資源簡介

(共63張PPT)
從微觀粒子的角度
認識物質的構成和組成及變化
下列物質是由哪種微粒構成？
水
水分子
一.微觀粒子構成物質
從微觀粒子角度認識物質的組成和構成
鉆石
碳原子
下列物質是由哪種微粒構成？
銅
銅原子
氯化鈉
氯離子和鈉離子
微觀粒子構成物質——物質都是由微粒構成的，直接構成物質的微粒有分子、
原子、離子。
分子
物質
銅(Cu)、鐵(Fe)、鋁(Al)等
金屬、金剛石(C)、硅(Si)等
氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)、水(H2O)等
離子
氯化鈉(NaCl)、氯化鎂(MgCl2)、硫酸銅(CuSO4)等
原子
構成
為什么花開時能聞到花香？
為什么糖水是甜的？
為什么濕衣服經過晾曬就會變干？
試從微觀粒子角度解釋下列現象
建立宏觀和微觀之間的聯系是化學學習特有的思維方式
二.微觀粒子的性質
例：下列關于宏觀事實的微觀解釋錯誤的是（ ）
A.氫氣球在高空膨脹——分子體積變大
B.將變癟的乒乓球放在熱水中能鼓起來——受熱時分子間空隙增大
C.新裝修的房間中有異味——分子在不斷地運動
D.干冰（固態二氧化碳）升華——分子間間隔增大
A
微粒的性質：
①構成物質的微粒是在不停地運動的；且溫度越高運動速率越快
②構成物質的微粒之間都有一定的空隙
③構成物質的微粒體積和質量都很小
水分子分解成氫原子和氧原子
每兩個氫原子結合成一個氫分子，每兩個氧原子結合成一個氧分子
每個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成
在這個過程中發生變化的是水分子，不變的是氫、氧原子。
1.分子
②化學變化中分子可再分，原子不可再分，所以原子是化學變化中的最小粒子。
①由分子構成的物質，分子是保持物質化學性質的最小粒子
③分子是由原子結合而成的
原子
原子核
電子
（帶正電）
質子
中子
（每個質子帶1個單位的正電荷）
（不帶電）
（每個電子帶1個單位的負電荷）
在原子中：核電荷數 = 質子數 = 核外電子數
（不顯電性）
(1)原子的構成
原子的構成示意圖
2.原子
2
+11
1
8
核電荷數
(質子數)
電子層
電子層
電子層
原子核
該電子層上
的電子數
原子核帶
正電荷
最外電子層
最外層電子數相等的原子化學性質相似
最外層電子數 化學性質
=8（He為2） 相對穩定，不易得失電子
一般<4 不穩定，易失電子
一般＞4 不穩定，易得電子
=4 能失去電子也能得到電子
(2)原子結構示意圖
以一種碳原子質量的 為標準，其他原子的質量與這一標準的比，作為這種原子的相對原子質量（符號Ar）。
計算式：
相對原子質量=
該原子的質量
碳原子質量×
相對原子質量 ≈ 質子數 + 中子數
(3)相對原子質量
陽離子：原子或原子團失去電子，帶正電荷(質子數＞電子數)
陰離子：原子或原子團得到電子，帶負電荷(質子數＜電子數)
Mg2+
Na+
Al3+
O2-
Cl-
S2-
3.離子:帶電的原子(或原子團)
表示每個鎂離子帶2個單位的正電荷
Mg2+
表示2個鎂離子
離子符號：表示一種離子或一個離子。
2
分子、原子、離子與物質
原子
物質
分子
聚集
結合
聚集
物質
銅(Cu)、鐵(Fe)、鋁(Al)等金屬
金剛石(C)、硅(Si)等
氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)、水(H2O)等
分解
失去或得到電子
離子
結合
物質
氯化鈉(NaCl)、氯化鎂(MgCl2)、硫酸銅(CuSO4)等
得到或失去電子
元素：具有相同核電荷數(即質子數)的同一類原子的總稱。
原子的最外層電子一般少于4個
原子的最外層電子一般多于或等于4個（氫為1，硼為3）
原子的最外層電子為8個(氦為2個)
非金屬元素
稀有氣體元素
金屬元素
三.元素組成物質
1.元素符號的書寫原則
(1)由一個字母表示的元素符號要大寫。如：H、O、N等
(2)由兩個字母表示的元素符號，第一個字母大寫，第二個字母小寫。
如： Cu 、Ca 、Ne、Na、Mg、 Mn等
碳　　氧　　 鎂
鋁 銅 氯
O
C
Mg
Al
Cu
Cl
2.元素符號的意義
(1)元素符號的兩種意義
宏觀意義：
~表示一種元素
~表示一種物質(適用于由原子直接構成的物質以及P、S)
微觀意義：
~表示這種元素的一個原子
注意：當元素符號前有數字時，只有微觀意義，沒有宏觀意義即表示該原子的個數。
原子序數=核電荷數 = 質子數 = 核外電子數
元素周期表按元素原子核電荷數遞增的順序給元素編了號，這個編號就是原子序數。
3.元素周期表
①橫行(周期)：共有7個橫行，每一橫行叫一個周期，共7個周期。
② 縱行( 族 )：共有18個縱行，每一縱行叫一族，共16族
(其中8、9、10三個縱行共同組成一個族)。
③ 每一格：每一格包括元素的原子序數、元素符號、元素名稱、相對原子質量
④ 元素周期表的起始：
(1)元素周期表的結構
稀有氣體元素
金屬元素
非金屬元素
金屬元素
稀有氣體元素
核電荷數1~18的元素原子結構示意圖
非金屬元素
“钅”字旁(汞、金除外)
“石”字旁;
“氵”字旁;
“氣”字頭
“氣”字頭
(2)元素周期表中元素所在單元格信息
原子序數
相對原子質量
元素符號
元素名稱
原子序數=核電荷數 = 質子數 = 核外電子數
相對原子質量 ≈ 質子數 + 中子數
微觀
原子
物質
分子
聚集
結合
聚集
物質
分解
失去或得到電子
離子
結合
物質
得到或失去電子
元素
組成
宏觀
分子、原子、離子及元素與物質
1.從微觀粒子角度認識純凈物
(2)由原子構成的物質：
同種物質，原子相同，且原子在空間排布相同
(1)由分子構成的物質：
同種物質，分子相同。不同種物質，分子不同
純凈物是指由一種物質組成的物質
四.從微觀粒子的角度認識純凈物與混合物
例：將宏觀、微觀及化學符號聯系在一起是化學學科的特點，①、②、③、④、⑤、⑥表示四種物質，其微觀示意圖如圖所示：
純凈物：只由一種物質組成，如__________。
單質：由同種元素組成的純凈物，如______；
氧化物：由兩種元素組成且其中一種元素是氧元素的化合物，如______。
②③④⑥
④⑥
②③
化學式的書寫：明確每一個小球代表什么原子，每一個粒子中各種原子的個數，再據此寫出化學式，分別寫出圖②、圖④所表示物質的化學式______、____。
H2O
O2
關于水大家了解多少？試從宏觀和微觀的角度來描述你所知道的關于水的化學知識.
H2O
水是由水分子構成
水分子是由氫原子和氧原子構成
1個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成
水分子中氫、氧原子個數比為2︰1
水是由氫元素和氧元素組成
水中氫元素和氧元素的質量比為1:8
水中氫元素的質量分數2/18
定性
定量
H2O
微觀描述
宏觀描述
化學式信息
化學式
相對原子質量
原子個數
之和
之比
÷相對分子質量×100%
相對分子質量
各元素質量比
某元素質量分數
×
一定質量的物質中某元素的質量=該物質的質量×該元素的質量分數
定量認識純凈物
例：中國傳統節日習俗積淀著博大精深的歷史文化內涵。端午插艾。艾草中含有豐富的黃酮類物質，其中矢車菊黃素的化學式為C18H16O8。下列關于C18H16O8的說法不正確的是( )
A. 由碳、氫、氧三種元素組成
B. 相對分子質量為360 g
C. 碳元素的質量分數最大
D. 氫、氧元素的質量比為1∶8
B
元素的化合價：體現化合物中不同元素原子數目比值關系的數值
(1)化合價的表示方法：
通常是在化學式中各元素符號或原子團的正上方用“+n”或“-n”表示，如：
H2O
H2O中H元素的化合價
+1
H2O
H2O中O元素的化合價
-2
(2)化合價的一般規律
①化合物中元素化合價有正、有負。
②在化合物里，各元素正、負化合價的代數和為零。
H2O BaCl2 ZnSO4 NaOH CuSO4
+1
+1
-2
-2
-2
+2
+2
+2
-1
-1
SO2 SO3 NH4NO3
-2
-2
+6
+4
-3
+5
③同種元素在不同物質中可顯不同的化合價，在同一物質中也可能顯不同的化合價。
④金屬元素和非金屬元素化合時，金屬元素顯正價，非金屬元素
顯負價。
⑤在單質里，元素的化合價為0。
⑥在化合物里，氧元素通常顯-2價，氫元素通常顯+1價。
NaCl CaCl2 AlCl3 KCl MgCl2
+1
-1
+1
-1
-1
-1
-1
+2
+2
+3
HCl H2S H2O
+1
+1
-1
-2
+1
-2
H2 O2
+1 -1
特例
⑦原子團：一種或多種元素的原子結合在一起形成帶電的離子，作為一個整體參加反應，這樣的原子集合稱為原子團，也叫作根。
如：氫氧根(OH-)、碳酸根( )
化合物原子團中元素的化合價需根據原子團的化合價單獨計算，即原子團中元素化合價代數和為該原子團化合價。
常見根的化合價
根的名稱 根的符號 化合價 巧記口訣
氫氧根 OH- -1 負一硝酸氫氧根
負二硫酸碳酸根
負三常見磷酸根
通常正一是銨根
硝酸根 -1 碳酸氫根 -1 銨根 +1 硫酸根 -2 碳酸根 -2 磷酸根 -3 原則：化合物中各元素正、負化合價的代數和為零。
解：設錳元素的化合價為x
則(+1)+x+(-2)×4 = 0
x =+7
答：在高錳酸鉀中錳元素的化合價為+7。
例：試確定高錳酸鉀(KMnO4)中錳元素的化合價。
食鹽、蔗糖分別放入小燒杯中，加入適量水，攪拌，靜置，放置一段時間后，固體逐漸消失，形成相應溶液，氯化鈉溶液和蔗糖溶液中的微粒分別都有哪些？
2.從微觀粒子角度認識混合物
蔗糖在溶液中是以分子的形式存在
氯化鈉在溶液中以鈉離子和氯離子的形式存在
氯化鈉溶液中的微粒有鈉離子、氯離子、水分子
蔗糖溶液中的微粒有蔗糖分子、水分子
如圖是氫氧化鈉溶液和稀鹽酸，溶液中有哪些微粒？
氫氧化鈉溶液中的微粒有鈉離子、氫氧根離子、水分子
稀鹽酸中的微粒有氫離子、氯離子、水分子
例：將宏觀、微觀及化學符號聯系在一起是化學學科的特點，①、②、③、④、⑤、⑥表示四種物質，其微觀示意圖如圖所示：
混合物：由兩種或兩種以上物質混合而成，如圖______(填序號，下同)。
①⑤
一種物質
一種物質
單質
化合物
多種不同物質
多種不同物質
同種元素
不同種元素
混合物
純凈物
混合
分離
從元素(宏觀)角度認識純凈物和混合物
金剛石結構 石墨結構 C60結構 碳納米管結構
例：下列分別盛有不同物質的容器中，所盛物質屬于單質的是 ____，屬于混合物的是 ____，屬于氧化物的是___。(填字母)
A
BC
D
氧氣和液氧
氧氣和臭氧
冰和水
一氧化碳和二氧化碳
A B C D
①溶液的溶質質量分數：溶質質量與溶液質量之比，常用百分數表示。
②計算公式：
=
某溶質的質量分數 =
定量認識混合物
該溶質的質量
該溶質的質量+溶劑的質量
該溶質的質量
該溶液的質量
×100%
×100%
(1)溶液、溶質、溶液的溶質質量分數之間的關系：
(2)混合物(含雜質的物質)、純凈物、物質質量分數之間的關系：
②物質的質量(純凈物)= 含雜質的混合物的質量×該物質的質量分數
③含雜質的混合物的質量 = 物質的質量(純凈物)÷該物質的質量分數
①某物質的質量分數 =
該物質的質量(純凈物)
含雜質的混合物的質量
×100%
=1-雜質的質量分數
例：某粗鹽樣品中含有可溶性的氯化鎂、氯化鈣雜質和不溶性的泥沙。常溫下，將70g該粗鹽樣品溶解于水中，過濾得到不足3g泥沙和500g溶液。取出該溶液進行測定，其中含有鎂元素1.2g，鈣元素2g，氯元素42.6g。請回答下列問題。
(1)該混合物中氯化鎂和氯化鈣的質量分別是為_____、_____。
(2)該混合物中氯化鈉的質量為_____。
(3)該混合物中泥沙的質量為_____。
(4)粗鹽中氯化鈉的質量分數約為為_____。
氯化鎂(由Cl-和Mg2+構成)
氯化鈣(由Cl-和Ca2+構成)
氯化鈉(由Cl-和Na+構成)
粗鹽樣品
(氯化鈉，還有含氯化鎂、氯化鈣雜質和不溶性的泥沙)
氯元素和鈣元素組成
氯元素和鎂元素組成
氯元素和鈉元素組成
溶液中含有的微觀粒子有：Cl-、Ca2+、Mg2+、Na+、H2O
溶液中含有的元素有：氯元素、鈣元素、鎂元素、鈉元素、氫元素、氧元素
粗鹽樣品定性分析（不考慮泥沙）
溶于水
(氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣能溶于水，泥沙不溶于水)
m(MgCl2)×
Mr(MgCl2)
Mr(Mg)
m(Mg)
=
(1)在氯化鎂中：
得m(MgCl2)=4.375g
×100%
在氯化鈣中：
m(CaCl2)×
Mr(CaCl2)
Mr(Ca)
m(Ca)
=
得m(MgCl2)=5.55g
×100%
(2)由(1)得500g溶液中氯化鎂的質量為4.375g，氯化鈣的質量為5.55g
在氯化鎂中氯元素的質量為
在氯化鈣中氯元素的質量為
m(MgCl2)×
Mr(MgCl2)
2Mr(Cl)
m(Cl)=
×100%=3.55g
m(CaCl2)×
Mr(CaCl2)
2Mr(Cl)
m(Cl)=
×100%=3.55g
溶液中的氯元素由氯化鎂中氯元素、氯化鈣中氯元素、氯化鈉中氯元素組成，
則：氯化鈉中氯元素的質量=溶液中的氯元素的質量-氯化鎂中氯元素-氯化鈣中氯元素
氯化鈉中氯元素的質量=
42.6g-3.55g-3.55g=35.5g
在氯化鈉中：
m(NaCl)×
Mr(NaCl)
Mr(Na)
m(Na)
=
得m(NaCl)=58.5g
×100%
(3)混合物的總質量=氯化鈉的質量+氯化鎂的質量+氯化鈣的質量+泥沙的質量
泥沙的質量=70g-4.375g-5.55g-58.5g=1.575g
(4)w(NaCl)=
m(混合物)
m(NaCl)
×100%=83.6%
(1)該混合物中氯化鎂和氯化鈣的質量分別是為_______、_______。
(2)該混合物中氯化鈉的質量為_____。
(3)該混合物中泥沙的質量為______。
(4)粗鹽中氯化鈉的質量分數約為為_______。
83.6%
1.575g
58.5g
4.375g
5.55g
物質
混合物
單質
化合物
金屬單質
非金屬單質
稀有氣體單質
氧化物
酸
堿
鹽
金屬氧化物
非金屬氧化物
純凈物
(按物質種數分）
(按元素種數分)
空氣、溶液、化石燃料、自然界中的水等
物質的分類
無機物
有機物
水變成水蒸氣：液態水變為水蒸氣，分子本身沒有發生改變，水分子間的間隔變大了。屬于物理變化。
一.從微觀粒子角度認識物質的化學變化和物理變化
固態 液態 氣態
從微觀粒子角度認識物質的變化
電解水時，水分子又發生了怎樣的變化呢？
水分子分裂成氫、氧原子，氫、氧原子重新組合成氫分子和氧分子(構成物質的微粒發生了變化)，屬于化學變化。
宏觀 微觀
物理變化
化學變化
沒有新物質生成
有新物質生成
分子本身不變
分子分裂成原子，原子重新組合成新的分子
從宏觀和微觀兩個方面比較物理變化和化學變化。
思考：化學反應的常見類型又有哪些呢？如何從微粒觀的角度分析各種反應的實質呢？
例：如圖所示的微觀變化，其基本反應類型是__________。
置換反應
二.從微觀粒子角度認識化學反應的類型
例：觀察以下化學反應的微觀示意圖。下列說法不正確的是（ ）
B
A.圖1中的反應，微觀上是H+和OH–生成水分子的過程
B.圖2中的反應，微觀上是鋅離子和銅原子生成鋅原子和銅離子的過程
C.圖3中的反應，微觀上是分子破裂成原子，原子重新組合生成新分子的過程
D.上述所涉及的化學反應基本類型有：復分解反應、置換反應、分解反應
圖1 圖2 圖3
例：請從微觀粒子的角度具體分析下列反應(復分解反應)能發生的本質原因。
氫離子和氫氧根離子結合成水分子
①氫離子和氫氧根離子結合成水分子
②鋇離子和硫酸根離子結合成硫酸鋇沉淀
復分解反應的實質：兩種化合物在水溶液中互相交換離子，離子之間互
相結合生成氣體、沉淀或水，從而使某些離子數目
從溶液中大量減少
復分解反應的條件：兩種化合物在水溶液中互相交換離子，離子之間互
相結合需能生成氣體、沉淀或水
①H+ + → H2O + CO2↑
(1)生成水：
(2)生成水和氣體：
②H+ + → H2O + CO2↑
③ + OH- → NH3↑ + H2O
(3)生成沉淀：
①Ca2+ + → CaCO3↓
②Ba2+ + → BaCO3↓
③Ba2+ + → BaSO4↓
H+ + OH- → H2O
常見能生成水、氣體、沉淀的離子組合
④Ag+ +Cl- → AgCl↓
三.用微粒的觀點對質量守恒定律作出解釋
如圖是水電解過程，水分子分解示意圖，根據示意圖，請從微觀粒子角度解釋質量守恒定律。
反應物 生成物
物質種類
分子種類
原子種類
元素種類
原子數目
原子質量 氫氣（H2）、氧氣（O2） 水（H2O）
氫分子 、氧分子 水分子
氫原子 、氧原子 氫原子 、氧原子
氫元素（H）、氧元素（O） 氫元素（H）、氧元素（O）
反應前后，同種原子的質量相等
一切化學反應一定符合質量守恒定律的原因是：
在化學反應中，反應前后，原子種類、原子數目、原子質量均沒有改變。
變
變
不變
不變
不變
不變
例：二氧化碳會引起溫室效應，某納米纖維催化劑可將二氧化碳轉化為液體燃料甲醇(CH3OH)，其微觀示意圖如下(圖中的微粒恰好完全反應)。在丁對應的方框中畫出物質的微粒模型圖。
2H2O ==== 2H2↑ + O2↑
通電
( )克 ： ( ) 克 ： 16 克
2×18 ： 2×2 ： 1×32
若
36克 ： ( )克 ： ( )克
若
18
2
32
4
2 ： 2 ： 1
五.化學變化中微粒數目與質量的關系（水的分解為例）
微粒個數比(微觀)
物質質量(宏觀)
質量比
例：我國是世界上首個成功試采海域可燃冰的國家?？扇急饕屑淄樗衔?，具有能量高、燃燒熱值大等優點，將成為未來新能源。如圖是甲烷在氧氣中充分燃燒的微觀示意圖。
(1)圖中參加反應A、B兩種分子的個數比為______。
(2)圖中參加反應的A與B的質量比為________。
根據題意及示意圖寫出反應物、生成物配平：
CH4+ O2 CO2+ H2O
2
2
點燃
1 ： 2 ： 1 ： 2
16 ： 64 ： 44 ： 36
(1)圖中參加反應A、B兩種分子的個數比為1:2。
(2)圖中參加反應的A與B的質量比為1:4。
微粒個數比
質量比
化學式
純凈物
物理變化
化學變化
離子符號
元素符號
元素
相對原子質量
原子
物質
分類
變化
元素周期表
分子
離子
混合物
宏觀
微觀
符號
化合價
組成
構成
構成
構成
小結
宏觀概念

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