内容正文:
专题一:物质的组成、结构与分类
【复习目标】
1. 宏观辨识:认识物质的多样性,能依据组成对物质进行分类。
2. 微观探析:理解分子、原子、离子的含义与相互关系,能画出1-20号元素的原子结构示意图。
3. 符号表征:熟练书写常见物质的化学式,理解化合价规则,建立“宏观—微观—符号”三重表征思维。
4. 模型认知:了解原子结构模型的演变历程,体会模型在科学探究中的作用。
5. 科学态度:通过化学史学习,感悟科学家探索物质组成与结构的科学精神。
第一部分 知识梳理
【素养导航】物质组成与结构的认识思路
知识点一:物质的微观构成——分子、原子、离子
1. 构成物质的微粒
微粒类型
构成方式
实例(化学式)
分子
由原子构成分子,分子构成物质
氧气 (O₂)、水 (H₂O)、二氧化碳 (CO₂)
原子
原子直接构成物质
铁 (Fe)、氦气 (He)、金刚石 (C)
离子
离子直接构成物质
氯化钠 (NaCl)、氢氧化钠 (NaOH)、硫酸铜 (CuSO₄)
【思考】 为什么金刚石和石墨都由碳原子构成,但性质差异很大?______
2. 分子与原子的本质区别
化学变化中:______可分,______不可分。
化学变化的实质:______分裂为______,______重新组合成新的______。
3. 离子与原子的关系
比较项目
原子
阳离子
阴离子
质子数与电子数
质子数__电子数
质子数__电子数
质子数__电子数
电性
不显电性
显__电
显__电
性质
活泼,易得失电子
稳定
稳定
符号示例
Na
Na⁺
Cl⁻
4. 原子结构与质量
· 相对原子质量计算公式:____________________
· 近似计算公式:相对原子质量 ≈ ______ + ______
· 原子的质量主要集中在______上。
知识点二:物质的宏观组成——元素
1. 元素的概念
元素是______(即核电荷数)相同的一类______的总称。
【易错辨析】
· 同种元素可以组成不同的______(如O₂和O₃)。
· 不同种元素可以组成不同的______(如H₂O和H₂O₂)。
2. 元素在自然界中的分布
环境
含量最多的元素(前几位,填符号)
地壳
______、______、______、______、______
生物体
______、______、______、______
海洋
______、______、______、______
空气
______、______
3. 元素周期表的结构与规律
(1)周期(横行)
· 共____个周期,周期数 = 原子______
· 同一周期:从左到右,______依次递增,______相同,______逐渐增加
(2)族(纵列)
· 同一主族:从上到下,______依次递增,______相同,______相似
4. 原子结构的“三决定”
决定因素
决定内容
______
决定元素种类
______
决定元素的化学性质
______
决定原子的质量
【化学史链接】 道尔顿提出原子学说→汤姆生发现电子→卢瑟福α粒子散射实验(证明原子核存在)→波尔提出电子层模型→现代量子力学模型
知识点三:物质的分类(树状分类法)
【特别提醒】
· 含一种元素的物质______(一定/不一定)是纯净物(如O₂和O₃混合)。
· 含水的物质______(一定/不一定)是混合物(如CuSO₄·5H₂O是纯净物)。
知识点四:化学式与化合价(三重表征整合)
1. 化学用语的含义
化学用语
宏观含义
微观含义
其他含义
Fe
铁元素、铁这种物质
1个铁原子
—
Ne
氖元素、氖气
1个氖原子
—
CO₂
二氧化碳由碳、氧元素组成
1个CO₂分子由1个C和2个O构成
—
2H
—
2个氢原子
—
H₂
氢气
1个氢分子由2个H构成
—
2. 化学符号中数字的含义
示例
“2”的含义
2H
2个氢原子
H₂
1个氢分子中含有2个氢原子
2H₂
①2个氢分子 ②1个氢分子中含有2个氢原子
Mg²⁺
1个镁离子带2个单位的正电荷
MgO
氧化镁中氧元素的化合价为-2价
SO₄²⁻
1个硫酸根离子带2个单位的负电荷
3. 化合价规则
(1) 单质中元素化合价为______。
(2) 化合物中正负化合价代数和为______。
(3) 金属与非金属化合时,金属显______价,非金属显______价。
(4) 氧通常显______价,氢通常显______价。
(5) 一些元素在不同物质中可显______化合价(如NH₄NO₃中的N:-3、+5)。
【实战】 标出NH₄NO₃中氮元素的化合价:
第二部分 考点突破(素养导向版)
考点一:微观构成——从模型到理解
典例1 (2023·威海改编)下列关于分子、原子、离子的认识,正确的是( )
A. 在化学变化中,分子可以被创造也可以被消灭
B. 原子得失电子变成离子后,质量几乎不变,但化学性质差别很大
C. 同种原子通过不同方式结合成的分子化学性质相同
D. 分子是保持物质化学性质的最小粒子,所以水的化学性质由氢原子和氧原子保持
【解析】 A错误,化学变化中分子可分,但不能被“创造”;B正确,电子质量极小,得失后质量几乎不变,但最外层电子数变化导致化学性质改变;C错误,同种原子结合方式不同(如O₂和O₃),化学性质不同;D错误,水分子保持水的化学性质。
【答案】 B
【模型建构题】 (2024·淮北期中改编)
兴趣小组在进行“制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程”实践活动时,绘制了以下原子结构模型的演变历程:
①道尔顿模型(实心球)→ ②汤姆生模型(“葡萄干布丁”)→ ③卢瑟福模型(行星模型)→ ④波尔模型(分层模型)→ ⑤现代量子力学模型
(1)能证明原子核存在,且原子核体积小、质量大的实验是______的α粒子散射实验。
(2)下列示意图中,符合卢瑟福行星模型的是( )
A B C D
【答案】 (1)卢瑟福 (2)C(原子核很小,电子绕核运动)
考点二:元素周期表——位置·结构·性质
典例2 (2025·威海)
元素周期表为我们学习和掌握物质性质及变化规律提供了理论指导。下列说法不正确的是( )
A. 硒原子的质子数为34
B. 硫原子可以得到电子形成S²⁻
C. 砷元素属于非金属元素
D. 硫元素和硒元素本质区别是相对原子质量不同
【解析】 A正确,原子序数=质子数;B正确,硫最外层6个电子,易得2个电子;C正确,砷是非金属;D错误,元素本质区别是质子数不同。
【答案】 D
【跨学科链接·半导体材料】 (2025·烟台)
国产芯片与AI大模型融合发展需要高性能半导体材料,如硅(Si)、锗(Ge)等。如图是元素周期表部分截图,下列相关描述正确的是( )
A. 硅的相对原子质量是28.09g
B. 一个硅原子核外有14个电子
C. 硅、锗元素位于同一周期
D. 半导体材料都是非金属
【解析】 A错误,相对原子质量单位是“1”,不是“g”;B正确,原子序数=核外电子数;C错误,硅在第三周期,锗在第四周期;D错误,半导体材料既有非金属(硅),也有金属(镓)等。
【答案】 B
考点三:物质的分类——辨析与应用
典例3 (2025·聊城一模)
分类法是化学研究中常用的方法。下列分类正确的是( )
A. 氧化物:二氧化锰、四氧化三铁、干冰
B. 由原子构成的物质:氢气、铁、氦气
C. 碱:纯碱、火碱、熟石灰
D. 混合物:石油、碘酒、液氮
【解析】 A正确,三者都是两种元素组成且含氧的化合物;B错误,氢气由分子构成;C错误,纯碱是碳酸钠,属于盐;D错误,液氮是纯净物。
【答案】 A
【真实情境题】 (2024·常州教学研讨活动改编)
以“长荡湖大闸蟹”为情境,某校化学兴趣小组对蟹壳成分进行了探究。蟹壳的主要成分是碳酸钙,还含有少量蛋白质、甲壳素等。
(1)从物质分类角度看,蟹壳属于______(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)欲证明蟹壳中含有碳酸钙,可选用的试剂是______,现象是______。
(3)甲壳素(C8H13O5N)由______种元素组成,每个甲壳素分子中含有______个原子。
【答案】 (1)混合物 (2)稀盐酸;有气泡产生 (3)4;27
考点四:化学式与化合价——价类二维图
典例4 (2025·日照一模)
莲藕切开后易变色的原因之一是含有酚类物质——原花青素(C30H20O12)。下列关于原花青素的说法错误的是( )
A. 其中碳元素的质量分数最大
B. 每个原花青素分子由48个原子构成
C. 由碳、氢、氧三种元素组成
D. 每个原花青素分子中含有3个氧分子
【解析】 A正确,碳原子数最多,相对原子质量较大;B错误,30+20+12=62,并非48个原子;C正确;D错误,分子中只含氧原子,不含氧分子。
【答案】 B D
典例5 (2024·四川)
价类二维图反映的是元素化合价与物质类别之间的关系。如图是氮元素的价类二维图,下列说法错误的是( )
A. a点物质可用于食品防腐
B. b点物质属于空气污染物
C. c点物质的化学式为HNO₃
D. d点物质可能是复合肥KNO₃
【解析】 A正确,N₂化学性质稳定;B正确,NO是空气污染物;C错误,HNO₃中N元素化合价是+5价不是+3价;D正确,KNO₃含K、N元素,是复合肥。
【答案】 C
第三部分 跨学科实践活动
【项目学习】制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
活动任务:
1. 探究构成物质的微观粒子——用不同颜色橡皮泥制作分子、原子、离子模型。
2. 原子结构模型的演变——分组制作道尔顿、汤姆生、卢瑟福、波尔模型,并配以文字说明。
3. 以水为例梳理认识思路:
水(H₂O)
├─ 宏观组成:由氢元素和氧元素组成
├─ 微观构成:由水分子构成;一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
└─ 符号表征:H₂O
【展示评价标准】
· 科学性:模型是否符合历史事实(40%)
· 创新性:是否有独特的表现形式(30%)
· 完整性:是否包含关键科学家的贡献(30%)
学科网(北京)股份有限公司
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