化学知识与生活

化学基础和生活中的化学知识吴晓兵问题：我们的世界由什么构成？

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1．定义：原子是化学变化中的最小粒子。一、原子的构成

在化学反应里分子可以分为原子，原子不能再分，那么用其它方法能不能将原子再分呢？原子的结构究竟如何？请以“我想像中的原子”为题，提出你的想法。

1897年，在英国科学家汤姆生发现了电子以后，人们开始揭示了原子内部的秘密。经过20世纪整整一个世纪的努力，科学家不但打开了原子的大门，而且发现小小的原子内部结构十分复杂。整体内部结构原子原子核质子：一个质子带一个单位的正电荷中子：中子不带电电子：一个电子带一个单位的负电荷原子的构成粒子种类电性质量质子1个单位正电荷1.6726×10-27kg中子不带电1.6749×10-27kg电子1个单位负电荷质子质量1/1836构成原子的粒子的电性和质量从下表中你能总结出什么规律?原子的种类原子核核外电子数质子数中子数氢11碳666氧888钠111211铁263026原子构成中的规律：⑴、核电荷数=质子数=核外电子数

(原子核所带的电荷数简称为核电荷数)⑵、质子数不一定等于中子数⑶、原子中不一定含有中子原子不显电性的原因：

由于原子核所带电量和核外电子的电量相等，但电性相反，所以整个原子不显电性。以碳原子为例描述原子的构成

构成碳原子的粒子有6个质子，6个中子和6个电子。其中6个质子和6个中子构成了原子核作为原子的中心，而6个电子在核外一定空间内绕核做高速运动。不同原子的质量各不相同，可以用现代科学仪器精确地测量出来。如：一个氢原子的质量是：1．67×10-27㎏，一个氧原子的质量是：2．657×10-26㎏，一个铁原子的质量是：9．288×10-26㎏。这样小的数字，书写、记忆和使用起来都很不方便，就像用吨做单位来表示一粒稻谷或小麦的质量一样，能不能用一种好写、好记、好用的方法来表示原子的质量呢？相对原子质量原子的质量非常小，使用起来很繁琐，不方便，一般不采用。为方便使用确定了原子的相对质量──相对原子质量（Ar）

（1）定义：国际上一致同意以一种碳原子质量的1/12作为标准,其他原子的质量跟它比较所得的值,就是这种原子的相对原子质量。碳-12：是含有6个质子和6个中子的碳原子，它的质量的1/12等于1.66×10-27kg相对原子质量的计算公式：

相对原子质量＝

一个原子的实际质量１．６６×１０-2７

kg几种元素的相对原子质量：磷、铝、氮、钠、硫、镁

磷——31铝——27氮——14钠——23硫——32镁——24

化学元素发展史人类对化学元素的认识

春秋战国时期——“阴阳五行”说

《尚书》：“五行：

一曰水、二曰火、三曰木、四曰金、五曰土”《国语》：“以土与金、木、水、火杂以成百物”中国的炼丹术（始于公元前两世纪的西汉时期古希腊——“四元素”学说安培杜格尔：世界万物由水、火、气、土四种“元素”组成，亚里士多德的观点：每种物质由两种基本性质配合而成。

如：热、干——火；热、湿——气；冷、湿——水；冷、干——土

古印度——“五元素”说

来自

万物由地、火、水、风、空五元素组成，二、化学元素的发现1、我国历史上一些物质的应用

青铜（含锡的铜）——青铜时代；铁器时代（我国是最早发明炼铁的国家）

南北朝（公元四世纪）——炼制黄铜（铜锌合金）

西汉（公元前一世纪）——炼制白铜（铜镍合金）四、部分元素的发现及其用途1.

氟

发现者——1771年瑞典化学家舍勒；命名——1870年英国化学家戴维。第一个制得氟气的人是法国化学家莫瓦桑（1886年）（条件：干燥的氢氧化钾溶解在无水氢氟酸中作电解液，用铂铱合金作电极，封在铂制的U形管中，在-23℃的低温下制得，从1768年发现氢氟酸到1886年制得单质氟历时118年）聚四氟乙烯——塑料王（特殊的耐腐蚀性）；氟里昂（氟氯烃）；有机氟化物。

2.

氯

发现者——1774年瑞典化学家舍勒；

液氯——绿色钢瓶、液氧——蓝色钢瓶、液氨——黄色钢瓶、液态二氧化碳——墨色钢瓶。

聚氯乙烯（1t塑料做成的人造革，可以代替10000张牛皮）、农药（六六六、DDT、敌百虫、乐果）、HCl、氟氯烃、漂白粉。3.

碘——1881年，法国人库瓦特发现，1813年正式宣布发现了碘

海洋生物能富集碘（每千克海带含碘1—4g）；主要用于制备药物和消毒剂；AgI人工降雨（0.01—0.1g/Km2）。

4.

氧

主要研究者：英国化学家普里斯特利、瑞典化学家舍勒、法国化学家拉瓦锡（创立了新燃烧理论，彻底推翻了燃素说）

5.

砷——德国炼丹家阿尔别特•玛卡诺斯于1205年制得

雄黄——四硫化砷、雌黄——三硫休二砷、砒霜——三氧化二砷6.

硒——1817年，瑞典化学家柏齐利乌斯从硫酸厂的铅室泥中发现

所有化合物均有毒，硒的化合物掉在皮肤上会产生斑疹，牛羊吃了含硒较多的牧草会掉毛、软蹄。

半导体——无线电检波和整流、光敏感性——光敏电阻和光电管、硒玻璃（红宝石玻璃）——十字路口的红灯

7.

铝——1825年英国化学家戴维制得，德国化学家维勒最先分离出（1827年）

一百多年前，用金属钠来制取铝，铝很昂贵，价格比黄金还贵，十九世纪末，开始用电解法制取（冰晶石和矾土的熔融物通电）。

导电性好、延展性好、轻、纯铝对光的反射性能好——探照灯的灯罩；合金、无磁性（快艇不被水雷发现）

.8、镁——1808年英国化学家戴维用电解法制得

合金（镁锌合金，既轻又硬，拜访了月球，经受了110℃和-120℃的考验）、镁闪光灯、军事上照明弹、“镁粉”——MgCO3——举重运动员。一、元素周期表1869年俄国化学家门捷列夫在继承和分析了前人工作的基础上，对大量实验事实进行了订正、分析和概括，成功地对元素进行了科学分类。将化学性质相似的元素放在一个纵行，按核电荷数由小大的顺序制出了第一张元素周期表，揭示了化学元素的内在联系，使其构成一个完整的体系成为化学发展史上重要的里程碑之一。人们为了纪念他的功绩，就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。第二章古代的化学知识古埃及：公元前4000~5000年制造了陶器原始陶器红陶灰陶粘土原料不同黑陶用石墨磨擦表面彩陶粘土坯中掺加了大量赤铁矿粉，烧成后呈现瑰丽红色，质地相当坚硬。早期陶器的发展阶段

1.红陶

粘土在氧化焰中焙烧后，Fe2O3呈现红色。

2.彩陶

红陶器上进行彩绘装饰，成为彩陶。

红褐色条纹——赤铁矿粉着色；

黑褐色条纹——铁锰矿粉着色；

白色条纹——硅酸铝矿粉（白土）着色。3.黑陶或灰陶

原料———粘土，色泽黑灰或乌黑。如在坯体中掺进去细石英砂，称为“灰陶”。黑陶器内外通体黑灰另一个重要原因：陶坯中的氧化铁在还原气氛中生成Fe3O4所造成的。4.白陶原料——白色粘土，主要成份：硅酸铝，Al2O3含量高，达30~40%，Fe2O3低。白陶质地坚硬、壁薄，而且常有印纹装饰，较红陶的彩绘更美观。5.硬陶硬陶的胎质比一般泥质或夹砂质陶器细腻、坚硬。其中SiO2较红陶要高，CaO、MgO较低，因此烧成温度较高，以至有深度的烧结现象，所以质硬不裂。

6.釉陶胎骨原料与硬陶相近，但在挂陶衣的粘土浆中掺加了一些石灰石、方解石、草木灰等碱性物质。这层陶衣的熔点很降低，在1000℃焙烧的过程中陶器表面形成了—层玻璃状物质，这就是最早的石灰釉，称为原始釉陶。青釉；铅釉以黄丹(PbO)、铅粉[2PbCO3·Pb(OH)2]作为基本的助熔剂（约700℃左右开始熔化），它一直是我国传统的低温釉。着色剂：铜和铁（两汉时期）。陶釉若在氧化气氛中烧成，Cu(II)使釉呈深绿色，Fe(III)使釉呈深黄色或棕红色。

铜绿釉，美如翡翠，清澈透明，平整光滑，是我国陶瓷史上开放出的一枝瑰丽花朵。唐三彩一种施以多种釉色的陶器制品。白色粘土为胎，釉彩有黄、深绿、浅绿、翠绿、褐、赭黑、蓝、白、紫等多色。

白、绿、黄三色为基色，所以人们习惯地称它为“三彩”。唐三彩唐三彩使用低温铅釉，约在800℃的温度下烧成◆

绿釉：用氧化铜类矿石(孔雀石、蓝铜矿)着色◆黄釉和褐色釉：赭石(主要成分是Fe2O3)着色；◆

蓝色釉：钴土(含钴软锰矿)着色的；◆黑色釉：铁锰矿粉(Fe2O3与MnO)着色的；◆白色釉：无色透明釉覆盖在化妆白土上所造成的效果。

唐三彩采用二次烧成工艺，即先烧好白色素胎，再施铅釉。

7.瓷器中国

原始瓷器与釉陶的区别：胎体的原料成分接近于瓷土，Fe<3%，故胎色灰白，质地细腻坚硬，烧成温度达1100℃以上，胎体基本烧结，断面微闪贝壳光泽，吸水性较弱。东汉，原始瓷器真正瓷器唐，白瓷三、玻璃的发明

说法一：叙利亚与黎巴嫩沿海一带水手发明

说法二：埃及人和陶工发明

公元1370年左右，埃及已经大规模制造玻璃。

公元五世纪，印度人有发达玻璃制造业，可能是从罗马人那里学来的。

中国古玻璃自成独立发展体系。

1954~1974年，河南、陕西、山东先后都从西周或先周的墓葬中发现了数量不等的玻璃管珠。至唐代，开始用硼砂制作玻璃。10世纪时，西藏硼砂输入阿拉伯世界，在那里生产出优质坡璃。第三章、现代生活相关的化学知识化学与人类生活息息相关化学与衣、食、住、行衣：合成纤维，衣料的化学处理与印染食：化肥、农药、植物生长激素和除草剂住、行：金属、非金属材料、高分子材料钻石的结构及化学特征钻石成分为碳，组成钻石的碳元素原子量为12，由6个中子和6个质子组成原子核钻石的结构一、碳的原子结构

碳原子结构图第一层K层可以充填2个电子第二层L层最多可以充填8个电子碳原子为6个电子，K层为2个,L层为4个,因此有四个空位.

形成一个钻石晶胞，四个角的碳原子也成为其它四面体晶胞的一部分。碳原子的四面体示意图每个碳原子就有4个共价键,组成了具有四个角相等的正四面体

每个C原子周围4个C原子组成共价健，C原子间等间距排列C-C键长为0.154nm，原子间结合牢固。钻石单位晶胞：立方面心格子立方面心格子，C原子占据立方体的一半角顶，六个面的中心以及相间排列的小立方体中心。

晶胞钻石的晶体结构可以视为以角顶相连接的四面体结合,规则重复和三维排列。三、晶体结构

石墨的晶体结构钻石的晶体结构晶胞组成的立方体、八面体、菱形十二面体晶形由四面体组成的钻石,常见有立方体、八面体、菱形十二面体晶体。

既然钻石是碳元素构成，所以你的钻戒千万不要用火烧空气化学成分空气是由什么组成的空气含有多种气体

氮气

(78%)

氧气

(21%)稀有气体其他气体水蒸气

二氧化碳（0.94％）（0.03％）（0.03％）体积分数根据作用指出气体的名称稀有气体(0.94％)按体积算氮气(78％)氧气(21％)其他气体(1％)二氧化碳(0.03％)水蒸气等其他杂质(0.03％)冲入灯泡延长使用寿命，用于食品防腐、保鲜，液态氮可作冷冻剂，是制作化肥、炸药的原料供给生物呼吸，支持燃料的燃烧用作保护气，制成各种用途的霓虹灯光合作用原料，用于制造纯碱、尿素、汽水饮料,可用于人工降雨，还可用于灭火成云致雨的重要条件温室效应温室效应，是指二氧化碳含量升高，增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收，使地球表面温度上升。由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。

它会带来以下几种严重恶果：

1)地球上的病虫害增加；

2)海平面上升；

3)气候反常，海洋风暴增多；

4)土地干旱，沙漠化面积增大。加碘食盐的使用碘是人体必需的营养元素，长期缺碘可导致碘缺乏症，食用加碘食盐是消除碘缺乏症的最简便、经济、有效的方法。加碘食盐中含有氯化钠和碘酸钾，人体中需要的碘就是碘酸钾提供的，而碘酸钾受热、光照时不稳定易分解，从而影响人体对碘的摄入，所以炒菜时要注意：加盐应等快出锅时，且勿长时间炖炒。炒菜应注意的问题炒菜时不宜把油烧得冒烟，油在高温时，容易生成一种多环化合物，一般植物油含的不饱和脂肪酸，更容易形成多环化合物，实验证明，多环化合物易于诱发动物得膀胱癌。一般将油烧至沸腾就行了，油的“生气”便可以除去。不宜多吃的食物松花蛋:制作松花蛋需要用一定量的铅，因此，多食可引起铅中毒，还会造成缺钙。原料：生石灰、纯碱、食盐