6.1
构成物质的微粒
学习重难点
建立探究物质构成的基本意识；
了解物质由分子、原子或离子等微粒组成；
知道原子的组成；
知道构成物质的微粒之间的联系；
能用微粒的模型去理解生活中的一些现象，比如三态变化。
知识点梳理
宏观，哲学术语，与“微观”相对，不涉及分子、原子、电子等内部结构或机制；也泛指大的方面或总体。常见词组有宏观理论，宏观世界，宏观经济学。
微观的英文是“micro”，原意是“小”。微观与“宏观”相对。粒子自然科学中一般指空间线度小于10-9米（即纳米以下）的物质系统。在社会科学或者广义的概念，微观是指从小的方面去观察。
化学用词注意，宏观讲的时候讲种类不讲个数，用“组成”；微观讲的时候讲个数，用“构成”。
分子、原子、离子包括原子内部结构都是微观的理解。
知识点梳理一、分子
1、分子的概念与组成
分子是物质中能够独立存在的相对稳定并保持该物质物理化学特性的最小单元。分子由原子构成，原子通过一定的作用力，以一定的次序和排列方式结合成分子。以水分子为例，将水不断分离下去，直至不破坏水的特性，这时出现的最小单元是由两个氢原子和一个氧原子构成的一个水分子（H2O）。
2、分子的结构
分子结构或称分子立体结构、分子、分子几何，建立在光谱学数据之上，用以描述分子中原子的三维排列方式。
3、分子的种类
分子由同种原子构成，其中不同数量也可以构成不一样的分子，比如臭氧分子由3个氧原子构成，氧气分子由2个氧原子构成。
分子由不同种原子构成
这里也分2类，不同种的原子不同数量也可以构成不一样的分子，比如水分子和过氧化氢分子，一氧化碳分子和二氧化碳分子。
4、分子的特性
（1）分子之间有间隔。例如：取50毫升酒精和50毫升水，混合之后，体积小于100毫升。
（2）一切构成物质的分子都在永不停息地做无规则的运动。温度越高，分子扩散越快，固、液、气中，气体扩散最快。由于分子的运动跟温度有关，所以这种运动叫做分子的热运动。例如：天气热时衣服容易晒干
（3）一般分子直径的数量级为10-10m。
（4）分子很小，但有一定的体积和质量。
（5）同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同。
知识点梳理二、原子
原子的定义
化学变化中的最小微粒。
原子认识的发展简史
原子论是元素派学说中最简明、最具科学性的一种理论形态。
1789年，法国科学家拉瓦锡定义了原子一词，从此，原子就用来表示化学变化中的最小的单位。
1803年，英语教师及自然哲学家约翰·道尔顿用原子的概念解释了为什么不同元素总是呈整数倍反应，即倍比定律；也解释了为什么某些气体比另外一些更容易溶于水。他提出每一种元素只包含唯一一种原子，而这些原子相互结合起来就形成了化合物。
1897年，在关于阴极射线的工作中，物理学家约瑟夫·汤姆生（J.J.Thomsom）发现了电子以及它的亚原子特性，粉碎了一直以来认为原子不可再分的设想。汤姆生认为电子是平均的分布在整个原子上的，就如同散布在一个均匀的正电荷的海洋之中，它们的负电荷与那些正电荷相互抵消。这也叫做葡萄干蛋糕模型(枣核模型）。
1909年，在物理学家欧内斯特·卢瑟福的指导下，菲利普·伦纳德用氦离子轰击金箔。发现有很小一部分离子的偏转角度远远大于使用汤姆生假设所预测值。卢瑟福根据这个金铂实验的结果指出：原子中大部分质量和正电荷都集中在位于原子中心的原子核当中，电子则像行星围绕太阳一样围绕着原子核。带正电的氦离子在穿越原子核附近时，就会被大角度的反射。这就是原子核的核式结构。
原子模型的建立和修正
（1）道尔顿的原子模型
英国自然科学家约翰·道尔顿将古希腊思辨的原子论改造成定量的化学理论，提出了世界上第一个原子的理论模型。
（2）葡萄干布丁模型（枣糕模型）
葡萄干布丁模型（枣糕模型）由汤姆生提出，是第一个存在着亚原子结构的原子模型。
汤姆生的学生卢瑟福完成的α粒子轰击金箔实验（散射实验），否认了葡萄干布丁模型（枣糕模型）的正确性。
（3）土星模型
在汤姆生提出葡萄干布丁模型同年，日本科学家提出了土星模型，认为电子并不是均匀分布，而是集中分布在原子核外围的一个固定轨道上。
（4）行星模型
行星模型由卢瑟福在提出，以经典电磁学为理论基础，主要内容有：
①原子的大部分体积是空的。
②在原子的中心有一个体积很小、密度极大的原子核。
③原子的全部正电荷在原子核内，且几乎全部质量均集中在原子核内部。带负电的电子在核空间进行高速的绕核运动。
随着科学的进步，氢原子线状光谱的事实表明行星模型是不正确的。
（5）玻尔的原子模型
为了解释氢原子线状光谱这一事实，卢瑟福的学生玻尔接受了普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。玻尔的原子模型很好的解释了氢原子的线状光谱，但对于更加复杂的光谱现象却无能为力。
现代的原子结构理论
原子是化学变化中最小的粒子。但是原子还是可以分的，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。
1个质子带1个单位正电荷，1个电子带一个单位负电荷，中子不带电。
核电荷数指的是原子核所带的正电荷数。
原子的质量集中在原子核，也就是质子和中子上，电子很轻，所以，电子容易得失，导致原子变成离子，失去电子变成阳离子，得到电子变成阴离子。
原子的种类
原子种类由质子数和中子数决定，不是所有的原子都有中子。
知识点梳理三、离子
在化学反应中，金属元素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或原子团带上电荷。带电荷的原子叫做离子，带正电荷的原子叫做阳离子，带负电荷的原子叫做阴离子。阴、阳离子由于静电作用而形成不带电性的化合物。
离子符号：在元素符号右上角表示出离子所带正、负电荷数的符号。例如,钠原子失去一个电子后成为带一个单位正电荷的钠离子用“Na+”表示。硫原子获得二个电子后带元素符号：统一采取该元素的拉丁文名称第一个字母来表示元素的符号（往往正负电的数字写在正负号的前面）。
知识点梳理四、物质的微粒模型
1、微粒模型
微粒性质
对应的例子
微粒的质量和体积都很小
一个水分子的质量约为3
10-26
kg
微粒之间有空隙
气体体积可以压缩
微粒在不断运动
墨水的扩散
同种物体的三态不同但是化学性质一样
氢气、液氢、固氢都有可燃性
总之，人们用于解释物质构成的微粒模型认为：物质由分子、原子和离子等微粒构成；微粒之间有一定的空隙，并有相互作用；各种微粒处于永不停息的运动之中。
三态变化
物质的一般情况下，物质都有三态，如水的三态为冰、水、水蒸气，分别为固体，液体和气体。当然，物质还有其他两种存在的形态，叫做等离子态和超固态。处于等离子态的物质叫做等离子体，处于超固态的物质叫做超固体。
物质状态
我们通常能够直接看到和接触的物质状态，它以各种粒子形态为基本表现形式如电子、质子、中子等。这些物质粒子总是以相互作用的形式存在于宇宙之中并随宇宙的演化发生改变。
三．典型例题
考点1：物质的微粒
【例1】
在近代原子学说的发展过程中，有下列观点：
①物质都是由原子构成的；
②原子都是实心球体；
③正电荷均匀分布在整个原子内．
???
1911年卢瑟福用带正电的α粒子轰击原子，发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向，但有绝少数α粒子发生了较大角度的偏转，如图所示．分析实验结果，可以否定上述观点中的（?
）
?
①②
B.①③
C.②③
D.①②③
【答案】C
【变式1-1】
氚是氢的一种同位素，氚原子含有1个质子和2个中子。下列示意图能正确表示氚原子结构的是（ ）
A.?A
B.?B
C.?C
D.?D
【答案】A
【变式1-2】
下列关于原子、分子的说法错误的是（ ）?
?分子可以构成物质，而原子只能构成分子????
?在化学变化中，分子可以分成原子，而原子不能再分
C.?在原子中，质子数等于核外电子数
D.?分子是保持物质化学性质的最小粒子
【答案】A
【变式1-3】
科学理论的建立要有一个又一个的证据。在研究原子结构的历史进程中，卢瑟福揭开了原子世界一个又一个的奥秘。请回答：
（1）1911年，卢瑟福等人进行了α粒子（α粒子是带两个单位正电荷的氦原子核）散射实验，用一些高速运动的α粒子轰击金箔，发现多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向，但有少数α粒子发生了较大角度的偏转，而极少数α粒子发生反弹。下列说法正确的有
。
A．多数α粒子保持原来的运动方向，说明原子核的体积很小
B．少数α粒子发生较大角度偏转，说明原子核带负电
C．极少数α粒子发生反弹，说明原子核的质量很大
（2）1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，结果有种微粒从氮原子被打出，而α粒子留在了氮原子中，使氮原子变成了氧原子，从现代观点看，被打出的微粒一定是
。
从原子变化上看，上述核变化与化学变化的不同点是
。
【答案】（1）A、C；（2）质子；（3）核变化中原子发生了变化，而化学变化中原子是不变的。
【变式1-4】
人类对原子结构的认识，经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。
（1）卢瑟福核式结构模型是在α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。把一束高速运动的α?
粒子（带2个单位正电荷），射向一片极薄的金箔。他惊奇的发现，过去一直认为原?子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列成的金箔，竟为大多数α粒子畅通无?阻得通过，就像金箔不在那儿似的，但也有极少数的α粒子发生偏转，或笔直的弹回。
?根据上述实验现象能得出关于金箔中金原子结构的一些结论，试写出其中的三点：
?
A
；
?
B
；
?
C
。
（2）从原子结构模型建立的过程中，我们发现????????
(填序号)。
A.?科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.?模型在科学研究中起着很重要的作用
C.?玻尔的原子模型的建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.?人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
【答案】（1）A：原子内部大部分空间是空的;B：原子的内部有一个体积极小，质量极大的“核’；C：原子内部的“核”带正电；（2）A,B,D。
【变式1-5】
探究原子结构的奥秘。
【情景提供】
19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，直到1887年，汤姆生发现了带负电的电子后，才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】
电子带负电，原子不带电，说明原子内存在着带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集中分布的呢？
【进行实验】
1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。
实验做法如图所示：
①放射源——放射性物质放出α粒子(带正电荷)，质量是电子质量的7000倍；
②金箔——作为靶子，厚度1
μm，重叠了3000层左右的原子；
③荧光屏——α粒子打在上面发出闪光；
④显微镜——通过显微镜观察闪光，且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
【收集证据】
绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】
α粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变，而结果却出乎意料，除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
（1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就
(填“会”或“不会”)发生大角度散射。卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是
。
（2）1
μm厚度的金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明
；
A.?原子的质量是均匀分布的?B.?原子内部绝大部分空间是空的
（3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为下图中的
。
A.?道尔顿模型特点：不可再分的实心球体
B.?汤姆生模型特点：正负电荷均匀分布
C.?卢瑟福模型特点：核位于原子中心，重量集中在核上
【答案】（1）不会；原子核；（2）B；（3）C。
考点2：物质的微粒模型应用
【例2】
用分子的相关知识解释下列生活中的现象，其中错误的是( )
A.?“酒香不怕巷子深”说明分子在不停运动
B.?10毫升酒精和10毫升水混合后体积小于20毫升，说明分子间有空隙
C.?热胀冷缩说明分子的大小随温度的升降而改变
D.?湿衣服在夏天比冬天容易晾干，说明分子的运动随温度升高而加快
【答案】C
【变式2-1】
有一密封容器内储存有一定量的氧气，上面有一个不漏气的活塞，慢慢下压活塞，密封容器内部分子变化模型合理的是(??
)
?
B.?
C.?
D.?
【答案】B
【变式2-2】
下列日常生活现象的解释不正确的是(?
)
A.?红墨水在水中能扩散，既说明分子间有空隙，又说明分子在做不停的无规则运动。
B.?教室内扫地时，在阳光的照射下，看见灰尘飞扬，证明分子在做运动
C.?厨房炒菜时，闻到菜香，是因为分子运动的缘故。
D.?黄豆和芝麻混合的实验不能证明分子间存在空隙
【答案】B
【变式2-3】
将复写纸夹在两张白纸之间后放在水平桌面上，再分别取两个盛有等量冷水和热水的相同铝质易拉罐压在纸上。一段时间后，发现纸上留下痕迹的颜色深浅不同。该现象说明( )
A.?分子热运动与温度有关??B.?分子间存在引力?
C.?分子间存在斥力???D.?分子间有空隙
【答案】A
【变式2-4】
下列有关书本中“芝麻和黄豆混合”实验的说法正确的是（??
）
?混合后的总体积与未混合前的总体积一样大
?混合后的总体积比未混合前的总体积大
?根据这个实验的现象，即可得出“构成物质的分子间存在空隙”的结论??????????
?这只是一个模拟实验，用形象的宏观现象类比不易观测的物质微观结构
【答案】D
【变式2-5】
明确宏观现象的微观本质是学习化学的重要思想方法，下列说法正确的是（?
）???????
A.?变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来，是由于分子间隔变大
B.?水结成冰，是因为温度降低，分子停止运动
C.?“破镜”不能“重圆”的原因是玻璃的分子间只有斥力没有引力
D.?水与酒精混合液的体积小于混合前二者体积之和，是因为混合后分子体积变小
【答案】A
【变式2-6】
用如图的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是
(填“A”或“B”)瓶。根据
现象可知气体发生了扩散，扩散现象说明气体分子
。
【答案】B；A瓶内出现红棕色气体；在永不停息地做无规则运动
【变式2-7】
如图是水发生变化的微观结构模型，甲、乙两种变化中属于物理变化的是
；从微观结构分析，该变化的特点是
。
【答案】乙；分子各类没有变化，分子间隙变大。
四.课堂训练
1．如图所示，向盛水的烧杯中放入一小粒品红，一段时间后，烧杯中形成红色溶液，此实验能说明：①分子处于不断运动之中
②分子大，原子小
③分子可再分，原子不能再分
④分子之间有间隔（ ）
①②
B．②③
C．①③
D．①④
【答案】D
【解析】解：由于分子是不断运动的，分子之间有间隔，当向盛水的烧杯中放入一小粒品红后，品红分子不断运动到水分子中间去了，所以烧杯中形成红色溶液。
2．为了解释水电解的微观变化，小丽做了许多分子、原子模型，其中能表示水分子模型的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】解：水的化学式为H2O，可知水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成；而分子模型A、D分别表示由2个氢原子、表示1个氧原子和1个氢原子；而B则为1个氧原子；分子模型C中的分子由两个氢原子和一个氧原子构成的水分子。
3．卢瑟福的α粒子轰击金箔实验推翻了汤姆生在1903年提出的原子结构模型，为建立现代原子理论打下了基础。如图线条中，可能是α粒子（带正电）在该实验中的运动轨迹的是（ ）
a
b
c
d
B．a
b
c
C．b
c
d
D．a
d
【答案】C
【解析】解：由于原子中原子核体积很小，质量却很大，所以α粒子遇到原子核就会发生偏向，例如c和d；因为原子的核外电子质量很小，但所占的体积却很大，电子的质量小的可以忽略不计，所以α粒子可以直接穿过去，例如b。由于原子核外的电子质量很小，α粒子是直接穿过，且原子核带正电荷，α粒子也带正电荷，同性相斥，所以α是不可能向原子核靠近的，应该远离原子核。
4．同种元素的原子和离子一定相同的是（ ）
A．质子数
B．电子数
C．最外层电子数
D．电子层数
【答案】A
【解析】解：A、因质子在原子核内，电子在核外，当原子变为离子，变化的只是核外的电子数，质子数不变，则同种元素的原子和离子一定具有相同的质子数，故A正确；
B、因原子变为离子时要得到或失去电子，则同种元素的原子和离子的电子数不同，故B错误；
C、原子得失电子形成离子，最外层电子数一定不同，故C错误；
D、原子可以通过得失电子形成离子，电子层数不一定改变，故D错误。
5．下列结构示意图，表示阳离子的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】解：A、核电荷数＝质子数＝核外电子数＝9，为原子结构示意图，故A不符合题意；
B、核电荷数＝质子数＝核外电子数＝10，为原子结构示意图，故B不符合题意；
C、核电荷数＝质子数＝13＞核外电子数＝10，为阳离子结构示意图，故C符合题意；
D、核电荷数＝质子数＝16＜核外电子数＝18，为阴离子结构示意图，故D不符合题意。
6．R2﹣离子核外共有n个电子，则R原子核内质子数为（ ）
A．n+2
B．n﹣2
C．n
D．2n
【答案】B
【解析】解：R2﹣是R原子得到2个电子形成的离子，所以R原子的核外电子数＝n﹣2，利用原子中，质子数等于电子数可知，则R原子核内质子数为n﹣2。
7．令X、Y、Z和R分别代表四种元素．若aXm+、bYn+、cZn﹣、dRm﹣四种离子的电子层结构相同（令a、b、c、d分别为四种元素的核电荷数），则下列关系正确的是（ ）
A．a﹣c＝m﹣n
B．a﹣b＝n﹣m
C．c﹣d＝m+n
D．b﹣d＝n+m
【答案】D
【解析】解：A、对于aXm+、cZn﹣离子，由电子数相同得a﹣m＝c+n，变形得a﹣c＝m+n，故A错误；
B、对于aXm+、bYn+离子，由电子数相同得a﹣m＝b﹣n，变形得a﹣b＝m﹣n，故B错误；
C、对于cZn﹣、dRm﹣离子，由电子数相同得c+n＝d+m，变形得c﹣d＝m﹣n，故C错误；
D、对于bYn+、dRm﹣离子，由电子数相同得b﹣n＝d+m，变形得b﹣d＝n+m，故D正确。
8．镭具有放射性，镭原子会分裂，变成一个质子数为86、中子数为136的氡原子和一个具有2个中子、2个电子的氦原子，并放出放射能．试推断镭原子的核电荷数与相对原子质量分别为（ ）
A．88，138
B．86，140
C．88，226
D．84，168
【答案】C
【解析】解：原子核分裂前后质子数与中子数不会改变，所以镭原子的核电荷数＝质子数＝86+2＝88，中子数＝136+2＝138；相对原子质量＝（86+2）+（136+2）＝226。
9．某工业盐酸中含有H+、Fe3+、Cl﹣，H+和Cl﹣的个数比为91：94，Cl﹣和Fe3+的个数比为（ ）
A．1：94
B．3：94
C．94：1
D．94：3
【答案】C
【解析】解：由题意可知，“某工业盐酸中含有H+、Fe3+、Cl﹣，H+和Cl﹣的个数比为91：94”，因为溶液中正负电荷代数和为0；而溶液中现在正电荷总数：91（因为每个H+带一个单位正电荷）；负电荷总数：94（因为每个Cl﹣带一个单位负电荷）；所以需正电荷：3；3个正电荷由Fe3+提供，因为每个Fe3+带3三个正电荷，所以需要1个Fe3+，所以Cl﹣和Fe3+的个数比为94：1。
10．初中化学学习中，我们初步认识了物质的微观结构．
（1）氯化钠、金刚石、干冰三种物质中，由离子构成的物质是
．
（2）是某粒子的结构示意图，该粒子在化学反应中容易
电子（填“得到”或“失去”），变成
（填“阳”或“阴”）离子．
（3）如图是CO与O2反应的微观示意图．反应前后没有发生变化的粒子是
．（填序号）
【答案】（1）氯化钠；（2）失去；阳；（3）④⑤．
【解析】解：（1）氯化钠是由离子构成的物质，金刚石是由碳原子直接构成的物质，干冰是由二氧化碳分子构成的物质；
（2）该原子的最外层电子数是1，在化学反应中易失去最外层的电子形成阳离子；
（3）化学反应前后分子的种类改变，故①②③改变；化学反应前后原子的种类不变，故④⑤不变．
11．模型是联系宏观与微观的桥梁。
（1）如图是钠原子结构示意图。
①x的数值为
；
②“11”指的是
；
③钠原子在化学反应中易失去1个电子，形成
（填离子符号）。
（2）如图是氢分子和氧分子运动的示意图．
①在A、B和C中，能比较得出“温度越高，分子运动速率越快”的是
（填标号）；
②从图中可见，影响分子运动速率的因素除温度外，还与
有关；
③举一个能说明“温度升高，分子运动速率加快”的生活事例：
。
（3）如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图：
①A、B、C中表示混合物的是
；
②上述变化Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中，属于化学变化的是
，该化学变化中一定不变的粒子是
、
（填粒子名称）。
【答案】（1）①8；②钠原子的质子数为11；③Na+；（2）①B,C；②分子种类；③湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快（合理即可）；（3）①A；②变化I；碳原子；氧原子。
【解析】解：（1）①在原子中，质子数＝核外电子数，所以2+x+1＝11，x＝8；故填：8；
②“11”是指钠原子的质子数为11；故填：钠原子的质子数为11；
③钠原子在化学反应中易失去1个电子，形成带一个单位正电荷的钠离子﹣﹣Na+；故填：Na+；
（2）①BC是同种分子在不同温度下的运动速率不同，故在A、B和C中，能比较得出“温度越高，分子运动速度越快”的是BC；故填：BC；
②由AB可知，温度相同，分子不同，运动速率不同，故影响分子运动速率的因素除温度外，还与分子种类有关；故填：分子种类；
③说明“温度升高，分子运动速率加快”的生活事例如：湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快；故填：湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快（合理即可）；
（3）①A中含有不同种分子，所以属于混合物；故填：A；
②变化I中分子种类发生了改变，发生的属于化学变化，而变化Ⅱ、变化Ⅲ中分子种类没有改变，只是分子间隔发生了改变，发生的属于物理变化；该化学变化中一定不变的粒子是碳原子与氧原子；故填：变化I；碳原子；氧原子。
12．请你用微粒的观点解释以下现象。
（1）妈妈在厨房里炒菜，我在窗外就闻到了香味。
（2）如图1所示，两支医用注射器，分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住末端注射孔，将栓塞慢慢推入，哪支容易推压？为什么？
（3）已知在相同温度下，气体分子的运动速度与分子的相对分子质量有关，分子的相对分子质量越大，则其运动速度越小。图2中容器A是一种特制的有底的素烧瓷筒，它的壁可以通过氢气分子。实验开始时，A中和烧杯中都充满空气。当向烧杯中持续通入氢气时，导管B处发生的现象是
，产生这种现象的原因是
。（已知氢气的相对分子质量为2，空气的平均相对分子质量为29）
【答案】（1）分子是在不断运动的；（2）B；分子之间有间隔，气体物质分子之间的间隔比液体物质分子之间的间隔大的多；（3）有水喷出；氢气的分子质量小，运动速度较快，进入瓶内的气体增多，使瓶内压强增大。
【解析】解：（1）妈妈在厨房里炒菜，我在窗外就闻到了香味，是因为菜香中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到菜香。
（2）两支医用注射器，分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住末端注射孔，将栓塞慢慢推入，B容易推压，这是因为分子之间有间隔，气体物质分子之间的间隔比液体物质分子之间的间隔大的多，因而气体容易被压缩。
（3）不断通入氢气时，单位时间内进入瓶中的氢分子比从瓶中进入烧杯中的分子多。这样就导致瓶中的分子越来越多，压强越来越大，使试剂瓶中的气体压强越来越大，直至有水喷出。
Syman6.1
构成物质的微粒
学习重难点
建立探究物质构成的基本意识；
了解物质由分子、原子或离子等微粒组成；
知道原子的组成；
知道构成物质的微粒之间的联系；
能用微粒的模型去理解生活中的一些现象，比如三态变化。
知识点梳理
宏观，哲学术语，与“微观”相对，不涉及分子、原子、电子等内部结构或机制；也泛指大的方面或总体。常见词组有宏观理论，宏观世界，宏观经济学。
微观的英文是“micro”，原意是“小”。微观与“宏观”相对。粒子自然科学中一般指空间线度小于10-9米（即纳米以下）的物质系统。在社会科学或者广义的概念，微观是指从小的方面去观察。
化学用词注意，宏观讲的时候讲种类不讲个数，用“组成”；微观讲的时候讲个数，用“构成”。
分子、原子、离子包括原子内部结构都是微观的理解。
知识点梳理一、分子
1、分子的概念与组成
分子是物质中能够独立存在的相对稳定并保持该物质物理化学特性的最小单元。分子由原子构成，原子通过一定的作用力，以一定的次序和排列方式结合成分子。以水分子为例，将水不断分离下去，直至不破坏水的特性，这时出现的最小单元是由两个氢原子和一个氧原子构成的一个水分子（H2O）。
2、分子的结构
分子结构或称分子立体结构、分子、分子几何，建立在光谱学数据之上，用以描述分子中原子的三维排列方式。
3、分子的种类
分子由同种原子构成，其中不同数量也可以构成不一样的分子，比如臭氧分子由3个氧原子构成，氧气分子由2个氧原子构成。
分子由不同种原子构成
这里也分2类，不同种的原子不同数量也可以构成不一样的分子，比如水分子和过氧化氢分子，一氧化碳分子和二氧化碳分子。
4、分子的特性
（1）分子之间有间隔。例如：取50毫升酒精和50毫升水，混合之后，体积小于100毫升。
（2）一切构成物质的分子都在永不停息地做无规则的运动。温度越高，分子扩散越快，固、液、气中，气体扩散最快。由于分子的运动跟温度有关，所以这种运动叫做分子的热运动。例如：天气热时衣服容易晒干
（3）一般分子直径的数量级为10-10m。
（4）分子很小，但有一定的体积和质量。
（5）同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同。
知识点梳理二、原子
原子的定义
化学变化中的最小微粒。
原子认识的发展简史
原子论是元素派学说中最简明、最具科学性的一种理论形态。
1789年，法国科学家拉瓦锡定义了原子一词，从此，原子就用来表示化学变化中的最小的单位。
1803年，英语教师及自然哲学家约翰·道尔顿用原子的概念解释了为什么不同元素总是呈整数倍反应，即倍比定律；也解释了为什么某些气体比另外一些更容易溶于水。他提出每一种元素只包含唯一一种原子，而这些原子相互结合起来就形成了化合物。
1897年，在关于阴极射线的工作中，物理学家约瑟夫·汤姆生（J.J.Thomsom）发现了电子以及它的亚原子特性，粉碎了一直以来认为原子不可再分的设想。汤姆生认为电子是平均的分布在整个原子上的，就如同散布在一个均匀的正电荷的海洋之中，它们的负电荷与那些正电荷相互抵消。这也叫做葡萄干蛋糕模型(枣核模型）。
1909年，在物理学家欧内斯特·卢瑟福的指导下，菲利普·伦纳德用氦离子轰击金箔。发现有很小一部分离子的偏转角度远远大于使用汤姆生假设所预测值。卢瑟福根据这个金铂实验的结果指出：原子中大部分质量和正电荷都集中在位于原子中心的原子核当中，电子则像行星围绕太阳一样围绕着原子核。带正电的氦离子在穿越原子核附近时，就会被大角度的反射。这就是原子核的核式结构。
原子模型的建立和修正
（1）道尔顿的原子模型
英国自然科学家约翰·道尔顿将古希腊思辨的原子论改造成定量的化学理论，提出了世界上第一个原子的理论模型。
（2）葡萄干布丁模型（枣糕模型）
葡萄干布丁模型（枣糕模型）由汤姆生提出，是第一个存在着亚原子结构的原子模型。
汤姆生的学生卢瑟福完成的α粒子轰击金箔实验（散射实验），否认了葡萄干布丁模型（枣糕模型）的正确性。
（3）土星模型
在汤姆生提出葡萄干布丁模型同年，日本科学家提出了土星模型，认为电子并不是均匀分布，而是集中分布在原子核外围的一个固定轨道上。
（4）行星模型
行星模型由卢瑟福在提出，以经典电磁学为理论基础，主要内容有：
①原子的大部分体积是空的。
②在原子的中心有一个体积很小、密度极大的原子核。
③原子的全部正电荷在原子核内，且几乎全部质量均集中在原子核内部。带负电的电子在核空间进行高速的绕核运动。
随着科学的进步，氢原子线状光谱的事实表明行星模型是不正确的。
（5）玻尔的原子模型
为了解释氢原子线状光谱这一事实，卢瑟福的学生玻尔接受了普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。玻尔的原子模型很好的解释了氢原子的线状光谱，但对于更加复杂的光谱现象却无能为力。
现代的原子结构理论
原子是化学变化中最小的粒子。但是原子还是可以分的，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。
1个质子带1个单位正电荷，1个电子带一个单位负电荷，中子不带电。
核电荷数指的是原子核所带的正电荷数。
原子的质量集中在原子核，也就是质子和中子上，电子很轻，所以，电子容易得失，导致原子变成离子，失去电子变成阳离子，得到电子变成阴离子。
原子的种类
原子种类由质子数和中子数决定，不是所有的原子都有中子。
知识点梳理三、离子
在化学反应中，金属元素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或原子团带上电荷。带电荷的原子叫做离子，带正电荷的原子叫做阳离子，带负电荷的原子叫做阴离子。阴、阳离子由于静电作用而形成不带电性的化合物。
离子符号：在元素符号右上角表示出离子所带正、负电荷数的符号。例如,钠原子失去一个电子后成为带一个单位正电荷的钠离子用“Na+”表示。硫原子获得二个电子后带元素符号：统一采取该元素的拉丁文名称第一个字母来表示元素的符号（往往正负电的数字写在正负号的前面）。
知识点梳理四、物质的微粒模型
1、微粒模型
微粒性质
对应的例子
微粒的质量和体积都很小
一个水分子的质量约为3
10-26
kg
微粒之间有空隙
气体体积可以压缩
微粒在不断运动
墨水的扩散
同种物体的三态不同但是化学性质一样
氢气、液氢、固氢都有可燃性
总之，人们用于解释物质构成的微粒模型认为：物质由分子、原子和离子等微粒构成；微粒之间有一定的空隙，并有相互作用；各种微粒处于永不停息的运动之中。
三态变化
物质的一般情况下，物质都有三态，如水的三态为冰、水、水蒸气，分别为固体，液体和气体。当然，物质还有其他两种存在的形态，叫做等离子态和超固态。处于等离子态的物质叫做等离子体，处于超固态的物质叫做超固体。
物质状态
我们通常能够直接看到和接触的物质状态，它以各种粒子形态为基本表现形式如电子、质子、中子等。这些物质粒子总是以相互作用的形式存在于宇宙之中并随宇宙的演化发生改变。
三．典型例题
考点1：物质的微粒
【例1】
在近代原子学说的发展过程中，有下列观点：
①物质都是由原子构成的；
②原子都是实心球体；
③正电荷均匀分布在整个原子内．
???
1911年卢瑟福用带正电的α粒子轰击原子，发现多数α粒子穿过后仍保持原来的运动方向，但有绝少数α粒子发生了较大角度的偏转，如图所示．分析实验结果，可以否定上述观点中的（?
）
?
①②
B.①③
C.②③
D.①②③
【变式1-1】
氚是氢的一种同位素，氚原子含有1个质子和2个中子。下列示意图能正确表示氚原子结构的是（ ）
A.?A
B.?B
C.?C
D.?D
【变式1-2】
下列关于原子、分子的说法错误的是（ ）?
?分子可以构成物质，而原子只能构成分子????
?在化学变化中，分子可以分成原子，而原子不能再分
C.?在原子中，质子数等于核外电子数
D.?分子是保持物质化学性质的最小粒子
【变式1-3】
科学理论的建立要有一个又一个的证据。在研究原子结构的历史进程中，卢瑟福揭开了原子世界一个又一个的奥秘。请回答：
（1）1911年，卢瑟福等人进行了α粒子（α粒子是带两个单位正电荷的氦原子核）散射实验，用一些高速运动的α粒子轰击金箔，发现多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向，但有少数α粒子发生了较大角度的偏转，而极少数α粒子发生反弹。下列说法正确的有
。
A．多数α粒子保持原来的运动方向，说明原子核的体积很小
B．少数α粒子发生较大角度偏转，说明原子核带负电
C．极少数α粒子发生反弹，说明原子核的质量很大
（2）1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，结果有种微粒从氮原子被打出，而α粒子留在了氮原子中，使氮原子变成了氧原子，从现代观点看，被打出的微粒一定是
。
从原子变化上看，上述核变化与化学变化的不同点是
。
【变式1-4】
人类对原子结构的认识，经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。
（1）卢瑟福核式结构模型是在α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。把一束高速运动的α?
粒子（带2个单位正电荷），射向一片极薄的金箔。他惊奇的发现，过去一直认为原?子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列成的金箔，竟为大多数α粒子畅通无?阻得通过，就像金箔不在那儿似的，但也有极少数的α粒子发生偏转，或笔直的弹回。
?根据上述实验现象能得出关于金箔中金原子结构的一些结论，试写出其中的三点：
?
A
；
?
B
；
?
C
。
（2）从原子结构模型建立的过程中，我们发现????????
(填序号)。
A.?科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.?模型在科学研究中起着很重要的作用
C.?玻尔的原子模型的建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.?人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
【变式1-5】
探究原子结构的奥秘。
【情景提供】
19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，直到1887年，汤姆生发现了带负电的电子后，才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】
电子带负电，原子不带电，说明原子内存在着带正电荷的部分，它们是均匀分布还是集中分布的呢？
【进行实验】
1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。
实验做法如图所示：
①放射源——放射性物质放出α粒子(带正电荷)，质量是电子质量的7000倍；
②金箔——作为靶子，厚度1
μm，重叠了3000层左右的原子；
③荧光屏——α粒子打在上面发出闪光；
④显微镜——通过显微镜观察闪光，且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
【收集证据】
绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】
α粒子遇到电子后，就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变，而结果却出乎意料，除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上，否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
（1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就
(填“会”或“不会”)发生大角度散射。卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是
。
（2）1
μm厚度的金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明
；
A.?原子的质量是均匀分布的?B.?原子内部绝大部分空间是空的
（3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为下图中的
。
A.?道尔顿模型特点：不可再分的实心球体
B.?汤姆生模型特点：正负电荷均匀分布
C.?卢瑟福模型特点：核位于原子中心，重量集中在核上
考点2：物质的微粒模型应用
【例2】
用分子的相关知识解释下列生活中的现象，其中错误的是( )
A.?“酒香不怕巷子深”说明分子在不停运动
B.?10毫升酒精和10毫升水混合后体积小于20毫升，说明分子间有空隙
C.?热胀冷缩说明分子的大小随温度的升降而改变
D.?湿衣服在夏天比冬天容易晾干，说明分子的运动随温度升高而加快
【变式2-1】
有一密封容器内储存有一定量的氧气，上面有一个不漏气的活塞，慢慢下压活塞，密封容器内部分子变化模型合理的是(??
)
?
B.?
C.?
D.?
【变式2-2】
下列日常生活现象的解释不正确的是(?
)
A.?红墨水在水中能扩散，既说明分子间有空隙，又说明分子在做不停的无规则运动。
B.?教室内扫地时，在阳光的照射下，看见灰尘飞扬，证明分子在做运动
C.?厨房炒菜时，闻到菜香，是因为分子运动的缘故。
D.?黄豆和芝麻混合的实验不能证明分子间存在空隙
【变式2-3】
将复写纸夹在两张白纸之间后放在水平桌面上，再分别取两个盛有等量冷水和热水的相同铝质易拉罐压在纸上。一段时间后，发现纸上留下痕迹的颜色深浅不同。该现象说明( )
A.?分子热运动与温度有关??B.?分子间存在引力?
C.?分子间存在斥力???D.?分子间有空隙
【变式2-4】
下列有关书本中“芝麻和黄豆混合”实验的说法正确的是（??
）
?混合后的总体积与未混合前的总体积一样大
?混合后的总体积比未混合前的总体积大
?根据这个实验的现象，即可得出“构成物质的分子间存在空隙”的结论??????????
?这只是一个模拟实验，用形象的宏观现象类比不易观测的物质微观结构
【变式2-5】
明确宏观现象的微观本质是学习化学的重要思想方法，下列说法正确的是（?
）???????
A.?变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来，是由于分子间隔变大
B.?水结成冰，是因为温度降低，分子停止运动
C.?“破镜”不能“重圆”的原因是玻璃的分子间只有斥力没有引力
D.?水与酒精混合液的体积小于混合前二者体积之和，是因为混合后分子体积变小
【变式2-6】
用如图的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是
(填“A”或“B”)瓶。根据
现象可知气体发生了扩散，扩散现象说明气体分子
。
【变式2-7】
如图是水发生变化的微观结构模型，甲、乙两种变化中属于物理变化的是
；从微观结构分析，该变化的特点是
。
四.课堂训练
1．如图所示，向盛水的烧杯中放入一小粒品红，一段时间后，烧杯中形成红色溶液，此实验能说明：①分子处于不断运动之中
②分子大，原子小
③分子可再分，原子不能再分
④分子之间有间隔（ ）
①②
B．②③
C．①③
D．①④
2．为了解释水电解的微观变化，小丽做了许多分子、原子模型，其中能表示水分子模型的是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．卢瑟福的α粒子轰击金箔实验推翻了汤姆生在1903年提出的原子结构模型，为建立现代原子理论打下了基础。如图线条中，可能是α粒子（带正电）在该实验中的运动轨迹的是（ ）
a
b
c
d
B．a
b
c
C．b
c
d
D．a
d
4．同种元素的原子和离子一定相同的是（ ）
A．质子数
B．电子数
C．最外层电子数
D．电子层数
5．下列结构示意图，表示阳离子的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．R2﹣离子核外共有n个电子，则R原子核内质子数为（ ）
A．n+2
B．n﹣2
C．n
D．2n
7．令X、Y、Z和R分别代表四种元素．若aXm+、bYn+、cZn﹣、dRm﹣四种离子的电子层结构相同（令a、b、c、d分别为四种元素的核电荷数），则下列关系正确的是（ ）
A．a﹣c＝m﹣n
B．a﹣b＝n﹣m
C．c﹣d＝m+n
D．b﹣d＝n+m
8．镭具有放射性，镭原子会分裂，变成一个质子数为86、中子数为136的氡原子和一个具有2个中子、2个电子的氦原子，并放出放射能．试推断镭原子的核电荷数与相对原子质量分别为（ ）
A．88，138
B．86，140
C．88，226
D．84，168
9．某工业盐酸中含有H+、Fe3+、Cl﹣，H+和Cl﹣的个数比为91：94，Cl﹣和Fe3+的个数比为（ ）
A．1：94
B．3：94
C．94：1
D．94：3
10．初中化学学习中，我们初步认识了物质的微观结构．
（1）氯化钠、金刚石、干冰三种物质中，由离子构成的物质是
．
（2）是某粒子的结构示意图，该粒子在化学反应中容易
电子（填“得到”或“失去”），变成
（填“阳”或“阴”）离子．
（3）如图是CO与O2反应的微观示意图．反应前后没有发生变化的粒子是
．（填序号）
11．模型是联系宏观与微观的桥梁。
（1）如图是钠原子结构示意图。
①x的数值为
；
②“11”指的是
；
③钠原子在化学反应中易失去1个电子，形成
（填离子符号）。
（2）如图是氢分子和氧分子运动的示意图．
①在A、B和C中，能比较得出“温度越高，分子运动速率越快”的是
（填标号）；
②从图中可见，影响分子运动速率的因素除温度外，还与
有关；
③举一个能说明“温度升高，分子运动速率加快”的生活事例：
。
（3）如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图：
①A、B、C中表示混合物的是
；
②上述变化Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中，属于化学变化的是
，该化学变化中一定不变的粒子是
、
（填粒子名称）。
12．请你用微粒的观点解释以下现象。
（1）妈妈在厨房里炒菜，我在窗外就闻到了香味。
（2）如图1所示，两支医用注射器，分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住末端注射孔，将栓塞慢慢推入，哪支容易推压？为什么？
（3）已知在相同温度下，气体分子的运动速度与分子的相对分子质量有关，分子的相对分子质量越大，则其运动速度越小。图2中容器A是一种特制的有底的素烧瓷筒，它的壁可以通过氢气分子。实验开始时，A中和烧杯中都充满空气。当向烧杯中持续通入氢气时，导管B处发生的现象是
，产生这种现象的原因是
。（已知氢气的相对分子质量为2，空气的平均相对分子质量为29）
Syman
