第3章 物质构成的奥秘（知识清单）化学沪教版2024九年级上册

第3章 物质构成的奥秘 第1节 构成物质的微观粒子 （一）构成物质的微观粒子 1．由分子构成的物质： 氢气、氧气、氮气、干冰（固态二氧化碳）、水、酒精等，如干冰是由二氧化碳分子构成的。 2．由原子构成的物质： 铜、金刚石、石墨、硅等，如金刚石是由碳原子构成的。 3．由离子构成的物质： 氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠等，如氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。 （二）分子 1．概念：分子是构成物质的一种微观粒子，大多数物质是由分子构成的。由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子。 2．用分子的观点分析物质的变化和物质的种类 （1） 物质变化 ①物理变化：分子本身不变，分子间隔、运动速率等可能改变。 ②化学变化：由分子构成的物质，在化学变化中，分子种类发生改变。 （2） 物质分类 ①混合物：分子种类不同。 ②纯净物：分子种类相同。 3．分子的基本性质 （1）“小”：分子的质量和体积都很小。 （2）“动”：分子是在不断地运动。 （3）“隙”：分子之间有空隙。 （4）同种物质的分子化学性质相同，不同种物质的分子化学性质不同。 （三）原子 1．概念：原子是化学变化中的最小粒子。 2．化学变化的本质 化学变化中，反应物分子分解成原子，原子重新组合成新物质的分子，在这个变化中分子种类发生变化，原子种类不变（即在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分）。 3．原子的基本性质 （1）“小”：原子的质量和体积都很小。 （2）“动”：原子是不停运动的，温度越高，原子运动速率越快。 （3）“隙”：原子之间有空隙。 4．分子、原子的比较 分子 原子 概念 由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子 原子是化学变化中的最小粒子 区别 在化学变化中，分子可以分解为原子，分子的种类发生变化 在化学变化中，原子不可再分，原子的种类不变 联系 ①分子、原子都可直接构成物质。 ②分子由原子构成，原子可以结合成分子。 5．原子的构成 （1）原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的。原子核一般由质子和中子构成。 （2）每个质子带1个单位的正电荷，每个电子带1个单位的负电荷，中子不带电荷。 （3）原子核中质子所带正电荷与核外电子所带负电荷电量大小相等，电性相反，所以原子呈电中性。 （4）原子核的半径大约是原子半径的十万分之一。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。原子核的体积虽然很小，但几乎集中了原子的全部质量，电子的质量相对要小得多。 6．原子核外电子排布 （1）表示方法：原子结构示意图（以氧原子为例） ①圆圈表示原子核； ②圆圈内的数字：表示核电荷数； ③“+”表示原子核带正电； ④弧线：表示电子层； ⑤弧线上的数字：表示该电子层上的电子数。 （2） 原子的化学性质与原子的最外层电子数有密切的关系。 原子种类 最外层电子数 得失电子的倾向 是否属相对稳定结构 稀有气体原子 8个（He为2个） 难得失电子 是 非金属原子 一般多于4个 易得到电子，使最外层达到稳定结构 否 金属原子 一般少于4个 易失去电子，使次外层成为最外层，从而达到稳定结构 否 7．相对原子质量 （1）概念：以一种碳原子质量的1/12 作为基准，其他原子的质量与这一基准的比，称为这种原子的相对原子质量（符号为Ar）。 （2）数学表达式：某原子的相对原子质量=。 （3）单位：相对原子质量是一个比值，单位为“1”，一般不读出也不写出。 （4）相对原子质量（在数值上）约等于质子数与中子数之和。 （5）相对分子质量（Mr）：等于构成分子的各原子的相对原子质量（Ar）的总和。相对分子质量也是一个比值，单位“1”省略。 （四）离子 1．概念：带电荷的微观粒子。 2．分类：带正电的原子或原子团叫做阳离子，带负电荷的原子或原子团叫做阴离子。 3．离子和原子的联系与区别 原子 阳离子 阴离子 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 电性 不带电 带正电 带负电 联系 原子得到电子变为阴离子，失去电子变为阳离子 4．离子符号的书写：在元素符号的右上角标明离子所带的电荷数和电性。电荷数在前（电荷数为1时，1 省略不写 ），电性在后（“+”表示正电，“—”表示负电）。 5．离子符号表示的意义： Mg2+：表示镁离子，其中“2+”表示1个镁离子带2个单位的正电荷；离子符号前面加了数字，只能表示多少个什么离子，如2Mg2+表示2个镁离子。 第2节 组成物质的化学元素 （一）元素 1．元素 （1） 定义：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。 （2） 元素和原子的比较 元素 原子 概念 相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称 化学变化中的最小粒子 区别 宏观概念，只讲种类，不讲个数 微观概念，既讲种类，也讲个数 使用范围 描述物质的宏观组成 描述物质的微观构成 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。 （3） 元素的分类 ①金属元素：汉字名称中有“钅”字旁的元素，如铁、铜等，还包括金和汞。 ②非金属元素：汉字名称中不带“钅”字旁的元素，如氧、溴、碘等元素，不包括金和汞、稀有气体除外。 ③稀有气体元素：如氦、氖、氩、氪、氙、氡等元素。 2．元素符号 （1）元素符号的规定 国际通用的元素符号用1个或 2个拉丁字母来表示，第一个字母大写，第二个字母小写。 （2） 元素符号的写法 ①由一个字母表示的元素符号必须大写，如H、C、O等。 ②由两个字母表示的元素符号，第一个字母必须大写，第二个字母必须小写，如He、Na、Cu等。 （3） 元素符号的含义 ①宏观上表示一种元素；微观上表示这种元素的一个原子。例如，元素符号O既表示氧元素，又表示氧元素的一个原子（一个氧原子）。 ②对于由原子直接构成的物质，还表示这种物质。例如，元素符号Fe的含义：表示铁元素、一个铁原子、铁这种物质。 ③元素符号前面加了数字时，只能表示该原子的个数，如3Na只表示表示 3个钠原子，而不表示钠元素。 3．元素周期表 （1） 原子序数 科学家把已经发现的元素按一定的规则排列成元素周期表。在元素周期表中，每种元素在表中排列的序号等于该元素原子的核内质子数目，这个序号称为原子序数。 （2）周期表每一格包含的信息 示例说明 知识应用 元素名称为铁，元素符号为Fe，该元素原子的核电荷数为26，质子数为26，相对原子质量为55.85，核外电子数为26。 （二）物质的简单分类 1．单质、化合物、氧化物 （1） 单质：同种元素组成的纯净物。如铁（Fe）、氧气（O2）等。 （2） 化合物：由两种或两种以上元素组成的纯净物。如氧化镁（MgO）、高锰酸钾（KMnO4）等。 （3） 氧化物：由氧元素和另一种元素组成的化合物。如水（H2O）、二氧化碳（CO2）等。 2．物质的分类 混合物 物质 单质 纯净物 氧化物 化合物 其他化合物 （三）自然界中元素的存在 1．地壳中的元素含量 地壳由沙、黏土、岩石等组成，含量最多的是氧元素，其他元素含量从高到低，依次是硅、铝、铁、钙等。2．海水中的元素含量 海洋面积约占地球表面积的71%，海水中含量最多的元素是氧，其次是氢。 3．太阳上的元素含量 太阳上最丰富的元素是氢，其次是氦，还含有碳、氮、氧和多种金属元素。 （四）元素与人体健康 1．人体中的元素含量 水约占人体体重的70%。组成人体的元素中含量最多的是氧，其次是碳、氢、氮。 2．人体必需元素 （1） 常量元素：氧（O）、碳（C）、氢（H）、氮（N）、钙（Ca）、磷（P）、钾（K）等。 （2） 微量元素：铁（Fe）、铜（Cu）、锰（Mn）、锌（Zn）、钴（Co）、碘（I）、硒（Se）等。 3．元素与人体健康的关系 （1） 人体中缺少某些元素会影响健康，甚至引起疾病。例如，缺钙有可能导致成年人骨质疏松；缺锌会使儿童发育停滞，智力低下；缺钴、铁易得贫血症；缺碘会患甲状腺疾病。 （2） 某些元素过量也会导致疾病。如碘过量也会导致甲状腺疾病；钙吸收过多，容易引起白内障、动脉硬化等；微量的硒可以防癌，过量的硒则是致癌的因素之一。 第3节 物质组成的表示和分析 （一）化学式反映物质的组成 1．化学式的定义 用元素符号和数字的组合表示纯净物组成的式子，称为该物质的化学式。如氧气O2 、水H2O 。 2．化学式的含义 化学式“H2O”的意义 化学式的意义 宏观意义 表示水这种物质 表示一种物质 表示水由氢元素和氧元素组成 表示物质的元素组成 微观意义 表示1个水分子 表示物质的1个分子 表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 表示物质1个分子的构成 （二）化学式的书写 1．单质化学式的写法与读法 类型 写法 读法 元素符号型 用元素符号表示 读元素名称，如Fe（铁） 双原子分子型 在元素符号右下角写2 常温下为气体，读某气，如H2（氢气）； 常温下为固体或液态，读元素名称，如C（碳） 多原子分子型 在元素符号右下角写数字 元素名称加数字，如C60（碳60） 2．化合价 （1） 化合价的表示方法及意义 在元素符号或原子团的正上方用“+”“-”号加上数字表示。如Mg、CO2等。（Mg中“+2”表示+2价的镁元素；CO2中“-2”表示在二氧化碳中，氧元素显-2价）-2 +2 -2 +2 （2） 化合价的一般规律 ①化合价有正价和负价：在化合物中，氧元素通常为 -2 价，氢元素通常为 +1 价；在金属化合物中，金属元素一般呈正价，非金属元素一般呈负价；在非金属氧化物中，该非金属元素一般呈正价；一些元素在不同物质中可显不同的化合价，如FeO和Fe2O3；一些元素在相同物质中也可显不同的化合价，如NH4NO3。+5 -3 +3 +2 ②化合物中各种元素化合价的代数和等于零。 ③单质中，元素的化合价为 零 。 （3） 原子团 一种或几种元素的原子结合成一个集合体，常作为一个整体参与化学反应，这样的原子集合称为原子团，化学上常用“根”来命名。如氢氧根（OH-）、碳酸根（CO32-）等。在原子团中，各元素化合价的代数和等于该原子团的化合价。 3．简单化合物化学式的书写 （1） 依据：化合物中各种元素的化合价代数和等于零。 （2） 步骤：先排序（正价元素在左，负价元素在右）、后标价、约最简、再交叉。 （三）化学符号中数字的含义 种类 含义 举例 元素符号、离子符号、化学式前面的数字 表示原子、离子、分子个数 3Fe中的“3”表示3个铁原子 3K＋中的“3”表示3个钾离子　 3H2O中的“3”表示3个水分子 化学式中元素符号右下角的数字 表示1个分子中含有该原子的个数 H2O中的“2”表示1个水分子中含有2个氢原子　 元素符号右上角的数字 表示1个离子所带的电荷数 Mg2＋中的“2”表示1个镁离子带2个单位正电荷 元素符号或化学式正上方的数字 +2 表示该元素的化合价的价数 Cu中“+2”表示+2价的铜元素 （四）依据化学式的计算 易错点01：误认为分子是保持物质化学性质的唯一微观粒子。 分子是保持物质化学性质的“一种”粒子，不是“唯一”粒子。物质由哪种粒子构成，该物质的化学性质就由哪种粒子决定。。 易错点02：对物质三态变化和热胀冷缩理解有误。 物质的固、液、气三态间的相互转化及热胀冷缩现象，是由微观粒子之间的间隔随温度的变化而改变引起的，构成物质的微观粒子的体积大小没有发生改变。同种物质的分子间的间隔气态最大，液态次之，固态最小。 易错点03：误认为原子核一定是由质子和中子构成的。 大多数原子的原子核是由质子和中子构成的，但有的原子核内无中子，如有一种氢原子的原子核内无中子。 易错点04：误认为质子数相同的微观粒子属于同一种元素。 粒子范围较广，包括分子、原子、离子等。如一个水分子（H2O）和一个氖原子（Ne）的质子数虽相同，但H2O是化合物分子，所以两者不属于同一种元素。 易错点05：误认为由同种元素组成的物质一定是单质。 由同种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物，如O2和O3的混合气体。但由同种元素组成的物质一定不是化合物。 易错点06：描述化学式含义时，容易将宏观与微观混淆。 物质是由分子、原子或离子构成的，如水是由水分子构成的。不能说水是由两个氢原子和一个氧原子构成的。分子是由原子构成的，一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。 易错点07：误认为单质的化合价为零。 化合价是元素的性质，不是物质的性质，单质是一种物质。物质不能谈化合价，应该说“单质中元素的化合价为零”。 易错点08：误认为原子团符号相同时，化合价相同。 有些原子团的符号相同，如MnO4-和MnO42-，但它们的化合价分别是-1和-2，化合价不相同。 易错点09：误认为由两种元素组成的化合物，正价一定在左、负价一定在右。 碳、氮元素与氢元素形成的化合物，负价在左，正价在右，如CH4、NH3等。要了解特殊的化学式写法。 方法01 化学变化的本质 【解题通法】解答此类问题，首先要理解微观粒子所代表的含义，其次要善于观察和分析反应物和生成物的种类及反应前后分子的变化情况。 【典型例题】“丹砂烧之成水银”中的“丹砂”指的是硫化汞。该反应的微观示意图如图，有关说法正确的是 A．“”代表非金属单质汞 B．反应前后的原子种类发生了改变 C．此反应不属于分解反应 D．反应前后各元素的化合价都不变 【答案】C 【解析】A、汞是金属单质，错误； B、化学反应前后原子得种类、数目、质量一定不变，错误； C、该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，是置换反应，不属于分解反应，正确； D、单质中元素的化合价为0，化合物中元素的化合价不为0，反应中有单质参与反应，有单质生成，所以反应前后一定有元素的化合价发生改变，错误。 故选：C。 方法02 物质类别的判断方法 【解题通法】解答这类问题的关键是理解和熟记物质的组成特征，具体的判断方法是首先判断物质是否是纯净物；若是纯净物再判断是单质还是化合物；若是化合物再判断是不是氧化物。从微观角度判断：若物质只含一种分子，则属于纯净物；若这种分子只含一种原子，则为单质；若这种分子含不同种原子，则为化合物；若这种分子是由氧原子和另一种原子构成的，则为氧化物。 【典型例题】下列各图中和分别表示不同元素的原子，则其中表示化合物的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、图中含有一种物质的分子，属于纯净物，该物质的分子中含有两种原子，属于化合物； B、图中含有三种物质的分子，属于混合物； C、图中含有一种物质的分子，属于纯净物，该物质的分子中含有一种原子，属于单质； D、图中含有一种物质的分子，属于纯净物，该物质的分子中含有一种原子，属于单质。 故选：A。 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$