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第三单元物质构成的奥秘
一、原子的结构
1、原子是可分的:
①化学变化中,分子可再分,原子不可再分。即原子不能再破裂,它是化学变化中的最小粒子。
②1897年,英国科学家汤姆森发现电子。
③1911年,卢瑟福的α粒子散射实验,提出原子核结构理论。
2、卢瑟福实验:
现象
推论
①
绝大多数α粒子能够穿过金箔,且运动方向不变。
原子中存在较大空间。
②
少数α粒子运动方向发生偏转。
原子核带正电。
③
极少数α粒子被原路反弹回来。
原子核体积小,但质量大。
3、原子核是可分的:
原子核的体积很小,但可继续再分,原子核分为质子和中子。
原子一般由质子、中子和电子三种粒子构成,它们分别带有不同电性。
4、原子的结构:
原子
(不带电)
原子核(带正电)
体积小,质量大
质子(带正电)
中子(不带电)
核外电子(带负电)
体积大,质量小
5、等量关系:
核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
6注意:
①原子核一般由质子和中子构成。原子核中,一定有质子,但不是所有的原子核都有中子。
例:一种氢原子,原子核中只有一个质子,没有中子。
②质子数不一定等于中子数。同种元素的原子有很多种,它们的质子数相同,但是中子数不同。
例:氢原子有三种,碳原子也有三种,其结构如图:
氢原子
质子数
中子数
核外电子数
氕
1
0
1
氘
1
1
1
相对原子质量=
2、简单式:
相对原子质量≈质子数+中子数
3、注意:
①相对原子质量只是一个比值,单位为“1”,一般不写。
②相对原子质量不是原子实际质量。
四、原子结构示意图
1、画法与含义:
2、核外电子排布特点与原子性质的关系:
原子类别
最外层电子数
得失电子趋势
性质
金属原子
一般<4个
易失去最外层电子
较易发生化学反应
非金属原子
一般≥4个
易得电子使最外层达到8电子稳定结构
稀有气体原子
8
(氦为2)
很难得失电子(常称为稳定结构)
极难发生化学反应
3、原子的化学性质/原子在化学变化中的表现主要取决于:最外层电子数。
4、离子:
①分类:
离子
阳离子(原子失去电子→带正电的离子)
Na+、Mg2+、H+
阴离子(原子得到电子→带负电的离子)
Cl-、CO32-、OH-
②形成:
③表示方法:
Ⅰ.把离子所带的电荷个数和表示电荷种类的“+”“﹣”号写在元素符号的右上角。
(电荷个数写在“+”“﹣”的前面。)
如:镁离子:Mg2+,硫离子:S2﹣。
Ⅱ.当电荷个数为1时,就省略数字。
如:带一个单位正电荷的钠离子:Na+,带一个单位负电荷的氯离子:Cl﹣。
④离子符号的意义:
⑤原子团:
在化学反应里,作为一个整体参加反应,好像一个原子一样,这样的原子集团叫做原子团。
常见的原子团:NH4+、SO42-、CO32-、NO3-、OH-、MnO4-、MnO42-、ClO3-、PO43-、HCO3-
五、元素
1、概念:具有相同质子数(或核电荷数)的一类原子的总称。
2、注意:
①质子数或核电荷数——不能用电子数代替。(Na和Na+)
②一类原子——不能用一类微粒代替。(H2O和Ne)
3、原子与元素的对比:
原子:微观(个体)、既讲种类,又讲个数、说构成
元素:宏观(总称)、只讲种类,不讲个数、说组成
4、元素的存在与分类:
①地壳:氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、钙(Ca)
②空气:氮(N)、氧(O)
③人体:氧(O)、碳(C)、氢(H)
④分类:
元素
金属元素
带“钅”
特殊:金(Au)、汞(Hg)
非金属元素
固态非金属元素
带“石”
碳(C)、硅(Si)、硫(S)等
液态非金属元素
带“氵”
溴(Br)
气态非金属元素
带“气”
氢(H)、氧(O)、氮(N)等
稀有气体元素
惰性气体元素、
氦(He)、氖(Ne)、氩(
0族元素
Ar)等
5、元素符号与元素周期表:
(1)写法:
①有一个字母表示的元素符号要大写。
②有两个字母表示的元素符号,第一个字母大写,第二个字母小写。
(2)含义:
宏观意义:①表示一种元素。例:H表示氢元素,Fe表示铁元素。
②由原子构成的物质表示一种物质。Fe表示铁这种物质。
微观意义:表示一个原子。H表示一个氢原子,Fe表示一个铁原子。
(3)元素周期表:
7横行(周期):3个短周期、3个长周期、1个不完全周期
18纵行(族):7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族、1个0族
ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0
(4)单元格信息:
核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
6、物质分类:
物质
混合物
海水、空气、合金等
纯净物
单质
金属单质
铜(Cu)、铁(Fe)、铝(Al)等
非金属单质
固态非金属
碳(C)、硫(S)、硅(Si)等
液态非金属
溴(Br2)
气态非金属
氢(H2)、氧(O2)、氮(N2)等
稀有气体单质
氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)等
化合物
水(H2O)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)等
六、化学式与化合价
1、化学式概念:化学式是用元素符号和数字表示物质组成的式子。
2、化学式含义:
①由原子构成的物质:Cu
宏观
物质
表示铜这种物质。
元素
表示铜是由铜元素组成。
微观
原子
表示一个铜原子。
②由分子构成的物质:H2O
宏观
物质
表示水这种物质。
元素
表示水是由氢元素和氧元素组成。
微观
分子
表示一个水分子。
原子
表示一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成。
③由离子构成的物质:NaCl
宏观
物质
表示氯化钠这种物质。
元素
表示氯化钠是由钠元素和氯元素组成。
微观
离子构成
表示氯化钠是由钠离子和氯离子构成。
离子个数比
表示氯化钠中钠离子与氯离子的个数比为1:1。
3、化合价:
①性质:化合价是原子在形成化合物时表现出来的一种性质,有正负之分。
②两句话:Ⅰ.化合物中各元素正负化合价的代数和为0。Ⅱ.单质化合价为0。
③规律:三正三负,价可变。
Ⅰ.H正O负,金正非负,前正后负。
Ⅱ.同种物质中的同种元素化合价不一定相同。(NH4NO3)
Ⅲ.不同物质中的同种元素化合价不一定相同。(Fe2O3和FeO)
④口诀
4、化合价与离子符号:
联系:数值和正负相同,位置不同。
区别:化合价中1不可省。离子符号中1可省。
5、化学式书写:
①由化合价写化学式:最小公倍数法、十字交叉法②由化学式推化合价:设未知数
七、计算
1、化学式量:各原子相对原子质量与其个数的乘积的加和。
2、化学式中各元素的质量比:各原子相对原子质量与其个数的乘积之比。
3、化学式中某元素的质量分数:×100%