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1、第四單元 物質(zhì)構(gòu)成的奧秘 1．原子的構(gòu)成 質(zhì)子（1個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷） 體積很小，只 原子核（正電） 原子體積的幾 原子 中子（不帶電） 千億分之一 （不顯電性） 核外電子（負(fù)電，一個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷） 在核外

2、 作高速運(yùn)動(dòng) 2．構(gòu)成原子的各種粒子之間的關(guān)系 構(gòu)成原子核的兩種粒子中，每個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位正電荷，而中子不帶電，因此原子核所帶的電荷數(shù)（即核電荷數(shù)）與核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)相等，又由于整個(gè)原子不顯電性，每個(gè)電子帶1個(gè)單位的負(fù)電荷，因此核電荷數(shù)與核外電子數(shù)相等?？珊?jiǎn)單表示為：核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。 3．相對(duì)原子質(zhì)量 （1）定義：原子的質(zhì)量很小，一般只有10-27kg左右，這樣小的數(shù)字，在使用和記憶上都帶來許多不便，為了解決這個(gè)問題，國(guó)際上一致認(rèn)為確定一個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)，使原

3、子的質(zhì)量與這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相比所得的倍數(shù)值，即為相對(duì)原子質(zhì)量，即以一種碳原子（碳12）質(zhì)量的1/12為標(biāo)準(zhǔn)，其他原子的質(zhì)量跟它相比較所得到的比，作為這種原子的相對(duì)原子質(zhì)量（符號(hào)為Ar）。 （2）相對(duì)原子質(zhì)量是一個(gè)比值，單位為“1”，符號(hào)為Ar，一般不寫。 例如：氧的相對(duì)原子質(zhì)量是16g。就是錯(cuò)誤的。 （3）表達(dá)式：相對(duì)原子質(zhì)量（Ar）＝某原子的實(shí)際質(zhì)量(kg) 標(biāo)準(zhǔn)碳原子的質(zhì)量（kg）×1/12 （4）原子的質(zhì)量與相對(duì)原子質(zhì)量的關(guān)系： 原子的質(zhì)量 相對(duì)原子質(zhì)量 得出與性質(zhì) 測(cè)定得出，絕對(duì)的 比較得出，相對(duì)的 數(shù)值與單位 非常小，

4、單位“千克”，符號(hào)kg 大于1，單位“1”，符號(hào)“Ar”，一般不寫 聯(lián) 系 相對(duì)原子質(zhì)量（Ar）＝該原子的實(shí)際質(zhì)量(kg) 標(biāo)準(zhǔn)碳原子的質(zhì)量（kg）×1/12 在原子中，1個(gè)質(zhì)子和1個(gè)中子的質(zhì)量相差不多，因此我們通常都將其看作是相等的。電子的質(zhì)量比質(zhì)子和中子的質(zhì)量要小的多，1個(gè)電子的質(zhì)量只約為1個(gè)質(zhì)子或1個(gè)種子質(zhì)量的1/1836，所以，原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。由于電子的質(zhì)量與質(zhì)子或中子的質(zhì)量相差太多，有時(shí)我們也可以將原子中的電子質(zhì)量忽略不計(jì)，而粗略的認(rèn)為原子的質(zhì)量全部集中在原子核上。實(shí)驗(yàn)表明：1個(gè)質(zhì)子或中子的質(zhì)量與原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子的碳

5、原子質(zhì)量的1/12相比較后，所得的數(shù)值都近似地等于1，所以，我們也可近似的認(rèn)為原子的相對(duì)原子質(zhì)量約等于原子中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和，即相對(duì)原子質(zhì)量＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)。 在原子中：相對(duì)原子質(zhì)量＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù) 質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=核電荷數(shù) 質(zhì)子質(zhì)量=中子質(zhì)量（約）=氫原子質(zhì)量（氫原子沒有中子，只有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子） 4．元素 （1）元素的概念：具有相同核電荷數(shù)（即核內(nèi)質(zhì)子數(shù)）的一類原子的總稱為元素。 元素是具有相同核電荷數(shù)的一類原子的總稱，其中有兩個(gè)要點(diǎn)：一是質(zhì)子數(shù)相同，二是一類原子。所以在判斷時(shí)一定要抓住這兩點(diǎn)缺一不可，如質(zhì)子數(shù)相同的一定是同

6、一種元素，這種說法是不正確的，缺少了一類原子這一要素。例如：1個(gè)水分子中質(zhì)子數(shù)為10，而不個(gè)氖原子的質(zhì)子數(shù)也為10，它們是兩種不同的粒子。 元素 原子 區(qū)別 只表示一類原子的總稱（質(zhì)子數(shù)相同） 只表示種類，不論個(gè)數(shù)，是宏觀概念 原子是微觀概念，既表示種類，又表示數(shù)量含義 化學(xué)變化中，元素的種類不變，但化合價(jià)可能發(fā)生變化 化學(xué)變化中，原子種類數(shù)量不變，但最外層電子數(shù)可能發(fā)生變化 聯(lián)系 元素是同一類原子的總稱，原子是構(gòu)成元素的基本單元 （2）元素與原子的區(qū)別和聯(lián)系 元素 原子 區(qū)別 只表示一類原子的總稱（質(zhì)子數(shù)相同） 只表示種類，不論個(gè)數(shù)，是宏觀概念

7、原子是微觀概念，既表示種類，又表示數(shù)量含義 化學(xué)變化中，元素的種類不變，但形態(tài)可能發(fā)生變化 化學(xué)變化中，原子種類數(shù)量不變，但最外層電子數(shù)可能發(fā)生變化 聯(lián)系 元素是同一類原子的稱，原子是構(gòu)成元素的基本單元 元素 原子 區(qū)別 只表示一類原子的總稱（質(zhì)子數(shù)相同） 只表示種類，不論個(gè)數(shù)，是宏觀概念 原子是微觀概念，既表示種類，又表示數(shù)量含義 化學(xué)變化中，元素的種類不變，但形態(tài)可能發(fā)生變化 化學(xué)變化中，原子種類數(shù)量不變，但最外層電子數(shù)可能發(fā)生變化 聯(lián)系 元素是同一類原子的稱，原子是構(gòu)成元素的基本單元 元素 原子 區(qū)別 只表示一類原子的總稱（質(zhì)子數(shù)相同） 只表

8、示種類，不論個(gè)數(shù)，是宏觀概念 原子是微觀概念，既表示種類，又表示數(shù)量含義 化學(xué)變化中，元素的種類不變，但形態(tài)可能發(fā)生變化 化學(xué)變化中，原子種類數(shù)量不變，但最外層電子數(shù)可能發(fā)生變化 聯(lián)系 元素是同一類原子的稱，原子是構(gòu)成元素的基本單元 （3）元素的種類及分布：已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的元素有100多種，其中有十幾種是人造元素，元素在地殼中的分布由多到少的順序是氧、硅、鋁、鐵 （養(yǎng)閨女貼）心 生物細(xì)胞中前四的元素：氧、碳、氫、氮（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 按照元素的性質(zhì)可以把元素分成：金屬元素，如鈉、鈣、鐵； 非金屬元素，如：碳、氫、氧； 稀有氣體元素，如：氦、氖、氙等。 （4）元素

9、符號(hào)：元素用元素符號(hào)表示，元素符號(hào)是用元素拉丁名稱的第一個(gè)字母表示的，如果第一個(gè)字母相同，則再附加一個(gè)小寫字母加以區(qū)別，如Ca—鈣，Cu—銅，Cl—氯。要求熟記30種元素的名稱及符號(hào)。 （5）元素符號(hào)的意義 元素符號(hào)不僅表示一種元素，還表示這種元素的1個(gè)原子。 如果元素符號(hào)前面加上系數(shù)，就只表示該原子的個(gè)數(shù)，只具有微觀意義。 如果是金屬、非金屬固體、稀有氣體的元素符號(hào)，還表示物質(zhì) 例如：O 表示氧元素；表示一個(gè)氧原子 He 表示氦元素；表示一個(gè)氦原子；表示氦氣（因?yàn)樗窍∮袣怏w的元素符號(hào)）

10、 2H 表示2個(gè)氫原子 5．物質(zhì)、元素、分子、原子之間的關(guān)系 元素 組成 物質(zhì) 同 宏觀概念：只表示種類，不表示個(gè)數(shù) 種 成 原 子 構(gòu) 微觀概念：既表示種類，又表示個(gè)數(shù) 原子 構(gòu)成 分子 例如：Fe，可以說鐵是由鐵元素組成，是由鐵原子構(gòu)成的；CO2，可以說二氧化碳是由碳、氧元素組成的，是由二氧化碳分子構(gòu)成的，一個(gè)二氧化碳分子是由一個(gè)碳原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成的。

11、 6．物質(zhì)的簡(jiǎn)單分類 混合物（多種物質(zhì)） 稀有氣體 物質(zhì) 根據(jù)組成 單質(zhì)(同種元素) 金屬 物質(zhì)的種類 純凈物（一種物質(zhì)） 根據(jù)組成 非金屬

12、 元素種類 化合物(多種元素) 氧化物 其他 （1）單質(zhì)：由同種元素組成的純凈物叫做單質(zhì)。 （2）化合物：由不同種元素組成的純凈物叫做化合物。 （3）氧化物：由兩種元素組成的化合物中，如果其中一種是氧元素，這種化合物叫做氧化物。 （4）單質(zhì)和化合物概念的區(qū)別與聯(lián)系 單質(zhì) 化合物 區(qū)別 宏觀組成 同種元素 不同種元素 微觀構(gòu)成 同種原子或同種原子構(gòu)成的同種分子 由不同原子構(gòu)成的同一分

13、子 化學(xué)性質(zhì) 不能發(fā)生分解反應(yīng) 一定條件下發(fā)生分解反應(yīng) 聯(lián)系 它們均屬于純凈物，單質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)可以生成化合物，化合物發(fā)生分解反應(yīng)可以生成單質(zhì) （5）混合物和化合物概念的區(qū)別與聯(lián)系 混合物 化合物 區(qū)別 宏觀組成 多種物質(zhì)組成 多種元素組成的一種物質(zhì) 微觀構(gòu)成 含多種分子或原子 含一種分子 性質(zhì) 無固定的性質(zhì)，各成分保持原物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 有固定的性質(zhì)，化合物中各成分失去原有的性質(zhì) 組成成分 不一定有固定組成，但有時(shí)有一定范圍 有固定的組成 舉例 空氣、海水、糖、碘酒 水、二氧化碳、高錳酸鉀 聯(lián)系 混合物可以由多種化合物組成 7．元素

14、周期表簡(jiǎn)介 （1）核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝電子數(shù) （2）元素分類：金屬元素、非金屬元素、稀有氣體元素 （3）周期、族：每一個(gè)橫行叫一個(gè)周期，共7個(gè)周期；每一個(gè)縱行叫一個(gè)族，共16個(gè)族。 （4）同一周期（橫行）：電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)依次增加。 統(tǒng)一族（縱行）：最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)依次增加。 8．核外電子的排布 （1）分層排布。 定義：在含有很多電子的原子里，電子的能量并不相同，能量高的通常在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，能量低的電子通常在離核較近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，就好像分了層一樣，這樣的運(yùn)動(dòng)我們成為分層運(yùn)動(dòng)，或叫分層排布。 電子層（n

15、）：1，2，3，4，5，6，7 能量：由低到高 離核的距離：由近到遠(yuǎn) （2）核外電子分層的排布規(guī)律 核外電子總是盡先排在能量最低的電子層里，第一層排滿才能排第二層，第二層排滿才能排第三層，此以類推。 每個(gè)電子層最多能容納2n2個(gè)電子（n為電子層序數(shù)，第一層n＝1）。 最外層電子數(shù)不超過8個(gè)（第一層為最外層時(shí)，最多不超過2個(gè)）。 9．原子結(jié)構(gòu)示意圖 弧線表示電子層 Cl +17 2 8 7 弧線上的數(shù)字表示該層填充的電子數(shù)

16、 表示原子核及核內(nèi)質(zhì)子數(shù) （1）熟記1～20號(hào)元素的名稱、元素符號(hào)及序號(hào)，會(huì)畫其原子結(jié)構(gòu)示意圖（如上圖）。 （2）原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù) （3）原子結(jié)構(gòu)示意圖的涵義（如上圖）。 （4）分析1～20號(hào)元素的分類及原子結(jié)構(gòu)示意圖，我們可以得出以下規(guī)律和結(jié)論。 元素種類的劃分方法 金屬元素：原子的最外層電子數(shù)一般少于4個(gè)，是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此在化學(xué)反應(yīng)中易失去最外層電子，而使次外層電子成為最外層，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 非金屬元素：原子的最外層電子數(shù)一般多于或等于4個(gè)，也是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此有達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨

17、向，在化學(xué)反應(yīng)中易獲得電子，使最外層達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 稀有氣體元素：原子的最外層有8個(gè)電子（He只有1個(gè)電子層，且只有2個(gè)電子） 最外層電子數(shù)小于4個(gè)，容易失去電子，失去最外層的電子，形成陽離子。 最外層電子數(shù)大于4個(gè)，容易得到電子，得到（8—最外層電子數(shù)）電子，形成陰離子。 最外層電子數(shù)等于8個(gè)，不易得失電子。 粒子的最外層電子相等，化學(xué)性質(zhì)相似。 原子最外層電子數(shù)決定了元素的化學(xué)性質(zhì)。 10．離子的形成 （1）粒子的概念：如鈉與氯氣反應(yīng)，Na失去了1個(gè)電子以后形成了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這時(shí)

18、“鈉原子”與失電子前就不一樣了，成為了帶1個(gè)單位正電荷的鈉原子，當(dāng)氯得到1個(gè)電子以后，成為穩(wěn)定的帶負(fù)電的氯原子，為了區(qū)別，我們把這種帶電的原子叫離子。帶電的原子團(tuán)也叫離子，帶正電的叫陽離子，帶負(fù)電的叫陰離子，所以鈉原子失去電子后形成鈉離子（陽離子），氯原子得到電子后形成氯離子（陰離子）。 （2）離子符號(hào) 離子用離子符號(hào)表示：在原子團(tuán)或元素符號(hào)的右上角標(biāo)出離子所帶的電荷的多少及正負(fù)，當(dāng)離子所帶電荷數(shù)為1時(shí)，1不寫。 常見的陽離子：Na＋，Ca2＋，Mg2＋，Al3+，H＋，NH+ 4等。 常見的陰離子：Cl-，O2-， OH-，SO2- 4，

19、NO- 3，CO2- 3等。 11．離子化合物 概念：由陰、陽離子相互作用而構(gòu)成的化合物。 組成元素：活潑金屬元素與活潑非金屬元素。 形成：原子得、失電子，形成陰、陽離子。 構(gòu)成微粒：由離子構(gòu)成。 判斷方法：產(chǎn)生于金屬和非金屬之間。 實(shí)例：NaCl，MgCl2，ZnSO4，Na2CO3等。 NaCl是由鈉離子和氯離子構(gòu)成，不能說是由氯化鈉離子構(gòu)成。 12．化學(xué)式 （1）概念：用元素符號(hào)表示物質(zhì)組成的式子。（對(duì)任一種純凈物而言，其組成是固定的，一種物質(zhì)由哪些元素組成，這些元素的質(zhì)量比和原子個(gè)數(shù)比都是一定的，且一種純凈物只有一個(gè)化學(xué)式，因此不能用元素

20、符號(hào)隨便臆造實(shí)際上不存在物質(zhì)的化學(xué)式。） （2）化學(xué)式的寫法 單質(zhì)化學(xué)式的寫法 稀有氣體和金屬都是由原子直接構(gòu)成的，它們的化學(xué)式可直接用元素符號(hào)表示。如：氦—He， 氖—Ne，氬—Ar，鐵—Fe，鋁—Al，銅—Cu，常溫為固態(tài)的大多數(shù)非金屬單質(zhì)，由于它們的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，因此化學(xué)式也用元素符號(hào)來表示，如硫、磷、碳等的化學(xué)式可用S、P、C來表示；還有一些物質(zhì)是由雙原子分子或多原子分子構(gòu)成，因此要在元素符號(hào)右下角標(biāo)出原子個(gè)數(shù)來表示它們的化學(xué)式，如H2—?dú)錃?，O2—氧氣，N2—氮?dú)?，Cl2—氯氣。 化合物化學(xué)式的寫法 書寫化合物的化學(xué)式時(shí)，首先要弄清以下幾點(diǎn)： a．這種物質(zhì)由含有哪些元

21、素或原子團(tuán)； b．化學(xué)式中各元素排列順序（一般正前負(fù)后）； c．根據(jù)化合價(jià)交叉約簡(jiǎn)； d．如需標(biāo)明原子團(tuán)的個(gè)數(shù)時(shí)，應(yīng)把原子團(tuán)加上括號(hào)，再把數(shù)字寫在右下角，如果Cu(NO3)2、Cu(OH)2 （3）化學(xué)式的讀法 命名時(shí)，習(xí)慣上從右向左讀，中間用“化”字相連，有時(shí)需要讀出原子個(gè)數(shù)，如P2O5—五氧化二磷，NaCl—氯化鈉，BaCl2—氯化鋇等。 由多種元素組成的物質(zhì)的化學(xué)式，暫時(shí)按照要求，給幾個(gè)記幾個(gè)，如高錳酸鉀的化學(xué)式為KMnO4，氯酸鉀的化學(xué)式為KClO3等。 注意：a．原子個(gè)數(shù)為1時(shí)，“1”不標(biāo)出；b．化合物的化學(xué)式中原子個(gè)數(shù)比在無機(jī)化合物中一般為最簡(jiǎn)整數(shù)比，其他形式將在

22、以后的學(xué)習(xí)中去接觸。 （4）化學(xué)式的涵義 宏觀 化學(xué)式的涵義 以H2O為例 表示一種物質(zhì) 表示水這種物質(zhì) 表示該物質(zhì)由哪些元素組成 表示水由氫元素和氧元素組成 微觀 由分子構(gòu)成的物質(zhì)的化學(xué)式可表示該物質(zhì)的1個(gè)分子（又叫分子式） 表示1個(gè)水分子 表示構(gòu)成物質(zhì)的1個(gè)分子中所含的元素的原子個(gè)數(shù) 表示1個(gè)水分子中含有1個(gè)氧原子和2個(gè)氫原子 表示氧氣 表示氧氣由氧元素組成 如O2的涵義 表示1個(gè)氧分子 表示每個(gè)氧分子是由2個(gè)氧原

23、子構(gòu)成的 化學(xué)式里元素符號(hào)右下角的角標(biāo)（小數(shù)字）表示一個(gè)分子里含某元素的原子個(gè)數(shù)，是根據(jù)事實(shí)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定得出的，每一種純凈物的組成都是固定的，它的化學(xué)式也是固定的，因此“角標(biāo)”不能亂改，也不能隨意編造。 寫在化學(xué)式前的數(shù)字表示微粒的個(gè)數(shù)，叫系數(shù)。系數(shù)跟化學(xué)式中所有元素的原子都有關(guān)系。如果化學(xué)式前添上系數(shù)，它們就只有微觀涵義了。因此，數(shù)字的位置不同，它們所代表的涵義也就不同。 如：2O2后面的“2”，表示每個(gè)氧分子由2個(gè)氧原子構(gòu)成；前面的“2”，表示2個(gè)氧分子。H2O的“2”表示每個(gè)水分子中含有2個(gè)氫原子。 13．化合價(jià) （1）概念：一種元素一定數(shù)目的原子跟其他元素一定數(shù)目的原子相

24、互化合的性質(zhì)?；蟽r(jià)有正負(fù)之分。 注意：化合價(jià)是元素的性質(zhì)，因此通常稱為元素的化合價(jià)而不應(yīng)稱為原子的化合價(jià)。 （2）常見元素的化合價(jià)熟記 （3）化合價(jià)的表示方法 元素化合價(jià)的表示方法：元素化合價(jià)是一個(gè)原子在化合時(shí)表現(xiàn)出來的性質(zhì)，通常在元素符號(hào)或原子團(tuán)的上方標(biāo)出其化合價(jià)，一般把“＋”“-”寫在前，價(jià)數(shù)寫在后。如： 常見的正價(jià)元素： 常見的負(fù)價(jià)元素： 常見的原子團(tuán)：（NO(-1)3）、（SO(-2)4）、（CO(-2)3）、（OH(-1)）、（NH(+1)4）等。 （4）化合價(jià)的一般規(guī)律：在化合價(jià)中，金屬

25、元素通常顯正價(jià)，非金屬元素通常顯負(fù)價(jià)。 （5）化合價(jià)的應(yīng)用 依據(jù)：在化合物中正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零的化合價(jià)原則。 應(yīng)用化合價(jià)可以推求實(shí)際存在的化合物的化學(xué)式。 由化學(xué)式中一種元素已知的化合價(jià)求其他元素未知的化合價(jià)。 由原子團(tuán)的化合價(jià)，求其中某種元素的化合價(jià)。 由已知元素的化合價(jià)及化合價(jià)代數(shù)和為零的原則來檢查化學(xué)式的正誤。 14．有關(guān)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算 （1）相對(duì)分子質(zhì)量的定義：化學(xué)式中各原子的相對(duì)原子質(zhì)量的總和叫相對(duì)分子質(zhì)量。它與相對(duì)原子質(zhì)量采用的是同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，它是一個(gè)比值，單位為“1”，符號(hào)為Mr，一般不寫。 （2）有關(guān)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算 計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量：相對(duì)分子質(zhì)量＝各原子相對(duì)原子質(zhì)量的總和 計(jì)算物質(zhì)組成元素的質(zhì)量比：質(zhì)量比＝各原子的相對(duì)原子質(zhì)量之比 計(jì)算物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝（該元素的相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù)）÷該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量×100％ 計(jì)算一定量的某物質(zhì)中含有某元素的質(zhì)量：某元素的質(zhì)量＝該物質(zhì)的質(zhì)量×該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 求某物質(zhì)化學(xué)式的計(jì)算 7