内容正文:
1
2
物质构成的奥秘
第三单元
3
知识体系建构
知识全面梳理
核心考点突破
目
录
跨学科实践活动
4
5
知识点1 构成物质的微观粒子
1.构成物质的微观粒子
微观粒子 物质
_______ H2、CO2水、C60、酸等
_______ 金刚石、硅、金属、稀有气体等
_______ 盐(NaCl等)、部分碱(NaOH等)
分子
原子
离子
6
2.微观粒子的性质及应用
微观粒子的性质 举例(生活现象)
小:______和 ______都很小 一个水分子的质量约是3×10-26 kg,1滴水中大约有1.67×1021个水分子
动:微观粒子是不断______的,温度越高,分子运动______ 闻到气味、溶解
间:微观粒子间有______ 热胀冷缩、三态变化、体积变化
异:由不同种分子构成的物质,
__________不同 H2O2和H2O的组成元素相同,但分子构成不同,则化学性质不同
质量
体积
运动
越快
间隔
化学性质
7
3.用分子的观点解释相关概念
(1)用分子的观点分析物理变化和化学变化
①物理变化:构成物质的分子没有发生变化,水蒸气变成水,只是水分
子间的__________发生了改变,如图1。
②化学变化:构成物质的分子改变,分子分裂成______,原子重新组合
成____________,如图2。
间隔
原子
新分子
8
(2)用分子的观点解释混合物和纯净物
①由同种分子构成的物质是________,如氧气由氧分子构成。
②由不同种分子构成的物质是____________,如空气主要由氧气分子、二氧化碳分子、氮气分子构成。
纯净物
混合物
9
4.分子、原子、离子间的区别与联系
粒子 分子 原子 离子
概念 保持物质__________的最小粒子(由分子构成的物质) __________中的最小粒子 带电的_____
__________
电性 __________ 不显电性 阳离子带____电荷,
阴离子带____电荷
化学性质
化学变化
原子
或原子团
不显电性
正
负
10
化学变化中是
否可再分 ________ __________ 原子团在有些反应中可再分
相同点 ①都是构成物质的粒子;
②都具有粒子的基本性质;
③同种粒子的性质相同,不同粒子的性质不同
化学反应
实质 化学反应的实质:在化学变化中,分子可以分为原子,原子又可以结合成新的分子
可再分
不可再分
11
【即学即练】
1.判断下列说法的正误。
(1)分子与原子的本质区别:分子可以再分,原子不可再分( )
(2)水由水分子构成,铁由铁原子构成,硫酸铜由硫酸铜离子构成( )
(3)分子之间有间隔,而原子之间没有( )
(4)打扫卫生时尘土飞扬,说明分子在不断运动( )
(5)由同种分子构成的物质一定是纯净物,纯净物一定由同种分子构成( )
✕
✕
✕
✕
✕
12
2.下列关于宏观事实的微观解释中,错误的是( )
A.氢气球在高空膨胀——分子体积变大
B.品红在静置的水中会扩散——分子在不停地运动
C.水和过氧化氢性质不同——不同分子的性质不同
D.水蒸发由液态变成气态——分子间的间隔变大
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知识点2 原子的构成
1.原子的结构
(1)原子模型的演变
原子
模型 时间 贡献 模型示意图
道尔顿原子模型 1808年 提出原子论,认为原子是实心球模型
汤姆孙原子模型 19世
纪末 发现了电子,认为正电荷均匀分布在整个原子内,带负电荷的电子镶嵌其中
14
卢瑟福原子模型 1909年 进行了α粒子散射实验
1911年 提出了原子的“核式结构模型”
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(2)原子的结构
负
原子核
质子
正
中子
核外电子
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a.微观粒子数量关系:在原子中,核电荷数=________=____________。
b.原子呈电中性:原子核内质子所带正电荷和核外电子所带负电荷数量
______,电性______,整个原子不显电性。
c.电子质量很小,忽略不计,原子的质量主要集中在________上。
质子数
核外电子数
相等
相反
原子核
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【易错提醒】
①原子核一般是由质子和中子构成的,但并非所有的原子核中都含有中子,如氢原子H)核内没有中子。
②原子、分子均不显电性。
18
2.原子核外电子的排布
(1)原子结构示意图
最外层电子数
原子核
核内质子数
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(2)1~18号元素原子的结构示意图
20
①排布规律:原子核外电子最少的只有1层,最多的有7层,最外层电子
数一般不超过8个(只有1层的,电子数不超过2个)。
②元素种类由质子数决定;原子质子数等于核外电子数之和;周期数=原
子的__________。
电子层数
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(3)原子最外层电子数的应用
①判断是否具有相似的化学性质
金属元素、非金属元素的化学性质与其原子的核外电子排布,特别是原子的
______________密切相关。最外层电子数相等的原子,化学性质______ (氢、
氦除外)。
②判断得失电子的趋势
a.金属原子的最外层电子数一般______4,在化学反应中易______电子。
b.非金属原子的最外层电子数一般______4,在化学反应中易______电子。
最外层电子数
相似
小于
失去
大于
得到
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③判断粒子是否具有相对稳定结构
若粒子最外层电子数是___(只有一个电子层时为___),则该粒子结构相对稳定。
例如:Ne的原子结构示意图为 ,钠离子(Na+)的结构示意图为
。
8
2
23
3.离子
(1)定义:带电荷的原子或原子团。
(2)离子的形成
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(3)分类
种类 阳离子 阴离子
形成
原因 原子或原子团______电子 原子或原子团______电子
结构
呈现 质子数______核外电子数 质子数______核外电子数
所带
电荷 正电荷 负电荷
举例 镁离子:______
铵根离子:______ 硫离子:____
碳酸根离子:_______
失去
得到
大于
小于
Mg2+
N
S2-
C
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(4)离子的表示方法
在元素或原子团符号的右上角标明其带的电荷数及电荷性质,______在
前,________在后,所带电荷数为1时,数字1省略不写。
(5)离子符号表示的意义
①表示某一种离子,如Mg2+表示镁离子。
②离子符号右上角的数字表示每个离子所带电荷数,如Mg2+中的“2”表示
___________________________。
③离子符号前面的数字表示离子的个数,如2Mg2+表示___________。
数字
正负号
每个镁离子带2个单位正电荷
2个镁离子
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4.相对原子质量
(1)概念:以一个碳-12原子实际质量的作为标准,其他原子质量与它相比
所得到的__________,就是该原子的相对原子质量。
(2)公式:
相对原子质量(Ar)=。
(3)单位:相对原子质量是一个比值。
(4)计算:原子的质量几乎全部集中在原子核上,相对原子质量(Ar)≈
____________+____________。
中国科学院院士张青莲教授为相对原子质量的测定作出了卓越贡献。
比值
质子数
中子数
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【归纳总结】
碳原子有多种,它们的质子数都是6,但中子数不同,如C-12、C-13、C-14等,如表:
原子种类 质子数 中子数 相对原子质量
C-12 6 6 12
C-13 6 7 13
C-14 6 8 14
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【即学即练】
判断下列说法的正误。
(1)原子的原子核都是由质子和中子构成的( )
(2)核外电子数相同的粒子不一定属于同种元素 ( )
(3)质子数相同的两种粒子其核外电子数一定相等( )
(4)在原子中,核电荷数一定等于核外电子数( )
✕
√
✕
√
29
知识点3 元素与元素周期表
1.元素
(1)定义:____________(即核电荷数)相同的一类原子的总称。________决定元素种类。
质子数
质子数
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【易错提醒】
具有相同质子数的粒子不一定是同种元素,粒子可能是分子、原子或离子,如水分子(H2O)和氖原子(Ne)都有10个质子,但不属于同种元素。
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(2)元素的分类
(3)元素的分布
①地壳中含量(质量分数)居于前四位的元素依次是________________(填
化学式,下同);其中含量最多的金属元素为____。
②人体含量(质量分数)最多的金属元素为____。
③生物体中含量(质量分数)最多的元素是___。
④在空气中含量(体积分数)最多的元素是___。
⑤海水中含量(质量分数)最多的元素是____。
O
O、Si、Al、Fe
Al
Ca
O
N
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2.元素符号
(1)元素符号的书写原则
①由一个字母表示的,要大写(如H、O)。
②由两个字母表示的,第一个字母大写,第二个字母小写(如Cu、Cl、Ca)。
(2)元素符号的意义
①宏观:a.表示一种元素;b.表示一种物质。
例如:Fe表示________或____________。
②微观:表示一个原子,如Fe表示____________(当元素符号前面有数字时,只表示微观意义,如2O表示2个氧原子)。
铁元素
铁这种物质
一个铁原子
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【归纳总结】
物质、元素、分子、原子间的关系
34
3.元素周期表
结构 周期:每一个横行叫作一个周期,共7个周期;
族:每一个纵列叫作一个族,共18个纵列,16个族(8、9、10三个纵列共同组成一个族)
原子
序数 元素周期表按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编号,原子序数与核电荷数在数值上相同
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排列
规律 ①同周期元素,原子的______________相同;
②最外层电子数由1增加至8,由__________元素过渡到
________元素,以稀有气体元素结尾(第一周期除外);
③同族元素,原子的__________________相同,电子层数逐渐增多
每个
单元格
表示的
信息
相对原子质量
电子层数
金属
非金属
最外层电子数
原子序数
元素符号
元素名称
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【归纳总结】
与元素相关知识的总结
①元素是宏观概念,是组成物质的基本成分;分子、原子、离子是微观概念,是构成物质的基本粒子。例如,物质由元素“组成”,物质由分子(或原子、离子)“构成”。
②元素只讲种类,不讲个数;分子、原子、离子既讲种类又讲个数。
例如,可以说某分子中含有两个原子,但不能说该分子中含有两个元素。
③从元素的名称可知元素的种类(如金属元素、非金属元素等)。
④通常所说的某物质中含有“钙”“铁”等,这里的“钙”“铁”等指的是元素。
⑤组成元素相同的不同物质,化学性质不一定相同,如O2和O3、H2O和H2O2。
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【即学即练】
1.判断下列说法的正误。
(1)同种元素的离子所带电荷数不同,但性质相同( )
(2)质子数相同的粒子一定属于同种元素( )
(3)同种元素组成的物质化学性质一定相同( )
(4)最外层电子数相同的粒子,化学性质一定相似( )
✕
✕
✕
✕
38
2.铼在元素周期表中信息如图所示。
由图可知,铼原子的原子序数为________,核外电子数为________,相对
原子质量为_____。铼元素属于______ (填“金属”或“非金属”)元素。
75
75
186.2
金属
39
命题点1 构成物质的粒子 (2025山东4)
1.(2025·河南)从微观视角认识物质是学习化学的重要方法。下列物质由原子构成的是( )
A.氧气 B.乙醇
C.金刚石 D.硫酸铜
思维导引:原子构成的物质→金属、稀有气体或部分固态非金属。
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2.【核心素养·科学思维】 (2025·青岛改编)善于归纳总结是良好的学习习惯。如图是某同学整理的思维导图,下列说法错误的是( )
A.物质都是由①组成的
B.②由质子和中子构成
C.氯化钠由离子直接构成
D.可从宏观、微观两个视角认识物质
41
3.(2025·威海)下列关于原子的说法不正确的是( )
A.原子可以直接构成物质
B.原子得失电子后质量几乎不变,化学性质也不变
C.两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比
D.在化学变化中,原子既不能被消灭也不能被创造
42
4.【新考法·模型建构】 (2025·东营)宏观、微观、符号相结合是探究物质及其变化规律的一种认识方式。下列说法不正确的是( )
A. 表示1个氯气分子
B.X的符号是Cl-
C.分子、原子、离子都可以直接构成物质
D.图中物质只有氯化钠
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命题点2 粒子的性质及其探究 (2025山东4)
1.(2025·烟台)下列对宏观事实的微观解释错误的是( )
A.氢气经压缩储存在钢瓶中——压强增大,分子间的间隔变小
B.降温能使水结成冰——低温导致水分子静止不动
C.一氧化碳能燃烧,二氧化碳能灭火——不同种分子化学性质不同
D.稀盐酸、稀硫酸的化学性质相似——它们的水溶液中都含有大量氢离子
思维导引:降温使水结冰→分子间隔变化,分子仍运动而非静止。
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2.(2025·济南改编)宏观、微观相结合是学习化学的重要思维方式。下列对宏观事实的微观解释不合理的是( )
A.“过雨荷花满院香”——荷香四溢是因为分子在不断运动
B.石墨一定条件下转变成金刚石——原子种类发生改变
C.盐酸与NaOH发生中和反应——H+和OH-结合生成H2O
D.H2O和H2O2的化学性质不同——构成它们的分子不同
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3.【新考法·创新装置】 (2025·山东)兴趣小组利用下列装置(夹持装置已略去)进行实验,并依据现象从微观角度分析密闭体系中气体的变化情况。下列分析不正确的是( )
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选项 操作及现象 分析
A 装置1:挤压胶头滴管,U形管内液面左高右低 气体分子间隔变小
B 装置2:将液体全部注入,U形管内液面左低右高 气体分子数目增多
C 装置3:同时将液体全部注入,U形管内液面左高右低 消耗的气体分子数目:甲>乙
D 装置4:反应一段时间,关闭活塞,试管内液面逐渐下降 气体分子数目增多
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4.(2024·陕西)如图实验进行一段时间后,观察到烧杯B内溶液已变为无色,则下列有关说法正确的是( )
A.烧杯B内溶液呈无色说明溶液呈中性
B.烧杯A内溶液的质量变大
C.烧杯B内溶液颜色的变化是因为氢氧化钠溶液吸收了空气中的二氧化碳
D.上述实验能说明分子在不停地运动
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命题点3 粒子的结构
1.(2024·菏泽)氟元素在自然界中主要存在于萤石(主要成分CaF2)等矿物中,正常成年人体中含2~3 g。人体每日摄入4 mg以上会造成中毒,含氟牙膏中常用NaF作添加剂。下图为氟、钠、钙的原子结构示意图。下列说法正确的是( )
A.氟原子核外电子数为7
B.在氟化钠的形成过程中,
钠原子得到氟原子失去的1个电子,形成稳定结构
C.CaF2和 NaF两种物质中,氟元素的化合价均为-1
D.牙膏中氟元素含量越高越好
49
思维导引:元素的化学性质→看原子的最外层电子数。
50
2.(2025·济南)如图为同一周期元素的名称、符号和原子结构示意图。下列说法不正确的是( )
A.锂元素和铍元素都属于金属元素
B.图中各元素位于元素周期表的第二周期
C.氟原子在化学反应中容易失去电子
D.图中元素的原子序数从左到右逐渐增大
51
3.下图为元素周期表中同一周期元素的名称、符号和原子结构示意图。请结合图示内容回答下列问题:
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(1)图中所有元素都位于元素周期表的第 _________周期。
(2)硼原子结构示意图中的x=___。
(3)图中与镁元素化学性质相似的是_____(填元素符号)。
(4)氧原子在化学反应中通常易______(填“得到”或“失去”)电子,形成____(填“阴”或“阳”)离子。
(5)图中元素属于同一周期的原因是各原子的___ (填字母)相同。
A.质子数 B.中子数
C.电子层数 D.最外层电子数
二(或2)
3
Be
得到
阴
C
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命题点4 元素与元素周期表
1.【核心素养·科学思维】 (2025·山东)硅化镁(Mg2Si)在半导体制造领域具有重要的应用价值,Mg和Si在元素周期表中的信息如图。下列说法正确的是( )
A.Mg的原子结构示意图为
B.一个硅原子的质量为28.08 g
C.Si是地壳中含量最多的金属元素
D.Mg与Si的本质区别是质子数不同
思维导引:判断元素种类→由质子数决定。
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2.(2025·东营)如图是元素周期表中某元素的信息,下列说法不正确的
是( )
A.该元素的元素符号是C
B.该元素的原子序数是6
C.该元素的相对原子质量是12.01 g
D.该元素属于非金属元素
55
3.(2025·青岛)利用铟元素改造太阳能电池板,可提高光电转化效率。下图为铟元素在元素周期表中的部分信息,下列说法正确的是( )
A.铟属于非金属元素
B.铟的原子序数为49
C.铟原子的核外电子数为66
D.铟的相对原子质量为114.8 g
56
4.(2024·东营)硫、氯和硒都是人体必需的元素,如图是元素周期表的部分内容,下列有关说法不正确的是( )
A.不同元素的原子质子数不同
B.硫和硒两种元素位于同一周期
C.硒原子的核外电子数为34
D.硫和氯为常量元素是由于摄入的营养
物质中硫、氯元素的含量相对较大
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命题点5 粒子结构示意图与元素周期表的综合 (2025山东6)
1.(2025·威海改编)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,如图是元素周期表的一部分以及硫原子结构示意图。下列说法不正确的是( )
A.硒原子的质子数为34
B.硫原子可以失去电子形成S2-
C.砷元素属于非金属元素
D.硒原子最外层电子数也为6
思维导引:由原子的核电荷数=质子数=核外电子数→分析各选项。
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2.(2025·潍坊)钕是一种重要的稀土元素,在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.钕是非金属元素
B.钕的相对原子质量为144.2 g
C.y=10
D.钕原子的核电荷数为60
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3.(2024·济南)下图为元素周期表部分内容和两种微观粒子的结构示意图。结合图示信息判断,下列说法中正确的是( )
A.钠原子核内有11个质子
B.氖的相对原子质量为20.18 g
C.氖原子与钠原子的电子层数相同
D.氖原子与钠原子的化学性质相似
60
4.(2024·枣庄)世界是物质的。从宏观角度看,物质是由元素组成的;从微观角度看,物质又是由分子、原子和离子等微观粒子构成的。
61
根据图示信息,回答下列问题:
(1)图1中铍原子的质子数为___,铍属于______(填“金属”或“非金属”)元素。
(2)图2中最外层达到相对稳定结构的微观粒子是____(填字母序号),与C
属于同种元素的是____(填字母序号)。
(3)图2中B单质是由______(填“分子”或“原子”)构成的。
(4)图2中A和B两种元素组成化合物的化学式为_____,其中A元素的化合
价为____。
4
金属
C
B
原子
Na2S
-2
62
活动2 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
1.化学兴趣小组的同学们在老师的指导下,开展了“制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程”的跨学科实践活动。
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任务一:探究构成物质的微观粒子的特征
【提出问题】
在物理课上,同学们通过学习已经知道:微观粒子的质量和体积都很小、微观粒子之间有间隔、微观粒子都在不断地运动。那么,如何从化学视角来认识微观粒子的运动呢?
【设计实验】
同学们设计了以下实验探究微观粒子的运动。
64
【分析实验】
甲图实验中,观察到的实验现象是_____________________________;
小组同学认为乙图实验较好,原因是_______________________________(写
一条)。
任务二:认识模型在探索物质组成与结构中的作用
【查阅资料】
同学们通过查阅资料,了解到道尔顿、汤姆孙、卢瑟福等科学家提出的原子
模型,以及认识原子结构的历程。
B烧杯中的溶液由无色变为红色
节约试剂(或更环保,合理即可)
65
【小组交流】
卢瑟福通过“α粒子轰击金箔”实验发现了原子核,否定了汤姆孙的枣糕模
型。在该实验中,有小部分α粒子改变了原来的运动方向,说明了________
________________________;依据卢瑟福实验提出的原子结构模型一些问
题无法解释,请提出一个你认为无法解释的问题:____________________
______________________________________________?
原子内
部有带正电荷的微观粒子
为什么电子不会因为
绕核运动而逐渐失去能量坠入原子核中(合理即可)
66
2.某兴趣小组进行以“制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程”为主题的跨学科实践活动。
【任务一】认识分子,搭建分子模型
(1)兴趣小组的同学利用小球搭建了四种模型,其中可表示单质的是____
(填字母)。
AB
67
【任务二】分析史料,构建原子模型
(2)1897年,汤姆孙通过实验发现了带负电的电子,他推测原子中还有带
正电的物质。他推测的依据是_____________________________。
原子呈电中性(或原子不带电 )
68
(3)1909年著名物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了著名的α粒子散射实验(图1),实验现象如图2所示。由实验现象可以推理得出的结论有_____ (填字母)。
A.原子核带正电 B.原子核很小,但集中了原子的大部分质量
C.原子核由质子和中子构成 D.原子内部有很大的空间
ABD
69
70
$