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第三单元 认识物质的构成
第一节 原子
原子的构成
1.原子结构的发现史
2.原子的构成
实验：卢瑟福为探究原子内部结构，用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的 a粒子轰击金箔。 发现 实验结论
大多数a粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向。 原子内部有很大空间
一部分a粒子改变了原来的运动方向。 a粒子靠近原子核，原子核带正电，对a粒子产生斥力。
极少数a粒子被反弹了回来。 a粒子撞击原子核，原子核体积小，质量比a粒子大得多。
3.原子种类的区分
（1）核内质子数决定原子种类。不同原子，质子数不同（2）质子数不一定等于中子数，不是所有的原子都含中子（比如，氢原子H，无中子）。
二、核外电子排布
1.规律
（1）电子层最少1层，最多7层。电子优先排在离核较近、能量较低的第1电子层，再排第2层，依次类推。（低 高）
（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（若第1层为最外层时，电子不超过2个），次外层不超过18个电子。 公式：第n层上最多可排电子数是2n2
（3）原子结构示意图
2.原子结构排布规律：
每一横排，电子层数相同，最外层电子数从左到右依次递增；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。
最外层电子数，决定原子的化学性质。原子的最外层电子数相同，化学性质一般相似。
3.原子结构和原子化学性质的关系
原子种类 最外层电子数 得失电子趋势 化学性质
金属元素 〈 4个 原子易失 电子 不稳定
非金属原子 〉4个 原子易得 电子 不稳定
稀有气体原子 8 个（氦2个） 不易得、失电子 稳定
三、相对原子质量
1.定义：国际上以一种碳原子（碳-12）质量的1/12 作为标准，其他原子的质量跟它相比所得的数值，就是这种原子的相对原子质量。
注意：(1)“相对原子质量”是一个比值，单位为“ 1 ”，可省略。
(2)相对原子质量不是实际质量，实际质量之比等于相对原子质量之比。
2.计算公式：某原子的相对原子质量=该原子的实际质量/ (碳-12原子质量的1/12)
3.相对原子质量≈质子数+中子数
四、离子
1.定义：带电的原子（或原子团）叫离子。
2.形成过程
3.原子和离子的区别和联系
学会根据粒子的结构示意图中，核内质子数与核外电子数的大小关系判断阴阳离子。
4.需要掌握的离子符号
氢离子H+、钠离子Na+、镁离子Mg2+、铝离子Al3+、钾离子K+、钙离子Ca2+、铁离子Fe3+、亚铁离子Fe2+、银离子Ag+、锌离子Zn2+、铜离子Cu2+、
氢氧根离子OH-、硝酸根离子NO3-、碳酸根离子CO32-、硫酸根离子SO42-、铵根离子NH4+
5.离子符号的意义
第二节 元素
一、元素
1.定义和理解
定义 具有相同核电荷数（质子数）的一类原子的总称
分布 在地壳中排前五位的元素氧、硅、铝、铁、钙，其中含量最多的金属元素为铝。
三个决定 决定元素种类：质子数 （核电荷数）
决定元素化学性质：最外层电子数
决定原子的质量：原子核
分类 金属元素、非金属元素和稀有气体元素
2.单质和化合物
（1）只由一种元素组成的纯净物，属于单质，如氢气（H2）、氧气（O2）、金刚石（C）等；
（2）由两种或两种以上元素组成的纯净物，属于化合物，如水（H2O）、二氧化碳（CO2）、氯化钠（NaCl）
3.元素符号的意义
宏观：表示一种元素
微观：表示该元素的一个原子
所以，数字+元素符号，只表示微观意义：几个原子。
如：H：表示氢元素，一个氢原子；
如：5O：表示5个氧原子； 3Ne：3个氖原子。
（3）特殊：某些由原子构成的物质还表示物质。
所以，这时元素符号的意义：
S：表示硫元素，一个硫原子，硫这种物质。
Fe：表示铁元素，一个铁原子，铁这种物质。
4.元素与原子的比较
项目 元　素 原　子
定义 具有相同核电荷数的一类原子的总称 化学变化中的最小粒子
区别 ①宏观概念，只表示种类不表示个数 ②表示物质的宏观 组成 ③可以组成单质或化合物 ④根据质子数和中子数分类 ①微观概念，既表示种类又表示个数 ②表示物质的微观构成 ③可以构成分子，也可以直接构成物质。 ④根据质子数(核电荷数)分类
联系 ①元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称 ②原子核内的质子数决定元素的种类，即同种元素的原子核电荷数(即质子数)一定相同 ③若原子的最外层电子数相同，则它们的化学性质相似 (H、He除外)
5.分子、原子、离子、元素、物质之间的关系
二、元素周期表
1.原子序数与原子核电荷数在数值上相同。原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数
2.元素周期表
有7个横行，18个纵行。每一个横行叫一个周期（共7个周期）
每一个纵行叫一个族（8，9，10三个纵行共同组成一个族）（共16个族）
排列规律：每周期从左往右依次为金属元素、非金属元素、稀有气体元素（第七周期例外）
3.元素周期表与原子结构的关系
原子序数＝核电荷数=核内质子数=核外电子总数
周期序数＝电子层数
主族序数＝最外层电子数
4.由元素周期表一格获取的信息(以锌元素为例)
【特别提醒】元素周期表是由许多元素单元格组成的，因此通过元素周期表我们可以查找元素所在的周期、族、元素名称、元素符号、相对原子质量、原子序数等信息，但不能查到元素原子核内中子的数目。
第三节 物质组成的定量表示
一、化学式
1.化学式意义
表示的意义 以CO2为例 以Fe为例
宏观 表示这种物质 表示二氧化碳这种物质 表示铁这种物质
表示该物质由哪些元素组成 表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成 表示铁由铁元素组成
微观 表示该物质的一个分子(或一个原子) 表示一个二氧化碳分子 表示一个铁原子
表示构成物质的一个分子的原子构成(或构成物质的分子中原子个数比) 表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成
2.化学式书写
物质类型 化学式的写法 化学式的读法 结构特点
单质 金属（由原子直接构成） 元素符号 铁—Fe 元素名称：铁 由原子直接构成物质
稀有气体（由原子直接构成） 氦气—He “某气”：氦气
非 金 属 固态（由原子直接构成） 硫—S 元素名称：硫
气态 在元素符号的右下角写出表示分子中原子个数的数字。如：氮气—N2，氢气—H2 “某气”：O2—氧气 （多原子先构成分子） 由分子构成物质
化 合 物 氧化物 氧元素符号在 右 ，另一种元素符号在 左 ，如CuO，Fe3O4等 从右向左读作“氧化某”或“几氧化几某”，如：CuO—氧化铜，Fe3O4—四氧化三铁 由分子或离子构成物质
金属和非金属组成的化合物 金属元素在 左 ，非金属元素在 右 (金左非右)，如：NaCl 从右向左读作“某化某”，如：NaCl—氯化钠 由离子构成 （如：NaCl—氯化钠，由Na+和Cl—构成）
【特别提醒】（1）并非所有化合物的化学式都是正价元素写在左边，负价元素写在右边，如CH4、NH3等。另外H2O2、C2H4等不能用上述方法书写。
（2）当组成元素原子个数比是“1”时，“1”省略不写(H2O2除外)。
（3）化学式中原子团个数不为“1”时，原子团必须加括号，如(NH4)2CO3。
二、化合价
1.表示方法：在元素符号正上方标出化合价。符号在前，数字在后。若数字为1时，不能省略。
例如：标出物质中元素的化合价：氯化镁：Mg (+2)Cl (-1)2； 硫酸钠：Na (+1)2SO4
2.数字的含义：
3.化合价的规律
（1）一般情况下，元素化合价为常见化合价，氢元素的化合价通常显+1价；氧元素的化合价显-2价。
（2）在化合物中，金属元素为正价。
（3）非金属与氢或金属化合时，非金属元素显负 价；非金属与氧元素化合时，非金属元素显正价。
（4）在化合物中，正、负化合价的代数和为零。
（5）在单质中元素的化合价为零。
（6）有些元素有可变化学价，如Fe2O3中铁元素为 +3价，FeSO4中铁元素为+2价。
（7）有些元素在同一化合物里可显不同的化学价。
运用元素化合价口诀，计算物质中未知元素的化合价。
4.元素化合价与离子的关系：
①元素（或原子团）的化合价的数值＝离子带的电荷数
②元素化合价的符号与离子符号
5.常见原子团的化合价
-1价 OH— NO3— -2价 SO42- CO32- +1价 NH4+
考点：熟记元素和原子团的化学价，写出对应化学式。根据化合物中，化合价总和为0，计算某元素的化合价。
6.化学式的写法和读法
A方法：
①正价元素或原子团左，负价元素或原子团右；在元素或原子团的正上方标上相应的化合价；十字交叉，1省略，求最简比。记住特殊的，如H2O2等
②根据原子结构示意图，和另一种描述的元素组成化合物。写化学式。
先画出该原子形成稳定结构的示意图，标出显示的化合价。然后根据①写化学式。
B实例
金属+非金属
写法：金属靠前，非金属靠后
读法：“某化某”，一般不读出角标，读出金属的不同价态
特殊：MnO2——二氧化锰 Fe3O4——四氧化三铁
非金属+非金属
写法：一般显正价元素在前，一般显负价的元素在后
读法：“某化某”，角标≥2才读，含氧元素角标为“1”也要读 （CO：一氧化碳）
特殊：H2O——水 H2O2——过氧化氢 NH3——氨气 CH4——甲烷
含原子团的化合物
写法：正价前，负价后，原子团超过1个时要打括号，在括号外右下角写上原子团的个数角标
读法：都不读角标
分类：
①氢元素+酸根——读“某酸”
HNO3——硝酸 H2CO3——碳酸 H2SO4——硫酸 H3PO4——磷酸
特殊：盐酸的主要成分氯化氢——HCl
②金属+酸根
酸根/金属 Na K Mg Ca Fe Al
NO3 NaNO3 KNO3 Mg(NO3)2 Ca(NO3)2 Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 Al(NO3)3
硝酸钠 硝酸钾 硝酸镁 硝酸钙 硝酸亚铁 硝酸铁 硝酸铝
CO3 Na2CO3 K2CO3 MgCO3 CaCO3 FeCO3 Fe2(CO3)3 Al2(CO3)3
碳酸钠 碳酸钾 碳酸镁 碳酸钙 碳酸亚铁 碳酸铁 碳酸铝
SO4 Na2SO4 K2SO4 MgSO4 CaSO4 FeSO4 Fe2(SO4)3 Al2(CO3)3
硫酸钠 硫酸钾 硫酸镁 硫酸钙 硫酸亚铁 硫酸铁 硫酸铝
读法：某酸某，+2价的铁元素读作亚铁，+3价的铁元素读作铁。
③金属+氢氧根
读作：“氢氧化某”
NaOH——氢氧化钠 KOH——氢氧化钾 Fe(OH)2——氢氧化亚铁 Fe(OH)3——氢氧化铁
④铵根+其他元素/原子团
读作：某化铵或某酸铵
NH4Cl——氯化铵 NH4NO3——硝酸铵 (NH4)2SO4——硫酸铵
特殊：NH3·H2O——氨水
三、化学式计算
以CO2为例
1. 计算相对分子质量
例：CO2的相对分子质量为12×1＋16×2＝44。
2. 计算化合物中原子的个数比
例：在CO2中，碳原子与氧原子个数比为1∶2
3. 计算物质组成元素的质量比
例：CO2中碳元素和氧元素的质量比为(12×1)∶(16×2)＝3∶8。
4. 计算物质组成元素的质量分数
例：CO2中碳元素的质量分数为×100%≈27.3%。
5. 计算一定量的化合物中某一元素的质量
例：44 g CO2中碳元素的质量为44g××100%＝12.0g。
提升
①同种元素的原子，核电核（荷）数一定相同；而核电核（荷）数相同的粒子不一定属于同种元素，如Na+和NH4+;
②同种元素的离子因所带的电荷数不同，性质也不同，如Fe2+、Fe3+。
③同种原子和其所形成的离子一定是同种元素，如Na和Na+。
【方法总结】化合价和离子符号的区别和联系
化合价 离子符号
表示 方法 用+1、+2、-1、-2等表示，标在元素符号(或原子团)正上方(1不省略) 用+、2+、-、2-等表示，标在元素符号(或原子团)右上角(1省略不写)
规律 ①在化合物中各元素正、负化合价的代数和为零；②单质中元素的化合价为零 根的化合价为各元素正、负化合价的代数和，且一定不等于零
实例 Na＋、Mg2＋、Cl－、O2－、CO32－
巧记 头顶化合价 肩扛离子
联系 同种元素(或原子团)的化合价和离子的电荷数值相等，正负号相同，但位置不同，正负号与数值顺序不同
第三单元---2

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