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(共57张PPT)
第三单元　物质构成的奥秘
必备知识夯基础
考 点 一
分子和原子
1.物质由微观粒子构成
(1)金属、稀有气体以及一些固态非金属是由原子直接构成的。例如,铁是由铁原子构成的,氦气是由氦原子构成的,金刚石是由碳原子构成的。
(2)有些物质由分子构成。例如,水、二氧化碳、过氧化氢、氧气、氮气等都是由分子构成的。
(3)盐、某些碱、某些金属氧化物等是由离子构成的。例如,氯化钠由钠离子和氯离子构成,氢氧化钠由钠离子和氢氧根离子构成,氧化镁由镁离子和氧离子构成。
2.微观粒子的性质
温馨提示　(1)温度越高,微观粒子运动越快。
(2)由同种分子构成的物质的化学性质相同。如氧气和液态氧是由同种分子构成的,它们的化学性质相同,都具有助燃性;过氧化氢和水的分子构成不同,它们的化学性质不同。
3.分子可以分为原子(以氢气和氯气反应为例)
氢气是由氢分子构成的,氯气是由氯分子构成的;由图示微观粒子的变化过程可知,分子在化学反应中可分裂成原子,即氢分子分成两个氢原子,氯分子分成两个氯原子,一个氢原子和一个氯原子重新组合成了氯化氢分子。
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,分子种类发生改变,原子种类不变。
4.分子和原子的比较
类型 分子 原子
特征 由分子构成的物质,分子是保持其　 　性质的最小粒子 原子是　　　变化中的最小粒子
性质 ①体积和质量都很小;②微观粒子总是在不断地运动,温度越高,微观粒子的运动速率越大;③微观粒子间有间隔
化学
化学
类型 分子 原子
区别 化学变化中是否可分 分子分成原子,原子重新组合成新的分子 原子不能再分,只能重新组合
化学变化中是否发生变化 分子种类一定发生变化 原子种类一定不发生变化
联系
练一练从微观角度解释下列现象。
(1)墙内开花墙外香:　 ;
(2)加压时,6 000 L氧气可以装入容积为40 L的钢瓶中:
　;
(3)变瘪的乒乓球放入热水中逐渐鼓起来:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
(4)氧气可用于支持燃烧,二氧化碳可用于灭火:
　 ;
(5)湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快: 　 ;
(6)10 mL水和10 mL酒精混合后体积小于20 mL:　　　　　　　　　　。
分子在不断地运动　
分子间有间隔,气体被压缩时,分子间的间隔变小
分子之间有间隔,热水使气体分子之间的间隔变大,气体体积变大
不同物质的分子的性质不同
温度升高,水分子的运动加快
分子之间有间隔
考 点 二
原子
1.特征
　　 　　中的最小粒子。
2.原子的构成
化学变化
质子
质子
正电荷
中子
负电荷
(2)原子不显电性。
(3)等量关系:质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数。
(4)原子结构示意图(以氧原子为例):
3.相对原子质量
(1)定义:以一个碳-12原子质量的为标准,其他原子的质量与它相比较所得到的比值。
(2)表达式:某原子的相对原子质量=。
(3)原子的质量主要集中在原子核上,相对原子质量≈质子数+中子数。
(4)单位:为“　　”,一般省略不写。
1
辨一辨判断下列说法是否正确。正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)最外层电子数小于4的原子一定是金属原子。(　　)
(2)在原子中质子数一定等于中子数。(　　)
(3)原子中最外层电子数决定了原子在化学变化中是否容易得失电子。
(　　)
(4)不同原子的原子核内中子数可能相等。(　　)
(5)所有原子的原子核都是由质子和中子构成的。(　　)
×
×
√
√
×
考 点 三
离子
1.定义
带电荷的　　　　或原子团称为离子。
2.分类
原子
正电荷
负电荷
3.离子符号的书写
在原子团或元素符号的右上角标出离子所带电荷的多少及电荷的正、负号(数字在前,正、负号在后),当离子所带电荷数为1时,“1”省略不写,如Na+(钠离子)、Cl-(氯离子)。
4.离子符号表示的意义
5.原子与离子的区别与联系
种类 原子(以镁 原子为例) 离子
阳离子 (以Mg2+为例) 阴离子
(以Cl-为例)
结构 示意图
种类 原子(以镁原子为例) 离子
阳离子(以Mg2+为例) 阴离子(以Cl-为例)
构成粒子间的关系 核内质子数=核外电子数 核内质子数>核外电子数 核内质子数<核外电子数
电性 不显电性 显正电性 显负电性
粒子符号的表示方法 用元素符号表示,如Mg 用离子符号表示,如Mg2+ 用离子符号表示,如Cl-
相互转 化关系 阳离子 原子 阴离子
考 点 四
元素与元素周期表
质子数
氧、硅、铝、铁
铝
失去
得到
最外层电子数
大写
小写
铁元素
一个铁原子
铁原子
周期
族
元素名称
元素符号
核外电子层数
最外层电子数　
增多
考向突破增知能
考向一微观粒子的性质
例1唐朝诗人孟浩然《夏日南亭怀辛大》有诗句“荷风送香气,竹露滴清响”,能闻到荷花香的原因是(　　)
A.分子之间有间隔
B.分子的质量很小
C.分子在不断运动
D.分子的体积很小
C
解析:“荷风送香气”,能闻到荷花的香味,是因为荷花花香中含有的分子是在不断运动的,向四周扩散,使人们闻到荷花花香。故选C。
方法总结　根据分子的基本特征:分子的质量和体积都很小;分子之间有间隔;分子是在不断运动的;同种物质的分子化学性质相同,不同物质的分子化学性质不同,结合事实进行分析判断即可。同时要注意对于由分子构成的物质,在发生物理变化时,分子种类不变,在发生化学变化时,分子种类一定发生改变。
对点练1对下列事实解释不合理的是(　　)
A.钛合金被广泛应用于航空航天——钛合金硬度大、耐腐蚀
B.食品包装中充氮气以防腐——通常情况下,氮气化学性质不活泼
C.蓝墨水在热水中比在冷水中扩散得快——温度越高,分子运动越快
D.氨气可以被压缩成液氨——氨气分子体积变小
D
解析:氨气可以被压缩成液氨是因为分子间存在间隔,压强增大时,分子间的间隔变小,而不是氨气分子体积变小,故选D。
考向二原子的构成
例2以下是四种微观粒子的结构示意图,下列有关各微观粒子的说法中,错误的是(　　)
A.④是一种阴离子
B.③④属于同种元素
C.①的化学性质比较稳定
D.②容易得到电子
A
解析:④质子数=11,核外电子数=10,质子数>核外电子数,为阳离子,A错误;元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,决定元素种类的是质子数(即核电荷数),③④的质子数相同,属于同种元素,B正确;①的最外层电子数为8,化学性质比较稳定,C正确;②的最外层电子数是7,大于4,在化学反应中易得到1个电子形成阴离子,D正确。故选A。
对点练2下列有关原子、分子和元素的认识,说法正确的是(　　)
A.分子可分,原子不能再分
B.原子核都由质子和中子构成
C.元素的种类由原子的质子数决定
D.分子的质量一定比原子的质量大
C
解析:在化学变化中,分子可分,原子不能再分,A错误;氢原子的原子核内只有一个质子,没有中子,B错误;原子核内的质子数决定元素的种类,C正确;原子的质量主要集中在原子核上,故原子或分子的质量大小主要取决于粒子内的质子数和中子数,故分子的质量不一定比原子的质量大,D错误。故选C。
考向三元素周期表
例3铼在航空航天、军事等领域具有重要的作用。铼元素在元素周期表中的信息如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.铼的元素符号为Re
B.铼的原子序数为75
C.铼是一种金属元素
D.铼的相对原子质量是186.2 g
D
解析:根据元素周期表中一格的信息可知,字母表示该元素的元素符号,铼的元素符号为Re,A正确;左上角的数字表示原子序数,铼的原子序数为75,B正确;铼带“钅”字旁,属于金属元素,C正确;相对原子质量的单位是“1”,不是“g”,D错误。故选D。
方法总结　从元素周期表中一格可以获得元素的信息:左上角的数字表示原子序数,在原子中,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称;汉字下面的数字表示相对原子质量。
对点练3国产大飞机C919的研制和商业运营,打破了欧美航空巨头在大型客机市场的长期垄断,C919大型客机机身材料大量使用了第三代铝锂合金。如图为锂和铝两种元素在元素周期表中的信息及相关的离子结构示意图。以下说法不正确的是(　　)
A.m=3,n=8
B.氧化锂的化学式为LiO
C.图b表示铝离子,离子符号为Al3+
D.图中两种元素的本质区别是核内质子数不同
B
解析:锂原子形成离子时质子数不变,仍为3,m=3;铝原子的最外层上有3个电子,在化学反应中易失去3个电子而形成阳离子,n=8,A正确;锂原子在化学反应中易失去1个电子,锂元素的化合价为+1价,氧元素显-2价,氧化锂的化学式为Li2O,B错误;n=8,图b表示铝离子,质子数=13,核外电子数=10,质子数>核外电子数,为带3个单位正电荷的铝离子,其离子符号为Al3+,C正确;元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,图中两种元素的本质区别是核内质子数不同,D正确。故选B。
多维训练培素养
1.化学物质与人体健康密切相关。市场上有“含氟牙膏”“加碘食用盐”“加锌奶粉”等商品,这里的“氟”“碘”“锌”是指(　　)
A.物质 B.元素
C.分子 D.原子
B
2.下列物质由分子构成的是(　　)
A
解析:水是由水分子构成的,A正确;铜是由铜原子构成的,B错误;氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,C错误;金刚石是由碳原子构成的,D错误。故选A。
3.如图为铝原子结构示意图。下列有关铝原子的说法正确的是(　　)
A.图中“+”表示铝原子带正电荷
B.铝原子的质量主要集中在核外13个电子上
C.铝原子在化学反应中易得到电子
D.铝原子核外有3个电子层
D
4.海浩现象是在持续-15 ℃的低温下,蒸发的海水与低温冷空气中的颗粒物相结合,形成冰晶后,呈现出烟雨茫茫的自然景象。这种由水蒸气形成冰晶的过程中发生的变化是(　　)
A.分子的种类增加
B.每个水分子体积变大
C.分子的间隔变小
D.每个水分子质量变大
C
5.过氧化氢的水溶液俗称双氧水,对下列客观事实解释正确的是(　　)
选项 事实 解释
A 过氧化氢和水的化学性质不同 两种物质分子的构成不同
B 过氧化氢和水都能用于制取氧气 两种物质中都含有氧分子
C 过氧化氢的水溶液属于混合物 溶液中含有氢、氧两种不同的元素
D 过氧化氢和水都属于氧化物 两种物质都是由氢原子和氧原子构成的
A
6.归纳总结是学习化学的重要方法。下列归纳总结正确的是(　　)
A.原子中一定含有中子
B.带电荷的粒子都是离子
C.质子数相同的原子一定是同种元素
D.含碳元素的化合物都是有机物
C
解析:原子中不一定含有中子,如氢原子中没有中子,A错误;带电荷的粒子不一定都是离子,也可能是质子、电子等,B错误;元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,则质子数相同的原子一定是同种元素,C正确;含碳元素的化合物不一定是有机物,如CO2,D错误。故选C。
7.中国承建的阿尔卡萨光伏电站是卡塔尔首座太阳能发电站。硅太阳能电池的主要材料是高纯硅,如图是硅元素的相关信息和硅原子的结构示意图,下列关于硅的说法错误的是(　　)
A.x的数值为4
B.硅元素属于非金属元素
C.硅元素的相对原子质量为28.08 g
D.硅元素位于元素周期表的第三周期
C
解析:x=14-2-8=4,A正确;硅元素带石字旁,是非金属元素,B正确;硅元素的相对原子质量为28.08,单位不是g,C不正确;硅原子核外电子层数是3,位于元素周期表的第三周期,D正确。故选C。
8.根据如图实验,下列说法正确的是(　　)
A.品红的扩散速度相同
B.浓氨水变红
C.氨水显碱性,pH大于7
D.分子运动速率与温度无关
C
9.[新情境题]我国科学家公布了对嫦娥五号带回月球土壤样品的研究成果,准确测定了月球土壤样品中40多种元素的含量,以下为钛、锂、钠、氦-3的有关信息。
(1)钛属于　　　　　(填“金属”或“非金属”)元素,钛原子结构示意图中n的值是　　　　　。
(2)锂、钠两种元素化学性质相似的原因是　　　　　　　　　　　　。锂离子电池为手机等内部常用的电池,碳酸锂是生产锂离子电池的常用原料,已知Li的化合价为+1价,碳酸锂的化学式为　　　　　。
金属
10
最外层电子数相同
Li2CO3
(3)已知氦-3原子是一种含2个质子和1个中子的原子,下列模型能表示氦-3原子的是　　　　(填字母)。
C
解析:(1)钛的偏旁是金字旁,所以钛属于金属元素;在原子中质子数=核外电子数,则22=2+8+n+2,n=10。(2)最外层电子数决定元素的化学性质,锂、钠两种原子的最外层电子数相同,化学性质相似;已知Li的化合价为+1价,碳酸根的化合价为-2价,根据化合物中各元素化合价代数和为0可知,碳酸锂的化学式为Li2CO3。(3)已知氦-3原子是一种含2个质子和1个中子的原子,在原子中质子数=核外电子数,则氦原子的核外电子数是2,C项模型符合。
微观粒子的研究是人类探索自然界本质的必经之路,通过研究微观粒子,人类可以更好地理解宏观世界的规律,宏观世界的现象普遍来源于微观粒子的运动、构成、分解等结果。因此掌握微观粒子的知识非常重要。结合材料完成10~12题。
10.做实验时建构模型是学习化学的重要方法,下列有关模型正确的是
(　　)
D
解析:地壳中元素含量由多到少的顺序为氧、硅、铝、铁,A不正确;原子是由原子核和核外电子构成的,原子核是由质子和中子构成的,B不正确;化合反应是指多种物质生成一种物质的反应,分解反应是指一种物质生成多种物质的反应,物质与氧气发生的反应属于氧化反应,则化合反应和氧化反应属于交叉关系,C不正确;质子数相同的一类原子统称为元素,则氧离子和氧原子都属于氧元素,D正确。故选D。
11.我国科学家用新型催化剂将二氧化碳高效转化为甲醇,其反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.甲醇的相对分子质量为32 g
B.反应前后分子个数不变
C.参加反应的二氧化碳和氢气的质量比为22∶3
D.反应物、生成物中共有三种氧化物
C
解析:一定条件下,二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水,反应的化学方程式是CO2+3H2 CH3OH+H2O。甲醇的相对分子质量为32,单位不是g,A不正确;反应前后分子个数改变,即反应后分子个数减少,B不正确;参加反应的二氧化碳和氢气的质量比为44∶6=22∶3,C正确;反应物、生成物中共有2种氧化物,即二氧化碳和水,D不正确。故选C。
12.宏观与微观相结合是化学特有的科学思维之一,从微观角度解释下列现象,合理的是(　　)
选项 现象 解释
A 氯化钠溶于水形成溶液 氯化钠以分子形式扩散到了水中
B 金刚石和石墨的物理性质差别大 构成金刚石和石墨的原子的大小不同
C 注射器中的气体通过压缩,体积会变小 增大压强,分子体积变小
D CO和CO2的化学性质不同 分子构成不同
D
解析:氯化钠溶于水时,氯化钠以钠离子、氯离子的形式扩散到水中,A不正确;金刚石和石墨的物理性质差别大,是因为碳原子的排列方式不同,B不正确;注射器中的气体通过压缩,体积会变小,是因为增大压强,分子间的间隔变小,C不正确;CO和CO2的化学性质不同,是因为分子构成不同,D正确。故选D。
13.X、Y、Z、W四种元素的质子数如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.X与W属于同一周期
B.Z与Y能形成两种常见的化合物
C.在化学反应中,Y原子易得到电子,W原子易失去
电子
D.常温下,X、Y、W三种元素组成的化合物的水溶液pH>7
A
解析:X与W的质子数分别是1、11,分别为氢元素和钠元素,不属于同一周期,A错误;Z与Y的质子数分别是6、8,分别为碳元素、氧元素,能形成二氧化碳、一氧化碳两种常见的化合物,B正确;Y与W的质子数分别是8、11,元素的原子分别为氧原子、钠原子,在化学反应中,氧原子易得到电子,钠原子易失去电子,C正确;X、Y、W三种元素的质子数分别是1、8、11,分别是氢元素、氧元素、钠元素,常温下,X、Y、W三种元素组成的化合物为氢氧化钠,其水溶液显碱性,pH>7,D正确。故选A。
14.如图是氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的微观示意图。下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A.反应前后原子的种类没有改变
B.反应前后分子的种类没有改变
C.反应前后氢元素的化合价没有改变
D.反应的化学方程式为H2+Cl2 HCl
A
解析:由微观粒子的变化可知,反应前后原子的种类没有改变,A正确;由微观粒子的变化可知,反应前后分子的种类发生了改变,B不正确;该反应有单质氢气参加,反应前后氢元素的化合价一定发生了改变,C不正确;该反应是氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,反应的化学方程式为H2+Cl2 2HCl,D不正确。故选A。
15.元素周期表是学习和研究化学的重要工具,下面是元素周期表的部分内容,请根据下表回答问题。
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 1 H 氢 1.008 2 He
氦
4.003
2 3 Li 锂 6.94 4 Be 铍 9.012 5 B 硼 10.81 6 C 碳 12.01 7 N 氮 14.01 8 O 氧 16.00 9 F 氟 19.00 10 Ne
氖
20.18
3 11 Na 钠 22.99 12 Mg 镁 24.30 13 Al 铝 26.98 14 Si 硅 28.08 15 P 磷 30.97 16 S 硫 32.06 17 Cl 氯 35.45 18 Ar
氩
39.95
(1)发现了元素周期律并编制出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)氟元素是人体必需微量元素之一,能防治龋齿。氟元素的相对原子质量为　　　　　　　。
(3)已知某粒子的结构示意图为 ,请写出该粒子的符号:　 。
(4)地壳中含量最多的金属元素和最多的非金属元素组成的化合物的化学式为　　　　　　　　。
(5)表中Ne和Ar的化学性质相似的原因是 　 。
A
19.00
O2-
Al2O3
原子的最外层电子数相同
16.[跨学科实践活动]1808年,道尔顿在古代原子观点和科学实验的基础上系统提出了原子论,揭示了元素和原子的内在联系:物质均由原子构成,原子不可分割;一种元素对应一种原子,原子质量为区分不同元素的标准。
(1)小明通过列举如图所示四种物质的微观粒子的构成,驳斥了道尔顿“物质均由原子构成”的观点,请完成下表。
物质
金刚石 氯化钠 氧化镁 甲烷
构成物质的微观粒子(用符号表示) ①　 ②　 　 ③　 　 ④　 　
C
Na+、Cl-
Mg2+、O2-
CH4
(2)下表为氕(piē)、氘(dāo)、氚(chuān)原子的构成。
原子 质子数 中子数 电子数
氕 1 0 1
氘 1 1 1
氚 1 2 1
按照道尔顿区分不同元素的标准,上表中的原子对应3种元素。按照现代化学的元素概念,上表中的原子属于　　　种元素,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)有同学提出:组成物质的元素相同,物质性质一定相同。你同意他的观点吗 请结合实例说明你的观点: 　。
1
三种原子的质子数相同
不同意,如一氧化碳和二氧化碳都是由碳、氧元素组成的化合物,由于分子的构成不同,它们的化学性质不相同
解析:(1)金刚石是由碳元素组成的单质,由碳原子构成;氯化钠由钠离子和氯离子构成;氧化镁由镁离子和氧离子构成;甲烷由甲烷分子构成。(2)元素是具有相同核电荷数(或质子数)的一类原子的总称,按照现代化学的元素概念,题表中的三种原子属于1种元素,因为三种原子的质子数相同。
(3)不同意他的观点,组成物质的元素相同,但分子的构成不一定相同,物质的性质不一定相同,如一氧化碳和二氧化碳都是由碳、氧元素组成的化合物,由于分子的构成不同,它们的化学性质不相同。

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