初中化学 第三章 物质构成的奥秘

第三单元物质构成的奥秘第一节分子和原子1.物质由微观粒子构成现代科学已经证明：物质是由分子、原子等微小粒子构成的，这些粒子是真是存在的。

通过先进的科学仪器不仅能够直接观察到一些分子和原子，还可以移动原子。

（了解）注：①金属、稀有气体以及一些固态非金属是由原子直接构成的。

②有些物质是由分子构成的，如：水、二氧化碳、过氧化氢、氧气、氮气等。

③也有些物质是由离子构成。

如：氯化钠是由钠离子和氯离子构成。

2.分子的性质原子同分子一样，都是构成物质的微观粒子，具有与分子相似的基本性质。

3.分子可以分为原子（1）由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小颗粒。

①“保持”的含义是指构成该物质的每一个分子与该物质的化学性质是一致的。

②分子只能保持物质的化学性质，不能保持物质的物理性质。

因为物质的物理性质，如颜色状态等是该物质的大量分子聚集后所表现出来的性质，并不是单个分子所能保持的。

③“最小”不是绝对意义上的“没有比它更小的粒子”的意思，而是“保持物质化学性质的最小”。

④由分子构成的物质，其化学性质是由构成它的分子保持的，即分子只是保持物质化学性质的最小微粒之一。

（2）原子①分子是由原子构成。

②化学变化的实质是在化学变化中，分子分成原子，原子又重新结合成新的分子。

在化学变化中分子的种类发生改变，变成其他物质的分子，但原子的种类没有发生改变，只是重新结合成其他物质的分子。

③原子的概念：原子是化学变化中最小颗粒。

注：①原子在化学变化中不能再分，即化学反应不能将原子分成更小的粒子，但脱离“化学反应”这一前提，原子仍可以分成更小的粒子（如质子、中子、电子）。

②由原子构成的物质，原子保持其化学性质。

第二节 原子的结构（1）原子的可分性原子是化学变化中最小颗粒，在化学反应中原子不能再分。

但通过其他方法或其他变化可以证明，原子还是可以再分的。

原子核（居于原子中心） 质子（每个质子带1个单位正电荷）原子 中子（不带电）核外电子（每个电子带1个单位负电荷）（2）原子中核电荷数、质子数、核外电子数的关系①核电荷数指的是原子核所带的正电荷数，由于原子核是由质子和中子构成的（H 除外），每个质子带一个单位正电荷，中子不带电，所以，原子核所带的正电荷数等于质子数，也等于核电荷数。

②原子不显电性，是由于原子核内质子所带电荷与核外电子所带的电荷数相等，电性相反，每个质子带一个单位正电荷，每个电子带一个单位负电荷，所以质子数等于核外电子数。

③不同种类的原子，核内的质子数不同（核电荷数不同）；质子数与中子数不一定相等；并不是所有的原子都含有中子；质子数=核电荷数=核外电子数；区分原子种类的依据是原子的质子数（或核电荷数）。

（3）原子核外电子的分层排布①在含有多个电子的原子里，电子的能量各不相同，有的电子能量较低，通常在离核较近区域活动，有的电子能量较高，通常在离核较远区域活动。

科学家形象地将这些区域称为电子层，核外电子的这种分层运动又叫分层排布。

已知原子的核外电子最少的是1层，最多的是7层。

②核外电子在分层排布时，总是优先排布能量较低、离核较近的电子层，即先排第一层，再排第二层，依次类推，但在每一个电子层上的电子数是不同的，第一层最多容纳2个电子；第二层最多容纳8个电子；最外层电子数最多不超过8个（如果第一层为最外层时不超过2个）。

（4）原子结构示意图（5）原子结构与性质关系①金属原子最外层电子数一般少于4个；非金属最外层电子数一般多于4个；稀有气体最外层电子数一般为8个（氦是2个）。

②相对稳定结构：当原子（或离子）只有一个电子层时，该层上有2个电子为稳定结构；当原子（或离子）有多个电子层时，该层上有8个电子为稳定结构。

③原子的化学性质主要取决于原子的最外层电子数。

原子最外层电子数是相对稳定结构的，该原子化学性质相对稳定；原子最外层不是相对稳定结构的，都趋向于达到相对稳定结构。

(6)离子在化学反应中，金属原子失去最外层电子，非金属原子得到电子，从而使参加反应的原子带上电荷。

带电的原子或原子团叫做离子。

如Na +,CL -等。

常见的原子团：硫酸根SO 2+ ，碳酸根CO 2+ ，硝酸根NO - ，氢氧根OH - ,铵根NH + 。

离子的分类阳离子：带正电的原子或原子团。

阴离子：带负电的原子或原子团。

离子的形成 ①金属原子的最外层电子一般少于4个，在化学反应中易失去电子，质子数大于核外电子数，所以带正电荷，为阳离子，电子层减少一层。

②非金属原子的最外层电子一般多于4个，在化学反应中易得到电子，质子数小于核外电子数，所以带负电荷，4 3 3 4为阴离子，电子层数不变。

③质子数等于核外电子数的是原子，质子数大于核外电子数的是阳离子，质子数小于核外电子数的是阴离子。

离子符号①表示方法：在元素符号或原子团的右上角标明离子所带的电荷数、数字在前，正负号在后。

当离子或原子团带1个单位的正或负电荷时，“1”可省略不写（必须省略）。

②常用离子符号及名称阳离子：氢离子H + ，钠离子Na + ，镁离子Mg 2+ ，铝离子AL 3+ ，铁离子Fe 3+ ，亚铁离子Fe 2+ ，铵根离子NH+4 阴离子：氧离子O 2- ，硫离子S 2- ，氯离子CL - ，硫酸根SO 2+ ，碳酸根CO 2+ ，硝酸根NO- ③含义：镁离子2Mg 2+中数字“2”的意义：元素符号右上方的表示每个镁离子带2个单位的正电荷；元素符号前面的表示2个镁离子 。

离子化合物形成过程：以氯化钠为例，钠原子最外层电子数是1，倾向于失去1个电子；氯离子最外层电子数是7，倾向于得到1个电子。

当钠原子与氯原子结合时，钠原子就会失去1个电子形成Na +，氯离子就会得到1个电子形成CL -，这样最外层电子数都达到8个电子的相对稳定结构，两种离子在静电作用下相互结合，称为NaCL 。

由离子构成的物质，离子（阳、阴离子）是保持其化学性质最小的微粒。

（7）相对原子质量以一种碳原子（原子核中有6个质子和6个中子简称炭12）质量的1/12为标准，其他原子的质量与它相比较所得到的比，作为这种原子的相对原子质量，符号是A r公式：某种原子的相对原子质量=例如：1个氧原子的实际质量为2.657x10-26 Kg ，1个碳原子的实际质量为1.993x10-26 Kg ，则氧原子的相对原子质量： 单位：相对原子质量是一个比值，单位为“1”，一般不读也不写（有单位只是不写而已）。

由于电子质量很小，可以忽略不计，所以相对原子质量在数值上约等于质子数加中子数（也是公式的一种）。

第三节 元素1.元素（重点）定义：元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称。

注：①决定元素种类的是元素原子核内的质子数，即元素原子核内质子数相同，则是同种元素，元素原子核内质子数不同，则是不同种元素。

②这里所说的一类原子是指质子数相同、但中子数不一定相同的原子，也就是说同种元素的原子可以是不同种原子，如12C 、13C 、14C 都是碳原子；质子数相同的原子与对应的单核离子，如氯原子和氯离子都属于氯元素。

③物质发生化学变化时原子种类和元素种类都不变。

种类：世界上的物质有千千万万种，但组成这些物质的元素种类并不多，到目前为止，已经发现的元素只有一百多种。

质子数决定元素的种类，最外层电子数决定元素的化学性质。

核电荷数（即质子数）不同→原子不同→元素不同。

核电荷数（即质子数）相同→原子不一定相同→元素相同。

同种元素可以存在于不同物质中，如氧气、二氧化碳都含氧元素。

一种元素可以形成多种物质，如氧气、臭氧（O 3）都是由氧元素组成的物质。

提到元素说“组成”，提到离子、原子、分子说“构成”。

一个该原子的实际质量（Kg ） 一个碳12原子的实际质量质量（Kg ）x 1/12 2.657x10-26Kg 1.993x10-26 Kg x 1/12 ≈16 6 6 6元素与原子比较元素的存在①空气中含量居前的两种元素：氮元素、氧元素。

②海洋中含量居前的元素：氧元素、氢元素、氯元素、钠元素。

③地壳中含量居前的元素：氧元素、硅元素、铝元素、铁元素。

2.宏观元素与微观粒子氧气O2、氢气H2、氨气NH3等是由分子直接“构成”的组成元素物质铁Fe、汞Hg、金刚石C等是由原子直接“构成”的硫酸铜CuSO4、氯化钠NaCL等是由离子直接“构成”的宏观与微观的区别和联系元素是宏观概念，只讲种类，不讲数量，在讨论物质的组成时，一般用“某物质是由什么元素组成”来描述；分子、原子、离子等是微观概念，即讲种类，又讲数量，在讨论物质的结构时，一般用“某物质是由什么分子（或原子、离子）构成的”。

注意描述物质过程中“宏观与宏观”、“微观与微观”对应：宏观上水由氢元素和氧元素组成；微观上水是由水分子构成的，每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。

元素符号（重点）⑴规定：国际上统一采用元素拉丁名称的第一个字母（大写）来表示元素，如果集中元素拉丁文名称的第一个字母相同时，就附加一个小写字母来区别，如N表示氮元素，Na表示钠元素。

⑵写法：由一个字母表示的元素符号要大写；由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，大写字母与小写字母的大小比例要适当。

含义：①表示一种元素（宏观）；②表示一种元素的一个原子（微观）；③对于由原子直接构成的物质，元素符号还可以表示一种物质。

不是由原子直接构成的物质，元素符号不能表示一种物质。

④元素符号前面加化学计量数时，只能表示多个原子，不再表示这种元素，因为元素只讲种类、不讲个数。

如：2N。

⑶分类：金属元素；非金属元素；稀有气体元素。

4.元素周期表⑴定义：根据元素的原子结构和性质，将已知的一百多种元素按原子序数（数值上等于核电荷数）科学有序地排列起来所得的表，叫做元素周期表。

⑵元素周期表中：原子序数=核电荷数=和内质子数=核外电子数⑶元素周期表中对金属元素、非金属元素（包括稀有气体元素）用不同的颜色做了区分，并标上了元素的相对原子质量。

元素周期表的结构①横行（周期）：元素周期表每一横行代表一个周期，共有7个横行，即7个周期。

元素的原子核外有几个电子层，该元素就位于第几个周期。

如氧原子，其原子核外有两个电子层，则氧元素位于第二周期。

②纵行（族）：元素周期表共有18个纵行，每1个纵行叫做一个族，第8/9/10三个纵行共同组成一个族，所以有16个族。

③每一格：在元素周期表中，每一种元素均占据一格，每一格均包括元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容，还可推出质子数、电子数、元素的分类等信息。

原子序数④意义：为寻找新元素提供理论依据；由于元素周期表中位置越近的元素性质越相似，启发人们在元素周期表的一定区域内寻找新物质（如半导体材料、农药、催化剂等）。

⑤规律：每一横行，从左到右核电荷数即质子数依次增加，最外层电子数依次增加，电子层数相同；每一横行开头的原子是金属原子（第一周期除外），靠近尾部的原子是非金属原子，结尾是稀有气体原子。