第二章物质的微观结构 知识点-2024-2025学年浙教版七年级下册科学

第二章 物质的微观结构 知识点 2.1走进微观世界重难点讲练 一：感受分子的存在 物质都由大量微小粒子（微粒）构成的。如：蔗糖是由蔗糖分子构成的，水是由水分子构成的，酒精是由酒精分子构成的。分子是构成物质的一种微粒。分子很小，只有用最先进的扫描隧道显微镜才看到一些较大的分子。 注：分子是构成物质的一种微粒，但不是唯一的一种微粒，构成物质的微粒还有原子和离子 二、分子之间有空隙 1、 固体、液体、气体分子之间都有空隙。 2、 气体分子之间空隙最大，液体分子次之，固体分子之间间隙比较小。 3、 实验表明：水和酒精混合后的总体积小于水和酒精的体积之和。 4、 气体分子之间空隙最大，最容易压缩。 （芝麻黄豆的混合实验不能证明分子间存在空隙，黄豆与芝麻的实验是模拟实验，因为芝麻和黄豆不是分子。） 酒精与水的混合 芝麻与黄豆的混合 三、分子在永不停息地做无规则的运动 （1）扩散：由于分子的运动而使物质从一处进入另外一处的现象。 喷香水实验 气体扩散实验 液体扩散实验 固体扩散（铅片与金片相互渗透） （2）扩散现象说明：A：分子中有空隙 B：分子在做不停的无规则的运动 （3）分子间的空隙和分子的运动是物质发生扩散的原因， 固体，液体和气体都能发生扩散的现象，但在气体中扩散的最快。 注：分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。 （4）热运动：扩散实验表明构成物质的分子都在不停地做无规则运动。温度越高，分子无规则运动越剧烈。由于分子的无规则运动跟温度有关，我们把分子永不停息的无规则运动叫做热运动。 固、液、气体分子的排列 四.分子之间的引力和斥力 1.构成物质的分子之间虽然彼此相互隔开，却存在相互作用的引力。正是分子之间的引力，像一只无形的手，将分子与分子聚集在一起，构成各种固体和液体的。 2.不但物体内部的分子之间存在着引力，两个物体接触面上的分子之间同样存在着相互作用的引力。 3.物体内部的分子之间同时也存在斥力。正是分子之间的这种斥力，使物质内部的分子很难靠得很近。 2.2建立分子模型重难点讲练 一、模型 1、模型是用来显示复杂事物或过程的一种表达形式。也可以是根据实验、图样放大或缩小而制成的样本。 2、常见模型：一幅图、一张表、计算机图像、复杂的对象或过程的示意图、一个数学或科学的公式、化学方程式、一张电路图等等。 3、在自然科学研究中，人们通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来反映和代替客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质，这样的方法就是建立模型方法。 二、符号 1、符号：指具有一定意义的图形和文字。 2、常见符号：物理符号如速度v、时间t、质量m、密度ρ、压强p、电流I、电压U、电阻R；冷锋、暖锋等天气符号；厕所符号；电源符号；交通标志符号；元素符号等等。 3、符号的作用和意义： 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 三、分子模型 1、物质通常由分子构成，如水是由水分子构成，蔗糖由蔗糖分子构成 2、也有些物质是由原子构成，如铁由铁原子构成，铅笔芯中的石墨是由碳原子构成 3、分子由原子构成，如二氧化碳分子是由碳原子和氧原子构成的 4、有些分子由同种原子构成，如1个氧气分子是由2个氧原子构成的；大多数分子是由2种或两种以上原子构成的，如1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。 四、水分子的构成 1、水的三态变化（物理变化）从分子角度看，其变化的本质是水分子本身没有发生变化，只是分子之间的距离发生了变化而已。 2、水通直流电时，水分子发生了变化先分解为氢原子和氧原子，氢原子和氧原子再重新组合成氢分子和氧分子。 3、水的电解实验： ①现象：两个电极上出现气泡，试管内液面下降，正极产生气泡的速率慢，负极产生气泡的速率快。正负极产生的气体体积比为1:2 ②气体检验 氧气：接正极，检验方法：使带火星的木条复燃 氢气：接负极，检验方法：能燃烧并产生淡蓝色火焰 （如果气体量少，可能发出爆鸣声） ③体积比：氧气:氢气为1:2。（水少的（气体多的）试管为氢气） V正极:V负极 =1 : 2，可巧记为“正氧负氢、氢二氧一”。 ④实验结论： 水在通电条件下产生氢气和氧气，说明水是由氢（元素）和氧（元素）组成。 ⑤反应的文字表达式： ★注意点： ①电解水通的是直流电 ②电解水过程中在水中加少许硫酸钠或氢氧化钠（烧碱）：增加水的导电性 ③正氢负氧1比2指的是气体体积比而不是质量比 ④水是由氢（元素）和氧（元素）组成，不能说水是由氢气和氧气组成的 ⑤电解水时产生气体体积比大于2:1的原因：A产生的氧气氧化电极而减少B在水中氧气的溶解度大于氢气。 4、水分子的构成： 水分子变化过程的意义： （1）宏观角度：水是由氢和氧组成 （2）微观角度： ①分子由原子构成；一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的；一个氧分子由2个氧原子构成，一个氢分子由2个氢原子构成。（水分子由氢原子和氧原子构成；氢分子由氢原子构成；氧分子由氧原子构成。） ②水由水分子构成，氧气由氧分子构成，氢气由氢分子构成。 （3）物质变化： ①水电解是一个化学变化； ②两个水分子在通电条件下生成两个氢分子和一个氧分子 ③原子是化学变化中的最小粒子；化学变化过程中分子可分，原子不能再分。 2.3 建构原子模型 一、原子结构模型的建立 1、原子结构模型的建立：1803年道尔顿：实心球模型 →1897年汤姆森：“西瓜模型、枣糕模型” →1911年卢瑟福： “核式结构模型”→1913年波尔：“分层模型” →现代：“电子云模型”。 2、建立模型的思想与方法 从原子结构模型建立的过程，我们可以发现建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程，以使模型更接近事物的本质。 3、卢瑟福原子模型（1911年）：行星绕太阳模型（核式结构模型） （1）有一小部分α粒子改变了原来的运动路径原因是α粒子与金原子核带同种电荷相互排斥而改变了运动方向。 （2）大多数α粒子不改变原来的运动方向原因是原子内有较大的空隙。 （3）极少数α粒子被弹了回来原因是α粒子撞击到了带正电荷、质量大、体积很小的核。 二、原子的内部结构 1、原子的构成：原子有带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成。 原子是呈电中性的原因：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 质子（带正电）：每一个质子带一个单位的正电荷 原子核 夸克 原子 （带正电） 中子（不带电）（氢原子没有中子） 核外电子（带负电）：每个电子带一个单位的负电荷 说明：①、核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 （原子核和核外的电子所带的电荷总数相等，电性相反，整个原子不显电性，即显电中性。） ②、质子和中子又是由更小的微粒夸克构成 ③、相对原子质量=质子数+中子数 （中子数不一定等于质子数；原子内可以没有中子） ④、原子的种类由质子数决定，质子数不同，原子种类一定不同 ⑤、原子的质量主要集中在原子核上。核内质子和中子的质量接近，电子质量很小，在整个原子的质量中所占的比例极小，可忽略不计。原子核所占的质量很大，但占据的体积很小。 三、相对原子质量 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。 ①标准：一个C-12原子质量的1/12，即为1.661×10-27千克。 ②其他原子的质量与 1.661×10-27千克质量相比后得出一定的比值，这个比值就是该原子的相对原子质量。 2、相对原子质量计算公式： ①相对原子质量单位：1 （单位1一般不写出） ②原子的实际质量越大，相对原子质量也越大。 ③原子质量和相对原子质量的关系： 3、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。 四、离子 1、概念：带电的原子或原子团 2、分类及形成：阳离子（由于原子失去电子而形成）带正电 阴离子（由于原子得到电子而形成）带负电 一般来说，金属原子容易失去最外层电子变成阳离子，非金属原子容易得到电子变成阴离子。 注意：原子的化学性质由原子的最外层电子数决定的，原子在变为离子时，质子数、元素种类没有改变；电子数、最外层电子数、元素化学性质发生了改变。 ◆3、书本探索活动：钠在氯气中燃烧 ①实验过程：取一瓶氯气，用镊子夹一小块钠放入燃烧匙中，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。 ②实验现象：剧烈燃烧，放出热量，发出黄色火焰，产生大量白烟,生成白色固体。 ③化学反应文字表达式： ④离子的形成过程： 3．离子也是构成物质的基本粒子。氯化钠由钠离子和氯离子构成。 4、原子与离子的区别和联系 粒子种类 原子 离子 阳离子 阴离子 区别 粒子结构 质子数=核外电子数 质子数>核外电子数 质子数<核外电子数 粒子电性 不显电性 显正电 显负电 联系 得电子 得电子 阳离子 原子 阴离子 失电子 失电子 2.4探究物质组成的奥秘重难点讲练 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。 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。 金属元素---铁、铜、铝… 3、元素的类型 非金属元素---氧、氢、碳… 稀有气体---氦、氖、氩… 4、元素名称的由来：金属元素常用“钅”作偏旁，除汞外；非金属元素如是气态的以“气”作偏旁，液态的以“氵”作偏旁，固态的以“石”作偏旁。 二、原子的“孪生兄弟”---同位素 1、元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。元素种类由质子数决定。 注：元素只讲种类，不讲个数（宏观） 原子既讲种类，又讲个数（微观） 2、同位素：原子中原子核内质子数相同、中子数不相同的同类原子的统称。如氢有氕、氘、氚三种同尾数原子。大多数元素都有同位素原子。 3、同位素的应用：核设施、化学分析、消除细菌、文物鉴定、医学诊断等。 4、同位素原子的表达： 左下角数字表示质子数，左上角数字表示相对原子质量。 5、元素和原子的区别   元 素 原 子 区 别 （1）是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子总称 （1）是化学变化中的最小微粒 （2）是宏观概念，只论种类，不论个数 （2）是微观概念，既论种类，又论个数 三、元素的分布 1、元素在地壳的分布：主要由氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢等元素组成。…O>Si>Al>Fe>Ca 2、在人体中含量最高的是氧元素，其次是碳、氢；……O>C>H 3、在海水除了水由氢氧两种元素组成以外，含量较高的是氯元素和钠元素（氧85.5%，氢10.7%，氯2.0%，钠、镁等1.5%），……O>H>Cl 4、有机化合物主要由碳、氢、氧三种元素组成。 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。 7、单质与化合物的区别 单质 化合物 概念 由同种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物 宏观组成 一种元素 至少两种元素 微观构成 同种原子或同种原子构成的同种分子 不同原子构成的同种分子或不同离子 举例 氧气、氢气、铁 二氧化碳、氯化钠 相同点 都是纯净物 注意点：单质与化合物都是纯净物，所以概念陈述时，必须强调纯净物。若说成同种元素组成的物质，则可能是单质，也可能是混合物，如金刚石和石墨放在一起只有碳元素；若说成不同元素组成的物质，则可能是化合物，也可能是混合物。单质中元素为一种，化合物中元素为两种或两种以上。 四、元素符号 1、元素符号 ①书写规则：国际上统一采用的符号，使用该元素拉丁文的第一个大写字母来表示。 ②熟记下表中元素名称和符号 1 H 1 2 He 4 3 Li 7 4 Be 9 5 B 11 6 C 12 7 N 14 8 O 16 9 F 19 10 Ne 20 11 Na 23 12 Mg 24 13 Al 27 14 Si 28 15 P 31 16 S 32 17 Cl 35.5 18 Ar 40 19 K 39 20 Ca 40 25 Mn 55 26 Fe 56 29 Cu 64 30 Zn 65 47 Ag 108 53 I 127 2、元素符号的含义：既有宏观的含义，又有微观的意义。以N(氮)、C(碳)为例： ① 表示一种元素； 如：“N”表示氮元素，“C”表示碳元素 ② 表示这种元素的1个原子； 如：“N”表示一个氮原子，“C”表示一个碳原子 ③ 由原子直接构成的物质，元素符号还表示一种物质。除H、N、O、F、Cl、Br、I外，其它元素符号都可表示一种物质。 如：“C”还可以表示金刚石、石墨，“He”可以表示氦气，“Cu”可以表示铜。 五、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： ①每一横行中元素原子电子层数相同。 ②每一纵列中元素原子的最外层电子数相同。 ③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。 4、元素周期表的作用： （1）查找：元素符号，质子数，相对原子质量。 （2）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。 （3）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。 2.5用化学式表示物质重难点讲练 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）氢气、氮气、氧气、氟气、氯气、溴、碘这七种单质：在元素符号右下角加2表示。例如：氢气：H2、氧气：O2 （2）除上述七种以外的单质：稀有气体、金属和固态非金属单质（石字旁），通常用元素符号表示。例如：氦气：He；铁：Fe；红磷：P （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；非金属在右边。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 （宏观） 2、表示该物质的元素组成（宏观） 微观上：3、表示该物质的一个分子（微观） 4、表示该物质的分子构成 （微观） 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、离子符号的表示： ⑴ 先写上元素符号，在其右上角标出所带的电荷数及其电性。如Na+ Cl－ ⑵ 有些离子是带电的原子集团，方法与上同，将它看成一个整体即可，称为某某离子。如：铵根离子NH4＋　碳酸根离子CO32－ 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 2、常见的原子团离子 离子名称 离子符号 所带电荷数 氢氧根离子 OH－ －1 硫酸根离子 SO42－ －2 硝酸根离子 NO3－ －1 碳酸根离子 CO32－ －2 碳酸氢根离子 HCO3－ －1 铵根离子 NH4＋ ＋1 亚硫酸根离子 SO32－ －2 磷酸根离子 PO43－ －3 氯酸根离子 ClO3－ －1 高锰酸根离子 MnO4－ －1 3、必须背熟的离子符号： K＋ 、Ca2＋ 、Na＋ 、Mg2＋ 、Zn2＋、Al3＋ 、Fe3＋ 、Fe2＋ 、Ag＋、H＋ 、NH4＋ 、Cl- 、O2- 、S2- 、SO42- 、SO32- 、CO32- 、HCO3- 、NO3- 、OH- 、PO43-等 三、符合周围数字的含义 1、元素符号前面的数字：表示原子的个数。如：2H表示两个氢原子。 2、元素符号右上角的数字：表示离子所带的电荷数。如：Ca2+表示一个钙离子带2个单位的正电荷。 3、元素符号右下角的数字：表示一个分子中所含的某种元素的原子个数。如：H2O表示一个水分子中含有两个氢原子。 4、元素符号正上方的数字：表示某元素在化合物中的化合价。如：表示氧化镁中，镁元素的化合价为+2价。 5、离子符号前面的数字：表示离子的个数。如：CO32-表示一个碳酸根离子带2个单位的负电荷。 6、化学式前面的数字：表示分子的个数。如：2CO2表示两个二氧化碳分子。 四、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、常见原子团化合价： ① 原子团化合价与原子团离子所带电荷数相同 ② 原子团中各元素化合价的代数和就是该原子团的化合价。 -2 -1 +1 -2 -1 -1 -2 -1 -1 SO4 OH NH4 CO3 NO3 ClO3 SO3 MnO4 HCO3 硫酸根 氢氧根 铵根 碳酸根 硝酸根 氯酸根 亚硫酸根 高锰酸根 碳酸氢根 5、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， 三铝四硅五价磷， 一二铜二三铁， 二四六硫二四碳， 单质化合价为零。 五：根据化学式的计算类型 以化合物AxBy为例 ①根据化学式计算相对分子质量：=xa + yb ②根据化学式求各元素的原子个数比：= x ：y ③根据化学式求化合物中各元素的质量比：A元素质量：B元素质量=xa：yb ④根据化学式求某元素的质量分数 xa + yb xa A元素的质量分数A%= —————100% ⑤根据化学式计算某元素的质量：元素A的质量m(A) = m(AxOy)×A% 1 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