内容正文:
专题02 物质的微观构成
内容导航
01 复习目标 → 知目标,明考向,以目标导学,以考向定标
02 知识重构 → 系统讲解核心知识,重构整合形成体系
脉络重构:快速扫描高频考点,定位薄区
考点精讲:知识复盘,精选题目,提升解题能力
巩固提升:趁热打铁练一练,强化巩固所学
03综合通关 → 综合演练,梯度设题;查漏补缺,闭环收官
04错题留痕 → 预留固定区域,记录错题题号、错因与正解
复习目标
基础识记:精准掌握分子、原子、离子三种微观粒子的定义、本质区别与相互转化关系;理清原子的结构、离子形成、元素、化合价、化学式、碳单质微观结构等易混知识点;熟记金刚石、石墨、C60的结构差异与对应性质用途,牢固记忆碳单质化学性质。
转化逻辑:能梳理 “原子→分子、原子→离子” 的转化路径;建立宏观元素组成 — 微观粒子构成 — 化学式符号三重表征对应关系;理解同种元素可组成不同单质(碳单质同素异形体)的结构逻辑,梳理碳的转化链。
实验能力:熟练解读原子结构示意图、碳单质微观结构图;掌握木炭还原氧化铜、碳燃烧两大核心实验的操作、现象、结论;规范完成相对原子质量、相对分子质量、元素质量比、质量分数等的计算。
应用素养:能用微观视角解释物理 / 化学变化本质、日常生活现象;落实结构→性质→用途的对应逻辑;会读取元素周期表信息;精准区分单质、化合物、氧化物的宏观、微观判别标准。
综合应用:规范书写元素符合、离子符号、化学式;依据化合价书写化学式、判断化合价正误及化合价计算;严格区分宏观 “组成”、微观 “构成” 化学用语表述;分析碳单质结构差异对性质的影响;结合微观示意图判断反应本质。
命题考向
考向1:分子、原子、离子概念辨析
考向2:原子结构示意图、离子符号书写、质子数 / 电子数数量关系判断
考向3:元素概念辨析、元素周期表信息提取、物质类别的判断
考向4:化合价应用、化学式书写、相对分子质量与元素质量分数计算
考向5:碳单质的结构、性质和用途
考向6:碳的化学性质
脉|络|重|构
考|点|精|讲
知识点一 构成物质的微观粒子
【知识复盘】
1.物质由微观粒子构成
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在原子中, ,所以整个原子呈电中性。
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(以氧原子结构示意图为例)
(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(先数字后符号)
如氢离子 、钠离子 、 镁离子 、氯离子 、氧离子
含义
表示
2 Mg2+
表示
注意:某些带电的原子团也是离子,通常称为 ,如碳酸根()、硫酸根()、硝酸根()、氢氧根()、铵根()。
4.相对原子质量
(1)定义: (2)计算式:
(3)相对原子质量≈ + 。
(4)相对分子质量:等于构成分子的 的总和。人们通常用相对分子质量来表示分子质量的相对大小。
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。
【典例破题1】(25-26八年级下·上海·阶段检测)用锶(Sr)等材料制成的原子钟精确度极高,常被用于卫星的精准计时。结合下图回答问题。已知:图2是锶原子的结构示意图,图3是几种粒子的结构示意图。
(1)图1为粒子之间的转化关系图,其中①表示的是___________,图2中___________。
(2)图3中若E中,写出该粒子的符号___________;与锶原子化学性质相似的原子是___________(填字母);A~D在化学反应中易失电子的是___________(填字母)。
(3)图3中达到相对稳定结构的是___________(填序号)。
【易错提醒】①分子由原子构成,但分子不一定比原子大(如氢分子比汞原子小)。
②物理变化中分子种类、大小不变(如水蒸发:水分子间隔变大,分子未分解)。
③由分子构成的物质(如O₂),化学性质由分子保持;由原子构成的物质(如Fe),化学性质由原子保持;由离子构成的物质(如NaCl),化学性质由阴阳离子共同保持。
④具有相同电子层结构的粒子不一定是同种元素(如O²⁻、F⁻、Na⁺、Mg²⁺外层均为8电子)。
⑤最外层电子数相同的粒子化学性质不一定相似,如He(最外层 2 电子,达到相对稳定结构)与 Mg(最外层 2 电子)性质不相似。
⑥同种元素的离子因电荷数不同,性质也不同,如Fe2+和Fe3+。
【巩固提升1】(25-26八年级下·上海·阶段检测)下图为某原子结构模型图,a、b、c是构成该原子的三种不同粒子。下列说法正确的是
A.原子核由b和c构成 B.原子中a与c的数目一定相等
C.原子中b与c的数目一定相等 D.原子的质量主要集中在c中
【巩固提升2】(25-26八年级下·上海·阶段检测)物质由微观粒子构成。下列各组物质中前者由分子构成,后者由离子构成的是
A.金刚石、水 B.氢气、硫酸铜
C.水、氨气 D.二氧化碳、氯化钠
知识点二 物质由元素组成
【知识复盘】
1.元素
(1)定义:元素是具有相同的 的一类 的总称。
注意:①元素属于宏观概念,只讲种类,不讲个数。
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。
(2)元素的种类由原子的 决定;不同种元素的本质区别是 。
(3)元素的化学性质:由原子的 决定。
(4)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
(5)元素在自然界的存在状态可分成两类 : 态和 态。 态的元素以单质的形式存在, 态的元素以化合物的形式存在。
(6)元素之最
①地壳中元素含量(质量分数)前五位: ;
②海水中元素含量(质量分数)前三位: ;
③人体中元素含量(质量分数)前五位: 。 (7)元素符号的意义
①宏观: ;如:H:表示氢元素,
②微观: 如:H:一个氢原子;
③特殊:金属、稀有气体、大多数固态非金属等的元素符号还表示 。如:Fe:表示铁元素、一个铁原子、铁这种物质;Ne:表示氖元素、一个氖原子、氖气这种物质。
注意:当元素符号前面有数字时,只表示微观意义——几个原子。如:2Fe 表示2个铁原子。3Ne 表示3个氖原子。
2.元素和原子的区别
元素
原子
概念
相同的一类原子的总称
的最小粒子
区别
宏观概念,讲种类、讲质量, 个数;
微观概念,讲种类、讲质量, 个数;
可组成物质;表示物质的宏观组成
可构成分子,也可构成物质;表示物质的
联系
①原子和元素是个体和总体的关系;
②原子的 决定元素的种类;
③原子的 决定元素的化学性质;
④化学变化中原子和元素的种类 。
3.物质、元素、分子、原子、离子的关系
物质由 组成、由 构成。
例:水由 和 组成;水由 构成;铁由 构成;氯化钠由 和 构成。
4.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。
③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。
④原子序数 = = ;周期数 = ;
5.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)
混合物 如:
单质(只含 的 )如: 属于单质
物质
纯净物
氧化物 如: …
化合物(含 的 )
其它化合物 如:KCl、KMnO4
注意:①只由一种元素组成的物质,不一定是 ,还可能是 。如:O2 和 O3 的混合物。
②含多种元素的物质不一定是 ,还可能是 。如水和双氧水的混合物含两种元素。
③氧化物一定含 ,但含氧元素的物质 是氧化物。
【典例破题1】(25-26九年级上·上海崇明·期末)如图,有关氦、钛元素(或原子)的说法,错误的是
A.氦元素的原子序数为2
B.氦原子可以直接构成物质
C.氦元素和钛元素本质区别是相对原子质量不同
D.氦、钛两种原子的实际质量之比等于它们的相对原子质量之比
【易错提醒】①食品标签中的“钙”“铁”等指元素,非单质或原子。
②同种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物。
③水由氢、氧元素组成;或水由水分子构成;一个水分子由2个氢原子和一个氧原子构成。
④水中不含有氢分子(H₂)或氧分子(O₂)。
【巩固提升1】(25-26九年级下·上海·期末)劣质玩具表面涂层含有,元素周期表中铅元素的相关信息如图所示,据此可知
A.铅原子的相对原子质量为207.2 g B.铅原子的中子数为82
C.的核外电子数为80 D.铅属于非金属元素
【巩固提升2】(25-26八年级上·上海闵行·期末)如图可以表示化合物的是
A. B.
C. D.
知识点三 化学式与化合价
【知识复盘】
1.化学式的意义
分类
意义
实例 (以H2O为例)
宏观
①表示一种物质
②表示该物质的元素组成
水由 组成
微观
③表示物质的一个分子
④表示物质的分子构成
一个水分子是由 构成的
⑤表示组成物质的各种元素的原子个数比
水分子中H、O原子的个数比为
注意:对于由原子直接构成的物质,其化学式表示的意义则有三方面,如Fe:可以表示 ,也可以表示 ,还可以表示 。
(2)化学式周围的数字的意义
①化学式前面的数字表示 。
②化学式中元素符号右下角的数字表示 。
2H2O
2.化学式的书写、读法
读法
写法
举例
单质
气体单质读“ ”;
其他单质直接读
、 、 :直接写元素符号。
铁( )、汞(Hg)、氦气( )、碳( )、硫(S)、磷(P)等
读“ ”
常见气体:( 、 、 、臭氧等)在元素符号右下角加数字
氧气( )、氢气(H2)、氮气( )、氯气(Cl2)、臭氧(O3)等。
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。
MgO氧化镁
P2O5 五氧化二磷
NaCl氯化钠
MgCl2氯化镁
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;原子团一般在右边,其他元素在左边
NaOH氢氧化钠
H2SO4硫酸
Na2CO3碳酸钠
注意:纯净物的组成是固定不变的,只有 才有化学式(混合物没有固定的组成,因此没有化学式),且一个化学式只表示一种纯净物。
3.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, 。
(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形成化合物时,金属元素显 价,非金属元素显 价。在化合物里,氧元素通常为 价,氢元素通常为 价,氯元素通常为 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:元素(或原子团)的化合价的数值 = 离子带的电荷数
一致:元素化合价的符号与离子带的电性一致
不同点
标示位置不同
标示在
标示在
数字与正负号
的位置不同
在前, 在后;
数字1 ;
在前, 在后;
数字1 。
典例
-2价的氧元素 ;+2价的镁元素
+1价的钠元素 ;-1价的氯元素C (-)l (1)
氧离子 ;镁离子
钠离子 ;氯离子
(4)常见元素和根的化合价
化合价口诀
化合价
对应的离子符号
钾钠银氢+1价;
K (+1)、Na (+1)、Ag (+1)、H (+1)
K+、Na+、Ag+、H+
钙镁钡锌+2价;
Ca (+2)、Mg (+2)、Ba (+2)、Zn (+2)
Ca2+、Mg2+、Ba2+、Zn2+
氟氯溴碘-1价;
F (-1)、Cl (-1)、Br (-1)、I (-1)
F-、Cl-、Br-、I-
通常氧硫-2价;
O (-2)、S (-2)
O2-、S2-
亚铜+1铜+2;
亚铁+2铁+3;
Cu (+1)、Cu (+2)
Fe (+2)、Fe (+3)
Cu+、Cu2+
Fe2+、Fe3+
铝+3,硅+4,磷+5;
Al (+3)
Al3+
-1氢氧硝酸根;
OH (-1)、NO (-3)3
OH-、NO3-
-2硫酸碳酸根;
SO (-2)4、CO (-2)3
SO42- 、CO32-
+1价的是铵根。
NH (+1)4
NH4+
【化合价口诀】
一价氯(-1)氢钠钾银,二价氧(-2)钙钡镁锌;三铝四硅五氮磷,二三铁、二四碳;
二(-2)四六硫都齐全,铜汞二价最常见;条件不同价不同,单质为零永不变。
负一氢氧硝酸根,负二硫酸碳酸根,负三记住磷酸根,正一价的是铵根。
(5)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。
4.有关化学式的计算
(1)计算物质中元素的质量比
物质AaBb中A、B元素的质量比为:
A元素质量:B元素质量=( × ):( × )
即m(A) : m(B) =[ Ar(A)×a] : [ Ar(B)×b]
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
(以百分数的形式呈现的,故一定要记得写“×100%”)
物质中某元素的质量分数 =
物质AaBb中A元素的质量分数为:ω(A) = ×100%
例: H2O中氢元素的质量分数=×100%=
【典例破题1】(25-26八年级·上海闵行·期末)食盐(主要成分氯化钠)是厨房最常用的调味品之一。如图是超市销售的某品牌食盐的部分标签。
配料
氯化钠、碘酸钾()
含碘量
18-33 mg/kg
使用说明
勿长时间炖炒
(1)主要成分氯化钠的化学式为________。
(2)由________种元素组成,其中I的质量分数为________(列出计算式即可)。
(3)“含碘量”中的碘指的是碘________。
A.单质 B.元素 C.原子 D.分子
(4)使用时“勿长时间炖炒”,原因是碘酸钾()不稳定,受热会分解成碘化钾(KI)和氧气,写出该反应的文字表达式________。
【易错提醒】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化学式右下角的数字为整数,原子个数为“1”时一般不写出。
【巩固提升1】(25-26九年级上·上海浦东新·期末)自来水厂常用氯气消毒,氯气与水反应的化学方程式为,其中中氯元素的化合价为
A.-1 B.0 C.+1 D.+2
【巩固提升2】(24-25八年级下·上海·阶段检测)下列化学用语与含义不相符的是
A.:碳酸根 B.:2个氢元素
C.:3个臭氧分子 D.:+2价钙原子
知识点四 多样的碳单质
【知识复盘】
1.碳单质的物理性质和用途
(1)金刚石、石墨和C60
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
(2)无定形碳
由微小的 和少量 组成的,属于 。
①木 炭:吸附剂(因为具有 的结构),用作吸附 和 、还可作 。
②活性炭:吸附性比木炭更强。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。
③炭 黑:制造油墨、油漆、颜料等,用作橡胶制品的填料以增强橡胶的耐磨性。
④焦 炭:用于 。
注意:(1)金刚石、石墨这两种不同的碳单质由 构成,C60这种碳单质由 构成。
(2) 金刚石、石墨和足球烯等都是由 组成的不同的单质,它们的物理性质之所以有很大差异,是因为 不同,改变碳原子排列方式可能将石墨转变为金刚石。
(3) 石墨转化为金刚石是化学变化.
2.碳单质的化学性质
(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。
古代字画保存千年
重要文档材料用碳素水笔填写
答题用2B铅笔填图答题卡
(2)碳与氧气的反应
氧气充足时
氧气不充足时
文字表达式
符号表达式
小结
反应物的种类相同,用量不同, 不同。
(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(防止水蒸气冷凝回流,炸裂试管);
(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:碳+氧化铁铁+二氧化碳
②木炭与二氧化碳反应: ( 反应)
3.一氧化碳
(1)物理性质:一氧化碳是一种 、 、 于水的气体。
(2)化学性质:一氧化碳 ,它很容易与血液中的 结合,从而阻碍血红蛋白与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命 (3)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。
【典例破题1】(25-26八年级下·上海闵行·阶段检测)如图是墨经记载“立窑烧烟法”的示意图,炉膛口较小,会导致进入炉膛的空气量比较少,导致燃烧不充分,松木置于炉膛中燃烧,瓮中收集的黑烟主要为炭黑可用于制墨。请回答下列问题:
(1)墨中的主要元素是______(写元素名称);水墨画能长时间保存,是因为______。
(2)炭黑产量与炉堂口的大小______(填“有关”或“无关”)。
(3)请你写出炉膛中发生化学变化的文字表达式:______。
(4)炭黑是碳的______。(纯净物或者混合物)
(5)下列有关碳单质的说法正确的是______。
A.金刚石、石墨均由碳原子构成 B.金刚石硬度大,可用于切割玻璃
C.石墨导电性差,不能做电极 D.常温下碳单质化学性质不活泼
【易错提醒】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。
②CO难溶于水,在室内放一盆水无法防治CO中毒。
【巩固提升1】(2026·上海闵行·三模)石墨是制造新能源汽车电池的主要原料。下列对金刚石、石墨的描述中错误的是
A.元素种类相同 B.相互转化属于化学变化
C.充分燃烧后的产物相同 D.碳原子的结构不同
【巩固提升2】(24-25九年级上·山西·阶段检测)实验小组的同学按照如图所示装置进行木炭还原氧化铜的实验,下列说法中正确的是
A.实验中可以观察到试管a中红色粉末变黑
B.酒精灯加网罩的作用:集中火焰、提高温度
C.试管实验结束时先熄灭酒精灯,再撤出导管
D.反应结束后立即把试管a中的物质倒出来观察
1.(24-25八年级下·上海虹口·期中)构成下列物质的微粒与构成水的微粒种类相同的是
A.氦气 B.铁 C.液氧 D.氯化钠
2.(25-26九年级下·上海·阶段检测)数字在化学中被赋予了特殊的含义。下列数字“2”表示分子中原子个数的是
①2H ② ③ ④ ⑤
A.③④ B.①⑤ C.②④⑤ D.②③④
3.(25-26八年级上·上海闵行·期末)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
4.(25-26八年级下·上海·阶段检测)下图中“”和“”分别表示不同元素的原子,其中属于化合物的是
A. B. C. D.
5.(25-26九年级上·上海奉贤·期末)图为元素周期表中的钠元素和钾元素。下列说法错误的是
A.两种元素都属于金属元素 B.钠原子的质量比钾原子的质量大
C.钾的相对原子质量为39.10 D.两种元素的本质区别是质子数不同
6.(2026·上海虹口·二模)氨气(NH3)可用于制备某些化肥,NH3中N元素的化合价是
A.-3 B.+1 C.+2 D.+3
7.(25-26八年级上·上海闵行·期中)商场有富硒大米、富硒鸡蛋等,其中“硒”指的是
A.原子 B.物质 C.分子 D.元素
8.(2025·吉林松原·三模)劳动创造美好生活。对下列劳动项目相关内容的解释错误的是
A.用装有金刚石的玻璃刀将玻璃裁割成块——金刚石硬度大
B.用碳素墨汁书写春联,字迹不易褪色——常温下碳的化学性质稳定
C.煤炉上放一壶水——防止煤气中毒
D.用活性炭除去冰箱内的异味——活性炭具有吸附性
9.(2026·广东汕头·一模)芬太尼 是麻醉手术中常用的药物,关于芬太尼的说法正确的是
A.由碳、氢、氮、氧4个元素组成 B.碳元素的质量分数最大
C.芬太尼由53个原子构成 D.1个芬太尼分子中含有1个氮分子
10.(2026·上海虹口·二模)对于的分析正确的是
A.由氮气和氢气组成 B.两种元素的质量比为1:3
C.1个分子中含有4个原子 D.N的质量分数为:
11.(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
12.(25-26八年级下·上海闵行·期中)以甲醇()为燃料的汽车,因其续航里程长、适用于严寒环境,经常被用于卡车、公交和特种车辆,其反应的微观示意图如下。
(1)写出丁的化学式________。
(2)上述四种物质中,属于氧化物的是________。(填编号)
(3)甲醇()是由________种元素组成的,它的相对分子质量为________,甲醇分子中碳、氢、氧原子个数比为________。
13.(25-26八年级下·上海·阶段检测)火箭主体材料为航空级铝合金,火箭尾焰温度可达。图1是铝元素在元素周期表中的相关信息,图2是铝及其化合物的“价类二维图”模型。
(1)根据图1信息,有关铝元素的说法正确的是___________。
A.原子核内中子数为13 B.相对原子质量为26.98g
C.铝原子的结构示意图为 D.是地壳中含量最多的元素
(2)图2中推测A点为铝单质的理由为___________。B点对应物质的化学式为___________。
(3)铝离子和铝原子都属于铝元素,其本质原因是___________。
14.(2026·黑龙江大庆·模拟预测)图一是锶元素在周期表中的信息,图二是几种粒子的结构示意图。请回答:
(1)图一中锶原子的核外电子数为___________。
(2)③表示的元素在周期表中排在第___________ 周期。
(3)已知同一周期中,原子的半径随原子中质子数的递增依次减小;同一族中,原子的半径随原子中质子数的递增依次增大。有关图三的说法,正确的有___________ (填字母)。
A.原子序数:X>Y>Z
B.X和Y元素的原子具有相似的化学性质
C.X和Y处于同一周期
D.原子半径:Y>Z
15.(25-26八年级下·上海闵行·阶段检测)小崔同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜,他联想到单质碳的一些化学性质,认为在该实验中还可能会有CO产生。
【查阅资料】CO气体有毒,不能使澄清石灰水变浑浊,但能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
【实验验证】
(1)点燃A处酒精灯,数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红,反应的文字表达式为:______。
(2)刚开始预热时,B中立即有气泡产生,但澄清石灰水不变浑浊,原因______。
(3)C装置中出现______的现象,说明有CO气体生成,证明该同学的判断是正确的。
【实验反思】
(4)小崔同学对CO产生的原因进行了分析。
①原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接反应放出产生CO。
②原因二:反应中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应,产生了,请你从原因一、原因二中选择其一,用文字表达式表示其反应原理:______。
(5)有同学实验结束后立即将试管中的粉末倒出,发现红色粉末逐渐变为黑色,出现这样的原因可能是______。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题02 物质的微观构成
内容导航
01 复习目标 → 知目标,明考向,以目标导学,以考向定标
02 知识重构 → 系统讲解核心知识,重构整合形成体系
脉络重构:快速扫描高频考点,定位薄区
考点精讲:知识复盘,精选题目,提升解题能力
巩固提升:趁热打铁练一练,强化巩固所学
03综合通关 → 综合演练,梯度设题;查漏补缺,闭环收官
04错题留痕 → 预留固定区域,记录错题题号、错因与正解
复习目标
基础识记:精准掌握分子、原子、离子三种微观粒子的定义、本质区别与相互转化关系;理清原子的结构、离子形成、元素、化合价、化学式、碳单质微观结构等易混知识点;熟记金刚石、石墨、C60的结构差异与对应性质用途,牢固记忆碳单质化学性质。
转化逻辑:能梳理 “原子→分子、原子→离子” 的转化路径;建立宏观元素组成 — 微观粒子构成 — 化学式符号三重表征对应关系;理解同种元素可组成不同单质(碳单质同素异形体)的结构逻辑,梳理碳的转化链。
实验能力:熟练解读原子结构示意图、碳单质微观结构图;掌握木炭还原氧化铜、碳燃烧两大核心实验的操作、现象、结论;规范完成相对原子质量、相对分子质量、元素质量比、质量分数等的计算。
应用素养:能用微观视角解释物理 / 化学变化本质、日常生活现象;落实结构→性质→用途的对应逻辑;会读取元素周期表信息;精准区分单质、化合物、氧化物的宏观、微观判别标准。
综合应用:规范书写元素符合、离子符号、化学式;依据化合价书写化学式、判断化合价正误及化合价计算;严格区分宏观 “组成”、微观 “构成” 化学用语表述;分析碳单质结构差异对性质的影响;结合微观示意图判断反应本质。
命题考向
考向1:分子、原子、离子概念辨析
考向2:原子结构示意图、离子符号书写、质子数 / 电子数数量关系判断
考向3:元素概念辨析、元素周期表信息提取、物质类别的判断
考向4:化合价应用、化学式书写、相对分子质量与元素质量分数计算
考向5:碳单质的结构、性质和用途
考向6:碳的化学性质
脉|络|重|构
考|点|精|讲
知识点一 构成物质的微观粒子
【知识复盘】
1.物质由微观粒子构成
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在原子中,质子所带正电荷总数等于电子所电负电荷总数相等,电性相反,所以整个原子呈电中性。
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(以氧原子结构示意图为例)
(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(先数字后符号)
如氢离子 H+ 、钠离子 Na+ 、 镁离子 Mg2+ 、氯离子 Cl- 、氧离子 O2-
含义
表示每个镁离子带两个单位的正电荷
2 Mg2+
表示两个镁离子
注意:某些带电的原子团也是离子,通常称为某根,如碳酸根()、硫酸根()、硝酸根()、氢氧根()、铵根()。
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。
(4)相对分子质量:等于构成分子的各个原子的相对原子质量的总和。人们通常用相对分子质量来表示分子质量的相对大小。
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。
【典例破题1】(25-26八年级下·上海·阶段检测)用锶(Sr)等材料制成的原子钟精确度极高,常被用于卫星的精准计时。结合下图回答问题。已知:图2是锶原子的结构示意图,图3是几种粒子的结构示意图。
(1)图1为粒子之间的转化关系图,其中①表示的是___________,图2中___________。
(2)图3中若E中,写出该粒子的符号___________;与锶原子化学性质相似的原子是___________(填字母);A~D在化学反应中易失电子的是___________(填字母)。
(3)图3中达到相对稳定结构的是___________(填序号)。
【答案】(1)原子 18
(2)O2- C BC
(3)AE
【解析】(1)分子可分解为原子,原子可结合为分子,原子得失电子形成离子,因此①是原子;
原子中质子数=核外电子数,代入得38=2+8+X+8+2,,解得X=18。
(2)X=8时,该粒子质子数为8(氧元素),核外电子数为10,是带2个单位负电荷的氧离子;
化学性质由最外层电子数决定,锶原子最外层电子数为2,C(镁原子)最外层也为2,二者化学性质相似(A为氦原子,最外层2电子是稳定结构,和锶性质不同);
最外层电子数<4的原子易失电子,B最外层1个电子、C最外层2个电子,均易失电子。
(3)相对稳定结构判断规则:仅1个电子层时,最外层电子数为2;
电子层≥2时,最外层电子数为8。A符合前者,E符合后者,二者均为稳定结构。
【易错提醒】①分子由原子构成,但分子不一定比原子大(如氢分子比汞原子小)。
②物理变化中分子种类、大小不变(如水蒸发:水分子间隔变大,分子未分解)。
③由分子构成的物质(如O₂),化学性质由分子保持;由原子构成的物质(如Fe),化学性质由原子保持;由离子构成的物质(如NaCl),化学性质由阴阳离子共同保持。
④具有相同电子层结构的粒子不一定是同种元素(如O²⁻、F⁻、Na⁺、Mg²⁺外层均为8电子)。
⑤最外层电子数相同的粒子化学性质不一定相似,如He(最外层 2 电子,达到相对稳定结构)与 Mg(最外层 2 电子)性质不相似。
⑥同种元素的离子因电荷数不同,性质也不同,如Fe2+和Fe3+。
【巩固提升1】(25-26八年级下·上海·阶段检测)下图为某原子结构模型图,a、b、c是构成该原子的三种不同粒子。下列说法正确的是
A.原子核由b和c构成 B.原子中a与c的数目一定相等
C.原子中b与c的数目一定相等 D.原子的质量主要集中在c中
【答案】AB
【分析】原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,质子带正电,电子带负电,中子不带电,故a表示核外电子,b表示中子,c表示质子。
【解析】A. 原子核由质子和中子构成,即由b和c构成,正确;
B. 在原子中,质子数=核外电子数,即a与c的数目一定相等,正确;
C. 原子中中子数和质子数没有必然相等的关系,如钠原子质子数为11、中子数为12,错误;
D. 电子质量极小可忽略,原子的质量主要集中在原子核(即质子和中子的总质量)上,并非只集中在质子c中,错误。
【巩固提升2】(25-26八年级下·上海·阶段检测)物质由微观粒子构成。下列各组物质中前者由分子构成,后者由离子构成的是
A.金刚石、水 B.氢气、硫酸铜
C.水、氨气 D.二氧化碳、氯化钠
【答案】BD
【解析】A. 金刚石属于碳单质,由碳原子直接构成;水、氨气、二氧化碳均是由非金属元素组成的化合物,均由分子构成,错误;
B. 氢气属于气态非金属单质,由氢分子构成;硫酸铜、氯化钠均是由金属元素和非金属元素组成的化合物,均由离子构成,正确;
C. 解析见A,错误;
D. 解析见AB,正确。
知识点二 物质由元素组成
【知识复盘】
1.元素
(1)定义:元素是具有相同的核电荷数(即质子数)的一类原子的总称。
注意:①元素属于宏观概念,只讲种类,不讲个数。
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。
(2)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。
(3)元素的化学性质:由原子的最外层电子数决定。
(4)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
(5)元素在自然界的存在状态可分成两类 :游离态和化合态。游离态的元素以单质的形式存在,化合态的元素以化合物的形式存在。
(6)元素之最
①地壳中元素含量(质量分数)前五位:O、Si、Al、Fe、Ca;
②海水中元素含量(质量分数)前三位:O、H、Cl;
③人体中元素含量(质量分数)前五位:O、C、H、N、Ca。
(7)元素符号的意义
①宏观:表示一种元素;如:H:表示氢元素,
②微观:表示该元素的一个原子如:H:一个氢原子;
③特殊:金属、稀有气体、大多数固态非金属等的元素符号还表示一种物质。如:Fe:表示铁元素、一个铁原子、铁这种物质;Ne:表示氖元素、一个氖原子、氖气这种物质。
注意:当元素符号前面有数字时,只表示微观意义——几个原子。如:2Fe 表示2个铁原子。3Ne 表示3个氖原子。
2.元素和原子的区别
元素
原子
概念
质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称
化学变化中的最小粒子
区别
宏观概念,讲种类、讲质量,不讲个数;
微观概念,讲种类、讲质量,也讲个数;
可组成物质;表示物质的宏观组成
可构成分子,也可构成物质;表示物质的微观构成
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;
④化学变化中原子和元素的种类均不发生变化。
3.物质、元素、分子、原子、离子的关系
物质由元素组成、由分子(或原子、离子)构成。
例:水由氢元素和氧元素组成;水由水分子构成;铁由铁原子构成;氯化钠由钠离子和氯离子构成。
4.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。
③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。
④原子序数 = 核电荷数 = 质子数;周期数 = 原子的电子层数;
5.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)
混合物 如:澄清石灰水、洁净的空气、稀有气体、酱油、牛奶、汽水、自来水等
单质(只含一种元素的纯净物)如:O2、H2、Ne、Fe 属于单质
物质
纯净物
氧化物 如: MnO2、CO …
化合物(含多种元素的纯净物)
其它化合物 如:KCl、KMnO4
注意:①只由一种元素组成的物质,不一定是单质,还可能是混合物。如:O2 和 O3 的混合物。
②含多种元素的物质不一定是化合物,还可能是混合物。如水和双氧水的混合物含两种元素。
③氧化物一定含氧元素,但含氧元素的物质不一定是氧化物。
【典例破题1】(25-26九年级上·上海崇明·期末)如图,有关氦、钛元素(或原子)的说法,错误的是
A.氦元素的原子序数为2
B.氦原子可以直接构成物质
C.氦元素和钛元素本质区别是相对原子质量不同
D.氦、钛两种原子的实际质量之比等于它们的相对原子质量之比
【答案】C
【解析】A、元素周期表信息示意图左上角的数字表示原子序数,氦元素的原子序数为2,说法正确。
B、氦气是稀有气体,由氦原子直接构成,说法正确。
C、不同元素的本质区别是质子数(核电荷数)不同,而不是相对原子质量不同,说法错误。
D、相对原子质量是以一种碳原子质量的1/12为标准,所以两种原子的实际质量之比等于它们的相对原子质量之比,说法正确。
故选C。
【易错提醒】①食品标签中的“钙”“铁”等指元素,非单质或原子。
②同种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物。
③水由氢、氧元素组成;或水由水分子构成;一个水分子由2个氢原子和一个氧原子构成。
④水中不含有氢分子(H₂)或氧分子(O₂)。
【巩固提升1】(25-26九年级下·上海·期末)劣质玩具表面涂层含有,元素周期表中铅元素的相关信息如图所示,据此可知
A.铅原子的相对原子质量为207.2 g B.铅原子的中子数为82
C.的核外电子数为80 D.铅属于非金属元素
【答案】C
【解析】A.相对原子质量单位是“1”,不是g,错误。
B.中子数≈相对原子质量-质子数=207.2-82≈125,82是铅的质子数而非中子数,错误。
C.铅原子核外电子数为82,Pb2+是铅原子失去2个电子形成的阳离子,核外电子数为82-2=80,正确。
D.铅带“钅”字旁,属于金属元素,错误。
【巩固提升2】(25-26八年级上·上海闵行·期末)如图可以表示化合物的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物。
A、图中含有、这两种分子,属于混合物,不属于化合物,该选项错误。
B、图中只含有这一种分子,且该分子由不同种原子构成,属于化合物,该选项正确。
C、图中只含有这一种分子,且该分子由同种原子构成,属于单质,不属于化合物,该选项错误。
D、图中含有、这两种分子,属于混合物,不属于化合物,该选项错误。
故选B。
知识点三 化学式与化合价
【知识复盘】
1.化学式的意义
分类
意义
实例 (以H2O为例)
宏观
①表示一种物质
水
②表示该物质的元素组成
水由氢元素和氧元素组成
微观
③表示物质的一个分子
一个水分子
④表示物质的分子构成
一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的
⑤表示组成物质的各种元素的原子个数比
水分子中H、O原子的个数比为2:1
注意:对于由原子直接构成的物质,其化学式表示的意义则有三方面,如Fe:可以表示铁单质,也可以表示铁元素,还可以表示一个铁原子。
(2)化学式周围的数字的意义
①化学式前面的数字表示粒子(分子或原子)数目。
②化学式中元素符号右下角的数字表示一个某粒子中某原子或某原子团的数目。
每个水分子中含有两个氢原子
两个水分子
2H2O
2.化学式的书写、读法
读法
写法
举例
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。
铁(Fe)、汞(Hg)、氦气(He)、碳(C)、硫(S)、磷(P)等
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
氧气(O2)、氢气(H2)、氮气(N2)、氯气(Cl2)、臭氧(O3)等。
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。
MgO氧化镁
P2O5 五氧化二磷
NaCl氯化钠
MgCl2氯化镁
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;原子团一般在右边,其他元素在左边
NaOH氢氧化钠
H2SO4硫酸
Na2CO3碳酸钠
注意:纯净物的组成是固定不变的,只有纯净物才有化学式(混合物没有固定的组成,因此没有化学式),且一个化学式只表示一种纯净物。
3.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形成化合物时,金属元素显正价,非金属元素显负价。在化合物里,氧元素通常为-2 价,氢元素通常为 +1 价,氯元素通常为 -1 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:元素(或原子团)的化合价的数值 = 离子带的电荷数
正负一致:元素化合价的符号与离子带的电性一致
不同点
标示位置不同
标示在正上方
标示在右上角
数字与正负号
的位置不同
正负号在前,数字在后;
数字1不能省略;
数字在前,正负号在后;
数字1省略不写。
典例
-2价的氧元素 O (-2);+2价的镁元素M (+)g (2)
+1价的钠元素Na (+1);-1价的氯元素C (-)l (1)
氧离子O2-;镁离子Mg2+
钠离子Na+;氯离子Cl-
(4)常见元素和根的化合价
化合价口诀
化合价
对应的离子符号
钾钠银氢+1价;
K (+1)、Na (+1)、Ag (+1)、H (+1)
K+、Na+、Ag+、H+
钙镁钡锌+2价;
Ca (+2)、Mg (+2)、Ba (+2)、Zn (+2)
Ca2+、Mg2+、Ba2+、Zn2+
氟氯溴碘-1价;
F (-1)、Cl (-1)、Br (-1)、I (-1)
F-、Cl-、Br-、I-
通常氧硫-2价;
O (-2)、S (-2)
O2-、S2-
亚铜+1铜+2;
亚铁+2铁+3;
Cu (+1)、Cu (+2)
Fe (+2)、Fe (+3)
Cu+、Cu2+
Fe2+、Fe3+
铝+3,硅+4,磷+5;
Al (+3)
Al3+
-1氢氧硝酸根;
OH (-1)、NO (-3)3
OH-、NO3-
-2硫酸碳酸根;
SO (-2)4、CO (-2)3
SO42- 、CO32-
+1价的是铵根。
NH (+1)4
NH4+
【化合价口诀】
一价氯(-1)氢钠钾银,二价氧(-2)钙钡镁锌;三铝四硅五氮磷,二三铁、二四碳;
二(-2)四六硫都齐全,铜汞二价最常见;条件不同价不同,单质为零永不变。
负一氢氧硝酸根,负二硫酸碳酸根,负三记住磷酸根,正一价的是铵根。
(5)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。
4.有关化学式的计算
(1)计算物质中元素的质量比
物质AaBb中A、B元素的质量比为:
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)
即m(A) : m(B) =[ Ar(A)×a] : [ Ar(B)×b]
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
(以百分数的形式呈现的,故一定要记得写“×100%”)
物质中某元素的质量分数 = × 100%
物质AaBb中A元素的质量分数为:ω(A) = ×100%
例: H2O中氢元素的质量分数=×100%= 11.1%
【典例破题1】(25-26八年级·上海闵行·期末)食盐(主要成分氯化钠)是厨房最常用的调味品之一。如图是超市销售的某品牌食盐的部分标签。
配料
氯化钠、碘酸钾()
含碘量
18-33 mg/kg
使用说明
勿长时间炖炒
(1)主要成分氯化钠的化学式为________。
(2)由________种元素组成,其中I的质量分数为________(列出计算式即可)。
(3)“含碘量”中的碘指的是碘________。
A.单质 B.元素 C.原子 D.分子
(4)使用时“勿长时间炖炒”,原因是碘酸钾()不稳定,受热会分解成碘化钾(KI)和氧气,写出该反应的文字表达式________。
【答案】(1) (2) 3 (3)B (4)
【解析】(1)氯化钠中钠元素的化合价为+1价,氯元素的化合价为-1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,其化学式为。
(2)碘酸钾的化学式表示它由钾、碘、氧三种元素组成;元素的质量分数是指该元素在化合物中的质量百分比,计算式为:,所以碘酸钾中碘元素的质量分数可写作。
(3)在食品标签中,“含碘量”指的是碘元素的含量。这是因为碘酸钾中的碘以化合物形式存在,但人体需要的是微量元素碘,营养标签通常以元素形式计量其含量,而非具体形态,故选B。
(4)碘酸钾受热分解生成碘化钾和氧气,其文字表达式为。
【易错提醒】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化学式右下角的数字为整数,原子个数为“1”时一般不写出。
【巩固提升1】(25-26九年级上·上海浦东新·期末)自来水厂常用氯气消毒,氯气与水反应的化学方程式为,其中中氯元素的化合价为
A.-1 B.0 C.+1 D.+2
【答案】C
【知识点】常见元素、原子团的化合价、化合价代数和的计算与应用
【解析】在HClO(次氯酸)中,氢元素(H)的化合价为+1价,氧元素(O)的化合价为-2价,设氯元素(Cl)的化合价为x,根据化合物中元素化合价代数和为零:(+1)+X+(-2)=0,解得X=+1,所以,HClO中氯元素的化合价为+1。
故选:C。
【巩固提升2】(24-25八年级下·上海·阶段检测)下列化学用语与含义不相符的是
A.:碳酸根 B.:2个氢元素
C.:3个臭氧分子 D.:+2价钙原子
【答案】BD
【解析】A、碳酸根离子带2个单位负电荷,离子符号的书写,将数字和正负号标在元素符号的右上角,先写数字,后标正负号,数值为1,省略不写,故能表示碳酸根离子。选项正确;
B、元素是宏观概念,只讲种类,不讲个数,2H表示2个氢原子,而不是2个氢元素,选项错误;
C、化学式前面的数字表示分子的个数,3O3表示3个臭氧分子,选项正确;
D、化合价属于宏观概念,化合价的表示方法是在该元素(或原子团)的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,表示+2价钙元素,而不能说成+2价钙原子,选项错误;
故选B。
知识点四 多样的碳单质
【知识复盘】
1.碳单质的物理性质和用途
(1)金刚石、石墨和C60
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
(2)无定形碳
由微小的石墨晶体和少量杂质组成的,属于混合物。
①木 炭:吸附剂(因为具有疏松多孔的结构),用作吸附色素和异味、还可作燃料。
②活性炭:吸附性比木炭更强。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。
③炭 黑:制造油墨、油漆、颜料等,用作橡胶制品的填料以增强橡胶的耐磨性。
④焦 炭:用于冶炼金属。
注意:(1)金刚石、石墨这两种不同的碳单质由碳原子构成,C60这种碳单质由C60分子构成。
(2) 金刚石、石墨和足球烯等都是由碳元素组成的不同的单质,它们的物理性质之所以有很大差异,是因为碳原子的排列方式不同,改变碳原子排列方式可能将石墨转变为金刚石。
(3) 石墨转化为金刚石是化学变化.
2.碳单质的化学性质
(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。
古代字画保存千年
重要文档材料用碳素水笔填写
答题用2B铅笔填图答题卡
(2)碳与氧气的反应
氧气充足时
氧气不充足时
文字表达式
符号表达式
碳+氧气二氧化碳
C+O2CO2
碳+氧气一氧化碳
C+O2CO
小结
反应物的种类相同,用量不同,产物不同。
(3)碳与某些氧化物的反应→还原性
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+氧化铜二氧化碳+铜 C+CuOCu+CO2
二氧化碳+氢氧化钙碳酸钙+水 CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O
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,再熄灭酒精喷灯(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)
3.一氧化碳
(1)物理性质:一氧化碳是一种无色、无味、难溶于水的气体。
(2)化学性质:一氧化碳有毒,它很容易与血液中的血红蛋白结合,从而阻碍血红蛋白与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命
(3)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。
【典例破题1】(25-26八年级下·上海闵行·阶段检测)如图是墨经记载“立窑烧烟法”的示意图,炉膛口较小,会导致进入炉膛的空气量比较少,导致燃烧不充分,松木置于炉膛中燃烧,瓮中收集的黑烟主要为炭黑可用于制墨。请回答下列问题:
(1)墨中的主要元素是______(写元素名称);水墨画能长时间保存,是因为______。
(2)炭黑产量与炉堂口的大小______(填“有关”或“无关”)。
(3)请你写出炉膛中发生化学变化的文字表达式:______。
(4)炭黑是碳的______。(纯净物或者混合物)
(5)下列有关碳单质的说法正确的是______。
A.金刚石、石墨均由碳原子构成 B.金刚石硬度大,可用于切割玻璃
C.石墨导电性差,不能做电极 D.常温下碳单质化学性质不活泼
【答案】(1) 碳 常温下碳的化学性质稳定
(2)有关
(3)
(4)混合物
(5)ABD
【解析】(1)墨的主要成分是炭黑,属于碳单质,常温下碳很难与其他物质发生化学反应,化学性质稳定。因此水墨画可以长时间保存。
(2)炉膛口大小决定进入炉膛的空气量,空气越少松木燃烧越不充分,炭黑产量越高,因此二者有关。
(3)松木中主要含碳元素,氧气不足时,碳不完全燃烧生成一氧化碳,产生炭黑。
(4)炭黑主要成分为单质碳,还含有少量杂质,属于混合物。
(5)A.金刚石、石墨均由碳原子直接构成,说法正确;
B.金刚石是天然存在硬度最大的物质,可用于切割玻璃,说法正确;
C.石墨导电性优良,常用作电极,说法错误;
D.常温下碳单质化学性质稳定、不活泼,说法正确。
【易错提醒】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。
②CO难溶于水,在室内放一盆水无法防治CO中毒。
【巩固提升1】(2026·上海闵行·三模)石墨是制造新能源汽车电池的主要原料。下列对金刚石、石墨的描述中错误的是
A.元素种类相同 B.相互转化属于化学变化
C.充分燃烧后的产物相同 D.碳原子的结构不同
【答案】D
【解析】A. 金刚石和石墨都是碳元素组成的单质,因此元素种类相同,正确;
B. 金刚石和石墨是两种不同的物质,相互转化有新物质生成,属于化学变化,正确;
C. 石墨和金刚石均是碳单质,碳单质完全燃烧的产物均是二氧化碳,正确;
D. 金刚石和石墨均是由碳原子构成,但是碳原子的排列方式不同,故物理性质存在差异,碳原子本身的结构相同,错误。
【巩固提升2】(24-25九年级上·山西·阶段检测)实验小组的同学按照如图所示装置进行木炭还原氧化铜的实验,下列说法中正确的是
A.实验中可以观察到试管a中红色粉末变黑
B.酒精灯加网罩的作用:集中火焰、提高温度
C.试管实验结束时先熄灭酒精灯,再撤出导管
D.反应结束后立即把试管a中的物质倒出来观察
【答案】B
【解析】A、氧化铜为黑色,铜是红色,氧化铜被还原为铜,试管a中应该是黑色固体变红,说法错误;
B、在木炭还原氧化铜的实验中,酒精灯加网罩的作用是集中火焰、提高温度,说法正确;
C、实验结束时应先将导管从澄清石灰水中拿出,再熄灭酒精灯,防止水倒流使试管炸裂,说法错误;
D、反应结束后立即把试管a中的物质倒出来,其中的铜可能在较高温度下与空气中的氧气发生反应生成氧化铜,所以反应结束后不能立即把a中的物质倒出来观察现象,说法错误。
故选B。
1.(24-25八年级下·上海虹口·期中)构成下列物质的微粒与构成水的微粒种类相同的是
A.氦气 B.铁 C.液氧 D.氯化钠
【答案】C
【解析】A、氦气是稀有气体,由氦原子构成。不符合题意;
B、铁是金属单质,由铁原子构成。不符合题意;
C、液氧是氧气单质,由氧分子构成。符合题意;
D、氯化钠由钠离子、氯离子构成。不符合题意;
水是由水分子构成的。故选C。
2.(25-26九年级下·上海·阶段检测)数字在化学中被赋予了特殊的含义。下列数字“2”表示分子中原子个数的是
①2H ② ③ ④ ⑤
A.③④ B.①⑤ C.②④⑤ D.②③④
【答案】D
【解析】2H中的2表示2个氢原子;2O2中前面的2表示2个氧分子,右下角的2表示一个氧分子由2个氧原子构成(或一个氧分子中含有2个氧原子);SO2中的2表示一个二氧化硫分子中含有2个氧原子;H2O中的2表示一个水分子中含有2个氢原子,2Fe表示2个铁原子,故“2”表示分子中原子个数的是:2O2(右下角的2)、SO2、H2O,即②③④,故选D。
3.(25-26八年级上·上海闵行·期末)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
【解析】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。
4.(25-26八年级下·上海·阶段检测)下图中“”和“”分别表示不同元素的原子,其中属于化合物的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A、 仅含1种分子,为纯净物,且分子由两种不同原子构成,属于化合物,正确。
B、含有2种不同的分子,属于混合物,错误。
C、含有两种不同的分子,属于混合物,错误。
D、仅含1种分子,为纯净物,但分子由同种原子构成,属于单质,错误。
5.(25-26九年级上·上海奉贤·期末)图为元素周期表中的钠元素和钾元素。下列说法错误的是
A.两种元素都属于金属元素 B.钠原子的质量比钾原子的质量大
C.钾的相对原子质量为39.10 D.两种元素的本质区别是质子数不同
【答案】B
【解析】A、钠、钾元素名称均“钅”字旁,都属于金属元素,故选项说法正确。
B、由元素周期表中信息可知,元素名称下方的数字表示相对原子质量,则钠的相对原子质量为22.99,钾的相对原子质量为39.10,相对原子质量与原子的质量成正比,因此钠原子的质量比钾原子的质量小,故选项说法不正确。
C、根据元素周期表的信息可知,元素名称下方的数字表示相对原子质量,则钾的相对原子质量为39.10,故选项说法正确。
D、元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,决定元素种类的是质子数(即核电荷数),因此不同种元素最本质的区别是质子数(即核电荷数)不同,故选项说法正确。
故选B。
6.(2026·上海虹口·二模)氨气(NH3)可用于制备某些化肥,NH3中N元素的化合价是
A.-3 B.+1 C.+2 D.+3
【答案】A
【分析】解题依据:化合物中各元素正负化合价的代数和为0,氢元素在化合物中通常显+1价。
【解析】设NH3中N元素的化合价为x,列等式:,解得x=-3。
7.(25-26八年级上·上海闵行·期中)商场有富硒大米、富硒鸡蛋等,其中“硒”指的是
A.原子 B.物质 C.分子 D.元素
【答案】D
【解析】物质都是由元素组成的,食品标签上的“富硒”指的是产品中含有丰富的硒元素,而非具体的原子、分子或物质。
故选D。
8.(2025·吉林松原·三模)劳动创造美好生活。对下列劳动项目相关内容的解释错误的是
A.用装有金刚石的玻璃刀将玻璃裁割成块——金刚石硬度大
B.用碳素墨汁书写春联,字迹不易褪色——常温下碳的化学性质稳定
C.煤炉上放一壶水——防止煤气中毒
D.用活性炭除去冰箱内的异味——活性炭具有吸附性
【答案】C
【解析】A、金刚石为天然存在最硬的物质,能切割玻璃,故A不符合题意;
B、碳素墨汁中含有碳单质,在常温下,碳的化学性质稳定,则用碳素墨汁书写春联,字迹不易褪色,故B不符合题意;
C、煤气的主要成分是一氧化碳,一氧化碳难溶于水,煤炉上放一壶水不能防止煤气中毒,故C符合题意;
D、活性炭具有吸附性,用活性炭能除去冰箱内的异味,故D不符合题意。
故选C。
9.(2026·广东汕头·一模)芬太尼 是麻醉手术中常用的药物,关于芬太尼的说法正确的是
A.由碳、氢、氮、氧4个元素组成 B.碳元素的质量分数最大
C.芬太尼由53个原子构成 D.1个芬太尼分子中含有1个氮分子
【答案】B
【解析】A.元素是宏观概念,仅讲种类不讲个数,芬太尼由碳、氢、氮、氧4种元素组成,而非4个元素,A错误。
B.芬太尼中各元素的总相对质量分别为:碳:,氢:,氮:,氧:。碳元素总相对质量最大,因此碳元素质量分数最高,B正确。
C.芬太尼是宏观物质,由大量芬太尼分子构成,仅1个芬太尼分子由个原子构成,C错误。
D.分子由原子构成,1个芬太尼分子中含2个氮原子,不含氮分子,D错误。
10.(2026·上海虹口·二模)对于的分析正确的是
A.由氮气和氢气组成 B.两种元素的质量比为1:3
C.1个分子中含有4个原子 D.N的质量分数为:
【答案】CD
【解析】A、氨气由氮元素和氢元素组成,而非由氮气和氢气两种物质组成,错误;
B、氨气中氮元素、氢元素的质量比为,氨气中氮元素、氢元素的原子个数比为1:3,错误;
C、1个分子中含有1个氮原子和3个氢原子共4个原子,正确;
D、正确。
11.(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
【解析】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。
12.(25-26八年级下·上海闵行·期中)以甲醇()为燃料的汽车,因其续航里程长、适用于严寒环境,经常被用于卡车、公交和特种车辆,其反应的微观示意图如下。
(1)写出丁的化学式________。
(2)上述四种物质中,属于氧化物的是________。(填编号)
(3)甲醇()是由________种元素组成的,它的相对分子质量为________,甲醇分子中碳、氢、氧原子个数比为________。
【答案】(1)
(2)乙、丁
(3)三/3 32 1:4:1
【知识点】氧化物的定义、化学式、分子式及涵义、化学式书写及读法、根据化学式计算相对分子质量
【解析】(1)根据图例:大白球为碳原子、黑球为氧原子、小白球为氢原子,可判断四种物质分别为:甲:、乙:、丙:、丁:。
(2)氧化物定义为“由两种元素组成、且其中一种是氧元素的化合物”,乙()、丁()符合要求,甲含3种元素、丙是单质,均不属于氧化物。
(3)甲醇含碳、氢、氧3种元素;相对分子质量为:;1个甲醇分子中碳、氢、氧原子个数比为。
13.(25-26八年级下·上海·阶段检测)火箭主体材料为航空级铝合金,火箭尾焰温度可达。图1是铝元素在元素周期表中的相关信息,图2是铝及其化合物的“价类二维图”模型。
(1)根据图1信息,有关铝元素的说法正确的是___________。
A.原子核内中子数为13 B.相对原子质量为26.98g
C.铝原子的结构示意图为 D.是地壳中含量最多的元素
(2)图2中推测A点为铝单质的理由为___________。B点对应物质的化学式为___________。
(3)铝离子和铝原子都属于铝元素,其本质原因是___________。
【答案】(1)C
(2)单质中元素化合价为0
(3)质子数(或核电荷数)相同
【解析】(1)A. 元素名称左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数,则原子核内质子数为13,不是中子数,错误;
B. 元素名称下方的数字表示相对原子质量,相对原子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,故铝的相对原子质量为26.98,错误;
C. 在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,则铝原子核外电子排布为2、8、3,则铝原子结构示意图为:,正确;
D. 地壳中元素含量由高到低依次是:O、Si、Al、Fe、其他,故地壳中含量最多的元素是氧元素,错误;
(2)略;
B点对应物质属于氧化物,且铝元素显+3价,氧元素通常显-2价,则该物质的化学式为:;
(3)元素是具有相同质子数(或核电荷数)的一类原子的总称,铝原子和铝离子的质子数均为13,因此都属于铝元素。
14.(2026·黑龙江大庆·模拟预测)图一是锶元素在周期表中的信息,图二是几种粒子的结构示意图。请回答:
(1)图一中锶原子的核外电子数为___________。
(2)③表示的元素在周期表中排在第___________ 周期。
(3)已知同一周期中,原子的半径随原子中质子数的递增依次减小;同一族中,原子的半径随原子中质子数的递增依次增大。有关图三的说法,正确的有___________ (填字母)。
A.原子序数:X>Y>Z
B.X和Y元素的原子具有相似的化学性质
C.X和Y处于同一周期
D.原子半径:Y>Z
【答案】(1)38 (2)三/3 (3)BD
【解析】(1)根据元素周期表的信息可知,左上角的数字表示原子序数,则锶的原子序数为38,原子中原子序数=核外电子数,因此锶原子的核外电子数为38。
(2)周期数=原子的核外电子层数,③是镁离子,对应的镁原子核外有3个电子层,因此位于第三周期。
(3)A、在同一主族中,从上到下,原子序数逐渐增大,同一周期,从左到右,原子序数依次递增,根据图三位置可知:X在第二周期,与第三周期的Y同主族,Z和Y同周期且在Y右侧,则三种原子的原子序数关系为Z>Y>X,故选项说法不正确。
B、同主族元素最外层电子数相同,则X和Y元素的原子化学性质相似,故选项说法正确。
C、X在第二周期、Y在第三周期,不属于同一周期,故选项说法不正确。
D、同周期原子半径随质子数递增而减小,Y质子数小于Z,故原子半径Y>Z,故选项说法正确。
15.(25-26八年级下·上海闵行·阶段检测)小崔同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜,他联想到单质碳的一些化学性质,认为在该实验中还可能会有CO产生。
【查阅资料】CO气体有毒,不能使澄清石灰水变浑浊,但能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
【实验验证】
(1)点燃A处酒精灯,数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红,反应的文字表达式为:______。
(2)刚开始预热时,B中立即有气泡产生,但澄清石灰水不变浑浊,原因______。
(3)C装置中出现______的现象,说明有CO气体生成,证明该同学的判断是正确的。
【实验反思】
(4)小崔同学对CO产生的原因进行了分析。
①原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接反应放出产生CO。
②原因二:反应中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应,产生了,请你从原因一、原因二中选择其一,用文字表达式表示其反应原理:______。
(5)有同学实验结束后立即将试管中的粉末倒出,发现红色粉末逐渐变为黑色,出现这样的原因可能是______。
【答案】(1)
(2)试管和导管中的空气受热膨胀进入B中
(3)湿润的黄色氯化钯试纸变蓝
(4)
(5)热的铜在空气中被氧化为黑色的氧化铜
【解析】(1)点燃A处酒精灯,数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红,发生的反应是碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的文字表达式为:;
(2)导管和试管中含有空气,加热会受热膨胀从短管排出进入B装置,则刚开始预热时,B中立即有气泡产生,但澄清石灰水不变浑浊,原因是试管和导管中的空气受热膨胀进入B中;
(3)已知CO不能使澄清石灰水变浑浊,但能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色,则观察到C装置中出现湿润的黄色氯化钯试纸变蓝的现象,说明有CO气体生成,证明该同学的判断是正确的;
(4)原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接反应产生CO,反应的文字表达式为:;原因二:反应中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应,产生了CO,即碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,反应的文字表达式为:;
(5)有同学实验结束后立即将试管中的粉末倒出,发现红色粉末逐渐变为黑色,出现这样的原因可能是:热的铜在空气中被氧化为黑色的氧化铜。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$