初高中化学衔接- 物质构成的奥秘

初高中化学衔接—物质构成的奥秘

【学习目标】

1、了解原子结构的特点，了解原子核外电子排布的一般规律，能熟练写出1T8号元素的元

素符号和原子结构示意图；2、初步学会根据元素的电子层结构特征，进行元素性质的初步

判断；了解原子和离子的区别，较熟练书写常见离子的符号和简单离子的结构示意图；3、

初步了解元素化合价的概念，熟悉常见元素与原子团的化合价，熟悉常见原子团的符号；并

.能根据化合价正确书写化学式，初步掌握化学式的书写技能。

【复习回顾】

一、原子的构成与性质：

1、原子结构的特点：（已知每个电子的质量约为每个质子（或中子）质量的1/1836）下表

为几种原子的构成：

原子种类质子数中子数核外电子数相对原子质量

氢1011

碳66612

氧88816

钠11121123

铁26302656

通过上表，你可以总结出如下特点：

（1）分析对比每一横行中的数据，我们可以发现有如下规律：

原子核内质子数=核外电子数；相对原子质量=质子数+中子数。

（2）分析对比每一纵行，我们可以总结发现：①第一纵行的不同原子，其质子数不同，即

质子数决定元素种类。②第二纵行，氢原子没有中子，其他原子的中子数也

不一定相同，即不是所有原子都含中子。

（3）分析对比各纵行可以发现：原子核内质子数不一定等于中子数：原子核外电子数不一

定等于中子数；相对原子质量随质子数或中子数的增大而增大……

2、.原子核外电子分层排布的基础知识：

①在多电子的原子里，核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里往外，依次排

布在能量逐步升高的电子层（即能量最低原理）。

②原子核外各电子层最多容纳的电子数不超过2n2个（n代表电子层数）。

③最外层电子数不超过8个（第一层即K层不超过2个），次外层电子数目不超过18个（K

层为次外层时不超过2个），倒数第三层电子数目不超过32个。

3、原子结构示意图的表示方法：（说明：圆圈表示原子核，圈内数值表示质子数，圈外弧表

示电子层，弧上数值表示该电子层上的电子数。）

元素符号HHeLiBeBc

原子结构哂磅吟吟

示意图

元素符号N0FNeNaMg

原子结构磅磅包）

示意图吟

元素符号A1SipsClAr

原子结构啕

示意图***

4、原子结构与元素性质的关系:

（1）稀有气体原子最外层有8个电子（氨为2个），性质稳定，一般不跟其他物质发生化学

反应一一最外层达到8电子的稳定结构。

（2）金属元素的原子最外层一般不超过4个电子，易失去最外层上的电子而形成与稀有气

体原子电子层结构相同的阳离子（稳定结构）。

（3）非金属元素的原子最外层一般多于4个电子，易得到电子而形成与稀有气体原子电子

层结构相同的阴离子（稳定结构）。

注意：“8电子结构”只是一个经验性的规律，并不是所有的原子都会变为8电子的结构，

而且许多稳定存在的物质不都是8电子结构，如BeCk中的被（Be）、PCL中的磷（P）。

二、离子结构的特征与化合价：

1、原子结构示意图与离子的结构示意图的区别：

镁原子的原子结构示意图RR为：镁离子®）｝的结构

示意图为：

氧原子的原子结构示意图©/；为

氧离子的结构示意图为：

2、根据化合价正确书写化学式：

书写原则：根据化合价法则，即在化合物里，正负化合价的代数和为零。

书写基本方法：a.排元素（或原子团）的顺序：正价左，负价右

b.标元素（或原子团）的化合价

c.正、负化合价数值交叉约简定原子个数

d.写出.化学式

e.用化合价法则检查化学.式的正误

例如：硫酸铁的化学式的书写步骤为：质。4fFeSO^总成片T电（SOJ

在化学物质中，有些物质的化学式较特殊，如氨侬压）、甲烷（CH.1）中负价在左、正价在

右，有些物质如乙快（C2H2）和双氧水（HQ。是不能约简为CH和HO的。因此，要灵活应用

而不能生搬硬套。

【基础训练】

1.据报道，一高校对某城市湖底淤泥的一项调查实验表明，底层沉积的淤泥中铅、银、铭、

锌等重金属含量，已经超过了城市的土壤的重金属含量。这里提到的铅、银、铭、锌是指（）

3.请将下列短文中带点的部分，用恰当的化学用语填写在横线上：

太.阳镜具有保护眼睛的功能。太阳镜的镜脚一般是由塑料（其中含有喙无素）制成

的，玻璃镜片的主要成分是三氧化硅,且变色玻璃中含有银陶于,铜制

镜框使用时间过长会生成铜绿[CU2（OH）2COB],铜绿中氢氧根离子的化合价显一1

价。

4.有几种元素的微粒的核外电子层结构如图所示，其中:

(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒符号是。

(2)某微粒的盐溶液，加入AgNCh溶液时会出现白色浑浊，这种微粒符号是。

(3)某微粒带正电荷，得到电子后还原性强，且这种原子最外层上只有一个电子，这种微

粒符号是。

(4)某微粒带负电荷，且这种微粒失去2个电子即变为原子，这种微粒的符号是

5.2007年6月9日，“八国集团首脑会议”同意减少温室气体的排放。

请根据右图回答：

(1)在物质分类中空气属于o

(2)用化学式填空：制造化肥并还可以作保护气

的是;能供给人类呼吸的是;上述“温

室气体”是指；温室气体增多的主要原因是

【例题分析】

例1：有A、B、C三种粒子：已知A带1个单位负电荷，其核外电子排布与氮原子相同；B

粒子的第一、第三两电子层的电子数相等；每个C粒子中有3个原子核，其质子数总和为

10»

(1)写出A、B、C的符号：A,B,Co

(2)B粒子的原子结构示意图是,A粒子的核电荷数是。

(3)写出B与稀硫，酸反应的化学方程式：；

金属钠与C反应的化学方程式：。

解析：这是原子结构的推断题，它的一般形式是：推元素、写用语、判性质。解答此类

问题，要掌握好核外电子的排布规律，熟悉原子与阴、阳离子间的关系，以及要注意“粒子”

既可以是原子，也可以是分子或离子。解题中要抓住特征条件，找出突破口.A是带一个负

电荷的氨型阴离子，由氮的核电荷数可推知A-有18个电子，而核电荷数为17,即为氯元

素。B原子有三个电子层，由于原子的第一电子层最多只能有两个电子，第二电子层最多为

8个电子，它的第3层应有2个电子，可推知B原子的核趟霸占12,是镁元素。C粒子有

3个原子核，是原子团，由于未说带电荷，故应是分子。3个膜?核的核电荷数为1.0,应有

氢原子，且有2个，符合题意。

答案：(1)A为Cl-,B为Mg,C为HQ。(2)17

(3)Mg+H2sol(稀)=MgSO,+H2t；2Na+2HzO=2NaOH+H2t

【活动探究】

“即食即热”型快餐适合外出旅行时使用。小明同学对它的原理产生浓厚的兴趣，于是进行

了如下探究：

【初步探究】小明发现：快餐内层用铝箔包裹，外层是分开包装的两包化学物质。使用时拉

动拉线，使这两种物质接触，便可对食物进行加热。打开来看：一包是无色液体,，一包是

白色粉末。小明作如下猜想：

猜想①：这两包物质分别是生石灰和水

猜想②：这两包物质分别是熟石灰和水

【查阅资料】.氢氧化钠固体溶于水放出热量；在常温下，NaOH溶液可以和铝反应，并放出

热量。

【实验探究】根据下图进行实验，观察发生的现象，完成下表。

【结论】通过上述实验，说明该“即食即热”型快餐内两小包物质是（填化学式）

和水。

【讨论】小文建议把这两包物质换成氢氧化钠和水。他的建议合理吗？（填“合

理”或“不合理”），原因是

［参考答案］:

化学物质生石灰和水熟石灰和水

现象温度计内液柱大幅上升温度计内液柱升幅小

解释⑴.生石灰和水反应放出大量热⑵熟石灰溶于水发热较小

CaO；不合理，①NaOH腐蚀性强，不安全；②NaOH溶液会和铝箔发生反应。

【能力测试】

1.原子是构成物质的一种粒子，下列关于原子结构的叙述镇送的是（）

A.原子核中的质子数决定元素种类B,原子核外的最外层电子与物质的化学

性质密切相关

C.在化学变化中，原子核外的电子没有发生改变D.原子核中的质子数和中子数之和可

看成相对原子质量

2.下列原子结构示意图所表示的元素中，属于金属元素的是

3.飞船推进器中常装有脐（A）和过氧化氢，它们混合时发生反应的化学方程式可表示为：

A+2H2O2-^N2+4H2O,肺（A）中氮元素的化合价为（）

A.+2价B.-2价C.-3价D.+5价

4.有研究报告称：除去“普通水”里含有的氮气和氧气后，水的去污能力将大为加强。对

此说法的理解不无㈣的是（）

A.“普通水”中含有氧分子B.除去氧气后的水不再会有氧元素

C.“普通水”中含有氮分子D.“普通水”中溶有一定量的氮气和氧

气

5.高性能录音磁带中磁粉的主要材料之一是化学组成相当于CoFeQ,的化合物，又知C。（钻

元素）和Fe都有可能为+2、+3,且在上述化合物中每种元素只具有一种化合价，则Co和

Fe的化合价分别为（）

A.+2,+3B.+3,+2C.+2,+2D.+3,+3

6.化学用语是高度浓缩的符号体系，可准确、简洁地记录、表达、交流化学信息。请用化

学用语表达：

（1）两个氢分子;

（2）构成氯化钠的粒子是一一；

（3）在常见金属活动性顺序中，活动性最强的金属是；

（4）当前我市农村大力推广使用的沼气的主要成分是；

(5)少量存在于人体胃液中可帮助消化的物质是,________;

(6)用作化肥的碳酸氢镀«

7.酸、碱、盐溶解性表是学习化学的重要工具。下表为部分酸、碱、盐在水中的溶解性(20℃)。

试回答：

-2-2-

OHNO3~crSO4CO3

H'溶溶溶溶

Na+溶溶溶溶溶

Ag"—溶不溶微溶不溶

Ca2+微溶溶溶微溶不溶

Ba2+溶溶溶不溶不溶

Cu2+不溶溶溶溶不溶

(1)从上表中找出一种不溶盐。

(2)某种盐溶液和某种碱溶液混合生成两种难溶物质，请你从上表找物质写出该反应

的化学方程式。

(3)有A、B、C、D四种物质的稀溶液，下图为常温时四种溶液两两混合的实验现象，

其中“I”表示生成沉淀，“t”表示生成气体，“一”表示无明显现象或生成微溶物。请

你结合上表，将推断的可熊情况填写出来。

①写出A、C的化学式：A、C

②B可能是；

③写出A和D反应的化学方程式o

【归纳总结】

一、原子结构：

1.原子组成：原子由原子核和核外电子构成的。原子核又由质子和中子组成，但氢原子(JH)

核内没有中子。

2.两个关系：原子序数=核电荷数=质子数=(原子)核外电子数

相对原子质量（质量数）=质子数+中子数

3.三种微粒的本质区别：

a.分子是保持物质化学性质的最小微粒，在化学变化中分子可再分。

b.原子是化学变化中的最小微粒，在化学变化中原子不能再分。

c.离子是带电的原子和原子团。

二、常见元素及原子团的化合价。

（1）氢元素一般是+1价，氧元素是一2价。

（2）金属元素一般是正价；非金属元素在与氧元素形成的化合物中显正价，与金属元素及

氢元素形成的化合物中显负价（氟只显T价）。

（3）原子团的化合价：

+1价的元素或原子团：X、曲、Ng、巅

+2价的元素：Ca.ZmBa.Mg

+酚的元素：AI

-1-1-1-1

-1价的原子团：（OH）、（就0、（C7Q）、（顺Q）

-2

-2价的原子团:（CQ）

-3价的原子团：（尸。,）

（4）常用元素化合价口诀：一价钾钠氯氢银，二价氧钙钢镁锌；二三铁二四碳，

三铝四硅五价磷。

有些元素有许多可变化合价：如Cu+1、+2；Hg+1、+2；Cl-k+1、+3、+5、+7；S

-2、+4、+6

N-3、+1+2、+3、+4、+5等

（注：氧-2,氯化物中的氯为-1,氟T,澳为4；单质中元素的化合价为0;化合物里各元

素化合价的代数和为0）

三、离子化合物、共价化合物：

1、离子化合物：由阴、阳离子相互作用而构成的化合物叫离子化合物。常见的离子化合物

有:强碱:NaOH、KOH、Ba（OH）2；活泼金属的氧化物：Na,。、电0、CaO；大多数盐:NaCK

Na2CO3,NIhCKBaSO,等。

2、共价化合物：由不同元素的原子间以共用电子对形成的化合物叫共价化合物。常见的共

价化合物有：酸：如HC1、HzS、HzSO,、HNOa、HF0，；非金属之间形成的化合物（氧化物、氢

化物等）：CO、CO?、SO?、SO：,、NO、N02；N&、CH„PCI5等。（某些金属化合物也是共价化合

物，如：AlCh、SnCL等）

四、必需掌握的常见化合物或离子的化学式：

1、常见金属、非金属单质的化学式：Ba、K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ag；H2>0八

0:l,N2、Ch、F2、Bn、L、C、Si、P、S

2、常见气体的化学式：ML（氨气）、CO（一氧化碳）、C&（二氧化碳）、CE（甲烷）、S02（二氧化

硫）、S03（三氧化硫）、NO（一氧化氮）、N02（二氧化氮）、H2s（硫化氢）、HC1（氯化氢）

3、常见的酸根离子或简单离子：SO■（硫酸根）、NOJ（硝酸根）、C（V（碳酸根）、C1OJ（氯酸

根）、MnO,（高钵酸根）、MnO：（锦酸根）、P0「（磷酸根）、C1（氯离子）、HC03（碳酸氢根）、HSO「（硫

酸氢根）、HPO产（磷酸氢根）、

HJOJ（磷酸二氢根）、0H（氢氧根）、H：（硫氢根）、寸（硫离子）、NH；（钱根离子）、K*（钾离子）、

Ca”（钙离子）、Na（钠离子）、Mg"（镁离子）、A1"（铝离子）、Zr?（锌离子）、Fe"（亚铁离子）、

Fe”（铁离子）、CuR铜离子）、Ag*（银离子）、Ba"（领离子）

4、常用物质的化学名称、俗名和化学式

汞（水银）11g硫（硫磺）S氧化钙（生石灰）CaO

固体二氧化碳（干冰）C02氧化铁（铁锈的主要成分）Fe203

碳酸钙（大理石、石灰石的主要成分）CaCO3

碱式碳酸铜（铜绿）Cu2（OH）2CO3

氯化钠（食盐）NaCl甲烷（天然气、沼气的主要成分）CH4

乙醇（酒精）C2H5OH乙酸（醋酸）Cll3C00II

碳酸钠（纯碱）Na2CO3硫酸铜晶体（蓝矶、胆矶）CuS04•5H20

氢氧化钠（烧碱、火碱、苛性钠）NaOH氢氧化钙（熟石灰、消石灰）Ca（0H）2

水煤气：氢气和一氧化碳的混合物爆鸣气：氢气和氧气的混合物

【单元检测】主题一物质构成的奥秘单元检测题

一、选择题：每小题只有一个正确选项。（每题3分，共30分）

1.下列对分子、原子、离子的认识，其中正确的是（）

A.氢原子是最小的粒子，不可再分B.镁原子的质子数大于镁离子的质子数

C.钠原子易失电子形成带负电的阴离子D.分子、原子、离子都可以直接构成物

质

2.医学上常用“笑气”（NQ）作麻醉剂，NQ中N元素的化合价为（）

A.+1B.+2C.+3D.+4

3.最近美国某玻璃公司研制出一种“自洁玻璃”，该玻璃因穿上40纳米厚的二氧化钛（TiOj

外套，从而具有自洁、不断分解有害气体以及消灭细菌、病毒等作用。关于二氧化钛，你认

为以下说法中错误的是（）

A.二氧化钛中钛元素显+4价B.二氧化钛中的钛元素为非金属元素

C.二氧化钛是一种氧化物D.纳米技术的应用使二氧化钛产生神奇的作用

4.YzBaCua。是一种高温超导材料。该化合物中，Y、Ba、0三种元素的化合价依次为+3、

+2、一2价，则铜元素的化合价为（）

A.0价B.+1价C.+2价1）.+3价

5.为了保持载人飞船的太空舱内O2、CO2气体含量的相对稳定，可用NiFe2。,作催化剂

将航天员呼出的CO2转化为。2。NiFe2O4中铁元素的化合价为+3价，则Ni元素的化合价

为（）

A.+1B.+2C.+3D.+4

6.最近科学家制造出原子序数为112号的新元素，其相对原子质量为277,下列有关112号

元素的说法正确的是（）

A.该元素原子的中子数为112B.该元素原子的质子数为165

C.该元素原子的核外电子数为112D.该元素原子的核电荷数为277

7.某矿泉水标签上印有的主要矿物质成分及含量如下（单位mg/L）:Ca〜20、K〜3Zn〜0.06、

F〜0.02等。这里Ca、K、Zn、F是指（）

A.元素B.原子C.单质D.离子

8.下列说法中正确的是（）

A.金属都能和酸发生置换反应生成盐和氢气B.有盐和水生成的反应一定是中和反

应

C.所有物质的溶解度都随着温度的升高而增大D.原子、分子和离子都是构成物质的

粒子

9.近年来发现海底蕴藏着大量天然气水合物一一“可燃冰”，其贮藏量超过已知天然气、

石油和煤蕴藏量总合的2倍，是目前开发前景十分诱人的新能源。天然气水合物是一种晶体，

晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼内可容纳1个甲烷分子或1个游离的水分

子。若晶体中每8个笼有6个容纳了甲烷分子，另外两个被水分子填充。则“可燃冰”的平

均分子组成为（）

ACH4«5H2OBCH4«6H2OCCH4«7H2ODCH4«8H2O

10.CM）与硫酸反应的化学方程式为CuQ+H2so产Cu+CuSO.,+HQ。氧化铜与氢气反应后得到的

Cu中常常混有少量CU2。。现将10gCu和CuQ的混合物放入足量的稀硫酸中充分反应，过

滤得到9.5g固体，则原混合物中含CuQ的质量为（）

A.0.9gB.9.5gC.0.5gD.0.45g

二、填空题：（4小题，共30分）

11.（8分）从Ca、C、S、H、0、N六种元素中选择适当的元素按要求填空。

（1）用适当的数字和符号填空：

①二个钙离子；②三个硫酸根离子；③一氧化氮中氮显+2价

（2）写出符合下列要求的物质的化学式：

①能作为燃料的是:②充入食品包装袋中可防腐的单质

③用作食物调味品的是;④能形成硫酸型酸雨的空气污染物

⑤属于化石燃料的是。

12.（5分）图6是两种元素在元素周期表中的信息，图7是氟原子的原子结构示意图。

（1）图6方框的横线上填的是；图7方框横线上的数字是

（2）钠元素属于（填“金属”或“非金属”）元素；图六所示两种元素形成化合

物的化学式为:

，属于（填“离子”或“共价”）化合物。

13.生活中处处有化学：（10分）

（1）现国家提倡食用加碘盐，在食盐中加入一定量的碘酸钾（KI03），则碘酸根离子的符

号为:

（2）高温、碱性溶液、高镒酸钾或次氯酸钠等都可以杀死禽流感病毒。农村用石灰水消毒,

是因为石灰水中含有（填化学式）碱性物质可杀菌消毒；也可以用次氯酸钠杀菌

消毒，则次氯酸钠（NaClO）中氯元素的化合价为；如果用加热高镒酸钾的方法熏蒸

鸡舍，则其受热分解的化学方程式为：。

（3）某营养口服液的主要成分为：葡萄糖酸亚铁、葡萄糖酸锌、鸡蛋蛋白粉、蔗糖等。该

营养液能为人体补充的微量元素是（填元素符号）

（4）青少年缺铁会造成贫血。动物肝脏、瘦肉、豆类等食物中含铁量丰富，通过食物补铁

可促进青少年的健康发育，这里的铁是指;

（5）碳酸氢钠可用做治疗胃酸过多的药物，写出碳酸氢钠的化学式。

14.（7分）（1）影响物质性质的因素有：A.离子的种类不同；B.分子的构成不同；C.溶

质的质量分数不同等，请从中选择导致下列物质性质差异的因素（填序号）。

①一氧化碳具有可燃性而二氧化碳不具有可燃性;

②FeSOi为绿色而Fe2（SO,）3为黄色：；

③浓硫酸有吸水性而稀硫酸没有：。

（2）写出具有下列用途的物质（或其主要成分）的化学去。.请从以下物质中选择：甲烷、

食盐、熟石灰、氧气、碳酸氢镂、石灰石

①可作为燃料:②可作为化肥；

③可作为调味品；④可作为火箭助燃剂。

三、推断题：（10分）

15.（10分）合金A由四种单质组成，己知：①合金A中不含K、Ca、Na；②气体B可燃；

③气体G为人体新陈代谢的主要产物之一，请据图回答以下问题：

（1）合金A由哪些单质组成（用化学式表示）:

（2）写出反应①的化学方程式：__________

（3）写出反应②的化学方程式：«

四、应用题：（12分）

16.（12分）2007年2月5日凌晨，南京某地铁工地发生天然气管道破裂和爆炸事故，造成

附近5400户居民断水、断电、断天然气。同学们得知这一消息，展开讨论：

（1）天然气的主要成分是CH,,下列有关CH,的说法正确的是（填序号）。

（2）CH』充分燃烧时产生的热量高且产物无毒，是一种比较理想的燃料，请写出CH4燃烧

的化学方程式。

（3）在家中使用天然气时，为安全起见，应在厨房安装天然气泄漏报警器。报警器安装的

正确位置应选择下图中的o如果报警器显示漏气，下列应急措施可行的有—

（填序号）。

①关闭气源阀门②打开门窗③立即打开抽油烟机

（4）使用天然气热水器应注意安全，如果使用不当容易造成CO中毒。CO虽然有毒，但有

很多重要用途，请用化学方程式表示下列用途：①作气体燃料

②用于冶炼金属

五、探究题：（12分）

17.（12分）以下是水环境监测中心2006年4月发布的某省地表水资源质量状况中的一部分:

质

量

编水质主要污

状

河段况

号类别染指标

A长江芜湖弋矶山n良好

B裕溪河裕溪闸IV汞一般

总磷、氨氮、

C南那河合肥新港劣V很差

化学需氧量

（1）主要污染指标表述的文字中，涉及到的元素有N、等。（用元素符

号表示）

（2）属于重金属污染的河段是。（填编号）

（3）造成总磷超标的主要来源可能是

（4）水中的藻类生长繁殖过快能导致水质恶化并发生“水华”现象。已知藻类含有化学式为

G。6H.OuoN,6P的物质，请你分析：上述哪个河段最有可能出现藻类大量繁

殖?o（填编号）

（5）请你举出一种防止水体污染的措施：o

六、计算题：（6分）

18.（6分）学习了酸和碱的知识后，小强知道了白醋的主要成分是醋酸（CH£00H）。为了测

定白醋中醋酸的质量分数，他把4%的NaOH溶液滴加到30g白醋中，待反应恰好完全时（假

定其他成分不参加反应），共用去NaOH溶液25g。

（1）已知反应的化学方程式为：CH£OOH+NaOH=CH3COONa+压0,该反应的类型是。

（2）请计算白醋中醋酸的质量分数。

【趣味化学】

“新龟兔赛跑”巧记元素名称

同学们，你们都熟悉“龟兔赛跑”的故事吧。兔子在比赛中大意失荆州，输给了乌龟。

从此，兔子在众人的嘲笑声中艰难度日，他卧薪尝胆，刻苦训练，发誓一定要在第二场比赛

中赢回来。乌龟也不敢怠慢，他比以前训练得更认真了。可是，意想不到的事情发生了，在

一次训练中，乌龟脚腱断裂，他再也无法上训练场去训练了，整天只能靠轮椅度日。兔子听

说了这个消息后，非常难过，由于失去了竞争对手，他也宣布退役了.于是它们不再竞争了，

却成为了最好的朋友，他们互相关爱对方，都为曾经嘲笑过对方而感到羞愧，并真诚地向对

方道歉。乌龟虽然瘫痪了，可由于兔子的精心照料，身体还是养得棒棒的；兔子呢，一刻也

没闲着，每天都把乌龟家打扫得干干净净，水缸里、米缸里总是装得满满的。乌龟很是过意

不去，执意要把自家专门拉米的那头驴子