本试题 “科学是一把双刃剑．2011年3月11日，日本大地震引发的福岛核电站核泄漏事故使我们对碘有了新的认识：（1）自然界中的碘（127）是人体必需的一种元素，该元素在...” 主要考查您对六大营养素
燃料的利用和新能源的开发
原子结构
原子的定义
化合价的求法
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- 六大营养素
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人类需要的营养素：
人类为了维持生命和健康，必须摄取食物。食物的成分主要有蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水六大类，通常称为六大基本营养素。
六大营养素的特性：
1．蛋白质
蛋白质是构成细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组织的主要原料。
(1)蛋白质的多样性：蛋白质是由多种氨基酸构成的极为复杂的有机化合物，相对分子质量很大，从几万到几百万。构成氨基酸的基本元素有氢、氧、碳、氮，但不同种类的蛋白质中可能含有其他元素，如血红蛋白。
(2)蛋白质的存在：主要存在于动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角、血液和各种酶中，许多植物(如大豆、花生) 的种子里也含有丰富的蛋白质。
(3)氨基酸在人体内的转化：人体通过食物获得的蛋白质在胃肠道里与水发生反应，生成氨基酸。氨基酸通过肠壁进入血液循环，一部分氨基酸被氧化，生成尿素、二氧化碳和水等排出体外，同时放出热量供人体活动的需要。每克蛋白质完全氧化放出约18kJ的能量。另一部分氨基酸再重新形成人体所需要的各种蛋白质，维持人体的生长发育和组织更新。
(4)蛋白质的功能：
a. 血红蛋白的作用：人体内氧气的传输者，起载体作用。正常呼吸时，在肺部，血红蛋白中血红素的Fe2+与氧结合成为氧合血红蛋白，随着血液流到机体的各个组织和器官，放出氧气，供体内氧化用。同时血红蛋白结合血液中的二氧化碳，携带到肺部呼出。人的呼吸作用就是这样反复进行的过程。血红蛋白+O2→氧合血红蛋白血红蛋白也能与一氧化碳结合，而且结合能力很强，大约是氧气的200～300倍。结合了一氧化碳的血红蛋白很难再与氧气结合，人就会因缺氧而中毒，甚至窒息死亡。
b. 酶的作用：酶是一类重要的蛋白质，是生物催化剂，能催化生物体内的反应。一种酶只能催化一类反应，而且反应一般是在体温和接近中性的条件下进行的。酶的催化具有专一性、高效性的特点。
(5)蛋白质的变性当蛋白质分子受到某些物理因素(如高温、紫外线、超声波、高电压等)和化学因素(如酸、碱、有机溶剂、重金属盐等)的影响时，其结构会被破坏，导致其失去生理活性(称为蛋白质的变性)。如甲醛(防腐剂福尔马林的主要成分)会与蛋白质中反应，使蛋白质分子结构发生变化，从而失去生理活性并发生凝固。
(6)蛋白质与健康
a．蛋白质缺乏成年人：肌肉消瘦、机体免疫力下降、贫血，严重者将发生水肿。成人每天需从食物中摄取60.70g的蛋白质。未成年人：生长发育停滞、贫血、智力发育差、视觉差。。青少年每天需从食物中摄取75—90g的蛋白质。
b．蛋白质过量蛋白质在体内不能储存，多了机体无法吸收，过量摄入蛋白质，将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至死亡。
2．糖类
(1)糖类的组成糖类是人类食物的重要成分，由C、H、O三种元素组成，又称碳水化合物。
(2)糖类的生理功能为机体活动提供能量，糖类所提供的能量占人类食物所提供的总能量的60％～70％；构成机体的重要物质；调节食品风味；维持大脑功能必需的能量；调节脂肪代谢；提供膳食纤维。
(3)食物中的糖类分成两类：人可以吸收利用的有效糖类如单糖，多糖，双糖和人不能消化的无效糖类如纤维素。
(4)常见的糖类物质
a. 淀粉：它是绿色植物光合作用的产物，化学式为（C6H10O5）n。
b.葡萄糖
葡萄糖的化学式为C6H12O5。葡萄糖经过肠壁吸收进入血液成为血液，输送到人体的各个组织和器官，为人体组织提能量．又在酶的作用下，转变为糖原贮藏在肝脏和肌肉中。在人体组织里，葡萄糖在酶的作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量，机体活动和维持恒定体温的需耍。
注意:葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成红色氧化亚铜沉淀．医疗上用此反应原理检验血糖。
c.蔗糖
(5)糖类与健康
人体中缺乏糖类会导敛全身无力、头帚、心悸、脑功能障碍等，低血糖严重者会导致昏迷。因为葡萄糖不经过转化即可为人体吸收，所以低血糖患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方法迅速补允营养，时间允许时可以服用蔗糖水临水临时代替。当糖类过多时，人体组织吸收不了，就会转化成脂肪储存于体内，使人过于肥胖而诱发各种疾病，如高血脂、冠心病等。
3．油脂
(1)油脂的分布在常温下，植物油脂呈液态，如花生油、豆油等；动物油脂呈固态，如牛油等。
(2)功能：油脂是重要的供能物质，每克油脂在人体内完全氧化时放出约39kJ的能量，比糖类多一倍以上，因此它是重要的供能物质。在正常情况下，每人每日需摄人50～60g油脂，它供给人体每日所需能量的 20％～25％。
(3)油脂与健康
一般成人体内贮存的脂肪约占人体质量的10％～20％，它是维持生命活动的备用能源。当人进食量小、摄入食物的能量小足以支付机体消牦的能量时，就要消耗自身的脂肪来满足机体的需要，此时人就会消瘦。但是过多地摄入油脂容易诱发心脑血管疾病、肥胖症，还会诱发高血压、糖尿病等。
4. 维生素
注意：维生素并非“多多益姜”
维牛素A超量摄入的副作用：导致中毒，急性中毒表现为头晕、嗜睡、头痛、呕叶、腹泻等症状。超量服用维生素B。在200mg以上，将会产生药物依赖，严重者能出现步态不稳、手足麻木等。
维生素C如果每次服用超过1g时，就可能为病毒提供养料，可谓得不偿失，还可能导致腹痛、腹泻、尿频，影响儿童生长发育、影响孕妇的胎儿发育，甚至患先天性坏血病等。
维生素D长期超量服用在1800mg后，就会出现生长停滞，影响儿童生长发育。
维生素E每日用量400～800mg后，可引起视力模糊，乳腺肿大，头痛，头晕，恶心等。长期服用超过800mg，将改变分泌代谢，免疫功能下降等。
5．无机盐
(1)人体内无机盐的作用无机盐是人体内的营养元素之一，含量虽少但对正常生理活动有重要影响。主要有以下作用：为构成人体组织的重要成分；维持机体的渗透压和体液酸碱平衡；维持神经细胞兴奋性；构成酶的成分或激活酶的活性；参与体内物质代谢等。
(2)人体内无机盐的获取及缺乏症机体在新陈代谢过程中，随时都有一定量的矿物质以不同的途径排出体外，如汗液、尿液，因此必须及时适量补充。矿物质在食物和水中广泛存在，一般不易引起缺乏。不同的生理状况和不同的地理环境或其他特殊件会引起某些元素的缺乏或过量，导致诸如克山病、骨节病等地方病的发生。
6．水
(1)水在人体内的作用水在人体中的功能是维持细胞状态，增强代谢能，调节血液的正常循环，溶解营养素，使之易于吸收和运输；水还能帮助机体排泄废弃物，散发热量，调节体温，并使血液保持酸碱平衡；水在食物消化、促进血液循环、润滑关节和各内脏器官保持它们正常的生理机能中起着重要作用；人体内的水还能使体内器官减缓震荡。
(2)人体内水的流失和获取途径
a．人体内水的流失途径：排尿、呼吸、体表排汗排粪。
b．人体内水的获取途径：饮水、食物、体内物代谢。
c．如果身体摄入水分不足，开始时人体可通过节机体减少水分的排出量，保持机体水平衡，但严重不足时，自身就无法控制了。当体内水分减少达体重的2％时，身体可因脱水而造成代谢障碍；减少7％—14% 时，出现严重的脱水症状；减少15％以上，即有生命危险。
知识点拨：
1. 纤维和纤维素：
很多学生常常存在一个认识上的误区，认为“纤维：纤维素”，其实这是两个不同的概念。纤维素是指一种特定的化学物质。纤维素通常为白色、无臭、无味、不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂，其化学式为 (C6H10O5)n，属于多糖物质。纤维素广泛存在于自然界的植物体中，木材中有一半是纤维素，棉花是自然界中较纯粹的纤维素，脱脂棉和滤纸差不多是纯粹的纤维素纤维是指细而柔软的一类物质，分为天然纤维和化学纤维：天然纤维有植物纤维、动物纤维和矿物纤维化学纤维分为人造纤维和合成纤维。人造纤维是指利用含有纤维素的原料经化学处理和机械加工而制成的纤维。合成纤维是指利用石油、灭然气、煤为原料制成单体，再经聚合反应而生成的高分子化合物最后经拉丝工艺获得的纤维。
2. 人不能消化纤维素的原因
纤维素[(C6H10O5)n]也属于糖类，主要存存于植物体内．如树木的茎主要成分是纤维素，棉花的主要成分也是纤维素。同样是糖类，人可以从食物中摄食淀粉，并在体内将淀粉最终消化成葡萄糖加以吸收利用，但人不能消化纤维素，原因在于人体内没有纤维素酶，不能使纤维素在人体内水解。
3. 几种维生素的生理功能及来源
知识拓展：
1. 食品添加剂：
(1)食品添加剂的界定根据1962年FAO／WHO食品法典委员会(CA 对食品添加剂的定义，食品添加剂是指：有意识地一以少量添加于食品，以改善食品的外观、风味和组织构或贮存性质的非营养物质。
(2)分类根据我国的《食品添加剂使用卫生标准》将其为：防腐剂、抗氧化剂、发色剂、漂白剂、酸味剂、凝剂、疏松剂、增稠剂、消泡剂、甜味剂、着色剂、乳化剂品质改良剂、抗结剂、增昧剂、酶制剂、被膜剂、发泡剂保鲜剂、香料、营养强化剂以及其他添加剂。
2. 认识服装的标签
当你买衣服时，怎样知道服装面料的种类呢?看服装上的标签。服装标签一般包括服装的型号、面料的纤维种类及含量、洗涤熨烫说明等内容。如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用“纯×”或“100％ x”来表示，如“纯棉…‘纯毛”或“100％毛”；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维的含量，如“涤纶20％、棉80％”等。
3. 各种纤维素的燃烧鉴别法
人类为了维持生命和健康，必须摄取食物。食物的成分主要有蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水六大类，通常称为六大基本营养素。
六大营养素的特性：
1．蛋白质
蛋白质是构成细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组织的主要原料。
(1)蛋白质的多样性：蛋白质是由多种氨基酸构成的极为复杂的有机化合物，相对分子质量很大，从几万到几百万。构成氨基酸的基本元素有氢、氧、碳、氮，但不同种类的蛋白质中可能含有其他元素，如血红蛋白。
(2)蛋白质的存在：主要存在于动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角、血液和各种酶中，许多植物(如大豆、花生) 的种子里也含有丰富的蛋白质。
(3)氨基酸在人体内的转化：人体通过食物获得的蛋白质在胃肠道里与水发生反应，生成氨基酸。氨基酸通过肠壁进入血液循环，一部分氨基酸被氧化，生成尿素、二氧化碳和水等排出体外，同时放出热量供人体活动的需要。每克蛋白质完全氧化放出约18kJ的能量。另一部分氨基酸再重新形成人体所需要的各种蛋白质，维持人体的生长发育和组织更新。
(4)蛋白质的功能：
a. 血红蛋白的作用：人体内氧气的传输者，起载体作用。正常呼吸时，在肺部，血红蛋白中血红素的Fe2+与氧结合成为氧合血红蛋白，随着血液流到机体的各个组织和器官，放出氧气，供体内氧化用。同时血红蛋白结合血液中的二氧化碳，携带到肺部呼出。人的呼吸作用就是这样反复进行的过程。血红蛋白+O2→氧合血红蛋白血红蛋白也能与一氧化碳结合，而且结合能力很强，大约是氧气的200～300倍。结合了一氧化碳的血红蛋白很难再与氧气结合，人就会因缺氧而中毒，甚至窒息死亡。
b. 酶的作用：酶是一类重要的蛋白质，是生物催化剂，能催化生物体内的反应。一种酶只能催化一类反应，而且反应一般是在体温和接近中性的条件下进行的。酶的催化具有专一性、高效性的特点。
(5)蛋白质的变性当蛋白质分子受到某些物理因素(如高温、紫外线、超声波、高电压等)和化学因素(如酸、碱、有机溶剂、重金属盐等)的影响时，其结构会被破坏，导致其失去生理活性(称为蛋白质的变性)。如甲醛(防腐剂福尔马林的主要成分)会与蛋白质中反应，使蛋白质分子结构发生变化，从而失去生理活性并发生凝固。
(6)蛋白质与健康
a．蛋白质缺乏成年人：肌肉消瘦、机体免疫力下降、贫血，严重者将发生水肿。成人每天需从食物中摄取60.70g的蛋白质。未成年人：生长发育停滞、贫血、智力发育差、视觉差。。青少年每天需从食物中摄取75—90g的蛋白质。
b．蛋白质过量蛋白质在体内不能储存，多了机体无法吸收，过量摄入蛋白质，将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至死亡。
2．糖类
(1)糖类的组成糖类是人类食物的重要成分，由C、H、O三种元素组成，又称碳水化合物。
(2)糖类的生理功能为机体活动提供能量，糖类所提供的能量占人类食物所提供的总能量的60％～70％；构成机体的重要物质；调节食品风味；维持大脑功能必需的能量；调节脂肪代谢；提供膳食纤维。
(3)食物中的糖类分成两类：人可以吸收利用的有效糖类如单糖，多糖，双糖和人不能消化的无效糖类如纤维素。
(4)常见的糖类物质
a. 淀粉：它是绿色植物光合作用的产物，化学式为（C6H10O5）n。
| 存在 | 植物种子或块茎中，如水稻，小麦，马铃薯等 |
| 消化 | 食物淀粉在人体内经酶的作用，与水作用最终变成葡萄糖，然后再被人体吸收 |
| 检验 | 淀粉遇到碘单质（常用碘水或碘酒做试验）会变蓝色，以此检验淀粉的存在 |
葡萄糖的化学式为C6H12O5。葡萄糖经过肠壁吸收进入血液成为血液，输送到人体的各个组织和器官，为人体组织提能量．又在酶的作用下，转变为糖原贮藏在肝脏和肌肉中。在人体组织里，葡萄糖在酶的作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量，机体活动和维持恒定体温的需耍。
注意:葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成红色氧化亚铜沉淀．医疗上用此反应原理检验血糖。
c.蔗糖
| 存在 | 贮藏在某些植物(如甘蔗、甜菜等)中，化学式为C12H22O11 |
| 用途 | 日常生活中常用的白糖、冰糖和红糖的主要成分就是蔗糖，它是食品中常用的甜味剂 |
(5)糖类与健康
人体中缺乏糖类会导敛全身无力、头帚、心悸、脑功能障碍等，低血糖严重者会导致昏迷。因为葡萄糖不经过转化即可为人体吸收，所以低血糖患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方法迅速补允营养，时间允许时可以服用蔗糖水临水临时代替。当糖类过多时，人体组织吸收不了，就会转化成脂肪储存于体内，使人过于肥胖而诱发各种疾病，如高血脂、冠心病等。
3．油脂
(1)油脂的分布在常温下，植物油脂呈液态，如花生油、豆油等；动物油脂呈固态，如牛油等。
(2)功能：油脂是重要的供能物质，每克油脂在人体内完全氧化时放出约39kJ的能量，比糖类多一倍以上，因此它是重要的供能物质。在正常情况下，每人每日需摄人50～60g油脂，它供给人体每日所需能量的 20％～25％。
(3)油脂与健康
一般成人体内贮存的脂肪约占人体质量的10％～20％，它是维持生命活动的备用能源。当人进食量小、摄入食物的能量小足以支付机体消牦的能量时，就要消耗自身的脂肪来满足机体的需要，此时人就会消瘦。但是过多地摄入油脂容易诱发心脑血管疾病、肥胖症，还会诱发高血压、糖尿病等。
4. 维生素
| 种类 | 维生素有20多种，多数在人体内小能合成，需要从食物中摄取 |
| 存在 | 水果、蔬菜、种了食物、动物肝脏、鱼类、鱼肝油、蛋类、牛奶等均含丰富的维生素 |
| 功能 | 调节新陈代谢，预防疾病，维持身体健康。如维生素C有防癌作用，它能促进人体生长发育，增强对疾病的抵抗力 |
| 缺乏的后果 | 缺乏某种维生素会使人患病。如：缺乏维生素A，会引起夜盲症；缺乏维生素C，会引起坏血病；缺乏维生素B，会引起皮炎、贫血、肌肉萎缩等；缺乏维生素D，会使青少年发育不良而得佝偻病，老年人会发生骨质疏松 |
注意：维生素并非“多多益姜”
维牛素A超量摄入的副作用：导致中毒，急性中毒表现为头晕、嗜睡、头痛、呕叶、腹泻等症状。超量服用维生素B。在200mg以上，将会产生药物依赖，严重者能出现步态不稳、手足麻木等。
维生素C如果每次服用超过1g时，就可能为病毒提供养料，可谓得不偿失，还可能导致腹痛、腹泻、尿频，影响儿童生长发育、影响孕妇的胎儿发育，甚至患先天性坏血病等。
维生素D长期超量服用在1800mg后，就会出现生长停滞，影响儿童生长发育。
维生素E每日用量400～800mg后，可引起视力模糊，乳腺肿大，头痛，头晕，恶心等。长期服用超过800mg，将改变分泌代谢，免疫功能下降等。
5．无机盐
(1)人体内无机盐的作用无机盐是人体内的营养元素之一，含量虽少但对正常生理活动有重要影响。主要有以下作用：为构成人体组织的重要成分；维持机体的渗透压和体液酸碱平衡；维持神经细胞兴奋性；构成酶的成分或激活酶的活性；参与体内物质代谢等。
(2)人体内无机盐的获取及缺乏症机体在新陈代谢过程中，随时都有一定量的矿物质以不同的途径排出体外，如汗液、尿液，因此必须及时适量补充。矿物质在食物和水中广泛存在，一般不易引起缺乏。不同的生理状况和不同的地理环境或其他特殊件会引起某些元素的缺乏或过量，导致诸如克山病、骨节病等地方病的发生。
6．水
(1)水在人体内的作用水在人体中的功能是维持细胞状态，增强代谢能，调节血液的正常循环，溶解营养素，使之易于吸收和运输；水还能帮助机体排泄废弃物，散发热量，调节体温，并使血液保持酸碱平衡；水在食物消化、促进血液循环、润滑关节和各内脏器官保持它们正常的生理机能中起着重要作用；人体内的水还能使体内器官减缓震荡。
(2)人体内水的流失和获取途径
a．人体内水的流失途径：排尿、呼吸、体表排汗排粪。
b．人体内水的获取途径：饮水、食物、体内物代谢。
c．如果身体摄入水分不足，开始时人体可通过节机体减少水分的排出量，保持机体水平衡，但严重不足时，自身就无法控制了。当体内水分减少达体重的2％时，身体可因脱水而造成代谢障碍；减少7％—14% 时，出现严重的脱水症状；减少15％以上，即有生命危险。
知识点拨：
1. 纤维和纤维素：
很多学生常常存在一个认识上的误区，认为“纤维：纤维素”，其实这是两个不同的概念。纤维素是指一种特定的化学物质。纤维素通常为白色、无臭、无味、不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂，其化学式为 (C6H10O5)n，属于多糖物质。纤维素广泛存在于自然界的植物体中，木材中有一半是纤维素，棉花是自然界中较纯粹的纤维素，脱脂棉和滤纸差不多是纯粹的纤维素纤维是指细而柔软的一类物质，分为天然纤维和化学纤维：天然纤维有植物纤维、动物纤维和矿物纤维化学纤维分为人造纤维和合成纤维。人造纤维是指利用含有纤维素的原料经化学处理和机械加工而制成的纤维。合成纤维是指利用石油、灭然气、煤为原料制成单体，再经聚合反应而生成的高分子化合物最后经拉丝工艺获得的纤维。
2. 人不能消化纤维素的原因
纤维素[(C6H10O5)n]也属于糖类，主要存存于植物体内．如树木的茎主要成分是纤维素，棉花的主要成分也是纤维素。同样是糖类，人可以从食物中摄食淀粉，并在体内将淀粉最终消化成葡萄糖加以吸收利用，但人不能消化纤维素，原因在于人体内没有纤维素酶，不能使纤维素在人体内水解。
3. 几种维生素的生理功能及来源
| 维生素A (视黄醇) | 促进人体的生长发育和防止角膜炎、夜盲症等疾病 | 鱼肝油、绿色蔬菜 |
| 维生素B1 (硫胺素) | 促进人体发育，帮助消化，防止脚气病、神经炎，可治疗皮肤病 | 酵母、谷类、肝、豆类、瘦肉 |
| 维生索B2 (核黄索) | 可防治口角炎、皮肤炎、舌炎等，能参与体内生物氧化作用 | 酵母、肝、蛋、蔬菜 |
| 维生素C (抗坏血酸) | 降低毛细血管的脆性，促进外伤的愈合，并能增强机体的抵抗力，促进胆固醇代谢 | 新鲜蔬菜和水果 |
| 维生素D (抗佝偻病) | 可预防佝偻病、软骨病和小儿出齿迟，牙齿不健全等疾病，能调节Ca、P 代谢 | 鱼肝油、蛋黄、乳类、酵母 |
| 维生素E (生育酚) | 对防止记忆力减退、抗机体早衰、预防不育症和习惯。降流产有一定作用 | 鸡蛋、肉、肝、鱼、植物油 |
知识拓展：
1. 食品添加剂：
(1)食品添加剂的界定根据1962年FAO／WHO食品法典委员会(CA 对食品添加剂的定义，食品添加剂是指：有意识地一以少量添加于食品，以改善食品的外观、风味和组织构或贮存性质的非营养物质。
(2)分类根据我国的《食品添加剂使用卫生标准》将其为：防腐剂、抗氧化剂、发色剂、漂白剂、酸味剂、凝剂、疏松剂、增稠剂、消泡剂、甜味剂、着色剂、乳化剂品质改良剂、抗结剂、增昧剂、酶制剂、被膜剂、发泡剂保鲜剂、香料、营养强化剂以及其他添加剂。
2. 认识服装的标签
当你买衣服时，怎样知道服装面料的种类呢?看服装上的标签。服装标签一般包括服装的型号、面料的纤维种类及含量、洗涤熨烫说明等内容。如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用“纯×”或“100％ x”来表示，如“纯棉…‘纯毛”或“100％毛”；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维的含量，如“涤纶20％、棉80％”等。
3. 各种纤维素的燃烧鉴别法
| 织物 | 现象 |
| 尼龙 | 易燃，燃烧时有臭味，有火焰，余烬为灰褐色 |
| 涤纶 | 近火焰即熔缩，燃烧时边熔化边冒黑烟，燃烧后呈黑褐色块状．可压碎 |
| 腈纶 | 近火时先收缩，后燃烧，冒黑烟，有臭味，余烬呈黑色圆球 |
| 棉布 | 易燃烧，燃烧时无异味，余烬呈灰白色 |
| 羊毛 | 燃烧时发泡，有火焰，有烧焦羽毛的气味，余烬呈黑褐色 |
| 丝绸 | 燃烧缓慢，有臭味，余烬为黑色小球，容易压碎 |
新能源:
在合理开发、综合利用化石能源的同时，积极开发氢能、核能．太阳能、生物质能(沼气)、风能、水能、地热能、潮汐能等新型能源，以应对能源危机，减轻环境污染，促进社全可持续发展.
沼气与天然气的区别：
沼气和天然气的主要成分一样，都是CH4，但沼气并不是天然气。天然气是化石能源，属于不可再生能源，沼气是可再生能源。
节能:
(1)解决人类能源短缺的途径
①节约能源；
②开发利用新能源，
(2)节约能源的途径
①充分燃烧燃料：如使煤粉碎或气化后燃烧；
②充分利用热能：如综合利用；
③变废物为能源：如沼气。
(3)节能标志
中国节能标志由“energy”的第一个字母e构成一个圆形图案，中间包含了一个变形的汉字“节”．寓意为 “节能”。缺口的外圆又构成“China”的第1个字母 “C”．“节”的上半部分简化成一段古长城的形状，与下半部构成一个烽火台的图案，一起象征着中国。“节” 的下部又是“能”的汉语拼音第1个字母“N”，整个图案中包含了中英文，有利于与国际接轨。
可燃冰:
可燃冰是甲烷水合物，外观像冰。它由甲烷分子和水分子组成，还含有少量二氧化碳等其他气体。可燃冰在低温高压条件下形成，1体积可燃冰可储载100 一200倍体积的甲烷气体，具有能量高、热值大等优点。目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2 倍，它将成为替代化石燃料的新能源。但是，可燃冰埋藏于海底的岩石中，目前开采在技术上还存在很大困难。如果在开采时甲烷气体大量泄漏到大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。
燃料电池:
燃料电池是一种化学电池，它将物质发生化学反应时释放出的能量直接转变为电能。燃料电池与普通化学电池不一样，它工作时需要外界连续地向其供给燃料和氧化剂。正是由于它是把燃料进行化学反应释放出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池-- 燃料电池在结构上与蓄电池相似，由正极、负极和电解液组成．两极多是由钦、镍等惰性微孔材料制成，它们确利于气体燃料及空气或氧气通过，但不参与化学反应。以氢氧燃料电池为例，电池工作时，从负极将氢气输送进去，从正极将氧气输送进去，氢气和氧气在电池内部发生电化学反应，使燃料的化学能转变为电能。除了氢气，甲烷、煤气等也可作为燃料电池的燃料。目前。已研制成功铝空气燃料电池，它是用纯铝作负极，空气作正极，铝空气电池可以代替汽油提供汽车动力，这种电池还能用于收音机、照明设备、野营炊具、野外作业工具等。燃料电池具有能量转化率高，对环境污染小，工作时安静且无机械磨损等许多优点，在汽车、通信等许多方面得到了应用。
氢能源循环体系:
下图是一种最理想的氧能源循环体系，太阳能和水是用之不竭的，而且价格低廉。极需研究的是寻找合适的光分解催化剂，它能在光照下使水的分解速率加快。当然，氢发电机的反应器和燃料电池也是需要研究的领域。实现这一良性循环．将使人类可以各取所需地消耗电能。
太阳能的利用方式:
日前太阳能的利用方式是光热转换和光电转换两种方式。
(1)光热转换方式
太阳能的热利用是通过集热器进行光热转化的，集热器也就是太阳能热水器。它的板芯由涂了吸热材料的铜片制成，封装存玻璃钢外壳中。铜片只是导热体，进行光热转化的是吸热涂层，这是特殊的有机高分子化合物。封装材料也很讲究，既要有高透光率，又要有良好的绝热性：随涂层、材料、封装技术和热水器的结构设计等不同，终端使用温岌较低的在200℃以下，可供生活热水、取暖等；中等温在存200～800℃之间，可供烹调、工业用热等；高温的可达800℃以上。可以供发电站使用。20世纪70年代石油危机之后，这类热水器曾有蓬勃发展，特别是在美国、以色列、日本、澳人利亚等国家，安装家用太阳能热水器的件它很多 (1()％～35％)。20世纪80年在美国已建成若干示范性的太阳能热发电站，用特殊的抛物面反光镜聚集热量获得高温蒸汽送到发电机进行发电。
(2)光电转换方式
太阳能也可通过光电池直接变成电能，这就是太阳能电池。其具有安全可靠、无噪、无污染、：不需燃料、无需架设输电网、规模可大叫可小等优点，但需要占用较大的面积。因此比较适合阳光充足的边远地区的农牧民或边防部队使用。已有使用价值的光电池种类不少．如多晶硅(Si蜥)、单晶硅(掺入少量硼、砷)、碲化镉 (cdTe)、础化铜钢(culnSe)等都是制造光电池的半导体材料，它们能吸收光子使电子定向流动而形成电流光电池应用范围很广，大的可用于微波中继站、卫星地面站、农村电话系统，小的可用于太阳能手表、太阳能计算器、太阳能充电器等，这些产品已有广大市场。
有关能源的几种常见概念：
（1）一级和二级能源
一级能源是直接开采或直接被利用的能源．如煤、石油、天然气、水能等
二级能源是由一级能源转化产生的能源，如水电、火电、酒精等汽油、柴油等石油产品都是由石油分馏产生的，因此属于二级能源
（2）绿色能源和清洁能源
绿色能是指对环境无影或影响很小的能源：如：电能、光能、潮汐能、氢能等
清洁能源是指使用时不产生污染环境的物质，但产物排放过多会对环境有影响的能源，如乙醇、甲烷等燃料燃烧产生的CO2，空气中CO2过多会产生温室效应
（3）可再生能源和不可再生能源
通过大自燃的循环可不断转化的能源称为可再生能源。如水能、氢能、乙醇等，要通过几百万年才能形成的能源、用一点少一点，这样的能源称为不可再生能源．如化石燃料
（4）化学能、物理能、核能
化学能：通过化学反应中获得的能量，如化石燃料和其他燃料燃烧产生的能量。
物理能：不通过化学反应直接获得的能量．如水能、地热能、潮汐能、风能。
核能：通过原子核变化获得的能量，如原子弹、氢弹爆炸释放的能量，核反应堆中产生的能量。
在合理开发、综合利用化石能源的同时，积极开发氢能、核能．太阳能、生物质能(沼气)、风能、水能、地热能、潮汐能等新型能源，以应对能源危机，减轻环境污染，促进社全可持续发展.
几种常见的新能源:
(1)车用乙醇汽油
将乙醇液体中含有的水进一步除去，再添加适量的变性剂可形成变性燃料乙醇，将其与汽油以一定的比例混合形成乙醇汽油。酒精中不含氮、硫等元素，因此它完全燃烧后排放的尾气中污染物少，有利于保护环境，所以乙醇汽油是较清浩的能源。掺有10％乙醇的汽油燃烧可使CO排放量减少30％，碳氢化合物排放量减少10％，这种燃料不仅可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染，还可以促进农业生产。目前在我国的一城市正在逐步推广使用乙醇汽油。
(2)氢能
①氢气作为未来理想能源的优点
a．氢气的来源广泛，可以由水制得。
b．氢气燃烧的热值比化石燃料高(如下图)．大约是汽油热值的二倍。
c．最突出的优点是燃烧产物是水，不污染环境因此氢能源具有广阔的开发前景。
②氢气的性质
a．氢气的物理性质：通常情况下，氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度是0.089g/L，比空气密度小，是最轻的气体。
b．氢气的化学性质：氢气的可燃性：纯净的氢气在空气中能安静地燃烧，这个反应的化学方程式为2H2+O2
2H2O，现象为：产生淡监色火焰，放山热量氢气的还原性：氢气在加热条下，能跟某些金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的O，因此，氢气具有还原性，即能使金属的氧化物失去O而还原为金属，氢气是一种重要的还原剂。
如氢气还原氧化铜：H2+CuO
Cu+H2O
现象：黑色固体粉末逐渐变为红色，试管内壁有水珠产生。
③氢能源的开发
a. 电解水的方法：消耗电量太多，成本高，不经济，不能大规模地制取氢气。
b. 理想的制氢方法：寻找合适的光分解催化剂，使水在太阳光的照射下分解产生氢气、
④氢气的储存：由于氢气是一种易燃易爆的气体，难液化，储存和运输不方便也不安全。如何储存氢气是氢能源开发研究的又一关键问题。目前，人们发现某些金属合金如Ti—Fe、Ti—Mn、La—Ni等具有储氢功能。其中La—Ni合金在常温、0.152MPa下就能放出氢气，已用于氢能汽车和燃料电池中氢气的储存，新型储氢型合金材料的研制和实际应用对氢能源开发具有重要意义
(3)生物质能
指太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽用之不竭，是一种可再生能源。通常包括木材，森林废弃物，农业废弃物，水生植物，油料植物，工业有机废弃物，动物粪便等。具有可再生性、低污染性、分布广泛、总量丰富等特性。
①沼气是有机物质在厌氧条件下经过微生物发酵而生成的一种可燃性气体，其主要成分是CH4。
②沼气的制取
把秸秆、杂草、人类粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可以产生甲烷。如图：
③发展沼气的意义：解决农村生活的燃料问题，提高农家肥的肥效。减少污染物的排放，保护环境。
(4)其他的新能源
随着社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已经不能满足人类的需求。目前，人们正在开发和利用的新能源有太阳能、核能、风能、水能、地热能和潮汐能等。
①太阳能：地球上最根本的能源是太阳能。太阳能的利用一是通过集热器进行光热转换，如太阳能热水器．二是通过光电池直接转化为电能，如太阳能电池
②核能：来源于原子核的变化，这类变化叫核反应。核反应过程中由于原子核的变化，而伴随着巨大的能量变化，所以核能也叫原子能。
③风能：利用风力进行发电、扬帆助航等技术，也是一种可以再生的清洁能源
④地热能：地壳深处的温度比地面高得多，利用地下热量也时进行发电
⑤海洋能：在地球与长阳、月亮等的相互作用下海水不停地运动。站在海滩上，可以看到滚滚海浪，在其中蕴藏着潮汐能、波浪能、温差能，这些能量总称海洋能。
沼气与天然气的区别：
沼气和天然气的主要成分一样，都是CH4，但沼气并不是天然气。天然气是化石能源，属于不可再生能源，沼气是可再生能源。
节能:
(1)解决人类能源短缺的途径
①节约能源；
②开发利用新能源，
(2)节约能源的途径
①充分燃烧燃料：如使煤粉碎或气化后燃烧；
②充分利用热能：如综合利用；
③变废物为能源：如沼气。
(3)节能标志
中国节能标志由“energy”的第一个字母e构成一个圆形图案，中间包含了一个变形的汉字“节”．寓意为 “节能”。缺口的外圆又构成“China”的第1个字母 “C”．“节”的上半部分简化成一段古长城的形状，与下半部构成一个烽火台的图案，一起象征着中国。“节” 的下部又是“能”的汉语拼音第1个字母“N”，整个图案中包含了中英文，有利于与国际接轨。
可燃冰:
可燃冰是甲烷水合物，外观像冰。它由甲烷分子和水分子组成，还含有少量二氧化碳等其他气体。可燃冰在低温高压条件下形成，1体积可燃冰可储载100 一200倍体积的甲烷气体，具有能量高、热值大等优点。目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2 倍，它将成为替代化石燃料的新能源。但是，可燃冰埋藏于海底的岩石中，目前开采在技术上还存在很大困难。如果在开采时甲烷气体大量泄漏到大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。
燃料电池:
燃料电池是一种化学电池，它将物质发生化学反应时释放出的能量直接转变为电能。燃料电池与普通化学电池不一样，它工作时需要外界连续地向其供给燃料和氧化剂。正是由于它是把燃料进行化学反应释放出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池-- 燃料电池在结构上与蓄电池相似，由正极、负极和电解液组成．两极多是由钦、镍等惰性微孔材料制成，它们确利于气体燃料及空气或氧气通过，但不参与化学反应。以氢氧燃料电池为例，电池工作时，从负极将氢气输送进去，从正极将氧气输送进去，氢气和氧气在电池内部发生电化学反应，使燃料的化学能转变为电能。除了氢气，甲烷、煤气等也可作为燃料电池的燃料。目前。已研制成功铝空气燃料电池，它是用纯铝作负极，空气作正极，铝空气电池可以代替汽油提供汽车动力，这种电池还能用于收音机、照明设备、野营炊具、野外作业工具等。燃料电池具有能量转化率高，对环境污染小，工作时安静且无机械磨损等许多优点，在汽车、通信等许多方面得到了应用。
氢能源循环体系:
下图是一种最理想的氧能源循环体系，太阳能和水是用之不竭的，而且价格低廉。极需研究的是寻找合适的光分解催化剂，它能在光照下使水的分解速率加快。当然，氢发电机的反应器和燃料电池也是需要研究的领域。实现这一良性循环．将使人类可以各取所需地消耗电能。
太阳能的利用方式:
日前太阳能的利用方式是光热转换和光电转换两种方式。
(1)光热转换方式
太阳能的热利用是通过集热器进行光热转化的，集热器也就是太阳能热水器。它的板芯由涂了吸热材料的铜片制成，封装存玻璃钢外壳中。铜片只是导热体，进行光热转化的是吸热涂层，这是特殊的有机高分子化合物。封装材料也很讲究，既要有高透光率，又要有良好的绝热性：随涂层、材料、封装技术和热水器的结构设计等不同，终端使用温岌较低的在200℃以下，可供生活热水、取暖等；中等温在存200～800℃之间，可供烹调、工业用热等；高温的可达800℃以上。可以供发电站使用。20世纪70年代石油危机之后，这类热水器曾有蓬勃发展，特别是在美国、以色列、日本、澳人利亚等国家，安装家用太阳能热水器的件它很多 (1()％～35％)。20世纪80年在美国已建成若干示范性的太阳能热发电站，用特殊的抛物面反光镜聚集热量获得高温蒸汽送到发电机进行发电。
(2)光电转换方式
太阳能也可通过光电池直接变成电能，这就是太阳能电池。其具有安全可靠、无噪、无污染、：不需燃料、无需架设输电网、规模可大叫可小等优点，但需要占用较大的面积。因此比较适合阳光充足的边远地区的农牧民或边防部队使用。已有使用价值的光电池种类不少．如多晶硅(Si蜥)、单晶硅(掺入少量硼、砷)、碲化镉 (cdTe)、础化铜钢(culnSe)等都是制造光电池的半导体材料，它们能吸收光子使电子定向流动而形成电流光电池应用范围很广，大的可用于微波中继站、卫星地面站、农村电话系统，小的可用于太阳能手表、太阳能计算器、太阳能充电器等，这些产品已有广大市场。
有关能源的几种常见概念：
（1）一级和二级能源
一级能源是直接开采或直接被利用的能源．如煤、石油、天然气、水能等
二级能源是由一级能源转化产生的能源，如水电、火电、酒精等汽油、柴油等石油产品都是由石油分馏产生的，因此属于二级能源
（2）绿色能源和清洁能源
绿色能是指对环境无影或影响很小的能源：如：电能、光能、潮汐能、氢能等
清洁能源是指使用时不产生污染环境的物质，但产物排放过多会对环境有影响的能源，如乙醇、甲烷等燃料燃烧产生的CO2，空气中CO2过多会产生温室效应
（3）可再生能源和不可再生能源
通过大自燃的循环可不断转化的能源称为可再生能源。如水能、氢能、乙醇等，要通过几百万年才能形成的能源、用一点少一点，这样的能源称为不可再生能源．如化石燃料
（4）化学能、物理能、核能
化学能：通过化学反应中获得的能量，如化石燃料和其他燃料燃烧产生的能量。
物理能：不通过化学反应直接获得的能量．如水能、地热能、潮汐能、风能。
核能：通过原子核变化获得的能量，如原子弹、氢弹爆炸释放的能量，核反应堆中产生的能量。
原子的构成：
原子核的构成：
原子核相对原子来说，体积很小，但质量却很大，原子的质量主要集中在原子核上，电子的质量约为质子质量的
。
质子的质量为：1.6726×10-27kg
中子的质量为：1.6749×10-27kg
构成原子的粒子间的关系:
对原子构成的正确理解:
（1）原子核位于原子中心，绝大多数由质子和中构成 (有一种氢原子的原子核内只含有1个质子，无中子)，体积极小，密度极大，几乎集中了原子的全部质量，核外电子质量很小，可以忽略不计。
（2）每个原子只有一个原子核，核电荷数(核内质子数)的多少，决定了原了的种类。
（3）在原子中：核电荷数二质子数二核外电子数。
（4）原子核内的质子数不一定等干中子数，如钠原子中，质子数为11，中子数为12。
（5）并不是所有的原子中都有中子，如有一种氢原子中就没有中子。
（6）在原子中，由于质子(原子核)与电子所带电荷数相等，且电性相反，因而原子中虽然存在带电的粒子，但原子在整体上不显电性。
核外电子的排布:
①电子层核外电子运动有自己的特点，在含有多个电子的原子里，有的电子通常在离核较近的区域运动，有的电子通常在离核较远的区域运动，科学家形象地将这些区域称为电子层。
②核外电子的分层排布通常用电子层来形象地表示运动着的电子离核远近的不同：离核越近，电子能量越低；离核越远，电子能量越高。电子层数、离核远近、能量高低的关系如下所示：
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
离核远近 近→ 远
能量高低 低→ 高
③核外电子排布的规律了解一些核外电子排布的简单规律对理解原子核外电子排布的情况有很重要的作川，核外电子排布的简单规律主要有：
a.每层上的电子数最多不超过2n2(n为电子层数)，如第一电子层上的电子数可能为1，也可能为2，但最多为2。
b.核外电子排布时先排第一层，排满第一层后，再排第二层，依次类推。
c.最外层上的电子数不超过8;当只有一个电子层时，最外层上的电子数不超过2。
原子的不可再分与原子的结构：
化学变化中原子不会由一种原子变成另外一种原子，即化学变化中原了的种类不变，其原因是化学变化中原子核没有发生变化。如硫燃烧生成了二氧化硫，硫和氧气中分别含有硫原子和氧原子，反应后生成的二氧化硫中仍然含硫原子和氧原子。原子不是最小粒子，只是在化学变化的范围内为“最小粒子”，它还可再分，如原子弹爆炸时的核裂变，就是原子发生了变化。原子尽管很小，但具有一定的构成，是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。
原子核的构成：
原子核相对原子来说，体积很小，但质量却很大，原子的质量主要集中在原子核上，电子的质量约为质子质量的
。质子的质量为：1.6726×10-27kg
中子的质量为：1.6749×10-27kg
构成原子的粒子间的关系:
对原子构成的正确理解:
（1）原子核位于原子中心，绝大多数由质子和中构成 (有一种氢原子的原子核内只含有1个质子，无中子)，体积极小，密度极大，几乎集中了原子的全部质量，核外电子质量很小，可以忽略不计。
（2）每个原子只有一个原子核，核电荷数(核内质子数)的多少，决定了原了的种类。
（3）在原子中：核电荷数二质子数二核外电子数。
（4）原子核内的质子数不一定等干中子数，如钠原子中，质子数为11，中子数为12。
（5）并不是所有的原子中都有中子，如有一种氢原子中就没有中子。
（6）在原子中，由于质子(原子核)与电子所带电荷数相等，且电性相反，因而原子中虽然存在带电的粒子，但原子在整体上不显电性。
核外电子的排布:
①电子层核外电子运动有自己的特点，在含有多个电子的原子里，有的电子通常在离核较近的区域运动，有的电子通常在离核较远的区域运动，科学家形象地将这些区域称为电子层。
②核外电子的分层排布通常用电子层来形象地表示运动着的电子离核远近的不同：离核越近，电子能量越低；离核越远，电子能量越高。电子层数、离核远近、能量高低的关系如下所示：
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
离核远近 近→ 远
能量高低 低→ 高
③核外电子排布的规律了解一些核外电子排布的简单规律对理解原子核外电子排布的情况有很重要的作川，核外电子排布的简单规律主要有：
a.每层上的电子数最多不超过2n2(n为电子层数)，如第一电子层上的电子数可能为1，也可能为2，但最多为2。
b.核外电子排布时先排第一层，排满第一层后，再排第二层，依次类推。
c.最外层上的电子数不超过8;当只有一个电子层时，最外层上的电子数不超过2。
原子的不可再分与原子的结构：
化学变化中原子不会由一种原子变成另外一种原子，即化学变化中原了的种类不变，其原因是化学变化中原子核没有发生变化。如硫燃烧生成了二氧化硫，硫和氧气中分别含有硫原子和氧原子，反应后生成的二氧化硫中仍然含硫原子和氧原子。原子不是最小粒子，只是在化学变化的范围内为“最小粒子”，它还可再分，如原子弹爆炸时的核裂变，就是原子发生了变化。原子尽管很小，但具有一定的构成，是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。
原子结构示意图:
由原子构成的物质：
绝大多数的单质是由原子构成的，如金属单质、稀有气体均是由原子直接构成的，碳、硫、磷等大多数的非金属单质也是由原子直接构成的。
原子的定义：
原子是化学变化中最小的粒子。例如，化学变化中，发生变化的是分子，原子的种类和数目都未发生变化。
对原子的概念可从以下三个方面理解：
①原子是构成物质的基本粒子之一。
②原了也可以保持物质的化学性质，如由原子直接构成的物质的化学性质就由原子保持。
③原子在化学变化中不能再分，是“化学变化中最小的粒子”，脱离化学变化这一条件，原子仍可再分。
原子的性质:
①原子的质量、体积都很小；
②原子在不停地运动；
③原子之间有一定的间隔；
④原子可以构成分子，如一个氧分子是由两个氧原子构成的；也可以直接构成物质，如稀有气体、铁、汞等都是由原子直接构成的；
⑤化学反应中原子不可再分。
原子的表示方法—元素符号:
原子可用元索符号表示：如O既可表示氧元素，也可表示1个氧原子。
分子和原子的联系与区别:
道尔顿的原子模型:
英国自然科学家约翰·道尔顿将古希腊思辨的原子论改造成定量的化学理论，提出了世界上第一个原子的理论模型。他的理论主要有以下四点：
①所有物质都是由非常微小的、不可再分的物质微粒即原子组成
②同种元素的原子的各种性质和质量都相同，不同元素的原子，主要表现为质量的不同
③原子是微小的、不可再分的实心球体
④原子是参加化学变化的最小单位，在化学反应中，原子仅仅是重新排列，而不会被创造或者消失。 虽然，经过后人证实，这是一个失败的理论模型，但道尔顿第一次将原子从哲学带入化学研究中，明确了今后化学家们努力的方向，化学真正从古老的炼金术中摆脱出来，道尔顿也因此被后人誉为“近代化学之父”。
由原子构成的物质：
绝大多数的单质是由原子构成的，如金属单质、稀有气体均是由原子直接构成的，碳、硫、磷等大多数的非金属单质也是由原子直接构成的。
原子的定义：
原子是化学变化中最小的粒子。例如，化学变化中，发生变化的是分子，原子的种类和数目都未发生变化。
对原子的概念可从以下三个方面理解：
①原子是构成物质的基本粒子之一。
②原了也可以保持物质的化学性质，如由原子直接构成的物质的化学性质就由原子保持。
③原子在化学变化中不能再分，是“化学变化中最小的粒子”，脱离化学变化这一条件，原子仍可再分。
原子的性质:
①原子的质量、体积都很小；
②原子在不停地运动；
③原子之间有一定的间隔；
④原子可以构成分子，如一个氧分子是由两个氧原子构成的；也可以直接构成物质，如稀有气体、铁、汞等都是由原子直接构成的；
⑤化学反应中原子不可再分。
原子的表示方法—元素符号:
原子可用元索符号表示：如O既可表示氧元素，也可表示1个氧原子。
分子和原子的联系与区别:
| 项目 | 分子 | 原子 | |
| 不同点 | 本质区别 | 在化学反应中可以分成原子 | 在化学反应中不能再分 |
| 构成物质情况 | 大多数物质由分子构成 | 原子也能直接构成物质，但分子是由原子构成的 | |
| 相同点 | ①质量和体积都很小 ②都在不停地运动 ③粒子间有间隔 ④都是构成物质的粒子 ⑤同种粒子性质相同，不同种粒子性质不同 | ||
| 注意事项 | ①分子是保持物质化学性质的最小粒子 ②原子是化学变化中的最小粒子 ③分子是由原子构成的 ④对于由原子直接构成的物质，原子是保持其化学性质的最小粒子 | ||
| 联系 | 分子是由原子构成的，分子，原子都是构成物质的粒子，它们的关系是 | ||
道尔顿的原子模型:
英国自然科学家约翰·道尔顿将古希腊思辨的原子论改造成定量的化学理论，提出了世界上第一个原子的理论模型。他的理论主要有以下四点：
①所有物质都是由非常微小的、不可再分的物质微粒即原子组成
②同种元素的原子的各种性质和质量都相同，不同元素的原子，主要表现为质量的不同
③原子是微小的、不可再分的实心球体
④原子是参加化学变化的最小单位，在化学反应中，原子仅仅是重新排列，而不会被创造或者消失。 虽然，经过后人证实，这是一个失败的理论模型，但道尔顿第一次将原子从哲学带入化学研究中，明确了今后化学家们努力的方向，化学真正从古老的炼金术中摆脱出来，道尔顿也因此被后人誉为“近代化学之父”。
求化合价：
化合价是元素的一种性质，它只有在元素彼此化合时才表现出来。在化合物中正、负化合价代数和等于零，这是求化合价的准则。
几种求法：
一、由化学式或根式
1．求AmBn化合物中A元素化合价的公式： （B元素的化合价×B的原子个数）/A的原子个数
2．求多元化合物中未知化合价的元素的化合价公式： （已知化合价诸元素价数的代数和）/未知化合价的元素的原子个数
3．根据正、负电荷数判断元素（或原子团）的化合价。 在根式中，正、负化合价总价数的代数和等于根式所带的正、负电荷数。
二、由元素质量比
1．（A元素的相对原子质量×B元素的化合价）/（B元素的相对原子质量×元素的化合价）=A元素的质量比值/B元素的质量比值
2．A元素的质量比值（或百分组成）×A的化合价/A的相对原子质量=B元素的质量比值（或百分比组成）×B的化合价/B相对原子质量
三、由质量比
（B的化合价×A的相对原子质量比值）/（A的化合价×B的相对原子质量比值）=A元素的质量比值/B元素的质量比值
正负代化合价数和为零：
【例1】试确定化合物K2MnO4中Mn元素的化合价。 解析：设化合物中Mn元素化合价为+x价，依化合物中各元素化合价正负代数和为零的原则有2×（+1）+1×（+x）+4×（-2）=0解之得x=6 故K2MnO4中Mn元素化合价为+6价。
电子层结构法
【例2】元素X的原子最外层上有1个电子，元素Y的原子最外层上有6个电子，则X、Y两元素可形成的化合物的化学式为[] A．XYB．X2YC．XY2D．X3Y 解析：本题的关键可以说是首先得确定在形成化合物时，X、Y两元素所表现的化合价。因X最外层上只有1个电子，最高正价为+1价，Y最外层6个电子，离8电子稳定结构尚差2个，故最低负价为-2价，则X、Y所形成化合物分子式为X2Y，应选B。
质量分数法
【例3】某元素的相对原子质量为59，在其氧化物中该元素的质量分数为71%，则它的化合价为[] A．+1B．+2C．+3D．+4 解析：设该元素的氧化物化学式为RxOy 依题意有59x/(59x+16y)*100%=71% 解得x/y=2:3 故化学式为R2O3，R化合价为+3价，选C。
质量守恒定律法
【例4】某金属氧化物与足量的盐酸反应，生成的氯化物与水的分子数之比为2∶3，则该金属的化合价是[] A．+1B．+2C．+3D．+4
解析：设生成的氯化物化学式为RClx，依题意有分子数之比RClx∶H2O=2∶3根据质量守恒定律可知，反应前后各元素的原子种类和数目不变，生成物中H、Cl的原子个数比也应为1：1，故x值为3，则R的化合价为+3价，选C。
相对分子质量法
【例5】某金属元素的氧化物相对分子质量为M，同价态的氯化物相对分子质量为N，则该元素的化合价数值为[]
解析：设该元素化合价为+x价，相对原子质量为MR
(1)如x为奇数时，氧化物化学式为R2Ox，氯化物化学式为RClx，据题意有
2MR+16x=M(1)
MR+35.5x=N(2)
（2）*2－（1）得x的值为x=+(2N-M)/55
(2)x为偶数时，氧化物化学式为Rox/2氯化物化学式为RClx，据题意有 MR+35.5x=N(4) x=+(N-M)/27.5
质量关系法
【例6】相对原子质量为M的金属单质ag与足量的稀硫酸反应，产生bg氢气，则反应中该金属元素的化合价为[]
解析：设金属在反应中化合价为+x价，则金属单质与生成H2有如下关系：
2R～xH2
2M 2x
a b
故应选B。
相关因素讨论法
【例7】某元素M原子最外层电子数少于5，其氧化物化学式为MxOy，氯化物化学式MClz当y∶z=1∶2时，M的化合价可能是[]
A．+1B．+2C．+3D．+4
解析：M的化合价在数值上等于z的值
如y=1z=2（合理） y=2z=4（合理） y=3z=6（与最外层电子数少于5不符） 故应选B、D。
化合价是元素的一种性质，它只有在元素彼此化合时才表现出来。在化合物中正、负化合价代数和等于零，这是求化合价的准则。
几种求法：
一、由化学式或根式
1．求AmBn化合物中A元素化合价的公式： （B元素的化合价×B的原子个数）/A的原子个数
2．求多元化合物中未知化合价的元素的化合价公式： （已知化合价诸元素价数的代数和）/未知化合价的元素的原子个数
3．根据正、负电荷数判断元素（或原子团）的化合价。 在根式中，正、负化合价总价数的代数和等于根式所带的正、负电荷数。
二、由元素质量比
1．（A元素的相对原子质量×B元素的化合价）/（B元素的相对原子质量×元素的化合价）=A元素的质量比值/B元素的质量比值
2．A元素的质量比值（或百分组成）×A的化合价/A的相对原子质量=B元素的质量比值（或百分比组成）×B的化合价/B相对原子质量
三、由质量比
（B的化合价×A的相对原子质量比值）/（A的化合价×B的相对原子质量比值）=A元素的质量比值/B元素的质量比值
正负代化合价数和为零：
【例1】试确定化合物K2MnO4中Mn元素的化合价。 解析：设化合物中Mn元素化合价为+x价，依化合物中各元素化合价正负代数和为零的原则有2×（+1）+1×（+x）+4×（-2）=0解之得x=6 故K2MnO4中Mn元素化合价为+6价。
电子层结构法
【例2】元素X的原子最外层上有1个电子，元素Y的原子最外层上有6个电子，则X、Y两元素可形成的化合物的化学式为[] A．XYB．X2YC．XY2D．X3Y 解析：本题的关键可以说是首先得确定在形成化合物时，X、Y两元素所表现的化合价。因X最外层上只有1个电子，最高正价为+1价，Y最外层6个电子，离8电子稳定结构尚差2个，故最低负价为-2价，则X、Y所形成化合物分子式为X2Y，应选B。
质量分数法
【例3】某元素的相对原子质量为59，在其氧化物中该元素的质量分数为71%，则它的化合价为[] A．+1B．+2C．+3D．+4 解析：设该元素的氧化物化学式为RxOy 依题意有59x/(59x+16y)*100%=71% 解得x/y=2:3 故化学式为R2O3，R化合价为+3价，选C。
质量守恒定律法
【例4】某金属氧化物与足量的盐酸反应，生成的氯化物与水的分子数之比为2∶3，则该金属的化合价是[] A．+1B．+2C．+3D．+4
解析：设生成的氯化物化学式为RClx，依题意有分子数之比RClx∶H2O=2∶3根据质量守恒定律可知，反应前后各元素的原子种类和数目不变，生成物中H、Cl的原子个数比也应为1：1，故x值为3，则R的化合价为+3价，选C。
相对分子质量法
【例5】某金属元素的氧化物相对分子质量为M，同价态的氯化物相对分子质量为N，则该元素的化合价数值为[]
解析：设该元素化合价为+x价，相对原子质量为MR
(1)如x为奇数时，氧化物化学式为R2Ox，氯化物化学式为RClx，据题意有
2MR+16x=M(1)
MR+35.5x=N(2)
（2）*2－（1）得x的值为x=+(2N-M)/55
(2)x为偶数时，氧化物化学式为Rox/2氯化物化学式为RClx，据题意有 MR+35.5x=N(4) x=+(N-M)/27.5
质量关系法
【例6】相对原子质量为M的金属单质ag与足量的稀硫酸反应，产生bg氢气，则反应中该金属元素的化合价为[]
解析：设金属在反应中化合价为+x价，则金属单质与生成H2有如下关系：
2R～xH2
2M 2x
a b
故应选B。
相关因素讨论法
【例7】某元素M原子最外层电子数少于5，其氧化物化学式为MxOy，氯化物化学式MClz当y∶z=1∶2时，M的化合价可能是[]
A．+1B．+2C．+3D．+4
解析：M的化合价在数值上等于z的值
如y=1z=2（合理） y=2z=4（合理） y=3z=6（与最外层电子数少于5不符） 故应选B、D。
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