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第三单元 物质构成的奥秘
课题1 分子和原子
（一）物质由微观粒子构成
1. 物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
2. 分子的一些性质
（1）分子的质量和体积都很小。
（2）分子在不断运动。
探究“分子运动现象”实验
实验 内容
现象 溶液呈无色 溶液由无色变为红色 烧杯A中溶液由无色变为红色，烧杯B中溶液无变化
解释 水不能使酚酞变色 氨水能使酚酞变红 氨分子运动到烧杯A中，溶于水，使酚酞变红
（3）分子之间有间隔。
①气体容易被压缩，而固体、液体难被压缩。说明了气体分子间隔较大，而固体和液体分子间的间隔较小。
②物体热胀冷缩现象，就是物质分子间的间隔发生变化，受热时增大，遇冷时缩小，而分子本身不变。
（二）分子可以分为原子
1．认识分子
（1）概念：由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子。
（2）由分子构成的物质在发生物理变化时，分子本身没有发生变化，物质的化学性质也没有发生变化；在发生化学变化时，分子发生了变化，变成了别的物质的分子，而这些变化后的新分子不再保持原物质的化学性质。
2．分子由原子构成
物质的名称和符号 氧气（O2） 氢气（H2） 二氧化碳（CO2） 氨气（NH3）
构成该物质的分子 氧分子 氢分子 二氧化碳分子 氨分子
物质的分子模型
构成该分子的原子 氧原子 氢原子 碳原子、氧原子 氮原子、氢原子
分子是否由同种原子构成 是 是 否 否
小结 分子可以由同种原子构成，也可以由不同种原子构成
化学变化的微观实质：在化学变化中，分子可以分成原子，原子又可以结合成新的分子。
原子是化学变化中的最小粒子。
（四）从宏观和微观角度认识物质的组成及变化实质
由分子构成的物质 宏观 微观
纯净物 只含有一种物质 物质中含有一种分子
混合物 含有两种或两种以上物质 物质中含有多种分子
物理变化 没有新物质生成的变化 分子不改变，只是分子间隔在改变
化学变化 有新物质生成的变化 分子改变，分子破裂成原子，原子重新组合成新分子
（五）分子和原子的比较
分子 原子
相同点 ①都是构成物质的微观粒子；②质量和体积都很小；都在不停地运动；微粒间都有间隔；③同种微粒，化学性质相同
不同点 由分子构成的物质，分子是保持化学性质的最小粒子 原子是化学变化中的最小粒子
相互关系 分子可以分成原子，原子可以构成分子
本质区别 在化学变化中，分子可以再分，原子不能再分
课题2 原子结构
（一）原子的构成
1. 原子是由居其中心的原子核与核外电子构成的。
2. 原子核一般由质子和中子构成。每个质子带1个单位的正电荷，每个电子带1个单位的负电荷，中子不带电荷。
3. 由于原子核内质子所带正电荷与核外电子所带负电荷数量相等、电性相反，所以原子不显电性。
4. 在原子中，核电荷数（原子核所带的正电荷数）=质子数=核外电子数。
（二）原子核外电子的排布
1. 规律
（1）电子层由内而外总共分为7层，电子分层运动，电子优先排在离核较近的电子层，依次向外排布。
（2）第1层最多容纳2个电子，第2层最多容纳8个电子。最外层电子数不超过8个（只有1层的，电子不超过2个）
（3）原子结构示意图
（4）原子结构排布规律
①每一横排，电子层数相同，最外层电子数从左到右依次递增；
②除稀有气体外，每一纵列，最外层电子数相同，电子层数从上到下依次递增。
2．原子结构与性质的关系
（1）相对稳定结构是指最外层为8个电子（氦为2个电子）的粒子的结构。
（2）原子的最外层电子数与其化学性质的关系
原子种类 最外层电子数 是否属相对稳定结构 得失电子的倾向
稀有气体原子 8个（He为2个） 是 难得失电子
非金属原子 一般多于4个 否 易得到电子，使最外层达到稳定结构
金属原子 一般少于4个 否 易失去电子，使次外层成为最外层，从而达到稳定结构
（三）离子
1．概念：带电荷的原子。原子通过得失电子形成离子。
2．分类：带正电的原子叫做阳离子，带负电荷的原子叫做阴离子。
3．离子是构成物质的微观粒子。如氯化钠是由钠离子和氯离子构成。
4．离子符号的书写：在元素符号的右上角标明离子所带的电荷数和电性。电荷数在前（电荷数为1时，1省略不写），电性在后（“+”表示正电，“—”表示负电）。
5．离子符号表示的意义
Mg2+：表示镁离子，其中“2+”表示1个镁离子带2个单位的正电荷；离子符号前面加了数字，只能表示多少个什么离子，如2Mg2+表示2个镁离子。
6．离子和原子的联系与区别
原子 阳离子 阴离子
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
电性 不带电 带正电 带负电
联系 原子得到电子变为阴离子，失去电子变为阳离子
（四）相对原子质量
1．概念：以一种碳原子质量的1/12 为标准，其他原子的质量与它相比，得到相对原子质量（符号为Ar）。
2．两种原子的实际质量之比等于它们的相对原子质量之比。
3．中国科学院院士张青莲教授为相对原子质量的测定作出了卓越贡献。
4．相对原子质量与质子、中子的关系：相对原子质量（在数值上）约等于质子数+中子数。
课题3 元素
（一）元素
1. 概念：元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称。
2. 元素概念理解
（1）不同元素的根本区别是质子数不同；质子数决定元素的种类。
（2）质子数相同，中子数不同的一类原子属于同种元素。
（3）原子得失电子后形成离子，元素种类不变。
（4）元素是一类原子的“总称”，是宏观概念，因此元素只讲种类，不讲个数。
3. 地壳中的元素含量前四位：氧O、硅Si、铝Al、铁Fe；地壳中含量最多的金属元素是铝Al。
元素与原子的比较
元素 原子
概念 质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称 化学变化中的最小粒子
区别 宏观概念，讲种类、讲质量，不讲个数；可组成物质 微观概念，讲种类、讲质量，也讲个数；可构成分子，也可构成物质
适用范围 描述物质的宏观组成 描述物质的微观构成
联系 ①原子和元素是个体和总体的关系； ②原子的核内质子数决定元素的种类； ③原子的最外层电子数决定元素的化学性质； ④化学变化中原子和元素的种类均不发生变化。
（二）元素符号
1．元素符号的书写
（1）由一个字母表示的元素符号必须大写。
（2）由两个字母表示的元素符号，第一个字母必须大写，第二个字母必须小写。
2．元素符号表示的意义
（1）宏观：表示一种元素。
（2）微观：表示该元素的一个原子。
例：H：表示氢元素，一个氢原子
（3）特殊：某些由原子构成的物质还表示物质。
例：Fe：表示铁元素，一个铁原子，铁这种物质。
（4）数字+元素符号，只表示微观意义：几个原子。
例：5H：表示5个氢原子； 3Fe：3个铁原子。
（三）元素周期表
1．编排依据：根据元素的原子结构和性质，把元素科学有序地排列起来。
2．结构：
（1）周期：元素周期表共有7个横行，每一个横行叫做一个周期，共有7个周期。
（2）族：sir元素周期表共有18个纵列，每一个纵列叫做一个族（8,9,10三个纵列共同组成一个族），共有16个族。
（3）原子序数：元素周期表按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编的号。原子序数与核电荷数在数值上相同。
3．周期表每一格包含的信息
示例说明 知识应用
元素名称为铁，元素符号为Fe，该元素原子的核电荷数为26，质子数为26，相对原子质量为55.85，核外电子数为26。
4．元素周期表的规律
（1）同一周期的元素通常以金属元素开头，靠近尾部的是非金属元素，结尾是稀有气体元素。
（2）同一周期元素的原子，质子数和核外电子数的变化规律是从左到右依次递增。
（3）同一族元素原子的最外层电子数相同，化学性质相似。（He最外层有2个电子，属于相对稳定结构）
易错点辨析
（一）误认为分子是保持物质化学性质的唯一微观粒子。
物质的化学性质是由构成它们的微观粒子的化学性质决定的。构成物质的微观粒子有分子、原子和离子，物质由哪种微观粒子构成，其化学性质就由哪种微观粒子保持。
（二）误认为分子也能保持物质的物理性质。
物质的物理性质，如颜色、状态、密度、熔沸点等是该物质的大量分子聚集所表现出来的属性，单个分子不能表现出来，所以单个的分子不能保持物质的物理性质。
（三）误认为原子一定由质子和中子构成。
并不是所有的原子中都含有中子，如普通氢原子中没有中子。
（四）误认为混合物都是由不同种分子构成的，纯净物是由同种分子构成的。
对于由分子构成的物质而言，混合物由不同种分子构成，纯净物由同种分子构成。而构成物质的微观粒子有分子、原子和离子。因此，无论是混合物还是纯净物既可由分子构成，也可由原子或其他微观粒子构成。
（五）误认为最外层电子数相同，化学性质一定相似。
原子的化学性质与最外层电子数有密切的关系。但氦原子和镁原子的化学性质不相似，因为氦原子核外只有1个电子层，2个电子即达到相对稳定结构；而镁原子最外层的2个电子容易失去。
（六）误认为质子数相同的两种粒子一定属于同种元素。
元素是质子数相同的一类原子的总称。质子数相同的两种粒子不一定是同种元素，如水分子（H2O）、氖原子（Ne）都是含有10个质子的粒子，但不属于同种元素。

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