初中化学探索水世界

初中化学探索水世界知识点梳理思维导图。

探索水世界

• 运动的水分子
  • 水的三态变化
    • 1.固态的水（冰）：水分子有序排列，都在固定位置振动
    • 2.液态的水：水分子有序排列，在一定程度上自由运动
    • 3.气态的水（水蒸气）：水分子无序排列，水分子自由运动，充满整个容器或自由的向空间扩散
  • 物态变化的微观实质
    • 水→冰
      • 吸收能量，水分子运动加快，间隔增大
    • 冰→水
      • 失去能量，水分子减慢运动，减小间隔
    • 水的状态变化过程中，分子的数目和大小不变，改变的只是分子的间隔和排列方式，这种变化是物理变化
• 分子及其性质
  • 世界上许多物质由分子构成，可以构成单质，也可以构成化合物
  • 分子是由原子构成的
    • 一个氧分子由两个氧原子构成
• 水分子的变化
  • 电解水实验
    • 实验现象
      • 1.两电极均有气泡产生
      • 2.正极端的玻璃管b与负极端的玻璃管a中的气体体积之比为1:2
    • 气体的验证
      • 1.正极端玻璃管b中的气体能使带火星的木条复燃，是氧气
        • 正极失去电子，化合价升高
      • 2.负极端玻璃管a中的气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，是氢气
        • 负极等到电子，化合价降低
    • 实验验证
      • 水在直流电作用下，发生分解反应，产生氢气和氧气
    • 注意事项
      • 1.必须是直流电，只由直流电才能在两个电极之间形成稳定的电压差
      • 2.向水电解器的玻璃管中加入少量的硫酸铵或氢氧化钠，其目的是增强水的导电性
  • 氧气：能使带火星的木条复燃
  • 氢气：能被点燃
  • H2O→（通电）H2+O2
  • 分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应
    • 一变多
  • 纯净的氢气燃烧
    • 1.火焰呈淡蓝色
    • 2.烧杯内壁凝结有水雾
    • 3.烧杯发烫（放出大量的热）
    • H2+O2→（点燃）H2O
      • 点燃氢气前一定要检验其纯度，混有一定质量空气或氧气的氢气，在点燃时可能引起爆炸
        • 如果空气里混入的氢气的体积达到总体积的4%~74.2%，点燃时会发生爆炸。这个范围叫作氢气的爆炸极限
        • 为了保证安全，点燃任何可燃性的气体（氢气、一氧化碳、甲烷等）之前都要检验纯度
    • 化合反应：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应
      • 多变一
• 原子的构成
  • 原子（不带电）
    • 原子核（带正电）
      • 质子（1个质子带1个单位正电荷）
      • 中子（不带电）
      • 原子核体积很小，但几乎集中了原子的全部质量
      • 核电荷数：原子核所带的正电荷数
    • 核外电子（每个电子带一个单位负电荷）
      • 质量很小
  • 在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数
  • 相对原子质量=(一个原子的实际质量)/(一个碳12原子质量的1/12)
    • 一个碳12原子的实际重量：1.993*10（-26次方）Kg
    • 相对原子质量（在数值上约等于）=质子数+中子数
  • 常用原子的相对原子质量
  • 原子中的电子
    • 通常把电子在离核远近不同的区域运动称为电子的分层排布
      • 核外电子排布规律
        • 1.原子核外第一层最多排2个电子；第二层最多排8个电子；最外层最多不超过8个电子
    • 用原子结构示意图可以方便简明的表示原子核外电子的排布
      • 圆圈和圈内数字表示原子核和核内质子数
      • 弧线表示电子层，弧线上面的数字表示该层的电子数
    • +8 ）2） 6
      • 在化学反应中，有的原子容易失去电子：多数金属原子
        • 金属原子的最外层电子数一般小于4，在化学反应中易失去最外层电子，使次外层成为最外层，从而达到稳定结构
      • 有的原子容易得到电子：许多非金属原子
        • 非金属原子的最外层电子数一般大于4，在化学反应中易得到电子，使最外层达到稳定结构
      • 既不易失去电子，也不易得到电子：氦、氖、氩等稀有气体
        • 稀有气体一般不易与其他物质发生化学反应，原因是：它们的原子最外层有8个电子（氦是2个），这样的结构被认为是稳定结构
• 物质的简单分类
  • 根据组成物质的种类
    • 混合物
    • 纯净物
      • 根据组成
        • 单质
          • 金属单质
          • 非金属单质
        • 化合物
          • 氧化物
          • 其他化合物
• 符号的意义
  • Na:表示钠元素或一个钠原子，还表示钠这种物质
  • Na+:表示1个钠离子
  • 2Na+:2个钠离子
• 元素（宏观概念）
  • 把具有相同质子数的原子归为一类，每一类原子称为一种元素
    • 单质：只由一种元素组成的纯净物
    • 化合物：由两种或两种以上元素组成的纯净物
  • 地壳中元素，按质量计算
    • 氧：46.6% 硅：27.7% 铝：7.7% 铁：4.8% 钙：3.5% 其他：9.7%
      • 氧硅铝铁钙，质量依次来
  • 生物细胞中
    • 氧、碳、氢、氮
  • 空气中
    • 氮、氧
  • 元素符号：国际上规定每种元素都采用统一的符号表示
    • 元素符号能表示一种元素，还能表示这种元素的一个原子
      • “Cl”，即表示氯元素，又表示一个氯原子
  • 元素周期表
• 离子
  • 定义：带电荷的原子叫作离子
    • 原子得到或失去电子后转变为离子。离子也是构成物质的一种基本粒子
    • 原子失去电子后变成带正电荷的阳离子
      • 钠原子（Na）失去1个电子，形成带1个单位正电荷的钠离子（Na+）
        • Na+，+11）2）8
    • 原子得到电子后变成带负电荷的阴离子
      • 氯原子（Cl）得到一个电子，形成带1个单位负电荷的氯离子（Cl-）
        • Cl-,+17)2)8)8
    • 带相反电荷的钠离子和氯离子相互作用，就形成了新的物质：氯化钠（NaCl），食盐的主要成分
  • 离子符号的意义
    • 2Mg2+
      • 2:表示2个镁离子
      • 2+，表示每个镁离子带2个单位的正电荷
  • 在化学反应中，原子核是不变的，发生改变的只是原子核外电子。
  • 分子、原子、离子都是构成物质的基本粒子
• 水的人工净化
  • 沉降
    • 加入明矾可以加速泥沙的沉降
  • 过滤
    • 分离颗粒大小不同的混合物的方法
    • 体积较小的粒子能通过滤纸中的细小空隙，较大颗粒留在滤纸上
    • 过滤操作注意事项
      • 1.滤纸紧贴漏斗内壁，以没有气泡为准，可加快过滤的速度
      • 2.滤纸边缘低于漏斗边缘；漏斗内液面低于滤纸边缘，防止液体从滤纸与漏斗之间的间隙流下，使过滤不充分
      • 3.将烧杯紧靠引流的玻璃棒，防止液体溅到漏斗外面；玻璃棒的下端紧靠在三层滤纸上，防止戳破滤纸；漏斗下端长的那侧管口紧靠烧杯内壁，防止液体溅出
        • 玻璃棒在过滤中起引流作用，防止液体溅出
      • 除去天然水中的难溶性杂质
  • 吸附
    • 明矾的吸附作用
      • 明矾溶于水后形成胶装物质，将周围的细小粉尘、颗粒黏到一起，使细小物质聚集，进而沉淀下降
    • 活性炭吸附作用
      • 是因为活性炭内部结构是疏松多孔的，可以让一些难溶的微小颗粒或可溶的色素、异味的分子进入到空隙中去，达到除去杂质的作用
  • 蒸馏
    • 将水加热达到沸点后，水变成水蒸气，然后冷凝成液态水的过程，叫蒸馏
    • 蒸馏所得的水叫蒸馏水，是纯水
      • 纯水是无色、无臭、清澈透明的液体
      • 天然水里含有许多可溶性和不溶性的杂质，不溶性杂质使其呈浑浊的状态
  • 硬水和软水
    • 硬水：含有较多可溶性钙、镁矿物质的水叫硬水
    • 软水：不含或含有少量可溶性钙、镁矿物质的水叫软水
• 纯净物和混合物
  • 混合物：由两种或两种以上物质混合而成的物质
  • 纯净物：只由一种物质组成的物质
    • 纯净物可以用化学符号表示