课件24张PPT。第三章 物质构成的奥秘 本章共分四节,从定性的角度研究物质的组成和结构,以四个问题概括本章内容:
自然界的物质是由什么构成的?
科学家是如何发现物质奥秘的?
构成物质的微粒具有什么特征?
怎样正确地表示物质的组成?第一节 用微粒的观点看物质物质是由什么构成的呢?太湖石硫酸铜晶体钻石问题与讨论中国古代《庄子·天下篇》中有一句名言:“一尺之棰,日取其半,万世不竭” 。说明了一个辩证法思想,即物质是无限可分的。
沈琦雯的妈妈很好学,一天她在厨房一边看书一边烧水,看书入了迷,一不小心把一壶水烧干了。水到那里去了?
田森把一勺糖放到一杯水里,发现在放在水里的糖慢慢变少,最后消失了,尝一下水变甜了。这是为什么?生活中的经历观察与思考1、高锰酸钾(KMnO4)晶体颗粒是否可以再分?
2、用研钵研碎后的粉末状高锰酸钾是否可以再分?
3、将少许高锰酸钾放入10毫升水中观察到了什么?再将它们倒入50毫升水中,为什么烧杯中的全部液体都变成紫红色了?一、物质是由微粒构成的1、所有物质都是由微粒构成的。
2、微粒很小(质量和体积都很小), 是肉眼看不见的。
问题与思考 人为什么能闻到花香?观察与思考实验a
烧杯A:①蒸馏水+酚酞 不变色
②蒸馏水+酚酞+浓氨水 变红色
实验b
烧杯B:浓氨水(无色)
罩在一起酚酞变红色
蒸馏水+酚酞(无色)
现象和结论水不能使酚酞变红色(a)
氨水能使酚酞变红色(a)
浓氨水中的氨微粒自动到了蒸馏水和酚酞中去了(b)
我们没有看见氨微粒是如何到了蒸馏水和酚酞中去的(b)
微粒是不断运动的问题与讨论我们发现相同质量的白糖在热水中溶解要比在同样多的冷水中快,这是为什么?这又能说明什么问题?
温度高,构成白糖的微粒就能更快地运动到水中.说明微粒的运动速率与温度有关,温度越高,速率越大。 二、微粒是不断运动的1、物质是由微粒构成的,微粒都在永不停息地运动。
2、微粒的运动速度与温度有关,温度越
高,微粒的运动速度越快。实验探究1:活动与探究想一想:上述实验现象说明了什么?不变不变变小这种有关微粒的现象,我们也可以用宏观物质来类比。水和酒精混合的现象就好比把黄豆和黄沙混合在一起。联想与启示:结论:构成物质的微粒之间有空隙影响因素:微粒间的空隙受 和 的影响.温度越高,空隙增大;温度越低,空隙减小.压强越大,空隙减小;压强越小,空隙增大.温度压强[实验探究2]用注射器分别吸相同体积的水和空气,再用手指堵住注射器末端的小孔,将栓塞慢慢推入。
现象:装空气的注射器容易推入
结论:气体的微粒间间隙比液体的微粒间间隙大
活动与探究物质状态的变化微观三维模拟动画固态固态 液态液态 气态 构成物质的微粒间都有一定的间隙。
物质的“三态”变化实际上就是微粒之间
的间隙发生改变的过程。属于物理变化总 结所有物质都是微粒构成的;
微粒是在不断地运动的,温度越高,微粒的运动速度越快;
微粒之间存在一定的空隙,气体的微粒间间隙比液体、固体大。同步训练: 1、以下生活、学习经验,不能说明微粒之间有空隙的是( )
A 打气筒能将气体压缩
B 酒精和水混合,总体积变小
C 物体有热胀冷缩的现象
D 海绵能吸水
D 2、打开食醋瓶盖时,闻到了刺激气味,表明微粒在_________;食盐能溶解在水里,说明构成物质的微粒间______;在上述的一些变化中,物质的微粒本身_____(填有或没有)变化, 所发生的变化属于____变化。不停的运动有间隙没 有物 理同步训练:3、选择左栏的“实验现象”和右栏“解释”之间相关的项填在答案栏中。。
BCAD思考问题:为什么酚酞不会运动到浓氨水中去而使浓氨水溶液变红呢?用氢氧化钠溶液代替氨水做上述实验
这个实验可以说明,各种微粒运动的情况是不同的,有的容易扩散,有的不容易甚至很难。所以我们可以看到有些物质容易挥发,而有些物质却不易挥发;有些物质容易溶解,而有些物质却不易溶解。 本课时结束
下节课见!课件29张PPT。 第三节 组成物质的元素 电解水的实验说明水是由什么组成的?思考水是由什么微粒构成?该微粒又是由什么微粒构成的?元素和原子之间有何联系呢?你知道一滴水中含有多少个水分子吗,含有多少个氧原子吗?科学家把以下微粒分为两类你知道他们的分类依据吗?
第一类 O-16 质子数 8 中子数 8 O-17 质子数 8 中子数 9
O-18 质子数8 中子数 10
第二类 C-12 质子数6 中子数 6 C-13 质子数6 中子数 7
C-14 质子数6 中子数 8
一 .元素1.定义:具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称2.元素的根本区别:核电荷数(质子数)不同.注意:元素只能讲种类,不能说个数
而微粒既可以说种类,又可以说个数氮元素与磷元素最本质的区别在于
( )
A. 质子数 B. 中子数
C .电子数 D .相对原子质量练习:A3、元素的表示方法—元素符号b、元素符号的写法:一大二小例:找出下列元素符号书写正确的一项a、元素符号的读法3、元素符号的涵义铁元素一个铁原子Fe五个磷原子P表示什么意义?磷元素、一个磷原子a.宏观:一种元素b.微观:元素的一个原子试一试,你学会了吗?
指出下列符号表示的意义:
① O ② Na ③ C如何表示两个氢原子?2H 试一试,你会有新的收获!
用符号表示:
①五个碳原子
②两个铁原子
③n个镁原子
④一个氮原子5C2FenMgN4、元素的分类:1、金属元素:“钅”字旁2、非金属元素 4.离子的表示: 表示方法:在元素符号的右上方标出所带的电荷情况,数字在前,符号在后,数字为“1”时,省略不写。
如:Na + Mg2+ Al 3+ Ca2+
Cl - S 2- O2-
由分子构成的物质的说法2. 物质是由_____构成的
3. 分子是由_____构成的
4. 一个分子是由________构成的分子元素原子若干原子1. 物质是由_____组成的下列说法是否正确
1. 水是由氢原子和氧原子构成的
2. 水是由2个氢元素和1个氧元素组成的
3 .水分子是由氢元素和氧元素组成的
4 .一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的双氧水是隐形眼镜洗液的主要成分,在实验室里可用于制氧气,过氧化氢是由______和______组成的,在每个过氧化氢分子中有2个_____和2个_____.由于过氧化氢和水在组成上虽然____种类相同,但是 ______构成不同,所以二者性质上有很大的区别。氢元素氧元素氢原子氧原子元素分子地壳中元素分布氧> 硅> 铝> 铁二.自然界中元素的存在生物细胞中含量居前四位的元素地壳中含量居前四位的元素海水中含量最多的元素是氧元素,其次是氢元素;最多的金属元素是钠。太阳中含量最多的是氢元素,其次是氦元素思考:空气中含量最多的是什么元素?思考:食物、药品等标签上标明含“钙、磷、铁”是指有这些物质吗?知识巩固1.说出下列符号的意义
①O_________________②2O___________
③2O2-_______________④2O2__________2.用正确的符号填空:
钠元素__________2个钠原子_________
2个钠离子__________2个水分子_______
镁离子______海水中含量最多的元素____1、说出下列符号的意义
H 2H
Mg2+ 2Mg2+
2、写出下列文字对应的符号
2个氧原子 2个氧离子 2个铁原子
铁 氧气 2个氧分子
知识复习学习目标
1.了解元素与人体的健康,能说出几种元素对人体的重要作用。
2.了解物质的分类,能正确区分化合物、氧化物及单质。三、元素与人体的健康 Ca 骨骼疏松,严重的佝偻症 缺乏注意:钙吸收过量,容易引起白内障、动脉硬化等。Fe 组成血红蛋白、细胞色素、铁-硫蛋白 等、输送氧。缺少会贫血。Zn 儿童发育停滞,智力低下,严重时会得侏儒症补充途径:多吃坚果类、瓜子、苹果等I 甲状腺肿大(俗称大脖子病),呆小症Se 适量可以防癌,但过量会致癌。补充途径:加碘盐、海带等海产品。 人体骨骼成长所必须的元素,可预防骨质疏松和龋齿,摄入过量会得中毒。氟元素补充途径:茶叶、海产品思考:我们日常生活中如何饮食才能保证我们体内的元素不缺失呢?四.单质、化合物单质:同种元素组成的纯净物。
化合物:多种元素组成的纯净物。氧化物:两种元素组成的,其中一种元素是氧元素的化合物。物质物种数元素种类练习:选出适当物质的序号填到相应的空格中
1. ①洁净的空气②干冰③冰水共存物④氧气⑤氯化钠
混合物是_________ 纯净物是 ___________
单质是_________化合物是_______氧化物_______ 2.①水银②石灰水③液氧④五氧化二磷⑤高锰酸钾
⑥雪碧饮料3.①食盐水②啤酒③二氧化锰④氢气⑤石灰石⑥铁
⑦铜绿本课时结束
下节课见!课件38张PPT。第二节 构成物质的基本微粒 一、分子意大利化学家、物理学家阿佛加德罗(AmedeoAvogadro,1776~1856)提出了分子学说。
分子是构成物质的一种微粒
氧气、水、二氧化碳等大多数物质是由分子构成,而且它们的分子不同,导致性质不同。这些物质是许多分子聚集而成。要记住哟:常见气体、水等分子有多大?每个水分子约为3×10-26kg,计算一下一滴水(1/20g)中含有水分子的个数为 多少?答案:
分子有一定的质量和体积,但分子很小,肉眼看不见,不能用天平来称量。
分子总在不断运动,分子间有一定间隔。同种分子性质相同,不同种分子性质不同。
1.7×1021 个氧气分子水分子二氧化碳分子放大了几十万倍的分子才这么大 分子可以再分吗?1、水变成水蒸气
水分子运动到空气中去了,分子本身没有发生改变,水分子间的距离增大了。这一变化属于物理变化。
电解水时,水分子又发生了怎样的变化呢?分子在化学反应中可以再分2、在水分解的过程中,发生变化的是什么?不变的又是什么?
水分子分解为氢原子和氧原子,可以认为分子在化学变化中可分;
化学变化中原子可以重新组合成新的分子;两个氢原子结合成一个氢分子,两个氧原子结合成一个氧气分子,看到在化学变化中原子没有再被分割。结论分子不同,化学性质不同。分子变了,化学性质一定变。
分子是保持物质化学性质的最小微粒。
同样的几种原子,如果形成了不同的分子,其不同分子的化学性质也不相同。如CO与CO2、O2与O3、SO2与SO3等。 通过前面的学习,我们已经知道化学反应的过程就是参加反应的物质的原子重新组合生成新的物质的过程。那么不同的原子(如氢原子和氧原子)有什么差异呢?上述问题的答案要从原子的内部去寻找,这就涉及到又一个新的问题:微粒—原子能不能分成更小的微粒?二、原子我想象中的原子结构原子是一个实心球。
原子象一个乒乓球。
原子象一个气球。
原子是一个空心球。
原子……认识原子很早以前,在大家心目中的原子是一个没有内部结构的圆球。但是,经过20世纪整整一个世纪的努力,科学家们不但打开了原子的大门,而且发现小小的原子内部结构复杂,构成原子的基本粒子已经发现了很多种,至今仍然在探索中。
人类对原子内部结构的认识是一部壮丽的史诗——1897年汤姆生发现电子,说明原子并不是构成物质的最小粒子。1911年卢瑟福发现原子核。原子的构成(1)金属是由原子直接构成,金属不带电,为什么原子不带电?卢瑟福汤姆生原子的构成(2)大多数的α粒子能穿透金箔,说明金原子内部有很大的空间,α粒子一穿而过。
一小部分粒子改变了原来的运动路线,发生了偏转。说明原子内部有带正电荷的粒子存在。
有极少部分粒子反弹回去,说明运动中遇到了坚硬的不可穿透的质点,这说明原子中有一个很小的核,因为核很小,所以只有极少数α粒子被反弹回去。原子的构成(3)原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核(atomic nucleus)和核外带负电的电子构成的。由于原子核和核外电子的电量相等,但电性相反,所以原子呈电中性。
原子核所带的的电荷数叫核电荷数。
那么原子核有多大?电子又有多大?原子核和电子原子很小,但原子核更小。原子核的半径约是原子半径的十万分之一。
电子那就更小啦。原子的质量主要集中在原子核上,电子的质量几乎可以忽略不计。
电子在原子核外的空间以接近光速的速度作高速运动。原子核内有什么?原子核是由质子和中子构成的(一种氢原子除外),质子带正电,中子不带电;
每个质子带一个单位正电荷,每个电子带一个单位负电荷。
核电荷数=质子数=核外电子数
一般的氢原子核内只有一个质子,没有中子。分子与原子的比较核外电子的排布(电子在核外是按照
能量由低→高,由
里→外分层排布的)【思考】电子在核外的空间里做高速的运动。它们会相互碰撞打架吗?电子在核外的排布会有什么特点? 排布特点1:电子
在核外是分层排布的三、离子【思考】能否用一个更简明的图形来表示原子的结构及原子
核外电子的排布特点呢?原子结构示意图排布特点2:原子的第一层最多排2个电子,第二层最多排8个电子,倒数第二层最多容纳8个,最外层电子数最多不超过8个(只有1层的不超过2个电子)。【小知识】物质都有趋向于稳定状态的特点(如:水往低处流;树上的苹果往下掉)。原子也不例外,也有趋向于稳定结构的特点。那么,什么样的结构才是原子的稳定结构呢?氦(He)氖(Ne)氩(Ar)【稳定结构】像稀有气体元素原子这样的结构叫8电子稳定结构(第一周期为2个)。元素的性质与原子核外最外层电子数的关系【结论】元素的性质,特别是化学性质与原子最外层电子有密切关系。结构决定性质+11281+1128质子数核外电子数=质子数核外电子数>+17287+17288NaCl质子数核外电子数=质子数
核外电子数< 离子的形成离 子:带电荷的原子
阳离子:带正电荷的原子
(质子数﹥核外电子数)
阴离子:带负电荷的原子
(质子数﹤核外电子数)
举例Als离子归纳总结原子结构示意图与离子结构示意图
判断口诀原子离子等上分,质大为阳电大阴
质子电子辨分明,要问元素为哪种
等为原子不等离,原子核内质子定离子符号的书写和意义1、写法:先写元素符号,再在元素符号右上角标所带电荷数及电性.
例:Mg2+ Cl- Al3+ O2- 1、阳离子右上角标的电荷数值为原子最外层电子数的数值
2、阴离子右上角标的电荷数值为原子最外层电子数与8电子之差【提示】2、离子符号的意义(1) 表示氧元素的一个离子
(2) 表示带2个单位的负电荷的阴离子
(3) 表示氧离子带2个单位的负电荷(数字的意义)例: O2-基础训练一.写出氟离子,锂离子,钾离子,钙离子的离子符号并说出各离子符号所表示的意义?二.说出下面这些元素符号,离子符号前面数字的意思阳离子阴离子氯化纳(NaCl)的形成过程给出一个电子离子化合物:由阴,阳离子相互作用而形成的化合物常见的离子化合物有:注意由金属元素和非金属元素形成的化合物一般都是离子化合物MgCl2 AlCl3 KCl MgO CaO 1.原子和阴,阳离子之间是怎样相互转化的?2.原子与离子之间有什么区别和联系?
失电子得电子得电子失电子阴离子阳离子 原子 讨论1.下列粒子中表示+2价阳离子的是
2.一种元素的原子变成离子时巩固练习( )C( ) A.一定失去电子 B.一定得到电子
C.电子层一定变化 D.得失电子都可能D( )D4.某粒子结构示意图为则该粒子是( )A.一定是稀有气体原子
B.一定是阳离子
C.一定是阴离子
D.以上三种都有可能3.下列粒子结构示意图中,表示阴离子的是D 5.由下面的卡通图分析得出的结论错误的是( )A.钠原子在化学反应中容易失去电子 B.钠原子与钠离子都不显电性
C.氯原子得一个电子形成氯离子 D.氯化钠由氯离子和钠离子构成D
1.如果该图表示的是原子,X值为___,
该原子的符号是____。
2.如果该图表示的是带2个单位正电荷
的阳离子,X值为___,符号是____。
3.如果该图表示的是带2个单位负电荷
的阴离子,X值为___,符号是____。能力提高:10Ne128根据右边的结构图回答:拓展延伸带电荷的原子团也叫离子单
质知识链接举例铁,铝等分
子
离
子氯化纳等元
素化
合
物元素,原子,离子,分子,物质间的关系图本课时结束
下节课见!课件28张PPT。第四节 物质组成的表示方法一、化学式反映物质的组成O2、CO2、H2O、P2O5这些都是化学式。
用元素符号表示物质组成的化学符号。
任何纯净物都有固定的组成。而且,人们发现任何化合物中各元素的原子个数都成简单整数比,所以纯净物都可以用一个化学式来表示。化学式可以表示物质的真实组成。
化学式能表示什么?宏观:
1、表示一种物质
2、表示该物质的组成元素是什么
微观:
1、由分子构成的物质,化学式还能表示该物质的一个分子(分子式)
2、表示该物质中原子(微粒)的个数比从化学式H2O中可获得的信息1、可表示水,水是由氢、氧2种元素组成的。
可表示1个水分子,一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的(水中氢、氧原子个数比为2:1)。表示氯化钙,氯化钙是由钙元素和氯元素组成的。
在化合物氯化钙中钙离子(Ca2+)和氯离子(Cl-)的个数比是1:2
注:氯化钙是离子化合物,不是由分子构成的,所以不能表示一个分子从化学式CaCl2中可获得的信息练习与实践橡皮换铅笔一天,小明到学校后发现自己没带铅笔,于是用1块橡皮与小英换了2支。
小英为什么肯与小明换呢?
小英算了一下,自己的铅笔是4角钱一支,而小明的橡皮是8角钱一块。自己铅笔又有得多,帮助一下同学,自己又不吃亏,何乐而不为?元素之间是怎样形成化合物的?原来,元素在形成化合物时也表现出类似单价的性质,叫化合价(valence)。
某些元素的原子集合在一起作为一个整体参加化学反应,这样的原子集合称为原子团(根)。
原子团也有化合价(根价),它是构成原子团各原子的元素化合价的总和。
单质没有化合价,为了使用方便,我们规定元素在单质中的化合价为0价。
常见元素的化合价(见表3-7)化合价(熟记)元素的化合价:
钾钠氢银正一价,钙镁钡锌正二价;
铜正一二、铝正三,铁正二三、硅正四;
二四六硫碳二四,氟氯负一硫负二;
通常氧为负二价,单质规定为零价。
原子团的化合价:
OH 、NO3 、HCO3 显-1价,NH4显+1价,SO4、CO3显-2价,PO4显-3价。化学式的书写方法(一)元素符号的排列
1、一般:金属在前,非金属在后如:氧化铜 CuO
2、一般:氢在前、氧在后如:H2O、H2SO4
3、一般:正价在前、负价在后如:NaCl二、 化学式的书写(二)确定化合物中各元素原子个数
依据化合物中元素化合价代数和为零的原则,正价总数和负价总数的绝对值应该相等,来确定原子数目。 示例写出氧化铝的化学式
①写出组成该物质的元素符号,正价在前、负价在后。Al O
②标上元素的化合价 Al +3 O -2
③计算元素的最小元素的化合价的公倍数 2×3=6
④求出原子的个数 6÷3=2,6÷2=3
⑤将原子个数分别写在元素符号的右下方 Al 2O3
⑥检验 (+3)×2+(-2)×3=0书写化学式的依据1、客观事实。不能凭空臆造、随意书写不存在物质的化学式。
2、任何化合物中各元素的化合价的代数和为零。活动与探究写出下列物质的化学式:
氧化铜 氯化镁 氢氧化钙硫酸钠 碳酸氢铵 硝酸钡+2价碳的氧化物 +4价碳的氧化物硫酸铝 氧化铁 氧化亚铁氯化银 碳酸钙 碳酸钾硫化钠 硫酸钠活动与探究写出下列物质的化学式
锌 氧气 氮气 氩气 硫磺 水银 木炭 白磷 红磷 铁 臭氧
氧化铝 氧化镁 氧化银
硫酸钡 硝酸银 碳酸钠
氯化钠 硫化钾 氯化氢讨论与练习为什么碳、氧元素可以组成两种不同的化合物?写出它们的化学式。
写出下列物质的化学式 氧化铁、氧化亚铁 、高锰酸钾、锰酸钾、二氧化硫、三氧化硫书写单质的化学式1、金属用元素符号直接表示 如Cu Fe Mg等
2、稀有气体用元素符号直接表示 如He Ne Ar等
非金属单质常温下为气体、液体的大多是双原子分子 如O2 N2 H2 Cl2 Br2 常温下为固体的,情况比较复杂,一般也是用元素符号直接表示 如S C Si等三、简单化合物的命名两种元素组成的的化合物,读成“某化某”。
有酸根原子团的,读成“某酸某”。
有氢氧根原子团的,读成“氢氧化某”。练习读出下列物质的名称
Al2O3 Mg(NO3)2 CuSO4 HCl NH4HCO3 Cu2(OH)2CO3 (NH4)2SO4 NaOH Al(OH)3 FeO Fe2O3 Fe3O4 P2O5 H2O Cu Hg Al O2 Ar H2
计算化合物中各元素的质量比1、已知一个碳原子的质量为1.993×10-26Kg,则一个氧原子的质量为多少?
2、计算一个碳原子与一个氧原子的质量比。
总结:原子的质量比与相对原子质量比是相等的。四、 纯净物中元素之间的质量关系 3、推断一氧化碳中碳元素与氧元素的质量之比。
4、计算二氧化碳中碳元素与氧元素的质量之比。
5、计算硫酸(H2SO4)中各元素的质量比。
计算化合物某元素的质量分数1、一个氢原子与一个水分子的质量比是多少?一个水分子与一个二氧化碳分子的质量比是多少?与相对原子(分子)质量比有什么关系?
2、一个水分子中,氢、氧元素质量比是多少?其中氢原子的质量分数是多少?
3、二氧化碳中碳元素的质量分数是多少?元素质量分数计算格式例:计算尿素[CO(NH2)2]中氮元素的质量分数。
尿素中氮元素的质量分数:ω(N)=
≈46.7% 练习与实践已知硫酸的化学式是H2SO4,求:
1、硫酸的相对分子质量
2、元素原子的个数比
3、各元素的质量比
4、氢元素的质量分数
5、100g硫酸中氢元素的质量
6、某硫酸样品中含硫酸的质量分数为50%,求此硫酸样品中含氢元素的质量分数。
根据化合物中元素质量比确定化合物的化学式1、已知一种铁的氧化物中铁与氧的元素质量比是7:3,确定该氧化物的化学式。
2、有一种碳氢二种元素组成的化合物,其相对分子质量是16,碳元素的质量分数是75%,确定该化合物的化学式。根据分子个数比求质量比1、求2个水分子与3个二氧化碳分子的质量比是多少?
2、要使二氧化硫与三氧化硫中有相同质量的氧元素,则二氧化硫与三氧化硫的质量之比是多少?根据质量比求分子个数比1、2克氢气和16克氧气的分子个数比是多少?
2、酒精的化学式是C2H5OH,在46%的酒精水溶液(酒精与水的混合物)中,酒精分子与水分子的个数比是多少?本课时结束
下节课见!