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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、原子或离子构成。2、对于由分子构成的物质来说，分子是保持物质的化学性质的最小微粒。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（稀有气体），有的分子由多个相同或不同的原子构成。6、金属直接由原子构成。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。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和不带电的中子构成。而且它们由更小的微粒夸克构成。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。元素：具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称。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HHeCNONeNaMgAlSiPS名称氯钾钙锰铁铜锌碘溴铅汞银符号ClKCaMnFeCuZnIBrPbHgAg7、由同种元素组成的纯净物叫做单质。单质分为金属单质和非金属单质两大类。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纯净物叫做化合物。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。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。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、助燃性、酸性、碱性、毒性等。7、固体分为晶体和非晶体两大类。8、晶体有固定熔点，非晶体没有固定熔点。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具体提炼：一、物质的变化1.物理变化定义：没有生成新物质的一类变化经常伴随的现象：物质的状态、大小、形状等发生改变分子的观点：分子本身没有变化，只是分子之间的间隔发生了变化2.化学变化定义：有新物质生成的一类变化经常伴随的现象：放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等（这些现象有助于我们判断化学变化的发生，不能作为判断化学变化的依据）分子的观点：分子被拆分成原子，原子重新组合成新的分子3.物理变化和化学变化的联系在化学变化中，一定伴随着物理变化；在物理变化中，不一定伴随着化学变化4.几个化学反应i.自来水中滴加硝酸银溶液盐酸（自来水中的消毒剂氯气与水反应生成）+硝酸银——→氯化银+硝酸HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3现象：生成白色沉淀ii.镁条燃烧镁+氧气——→氧化镁Mg+O2MgO现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，同时发出耀眼的白光，生成白色固体iii.碱式碳酸铜受热分解碱式碳酸铜——→氧化铜+水+二氧化碳Cu2(OH)2CO3CuO+H2O+CO2↑现象：加热后粉末变黑色，管壁出现小水滴，澄清石灰水变浑浊二、物质的性质物理性质：物质不发生化学变化所表现出来的性质物理性质包括：物质的颜色、气味、硬度、熔点、沸点、密度、溶解性、导电性、导热性和延展性等化学性质：物质通过化学变化才能表现出来的性质化学性质包括：物质的可燃性、酸性、碱性、稳定性、氧化性、还原性等物理性质和化学性质的本质区别：是否需要化学变化来表现固体一般可分为晶体（如石英、云母、石墨、食盐、冰、金属）和非晶体（如玻璃、松香、蜂蜡）两大类。晶体的熔化曲线有一段平行于时间轴，表明晶体有确定的熔点；而非晶体的熔化曲线与时间轴没有平行断，表明非晶体在加热过程中，固态物质逐渐变软，然后由稠变稀直到成为液态，没有确定的熔点。这是它们的一个重要区别。同素异形体：由同种元素组成，化学性质相似，但物理性质不同。金刚石和石墨都是碳元素的单质，由于内部原子排列方式不同，造成了它们在硬度等性质上的极大差别。三、物质的结构1.分子i.定义保持物质化学性质的一种微粒ii.性质a)分子是不断运动的表现：在远处能闻到气味，液体蒸发，高锰酸钾在水中的扩散以及溶解现象b)分子之间是有间隔的，间隔可以改变表现：两种液体混合后体积小于原液体体积之和，气体容易压缩，物质的三态变化c)分子之间有相互作用力，表现在引力和斥力上引力：固体不易拉断，液体可以流动斥力：固体不易压缩，物质熔化和气化要吸热d)种同性同（同种分子性质相同，不同种分子性质不同）表现：液氧可以助燃，淀粉不论遇到什么形态的碘都会变蓝，不论通过什么方式得到的水性质都相同iii.构成任何分子都由原子构成。点燃△分子的构成有的很复杂，有的很简单。iv.哪些物质由分子构成所有的气体，大多数有机物，所有的液体（除汞），少数非金属单质（如I,P,S）2.原子i.定义化学变化中最小的微粒ii.构成质子和中子由更小的微粒夸克构成。原子半径约10-10m，用STM（扫描隧道显微镜）可以直接清晰地观察到。原子核位于原子的中心，半径约为10-15m，仅是原子半径的十万分之一。核外电子收到原子核的吸引，并在原子核周围空旷的空间做高速运动。质子质量mp=1.6726×10-27kg；中子质量mn=1.6749×10-27kg；电子质量mc=9.1094×10-31kg。原子与中子的质量均约为电子质量的1800倍。原子中不一定有中子。原子核所带的电荷数称为核电荷数。核电荷数=质子数=电子数。原子的种类是由原子的质子数决定的。iii.哪些物质由原子直接构成所有的金属，部分非金属单质（如C,Si）iv.原子—分子论1803年英国化学家道尔顿提出了近代科学原子论。尽管他的观点都是错的，但他仍被称为“化学的始祖”；1811年意大利化学家阿伏伽德罗提出分子假说。1806年才被接受并且提升为分子学说，与原子论构成一个完整的原子—分子论。1897年英国物理学家汤姆生在研究低压气体的放电现象时发现了电子。1909年起英国科学家卢瑟福用一束高速运动的带正电荷的α粒子流轰击一片很薄的金箔，发现绝大多数的α粒子通过金箔并按原方向行进，约有万分之一的α粒子改变了方向（散射），个别的粒子竟被反射回来。他据此于1911年提出原子有有核模型。他的学生玻尔发展了量子学说。v.原子与分子的联系和区别原子的性质与分子基本相同本质区别：分子在化学变化中可以再分，而原子不能3.离子在一定条件下，原子可以失去或者得到电子，成为带电荷的离子。带正电荷的称为阳离子，带负电荷的称为阴离子。原子原子核核外电子（带负电荷）质子（带正电荷）中子（不带电荷）四、物质的组成1.元素定义：质子数相同的同一类原子的总称。（宏观组成，不讲个数）自然界中所有的物质都由元素组成。元素的分布极不均匀。宇宙中氢（H）最多，其次是氦（He）；地壳中氧（O）最丰富，其次是硅（Si），而铝（Al）是地壳中含量最多的金属元素；地核中主要是铁（Fe）和镍（Ni）；空气中氮（N）最多，其次是氧（O）。生物体和非生物体的元素大体是一样的。注意：XX物质由XX元素组成；XX物质由XX分子/原子/离子构成；XX分子由XX原子构成。2.化学式元素的命名：道尔顿首创用符号表示元素，缺点是使用不方便。瑞典化学家柏济力乌斯提议以拉丁文名称的第一个字母表示元素符号。现在，元素符号通常以它们拉丁文名称的第一个大写字母表示，有些元素的第一个字母和其它元素相同，则再附加一个小写字母。元素符号表示的意义：一种元素；该元素的一个原子；该元素的一种单质（必须由原子或单原子分子构成）。化学式：用元素符号表示物质组成的式子。一种物质只能写一个化学式。化学式的意义：一种物质；该物质的宏观组成；一个分子；该种分子的微观构成。写化学式的一般原则：金属元素在前，非金属元素在后；氧元素在后，其它元素在前；氢元素在前，其他元素在后；先读的在后，后读的先写。化学式最左边是金属元素的化合物，往往是离子化合物，这个金属元素往往是它的阳离子，其它部分往往是它的阴离子。五、物质的分类单质化合物区别定义由同种元素组成的纯净物质由不同种元素组成的纯净物质宏观组成一种元素组成两种或两种以上的元素组成微观构成由同种原子或同种原子构成的分子构成由不同种原子构成的分子或离子构成联系都是纯净物；可以相互转化由氧和另一种元素组成的化合物叫氧化物。纯净物混合物区别定义由同种单质或化合物组成的物质由不同种单质或化合物混合而成的物质宏观组成同一种物质两种或两种以上的物质人体中的元素（约60种）宏量元素：O,C,H,N,Ca,P,S,K,Na,Cl,Mg微量元素：Fe,Cu,Mn,I,F,Zn,Se等有毒元素：Pb,Cd,Hg必需元素非必需元素：20~30种图6-1t/℃t/minABC微观构成同种分子或原子不同种分子能否用化学式表示有确定的组成，有确定的性质，可以用化学式表示没有固定的组成，也没有确定的性质，不能用化学式表示联系都是纯净物；可以相互转化【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：任何物质都是由元素组成。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