中考化学辅导:用分类的方法研究化合物
由两种或两种以上元素组成的纯净物称为化合物。酸、碱、盐、氧化物是最常见的化合物。酸在水中能产生H+,能与碱、碱性氧化物、活泼金属、某些盐反应;碱在水中能产生OH-,能与酸、酸性氧化物、某些盐反应;盐在水中能产生金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子,酸、碱、盐在工农业生产和日常生活中的广泛应用,促进了人类文明的进步和社会的可持续发展。
地球上含碳的化合物非常多,在已发现的物质中含碳的化合物占绝大部分,人们把像葡萄糖这类含碳的化合物叫做有机化合物,简称有机物;组成中不含碳的化合物一般叫做无机化合物,如水、氧化铜、氢氧化钠、硫酸、氯酸钾、氯化钠、硝酸铵等都属于无机化合物。我们熟悉的一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等少数含碳化合物,由于它们的组成和性质与无机化合物很相似,人们就将它们归入无机化合物来研究。
我们知道活泼金属(如K、Ca、Na、Mg等)原子结构最外层电子数较少,有失去电子达到8电子相对稳定构型的倾向;而活泼非金属(如F、O、Cl等)原子结构最外层电子数较多,有得到电子达到8电子相对稳定构型的倾向。因此,当活泼金属与活泼非金属化合时,活泼金属原子失去最外层上的电子形成阳离子,活泼非金属原子结合电子形成阴离子,阴、阳离子间通过物理静电作用形成了稳定化合物,我们把这种由阴阳离子构成的化合物称为离子化合物。
除活泼金属与活泼非金属会形成离子化合物外,带正电荷的原子团(如铵根)与带负电荷的酸根离子(如Cl-、NO3-、SO42-、CO32-)也会形成离子化合物。大部分碱和盐、活泼金属氧化物等都是离子化合物,在固体状态下,阴、阳离子间因为有较强的静电作用,这些离子均不能自由移动。
中考化学辅导:用分类的方法研究物质
人的胃液中含有盐酸,汽车常用的电瓶(蓄电池)中有硫酸溶液,食醋中含有3%~5%的醋酸,酸雨中含有极少量的硫酸和硝酸。盐酸、硫酸、硝酸、醋酸和碳酸是最常见的几种酸。根据初中化学知识,我们知道酸一般具有以下通性:
①与排在金属活动顺序表H之前的金属反应产生盐和氢气;
②与碱发生中和反应生成盐和水;
③与碳酸钙、碳酸钠反应产生二氧化碳、水和新盐;
④与金属氧化物反应生成盐和水;
⑤能使酸碱指示剂变色。
[试一试] 1.以稀硫酸为例,各举一例化学反应方程式说明其一般性质。
氢氧化钠俗称烧碱、火碱或苛性钠,氢氧化钙俗称消石灰或熟石灰,NH3·H2O是NH3的水溶液,即氨水,它们都是常见的碱。根据初中化学知识,我们知道碱一般具有以下通性:
①与酸发生中和反应生成盐和水;
②与CO2反应生成盐和水;
③与CuCl2等盐反应生成新盐和新碱;
④能使酸碱指示剂变色。
[试一试] 2.以氢氧化钙为例,各举一例化学反应方程式说明其一般性质。
盐是我们每天都离不开的调味品,生活中的盐是指食盐,也就是氯化钠,化学学科中的盐是指由碱的阳离子和酸的阴离子组成的化合物。我们在生产、生活中经常用到各种各样的盐,如食盐、碳酸钙(大理石)、硫酸铝、碳酸氢钠(小苏打)、硫酸铵、碳酸氢铵等等。一般来说,盐可以和酸、碱、其他盐发生化学反应,不同组成的盐性质各不相同。
二氧化碳、氧化镁、四氧化三铁等是由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧,这样的化合物叫做氧化物。不同的氧化物性质各不相同,如CuO能和酸反应,CO2既能和碱反应又能和水反应。
图书馆里有许许多多的书籍,为什么你能够很快就找到你所需要的图书?大型超市里有成千上万种商品,为什么你能够迅速挑出你所需要的商品?这是因为人们在将这些书籍或商品陈列到书架或货架之前,已经事先对它们进行了分类处理。把大量事物按照事先设定的“标准”进行分类,是人们最熟悉,也是最方便的一种工作方法,这种方法在社会生活、经营管理和科学技术中得到了广泛的应用。
经过收集例证和思索,我们可以发现分类法应用的普遍性。当分类的标准确定之后,同类中的事物在某些方面的相似性可以帮助我们做到举一反三;对于不同类事物的了解使我们做到由此及彼。所以分类法是一种行之有效,简单易行的科学方法。生物学中把动植物按照界、门、纲、目、科、属、种进行分类的方法是最有代表性的实例之一,对生物学的发展起到重要作用。
对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应,分类法的作用几乎是无可替代的。例如,在初中化学中,我们曾经把元素分为金属元素和非金属元素,把化合物分为酸、碱、盐和氧化物,把化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应等等。
由于一种分类方法所依据的标准有一定局限,所能提供的信息较少,人们在认识事物时往往需要采用多种分类方法(如交叉分类法),来弥补单一分类方法的不足,例如,对于Na2CO3,从其组成的阳离子来看,属于钠盐;而从其组成的阴离子来看,则属于碳酸盐。
中考化学辅导:元素分类及其性质的表示
世间万物都是由元素组成的,不管是氧分子中的氧原子还是水分子中的氧原子,都是氧元素的原子。元素是同一类原子(核电荷数相同的原子)的总称。不同元素的原子不同,到目前为止,人们在自然界中发现的元素有90余种,人工合成的元素有20余种,都收录在我们课本附录的元素周期表中。元素符号是学习和研究化学的人都应该认识的符号,元素符号除了表示一种元素外,也可表示这种元素的一个原子,如Cl除表示氯元素,还表示一个氯原子。
在元素符号右上角标出离子所带正、负电荷数后就成为离子符号。例如“Na+”就表示钠原子失去一个电子后成为带一个单位正电荷的钠离子,“ Mg2+”表示镁原子失去两个电子后成为带两个单位的镁离子,“O2-”表示氧原子获得两个电子后成为带两个单位负电荷的氧离子。
1869年以前,科学家已经陆续发现了63种元素,这些元素之间似乎没有任何联系,好像互不相干。
俄国科学家门捷列夫(Dmitry Ivanovich Mendeleev,1834~1907)在前人工作的基础上,对元素及其性质进行了系统的研究,他将当时已知的63种元素依据相对原子质量大小规律进行排列,制成的表格成为现代元素周期表的雏形。利用周期表,门捷列夫成功预测了当时尚未发现的元素(镓、钪、锗)。
1913年英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生X射线,发现原子序数越大,X射线的频率就越高,因此他认为核的正电荷数决定了元素的化学性质,并把元素依照核内正电荷数(即质子数)排列,经过多年修订后才成为当代的周期表。
随着人们对元素地进一步认识,元素周期表得到了完善,现在元素周期表已经成为人们研究化学、研究物质的一个必备的工具。
在化学学科领域中使用的元素周期表提供的信息更突出了元素的原子结构信息。
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