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表面处理基础知识 第一节 化学知识 自然界的一切物质都在不断地运动变化着，研究自然变化规律的科学统称为自然科学。自然变化包括物理变化、化学变化，研究物理变化的科学叫物理学；研究化学变化规律的科学叫化学。 化学研究的内容是：物质的组成和性质，物质的变化及物质变化时发生的现象。如：CrO3+H2O=H2CrO4+Q(放热) 一、物质的组成 物质大多是由分子组成，分子是物质中能够单独存在的并有着这一物质一切化学特性的基本微粒。而分子又是由更小的微粒――原子组成的，原子是物质进行化学反应的最小微粒。一部分物质是由原子直接组成的，如铁是由许多铁原子互相结合组成的，各种金属都是这样的。原子是由原子核和电子组成的，原子核是带正电荷的微粒而电子是带负电荷的微粒，原子核所带正电荷的数值（即核电荷数）跟核外电子所带负电荷的数值相等，所以整个原子是电中性的。原子的体积很小，原子核的体积更小，它只是原子体积的几千亿分之一。在原子里原子核在原子的中心，电子在原子核外作高速旋转。由于原子核带正电，核外电子带负电，他们之间相互吸引；又由于核外电子的高速旋转而与原子核产生相互排斥。原子就是原子核和电子既吸引又排斥的对立统一体。原子的组成可概括如下： 原子由原子核和电子组成，而原子核是由带一个单位正电荷的质子和不带电的中子组成，电子带一个单位的负电荷。质子数=电子数=核电荷数 质子数+中子数=原子量 几种原子的组成 原子 原子量 质子 中子 电子 氢 碳 氧 钠 硫 铁 1 12 16 23 32 56 1 6 8 11 16 26 6 8 12 16 30 1 6 8 11 16 26 二、元素、元素符号和原子量 1.元素：具有相同的核电荷数（即质子数）的同一种原子总称为元素。 2.元素符号：为了方便在化学上各种元素都用不同的符号来表示，这种符号叫元素符号。如氧---O 铁---Fe 铜---Cu 3.原子量：原子的重量很小，如一个碳原子重量为1.994×10-23克。这样的数值使用和书写都不方便。为了使用方便，用专用单位来表示原子重量，国际上用碳单位来表示原子重量。一个碳单位等于碳原子重量的十二分之一。用碳单位表示的一个原子的重量叫做原子量。 常用元素的元素符号及原子量： 名称 符号 原子量 化合价 名称 符号 原子量 化合价 氢 硼 碳 氮 氧 钠 铝 氯 H B C N O Na Al Cl 1.008 10.81 12.011 14.0067 15.9994 22.9898 26.9815 35.457 +1 +3 +2 +4 +3 +5 -2 +1 +3 -1 +1 +3 +5 +7 钛 铬 锰 铁 镍 铜 锌 硫 Ti Cr Mn Fe Ni Cu Zn S 47.90 52.010 54.938 55.847 58.71 63.546 65.38 32.066 +3 +4 +2 +3 +6 +2 +3 +4 +6 +7 +2 +3 +2 +3 +1 +2 +2 -2 +4 +6 4.分子式与分子量 (1)分子式：用元素符号表示物质分子组成的式子称为分子式。 分子式的意义： 分子式的含义 以二氧化碳（CO2）为例 1.表明组成物质的各元素 2.表明物质的一个分子 3.表明物质的一个分子中各元素的原子数 4.表明物质的分子量 5.表明组成物质的各元素的重量比 二氧化碳由碳元素和氧元素组成 CO2代表一个二氧化碳分子 是由一个碳原子和2个氧原子组成 CO2的分子量：1×12+2×16=44 1×12:2×16=3:8 (2)分子量：分子量是一个分子中各原子重量的总和。 几种物质分子量的计算： 名称 分子式 计算 分子量 氢气 盐酸 氢氧化钠 硫酸铜 H2 HCl NaOH CuSO4?5H2O 1+1 1+35.5 23+16+1 63.5+32+16×4+5×（2×1+16） 2 36.5 40 249.5 5.化学反应的类型： (1)原子的结构和离子 原子的构造常用原子结构图来表示。原子结构图是用一点为中心，画若干同心圆，中心作为原子核，以正号表示电荷性质，以数字表示电荷数，各同心圆为电子层。例如： 电子被原子核吸引围绕原子核旋转，原子核对电子的吸引力是不一样的，距离核心最远的外层电子被吸引的力最小。因此，它们容易脱离轨道而自由活动。一般来讲，原子都有使自己的外层电子达到饱和的8个或2个电子（一层时）的稳定状态的趋势。原子外层（从第二层开始）电子在四个以下的易失去电子，在四个以上的易于得到电子。各惰性气体由于其外层电子都是稳定的8个或2个，所以它们都不参加化学反应。 原子失去电子有过剩的正电荷，原子得到电子有过剩的负电荷，这种带电的原子称为离子。离子的标记符号是用元素符号加有表明电性的“