辽宁大连市(15套合集)初高中化学衔接教材word文档可编辑共129页

第1讲 人类对原子结构的认识

1．原子

原子的英文名(Atom)是从?τομοζ(atomos ，“不可切分的”)转化而来。很早以前，希腊和印度的哲学家就提出了原子的不可切分的概念。17和18世纪时，化学家发现了物理学的依据：对于某些物质，不能通过化学手段将其继续的分解。19世纪晚期和20世纪早期，物理学家发现了亚原子粒子以及原子的内部结构，由此证明原子并不是不能进一步切分。 原子是一种元素能保持其化学性质的最小单位，一个原子包含有一个致密的原子核及若干围绕在原子核周围带负电的电子，原子核由带正电的质子和电中性的中子组成。在原子中，质子数与电子数相同，原子表现为电中性。如果质子数和电子数不相同，就成为带有正电荷或者负电荷的离子。根据质子和中子数量的不同，原子的类型也不同，质子数决定了该原子属于哪一种元素。原子是一个极小的物体，其质量也很微小，原子的99.9%的重量集中在原子核，其中的质子和中子有着相近的质量，目前可用扫描隧道显微镜观察并拨动单个原子，下图为超高真空多功能扫描隧道显微镜，中图为显微镜下的硅原子结构，右图为在扫描隧道显微镜下科学家拨动49个铁原子排列在钢表面上形成的一个圆形栅栏。

2．构成物质的微粒

构成物质的微粒有原子、分子和离子。

原子是化学变化中的最小微粒，能直接构成物质，如金刚石、石墨等。

分子是构成物质的一种微粒，更多的研究结果表明，分子是由原子结合而成的，如：He 、O 2、O 3、H 2O 、CO 2、H 2SO 4等。

原子可以通过得到或失去电子形成离子，离子也是构成物质的微粒，如氯化钠就是由Na ＋

和Cl －

构成的。

1．原子结构的演变

原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹，一种模型代表了人类对原子结构认识的一个阶段。人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的。原子结构模型主要经历了以下演变过程： 道尔顿原子模型(1803年)：原子是组成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球体。

汤姆生原子模型(1904年)：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，形成中性原子，俗称“枣糕式”模型，糕体相当于原子核，分散在其中的枣子相当于电子。

卢瑟福原子模型(1911年)：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星围绕太阳运转。

玻尔原子模型(1913年)：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。

2．原子的组成

原子是化学反应中的最小微粒，在化学反应中不可分割。科学研究表明，绝大多数原子的原子核由质子和中子构成，质子、中子和电子的质量、所带电荷各不相同。1个质子带1个单位的正电荷，1个电子带1个单位的负电荷，中子不显电性。原子核内的质子数与原子核外的电子数相等，所以原子呈电中性。原子核所含质子数，也就是所带的正电荷数又称核电荷数。科学家发现不同元素的原子所含的质子数各不相同，而且目前发现的所有原子中，其质子数按1、2、3、4、5……依次递增，刚好和自然整数序列一致，习惯上，人们就把原子中所含质子数称为原子序数，原子序数在数值上等于其核电荷数。中学阶段一般要求了解原子序数在18以内的原子所带的质子数、核外电子数。 原子核电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数

原子???

核外电子(带负电)

原子核???

??

质子(带正电)中子(不带电)

3．原子核外电子排布

在化学家们想像的模型中，每一个原子中的核外电子都绕核作高速运动，永不停止，也不劳累。在多电子原子中，则近似认为电子在原子核外的不同区域内绕核运动，又称为分层运动或分层排布。原子核外，由里到外、由近到远地分布着不同的电子层，供不同的电子绕核运动，尤如大都市中心城区外围所修的绕城公路，供不同性能、不同用途的机动车运行，从而保证交通有序运行。

人们常把原子中电子的这种分层运动用下图表示，中心圆圈表示原子核，围绕其外围的圆表示各个电子层，每个弧线

上的小圆圈代表在其上运动着的电子。

通常由里到外依次称为第一层(又称K层，层序数n＝1)、第二层(又称L层，层序数n＝2)、第三层(又称M层，层序数n＝3)…………反过来，排在最外面的层也称为最外层，然后依次为倒数第二层(习惯上称为次外层)、倒数第三层……去掉最外层，其他的层统称为内层。

这种表示方法虽然形象但过于繁琐，通常将以上图示简化为右图，其中“小圆圈”代表原子核，“＋”表示原子核带正电荷，“8”表示原子核内质子数，也就是核所带电荷数，右边弧线从左至右表示电子层，其上数字表示

在该层运动的电子数。如图表示核内有8个质子的原子核外电子的分层排布情况，第一层有2个电子，第二层有6个电子，这种图示被称为“原子结构示意图”，用于表示原子的核外电子分层排布。

根据距离中心城区的远近，通过制订一定的交通规则，让不同动力、不同用途的机动车在不同的绕城公路上行驶，有效地降低了车辆的拥堵现象，改善了城市交通秩序，提高了人们的生活质量。与此一样，对于多电子原子，不同能量的电子也必须遵守一定的“交通规则”，才能让它们“和谐”相处。核外电子分层排布的基本原则主要有以下几条(随着学习的深入，会逐步增加条例，这和城市交通规则的不断改进道理一样)：

(1)电子分层排布时，要先排离核最近的电子层，只有当其排满时才能再往外排，这样会使得体系的能量处于比较低的状态，保持相对稳定，该原则称为“能量最低”原则。

(2)每一层最多排2n2个电子，即第一层最多排2个电子，第二层最多排8个电子……

(3)最外层最多排8个电子，如果只有一层，则最多排2个电子。

[试一试] 1.请你画出核电荷数为6、9、13、16的原子结构示意图。

在具体分析各原子核外电子排布时，须综合考虑以上三个原则，如19号元素，按此部分原则，可能会排出2、8、9三层形式，第三层上有9个电子，虽未突破“每层最多有2n2个电子”原则，但却不符合最外层不超过8的规定，这种排列不符合“交通规则”。正确方法是按2、8、8、1四层形式排布，这样就能

同时满足三个规则。从这个例子中也可以发现，“每层最多有2n2个电子”并不一定要求每一层都达到2n2个，这是在实际排布时要注意的一个问题。

4．元素的性质与原子核外电子排布的关系

在通常情况下，稀有气体性质稳定，很难与其他物质发生化学反应，因此稀有气体又被称为惰性气体。观察部分稀有气体、活泼金属钠和活泼非金属氯形成的稳定离子结构示意图，可看出性质稳定的微粒结构上有许多共性。

从原子结构中我们不难看出，稀有气体原子最外层都排有8个电子(仅He有2个电子)，钠离子和氯离子最外层有了8个电子后也不再活泼，而其他活泼原子最外层电子数均未达到8个，在一定条件下，均有达到8个电子(或2个电子)的倾向。这正是稀有气体很难与其他物质发生化学反应的根本原因，也是“结构决定性质”的完美诠释。如镁原子最

外层只有2个电子，它只要失去2个电子，次外层变成最外层，也就达到了8电子的稳定构型；如果用得到电子的方式，它需要6个电子才能达到8电子的相对稳定，不如第一种方式容易。而硫原子最外层有6个电子，它得到2个电子就能满足8电子稳定构型；如果以失去电子的方式，它需要失去6个电子才能达到8电子的相对稳定，也不如第一种方式容易。通常最外层电子数较少的原子(一般小于4个)，和其他元素化合时，失电子是它的本能，这种元素就具有金属性，如钠、镁、铝等；而最外层电子数较多的原子(一般大于4个)，和其他元素化合时，得电子是它的本能，这种元素就具有非金属性，如氯、硫、氧、氮等。当最外层电子数为4个电子时，和其他元素化合时，原子既难失去电子又难得到电子，所以较难形成离子。

5．电子式

原子核外电子在分层排布时，一般内层往往是排满的，属于相对稳定结构，除稀有气体元素原子外，其他元素的原子最外层都未排满，未达到8个电子(或2个电子)。在原子相互化合过程中，内层电子基本上不发生改变，只是最外层电子数可能发生变化，人们常说原子的最外层电子数决定了原子的化学性质就是这个道理。如：钠的最外层电子数较少，与活泼非金属反应时容易失去电子，形成稳定的电子层结构；而氯的最外层电子数较多，与活泼金属反应时容易得到电子，形成稳定的电子层结构，我们可以用原子结构示意图的变化来表示两者的形成过程。

失去一个电子

――→

得到一个电子

――→

资料卡片显然氯化钠中不再有钠原子和氯原子，氯和钠分别以阴阳离子的形式存在。像氯化钠这样，由金属阳离子(或铵根离子)和阴离子构成的化合物称为离子化合物。

既然，原子在相互化合时，一般不涉及内层电子的变化，只有最外层电子数发生改变，因此原子结构示意图还可进一步简化。在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子或离子的最外层电子分布情况，这种式子被称为电子式。下表列出几种常见原子及其离子的电子式。

[··Cl··]－

·[··O··]2－

·N

·

·Cl··[··N··]3－

[试一试] 2.请你写出H、N、O、Al3＋、S2－的电子式。

6．微粒质子数和电子数的计算

在电中性的原子中，质子数等于核外电子数；分子是由原子构成的，所以分子中的电子总数也就等于质子总数；其他任何不显电性的微粒，电子总数也都等于质子数，如羧基(—COOH由一个C原子和2个O原子和1个H原子组成)不带电荷，其电子数等于6＋8×2＋1＝23。而离子是由原子通过得失电子形成的，阳离子是由原子失去电子形成的，失去一个电子，就形成带一个单位正电荷的阳离子，失去两个电子，就形成带两个单位正电荷的阳离子……因此阳离子的电子数就等于原子的质子数减去所失去的电子(也就是离子所带的正电荷数)。

阳离子的电子总数＝质子总数－电荷数。

阴离子是由原子得电子形成的，其电子总数就等于质子总数加上所得电子数(也就是离子所带负电荷数)。

阴离子的电子总数＝质子总数＋电荷数

每个CO2分子由1个碳原子和2个氧原子构成，质子总数为6＋8×2，也就是22，因电子数等于质子数，所以1个CO2的电子总数也就是22。每个CO2－3由1

个碳原子和3个氧原子得到2个电子后形成，质子总数为6＋8×3，所以1个CO2－3的电子总数等于其质子总数再加2，即等于6＋8×3＋2＝32。

[试一试] 3.求算以下分子的电子数：N

、HCl、NH3、H2O2、C2H6。

2

[试一试] 4.求算以下离子的电子数：Al3＋、F－、NH＋

、OH－、H3O＋、CH－3、CH＋3。

4

(满分50分限时30 min)

一、选择题(本题包括8小题，每小题4分，共32分，每题只有1个正确答案)

1．在化学发展史上，第一位提出了“原子”概念的科学家是()

A．道尔顿B．汤姆生

C．卢瑟福D．玻尔

2．已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。氧元素原子的核外电子分层排布示意图为，下列原子中，与氧元素原子化学性质相似的是()

A．氖B．碳

C．镁D．硫

3．下列关于原子的说法中，正确的是()

A．原子不显电性，说明原子内的质子数等于中子数

B．同种元素的原子所含质子数相同

C．离子的核外电子数＝核内质子数

D．原子核外最外层电子数越多，越易失去电子成为阳离子

4．下列各组微粒中，质子总数不相等的是()

A．Na＋和Na B．CO和N2

C．Na＋和NH＋4D．NO和CO

5．几种微粒，具有相同的质子数，则可说明()

A．可能属于同一种元素B．一定是同一种元素

C．一定不是同一种元素D．核外电子数一定相等

6．爆炸性的高能N＋5阳离子由美国加州爱德华空军基地空军研究室高能材料化学家Karl O．Christe与同事Wilson合成。关于N＋5的说法正确的是()

A．该微粒中的质子数为34

B．该微粒的电子数是34

C．该微粒由5个氮分子构成

D．它是一种由5个氮原子构成的单质分子

7．下列各组微粒中，核外电子总数相等的是()

A．Na＋和Li＋B．CO和CO2

C．H2O和H3O＋D．NO和CO

8．原子总数和价电子总数相等的微粒叫等电子体，下列各组微粒属于等电子体的是()

A．N2O4和NO2 B．CH4和NH＋4

C．Al3＋和OH－D．NO 和CO

二、填空题(本题包括两小题，共18分)

9．(9分)观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题：

(1)属于离子结构示意图的是________(填编号)。

(2)属于金属元素的是________(填编号)

(3)性质最稳定的原子是(填写编号，下同)______，最容易失去电子的原子是________，最容易得到电子的原子是________。

(4)写出B的电子式为____________，E的电子式为________(用元素符号回答，下同)

(5)在核电荷数1～18的元素内，列举两个与B核外电子排布相同的离子，写出离子的符号________、________。10．(9分)有A、B、C、D四种元素，已知A元素原子的K层和M层电子数相同；B元素原子的L层比K层电子数多5个；C元素的＋3价阳离子和氖原子具有相同的电子数；D元素的最外层电子数是次外层电子数的3倍。

(1)写出元素符号：A________，D________。

(2)A的原子结构示意图__________，B的离子结构示意图________，C的离子结构示意图________。

(3)C原子的电子式________________。

(4)A和B元素组成的物质的化学式为________，它是由________(选填“原子”、“离子”或“分子”)构成的物质。

(5)由C和D可组成CD－2离子，一个CD－2离子所带电子数为________。

答案精析

试一试 1.

试一试 2.H · ·N ·

· ·O · Al 3＋ [··S ··

]2－

试一试 3.

试一试 4.

限时作业

1．A [道尔顿首先提出了原子的概念。]

2．D [最外层电子数决定元素的化学性质，氧和硫最外层电子数相同，都是6个，化学性质相似。]

3．B [A 中原子不显电性，是因为原子核内的带正电荷的质子与核外带负电荷的电子数相等，中子不显电性；B 中质子数决定元素种类，元素相同，质子数相同；C 中离子是由原子得或失电子形成，核外电子数发生变化，与核内质子数不相等；D 中最外层电子数越少，越容易失去电子。]

4．D [质子数等于微粒中各个原子的质子数之和，与粒子是否带电荷无关。]

5．A [参照上题，质子数相同的微粒，可能是同种元素的离子或原子，也可能是不同元素组成的分子或离子。] 6．B [N ＋

5的质子数为7×5＝35，它带一个单位的正电荷，即失去一个电子，所以电子数为34，它是阳离子而不是单质分子。]

7．C [原子或分子的电子总数等于质子总数；阳离子电子总数＝质子总数－电荷数；阴离子电子总数＝质子总数＋电荷数。] 8．B

9．(1)BE (2)DE (3)C D A (4)[··O ··]2－

Mg 2＋

(5)N 3－

F －

(或Mg 2＋

、Na ＋

、Al 3＋

)

10．(1)Mg O

(2) (3)·Al ·

· (4)MgF 2 离子 (5)30

第2讲 元素分类及其性质的表示(化合价)

世间万物都是由元素组成的，不管是氧分子中的氧原子还是水分子中的氧原子，都是氧元素的原子。元素是同一类原子(核电荷数相同的原子)的总称。不同元素的原子不同，到目前为止，人们在自然界中发现的元素有90余种，人工合成的元素有20余种，都收录在我们课本附录的元素周期表中。元素符号是学习和研究化学的人都应该认识的符号，元素符号除了表示一种元素外，也可表示这种元素的一个原子，如Cl 除表示氯元素，还表示一个氯原子。

在元素符号右上角标出离子所带正、负电荷数后就成为离子符号。例如“Na ＋

”就表示钠原子失去一个电子后成为带一个单位正电荷的钠离子，“ Mg 2＋

”表示镁原子失去两个电子后成为带两个单位的镁离子，“O 2－

”表示氧原子获得两个

电子后成为带两个单位负电荷的氧离子。

1869年以前，科学家已经陆续发现了63种元素，这些元素之间似乎没有任何联系，好像互不相干。

俄国科学家门捷列夫(Dmitry Ivanovich Mendeleev,1834～1907)在前人工作的基础上，对元素及其性质进行了系统的研究，他将当时已知的63种元素依据相对原子质量大小规律进行排列，制成的表格成为现代元素周期表的雏形。利用周期表，门捷列夫成功预测了当时尚未发现的元素(镓、钪、锗)。

1913年英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生X 射线，发现原子序数越大，X 射线的频率就越高，因此他认为核的正电荷数决定了元素的化学性质，并把元素依照核内正电荷数(即质子数)排列，经过多年修订后才成为当代的周期表。

随着人们对元素地进一步认识，元素周期表得到了完善，现在元素周期表已经成为人们研究化学、研究物质的一个必

备的工具。

在化学学科领域中使用的元素周期表提供的信息更突出了元素的原子结构信息。

元素周期表中现收录112种元素。元素有多种分类方式，按组成单质性质的不同可以分为金属元素和非金属元素。如钠、镁、铝等是金属元素，一般用“钅”作偏旁；而碳、氧、溴等为非金属元素，一般以“石”、“气”、“氵”作偏旁。从元素的偏旁不但可以看出是金属元素还是非金属元素，还可以看出这些元素的单质在常温常压下的状态，一般以“石”为偏旁的单质在常温常压下为固体，以“气”为偏旁的单质为气体，而以“氵”为偏旁的单质为液体，从这些意义上看，元素的中文名称比元素符号多出更多的涵义，这全要归功于科学家徐寿。

资料卡片徐寿(1818.2.26～1884.9.24)字雪邨，号生元，是我国近代化学的启蒙者，19世纪60年代，在我国系统介绍了近代化学的基础知识。在徐寿生活的年代，我国不仅没有外文字典，甚至连阿拉伯数字也没有，要把西方科学技术的术语用中文表达出来是项开创性的工作，做起来实在是困难重重。西方的拼音文字和我国的方块汉字，在造字原则上有极大不同，几乎全部的化学术语和大部分化学元素的名称，在汉字里没有现成的名称，这可能是徐寿在译书中遇到的最大困难，为此徐寿花费了不少心血。对金、银、铜、铁、锡、硫、碳及养气(今译氧气)、轻气(今译氢气)、绿气(今译氯气)、淡气(今译氮气)等大家已较熟悉的元素，他沿用前制，根据它们的主要性质来命名。对于其他元素，徐寿巧妙地应用了取西文第一音节而造新字的原则来命名，例如钠、钾、钙、镍等。徐寿采用的这种命名方法，后来被我国化学界接受，一直沿用至今。

通常我们还可以根据元素含量的多少，把元素分为常量元素和微量元素；根据元素的，可以分为自然界中存在的元素和人工合成的元素；根据元素原子是否具有放射性，分为放射性元素和非放射性元素等等。

一种元素可以存在于不同的物质中，如水、二氧化碳、生石灰、石灰石中都存在氧元素，而氧气、臭氧也是由氧元素组成的，在前一类物质中氧都和其他元素共存，也就是存在于化合物中；后一类物质中只存在氧一种元素，也就是存在于单质中。通常，我们把化合物中元素的状态称为化合态，把单质中的元素状态称为游离态，绝大部分元素在自然界中都有两种存在形态，有些元素在自然界中只存在化合态，没有游离态，如钠元素主要以Na2CO3、NaCl等化合物的形式存在，在自然界中没有单质钠。食盐中的氯元素，也是只有化合态没有游离态，因为氯气性质过于活泼，无法在自然条件下和其他物质和谐相处。

一般来说，金属元素具有金属性，非金属元素具有非金属性，位于周期表中金属与非金属交界处的元素，往往既有金属性又有非金属性。所谓元素金属性，通俗的讲，就是其单质一般有金属光泽、良好的导电性、导热性和延展性等物理通性；而其原子在化学变化中，一般具有失去电子的倾向。

[想一想] 1.画出钠、镁的原子结构示意图。有人认为镁原子能失去2个电子，而钠原子只能失去1个电子，所以镁的金属性比钠强，你同意这种观点吗？

事实上金属元素原子的最外层电子数一般都较少(≤3)，为了达到类似稀有气体的相对稳定结构，它们往往都会选择失去最外层电子，元素的这种性质就是所谓的金属性。不同元素的原子失去最外层电子的能力不同，越容易失去最外层电子的金属，其元素的金属性就越强，对应的金属单质也就越活泼。如金属活动顺序表中K排在Na的前面，就意味着K比Na活泼，K比Na容易失去最外层电子，钾元素的金属性就比钠元素的金属性强。

[想一想] 2.画出氧、硫的原子结构示意图，从结构上说明氧元素非金属性比硫元素强的原因。

非金属元素的原子最外层电子数一般都较多(≥4)，为了达到类似稀有气体的相对稳定结构，它们往往都会选择得到电子，元素的这种性质就是所谓的非金属性。不同非金属元素的原子得电子能力不同，越容易得到电子的非金属，元素的非金属性就越强，对应的非金属单质也就越活泼。如F的非金属性比Cl强，F原子比Cl原子容易得到电子，氟气比氯气更活泼，一般条件下，我们很难制备并保存氟气。

元素的金属性和非金属性也可以以化合价体现。当元素处于游离态时其化合价为零，当元素处于化合态时其化合价就有正、负之分。化合物中标定元素的化合价要遵循以下原则：

(1)化合物中元素的正负化合价总数相等。这是确定化合价的最基本的原则，在化合物MnO2中，O元素呈现－2价，根据守恒原则可确定多价态金属Mn呈现＋4价。

(2)金属无负价(在化合物中都呈现正价)，钠、镁、铝等常见金属的价态是唯一的。在化合物AlN中，我们知道Al只有＋3价，则很容易推出N呈现－3价；在化合物NaH中，Na呈现＋1价，则H为－1价；在化合物Na2O2中，Na呈现＋1价，则O为－1价。

(3)两种非金属元素化合时非金属性强的显示负价。虽然我们现在还不会去比较非金属性的强弱，但在所有非金属氢化物中H都呈现＋1价，而氧化物中O都呈现负价，知道这些有利于标定各种化合物中元素价态，例如：化合物NH3中，H呈现＋1价，则N呈现－3价；化合物SiO2中，O呈现－2价，则Si为＋4价。

(4)常见元素的最高价不高于其原子的最外层电子数，最低价不低于最外层电子数－8。

掌握这个原则，就不会出现乱标价态的现象。如S原子最外层有6个电子，所以S最高为＋6价，最低为－2价，在化

合物Cu2S中，若Cu为＋2价，则S体现－4价，就与事实不符，所以Cu就只能为＋1价，而S体现－2价。

[试一试]请标出下列物质中加着重号的元素的化合价。

NH3、H2SO3、K2CrO4、KMnO4、FeS、Cu2O、

KClO3、NH4NO3、Na3N、HClO、H2O2、P4、

MgSO4、NaAlO2、CaH2。

遵循先简单后复杂的基本思想，一般先标定只有单一化合价的元素，化合价种类越多的元素越在后标定。在复杂化合物中标定化合价的基本顺序为单一价态金属(K、Ca、Na、Mg、Al、Zn等)→H→O→其他非金属或多价态金属。对于不含单一价态金属，也不含H和O的化合物，一般都要依据规则(4)解决问题。化合物FeS2中，若Fe呈＋3价，则S 为－1.5价，一般元素价态无小数，不成立；若Fe呈＋2价，

则S显－1价。化合物Na2FeO4中，先Na后O再Fe，Na为＋1价，O为－2价，根据化合价代数和为0可求得Fe为＋6价。

(满分50分限时30 min)

一、选择题(本题包括13小题，每小题3分，共39分，每题只有1个正确答案)

1．下列关于化合价的叙述：

①化合价是元素的一种性质，因此称为元素的化合价，而不应称为原子的化合价

②化合价有正价、负价和0价，金属元素在化合物中的化合价通常为正值

③一种元素只有一种化合价

④在化合物中非金属元素的化合价一定为负值

其中正确的是()

A．①②B．①③C．②③④D．①④

2．下列是X、Y两种元素的核电荷数，能形成Y2X的是()

A．12、17 B．8、2 C．8、11 D．9、13

3．具有＋5价元素的化合物是()

A．P2O5B．H2SO4C．KMnO4D．K2CO3

4．具有＋1价原子团的化合物是()

A．Mg(OH)2B．FeSO4

C．KCl D．(NH4)2CO3

5．下列物质中硫元素化合价最低的是()

A．S B．SO2C．H2SO4D．H2S

6．某金属元素R没有可变化合价，其氧化物化学式为RO，则其氯化物的化学式为()

A ．R 2Cl

B ．RCl

C ．RCl 2

D ．RCl 3 7．下列物质的名称与化学式相符合的是( ) A ．氯化钾(KClO 3) B ．高锰酸钾(K 2MnO 4) C ．氢氧化亚铁[Fe(OH)2] D ．硫化钠(NaS)

8．若将工业用盐亚硝酸钠(NaNO 2)误作食盐，会使人中毒死亡。亚硝酸钠中氮元素化合价是( ) A ．＋2 B ．＋3 C ．＋4 D ．＋5

9．A 和B 两种原子的电子层数都是3层，已知A 原子的最外层电子数是1，B 原子的最外层电子数为6，则A 和B 形成的化合物的化学式是( ) A ．AB B ．A 2B C ．AB 2 D ．A 2B 3

10．在化合物KMnO 4和K 2MnO 4中不同的是( ) A ．钾元素的化合价 B ．氧元素的化合价 C ．所含元素的种类

D ．锰元素的化合价

11．下列含碳的化合物中，碳元素的化合价相同的一组是( ) A ．CO 2和Na 2CO 3 B ．CO 和CO 2 C ．CO 和H 2CO 3 D ．CH 4和CO 2

12．某化合物的化学式是H 2RO n ，已知该化合物中R 的化合价为＋6价，则n 的值是( ) A ．1 B ．2 C ．3 D ．4

13．下列关于化合价的说法正确的是( ) A ．化合物中，氧元素只显－2价 B ．化合物中，非金属元素一定显负价 C ．氢气中氢元素的化合价为＋1价 D ．化合物中正负化合价的代数和一定为零 二、填空题(本题包括5小题，共11分)

14．(1分)在KMnO 4中锰元素的化合价为________，在Na 2ZnO 2中锌元素的化合价为________。 15．(4分)写出下列符号中数字的含义。

H 2________________________________________________________________________； Mg 2＋

________________________________________________________________________；

2Cu________________________________________________________________________；

Na ＋1

Cl________________________________________________________________________。

16．(2分)下列含氯的化合物：①HClO ②Cl 2 ③NaCl ④KClO 3 ⑤HClO 4，按氯元素的化合价由高到低的顺序排列为(填序号)_____________________________________。

17．(2分)某化合物的化学式为Ca(H2RO4)2，则元素R的化合价是________，写出该元素以相同化合价形成的氧化物的化学式____________________。

18．(2分)X、Y、Z三种元素组成的化合物里，Y为＋2价，X为＋5价，Z为－2价。X、Z两元素在化合物里组成的原子团为－3价，且有5个原子。则此化合物的化学式为____________。

答案精析

想一想 1.

不同意。镁的金属性不如钠强，因为元素金属性强弱只和失电子能力有关，并非由失电子数目决定。

想一想 2.

氧和硫最外层电子数相同，但硫原子比氧原子多一个电子层，导致硫原子得电子能力不及氧，所以氧元素非金属性强。

试一试 N －3

H 3、H 2SO ＋4

3、K 2Cr ＋6

O 4、KM ＋7

nO 4、Fe S －2

、Cu ＋1

2O 、KCl ＋5

O 3、N －3

H 4N ＋5

O 3、Na 3N －3

、HCl ＋1

O 、H 2O －1

2、P 04、Mg S ＋6O 4、NaAl

＋3

O 2、CaH －1

2。 限时作业

1．A [同种元素可能有多种化合物，如Fe 有＋2、＋3；所以③不对；非金属元素也可能呈现正价，如CO 2中C 元素为＋4价，所以④不对。] 2．C 3.A

4．D [NH ＋

4因为带一个单位正电荷，所以是＋1价的原子团。] 5．D 6.C

7．C [A 中KClO 3为氯酸钾，B 中高锰酸钾应为KMnO 4，D 中硫化钠应为Na 2S 。] 8．B

9．B [根据信息A 为Na ，B 为S ，所以组成的化合物为Na 2S 。] 10．D 11.A 12.D

13．D [A 中如H 2O 2中O 为－1价；B 中如CO 2中C 呈现＋4价；C 中H 2中H 为0价。] 14．＋7 ＋2

15．一个H 2分子由2个H 原子构成 一个镁离子带2个单位正电荷 2个铜原子 NaCl 中Na 元素的化合价为＋1 16．⑤④①②③ 17．＋5 R 2O 5 18．Y 3(XZ 4) 2

第3讲 用分类的方法研究物质

人的胃液中含有盐酸，汽车常用的电瓶(蓄电池)中有硫酸溶液，食醋中含有3%～5%的醋酸，酸雨中含有极少量的硫酸和硝酸。盐酸、硫酸、硝酸、醋酸和碳酸是最常见的几种酸。根据初中化学知识，我们知道酸一般具有以下通性： ①与排在金属活动顺序表H 之前的金属反应产生盐和氢气； ②与碱发生中和反应生成盐和水；

③与碳酸钙、碳酸钠反应产生二氧化碳、水和新盐； ④与金属氧化物反应生成盐和水； ⑤能使酸碱指示剂变色。

[试一试] 1.以稀硫酸为例，各举一例化学反应方程式说明其一般性质。

氢氧化钠俗称烧碱、火碱或苛性钠，氢氧化钙俗称消石灰或熟石灰，NH 3·

H 2O 是NH 3的水溶液，即氨水，它们都是常见的碱。根据初中化学知识，我们知道碱一般具有以下通性： ①与酸发生中和反应生成盐和水； ②与CO 2反应生成盐和水；

③与CuCl 2等盐反应生成新盐和新碱； ④能使酸碱指示剂变色。

[试一试] 2.以氢氧化钙为例，各举一例化学反应方程式说明其一般性质。

盐是我们每天都离不开的调味品，生活中的盐是指食盐，也就是氯化钠，化学学科中的盐是指由碱的阳离子和酸的阴离子组成的化合物。我们在生产、生活中经常用到各种各样的盐，如食盐、碳酸钙(大理石)、硫酸铝、碳酸氢钠(小苏打)、硫酸铵、碳酸氢铵等等。一般来说，盐可以和酸、碱、其他盐发生化学反应，不同组成的盐性质各不相同。 二氧化碳、氧化镁、四氧化三铁等是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧，这样的化合物叫做氧化物。不同的氧化物性质各不相同，如CuO 能和酸反应，CO 2既能和碱反应又能和水反应。

图书馆里有许许多多的书籍，为什么你能够很快就找到你所需要的图书？大型超市里有成千上万种商品，为什么你能

够迅速挑出你所需要的商品？这是因为人们在将这些书籍或商品陈列到书架或货架之前，已经事先对它们进行了分类处理。把大量事物按照事先设定的“标准”进行分类，是人们最熟悉，也是最方便的一种工作方法，这种方法在社会生活、经营管理和科学技术中得到了广泛的应用。

经过收集例证和思索，我们可以发现分类法应用的普遍性。当分类的标准确定之后，同类中的事物在某些方面的相似性可以帮助我们做到举一反三；对于不同类事物的了解使我们做到由此及彼。所以分类法是一种行之有效，简单易行的科学方法。生物学中把动植物按照界、门、纲、目、科、属、种进行分类的方法是最有代表性的实例之一，对生物学的发展起到重要作用。

对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应，分类法的作用几乎是无可替代的。例如，在初中化学中，我们曾经把元素分为金属元素和非金属元素，把化合物分为酸、碱、盐和氧化物，把化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应等等。

由于一种分类方法所依据的标准有一定局限，所能提供的信息较少，人们在认识事物时往往需要采用多种分类方法(如交叉分类法)，来弥补单一分类方法的不足，例如，对于Na2CO3，从其组成的阳离子来看，属于钠盐；而从其组成的阴离子来看，则属于碳酸盐。

有时，物质或反应进行一次分类所产生的结果，相似性还不够明显，这时我们可以对其中的每一类物质或反应进行再分类，形成更科学的认识。化学上，通常可根据物质的组成、状态、性质等对物质进行分类。例如：根据物质的存在状态，将物质分为气态物质、液态物质和固态物质；根据物质的导电性，将物质分为导体、半导体和绝缘体；根据物质在水中的溶解性，将物质分为可溶性物质、微溶性物质和难溶性物质。从学习物质化学性质的需要出发，我们更喜欢根据物质的组成和性质特点，对物质进行分类。根据组成物质所含分子种类，可以将物质分成纯净物和混合物；再根据组成元素的种类，又可将纯净物分成单质和化合物；根据组成元素的种类不同，还可将单质分成金属单质和非金属单质；根据是否含有碳元素又可将化合物分成有机化合物和无机化合物……理论上，我们可以不断地对所得分类结果进行再分类，这种分类关系一般可用树状图进行表示，所以这种分类方法又称为“树状分类法”(下图为化学上对物质的常见树状分类)。

[试一试] 3.用树状图表示下列物质的分类：镁(Mg)、氯气(Cl

)、氯化铁(FeCl3)溶液、硫酸(H2SO4)、硝酸钡[Ba(NO3)2]、

2

三氧化二铁(Fe2O3)、氢氧化钠(NaOH)、葡萄糖(C6H12O6)、乙醇(C2H5OH)、碘酒、二氧化碳。

资料卡片在无机酸分子中，一般分子中有几个氢就是几元酸，但我们不能简单根据有机酸分子中H个数确定它是几元酸，如醋酸(CH3COOH)有4个H，但它是一元酸。

在水溶液中产生的阳离子全部是氢离子的化合物称之为酸。盐酸、硫酸、硝酸、碳酸和醋酸是几种最常见的酸。人们还可以根据它们在组成、性质上的差异，进行更为细致的划分。如根据组成中是否含氧元素可以分为含氧酸和无氧酸，硫酸、硝酸、碳酸和醋酸就是常见的含氧酸，而盐酸则是无氧酸；根据酸产生氢离子的程度可以分为强酸和弱酸，如盐酸、硫酸、硝酸是强酸，而碳酸、醋酸是弱酸；根据每个酸分子电离产生的氢离子个数可以分为一元酸、二元酸、三元酸，如盐酸、硝酸是一元酸，硫酸、碳酸是二元酸，磷酸(H3PO4)是三元酸；根据酸是否具有挥发性，可以分成难挥发性酸和挥发性酸，硫酸和磷酸是难挥发性酸，盐酸、硝酸、醋酸都是挥发性酸；还可以根据在有机化合物和无机化合物中的归属，将酸分为无机酸和有机酸，醋酸是最常见的有机酸，其他一般都是无机酸。

资料卡片严格意义上说，盐酸、氨水是混合物，不能称之为酸、碱，而应该称HCl、NH3·H2O为酸、碱，只是人们一直沿用习惯了，学习中要注意这一习惯。

在水溶液中产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物称之为碱，氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铜是几种重要的碱。对碱进行再分类，将更加有利于我们理解碱的化学性质。一般可根据碱产生氢氧根离子的难易程度分为强碱和弱碱，氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡[Ba(OH)2]是常见的强碱，而氢氧化铁、氢氧化铜、NH3·H2O是常见的弱碱；根据溶解性差异可分为可溶性碱、微溶性碱和难溶性碱，氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、NH3·H2O是可溶性碱，氢氧化钙是微溶性碱，氢氧化铁、氢氧化铜是难溶性碱。可溶性或微溶性碱一般是强碱，可以由对应的金属氧化物和水化合而成，在加热条件下不易分解；而难溶性碱一般是弱碱，在加热条件下可以分解成对应金属氧化物和水，但不能由对应金属氧化物和水化合而成。

[想一想]能否通过一步反应完成下列转变：Fe

O3→Fe(OH)3和K2O→KOH。

2

由金属阳离子(或铵根)与酸根离子构成的化合物称之为盐。碳酸钙、氯化钠、硫酸铜都是重要的盐。对盐的进一步分类，有利于我们更好的学习盐的化学性质。盐可以依据组成分为钠盐、钾盐、钙盐等，也可以分为盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等；根据在水中的溶解性分为可溶性盐、微溶性盐和难溶性盐。依据所含的金属阳离子的密度大小，又可以分为轻金属盐和重金属盐，BaCl2、CuSO4、FeCl3属于重金属盐；还可以根据盐能否产生H＋或OH－，把盐分为酸式盐和碱式盐，NaHCO3、NaHSO4是常见的酸式盐，Cu2(OH)2CO3是常见的碱式盐，对于NaCl、CuSO4等既没有H＋也没有OH－，它们被称为正盐，初中化学学习的盐大部分都是这种正盐。

[试一试] 4.Mg(OH)Cl属于盐还是碱？如果是盐它又能归属于哪些类型。

资料卡片水体重金属离子污染，是指含有重金属离子的污染物进入水体对水体造成的污染。冶矿、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中产生的重金属废水(含有铬、镉、铜、汞、镍等重金属离子)，是对水体污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。废水中的重金属离子是各种常用水处理方法不能分解破坏的，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理化学状态。因此，重金属废水应当在产生地点就地处理，不与其他废水混合。如果用含有重金属

离子的污泥和废水作为肥料和灌溉农田，会使土壤受到污染，造成农作物及水生生物重金属离子的富集，通过食物链最终对人体产生严重危害。

镉污染：自1995年起，居住在日本富山市神通川下游地区的一些农民得了一种奇怪的病。得病初期，患者只感到腰、背和手足等多处关节疼痛，后来发展为神经痛。患者走起路来像鸭子一样摇摇摆摆，晚上睡在床上经常痛得直喊“痛……”因此这种病被称为“痛痛病”，又称为“骨痛病”。得了这种病，人的身高缩短，骨骼变形、易折，轻微活动，甚至咳嗽一声，都可能导致骨折，一些人痛不欲生，自杀身亡。经过调查，造成这种”骨痛病“的原因是神通川上游的炼锌厂长年累月排放含镉的废水，当地农民长期饮用受到镉污染的河水，并且食用此河水灌溉生长的稻米，于是镉便通过食物链进入人体，在体内逐渐积聚，引起镉中毒，造成“骨痛病”。

汞污染：五十年代初期，在日本九州熊本县水俣镇，由于人食用受甲基汞毒害的鱼类而导致甲基汞中毒，283人中毒，其中60人死亡。症状：口齿不清、步履不稳、面部痴呆进而耳聋眼瞎、全身麻木，最后精神失常，身体弯曲至死亡。产生原因是由于工厂生产氯乙烯和醋酸乙烯时采用氯化汞和硫酸作催化剂，最后把含有机汞的废水、废渣排入水俣湾，使鱼、贝壳类受到污染，这起事件被史学家称为“水俣事件”。

锰污染：四十多年前，日本有个村庄发生了一起可怕的集体“发疯”事件，有16个村民突然一起“发疯”了。这些“疯子”一会儿哭哭啼啼，一会儿又哈哈大笑；发作时两手乱摇，颤抖不止，且下肢发硬僵直，如此反复发作，直至“疯死”。调查发现这些人喝的是同一口水井中的水，考察水井，又在旁边挖出了大量废旧、破烂的干电池。原来这是水井受干电池中某些有害成分污染而造成的。据环境科学家研究表明，废旧干电池中的锌、二氧化锰等成分长期埋在地下，会与土壤中化学物质发生作用，生成锌锰酸式盐，它渗入地下，极易污染饮用水，而这一群村民正是长期饮用这种水，造成蓄积性锰中毒，才有上述“发疯”症状。

干电池在制造过程中还使用一定量的汞，含汞最多的是锌汞电池，高达20% ～30%，碱性干电池约为13%，普通锌锰电池含汞较少。因此干电池不仅是锰污染源，同时还是汞污染源，在享受干电池给我们生活带来便利的同时，必须关注废旧电池对环境的危害，采取切实有效的回收方法，以减轻电池对环境的危害。据统计，我国每年生产干电池50亿只，其中锌汞电池和碱性电池1亿只，每年电池用汞100吨，人们习惯用完电池后随意乱丢，日晒雨淋或埋入地下往往污染环境，废旧电池回收是目前我们必须解决的一个重要环境问题。

二氧化碳、一氧化碳、水、氧化铜、氧化钙、氧化镁、四氧化三铁等都是常见的氧化物，不同氧化物性质既有相同点，也有不同点，对氧化物进一步分类，有助于找出各类物质的基本通性。一般氧化物可以按组成分为金属氧化物和非金属氧化物，如CO、CO2、SiO2就是非金属氧化物，Mn2O7、CuO、Fe2O3就是金属氧化物。另一种常用方法是根据氧化

物能否和酸、碱反应生成盐和水，将其分成不成盐氧化物和成盐氧化物，如CO、NO为不成盐氧化物，而CO2、SiO2、CuO、Fe2O3为成盐氧化物。根据成盐氧化物和酸、碱反应的可能性又可分成不同类型，与碱反应生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物，如CO2、SiO2；与酸反应生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，如CaO、Na2O。

CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O

Mn2O7＋2KOH===2KMnO4＋H2O

CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O

CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O

[试一试] 5.不同分类结果之间的归属关系，是氧化物概念的考查重点，那么金属氧化物一定是碱性氧化物吗？酸性氧化物一定是非金属氧化物吗？

事实上，有些氧化物不但可以和酸反应生成盐和水，也可以和碱反应生成盐和水，这种氧化物就被称为两性氧化物，氧化铝是其中的典型代表。

Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O

Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O(NaAlO2称为偏铝酸钠)

(满分50分限时30 min)

一、选择题(本题包括12小题，每小题2分，共24分，每题只有1个正确答案)

1．上海环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用，近年来逐步实行了垃圾分类投放的方法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于()

A．无机物B．有机物

C．盐类D．非金属单质

2．将下列各组物质按酸、碱、盐分类顺序排列正确的是()

A．硫酸、纯碱、石膏

B．硫酸、烧碱、绿矾

C．硫酸氢钠、生石灰、醋酸钠

D．磷酸、熟石灰、苛性钠

3．Na2CO3俗名纯碱，下面是采用不同分类法对纯碱的分类，其中不正确的是()

A．Na2CO3是酸式盐

B．Na2CO3是正盐

C．Na2CO3是钠盐

D．Na2CO3是碳酸盐

4．根据某种共性，可将CO2、P2O5、SO2归为一类，下列物质中也可归为此类物质的是()

A．CaO B．CO C．SiO2D．H2O