内容正文:
专题5 物质的微观构成
复习讲义
复习目标
1.认识物质是由分子、原子、离子等微观粒子构成的。
2.通过科学史实,认识原子的结构。
3.认识元素的含义,知道自然界中各种元素的分布和含量。
4.了解单质、化合物和氧化物的含义。
5.认识元素周期表,了解元素周期表每格的信息和元素在周期表中的排列规律。
6.能用化学式表示某些常见物质的组成。
7.记住常见元素和原子团的化合价;会根据化合价书写化学式。
8.了解金刚石、石墨的物理性质和主要用途,知道它们物理性质存在明显差异的原因。
9.了解常温下碳的稳定性。
10.掌握碳与氧气、某些氧化物反应的现象及条件。
11.知道碳与某些氧化物反应的原理与应用。
重点和难点
重点:物质的微观构成;原子的结构;元素周期表;碳的化学性质。
难点:元素周期表与结构示意图;根据化合价写化学式;碳与某些氧化物反应的原理与应用。
█知识点一 物质由微观粒子构成
1.物质由分子、原子、离子构成
分子
原子
离子
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
离子是带电的原子或原子团
常见
物质
O2 、H2 、N2 、CO2、H2O、H2O2、酒精等
金属单质,如:铁、铜、金等
稀有气体单质,如:氦气、氖气、氩气等;
某些固体非金属单质,如:碳(金刚石、石墨)、硅等;
氯化钠:由Na+和Cl-构成、
硫酸铜:由Cu2+和SO42-构成
2.原子的结构
(1)原子的构成
①原子不显电性的原因:原子核带的正电荷数与核外电子带的负电荷数相等,但电性相反。
②一般规律:
在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数。
不同种类的原子质子数不同。
原子中质子数不一定等于中子数。
并不是所有原子的原子核中都有中子。例如:氢原子核中无中子。
(2)原子的核外电子的排布
核外电子是分层排布的;能量低的电子优先排在离核最近的电子层中;每个电子层的电子数是不同的,第一层最多为2个,第二层最多为8个,最外层最多为8个(只有一层的,电子不超过2个)。
(3)原子结构示意图(以钠原子为例)
(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
得失电子
推测元素性质
稀有气体原子
8(He为2)
既不得电子,也不失电子
比较稳定
金属原子
一般少于4
易失去电子
不稳定
非金属原子
一般大于等于4
易得到电子
不稳定
3.离子的形成
形成
分类
阳离子
带正电的原子(或原子团),如Na+、Mg2+
阴离子
带负电的原子(或原子团),如Cl−、O2-
离子符号
书写
在元素符号右上角标出离子所带电荷数,如Al3+、O2−
含义
4.相对原子质量
(1)定义:以一种碳原子的质量的1/12作为标准,其他原子的质量与它相比较所得的比,就是这种原子的相对原子质量。
(2)计算式:
(3)相对原子质量≈质子数+中子数。
效果检测特别提醒
1.元素的化学性质与相应原子的最外层电子数密切相关,一般情况下,最外层电子数相等的原子化学性质相似。
2.相对原子质量不等于原子的实际质量,它是个比值,没有质量单位;
3.原子的实际质量越大,其相对原子质量就越大。
1.物质由微观粒子构成。下列物质都是由离子构成的一组是
A.硫酸铜、氯化钠 B.氨气、干冰
C.汞、黄铜 D.液氧、金刚石
【答案】A
【详解】A、硫酸铜是含有金属元素和非金属元素的化合物,是由铜离子和硫酸根离子构成的;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;故选项正确。
B、氨气、干冰(固态的二氧化碳)均是由非金属元素组成的化合物,分别是由氨分子、二氧化碳分子构成的,故选项错误。
C、汞属于金属单质,是由铁原子直接构成的;黄铜是锌和铜的合金,锌和铜分别是由锌原子、铜原子构成的,故选项错误。
D、液氧是液态的氧气,氧气属于气态非金属单质,是由氧分子构成的;金刚石属于固态非金属单质,是由碳原子直接构成的,故选项错误。
故选:A。
2.下列说法不正确的是
A.在多个电子的原子里,电子是分层排布的
B.具有稳定结构的粒子一定是稀有气体元素的原子
C.非金属元素的原子的最外电子层上电子一般多于或等于4个
D.决定元素化学性质的是原子的最外层电子数
【答案】B
【详解】A、由于核外电子所具有的能量不同,所以原子中核外电子是分层排布的,故A说法正确;
B、具有稳定结构的粒子不一定是稀有气体元素的原子,也可以是离子,例如钠离子属于稳定结构,故B说法错误;
C、非金属元素的原子的最外电子层上电子一般多于或等于4个,故C说法正确;
D、元素的化学性质由其最外层电子数决定。最外层电子数大于4的,一般在化学变化中容易得到电子;最外层电子数小于4的,一般在化学变化中容易失去电子,故D说法正确。
故选B。
3.如图是 A、B、C、D、E 五种粒子的结构示意图,据图回答下列问题。
(1)图中粒子共表示 种元素。
(2)属于相对稳定结构的粒子有 (填字母)。
(3)在化学反应中,易得到电子的原子有 (填字母)。
【答案】 四 BCD AE
【分析】由A、B、C、D、E 五种粒子的结构示意图可知,A是氧原子,B是氧离子,C是氖原子,D是镁离子,E是氯离子。
【详解】(1)元素是具有相同质子数的同一类原子的总称,图中粒子的质子数有8、10、12、17,则图中粒子共表示四种元素。
(2)最外层电子数(氦为2)达到8,为相对稳定结构,BCD的最外层电子数为8,达到相对稳定结构,故属于相对稳定结构的粒子有BCD。
(3)在化学反应中,原子最外层电子数大于4,容易得到电子,达到8电子的稳定结构,AE的最外层电子数分别为6、7,故易得到电子的原子有AE。
█知识点二 物质由元素组成
1. 定义:具有相同质子数(或核电荷数)的一类原子的总称。
元素的种类由原子的质子数决定;不同种元素的本质区别是质子数不同。
2.元素的化学性质:由原子的最外层电子数决定。
4.元素的分布:
(1)地壳中含量前四位的元素:O、Si、Al、Fe
(2)海水中含量前三位的元素:O、H、Cl
(3)人体中含量前五位的元素:O、C、H、N、Ca
5.元素的分类:
(1)金属元素:“钅”字旁(汞和金除外)
(2)非金属元素:“石”“氵”字旁,“气”字头等
(3)稀有气体元素:“气”字头
6.元素符号的意义:
(1)宏观:表示一种元素;
(2)微观:表示一个原子;
(3)特殊:有些还表示物质,如金属、稀有气体等。
7.元素周期表
(1)第一张元素周期表:共有63种元素,编制者为俄国科学家门捷列夫。
(2)现代元素周期表:共一百多种元素,每一横行是一个周期,每一纵行是一个族(8、9、10三个纵行为一个族),共7个周期16个族。
(3)元素周期表每格信息:原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等信息
(4)排列规律:
①元素周期表中的元素是按原子序数从左往右、从上到下递增的顺序排列的。
②金属元素占绝大多数,集中在元素周期表的左边;非金属元素集中在元素周期表的右上部。
③原子序数 = 核电荷数 = 质子数;周期数 = 原子的电子层数;
④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。
⑤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。
8.物质的简单分类
(1)单质:由同种元素组成的纯净物。单质的分子中只有一种原子。如氮气(N2)。
(2)化合物:由不同种元素组成的纯净物。化合物的分子中有不同种原子。如氯化钠(NaCl)。
(3)氧化物:由两种元素组成,且其中一种元素为氧元素的化合物。氧化物的分子中有氧原子和其他某一种原子。如二氧化硫(SO2)
效果检测特别提醒
1.元素属于宏观概念,只讲种类,不讲个数。当元素符号前面有数字时,只表示微观意义,如 2Mg 只能表示2个镁原子。
2.同种元素要求质子数相同且均是原子。具有相同质子数的微粒(粒子)不一定属于同种元素。
例如:H2O分子、NH3分子和Ne原子都含有10个质子,但不是同种元素。
3.元素是一类原子的总称,故元素的种类少于原子的种类。
1.重氢可应用于光导纤维制备。重氢和氢都属于氢元素,是因为它们的原子具有相同的
A.质子数 B.中子数 C.体积 D.相对原子质量
【答案】A
【详解】A、元素是质子数相同的一类原子的总称,重氢和氢都属于氢元素,是因为它们的原子具有相同的质子数,符合题意;
B、同种元素,中子数不一定相同,如C-12、C-14,不符合题意;
C、重氢和氢都属于氢元素,是因为它们的原子具有相同的质子数,与体积无关,不符合题意;
D、同种元素,相对原子质量不一定相同,如C-12、C-14,不符合题意。
故选A。
2.如图是四种粒子的结构示意图,下列有关说法正确的是( )
A.④表示的粒子属于金属元素
B.①表示的粒子在化学反应中易失电子
C.①②③④表示四种不同元素
D.②④所表示的粒子化学性质相似
【答案】A
【分析】根据质子数判断元素及类别。根据最外层电子数是8(氦是2),属于稳定结构进行;最外层电子数大于4个,易得到电子;元素的种类由质子数决定;元素原子的最外层电子数相同的元素的化学性质相似,进行解答;
【详解】A、④是11号是钠元素,最外层电子数是1小于4,属于金属元素,选项说法正确;故符合题意;
B、①中最外层电子数为6,大于4个,易得到1个电子,形成阴离子,选项说法错误;故不符合题意;
C、④和②的质子数相同,所以④和②是同种元素。图中共有三中元素,选项说法错误;故不符合题意;
D、②属于稳定结构,④的最外层电子数为2,易失去最外层电子,所以化学性质不相似,选项说法错误;故不符合题意;
故选A。
3. “芯片”是电子产品的核心部件,氮化镓是制造芯片的材料之一,如图是镓元素(Ga)的原子结构示意图及元素周期表的一部分。下列说法不正确的是
A.镓属于金属元素,m=3 B.镓化学性质比较活泼,易形成阳离子Ga+3
C.镓元素的位置应该在Z处 D.镓的最外层电子数与A1相同
【答案】B
【详解】A、由“金”字旁可知,镓属于金属元素,在原子中,质子数=核外电子数,故31=2+8+18+m,m=3,不符合题意;
B、由原子结构示意图可知,镓原子的最外层电子数为3,大于4,在化学反应中,容易失去最外层3个电子,从而带上3个单位的正电荷,形成Ga3+,符合题意;
C、质子数=原子序数=31,镓是31号元素,位置应该在Z处,不符合题意;
D、镓和铝位于同一主族,最外层电子数相同,不符合题意。
故选B。
4. 前者属于单质,后者属于混合物的是
A.液氧 、水 B.冰水混合物、 海水 C.碳酸钙 、空气 D.氦气 、矿泉水
【答案】D
【分析】单质是由同种元素组成的纯净物,混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。
【详解】A、液氧(O₂)是由氧元素组成的单质;水(H₂O)是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物,不符合题意;
B、冰水混合物只含有水一种物质,是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物;海水含有水、氯化钠等多种物质,是混合物,不符合题意;
C、碳酸钙(CaCO₃)是由不同种元素组成的纯净物,化合物;空气含有氮气、氧气等多种气体,是混合物,不符合题意;
D、氦气(He)是由同种元素组成的纯净物,属于单质;矿泉水含有水和矿物质等,属于混合物,符合题意。
故选D。
█知识点三 化学式与化合价
1.化学式的意义
宏观:表示一种物质; 微观:表示物质的1个分子;组成:表示物质的元素组成;构成:表示物质每个分子的构成;
2.化学式的写法、读法
读法
写法
单质
气体单质读“某气”其他单质直接读元素名称
金属、稀有气体、固态非金属:直接写元素符号。
读“某气”
常见气体:(氢气、氮气、氧气、臭氧等)在元素符号右下角加数字
化合物
两种元素组成的化合物
从右至左读作“某化某”;在氧化物中有时要读出原子个数,“氧化某”或“几氧化几某”。
若已读出原子个数的就根据名称直接写;
若未读出原子个数的需根据化合价来正确书写;氧化物中氧元素写右边;
一般化合物中金属元素写左边。
含根的化合物
一般依据根读作“某酸某”、“氢氧化某”、“某某铵”
根据根的化合价书写,正价左负价右;
2. 化合价
(1)表示方法:在元素符号正上方标出化合价。符号在前,数字在后。若数字为1时,不能省略。
(2)化合价规律:
①化合价既有正价又有负价,化合物中正负化合价的代数和为零。
②在单质中元素的化合价为零。
③根中各元素化合价的代数和等于根的化合价。
④金属元素与非金属元素化合时,金属元素显正价,非金属元素显负价。
⑤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。
(3)化合价与离子符号
化合价
离子符号
相同点
数值相同、正负一致
不同点
标示位置不同
标示在正上方
标示在右上角
正负号位置不同
正负号在前,数字在后;
数字在前,正负号在后;
数字“1”
数字“1”不能省略;
数字“1”一定省略,不写。
(4)根据化合价写化学式
书写步骤
典例
①写出元素符号:正价在左,负价在右。
②标出元素的化合价。
③化合价的绝对值交叉放在元素符号的右下角并约简。
④用化合价代数和是否为零检查化学式。
3.根据化学式的计算
(1)计算物质中元素的质量比
A元素质量:B元素质量=(A的相对原子质量×A原子个数):(B的相对原子质量×B原子个数)
例:H2O中各元素的质量比为m (H) : m (O) = 2× 1:16 =1:8
(2)计算物质中元素的质量分数
物质中某元素的质量分数 = × 100%
例: H2O中氢元素的质量分数=×100%= 11.1%
效果检测特别提醒
1. 根中各元素的正负化合价代数和不为零,等于根的化合价。
2.计算各元素质量比时,一定要指明元素的排列顺序并对号入座。
3.物质中元素的质量分数是以百分数的形式呈现的,故要记得写“×100%”。
1. 下列化学用语表达正确的是
A.2个钠离子:2Na B.3个氮原子:N3
C.SO2中氧元素的化合价: D.氯化锌的化学式:ZnCl
【答案】C
【详解】A、钠离子的化学符号为Na+,所以2个钠离子为2Na+,说法错误;
B、根据原子的表示方法,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,因此 3个氮原子表示为3N,说法错误;
C、SO2中氧元素化合价为-2,化合价应标注在化学式中对应元素正上方,故SO2中氧元素的化合价为:,说法正确;
D、氯化锌中锌元素化合价为+2,氯元素化合价为-1,所以氯化锌的化学式为ZnCl2,说法错误。
故选C。
2. 蛋白质在人体胃肠内与水反应,最终生成氨基酸被人体吸收,丙氨酸(化学式为C3H7O2N)就是其中的一种。请回答下列问题:(提示:H﹣1 C﹣12 N﹣14 O﹣16)
(1)丙氨酸分子中C、H、O、N各原子的个数比为 。
(2)丙氨酸的相对分子质量是 。
(3)丙氨酸中碳、氢、氧三种元素的质量比 。
(4)丙氨酸中氮元素的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
(5)17.8g丙氨酸中含氧元素的质量和多少克水中的氧元素质量相等?(写出计算过程)
【答案】(1)3:7:2:1
(2)89
(3)36:7:32
(4)15.7%
(5)17.8g丙氨酸中含氧元素的质量为:,设需要水的质量为
【详解】(1)由丙氨酸的化学式可知,丙氨酸分子中C、H、O、N原子个数比=3:7:2:1;
(2)由丙氨酸的化学式可知,它的相对分子质量=12×3+1×7+16×2+14=89;
(3)丙氨酸分子中C、H、O各元素质量比为(12×3):(1×7):(16×2)=36:7:32;
(4)丙氨酸中氮元素的质量分数为:;
(5)解析见答案。
█知识点四 多样的碳单质
1.碳单质的性质和用途
(1)金刚石、石墨和足球烯
碳单质
石墨
金刚石
C60
微观结构
物理性质
灰黑色的有金属光泽的固体;
很软,有滑腻感;
熔点高,有良好的导电性。
无色透明的的固体;
天然存在的最硬的物质;
特殊条件下制备的金刚石薄膜透光性好、硬度大;导热性好。
有特殊的物理性质
用途
作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚,作机械高温润滑剂。
制装饰品(钻石);
制钻头、切割大理石、裁玻璃;
金刚石薄膜用作光学窗口和透镜的涂层、集成电路基板散热。
用于超导、催化、
材料科学等领域
性质差异的原因
金刚石和石墨物理性质差异大的原因:碳原子的排列方式不同
(2)木炭和活性炭
①有疏松多孔的结构,具有吸附性,可吸附色素、异味等。
②用途:用于除去食品和工业产品里的色素,作冰箱去味剂等。
活性炭的吸附性比木炭强。用于制作防护口罩、防毒面具,用于除味剂、净水器、制糖工业中白糖脱色,吸附装修产生的有毒气体(环保活性炭包)等。
2.碳的化学性质
(1)碳的稳定性
常温下,碳的化学性质不活泼,受日光照射或与空气、水接触,都不容易发生化学变化。
(2)碳与氧气的反应
①当氧气充足时,碳充分燃烧,生成二氧化碳,同时放出大量的热。
表达式:碳+氧气二氧化碳;
C O2 CO2
②当氧气不充足时,碳不充分燃烧,生成一氧化碳,同时放出热量。
表达式:碳+氧气一氧化碳
C O2 CO
③一氧化碳:无色、无味的气体、难溶于水,有毒。
防止一氧化碳中毒的措施:要保证有充分的通风措施,防止一氧化碳中毒。
(3)碳与某些氧化物的反应
①木炭与氧化铜反应
装置图
实验现象
黑色粉末逐渐变成光亮的红色,生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
表达式
碳+氧化铜铜+二氧化碳
C CuO Cu CO2
实验结论
高温条件下,木炭与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。
实验注意点
(1)管口略向下倾斜(防止水蒸气冷凝回流,炸裂试管);
(2)实验结束时,应先从石灰水中取出导管,再熄灭酒精灯(防止石灰水倒吸入,炸裂试管)
(3)待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因:防止热的铜接触空气又被氧化。
应用
用于冶金工业:碳+氧化铁铁+二氧化碳
②木炭与二氧化碳反应:碳+二氧化碳一氧化碳(吸热反应)
效果检测特别提醒
(1)同种元素组成的物质有两种情况:可能是单质,也可能是混合物。
(2)石墨转化为金刚石是化学变化。
1.碳在氧气中燃烧的现象是_____。
A.发出白色的光 B.生成黑色固体
C.产生蓝色火焰 D.生成二氧化碳
【答案】A
【解析】碳在空气中燃烧发红光,在氧气中发白光;故选择A。
2.华为手机搭载的先进芯片备受关注,制取芯片的主要材料是硅,其生产过程涉及的主要化学反应为2C+SiO2Si+2CO↑。关于该反应叙述错误的是
A.2C表示2个碳原子
B.C具有还原性
C.该反应有两种氧化物
D.参加反应的C和SiO2的质量比为2∶1
【答案】D
【详解】A、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2C表示2个碳原子,故选项说法正确;
B、在该反应中,碳夺取了二氧化硅中的氧,使二氧化硅被还原,所以碳具有还原性,故选项说法正确;
C、氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。在这个反应中,SiO2由硅和氧两种元素组成,CO由碳和氧两种元素组成,两物质都是氧化物,所以该反应有两种氧化物,故选项说法正确;
D、参加反应的C和SiO2的质量比为(12×2):(28+16×2)=2:5,故选项说法错误;
故选:D。
█考点一 构成物质的微粒
【例1】宏观和微观是化学学习的两个角度,下列物质由分子构成的是
A.硫酸铜 B.水银 C.干冰 D.氯化钠
【答案】C
【详解】A.硫酸铜属于金属化合物,大多数金属化合物由离子构成,硫酸铜由铜离子和硫酸根离子构成,故A选项不符合题意;
B.水银为金属单质,金属单质由原子构成,水银为汞的俗称,由汞原子构成,故B选项不符合题意;
C.干冰为固态的二氧化碳,属于非金属化合物,由分子构成,干冰由二氧化碳分子构成,故C选项符合题意;
D.氯化钠属于金属化合物,由钠离子和氯离子构成,故D选项不符合题意;
故选C。
解题要点
由分子构成的物质一般有:常见气体、氧化物等;由原子构成的物质一般有:金属、稀有气体、碳和硅;由离子构成的物质有:常见的盐、碱。
【变式1-1】物质由微观粒子构成。下列物质都是由离子构成的一组是
A.硫酸铜、氯化钠 B.氨气、干冰
C.汞、黄铜 D.液氧、金刚石
【答案】A
【详解】A、硫酸铜是含有金属元素和非金属元素的化合物,是由铜离子和硫酸根离子构成的;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;故选项正确。
B、氨气、干冰(固态的二氧化碳)均是由非金属元素组成的化合物,分别是由氨分子、二氧化碳分子构成的,故选项错误。
C、汞属于金属单质,是由铁原子直接构成的;黄铜是锌和铜的合金,锌和铜分别是由锌原子、铜原子构成的,故选项错误。
D、液氧是液态的氧气,氧气属于气态非金属单质,是由氧分子构成的;金刚石属于固态非金属单质,是由碳原子直接构成的,故选项错误。
故选:A。
【变式1-2】下列物质由原子直接构成的是
A.铁 B.氯化铵 C.水 D.氧气
【答案】A
【详解】A、铁:铁是金属,由铁原子直接构成,符合题意。
B、氯化铵:氯化铵是离子化合物,由铵根离子和氯离子构成,不符合题意。
C、水:水是共价化合物,由水分子构成,不符合题意。
D、氧气:氧气是气态非金属单质,由氧分子构成,不符合题意。
故选:A。
█考点二 原子的结构
【例2】1909年,卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔后发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进,少数α粒子发生较大偏转,极少数α粒子偏转几乎达到180°。由该实验可得出的结论是
A.原子是实心球体
B.原子的质量主要集中在原子核上
C.原子核不带电
D.原子核在原子中占的体积很大
【答案】B
【详解】A、绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,说明原子内部绝大部分空间是空的,则金原子不是实心球体,故A错误;
B、通过上述实验,少数α粒子发生较大偏转,极少数α粒子偏转几乎达到180°,能说明原子核位于原子中心,质量主要集中在原子核上,故B正确;
C、少数α粒子发生较大偏转,极少数α粒子偏转几乎达到180°,说明原子核的电性与电子相同,故C错误;
D、少数α粒子发生较大偏转,原因是α粒子在运动中途经原子核附近时,受到斥力,能说明原子内有体积很小、质量很大的核,故D错误。
故选B。
解题要点
熟悉原子的结构,注意原子中各粒子的数量关系和电性。
【变式2-1】下列说法不正确的是
A.在多个电子的原子里,电子是分层排布的
B.具有稳定结构的粒子一定是稀有气体元素的原子
C.非金属元素的原子的最外电子层上电子一般多于或等于4个
D.决定元素化学性质的是原子的最外层电子数
【答案】B
【详解】A、由于核外电子所具有的能量不同,所以原子中核外电子是分层排布的,故A说法正确;
B、具有稳定结构的粒子不一定是稀有气体元素的原子,也可以是离子,例如钠离子属于稳定结构,故B说法错误;
C、非金属元素的原子的最外电子层上电子一般多于或等于4个,故C说法正确;
D、元素的化学性质由其最外层电子数决定。最外层电子数大于4的,一般在化学变化中容易得到电子;最外层电子数小于4的,一般在化学变化中容易失去电子,故D说法正确。
故选B。
【变式2-2】下列关于原子的构成说法错误的是
A.原子由居于中心的原子核和核外电子构成
B.电子在原子核外一定空间内做高速运动
C.原子核的质量和电子的质量相差不大
D.原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多
【答案】C
【详解】A、原子由原子核和核外电子构成,故A说法正确;
B、核外电子是分层排布的,核外电子在离核远近不同的区域中运动,故B说法正确;
C、电子的质量很小可以忽略不计,原子的质量主要集中在原子核上,故C说法错误;
D、原子核的体积很小,原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多,故D说法正确。
故选:C。
█考点三 原子核外电子排布
【例3】如图是某粒子的结构示意图,回答下列问题:
(1)该粒子核外有 个电子层,X表示 ,Y表示 。
(2)若如图表示原子结构示意图,当X=11时,Y= 。
(3)当X=16时,该粒子带2个单位负电荷,则Y= 。
(4)当Y=2时,该粒子易 (“得”或“失”)电子,变成带 电荷的 (“阳”或“阴”)离子。
【答案】(1) 3 核电荷数 最外层电子数
(2)1
(3)8
(4) 失 2个单位正 阳
【详解】(1)由图示可知,粒子核外有3个电子层,由结构示意图的意义可知,X表示核电荷数,Y表示最外层电子数;故应填写:3;核电荷数;最外层电子数;
(2)在原子中,质子数=核外电子数,当粒子为原子,X=11时,Y=11-2-8=1;故应填写:1;
(3)该粒子带2个单位负电荷,说明得到了2个电子,核外电子总数=16+2=18,则Y=18-2-8=8;故应填写:8;
(4)当Y=2时,小于4,该粒子易失电子,变成带2个单位正电荷的阳离子。故应填写:失;2个单位正;阳。
解题要点
根据原子核外电子的排布规律进行解题,注意判断原子结构示意图和离子结构示意图。
【变式3-1】根据下列粒子的结构示意图,回答问题。
(1)具有相对稳定结构的粒子是 (填字母序号)。
(2)具有相似化学性质的原子是 ,因为它们的 。
(3)D粒子在化学反应中容易 (填“失去”或“得到”)电子,形成 (填“阴离子”或“阳离子”),该离子符号为 。
【答案】(1)AB
(2) CE 原子的最外层电子个数相同,元素的化学性质相似
(3) 失去 阳离子
【详解】(1)最外层是8个电子的结构是稳定结构,氦属于稀有气体元素,所以氦原子的结构是稳定结构,则具有相对稳定结构的粒子是AB。
(2)氦属于稀有气体元素,所以氦原子的结构是稳定结构。原子的最外层电子个数相同,元素的化学性质相似,所以具有相似化学性质的原子是CE。
(3)D粒子在化学反应中容易失去电子,形成阳离子,该离子中质子数为12,则该离子符号为。
【变式3-2】如图是 A、B、C、D、E 五种粒子的结构示意图,据图回答下列问题。
(1)图中粒子共表示 种元素。
(2)属于相对稳定结构的粒子有 (填字母)。
(3)在化学反应中,易得到电子的原子有 (填字母)。
【答案】 四 BCD AE
【分析】由A、B、C、D、E 五种粒子的结构示意图可知,A是氧原子,B是氧离子,C是氖原子,D是镁离子,E是氯离子。
【详解】(1)元素是具有相同质子数的同一类原子的总称,图中粒子的质子数有8、10、12、17,则图中粒子共表示四种元素。
(2)最外层电子数(氦为2)达到8,为相对稳定结构,BCD的最外层电子数为8,达到相对稳定结构,故属于相对稳定结构的粒子有BCD。
(3)在化学反应中,原子最外层电子数大于4,容易得到电子,达到8电子的稳定结构,AE的最外层电子数分别为6、7,故易得到电子的原子有AE。
█考点四 离子
【例4】关于钙原子(Ca)和钙离子(Ca2+)的判断中,不正确的是
A.核电荷数相等 B.核内质子数相等 C.核外电子数相等 D.质量几乎相等
【答案】C
【详解】钙原子失去最外层的两个电子变成钙离子,故电子数不同,原子核不变,故核电荷数、核内质子数相同,原子的质量主要集中在原子核上,故质量几乎相等。故选C。
解题要点
关注离子的现成过程,掌握阴阳离子的判断方法。
【变式4-1】下列粒子结构示意图中,表示阴离子的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】粒子结构示意图中,质子数(核电荷数)< 核外电子数时,粒子为阴离子。
A、质子数为9,核外电子数为10(9<10),表示阴离子(氟离子F-),该选项正确。
B、质子数=核外电子数=10,表示原子(氖原子),该选项错误。
C、质子数为11,核外电子数为10(11>10),表示阳离子(钠离子Na+),该选项错误。
D、质子数为12,核外电子数为10(12>10),表示阳离子(镁离子Mg2+),该选项错误。
故选A。
【变式4-2】根据图中几种粒子的结构示意图,回答下列问题。
(1)图中表示的氦原子的是 (填字母,下同)。
(2)具有相对稳定结构的粒子是 。
(3)具有相似化学性质的是C和 。
(4)D粒子在化学反应中容易 (选填“失去”或“得到”)电子,写出该粒子的离子符号 。
【答案】(1)B
(2)AB
(3)E
(4) 失去 Mg2+
【详解】(1)氦的原子序数为2,即核内质子数为2;图中表示的氦原子的是B;故填:B。
(2)当最外层电子数为8(只有一个电子层时为2)时,属于相对稳定结构,则具有相对稳定结构的粒子是A和B;故填:AB。
(3)元素的化学性质与其原子的核外电子排布,特别是最外层电子的数目有关,则具有相似化学性质的是C和E,是因为它们原子的最外层电子数相同;故填:E。
(4)D粒子的最外层电子数为2,小于4,在化学反应中容易失去电子;质子数=原子序数,D粒子的质子数为12,为镁元素,镁离子是镁原子失去最外层2个电子后形成的,其离子符号为Mg2+;故填:失去;Mg2+。
█考点五 元素
【例5】香蕉含有钾、镁、磷等人体必需的矿物质,其中钾通过参与降低神经肌肉紧张的调节,舒缓人的情绪。这里的“钾、镁、磷”指的是
A.离子 B.元素 C.原子 D.分子
【答案】B
【详解】这里的“钾、镁、磷”指的是元素,强调这些元素在香蕉中的存在,而不是具体的离子、原子或分子形式。
故选B。
解题要点
注意点区分元素和物质,知道元素的分类、存在、意义。
【变式5-1】铝、碳、硅是三种不同的元素,决定元素种类的是
A.质子数 B.中子数 C.核外电子数 D.相对原子质量
【答案】A
【详解】元素是具有相同质子数的一类原子的总称,决定元素种类的为质子数。
故选A。
【变式5-2】下列关于元素的说法中,错误的是
A.元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称
B.地壳中含量最多的元素是氧元素
C.化学反应前后元素种类不变
D.元素的种类由原子的最外层电子数决定
【答案】D
【详解】A、元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称,该选项不符合题意;
B、地壳中含量最多的元素是氧元素,该选项不符合题意;
C、化学反应前后元素种类不变,符合质量守恒定律,该选项不符合题意;
D、元素的种类由原子核内质子数决定,最外层电子数只影响化学性质,该选项符合题意;
故选D。
█考点六 元素周期表
【例6】嫦娥六号带回的月球样本中含有钛元素,钛在元素周期表中的信息如图所示。下列说法正确的是
A.钛是非金属元素 B.钛的元素符号为TI
C.钛原子的质子数为22 D.钛的相对原子质量为47.87g
【答案】C
【详解】A、钛带“钅”字旁,属于金属元素,不是非金属元素,该说法错误。
B、元素周期表信息示意图右上角的符号为元素符号,钛的元素符号为Ti(首字母大写,第二个字母小写),不是TI,该说法错误。
C、元素周期表信息示意图左上角的数字为原子序数,原子序数=质子数,钛的原子序数为22,因此质子数为22,该说法正确。
D、元素周期表信息示意图正下方的数字表示相对原子质量,钛的相对原子质量为47.87,相对原子质量的单位是 “1”(通常省略不写),不是 “g”,该说法错误。
故选C。
解题要点
根据元素周期表每格提供的信息、元素周期表的排列规律进行解题。
【变式6-1】如图是元素周期表中的硫元素及其原子结构示意图,下列说法正确的是
A.硫原子最外层电子的能量低于第二层电子的能量
B.硫原子核内有16个质子
C.硫的相对原子质量为16
D.硫原子在化学反应中容易失去电子
【答案】B
【详解】A、核外电子离核越远,能量越高,因此硫原子最外层电子的能量高于第二层电子的能量,该选项说法不正确;
B、在元素周期表的一格中,左上角的数字为原子序数,根据硫元素信息图可知硫原子的原子序数是16,在原子中,质子数等于原子序数,硫原子的质子数为16,该选项说法正确;
C、在元素周期表的一格中,名称下方的数字为相对原子质量,根据硫元素信息图可知硫原子的相对原子质量为32.07,该选项说法不正确;
D、原子结构示意图中最外层电子数为6,大于4,在化学反应中硫原子容易得到电子,该选项说法不正确。
故选B。
【变式6-2】元素周期表是学习化学的重要工具。下表是元素周期表中的一部分,请回答:
(1)表中,①表示 (填元素名称)元素。
(2)与Ar的核外电子排布相同,则X的元素符号是 ,它属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(3)元素周期表中同族或同周期元素具有一定的相似性和变化规律,同族元素化学性质相似的原因是 相同。
【答案】(1)氮
(2) S 非金属
(3)原子的最外层电子数
【详解】(1)元素周期表中的①为7号元素,即氮元素;
(2)由元素周期表可知,Ar的原子序数为18,在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,则氩原子的质子数、核外电子数均为18,其核外电子排布为2、8、8,是X原子得到2个电子形成的,若与Ar的核外电子排布相同,则X是16号元素,即硫元素,其元素符号为S;硫带“石”字旁,属于非金属元素;
(3)元素周期表中同族或同周期元素具有一定的相似性和变化规律,同族元素化学性质相似的原因是原子的最外层电子数相同。
█考点七 化学式的意义与书写
【例7】下列各物质的化学式书写错误的是
A.氦气 B.氧化铝 C.氢氧化钾KOH D.硝酸银
【答案】A
【详解】A、氦气属于稀有气体,用元素符号表示物质,故化学式为He,而非,选项错误;
B、氧化铝中铝元素显+3价,氧元素显-2价,根据正价在左负价在右,正负化合价代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,化学式为,选项正确;
C、氢氧化钾中钾元素显+1价,氢氧根显-1价,化学式为,选项正确;
D、硝酸银中银元素显+1价,硝酸根显-1价,化学式为,选项正确。
故选A。
解题要点
化学式的意义从宏观和微观两个方面进行描述。单质化学式的写法除了常见气体在元素右下角加数字,其他都是用元素符号表示。化合物化学式根据化合价进行书写。
【变式7-1】某同学制作的试剂标签如图,其中化学式书写错误的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A、钙元素化合价为+2价,氢氧根化合价为-1价,氢氧化钙化学式为,该选项不符合题意。
B、铝元素化合价为+3价,氧元素化合价为-2价,故氧化铝的化学式为Al2O3,该选项符合题意。
C、铁元素化合价为+3价,氯元素化合价为-1价,氯化铁的化学式为FeCl3,该选项不符合题意。
D、钠元素化合价为+1价,氯元素化合价为-1价,氯化钠化学式为NaCl,该选项不符合题意。
故选B。
【变式7-2】菠萝中含有丁酸乙酯(C6H12O2),使其具有特殊的香味。下列说法正确的是
A.丁酸乙酯中含有氧气分子
B.丁酸乙酯中碳元素的质量分数为62.1%
C.丁酸乙酯中碳、氢、氧三种元素的质量之比为3:6:1
D.丁酸乙酯由6个碳原子、12个氢原子、2个氧原子构成
【答案】B
【详解】A、丁酸乙酯是由丁酸乙酯分子构成的,分子由原子构成,其中不含氧气分子,该选项错误;
B、丁酸乙酯中碳元素质量分数为62.1%,该选项正确;
C、丁酸乙酯中碳、氢、氧三种元素的质量之比为 (6 × 12) : (12 × 1) :(2 × 16) = 72 :12 :32 = 18 : 3 : 8,该选项错误;
D、丁酸乙酯由丁酸乙酯分子构成,1个丁酸乙酯分子由6个碳原子、12个氢原子、2个氧原子构成,该选项错误。
故选B。
█考点八 化学式的计算
【例8】我国科学家在纳米纸上“铺”一层“萘胺”()染料制成一种试纸,该试纸可用于检测食品中亚硝酸盐浓度的高低。下列说法正确的是
A.萘胺是由碳、氢、氮三种元素组成的
B.萘胺中碳、氢元素的质量比为10:9
C.萘胺的相对分子质量为143g
D.萘胺中氮元素的质量分数最小
【答案】A
【详解】A、由化学式可知,萘胺是由碳、氢、氮三种元素组成的,符合题意;
B、萘胺中碳、氢元素的质量比为:,不符合题意;
C、萘胺的相对分子质量为:,相对分子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,不符合题意;
D、萘胺中C、H、N元素的质量比为:,故氢元素的质量分数最小,不符合题意。
故选A。
解题要点
根据化学式计算质量比和质量分数,前提是化学式和相对分子质量要准确,此外注意括号的使用。
【变式8-1】高铁酸钠是一种高效多功能水处理剂,化学式为(),请计算;
(1)高铁酸钠()中铁元素的化合价为 。
(2)高铁酸钠()中铁元素和氧元素的质量比为 (填最简比)。
(3)高铁酸钠()中铁元素的质量分数是多少?(写出计算过程,精确到0.1%)。
【答案】(1)+6
(2)7:8
(3)解:高铁酸钠中铁元素的质量分数=
答:高铁酸钠中铁元素的质量分数为33.7%。
【详解】(1)设:中铁元素的化合价为,钠元素显+1价,氧元素显-2价,根据化合物中元素的正负化合价代数和为0得,,解的,所以高铁酸钠中铁元素的化合价为+6价。
(2)高铁酸钠中铁元素和氧元素的质量比= 。
(3)详解见答案。
【变式8-2】某广告标签如下所示:
国内首创优质硝酸铵
含氮量全球最高(38%)
(1)硝酸铵由 种元素组成,其中氮元素与氢元素的质量比为 。(填最简整数比)
(2)中氮元素的质量分数是 (保留到1%),所以该广告为虚假广告。
(3)硝酸铵中含有氮元素的质量为 g。
【答案】(1) 3/三 7:1
(2)35%
(3)28
【详解】(1)硝酸铵(NH4NO3)是由氮、氢、氧三种元素组成,其中氮元素与氢元素的质量比为,故填:3或者三;7:1;
(2)NH4NO3中氮元素的质量分数为,所以该广告为虚假广告,故填:35%;
(3)80g硝酸铵(NH4NO3) 中含有氮元素的质量为,故填:28。
█考点九 化学用语
【例9】
解题要点
熟悉常见的化学用语的写法,如表示几个分子、原子、离子的符号,表示化学式的符号,化合价的标示,离子符号的书写等。
【变式9-1】用化学用语填空。
(1)2个氢原子 ;
(2)3个水分子 ;
(3)钠离子 ;
(4)地壳中含量最多的元素 ;
(5)氧化镁中镁元素显+2价 ;
(6)保持氧气化学性质的最小粒子 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【详解】(1)原子的表示方法是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2个氢原子为。
(2)分子的表示方法是正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字,则3个水分子为。
(3)由离子的表示方法,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,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,则钠离子表示为。
(4)地壳中元素含量由高到低为 氧、硅、铝、铁,则地壳中含量最多的元素为。
(5)氧化镁中镁元素显价,物质中元素化合价标在化学式该元素正上方,正负在左,数字在右,则氧化镁中镁元素化合价表示为。
(6)由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,氧气由氧分子构成,则保持氧气化学性质的最小粒子为。
【变式9-2】用化学用语填空:
(1)2个铜原子 ;
(2)氦元素 ;
(3)1个碳酸根离子 ;
(4)标出二氧化硫中硫元素的化合价: 。
(5)地壳中含量最多的金属元素与含量最多的非金属元素形成的化合物 。
【答案】(1)2Cu
(2)He
(3)
(4)
(5)Al2O3
【详解】(1)原子的表示方法就是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,所以2个铜原子表示为2Cu;
(2)元素用元素符号表示,氦元素的元素符号为He;
(3)离子的表示方法: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,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,若表示多个离子,则在离子符号前面加相应数字,故碳酸根离子可表示为:;
(4)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,二氧化硫中硫元素的化合价为+4价,所以标出二氧化硫中硫元素化合价表示为:;
(5)地壳中含量较多的元素(前四种)按含量从高到低的排序为:氧、硅、铝、铁,所以地壳中含量最多的金属元素是铝元素,含量最多的非金属元素氧元素,其形成的化合物中铝元素的化合价为+3价,氧元素的化合价为-2 价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,其化学式为Al2O3。
█考点十 多样的碳单质
【例10】关于金刚石和石墨下列说法不正确的是
A.都具有可燃性 B.都是黑色的固体
C.金刚石硬度大,可用作钻头 D.元素组成相同
【答案】B
【详解】A、金刚石和石墨均属于碳单质,均具有可燃性,说法正确,不符合题意;
B、金刚石为无色透明固体,石墨为深灰色固体,说法错误,符合题意;
C、金刚石硬度大,可用作钻头,说法正确,不符合题意;
D、金刚石和石墨均由碳元素组成,说法正确,不符合题意。
故选:B。
解题要点
根据碳的几种单质的物理性质和用途进行解题。
【变式10-1】山西太原北齐壁画博物馆开馆以来,受到大众的广泛关注,其中的“门楼图”是目前发现的最完整的北朝建筑图像,这些壁画颜料具有的显著特点是
A.稳定性好 B.吸水性好 C.可燃性好 D.吸附性好
【答案】A
【详解】壁画能在较长时间中保存完整,说明颜料具有良好的稳定性。
故选A
【变式10-2】碳世界丰富多彩,根据如图回答下列问题:
(1)图C代表的物质的名称为 ,木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与 类似(从A、B、C中选择)。
(2)图A表示的物质是由 (填“分子”或“原子”)构成。
(3)上述A、B、C三种物质的物理性质不同的原因是 。
(4)图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭,连接好装置,稍待片刻,能看到到红棕色变浅的原因是木炭具有 性。
【答案】(1) 金刚石 石墨
(2)分子
(3)碳原子排列方式不同
(4)吸附
【详解】(1)①由图C中的结构可知,物质的名称是金刚石,故填:金刚石。
②木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与石墨类似,故填:石墨。
(2)由图A中的结构可知,图A表示的物质是C60,C60是由C60分子构成的,故填:分子。
(3)上述A、B、C三种物质都是碳元素组成的单质,其物理性质不同的原因是物质中的碳原子排列方式不同,故填:碳原子排列方式不同。
(4)图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭,连接好装置,稍待片刻,能看到到红棕色变浅,产生上述现象的原因是木炭具有吸附性,能够吸附带颜色的气体,故填:吸附。
█考点十一 碳单质的化学性质
【例11】如图所示的元代夏永创作的一幅绢本墨笔画——《岳阳楼图》现藏于北京故宫博物院,保存了这么长时间也没变色,是因为墨汁中的炭黑具有的性质是
A.可燃性 B.还原性 C.很强的吸附能力 D.常温下化学性质不活泼
【答案】D
【详解】墨是用炭黑制成的,炭黑的主要成分是碳,元代夏永创作的一幅绢本墨笔画——《岳阳楼图》保存了这么长时间也没变色,是因为在常温下碳的化学性质不活泼,不易与气体物质发生化学反应;
故选D。
解题要点
根据碳单质的化学性质进行解题,重点关注碳与氧化铜的反应及其实验。
【变式11-1】下列实验现象描述正确的是
A.一氧化碳在空气中燃烧发出蓝色火焰 B.木炭在氧气中燃烧生成黑色固体
C.铁在空气中燃烧生成黑色固体 D.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
【答案】A
【详解】A、一氧化碳在空气中燃烧,发出蓝色火焰,说法正确;
B、木炭在氧气中燃烧发白光,生成无色无味的气体,说法错误;
C、铁在氧气中燃烧生成一种黑色固体,在空气中不能燃烧,只能烧至红热,说法错误;
D、硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色的火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,说法错误。
故选A 。
【变式11-2】如图是碳与氧化铜反应的装置。下列说法正确的是
A.观察到试管内粉末由红色变成黑色
B.停止加热后用弹簧夹夹紧乳胶管等待试管冷却
C.若观察到导管口有气泡冒出,证明反应生成
D.网罩主要作用是防止火焰熄灭
【答案】B
【详解】A、试管内碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,故试管内粉末由黑色变为红色,不符合题意;
B、停止加热后用弹簧夹夹紧乳胶管等待试管冷却,防止温度降低,装置内压强减小,液体倒流,炸裂试管,符合题意;
C、观察到导管口有气泡冒出,也可能是装置内气体受热膨胀逸出,不能证明反应生成了二氧化碳,不符合题意;
D、该实验需要在高温下进行,网罩的主要作用是集中火焰、提高温度,不符合题意。
故选B。
基础应用
1.(24-25八年级下·上海静安·期末)保持水化学性质的微观粒子是
A.氢原子和氧原子 B.水分子
C.氢离子和氢氧根离子 D.氢分子和氧分子
【答案】B
【详解】物质由分子、原子或离子构成,由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,水由水分子构成,因此保持水化学性质的微观粒子是水分子,故选:B。
2.(2023·上海徐汇·一模)下列关于原子和分子的说法正确的是
A.原子不能直接构成物质 B.分子的质量一定大于原子
C.原子是不能再分的最小微粒 D.化学变化中,分子的种类一定会变化
【答案】D
【详解】A、有些物质是由原子直接构成,例如铁是由铁原子直接构成的,故A错误;
B、分子的质量不一定大于原子的质量,如氧原子的质量大于氢分子的质量,故B错误;
C、原子是化学变化中的最小微粒,原子在化学变化中不能再分,但实际中原子还可以再分为原子核和核外电子,故C错误;
D、化学变化的实质是分子分裂成原子,原子重新组合成新分子的过程,所以在化学变化中,分子的种类一定会变化,故D正确。
故选D。
3.(25-26九年级上·上海浦东新·期中)关于原子结构,错误的是
A.原子核带正电 B.质子数等于核外电子数
C.原子核由质子和中子构成 D.电子质量与质子质量相等
【答案】D
【详解】A、原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电,故原子核带正电,正确。
B、原子呈电中性,质子数等于核外电子数,正确。
C、原子核通常由质子和中子构成,正确。
D、电子质量约为质子质量的,两者质量不相等,故错误。
故选D。
4.(24-25八年级下·上海闵行·期中)我国南海海底蕴藏着丰富的锰结核——含锰、铁、铜等金属的矿物。已知锰原子的核外电子数为25,质子数和中子数之和为55,有关锰原子的说法错误的是
A.质子数为25 B.中子数为30
C.核电荷数为25 D.核电荷数为55
【答案】D
【详解】A、在原子中,核外电子数 = 质子数。已知锰原子的核外电子数为 25,所以质子数也为 25,该选项说法正确;
B、已知质子数和中子数之和为 55,质子数为 25,那么中子数为,该选项说法正确;
C、在原子中,核电荷数 = 质子数 = 核外电子数,锰原子质子数为 25,所以核电荷数为 25,该选项说法正确;
D、由前面分析可知核电荷数等于质子数为 25,并非 55,该选项说法错误。
故选D。
5.(24-25八年级下·上海崇明·期中)下列粒子结构示意图中,表示阳离子的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A、质子数=核外电子数=2,为原子,故选项错误;
B、质子数=12,核外电子数=12,为原子,故选项错误;
C、质子数=11,核外电子数=10,质子数>核外电子数,表示为阳离子,故选项正确;
D、质子数=17,核外点子上=18,质子数<核外电子数,表示阴离子,故选项错误。
故选:C。
6.(24-25八年级下·上海虹口·期中)下列关于四种粒子的结构示意图说法不正确的是
A.①、③粒子最外层电子数相同 B.②粒子为钠离子
C.③在化学反应中易得到电子 D.④中x为7
【答案】D
【详解】A、结构示意图中弧线上的数字为该层电子数,①、③原子的最外层电子数都是6,正确;
B、结构示意图圆圈内数字为质子数,②的质子数为11,质子数为11的原子是钠原子。该微粒质子数11<核外电子数10(2+8),是离子,所以②粒子为钠离子。正确;
C、③的最外层电子数是6,大于4,因此在化学反应中易得到电子形成稳定结构,正确;
D、原子的质子数等于电子数,故x=17-2-8=7,若为离子则最外层电子数是8,故不一定是7,错误;
故选:D。
7.(24-25八年级下·上海嘉定·期末)下列化学用语及含义表示正确的是
A.2O2:表示2个氧原子 B.一个氧离子带2个单位负电荷:O﹣2
C.:表示氧元素的化合价为﹣2价 D.两个氢氧根:(OH)2
【答案】C
【详解】A、2O2中的“2”表示两个氧分子,每个O2分子含两个氧原子,故总共有4个氧原子。选项描述为“2个氧原子”错误,正确应为“2个氧分子”, 书写错误;
B、氧离子带2个单位负电荷应写作O2-,选项中的O-2顺序错误,书写错误;
C、化合价标注在元素符号正上方,如表示氧元素的化合价为-2价,符合规范,书写正确;
D、两个氢氧根应写作2OH-,括号用于结构中的重复部分[如Ca(OH) 2],数量需用系数表示,书写错误。
故选C。
8.(24-25八年级下·上海徐汇·期中)物质名称和化学式不一致的是
A.氧化铁FeO B.氯酸钾 C.氧化钙CaO D.氢氧化钙
【答案】A
【详解】A、氧化铁中,铁元素化合价为+3价、氧元素化合价为-2价,则化学式为Fe2O3,该选项不正确;
B、氯酸钾的化学式为KClO3,该选项正确;
C、氧化钙中,钙元素化合价为+2价、氧元素化合价为-2价,则化学式为CaO,该选项正确;
D、氢氧化钙中,钙元素化合价为+2价、氢氧根化合价为-1价,则化学式为Ca(OH)2,该选项正确。
故选A。
9.(2025·上海虹口·二模)碳酸锂 (Li2CO3) 是制备锂电池的重要原料,Li2CO3中Li元素的化合价是
A.+1 B.-1 C.+2 D.-2
【答案】A
【详解】根据在化合物中正负化合价代数和为0,碳元素显+4,氧元素显-2,设锂元素的化合价是x,可知:x×2+4+(-2)×3=0,则x=+1。
故选A。
10.(24-25八年级下·上海嘉定·期末)丙氨酸(C3H7O2N)是一种常见的氨基酸。下列叙述正确的是
A.丙氨酸中碳、氮元素的质量比为3:1
B.丙氨酸的相对分子质量为89
C.丙氨酸是由3个碳原子、7个氢原子、2个氧原子、1个氮原子组成
D.丙氨酸中氮元素的质量分数最小
【答案】B
【详解】A、丙氨酸(C3H7O2N)中碳、氮元素的质量比为,A 错误;
B、丙氨酸的相对分子质量为,B 正确;
C、丙氨酸是由丙氨酸分子构成的,一个丙氨酸分子是由 3 个碳原子、7 个氢原子、2 个氧原子、1 个氮原子构成,C 错误;
D、丙氨酸中碳、氢、氧、氮元素的质量比为,可知氢元素的质量分数最小,D 错误。
故选B。
11.(25-26九年级上·广西南宁·期末)下列关于碳单质的说法错误的是
A.金刚石硬度大,可用于切割玻璃 B.石墨具有导电性,可制作电极
C.是由碳原子直接构成的 D.活性炭具有吸附性,可用于净水
【答案】C
【详解】A、金刚石是天然存在的最硬物质,硬度大的特性使其可用于切割玻璃,描述正确。
B、石墨具有良好的导电性,因此常被用于制作电极,描述正确。
C、是由分子构成的(每个分子由60个碳原子组成),并非由碳原子直接构成,描述错误。
D、活性炭具有疏松多孔的结构,有较强的吸附性,可用于吸附水中的色素和异味,从而净水,描述正确。
故选:C。
12.(25-26九年级上·上海·月考)木炭还原氧化铜的实验如图所示,有关说法不正确的是
A.大试管中反应的化学方程式为
B.小试管中现象为澄清石灰水变浑浊
C.依据质量守恒定律,反应前后大试管中固体总质量不变
D.反应后,大试管中铜元素的质量分数增大
【答案】C
【详解】A、木炭还原氧化铜的化学方程式为C + 2CuO2Cu + CO2↑,所以A正确。
B、反应会生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以B正确。
C、大试管中碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,有气体生成,则反应后大试管中固体总质量减小,所以C错误。
D、反应前大试管中有氧化铜(含铜元素)和木炭,反应后生成铜,同时有二氧化碳气体生成逸出(反应后大试管内固体质量减小)。铜元素的质量在反应前后不变,而固体总质量减小,根据元素质量分数公式(元素质量分数 = 该元素质量÷物质总质量×100%),所以反应后大试管中铜元素的质量分数增大,D正确。
故选C。
能力提升
13.(24-25八年级下·上海闵行·期中)钠原子变成钠离子后,下列发生变化的是
①质子数 ②中子数 ③核电荷数 ④电子层数 ⑤电性 ⑥最外层电子数 ⑦稳定性
A.①②③④ B.①③⑥ C.①③④ D.④⑤⑥⑦
【答案】D
【详解】钠原子的质子数为11,核外有11个电子,分成三层排布,依次为2、8、1,钠原子最外层电子数为1,少于4个,在化学反应中易失去最外层的1个电子形成钠离子,钠离子的质子数仍为11,核外有10个电子,分成两层排布,依次为2、8,因此在钠原子变成钠离子(Na+)的过程中一定发生变化的是电子数、电子层数、电性、稳定性;而质子数、核电荷数以及中子数都不改变;
故选:D。
14.(2024·上海·中考真题)某物质的微观示意图“”(“ ”、“”表示不同元素的原子),该物质
A.化学式表示为SO2 B.有4种元素组成
C.“ ”的质量分数为50% D.“ ”与“”的个数比为1:1
【答案】D
【详解】A、由图可知,该物质的每个分子由4个原子构成,而每个二氧化硫分子由1个硫原子和2个氧原子共3个原子构成,则该物质的化学式不是SO2,不符合题意;
B、“” 、“”表示不同元素的原子,则“”由2种元素组成,不符合题意;
C、“” 、“”表示不同元素的原子,但两种原子的质量关系未知,“”的质量分数不确定,不符合题意;
D、由图可知,“ ”与“”的个数比为:2:2=1:1,符合题意。
故选D。
15.(24-25八年级下·上海杨浦·期末)乙酸(C2H4O2)与过氧乙酸(C2H4O3)两种物质具有相同的
A.元素种类 B.相对分子质量 C.各元素质量比 D.氧元素质量
【答案】A
【详解】A、乙酸、过氧乙酸均由碳、氢、氧三种元素组成,故二者的元素种类相同,符合题意;
B、乙酸的相对分子质量为,过氧乙酸的相对分子质量为,故二者的相对分子质量不同,不符合题意;
C、乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为,过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为,故二者的各元素质量比不同,不符合题意;
D、由于没有明确乙酸、过氧乙酸的质量,则不能比较二者的氧元素质量,不符合题意。
故选:A。
16.(2024·上海崇明·二模)类似金刚石结构的物质“T﹣碳”(化学式为C),在航空航天材料领域拥有广泛的应用前景。有关“T﹣碳”的说法错误的是
A.与碳﹣60互称为同素异形体
B.常温下化学性质稳定
C.物理性质与石墨相似
D.碳元素以游离态存在
【答案】C
【详解】A、“T﹣碳”与碳﹣60是碳元素组成的不同单质,互称为同素异形体,该说法正确;
B、“T﹣碳”属于碳单质,而常温下碳单质的化学性质稳定,该说法正确;
C、“T﹣碳”与金刚石结构类似,因此物理性质与金刚石类似,而石墨与金刚石物理性质不相似,因此“T﹣碳”物理性质与石墨不同,该说法不正确;
D、“T﹣碳”中的碳元素以单质的形态存在,即以游离态存在,该说法正确。
故选C。
17.(2025·上海徐汇·二模)下图是模拟竖炉炼铜的装置,打开止水夹,加热耐高温容器,一段时间后a、b两层中都有红色固体生成,澄清石灰水变浑浊,关于该实验的说法正确的是
A.b层发生反应的化学方程式为
B.a层的物质在加热过程中一定生成了
C.a层的物质在加热过程中一定没有生成
D.澄清石灰水可吸收
【答案】B
【详解】A、b层氧化铜不和木炭接触,但也有红色固体生成,说明a层生成了一氧化碳,b层一氧化碳和氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳,该选项说法不正确;
B、结合前面分析可知,a层的物质在加热过程中,生成了一氧化碳,该选项说法正确;
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则说明a层的物质在加热过程中生成了二氧化碳,该选项说法不正确;
D、一氧化碳不能和澄清石灰水反应,则澄清石灰水不能吸收一氧化碳,该选项说法不正确。
故选B。
18.(25-26九年级上·重庆·期中)某微观粒子的结构示意图为,下列说法正确的是
A.当时,该微观粒子一定是氯原子
B.当时,该微观粒子一定是氩原子
C.若,该微观粒子带正电荷
D.若,该微观粒子可能是
【答案】C
【详解】A、当X=17时,若Y=7时,质子数等于电子数,该微观粒子是氯原子,而当Y=8时,质子数小于电子数,该微观粒子是氯离子,此选项错误;
B、当Y=8时,若X=18时,质子数等于电子数,该微观粒子是氩原子,若X为其他数值时,质子数不等于电子数,该微观粒子可能是其他离子,此选项错误;
C、若X-Y>10,即X>10+Y,质子数大于电子数,则该微观粒子一定带正电荷,此选项正确;
D、若X<10+Y,则该微观粒子可能带负电荷,是阴离子,但核外只有2个电子层,与题中3个电子层的结构示意图不符,故该粒子不可能是,此选项错误。
故选:C。
19.(2024·江苏无锡·二模)一种有趣的钟表式元素周期表如图所示,该钟表的整点时间与该元素的质子数相等。下列说法不正确的是
A.9:00对应的元素的原子在化学反应中易得到电子
B.8:00对应元素的离子符号为O2-
C.11:00对应的元素位于元素周期表第三周期
D.2:00与12:00对应的两种元素化学性质相同
【答案】D
【详解】A、9:00对应的元素为氟,氟原子最外层电子数是7,大于4,在化学变化中容易得到电子,故A不符合题意;
B、8:00对应的元素为氧,氧原子最外层电子数是6,在化学变化中容易得到2个电子形成带2个单位负电荷的阴离子,离子符号为O2-,故B不符合题意;
C、11:00对应的元素是钠,其核外电子排布为2、8、1,故其位于第三周期,故C不符合题意;
D、2:00对应的元素是稀有气体氦元素,化学性质不活泼,12:00对应的元素是金属镁元素,化学性质活泼,所以二者化学性质不相似,故D符合题意。
故选D。
20.元素周期表是学习和研究化学的重要工具。结合元素周期表(部分)回答下列问题。
(1)我国一位化学家准确测得铟元素的相对原子质量,这是国际上第一次采用中国测定的相对原子质量作为标准数据。这位化学家是___________。
A.徐光宪 B.张青莲 C.杨振宁 D.钱学森
(2)铟元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图所示。在化学反应中,铟原子最外层电子失去形成铟离子,铟离子的化学符号为 。
(3)铟元素迷路了,请你带它回元素周期表的家。
在元素周期表中,它家的门牌号是:第 横行(周期),第 竖列(族)。
(4)碳元素和氮元素本质区别是___________。
A.质子数不同 B.核外电子总数不同
C.最外层电子数不同 D.电子层数不同
(5)下列各组元素具有相似化学性质的是___________(填字母序号)
A.C和Ne B.He和Mg C.O和S D.Li和Na
(6)元素周期表中有很多规律,仔细研究你会发现的其中一条规律是 。
【答案】(1)B
(2)
(3) 五 13
(4)A
(5)CD
(6)同一周期元素原子的电子层数相同,从左到右最外层电子数依次递增
【详解】(1)张青莲主持测定了铟、铱等元素的相对原子质量的新值,为相对原子质量的测定作出了卓越贡献,故选:B;
(2)由铟原子结构示意图可知,铟原子的最外层电子数为3<4,在化学反应中易失去3个电子形成带3个单位正电荷的铟离子,其离子符号为;
(3)原子核外电子层数等于该元素所在的周期数,由铟原子结构示意图可知,铟原子核外电子层数为5,则铟元素位于元素周期表第五周期,即第五横行;
元素所在的族数等于其原子的最外层电子数,铟属于金属元素,其最外层电子数为3,在元素周期表中,最外层电子数为3的金属元素位于第ⅢA族,即第13竖列;
(4)元素是质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称,则碳元素和氮元素的本质区别是质子数(核电荷数)不同,故选:A;
(5)A、最外层电子数决定元素的化学性质,C原子的最外层电子数为4,Ne原子的最外层电子数为8,则C和Ne的化学性质不相似,不符合题意;
B、最外层电子数决定元素的化学性质,He原子的最外层电子数为2,但它只有一个电子层,达到相对稳定结构,不易得失电子;Mg原子有多个电子层,最外层电子数为2<4,在化学反应中易失去电子,故He和Mg的化学性质不相似,不符合题意;
C、最外层电子数决定元素的化学性质,O原子和S原子的最外层电子数均为6,则O和S的化学性质相似,符合题意;
D、最外层电子数决定元素的化学性质,Li原子和Na原子的最外层电子数均为1,则Li和Na的化学性质相似,符合题意。
故选:CD;
(6)由元素周期表可知,同一周期元素原子的电子层数相同,从左到右最外层电子数依次递增。
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专题5 物质的微观构成
复习讲义
复习目标
1.认识物质是由分子、原子、离子等微观粒子构成的。
2.通过科学史实,认识原子的结构。
3.认识元素的含义,知道自然界中各种元素的分布和含量。
4.了解单质、化合物和氧化物的含义。
5.认识元素周期表,了解元素周期表每格的信息和元素在周期表中的排列规律。
6.能用化学式表示某些常见物质的组成。
7.记住常见元素和原子团的化合价;会根据化合价书写化学式。
8.了解金刚石、石墨的物理性质和主要用途,知道它们物理性质存在明显差异的原因。
9.了解常温下碳的稳定性。
10.掌握碳与氧气、某些氧化物反应的现象及条件。
11.知道碳与某些氧化物反应的原理与应用。
重点和难点
重点:物质的微观构成;原子的结构;元素周期表;碳的化学性质。
难点:元素周期表与结构示意图;根据化合价写化学式;碳与某些氧化物反应的原理与应用。
█知识点一 物质由微观粒子构成
1.物质由分子、原子、离子构成
分子
原子
离子
概念
由分子构成的物质,分子是保持
原子是
离子是
常见
物质
、CO2、H2O、H2O2、酒精等
单质,如:铁、铜、金等
单质,如:氦气、氖气、氩气等;
某些 单质,如:碳( 、 )、硅等;
氯化钠:由 和 构成、
硫酸铜:由 和 构成
2.原子的结构
(1)原子的构成
①原子不显电性的原因: 。
②一般规律:
在原子中,核电荷数= = 。
不同种类的原子 不同。
原子中质子数 等于中子数。
并不是所有原子的原子核中都有 。例如:氢原子核中无中子。
(2)原子的核外电子的排布
核外电子是分层排布的;能量低的电子优先排在离核最近的电子层中;每个电子层的电子数是不同的,第一层最多为 个,第二层最多为 个,最外层最多为 个(只有一层的,电子不超过 个)。
(3)原子结构示意图(以钠原子为例)
(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
得失电子
推测元素性质
稀有气体原子
8(He为2)
既不得电子,也不失电子
比较稳定
金属原子
一般
易 电子
不稳定
非金属原子
一般
易 电子
不稳定
3.离子的形成
形成
分类
带 的原子(或原子团),如Na+、Mg2+
带 的原子(或原子团),如Cl−、O2-
离子符号
书写
在元素符号 标出离子所带电荷数,如Al3+、O2−
含义
4.相对原子质量
(1)定义:
(2)计算式:
(3)相对原子质量≈ + 。
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1.元素的化学性质与相应原子的最外层电子数密切相关,一般情况下,最外层电子数相等的原子化学性质相似。
2.相对原子质量不等于原子的实际质量,它是个比值,没有质量单位;
3.原子的实际质量越大,其相对原子质量就越大。
1.物质由微观粒子构成。下列物质都是由离子构成的一组是
A.硫酸铜、氯化钠 B.氨气、干冰
C.汞、黄铜 D.液氧、金刚石
2.下列说法不正确的是
A.在多个电子的原子里,电子是分层排布的
B.具有稳定结构的粒子一定是稀有气体元素的原子
C.非金属元素的原子的最外电子层上电子一般多于或等于4个
D.决定元素化学性质的是原子的最外层电子数
3.如图是 A、B、C、D、E 五种粒子的结构示意图,据图回答下列问题。
(1)图中粒子共表示 种元素。
(2)属于相对稳定结构的粒子有 (填字母)。
(3)在化学反应中,易得到电子的原子有 (填字母)。
█知识点二 物质由元素组成
1. 定义: 一类原子的总称。
元素的种类由原子的 决定;不同种元素的本质区别是 。
2.元素的化学性质:由原子的 决定。
4.元素的分布:
(1)地壳中含量前四位的元素:
(2)海水中含量前三位的元素:
(3)人体中含量前五位的元素:
5.元素的分类:
(1) 元素:“钅”字旁(汞和金除外)
(2) 元素:“石”“氵”字旁,“气”字头等
(3) 元素:“气”字头
6.元素符号的意义:
(1)宏观:表示 ;
(2)微观:表示 ;
(3)特殊:有些还表示物质,如金属、稀有气体等。
7.元素周期表
(1)第一张元素周期表:共有63种元素,编制者为俄国科学家 。
(2)现代元素周期表:共一百多种元素,每一横行是 ,每一纵行是 (8、9、10三个纵行为一个族),共7个周期16个族。
(3)元素周期表每格信息:原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等信息
(4)排列规律:
①元素周期表中的元素是按 从左往右、从上到下递增的顺序排列的。
②金属元素占 ,集中在元素周期表的 ;非金属元素集中在元素周期表的 。
③原子序数 = = ;周期数 = ;
④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。
⑤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。
8.物质的简单分类
(1)单质:由同种元素组成的纯净物。单质的分子中只有一种原子。如氮气(N2)。
(2)化合物:由不同种元素组成的纯净物。化合物的分子中有不同种原子。如氯化钠(NaCl)。
(3)氧化物:由两种元素组成,且其中一种元素为氧元素的化合物。氧化物的分子中有氧原子和其他某一种原子。如二氧化硫(SO2)
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1.元素属于宏观概念,只讲种类,不讲个数。当元素符号前面有数字时,只表示微观意义,如 2Mg 只能表示2个镁原子。
2.同种元素要求质子数相同且均是原子。具有相同质子数的微粒(粒子)不一定属于同种元素。
例如:H2O分子、NH3分子和Ne原子都含有10个质子,但不是同种元素。
3.元素是一类原子的总称,故元素的种类少于原子的种类。
1.重氢可应用于光导纤维制备。重氢和氢都属于氢元素,是因为它们的原子具有相同的
A.质子数 B.中子数 C.体积 D.相对原子质量
2.如图是四种粒子的结构示意图,下列有关说法正确的是( )
A.④表示的粒子属于金属元素
B.①表示的粒子在化学反应中易失电子
C.①②③④表示四种不同元素
D.②④所表示的粒子化学性质相似
3. “芯片”是电子产品的核心部件,氮化镓是制造芯片的材料之一,如图是镓元素(Ga)的原子结构示意图及元素周期表的一部分。下列说法不正确的是
A.镓属于金属元素,m=3 B.镓化学性质比较活泼,易形成阳离子Ga+3
C.镓元素的位置应该在Z处 D.镓的最外层电子数与A1相同
4. 前者属于单质,后者属于混合物的是
A.液氧 、水 B.冰水混合物、 海水 C.碳酸钙 、空气 D.氦气 、矿泉水
█知识点三 化学式与化合价
1.化学式的意义
宏观:表示一种物质; 微观:表示物质的1个分子;组成:表示物质的元素组成;构成:表示物质每个分子的构成;
2.化学式的写法、读法
读法
写法
单质
气体单质读“ ”其他单质直接读
、 、 :直接写元素符号。
读“ ”
常见气体:( 、 、 、臭氧等)在元素符号右下角加数字
化合物
两种元素组成的化合物
读作“ ”;在氧化物中有时要读出原子个数,“氧化某”或“几氧化几某”。
若已读出原子个数的就根据名称直接写;
若未读出原子个数的需根据化合价来正确书写;氧化物中氧元素写 边;
一般化合物中金属元素写 边。
含根的化合物
一般依据根读作“某酸某”、“氢氧化某”、“某某铵”
根据根的化合价书写,正价左负价右;
2. 化合价
(1)表示方法:在元素符号 标出化合价。 在前, 在后。若数字为1时,不能省略。
(2)化合价规律:
①化合价既有正价又有负价,化合物中正负化合价的代数和为零。
②在 中元素的化合价为 。
③根中各元素化合价的代数和等于 。
④金属元素与非金属元素化合时,金属元素显 价,非金属元素显 价。
⑤同种元素在 中可显示不同的化合价;同种元素在 中也可显示不同的化合价。
(3)化合价与离子符号
化合价
离子符号
相同点
相同、 一致
不同点
标示位置不同
标示在
标示在
正负号位置不同
在前, 在后;
在前, 在后;
数字“1”
数字“1” ;
数字“1” 。
(4)根据化合价写化学式
书写步骤
典例
①写出元素符号:正价在左,负价在右。
②标出元素的化合价。
③化合价的绝对值交叉放在元素符号的右下角并约简。
④用化合价代数和是否为零检查化学式。
3.根据化学式的计算
(1)计算物质中元素的质量比
A元素质量:B元素质量=( × ):( × )
例:H2O中各元素的质量比为m (H) : m (O) =
(2)计算物质中元素的质量分数
物质中某元素的质量分数 =
例: H2O中氢元素的质量分数=
效果检测特别提醒
1. 根中各元素的正负化合价代数和不为零,等于根的化合价。
2.计算各元素质量比时,一定要指明元素的排列顺序并对号入座。
3.物质中元素的质量分数是以百分数的形式呈现的,故要记得写“×100%”。
1. 下列化学用语表达正确的是
A.2个钠离子:2Na B.3个氮原子:N3
C.SO2中氧元素的化合价: D.氯化锌的化学式:ZnCl
2. 蛋白质在人体胃肠内与水反应,最终生成氨基酸被人体吸收,丙氨酸(化学式为C3H7O2N)就是其中的一种。请回答下列问题:(提示:H﹣1 C﹣12 N﹣14 O﹣16)
(1)丙氨酸分子中C、H、O、N各原子的个数比为 。
(2)丙氨酸的相对分子质量是 。
(3)丙氨酸中碳、氢、氧三种元素的质量比 。
(4)丙氨酸中氮元素的质量分数是多少?(计算结果精确到0.1%)
(5)17.8g丙氨酸中含氧元素的质量和多少克水中的氧元素质量相等?(写出计算过程)
█知识点四 多样的碳单质
1.碳单质的性质和用途
(1)金刚石、石墨和足球烯
碳单质
石墨
金刚石
C60
微观结构
物理性质
的有 的固体;
很 ,有 ;
熔点高,有良好的 。
无色透明的的固体;
天然存在的最 的物质;
特殊条件下制备的金刚石薄膜 、 大; 好。
有特殊的物理性质
用途
作 或电刷、制 、做坩埚,作机械高温润滑剂。
制装饰品(钻石);
制钻头、 、 ;
金刚石薄膜用作
。
用于超导、催化、
材料科学等领域
性质差异的原因
金刚石和石墨物理性质差异大的原因:
(2)木炭和活性炭
①有 的结构,具有 ,可吸附 等。
②用途:用于除去食品和工业产品里的 ,作冰箱去味剂等。
活性炭的吸附性比木炭 。用于制作 、 ,用于 、 、制糖工业中 ,吸附装修产生的 (环保活性炭包)等。
2.碳的化学性质
(1)碳的稳定性
下,碳的化学性质 ,受日光照射或与空气、水接触,都不容易发生化学变化。
(2)碳与氧气的反应
①当氧气充足时,碳 燃烧,生成 ,同时放出大量的热。
表达式:
②当氧气不充足时,碳 燃烧,生成 ,同时放出热量。
表达式:
③一氧化碳: 色、 味的气体、 溶于水,有 。
防止一氧化碳中毒的措施:要保证有充分的 措施,防止一氧化碳中毒。
(3)碳与某些氧化物的反应
①木炭与氧化铜反应
装置图
实验现象
黑色粉末逐渐变成 ,生成的气体能使澄清的石灰水变 。
表达式
实验结论
条件下,木炭与氧化铜反应生成 。
实验注意点
(1)管口略向下倾斜(防止 );
(2)实验结束时,应先 ,再 (防止 )
(3)待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因:
应用
用于冶金工业:
②木炭与二氧化碳反应: ( 反应)
效果检测特别提醒
(1)同种元素组成的物质有两种情况:可能是单质,也可能是混合物。
(2)石墨转化为金刚石是化学变化。
1.碳在氧气中燃烧的现象是_____。
A.发出白色的光 B.生成黑色固体
C.产生蓝色火焰 D.生成二氧化碳
2.华为手机搭载的先进芯片备受关注,制取芯片的主要材料是硅,其生产过程涉及的主要化学反应为2C+SiO2Si+2CO↑。关于该反应叙述错误的是
A.2C表示2个碳原子
B.C具有还原性
C.该反应有两种氧化物
D.参加反应的C和SiO2的质量比为2∶1
█考点一 构成物质的微粒
【例1】宏观和微观是化学学习的两个角度,下列物质由分子构成的是
A.硫酸铜 B.水银 C.干冰 D.氯化钠
解题要点
由分子构成的物质一般有:常见气体、氧化物等;由原子构成的物质一般有:金属、稀有气体、碳和硅;由离子构成的物质有:常见的盐、碱。
【变式1-1】物质由微观粒子构成。下列物质都是由离子构成的一组是
A.硫酸铜、氯化钠 B.氨气、干冰
C.汞、黄铜 D.液氧、金刚石
【变式1-2】下列物质由原子直接构成的是
A.铁 B.氯化铵 C.水 D.氧气
█考点二 原子的结构
【例2】1909年,卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔后发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进,少数α粒子发生较大偏转,极少数α粒子偏转几乎达到180°。由该实验可得出的结论是
A.原子是实心球体
B.原子的质量主要集中在原子核上
C.原子核不带电
D.原子核在原子中占的体积很大
解题要点
熟悉原子的结构,注意原子中各粒子的数量关系和电性。
【变式2-1】下列说法不正确的是
A.在多个电子的原子里,电子是分层排布的
B.具有稳定结构的粒子一定是稀有气体元素的原子
C.非金属元素的原子的最外电子层上电子一般多于或等于4个
D.决定元素化学性质的是原子的最外层电子数
【变式2-2】下列关于原子的构成说法错误的是
A.原子由居于中心的原子核和核外电子构成
B.电子在原子核外一定空间内做高速运动
C.原子核的质量和电子的质量相差不大
D.原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多
█考点三 原子核外电子排布
【例3】如图是某粒子的结构示意图,回答下列问题:
(1)该粒子核外有 个电子层,X表示 ,Y表示 。
(2)若如图表示原子结构示意图,当X=11时,Y= 。
(3)当X=16时,该粒子带2个单位负电荷,则Y= 。
(4)当Y=2时,该粒子易 (“得”或“失”)电子,变成带 电荷的 (“阳”或“阴”)离子。
解题要点
根据原子核外电子的排布规律进行解题,注意判断原子结构示意图和离子结构示意图。
【变式3-1】根据下列粒子的结构示意图,回答问题。
(1)具有相对稳定结构的粒子是 (填字母序号)。
(2)具有相似化学性质的原子是 ,因为它们的 。
(3)D粒子在化学反应中容易 (填“失去”或“得到”)电子,形成 (填“阴离子”或“阳离子”),该离子符号为 。
【变式3-2】如图是 A、B、C、D、E 五种粒子的结构示意图,据图回答下列问题。
(1)图中粒子共表示 种元素。
(2)属于相对稳定结构的粒子有 (填字母)。
(3)在化学反应中,易得到电子的原子有 (填字母)。
█考点四 离子
【例4】关于钙原子(Ca)和钙离子(Ca2+)的判断中,不正确的是
A.核电荷数相等 B.核内质子数相等 C.核外电子数相等 D.质量几乎相等
解题要点
关注离子的现成过程,掌握阴阳离子的判断方法。
【变式4-1】下列粒子结构示意图中,表示阴离子的是
A. B. C. D.
【变式4-2】根据图中几种粒子的结构示意图,回答下列问题。
(1)图中表示的氦原子的是 (填字母,下同)。
(2)具有相对稳定结构的粒子是 。
(3)具有相似化学性质的是C和 。
(4)D粒子在化学反应中容易 (选填“失去”或“得到”)电子,写出该粒子的离子符号 。
█考点五 元素
【例5】香蕉含有钾、镁、磷等人体必需的矿物质,其中钾通过参与降低神经肌肉紧张的调节,舒缓人的情绪。这里的“钾、镁、磷”指的是
A.离子 B.元素 C.原子 D.分子
解题要点
注意点区分元素和物质,知道元素的分类、存在、意义。
【变式5-1】铝、碳、硅是三种不同的元素,决定元素种类的是
A.质子数 B.中子数 C.核外电子数 D.相对原子质量
【变式5-2】下列关于元素的说法中,错误的是
A.元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称
B.地壳中含量最多的元素是氧元素
C.化学反应前后元素种类不变
D.元素的种类由原子的最外层电子数决定
█考点六 元素周期表
【例6】嫦娥六号带回的月球样本中含有钛元素,钛在元素周期表中的信息如图所示。下列说法正确的是
A.钛是非金属元素 B.钛的元素符号为TI
C.钛原子的质子数为22 D.钛的相对原子质量为47.87g
解题要点
根据元素周期表每格提供的信息、元素周期表的排列规律进行解题。
【变式6-1】如图是元素周期表中的硫元素及其原子结构示意图,下列说法正确的是
A.硫原子最外层电子的能量低于第二层电子的能量
B.硫原子核内有16个质子
C.硫的相对原子质量为16
D.硫原子在化学反应中容易失去电子
【变式6-2】元素周期表是学习化学的重要工具。下表是元素周期表中的一部分,请回答:
(1)表中,①表示 (填元素名称)元素。
(2)与Ar的核外电子排布相同,则X的元素符号是 ,它属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(3)元素周期表中同族或同周期元素具有一定的相似性和变化规律,同族元素化学性质相似的原因是 相同。
█考点七 化学式的意义与书写
【例7】下列各物质的化学式书写错误的是
A.氦气 B.氧化铝 C.氢氧化钾KOH D.硝酸银
解题要点
化学式的意义从宏观和微观两个方面进行描述。单质化学式的写法除了常见气体在元素右下角加数字,其他都是用元素符号表示。化合物化学式根据化合价进行书写。
【变式7-1】某同学制作的试剂标签如图,其中化学式书写错误的是
A. B. C. D.
【变式7-2】菠萝中含有丁酸乙酯(C6H12O2),使其具有特殊的香味。下列说法正确的是
A.丁酸乙酯中含有氧气分子
B.丁酸乙酯中碳元素的质量分数为62.1%
C.丁酸乙酯中碳、氢、氧三种元素的质量之比为3:6:1
D.丁酸乙酯由6个碳原子、12个氢原子、2个氧原子构成
█考点八 化学式的计算
【例8】我国科学家在纳米纸上“铺”一层“萘胺”()染料制成一种试纸,该试纸可用于检测食品中亚硝酸盐浓度的高低。下列说法正确的是
A.萘胺是由碳、氢、氮三种元素组成的
B.萘胺中碳、氢元素的质量比为10:9
C.萘胺的相对分子质量为143g
D.萘胺中氮元素的质量分数最小
解题要点
根据化学式计算质量比和质量分数,前提是化学式和相对分子质量要准确,此外注意括号的使用。
【变式8-1】高铁酸钠是一种高效多功能水处理剂,化学式为(),请计算;
(1)高铁酸钠()中铁元素的化合价为 。
(2)高铁酸钠()中铁元素和氧元素的质量比为 (填最简比)。
(3)高铁酸钠()中铁元素的质量分数是多少?(写出计算过程,精确到0.1%)。
【变式8-2】某广告标签如下所示:
国内首创优质硝酸铵
含氮量全球最高(38%)
(1)硝酸铵由 种元素组成,其中氮元素与氢元素的质量比为 。(填最简整数比)
(2)中氮元素的质量分数是 (保留到1%),所以该广告为虚假广告。
(3)硝酸铵中含有氮元素的质量为 g。
█考点九 化学用语
【例9】
解题要点
熟悉常见的化学用语的写法,如表示几个分子、原子、离子的符号,表示化学式的符号,化合价的标示,离子符号的书写等。
【变式9-1】用化学用语填空。
(1)2个氢原子 ;
(2)3个水分子 ;
(3)钠离子 ;
(4)地壳中含量最多的元素 ;
(5)氧化镁中镁元素显+2价 ;
(6)保持氧气化学性质的最小粒子 。
【变式9-2】用化学用语填空:
(1)2个铜原子 ;
(2)氦元素 ;
(3)1个碳酸根离子 ;
(4)标出二氧化硫中硫元素的化合价: 。
(5)地壳中含量最多的金属元素与含量最多的非金属元素形成的化合物 。
█考点十 多样的碳单质
【例10】关于金刚石和石墨下列说法不正确的是
A.都具有可燃性 B.都是黑色的固体
C.金刚石硬度大,可用作钻头 D.元素组成相同
解题要点
根据碳的几种单质的物理性质和用途进行解题。
【变式10-1】山西太原北齐壁画博物馆开馆以来,受到大众的广泛关注,其中的“门楼图”是目前发现的最完整的北朝建筑图像,这些壁画颜料具有的显著特点是
A.稳定性好 B.吸水性好 C.可燃性好 D.吸附性好
【变式10-2】碳世界丰富多彩,根据如图回答下列问题:
(1)图C代表的物质的名称为 ,木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与 类似(从A、B、C中选择)。
(2)图A表示的物质是由 (填“分子”或“原子”)构成。
(3)上述A、B、C三种物质的物理性质不同的原因是 。
(4)图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭,连接好装置,稍待片刻,能看到到红棕色变浅的原因是木炭具有 性。
█考点十一 碳单质的化学性质
【例11】如图所示的元代夏永创作的一幅绢本墨笔画——《岳阳楼图》现藏于北京故宫博物院,保存了这么长时间也没变色,是因为墨汁中的炭黑具有的性质是
A.可燃性 B.还原性 C.很强的吸附能力 D.常温下化学性质不活泼
解题要点
根据碳单质的化学性质进行解题,重点关注碳与氧化铜的反应及其实验。
【变式11-1】下列实验现象描述正确的是
A.一氧化碳在空气中燃烧发出蓝色火焰 B.木炭在氧气中燃烧生成黑色固体
C.铁在空气中燃烧生成黑色固体 D.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
【变式11-2】如图是碳与氧化铜反应的装置。下列说法正确的是
A.观察到试管内粉末由红色变成黑色
B.停止加热后用弹簧夹夹紧乳胶管等待试管冷却
C.若观察到导管口有气泡冒出,证明反应生成
D.网罩主要作用是防止火焰熄灭
基础应用
1.(24-25八年级下·上海静安·期末)保持水化学性质的微观粒子是
A.氢原子和氧原子 B.水分子
C.氢离子和氢氧根离子 D.氢分子和氧分子
2.(2023·上海徐汇·一模)下列关于原子和分子的说法正确的是
A.原子不能直接构成物质 B.分子的质量一定大于原子
C.原子是不能再分的最小微粒 D.化学变化中,分子的种类一定会变化
3.(25-26九年级上·上海浦东新·期中)关于原子结构,错误的是
A.原子核带正电 B.质子数等于核外电子数
C.原子核由质子和中子构成 D.电子质量与质子质量相等
4.(24-25八年级下·上海闵行·期中)我国南海海底蕴藏着丰富的锰结核——含锰、铁、铜等金属的矿物。已知锰原子的核外电子数为25,质子数和中子数之和为55,有关锰原子的说法错误的是
A.质子数为25 B.中子数为30
C.核电荷数为25 D.核电荷数为55
5.(24-25八年级下·上海崇明·期中)下列粒子结构示意图中,表示阳离子的是
A. B. C. D.
6.(24-25八年级下·上海虹口·期中)下列关于四种粒子的结构示意图说法不正确的是
A.①、③粒子最外层电子数相同 B.②粒子为钠离子
C.③在化学反应中易得到电子 D.④中x为7
7.(24-25八年级下·上海嘉定·期末)下列化学用语及含义表示正确的是
A.2O2:表示2个氧原子 B.一个氧离子带2个单位负电荷:O﹣2
C.:表示氧元素的化合价为﹣2价 D.两个氢氧根:(OH)2
8.(24-25八年级下·上海徐汇·期中)物质名称和化学式不一致的是
A.氧化铁FeO B.氯酸钾 C.氧化钙CaO D.氢氧化钙
9.(2025·上海虹口·二模)碳酸锂 (Li2CO3) 是制备锂电池的重要原料,Li2CO3中Li元素的化合价是
A.+1 B.-1 C.+2 D.-2
10.(24-25八年级下·上海嘉定·期末)丙氨酸(C3H7O2N)是一种常见的氨基酸。下列叙述正确的是
A.丙氨酸中碳、氮元素的质量比为3:1
B.丙氨酸的相对分子质量为89
C.丙氨酸是由3个碳原子、7个氢原子、2个氧原子、1个氮原子组成
D.丙氨酸中氮元素的质量分数最小
11.(25-26九年级上·广西南宁·期末)下列关于碳单质的说法错误的是
A.金刚石硬度大,可用于切割玻璃 B.石墨具有导电性,可制作电极
C.是由碳原子直接构成的 D.活性炭具有吸附性,可用于净水
12.(25-26九年级上·上海·月考)木炭还原氧化铜的实验如图所示,有关说法不正确的是
A.大试管中反应的化学方程式为
B.小试管中现象为澄清石灰水变浑浊
C.依据质量守恒定律,反应前后大试管中固体总质量不变
D.反应后,大试管中铜元素的质量分数增大
能力提升
13.(24-25八年级下·上海闵行·期中)钠原子变成钠离子后,下列发生变化的是
①质子数 ②中子数 ③核电荷数 ④电子层数 ⑤电性 ⑥最外层电子数 ⑦稳定性
A.①②③④ B.①③⑥ C.①③④ D.④⑤⑥⑦
14.(2024·上海·中考真题)某物质的微观示意图“”(“ ”、“”表示不同元素的原子),该物质
A.化学式表示为SO2 B.有4种元素组成
C.“ ”的质量分数为50% D.“ ”与“”的个数比为1:1
15.(24-25八年级下·上海杨浦·期末)乙酸(C2H4O2)与过氧乙酸(C2H4O3)两种物质具有相同的
A.元素种类 B.相对分子质量 C.各元素质量比 D.氧元素质量
16.(2024·上海崇明·二模)类似金刚石结构的物质“T﹣碳”(化学式为C),在航空航天材料领域拥有广泛的应用前景。有关“T﹣碳”的说法错误的是
A.与碳﹣60互称为同素异形体
B.常温下化学性质稳定
C.物理性质与石墨相似
D.碳元素以游离态存在
17.(2025·上海徐汇·二模)下图是模拟竖炉炼铜的装置,打开止水夹,加热耐高温容器,一段时间后a、b两层中都有红色固体生成,澄清石灰水变浑浊,关于该实验的说法正确的是
A.b层发生反应的化学方程式为
B.a层的物质在加热过程中一定生成了
C.a层的物质在加热过程中一定没有生成
D.澄清石灰水可吸收
18.(25-26九年级上·重庆·期中)某微观粒子的结构示意图为,下列说法正确的是
A.当时,该微观粒子一定是氯原子
B.当时,该微观粒子一定是氩原子
C.若,该微观粒子带正电荷
D.若,该微观粒子可能是
19.(2024·江苏无锡·二模)一种有趣的钟表式元素周期表如图所示,该钟表的整点时间与该元素的质子数相等。下列说法不正确的是
A.9:00对应的元素的原子在化学反应中易得到电子
B.8:00对应元素的离子符号为O2-
C.11:00对应的元素位于元素周期表第三周期
D.2:00与12:00对应的两种元素化学性质相同
20.元素周期表是学习和研究化学的重要工具。结合元素周期表(部分)回答下列问题。
(1)我国一位化学家准确测得铟元素的相对原子质量,这是国际上第一次采用中国测定的相对原子质量作为标准数据。这位化学家是___________。
A.徐光宪 B.张青莲 C.杨振宁 D.钱学森
(2)铟元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图所示。在化学反应中,铟原子最外层电子失去形成铟离子,铟离子的化学符号为 。
(3)铟元素迷路了,请你带它回元素周期表的家。
在元素周期表中,它家的门牌号是:第 横行(周期),第 竖列(族)。
(4)碳元素和氮元素本质区别是___________。
A.质子数不同 B.核外电子总数不同
C.最外层电子数不同 D.电子层数不同
(5)下列各组元素具有相似化学性质的是___________(填字母序号)
A.C和Ne B.He和Mg C.O和S D.Li和Na
(6)元素周期表中有很多规律,仔细研究你会发现的其中一条规律是 。
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