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(共63张PPT)
从微观粒子的角度
认识物质的构成和组成及变化
下列物质是由哪种微粒构成？
水
水分子
一.微观粒子构成物质
从微观粒子角度认识物质的组成和构成
钻石
碳原子
下列物质是由哪种微粒构成？
铜
铜原子
氯化钠
氯离子和钠离子
微观粒子构成物质——物质都是由微粒构成的，直接构成物质的微粒有分子、
原子、离子。
分子
物质
铜(Cu)、铁(Fe)、铝(Al)等
金属、金刚石(C)、硅(Si)等
氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、水(H2O)等
离子
氯化钠(NaCl)、氯化镁(MgCl2)、硫酸铜(CuSO4)等
原子
构成
为什么花开时能闻到花香？
为什么糖水是甜的？
为什么湿衣服经过晾晒就会变干？
试从微观粒子角度解释下列现象
建立宏观和微观之间的联系是化学学习特有的思维方式
二.微观粒子的性质
例：下列关于宏观事实的微观解释错误的是（ ）
A.氢气球在高空膨胀——分子体积变大
B.将变瘪的乒乓球放在热水中能鼓起来——受热时分子间空隙增大
C.新装修的房间中有异味——分子在不断地运动
D.干冰（固态二氧化碳）升华——分子间间隔增大
A
微粒的性质：
①构成物质的微粒是在不停地运动的；且温度越高运动速率越快
②构成物质的微粒之间都有一定的空隙
③构成物质的微粒体积和质量都很小
水分子分解成氢原子和氧原子
每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子
每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
在这个过程中发生变化的是水分子，不变的是氢、氧原子。
1.分子
②化学变化中分子可再分，原子不可再分，所以原子是化学变化中的最小粒子。
①由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子
③分子是由原子结合而成的
原子
原子核
电子
（带正电）
质子
中子
（每个质子带1个单位的正电荷）
（不带电）
（每个电子带1个单位的负电荷）
在原子中：核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
（不显电性）
(1)原子的构成
原子的构成示意图
2.原子
2
+11
1
8
核电荷数
(质子数)
电子层
电子层
电子层
原子核
该电子层上
的电子数
原子核带
正电荷
最外电子层
最外层电子数相等的原子化学性质相似
最外层电子数 化学性质
=8（He为2） 相对稳定，不易得失电子
一般<4 不稳定，易失电子
一般＞4 不稳定，易得电子
=4 能失去电子也能得到电子
(2)原子结构示意图
以一种碳原子质量的 为标准，其他原子的质量与这一标准的比，作为这种原子的相对原子质量（符号Ar）。
计算式：
相对原子质量=
该原子的质量
碳原子质量×
相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数
(3)相对原子质量
阳离子：原子或原子团失去电子，带正电荷(质子数＞电子数)
阴离子：原子或原子团得到电子，带负电荷(质子数＜电子数)
Mg2+
Na+
Al3+
O2-
Cl-
S2-
3.离子:带电的原子(或原子团)
表示每个镁离子带2个单位的正电荷
Mg2+
表示2个镁离子
离子符号：表示一种离子或一个离子。
2
分子、原子、离子与物质
原子
物质
分子
聚集
结合
聚集
物质
铜(Cu)、铁(Fe)、铝(Al)等金属
金刚石(C)、硅(Si)等
氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、水(H2O)等
分解
失去或得到电子
离子
结合
物质
氯化钠(NaCl)、氯化镁(MgCl2)、硫酸铜(CuSO4)等
得到或失去电子
元素：具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。
原子的最外层电子一般少于4个
原子的最外层电子一般多于或等于4个（氢为1，硼为3）
原子的最外层电子为8个(氦为2个)
非金属元素
稀有气体元素
金属元素
三.元素组成物质
1.元素符号的书写原则
(1)由一个字母表示的元素符号要大写。如：H、O、N等
(2)由两个字母表示的元素符号，第一个字母大写，第二个字母小写。
如： Cu 、Ca 、Ne、Na、Mg、 Mn等
碳　　氧　　 镁
铝 铜 氯
O
C
Mg
Al
Cu
Cl
2.元素符号的意义
(1)元素符号的两种意义
宏观意义：
~表示一种元素
~表示一种物质(适用于由原子直接构成的物质以及P、S)
微观意义：
~表示这种元素的一个原子
注意：当元素符号前有数字时，只有微观意义，没有宏观意义即表示该原子的个数。
原子序数=核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
元素周期表按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编了号，这个编号就是原子序数。
3.元素周期表
①横行(周期)：共有7个横行，每一横行叫一个周期，共7个周期。
② 纵行( 族 )：共有18个纵行，每一纵行叫一族，共16族
(其中8、9、10三个纵行共同组成一个族)。
③ 每一格：每一格包括元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量
④ 元素周期表的起始：
(1)元素周期表的结构
稀有气体元素
金属元素
非金属元素
金属元素
稀有气体元素
核电荷数1~18的元素原子结构示意图
非金属元素
“钅”字旁(汞、金除外)
“石”字旁;
“氵”字旁;
“气”字头
“气”字头
(2)元素周期表中元素所在单元格信息
原子序数
相对原子质量
元素符号
元素名称
原子序数=核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数
微观
原子
物质
分子
聚集
结合
聚集
物质
分解
失去或得到电子
离子
结合
物质
得到或失去电子
元素
组成
宏观
分子、原子、离子及元素与物质
1.从微观粒子角度认识纯净物
(2)由原子构成的物质：
同种物质，原子相同，且原子在空间排布相同
(1)由分子构成的物质：
同种物质，分子相同。不同种物质，分子不同
纯净物是指由一种物质组成的物质
四.从微观粒子的角度认识纯净物与混合物
例：将宏观、微观及化学符号联系在一起是化学学科的特点，①、②、③、④、⑤、⑥表示四种物质，其微观示意图如图所示：
纯净物：只由一种物质组成，如__________。
单质：由同种元素组成的纯净物，如______；
氧化物：由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物，如______。
②③④⑥
④⑥
②③
化学式的书写：明确每一个小球代表什么原子，每一个粒子中各种原子的个数，再据此写出化学式，分别写出图②、图④所表示物质的化学式______、____。
H2O
O2
关于水大家了解多少？试从宏观和微观的角度来描述你所知道的关于水的化学知识.
H2O
水是由水分子构成
水分子是由氢原子和氧原子构成
1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
水分子中氢、氧原子个数比为2︰1
水是由氢元素和氧元素组成
水中氢元素和氧元素的质量比为1:8
水中氢元素的质量分数2/18
定性
定量
H2O
微观描述
宏观描述
化学式信息
化学式
相对原子质量
原子个数
之和
之比
÷相对分子质量×100%
相对分子质量
各元素质量比
某元素质量分数
×
一定质量的物质中某元素的质量=该物质的质量×该元素的质量分数
定量认识纯净物
例：中国传统节日习俗积淀着博大精深的历史文化内涵。端午插艾。艾草中含有丰富的黄酮类物质，其中矢车菊黄素的化学式为C18H16O8。下列关于C18H16O8的说法不正确的是( )
A. 由碳、氢、氧三种元素组成
B. 相对分子质量为360 g
C. 碳元素的质量分数最大
D. 氢、氧元素的质量比为1∶8
B
元素的化合价：体现化合物中不同元素原子数目比值关系的数值
(1)化合价的表示方法：
通常是在化学式中各元素符号或原子团的正上方用“+n”或“-n”表示，如：
H2O
H2O中H元素的化合价
+1
H2O
H2O中O元素的化合价
-2
(2)化合价的一般规律
①化合物中元素化合价有正、有负。
②在化合物里，各元素正、负化合价的代数和为零。
H2O BaCl2 ZnSO4 NaOH CuSO4
+1
+1
-2
-2
-2
+2
+2
+2
-1
-1
SO2 SO3 NH4NO3
-2
-2
+6
+4
-3
+5
③同种元素在不同物质中可显不同的化合价，在同一物质中也可能显不同的化合价。
④金属元素和非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素
显负价。
⑤在单质里，元素的化合价为0。
⑥在化合物里，氧元素通常显-2价，氢元素通常显+1价。
NaCl CaCl2 AlCl3 KCl MgCl2
+1
-1
+1
-1
-1
-1
-1
+2
+2
+3
HCl H2S H2O
+1
+1
-1
-2
+1
-2
H2 O2
+1 -1
特例
⑦原子团：一种或多种元素的原子结合在一起形成带电的离子，作为一个整体参加反应，这样的原子集合称为原子团，也叫作根。
如：氢氧根(OH-)、碳酸根( )
化合物原子团中元素的化合价需根据原子团的化合价单独计算，即原子团中元素化合价代数和为该原子团化合价。
常见根的化合价
根的名称 根的符号 化合价 巧记口诀
氢氧根 OH- -1 负一硝酸氢氧根
负二硫酸碳酸根
负三常见磷酸根
通常正一是铵根
硝酸根 -1 碳酸氢根 -1 铵根 +1 硫酸根 -2 碳酸根 -2 磷酸根 -3 原则：化合物中各元素正、负化合价的代数和为零。
解：设锰元素的化合价为x
则(+1)+x+(-2)×4 = 0
x =+7
答：在高锰酸钾中锰元素的化合价为+7。
例：试确定高锰酸钾(KMnO4)中锰元素的化合价。
食盐、蔗糖分别放入小烧杯中，加入适量水，搅拌，静置，放置一段时间后，固体逐渐消失，形成相应溶液，氯化钠溶液和蔗糖溶液中的微粒分别都有哪些？
2.从微观粒子角度认识混合物
蔗糖在溶液中是以分子的形式存在
氯化钠在溶液中以钠离子和氯离子的形式存在
氯化钠溶液中的微粒有钠离子、氯离子、水分子
蔗糖溶液中的微粒有蔗糖分子、水分子
如图是氢氧化钠溶液和稀盐酸，溶液中有哪些微粒？
氢氧化钠溶液中的微粒有钠离子、氢氧根离子、水分子
稀盐酸中的微粒有氢离子、氯离子、水分子
例：将宏观、微观及化学符号联系在一起是化学学科的特点，①、②、③、④、⑤、⑥表示四种物质，其微观示意图如图所示：
混合物：由两种或两种以上物质混合而成，如图______(填序号，下同)。
①⑤
一种物质
一种物质
单质
化合物
多种不同物质
多种不同物质
同种元素
不同种元素
混合物
纯净物
混合
分离
从元素(宏观)角度认识纯净物和混合物
金刚石结构 石墨结构 C60结构 碳纳米管结构
例：下列分别盛有不同物质的容器中，所盛物质属于单质的是 ____，属于混合物的是 ____，属于氧化物的是___。(填字母)
A
BC
D
氧气和液氧
氧气和臭氧
冰和水
一氧化碳和二氧化碳
A B C D
①溶液的溶质质量分数：溶质质量与溶液质量之比，常用百分数表示。
②计算公式：
=
某溶质的质量分数 =
定量认识混合物
该溶质的质量
该溶质的质量+溶剂的质量
该溶质的质量
该溶液的质量
×100%
×100%
(1)溶液、溶质、溶液的溶质质量分数之间的关系：
(2)混合物(含杂质的物质)、纯净物、物质质量分数之间的关系：
②物质的质量(纯净物)= 含杂质的混合物的质量×该物质的质量分数
③含杂质的混合物的质量 = 物质的质量(纯净物)÷该物质的质量分数
①某物质的质量分数 =
该物质的质量(纯净物)
含杂质的混合物的质量
×100%
=1-杂质的质量分数
例：某粗盐样品中含有可溶性的氯化镁、氯化钙杂质和不溶性的泥沙。常温下，将70g该粗盐样品溶解于水中，过滤得到不足3g泥沙和500g溶液。取出该溶液进行测定，其中含有镁元素1.2g，钙元素2g，氯元素42.6g。请回答下列问题。
(1)该混合物中氯化镁和氯化钙的质量分别是为_____、_____。
(2)该混合物中氯化钠的质量为_____。
(3)该混合物中泥沙的质量为_____。
(4)粗盐中氯化钠的质量分数约为为_____。
氯化镁(由Cl-和Mg2+构成)
氯化钙(由Cl-和Ca2+构成)
氯化钠(由Cl-和Na+构成)
粗盐样品
(氯化钠，还有含氯化镁、氯化钙杂质和不溶性的泥沙)
氯元素和钙元素组成
氯元素和镁元素组成
氯元素和钠元素组成
溶液中含有的微观粒子有：Cl-、Ca2+、Mg2+、Na+、H2O
溶液中含有的元素有：氯元素、钙元素、镁元素、钠元素、氢元素、氧元素
粗盐样品定性分析（不考虑泥沙）
溶于水
(氯化钠、氯化镁、氯化钙能溶于水，泥沙不溶于水)
m(MgCl2)×
Mr(MgCl2)
Mr(Mg)
m(Mg)
=
(1)在氯化镁中：
得m(MgCl2)=4.375g
×100%
在氯化钙中：
m(CaCl2)×
Mr(CaCl2)
Mr(Ca)
m(Ca)
=
得m(MgCl2)=5.55g
×100%
(2)由(1)得500g溶液中氯化镁的质量为4.375g，氯化钙的质量为5.55g
在氯化镁中氯元素的质量为
在氯化钙中氯元素的质量为
m(MgCl2)×
Mr(MgCl2)
2Mr(Cl)
m(Cl)=
×100%=3.55g
m(CaCl2)×
Mr(CaCl2)
2Mr(Cl)
m(Cl)=
×100%=3.55g
溶液中的氯元素由氯化镁中氯元素、氯化钙中氯元素、氯化钠中氯元素组成，
则：氯化钠中氯元素的质量=溶液中的氯元素的质量-氯化镁中氯元素-氯化钙中氯元素
氯化钠中氯元素的质量=
42.6g-3.55g-3.55g=35.5g
在氯化钠中：
m(NaCl)×
Mr(NaCl)
Mr(Na)
m(Na)
=
得m(NaCl)=58.5g
×100%
(3)混合物的总质量=氯化钠的质量+氯化镁的质量+氯化钙的质量+泥沙的质量
泥沙的质量=70g-4.375g-5.55g-58.5g=1.575g
(4)w(NaCl)=
m(混合物)
m(NaCl)
×100%=83.6%
(1)该混合物中氯化镁和氯化钙的质量分别是为_______、_______。
(2)该混合物中氯化钠的质量为_____。
(3)该混合物中泥沙的质量为______。
(4)粗盐中氯化钠的质量分数约为为_______。
83.6%
1.575g
58.5g
4.375g
5.55g
物质
混合物
单质
化合物
金属单质
非金属单质
稀有气体单质
氧化物
酸
碱
盐
金属氧化物
非金属氧化物
纯净物
(按物质种数分）
(按元素种数分)
空气、溶液、化石燃料、自然界中的水等
物质的分类
无机物
有机物
水变成水蒸气：液态水变为水蒸气，分子本身没有发生改变，水分子间的间隔变大了。属于物理变化。
一.从微观粒子角度认识物质的化学变化和物理变化
固态 液态 气态
从微观粒子角度认识物质的变化
电解水时，水分子又发生了怎样的变化呢？
水分子分裂成氢、氧原子，氢、氧原子重新组合成氢分子和氧分子(构成物质的微粒发生了变化)，属于化学变化。
宏观 微观
物理变化
化学变化
没有新物质生成
有新物质生成
分子本身不变
分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子
从宏观和微观两个方面比较物理变化和化学变化。
思考：化学反应的常见类型又有哪些呢？如何从微粒观的角度分析各种反应的实质呢？
例：如图所示的微观变化，其基本反应类型是__________。
置换反应
二.从微观粒子角度认识化学反应的类型
例：观察以下化学反应的微观示意图。下列说法不正确的是（ ）
B
A.图1中的反应，微观上是H+和OH–生成水分子的过程
B.图2中的反应，微观上是锌离子和铜原子生成锌原子和铜离子的过程
C.图3中的反应，微观上是分子破裂成原子，原子重新组合生成新分子的过程
D.上述所涉及的化学反应基本类型有：复分解反应、置换反应、分解反应
图1 图2 图3
例：请从微观粒子的角度具体分析下列反应(复分解反应)能发生的本质原因。
氢离子和氢氧根离子结合成水分子
①氢离子和氢氧根离子结合成水分子
②钡离子和硫酸根离子结合成硫酸钡沉淀
复分解反应的实质：两种化合物在水溶液中互相交换离子，离子之间互
相结合生成气体、沉淀或水，从而使某些离子数目
从溶液中大量减少
复分解反应的条件：两种化合物在水溶液中互相交换离子，离子之间互
相结合需能生成气体、沉淀或水
①H+ + → H2O + CO2↑
(1)生成水：
(2)生成水和气体：
②H+ + → H2O + CO2↑
③ + OH- → NH3↑ + H2O
(3)生成沉淀：
①Ca2+ + → CaCO3↓
②Ba2+ + → BaCO3↓
③Ba2+ + → BaSO4↓
H+ + OH- → H2O
常见能生成水、气体、沉淀的离子组合
④Ag+ +Cl- → AgCl↓
三.用微粒的观点对质量守恒定律作出解释
如图是水电解过程，水分子分解示意图，根据示意图，请从微观粒子角度解释质量守恒定律。
反应物 生成物
物质种类
分子种类
原子种类
元素种类
原子数目
原子质量 氢气（H2）、氧气（O2） 水（H2O）
氢分子 、氧分子 水分子
氢原子 、氧原子 氢原子 、氧原子
氢元素（H）、氧元素（O） 氢元素（H）、氧元素（O）
反应前后，同种原子的质量相等
一切化学反应一定符合质量守恒定律的原因是：
在化学反应中，反应前后，原子种类、原子数目、原子质量均没有改变。
变
变
不变
不变
不变
不变
例：二氧化碳会引起温室效应，某纳米纤维催化剂可将二氧化碳转化为液体燃料甲醇(CH3OH)，其微观示意图如下(图中的微粒恰好完全反应)。在丁对应的方框中画出物质的微粒模型图。
2H2O ==== 2H2↑ + O2↑
通电
( )克 ： ( ) 克 ： 16 克
2×18 ： 2×2 ： 1×32
若
36克 ： ( )克 ： ( )克
若
18
2
32
4
2 ： 2 ： 1
五.化学变化中微粒数目与质量的关系（水的分解为例）
微粒个数比(微观)
物质质量(宏观)
质量比
例：我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰主要含有甲烷水合物，具有能量高、燃烧热值大等优点，将成为未来新能源。如图是甲烷在氧气中充分燃烧的微观示意图。
(1)图中参加反应A、B两种分子的个数比为______。
(2)图中参加反应的A与B的质量比为________。
根据题意及示意图写出反应物、生成物配平：
CH4+ O2 CO2+ H2O
2
2
点燃
1 ： 2 ： 1 ： 2
16 ： 64 ： 44 ： 36
(1)图中参加反应A、B两种分子的个数比为1:2。
(2)图中参加反应的A与B的质量比为1:4。
微粒个数比
质量比
化学式
纯净物
物理变化
化学变化
离子符号
元素符号
元素
相对原子质量
原子
物质
分类
变化
元素周期表
分子
离子
混合物
宏观
微观
符号
化合价
组成
构成
构成
构成
小结
宏观概念

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