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沪教版（2024）九年级化学上册
第3章 物质构成的奥秘
3.1.2 构成物质的微观粒子（二）
03
02
01
3.1.2 构成物质的微观粒子
一、分子
二、原子
二、原子
三、离子
学习目标
（1) 能结合有关实例认识构成物质的微观粒子及其
特征；能利用科学家的研究成果认识原子的构成；
(2) 能用比较等方法说明分子、原子、离子的
区别与联系；
(3) 能从原子或分子的视角对一些物质的变化进行
简单分析与解释。
学习重点
学习难点
学习重难点
1.构成物质的三种微观粒子的概念及实例。
2.微观粒子的共同特性及其宏观表现。
3.用微观视角区分混合物与纯净物、物理变化与化学变化。
1.微观粒子的抽象概念与宏观现象的关联。
2.从微观角度解释物质的性质差异。
3.离子的形成过程及离子化合物的构成特点。
二、原子
大量的研究结果表明，分子是由原子结合而成的。
分解
水分子
氢原子
氧原子
结合
氢分子
氧分子
①分子是由原子构成的；
②化学反应的实质是反应物的分子破裂，所含各原子重新组合生成新的分子；③在化学变化中，分子可以再分，而原子不可再分。
二、原子
1. 原子的构成
原子的质量、体积都很小。原子能不能再分？科学家为了揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。其中，英国科学家汤姆孙（Joseph John Thomson，1856—1940）和卢瑟福（Ernest Rutherford， 1871—1937）等为认识原子结构作出了巨大贡献。
二、原子
图 3-11 汤姆孙
图 3-12 卢瑟福
二、原子
1897 年，英国科学家汤姆孙确认了所有原子都含有带负电荷的电子，这表明原子内部结构比较复杂，原子并不是构成物质的最小的微观粒子，并提出了“枣糕模型”。
交流讨论
二、原子
1911 年，英国科学家卢瑟福用一束带正电荷的 α粒子轰击金箔时，发现大多数α粒子能穿透金箔，而且不改变原来的前进方向，但也有一小部分α粒子运动路径发生了改变，甚至有极少数的α粒子好像碰到了不可穿透的坚硬的物质而被弹了回来（图 3-13）。
交流讨论
图 3-13 用 α 粒子轰击金箔
你能试着解释上述实验现象吗？将你的看法与同学交流、讨论。
卢瑟福通过α粒子散射实验观察到的现象，直接推翻了当时流行的“葡萄干布丁模型”，并为现代原子核式结构理论奠定了基础。
1. 大多数α粒子穿透金箔且方向不变；原因：原子内部大部分空间是空的。根据实验结果，卢瑟福提出原子中心存在一个极小的带正电的核（原子核），而电子则围绕核运动。
结论：α粒子（带正电）由于与原子核的相互作用力较弱，能直接穿过原子间隙，几乎不改变方向。
2. 少数α粒子路径发生偏转；原因：当α粒子靠近原子核时，由于同性电荷（α粒子带正电，原子核也带正电）之间的库仑斥力，会产生显著的偏转。
3. 极少数α粒子被弹回；原因：若α粒子以极小角度接近原子核，其动能会被原子核的强库仑斥力完全抵消，导致反弹。
二、原子
交流讨论
你能试着解释上述实验现象吗？将你的看法与同学交流、讨论。
科学家研究发现，原子是由带正电荷的原子核（atomic nucleus）
和带负电荷的核外电子（electron）构成的。两者所带的电量大小相等，电性相反，因而原子呈电中性。
二、原子
科学实验发现，原子核带正电，核外电子带负电。为什么电子不会“掉”到原子核中？依据卢瑟福实验提出的原子结构模型，你能解释上述问题吗？
批判性思维
（2）原子的概述
原子是化学变化中的最小（不是指大小，指在化学变化中不可分）微观粒子。
（3）原子的基本性质
①原子的质量和体积都很小；②原子在不停地运动；③原子之间有空隙。
原子
构成物质的一种微观粒子
保持某些物质的化学性质
化学变化中的最小微观粒子
原子不但可以构成分子，还能直接构成物质，常见的金属和某些非金属都是由原子直接构成的
原子保持由原子直接构成的物质的化学性质。
原子在化学变化中不能再分，但是在其他条件下还能再分成更小的微观粒子。
二、原子
二、原子
定义：原子是化学变化中的最小粒子，在化学反应中不可再分。
结构：由居于原子中心的原子核和核外电子构成。原子核一般由质子和中子构成（普通氢原子不含中子），质子带正电荷，中子不带电，电子带负电荷，且核外电子数等于质子数，所以原子整体呈电中性。
示例：金属单质（如铁、铜等）、稀有气体（如氦、氖等）以及部分固态非金属单质（如碳、硅等）都是由原子直接构成的。例如，铁由铁原子构成，每个铁原子保持着铁的化学性质。
原子结构示意图
拓展视野
1919 年，卢瑟福和助手又用α粒子“轰击”了氮原子核等，发现
原子核里面有质子（proton），1 个质子带 1 个单位正电荷。1920 年，卢瑟福又预言：原子核中有不带电荷的中性粒子。
1932 年，经过不少科学家的反复实验后发现，α粒子打在铍原子
核上，产生了一种高速的不显电性的中性粒子，他们将其命名为中子
（neutron）。中子的质量与质子的质量几乎相等。卢瑟福的预言被证实。
在卢瑟福之后，又经过几代科学家的努力，在原子核内部不断发现新的粒子，原子深层次的奥秘正在被逐渐揭示。
图 3-14 原子的结构模型
原子核内有什么？
研究发现，原子核内，1 个质子带 1 个单位正电荷，中子不带电；
原子核外，1 个电子带 1 个单位负电荷。有一种氢原子的核内只有 1 个质子，
没有中子，核外有 1 个电子；有一种碳原子的核内有 6 个质子、6 个中子，核外有 6 个电子。核电荷数（原子核所带的电荷数）等于核内质子数，也等于原子核外电子数，
即：核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
二、原子
图 3-15 相对原子质量的计算
碳原子的内部结构
2. 相对原子质量
张青莲（1908—2006），著名无机化学家。1983 年
当选为国际原子量委员会委员，分别在 1991 年、1993
年精确测定了铟（In）和锑（Sb）的相对原子质量，1995
年精确测定了铈（Ce）和铕（Eu）的相对原子质量，并被
审定为取代旧值的新标准。
图 3-16 张青莲
二、原子
分子是由原子结合而成的，我们可以用相对分子质量（relative molecular mass）表示分子质量的相对大小。相对分子质量（Mr）等于构成分子的各原子的相对原子质量（Ar）的总和。
根据元素周期表中相对原子质量的数据和以下实例，计算氧气（O2）、
二氧化碳（CO2）、碳酸氢铵（NH4HCO3）的相对分子质量。
例：计算水的相对分子质量。
解：水的相对分子质量 Mr（H2O） = 1 × 2 + 16 = 18
答：水的相对分子质量为 18。
学以致用
查阅相对原子质量的数据，计算下列物质的相对分子质量。
Cl2 P2O5 CO2 H2O2 KMnO4
三、离子
在某些化学变化中，电中性的原子会因得到或失去电子而成为带
电荷的微观粒子，这种带电荷的微观粒子称为离子。例如，金属钠与氯气反应，每个钠子失去 1 个电子形成带１个单位正电荷的钠离子（Na+），每个氯原子得到 1个电子形成带 1 个单位负电荷的氯离子（Cl-）。带有相反电荷的钠离子和氯离子之间相互作用，构成了氯化钠（NaCl），如图 3-17 所示。
三、离子
图 3-17 氯化钠的形成
离子也是构成物质的一种微观粒子。原子失去或得到电子形成离子。在化学反应中，原子核外电子经常作为重要的角色。
三、离子
定义：离子是带电的原子或原子团，分为阳离子和阴离子。
阳离子带正电荷，阴离子带负电荷。
结构：原子失去电子形成阳离子，得到电子形成阴离子。
离子之间通过静电作用形成离子化合物。
示例：许多盐类、碱和金属氧化物由离子构成。例如，氯化钠（食盐的主要成分）由钠离子（阳离子）和氯离子（阴离子）构成，在氯化钠晶体中，钠离子和氯离子按一定的规则排列，通过强烈的静电作用结合在一起。氢氧化钠由钠离子和氢氧根离子（原子团形成的阴离子）构成。
分子、原子和离子都是构成物质的微观粒子。在化学反应中，原子可以通过得到或失去电子形成离子，离子也可以通过失去或得到电子转变成原子。分子、原子和离子在化学变化中的转化关系如图 3-18 所示。
三、离子
图 3-18 分子、原子、离子间的转化
（1）离子的概念
在某些化学变化中，电中性的原子会因得到或失去电子而成为带电荷的微观粒子，这种带电荷的微观粒子称为离子。
（2）离子的分类
阳离子：带正电荷的原子或原子团 例如：Na+ Mg2+
钠离子 镁离子
阴离子：带负电荷的原子或原子团
例如： Cl- O2-
氯离子 氧离子
三、离子
离子形成物质的过程
+11
失去1个电子
+11
Na+
Na
Cl
+17
得到1个电子
+17
Cl-
氯化钠(NaCl)
相互
作用
三、离子
原子核外的电子在核外空间做高速运动。在含有多个电子的原子中，根据核外电子运动区域离核远近不同，可以分为不同的电子层。如氧原子核外有 8 个电子，分为两个电子层，2个电子在第一电子层，6 个电子在第二电子层，可以用图 3-19 所示的原子结构示意图表示。
拓展视野
原子核外电子排布
图 3-19 氧原子结构示意图
钠原子、氯原子的原子结构示意图如图3-20 所示。在化学反应中钠原子容易失去最外电子层上的 1 个电子，形成带 1 个单位正电荷的阳离子（Na+）；氯原子最外电子层上有 7个电子，不容易失去，在化学反应中氯原子倾向于获得 1 个电子，形成带 1 个单位负电荷的阴离子（Cl-）。因此，在化学反应中，钠原子和氯原子能通过电子的转移，分别形成钠离子和氯离子（图 3-21）。
拓展视野
原子核外电子排布
图 3-20 钠原子、氯原子结构示意图
图 3-21 氯化钠的形成示意图
1.构成物质的微粒有分子、原子和离子下列有关这三种微粒的
说法中错误的是（ ）
A.同种原子可能构成不同种分子
B.水分子是由氢原子和氧原子构成的氢原子和氧原子能保持
水的化学性质
C.蔗糖在热水中的溶解速度更快由此推断在受热情况下分子运动速率加快
D.同一元素的两种微粒其原子核内质子数一定相同
随堂小测
B
1.【答案】B
【解析】解：A、同种原子可能构成不同种分子例如碳原子和氧原子可以构成一氧化碳分子和二氧化碳分子，故A说法正确；
B、分子是保持物质化学性质的最小粒子保持水的化学性质的微粒是水分子，故B说法错误；
C、温度越高，分子运动速度越快，所以蔗糖在热水中的溶解速度更快由此推断在受热情况下分子运动速率加快，说法正确;
D、决定元素种类的是核内质子数所以同一元素的两种微粒其原子核内质子数一定相同故D说法正确
故选B．
随堂小测
2. 下列说法中错误的是（ ）
A. 同种分子构成的物质是纯净物
B. 原子是化学变化中的最小粒子
C. 同种元素组成的物质是单质
D. 元素的化学性质与该元素的原子的最外层电子数关系最密切
随堂小测
C
随堂小测
2.【答案】C
【解析】解：A、纯净物是由一种物质组成因此同种分子构成的物质是纯净物
正确但不符合题意，故选项错误；
B、原子是化学变化中的最小粒子因此在化学变化中，分子可分，原子不可分，
正确但不符合题意，故选项错误；
C、同种元素组成的物质是单质是错误的如氧气和臭氧中只有氧元素但是它们
属于混合物，错误符合题意，故选项正确；
D、元素的化学性质与该元素的原子的最外层电子数关系最密切是正确的，
正确但不符合题意，故选项错误；
故选C
谢 谢

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