121158001125220000第一讲 物质的构成和组成
一、基础知识梳理
考点一 构成物质的微粒
1.构成物质的微粒:分子、原子、离子。
2.原子
(1)原子的结构
(2)注意事项
①在原子中, 质子 数= 核电荷 数= 核外电子 数=原子序数。
②原子的质量主要集中在 原子核 上,近似相对原子质量= 质子数 + 中子数 。
③原子中不一定有中子,如 氢 原子的原子核内无中子。
④ 质子数(或核电荷数) 决定元素的种类。
⑤ 最外层电子数 决定元素的化学性质。
(3)原子的性质:①质量、体积很小(原子半径一般在10-10米数量级,多数原子的质量在10-26千克数量级);②不断运动;③有间隔;④存在斥力和引力。
3.原子结构模型的建立
年 份
发现人
内 容
1803
道尔顿
认为原子是组成物质的最小的单位,原子是一个实心小球
1897
汤姆生
原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子镶嵌在其中
1911
卢瑟福
在原子的中心有一个很小的原子核,原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核运动,就像行星绕太阳运动那样
1913
玻尔
电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道运动
1927
海森堡
电子在核外绕核运动形成一个带负电的云团
4.分子、原子、离子
(1)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。物质通常是由分子构成的,但也有些物质是直接由原子构成的。
(2)原子团:由两种或两种以上元素的原子构成,在化学反应中通常以整体参加反应的原子集团 常见的原子团: SO42- CO32- NO3-
(3)离子是带电原子 或 原子团 。与分子、原子一样,离子也是构成物质的基本粒子。
(3)分子、原子、离子间的区别与联系
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考点二 物质由元素组成
1.元素是指具有相同 核电荷数 (即 质子数 )的一类原子的总称。
2.分布
(1)地壳中含量居前5位的元素分别为 O 、 Si 、 Al 、 Fe 、 Ca 。
(2)人体中含量居前4位的元素分别是O、C、H、N。
(3)海水中除了水由 H 、 O 两种元素组成外,含量较高的元素是 钠 元素和镁元素等。
4.元素与原子的比较
元 素
原 子
定义
具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称
化学变化中的最小粒子
区别
①一般用于说明物质的宏观组成
②元素是一类原子的总称,只讲种类,不讲个数
③元素可以组成单质或化合物
①一般用于说明物质或分子的微观构成
②原子是微观粒子,既讲种类,又讲个数
③原子可以构成分子,也可以直接构成物质
联系
①元素是建立在原子的基础之上的,即具有相同核电荷数的一类原子的总称
②原子核内的质子数决定元素的种类,即同种元素的原子的核电荷数一定相同
③元素的化学性质与原子最外层电子数有密切关系
考点三 元素符号
1.书写:元素符号是国际上统一采用的符号,通常用该元素拉丁文的第一个字母 大写 来表示。当两种元素的第一个字母相同时,则再附上一个 小写 字母作为该元素的符号,以示区别。
2.意义:既可以表示一种元素,也可以表示这种元素的一个原子。金属、固态非金属及稀有气体的元素符号还可以表示一种物质。当元素符号前有数字时,该符号只具有微观意义。如:
(1)H表示 氢元素 、 1个氢原子 。
(2)He表示 氦元素 、 1个氦原子 、 氦气 。
(3)2H表示 2个氢原子 。
考点四 化学式
1.定义:用 元素符号 表示物质组成的式子。
2.书写规则
(1)单质化学式的写法
首先写出组成单质的元素符号,再在元素符号右下角用数字写出构成1个单质分子的原子个数。稀有气体是由原子直接构成的,通常用元素符号来表示它们的化学式。金属单质和固态非金属单质的结构比较复杂,习惯上也用元素符号来表示它们的化学式。
(2)化合物化学式的写法
①按一定顺序写出组成化合物的所有元素符号,一定顺序是指氧元素与另一种元素组成的化合物,一般要把氧元素符号写在右边;氢元素与非金属元素组成的化合物,一般要把氢元素符号写在左边;金属元素、氢元素与非金属元素组成的化合物,一般要把非金属元素符号写在右边。
②在每种元素符号的右下角用数字表示每个化合物分子中该元素的原子个数。直接由离子构成的化合物,其化学式右下角的数字表示其离子的最简整数比。
3.意义:化学式不仅表示一种物质,还表示这种物质的组成;若该物质由分子构成,它的化学式还能表示一个分子以及这个分子的构成;根据化学式还可以进行计算,对物质进行定量表示。当化学式前有数字时,则只具有微观意义。例如:
(1)H2O表示: 水 、 水由氢、氧两种元素组成 、 1个水分子 、 1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 等。
(2)2H2O表示 2个水分子 。
4.(1)相对原子质量:以 碳-12原子质量 作为标准,其他原子的质量跟它的比值。
(2)相对原子质量越大,原子的实际质量越 大 ;两种原子的相对原子质量之比 等于 两种原子的质量之比。 相对原子质量≈质子数 +中子数
5.根据化学式的计算
(1)相对分子质量
化学式中各原子的 相对原子质量 总和等于该物质的相对分子质量。
如:H2O的相对分子质量= (1×2)+(16×1)=18 (写计算过程,下同)。
(2)物质组成元素的质量比
物质中各元素的质量比=相对原子质量×原子个数之比。
如:H2O中H与O的质量比= (1×2)∶(16×1)=1∶8 。
(3)元素的质量分数
物质中某元素的质量分数=×100%
如:H2O中H的质量分数= ×100%≈11.1% 。
考点五 化合价
1.标出以下几种元素的常见化合价
2.常见原子团的化合价
3.化合价的规律
(1)常见的化合物中氢总显 +1 价,氧总显 -2 价。
(2)金属元素在化合物中常显 正 价。
(3)非金属元素跟氧化合时常显 正 价,跟氢化合时常显 负 价。
(4)在化合物中,各元素的正负化合价的代数和为 零 。
(5)单质中元素的化合价为 零 。
4.化合价的应用
(1)根据化合价可以书写简单的化学式,也可以根据化学式计算化合价。
(2)化合价与离子所带电荷数在数值上相等,可以根据化合价判断离子电荷数,也可以根据离子所带电荷数判断元素的化合价。
考点六 化学符号周围数字的含义
1.(1)元素符号前的数字:表示 原子 的个数。
(2)元素符号右上角的数字:表示 离子所带电荷 的个数。
(3)元素符号右下角的数字:表示 1个分子中某原子 的个数。
(4)元素符号正上方的数字:表示该元素的 化合价 。
(5)化学式前的数字:表示 分子 的个数。
(6)离子符号前的数字:表示 离子 的个数。
2.写出下列符号中“2”的含义
(1)2H: 2个氢原子 。
(2)Ca2+: 1个钙离子带2个单位正电荷 。
(3)H2O: 1个水分子中含有2个氢原子 。
+2
(4)Mg O: 氧化镁中镁元素的化合价为+2价 。
(5)2O3: 2个臭氧分子 。
(6)2Cl-: 2个氯离子 。
考点七 物质的分类
物质
1. 混合物:是由两种或两种以上的物质混合而成(或由不同种物质组成) 例如,空气,溶液(盐酸、澄清的石灰水、碘酒、矿泉水),矿物(煤、石 油、天然气、铁矿石、石灰石).
2. 纯净物:由一种物质组成的。 例如:水、 水银、 蓝矾(CuSO4·5H2O)都是纯净物
冰与水混合是纯净物。 名称中有“某化某”“某酸某”的都是纯净物,是化合物。
3. 单质: 由同种(或一种)元素组成的纯净物。例如:铁 氧气(液氧)、氢气、水银。
4. 化合物:由不同种(两种或两种以上)元素组成的纯净物。
5.有机物:(有机化合物):含碳元素的化合物(除CO、CO2 和含碳酸根化合物外)
6. 无机物:不含碳元素的化合物以及CO、CO2 和含碳酸根的化合物
7. 氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
考点八 纯净物与混合物的比较
纯净物
混合物
宏 观
由 同种物质 组成
由 不同种物质 组成
微 观
由 同种分子 构成(由分子构成的物质)
由 不同种分子 构成(由分子构成的物质)
特 征
一定条件下,有固定的 组成和性质 ,
可用 化学式 表示
无固定的 组成和性质 ,不能用 化学式 表示
考点九 物质的变化及性质
1.物理变化与化学变化的比较
物理变化
化学变化
概 念
没有新物质生成 的变化
有新物质生成 的变化
基本特征
没有 新物质 生成
有 新物质 生成
本质区别
构成物质的粒子本身没变,变的是粒子的空隙和排列方式
构成物质的粒子的组成
或结构发生了改变
现 象
通常在外形、状态方面发生改变
常伴随发光、放热、颜色变化、生成气体、产生沉淀等现象
举 例
水的三态变化、铁丝弯曲
镁条燃烧、铁钉生锈
判断依据
没有生成 新物质
生成 新物质
联 系
化学变化过程中 一定 (选填“一定”或“不一定”,下同)同时发生物理变化;物理变化过程中 不一定 同时发生化学变化
2.物质的性质
(1)物理性质:物质 不需要发生化学变化 就表现出来的性质,如物质的颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、延展性、导电性、导热性等。
(2)化学性质:物质在 化学变化 中表现出来的性质,如物质的可燃性、氧化性、还原性、酸碱性等。
二、要点突破与例题讲解
例1、地壳中含量最多的元素是( )
A.铝 B.铁 C.氧 D.硅
练习1、下列元素属于金属元素的是( )
A.氦 B.硫 C.锰 D.溴
练习2、下列符号中,表示2个氢原子的是( )
A.2H B.2H2 C.H2 D.2H+
例22015年浙江籍女科学家屠呦呦获得诺贝尔医学或生理学奖。她提取的青蒿素化学式为C15H22O5,下列关于C15H22O5的说法正确的是( )
A.每个分子的质量为282 g B.氧元素的质量分数最大
C.碳、氢、氧元素属于金属元素 D.碳、氢、氧原子个数比为15∶22∶5
练习1、苯甲醇(分子式为C7H8O)在医疗上曾作溶剂来溶解青霉素钾盐以减轻注射时的疼痛,但是不断有实验数据显示,苯甲醇与臂肌挛缩存在相关性,会造成患者“青蛙腿”。因此,苯甲醇作为青霉素钾盐注射溶剂的方法已逐渐被淘汰。请回答:
(1)一个苯甲醇分子由 个原子构成。
(2)苯甲醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为 (填最简单整数比)。
(3)苯甲醇中C元素的质量分数为 (结果保留到0.1%)。
练习2、“84”消毒液广泛应用于宾馆、医院、家庭等的卫生消毒,其主要成分是次氯酸钠(NaClO)。NaClO中氯元素的化合价为( )
A.-1 B.0 C.+1 D.+2
练习3、核电站中可用硼酸(H3BO3)吸收中子,阻断核辐射。硼酸中硼元素化合价是( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
练习4、下列符号中既能表示物质的元素组成,又能表示该物质的一个分子的是( )
①Cu ②N ③H2O2 ④K2CO3 ⑤CH4
A.①② B.③④ C.③⑤ D.②④
练习5、化学式“CO2”中数字2表示( )
A.2个二氧化碳分子 B.二氧化碳中有2个氧元素
C.1个二氧化碳分子中有2个氧离子 D.1个二氧化碳分子中有2个氧原子
例3分类是科学探究的重要方法,下列物质所属类别不正确的是( )
选 项
A
B
C
D
物 质
尿素
液态氧气
冰
氯化铵
类 别
无机物
单质
氧化物
盐
练习1、铝合金、氧化铝、硫酸铝三种物质的分类正确的是( )
A.混合物、氧化物、盐 B.单质、混合物、盐
C.盐、氧化物、纯净物 D.混合物、盐、化合物
练习2、下列属于纯净物的是( )
盐汽水 B.矿泉水 C.自来水 D.蒸馏水
练习3、下图中,“”和“○”分别表示两种不同元素原子,其中表示混合物的是( )
例4下列过程属于化学变化的是( )
A.碘升华 B.铝放置于空气中,表面生成一层致密的薄膜
C.风能发电 D.蒸发蔗糖水溶液得到蔗糖晶体
练习1、下列变化中属于物理变化的是( )
A.氢气燃烧 B.菜刀生锈 C.冰雪融化 D.电解水
三、课堂练习
1.判断镁在空气中燃烧属于化学变化的依据是( )
A.发出耀眼的强光 B.放出大量的热 C.生成了氧化镁 D.固体质量增加了
2.下列四种变化中,与其他三种变化有本质区别的一种变化是
A.干冰升华 B.食品变质 C.铁铸成锅 D.电灯发光
3. 对于Mg和Mg2+的说法,正确的是( )
A.属于同一种元素 B.属于同一种粒子
C.所含电子数相同 D.具有相同的电子层数
4. 下列关于水的组成,叙述正确的是( )
A.水由氢气和氧气组成 B. 水由氢分子和氧原子组成
C.水由氢元素和氧元素组成 D. 水由两个氢原子和一个氧原子组成
5. 下列物质中,由地壳中含量最多的金属元素、非金属元素和空气中含量最多的元素组成的是( )
A.CaCO3 B.Al2(SO4)3 C.Al(NO3)3 D.Fe(OH)3
6. 美国和日本的三位科学家以导电有机高分子材料的研究成果,荣获了2000年度诺贝尔化学奖。在其相关技术中,用碘来掺杂聚合物,使其导电能力增加107倍,具有金属般的导电能力、碘(I2)属于( )
A .非金属单质 B .混合物 C .化合物 D .金属单质
7. 下图是表示气体分子的示意图,图中“ . " " ”分别表示两种不同质子数的原子,其中可能表示化合物的是( )
37280855080002651760635001642110000622935635000
8. 今年我省合肥、芜湖等城市已开始使川“西气东输”工程送来的天然气,天然气的主要成分是CH4。下列4名同学在讨论化学式CH4的意义,其中错误的 ( )
四、当堂检测
1.不同种元素最本质的区别是( )
A.中子数不同 B.质子数不同
C.相对原子质量不同 D.核外电子数不同
2.元素观是化学的重要观念之一。下列有关元素的说法中错误的是( )
A.元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称
B.元素周期表,元素的原子序数与该元素原子核电荷数在数值上相同
C.同种元素的原子核内质子数与中子数一定相等
D.在物质发生化学变化时,原子的种类不变,元素也不会改变
3.铈(Ce)是一种常见的稀土元素,已知铈原子的原子核内有58个质子和82个中子,该原子的核外电子数为( )
A.24 B.58 C.82 D.140
4.最近某科研小组证实了117号元素的存在,其原子的原子核内有117个质子和176个中子,则该原子的核外电子数是( )
A.59 B.117 C.176 D.293
5.对于构成物质的分子、原子和离子的认识,下列说法正确的是( )
A.构成分子的原子能保持该物质的化学性质
B.原子得失电子变成离子后,元素的种类发生了变化
C.两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比
D.离子之间存在着相互作用,分子间没有相互作用
6.下列物质中,由原子直接构成的是( )
A.金刚石 B.氯化钠 C.氧气 D.水
7.下列说法正确的是( )
A.分子是化学变化中的最小粒子 B.原子失去电子后变成阴离子
C.元素间最本质的区别是电子数不同 D.分子、原子、离子都可以直接构成物质
五、课后作业
1、地壳中含量最多的金属元素是( )
A.硅 B.铁 C.铝 D.汞
2、我国最近又启动了“酱油加铁”工程。这里的铁是指( )
A.分子 B.原于 C.单质 D.元素
3、下列化合物中,包含地壳中含量最多的三种元素的一组物质是( )
A.CO2 H2O B.CO2 Al2O3 C.Fe2O3 SO3 D.SiO2 Al2O3
4、下图是表示物质分子的示意图,图中“●”和“○”分别表示两种含有不同质子数的原
子,则图中表示单质的是 ( )
35242547625A、 B、 C、 C、 D、
5、某物质经分析只含有一种元素,该物质不可能是( )
A、混合物 B、纯净物 C、单质 D、化合物
6、距地球15~35km处,有一个臭氧层。关于臭氧叙述不正确的是 ( )
A、臭氧是一种单质 B、臭氧与氧气性质完全相同
C、臭氧和氧气混合后形成的是混合物 D、臭氧转化成氧气发生了化学变化
7、下列物质化学式,书写正确的是 ( )
A、FeSO4(硫酸铁) B、H2SO4(硫酸) C、Mg2O2(氧化镁) D、AgCl2(氯化银)
8、下列化学符号中数字“2”表示意义的叙述中,不正确的是 ( )
A、2K+ 中“2”表示钾离子的个数是2
B、H2SO4 中“2”表示每个硫酸分子中含有2个氢原子
C、Ca(OH)2 中“2”表示一个氢氧化钙分子中有2个氢氧根
D、Cu2+ 中的“2”表示铜元素的化合价为+2价
9下列符号只有微观意义,而无宏观意义的是( )
A.H B.N2 C.CO2 D.2H2O
10、下列物质中属纯净物的是( )
A.矿泉水 B.纯净空气 C.冰水混合物 D.干冰与冰的混合物
11、市售的“脑黄金”(DHA)是从深海鱼油中提取的,其主要成分的化学式为:C35H51COOH,
则该物质属于( )
A.单质 B.氧化物 C.化合物 D.混合物
某元素的相对原子质量为24,化合价为+2,则它的氧化物含该元素的质量分数是( )
A.40% B.24% C.60% D.16%
13、苏丹一号(C16Hl2N2O)是一种染料。根据2004年4月的MSDS数据,该物质存在致癌证
据,故不能用作食品添加剂。下列有关苏丹一号的说法正确的是 ( )
A、该物质属于氧化物 B、该物质中H、N元素质量比为6∶1
C、该物质中存在氮分子 D、该物质由C、H、O、N四种元素组成
由A、B两种元素组成的化合物中,已知A与B的相对原子质量之比为12∶1,质量之
比为6∶1,则该化合物的化学式可能表示为( )
A.AB2 B.A2B3 C.A2B4 D.A2B6
15、下列四种氮肥中,含氮量最高的是( )
A.NH4Cl B.CO(NH2)2 C.NH4HCO3 D(NH4)2SO4
16、在某氮的氧化物中,氮元素与氧元素的质量比为7:16,该氧化物的化学式为( )
A.N2O B.NO C.NO2 D.N2O5