第四单元物质构成的奥秘 (2)

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1、第四单元 物质构成的奥秘1原子的构成 质子（1个质子带一个单位正电荷） 体积很小，只原子核（正电） 原子体积的几原子 中子（不带电） 千亿分之一 （不显电性） 核外电子（负电，一个电子带一个单位负电荷） 在核外 作高速运动 2构成原子的各种粒子之间的关系 构成原子核的两种粒子中，每个质子带1个单位正电荷，而中子不带电，因此原子核所带的电荷数（即核电荷数）与核内的质子数相等，又由于整个原子不显电性，每个电子带1个单位的负电荷，因此核电荷数与核外电子数相等。可简单表示为：核电荷数质子数核外电子数。3相对原子质量 （1）定义：原子的质量很小，一般只有10-27kg左右，这样小的数字，在使用和记忆上都

2、带来许多不便，为了解决这个问题，国际上一致认为确定一个新标准，使原子的质量与这个标准相比所得的倍数值，即为相对原子质量，即以一种碳原子（碳12）质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，作为这种原子的相对原子质量（符号为Ar）。 （2）相对原子质量是一个比值，单位为“1”，符号为Ar，一般不写。 例如：氧的相对原子质量是16g。就是错误的。 （3）表达式：相对原子质量（Ar）某原子的实际质量(kg) 标准碳原子的质量（kg）1/12 （4）原子的质量与相对原子质量的关系：原子的质量相对原子质量得出与性质测定得出，绝对的比较得出，相对的数值与单位非常小，单位“千克”，符号kg大于

3、1，单位“1”，符号“Ar”，一般不写联 系相对原子质量（Ar）该原子的实际质量(kg) 标准碳原子的质量（kg）1/12 在原子中，1个质子和1个中子的质量相差不多，因此我们通常都将其看作是相等的。电子的质量比质子和中子的质量要小的多，1个电子的质量只约为1个质子或1个种子质量的1/1836，所以，原子的质量主要集中在原子核上。由于电子的质量与质子或中子的质量相差太多，有时我们也可以将原子中的电子质量忽略不计，而粗略的认为原子的质量全部集中在原子核上。实验表明：1个质子或中子的质量与原子核内有6个质子和6个中子的碳原子质量的1/12相比较后，所得的数值都近似地等于1，所以，我们也可近似的认为

4、原子的相对原子质量约等于原子中质子数与中子数之和，即相对原子质量质子数中子数。在原子中：相对原子质量质子数中子数 质子数=核外电子数=核电荷数 质子质量=中子质量（约）=氢原子质量（氢原子没有中子，只有一个质子和一个电子）4元素 （1）元素的概念：具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称为元素。元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称，其中有两个要点：一是质子数相同，二是一类原子。所以在判断时一定要抓住这两点缺一不可，如质子数相同的一定是同一种元素，这种说法是不正确的，缺少了一类原子这一要素。例如：1个水分子中质子数为10，而不个氖原子的质子数也为10，它们是两种不同的粒子。元素原子区别

5、只表示一类原子的总称（质子数相同）只表示种类，不论个数，是宏观概念原子是微观概念，既表示种类，又表示数量含义化学变化中，元素的种类不变，但化合价可能发生变化化学变化中，原子种类数量不变，但最外层电子数可能发生变化联系元素是同一类原子的总称，原子是构成元素的基本单元 （2）元素与原子的区别和联系元素原子区别只表示一类原子的总称（质子数相同）只表示种类，不论个数，是宏观概念原子是微观概念，既表示种类，又表示数量含义化学变化中，元素的种类不变，但形态可能发生变化化学变化中，原子种类数量不变，但最外层电子数可能发生变化联系元素是同一类原子的称，原子是构成元素的基本单元元素原子区别只表示一类原子的总称（

6、质子数相同）只表示种类，不论个数，是宏观概念原子是微观概念，既表示种类，又表示数量含义化学变化中，元素的种类不变，但形态可能发生变化化学变化中，原子种类数量不变，但最外层电子数可能发生变化联系元素是同一类原子的称，原子是构成元素的基本单元元素原子区别只表示一类原子的总称（质子数相同）只表示种类，不论个数，是宏观概念原子是微观概念，既表示种类，又表示数量含义化学变化中，元素的种类不变，但形态可能发生变化化学变化中，原子种类数量不变，但最外层电子数可能发生变化联系元素是同一类原子的称，原子是构成元素的基本单元（3）元素的种类及分布：已经发现的元素有100多种，其中有十几种是人造元素，元素在地壳中的

7、分布由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁 （养闺女贴）心 生物细胞中前四的元素：氧、碳、氢、氮（质量分数）按照元素的性质可以把元素分成：金属元素，如钠、钙、铁；非金属元素，如：碳、氢、氧；稀有气体元素，如：氦、氖、氙等。 （4）元素符号：元素用元素符号表示，元素符号是用元素拉丁名称的第一个字母表示的，如果第一个字母相同，则再附加一个小写字母加以区别，如Ca钙，Cu铜，Cl氯。要求熟记30种元素的名称及符号。 （5）元素符号的意义 元素符号不仅表示一种元素，还表示这种元素的1个原子。 如果元素符号前面加上系数，就只表示该原子的个数，只具有微观意义。 如果是金属、非金属固体、稀有气体的元素符号，还表示物

8、质 例如：O 表示氧元素；表示一个氧原子 He 表示氦元素；表示一个氦原子；表示氦气（因为他是稀有气体的元素符号） 2H 表示2个氢原子5物质、元素、分子、原子之间的关系元素 组成 物质同 宏观概念：只表示种类，不表示个数种 成原子 构 微观概念：既表示种类，又表示个数原子 构成 分子例如：Fe，可以说铁是由铁元素组成，是由铁原子构成的；CO2，可以说二氧化碳是由碳、氧元素组成的，是由二氧化碳分子构成的，一个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的。6物质的简单分类 混合物（多种物质） 稀有气体物质 根据组成 单质(同种元素) 金属 物质的种类 纯净物（一种物质） 根据组成 非金属 元素种

9、类 化合物(多种元素) 氧化物 其他（1）单质：由同种元素组成的纯净物叫做单质。（2）化合物：由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。 （3）氧化物：由两种元素组成的化合物中，如果其中一种是氧元素，这种化合物叫做氧化物。（4）单质和化合物概念的区别与联系单质化合物区别宏观组成同种元素不同种元素微观构成同种原子或同种原子构成的同种分子由不同原子构成的同一分子化学性质不能发生分解反应一定条件下发生分解反应联系它们均属于纯净物，单质发生化合反应可以生成化合物，化合物发生分解反应可以生成单质（5）混合物和化合物概念的区别与联系混合物化合物区别宏观组成多种物质组成多种元素组成的一种物质微观构成含多种分子或原

10、子含一种分子性质无固定的性质，各成分保持原物质的化学性质有固定的性质，化合物中各成分失去原有的性质组成成分不一定有固定组成，但有时有一定范围有固定的组成举例空气、海水、糖、碘酒水、二氧化碳、高锰酸钾联系混合物可以由多种化合物组成7元素周期表简介 （1）核电荷数质子数电子数 （2）元素分类：金属元素、非金属元素、稀有气体元素 （3）周期、族：每一个横行叫一个周期，共7个周期；每一个纵行叫一个族，共16个族。（4）同一周期（横行）：电子层数相同，最外层电子数依次增加。 统一族（纵行）：最外层电子数相同，电子层数依次增加。8核外电子的排布 （1）分层排布。 定义：在含有很多电子的原子里，电子的能量并

11、不相同，能量高的通常在离核较远的区域运动，能量低的电子通常在离核较近的区域运动，就好像分了层一样，这样的运动我们成为分层运动，或叫分层排布。 电子层（n）：1，2，3，4，5，6，7 能量：由低到高 离核的距离：由近到远 （2）核外电子分层的排布规律 核外电子总是尽先排在能量最低的电子层里，第一层排满才能排第二层，第二层排满才能排第三层，此以类推。 每个电子层最多能容纳2n2个电子（n为电子层序数，第一层n1）。最外层电子数不超过8个（第一层为最外层时，最多不超过2个）。9原子结构示意图 弧线表示电子层 Cl +17 2 8 7 弧线上的数字表示该层填充的电子数 表示原子核及核内质子数（1）熟

12、记120号元素的名称、元素符号及序号，会画其原子结构示意图（如上图）。（2）原子序数核电荷数核内质子数核外电子数（3）原子结构示意图的涵义（如上图）。（4）分析120号元素的分类及原子结构示意图，我们可以得出以下规律和结论。 元素种类的划分方法 金属元素：原子的最外层电子数一般少于4个，是不稳定结构，因此在化学反应中易失去最外层电子，而使次外层电子成为最外层，形成稳定结构。 非金属元素：原子的最外层电子数一般多于或等于4个，也是不稳定结构，因此有达到稳定结构的趋向，在化学反应中易获得电子，使最外层达到8个电子的稳定结构。 稀有气体元素：原子的最外层有8个电子（He只有1个电子层，且只有2个电子

13、） 最外层电子数小于4个，容易失去电子，失去最外层的电子，形成阳离子。 最外层电子数大于4个，容易得到电子，得到（8最外层电子数）电子，形成阴离子。 最外层电子数等于8个，不易得失电子。 粒子的最外层电子相等，化学性质相似。 原子最外层电子数决定了元素的化学性质。10离子的形成 （1）粒子的概念：如钠与氯气反应，Na失去了1个电子以后形成了稳定结构，这时“钠原子”与失电子前就不一样了，成为了带1个单位正电荷的钠原子，当氯得到1个电子以后，成为稳定的带负电的氯原子，为了区别，我们把这种带电的原子叫离子。带电的原子团也叫离子，带正电的叫阳离子，带负电的叫阴离子，所以钠原子失去电子后形成钠离子（阳离

14、子），氯原子得到电子后形成氯离子（阴离子）。 （2）离子符号 离子用离子符号表示：在原子团或元素符号的右上角标出离子所带的电荷的多少及正负，当离子所带电荷数为1时，1不写。 常见的阳离子：Na，Ca2，Mg2，Al3+，H，NH+ 4等。 常见的阴离子：Cl-，O2-， OH-，SO2- 4，NO- 3，CO2- 3等。11离子化合物 概念：由阴、阳离子相互作用而构成的化合物。 组成元素：活泼金属元素与活泼非金属元素。 形成：原子得、失电子，形成阴、阳离子。 构成微粒：由离子构成。 判断方法：产生于金属和非金属之间。 实例：NaCl，MgCl2，ZnSO4，Na2CO3等。NaCl是由钠离子和

15、氯离子构成，不能说是由氯化钠离子构成。12化学式 （1）概念：用元素符号表示物质组成的式子。（对任一种纯净物而言，其组成是固定的，一种物质由哪些元素组成，这些元素的质量比和原子个数比都是一定的，且一种纯净物只有一个化学式，因此不能用元素符号随便臆造实际上不存在物质的化学式。） （2）化学式的写法单质化学式的写法稀有气体和金属都是由原子直接构成的，它们的化学式可直接用元素符号表示。如：氦He， 氖Ne，氩Ar，铁Fe，铝Al，铜Cu，常温为固态的大多数非金属单质，由于它们的结构非常复杂，因此化学式也用元素符号来表示，如硫、磷、碳等的化学式可用S、P、C来表示；还有一些物质是由双原子分子或多原子分

16、子构成，因此要在元素符号右下角标出原子个数来表示它们的化学式，如H2氢气，O2氧气，N2氮气，Cl2氯气。化合物化学式的写法书写化合物的化学式时，首先要弄清以下几点：a这种物质由含有哪些元素或原子团；b化学式中各元素排列顺序（一般正前负后）；c根据化合价交叉约简；d如需标明原子团的个数时，应把原子团加上括号，再把数字写在右下角，如果Cu(NO3)2、Cu(OH)2 （3）化学式的读法命名时，习惯上从右向左读，中间用“化”字相连，有时需要读出原子个数，如P2O5五氧化二磷，NaCl氯化钠，BaCl2氯化钡等。由多种元素组成的物质的化学式，暂时按照要求，给几个记几个，如高锰酸钾的化学式为KMnO4

17、，氯酸钾的化学式为KClO3等。注意：a原子个数为1时，“1”不标出；b化合物的化学式中原子个数比在无机化合物中一般为最简整数比，其他形式将在以后的学习中去接触。 （4）化学式的涵义宏观化学式的涵义以H2O为例表示一种物质表示水这种物质表示该物质由哪些元素组成表示水由氢元素和氧元素组成微观由分子构成的物质的化学式可表示该物质的1个分子（又叫分子式）表示1个水分子表示构成物质的1个分子中所含的元素的原子个数表示1个水分子中含有1个氧原子和2个氢原子 表示氧气 表示氧气由氧元素组成如O2的涵义 表示1个氧分子 表示每个氧分子是由2个氧原子构成的化学式里元素符号右下角的角标（小数字）表示一个分子里含

18、某元素的原子个数，是根据事实，经实验测定得出的，每一种纯净物的组成都是固定的，它的化学式也是固定的，因此“角标”不能乱改，也不能随意编造。写在化学式前的数字表示微粒的个数，叫系数。系数跟化学式中所有元素的原子都有关系。如果化学式前添上系数，它们就只有微观涵义了。因此，数字的位置不同，它们所代表的涵义也就不同。如：2O2后面的“2”，表示每个氧分子由2个氧原子构成；前面的“2”，表示2个氧分子。H2O的“2”表示每个水分子中含有2个氢原子。13化合价 （1）概念：一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子相互化合的性质。化合价有正负之分。 注意：化合价是元素的性质，因此通常称为元素的化合价而

19、不应称为原子的化合价。 （2）常见元素的化合价熟记 （3）化合价的表示方法 元素化合价的表示方法：元素化合价是一个原子在化合时表现出来的性质，通常在元素符号或原子团的上方标出其化合价，一般把“”“-”写在前，价数写在后。如： 常见的正价元素： 常见的负价元素： 常见的原子团：（NO(-1)3）、（SO(-2)4）、（CO(-2)3）、（OH(-1)）、（NH(+1)4）等。 （4）化合价的一般规律：在化合价中，金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价。 （5）化合价的应用 依据：在化合物中正、负化合价的代数和为零的化合价原则。应用化合价可以推求实际存在的化合物的化学式。由化学式中一种元素已知的

20、化合价求其他元素未知的化合价。由原子团的化合价，求其中某种元素的化合价。由已知元素的化合价及化合价代数和为零的原则来检查化学式的正误。14有关相对分子质量的计算 （1）相对分子质量的定义：化学式中各原子的相对原子质量的总和叫相对分子质量。它与相对原子质量采用的是同一个标准，它是一个比值，单位为“1”，符号为Mr，一般不写。 （2）有关相对分子质量的计算 计算相对分子质量：相对分子质量各原子相对原子质量的总和 计算物质组成元素的质量比：质量比各原子的相对原子质量之比 计算物质中某元素的质量分数：某元素的质量分数（该元素的相对原子质量原子个数）该化合物的相对分子质量100 计算一定量的某物质中含有某元素的质量：某元素的质量该物质的质量该元素的质量分数 求某物质化学式的计算7