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第二章
微粒的模型与符号知识点
1节
模型、符号的建立与作用
一、模型
1、模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的或复杂的事物。
2、一个模型可以是某种物体放大或缩小的复制品。一幅图。一张表计算机图像。一个复杂过程的示意如公式，化学方程式。一个复杂的对象的示意。
3、什么是模型方法
科学研究中，人们通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来代替和反映客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征、本质，这样的方法就是模型方法。建立一个适当模型的过程，通常称
建模过程。
4、模型方法的作用
（1）能简化和理想化。（2）能发挥想象、抽象和推理能力。（3）能突破难以用语言描述的限制。（4）模型方法也有一定缺陷性。
二、符号
1、符号有标识符号，电学元件符号，字母，文字，语言，标点符号，数学符号，化学符号，交通标志等。
2、符号的作用
（1）用符号能简单明了地表示事物。
（2）用符号可避免由于外形不同引起的混乱。
（3）用符号可避免表达的文字语言不同而引起的混乱。
第2节
物质的微观粒子模型
1、物质是有分子、原子和离子构成的。
物质通常是由分子构成的，如水、氧气、氢气、蔗糖、甲烷、二氧化碳、氮气等很多种；原子构成的物质有：金属、稀有气体、金刚石、石墨、硅等。
2、分子、原子概念
分子：是构成物质并保持物质化学性质的一种粒子。
原子：是化学变化中的最小粒子。
3、金刚石和石墨原子排列不同，性质不同。
区别
金刚石
石墨
外观
无色透明正八面体晶体
深灰色有金属光泽细鳞片状晶体
硬度
最硬
较软
导电性
无
良好
导热性
无
良好
用途
钻探机钻头、刻刀、装饰品（钻石）
电极、铅笔芯、润滑剂等
4、归纳
分子的种类由原子种类和数量决定
构成分子的原子可以是同种原子，也可以是不同种原子。
同种原子构成不同物质时结构是不同的。
5、这一模型说明：
分子由原子构成；
水电解是一个化学变化；
在化学变化过程中分子可以分成比分子更小的原子，原子再重新组合成新的分子；
在化学变化过程中原子不能再分，原子是化学变化中的最小粒子；
水电解变成氢气、氧气后，水分子不再保持水的化学性质。
水电解过程中物质种类和分子种类发生了改变，原子种类和数目不变。
化学变化的实质：在化学变化中分子分裂成原子，原子再重新组合成新的分子。
6、分子原子比较
分
子
原
子
相异点
保持物质化学性质的一种粒子。在化学反应中分裂，重新组成新物质的分子。
化学变化中的最小粒子。在化学反应中不可再分，化学反应后没有变成其他原子。
相似点
质甚微，体甚小，有间隙，永恒运动，同种性质相同，不同种性质不同。
相关关系
分子分裂成原子，原子组成分子（分子由原子构成），都可以构成物质。
注意
分子比构成分子本身的原子大，但不能说原子一定比分子小。
根本区别
在化学变化中是否可分
7、化学变化和物理变化的实质
化学变化的实质是变化中分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子；物理变化只是分
子间的距离发生了改变，没有生成新的分子。
二、粒子的大小与质量
1、原子半径一般在10-10米数量级。
2、原子质量在
10-26
千克的数量级。
3、不同种类的分子和原子，质量不同，体积也不相同。
第3节
原子结构的模型
一、原子结构模型的发展史
1、道尔顿原子模型（1803年）：实心球模型
原子是组成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。
2.汤姆生原子模型（1904年）：枣糕或西瓜模型
原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。
3.卢瑟福原子模型（1911年）：行星绕太阳模型（核式结构模型）
原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。
4.玻尔原子模型（1913年）分层模型
电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。
5.电子云模型（1927年—1935年）
电子云是电子在核外空间各处出现概率大小的形象化描述。
二、原子的内部结构
1、原子呈电中性：原子有带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成。
原子是呈电中性是因为原子核带正电荷，核外电子带负电荷。两者所带的电量大小相等，电性相反，因而原子呈电中性。
2、原子核的结构
原子核在原子中所占的体积极小，核外电子在核外空间做高速运动。原子核的半径大约是原子半径的十万分之一。原子核的体积虽然很小，但原子核几乎集中了原子的全部质量，电子的质量相对要微小得多。
原子核是由质子（带正电）和中子（不带电）成的
3、核电荷数：科学上把原子核所带的电荷数称为核电荷数。
4、在原子中核电荷数=质子数=核外电子数
5、在原子中质子数与中子数不一定相等。如：铁原子。
6、并不是所有原子都有中子。如：氢原子。
7、原子种类不同质子数也不同。
8、原子的结构
核外电子
带负电荷
9.1176×10-31千克
原子
质子
带正电荷
1.6726×10-27千克
呈电中性
原子核
中子
不带电
1.6748×10-27千克
三、构成物质的微粒——离子
1、氯化钠的生成
（1）取一瓶氯气，观察它的颜色为黄绿色。
（2）用镊子在放有煤油的试剂瓶中夹取一块钠，用刀切割成一小块，观察到钠是一种质软、带银白色光泽的金属固体。
（3）点燃钠，将燃烧匙伸入氯气瓶中，反应结束后观察瓶内的物质为白色固体。
（4）实验现象：剧烈燃烧，产生黄色火焰，产生大量白烟。生成白色固体物质。
（5）实验结论：钠+氯气→氯化钠
钠原子失去一个电子成为一个带正电的微粒叫钠离子Na+
氯原子得到一个电子成为一个带负电的微粒叫氯离子
Cl—。
2、离子——带电的原子
（1）我们把带电的原子（或原子团）叫离子。
阳离子：带正电的原子或原子团。例：钠离子
Na+,NH4+
阴离子：带负电的原子或原子团。例：氯离子
Cl-
，SO42-
（2）离子也是构成物质的一种微粒。
（3）构成物质微粒有分子、原子、离子。
四、同位素——原子的“孪生兄弟”
1、元素：把具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子总称为元素。
2、同位素：我们把原子中核内质子数相同、中子数不相同的同类原子互为同位素原子。
元素是同位素原子的总称，同位素原子是一种元素的不同种原子。大多数元素都有同位素原子。
3、同位素原子的应用
（1）工业方面
核电站
（2）农业方面
喂食含有同位素的饲料，跟踪牛的消化吸收情况
（3）医疗方面
利用放射性同位素射线对一些脏器进行扫描，诊断肿瘤等疾病。
（4）国防方面
利用同位素的裂变与聚变反应释放的能量，如核动力潜艇，原子弹。
（5）考古测年代
根据放射性同位素的半衰期，进行古董鉴定。
五、原子与离子的比较
原子
离子
概念
化学变化中的最小微粒
带电的原子或原子团
区别
不带电荷，呈电中性
带电荷，可分阳离子和阴离子
联系
核电荷数相同的原子和离子属于同一种元素；离子和原子互相可以通过得失电子转化。
六、元素与原子的比较
元
素
原子
概念
具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称
化学变化中的最小微粒
区别
只讲种类，不讲个数。
即讲种类，又讲个数
范围
描述物质的宏观组成
描述物质的微观结构
第4节
组成物质的元素
一、元素的种类
1、元素的种类数量：目前人类已知的元素有110多种。其中有些是人造元素如：Rf
Db
2、从宏观角度分析，物质是由元素组成。从微观角度分析物质是有分子，原子，离子构成的。
3、元素与原子的区别和联系
元素
原子
定义
具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称为元素。
化学变化中的最小微粒
区别
只讲种类，不讲个数。
既讲种类，又讲个数。
联系
用于描述物质的宏观组成。例如：水是由氢元素和氧元素组成的．但不能说“水是由二个氢元素和一个氧元素组成”
用于描述物质的微观结构。例如一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的．但不能说“一个水分子是由氢元素和氧元组成的”
4、元素分类
金属元素:
占大多数。如：铁、镁、铝、锌、铜
元素种类
非金属元素：如：氧、氢、碳、氮、硫
(稀有元素)：也属于非金属元素。氦、氖、氩、氪、氙、氡
性质非常稳定，含量稀少。
5、元素名称：不同元素都有不同的名称。汉语中元素的名称都用一个汉字来表述。有的是原有汉字：例如：金、铜、铁；有的是原有汉字加偏旁：例如：碳、磷；有的是会意字：例如：氧、氢；有的是译音：例如：钠、锰。
金属元素：带有“金”字偏旁。（汞因为液态除外）
非金属元素：常温下是固态的，带有“石”字偏旁。
常温下是液态的，带有“氵”字偏旁。
常温下是气态的，带有“气”字偏旁
6、
元素组成物质：世界上大部分物质只是由几十种常见元素组成。二氧化碳和一氧化碳都是由氧和碳两种元素组成的。仅碳、氢、氧三种元素就能构成许许多多种物质！
二、物质的分类
1、混合物：由不同种物质组成的物质叫混合物。
纯净物：由一种物质组成的物质叫纯净物。
单质：由同种元素组成的纯净物。
有的由分子构成：氯气Cl2
碘I2
有的由原子构成：铜Cu
铁Fe
化合物：由不同种元素组成的纯净物。
氧化物：由两种元素组成的，其中一种是氧元素的化合物。
混合物
如空气、溶液
金属单质：Fe
物质
单质
非金属单质：O2
纯净物
稀有气体：Ne
氧化物：CO2
无机化合物：
化合物
酸
碱
盐：
有机化合物：CH4
2、金属与非金属的区别
金属
非金属
颜色
有光泽，一般为银白色或灰色。
无光泽，外表暗淡。
状态
常温下一般为固体（汞为液体）
常温下一般为气体或固体（溴为液体）
性质
有良好的导电性、导热性、延展性。
导电性、导热性较差，无延展性。
3、单质和化合物的异同点
单
质
化合物
定义
由同种元素组成的纯净物。
由不同种元素组成的纯净物。
宏观区别
由一种元素组成
由多种元素组成
微观区别
同种原子或由同种原子构成的同种分子
不同种原子构成的同种分子
相同点
都是纯净物
三、元素的分布
1、地壳中元素：O
Si
Al
Fe
2、人体中元素：O
C
H
3、海水中元素：O
H
Al
Na
Mg
4、有机物中元素：C
H
O
5、人造元素：是通过核反应制得的。
6、放射性元素：对人体有害，但利用放射性可以检查和治疗一些疾病。
第5节
表示元素的符号
一、元素符号
1、元素符号：国际上统一采用的表示各种元素的符号。
2、元素符号的写法
A、通常用该元素拉丁文的第一个字母的大写来
表示。
B、当两种元素的第一个字母相同时，可写上该元素名称的第二个字母（小写）以示区别。
3、元素符号的读法
由于元素符号与汉字不是同一种文字，在我国习惯上书写化学元素符号时常是默念字母名称，读音时常是直读元素的汉语名称。
4、元素符号的意义
（1）表示一种元素（宏观）。
（2）表示这种元素的1个原子（微观）。
（3）由原子直接构成的物质，还可以表示这种物质（宏观）。
例1：符号Cu的意义有哪些？
宏观）表示铜元素
②（微观）表示一个铜原子
③（宏观）表示金属铜（这种物质）
例2：H2和2H中数字“2”含义相同吗？
H2中2表示一个氢分子由2个氢原子构成。
2H中的2表示2个氢原子。
5、元素符号周围数字的意义
数字位置
数字的意义
实际例子
元素符号前面
表示单独的微粒的个数
2H表示2个氢原子
元素符号右下角
表示每个分子（原子团）中某原子的个数
H2中2表示一个氢分子由2个氢原子构成
元素符号右上角
表示离子所带的电荷数
Ca2+中2表示钙离子带两个单位正电荷
元素符号上方
表示元素的化合价
+2
-2
CaO表示钙元素的化合价为＋2价
例1、说出下列符号表示的意义
N
Na
3O
O3
N：表示氮元素；表示1个氮原子
Na：表示钠元素；表示1个钠原子；表示金属钠
3O：表示3个氧原子
O3：表示一个臭氧分子由3个氧原子构成
二、元素周期表
1、110种元素科学的排列起来的表格就是元素周期表。第一张元素周期表是俄国科学家门捷列夫排列的。
2、元素周期表的特点：
每一周期开头的是金属元素。
每一周期靠近尾部的是非金属元素。
每一周期结尾的是稀有元素。
每一横行中元素原子电子层数相同。
每一纵列中元素原子的最外层电子数相同。
科学家为什么要把各种元素排成表格？便于研究元素的性质和用途。
元素周期表是依据元素的原子结构和性质来编排的。即按元素原子的核电荷数（原子序数）有序排列。
3、元素周期表排列规律
①.7个横行，每一横行称一个周期，共有7个周期。从左到右元素原子的核电荷数逐渐增加。
②.18个纵列，每纵行叫做族（8、9、10列合一族），共有16个族。同族各元素的化学性质相似。
元素周期表中的每一格所包含的信息
原子序数
元素符号
（质子数）
（红色指放射性元素）
元素名称
相对原子质量
在元素周期表中同位素占同一个位置。
4、元素周期表的作用：
元素周期表是学习和研究科学的重要工具。
查找：元素符号，质子数，相对原子质量。
判断：元素单质的物理状态，元素分类。元素是人工合成还是自然存在的；元素是金属、非金属还是稀有气体。
推测：元素的性质，新的元素等等。
元素的种类由原子的质子数决定。元素的性质由原子的最外层电子数决定。
第6节
表示物质的符号
一、化学式
1、化学式定义：用元素符号来表示物质组成的式子。
2、化学式书写依据：化学式不能凭空想象。先通过实验确定物质的组成，然后按国际通用规则书写。一种物质只用一个化学式表示。
3、化学式书写规则
（一）、单质化学式的写法
（1）先写出组成单质的元素符号，再在元素符号右下角用数字标出构成单质分子的原子个数。
（2）稀有气体由原子直接构成，用元素符号表示。
（3）金属、固态非金属单质碳、硫、磷、硅结构比较复杂，用元素符号直接表示。
金属单质
稀有气体
非金属单质
用元素符号表示
固态单质
液态单质
气态单质
Fe
Ne
用元素符号表示S,
碘
I2例外
溴水Br2
氧气O2
（二）、化合物化学式的写法
（1）先按照一定顺序，写出组成化合物的所有元素符号。
（2）再在每种元素符号右下角，写出每个化合物分子中该元素的原子个数。
（3）直接由离子构成的化合物，其化学式常用其离子最简单整数比表示。
元素符号顺序：
一般规律：氧在右；氢在左；金属元素在左边。如：二氧化碳
CO2；如：水　H2O，（CH4
、NH3除外）；如：氯化铜　CuCl2。
4、化学式的读法
一般从右到左读
“某化某”
或
“几某化几某”
如：“CuO”
读
氧化铜
；“P2O5”
读作
五氧化二磷
5、化学式的意义
宏观上：1、表示一种物质
2、表示该物质的元素组成
微观上：3、表示该物质的一个分子
4、表示该物质的分子构成
例如CO2表示1、二氧化碳这种物质；2、由氧元素和碳元素组成；3、表示一个二氧化碳分子；4、一个二氧化碳分子由一个碳原子和二个氧原子构成。
二、离子符号
1、离子符号的写法
（1）写出形成该离子的元素的元素符号。Na
（2）用正负号把离子所带的电荷表示出来，表明离子是阴离子还是阳离子。Na+
（3）用数字表明离子所带的电荷数，标在元素符号的右上角（在正负号前）。Mg2+
带1个单位电荷的离子，符号中1可以省略。
离子和原子有何不同？它们之间有何联系？
原子：核电荷数＝核外电子数
不显电性
离子：核电荷数≠核外电子数
显电性
离子和原子通过得失电子相互转化。
2、原子团
象SO42-在化学反应里作为一个整体参加，好象一个原子一样，这样的原子集团叫原子团。
指出下列式子中
“2”表示的意义：
Ca2+：一个钙离子带2个单位的正电荷
CO32-：一个碳酸根离子带2个单位的负电荷
2OH-：2个氢氧根离子
H2SO4：一个硫酸分子中含有2个氢原子
三、化合价
1、化合价的概念：一种元素一定数目的原子跟其它元素一定数目的原子化合的性质，叫做这种元素的化合价。
+3
-2
+2
-2
2、化合价的表示方法：标在该元素符号正上方。如Al2O3
Mg
O
3、化合价数值:
化合价有正价和负价
4、化合价的一般规律：
（1）常见的化合物中氢总是显
+1
价，氧总是显
-2
价。
（2）金属元素常显
正价。
（3）非金属元素跟氧化合时常显
正
价，跟氢化合时常显
负价。
（4）单质中元素的化合价为
0价。
（5）在化合物里，元素正负化合价的代数和为
零。
（6）有些元素在不同的化合物里常显
不同的化合价。
（7）化合价记忆口诀：
钾钠银氢正一价，
钙镁钡锌正二价，
氟氯溴碘负一价，
通常氧是负二价，
三铝四硅四七锰，
一二铜二三铁，
二四六硫二四碳，
单质化合价为零，
分子式成总价零。
5、化合价的应用
（1）已知化合物中一种元素的化合价，求另一种元素的化合价。
依据：在任何化合物中所有元素化合价的代数和为零。
例：已知高锰酸钾的化学式为KMnO4，钾元素的化合价为＋1价，氧元素的化合价为－2价，求锰元素的化合价？
解：根据在化合物中元素正负化合价的代数和等于零
设锰元素的化合价为ⅹ价
（+1）x1+Xx1+（-2）x4=0
X=+7
答：锰元素的化合价为＋7价
（2）根据元素化合价写化合物的化学式
例：已知铝元素为+3价，氧元素为-2价，写出氧化铝的化学式。
序：排元素符号的顺序，左正右负。
Al
O
+3
-2
标价：标出元素符号的化合价
Al
O
交叉约简：最简整数比
+3
-2
Al2
O3
验：元素化合价的代数和等于零。Al2O3
（+3）x2+（-2）x3=0
（3）检查化学式的正误
依据：在任何化合物中所有元素化合价的代数和为零。
(4)化合价与离子符号区别和联系
化合价
离子
表示
方法
标在元素符号（原子团）的正上方。
“1”不能省略
（先正负后数目）
标在元素符号（原子团）的右上角。
“1”能省略
（先数字后正负）
符号
+1
-2
+2
H
O
Mg
H1+
O2-
Mg2+
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，正负相同。
第7节
元素符号表示的量
一、相对原子质量
国际上规定：采用相对原子质量来表示原子的质量关系。
1、相对原子质量定义：以一种碳原子质量的1/12作为标准，其它原子质量跟它相比较所得的数值，就是该种原子的相对原子质量。简称原子量。
2、计算相对原子质量步骤
（1）标准：把一个C—12原子的质量分为12等份，即一份为1.661×10-27千克
（2）把其他原子的质量与这个标准进行比较，所得比值就是相对原子质量。
3、相对原子质量计算公式：
某原子的质量
相对原子质量=
C-12原子的质量x1\12
某原子的质量x12
=
C-12原子的质量
m实
12m实
m相=
=
mc
mc
相对原子质量单位：1
（单位1一般不写出）
原子的实际质量越大，相对原子质量也越大。
4、其他计算公式：
原子实际质量=
相对原子质量x
标准
原子实际质量
标准
=
=
碳原子质量的1/12
相对原子质量
5、相对原子质量数值
（一）查阅相对原子质量的方法：
（1）从相对原子质量表中查。
（2）从元素周期表中查。
（二）相对原子质量的近似计算公式：相对原子质量=
质子数+中子数
1、质子和中子的质量大约相等，且都约等于一种碳原子的质量的1/12。
2、电子的质量很小，相对质量可以忽略，原子的质量几乎集中在原子核上。
6、原子质量与相对原子质量的区别
比较
原子质量
相对原子质量
量的确定
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
质量的单位：千克
是比值，单位：1
二、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。
2、计算步骤
（1）写出正确的化学式
（2）查出各元素的相对原子质量
（3）求分子中各原子的相对原子质量总和
例：求二氧化碳、硫酸的相对分子质量
已知：C—12
O—16
H—1
S—32
CO2（二氧化碳分子）的相对分子质量
=
12x1+16x2=44
H2SO4（硫酸分子）的相对分子质量
=
1x2+32x1+16x4=98
3、化学式CO2还可以表示什么意义？
（1）表示该种物质（二氧化碳气体）
（2）表示该物质的一个分子的构成（CO2分子由一个碳原子和二个氧原子构成）
（3）表示这种物质的组成（二氧化碳由碳元素和氧元素组成）
（4）表示该物质的一个分子（一个二氧化碳分子）
（5）表示该物质的相对分子质量（CO2相对分子质量为44
）
三、根据化学式的计算
1、根据化学式，计算相对分子质量。
2、根据化学式，计算组成物质的各元素的质量比。
化合物中各元素间的质量比
=
一种元素的相对原子质量×其原子总个数
:
另一元素的相对原子质量×其原子总个数。
例1：求水中氢元素和氧元素的质量比
解：水的化学式：H2O
H
:
O
=（1×2）:（16×1）=
1
:
8
答：H2O
中氢元素和氧元素的质量比是
1∶8。
例2、某含氮的氧化物里，氮元素和氧元素的质量比为7
：20，求氮的氧化物的化学式？
解：设含氮的氧化物为NxOy
N
:
O
=
14x
:
16y
=7:20
解得
X
:
y
=
2
:
5
答：氮的氧化物的化学式是N2O5
例3、你能算出水中氢元素的质量分数吗？
解：水中氢元素质量分数
氢元素的相对原子质量（总）
H
%
=
水的相对分子质量
=2H\H2O
=2X1\18
=
11.1%（或0.11)
水中氧元素的质量分数是多少？
O%=
1
－
H%
=1
－
11.1%
=
89.9%
3、根据化学式，计算物质中某一元素的质量分数
该元素的原子个数×该元素相对原子质量
某元素的质量分数
=×100％
化合物的相对分子质量
例4：求化肥碳酸氢铵（NH4HCO3）中氮元素的质量分数。
解：NH4HCO3的相对分子质量=
14＋
1×4＋
1＋
12＋
16×3=79
N
14
N
%
=×100％=
----------×100％≈
17.7%
NH4HCO3
79
答：化肥碳酸氢铵中氮元素的质量分数为
17.7%
4、纯化合物里含某元素的质量=化合物的质量×化合物里某元素的质量分数
即
m元素
＝
m物质
×该元素的质量分数
例5、计算5吨氧化铁中含铁多少吨？
解：氧化铁的化学式是Fe2O3
氧化铁的相对分子质量是：56×2+16×3=160
氧化铁中铁的质量分数=2Fe\Fe2O3×100％
=
112\160×100％=70％
5吨氧化铁中所含铁的质量
=
5×70%
=
3.5(吨)
答：5吨氧化铁中含铁3.5吨。
5、不纯物质中，计算某一元素的质量。
元素的质量=不纯物质量x该物质的质量分数x纯物质中该元素的质量分数
例6：现有含氧化铁80%的铁矿石500吨，问最多可冶炼出铁多少吨？
解：氧化铁的质量
=500吨×80%
=400吨
铁元素的质量
=400吨x70％=280吨
答：含氧化铁80%的铁矿石500吨，最多可冶炼出铁280吨
6、混合物中某元素的实际质量分数=纯净物中这种元素的质量分数×纯度
例7、某黄铁矿中含FeS2为72%,计算该黄铁矿中硫元素的质量分数(B
)(已知杂质不含硫元素)
A.36%
?B.38.4%
?C.42.6%
?D.48%

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