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4.1元素、化学式与化合价要点
原子的构成
核电荷数=质子数=核外电子数
原子中的核外电子是分层排布的,可以用原子结构示意图表示。
构成物质的粒子除原子、分子之外,还有离子。带电的原子叫做离子。
以一种碳原子的质量的1/12作为标准,其他原子的质量与它相比较所得的比,作为这种原子的相对原
子质量。
秦始皇幻想帝位永在,龙体长存,日思长生药,夜作金银梦。于是各路仙家大炼金丹,他们深居简出于山野之中,过着超脱尘世的神仙般生活。炼丹家以丹砂(硫化汞)、雄黄(硫化砷)等为原料?,开炉熔炼。企图制得仙丹,再点石成金,服用仙丹或以金银为皿,均使人永不老死。西文洋人也仿效于暗室或洞穴,单身寡居致力于炼金术。一两千年过去了,死于仙丹不乏其人,点石成金出终成泡影。?金丹太徒劳无功而销声匿迹。中外古代炼金术士毕生从事化学实验?,为何中一事无成?乃因其违背科学规律。他们梦想用升华等简单立法改变贱金属的性质,把铅、铜、铁、汞变成?贵重的金银。殊不知用一般化学立法是不能改变元素的性质的。
化学元素是具有相同核电荷数的同种原子的总称,而原子是经学变化中的最小微粒。在化学反应里分子可以分成原子,原子却不能再分。随着科学的发展,今天“点石成金?”已经实现。1919处英国卢瑟福用α粒子轰击氮元素使氮变成了氧。1941年科学家用原子加速器把汞变成了黄金-人造黄金镄(一百号元素)。1980处美国科学家又用氖和碳原子高速轰击铋金属靶,得到了针尖大的微量金。金丹术士得知今人之丰功伟绩,在天之灵出会自觉羞愧的。
知识点一
世界上的万物是由什么形成的?这是人类自古以来就不断探索的问题。在人们认识了原子和原子结构之后,对组成万物的基本物质有了进一步的理解。
元素的概念
具有相同核内质子数(即核电荷数)的一类原子的总称。
利用化学方法分析众多的物质,发现组成它们的基本成分——元素其实只有一百多种,就像可拼写出数十万英文单词的字母只有26个一样。例如,蛋壳、贝壳和石灰石的主要成分都是碳酸钙,而碳酸钙是由碳、氧、钙三种元素组成的。再如,氧气和二氧化碳的组成和性质不同,但它们都含有氧元素。
水是由水分子构成的,水分子是由氢原子和氧原子构成的;氧气是由氧分子构成的,氧分子又是由氧原子构成的。同种原子质子数相同,即水分子中的氧原子和氧分子中的氧原子,其质子数都是8,化学上把质子数都是8的氧原子统称为氧元素。同样,把质子数为1的所有氢原子统称为氢元素,把质子数为6的所有碳原子统称为碳元素。
在物质发生化学变化时,分子发生了变化,但原子的种类不变,元素的种类也不变。
【小结】
既然核电荷数=核内质子数=核外电子数,为何不说元素是具有相同电子数的一类原子的总称呢?因为在发生化学反应时,有些原子的核外电子失去或得到(变为离子),核外电子数发生了变化。
区分元素的依据也是核电荷数(或核内质子数)不同,即核电荷数不同,元素种类不同。
例如,碳元素的质子数为6,而氧元素的质子数为8,氢元素的质子数为1。
【注意】元素是个宏观的概念,只有种类之分没有数量之别。
一般“元素”与“组成”匹配,“分子或原子”与“构成”匹配
空气、生物细胞、地壳中各元素的分布情况
空气中含量居于前两位的元素是:氮、氧(按体积分数计算,氮气占78%,氧气占21%)。
生物细胞中居于前四位的元素:氧、碳、氢、氮。
地壳中居于前四位的元素:氧、硅、铝、铁。(谐音:养闺女贴给哪家美)?
地壳中含量最多的元素是氧元素,含量最多的金属元素是铝元素
元素符号
如果用文字来表示一百多种元素以及由它们组成的几千万种物质将十分麻烦。
国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素,如氢元素的拉丁文名称为Hydrogenium,元素符号就是H;氧元素的拉丁文名称为Oxygenium,元素符号就写作O。如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时,就附加一个小写字母来区别(第一个字母大写,第二个字母必须小写,否则就会造成错误:如Co表示钴元素,如果写成了CO,就表示一氧化碳了)。例如:用Cu表示铜,Ca表示钙,Cl表示氯,等等这些用于表示元素的符号叫做元素符号。
【小结】元素符号从宏观角度可表示一种元素,从微观角度还表示这种元素的一个原子。当在元素符号前加上数字时,那就只有微观角度的意义,表示几个原子。如2Fe只能表示两个铁原子,而不能表示
铁元素, 因为元素只讲种类不讲个数。
必须记住的三十种元素及其符号
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 氖 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 钾 钙
(前20号元素必须熟记)Pt Au Ag Cu
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