第四单元 自然界的水 单元复习专题01 物质的构成与化学用语(重难点讲义)(解析版)2025-2026学年人教版九年级化学上册

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第四单元 自然界的水 单元复习专题01 物质的构成与化学用语(重难点讲义)(解析版)2025-2026学年人教版九年级化学上册

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第四单元 自然界的水 单元复习
专题01 物质的构成与化学用语(重难点讲义)
一、物质由微观粒子构成
1.构成物质的微观粒子有:
粒子种类 定义 常见物质
分子 由分子构成的物质,分子是 氧气(O2)、氢气(H2)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、水(H2O)、过氧化氢(H2O2)等
原子 原子是 (如Fe、Cu)、金刚石(C)、硅(Si)、 (如He、Ne)等
离子 或原子团 氯化钠(NaCl由 和 构成)、硫酸铜(CuSO4由Cu2+和SO42-构成)
2.微观粒子的性质(以分子为例)
(1)分子质量和体积都很 。
(2)分子在 。
①特征:温度越高,分子受热能量 ,运动速率 。
②应用:用 解释闻到气味、溶解、扩散、挥发、蒸发等生活现象。
用分子运动受 的影响解释太阳下晒湿衣服比阴凉处干得快。
③实验:分子运动的实验证明
资料:浓氨水显碱性,有强烈的挥发性。酚酞试液是酸碱指示剂,遇到碱性溶液变红。
实验内容
现象 溶液呈 溶液 烧杯A溶液 ,烧杯B溶液
解释 水 使酚酞变色 氨水能使酚酞 浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子 ,使酚酞变
(3)分子间
①分子间间隔大小: 较大, 和 相对较小。
②分子间间隔受温度和压强的影响
A.温度升高,分子间隔 ,温度降低,分子间隔 。
B.压强增大,分子间隔 ,压强减小,分子间隔 。
(4)同种分子构成的物质化学性质 ,不同种分子构成的物质化学性质 。
3.从微观角度解释(以分子构成的物质为例)
(1)解释生活现象
①酒香不怕巷子深、湿衣服晾干、糖块溶于水、 ; ;
等体积的酒精和水混合后总体积变小: ;
②气体比固体和液体容易压缩: ;
③热胀冷缩、三态变化、温度计测温度:温度升高,分子间隔 ,温度降低,分子间隔 ;
④加压可以让6000mL氧气装进40mL钢瓶:压强增大,分子间隔 。
(2)解释物理变化和化学变化
由分子构成的物质,发生物理变化时分子种类 ,发生化学变化时,分子的种类 ,

化学变化的实质: 。
(3)解释混合物和纯净物
混合物:含有 ,如空气中含有氧气分子、氮气分子、二氧化碳分子等;
纯净物:只含有 ,如氧气中只含有氧分子一种分子。
(4)解释单质和化合物
单质: ,如氧气分子只含氧原子,氮气分子只含氮原子;
化合物: ,如二氧化碳分子中含有氧原子和碳原子。
二、原子的结构
1.原子的构成:原子是由居于其中心的 和 构成,原子核一般由 和 构成。每个质子带 ,每个电子带 ,电子 。原子的质量主要集中在 上。
2.在原子中, = = 。
3.原子核外电子排布
(1)原子核外电子是 排布的,离核近的电子能量 ,离核越远电子能量 。
(2)第一层最多容纳 电子;第二层最多容纳 电子;最外层不超过 电子(若第一层为最外层时,不超过 电子)。
(3)原子结构示意图
(4)原子结构和元素的化学性质关系
原子 原子的最外层电子数特点 特点 结构 元素化学性质
稀有气体原子 个(He为 个) 既不得电子,也不失电子 结构 比较
金属原子 一般少于 个 易 电子 不稳定结构 不稳定
非金属原子 一般多于 个 易 电子 不稳定结构 不稳定
4.离子
(1)离子:带电的 或 。阳离子带 电(质子数 电子数),阴离子带 电(质子数 电子数)。
(2)金属原子失去最外层电子形成阳离子,电子层数 ;非金属原子得到电子形成阴离子,电子层数 。离子形成过程中,原子质子数 ,所以原子的种类 ;核外电子数 ,最外层电子数 ,化学性质 。
5.相对原子质量
(1)概念:以 为标准,其他原子质量跟它相比较所等到的比,无质量单位。
(2)相对原子质量之比等于原子的 之比;
(3)相对原子质量≈ + 。
三、元素
1. 定义:元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。
(1)不同种元素的根本区别是 不同;
(2)元素的种类由原子的 决定;元素的化学性质由原子的 决定。
2. 地壳中前四位元素:
3.化学变化前后元素种类
4.元素与原子的比较:
元素 原子
概念 相同的一类原子的总称 的最小粒子
区别 宏观概念,讲种类、讲质量,不讲 ;可组成物质;表示物质的 微观概念,讲种类、讲质量,也讲 ;可构成分子,也可构成物质;表示物质的
联系 ①原子和元素是个体和总体的关系;②原子的 决定元素的种类;③原子的 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。
5.物质的组成和构成
6.元素周期表
(1)编制者:俄国科学家
(2)结构:共一百多种元素,7个周期16个族(7个横行18个纵行)
①横行:每一横行是 ,共有 个周期。
②纵行:周期表的18个纵行中,除第8、9、10三个纵行共同组成一个族外,其余15个纵行,每一个纵行叫做一个族,共有16个族。
③每格信息:如右图所示: 元素,其原子内质子数为 、元素符号 、相对原子质量为 、氩是非金属元素等。
(3)原子序数 = = ;周期数 = ;
(4)排列规律
①横行:每周期一般以 开头,过渡到 ,以 结尾;每周期元素的原子 相同;每周期元素的原子,从左向右 从1依次递增至8。
②纵行:从上到下,元素的原子 相同;从上到下,元素的原子核外 依次递增;1~18号元素中, = 主族序数
三、化学用语
1.元素符号
(1)书写原则:一大二小
(2)意义:
①宏观上:表示 ;有的还表示 ;
②微观上:表示 。
(3)元素符号前面加数字:只有 意义,表示 ,不能表示该元素。
(4)能表示物质的元素符号有:
① :如Fe、Cu、Mg;
②稀有气体:如He、Ne、Ar;
③固态 :S、P、C、Si
2.离子符号:在元素符号 标明 和 ,数字在 ,符号在 ,“1”省略不写。
3.化学式
(1)概念:用元素符号和数字表示物质组成的式子
(2)意义:
①宏观上:表示 ;表示 ;
②微观上:表示 ;表示 。
(3)化学式前面加数字:只有 意义,表示 。
(4)化学式写法、读法
①单质: 直接写元素符号,直接读元素名称;
直接写元素符号,读作“某气”;
气体非金属单质在元素符号 加分子中原子个数,读作“某气”。
②化合物:几个特殊的需熟记(高锰酸钾KMnO4、锰酸钾K2MnO4、过氧化氢H2O2);根据化合价书写(正价在左,负价在右)化学式;
4.化合价
(1)化合价规律:在化合物中,既有 价元素又有 价元素,且正负化合价的代数和为 ;单质中元素的化合价为 ;原子团的化合价等于原子团中 ;同种元素在不同物质中可显示 的化合价;同种元素在同一物质中也可显示不同的化合价,如硝酸铵NH4NO3中氮元素的化合价分别为 价和 价。
(2)化合价的表示:在元素符号 标出化合价。“+、—”号在 ,数字在 。若数字为1时,不能省略。
(3)化合价与离子符号的比较:
①相同点:数值 ,正负 。
②不同点:
A.标示位置不同: 化合价标示在 ,如Mg2+, 化合价标示在右上角,如g;
B.数字与符号的位置不同:化合价 在前, 在后,数字“1” ;离子符号数字在前,正负号在后数字“1” 。
(4)常见元素和根的化合价
钾钠银氢铵+1,钙镁钡锌铜+2,亚铁+2铁+3,铝+3硅+4,氟氯-1氧硫-2;单质零价要记清。
-1氢氧硝酸根,-2硫酸碳酸根,+1价的是铵根。
5.符号周围数字的含义
符号周围的数字 含义 举例
元素符号前面的数字 表示 “2N”表示两个氮原子
化学式前面的数字 表示 “2CO2”表示2个二氧化碳分子
离子符号前面的数字 表示 “2Na+”表示两个钠离子
元素符号正上方的数字 表示某元素在化合物中的 “2O”表示水中氢元素的化合价为+1价
元素符号右上角的数字 表示 “O2-”表示氧离子带两个单位的正电荷
元素符号右下角的数字 表示 “H2O”表示每个水分子中含有两个氢原子
四、探究与讨论
1.体温计测体温是分子间间隔变大了吗?
2.物质受热膨胀是因为分子的体积变大了吗?
3.如何判断离子所带电荷数?
4.具有相同质子数的微粒属于同种元素吗?
5. 原子的最外层电子数相同,其元素的化学性质一定相似吗?
6.元素周期表中的相对原子质量“19.00”能改成“19”吗?
题型01 构成物质的微观粒子
【典例】物质是由微观粒子构成的,下列物质由分子构成的是
A.锌 B.氢气 C.金刚石 D.氯化钠
【变式】构成物质的微粒有分子、原子、离子等。下列物质由离子构成的是
A. B.
C. D.
题型02 用微观粒子的观点解释现象
【典例】下列宏观现象和微观解释不一致的是
A.瘪的乒乓球放进热水中重新鼓起来——分子受热后体积变大
B.食物腐烂变质——食物中的微观粒子种类改变
C.氧气和液氧都能支持燃烧——分子能保持物质的化学性质
D.空气是混合物——含有多种不同的分子
【变式】下列生活中的事实,可用微观粒子的知识加以解释,其中错误的是
选项 生活中的事实 解释
A 酒香不怕巷子深 分子总是在不断运动着
B 水和过氧化氢化学性质不同 分子种类不同
C 天冷时,铁路钢轨的缝隙会变大 温度降低,原子间间隔变大
D 酒精溶液是混合物 由不同种分子构成
A.A B.B C.C D.D
题型03 分子、原子和离子
【典例】下列对分子、原子、离子的认识正确的是
A.离子一定是带电的原子
B.原子是最小的粒子,不可再分
C.由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小微粒
D.和性质的差异主要是由于分子间的间隔不同
【变式】下列有关原子、分子和离子的说法中,正确的是
A.化学反应中,原子核不变,核外电子发生改变
B.原子可以构成分子,但不能直接构成物质
C.化学变化中,分子不能再分,但原子可以再分
D.决定原子质量大小的主要是质子和电子
题型04 从微观角度解释和判断物质的变化和分类
【典例】下图是某物质在一定条件下变化的微观示意图。下列说法不正确的是
A.变化Ⅰ为物理变化,变化Ⅱ为化学变化
B.变化Ⅱ的本质是分子发生了改变,原子没有变化
C.变化Ⅰ说明分子间有间隔且间隔变化可能受温度影响
D.变化Ⅰ和Ⅱ中分子的种类都发生了改变
【变式】下列各图中,“●”和“ ”分别表示两种不同元素的原子,其中表示混合物的是
A. B.
C. D.
题型05 原子的构成
【典例】下列有关原子的说法正确的是
A.原子能构成分子,但不能直接构成物质
B.原子中一定含有质子、中子、电子三种粒子
C.碳-12原子和碳-13原子的中子数相同
D.原子中质子带正电,电子带负电,中子不带电
【变式】为探究原子内部结构,1911年卢瑟福进行了著名的α粒子(带正电荷)散射实验,实验现象如图所示,由实验现象进行推理不能得出的结论是
A.原子核带正电 B.原子中原子核所占体积小、质量大
C.原子不是一个实心球体 D.原子核由质子和中子构成
题型06 结构示意图
【典例】我国在砷化镓太阳能电池研究方面国际领先。镓的原子结构示意图如下,下列说法正确的是

A.镓原子由31个质子和电子构成 B.镓原子带31个单位的正电荷
C.原子核外的电子分5层排布 D.镓原子在反应中趋于失去电子
【变式】回答下列问题
(1)下列粒子结构示意图中,表示阴离子的是 ,其离子符号为 。
A. B. C. D.
(2)核电荷数为31的镓原子的相对原子质量为70,该原子的中子数为 ,核外电子数为 。
(3)对于Mg和Mg2+两种粒子比较,下列说法中不正确的是___________。
A.它们的电子数相同 B.它们的化学性质相同
C.它们的质子数相同 D.它们都是构成物质的粒子
题型07 元素周期表
【典例】如图所示为元素周期表中部分元素的相关信息。请利用图示信息回答相关问题:
(1)锂原子的核电荷数为3,它位于第 周期。
(2)16号元素的原子在化学反应中比较容易 (选填“得”或“失”)电子。
(3)F元素与 (填元素符号)元素化学性质相似,因为它们的最外层电子数相同。
【变式】图一是锶元素在周期表中的信息,图二是几种粒子的结构示意图。请回答:
(1)图一中锶原子的核外电子数为 。
(2)③表示的元素在周期表中排在第 周期。
(3)图二中⑤的单质是由 (填“分子”或“原子”或“离子”)构成的。
(4)已知同一周期中,原子的半径随原子中质子数的递增依次减小;同一族中,原子的半径随原子中质子数的递增依次增大。有关图三的说法,正确的是___________(填字母)。
A.原子序数:X>Y>Z B.X和Y元素的原子具有相似的化学性质
C.X和Y处于同一周期 D.原子半径:Y>Z
题型08 化合价
【典例】氮元素有多种化合价,下列物质中氮元素的化合价最高的是
A. B. C. D.
【变式】氯化铵是一种常用的化学肥料,可以促进植物的生长。下列物质中N的化合价与氯化铵中N的化合价相同的是
A.N2 B.NH3 C.NO2 D.N2O5
题型09 化学用语
【典例】下列化学用语表述正确的是
A.两个氮分子:2N2
B.硫酸根离子:
C.60个碳原子:C60
D.氧化铝中铝元素的化合价:
【变式】下列化学用语表述正确的是
A.2个氦原子—— B.硫酸钠——
C.铁离子—— D.氢分子——
题型10 宏观-微观-符号
【典例】“见著知微,见微知著”是化学思维方法。
(1)从微观知宏观。
①如图所示,在五种粒子中,达到相对稳定结构的是 (填字母,下同)。
②m决定了元素的 ,n决定了元素的 。
③若该粒子带2个单位正电荷,且n=8,该粒子的符号是 。
(2)X3+和O2-的核外电子排布相同,则X的元素符号是 。
(3)爆炸性的高能N5+阳离子(氮元素的原子序数为7)被美国加州爱得华空军基地研究高能材料的化学家合成。关于N5+的说法正确的是___________。
A.该粒子的电子数为34 B.该粒子的质子数为34
C.该粒子由5个氮分子构成 D.它是一种由5个氮原子构成的单质分子
【变式】在“宏观—微观—符号”之间建立联系,是学习化学的一种重要思维方式。
(1)2024年4月16日至18日,全球瞩目的6G技术大会于南京盛大召开。硅是制作芯片不可缺少的材料,如图1所示是硅元素在元素周期表中的部分信息。
①硅的相对原子质量是 。
②硅元素位于元素周期表中的第 周期。
③画出硅原子的结构示意图: 。
(2)元素周期表是学习和研究化学的重要工具,如图2所示是元素周期表的一部分。
①氧和硫为同族元素,其化学性质相似,是因为两种原子的 相同。
②在元素周期表中,同一周期中的元素,除0族元素外,从左到右原子序数依次增多,原子半径逐渐减小,则原子半径:钠 (填“大于”或“小于”)镁。
【巩固训练】
1.下列对宏观现象的微观解释不正确的是
A.金刚石和石墨物理性质有较大的差异—碳原子的内部结构不同
B.一滴水中约有1.67×1021个水分子—分子的质量和体积很小
C.氦很不活泼,氧比较活泼—原子的最外层电子数不同
D.一氧化碳有毒,二氧化碳无毒—构成两种气体的分子不同
2.下列说法中,不正确的是
A.原子、分子、离子都是构成物质的微粒
B.原子的质量几乎全部集中在原子核上
C.原子在化学变化中不能再分,分子在物理变化中不能再分
D.在原子、分子、离子、电子四种微粒中,只有离子是带电荷的
3.2024年6月,嫦娥六号完成世界首次月球背面采样。月壤中含有丰富的氦-3可作为核聚变燃料,其原子核由2个质子和1个中子构成。氦-3的原子结构示意图为
A. B. C. D.
4.碳-12原子和碳-14原子都属于碳元素,其本质原因是
A.电子数相同 B.中子数相同
C.质子数相同 D.相对原子质量相同
5.铍和钙都是元素周期表第二主族的元素,根据下图元素周期表中的信息,说法错误的是
A.钙的核电荷数比铍多16
B.铍和钙最外层电子数都为2,故化学性质相似
C.2个钙原子的质量是
D.二者均为金属元素
6.下面是五种粒子的结构示意图,下列说法错误的是
A.图中粒子共代表的是四种元素
B.图中表示阳离子的是b
C.图中表示阴离子的是c、e
D.b、e可以形成型化合物
7.Ca、Ca2+可构成不同的物质,下列关于 Ca、Ca2+两种粒子的描述,不正确的是
A.核电荷数相同,化学性质不同 B.二者的质量几乎一样
C.二者原子核内质子数相等 D.核外电子层数均为 4 层
8.如图是表示气体微粒的示意图,“”和“”分别表示不同的原子。
其中属于混合物的是 (填序号,下同),属于纯净物的是 ,纯净物中直接由原子构成的是 。
9.元素周期表、原子结构示意图、化学用语是化学学习和研究的重要工具。
(1)元素周期表是学习和研究化学的重要工具,请回答问题:
①发现元素周期律并编制第一张元素周期表的化学家是 (填字母)。
A.门捷列夫 B.拉瓦锡 C.道尔顿 D阿伏加德罗
②氟元素属于 (填“金属”或“非金属”)元素,在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
(2)如下图所示是六种粒子的结构示意图。
①以上微粒共有 种元素;A~E中具有相对稳定结构的是 (填字母序号)。
②A~E中,与微粒A化学性质相似的是微粒 (填字母序号)。
③微粒A、微粒B和微粒D位于同一周期的原因是 。
④从微观角度看,构成氯化钠的微粒符号是 。
10.(2025·陕西咸阳·一模)“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。
(1)图1是两个微粒的结构模型示意图,这两个微粒 (填“属于”或“不属于”)同种元素。
(2)由图2可知,铁的质子数是 。
(3)图3是几个粒子的结构示意图,回答下列问题:
①a为某原子结构示意图,其中m的值为 。
②上述粒子中,属于阴离子的离子符号是 。
【强化训练】
1.(2025·吉林长春·一模)家用加湿器通过超声波高频振荡将水雾化,增加室内湿度。下列说法正确的是
A.室内湿度增加是因为水分子数目增多 B.水雾化时水分子的间隔变小
C.水雾化时水分子的质量变小 D.超声波高频振荡将水分子分成原子
2.(2023·河南南阳·模拟预测)分子、原子、离子都是构成物质的微粒,下列各组物质构成微粒的种类不相同的是
A.铜、汞 B.氧气、金刚石
C.氯化钠、硫酸铜 D.氨气、二氧化碳
3.座式酒精喷灯的火焰温度可达1000℃以上。使用时,向预热盘中注入酒精并点燃,待灯壶内酒精受热汽化从喷口喷出时,预热盘内燃着的火焰就会将喷出的酒精蒸气点燃。关于酒精在上述过程中的变化,说法错误的是
A.预热过程中,分子的运动速率发生改变
B.燃烧过程中,分子的种类发生改变
C.蒸发过程中,分子的大小发生改变
D.既发生物理变化,又发生化学变化
4.(2025·山东威海·一模)下列关于物质微观结构的说法中,不正确的是
A.原子很小,但有质量,为了计算方便,采用相对原子质量计量原子的质量
B.原子既可以变成离子构成物质,也可以结合成分子构成物质,还能直接构成物质
C.原子中的电子质量可以忽略不计,对于物质的构成也没有任何意义
D.在化学反应中,原子核是不变的,发生改变的只是原子核外的电子
5.对于Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子的判断,正确的是
①核电荷数相同 ②核外电子数相等 ③电子层结构完全相同 ④所含的质子数相等
A.①③④ B.②③ C.①④ D.③④
6.X元素原子的质子数为a,它的阳离子与Y元素的阴离子核外电子排布相同,则Y元素原子核内质子数为
A. B. C. D.
7.(2025·山东烟台·中考真题)国产芯片与AI大模型融合发展需要高性能半导体材料,如硅(Si)、锗(Ge)等。如图是元素周期表部分截图,下列相关描述正确的是
A.硅的相对原子质量是28.09g B.一个硅原子核外有14个电子
C.硅、锗元素位于同一周期 D.半导体材料都是非金属
8.(2025·山东济宁·三模)正确理解和使用化学用语是学习化学的基础,下列表述正确的是
①C ② ③ ④ ⑤
A.①②既能表示一个原子,也能表示该种物质
B.③⑤表示离子,其中③表示铁离子,⑤表示硫酸根离子
C.④中的数字2表示过氧化氢中有2个氢原子和2个氧原子
D.②和③属于同种元素,它们的核外电子排布相同,质量几乎相等
9.(2025·四川达州·三模)原子序数为1~18的元素的原子结构示意图等信息如下图,请回答下列问题。
(1)氖元素位于元素周期表中第 周期。
(2)在化学反应中,原子序数为16的元素的原子容易得到电子,所形成的离子符号是 。
(3)下列各组化学性质不相似的元素是___________(填字母)。
A.He与Mg B.O与S C.F与Cl D.He与Ar
(4)氧原子和氧离子属于同种元素的原因是 。
10.(2024·山东日照·三模)“宏观-微观-符号”三重表征是化学视角认识物质及其变化的方法。
(1)下图中A-D是四种粒子的结构示意图。
①A-D四种粒子中,具有相对稳定结构的是 (填字母,下同),属于同种元素的是 。
②B、D化学性质相似的原因是 。
(2)下表是元素周期表的一部分:
周期/族 ⅠA 0
一 1H1.008 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
二 3Li6.941 4Be9.012 5B10.81 6C12.01 7N14.01 8O16.00 9?19.00 10Ne20.18
三 11Na22.99 12Mg24.31 13Al26.98 14Si28.09 15P30.97 16S32.06 17Cl35.45 18Ar39.95
①9号元素的元素名称为 ,其原子的中子数为 ,在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子。
②相对原子质量为28.09的元素属于 元素(填“金属”或“非金属”)。
③表中不同种元素最本质的区别是 (填字母)。
A.质子数不同 B.相对原子质量不同 C.中子数不同 D.最外层电子数不同
答案和解析
一、物质由微观粒子构成
1.构成物质的微观粒子有:分子、原子、离子
粒子种类 定义 常见物质
分子 由分子构成的物质,分子是保持其物质化学性质的最小粒子 氧气(O2)、氢气(H2)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、水(H2O)、过氧化氢(H2O2)等
原子 原子是化学变化中的最小粒子 金属(如Fe、Cu)、金刚石(C)、硅(Si)、稀有气体(如He、Ne)等
离子 带电的原子或原子团 氯化钠(NaCl由Na+和Cl-构成)、硫酸铜(CuSO4由Cu2+和SO42-构成)
2.微观粒子的性质(以分子为例)
(1)分子质量和体积都很小。
(2)分子在不断的运动。
①特征:温度越高,分子受热能量增大,运动速率加快。
②应用:用分子不停地运动解释闻到气味、溶解、扩散、挥发、蒸发等生活现象。
用分子运动受温度的影响解释太阳下晒湿衣服比阴凉处干得快。
③实验:分子运动的实验证明
资料:浓氨水显碱性,有强烈的挥发性。酚酞试液是酸碱指示剂,遇到碱性溶液变红。
实验内容
现象 溶液呈无色 溶液由无色变为红色 烧杯A溶液由无色变为红色,烧杯B溶液无变化
解释 水不能使酚酞变色 氨水能使酚酞变红 浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子运动到烧杯A中溶于水生成氨水,使酚酞变红
(3)分子间有间隔
①分子间间隔大小:气体较大,固体和液体相对较小。
②分子间间隔受温度和压强的影响
A.温度升高,分子间隔增大,温度降低,分子间隔变小。
B.压强增大,分子间隔减小,压强减小,分子间隔变大。
(4)同种分子构成的物质化学性质相同,不同种分子构成的物质化学性质不同。
3.从微观角度解释(以分子构成的物质为例)
(1)解释生活现象
①酒香不怕巷子深、湿衣服晾干、糖块溶于水、分子在不断运动;
温度越高,分子运动速度越快
等体积的酒精和水混合后总体积变小:分子间有间隔;
②气体比固体和液体容易压缩:气体分子间间隔较大,固体和液体分子间间隔较小;
③热胀冷缩、三态变化、温度计测温度:温度升高,分子间隔增大,温度降低,分子间隔变小。
④加压可以让6000mL氧气装进40mL钢瓶:压强增大,分子间隔减小
(2)解释物理变化和化学变化
由分子构成的物质,发生物理变化时分子种类没有改变,发生化学变化时,分子的种类发生了改变,变成了其他物质的分子。
化学变化的实质:分子分成原子,原子又结合成新分子
(3)解释混合物和纯净物
混合物:含有两种或两种以上分子,如空气中含有氧气分子、氮气分子、二氧化碳分子等;
纯净物:只含有一种分子,如氧气中只含有氧分子一种分子
(4)解释单质和化合物
单质:分子中只含有一种原子,如氧气分子只含氧原子,氮气分子只含氮原子。
化合物:分子中含有两种或多种原子,如二氧化碳分子中含有氧原子和碳原子。
二、原子的结构
1.原子的构成:原子是由居于其中心的原子核和电子构成,原子核一般由质子和中子构成。每个质子带一个单位正电荷,每个电子带一个单位负电荷,电子不带电荷。原子的质量主要集中在原子核上。
2.在原子中,核电荷数=核内质子数=核外电子数。
3.原子核外电子排布
(1)原子核外电子是分层排布的,离核近的电子能量低,离核越远电子能量越高。
(2)第一层最多容纳2个电子;第二层最多容纳8个电子;最外层不超过8个电子(若第一层为最外层时,不超过2个电子)。
(3)原子结构示意图
(4)原子结构和元素的化学性质关系
原子 原子的最外层电子数特点 特点 结构 元素化学性质
稀有气体原子 8个(He为2个) 既不得电子,也不失电子 相对稳定结构 比较稳定
金属原子 一般少于4个 易失去电子 不稳定结构 不稳定
非金属原子 一般多于4个 易得到电子 不稳定结构 不稳定
4.离子
(1)离子:带电的原子或原子团。阳离子带正电(质子数>电子数),阴离子带负电(质子数<电子数)。
(2)金属原子失去最外层电子形成阳离子,电子层数减少1层;非金属原子得到电子形成阴离子,电子层数不改变。离子形成过程中,原子质子数不变,所以原子的种类不变;核外电子数改变,最外层电子数改变,化学性质改变。
5.相对原子质量
(1)概念:以一种碳原子(C-12原子)质量的1/12为标准,其他原子质量跟它相比较所等到的比,无质量单位。
(2)相对原子质量之比等于原子的实际质量之比
(3)相对原子质量≈质子数+中子数
三、元素
1. 定义:元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。
(1)不同种元素的根本区别是质子数不同;
(2)元素的种类由原子的质子数决定;元素的化学性质由原子的最外层电子数决定。
2. 地壳中前四位元素:氧O、硅Si、铝Al、铁Fe 。
3.化学变化前后元素种类不变。
4.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;表示物质的宏观组成 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;表示物质的微观构成
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。
5.物质的组成和构成
6.元素周期表
(1)编制者:俄国科学家门捷列夫
(2)结构:共一百多种元素,7个周期16个族(7个横行18个纵行)
①横行:每一横行是一个周期,共有七个周期。
②纵行:周期表的18个纵行中,除第8、9、10三个纵行共同组成一个族外,其余15个纵行,每一个纵行叫做一个族,共有16个族。
③每格信息:如右图所示:氩元素,其原子内质子数为18、元素符号Ar、相对原子质量为39.95、氩是非金属元素等。
(3)原子序数 = 核电荷数 = 质子数;周期数 = 原子的电子层数;
(4)排列规律
①横行:每周期一般以金属元素开头,过渡到非金属元素,以稀有气体结尾;每周期元素的原子电子层数相同;每周期元素的原子,从左向右最外层电子数从1依次递增至8。
②纵行:从上到下,元素的原子最外层电子数相同;从上到下,元素的原子核外电子层数依次递增;1~18号元素中,最外层电子数 = 主族序数
三、化学用语
1.元素符号
(1)书写原则:一大二小
(2)意义:
①宏观上:表示一种元素 ;有的还表示一种物质;
②微观上:表示这种元素的一个原子。
(3)元素符号前面加数字:只有微观意义,表示几个原子,不能表示该元素。
(4)能表示物质的元素符号有:
①金属:如Fe、Cu、Mg;
②稀有气体:如He、Ne、Ar;
③固态非金属:S、P、C、Si
2.离子符号:在元素符号右上角标明电性和电荷数,数字在前,符号在后,“1”省略不写。
3.化学式
(1)概念:用元素符号和数字表示物质组成的式子。
(2)意义:
①宏观上:表示物质;表示物质的组成元素;
②微观上:表示一个分子;表示分子的构成
(3)化学式前面加数字:只有微观意义,表示几个分子。
(4)化学式写法、读法
①单质:金属、固态非金属直接写元素符号,直接读元素名称;
稀有气体直接写元素符号,读作“某气”;
气体非金属单质在元素符号右下角加分子中原子个数,读作“某气”。
②化合物:几个特殊的需熟记(高锰酸钾KMnO4、锰酸钾K2MnO4、过氧化氢H2O2);根据化合价书写(正价在左,负价在右)化学式;
4.化合价
(1)化合价规律:在化合物中,既有正价元素又有负价元素,且正负化合价的代数和为零;单质中元素的化合价为零;原子团的化合价等于原子团中各元素的化合价的代数和;同种元素在不同物质中可显示不同的化合价;同种元素在同一物质中也可显示不同的化合价,如硝酸铵NH4NO3中氮元素的化合价分别为-3价和+5价。
(2)化合价的表示:在元素符号正上方标出化合价。“+、—”号在前,数字在后。若数字为1时,不能省略。
(3)化合价与离子符号的比较:
①相同点:数值相同,正负一致。
②不同点:
A.标示位置不同: 化合价标示在正上方,如Mg2+, 化合价标示在右上角,如g;
B.数字与符号的位置不同:化合价正负号在前,数字在后,数字“1”不能省略;离子符号数字在前,正负号在后数字“1”省略不写。
(4)常见元素和根的化合价
钾钠银氢铵+1,钙镁钡锌铜+2,亚铁+2铁+3,铝+3硅+4,氟氯-1氧硫-2;单质零价要记清。
-1氢氧硝酸根,-2硫酸碳酸根,+1价的是铵根。
5.符号周围数字的含义
符号周围的数字 含义 举例
元素符号前面的数字 表示原子的个数 “2N”表示两个氮原子
化学式前面的数字 表示分子的个数 “2CO2”表示2个二氧化碳分子
离子符号前面的数字 表示离子的个数 “2Na+”表示两个钠离子
元素符号正上方的数字 表示某元素在化合物中的化合价。 “2O”表示水中氢元素的化合价为+1价
元素符号右上角的数字 表示离子所带的电荷数 “O2-”表示氧离子带两个单位的正电荷
元素符号右下角的数字 表示一个分子中所含原子的个数 “H2O”表示每个水分子中含有两个氢原子
四、探究与讨论
1.体温计测体温是分子间间隔变大了吗?
【答案】不是。体温计中是水银,水银即汞,是金属,由原子构成。体温计测体温是因为受热后汞原子间隔变大。
2.物质受热膨胀是因为分子的体积变大了吗?
【答案】不是。分子的大小不会改变,物质体积的变化是分子间隔在改变。受热膨胀是分子间间隔变大的缘故。
3.如何判断离子所带电荷数?
【答案】(1)离子所带电荷数 = 核内质子数 - 核外电子数,数值为正,是阳离子;数值为负,是阴离子。
(2)在离子结构示意图中:离子所带电荷数 = 圆圈内数字 - 弧线上数字之和,数值为正,是阳离子;数值为负,是阴离子。
4.具有相同质子数的微粒属于同种元素吗?
【答案】错误。具有相同质子数的微粒可能是分子、原子或离子,如水分子H2O和氖原子Ne都有10个质子,但不是同种元素。同种元素要求质子数相同且均是原子。
5. 原子的最外层电子数相同,其元素的化学性质一定相似吗?
【答案】不一定。①达到相对稳定结构的原子:最外层电子数不相同,其元素的化学性质也相似,都不活泼,如氦、氖、氩;②未达到相对稳定结构的原子:若是同一类原子(都容易得到电子或都容易失去电子),最外层电子数相同,化学性质相似,若不是同一类原子,则不好比较(即同类相同才相似)。
6.元素周期表中的相对原子质量“19.00”能改成“19”吗?
【答案】不能。精确度不同。
题型01 构成物质的微观粒子
【典例】物质是由微观粒子构成的,下列物质由分子构成的是
A.锌 B.氢气 C.金刚石 D.氯化钠
【答案】B
【详解】A、锌属于金属单质,是由锌原子直接构成的,不符合题意;
B、氢气是由氢分子构成的,符合题意;
C、金刚石是由碳原子直接构成的碳单质,不符合题意;
D、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,不符合题意;
故选B。
【变式】构成物质的微粒有分子、原子、离子等。下列物质由离子构成的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、氮气属于气态非金属单质,是由氮分子构成的,该选项不符合题意;
B、水是由非金属元素组成的化合物,是由水分子构成的,该选项不符合题意;
C、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物,是由钠离子和氯离子构成的,该选项符合题意;
D、金刚石属于固态非金属单质,是由碳原子直接构成的,该选项不符合题意。
故选C。
题型02 用微观粒子的观点解释现象
【典例】下列宏观现象和微观解释不一致的是
A.瘪的乒乓球放进热水中重新鼓起来——分子受热后体积变大
B.食物腐烂变质——食物中的微观粒子种类改变
C.氧气和液氧都能支持燃烧——分子能保持物质的化学性质
D.空气是混合物——含有多种不同的分子
【答案】A
【详解】A、瘪乒乓球放入热水中鼓起,是球内气体的分子受热,分子间隔变大,不是体积变大,解释不一致,错误。
B、食物腐烂是化学变化,微观粒子种类改变,解释一致,正确。
C、氧气和液氧都由氧分子构成,分子保持物质化学性质,都能支持燃烧,解释一致,正确。
D、空气含氮分子、氧分子等多种分子,是混合物,解释一致,正确。
故选A。
【变式】下列生活中的事实,可用微观粒子的知识加以解释,其中错误的是
选项 生活中的事实 解释
A 酒香不怕巷子深 分子总是在不断运动着
B 水和过氧化氢化学性质不同 分子种类不同
C 天冷时,铁路钢轨的缝隙会变大 温度降低,原子间间隔变大
D 酒精溶液是混合物 由不同种分子构成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、酒香不怕巷子深,是因分子不断运动,故解释正确;
B、水和过氧化氢的分子结构不同,它们的化学性质差异确实是因为分子种类不同,故解释正确;
C、天冷时钢轨缝隙变大,是因温度降低导致原子间间隔减小,故解释错误;
D、酒精溶液含酒精分子和水分子,属于混合物,故解释正确。
故选C。
题型03 分子、原子和离子
【典例】下列对分子、原子、离子的认识正确的是
A.离子一定是带电的原子
B.原子是最小的粒子,不可再分
C.由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小微粒
D.和性质的差异主要是由于分子间的间隔不同
【答案】C
【详解】A、离子是带电的原子或原子团,不只是带电的原子,该选项错误;
B、原子在化学变化中是最小粒子,不可再分,但在物理层面,原子可再分为原子核和核外电子,原子核又可分为质子和中子等,该选项错误;
C、由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小微粒,例如水由水分子构成,水分子保持水的化学性质,该选项正确;
D、CO2和CO性质差异主要是因为分子的构成不同,一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成,一个一氧化碳分子由一个碳原子和一个氧原子构成,不同的分子结构决定不同化学性质,并非分子间间隔不同,该选项错误。
故选C。
【变式】下列有关原子、分子和离子的说法中,正确的是
A.化学反应中,原子核不变,核外电子发生改变
B.原子可以构成分子,但不能直接构成物质
C.化学变化中,分子不能再分,但原子可以再分
D.决定原子质量大小的主要是质子和电子
【答案】A
【详解】A、化学反应中,原子不变,原子核不变,核外电子发生改变,故A正确;
B、构成物质的微粒分子、原子、离子,故B错误;
C、原子在化学变化中不能再分,在化学变化中是最小粒子,故C错误;
D、原子的质量主要集中在原子核上,决定原子质量大小的主要是质子和中子,故D错误。
故选:A。
题型04 从微观角度解释和判断物质的变化和分类
【典例】下图是某物质在一定条件下变化的微观示意图。下列说法不正确的是
A.变化Ⅰ为物理变化,变化Ⅱ为化学变化
B.变化Ⅱ的本质是分子发生了改变,原子没有变化
C.变化Ⅰ说明分子间有间隔且间隔变化可能受温度影响
D.变化Ⅰ和Ⅱ中分子的种类都发生了改变
【答案】D
【详解】A、变化Ⅰ无新分子生成,从宏观上看无新物质生成,为物理变化,变化Ⅱ有新分子生成,即有新物质生成,为化学变化,此选项说法正确;
B、化学变化的实质是分子分成原子,原子重新组合成新的分子,在化学变化中,分子可分,原子不可再分,所以变化Ⅱ的本质是分子发生了改变,原子没有变化,此选项说法正确;
C、变化Ⅰ分子间隔变小,说明分子间有间隔且间隔变化可能受温度影响,此选项说法正确;
D、变化Ⅰ中分子种类不变,变化Ⅱ中分子的种类发生了改变,此选项说法错误;
故选D。
【变式】下列各图中,“●”和“ ”分别表示两种不同元素的原子,其中表示混合物的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】混合物含有两种或两种以上物质。
A、图中只含有这一种分子,不属于混合物,该选项错误;
B、图中含有、、这三种不同的分子,是由多种物质组成的,属于混合物,该选项正确;
C、图中只含有这一种分子,不属于混合物,该选项错误;
D、图中只含有这一种分子,不属于混合物,该选项错误。
故选B。
题型05 原子的构成
【典例】下列有关原子的说法正确的是
A.原子能构成分子,但不能直接构成物质
B.原子中一定含有质子、中子、电子三种粒子
C.碳-12原子和碳-13原子的中子数相同
D.原子中质子带正电,电子带负电,中子不带电
【答案】D
【详解】A、分子是由原子构成的,但分子和原子都可以直接构成物质,故A错误;
B、原子中一定含有质子、电子,不一定含有中子,如氢原子中没有中子,故B错误;
C、碳-12原子和碳-13原子,都属于碳元素,质子数相等,但中子数不相等,故C错误;
D、在原子中,质子带正电,电子带负电,中子不带电,故D正确;
故选D。
【变式】为探究原子内部结构,1911年卢瑟福进行了著名的α粒子(带正电荷)散射实验,实验现象如图所示,由实验现象进行推理不能得出的结论是
A.原子核带正电 B.原子中原子核所占体积小、质量大
C.原子不是一个实心球体 D.原子核由质子和中子构成
【答案】D
【详解】A、由于α粒子带正电,而少数α粒子发生偏转,则说明原子核带正电,不符合题意;
B、由于只有极少数α粒子被反射,则说明原子核体积小、质量大,不符合题意;
C、由于大部分α粒子未发生偏移,则说明相对于原子核,核外空间很大,原子不是一个实心球体,不符合题意;
D、该实验并不能证明原子核是由质子和中子构成,符合题意。
故选D。
题型06 结构示意图
【典例】我国在砷化镓太阳能电池研究方面国际领先。镓的原子结构示意图如下,下列说法正确的是

A.镓原子由31个质子和电子构成 B.镓原子带31个单位的正电荷
C.原子核外的电子分5层排布 D.镓原子在反应中趋于失去电子
【答案】D
【详解】A、由镓的原子结构示意图可知,镓原子有31个质子和31个电子,但是原子是由原子核与核外电子构成的,原子核是由质子和中子构成的,故镓原子中除了质子和电子还有中子,故A错误,不符合题意;
B、原子中每一个质子带一个单位的正电荷,每一个电子带一个单位的负电荷,原子中核内质子数=核外电子数,故原子不显电性,故镓原子不带电,故B错误,不符合题意;
C、原子结构示意图中,弧线表示电子层,故由镓的原子结构示意图可知,镓原子原子核外的电子分4层排布,故C错误,不符合题意;
D、由镓的原子结构示意图可知,镓原子最外层电子数为3,小于4,在化学反应中易失去电子形成阳离子,故镓原子在反应中趋于失去电子,故D正确,符合题意。
故选:D。
【变式】回答下列问题
(1)下列粒子结构示意图中,表示阴离子的是 ,其离子符号为 。
A. B. C. D.
(2)核电荷数为31的镓原子的相对原子质量为70,该原子的中子数为 ,核外电子数为 。
(3)对于Mg和Mg2+两种粒子比较,下列说法中不正确的是___________。
A.它们的电子数相同 B.它们的化学性质相同
C.它们的质子数相同 D.它们都是构成物质的粒子
【答案】(1) B Cl-
(2) 39 31
(3)AB
【详解】(1)原子:质子数=电子数,阳离子:质子数>电子数,阴离子:质子数<电子数,所以表示阴离子的是B;
B中质子数为17,属于氯元素,电子数比质子数多1个,该粒子为带一个单位负电荷的氯离子,离子符号为Cl-;
(2)原子中核电荷数=质子数=核外电子数,所以镓原子的核外电子数为31,相对原子质量≈质子数+中子数,所以镓原子的中子数=70-31=39;
(3)镁离子是镁原子失去最外层的两个电子形成的。
A、一个镁原子比一个镁离子多两个电子,选项错误;
B、镁原子和镁离子的最外层电子数不同,化学性质不同,选项错误;
C、镁原子失去两个电子形成镁离子,两者的质子数相同,选项正确;
D、原子、离子都能构成物质,选项正确。
故选AB。
题型07 元素周期表
【典例】如图所示为元素周期表中部分元素的相关信息。请利用图示信息回答相关问题:
(1)锂原子的核电荷数为3,它位于第 周期。
(2)16号元素的原子在化学反应中比较容易 (选填“得”或“失”)电子。
(3)F元素与 (填元素符号)元素化学性质相似,因为它们的最外层电子数相同。
【答案】(1)二
(2)得
(3)Cl
【详解】(1)锂原子的核电荷数为3,由图可知,它位于第二周期;
(2)由图可知,16号元素的原子的最外层电子数为6,大于4,容易得电子;
(3)元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数目,F元素与Cl元素化学性质相似,就是因为它们的最外层电子数相同。
【变式】图一是锶元素在周期表中的信息,图二是几种粒子的结构示意图。请回答:
(1)图一中锶原子的核外电子数为 。
(2)③表示的元素在周期表中排在第 周期。
(3)图二中⑤的单质是由 (填“分子”或“原子”或“离子”)构成的。
(4)已知同一周期中,原子的半径随原子中质子数的递增依次减小;同一族中,原子的半径随原子中质子数的递增依次增大。有关图三的说法,正确的是___________(填字母)。
A.原子序数:X>Y>Z B.X和Y元素的原子具有相似的化学性质
C.X和Y处于同一周期 D.原子半径:Y>Z
【答案】(1)38
(2)3/三
(3)分子
(4)BD
【详解】(1)由元素周期表中的一格可知,汉字左上方数字表示原子序数,在原子中,原子序数=核外电子数,故图一中锶原子的核外电子数为38;
(2)图二③粒子的质子数为12,在原子中,原子序数=质子数,故③表示镁元素,镁元素在元素周期表中排在第三周期;
(3)图二⑤粒子的质子数为8,在原子中,原子序数=质子数,故⑤表示氧元素,由氧元素组成的单质可以是氧气,氧气由氧分子构成,故填:分子;
(4)A、由元素周期表规律可知,原子序数:,说法错误,不符合题意;
B、X、Y位于元素周期表的同一族,同一族元素的原子最外层电子数相同,最外层电子数决定元素的化学性质,因此X和Y元素的原子具有相似的化学性质,说法正确,符合题意;
C、X、Y位于元素周期表的同一族,说法错误,不符合题意;
D、Y、Z位于元素周期表的同一周期,已知同一周期中,原子的半径随原子中质子数的递增依次减小,由A选项分析可知,原子序数:,在原子中,原子序数=质子数,则原子半径:Y>Z,说法正确,符合题意。
故选:BD。
题型08 化合价
【典例】氮元素有多种化合价,下列物质中氮元素的化合价最高的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】氮气中氮元素化合价为0;氯化铵中氯元素显-1价,氢元素显+1价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氮元素显-3价;三氧化二氮中氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氮元素显+3价;硝酸钾中钾元素显+1价,氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氮元素显+5价。故氮元素的化合价最高的是硝酸钾。
故选D。
【变式】氯化铵是一种常用的化学肥料,可以促进植物的生长。下列物质中N的化合价与氯化铵中N的化合价相同的是
A.N2 B.NH3 C.NO2 D.N2O5
【答案】B
【详解】在氯化铵(NH4Cl)中,氯元素显 1价 ,氢元素显+1价,设氮元素化合价为x,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零,则,解得x= 3 。
A、N2是单质,单质中元素化合价为0,该选项不符合;
B、在NH3中,氢元素显+1价,设氮元素化合价为y,由化合物中各元素正、负化合价代数和为零可得,解得y= 3,与氯化铵中氮元素化合价相同,该选项符合;
C、在NO2中,氧元素显 2价,设氮元素化合价为z,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零,有,解得z=+4,该选项不符合;
D、在N2O5中,氧元素显 2价,设氮元素化合价为w,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零,可得,解得w=+5,该选项不符合。
故选B。
题型09 化学用语
【典例】下列化学用语表述正确的是
A.两个氮分子:2N2
B.硫酸根离子:
C.60个碳原子:C60
D.氧化铝中铝元素的化合价:
【答案】A
【详解】A、分子的表示方法:正确书写物质的化学式,表示多个分子,就在该分子符号前加上相应的数字,则两个氮分子应表示为2N2,故A正确;
B、离子表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,符号在后,带1个电荷时,1省略不写,则硫酸根离子表示为,故B错误;
C、原子的表示方法:用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,则60个碳原子表示为60C,故C错误;
D、氧化铝中铝元素显+3价,元素化合价的表示方法:确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,则氧化铝中铝元素的化合价表示为,故D错误。
故选A。
【变式】下列化学用语表述正确的是
A.2个氦原子—— B.硫酸钠——
C.铁离子—— D.氢分子——
【答案】D
【详解】A、元素符号前面的数字表示原子个数,氦原子用He表示,那么2个氦原子应表示为2He,错误;
B、钠元素显+1价,硫酸根显 2价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,硫酸钠的化学式应为Na2SO4,而不是NaSO4,错误;
C、离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,多个离子,就是在元素符号前面加上相应的数字;每个铁离子带3个单位正电荷,符号为Fe3+,亚铁离子才是Fe2+,错误;
D、每个氢分子由2个氢原子构成,氢分子表示为H2,正确。
故选D。
题型10 宏观-微观-符号
【典例】“见著知微,见微知著”是化学思维方法。
(1)从微观知宏观。
①如图所示,在五种粒子中,达到相对稳定结构的是 (填字母,下同)。
②m决定了元素的 ,n决定了元素的 。
③若该粒子带2个单位正电荷,且n=8,该粒子的符号是 。
(2)X3+和O2-的核外电子排布相同,则X的元素符号是 。
(3)爆炸性的高能N5+阳离子(氮元素的原子序数为7)被美国加州爱得华空军基地研究高能材料的化学家合成。关于N5+的说法正确的是___________。
A.该粒子的电子数为34 B.该粒子的质子数为34
C.该粒子由5个氮分子构成 D.它是一种由5个氮原子构成的单质分子
【答案】(1) BC 种类 化学性质 Ca2+
(2)Al
(3)A
【详解】(1)①只有一层电子,电子数为2及含有多个电子层,最外层电子数为8的结构称为相对稳定结构,在五种粒子中,达到相对稳定结构的是BC。②m表示质子数,质子数决定了元素的种类,n表示最外层电子数,最外层电子数决定了元素的化学性质。③若该粒子带2个单位正电荷,且n=8,则该离子为原子失去2个电子形成的,则该原子的核外电子排布为2,8,8,2,因此m=20,故该微粒为该离子,其离子符号为Ca2+。
(2)O2-的核外电子排布为2,8,X3+表示X失去3个电子形成的离子,其核外电子排布为2,8,则X原子的核外电子排布为2,8,3,因此X的质子数为13,X是铝元素,其元素符号为Al。
(3)A、由于氮原子的质子数是7,所以其电子数也为7,则5个氮原子的电子数是35,而N5+是N5失去一个电子得到的微粒,所以N5+的核外电子数为34,故A选项符合题意;
B、由于氮原子的质子数是7,所以5个氮原子的质子数是35,而形成N5+后其质子数未变,所以其质子数为35个,故B选项不符合题意;
C、该离子是由5个氮原子失去1个电子构成,故C选项不符合题意;
D、N5+阳离子是一种由5个氮原子构成的离子,而不是单质分子,故D选项不符合题意。
故选A。
【变式】在“宏观—微观—符号”之间建立联系,是学习化学的一种重要思维方式。
(1)2024年4月16日至18日,全球瞩目的6G技术大会于南京盛大召开。硅是制作芯片不可缺少的材料,如图1所示是硅元素在元素周期表中的部分信息。
①硅的相对原子质量是 。
②硅元素位于元素周期表中的第 周期。
③画出硅原子的结构示意图: 。
(2)元素周期表是学习和研究化学的重要工具,如图2所示是元素周期表的一部分。
①氧和硫为同族元素,其化学性质相似,是因为两种原子的 相同。
②在元素周期表中,同一周期中的元素,除0族元素外,从左到右原子序数依次增多,原子半径逐渐减小,则原子半径:钠 (填“大于”或“小于”)镁。
【答案】(1) 28.09 三
(2) 最外层电子数 大于
【详解】(1)①元素周期表中,最下方的数字表示相对原子质量,则硅原子的相对原子质量是28.09;
②由图2中的部分元素周期表可知,硅元素位于第三周期;
③硅是14号元素,原子序数=核外电子数=14,故硅原子的第一层为2个电子,第二层为8个电子,第三层为4个电子,硅原子的原子结构示意图为:。
(2)①元素化学性质取决于原子的最外层电子数,两种元素的化学性质相似,是因为最外层电子数相同;
②根据同一周期中的元素,除0族元素外,从左到右原子序数依次增多,原子半径逐渐减小,钠元素和镁元素同属于第三周期,钠的原子序数是11,镁的原子序数是12,因此,钠的原子半径大于镁的原子半径。
【巩固训练】
1.下列对宏观现象的微观解释不正确的是
A.金刚石和石墨物理性质有较大的差异—碳原子的内部结构不同
B.一滴水中约有1.67×1021个水分子—分子的质量和体积很小
C.氦很不活泼,氧比较活泼—原子的最外层电子数不同
D.一氧化碳有毒,二氧化碳无毒—构成两种气体的分子不同
【答案】A
【详解】A、金刚石和石墨均是由碳原子直接构成的,但由于碳原子的排列方式不同,则它们的物理性质有很大差异,该选项解释不正确;
B、一滴水中约有1.67×1021个水分子,说明分子的质量和体积很小,该选项解释正确;
C、决定元素化学性质的为最外层电子数,氦与氧最外层电子数不同,则它们的化学性质不同,该选项解释正确;
D、一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同,则它们的化学性质不同,该选项解释正确。
故选A。
2.下列说法中,不正确的是
A.原子、分子、离子都是构成物质的微粒
B.原子的质量几乎全部集中在原子核上
C.原子在化学变化中不能再分,分子在物理变化中不能再分
D.在原子、分子、离子、电子四种微粒中,只有离子是带电荷的
【答案】D
【详解】A、原子、分子、离子都是构成物质的微粒,说法正确;
B、 原子是由原子核和电子构成,电子质量很小,几乎可以忽略不计,原子的质量几乎全部集中在原子核上,说法正确;
C、原子在化学变化中不能再分,物理变化过程中没有新物质生成,分子种类不变,分子在物理变化中不能再分,说法正确;
D、 在原子、分子、离子、电子四种微粒中,不仅离子是带电荷,电子也是带电荷,说法错误。
故选D。
3.2024年6月,嫦娥六号完成世界首次月球背面采样。月壤中含有丰富的氦-3可作为核聚变燃料,其原子核由2个质子和1个中子构成。氦-3的原子结构示意图为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】氦-3原子的原子核由2个质子和1个中子构成,原子中的质子数等于核外电子数,即氦-3原子的电子数为2,分布在第一层电子层中,则氦-3的原子结构示意图为,故选B。
4.碳-12原子和碳-14原子都属于碳元素,其本质原因是
A.电子数相同 B.中子数相同
C.质子数相同 D.相对原子质量相同
【答案】C
【详解】元素是具有相同质子数的一类原子的总称,碳-12原子与碳-14原子都属于同种元素,因为它们具有相同的质子数,都是6。
故选:C。
5.铍和钙都是元素周期表第二主族的元素,根据下图元素周期表中的信息,说法错误的是
A.钙的核电荷数比铍多16
B.铍和钙最外层电子数都为2,故化学性质相似
C.2个钙原子的质量是
D.二者均为金属元素
【答案】C
【详解】A、钙元素的原子序数为20,铍元素的原子序数为4,在原子中原子序数=核电荷数,所以钙的核电荷数比铍多20-4=16,故正确;
B、元素周期表中主族的元素最外层电子数与族数数值相等,铍和钙都是元素周期表第二主族的元素,所以铍和钙最外层电子数都为2,而最外层电子数决定元素的化学性质,故铍和钙化学性质相似,故正确;
C、元素周期表单元格中元素名称下方的数字是相对原子质量,所以2个钙原子的相对质量是,相对原子质量的单位是“1",,省略不写,故错误;
D、铍和钙都带金字旁,都属于金属元素,故正确。
故选C。
6.下面是五种粒子的结构示意图,下列说法错误的是
A.图中粒子共代表的是四种元素
B.图中表示阳离子的是b
C.图中表示阴离子的是c、e
D.b、e可以形成型化合物
【答案】C
【详解】A、同种元素质子数相同,故图中粒子共代表的是四种元素,A正确;
B、阳离子的核内质子数大于核外电子数,故b为阳离子,B正确;
C、阴离子的核内质子数小于核外电子数,故c为原子,e为阴离子,C错误;
D、b为镁离子,e为氯离子,二者可形成化合物MgCl2,故b、e可以形成 AB2 型化合物,D正确。
故选C。
7.Ca、Ca2+可构成不同的物质,下列关于 Ca、Ca2+两种粒子的描述,不正确的是
A.核电荷数相同,化学性质不同 B.二者的质量几乎一样
C.二者原子核内质子数相等 D.核外电子层数均为 4 层
【答案】D
【详解】A、钙原子和钙离子都属于钙元素,因此核电荷数相同,但是钙原子最外层电子数是2,钙离子最外层电子数是8,最外层电子数决定元素化学性质,故化学性质不同,选项正确;
B、原子的质量主要集中在原子核上,因此二者质量几乎一样,选项正确;
C、钙原子和钙离子都属于钙元素,因此核电荷数相同,选项正确;
D、钙原子核外电子排布是2、8、8、2,钙离子核外是2、8、8,因此核外电子层数不同,选项错误;
故选:D。
8.如图是表示气体微粒的示意图,“”和“”分别表示不同的原子。
其中属于混合物的是 (填序号,下同),属于纯净物的是 ,纯净物中直接由原子构成的是 。
【答案】 ③⑥ ①②④⑤ ⑤
【详解】①中物质由同种分子构成,属于纯净物;②中物质由同种分子构成,属于纯净物;③中物质由不同种分子构成,属于混合物;④中物质由同种分子构成,属于纯净物;⑤中物质由同种原子构成,属于纯净物;⑥中物质由不同种原子构成,属于混合物;综上可知,属于混合物的是③⑥,属于纯净物的是①②④⑤,纯净物中直接由原子构成的是⑤。
9.元素周期表、原子结构示意图、化学用语是化学学习和研究的重要工具。
(1)元素周期表是学习和研究化学的重要工具,请回答问题:
①发现元素周期律并编制第一张元素周期表的化学家是 (填字母)。
A.门捷列夫 B.拉瓦锡 C.道尔顿 D阿伏加德罗
②氟元素属于 (填“金属”或“非金属”)元素,在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
(2)如下图所示是六种粒子的结构示意图。
①以上微粒共有 种元素;A~E中具有相对稳定结构的是 (填字母序号)。
②A~E中,与微粒A化学性质相似的是微粒 (填字母序号)。
③微粒A、微粒B和微粒D位于同一周期的原因是 。
④从微观角度看,构成氯化钠的微粒符号是 。
【答案】(1) A 非金属 得到
(2) 五/5 C E 电子层数相同 Na+、Cl /Cl 、Na+
【详解】(1)①A、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表,符合题意;
B、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分,得出空气是由氮气和氧气组成,不符合题意;
C、道尔顿提出了原子论,不符合题意;
D、阿伏加德罗提出了分子学说,不符合题意。
故选A;
②氟元素的名称中带有 “气” 字头,属于非金属元素。其原子最外层电子数为 7,大于 4,在化学反应中容易得到电子,形成稳定结构;
(2)①元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称;图中质子数有 17、11、13、35、18 五种,所以共有 5 种元素。最外层电子数为 8(氦为 2)的结构为相对稳定结构,A~E 中具有相对稳定结构的是C(最外层电子数为 8);
②元素的化学性质与其原子的最外层电子数关系密切,最外层电子数相同的元素化学性质相似。A 微粒最外层电子数为 7,与 A 化学性质相似的是 E,E 微粒最外层电子数也为 7;
③在元素周期表中,元素所在周期数等于其原子的电子层数,微粒 A、微粒 B 和微粒 D 电子层数相同,都有 3 个电子层,所以位于同一周期;
④从微观角度看,氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,所以构成氯化钠的微粒符号分别是Na+、Cl ;
10.(2025·陕西咸阳·一模)“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。
(1)图1是两个微粒的结构模型示意图,这两个微粒 (填“属于”或“不属于”)同种元素。
(2)由图2可知,铁的质子数是 。
(3)图3是几个粒子的结构示意图,回答下列问题:
①a为某原子结构示意图,其中m的值为 。
②上述粒子中,属于阴离子的离子符号是 。
【答案】(1)不属于
(2)26
(3) 16
【详解】(1)决定元素种类的为质子数,由图1可知,两种微粒中所含质子数不同,则不属于同种元素。
(2)元素周期表单元格中,左上角的数字表示原子序数,原子序数=原子的质子数,则铁的质子数为26。
(3)①在原子中,质子数=核外电子数,则m=2+8+6=16;
②阴离子的质子数<核外电子数,图中d的质子数<核外电子数,属于阴离子,且d带1个单位负电荷,17号元素为氯元素,则对应的为氯离子,符号为Cl-。
【强化训练】
1.(2025·吉林长春·一模)家用加湿器通过超声波高频振荡将水雾化,增加室内湿度。下列说法正确的是
A.室内湿度增加是因为水分子数目增多 B.水雾化时水分子的间隔变小
C.水雾化时水分子的质量变小 D.超声波高频振荡将水分子分成原子
【答案】A
【详解】A、家用加湿器将水雾化后,大量的水分子进入到空气中,使得空气中水分子的数目增多,从而增加了室内的湿度,故A正确;
B、水雾化是由液态水变成了小水滴或水蒸气,水分子间的间隔是变大的,而不是变小,故B错误;
C、水雾化过程中,只是水的状态发生了变化,水分子本身没有改变,水分子的质量也不会变小,故C错误;
D、水雾化是物理变化,在这个过程中,水分子本身不发生改变,不会被分成原子,故D错误。
故选A。
2.(2023·河南南阳·模拟预测)分子、原子、离子都是构成物质的微粒,下列各组物质构成微粒的种类不相同的是
A.铜、汞 B.氧气、金刚石
C.氯化钠、硫酸铜 D.氨气、二氧化碳
【答案】B
【详解】A、铜是由铜原子直接构成,汞是由汞原子直接构成,构成微粒的种类相同,故A错误;
B、氧气是由氧气分子构成的,金刚石是由碳原子构成的,构成微粒的种类不相同,故B正确;
C、氯化钠是由氯离子、钠离子构成的,硫酸铜是由铜离子、硫酸根离子构成的,构成微粒的种类相同,故C错误;
D、氨气是由氨气分子构成的,干冰是指固体二氧化碳,是由二氧化碳分子构成的,构成微粒的种类相同,故D错误;
故选B。
3.座式酒精喷灯的火焰温度可达1000℃以上。使用时,向预热盘中注入酒精并点燃,待灯壶内酒精受热汽化从喷口喷出时,预热盘内燃着的火焰就会将喷出的酒精蒸气点燃。关于酒精在上述过程中的变化,说法错误的是
A.预热过程中,分子的运动速率发生改变
B.燃烧过程中,分子的种类发生改变
C.蒸发过程中,分子的大小发生改变
D.既发生物理变化,又发生化学变化
【答案】C
【详解】A、温度越高分子运动越快,所以预热过程中,预热过程中分子的运动速率加快,说法正确,不符合题意;
B、酒精燃烧生成水和二氧化碳,所以燃烧过程中,分子的种类发生了改变,说法正确,不符合题意;
C、蒸发过程中,分子之间的间隔变大,而不是分子的大小发生了改变,说法错误,符合题意;
D、蒸发过程中没有新物质生成,燃烧过程中生成新物质,所以此过程既发生了物理变化,又发生了化学变化,说法正确,不符合题意。
故选C。
4.(2025·山东威海·一模)下列关于物质微观结构的说法中,不正确的是
A.原子很小,但有质量,为了计算方便,采用相对原子质量计量原子的质量
B.原子既可以变成离子构成物质,也可以结合成分子构成物质,还能直接构成物质
C.原子中的电子质量可以忽略不计,对于物质的构成也没有任何意义
D.在化学反应中,原子核是不变的,发生改变的只是原子核外的电子
【答案】C
【详解】A、相对原子质量是为了方便表示微小原子质量而引入的比值,故说法错误;
B、原子能得失电子可形成离子,也能构成分子,也能直接构成物质,故说法正确;
C、尽管电子质量极小(可忽略计算),但其排布决定原子化学性质,对物质构成至关重要,故说法错误;
D、化学反应中原子核不变,仅核外电子发生转移,故说法错误。
故选C。
5.对于Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子的判断,正确的是
①核电荷数相同 ②核外电子数相等 ③电子层结构完全相同 ④所含的质子数相等
A.①③④ B.②③ C.①④ D.③④
【答案】C
【详解】①1个Fe失去2个电子形成Fe2+,失去3个电子形成Fe3+,它们的核电荷数没有发生改变,它们的核电荷数相同,故选项说法正确。
②1个Fe失去2个电子形成Fe2+,失去3个电子形成Fe3+,则Fe3+、Fe2+、Fe三种粒子的核外电子数不同,故选项说法错误。
③1个Fe失去2个电子形成Fe2+,失去3个电子形成Fe3+,它们的电子层结构不完全相同,故选项说法错误。
④1个Fe失去2个电子形成Fe2+,失去3个电子形成Fe3+,它们的质子数没有发生改变,它们所含的质子数相等,故选项说法正确。
故①④说法正确。
故选:C。
6.X元素原子的质子数为a,它的阳离子与Y元素的阴离子核外电子排布相同,则Y元素原子核内质子数为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设元素Y的核内质子数为b,由题意可知,因为X的核电荷数为a,它的阳离子为,所以它的阳离子中带有个电子;而阴离子与阳离子的核外电子排布相同,即核外电子数相同;所以,即,故选C。
7.(2025·山东烟台·中考真题)国产芯片与AI大模型融合发展需要高性能半导体材料,如硅(Si)、锗(Ge)等。如图是元素周期表部分截图,下列相关描述正确的是
A.硅的相对原子质量是28.09g B.一个硅原子核外有14个电子
C.硅、锗元素位于同一周期 D.半导体材料都是非金属
【答案】B
【详解】A、相对原子质量的单位为“1”,而不是“g”,该选项说法不正确;
B、元素周期表单元格中,左上角的数字表示原子序数,原子序数=原子的核外电子数,则一个硅原子核外有14个电子,该选项说法正确;
C、硅、锗元素位于同一列,则属于同一族,该选项说法不正确;
D、半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间,像硅是非金属,锗是金属,它们都可作为半导体材料,所以半导体材料可以为金属也可以为非金属,该选项说法不正确。
故选B。
8.(2025·山东济宁·三模)正确理解和使用化学用语是学习化学的基础,下列表述正确的是
①C ② ③ ④ ⑤
A.①②既能表示一个原子,也能表示该种物质
B.③⑤表示离子,其中③表示铁离子,⑤表示硫酸根离子
C.④中的数字2表示过氧化氢中有2个氢原子和2个氧原子
D.②和③属于同种元素,它们的核外电子排布相同,质量几乎相等
【答案】A
【详解】A、①C既能表示一个碳原子,也能表示碳这种物质;②铁既能表示一个铁原子,也能表示铁这种物质,说法正确,符合题意;
B、③表示亚铁离子,⑤表示硫酸根离子,说法错误,不符合题意;
C、位于化学式中元素符号右下角的数字,表示一个分子所含的原子或原子团的个数,则④中的数字“2”表示一个过氧化氢分子中含有2个氢原子和2个氧原子,说法错误,不符合题意;
D、和都属于铁元素,铁原子失去2个电子形成亚铁离子,则和的核外电子排布不同;与质子、中子相比,电子的质量很小,整个原子的质量主要集中在原子核上,故和的质量几乎相等,说法错误,不符合题意。
故选:A。
9.(2025·四川达州·三模)原子序数为1~18的元素的原子结构示意图等信息如下图,请回答下列问题。
(1)氖元素位于元素周期表中第 周期。
(2)在化学反应中,原子序数为16的元素的原子容易得到电子,所形成的离子符号是 。
(3)下列各组化学性质不相似的元素是___________(填字母)。
A.He与Mg B.O与S C.F与Cl D.He与Ar
(4)氧原子和氧离子属于同种元素的原因是 。
【答案】(1)2/二
(2)
(3)A
(4)质子数相同
【详解】(1)原子核外电子层数等于该元素所在的周期数,由图可知,氖原子的核外电子层数为2,则氖元素位于元素周期表中第二周期;
(2)原子序数为16的元素为硫元素,由图可知,硫原子的最外层电子数为,在化学反应中易得到2个电子形成带2个单位负电荷的硫离子,其离子符号为;
(3)A、氦原子只有一个电子层,电子数为2,达到相对稳定结构,不易得失电子;镁原子的最外层电子数为,在化学反应中易失去电子,故He与Mg的化学性质不相似,符合题意;
B、氧原子、硫原子的最外层电子数均为6,则O与S的化学性质相似,不符合题意;
C、氟原子、氯原子的最外层电子数均为7,则F与Cl的化学性质相似,不符合题意;
D、氦原子只有一个电子层,电子数为2,达到相对稳定结构,不易得失电子;氩原子的最外层电子数为8,达到相对稳定结构,不易得失电子,故He与Ar的化学性质相似,不符合题意。
故选:A;
(4)元素是质子数相同的一类原子的总称,故氧原子和氧离子属于同种元素的原因是质子数相同。
10.(2024·山东日照·三模)“宏观-微观-符号”三重表征是化学视角认识物质及其变化的方法。
(1)下图中A-D是四种粒子的结构示意图。
①A-D四种粒子中,具有相对稳定结构的是 (填字母,下同),属于同种元素的是 。
②B、D化学性质相似的原因是 。
(2)下表是元素周期表的一部分:
周期/族 ⅠA 0
一 1H1.008 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
二 3Li6.941 4Be9.012 5B10.81 6C12.01 7N14.01 8O16.00 9?19.00 10Ne20.18
三 11Na22.99 12Mg24.31 13Al26.98 14Si28.09 15P30.97 16S32.06 17Cl35.45 18Ar39.95
①9号元素的元素名称为 ,其原子的中子数为 ,在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子。
②相对原子质量为28.09的元素属于 元素(填“金属”或“非金属”)。
③表中不同种元素最本质的区别是 (填字母)。
A.质子数不同 B.相对原子质量不同 C.中子数不同 D.最外层电子数不同
【答案】(1) AC BC 最外层电子数相同
(2) 氟 10 得到 非金属 A
【详解】(1)①最外层电子数为8(只有一个电子层时为2)的结构属于稳定结构,则AC具有相对稳定结构;
决定元素种类的为质子数,B、C质子数相同,属于同种元素。
②决定元素化学性质的为最外层电子数,B、D最外层电子数相同,化学性质相似。
(2)①9号元素为氟;
元素周期表中,左上角的数字表示原子序数,最下方的数字表示相对原子质量,原子序数=原子的质子数,相对原子质量≈质子数+中子数,则9号元素的中子数为19-9=10;
原子序数=原子的质子数=最外层电子数,则氟原子核外电子排布为2、7,最外层电子数大于4,在化学反应中易得到电子。
②相对原子质量为28.03的元素为14号硅元素,硅为“石”字旁,属于非金属元素。
③决定元素种类的为质子数,故选A。
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