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专题二：物质的微观世界（一）构成物质的微粒1、分子和原子分子原子定义分子是保持物质化学性质的微粒原子是化学变化中的最小微粒。性质(1)分子很小(体积小、质量小)(2)分子是在不断运动的(3)分子间有间隙(4)同种分子性质相同，不同种分子性质不同(1)原子很小(体积小、质量小)(2)原子是在不断运动的(3)原子间有间隙联系分子是由原子构成的。分子、原子都是构成物质的微粒。区别化学变化中，分子可分，原子不可分。(1)化学变化的实质：在化学变化中，分子分裂成原子，原子重新结合成新的分子。(2)原子的构成:由单原子构成的物质如:Fe、C、S、Cu等(3)分子构成的描述：分子是由原子构成。如：双原子分子：由2个原子构成的分子(如：H2、O2、N2、HCl等)多原子分子：由2个以上的原子构成的分子(如H2O为三原了分子，)2、原子的构成(1)原子结构(2)原子结构示意图①m决定元素种类；②n与元素的化学性质关系密切；③m=2＋8＋n；④在化学反应中，n可变，m不可变。(3)原子中：核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数(4)原子核内质子数不一定等于中子数，如普通氢原子核内无中子。(5)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、离子(1)定义：带电荷的原子(或原子团)叫做离子，如Na＋、Cl－、SO42－等。(2)离子的分类阳离子：带正电荷的原子(或原子团)，如Na＋、Mg2＋、NH4＋阴离子：带负电荷的原子(或原子团)，如Cl－、S2－、SO42－(3)离子的形成：金属原子一般失电子形成阳离子；非金属原子一般得电子形成阴离子。(4)书写：在元素符号或原子团的右上角标上离子所带电荷，数目在前，正负号在后。离子带1个单位正电荷或1个单位负电荷时，“1”省略不写。如Na＋、Cl－、Mg2＋、S2－、SO42－等。(5)原子和离子的比较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中性正电负电联系（二）物质的组成元素和分类1、概念：元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。“一类原子”包括：(1)质子数相同、中子数不同的原子，如Cl－35、Cl－37两种原子都属于氯元素；(2)质子数相同的不同化合价的元素，如0、＋1、＋3、＋5、＋7、－1价的氯元素；(3)质子数相同的单核离子，如Cl－属于氯元素。2、分类：(1)金属元素；(2)非金属元素；(3)稀有气体元素。3、地壳中含量列前四位的元素是：氧、硅、铝、铁。4、生物细胞中含量列前四位的元素是：氧、碳、氢、氮。（三）分子、原子、离子、元素的关系元素是物质的宏观组成，原子、分子、离子是物质的微观组成。分子：一部分单质和化合物是由分子构成的，如氢气(H2)、氧气(O2)、水(H2O)等。原子：金刚石等固体非金属(有例外，如碘)、金属、稀有气体是由原子直接构成的。离子：离子化合物均由离子构成，如氯化钠，典型的金属元素(如Na、Mg等)与典型的非金属元素(如F、O、Cl、S等)形成的化合物均是离子化合物。（四）物质的分类(1)单质：由同种元素组成的纯净物。(2)化合物：由不同种元素组成的纯净物；(3)当化合物仅由两种元素组成且其中一种是氧元素时，叫作氧化物一、化学式1.概念用元素符号和数字的组合来表示物质组成的式子叫做化学式。任何纯净物都有固定的组成，一种物质只能有一个化学式。如：磷在氧气中燃烧生成的五氧化二磷，它是由磷（P）元素与氧（O）元素组成的，每个五氧化分子物质原子子离子结合得、失电子失、得电子子分解二磷分子中有2个磷原子，5个氧原子，所以五氧化二磷的化学式为P2O5。2.化学式表示的意义（以H2O为例）成的水是由氢氧两种元素组表示物质的元素组成：表示一种物质：水宏观１)(子和一个氧原子构成每个水分子由两个氢原表示物质的分子构成：表示物质的一个分子微观)2(的质量＝１：８质量比：氢的质量：氧表示组成物质各元素的＝２：１之比：氢原子：氧原子中的各元素的原子个数一个分子表示物质进行量的计算)()3(3.化学式的书写与读法。(1)化学式的书写:（2）化学式的读法①固态单质直接读名称：如Cu读作铜；气态单质在名称后加“气”，如H2读作氢气。②化合物一般从右向左读“某化某”，例如：ZnS读作硫化锌。有时还要读出化学式中各元素的个数，如Fe3O4读作四氧化三铁。4.化学符号周围各数字的意义写在化学式前的数字表示微粒的个数，叫化学计量数。化学计量数跟化学式中所有元素的原子都有关系。如果化学式前填上化学计量数，它们就只有微观含义了。因此，数字的位置不同，它们所代表的含义也就不同。如：要点提示要正确理解符号中2的意义：2H2表示2个氢分子；2H表示两个氢原子；H2O表示一个水分子中含有2个氢原子；H2表示一个氢分子。二、化合价1.定义一种元素一定数目的原子与其他元素一定数目的原子相化合的性质叫做元素的化合价，它与原子最外层电子数有非常密切关系。2.化合价的表示方法元素化合价是该元素的一个原子在形成化合物时表现出来的一种性质，通常在元素符号（或原子团）的正上方用+n或-n表示其化合价，它与离子符号的书写是有一定区别的，如下表是元素化合价的表示方法跟离子表示方法的区别：表示元素化合价1K2Mg3Al1Cl-2S表示离子K+Mg2+Al3+Cl-S2-3.化合价的一些规律（1）在化合物里，氧通常显－2价（因为氧原子最外层有6个电子，易得到2个电子）。氢通常显+1价（因为氢原子外层只有1个电子，易失去或使一对电子对偏离）。金属元素通常显正价（因为其原子的最外层电子数较少，易失去电子）。非金属元素通常显负价（因为其原子的最外层电子数较多，易得到电子或使电子对偏向）。但在非金属氧化物里，氧显负价，另一种非金属元素显正价（因为氧原子得电子能力很强）。（2）在化合物里，正负化合价的代数和为零。（3）在单质中元素的化合价为零。（4）有些元素的化合价是可变的。例如，在FeCl2、FeCl3中铁元素的化合价分别为+2、+3，在H2S、SO2中，硫元素的化合价分别为－2、+4。可变的原因是这些元素的原子在不同条件下，既可得电子（或电子对偏向），也可失电子（或电子对偏离），而且得失电子数目可以不同。（5）某些原子团也表现出一定的化合价。例如，在硫酸锌里锌为+2价，硫酸根为－2价；又如，在氢氧化钙里，钙为+2价，氢氧根为－1价〔简要说明：原子团的化合价等于组成该原子团各元素正负化合价的代数和。例如氢氧根的化合价是（－2）+（+1）=－1〕。4.化合价与化学式的关系化合价与化学式关系归纳成下表：应用例子1.检查化学式的正误5225OP依据：（+5）×2+（-2）×5=+10-10=02.从化学式求元素的化合价需要的条件是：（1）已知一种元素的化合价（2）化合物的化学式FeO中Fe元素的化合价：设Fe在FeO中化合价为x,依据：x×1+(-2)×1=0x×1+(-2)=0,x=+2在FeO中，Fe化合价为+23.应用化合价写化学式的步骤:(1)排元素符号的顺序二氧化硫化学式①SO(2)标出各元素的化合价(3)求各元素的原子个数:值正价（或负价）的绝对最小公倍数(4)得化学式(5)检查②４S２O③４１S２O③４１S２O原子个数=＝１４｜｜１４O原子个数=＝２２｜｜１４④SO2⑤依据：（+4）×1+（-2）×2=05.牢记常见元素的化合价（1）联系主族原子的结构图进行推导！（）记忆要诀一价钾钠银氢氟，二价钙镁钡和锌，铝价正三氧负二，以上价态要记真；铜一二来铁二三，碳硅二四要记全，硫显负二正四六，负三正五氮和磷；氯价通常显负一，还有正价一五七，锰显正价二四六，最高价数也是七。6.常见原子团的化合价原子团铵根氢氧根硝酸根硫酸根碳酸根磷酸根离子符号４NHOH3NO24SO-23CO34PO化合价+1-1-2-2-2-3负一硝酸氢氧根，负二硫酸碳酸根，正一价的是铵根。7.原子团在化学反应中并不是所有的时候都是作为一个整体参加反应；原子团不能单独存在，必须与其他的原子或原子团结合才能成为物质。8.化合价的计算计算元素的化合价首先要记住常见元素的化合价，其次要了解化合价遵守的法则，即在一切化合物里，正负化合价的代数和一定为零，以不变应万变。如：计算高锰酸钾中锰的化合价时依据钾（K）+1，而氧（O）-2价，设锰元素的化合价为x，则根据化合价法则，+1+x+（-2）×4=0，x=+7，所以KMnO4中锰的化合价为+7。9.化合价的应用（1）检验化学式正误（代数和是否为0）。（2）依据化合价书写化学式。要点提示①只有确切知道某物质存在才能根据化合价书写化学式，而绝不能根据化合价，随意乱写事实上不存在的物质的化学式。②一般把正价元素写在前面，负价元素写在后面，但也有不能这样写的，如NH3，N为－3价，H为+1价。③如果需标明原子团的个数时，应把原子团加上括号，再把数字写在右下角。三、化学式的有关计算1.相对分子质量概念化学式中各原子相对原子质量的总和。2.计算（1）计算物质的相对分子质量（2）%100相对分子质量元素的质量质量分数＝（3）元素的实际质量＝物质的实际质量×该元素的质量分数四、有关相对分子质量的计算1.计算物质的相对分子质量2.计算物质中各元素的质量比3.计算物质中某元素的质量分数某元素的质量分数=１００％量某化合物的相对分子质该元素的原子个数该元素的相对原子质量例如：计算NH4NO3中氮元素的质量分数。１００％硝酸铵的相对分子质量该元素的原子个数氮的相对原子质量即１００％＝３５％３１６２１２１４２144.元素的质量=物质的质量×物质中该元素的质量分数要点提示在计算质量分数时，一定把所求元素的原子个数找清楚，不要漏掉，如例题中每个硝酸铵分子中含有2个氮原子。因此计算氮的质量分数时一定要注意用氮的相对原子质量乘以2，有时在进行此类题的计算时，通常求物质中某元素的质量。一定量的某物质中所含某元素的质量=该物质的质量×该元素在化合物中的质量分数。练习题1、科学家设想宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质；物质与反物质相遇会释放出巨大的能量，在能源研究领域中前景可观。正电子、负质子等都是反粒子，它们跟通常听说的电子、质子相比较，质量相等但电性相反。请你推测，反氢原子的结构可能是()A．由1个带正电荷的质子和1个带负电荷的电子构成B．由1个带负电荷的质子和1个带正电荷的电子构成C．由1个带正电荷的质子和1个带正电荷的电子构成D．由1个带负电荷的质子和1个带负电荷的电子构成2、用分子的观点解释下列现象，正确的是()A．热胀冷缩是因为分子大小随温度而改变；破镜不能重圆说明分子间有间隔B．蔗糖能溶于水说明分子做无规则运动；食物腐败说明分子发生了变化C．气体易被压缩说明分子间间隔很小；花香四溢说明分子做无规则运动D．石灰石能被粉碎成粉末说明分子很小；酒精挥发说明分子间间隔变大3、物质都是由微粒构成的，下列物质由分子构成的是()A．干冰B．碳酸钠C．金刚石D．铜4、我国的“神舟五号”载人飞船已发射成功，“嫦娥”探月工程也已正式启动。据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的氦(He－3)。其原子核中质子数为2、中子数为1，每百吨氦(He－3)核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。下列关于氦(He－3)元素的说法正确的是()A．原子核外电子数为3B．相对原子质量为2C．原子结构示意图为D．原子结构示意图为5、下列各组物质，按化合物、混合物顺序排列的是()A．食盐、干冰B．胆矾、石灰水C．红磷、烧碱D．水银、生理盐水6、下图是表示气体微粒的示意图，图中“●”和“○”分别表示不同的原子，其中表示纯净物的是()7、20世纪20年代，就有人预言可能存在由4个氧原子构成的氧分子(O4)，但一直没有得到证实。最近，意大利的科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子制造出了这种新型氧分子，并用质谱仪探测到了它的存在。下列叙述中正确的是()A．O4是一种新型的化合物B．一个O4分子中含有2个O2