内容正文:
分子、原子、离子、元素
【课标引领】
1.初步形成基于元素和分子、原子认识物质及其变化的视角,认识物质的宏观和微观视角之间的关联,知道物质的性质与其组成、结构有关。
2.认识物质是由元素组成的,知道质子数相同的一类原子属于同种元素,了解在化学反应中元素的种类是不变的,初步认识元素周期表。
3.知道物质是由分子、原子等微观粒子构成的;认识原子是由原子核和核外电子构成的;知道原子可以结合成分子,也可以转变为离子。
4.知道可以用符号表示物质的组成,认识表示分子、原子、离子的符号,知道常见元素的化合价,学习用化学式表示常见物质组成的方法,认识相对原子质量、相对分子质量的含义及应用。
5.通过科学史实体会科学家探索物质的组成与结构的智慧,知道可以通过实验、想象、推理、假说、制作模型等方法探索物质的结构;初步学习利用物质的性质和化学反应探究物质组成的基本思路与方法。
6.了解人类对物质的组成与结构的探索是不断发展的,初步认识物质的组成、结构与性质之间的关系,了解研究物质的组成与结构对认识和创造物质的重要意义。
【思维导图】
【温馨提示】无论是物质的三态变化还是热胀冷缩,都是因为分子之间的间隔发生了变化,而分子本身的体积和数目并未发生改变。
化学性质
化学变化
化学变化
运动越快
知识点一 分子、原子、离子
1.分子与原子的比较
微粒 分子 原子
概念 (1)分子:保持物质 的最小粒子(由分子构成的物质) (2)原子:原子是 中的最小粒子
区别 中,分子可以再分,原子不能再分
联系 分子是由原子构成的
基本性质 (1)质量和体积都很小(2)在不停地运动,且温度越高, (3)有一定的间隔,且温度越高,间隔越大(4)同种分子的性质相同,不同种分子的性质不同
【温馨提示】并非所有的原子都含有中子,一种氢原子的原子核内就不含中子。
核电荷数=质子数=核外电子数
2.原子结构
(1)结构
(2)构成原子的各粒子之间的关系
①数量关系: 。
②质量关系:质量主要集中在原子核上。
③体积关系:原子核居于原子中心,在原子中占的体积很小。
【温馨提示】最外层电子数相同的原子,化学性质不一定相似。如He和Mg的最外层都是2个电子,但He是稀有气体原子,化学性质很不活泼,而Mg是金属原子,在化学反应中易失去电子。
失去
得到
3.原子结构与元素化学性质的关系
元素分类 原子最外层电子数 结构的稳定性 化学性质
金属元素 一般都少于4个 不稳定 易 电子
非金属元素 通常多于4个 不稳定 易 电子
稀有气体元素 8个(He为2个) 稳定 不易得失电子
【温馨提示】相对原子质量与原子质量不同,原子质量是原子的实际质量,单位一般为“g”或“kg”,而相对原子质量是比值,单位省略不写。
质子数+中子数
4.相对原子质量
(1)概念:相对原子质量是以碳-12原子质量的 为标准,其他原子的质量与它相比,得到相对原子质量。
(2)表达式:相对原子质量=
(3)近似计算:在数值上,相对原子质量≈ 。
(4)单位:相对原子质量的单位为“1”,一般省略不写。
5.离子
(1)概念:带电荷的原子(或原子团)。
(2)
(3)表示方法
①在元素符号右上角标明离子所带电荷;
②数字在前,正、负号在后;
③离子带1个单位的电荷时,“1”省略不写。
(4)离子符号的意义:如2Mg2+中,前面的“2”表示2个镁离子;右上角的“2”表示1个镁离子带2个单位正电荷。
(5)原子和离子的区别
=
>
正
<
负
粒子种类 粒子结构(填“>”“<”或“=”) 电性 粒子名称(举例) 符号 结构示意图
原子 核电荷数 核外电子数 电中性 氖原子 Ne
阳离子 核电荷数 核外电子数 带 电 钠离子 Na+
阴离子 核电荷数 核外电子数 带 电 氯离子 Cl-
(6)原子和离子的相互转化关系
质子数(即核电荷数)
知识点二 元素与元素周期表
1.元素
(1)概念: 相同的一类原子的总称。
(2)在地壳中的含量:居前四位的元素为氧、硅、铝、铁。
(3)元素符号的意义:
①可以表示一种元素,也可以表示这种元素的一个原子。
②金属、固态非金属及稀有气体的元素符号还可以表示一种物质。
③元素符号前加数字,表示几个该原子。
(4)分类
①金属元素(带“金”字旁,汞除外)。
②非金属元素(固态非金属,带“石”字旁;液态非金属,带“三点水”;气态非金属,带“气”字头)。
③稀有气体元素(氦、氖、氩等)。
【温馨提示】①元素用于描述物质的宏观组成,只讲种类,不讲个数;分子、原子用于描述物质的微观构成,微观粒子既讲种类,又讲个数。②质子数相同的粒子不一定是同种元素,如Ne和H2O的质子数都是10,但二者不是同种元素。
(5)元素的分布和含量
电子层数
相同
2.元素周期表
(1)化学史:俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律。
(2)原子序数:按元素原子的核电荷数递增的顺序给元素编号。
(3)单元格信息(以氢元素为例,如图):
(4)规律:同一横行,元素的原子核外 相同;同一纵列,元素的原子最外层电子数 ,电子层数从上到下逐渐增大。
【易错易混诊断】
判断下列说法的正误。
1.分子和原子都不能再分。 ( )
2.分子可以构成物质,但物质不一定由分子构成。 ( )
3.分子和原子都是保持物质的化学性质的粒子。 ( )
4.原子一定含有质子、中子和电子。 ( )
5.糖块放在水里会逐渐“消失”,说明分子分解了。 ( )
6.分子由原子构成,因此分子一定比原子大。 ( )
7.相对原子质量就是原子的实际质量。 ( )
8.气体分子在不停运动,固体分子和液体分子是静止不动的。 ( )
×
√
√
×
×
×
×
×
C
考点一 分子、原子、离子
1.(2024·贵州中考)唐朝诗人孟浩然所写的《夏日南亭怀辛大》中有诗句“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
2.(2020·黔东南州中考)下列物质中含有氢分子的是( )。
A.H2O
B.H2SO4
C.H2
D.CO(NH2)2
C
D
3.(2022·安顺中考)下列认识和描述正确的是( )。
A.分子、原子、离子、元素都能构成物质
B.原子核一定是由质子和中子构成的
C.与元素化学性质关系最密切的是原子的核外电子数
D.原子是化学变化中的最小粒子
4.(2021·遵义中考)下列排序正确的是( )。
A.分子间的空隙:
B.原子核外电子层数:
C.地壳中元素含量:
D.空气中物质的含量:
A
5.(2022·毕节中考)对下列宏观现象的微观解释错误的是( )。
选项 宏观现象 微观解释
A 香水、汽油的气味不同 两者挥发出的微粒不同
B 湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快 温度升高,分子运动加快
C 少量蔗糖放进水中后,很快就“消失”了 蔗糖分子逐步向水里扩散
D 6000L氧气在加压下可装入容积为40L的钢瓶中 压强增大,分子本身变小
D
6.(2022·黔西南州中考)事物的现象与本质存在必然的联系,下列对应关系错误的是( )。
选项 客观事实 本质原因
A 白磷比红磷更容易燃烧 白磷比红磷的着火点低
B 氧气在一定条件下变成液氧 氧气分子间的间隔减小
C 化学反应前后物质的总质量不变 化学反应前后元素种类和原子个数不变
D 烧碱溶液pH比盐酸的pH大 烧碱溶液中H+数目比盐酸多
D
考点二 元素与元素周期表
7.(2022·遵义中考)锶是人体不可缺少的微量元素。下列说法错误的是( )。
A.锶是一种金属元素
B.锶原子的质子数为38
C.锶的元素符号是Sr
D.锶的相对原子质量为87.62 g
8.(2020·遵义中考)根据图示分析,下列说法正确的是( )。
A.镁属于非金属元素
B.镁原子核外有3个电子层
C.镁的相对原子质量为24.30 g
D.镁原子易得到电子变为Mg2+
D
B
9.(2022·贵阳中考)电池的研发和使用推动了我国能源结构的优化。
图1 图2 图3
(1)锂元素在元素周期表中的相关信息如图1所示,锂的相对原子质量是 。
(2)锂原子结构示意图如图2所示,锂原子核外最外层电子数是 。钠原子结构示意图如图3所示,x= 。
(3)在化学反应中,锂原子和钠原子都易 (填“得到”或“失去”)电子。
(4)一种锂离子电池的正极材料为钴酸锂(LiCoO2),其中Co元素的化合价是 价。
6.94
1
11
失去
+3
(5)近年来,锂离子电池原材料价格上涨,钠离子电池部分取代锂离子电池,应用于低速电车、家庭和工业储能等。钠离子电池的生产工艺与锂离子电池非常相似。下列叙述正确的有 (填字母)。
A.钠元素在自然界中的储量较为丰富
B.钠和锂化学性质相似,生产工艺相近
C.锂离子电池可将化学能转变为电能
D.废旧电池丢弃后,不会造成环境污染
ABC
10.(2022·六盘水中考节选)在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。元素周期表是学习化学的重要工具,根据如图信息回答问题。
1H 2He
3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
(1)碲属于 (填“金属”或“非金属”)元素,其相对原子质量为 。
(2)碲元素的化学性质与图中 元素的化学性质相似。碲元素与13号元素形成的化合物的化学式为 。
非金属
127.6
氧、硫
Al2Te3
3
Ga3+
Z
延伸拓展
请根据镓元素(Ga)的原子结构示意图回答下列问题:
(1)m的值为 。
(2)镓离子的符号为 。
(3)试分析,镓元素在元素周期表中的位置应在 (填字母)处。
分子运动现象的探究
【夯实基础】
1.实验装置
2.实验现象及原因分析
烧杯 A B
现象 溶液逐渐变红 无明显现象
原因分析 浓氨水具有挥发性,挥发出氨气,氨分子不断运动,进入A烧杯中,形成氨水,使酚酞溶液变红
3.实验结论:分子是在不断运动的。
【素养提升】
装置改进
(1)U形管A处蘸有酚酞溶液的湿棉花先变红。
(2)该实验得到的温度与微粒性质之间的关系是温度越高,分子运动速率越快。
(3)上述装置具有节约试剂、减少污染等优点。
【一题练透】
图甲是某实验小组设计的一个探究分子运动的实验,实验室会闻到一股难闻的氨气臭味,于是他们重新设计了如图乙所示的实验装置。
实验操作:
①向盛有20 mL蒸馏水的烧杯中滴入3~4滴无色酚酞溶液,搅拌均匀,观察溶液颜色。
②取少量上述溶液于试管中,向其中缓慢滴加浓氨水,观察现象。
③在E、F试管内分别倒入2 mL操作①烧杯中的酚酞溶液(烧杯中剩余的酚酞溶液用于实验中作比较),然后在空烧杯中倒入适量的热水备用。另在D、G试管中分别倒入2 mL浓氨水,立即用带橡胶塞的导管按图乙连接好,并将G试管放置在热水中,打开弹簧夹,观察几分钟。请回答:
甲 乙
(1)按图甲装置进行实验容易闻到刺激性气味,说明分子 。
(2)操作③中,图乙烧杯中放热水的目的是 ,实验时可观察到E、F试管中的实验现象分别是 、 。
(3)对比E、F试管中的实验现象还可以得到的一个新结论是 。
为了使新结论更可靠,在实验时要注意控制的条件是 (写一条)。
(4)(创新实验)某小组利用如图装置探究分子的运动。实验中观察到 a 处先出现白烟,一段时间后白烟充满整个玻璃管,用手触摸,玻璃管发热。下列说法错误的是 (填字母)。
A.该实验中的反应为放热反应
B.该实验说明浓氨水和浓盐酸具有挥发性
C.该实验说明相对分子质量越大,运动速率越快
D.实验中若加热玻璃管,可更快观察到明显现象
在不断地运动
加热浓氨水
E中酚酞溶液变红色较慢
F中酚酞溶液变红色较快
温度越高,分子运动速率越快
同时打开弹簧夹
C
烧杯中的水逐渐变红
分子总是在不断地运动
温度
品红在水中扩散
【小实验】品红在水中扩散
(1)将少量品红放入水中,一段时间后观察到的现象为 。从微观角度获得的信息是 。
(2)分别将少量品红放入冷水和热水中,根据观察到的现象说明分子的运动速率与
_______有关。
【过关练习】
1.如图所示,向两个烧杯内分别滴加一滴红墨水,其中x= ,观察到热水变红色比冷水变红 ,说明 。
2.如图所示,滴入少量浓氨水后,可观察到气球 ,滤纸条变 。利用该装置进行实验,很快便能观察到实验现象,说明固体氢氧化钠遇到浓氨水时可能 (填“放热”或“吸热”)。
50
快
温度越高,分子运动得越快
膨胀
红
放热
②处棉花团先变红,③处棉花团最后变红
节约试剂,减少环境污染
小
3.如图所示,一段时间后观察到的现象为 ,
实验不仅说明分子在不断运动,还证明了氨气的密度比空气的 ,该装置的优点有 (答出一点)。
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