第三章 物质构成的奥秘

1、第三章 物质构成的奥秘第三节 组成物质的化学元素第四节 物质组成的表示方法【教学目标】1、认识一些常见元素，会书写它们的名称与符号；2、了解原子序数（即质子数）120所对应的元素名称及元素符号3、知道元素的简单分类。4、能说出化学式的含义；5、能依据物质组成、利用元素化合价书写常见物质的化学式；6、能根据化学式进行物质组成的简单计算。【教学内容】一、元素1、元素的定义：具有相同核内质子数（即核电荷数）的一类原子的总称。（1）判断是否为同种元素的唯一标准：原子核内的质子数是否相同；（2）同种元素可能是不同种原子，相同质子数，不同中子数的原子仍然是相同元素，被称为同位素；如：作为相对原子质量基准的

2、碳原子是质子数为6，中子数为6的原子，而在考古学中起着重要作用的另一原子中，质子数为6，中子数为8，同样也属于碳元素。同种元素主要包括三种情况：A质子数相同中子数不同的原子。B质子数相同化合价不同的原子C质子数相同的单核离子（3）元素是一种总称，是集体名词，因此只论种类，不讲个数如：水是由氢元素和氧元素组成的，绝对不能说水是由一个氧元素和两个氢元素组成的。（4）不同元素的原子肯定不同，相同元素的原子可能不同。自然界中发现的元素有90余种，人工合成的元素有20余种。2、元素的符号表示元素符号（1）表示方法：国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素，有时附加一个小写的字母。如果要表示离子

3、的话，只要在元素符号的右上方标注所带的电荷数目及电性，如果电荷数为1时，则数字1省略，只标明电性即可。如：Na+；Cu2+；（2）元素符号的意义：宏观上表示一种物质，微观上表示该元素的一个原子。如：H 表示氢元素，及一个氢原子；不过，如果是由原子直接构成的物质，或者单个元素符号就能表示该物质的话，宏观上又能表示该物质如：Fe 表示铁元素、铁单质 微观上表示一个铁原子；S 表示硫元素、硫单质 一个硫原子。注意：若元素符号前面加数字，则只表示微观上原子的个数如：3Fe 就只能表示3个铁原子。（3）元素的分类A金属元素：汉字用“钅”旁表示（汞除外），如铁元素；B非金属元素：通常非金属有三种状态，“气

4、”字头的表示是气态非金属，如氧元素；有“氵”旁的是液态非金属，如溴元素；有“石”字旁的表示固态非金属元素，如硫元素。3、元素周期表（1）根据元素的原子结构和性质，把现在已知的一百多种元素，按原子序数（等于核电荷数）科学的有序的排列起来，这样得到的表就是元素周期表；（2）元素周期表上对金属元素、非金属元素用不同的颜色加以区别，我们可以看到，金属集中在左下方，而非金属集中在右上方；（3）编排结构。元素周期表中共有7个横行，每个横行叫做一个周期；18个纵行，每个纵行叫做一个族（8、9、10三个纵行共同组成一个族）。因此全周期表中有7个周期，18个纵行，16个族；（4）元素周期表是学习和研究化学的重要

5、工具。为寻找新元素提供了理论依据；在元素周期表中位置越靠近的元素化学性质就越相似，可以启发人们在元素周期表的一定区域寻找新物质。二、纯净物的分类单质（elementary）：同种元素组成的纯净物；化合物（compound）：有不同种元素组成的纯净物氧化物（oxide）：有两种元素组成的，其中一种是氧元素的化合物。由金属元素组成的氧化物称为金属氧化物（如：氧化铁）；由非金属元素组成的氧化物称为是非金属氧化物（如：二氧化碳）小结：非金属单质物质纯净物混合物单质化合物金属单质含氧化合物其他化合物氧化物金属氧化物非金属氧化物一般含氧化合物三、自然界元素的存在1、地壳中含有最多的元素：氧，其次依次为硅、

6、铝、铁、钙等；2、海洋中元素含量最多的是氧，其次是氢；3、人体中元素含量最多的是氧，其次依次为碳、氢、氮；4、太阳中最丰富的元素是氢，其次是氦；5、地核中主要含有的元素铁，其次是镍；四、元素与人体健康1、人体中含有的微量元素起了不可缺少的作用如：缺钙可能造成骨骼疏松，畸形；缺锌可能造成发育停滞，智力低下，甚至侏儒症；缺碘会的甲状腺肿大；缺铁、钴易得缺铁性贫血症等。2、人体中的微量元素也不可过多摄入如：吸收过多的钙，可能造成白内障、动脉硬化、结石的形成；吸收过多的容易形成甲亢；吸收过量的能够防癌的硒元素，也会导致致癌。3、人体有害的元素在日常生活中，对我们人体有害的元素，主要是铅、汞、砷等。五、

7、化学式反映了物质的组成1、化学式（formular），就是用元素符号和数字的组合来表示纯净物组成的式子。 提出的依据：任何纯净物都有固定的组成，不同的物质组成不同2、化学式所表示的含义（一般包括宏观和微观角度） 微观上：表示某物质；表示该物质由哪些元素组成的 宏观上：表示该物质的一个分子或者一个原子；由分子构成的物质，还可以表示一个分子的构成情况 我们以水（H2O）为例说明化学式的涵义以H2O为例宏观表示一种物质表示水这种物质表示该物质有哪些元素组成的表示水由氧元素和氢元素组成的微观表示该物质的一个分子表示一个水分子表示一个分子里有多少个原子表示一个水分子中由2个氧原子和1个原子构成质量表示物

8、质的相对分子质量Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2+16=18表示物质中各种元素的原子个数比水中氢元素和氧元素的原子个数比为2：1表示物质中各种元素的质量比水中氢元素和氧元素的质量比为1：83、化学式中元素符号周围的数字的意义如 aRbc a表示有a个这样的微粒b 表示一个微粒中有b个原子或原子团c 表示一个该离子中带有c个正（负）电荷一个硫酸分子中含有4个氧原子一个硫酸分子中含有1个硫原子一个硫酸分子中含有2个氢原子3个硫酸分子如：3H2SO4Ca2+ 表示钙离子，一个钙离子带2个单位的正电荷注意：同元素符号的意义相似，在化学式前有数字后，就不能表示宏观含义，只能表示微观含义六、简

9、单化合物的命名1、两种元素组成的化合物的命名根据元素的名称，从右往左读作“某化某”。如NaCl读作“氯化钠”，ZnO读作“氧化锌”，Fe3O4读作“四氧化三铁”。但要注意，H2O就是“水”，不能读成“氧化氢”，NH3就是“氨气”。2、含有OH原子团的化合物的命名一般命名为“氢氧化某”如：NaOH读作“氢氧化钠”，Cu(OH)2读作“氢氧化铜”3、含有其他原子团的化合物的命名一般根据原子团和另一元素的名称从右到左的顺序读作“某酸某”。如：CaCO3读作“碳酸钙”，Cu(NO3)2读作“硝酸铜”但注意，H2CO3就读作“碳酸”，H2SO4就读作“硫酸”等。4、某些比较复杂物质的命名 如：Cu2(O

10、H)2CO3读作“碱式碳酸铜”，H2O2读作“过氧化氢”等七、化合价和化学式的写法1、各种物质的化学式都是通过实验方法测定出来的，一种纯净物只能由一个化学式来表示，不能主观臆造2、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 某种元素的化合价数值与它原子的最外层电子数是密切相关的3、单质的化学式的写法（1）金属单质、固体非金属单质、稀有气体单质用元素符号表示。如金属单质：Fe（铁）、Na（钠）；固体非金属：S（硫）、P（磷）等；稀有气体：He（氦）、Ne（氖）等（2）氧气等多原子分子构成的单质，在元素符号的右下角添上下标，表示一个分子含有多少个该原

11、子。如：O2（氧气）、O3（臭氧），Cl2（氯气）4、化合物的化学式的写法根据化合价来写化学式（1）一般是正价的元素（或原子团）写在左边，负价元素（或原子团）写在右边（2）在金属化合物中，金属元素一般呈正价，非金属呈负价；在化合物中，氧元素一般呈-2价，氢元素一般呈+1价（3）化合物中，各种元素化合价的代数和为零注意：+2CuO（1）标注某元素的化合价时，务必要写在该元素符号的正上方，先标电性，后标数目如 +2表示在氧化铜中铜元素呈+2价（2）某些元素具有可变价态，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：Fe 在命名时，+3价就是铁，而在+2价时要被称为亚铁补充：初中一般常

12、见的原子团及化合价原子团化学式化合价原子团化学式化合价氢氧根OH-1硝酸根NO3-1碳酸氢根HCO3-1高锰酸根MnO4-1碳酸根CO3-2锰酸根MnO4-2氯酸根ClO3-1硫酸根SO4-2磷酸根PO4-3亚硫酸根SO3-2氨根NH4+1识记：课本P80的常见元素的化合价八、根据化学式的计算（1）某物质的相对分子质量的计算 将化学式中所有的原子的相对原子质量加和，即是该物质的相对分子质量如：Ca(OH)2答：MrCa(OH)2=Ar(Ca)+2(Ar(O)+Ar(H)=40+2(16+1)=74（2）计算化合物中的原子个数之比在化学式中，元素符号右下角的数字就是表示该元素原子的个数，因此这些

13、数字的比值就是化合物中的原子个数如：Fe2O3中，铁原子与氧原子个数比就是2：3，碳酸钙CaCO3中钙、碳、氧原子个数比为1：1：3但注意某些物质的化学式中，同种元素并不写在一起的，这时要注意原子个数如：NH4NO3中，氮、氢、氧原子个数比应该为2：4：3Cu2(OH)2CO3中，铜、碳、氢、氧原子个数比为2：1：2：5（3）计算化合物中各元素质量之比在化合物中，各元素质量之比就是各元素的原子个数与它的相对原子质量积之间的比值如：氯酸钾（KClO3）中，m（K）：m（Cl）：m（O）=39：35.5：16×378：71：96硝酸铵（NH4NO3）中，m（N）：m（H）：m（O）14&

14、#215;2：1×4：16×37：1：12（4）计算化合物中某一元素的质量分数元素的质量分数（）×100×100如：计算MgSO4中氧元素的质量分数(O)×100×10053.3（5）计算一定质量的物质中某元素的质量某元素的质量物质的质量×该元素在物质中的质量分数如：求60gMgSO4中含有氧的质量m（O）m（MgSO4）×(O)60g×53.332g（6）有关化合物中元素的质量分数的计算如：例1 硝酸铵样品中含有杂质10（杂质中不含氮元素），求样品中氮元素的质量分数首先，先求出纯净的硝酸铵中，氮的质量分

15、数为：尿素中氮元素的质量分数(N)×100×10035设不纯的硝酸铵中氮元素的质量分数为x，则有如下关系：纯硝酸铵不纯的硝酸铵含有硝酸铵10090含有氮元素35x故：，x31.5%例2 某不纯的尿素CO(NH2)2中氮元素的质量分数为42.4%，求这种尿素中杂质（不含氮元素）的质量分数。解：尿素的相对分子质量=12+16+（14+2×1）×260尿素中氮元素的质量分数(N)×100×10046.7设不纯的尿素中含尿素的质量分数为x，则有如下的关系纯尿素不纯尿素含尿素100x含氮元素467424故：，x90. 8%例3 多少克碳酸氢铵（

16、NH4HCO3）与400g硝酸铵（NH4NO3）含氮元素质量相等解：根据所含氮元素质量相等来列等式设需要碳酸氢铵的质量为x则，质量为x的碳酸氢铵中含有氮元素的质量为m1（N）x17.7x400g硝酸铵中含有氮元素质量为m1（N）400×35故：17.7x400g×35；x790g【典型例题】例1 下列说法中正确的是（ ）A.二氧化碳是由氧气和碳两种物质组成的B.二氧化碳分子是由一个碳元素和两个氧元素组成的C.二氧化碳是由一个碳原子和两个氧原子构成的D.二氧化碳分子是由碳原子和氧原子构成的分析：A.氧气是由氧分子构成的，碳是由碳原子构成的，而二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，既

17、没有氧分子也没有单独的碳原子，所以这句话不对；B.元素是宏观概念，不能讲个数的。这句话应该改成：二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的；C.二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，里面没有单独的氧原子和碳原子。这句话应该为：二氧化碳分子中是由一个碳原子和两个氧原子构成。故答案为D。例2 下列说法中，正确的是（ ）A.一种元素与另一种元素的原子一定不相同B.凡含有氧元素的物质就是氧化物C.某物质中只含有一种元素，该物质一定是一种单质D.含有多种元素的物质一定是混合物分析：A中，一种元素与另一种元素的原子相比，质子数肯定不同，元素的种类判断的唯一标准就是原子的质子数，所以A正确；氧化物的概念是含有两种元素并且其

18、中一种是氧元素的化合物。如果含有两种元素的含氧化合物或者混合物就不属于氧化物了，故B错误；某物质是单质的前提条件就是纯净物，如果只含有一种元素组成的混合物就不属于单质了，如臭氧和氧气的混合物，故C错误；含有多种元素的物质可能是化合物。例3 农村经常使用氮肥硝酸铵，化学式NH4NO3，经过测定含氮量为37，已知该化肥中只含有一种杂质，则该化肥中可能混有下列物质中的哪种氮肥（ ）A.氯化铵（NH4Cl） B.硫酸铵(NH4)2SO4 C.尿素CO(NH2)2 D.碳铵（NH4HCO3）分析：本题是有关化合物中元素的质量分数的计算，可用比较法解。分别计算氮肥中氮元素的质量分数，因为硝酸铵样品中的含氮量37高于纯硝酸铵中氮元素的质量分数，所以只有含氮量超过37的氮肥混入，才能使样品含量达到37。故选C同步练习1、按质量计算，无论在地壳里还是在空气中，或是在生物的细胞内，其含量很丰富的一种元素是（ ）A.氢 B.碳 C.氧 D.铝2、蒸馏水不宜养鱼，是因为蒸馏水中几乎不含（ ）A.氧原子 B.氧分子 C.氧原子 D.氧元素3、多吃海带可预防“大脖子病”，这是因为海带中含有丰富的（ ）A.钾元素 B.碘元素 C.钙元素 D.钠元素4、下列广告用语中，你