华师大版七年级下 第六章 物质的结构(浙江省宁波市海曙区)

第六章 物质的结构
【概念和规律】
一、物质由微粒构成
1、无论生物还是非生物，都是由分子（molecule）、原子（atom）或离子（ion）构成。
2、分子保持物质的化学性质。
3、不同分子构成不同的物质。
4、在化学反应中，分子可以分解成原子。
5、有的分子由一个原子构成，有的分子由多个相同或不同的原子构成。
6、金属（metal）直接由原子构成。
7、1803年英国化学家道尔顿提出了原子论，1811年意大利化学家阿伏伽德罗提出了分子假说，1897年英国物理学家汤姆生发现了电子（electron）。
8、在一定条件下，原子可以失去或得到电子，成为带电荷的离子。
9、有的物质由离子构成，如氯化钠。
10、卢瑟福根据α粒子散射实验提出的原子有核模型认为：原子由带正电的原子核（atomic nucleus）和带负电的核外电子构成。
11、现代研究表明：原子核由带正电的质子（proton）和不带电的中子（neutron）构成。而且它们由更小的微粒夸克（quark）构成。
12、原子核中的质子数和核外的电子数相等，所以整个原子不带电。
13、实验表明：构成物质的微粒之间存在着空隙和相互作用，并处在永不停息的运动之中，而且微粒之间存在着相互作用的引力和斥力。
二、元素
1、把物质中的同一种原子统称为元素（element）。
2、自然界中的所有物质都是由元素组成。
3、每种元素都有一个名称和符号，符号通常用拉丁文名称的第一个大写字母表示，若有重复，增加第二个小写字母。
4、目前人类发现的元素有112种，其中94种为天然元素，18种为人工合成元素。
5、元素的分布不均匀
① 宇宙中氢元素最丰富，其次是氦元素；
② 地壳中的元素含量依次为：氧元素、硅元素、铝元素；
③ 地核中的元素含量依次为：铁元素、镍元素；
④ 空气中的元素含量依次为：氮元素、氧元素。
6、常见的元素名称及其元素符号
名称 氢 氦 碳 氮 氧 氖 钠 镁 铝 硅 磷 硫
符号 H He C N O Ne Na Mg Al Si P S
名称 氯 钾 钙 锰 铁 铜 锌 碘 溴 铅 汞 银
符号 Cl K Ca Mn Fe Cu Zn I Br Pb Hg Ag
7、由同种元素组成的物质叫做单质（element）。单质分为金属单质和非金属（nonmetal）单质两大类。
8、在非金属元素中He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn称为稀有气体元素。
9、由不同种元素组成的物质叫做化合物（compound）。
10、单质和化合物都有确定的组成，并可以用元素符号表示。
11、由同种单质或同种化合物组成的物质叫做纯净物（pure substance）。纯净物有确定的组成，所以它有确定的性质。
12、由不同种单质或化合物混合而成的物质叫做混合物（mixture）。混合物没有固定的组成，所以就没有固定的性质。
13、通常所说的纯净物是指杂质很少的物质。
14、混合物可以通过蒸馏、过滤等方法分离得到纯净物。
三、物质的变化与性质
1、物理变化：物质在变化过程中，没有生成新的物质。
2、化学变化：物质在变化过程中，有新的物质生成。
3、生活中普遍存在着化学变化。
4、物质发生化学变化时通常伴随着放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等一些现象。
5、物理性质：物质不发生化学变化所表示出来的性质叫做物理性质，如物质的颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度、溶解性、导电性和导热性等。
6、化学性质：物质通过化学变化所表现出来的性质叫做化学性质，如可燃性、酸性、碱性等。
7、固体分为晶体（crystal）和非晶体两大类。
8、晶体有熔点，非晶体没有熔点。
9、金刚石和石墨都是碳的单质。
名称 颜色 硬度 导电性 原子排列
金刚石 无色或略带颜色 最大 不导电 骨架状排列
石墨 灰黑色不透明 柔软滑腻 导电 层状排列
【启迪与拓展】
例1、湿衣服为什么可以晾干？
分析：
湿衣服含有大量的水分，水分中的水分子在不停地作无规则的运动，一部分水分子离开衣服进入空气中，形成水蒸气的气体分子，也就是衣服渐渐地变干。
评析：分子都在作无规则的运动，分子无规则运动的速度快慢跟温度有关：温度越高，分子无规则运动的速度越快。因此，晒在太阳底下的衣服要比晾在阴凉处的衣服干得快些。
例2、某食品公司宣传自己的食品说：“本品属天然绿色食品，绝不含任何化学成分”。对此，你认为这话科学吗？
分析：
任何物质斗室由元素组成。无论物质是纯净物还是混合物，都有一定的化学成分。所以此食品公司的宣传话语犯了科学性的错误。
评析：
天然制品和人工制品都是自然界物质世界的组成部分，由原子、分子或离子构成，都具有一定的化学成分。
例 3、当打开汽水瓶盖时，会有大量的气体放出。试分析这是物理变化还是化学变化？
分析：
汽水是一种饮料，其制作过程的一个环节是将二氧化碳气体在较大的气压下压入瓶内的液体（主要是水）中，再封上瓶盖，使瓶内依然保持较大的压强。当瓶盖打开后，因瓶内的气压遽然减小，溶解在液体中的二氧化碳气体就急速地释放出来。在此过程中，并没有新的物质生成，所以是一个物理变化。
评析：
化学变化发生时常伴随有放热、发光、变色、气体放出、沉淀生成等现象，但是否发生化学变化还要看本质——有没有新的物质生成。
例 4、如图6-1所示位某固体在熔化时的熔化曲线图，试分析该固体是否是晶体？
分析：
物质从固态变为液态叫做熔化，任何固体都会熔化，熔化是一种物理变化。对晶体来说，因为有一定的熔点，所以晶体熔化时吸热但温度保持不变，反映在熔化曲线图上，会出现与时间轴平行的一段线段（熔化过程），与此对应的温度就是晶体的熔点。根据图6-1可知，该固体没有熔点，所以它不是晶体。
评析：
固体都能熔化，判断固体是否是晶体的依据是有没有熔点，对应于溶解曲线图，有没有一段与时间轴平行的线段（即晶体的熔化过程）。
例 5、将一支蜡烛点燃，试分析燃烧的蜡烛发生化学变化还是物理变化？
分析：
蜡烛燃烧，放热、发光、气体生成，显然是发生了化学变化。但同时，蜡烛燃烧过程中伴随着蜡烛熔化、凝固等现象，其中又有物理变化。也就是说蜡烛燃烧发生化学变化的同时伴随着物理变化。
评析：
一般说来，物质发生化学变化的同时总伴随着物理变化。
【思考与练习】
1、将一块糖不断地分下去，一直到能保持糖性质的最小微粒为止，这个最小微粒叫做__________。
2、在化学反应中，分子可以分解成_______，任何分子都由________构成。
3、1个水分子是由_____个氧原子和______个氢原子构成。
4、所有金属都直接由_______构成。
5、原子论是英国化学家_________提出的，分子学说是意大利化学家___________提出的，电子是英国物理学家____________发现的。
6、卢瑟福的α粒子散射实验证明：原子是由带_______电的________和带______电的_______子构成。实验证明，原子核由带正电的__________和不带电的__________构成。整个原子_______________。
7、质子和中子是由更小的微粒_________构成。
8*、原子得到电子就会带上_______电，叫做________离子；原子失去电子就会带上_______，叫做_________离子。
9、实验表明，构成物质的分子、原子、离子之间都存在一定的_________和___________，而且它们都处于永不停息的________之中。
10、将红墨水滴入到一杯清水中，一会儿整杯水都会变红色。请作出解释。
11*、一根铁棒很难从中拉断，这是因为_____________________________。
12、在盛放白开水的杯子口，会看到不断有“白汽”冒出，有人说：这“白汽”就是水蒸气。你认为对吗？为什么？
13、下列不能用分子无规则运动来解释的是（ ）
A、湿的衣服能晾干 B、香袋散发出阵阵的香味
C、打扫房间时灰尘飞扬 D、煤气泄漏时室内充满煤气味
14、自然界中的所有物质都是由_________组成。
15、完成下表，填写元素名称或元素符号。
名称 氢 氦 碳 氮 氧 磷 硫
符号 Ne Na Mg Al SI
名称 氯 钾 钙 碘 溴 铅 汞 银
符号 Mn Fe Cu Zn
16、元素分布不均匀，下列物体中含量最多的元素分别是(写出元素名称和元素符号)。
宇宙中：____________和_____________；地壳中：__________和_________；
地壳中的金属元素：_______________；地核中：___________和_________；
空气中：____________和___________；人体中：__________和__________。
17*、化肥中含有各种元素，但植物利用的是其中某些元素，称为有效元素。说说下列化肥中的有效元素是什么？
①硝酸铵 NH4NO3 有效元素主要是______________；
②碳酸钾 K2CO3 有效元素主要是______________；
③磷酸氢钙 CaHPO4 有效元素主要是_______________。
18、我们把由___________________组成的物质叫做单质。单质分_______单质和_____________单质两大类。
19、常见的金属单质有____________________（写出3种），常见的非金属单质有___________________（写出3种）。
20、我们把由________________________组成的物质叫做化合物。常见的化合物有______________________（写出3种）。
21、单质和化合物都有确定的________，并可以用_____________来表示。如氮气_______、白磷_______、二氧化碳__________、水___________。
22*、水的化学组成用元素符号表示为H2O，它的含义有：
①__________________________________________________________；
②__________________________________________________________。
23、由_________________或___________________组成的物质叫做纯净物。由________________________或______________________组成的物质叫做混合物。
24、下列物质属于纯净物的是（ ）
A、菜汤 B、牛奶 C、矿泉水 D、蒸馏水
25*、你能将下列混合物分离吗？说说你的方法？
①水和酒精的混合溶液
②水中混有沙土
③碳粉中混有铁粉
④食盐中混有沙子
26、判断下列物质，并进行归类（填写序号）
①咖啡饮料 ②矿泉水 ③蒸馏水 ④自来水 ⑤白酒
⑥空气 ⑦白糖 ⑧氧气 ⑨氮气 ⑩二氧化碳
属于纯净物的有________________；属于混合物的有__________________； 属于单质的有__________________；属于化合物的有_________________。
27、我们把物质变化过程中__________________________的一类变化叫做物理变化；把_____________________________的一类变化叫做化学变化。
28、物质发生化学变化时，通常伴随有________、________、________、____________、_____________等一些现象。
29、判断下列物质的变化属于物理变化还是化学变化？
棒冰从冰柜中取出后渐渐熔化。________________；
蜡烛在空气中燃烧。___________________；
手电筒按下按钮发光。______________________；
将硝酸银溶液滴入到自来水中。____________________；
铁片在空气中生锈。_____________________；
将石灰石碾成粉末。___________________；
碱式碳酸铜受热分解。_____________________；
镁带在空气中燃烧。___________________；
用磁铁将铁粉从沙土中吸出来。____________________；
打开啤酒瓶，有大量气体冒出来。___________________；
用石灰水刷墙，墙渐渐变白。_____________________；
苹果切开后渐渐变出褐色。____________________；
打开酒瓶，一股酒味挥洒开来。__________________；
将铁块锻打成一把刀。_____________________；
植物的光合作用。___________________________。
30*、你知道下列化学反应发生时所产生的现象吗？
将硝酸银溶液滴入到自来水中。现象是__________________________；
镁带在空气中燃烧。现象是_______________________________；
碱式碳酸铜受热分解。现象是_______________________________。
31、我们把物质____________________________所表现出来的性质叫做物理性质；把物质通过_______________________所表现出来的性质叫做化学性质。
32、将下列物质的具体性质进行归类（填写序号）
①颜色 ②密度 ③碱性 ④溶解性 ⑤沸点
⑥可燃性 ⑦状态 ⑧酸性 ⑨导电性 ⑩导热性
属于物理性质的有___________________________________________；
属于化学性质的有__________________________________________。
33*、阅读并分析：氢气具有还原性，在加热的情况下，氢气能使氧化铜还原成铜。
氢气还原氧化铜的反应属于_____________变化（化学或物理）。
氢气的还原性是一种_____________性质（化学或物理）。
34、固体可以分为__________和______________两大类。
35、晶体有一定的___________而非晶体没有，这是两者的重大区别。
36、金刚石和石墨都是__________的单质。
37、自然界中硬度最大的物质是_________________。
38、金刚石和石墨中能导电的是____________。
39、金刚石和石墨在硬度和导电性等性质上的不同，其原因是它们内部的________排列方式不同。
40*、阅读如图6-2所示，根据该固体的溶解曲线图可以得到以下结论：
①该固体是___________（晶体或非晶体）；
②该固体在第_____分钟开始熔化；
③该固体的熔化过程持续_______分钟；
④该固体的熔点是__________℃；
⑤加热至第8分钟，该物质处于_______（固、液或气）态。 图6-2
【探索与实验】
示例、研究影响液体蒸发快慢的因素
实验器材：质量相等的中号烧杯两只，20cm×20cm的玻璃板一块，小烧杯一只，鞋盒一只，天平，热水、冷水
实验步骤：
1、探究液体温度对液体蒸发快慢的影响
①将两只中号烧杯分别放在调节好的天平左右盘上；
②分别往两只烧杯到入质量相等的热水和冷水，使天平平衡；
③5分钟后，观察并记录天平指针的偏转情况。
2、探究液体表面积大小对液体蒸发快慢的影响
①用天平称取质量相等的5克热水；
②将一份热水倒在小烧杯内，另一份倒在玻璃板上均匀摊开；
③观察并记录现象。
3、探究液体表面空气流动对液体蒸发的影响
①用天平称取相同质量的水，分别倒入两只中号烧杯内；
②将其中一只烧杯放在鞋盒内，另一只放在电风扇下，开启电扇；
③5分钟后，用天平称出烧杯内水的质量，记录结果。
④实验现象及结论：
现象1：天平的指针偏向放置冷水的一侧；
结论1：液体温度越高，蒸发越快。
现象2：玻璃板上的水很快变干；
结论2：液体表面积越大，蒸发越快。
现象3：放置在电风扇下的水的质量小于盒内的水的质量；
结论3：液体表面空气流动越快，蒸发越快。
课外实践1、探究铁生锈的条件
设计如图6-3所示的实验
1、A试管中注入少量蒸馏水，并使铁片与空气和水接触；
2、B试管中注入刚注沸过的蒸馏水，铁片浸没在水中，试管加塞，隔离空气，使铁片只能与水接触；
3、C试管中放有干燥剂（生石灰），试管口加塞，使铁片只能与干燥的空气接触；
将上述三个试管放置一星期，观察发生的现象。
根据现象可以得出什么结论？
如果要探究纯净的铁片是否容易生锈，实验设计还应作如何变化？
课外实践2、将铁片浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，发现铁片表面有一层暗红色的物质，称量后发现铁片质量增加。化学反应是“无中生有”吗？试设计实验探究。
实验设计提示：
1、取半杯硫酸铜溶液，称出其质量m1（包括杯子质量）；
2、取一铁片，测出其质量m2；
3、将铁片放入硫酸铜溶液中，约10分钟后取出；
4、反应后测出溶液质量m3（包括杯子）；
5、反应后测出铁片质量m4；
比较质量m1与m3、m2与m4和（m1＋m2）与（m3＋m4），你将会得出什么样的结论？
一张纸燃烧后剩下一堆灰，这是否是“有中生无”？可否设计一个实验探究一下？
【科学撷萃】
电子显微镜
电子显微镜是根据电子光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。
电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示。20世纪70年代，透射式电子显微镜的分辨率约为0.3纳米(人眼的分辨本领约为0.1毫米)。现在电子显微镜最大放大倍率超过300万倍，而光学显微镜的最大放大倍率约为2000倍，所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。
电子显微镜的分辨本领虽已远胜于光学显微镜，但电子显微镜因需在真空条件下工作，所以很难观察活的生物，而 图6-4
且电子束的照射也会使生物样品受到辐照损伤。其他的问题，如电子枪亮度和电子透镜质量的提高等问题也有待继续研究。
电子显微镜由镜筒、真空系统和电源柜三部分组成。镜筒主要有电子枪、电子透镜、样品架、荧光屏和照相机构等部件，这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体；真空系统由机械真空泵、扩散泵和真空阀门等构成，并通过抽气管道与镜筒相联接；电源柜由高压发生器、励磁电流稳流器和各种调节控制单元组成。
电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。透射式电子显微镜常用于观察那些用普通显微镜所不能分辨的细微物质结构；扫描式电子显微镜主要用于观察固体表面的形貌，也能与 X射线衍射仪或电子能谱仪相结合，构成电子微探针，用于物质成分分析；发射式电子显微镜用于自发射电子表面的研究。
美国马萨诸塞理工学院机械工程系扬·沙奥霍恩和加利福尼亚大学材料学系马克·奥基菲博士，成功地在电子显微镜下首次观察到锂原子，如果不算氦原子和氢原子， 图6-5
锂原子是自然界中最小的原子。
居里夫人
1903年11月的一天，英国伦敦皇家学会把该会的最高奖赏——戴维奖章，挂在一对年轻夫妇的胸前，以表彰他们为人类发现了一种极其珍贵的放射性元素——镭。
这对年轻夫妇，就是举世闻名的科学家居里夫妇——彼埃尔·居里和他的夫人居里夫人。夫妇两人望着纷纷前来祝贺的人们，同时流出了热泪。人们只知道发现这种稀有元素的意义，可有谁知道他们付出多少艰辛的劳动。尤其是居里夫人，她不仅是镭元素的主要发现者，更主要的是，她有着别人没有的艰难的历程。
镭的发现，引起科学乃至哲学的巨大变革，为人类探索原子世界的奥秘打开了大门。可以说，它的发现，开辟了科学世界的新领域，并由此诞生了一门新兴的放射学，所以，镭被誉为“伟大的革命者”。
居里夫妇非常信奉“科学是无国界”的，也可以说， 图6-6
这是他们献身科学的共同宏愿。但不幸的是，1906年4月的一天，在一次车祸中彼埃尔·居里失去了自己宝贵的生命。居里夫人强忍悲痛，继续进行自己的科学研究。1910年，居里夫人成功地分离出纯镭，分析出镭元素的各种性质，精确地测定了它的原子量。在同年居里夫人出席的国际放射学理事会上，制定了以居里名字命名的放射性单位，同时采用了居里夫人提出的镭的国际标准。
这位伟大的女性，在一生中共获得过两次诺贝尔奖。她是巴黎大学第一位女教授，是法国科学院第一位女院士，同时还被聘为其它15个国家的科学院院士。她共接受过7个国家24次奖金和奖章，担任了25个国家的104个荣誉职位。由于长期工作高放射性物质的环境中，1934年7月4日，这位伟大的科学家因白血病与世长辞了，但她精神永远激励着后人！
金
中华民族是发现、生产和使用黄金最早的民族之一。
在世界上没有任何一种金属能像黄金这样源源地介入人类的经济生活，并对人类社会产生如此重大的影响。它那耀眼夺目的光泽和无与伦比的物理化学特性，有着神奇的永恒的魅力。黄金的社会地位虽在人类数千年的文明史中，历尽沧桑，沉浮荣辱，升降变迁不定，但至今在众多的人群之中仍保持着神圣的光环，为世人共同追求的财富。
“金实质上是人所发现的第一种金属。”时间可追溯到新石器时代。那时人们用磨制的石器，将采来的自然金加工成各种形状的贡品和器物，渐渐地认识了它的与众不同的特性。黄金以它的美丽、稀有、名贵、稳定和极好的延展性倍受人类的喜爱。金的化学元素符号是Au，它来自拉丁文AURNM，其原意为曙光，它是从朝霞一词衍生出来的。黄金由于闪闪发光，人们习惯地把它和太阳相提并论。古人崇拜黄金像崇拜太阳一样，因此有关黄金与太阳的传说很多，流传也相当广。
纯金为金黄色，含有杂质时其颜色可相应变化，如含银或铂时颜色变淡；含铜时颜色变深。根据在试金板上划下的金的条痕色泽，可估计金的成色。高成色金条痕为赤黄色；含10％的银时其条痕为悦目的金黄色；含银20～30％时为草黄色；银含量超过30％则具有黄中带绿的色调；含银超过50％则丧失金所固有的黄色而近于银白色。
地球上99％以上的金进入地核。金的这种分布是地球长期演化过程中形成的。地球发展早期阶段形成的地壳其金的丰度较高，因此，大体上能代表早期残存地壳组成的太古宙绿岩带，尤其是镁铁质和超镁铁质火山岩组合，金丰度值高于地壳各类岩石，可能成为金矿床的最早的“矿源层”。
由于金具有优异的稳定性，良好的导电导热性能，因此使金在电子工业上的用途愈来愈广泛。宇航技术的发展，要求稳定程度很高的无线电电子元件愈来愈多，如高级真空管的涂料，特种用途的电力接头，特种精密电子仪器中用的拉丝导线，电镀金的高频导体以及高温焊接用金合金。在计算机、收音机、电视机、收录机等方面用的涂金集成电路等。据报道，1987年全世界电子工业需求量123吨，占总需求量的7.7％。
第六章
1、分子 2、原子 原子 3、1 2 4、原子 5、道尔顿 阿伏伽德罗 汤姆生 6、正 原子核 负 电子 质子 中子 不显电性 7、夸克 8、负 负（阴）离子 正 正（阳）离子 9、间隙 作用力 运动
10、红墨水分子作无规则运动，渐渐地分布到水分子之间去了，使整杯水变红。 11、分子之间有作用力（引力） 12、错。分子很小，肉眼无法看到，水蒸气是无色的，我们看到的“白汽”是许许多多小水珠聚集而成的。 13、C 14、元素
15、
名称 氢 氦 碳 氮 氧 氖 钠 镁 铝 硅 磷 硫
符号 H He C N O Ne Na Mg Al SI P S
名称 氯 钾 钙 锰 铁 铜 锌 碘 溴 铅 汞 银
符号 Cl K Ca Mn Fe Cu Zn I Br Pb Hg Ag
16、氢（H） 氦（He） 氧（O） 硅（Si） 铝（Al） 铁（Fe） 镍（Ni） 氮（N）
氧（O） 氧（O） 碳（C） 17、氮元素 钾元素 磷元素 18、同种元素 金属 非金属 19、铁、铜、铝（符合即可） 碳、硫、磷（符合即可） 20、不同种元素 水、二氧化碳、二氧化硫（符合即可） 21、组成 元素符号 N2 P4 CO2 H2O 22、表示水由氢元素和氧元素组成 表示1个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成 23、同种单质 同种化合物 不同种单质 不同化合物 24、D 25、①用蒸馏的方法 ②用过滤的方法 ③用磁铁 ④溶解后再过滤 26、③⑧⑨⑩ ①②④⑤⑥⑦ ⑧⑨ ⑩
27、没有生成新的物质 有新的物质生成 28、放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀 29、物理变化 化学变化 物理变化 化学变化 化学变化 物理变化 化学变化 化学变化 物理变化 物理变化 化学变化 化学变化 物理变化 物理变化 化学变化
30、有白色絮状沉淀产生 发出耀眼的白光、生成的物质灰色粉末 试管口有水珠生成、生成的气体能使澄清石灰水变混浊 31、不发生化学变化 通过化学变化 32、①②④⑤⑦⑨⑩ ③⑥⑧ 33、化学 化学 34、晶体 非晶体 35、熔点 36、碳 37、金刚石 38、石墨 39、原子 40、①晶体 ②2 ③4 ④48 ⑤液
48
图6-3
图6-1
62
63