定。石墨晶体是一种深灰色有金属光泽的细鳞片状固体。是天然矿产中石墨晶体是一种深灰色有金属光泽的细鳞片状固体。是天然矿产中硬度最小的矿物之一,在纸上摩擦,能留下深灰色的划痕,故可作硬度最小的矿物之一,在纸上摩擦,能留下深灰色的划痕,故可作铅笔芯。在常温下几乎不溶于任意通常的溶剂,化学性质稳定。石铅笔芯。在常温下几乎不溶于任意通常的溶剂,化学性质稳定。石墨有良好的导电性,可用于各种电极;石墨有良好的导热性,可用墨
18、有良好的导电性,可用于各种电极;石墨有良好的导热性,可用于制造各种坩埚;石墨软且有滑腻感,加之熔沸点很高,于制造各种坩埚;石墨软且有滑腻感,加之熔沸点很高,还可以还可用作高温润滑剂。还可以还可用作高温润滑剂。C C6060,由于其结构与足球形状类似,因此也称之为,由于其结构与足球形状类似,因此也称之为“足球烯足球烯”或或“巴巴基球基球”。C C6060是新发展的一种碳元素的单质,其分子中含有是新发展的一种碳元素的单质,其分子中含有6060个碳原个碳原子,这种结构性质稳定。子,这种结构性质稳定。多识一点多识一点 纳米碳管也是近几年新发现的纳米碳管也是近几年新发现的碳元素的单质,是由单层或多层石碳
19、元素的单质,是由单层或多层石墨晶体围绕中心轴按一定的螺旋角墨晶体围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管卷曲而成的无缝纳米级管. . 木炭是由木材干馏所得的固体产物,活性炭是由特殊的木木炭是由木材干馏所得的固体产物,活性炭是由特殊的木炭经加工后所得,都是由微小的石墨晶体和少量杂质组成。因炭经加工后所得,都是由微小的石墨晶体和少量杂质组成。因此,木炭、活性炭等应归为石墨一类,不是碳元素的另一种类此,木炭、活性炭等应归为石墨一类,不是碳元素的另一种类的单质。的单质。 木炭具有吸附性,活性炭的吸附性更强。炭黑也具有一定木炭具有吸附性,活性炭的吸附性更强。炭黑也具有一定的吸附性。是由于它们具有疏
20、松多孔的结构的吸附性。是由于它们具有疏松多孔的结构, ,故可用活性炭来脱故可用活性炭来脱色、去味,还可装在防毒面具中,用于吸附有害气体。色、去味,还可装在防毒面具中,用于吸附有害气体。 在生产和生活中,这些物质也有比较广泛的用途。木炭燃在生产和生活中,这些物质也有比较广泛的用途。木炭燃烧时无烟无焰,是烧烤食品的良好燃料,以前制造黑火药时用烧时无烟无焰,是烧烤食品的良好燃料,以前制造黑火药时用到的也是木炭粉。炭黑是黑色粉末,可用于制造墨汁、墨水、到的也是木炭粉。炭黑是黑色粉末,可用于制造墨汁、墨水、油漆,将炭黑加到橡胶中,可提高橡胶的耐磨性能。活性炭主油漆,将炭黑加到橡胶中,可提高橡胶的耐磨性能
21、。活性炭主要用于吸附。如防毒面具,工业脱色、除味,也可用于水的净要用于吸附。如防毒面具,工业脱色、除味,也可用于水的净化等。焦炭是冶金工业中的主要燃料。化等。焦炭是冶金工业中的主要燃料。多识一点多识一点铁的氧化物有氧化亚铁铁的氧化物有氧化亚铁( (FeOFeO) )、氧化铁、氧化铁(Fe(Fe2 2O O3 3) )和四氧化三铁和四氧化三铁(Fe(Fe3 3O O4 4) )等。等。 氧化亚铁是一种黑色粉末,它不稳定,在氧化亚铁是一种黑色粉末,它不稳定,在空气里加热,即迅速被氧化成四氧化三铁。空气里加热,即迅速被氧化成四氧化三铁。 氧化铁是一种红棕色粉末,俗称铁红,它可用氧化铁是一种红棕色粉末
22、,俗称铁红,它可用作油漆的颜料等。作油漆的颜料等。 四氧化三铁是具有磁性的四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体,俗称磁性氧化铁。四氧化三铁是一黑色晶体,俗称磁性氧化铁。四氧化三铁是一种复杂的化合物,在四氧化三铁晶体里存在着种复杂的化合物,在四氧化三铁晶体里存在着铁的两种不同价态的离子,其中铁的两种不同价态的离子,其中1 13 3是是FeFe2+2+,2/32/3是是FeFe3+3+,因此,四氧化三铁可以看成是氧化,因此,四氧化三铁可以看成是氧化亚铁跟氧化铁组成的化合物。铁的氧化物都不亚铁跟氧化铁组成的化合物。铁的氧化物都不溶于水,也不跟水起反应。溶于水,也不跟水起反应。多识一点多识一点 标准标准标准
23、标准活动与探究建议活动与探究建议活动与探究建议活动与探究建议1 1认识物质的微粒性,知认识物质的微粒性,知道分子、原子、离子等都是构道分子、原子、离子等都是构成物质的微粒。成物质的微粒。2 2能用微粒的观点解释某能用微粒的观点解释某些常见的现象。些常见的现象。3 3知道原子是由原子核和知道原子是由原子核和核外电子构成的。核外电子构成的。4 4知道原子可以结合成分知道原子可以结合成分子、同一元素的原子和离子可子、同一元素的原子和离子可以互相转化,初步认识核外电以互相转化,初步认识核外电子在化学反应中的作用。子在化学反应中的作用。实验:比较空气实验:比较空气和水在被压缩时的体和水在被压缩时的体积变
24、化情况。积变化情况。观察并解释浓氨观察并解释浓氨水和浓盐酸相互接近水和浓盐酸相互接近时的时的“空中生烟空中生烟”现现象。象。写科普小品;写科普小品;“我想象中的原子结构我想象中的原子结构”。新课程标准新课程标准新课程标准新课程标准本单元可供选择的学习情景素材:本单元可供选择的学习情景素材:布朗运动布朗运动“桂花十里飘香桂花十里飘香”STM(STM(扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜) )与与“原子操原子操纵纵”技术技术原子结构模型原子结构模型 新课程标准新课程标准新课程标准新课程标准物质物质元素元素原子原子分子分子宏观宏观概念概念微观微观概念概念构构成成组成组成构成构成构构 成成物物质质分分子子原原
25、子子离离子子构构成成构成构成构构成成构构成成O O2 2、H H2 2、I I2 2等非金属单质等非金属单质H H2 2O O、COCO2 2等由非金属元素和非等由非金属元素和非金属元素组成的化合物金属元素组成的化合物MgMg、CuCu等金属单质等金属单质HeHe、NeNe等稀有气体等稀有气体C C、S S、P P、SiSi单质单质得失电子得失电子NaClNaCl、MgClMgCl2 2等由金属元素和等由金属元素和非金属元素组成的化合物非金属元素组成的化合物元素元素 原子原子离子离子 分子分子概念概念具有相同核电具有相同核电荷数的同一类荷数的同一类原子的总称原子的总称化学变化中的化学变化中的最
26、小最小微粒微粒带电的原子带电的原子或原子团或原子团保持物质保持物质化学化学性质性质的基本微的基本微粒粒含义含义只讲种类只讲种类不不讲讲个数个数既可表示种类既可表示种类又可表示个数又可表示个数既可表示种既可表示种类又可表示类又可表示个数个数既可表示既可表示种类又可种类又可表示个数表示个数在化在化学变学变化中化中元素种类不变元素种类不变原子不可分,原子不可分,但原子可通过但原子可通过得失电子变成得失电子变成离子离子离子可通过离子可通过得失电子变得失电子变成原子成原子可分裂成可分裂成原子原子分子、原子的性质:分子、原子的性质:分子、原子质量和体积都很小;分子、原子质量和体积都很小;分子、原子之间有间
27、隔;分子、原子之间有间隔;分子、原子总在不断地运动;分子、原子总在不断地运动;同种分子(原子),性质相同,不同种分同种分子(原子),性质相同,不同种分子(原子),性质不同。子(原子),性质不同。用分子、原子的理论去解释一些常见现用分子、原子的理论去解释一些常见现象:象:(1 1)“桂花十里飘香桂花十里飘香”、衣服变干、热胀冷、衣服变干、热胀冷缩、温度计测量体温、救生犬救生等;缩、温度计测量体温、救生犬救生等; (2 2)电解水的化学反应等。)电解水的化学反应等。原子结构的发现过程:原子结构的发现过程:(1 1)公元前公元前5 5世纪,希腊哲学家德谟克利特等人世纪,希腊哲学家德谟克利特等人认为认
28、为 :万物是由大量的不可分割的原子构成的。:万物是由大量的不可分割的原子构成的。(2 2)1919世纪初,英国科学家道尔顿提出近代原世纪初,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为原子是微小的不可分割的实心球子学说,他认为原子是微小的不可分割的实心球体。体。(3 3)汤姆森的西瓜模型,正电荷均匀分布在整)汤姆森的西瓜模型,正电荷均匀分布在整个球内,而电子象西瓜子那样镶嵌在原子里面。个球内,而电子象西瓜子那样镶嵌在原子里面。(4 4)19111911年卢瑟福的有核原子学说。年卢瑟福的有核原子学说。(5 5)19131913年玻尔原子学说:原子核式结构学说。年玻尔原子学说:原子核式结构学说。(6
29、6)19261926年奥地利学者年奥地利学者薛定谔薛定谔提出的电子云。提出的电子云。(不显电性)(不显电性)原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子(质子(1 1个质子带个质子带1 1个单位正电荷)个单位正电荷)中子(不带电)中子(不带电)(带正电)(带正电)(1 1个电子带个电子带1 1个单位负电荷)个单位负电荷)原原子子核核粒子种类粒子种类电性电性质量质量(kg)(kg)质子质子1 1个个单位正电荷单位正电荷1.6726101.672610-27-27中子中子不带电不带电1.6749101.674910-27-27电子电子1 1个个单位负电荷单位负电荷质子质量的质子质量的1/18361/1
30、836原子里:核电荷数质子数核外电子数原子里:核电荷数质子数核外电子数核外电子核外电子分层排布分层排布: :第一层最多排第一层最多排2 2个电子个电子, ,第二层最多第二层最多排排8 8个电子个电子, ,最外层最多排最外层最多排8 8个电子。个电子。+11281+11281+1128+1128+1128+1128+11281+11281失去电子失去电子得到电子得到电子NaNaNaNa+ +NaNa+ +NaNa原子的最外层电子数决定原子的化学性质原子的最外层电子数决定原子的化学性质(1)(1)金属原子金属原子: :(2)(2)非金属原子非金属原子: :(3)(3)稀有气体原子稀有气体原子: :
31、(氦(氦HeHe、氖、氖NeNe、氩、氩ArAr等)等)最外层电子数小于最外层电子数小于4 4个,在化学反应中容易失去电子个,在化学反应中容易失去电子最外层电子数大于或等于最外层电子数大于或等于4 4个,在化学反应中容易得到电子个,在化学反应中容易得到电子最外层电子数一般等于最外层电子数一般等于8 8个(氦为个(氦为2 2个),在化学反应中个),在化学反应中不易失电子,也不易得电子不易失电子,也不易得电子相对稳定结构相对稳定结构活活动动与与探探究究浓氨水挥发出氨气,浓盐酸挥发出氯化浓氨水挥发出氨气,浓盐酸挥发出氯化氢,互相在空气接触,形成氢,互相在空气接触,形成白烟白烟。原因。原因是浓盐酸挥发
32、出来的是浓盐酸挥发出来的HClHCl气体和浓氨水气体和浓氨水挥发出来的挥发出来的NHNH3 3反应生成的反应生成的NHNH4 4ClCl固体小固体小颗粒颗粒漂浮在空气中产生白烟。漂浮在空气中产生白烟。 活活动动与与探探究究在原子的空间结构中,可以想像,最为神奇的应该是“电子云”,它是构成原子空间结构最重要的组成部分!电子云里面的电子围绕原子核高速旋转,说明原子核对电子有很大的吸引力!众所周知,由于世界上很多现象有惊人的相似之处,因此它应该和太阳系里的九大行星围绕太阳旋转一样有异曲同工之妙吧!由于不同的原子核引力也不同,因此电子云的形态肯定会多姿多彩,里面有“椭圆形或者纺锤形的云雾”,有“霓虹灯
33、似”的美景,还有“变幻莫测”的运行轨道,电子在这些轨道中,编排好秩序,以一定的规律在电子“云”里自由翱翔!或许电子与电子之间就像我们人类之间充满复杂的竞争与合作一样,是另外一个精彩的世界也未尝不可啊!所以我认为“电子云”里面的世界具有无限的遐想空间!活活动动与与探探究究 所谓所谓布朗运动布朗运动,是指悬浮在流体,是指悬浮在流体中的微粒受到流体分子与粒子的碰撞中的微粒受到流体分子与粒子的碰撞而发生的不停息的随机运动而发生的不停息的随机运动。 在显微镜下看起来连成一片的液体,实际上是由在显微镜下看起来连成一片的液体,实际上是由许许多多分子组成的。液体分子不停地做无规则的运许许多多分子组成的。液体分
34、子不停地做无规则的运动,不断地随机撞击悬浮微粒。悬浮的微粒足够小时,动,不断地随机撞击悬浮微粒。悬浮的微粒足够小时,受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。在某一瞬间,微粒在另一个方向受到的撞击作用的。在某一瞬间,微粒在另一个方向受到的撞击作用强,致使微粒又向其它方向运动。这样,就引起了微强,致使微粒又向其它方向运动。这样,就引起了微粒的无规则的布朗运动。简单的说,就是不同物质彼粒的无规则的布朗运动。简单的说,就是不同物质彼此进入对方的现象,即此进入对方的现象,即分子的无规则运动、分子之间分子的无规则运动、分子之间存在一定的间隔以及分子之
35、间有一定的作用力存在一定的间隔以及分子之间有一定的作用力,温度,温度越高,运动越快。越高,运动越快。多识一点多识一点扫描隧道显微镜(扫描隧道显微镜(STMSTM)与原子的操纵技术)与原子的操纵技术 5050年代,著名科学家、诺贝尔奖获得者费米曾说:年代,著名科学家、诺贝尔奖获得者费米曾说:“如果有一天可以按如果有一天可以按人的意志安排一个个原子,那将会产生怎样的奇迹?人的意志安排一个个原子,那将会产生怎样的奇迹?”这在当时只是一这在当时只是一个美丽的梦想。扫描隧道显微镜的发明,已将这一美梦变为现实。个美丽的梦想。扫描隧道显微镜的发明,已将这一美梦变为现实。19811981年,年,3030多岁的
36、德裔物理学家葛多岁的德裔物理学家葛宾尼希与他的发须全白的老师海宾尼希与他的发须全白的老师海罗雷尔发明了一种新型显微镜,就是扫描隧道显微镜,英文缩写罗雷尔发明了一种新型显微镜,就是扫描隧道显微镜,英文缩写STMSTM。是。是集精密机械、电子、自动控制、图像处理等技术于一身的高技术分析仪集精密机械、电子、自动控制、图像处理等技术于一身的高技术分析仪器,其应用领域涉及到物理学、化学、生物学、材料学、微电子学和纳器,其应用领域涉及到物理学、化学、生物学、材料学、微电子学和纳米科学,是一个前沿的交叉学科领域。米科学,是一个前沿的交叉学科领域。 STMSTM的工作原理是把非常细小的针尖(针尖最尖端只有一个
37、原子)和的工作原理是把非常细小的针尖(针尖最尖端只有一个原子)和被研究物质的表面作为两个电极,当样品表面跟针尖的距离非常接近时被研究物质的表面作为两个电极,当样品表面跟针尖的距离非常接近时(一般小于(一般小于1 1个纳米,个纳米,l l纳米纳米=10-9=10-9米米=10=10埃),在外加电场的作用下,电埃),在外加电场的作用下,电子即会穿过两个电极之间的绝缘层(一般为空气或液体之类)流向另一子即会穿过两个电极之间的绝缘层(一般为空气或液体之类)流向另一个电极,这种现象在量子力学上被称为隧道效应,产生的电流则称为隧个电极,这种现象在量子力学上被称为隧道效应,产生的电流则称为隧道电流。隧道电流
38、的强度对针尖与样品表面的距离非常敏感,通过电子道电流。隧道电流的强度对针尖与样品表面的距离非常敏感,通过电子反馈回路可以控制隧道电流不变,再通过电子计算机系统控制针尖在样反馈回路可以控制隧道电流不变,再通过电子计算机系统控制针尖在样品表面扫描,针尖在样品表面扫描运动的轨迹可以直接在计算机屏幕或品表面扫描,针尖在样品表面扫描运动的轨迹可以直接在计算机屏幕或者记录纸上显示出来。这样,就获得了样品表面状态密度分布或者原子者记录纸上显示出来。这样,就获得了样品表面状态密度分布或者原子排列的图像。因此,这种显微镜被称为扫描隧道显微镜(排列的图像。因此,这种显微镜被称为扫描隧道显微镜(STMSTM)。)。
39、多识一点多识一点 有了有了STMSTM,我们已经能够看到原子的真实,我们已经能够看到原子的真实“长像长像”。下一步,人们就会。下一步,人们就会自然而然地产生这样的想法,能不能去自然而然地产生这样的想法,能不能去“摸一摸,动一动摸一摸,动一动”原子呢?原子呢? 19901990年,美国年,美国IBMIBM公司的两位科学家发现,在用公司的两位科学家发现,在用STMSTM观察金属表面的氙原子时,探观察金属表面的氙原子时,探针作怎样的移动,靠近探针的氙原子也作同样的移动。由此他们得到启发:针作怎样的移动,靠近探针的氙原子也作同样的移动。由此他们得到启发:如果让原子按照我们设想的方案移动,不久可以随意摆
40、布原子的排列顺序了如果让原子按照我们设想的方案移动,不久可以随意摆布原子的排列顺序了吗?于是,科学家们就用这样的方法进行吗?于是,科学家们就用这样的方法进行“原子书法原子书法”棗即用原子写字。经棗即用原子写字。经过了过了2222个小时的操作,他们把几十个氙原子排成了个小时的操作,他们把几十个氙原子排成了“IBM”IBM”字样,这几个字字样,这几个字母的高度大约是一般印刷用字母的二百万分一,母的高度大约是一般印刷用字母的二百万分一,STMSTM在硅单晶表面上直接提在硅单晶表面上直接提走硅原子的方法,形成走硅原子的方法,形成“毛泽东毛泽东”、“100”100”字样,这是迄今为止在硅表面字样,这是迄
41、今为止在硅表面“写写”出的最小字体,平均每个字的面积仅百万分之二平方厘米。出的最小字体,平均每个字的面积仅百万分之二平方厘米。 依赖于依赖于STMSTM这种能够操纵原子的工具,诞生了一门在这种能够操纵原子的工具,诞生了一门在0 01 1100100纳米尺度纳米尺度空间内研究电子、原子、分子运动规律和特性的崭新高技术学科棗纳米科学空间内研究电子、原子、分子运动规律和特性的崭新高技术学科棗纳米科学技术,它的最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子,制造具有特技术,它的最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子,制造具有特定功能的新产品。已有科学家利用这种控制原子的技术,制成了世界上最小定功能
42、的新产品。已有科学家利用这种控制原子的技术,制成了世界上最小的开关棗的开关棗“原子开关原子开关”。这种开关就是利用单个原子在有目的的控制下,进。这种开关就是利用单个原子在有目的的控制下,进行上下往复运动,接通或断开电路,从而起到开关作用。运用这种技术,人行上下往复运动,接通或断开电路,从而起到开关作用。运用这种技术,人类对类对DNADNA(脱氧核糖核酸)分子的切割已取得成功。这意味着不久的将来人(脱氧核糖核酸)分子的切割已取得成功。这意味着不久的将来人类可以按照自己的意愿将不同种属个体的基因任意重组传递,设计合成新的类可以按照自己的意愿将不同种属个体的基因任意重组传递,设计合成新的蛋白质,制造
43、出新的物种。利用纳米技术制造的材料在声、光、电磁、热力蛋白质,制造出新的物种。利用纳米技术制造的材料在声、光、电磁、热力学等方面有一些奇异的特征,被美国材料科学学会誉为学等方面有一些奇异的特征,被美国材料科学学会誉为“2121世纪最有前途的世纪最有前途的材料材料”。纳米科学技术已取得的成果和它巨大的发展潜力将使它成为下世纪。纳米科学技术已取得的成果和它巨大的发展潜力将使它成为下世纪科学技术的前沿和核心学科。科学技术的前沿和核心学科。多识一点多识一点 我国在STM技术上也有新的发展。第二届中国青年科学家获奖者白春礼,中国科学院化学研究所研究员,博士。1985年起在访美期间即从事此领域的研究,研制
44、成功了超高真空扫描隧道显微镜,并用其首次观察到半导体化合物二硫化钼的表面形貌,在原子级水平上揭示了这类层状化物表面结构的新特点。1981年回国后主持研制成功了我国第一台原子力显微镜,计算机控制的STM、激光AFM、低温STM等仪器,这些仪器性能指标达到国际先进水平。在应用研究方面,为拓宽STM和AFM的应用领域做出了贡献。 1988年4月12日17时12分,中国第一台由计算机控制、达到原子级高分辨率的扫描隧道显微镜在中国科学院化学所,由副研究员白春礼带领的研究组研制成功。计算机屏幕上显示出了石墨表面那均匀排列的、像起伏丘陵似的原子结构的清晰图像。 白春礼及其助手们不满足于只是观察原子,他们发出
45、了“改造原子”的宣言。依靠这样的技术,拥有数十万字的红楼梦全书可写在一颗大头针的针头上。多识一点多识一点多识一点多识一点多识一点多识一点 标准标准活动与探究建议活动与探究建议1 1认识氢、碳、氧、氮等与认识氢、碳、氧、氮等与人类关系密切的常见元素。人类关系密切的常见元素。2 2记住并能正确书写一些常记住并能正确书写一些常见元素的名称和符号。见元素的名称和符号。3 3知道元素的简单分类。知道元素的简单分类。4 4能根据元素的原子序数在能根据元素的原子序数在元素周期表中找到指定的元素。元素周期表中找到指定的元素。5 5形成形成“化学变化过程中元化学变化过程中元素不变素不变”的观念。的观念。查找常见
46、食品查找常见食品的元素组成,并列的元素组成,并列表说明。表说明。查阅资料,了查阅资料,了解地壳中含量较高解地壳中含量较高的几种元素及其存的几种元素及其存在。在。收集有关人体收集有关人体盛需的微量元素的盛需的微量元素的资料。资料。新课程标准新课程标准新课程标准新课程标准本单元可供选择的学习情景素材:本单元可供选择的学习情景素材:农作物生长必需的化学元素农作物生长必需的化学元素人体需要的金属元素和非金属元素人体需要的金属元素和非金属元素元素周期表的发展元素周期表的发展新课程标准新课程标准新课程标准新课程标准元素的定义:元素的定义: 具有具有相同质子数相同质子数的一的一类类原子的总称。原子的总称。常
47、见元素符号的常见元素符号的书写书写氢、氦、锂、铍、硼、碳、氮、氧、氢、氦、锂、铍、硼、碳、氮、氧、H H、 HeHe、LiLi、 BeBe、B B、 C C、 N N、 O O、 氟、氖、钠、镁、铝、硅、磷、硫、氟、氖、钠、镁、铝、硅、磷、硫、 F F、 NeNe、 NaNa、MgMg、AlAl、SiSi、P P、 S S、 氯、氩、钾、钙、铜、银、铁、锌氯、氩、钾、钙、铜、银、铁、锌 ClCl、ArAr、K K、 CaCa、CuCu、AgAg、FeFe、ZnZn氧分子氧分子氧分子氧分子二氧化碳分子二氧化碳分子二氧化碳分子二氧化碳分子水分子水分子水分子水分子它们分子中都含有氧原子,这些氧原子它
48、们分子中都含有氧原子,这些氧原子核内质子数都是核内质子数都是8 8,它们都属于氧元素。,它们都属于氧元素。质子数均为质子数均为1 1,但中子数不同,但中子数不同的氢原子,它们都属氢元素的氢原子,它们都属氢元素O O2-2-质子数不变,所以质子数不变,所以它们都属氧元素。它们都属氧元素。元素的种类由元素的种类由质子数决定与质子数决定与中子数、电子中子数、电子数无关。数无关。例如:例如:“H H” ” 表示氢元素表示氢元素 表示一个氢原子表示一个氢原子例如:例如:“FeFe”表示铁元素表示铁元素 表示一个铁原子表示一个铁原子 表示铁单质表示铁单质了解元素符号表示的意义:了解元素符号表示的意义:表示
49、表示一种一种元素;表示这种元素的元素;表示这种元素的一个原子一个原子;元素;元素符号符号还还可以表示由原子直接构成的物质可以表示由原子直接构成的物质周周期期族族原原子子序序数数元元素素符符号号元素名称元素名称相对原子质量相对原子质量元素在自然界里的分布并不均匀。例如,非洲多金矿,元素在自然界里的分布并不均匀。例如,非洲多金矿,澳大利亚多铁矿,中国则富产钨、锌、汞、锡、铅和锑。澳大利亚多铁矿,中国则富产钨、锌、汞、锡、铅和锑。从整个宇宙来看,含量最丰富的元素是氢和氦,组成太阳从整个宇宙来看,含量最丰富的元素是氢和氦,组成太阳的物质大多是些普通的气体,其中的物质大多是些普通的气体,其中氢氢约占约占
50、71.371.3、 氦氦约约占占2727, 其它元素占其它元素占2 2。地壳中含量最丰富的元素是氧,。地壳中含量最丰富的元素是氧,几乎占了地壳质量的一半,它广泛分布于江海、河流、土几乎占了地壳质量的一半,它广泛分布于江海、河流、土壤岩石等中。硅是地壳中含量仅次于氧的元素,它大量存壤岩石等中。硅是地壳中含量仅次于氧的元素,它大量存在于土壤和岩石中。在于土壤和岩石中。活活动动与与探探究究 大多数元素在自然界中是以大多数元素在自然界中是以化合物化合物形式存在,少数可以以游离态存在,如形式存在,少数可以以游离态存在,如“沙沙里淘金里淘金”说明金在自然界是以单质形式存在说明金在自然界是以单质形式存在的的
51、 元素的存在形态:元素的存在形态: 游离态:单质中元素的存在形态。游离态:单质中元素的存在形态。 例:例:H H2 2、N N2 2、AuAu、HeHe 化合态:化合物中元素的存在形态。化合态:化合物中元素的存在形态。 例:例:H H2 2O O、COCO2 2、CaCOCaCO3 3活活动动与与探探究究 人体是由80多种元素组成,按其在体内的含量不同,可分为常量元素和微量元素两大类,常量元素共11种,分别是:氧 65.00%、碳 18.00%、氢 10.00%、氮 3.00%、钙 2.00%、磷 1.00%、钾 0.35%、硫 0.25%、 钠 0.15% 、 氯 0.15%、 镁 0.05
52、%、 此外,构成人体的元素还有40多种,它们的总量不足人体质量的0.05%。活活动动与与探探究究(1)人体必需微量元素,共8种,包括碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴及铁。(2)人体可能必需的元素,共5种,包括锰、硅、硼、钒及镍。(3)具有潜在的毒性,但在低剂量时,可能具有人体必需功能的元素,包括氟、铅、镉、汞、砷、铝及锡,共7种。 人体中的微量元素溶融在人体的血液里。如果缺少了这样那样的微量元素,人就会得病,甚至导致死亡。微量元素虽然在人体中需求量很低,但其作用却非常大。如:“锰”能刺激免疫器官的细胞增值,大大提高具有吞噬、杀菌、抑癌、溶瘤作用的巨噬细胞的生存率。“锌”是直接参与免疫功能的重要生命相
53、关元素,因为锌有免疫功能,故白血球中的锌含量比红血球高25倍。“锶、铬”可预防高血压,防治糖尿病、高血脂胆石。“碘”能治甲状腺肿、动脉硬化,提高智力和性功能。“硒”是免疫系统里抗癌的主要元素,可以直接杀伤肿瘤细胞。活活动动与与探探究究 诞生:1869年,俄国化学家门捷列夫编制出第一张元素周期表 依据:按照相对原子质量由小到大排列,将化学性质相似的元素放在同一纵行 意义:揭示了化学元素之间的内在联系,成为化学发展史上的重要里程碑之一 发展:随着科学的发展,元素周期表中未知元素留下的空位先后被填满。 成熟:当原子结构的奥秘被发现时,编排依据由相对原子质量改为原子的核电荷数,形成现行的元素周期表 多
54、识一点多识一点 标准标准活动与探究建议活动与探究建议1 1能说出几种常见元素的能说出几种常见元素的化合价。化合价。2 2能用化学式表示某些常能用化学式表示某些常见物质的组成。见物质的组成。3 3利用相对原子质量、相利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的对分子质量进行物质组成的简单计算。简单计算。4 4能看懂某些商品标签上能看懂某些商品标签上标示的组成元素及其含量。标示的组成元素及其含量。根据化合价写根据化合价写出常见化合物的出常见化合物的化学式。化学式。根据某种氮肥根据某种氮肥包装袭或产品说包装袭或产品说明书标示的含氮明书标示的含氮置推算它的纯度。置推算它的纯度。新课程标准新课程标准新课
55、程标准新课程标准本单元可供选择的学习情景素材:本单元可供选择的学习情景素材:药品、食品标签上相应物质的成药品、食品标签上相应物质的成分及含量分及含量国家规定的饮用水标准国家规定的饮用水标准新课程标准新课程标准新课程标准新课程标准纯净物的化学式唯一,化学式纯净物的化学式唯一,化学式既既表示一种物质和表示一种物质和物质组成,物质组成,又又表示该物质的一个分子和分子的构表示该物质的一个分子和分子的构成。书写化学式时,应注意正负化合价代数和为成。书写化学式时,应注意正负化合价代数和为零,化学式反映了物质的组成。化学式就是用元零,化学式反映了物质的组成。化学式就是用元素符号和数字的组合来表示纯净物组成的
56、式子。素符号和数字的组合来表示纯净物组成的式子。化学式所表示的含义(一般包括宏观和微观角度)化学式所表示的含义(一般包括宏观和微观角度)微观上:表示某微观上:表示某物质物质;表示该物质;表示该物质由哪些元素组成由哪些元素组成的。的。宏观上:表示该物质的宏观上:表示该物质的一个分子或者一个原子一个分子或者一个原子;由;由分子构成的物质,还可以表示一个分子的构成情分子构成的物质,还可以表示一个分子的构成情况。况。化学式的涵义化学式的涵义以以H H2 2O O为例为例宏宏 观观表示一种表示一种物质物质表示水这种物质表示水这种物质表示该物质有表示该物质有哪些元素哪些元素组成组成的的表示水由氧元素和氢元
57、素组成的表示水由氧元素和氢元素组成的微微 观观表示该物质的一个表示该物质的一个分子分子表示一个水分子表示一个水分子表示一个分子里有多少表示一个分子里有多少个个原子原子表示一个水分子中由表示一个水分子中由2 2个氧原子个氧原子和和1 1个原子构成个原子构成质质 量量表示物质的表示物质的相对分子质相对分子质量量Mr(HMr(H2 2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2+16=18O)=2Ar(H)+Ar(O)=2+16=18表示分子中各种原子的表示分子中各种原子的个数比个数比水分子中氢原子和氧原子的原子水分子中氢原子和氧原子的原子个数比为个数比为2 2:1 1表示物质中各种元素的表示物质中各种元素的
58、质量比质量比水中氢元素和氧元素的质量比为水中氢元素和氧元素的质量比为1 1:8 8两种两种元素组成的化合物的命名。根据元素的名称,元素组成的化合物的命名。根据元素的名称,从从右往左右往左读作读作“某化某某化某”。如。如NaClNaCl读作读作“氯化钠氯化钠”,ZnOZnO读作读作“氧化锌氧化锌”,FeFe3 3O O4 4读作读作“四氧化三铁四氧化三铁”。但要注。但要注意,意,H H2 2O O就是就是“水水”,不能读成,不能读成“氧化氢氧化氢”,NHNH3 3就是就是“氨气氨气”。含有含有OHOH原子团的化合物的命名:一般命名为原子团的化合物的命名:一般命名为“氢氧化氢氧化某某”;如;如Na
59、OHNaOH读作读作“氢氧化钠氢氧化钠”Cu(OH)Cu(OH)2 2读作读作“氢氧化氢氧化铜铜”。含有其他原子团的化合物的命名:一般根据含有其他原子团的化合物的命名:一般根据原子团和原子团和另一元素另一元素的名称从右到左的顺序读作的名称从右到左的顺序读作“某酸某某酸某”。如:。如:CaCOCaCO3 3读作读作“碳酸钙碳酸钙”,Cu(NOCu(NO3 3) )2 2读作读作“硝酸铜硝酸铜”;但;但注意,注意,H H2 2COCO3 3就读作就读作“碳酸碳酸”,H H2 2SOSO4 4就读作就读作“硫酸硫酸”等。等。某些比较某些比较复杂复杂物质的命名;如:物质的命名;如:CuCu2 2(OH
60、)(OH)2 2COCO3 3读作读作“碱碱式碳酸铜式碳酸铜”,H H2 2O O2 2读作读作“过氧化氢过氧化氢”等等各种物质的化学式都是通过实验方法测定出来的,一种各种物质的化学式都是通过实验方法测定出来的,一种纯净物纯净物只能由只能由一个化学式一个化学式来表示,不能主观臆造。来表示,不能主观臆造。化合价。大量的化合物中不同元素的原子数目中都是一化合价。大量的化合物中不同元素的原子数目中都是一个固定的比值,体现这种关系的数值就是化合价,元素个固定的比值,体现这种关系的数值就是化合价,元素的化合价数值与它原子的的化合价数值与它原子的最外层电子数最外层电子数是密切相关的。是密切相关的。单质的化
61、学式的写法:金属单质、固体非金属单质、稀单质的化学式的写法:金属单质、固体非金属单质、稀有气体单质用有气体单质用元素符号元素符号表示。如金属单质:表示。如金属单质:FeFe(铁)、(铁)、NaNa(钠);固体非金属:(钠);固体非金属:S S(硫)、(硫)、P P(磷)等;稀有气(磷)等;稀有气体:体:HeHe(氦)、(氦)、NeNe(氖)等;氧气等多原子分子构成的(氖)等;氧气等多原子分子构成的单质,在单质,在元素符号的右下角添上下标元素符号的右下角添上下标,表示一个分子含,表示一个分子含有多少个该原子。如:有多少个该原子。如:O O2 2(氧气)、(氧气)、O O3 3(臭氧)。(臭氧)。
62、一般是正价的元素(或原子团)写在一般是正价的元素(或原子团)写在左左边,负价元边,负价元素(或原子团)写在素(或原子团)写在右右边;边;金属化合物中,金属化合物中,金属元素金属元素一般呈一般呈正正价,价,非金属非金属呈呈负负价;化合物中,价;化合物中,氧氧元素一般元素一般-2-2价,价,氢氢元素一般呈元素一般呈+1+1价;价;化合物中,各种元素化合价的化合物中,各种元素化合价的代数和代数和为为零零。注意:(注意:(1 1)标注某元素的化合价时,务必要写在该)标注某元素的化合价时,务必要写在该元素符号的正上方,元素符号的正上方,先先标电性,标电性,后后标数目标数目 +2+2 如如 CuOCuO
63、+2 +2表示在氧化铜中铜元素呈表示在氧化铜中铜元素呈+2+2价价(2 2)某些元素具有)某些元素具有可变可变价态,它们表示在与其他元价态,它们表示在与其他元素化合形成化合物时,会出现多种可能;特别:素化合形成化合物时,会出现多种可能;特别:Fe Fe 在命名时,在命名时,+3+3价就是铁,而在价就是铁,而在+2+2价时要被称为亚铁。价时要被称为亚铁。口诀一:口诀一:一价氢氯钾钠银,一价氢氯钾钠银, 二价氧钙钡镁锌。二价氧钙钡镁锌。 三铝四硅五价磷,三铝四硅五价磷, 谈变价也不难,谈变价也不难, 二三铁,二四碳,二三铁,二四碳, 铜汞正二最常见,铜汞正二最常见, 单质元素价为零,单质元素价为零
64、, 正价、负价要分明。正价、负价要分明。 口诀二:口诀二:一价氢氯钾钠银,一价氢氯钾钠银, 二价氧钙钡镁锌。二价氧钙钡镁锌。 三铝四硅五氮磷,三铝四硅五氮磷, 二三铁,二四碳,二三铁,二四碳, 二四六硫都齐全二四六硫都齐全 铜汞二价最常见,铜汞二价最常见, 莫忘单质价为零。莫忘单质价为零。原子团原子团化学式化学式 化合价化合价原子团原子团化学式化学式 化合价化合价氢氧根氢氧根 OHOH-1-1硝酸根硝酸根NONO3 3-1-1碳酸氢碳酸氢根根HCOHCO3 3-1-1高锰酸高锰酸根根MnOMnO4 4-1-1碳酸根碳酸根 COCO3 3-2-2锰酸根锰酸根MnOMnO4 4-2-2氯酸根氯酸根
65、 ClOClO3 3-1-1硫酸根硫酸根SOSO4 4-2-2磷酸根磷酸根 POPO4 4-3-3亚硫酸亚硫酸根根SOSO3 3-2-2氨根氨根NHNH4 4+1+1(一)(一)相对分子质量相对分子质量的计算:的计算:如计算氯酸钾的相对分子质量如计算氯酸钾的相对分子质量:39+35.5+316=122.5:39+35.5+316=122.5如计算如计算 2KClO2KClO3 3 的相对分子质量的相对分子质量2 (39+35.5+316)=2 122.5 = 2452 (39+35.5+316)=2 122.5 = 245 ( (二二) )计算化学式中各计算化学式中各元素质量比元素质量比如如计
66、算计算FeFe2 2O O3 3中铁、氧元素两种元素的质量比中铁、氧元素两种元素的质量比 = =( 56 2 56 2 ) : : ( 16 3 16 3 ) =7 : 3=7 : 3 ( (三三) )计算物质中某元素计算物质中某元素质量分数质量分数:计算硝酸铵计算硝酸铵NHNH4 4NONO3 3中氮元素质量分数中氮元素质量分数2 2N NNHNH4 4NONO3 3100%100%= =14 14 2 28080100%100%=35%=35%1、44g二氧化碳中含有多少g碳元素?2、多少g二氧化碳气体中含有2.4g碳元素?3、多少g四氧化三铁(Fe3O4)和16g三氧化二铁(Fe2O3)
67、所含铁元素的质量相等?4、200g含有杂质20%的赤铁矿(主要成分是三氧化二铁)中含有多少g铁元素?+2-1CuCl2化学式化学式PO+5-2化学式化学式P2O5SO+4-2化学式化学式SO2CuCl根据化合价写出化学式根据化合价写出化学式活活动动与与探探究究HKMgAlCl化学式化学式名名 称称O化化学式学式名名 称称OH化学式化学式名名 称称水水氢氧化钾氢氧化钾氢氧化镁氢氧化镁氢氧化铝氢氧化铝SO4化学式化学式H2SO4K2SO4MgSO4Al2(SO4)3名名 称称硫酸硫酸硫酸钾硫酸钾硫酸镁硫酸镁硫酸铝硫酸铝+1+1+2+3-2-1-2-1根据化合价写出化学式根据化合价写出化学式KClM
68、gCl2AlCl3H2OK2OMgOAl2O3HCl 氯化氢氯化氢 氯化钾氯化钾 氯化镁氯化镁 氯化铝氯化铝 水水 氧化钾氧化钾 氧化镁氧化镁 氧化铝氧化铝H2OKOHMg(OH)2Al(OH)3活活动动与与探探究究已知下列化学式已知下列化学式, ,求其中红色的元素符求其中红色的元素符号的化合价号的化合价. . N NO O2 2 FeFeO O W WO O3 3 K K2 2C CO O3 3 Na Na2 2S SO O4 4 Ca( Ca(N NO O3 3) )2 2+4+6+5+4+2+6活活动动与与探探究究某尿素样品,宣传“本尿素含氮量50%,全球最高”,请你判断广告的真伪。某硝
69、酸铵样品50kg,已知含氮量是34.5%,求该化肥中硝酸铵的质量分数。活活动动与与探探究究多识一点多识一点多识一点多识一点表表1 1 水质常规指标及限值水质常规指标及限值指指 标标 限限 值值1 1、微生物指标、微生物指标总大肠菌群总大肠菌群(MPN/100mLMPN/100mL或或CFU/100mLCFU/100mL)不得检出不得检出耐热大肠菌群耐热大肠菌群(MPN/100mLMPN/100mL或或CFU/100mLCFU/100mL)不得检出不得检出大肠埃希氏菌大肠埃希氏菌(MPN/100mLMPN/100mL或或CFU/100mLCFU/100mL)不得检出不得检出菌落总数菌落总数(CF
70、U/CFU/mLmL)100100多识一点多识一点2 2、毒理指标、毒理指标砷(砷(mg/Lmg/L)0.010.01镉(镉(mg/Lmg/L)0.0050.005铬(六价,铬(六价,mg/Lmg/L)0.050.05铅(铅(mg/Lmg/L)0.010.01汞(汞(mg/Lmg/L)0.0010.001硒(硒(mg/Lmg/L)0.010.01氰化物(氰化物(mg/Lmg/L)0.050.05氟化物(氟化物(mg/Lmg/L)1 1硝酸盐(以硝酸盐(以N N计,计,mg/Lmg/L)1010地下水源限制时为地下水源限制时为2020三氯甲烷(三氯甲烷(mg/Lmg/L)0.060.06四氯化碳
71、(四氯化碳(mg/Lmg/L)0.0020.002溴酸盐(使用臭氧时,溴酸盐(使用臭氧时,mg/Lmg/L)0.010.01甲醛(使用臭氧时,甲醛(使用臭氧时,mg/Lmg/L)0.90.9亚氯酸盐(使用二氧化氯消毒时,亚氯酸盐(使用二氧化氯消毒时,mg/Lmg/L)0.70.7氯酸盐(使用复合二氧化氯消毒时,氯酸盐(使用复合二氧化氯消毒时,mg/Lmg/L)0.70.7多识一点多识一点3 3、感官性状和一般化学指标、感官性状和一般化学指标色度(铂钴色度单位)色度(铂钴色度单位)1515浑浊度(浑浊度(NTU-NTU-散射浊度单位)散射浊度单位)1 1水源与净水技术条件限制时为水源与净水技术条
72、件限制时为3 3臭和味臭和味无异臭、异味无异臭、异味肉眼可见物肉眼可见物无无pH pH (pHpH单位)单位)不小于不小于6.56.5且不大于且不大于8.58.5铝(铝(mg/Lmg/L)0.20.2铁(铁(mg/Lmg/L)0.30.3锰(锰(mg/Lmg/L)0.10.1铜(铜(mg/Lmg/L)1 1锌(锌(mg/Lmg/L)1 1氯化物(氯化物(mg/Lmg/L)250250硫酸盐(硫酸盐(mg/Lmg/L)250250溶解性总固体(溶解性总固体(mg/Lmg/L)10001000总硬度总硬度( (以以CaCOCaCO3 3计,计,mg/Lmg/L)450450耗氧量(耗氧量(CODC
73、ODMnMn法,以法,以O O2 2计,计,mg/Lmg/L)3 3水源限制,原水耗氧量水源限制,原水耗氧量6mg/L6mg/L时为时为5 5挥发酚类(以苯酚计,挥发酚类(以苯酚计,mg/Lmg/L)0.0020.002阴离子合成洗涤剂(阴离子合成洗涤剂(mg/Lmg/L)0.30.3多识一点多识一点4 4、放射性指标、放射性指标指导值指导值总总放射性放射性(BqBq/L/L)0.50.5总总放射性放射性(BqBq/L/L)1 1MPNMPN表示最可能数;表示最可能数;CFUCFU表示菌表示菌落形成单位。当水样检出总大肠菌落形成单位。当水样检出总大肠菌群时,应进一步检验大肠埃希氏菌群时,应进一
74、步检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群;水样未检出总大或耐热大肠菌群;水样未检出总大肠菌群,不必检验大肠埃希氏菌或肠菌群,不必检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群。耐热大肠菌群。放射性指标超放射性指标超过指导值,应进行核素分析和评价,过指导值,应进行核素分析和评价,判定能否饮用。判定能否饮用。多识一点多识一点表表2 2 饮用水中消毒剂常规指标及要求饮用水中消毒剂常规指标及要求消毒剂名称消毒剂名称与水接与水接触时间触时间出厂水出厂水出厂水出厂水管网末梢管网末梢水中余量水中余量中限值中限值中余量中余量氯气及游离氯气及游离氯制剂氯制剂 游游离氯离氯,mg/L,mg/L至少至少30min30min4 40.30.
75、30.050.05一氯胺(总一氯胺(总氯,氯,mg/Lmg/L)至少至少120min120min3 30.50.50.050.05臭氧(臭氧(O O3 3,mg/Lmg/L)至少至少12min12min0.30.30.020.02如加氯,如加氯,0.050.05二氧化氯二氧化氯mg/Lmg/L至少至少30min30min0.80.80.10.10.020.02多识一点多识一点指指 标标限限 值值肠球菌(肠球菌(CFU/100mLCFU/100mL)0 0产气荚膜梭状芽孢杆菌产气荚膜梭状芽孢杆菌0 0二二(2-(2-乙基己基乙基己基) )己二酸酯己二酸酯0.40.4二溴乙烯(二溴乙烯(mg /L
76、mg /L)0.000050.00005二噁英(二噁英(2,3,7,8TCDDmg/L2,3,7,8TCDDmg/L)0.000000030.00000003土臭素(二甲基萘烷土臭素(二甲基萘烷mg/Lmg/L)0.000010.00001五氯丙烷(五氯丙烷(mg/Lmg/L)0.030.03双酚双酚A A(mg/Lmg/L)0.010.01丙烯腈(丙烯腈(mg/Lmg/L)0.10.1丙烯酸(丙烯酸(mg/Lmg/L)0.50.5丙烯醛(丙烯醛(mg/Lmg/L)0.10.1四乙基铅(四乙基铅(mg /Lmg /L)0.00010.0001戊二醛(戊二醛(mg/Lmg/L)0.070.07甲
77、基异莰醇甲基异莰醇-2-2(mg /Lmg /L)0.000010.00001石油类石油类( (总量,总量,mg/Lmg/L)0.30.3指指 标标限限 值值石棉(石棉(10mm10mm,万,万/L/L)700700亚硝酸盐(亚硝酸盐(mg/Lmg/L)1 1多环芳烃(总量,多环芳烃(总量,mg /Lmg /L)0.0020.002多氯联苯(总量,多氯联苯(总量,mg /Lmg /L)0.00050.0005邻苯二甲酸二乙酯邻苯二甲酸二乙酯0.30.3邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二丁酯mg/Lmg/L0.0030.003环烷酸(环烷酸(mg/Lmg/L)1 1苯甲醚(苯甲醚(mg/Lmg/L)0.050.05总有机碳(总有机碳(TOCTOC,mg/Lmg/L)5 5萘酚萘酚-b-b(mg/Lmg/L)0.40.4黄原酸丁酯(黄原酸丁酯(mg /Lmg /L)0.0010.001氯化乙基汞(氯化乙基汞(mg /Lmg /L)0.00010.0001硝基苯(硝基苯(mg/Lmg/L)0.0170.017镭镭226226和镭和镭228228(pCipCi/L/L)5 5氡(氡(pCipCi/L/L)300300多识一点多识一点多识一点多识一点