1、第二章第二章 自然界的物質性自然界的物質性第二節(jié)第二節(jié) 自然界的物質自然界的物質 物質的組成、結構（原子）、分類物質的組成、結構（原子）、分類 物質的量（計算）物質的量（計算） 溶液的濃度（計算）溶液的濃度（計算） 鹵族元素鹵族元素 氧化氧化-還原反應還原反應 氧族元素氧族元素 堿金屬元素堿金屬元素 溶液的酸堿性溶液的酸堿性 元素周期律元素周期律 有機化合物有機化合物 分散系分散系一、物質一、物質 （一）物質的組成及結構（一）物質的組成及結構原子結構原子結構 核電荷數(shù)核電荷數(shù)=質子數(shù)質子數(shù)=核外電子數(shù)核外電子數(shù)質子數(shù)相同的一類原子是同一種質子數(shù)相同的一類原子是同一種元素元素質子數(shù)相同而中子數(shù)不

2、同的原子稱為質子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子稱為同位素同位素 Q P O N L L M K L原子核原子核電子可看作電子可看作在能量不同在能量不同的電子層上的電子層上運動運動核核外電子的分外電子的分層排布層排布（二）物質的分類（二）物質的分類物質分為物質分為純凈物純凈物和和混合物混合物。 純凈物：純凈物：是只由一種物質組成，又分為單質和化合物。是只由一種物質組成，又分為單質和化合物。單質：單質：就是只有一種元素組成的，就是只有一種元素組成的，H2,N2，O2等等。等等。包括金屬和非金屬包括金屬和非金屬 化合物：化合物： 則是由多種元素組成，比則是由多種元素組成，比H2O，CO2等等等等 ，包括有

3、機和無機化合物包括有機和無機化合物（三）物質的量（三）物質的量 物質的量是國際單位制中物質的量是國際單位制中7個基本個基本物理量物理量之一，其符之一，其符號為號為n，單位為，單位為摩爾摩爾(mol)，簡稱摩。，簡稱摩。 科學上規(guī)定用科學上規(guī)定用12g碳碳-12所含的碳原子作為物質的量所含的碳原子作為物質的量的單位，稱為的單位，稱為1摩爾。摩爾。 每摩爾物質均含每摩爾物質均含6.021023個碳原子個碳原子 物質的量是表示物質所含微粒數(shù)物質的量是表示物質所含微粒數(shù)(N)（如：分子，原（如：分子，原子等）與子等）與阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)(NA)之比，即之比，即n=N/NA。它是把微觀粒子與宏

4、觀可稱量物質聯(lián)系起來的一種它是把微觀粒子與宏觀可稱量物質聯(lián)系起來的一種物理量。其表示物質所含粒子數(shù)目的多少。物理量。其表示物質所含粒子數(shù)目的多少。摩爾質量摩爾質量 1. 定義：單位物質的量的物質所具有的質定義：單位物質的量的物質所具有的質量量(1mol物質的質量）叫物質的質量）叫摩爾質量摩爾質量，即，即1mol該物質所具有的質量與摩爾質量的數(shù)該物質所具有的質量與摩爾質量的數(shù)值等同。值等同。 物質的量（物質的量（n）、質量（）、質量（m）、摩爾質量）、摩爾質量（M）之間的關系為：）之間的關系為：n=m/M （單位（單位 gmol-1） 二二. 大氣和水大氣和水（一）大氣（一）大氣 地球大氣在垂直

5、方向上分成五個層次：地球大氣在垂直方向上分成五個層次： 即對流層、平流層、中間層、暖層和逃逸即對流層、平流層、中間層、暖層和逃逸層。層。 1.對流層對流層 對流層位置：（對流層位置：（troposphere）處于）處于地球大氣圈的最低層，下界與地面相地球大氣圈的最低層，下界與地面相接，上界高度隨緯度和季節(jié)的變化而接，上界高度隨緯度和季節(jié)的變化而有所不同。有所不同。 對流層最主要的特征：是存在著強烈對流層最主要的特征：是存在著強烈的空氣對流運動現(xiàn)象，風、雨、雪、的空氣對流運動現(xiàn)象，風、雨、雪、雷電和寒潮等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這里。雷電和寒潮等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這里。 2.平流層平流層 平流層位置：從對

6、流層頂部（平流層位置：從對流層頂部（8-18公里）公里）到到55公里高度范圍內的氣層，稱為平流公里高度范圍內的氣層，稱為平流層。層。 平流層特點：層內氣體運動是穩(wěn)定的水平流層特點：層內氣體運動是穩(wěn)定的水平流動狀態(tài)平流動狀態(tài) ；平流層內水汽、雜質很少，；平流層內水汽、雜質很少，云、雨現(xiàn)象少見。平流層氣流平穩(wěn)，能云、雨現(xiàn)象少見。平流層氣流平穩(wěn)，能見度高，有利于飛機的安全飛行；層內見度高，有利于飛機的安全飛行；層內有有 “臭氧層臭氧層”，對太陽紫外線輻射有強，對太陽紫外線輻射有強烈的吸收能力。烈的吸收能力。 3.中間層中間層 位置：中間層的高度范圍在位置：中間層的高度范圍在55-85公里公里之間。之

7、間。 主要特征：是氣溫隨高度遞減，層頂主要特征：是氣溫隨高度遞減，層頂部氣溫降到部氣溫降到-113。又叫上對流層。又叫上對流層。保護地球不受流星體的撞擊。保護地球不受流星體的撞擊。4.暖層暖層 位置：暖層的高度范圍在位置：暖層的高度范圍在85-800公里。公里。 主要特征：氣溫隨高度迅速遞增，在主要特征：氣溫隨高度迅速遞增，在層頂氣溫可達到層頂氣溫可達到1000以上。被稱為以上。被稱為“電離層電離層”（ionosphere），相當于），相當于一個流動的導體，十分有利于電磁波一個流動的導體，十分有利于電磁波的傳輸，對于地球上的遠距離通訊具的傳輸，對于地球上的遠距離通訊具有重要意義。有重要意義。

8、5.逃逸層逃逸層 位置：位置：800公里以上的大氣層稱為逃逸公里以上的大氣層稱為逃逸層，其上界約在層，其上界約在3000公里高度上公里高度上 。 特點：氣溫隨高度遞增，空氣密度極特點：氣溫隨高度遞增，空氣密度極小，具有逃逸速度的粒子可以克服地小，具有逃逸速度的粒子可以克服地球引力，不斷地逃往太空球引力，不斷地逃往太空 。是地球衛(wèi)。是地球衛(wèi)星的軌道位置。星的軌道位置。空氣的成分：空氣的成分：全球變暖全球變暖?（二）水（二）水1. 水的物化性質水的物化性質分子式：分子式： H O 分子量：分子量： 18.016 沸沸 點：點：100 冰冰 點：點：0 最大相對密度時的溫度：最大相對密度時的溫度：3

9、.98 比熱：比熱：4.186J/(g.) 0.1MPa 15 2.051J/(g.) 0.1MPa 100 密度：密度：1000kg/ 可用作溶劑可用作溶劑可以電解，放出氧氣和氫氣可以電解，放出氧氣和氫氣2.水的作用水的作用 一切生命活動都是起源于水的一切生命活動都是起源于水的. 對人體的作用：運輸營養(yǎng)對人體的作用：運輸營養(yǎng) . 排泄廢物排泄廢物 .潤滑關節(jié)潤滑關節(jié) .平衡體溫平衡體溫.維護細胞維護細胞 . 在現(xiàn)代工業(yè)中，沒有一個工業(yè)部門是在現(xiàn)代工業(yè)中，沒有一個工業(yè)部門是不用水的。更多的工業(yè)是利用水來冷不用水的。更多的工業(yè)是利用水來冷卻設備或產品，卻設備或產品， 3.溶液的濃度溶液的濃度 物

10、質的量濃度：以單位體積溶液里所含物質的量濃度：以單位體積溶液里所含溶溶質質B的物質的量來表示溶液組成的的物質的量來表示溶液組成的物理量物理量，叫做溶質叫做溶質B的物質的量濃度。的物質的量濃度。 單位： mol / L 或 mol*L-1 物質的量濃度物質的量濃度 (mol/L) = 溶質的物質的量溶質的物質的量(mol) / 溶液的體積溶液的體積(L) 4.溶液的配制溶液的配制天平容量瓶容量瓶 操作步驟：操作步驟： （1） 計算：計算配制所需固體溶質的質量計算：計算配制所需固體溶質的質量或液體濃溶液的體積。或液體濃溶液的體積。 （2）稱量：用托盤天平稱量固體質量或用量）稱量：用托盤天平稱量固體

11、質量或用量筒（應用移液管，但中學階段一般用量筒）筒（應用移液管，但中學階段一般用量筒）量取液體體積。量取液體體積。 （3）溶解：在燒杯中溶解或稀釋溶質，冷卻）溶解：在燒杯中溶解或稀釋溶質，冷卻至室溫（如不能完全溶解可適當加熱）。至室溫（如不能完全溶解可適當加熱）。 （4）轉移：將燒杯內冷卻后的溶液沿玻璃棒）轉移：將燒杯內冷卻后的溶液沿玻璃棒小心轉入一定體積的容量瓶中（玻璃棒下小心轉入一定體積的容量瓶中（玻璃棒下端應靠在容量瓶刻度線以下）端應靠在容量瓶刻度線以下）。 （5）洗滌：用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒）洗滌：用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒23次，次，并將洗滌液轉入容器中，振蕩，使溶液混合均并將洗滌液

12、轉入容器中，振蕩，使溶液混合均勻。勻。 （6）定容：向容量瓶中加水至刻度線以下）定容：向容量瓶中加水至刻度線以下1cm2cm處時，改用膠頭滴管加水，使溶液處時，改用膠頭滴管加水，使溶液凹面恰好與刻度線相切。凹面恰好與刻度線相切。 （7）搖勻：蓋好瓶塞，用食指頂住瓶塞，另一）搖勻：蓋好瓶塞，用食指頂住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，反復上下顛倒，使溶液只手的手指托住瓶底，反復上下顛倒，使溶液混合均勻?；旌暇鶆颉?最后將配制好的溶液倒入試劑瓶中，貼好最后將配制好的溶液倒入試劑瓶中，貼好標簽。標簽。 5. 海水淡化海水淡化 常見的方法有常見的方法有 ： 1.蒸餾法蒸餾法 2.反滲透法反滲透法 3.電滲

13、析法電滲析法 4.冷凍法冷凍法蒸餾法蒸餾法特點：方法簡單，能量消耗很大。特點：方法簡單，能量消耗很大。反滲透法反滲透法三三.單質和無機物單質和無機物1、鹵素、鹵素2、氧化、氧化還原反應還原反應3、氯素的比較、氯素的比較4、氧族元素、氧族元素5、堿金屬、堿金屬6、溶液的酸堿度、溶液的酸堿度7、堿金屬的結構和性質的關系、堿金屬的結構和性質的關系1、鹵素、鹵素 鹵族元素指周期系鹵族元素指周期系A族元素。族元素。 包括氟（包括氟（F）、氯（）、氯（Cl）、溴（）、溴（Br）、）、碘（碘（I）、砹（）、砹（At），簡稱鹵素。），簡稱鹵素。原子結構特點：最外電子層有原子結構特點：最外電子層有7個電子，個電

14、子，電子層數(shù)逐漸增加電子層數(shù)逐漸增加鹵族元素特點：鹵族元素特點： 在自然界都以典型的鹽類存在在自然界都以典型的鹽類存在 ，是成鹽元素；，是成鹽元素； 單質都是雙原子分子，易發(fā)生氧化還原反應；單質都是雙原子分子，易發(fā)生氧化還原反應； 它們的物理性質的改變都是很有規(guī)律的，隨著分它們的物理性質的改變都是很有規(guī)律的，隨著分子量的增大，鹵素分子間的色散力逐漸增強，顏子量的增大，鹵素分子間的色散力逐漸增強，顏色變深，它們的熔點、沸點、密度、原子體積也色變深，它們的熔點、沸點、密度、原子體積也依次遞增；鹵素都有氧化性，氟單質的氧化性最依次遞增；鹵素都有氧化性，氟單質的氧化性最強；強； 此外，在有機合成等領域

15、也發(fā)揮著重要的作用。此外，在有機合成等領域也發(fā)揮著重要的作用。氯氣物理性質：物理性質：通常情況下為有強烈刺激性氣味的黃綠色的氣體。密度：比空氣密度大。易液化 ，可溶于水，且易溶于有機溶劑 化學性質：化學性質：所有金屬和非金屬直接反應：所有金屬和非金屬直接反應：離子化合物共價化合物共價化合物共價鍵共價鍵2.氧化還原反應氧化還原反應化合價降低（還原反應）化合價降低（還原反應）2Na + Cl2 = 2Na Cl 點燃00化合價升高（氧化反應）化合價升高（氧化反應）+1-1反應的本質：反應的本質：是化合價有變化，即電子有轉是化合價有變化，即電子有轉移。移?；蟽r化合價升高升高的反應是氧化反應；的反應

16、是氧化反應；化合價化合價降低降低的反應是還原反應。的反應是還原反應?；蟽r升高的物質還原對方，自身被氧化，因化合價升高的物質還原對方，自身被氧化，因此叫此叫還原劑還原劑，其產物叫，其產物叫氧化產物氧化產物；化合價降低的物質氧化對方，自身被還原，因化合價降低的物質氧化對方，自身被還原，因此叫此叫氧化劑氧化劑，其產物叫，其產物叫還原產物還原產物。即：。即： 還原劑還原劑 + 氧化劑氧化劑 - 氧化產物氧化產物 + 還原產物還原產物 例：將氯氣通入水中，生成鹽酸和放出氧氣。寫出例：將氯氣通入水中，生成鹽酸和放出氧氣。寫出化學反應方程式，說明是否氧化還原反應。用兩種方法化學反應方程式，說明是否氧化還原

17、反應。用兩種方法來分析氧化劑與還原劑。說明哪種元素被氧化，哪種元素來分析氧化劑與還原劑。說明哪種元素被氧化，哪種元素被還原？被還原？解析：解析： 寫出化學方程式：寫出化學方程式：2Cl2 + 2H2O = 4HCl + O20-2-10 從化合價變化和電子轉移方向分析：從化合價變化和電子轉移方向分析：從從化合價化合價來看：來看：氯元素從氯元素從0價價 -1價，化合價降低，被還原，氯氣是氧化劑價，化合價降低，被還原，氯氣是氧化劑氧元素從氧元素從 2價價 0價，化合價升高，被氧化，水是還原劑價，化合價升高，被氧化，水是還原劑從從電子轉移電子轉移來看：來看：氧原子把電子轉移給氯原子，氯氣是氧化劑，水

18、是還原劑氧原子把電子轉移給氯原子，氯氣是氧化劑，水是還原劑3.氧族元素氧族元素包括：氧、硫、硒、碲、釙（放射性元素）包括：氧、硫、硒、碲、釙（放射性元素）共性：最外電子層都有最外電子層都有6個電子。個電子。核電荷數(shù)增多；電子層數(shù)增加；原子半徑增大。核電荷數(shù)增多；電子層數(shù)增加；原子半徑增大。不同點：不同點：元素周期表中的位置：第元素周期表中的位置：第A族族二二三三四四五五六六七七Li鋰鋰Na鈉鈉K鉀鉀Rb銣銣Cs銫銫Fr鈁鈁銀銀白白色色輕輕軟軟低低活活潑潑性性逐逐漸漸增增強強氫氫氧氧化化物物都都是是可可溶溶性性堿堿氧氧化化物物逐逐漸漸復復雜雜5、堿金屬、堿金屬共性：最外層只有最外層只有一個一個電

19、子電子,化學反應中易失去，化學反應中易失去，且它們的氧化物對應的水化物都是可溶且它們的氧化物對應的水化物都是可溶于水的強堿，統(tǒng)稱于水的強堿，統(tǒng)稱堿金屬堿金屬。鈉與氧氣反應：鈉與氧氣反應：4Na + O2 2Na2O (白色白色)2Na + O2 Na2O2(淡黃色淡黃色)2Na + Cl2 2NaCl(鈉鈉在氯氣中在氯氣中劇烈劇烈燃燒燃燒，產生白色的煙，產生白色的煙 )2Na + S Na2S(火星四射、發(fā)生爆炸火星四射、發(fā)生爆炸) 在空氣中緩慢氧化在空氣中緩慢氧化鈉在空氣中燃燒鈉在空氣中燃燒鈉與氯氣反應鈉與氯氣反應鈉與硫反應鈉與硫反應鈉與硫反應鈉與硫反應鈉的存在：鈉在自然界里沒有游離態(tài)，只鈉

20、的存在：鈉在自然界里沒有游離態(tài)，只能以化合態(tài)存在。如：能以化合態(tài)存在。如：食鹽（食鹽（NaCl）,純堿（純堿（Na2CO3 10H2O）芒硝（芒硝（Na2SO4 10H2O）等）等食鹽食鹽純堿純堿芒硝芒硝6、溶液的酸堿性、溶液的酸堿性PH 7 堿性堿性 PH = 7 中性中性 PH 1.010-7(mol/L) PH 7堿性溶液：堿性溶液：H+ 1.010-7(mol/L) PH 7四四 元素周期律元素周期律1、元素周期表和周期律、元素周期表和周期律 （1）把已知元素按照原子核電荷增加的次序和元）把已知元素按照原子核電荷增加的次序和元素的原子核外電子層結構的周期性變化排列起來，得素的原子核外電子層結構的周期性變化排列起來，得到的表到的表元素周期表元素周期表（2）元素的性質隨著元素原子核電荷的遞增而周期）元素的性質隨著元素原子核電荷的遞增而周期性的變化性的變化 元素周期律元素周期律 1 2 氫氫 氦氦H