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七下科学丨第02章 物质的微观构成
模块一：原子结构
1.原子结构模型的建立
（1）道尔顿的实心球模型：1803年，英国科学家道尔顿提出了原子概念，认为原子是构成物质的最小微粒，原子是一个实心球体。
（2）汤姆生的西瓜模型
①时间与依据：1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，电子带负电，而原子是呈电中性的。
②对原子的认识：原子是一个球体，正电荷均匀分布在球体内，电子镶嵌其中。
③意义：电子是一种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子中。
（3）卢瑟福的核式结构模型
①时间和依据：1911年，物理学家卢瑟福做了α粒子轰击金箔的实验，发现大多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向，少数α粒子发生较大角度偏转，极少数的α粒子会被反弹。
卢瑟福α粒子散射实验示意图
②对原子的认识：原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核运动，就像行星绕太阳运动那样。
（4）玻尔的分层模型：1913年，丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型，认为电子只能在原子内一些特定的稳定轨道上运动。
（5）各种原子结构模型图：人类对原子结构的认识是通过科学家不断地建立和修正原子结构模型而不断深入的。
道尔顿原子模型 汤姆生原子模型 卢瑟福原子模型 玻尔原子模型
2.原子的构成
原子很小，原子核更小，原子核的半径大约是原子半径的十万分之一。
3.原子核
（1）原子核的构成
①原子核由质子和中子构成。
②一个质子带一个单位正电荷，中子不带电，一个电子带一个单位的负电荷，科学上把原子核所带的电荷数称为核电荷数。
（2）构成原子的各种微粒间的关系
①质子数＝核外电子数＝核电荷数。
②原子核内质子数和中子数并不一定相等。
（3）决定原子种类的是质子数（核电荷数）。
（4）构成原子的各种微粒的比较
4.离子的概念
带电的原子（原子团）叫离子，离子也是构成物质的一种基本微粒。
5.离子的分类
①阳离子：带正电荷的原子或原子团，如钠离子、铵根离子。
②阴离子：带负电荷的原子或原子团，如氯离子、硫酸根离子。
6.离子的形成
原子失去电子形成阳离子，原子得到电子形成阴离子。
氯化钠的形成：钠在氯气中燃烧时钠原子失去一个电子形成带正电荷的钠离子，氯原子得到一个电子形成带负电荷的氯离子，带相反电荷的钠离子和氯离子之间相互吸引，构成了电中性的氯化钠。
钠在氯气中燃烧的电子得失
7.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＝电子数 质子数＞电子数 质子数＜电子数
粒子电性 不显电性 带正电 带负电
联系 离子是由原子得到或失去电子而形成的
模块二：物质的构成
1.电解水实验
电解水实验装置图
（1）实验操作：在水电解器的玻璃管里注满水，加入少量的稀硫酸或氢氧化钠溶液，增加水的导电性，接通直流电。
（2）实验现象
①两个电极的表面都有气泡产生，且连接电源正极的电极产生气泡的速率慢，连接电源负极的电极产生气泡的速率快，两支玻璃管内液面下降。
②连接电源负极的玻璃管内气体体积大约是连接电源正极的玻璃管内气体体积的2倍。
（3）气体检验
①连接电源负极玻璃管内产生的气体可以燃烧，产生淡蓝色火焰，为氢气。
②连接电源正极玻璃管内产生的气体能使带火星的木条复燃，为氧气。
（4）文字表达式：水氢气＋氧气
（5）实验结论
①水是由氢和氧组成的。
②水分子是由氢原子和氧原子构成的。
2.水分子的构成
（1）水电解过程的微观模型
（2）水分子的构成
①每个水分子都是由两个氢原子和一个氧原子构成。
②水电解时，水分子分解为氢原子和氧原子，原子重新组合成氢分子和氧分子，产生了新的物质，所以发生的是化学变化。
模块三：物质的变化和性质
1.物质的变化
（1）物理变化与化学变化
①物理变化
不会产生新物质的变化属于物理变化。轮胎爆胎、高压锅爆炸、铁丝弯曲、灯泡发光等都属于物理变化。
轮胎爆胎 高压锅爆炸 铁丝弯曲 灯泡发光
②化学变化
会产生新物质的变化属于化学变化。炸药爆炸、食物发霉、蜡烛燃烧、铁块生锈等都属于化学变化。
炸药爆炸 食物发霉 蜡烛燃烧 铁块生锈
（2）探究物质的变化
用观察、实验等方法，从物质的颜色、状态、温度（吸热或放热）、有无沉淀或气体生成等方面寻找证据。
2.物质的性质
（1）物理性质
不需要发生化学变化就表现出来的性质属于物质的物理性质。颜色、气味、状态、密度、熔点、沸点、溶解性、挥发性、导电性、导热性、吸附性、磁性等都属于物质的物理性质。
（2）化学性质
需要在化学变化中才能表现出来的性质属于物质的化学性质。酸碱性、可燃性、氧化性、还原性、活泼性、稳定性、毒性、腐蚀性等都属于物质的化学性质。
（3）物质变化与物质性质的关系
①区别：“物质变化”强调的是物质的某种运动过程，是正在进行着的或者已经发生了的过程。“物质性质”是物质本身所具有的特征，往往用“能”、“不能”、“可以”、“不可以”、“会”、“容易”、“难”等描述。
②联系：物质的性质决定物质的变化，物质的变化体现物质的性质。
模块四：元素
1.元素
（1）元素的概念：元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称。
（2）对元素的理解
①具有相同质子数的微粒不一定是同一种元素。如水分子和氖原子。
②元素属于宏观概念，只讲种类，不讲个数。表述时只能说“物质由某种或某些元素组成”，而不能说“物质由某种或某些元素构成”。
2.同位素
（1）同位素的定义：原子核内质子数相同、中子数不同的同类原子互为同位素原子。
（2）对同位素的理解
①同位素原子是一种元素的不同种原子，元素是同位素原子的总称。
②大多数元素都有同位素原子。
（3）同位素原子的表示方法
①X：X表示元素符号，Z表示质子数，A表示质子数和中子数之和。如氢的同位素原子氕（H）、氘（H）、氚（H）。
②X－A：X表示元素符号，A表示质子数和中子数之和。如碳的同位素原子碳-14（C-14）。
3.元素的种类
人类已知的元素有110多种，其中有些是人造元素。
（1）元素的分类
①金属元素：如铜、铁、钙、钠等。
②非金属元素（包括稀有元素）：如碳、磷、氢、氧、氦等。
（2）元素名称的由来
① 金属元素：常用“钅”为部首，如钠、铁、铜等（金、汞除外）。
② 非金属元素
i气态非金属元素常用“气”为部首，如氢、氧、氦、氮、氯等。
ii液态非金属元素常用“氵”为部首，如溴等。
iii固态非金属元素常用“石”为部首，如碳、硫、磷等。
4.元素的分布
（1）地壳中的元素分布
（2）人体中的元素分布
（3）海水中的元素分布：海水中，除了水由氢、氧两种元素（氧85.5%，氢10.7%）组成以外，含量较高的有氯元素（氯2.0%）和钠、镁元素等，还有一些贵重金属，如金等。
5.元素符号
（1）说明：元素符号是国际上统一采用的表示元素的符号。
（2）表示方法
①用该元素拉丁文的第一个字母大写来表示，如氢（H）、氧（O）等。
②若两种元素的第一个字母相同，则附加第二个字母用小写来区别，如铜（Cu）、钙（Ca）等。
6.元素符号的意义
（1）宏观意义
①表示一种元素，如H表示氢元素。
②如果物质直接由原子构成（金属、稀有气体等），元素符号还可以表示一种物质，如Fe既表示铁元素，也可以表示铁这种物质。
（2）微观意义：表示某元素的一个原子，如H可表示一个氢原子。
7.常用的元素符号
元素名称 氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 氖
核电荷数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
元素符号 H He Li Be B C N O F Ne
元素名称 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 钾 钙
核电荷数 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
元素符号 Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
元素名称 锰 铁 铜 锌 银 碘 钡 金 汞 铅
核电荷数 25 26 29 30 47 53 56 79 80 82
元素符号 Mn Fe Cu Zn Ag I Ba Au Hg Pb
8.元素周期表
（1）基本概念：根据元素的原子结构和性质，科学家把已知的110多种元素按原子序数有序的排列起来得到的表，叫做元素周期表。
（2）原子序数：原子序数是科学家根据元素原子的核电荷数由小到大给元素编的序列号。
9.编排结构
（1）周期：元素周期表中的每一横行叫做一个周期，元素周期表有7个横行，一共有7个周期，同一周期从左到右，元素原子的核电荷数逐渐增加。
（2）族：元素周期表的每一个纵列叫做一个族，元素周期表有18个纵列，16个族（其中8、9、10三个纵列共同组成一个族）。同族元素的化学性质相似。
（3）每一格：在元素周期表中，每一种元素均占一格，每一格的内容包括元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等。
10.元素周期表的意义
（1）元素周期表是学习和研究化学的重要工具，为寻找新元素提供理论依据。
（2）由于元素周期表中位置越靠近的元素性质越相似，启发人们在元素周期表的一定区域内寻找新物质。
模块五：化合价和化学式
1.化学式的定义
用元素符号来表示物质组成的式子称为化学式。
2.化学式的书写规则与读法
（1）单质化学式的写法
①由分子构成的单质：先写出组成单质的元素符号，再在元素符号右下角用数字写出构成1个单质分子的原子个数。如H2、O2、N2、Cl2、I2、O3等。
②由原子直接构成的单质：如稀有气体、金属单质、某些固态非金属单质等，直接用元素符号表示它的化学式。如He、Ne、Ar；Al、Fe、Cu；C、Si等。
（2）化合物化学式的写法
①书写步骤：先按一定顺序写出组成化合物的所有元素符号，再在每种元素符号的右下角用数字写出每个化合物分子中该元素的原子个数。
②元素符号书写顺序的一般规律
化合物组成 书写顺序 举例
氧元素+另一元素 一般氧元素在右 一氧化碳：CO
氢元素+另一元素 一般氢元素在左 水：H2O
金属元素+非金属元素 一般金属元素在左 氧化铜：CuO
阳离子+阴离子 一般阳离子在左 氯化钠：NaCl
（3）化学式的读法：由两种元素组成的化合物的化学式，从右向左读作“某化某”或“几某化几某”。如“CuO”读作“氧化铜”，“P2O5”读作“五氧化二磷”。
3.化学式的意义
意义 举例
宏观 表示一种物质 H2O表示水这种物质
表示物质的元素组成 H2O表示水由氢元素和 氧元素组成
微观 由分子构成的物质 表示该物质的一个分子 H2O表示一个水分子
表示一个分子中所含的原子 种类及数目 H2O表示一个水分子由 两个氢原子和一个氧原子 构成
由原子构成的物质表示该物质的一个原子 Fe表示一个铁原子
4.离子符号的表示方法
在元素符号或原子团符号的右上角标出该离子所带的电荷数及电性。
5.离子符号的写法
（1）只带1个单位电荷，则把电荷数“1”省去，直接在元素符号右上角写“+”或“-”，如Na+、Cl-等。
（2）带多个单位电荷，则在元素符号右上角先写出电荷数，再写“+”或“-”，如Mg2+、Al3+、S2-等。
（3）有些离子的组成不止一种元素，如OH-和SO-等，这种离子称为某某根离子，这些离子是带电原子团。
离子的名称 离子的符号 离子带的电荷
氢氧根离子 OH— -1
硫酸根离子 SO— -2
硝酸根离子 NO -1
碳酸根离子 CO— -2
碳酸氢根离子 HCO -1
铵根离子 NH +1
亚硫酸根离子 SO— -2
磷酸根离子 PO— -3
高锰酸根离子 MnO -1
6.化合价的定义
不同元素的原子在形成化合物时，原子之间相互化合的数目。
7.化合价的表示方法
化合价有正价和负价之分，在元素符号的正上方用带“+”和“-”的阿拉伯数字表示，一般把“+”和“-”写在前面，数字写在后面，如、。
8.化合价规律
（1）金属通常显正价，非金属通常显负价。
（2）在化合物中氧元素通常显—2价，氢元素显+1价。
（3）在化合物中正负化合价的代数和为零。
（4）在单质中，元素的化合价为零。
（5）同一种元素在不同的化合物里可能显示相同的化合价，如CaO、CaCO3中的钙元素均显+2价；有些元素在相同的化合物里可能显示不同的化合价，如NH4NO3中氮元素分别显-3价和+5价。
（6）原子团的化合价一般不为零，其数值由组成元素的正负化合价代数和决定，与所带电荷数相同。
9.化合价的应用
（1）根据化学式求元素的化合价：依据化合物中各元素化合价代数和为零，由已知元素的化合价求算未知元素的化合价。
（2）根据化合价写化学式：以氧化钠为例
①写出组成化合物的两种元素的符号，正价写左边，负价写右边：Na O；
②求两种元素正负化合价绝对值的最小公倍数：1×2＝2；
③求各元素的原子数：＝原子数，Na个数2，O个数1；
④把原子数写在各元素符号的右下方，即得化学式：Na2O；
⑤检查化学式：当正价总数与负价总数的代数和等于零时，化学式才是正确的。
10.化合价与离子符号的异同
化合价 离子符号
表示方法 标在元素符号的正上方 标在元素符号的右上角
实例 、、 Na+、Mg2+、Cl—
联系 同种元素（或原子团）的化合价与离子所带的电荷通常数值相等，正负号相同，但位置不同；正负号与数值的书写顺序不同；数值为1时，是否省略不同
11.化学符号周围数字的含义
（1）a：表示粒子（原子、分子、离子）的个数。
（2）b：表示每一个分子或者带电原子团中对应原子的个数。
（3）±m：表示元素的化合价。
（4）n±：表示一个离子或带电原子团所带的电荷数。
模块六：物质的分类
1.混合物和纯净物
类别 混合物 纯净物
宏观组成 由两种或两种以上物质组成 由一种物质组成
微观示意图
2.单质和化合物
类别 单质 化合物
概念 由同种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物
宏观组成 一种元素 至少两种元素
微观示意图
相同点 都是纯净物
模块七：相对质量
1.相对原子质量
（1）定义：把一个碳-12原子的质量分为12等份，则一份质量为1.993×10-26×＝1.661×10-27千克。其他原子的质量与1.661×10-27千克质量相比后得出一定的比值，这个比值就是该原子的相对原子质量。
（2）计算公式
某原子的相对原子质量＝
（3）与构成原子的粒子之间的关系：相对原子质量≈质子数+中子数。
（4）原子质量与相对原子质量的比较
原子质量 相对原子质量
性质 实验测出的一个原子的实际质量 比较得出的相对质量
单位 单位为千克或克 单位为“1”，一般不写也不读
联系 相对原子质量由原子实际质量与标准相比而得到， 能反映出原子实际质量的相对大小
2.相对分子质量
（1）定义：一个分子中各原子的相对原子质量总和就是该分子的相对分子质量。
（2）计算步骤
①写出正确的化学式。
②利用相对原子质量表，查出各元素的相对原子质量。
③根据分子中各元素的相对原子质量总和求出相对分子质量。
模块八：化学式一般计算
1.化合物中元素的质量比（以AxBy为例）
（1）计算化合物中各元素的质量比
＝
（2）化学式中的原子个数比
＝ ：
＝ ：
2.化合物中元素的质量分数
（1）定义：物质中某元素的质量分数，是该元素的质量与物质的总质量之比。
化合物中某元素的质量分数＝×100%
（2）计算公式
化合物中某元素的质量分数＝×100%
化合物中某元素的质量＝化合物的质量×化合物中该元素的质量分数
3.混合物中某元素的质量分数
（1）混合物中某纯净物的质量分数（纯度）：纯净物的质量分数＝×100%
（2）混合物中某元素的质量分数：某元素的质量分数＝×100%
模块九：化学式计算进阶
1.定一法
（1）典型问题：对FeO、Fe2O3、Fe3O4中铁元素质量分数从高到低进行排序。
（2）解题思路：可以将三种物质中铁元素的原子个数定为“1”，然后比较化学式中氧原子的个数，即将FeO、Fe2O3、Fe3O4变形为FeO、FeO3/2、FeO4/3，铁原子个数相同，氧原子个数越少则铁元素的质量分数越大。
2.最小公倍数法
（1）典型问题：求含有相同质量氧元素的SO2和SO3的质量比。
（2）解题思路：含有相同质量的氧元素，说明SO2和SO3中含有相同个数的氧原子，SO2和SO3分子中氧原子个数的最小公倍数为6，所以可配平为3SO2和2SO3，即可得知SO2和SO3的质量比为＝。
3.固定比例法
（1）典型问题：已知由Na2S、Na2SO3、Na2SO4三种物质组成的混合物中硫元素的质量分数为a%，求混合物中钠元素的质量分数。
（2）解题思路：观察可知，三种物质中Na和S原子个数比均为2:1，可知混合物中Na和S原子个数比也为2:1，进而可知Na和S有确定的质量比，假设钠元素的质量分数为b%，则有＝＝，可得b%＝a%。
4.平均值法
（1）典型问题：已知CaCO3和另一种物质组成的混合物中碳元素的质量分数大于12%，推测另一种物质是MgCO3、K2CO3、Na2CO3、KHCO3中的哪一个。
（2）解题思路：首先计算出纯净的CaCO3中碳元素的质量分数为12%，由于已知混合物中碳元素的质量分数大于12%，则另一种物质中碳元素的质量分数必然大于12%，分别计算四种物质中碳元素的质量分数，即可判断物质的组成情况。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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