第三十讲 构成物质的微粒
②知道分子、原子、离子等微粒大小的数量级 a 考 试 内 容 考试要求 (一) 构成 物质 的微 粒 ▲1、物质的微粒 ①知道物质由分子、原子或离子构成 ②知道分子、原子、离子等微粒大小的数量级 a ▲2、原子的构成 ①知道原子由原子核及电子构成 ②知道原子核由质子和中子构成 ③知道质子、路子由夸克构成 ▲3、原子结构模型的发展过程 ①知道原子结构模型在历史上的发展过程 ②体验建立模型的思想
基础过关训练 1.在原子中,质子数等于( ) A.中子数 B.核外电子数 C.相对原子质量 D.中子数和电子数之和 2.一定量的某气体单质,其体积随压强和温度的变化而变化的原因是( ) A.气体分子个数发生变化 B.气体分子本身大小发生变化 C.气体分子间间隙发生变化 D.构成分子的原子个数发生变化 3.构成水的基本粒子是 ,构成碳的基本粒子是 ,构成食盐的基本粒子是 。 4.英国科学家汤姆生发现了原子内有 ,英国科学家 证明了原子核的存在。 原子是由位于原子中心带正电荷的 和核外带负电荷的 构成的。原子核一般又由 和 这两种更小的微粒构成。科学家们又发现它们是由更微小的基本粒子—— 构成。原子的质量主要集中在 上。 B C 分子 原子 离子 电子 卢瑟福 原子核 核外电子 质子 中子 夸克 原子核
知识要点梳理 1. 物质都是由微观粒子构成的。构成物质的微粒有分子、原子和离子。大多数物质先由原子构成分子,再由分子构成物质,如水、二氧化碳等;有的物质直接由原子构成,如金属、少数固态非金属(碳、硅等);有的物质则由离子构成,如氯化钠等。 2.分子、原子、离子等微粒都有一定的质量和体积,原子的体积很小,半径一般在10-10米数量级,而原子的质量一般在10-26千克的数量级。不同种类的原子质量不同,体积也不同。 3.粒子的运动。构成物质的微粒在永不停息地做无规则运动。粒子之间有间隙,粒子之间的空隙为粒子的运动提供了条件。 扩散现象是大量粒子运动的宏观表现。气体、固体和液体都会发生扩散现象。
4.原子的结构: 质子(每个质子带一个单位正电荷) 由夸克构成 原子核 原子 中子(不显电性) 核外电子(每个电子带一个单位负电荷) 在原子结构中,要搞清楚下列问题: (1)质子数(核电荷数)=核外电子数,因而原子不显电性。 (2)原子核中质子数不一定等于中子数,普通氢原子的原子核内无中子。 (3)原子核在整个原子中所占的体积很小,但原子的质量主要集中在原子核上。 (4)原子核内质子数目决定了元素种类,同种元素的原子和离子具有相同的核电荷数。
5.因得失电子而带电的原子或原子团叫离子。阳离子带正电荷,阴离子带负电荷。 6.原子模型的建立。原子内部结构模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程。 道尔顿原子模型——实心球模型;汤姆生原子模型——面包模型;卢瑟福原子模型——核式结构模型;波尔原子模型——分层模型;电子云模型——电子云模型。
7.元素、原子、离子、分子的含义及相互关系 项目 元素 原子 离子 分子 概念 具有相同核 电荷数的一 类原子的总称 化学变化中的 最小微粒 带电的原子 或原子团 保持物质化学性质 的一种微粒 含义 只分种类 不论个数 既可表示种类又可表示个数 在化学 反应中 元素的 种类不变 可分为原子 组成 物质 金属单质:Mg等 稀有气体:He等 非金属单质:C等 部分化合物: NaCl、CaSO4等 部分非金属单质 部分化合物 原子不可分,但原子可以转变为离子 得电子 得电子 阳离子 原子 阴离子 失电子 失电子
典型例题解析 【例1】(2009·浙江绍兴)下列图片中,不属于模型的是( ) 【精析】本题考查建立模型的思想。建立模型可以帮助人们认识和理 【例1】(2009·浙江绍兴)下列图片中,不属于模型的是( ) 【精析】本题考查建立模型的思想。建立模型可以帮助人们认识和理 解一些不能直接观察到的事物,因为地球太大,难以认识,所以人们 做出了地球仪;因为细胞太小,难以观察,所以人们画出了细胞模式 图;因为分子太小,难以观察,人们建造了分子模型。 【解答】 B
【失分警示】细胞结构图是根据真实细胞放大绘制而成的,虽然不象地球仪是一个立体的样品,但它同样属于模型,不能因为它是一张平面图而认为A不属于模型。 【归纳整理】模型有三类,一是所研究的系统、过程、事物 或概念的一种表达形式,可以是物理实体,也可以是某种图 形或者是一种数学表达式,用这种方法处理可以大大减少实 验工作量,还有助于了解过程的实质;二是根据实验、图样 放大或缩小而制作的样品,一般用于展览或实验;三是铸造 机器零件等用的模子。
拓展训练 同学们为了探究水的组成,用如图所示的装置进行实验。通电后两电极都有气体放出,经检验甲试管里的气体能燃烧,乙试管里的气体能使带火星的木条复燃。若氢原子模型用“ ” 表示,氧原子模型用“ ”表示,则构成甲试管中气体微粒的模型可表示为( ) A B C D 【参考答案】 B
【精析】本题考查了物质、元素、原子、分子及化合物中各 【例2】(2008·浙江金华)甲醛是室内装璜时产生的主要污染物之一,其分子结构模型如图所示,下列有关甲醛的说法正确的是( ) A.甲醛由碳、氢、氧三种元素组成 B.甲醛由一个碳元素、二个氢元素、一个氧元素组成 C.甲醛由一个碳原子、二个氢原子、一个氧原子构成 D.甲醛中C、H、O三种元素的质量比为1︰2︰1 【精析】本题考查了物质、元素、原子、分子及化合物中各 元素的质量比等基本概念,稍有难度。通过所给的微观结构 示意图不难看出,甲醛是由碳、氢、氧三种元素组成的,故 A正确。元素只有种类之分没有数量概念,即不论个数,B错 。甲醛的一个分子是由一个碳原子、两个氢原子和一个氧原子构成的,而不是甲 醛这种物质,C错。化合物中各元素的质量比等于各元素的相对原子质量乘以其 原子个数之比,且还要化简成最简整数比。甲醛中各元素的质量比为C︰H︰O =12︰2︰16=6︰1︰8,D错。 碳原子 氧原子 氢原子 甲醛分子
【解答】A 【失分警示】元素是一个宏观概念,不讲个数只讲种类,应与物质相对应;原子是一个微观概念,既讲种类又讲个数,分子由原子构成,因此原子对应分子。分子结构模型图中显示的是一个甲醛分子由一个碳原子、一个氧原子和两个氢原子构成。只注意三类原子个数就容易错选C和D。 【归纳整理】“组成”与“构成”有实质性的区别,“组成”是以 宏观的角度来认识物质的成分。如水是由氢、氧两种元素组 成的。“构成”是从微观的角度来认识物质的结构,即物质是 由微粒构成的。如:水是由水分子构成的;每个水分子由2 个氢原子和1个氧原子构成的。
拓展训练 近来有研究报告称:除去“普通水”里含有的氮气和氧气后,水的去污能力将大为加强。对此,下列理解不正确的是( ) 近来有研究报告称:除去“普通水”里含有的氮气和氧气后,水的去污能力将大为加强。对此,下列理解不正确的是( ) A.“普通水”含有氧分子 B.除去氧气后的水不再含有氧元素 C.“普通水”含有氮分子 D.氮气和氧气在水中有一定的溶解性 【参考答案】 B
【例3】(2008·浙江宁波)“氯化铁溶液中含有铁离子、氯离子和水分子等微粒,是什么微粒使氯化铁溶液呈黄色?”我们知道蒸馏水、氯化钠溶液和氯化钾溶液均为无色,由此推断使氯化铁溶液呈黄色的微粒是( ) 【精析】本题是一道推理判断题,依题意已知蒸馏水、氯化钠及氯化钾的溶液均无色,而在氯化钠及氯化钾的溶液中均含氯离子,由此可知氯化铁溶液中水分子和氯离子都无色,所以使该溶液中呈黄色的只有铁离子。 【解答】 B 【失分警示】在通常情况下,氯气是黄绿色的气体,但不能由此就断 定氯离子在溶液中显黄色而选择A。 【拓展延伸】部分物质的颜色及气味:黑色:MnO2、CuO、Fe3O4、C、FeS;蓝色:CuSO45H2O、Cu(OH)2、含Cu2+溶液、液态固态O2(淡蓝色);红色:Cu(亮红色)、Fe2O3(红棕色)、红磷(暗红色);黄色:硫、含Fe3+的溶液(棕黄色);绿色:FeSO47H2O、含Fe2+的溶液(浅绿色)、碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3];无色气体:N2、CO2、CO、O2、H2、CH4;有色气体:Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色);有刺激性气味的气体:NH3、SO2;有臭鸡蛋气味:H2S。
拓展训练 在氢氧化钡溶液中主要存在的微粒有( ) A.氢氧化钡分子 B.氢氧根离子、钡离子和水分子 C.钡原子 D.氧离子 【参考答案】 B
自选题 在做“估算高锰酸根离子大小”的实验时,取一颗体积为V的高锰酸钾小颗粒配制成10毫升溶液,从中取1毫升溶液加入9毫升水稀释,溶液颜色变浅;从稀释后的溶液中取1毫升溶液加入9毫升水稀释,溶液颜色变得更浅;再从第二次稀释后的溶液中取1毫升溶液加入9毫升水稀释,溶液略显紫红;再从第三次稀释后的溶液中取1毫升溶液加入9毫升水稀释,此时溶液无色。已知最后能看出略显紫红色的10毫升溶液中存在n个高锰酸根离子,则高锰酸根离子的体积大约为( ) 【参考答案】 C