化学学科知识与教学能力(2023全新升级国家教师资格考试专用教材)

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第一部分化学学科专业知识 数字表示本部分各章内容在2013—2022年考试中考查的总次数第一章化学基本概念第一节 物质的组成、变化和分类（编者注：*3代表该题型考查过3次，下同） 近3年考频：单选题*3|诊断题*1；近10年考频：单选题*6|诊断题*1 ①结合阿伏加德罗常数或化学用语考查原子内的等量关系；②考查题干中的例子属于物理变化还是化学变化；③考查题干中的例子属于纯净物还是混合物或者考查氧化物的相关概念；④通过例子考查胶体的性质。 一、物质的组成（一）原子★★★原子的概念最初是由古希腊哲学家德谟克利特从哲学的角度提出来的。1803年，英国化学家道尔顿提出了原子学说。原子是化学变化中的最小粒子。确切地说，在化学反应中，原子核不变，只有核外电子发生变化。 1.构成原子的微粒及作用 原子（AZX）原子核质子（Z）——决定元素的种类中子（N）在质子数确定后决定原子的种类同位素核外电子——最外层电子数决定元素的化学性质 2.原子内的等量关系 质量数（A）=中子数（N）+质子数（Z） 质子数（Z）=原子序数=核电荷数=核外电子数 AZXn±m中各符号的含义及应用 （1） （2）AZXn+的核外电子数=质子数-阳离子的电荷数=Z-n；AZXn-的核外电子数=质子数+阴离子的电荷数=Z+n。 （二）分子 分子是能够独立存在并保持物质化学性质的最小粒子。 1.分子的种类 分子单原子分子：He、Ne、Ar、Kr等双原子分子：O2、H2、HCl、NO等多原子分子：H2O、P4、H2SO3、C6H12O6等高分子：CH2—CH2、CH2—CHCH—CH2等 2.分子的特点★★ 分子具有以下特点：①分子在不断地运动，如在厨房炒菜，在其他地方可以闻到香味；②分子之间有间隙，如100 mL酒精加100 mL水得到的溶液的体积小于200 mL；③分子的体积和质量都非常小，如1滴水中大约有1.67×1021个水分子；④同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同；⑤分子在化学变化中可以再分。 （三）离子、基、根 1.离子 离子是指带电荷的原子或原子团。其中，带正电荷的离子叫阳离子，如Na+、Al3+等；带负电荷的离子叫阴离子，如Cl-、SO2-4等。原子、分子失去或得到电子，以及电解质的电离均可以生成离子。 2.基 “基”是指分子中失去一个原子或原子团以后剩下的原子团（也可能是单个原子），它是电中性的，通常不能稳定存在，如—NO2（硝基）、—CH3（甲基）、—SO3H（磺酸基）等。 3.根 “根”是指带电的原子团，能够稳定存在，如NO-2（亚硝酸根离子）、HSO-3（亚硫酸氢根离子），它们各带一个单位的负电荷。“根”与“基”的区别在于是否带电荷。 （四）元素、核素、同位素、同素异形体 1.元素、核素、同位素、同素异形体之间的比较（见表1-1-1）★★ 表1-1-1元素、核素、同位素、同素异形体之间的比较 项目元素核素同位素同素异形体本质质子数（即核电荷数）相同的一类原子的统称具有一定数目的质子和一定数目的中子的原子质子数相同、中子数不同的核素同种元素形成的不同单质范畴同类原子，存在游离态和化合态两种形式原子原子单质特性只有种类，没有个数化学反应中最小的微粒由同位素各自组成的单质，化学性质相同，物理性质不完全相同由同一种元素组成，可独立存在决定 因素质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构举例H、C、O三种元素11H、21H、31H三种核素23492U、23592U、23892U互为同位素石墨与金刚石2.元素、核素、同位素、同素异形体之间的联系（见图1-1-1） 图1-1-1元素、核素、同位素、同素异形体之间的联系 二、物质的变化★★ 物理变化与化学变化的区别与联系见表1-1-2。 表1-1-2物理变化与化学变化的区别与联系 类别物理变化化学变化区别微观（本质）无新分子生成有新分子生成，旧键断裂、同时新键形成宏观没有新物质生成的变化有新物质生成的变化区别特征物质的形状、状态改变吸热或放热、发光、变色、生成气体、产生沉淀等实例水的三态转化、石油的分馏、用CCl4萃取碘水中的碘等铁钉生锈、白磷自燃、石油裂化、煤干馏等联系①化学变化和物理变化往往同时发生，例如，点燃蜡烛时，石蜡受热熔化是物理变化，石蜡燃烧生成CO2和H2O是化学变化。 ②化学变化中一定发生物理变化，物理变化中不一定发生化学变化。 ③物理变化过程中可能发生化学键的断裂或者化学键的生成，如NaCl晶体熔化，就是破坏NaCl晶体中的离子键；而液态NaCl降温变成晶体时，又形成了离子键与组成、性质的关系组成、结构决定性质，性质反映组成、结构；性质决定变化，变化反映性质 （2022上）下列分析正确的是（）。 A. “粉骨碎身全不怕，要留清白在人间”只发生了物理变化 B. “日照澄洲江雾开”所描述的自然现象中有丁达尔效应存在 C. “日照香炉生紫烟”中的“紫烟”是指香炉中香烛燃烧产生的烟 D. “绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，在酿酒过程中，葡萄糖主要发生了水解反应 【答案】B。解析：“要留清白在人间”描述的是碳酸钙的分解反应，反应中有新物质生成，属于化学变化，A项错误。 “日照澄洲江雾开”中，雾属于胶体，可见光通过胶体时能产生丁达尔效应，B项正确。 “日照香炉生紫烟”中的“香炉”是指庐山的香炉峰而不是日常生活中的香炉。“紫烟”是指瀑布飞泻、水汽蒸腾，在阳光照耀下，仿佛在形似香炉的香炉峰上冉冉升起了团团紫烟，C项错误。 葡萄糖属于单糖，不能发生水解反应。在酿酒过程中，葡萄糖主要发生了还原反应，D项错误。 物理变化和化学变化的判断方法 三、物质的分类（一）物质的初步分类按物质的组成，物质可以分为纯净物和混合物，具体分类如图1-1-2所示。 图1-1-2物质的初步分类 （二）有关物质类别间的比较和联系 1.纯净物和混合物（见表1-1-3） 表1-1-3纯净物和混合物的比较 项目纯净物混合物宏观区别由同种物质组成由两种或两种以上的物质混合而成微观区别由同种分子构成（由分子构成的物质）由两种或两种以上的分子构成（由分子构成的物质）特征具有固定的组成，有相应固定的性质无固定的组成和物理性质；各成分保持各自原有的性质所含元素含一种元素，如O2、N2等（单质）；含多种元素，如KClO3等（化合物）含多种元素，如合金；含一种元素，多种单质，如O2和O3、白磷和红磷的混合物等实例氧气、冰水混合物、氯酸钾空气、海水联系纯净物不同种物质简单混合分离、提纯混合物2.单质 由同种元素组成的纯净物称为单质，单质可分为金属单质、非金属单质和稀有气体三大类。 金属单质一般具有金属光泽，可以导电、导热，固态时有延展性；在化学反应中一般作还原剂。金属晶体内含有自由电子。在自然界中，少数金属如金、银、铂等以游离态形式存在；绝大多数金属以化合态形式存在，如氧化物、硫化物、氯化物、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐等。 2023国家教师资格考试专用教材·化学学科知识与教学能力（初级中学）是中公教育教师资格考试研发团队在深入研究历年教师资格考试化学学科知识与教学能力（初级中学）真题及考试大纲的基础上，精心编写而成。 （一）研发力量雄厚 本书是由中公教育教师资格考试研发团队，在多年教师资格考试研究的基础上，推出的紧跟考情、实用性强的教师资格考试辅导图书。 （二）契合考试大纲 本书依据考试大纲编写，紧随考试形式变化，分析命题规律，优化图书内容，将真题和考点紧密结合起来。 （三）图书体系完备 本书整体使用双色设计，详细讲解重难点，层次分明。并在正文部分穿插经典真题、敲黑板、考点补充、知识启迪、易错提示、强化练习等板块，对教材要点进行必要的拓展延伸，便于考生巩固提高。 本书配有图书专属精讲课，扫描封二二维码即可领取。