第一章 粒子的模型与符号的知识点梳理

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第三版第一章知识点梳理
模型、符号的建立与作用
1、 符号：是指有一定意义的图形、文字等。如数学运算符号、电路元件符号等。
符号的作用：能简单明了地表示事物，还可以避免由于表达的文字语言不同和事物外形不同而引起的混乱。
如：交通符号、电学符号、元素符号…
2、模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的或复杂的事物。
如：地球仪、眼球模型、水分子模型……
1.图 2.表 3.计算机图像 4.公式 5.化学方程式都是模型等等…
在自然科学研究中，人们通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来反映和代替客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质，这样的方法就是模型方法。
第二节 物质与微观粒子模型
一．分子的定义与性质：
1.分子的定义： 在由分子构成的物质中，分子是保持物质化学性质的最小粒子。（注：“保持”是指构成物质的每一个分子和该物质的化学性质完全相同，如水分子保持水的化学性质。物理性质是物质的大量分子聚集所表现的属性，是宏观的，所以单个分子是不能表现的。保持化学性质的粒子除了分子外，还有其他的粒子，如原子、离子等。）
原子是化学变化中的最小粒子。
2.分子的性质：
（1）分子很小：肉眼看不见，需通过扫描隧道显微镜等显微设备来观察。
（2）分子不断运动：温度升高，分子运动速率加快。如远处可闻到花香，樟脑球在衣柜中时间久了就不见了。
（3）分子间有空隙：一般来说气体分子间间隔很大，固体、液体分子间间隔较小，因此气体容易压缩（如可向轮胎中打气），固体、液体不易被压缩。不同液体混合总体积小于两者的原体积和等现象。
（4）同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同，此处的性质是指化学性质。
二、用分子观点解释物理变化和化学变化
1、由分子构成的物质，发生物理变化时，分子本身不变，只是分子间的距离发生了变化，发生化学变化时，分子本身发生变化，变成其他物质的分子。如：水变成水蒸气时，水分子本身没有变化，只是分子间的间隔变大。水通直流电时，水分子发生了变化，生成了氢分子和氧分子。
2、在化学反应中，分子分成原子，原子重新结合成新物质的分子；
三、原子的定义与性质
1、原子的定义：原子是化学变化中的最小粒子。（用化学方法不能再分）（说明：在化学变化中，分子可以分裂成原子，而原子不可再分。）
2、原子的性质
（1）原子很小：肉眼看不见，需通过扫描隧道显微镜等显微设备来观察。
（2）原子是不断运动的。
（3）原子间有空隙：如由原子构成的金属也具有热胀冷缩的性质。
（4）同种物质的原子性质相同，不同种物质的原子性质不同，此处性质是指化学性质。
3、物质的构成
（1）有的物质是由分子构成的。如水、氢气、氧气、二氧化碳等。
（2）有的物质是由原子直接构成的。如金属单质、碳(石墨)、磷等固态非金属单质（碘除外）、氦气、氖气和氩气等稀有气体。
（3）有的物质是由离子构成的。如食盐、烧碱（氢氧化钠）等。
则：
物质 分子 原子 离子
4、 不同的分子
1、不同种类和不同数量的原子能构成各种不同的分子。
2、构成分子的原子可以是同种原子，也可以是不同种原子。
3、同种原子构成不同物质时结构是不一样的。
4、物质的性质是由它自身的结构决定的。结构→性质
金刚石中碳原子的排列成网状，石墨中碳原子的排列成层状，足球烯中碳原子的排列成球状。 金刚石和石墨的性质:物理性质“硬度、导电性、熔点、沸点等”不同；化学性质一样。(科学家做过的实验：在密闭的容器中充满氧气，分别放入金刚石和石墨，结果都生成唯一的产物－－二氧化碳。)
5、分子和原子的区别：化学变化中分子可以再分，原子不能再分。
6、分子和原子间的联系：分子是由原子构成的。
五、粒子的大小与质量
1、分子和原子都是非常微小的粒子。
⑴ 原子半径：10－10米数量级
⑵ 原子质量：10－26千克、10－27千克数量级
2、不同的分子和原子质量往往不同。
第三节物质与微观粒子模型
一、原子结构模型建立历程
道尔顿 实心球模型
汤姆生 西瓜模型
卢瑟福 行星绕太阳模型（核式结构模型）
波尔 分层模型
现代科学家 电子云模型
二、原子结构 质子：每个质子带一个单位正电荷
⑴ 原子 中子：不带电荷(电中性)
核外电子：带负电荷、绕核高速运动。
⑵ 同一个原子中，核电荷数＝质子数＝核外电子数
⑶ 原子的质量主要集中在原子核上，原子核的体积很小，电子的质量可以忽略不计。
⑷ 质子和中子又是由更小的微粒“夸克”构成。
(5)原子核内质子数不一定等于中子数。
（6）原子核内质子数可以为零。
三、原子的“孪生兄弟”---同位素
1、元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。如碳元素就是所有核电荷数为6的原子的总称。元素只有种类而不讲个数。
2、同位素：原子中原子核内质子数相同、中子数不相同的同类原子的统称。如氢有氕、
氘、氚三种同尾数原子。大多数元素都有同位素原子。
3、同位素的应用：核设施、化学分析、消除细菌、文物鉴定、医学诊断等
4、同位素原子的表达：左下角数字表示质子数，左上角数字表示相对原子质量。
四、带电的原子——离子
1、离子：离子就是带电的原子或原子团。
2、离子是构成物质的第三种基本微粒：离子和分子、原子一样也是构成物质的基本粒子。
3、离子的分类：
离子：原子失去电子形成带正电荷的阳离子，得到电子形成带负电荷的阴离子。
阳离子---带正电的原子或原子团
离子 如：钠离子(Na+)、铜离子(Cu2+)
阴离子---带负电的原子或原子团
如：氯离子(Cl-)、硫酸根离子(SO42-)
离子所带电荷数取决于它得失电子的数目。
4、原子与离子的区别和联系
粒子种类 原子 离子
阳离子 阴离子
区别 粒子结构 质子数=核外电子数 质子数>核外电子数 质子数<核外电子数
粒子电性 不显电性 显正电 显负电
联系 得电子 得电子阳离子 原子 阴离子 失电子 失电子
第四节 组成物质的元素
一.元素的种类
1.物质由元素组成，目前人类已知的元素有110多种，包括人造元素
2、自然界的物质按组成物质成分的多少，可分为纯净物和混合物。
金属元素---铁、铜、铝…
3、元素的类型 非金属元素---氧、氢、碳…
稀有气体---氦、氖、氩…
4、元素名称的由来：金属元素常用“钅”作偏旁，除汞外；非金属元素如是气态的以“气”作偏旁，液态的以“氵”作偏旁，固态的以“石”作偏旁。
3、单质与化合物………………元素存在形态
单 质：由同种元素组成的纯净物。(游离态)
化合物：由不同种元素组成的纯净物。(化合态)
注意点：单质与化合物都是纯净物，所以概念陈述时，必须强调纯净物。若说成同种元素组成的物质，则可能是单质，也可能是混合物，如金刚石和石墨放在一起只有碳元素；若说成不同元素组成的物质，则可能是化合物，也可能是混合物。单质中元素为一种，化合物中元素为两种或两种以上。
二、元素的分布
1、元素在地壳的分布：主要由氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢等元素组成。并：硅＞铝＞铁＞钙
2、在大气中含量最多的是氮元素(氮气78%体积百分数，下同)、第二位的是氧元素(氧气21%)、稀有气体(0.94%) ……
3、在海水中除了水由氢氧两种元素组成以外，含量较高的是氯元素和钠元素（氧85.5%,氢10.7%,氯2.0%，钠、镁等1.5%），还有贵重的金属等---海洋是资源宝库，21世纪是“海洋的世纪”。
4、在人体中含量最高的是氧元素，其次是碳、氢；
5、生物所含的大量的有机化合物如血糖、植物纤维主要由碳、氢和氧三种元素组成的。
6、宇宙中含量最多的元素是氢。
7、人造元素通过核反应制得的，其中一部分人造元素核天然元素具有放射性。有利有弊：对人体有害；利用放射性可以治疗一些疾病。
第五节 表示元素的符号
一、元素符号
1、书写规则：国际上统一采用的符号，使用该元素拉丁文的第一个大写字母来表示。
2、熟记P18表格中元素名称和符号
3、元素符号的意义---以N(氮)为例：
⑴ “N”表示氮元素---表示一种元素
⑵ “N”表示一个氮原子---表示一个原子
二、元素周期表
1.元素周期表的基本结构：
族---纵行为族：七个主族、七个副族、0族和第八族。
周期---横行为周期：七个周期和镧素、锕系。
2.每一个周期都是金属元素开始，稀有气体结束；
3.每一主族基本上是非金属元素开始，金属元素结束。
4.第1~4主族基本上都是金属元素，副族全部是金属，第5~7主族以非金属为
主，0族全部是稀有气体。
5.在元素周期表的同一周期中，从左到右，元素原子的质子数逐渐增加。
6.在同一族内，各元素的化学性质都很相似。
第六节 表示物质的符号
一、化学式
1、化学式：用元素符号来表示物质分子组成的式子
2、化学式书写原则
① 物质的化学式是通过实验来确定的，（如水的组成是通过电解水实验，分析产物得到的）不是能凭空想像；
② 一种物质(纯净物)只能有一种化学式。
⑴ 单质化学式的写法：
① 先写出组成单质的元素符号，再在右下角标出构成1个单质分子的原子个数。
② 稀有气体、金属单质和部分非金属单质，直接用元素符号表示它们的化学式。
⑵ 化合物化学式的写法及读法
① 氧与其它元素组成，氧写在右边；
读法：氧化某或几氧化几某
如：MgO 、CuO 、CO2 、 SO2 、Fe3O4、P2O5 、MnO2
氧化物：两种元素组成，其中有一种是氧元素的化合物
② 氢与其它元素组合，一般情况下氢写在左边；
读法：某化氢-------氢化物
如：H2O、HCl、H2S。氢与其它元素组合也有例外，如NH3（氨气）、CH4（甲烷）
③ 金属元素与非金属元素组成的物质，其化学式常用其离子最简单整数比表示。金属左，非金属右。
读法：某化某
二、化学式的意义
1、表示某种物质
2、表示组成物质的种类
3、表示物质的一个分子
4、表示物质分子的构成
【例】分析化学式“CO2” 表示的意义
⑴ 表示二氧化碳
⑵ 表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成
⑶ 表示一个二氧化碳分子
⑷ 表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成
三、离子的符号
1、离子符号的表示：
⑴ 先写上元素符号，在其右上角标出所带的电荷数及其电性。如Na+ Cl－
⑵ 有些离子是带电的原子集团，方法与上同，将它看成一个整体即可，称为某某离子 如：铵根离子NH4＋　碳酸根离子CO32－
原子：核电荷数＝核外电子数 不显电性
离子：核电荷数≠核外电子数 显电性
2、常见的原子团离子
离子名称 离子符号 所带电荷数
氢氧根离子 OH－ －1
硫酸根离子 SO42－ －2
硝酸根离子 NO3－ －1
碳酸根离子 CO32－ －2
碳酸氢根离子 HCO3－ －1
铵根离子 NH4＋ ＋1
亚硫酸根离子 SO32－ －2
磷酸根离子 PO43－ －3
氯酸根离子 ClO3－ －1
高锰酸根离子 MnO4－ －1
四、化合价
1、化合价的含义：各种元素在相互化合时，原子之间都有固定的化合数目，用化合价表示这种性质。
⑴ 原子之间相互化合的数目，即化合价是在化合时体现出来的。
⑵ 化合价的种类：有正价和负价之分。
⑶ 化合价的表示方法：在元素符号正上方用带“＋”、“－”的小数字表示。
如：铁的化合价为＋3价，表示为：Fe
⑷ 在化合物中所有元素化合价的代数和为零（可根据此来推出各元素的化合价）
2、常见元素的化合价：(见课本P25表)
常见化合价口诀：
一价氢氯钾钠银；二价氧钙钡镁锌。
三铝四硅五价磷；二三铁、二四碳。
二四六价硫齐全；二价铜汞最常见。
3、常见原子团化合价：(见P25表)
⑴ 原子团化合价与原子团离子所带电荷数相同
⑵ 原子团中各元素化合价的代数和就是该原子团的化合价。
4、化合价的一般规律。
⑴ 在化合物里氢元素通常显+1价、氧元素-2价。
⑵ 金属元素在化合物中通常显正价。
⑶ 非金属元素与氢元素和金属结合形成化合物时显负价、与氧元素结合时显正价。
⑷ 单质里元素的化合价为零。
⑸ 同一元素在不同的化合物里，可能显示相同的化合价，如 SO2 CO2有些元素在相同的化合物里可显示不同的化合价，如NH4NO3。
5、元素化合价的应用
⑴ 根据化合物的化学式，求出其中元素的化合价；
原则：化合物中各元素的化合价的总和为零
⑵ 根据元素的化合价，写出化学式。
第七节 元素符号表示的量
一、相对原子质量
1、标准：一个碳—12原子的质量的1/12（标准＝1.661×10-27千克）
2、相对原子质量---以C－12质量的1/12作为标准，其它原子的质量跟它相比所得的比值，叫做这种原子的相对原子质量。
3.相对原子质量是一个比值，单位符号为“1”，无须表明
4.“质子数＋中子数＝相对原子质量”
二、相对分子质量
1、定义：一个分子中各原子的相对原子质量总和就是该分子的相对分子质量。
2、求相对分子质量
例Ca（OH）2的相对分子质量=40+（16+1）×2=74
H2SO4的相对分子质量=1×2+32+16×4=98
三．化学式意义 例
⑴ 表示某种物质 二氧化碳
⑵ 表示组成物质的元素种类 碳元素和氧元素
⑶ 表示物质的一个分子 一个二氧化碳分子
⑷ 表示物质分子的结构 二氧化碳分子由碳
原子和氧原子构成
⑸ 表示它的相对分子质量 二氧化碳的相对分子质量是44
四、根据化学式的计算类型:以AxBy为例
1.根据化学式计算相对分子质量
相对分子质量=xa + yb
2.根据化学式求各元素的原子个数比
A原子个数：B原子个数= x ：y
3.根据化学式求化合物中各元素的质量比
A元素质量：B元素质量=x a：yb
4.根据化学式求某元素的质量分数
A元素的质量分数A%= —————100%
5.根据化学式计算某元素的质量
元素A的质MA = MAxOy×A%
金刚石　　 石墨　　 足球烯
原子核
宏观
微观
＋3
xa
xa + yb
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