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第一章 物质的微观世界第一节 原子结构一、原子核1。原子由哪些微粒组成？原子(原子核)（电子 )(质子 )( 中子 )原子很小，原子核更小。电子的质量相比质子和中子来说很小，所以原子的质量主要集中在 原子核 上，故原子核的密度极大。构成原子的微粒数之间存在如下关系：核电荷数核内 质子 数（原子）核外 电子 数。2。人类对原子结构的认识经历了哪些阶段？在有关物质构成的认识中，古代学者运用了哲学思想，提出了朴素唯物主义的原子论等观点。中国哲学家提出朴素的原子观；古希腊哲学家德谟克利特提出 古典原子论 。现代科学家运用了实验、模型等科学方法。例如， 道尔顿 提出了近代原子论； 汤姆逊 提出葡萄干面包模型； 卢瑟福 及其同事做了著名的粒子散射实验，提出了原子结构的 行星 模型，即原子是由带 正电 电荷的质量很集中的很小的 原子核 和在它周围运动着的带 负 电荷的 电子 组成的，就像行星绕太阳运转一样的一个体系。3。什么是同位素和质量数？（1）具有相同 质子数 和不同 中子数 的同一种元素的 原子 互称为同位素。如氢元素的同位素原子有 氕 、 氘 、 氚 ，碳元素的同位素原子有、等。（2）原子核内 质子数 和 中子数的总和称为质量数。质量数（A） 质子数（Z）中子数（N ）（3）元素符号角标的意义： 4。如何计算元素的平均相对原子质量？在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子百分率一般是不变的。元素的平均相对原子质量是它的各种同位素的相对原子质量，根据其所占的原子百分率计算而得的平均值。（A1、A2An表示各种同位素的 相对原子质量 ，a1%、a2%an%表示各种同位素所占的 原子个数百分率 ）二、核外电子排布规律1。认识核外电子排布的规律在含有多个电子的原子中，根据电子的能量高低和电子通常运动的离核远近，核外电子处于不同的电子层。电子层数可用两种方法表示：电子层序数（n）1、2、3、4或电子层符号 K、L、M、N、O、P、Q 核外电子排布的规律有：（1）核外电子分层排布时各电子层最多容纳的电子数是 2n2 （n表示电子层序数）；（2）最外层电子数不超过 8 个（K层为最外层时则不超过 2个）；（3）次外层电子数不超过 18 个，倒数第三层电子数不超过 32 个。注意：以上三点在原子核外电子排布时需同时考虑和遵循。2.元素的化学性质主要由原子的 最外层电子数 和电子层数决定。在化学反应中，元素原子有通过得失电子或共用电子对达到 8电子 原子最外层稳定结构的倾向。三、核外电子排布的表示方法1。表示核外电子排布的图示方法（1）原子（或离子）的最外层电子用（或）来表示，这种图式称为 电子式 。例如，氧原子 、钠原子 、镁离子 （简单阳离子的电子式与其 相同）、氯离子 、氢氧根离子 、铵根离子 。（2）原子（离子）结构示意图是用来表示元素原子或离子核电荷数和 核外电子 分层排布情况的示意图。小圈和圈内的数字分别代表 原子核 和 所带正电荷 ，弧线表示 电子层 ，弧线上的数字代表该层的 电子数 。例如，氮原子结构示意图为： ，钠离子的结构示意图为： ，氯离子的结构示意图为： 。第二节 化学键1。化学键及其分类物质中 相邻2个或多个原子 之间的 强烈相互作用 称为化学键。化学键的种类有 离子键 、 共价键 和 金属键 等。离子键是阴阳离子 间通过 强烈的静电 作用形成的化学键。共价键是 相邻原子 间通过 共用电子对 而形成的化学键。化学键的类型离子键共价键金属键成键微粒阴离子、阳离子原子金属阳离子、电子形成物质 离子 化合物 共价单质、 共价化合物等 金属单质、 合金 代表物质 NaCl Cl2 、 HCl Fe 2。原子怎样趋向稳定？科学家发现，氦、氖、氩等稀有气体的化学性质很稳定，这跟它们的原子结构有关。它们原子的最外层电子数均为8个（其中氦为2个），这种原子最外层电子数为 8个（如果只有一个电子层则为 2个）的结构是稳定结构。在化学变化中，物质总是由不稳定趋向稳定，故原子会通过 得失电子 或 共用电子对 达到稳定结构。例如，钠原子易 失去 最外层的1个电子，达到8电子的稳定结构，形成稳定的 阳离子 。氯原子易 得到1个电子，达到8电子的稳定结构，形成稳定的阴离子 。3。离子化合物以 离子 键结合的化合物称为离子化合物。活泼的 金属 与活泼的 非金属 结合时易形成离子键。铵根离子（ NH4+ ）及OH-、NO3-、CO32-、SO42-等也能形成离子化合物，如NaOH、NH4Cl等也是离子化合物。离子化合物的化学式只表示组成阴、阳离子的 最简整数之比。注意：离子化合物中 一定 （填“一定”或“不一定”或“一定不”）存在离子键， 不一定（填“一定”或“不一定”或“一定不”）存在共价键。4。共价化合物由 共价 键形成的化合物称为共价化合物。一般 非金属 元素的原子之间形成的化合物是共价化合物。共价化合物中原子之间全部是 共价键 ，由于大多数有机化合物属于 化合物，所以共价化合物的数量十分庞大。注意：共价化合物中 一定 （填“一定”或“不一定”或“一定不”）存在共价键， 一定不（填“一定”或“不一定”或“一定不”）存在离子键。5。怎样用电子式来表示离子键、共价键形成的物质？电子式可以用来表示离子键、共价键形成的物质。例如，离子化合物Na2S的电子式表示为_ ，共价化合物HCl的电子式表示为 _。6。怎样用结构式来书写共价分子？化学上常用一根短线表示一对 共用电子对 ，因此像HCl、H2O、NH3这些分子的结构式可表示为 H-Cl 、 H-O-H 、 H-N-H 。7.金属键是指 金属 或 合金 中的“金属离子”依靠 z自由电子 而产生的强的 相互作用 。 第二部分 物质变化及其规律第一节 能的转化一、物质三态变化时的能量变化 吸热吸热 放热 放热固态 液态 气态二、溶解过程及其能的转化1溶解的过程溶解是一个复杂的 物理化学 过程。通常物质溶解于水经历两个过程：一是溶质分子（或离子）的 扩散 过程，这个过程为 物理 过程；另一是溶质分子（或离子）和水分子作用，形成水合分子或水合离子的过程，称为 水合 过程，这个过程是 化学过程。 2溶解过程中的能量变化溶解过程必然伴随着能量变化。这是因为物质溶解时的两个过程都有能量变化。扩散过程由于要克服溶质微粒之间的作用力而需要 吸收热量；而水合过程由于溶质分子或离子与水分子形成水合离子或水合分子而会 放出 热量。显然，物质溶解过程中总的热效应取决于 扩散过程吸收的热量与水合过程放出的热量的大小 。当水合过程放出的热量 大于 扩散过程吸收的热量时，溶液温度就会升高，如浓硫酸 、 固体NaOH 等溶解于水；当水合过程放出的热量 小于 扩散过程吸收的热量时，溶液温度就会降低，如 NH4NO3 等溶解于水；当两个过程放出的热量与吸收的热量 相差不多 时，溶液温度基本不变，如 NaCl 、 KCl 等溶解于水。利用溶解过程中的热效应，可以制成热敷袋或冰袋。化学中也可以根据溶解过程中的热效应差异来鉴别物质。3溶解平衡：溶解和结晶是同时进行的相反的两个过程。在一定条件下，当溶质的溶解速率和结晶速率 相等 时，固体溶质的质量 不再变化 的状态，称为溶解和结晶平衡，简称溶解平衡。溶解平衡是一种 动态 平衡。4溶解和结晶的关系（1）物质溶解和结晶是同时进行的两个相反过程，通常用“”号表示： 固体溶质溶液中的溶质溶解结晶当 溶解 占主导地位时，过程就表现为固体的溶解；当 结晶占主导地位时，过程就表现为固体溶质从溶液中结晶析出；当两过程处于“势均力敌”状态，也就是处于平衡 状态。溶解和结晶的关系可列表如下：速率关系看到现象溶液状态溶解速率 结晶速率溶质不断溶解不饱和溶液溶解速率 = 结晶速率溶质质量不变，形状会变饱和溶液溶解速率 7_，溶液呈 碱（“酸”或“碱”）性，且pH越大，碱 性越 强 ；溶液的pH_7_，溶液呈 酸 （“酸”或“碱”）性，且pH越小，酸 性越 强。六、酸或碱溶液稀释，溶液的pH如何变化？1将酸或碱溶液稀释，溶液中的c（H+）和c（OH）要发生变化。稀释酸溶液，c（H+）_减小_，pH_增大_；稀释碱溶液，c（OH）_减小_，pH_减小_。但酸、碱溶液在常温下无限稀释时，酸不能大于_7_，碱不能小于_7_，pH只能约接近于_7。这是因为溶液稀释的极限情况接近于纯水。2常温下，0.1mol/L的盐酸pH=_1_，取10mL0.1mol/L的盐酸，将其稀释到100mL，稀释后盐酸的浓度为_0.01 mol/L _、pH=_2_；常温下将pH=2的硫酸稀释1000倍，稀释后所得硫酸的pH=_5_。常温下将pH=5的盐酸稀释1000倍，稀释后所得盐酸的pH_约为6-7之间_。3常温下，0.1mol/L的氢氧化钠溶液pH=_13_，取10mL0.1mol/L的氢氧化钠溶液，将其稀释到100mL，稀释后所得氢氧化钠溶液的浓度为_0.01mol/L_、pH=_12_。常温下将pH=12的氢氧化钡溶液稀释1000倍，稀释后所得氢氧化钡溶液的pH=_ 9 。常温下将pH=9的氢氧化钠溶液稀释1000倍，稀释后所得氢氧化钠溶液的pH_约为7-8之间_。4常温下将pH=2的醋酸稀释10倍，稀释后所得醋酸的pH_约为2-3之间_。常温下将pH=11的氨水稀释10倍，稀释后所的氨水的pH_约为10-11之间。5.指示剂的变色范围（填表）指示剂相应的PH范围及颜色酚酞10无色浅红色红色甲基橙4.4红色橙色黄色石蕊8红色紫色蓝色七、如何判断离子在溶液中能否大量共存？1判断溶液中离子能否大量共存一般可从以下几个角度考虑：（1）发生复分解反应不能大量共存。根据复分解反应条件，若离子间生成 难溶性物质 、生成_易挥发性_或结合成难电离的物质(水、弱酸和弱碱)，则这样的离子就不能共存。（2）发生氧化还原反应不能大量共存。如ClO与S2、I等。2在判断离子共存问题时，往往还需要注意溶液的颜色及所处的环境等因素。例如不能与H+大量共存的离子就不能存在于酸性溶液中，又如无色透明溶液就不含有_MnO4-、Fe3+、Cu2+、Fe2+_等有色离子。3下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（ B ）ANa+、Ca2+、HCO3、OHBK+、Na+、S2、CO32CMg2+、K+、HCO3、H+DK+、NH4+、Cl、OH4在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是（ A ）ANH4+、Mg2+、SO42、ClBAl3+、Cu2+、SO42、ClCCa2+、K+、Cl、HCO3DNa+、Ca2+、Cl、AlO2八、盐类的水解及其应用1、盐类的水解（1）定义：在溶液中盐电离出的 阴离子 或 阳离子跟水电离出来的H+或OH-离子结合生成相应的 弱酸 或 弱碱 （即弱电解质）的反应，叫做盐类的水解。（2）判断某盐是否水解的规律: 有弱就水解 。（3）判断盐水解程度的规律： 越弱越水解 。（4）影响盐类水解（平衡）的因素：内因:盐对应的电解质（即相应的弱酸或弱碱）越弱，其水解程度越 大 。外因：即盐溶液的浓度、温度等因素升高温度，促使水解平衡向 右 (填“左”或“右”)移动，即向 有利于（填“有利于”或“不利于”）水解的方向移动。（一定温度下）盐溶液的浓度越大，则其水解的程度 越小 。2、盐类水解的应用（1）盐溶液中离子浓度比较如NH4Cl溶液各种离子浓度由大到小的顺序为 Cl-NH4+H+OH- 。（2）某些盐溶液的配制及存放如：在实验室配制某些盐溶液如FeCl3、CuSO4等溶液时，一般应 加对应的盐的酸以抑制水解 。（3）明矾之所以能起到净水的作用是由于 Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ 。（4）铵态氮肥之所以不能与草木灰混合施用是由于 草木灰显碱性，促进铵态氮肥的水解 。第五节 氧化还原反应一、氧化还原反应的有关概念1氧化还原反应的特征是 反应中有化合价发生变化，本质是 反应中有电子得失或者转移。2氧化剂具有 氧化 性，反应中化合价 降低 （“升高”、“降低”） 得 ，（“得”、“失”） 电子，被（“氧化”、“还原”） 还原 。3还原剂具有 还原性，反应中化合价 升高（“升高”、“降低”） 失 ，（“得”、“失”） 电子，被（“氧化”、“还原”）氧化。4相关概念的关系：氧化剂 得 电子 反应物中相应元素化合价 降低 或说该元素被 还原 相应反应物发生 还原 反应 生成相应的 还原 产物。还原剂 失电子 反应物中相应元素化合价升高或说该元素被氧化 相应反应物发生氧化反应 生成相应的氧化 产物。5以下物质只有氧化性的是 ；只有还原性的是 ；既有氧化性又有还原性的是 。F2 Fe3+ Fe2+ HCl Cu S H2O Cl-6已知有反应：Cl2+2NaBr Br2 + 2NaCl Br2 + 2NaI 2Na Br+I2 （1）请标出反应中的电子转移的数目与方向。（2）反应中的氧化剂是 Cl2 ，被氧化的元素是 。反应中还原剂是_ NaI _，还原产物是_ Na Br _。（3）试比较Cl2、Br2、I2的氧化性强弱 Cl2Br2I2 ；NaCl、NaBr、NaI的还原性强弱 NaClNaBrNaI 。二、常见的氧化剂、还原剂有哪些？1常见的氧化剂有_ Cl2、Br2、I2、O2_、KMnO4_等。2常见的还原剂有_H2S、SO2、Fe、CO、H2、Zn_ _等。三、化学反应分类 1. 能正确表示四种基本类型反应与氧化还原反应关系的示意图是（ D ） 2下列是一些与水有关的反应：SO3+H2OH2SO4 Cl2+H2OHCl+HClO 2F2+2H2O4HF+O2 2Na+2H2O2NaOH+H2 Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3 NaH+H2ONaOH+H2（1） 上述反应中，氧化还原反应共有_4_个(填数字)。（2） 属于氧化还原反应，但H2O既不被氧化，也不被还原的是_(填序号)。（3） 反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_1:1_。四、原电池和电解池比较1原电池和电解池装置原电池电解池实例铜锌原电池 电解氯化铜定义将_化学能_转化_电能_的装置使直流电通过电解质溶液而发生_氧化还原_反应的过程形成条件自发进行_、_活泼型不同两个电极、_电解质溶液_、_形成闭合回路_有外接直流电源_、_电解质溶液_、_有两个电极_、_形成闭合回路_电极名称由电极材料决定：负极电子_失去_的电极正极电子_得到_的电极 由外电源决定：阳极：与电源_正极_相连的电极阴极：与电源_负极_相连的电极电子流向_负_极 _正_极电源_负极_阴_极，阳极电源_正极电流方向_正_极_负_极电源_正极阳极，阴_极电源负极电极反应负极：发生_氧化_反应正极：发生_还原_反应阳极：发生_氧化_反应阴极: 发生_还原_反应能量转化_化学_能 _电_能_电_能_化学_能应用设计电池、金属防腐氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼2关于如图所示装置的叙述，正确的是（ D ）A铜是阳极，铜片上有气泡产生B铜片质量逐渐减少C电流从锌片经导线流向铜片D氢离子在铜片表面被还原3在电解食盐水时，与电源负极相连的是阴 极，通常使用的材料是 铁 ，电极反应式是 2H+ +2e = H2 ；与电源正极相连的是 阳 极，通常使用的材料是 石墨 ，电极反应式是 2Cl- - 2e = Cl2 。4右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是（ C ）A a为负极、b为正极 B a为阳极、b为阴极C 电解过程中，d电极质量增加 D 电解过程中，氯离子浓度不变第六节 化学中的计量问题一、气体摩尔体积1决定物质体积大小的因素有，微粒_数目_、微粒_直径_和微粒_间距_。对于气体的体积而言起到决定性因素的是_微粒数目和微粒间距_，同温、同压下的气体这一数值非常的接近，因此同_温_、同_压_、同物质的量的气体，它们的体积都_相等_。2在标准状况下，1mol任何_气体_ 的体积都约为_22.4L_，标准状况是指：温度 0 ，压强 101.3k Pa。3标准状况下1mol气体的体积约为_22.4L，则标准状况下nmol气体的体积V=_22.4n升 4以物质的量为中心的计量关系网络图： 5代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ BD ） A含个H原子的的物质的量为1mol B个CO分子和个分子质量均为28g C个分子和个分子中所含氢原子的个数比为1:1 D5.6g亚铁离子得到0.2个电子可变成铁原子6NA代表阿伏加德常数，下列说法正确的是（ D ）A在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B2g氢气所含原子数目为NAC11.2L氮气所含的原子数目为NAD17g氨气所含电子数目为10NA二、物质的量浓度1单位体积里，所含溶质的_物质的量_，叫做物质的量浓度，物质的量浓度的单位是_摩尔/升_、符号_ mol/L _。若有VL氯化钠溶液，其中含有氯化钠nmol，则该氯化钠溶液的物质的量浓度c =_ n/V mol/L _。2取4g氢氧化钠固体，将其溶于水配成100mL溶液，所得氢氧化钠的物质的量浓度为_ 1mol/L _；取10mL上述溶液，则溶液的浓度为_1mol/L _；将10mL该溶液加水稀释至1L，则所得溶液的物质的量浓度为_0.01mol/L _。3已知有质量分数为的某NaOH溶液1L，该溶液的密度为g/cm3，则该NaOH溶液的物质的量浓度为c=_1000/40_；已知有质量分数为的某NaOH溶液100g，该溶液的密度为g/cm3，则该NaOH溶液的物质的量浓度为c=_1000/40_。4下列溶液物质的量浓度最大的是（B）A200mL含9.5g MgCl2的溶液 B31gNa2O溶于水配成1L溶液C4%的H2SO4溶液(=1.025g/cm3) D213mL 0.5molL1HCl和82mL0.5molL1HCl混合液三、化学式中的计量问题11mol H2SO4中含 1 mol硫原子， 4 mol氧原子， 26.021023 个氢原子。24.5g水与 24.5 g硫酸所含的分子数相等，它们所含氧原子数之比是 1:4 ，其中氢原子数之比是 1:1 。四、化学方程式中的计量问题1物质是由原子、分子或离子等微粒组成的，物质之间的化学反应也是这些微粒按一定数目关系进行的。化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些微粒之间的定比关系。如：化学计量数之比： _2_: _1_ : _2_微粒数之比： _2_ : _1_ : _2_物质的量之比： _2mol :_1 mol : _2_mol同状态下气体体积之比：_222.4L:_122.4L质量之比： _4_g : _32_g : _36_g由上看出，化学方程式中各物质的化学计量数之比等于_微粒数之比_，等_物质的量之比_，等于_气体的体积之比_（相同状况下），但不等于质量之比。2取50.0mLNa2CO3和Na2SO4的混合溶液，加入过量BaCl2溶液后得到14.51g白色沉淀，用过量的稀硝酸处理后沉淀量减少到4.66g，并有气体放出。问：14.51g白色沉淀是_BaCO3、BaSO4_。用过量稀硝酸处理后剩余的4.66g是_ BaSO4_。由此可知原溶液中Na2SO4的物质的量浓度为_0.4mol/L_；Na2CO3的物质的量浓度为_1mol/L _；产生的气体在标准状况下的体积为_1.12L_。3化学变化中存在着守恒关系，这是由化学反应的实质决定的。化学变化中存在的主要守恒关系有：质量守恒：参加化学反应的各物质的_质量_等于反应后生成的各物质的_质量_。具体表现在化学反应前后：（1）物质的_组成元素_不变；（2）元素、原子的种类_不变；（3）某种元素的_总质量_及其原子的_总的物质的量_都不变；（4）多步反应或平行反应前后某种微粒的总物质的量守恒。电荷守恒：是指离子方程式两边阴、阳离子_电荷总数_相等，或在溶液中所有阳离子所带的_正电荷_等于所有阴离子所带的_负电荷_。电荷守恒的思路不仅适用于溶液中，而且适用于固体离子化合物及它们的混合物中。电子得失守恒：指在氧化还原反应中，还原剂_失去_的电子总数等于氧化剂_得到_的电子总数。4脱硫是防治