初三粤教版化学上辨别物质的元素组成知识点

在初三化学课程中,学生将深入学习关于物质的元素组成的知识。这一部分内容不仅帮助我们理解自然界中各种物质的基本构成,还为我们提供了探索化学世界的基础工具。本文将详细探讨辨别物质元素组成的关键知识点,并通过实例和练习进一步巩固这些概念。
1. 元素的概念及其决定因素
元素是指具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。质子数决定了元素的种类,因此,我们可以根据质子数来区分不同的元素。例如,氢元素(H)有1个质子,氧元素(O)有8个质子,铁元素(Fe)有26个质子。每种元素都有其独特的性质,而这些性质主要由其原子结构决定。
元素的化学性质则主要取决于其最外层电子的数量。最外层电子决定了元素如何与其他元素发生化学反应。例如,金属元素通常容易失去电子,而非金属元素则倾向于获得电子。这种电子转移是化学键形成的基础,也是化合物生成的原因。
值得注意的是,某些元素符号不仅可以表示元素本身,还可以表示具体的物质。例如,金属元素、稀有气体和固态非金属元素的符号可以直接表示它们的单质形式。例如,Fe可以表示铁单质,He可以表示氦气,S可以表示硫磺。
此外,元素符号前的系数表示该元素的原子个数。例如,3H表示三个氢原子。这个简单的符号系统帮助我们在化学方程式中精确描述反应物和生成物的数量关系。
2. 地壳中的元素分布
地球的地壳中包含了大量的元素,但并不是所有元素都均匀分布。根据质量分数,地壳中含量最多的前四种元素分别是:氧(O)、硅(Si)、铝(Al)和铁(Fe)。其中,氧是地壳中含量最多的元素,占据了约49%的质量;硅紧随其后,占约26%。铝是地壳中含量最多的金属元素,约占7.5%,而铁则占约4.7%。
了解这些信息有助于我们更好地理解地球上的矿物资源和岩石成分。例如,铝土矿是提取铝的主要原料,而铁矿石则是钢铁工业的重要基础。
3. 化学用语与表达方式
在化学中,正确的表达方式至关重要。为了准确描述物质的组成和结构,我们使用了特定的术语和符号。以下是几个常见的表达方式:
- 某分子由某原子构成:例如,水分子(HO)由两个氢原子和一个氧原子构成。
- 某物质由某元素组成:例如,水由氢元素和氧元素组成。
- 某物质由某某分子或原子或离子构成:例如,氯化钠(NaCl)由钠离子(Na)和氯离子(Cl)构成。
需要注意的是,元素、物质都是宏观概念,只表示种类而不涉及数量。例如,我们不能说“水是由两个氢元素和一个氧元素组成”,而是应该说“水是由氢元素和氧元素组成”。相反,原子、分子、离子是微观粒子,既需要说明种类也需要说明数量。例如,“一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成”。
此外,具有相同核电荷数的粒子不一定是同种元素。例如,钠离子(Na)和氢氧根离子(OH)虽然核电荷数相同,但它们不属于同一元素。
4. 核外电子的分层排布
原子中的电子并不是随意分布在原子核周围的,而是按照一定的规则分层排列。每个电子层可以容纳一定数量的电子,随着层数的增加,电子的数量也会逐渐增多。通过原子结构示意图,我们可以直观地看到电子的分层排布情况,并据此判断元素的种类和化学性质。
例如,氢原子只有一个电子,位于第一层;氧原子有8个电子,分别位于第一层和第二层。这种分层排布直接影响了元素的化学行为。例如,氧原子由于其最外层有6个电子,容易与其他元素形成共价键或离子键,以达到稳定的电子构型。
5. 物质、元素、分子、原子的关系
物质、元素、分子、原子之间的关系可以通过以下几点来理解:
- 物质是由元素组成的,可以是纯净物也可以是混合物。
- 元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称。
- 分子是由两个或更多原子通过化学键结合而成的最小单位。
- 原子是构成物质的基本单元,不能再分割为更小的稳定粒子。
例如,氧气(O)是一种物质,由氧元素组成,具体来说,它是由两个氧原子通过共价键结合形成的分子。同样,水(HO)也是一种物质,由氢元素和氧元素组成,具体来说,它是由两个氢原子和一个氧原子通过共价键结合形成的分子。
6. 化合价与化学式的关系
化合价是元素在化合物中表现出的电荷状态。掌握化合价规律对于书写化学式非常重要。以下是常见元素的化合价规律:
- 在化合物中,氢元素通常为+1价,氯元素通常为-1价。
- 金属元素通常为正价,非金属元素通常为负价。
- 在化合物中,各元素的化合价代数和为零。
- 在单质分子中,元素的化合价为零。
常见元素的化合价口诀可以帮助记忆:
- 一价钾钠氢与银
- 二价钙镁钡与锌
- 三价金属元素铝
- 一五七变价氯
- 二四五氮,硫四六
- 三五有磷,二四碳
- 一二铜,二三铁
- 二、四、六七锰特别
例如,氯化钠(NaCl)中,钠为+1价,氯为-1价,两者化合价代数和为零。硫酸铜(CuSO)中,铜为+2价,硫为+6价,氧为-2价,整体化合价代数和也为零。
7. 课后练习
为了巩固所学知识,下面提供几道练习题供参考:
1. 下列化学用语中,通常只表示微观意义,而不表示宏观意义的是( )
- A. H
- B. H
- C. H
- D. 2H
思路解析:在化学符号前加上了数字,则失去了“宏观意义”。C项中,H表示氢元素的化合价为+1。
答案:D
2. 某药品说明书中标明:本品每克含碘15 mg,镁65 mg,铜2 mg,锌1.5 mg,锰1 mg。这里所标的各成分是指( )
- A. 分子
- B. 原子
- C. 元素
- D. 无法确定
思路解析:元素是指具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称,它包括同一种元素的不同价态的原子,包括各种单质、化合物和混合物中具有相同质子数的一类原子,故药品说明书中所标各成分的含量为元素含量。
答案:C
3. 下列各组三种物质都是氧化物的是( )
- A. KClO、O、MnO
- B. SO 、CaO、PO
- C. NaOH、HSO、CuO
- D. HO、MgO、CHO
思路解析:氧化物的组成元素只有两种而且其中一种是氧元素。各选项中,MnO、SO、CaO、PO、CuO、HO、MgO等都是氧化物。
答案:B
通过对这些知识点的学习和练习,我们不仅能够更好地理解物质的元素组成,还能为后续更复杂的化学概念打下坚实的基础。希望这些内容能帮助大家在新学期取得更好的学习效果。