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第二章《微粒的模型與符號(hào)》
第1節(jié) 模型、符號(hào)的建立與作用
1、模型和符號(hào)
（1）模型：某種物體放大或縮小的復(fù)制品、一幅圖、一張表、計(jì)算機(jī)圖像、一個(gè)復(fù)雜過(guò)程的示意（如公式、化學(xué)方程式）。
（2）符號(hào)：標(biāo)識(shí)符號(hào)，電學(xué)元件符號(hào)，字母，文字，語(yǔ)言，標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，數(shù)學(xué)符號(hào)，化學(xué)符號(hào)，交通標(biāo)志等。
第2節(jié) 物質(zhì)的微觀粒子模型
1、物質(zhì)的微粒——分子和原子
分 子 原 子
不同點(diǎn) 保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種粒子。 化學(xué)變化中的最小粒子。
相同點(diǎn) 質(zhì)量小，體積小，處于不斷地運(yùn)動(dòng)之中。
關(guān)系 分子分裂成原子，原子組成分子（即分子由原子構(gòu)成）；兩者都可以構(gòu)成物質(zhì)。
注意 分子比構(gòu)成分子本身的原子大；不能說(shuō)原子一定比分子小（比如鐵原子大于氫氣分子）。
根本區(qū)別 在化學(xué)變化中是否可分；化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)：分子分裂成原子，原子重新組合成新的分子。
2、物質(zhì)微粒模型
（1）分子模型
（2）原子模型
3、粒子模型可以示意物質(zhì)變化
（1）水的汽化是物理變化：水分子之間的距離變大，分子種類不變。
（2）水的電解是化學(xué)變化：分子種類改變，原子的種類和數(shù)目不變。
4、物質(zhì)的構(gòu)成
（1）物質(zhì)是由分子、原子和離子構(gòu)成的。
A、分子構(gòu)成物質(zhì)：如水、氧氣、氫氣、蔗糖、甲烷、二氧化碳、氮?dú)獾取?br/>B、原子構(gòu)成的物質(zhì)：金屬、稀有氣體、碳（金剛石、石墨）、硅、磷、硫等。
C、離子構(gòu)成的物質(zhì)：氯化鈉、硫酸銅、氫氧化鈉等（金屬元素+非金屬元素構(gòu)成的化合物）。
（2）由分子構(gòu)成的物質(zhì)中，分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。由原子構(gòu)成的物質(zhì)中，原子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。例如：水的性質(zhì)是由水分子保持的。鐵的性質(zhì)是由鐵原子保持的。
第3節(jié) 原子結(jié)構(gòu)的模型
1、原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展史
時(shí)間 人物 理論 描述 貢獻(xiàn) 圖示
1803 道爾頓 實(shí)心球模型 原子是組成物質(zhì)的基本粒子，它們是堅(jiān)實(shí)的、不可再分的實(shí)心球。 發(fā)現(xiàn)原子
1904 湯姆生 棗糕或西瓜模型 原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。 發(fā)現(xiàn)電子
1911 盧瑟福 核式結(jié)構(gòu)模型（行星繞太陽(yáng)模型） 原子中心有一個(gè)帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，就象行星環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。 α粒子散射實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)原子核
1913 玻爾 分層模型 電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運(yùn)動(dòng)。
2、α粒子（He2+）散射實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象 結(jié)論 圖示
大多數(shù)α粒子不改變運(yùn)動(dòng)方向 原子核極其微小，核外空間很大
小部分α粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn) 原子核帶正電
極少的α粒子發(fā)彈回來(lái) 原子核質(zhì)量很大
2、原子核的結(jié)構(gòu)
核外電子（帶負(fù)電） 9.1176×10-31千克
原子 質(zhì)子 （帶正電） 1.6726×10-27千克
（電中性） 原子核
中子（不帶電） 1.6748×10-27千克
（1）原子核在原子中所占的體積極小，核外電子在核外空間做高速運(yùn)動(dòng)，
（2）原子核幾乎集中了原子的全部質(zhì)量，電子的質(zhì)量相對(duì)要微小得多。
（3）原子核是由質(zhì)子（帶正電）和中子（不帶電）構(gòu)成的，并不是所有原子都有中子。
（4）在原子中：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)
3、帶電的原子——離子
（1）氯化鈉的生成
A、取一瓶氯氣，觀察它的顏色為黃綠色。
B、用鑷子在放有煤油的試劑瓶中夾取一塊鈉，用刀切割成一小塊，觀察到鈉是一種質(zhì)軟、帶銀白色光澤的金屬固體。
C、點(diǎn)燃鈉，將燃燒匙伸入氯氣瓶中，反應(yīng)結(jié)束后觀察瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)為白色固體。
D、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：劇烈燃燒，產(chǎn)生光亮的黃色火焰，產(chǎn)生白煙，生成白色固體物質(zhì)。
微觀解釋：
鈉原子失去一個(gè)電子成為一個(gè)帶正電的微粒叫鈉離子Na+。
氯原子得到一個(gè)電子成為一個(gè)帶負(fù)電的微粒叫氯離子 Cl—。
（2）離子：帶電的原子或原子團(tuán)，離子也是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒。
陽(yáng)離子：帶正電的原子或原子團(tuán)。例：鈉離子Na+、銨根離子NH4+
陰離子：帶負(fù)電的原子或原子團(tuán)。例：氯離子Cl- 、硫酸根離子SO42-
（3）原子、分子和離子的區(qū)別和聯(lián)系
分子 原子 離子
區(qū)別 定義 保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種微粒 化學(xué)變化中的最小微粒 帶電的原子或原子團(tuán)
化學(xué)變化中是否可分 可分，化學(xué)變化前后種類和數(shù)目可能發(fā)生變化 不可分，化學(xué)變化前后種類和數(shù)目不變 一般不可分，但帶電的原子團(tuán)可分
構(gòu)成 由原子構(gòu)成 由質(zhì)子、中子和核外電子構(gòu)成 由原子得失電子形成，原子得到電子帶負(fù)電變成陰離子，原子失去電子帶正電變成陽(yáng)離子
帶電情況 不顯電性 不顯電性，因?yàn)楹穗姾蓴?shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù) 陰離子（負(fù)電）：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)＜核外電子數(shù)陽(yáng)離子（正電）：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)＞核外電子數(shù)
聯(lián)系
第4節(jié) 組成物質(zhì)的元素
1、元素：把具有相同核電荷數(shù)（即質(zhì)子數(shù)）的同一類原子總稱為元素。
（1）元素的種類、分類及分布：
A、目前人類已知的元素有110多種。
金屬元素：占大多數(shù)。如：鐵、鎂、鋁、鋅、銅
B、元素種類
非金屬元素：包括稀有元素。如：氧、碳、溴、氦
C、元素的分布
地殼中元素 O Si Al Fe
人體中元素 O C H N
海水中元素 O H Cl Na Mg
有機(jī)物中元素 C H O
（2）元素與原子的區(qū)別和聯(lián)系
元素 原子
定義 具有相同核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）的同一類原子的總稱為元素。 化學(xué)變化中的最小微粒
區(qū)別 只講種類，不講個(gè)數(shù)。 既講種類，又講個(gè)數(shù)。
聯(lián)系 用于描述物質(zhì)的宏觀組成。例如：水是由氫元素和氧元素組成的，但不能說(shuō)“水是由二個(gè)氫元素和一個(gè)氧元素組成”。 用于描述物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。例如一個(gè)水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的，但不能說(shuō)“一個(gè)水分子是由氫元素和氧元組成的”。
舉例：水的結(jié)構(gòu)和組成正確說(shuō)法
A、水是由大量的水分子構(gòu)成的。
B、一個(gè)水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的。
C、水是由氫元素和氧元素組成的。
（3）同位素——原子的“孿生兄弟”：我們把原子中核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不相同的同類原子互為同位素原子。
A、為了區(qū)分元素的同位素原子，有時(shí)把質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的總數(shù)標(biāo)出以示區(qū)別。如氫有3種同位素原子。
B、同位素原子的應(yīng)用
工業(yè)方面 核電站
農(nóng)業(yè)方面 喂食含有同位素的飼料，跟蹤牛的消化吸收情況
醫(yī)療方面 利用放射性同位素射線對(duì)一些臟器進(jìn)行掃描，診斷腫瘤等疾病。
國(guó)防方面 利用同位素的裂變與聚變反應(yīng)釋放的能量，如核動(dòng)力潛艇，原子彈。
考古方面 根據(jù)放射性同位素的半衰期，進(jìn)行古董鑒定。
2、物質(zhì)的分類
（1）物質(zhì)的分類：
概念 舉例
混合物 多種物質(zhì)組成 食鹽水、泥漿
純凈物 一種物質(zhì)組成 蒸餾水、食鹽
（2）純凈物的分類：
純凈物
單 質(zhì) 化合物
定義 由同種元素組成的純凈物。 由不同種元素組成的純凈物。
區(qū)別 由一種元素組成 由多種元素組成
相同點(diǎn) 都是純凈物
（3）氧化物：由兩種元素組成的，其中一種是氧元素的化合物。
（4）由一種元素組成的物質(zhì)不一定是單質(zhì)，可能是混合物。例：氧氣和臭氧的混合物，都由氧元素構(gòu)成。
第5節(jié) 表示元素的符號(hào)
1、元素符號(hào)（會(huì)默寫(xiě)常見(jiàn)元素符號(hào)）
（1）元素符號(hào)的寫(xiě)法
A、通常用該元素拉丁文的第一個(gè)字母的大寫(xiě)來(lái)表示。
B、當(dāng)兩種元素的第一個(gè)字母相同時(shí)，可寫(xiě)上該元素名稱的第二個(gè)字母（小寫(xiě)）以示區(qū)別。
（2）元素符號(hào)的意義
A、表示一種元素（宏觀）。
B、表示這種元素的1個(gè)原子（微觀）。
C、由原子直接構(gòu)成的物質(zhì)，還可以表示這種物質(zhì)（宏觀）。
（3）元素符號(hào)周圍數(shù)字的意義
數(shù)字位置 數(shù)字的意義 實(shí)際例子
元素符號(hào)前面 表示單獨(dú)的微粒的個(gè)數(shù) 2H表示2個(gè)氫原子
元素符號(hào)右下角 表示每個(gè)分子（原子團(tuán)）中某原子的個(gè)數(shù) H2中2表示一個(gè)氫分子由2個(gè)氫原子構(gòu)成
元素符號(hào)右上角 表示離子所帶的電荷數(shù) Ca2+中2表示鈣離子帶兩個(gè)單位正電荷
元素符號(hào)上方 表示元素的化合價(jià) +2 CaO表示鈣元素的化合價(jià)為＋2價(jià)
2、元素周期表
（1）110種元素科學(xué)的排列起來(lái)的表格就是元素周期表。第一張?jiān)刂芷诒硎嵌韲?guó)科學(xué)家門(mén)捷列夫排列的。
（2）排列依據(jù)：元素的原子的核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）有序排列。
（3）元素周期表排列規(guī)律
①7個(gè)橫行，每一橫行稱一個(gè)周期，共有7個(gè)周期。同一周期電子層數(shù)相同。
②18個(gè)縱列，每縱行叫做族（8、9、10列合一族），共有16個(gè)族。同族最外層電子數(shù)相同。
（4）元素周期表中的每一格所包含的信息
原子序數(shù) 元素符號(hào)
（等于質(zhì)子數(shù)） （紅色指放射性元素）
元素名稱
相對(duì)原子質(zhì)量
注意：在元素周期表中同位素占同一個(gè)位置。
第6節(jié) 表示物質(zhì)的符號(hào)
1、化學(xué)式書(shū)寫(xiě)規(guī)則和讀法
物質(zhì)類型 化學(xué)式的寫(xiě)法 化學(xué)式的讀法
單質(zhì) 金屬 用元素符號(hào)表示。鐵—Fe、氦氣He、硫—S 元素名稱：Fe—鐵
稀有氣體 “某氣”：He—氦氣
非金屬 固態(tài)（石字旁除碘單質(zhì)） 元素名稱：S—硫
氣態(tài)液態(tài) 在元素符號(hào)的右下角寫(xiě)出表示分子中原子個(gè)數(shù)的數(shù)字。如氧氣—O2、氮?dú)狻狽2 “某氣”：O2—氧氣
化合物 O +某種元素組成 一般把氧元素符號(hào)寫(xiě)在右邊。如CO2、CuO等 一般是從右向左讀作“某化某”或“幾某化幾某”，如“CuO”讀作“氧化銅”，如“P2O5”讀作“五氧化二磷”。
H +某種元素組成 一般把氫元素符號(hào)寫(xiě)在左邊。如HCl等
金屬元素+非金屬元素 一般把金屬元素符號(hào)寫(xiě)在左邊。
2、化學(xué)式的意義
宏觀上 表示一種物質(zhì) 表示該物質(zhì)的元素組成
微觀上 表示該物質(zhì)的一個(gè)分子 表示該物質(zhì)的分子構(gòu)成
例如CO2表示
1、二氧化碳這種物質(zhì)；
2、由氧元素和碳元素組成；
3、一個(gè)二氧化碳分子；
4、一個(gè)二氧化碳分子由一個(gè)碳原子和二個(gè)氧原子構(gòu)成。
3、常見(jiàn)元素的化合價(jià)和離子符號(hào)
化合價(jià) 元素符號(hào) 離子符號(hào)
+1 K、 Na 、Ag 、H K+、Na+、Ag+、H+
+2 Ca 、Mg 、Ba 、Zn Ca2+、Mg2+、Ba2+、Zn2+
+3 Al Al3+
-2 O O2-
0 單質(zhì)中元素的化合價(jià)為0
原子團(tuán)的化合價(jià)和符號(hào)
名稱 符號(hào) 電荷數(shù) 化合價(jià)
氫氧根離子 OH- -1 -1
硫酸根離子 SO42- -2 -2
碳酸根離子 CO3- -3 -3
碳酸氫根離子 HCO32- -2 -2
硝酸根離子 NO3- -1 -1
銨根離子 NH4+ +1 +1
4、化合價(jià)的應(yīng)用
（1）已知化合物中一種元素的化合價(jià)，求另一種元素的化合價(jià)。
依據(jù)：在任何化合物中所有元素化合價(jià)的代數(shù)和為零。
例：已知高錳酸鉀的化學(xué)式為KMnO4，鉀元素的化合價(jià)為＋1價(jià)，氧元素的化合價(jià)為－2價(jià)，求錳元素的化合價(jià)？
解：根據(jù)在化合物中元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和等于零
設(shè)錳元素的化合價(jià)為a價(jià)
（+1）x1+ax1+（-2）x4=0解得a=+7
答：錳元素的化合價(jià)為＋7價(jià)
（2）根據(jù)元素化合價(jià)寫(xiě)化合物的化學(xué)式
例：已知鋁元素為+3價(jià)，氧元素為-2價(jià)，寫(xiě)出氧化鋁的化學(xué)式。
序：排元素符號(hào)的順序，左正右負(fù)。
Al O +3 -2
標(biāo)價(jià)：標(biāo)出元素符號(hào)的化合價(jià) Al O
交叉約簡(jiǎn)：最簡(jiǎn)整數(shù)比 +3 -2
Al2 O3
驗(yàn)：元素化合價(jià)的代數(shù)和等于零。Al2O3
（+3）x2+（-2）x3=0
（3）檢查化學(xué)式的正誤
依據(jù)：在任何化合物中所有元素化合價(jià)的代數(shù)和為零。
（4）化合價(jià)與離子符號(hào)區(qū)別和聯(lián)系
化合價(jià) 離子
表示方法 標(biāo)在元素符號(hào)（原子團(tuán)）的正上方。“1”不能省略 （先正負(fù)后數(shù)目） 標(biāo)在元素符號(hào)（原子團(tuán)）的右上角。 “1”能省略 （先數(shù)字后正負(fù)）
符號(hào) +1 -2 +2H O Mg H+ O2- Mg2+
聯(lián)系 同種元素（或原子團(tuán)）的化合價(jià)與離子所帶的電荷，通常數(shù)值相等，正負(fù)相同。
5、化學(xué)符號(hào)中數(shù)字的含義
類型 數(shù)字含義 舉例 例子中數(shù)字含義
數(shù)字+化學(xué)式 表示幾個(gè)某分子 2O2 5H2SO4 2個(gè)氧分子5個(gè)硫酸分子
數(shù)字+元素符號(hào) 表示幾個(gè)某原子 2OnN 2個(gè)氧原子n個(gè)氮原子
數(shù)字+離子符號(hào) 表示幾個(gè)某離子 2O2-3Al3+ 2個(gè)氧離子3個(gè)鋁離子
數(shù)字在元素符號(hào)的右下角 表示一個(gè)某分子中含有幾個(gè)該種原子 H2O 每個(gè)水分子中含2個(gè)氫原子
數(shù)字在元素符號(hào)的右上角 表示某離子帶幾個(gè)單位的正電荷(或負(fù)電荷) Mg2+ 每個(gè)鎂離子帶兩個(gè)單位的正電荷
數(shù)字在單獨(dú)某元素符號(hào)的正上方 表示元素的化合價(jià)為正幾價(jià)(或負(fù)幾價(jià)) 鎂元素的化合價(jià)為+2價(jià)
數(shù)字在物質(zhì)中某元素符號(hào)的正上方 表示在某物質(zhì)中某元素顯正幾價(jià)(或負(fù)幾價(jià)) SO4 硫酸鋅中鋅元素的化合價(jià)為+2價(jià)
第7節(jié) 元素符號(hào)表示的量
1、相對(duì)原子質(zhì)量計(jì)算公式：
（1）
（2）相對(duì)原子質(zhì)量=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)
A、質(zhì)子和中子的質(zhì)量大約相等，且都約等于碳原子的質(zhì)量的1/12。
B、電子的質(zhì)量很小，質(zhì)量可以忽略。
C、相對(duì)原子質(zhì)量單位：1 （單位1不寫(xiě)出）
2、原子質(zhì)量與相對(duì)原子質(zhì)量的區(qū)別
比較 原子質(zhì)量 相對(duì)原子質(zhì)量
量的確定 實(shí)驗(yàn)測(cè)出的一個(gè)原子的實(shí)際質(zhì)量 比較得出的相對(duì)質(zhì)量
單位 質(zhì)量的單位：千克 是比值，單位：1
3、相對(duì)分子質(zhì)量：一個(gè)分子中各原子的相對(duì)原子質(zhì)量總和。
計(jì)算步驟:
A、寫(xiě)出正確的化學(xué)式
B、查出各元素的相對(duì)原子質(zhì)量
C、求分子中各原子的相對(duì)原子質(zhì)量總和
例：求二氧化碳、硫酸的相對(duì)分子質(zhì)量
已知：C—12 O—16 H—1 S—32 N—14
CO2（二氧化碳分子）的相對(duì)分子質(zhì)量= 12x1+16x2=44
H2SO4（硫酸分子）的相對(duì)分子質(zhì)量= 1x2+32x1+16x4=98
(NH4)2SO4（硫酸氨）的相對(duì)分子質(zhì)量= (14+1x4)x2+32x1+16x4=132
4、根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算
（1）根據(jù)化學(xué)式，計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量。
（2）根據(jù)化學(xué)式，計(jì)算組成物質(zhì)的各元素的質(zhì)量比。
化合物中各元素間的質(zhì)量比=一種元素的相對(duì)原子質(zhì)量×其原子總個(gè)數(shù):另一元素的相對(duì)原子質(zhì)量×其原子總個(gè)數(shù)。
例1：求水中氫元素和氧元素的質(zhì)量比
解：水的化學(xué)式：H2O
H : O =（1×2）:（16×1）= 1 : 8
答：H2O 中氫元素和氧元素的質(zhì)量比是 1∶8。
例2、某含氮的氧化物里，氮元素和氧元素的質(zhì)量比為7 ：20，求氮的氧化物的化學(xué)式？
解：設(shè)含氮的氧化物為NxOy
N : O = 14x : 16y =7:20
解得 X : y = 2 : 5
答：氮的氧化物的化學(xué)式是N2O5
（3）根據(jù)化學(xué)式，計(jì)算物質(zhì)中某一元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
該元素的原子個(gè)數(shù)×該元素相對(duì)原子質(zhì)量
某元素的質(zhì)量分= ×100％
化合物的相對(duì)分子質(zhì)量
例4：求化肥碳酸氫銨（NH4HCO3）中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解：NH4HCO3的相對(duì)分子質(zhì)量= 14＋1×4＋1＋12＋16×3=79
N 14
N % = ×100％= ×100％≈ 17.7%
NH4HCO3 79
答：化肥碳酸氫銨中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 17.7%
（4）純化合物里含某元素的質(zhì)量=化合物的質(zhì)量×化合物里某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
即 m元素＝m物質(zhì)×該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
例5、計(jì)算5噸氧化鐵中含鐵多少噸？
解：氧化鐵的化學(xué)式是Fe2O3
氧化鐵的相對(duì)分子質(zhì)量是：56×2+16×3=160
氧化鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=2Fe\Fe2O3×100％ = 112\160×100％=70％
5噸氧化鐵中所含鐵的質(zhì)量= 5×70% = 3.5(噸)
答：5噸氧化鐵中含鐵3.5噸。
（5）不純物質(zhì)中，計(jì)算某一元素的質(zhì)量。
元素的質(zhì)量=不純物質(zhì)量x該物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)x純物質(zhì)中該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
例6：現(xiàn)有含氧化鐵80%的鐵礦石500噸，問(wèn)最多可冶煉出鐵多少噸？
解：氧化鐵的質(zhì)量 =500噸×80% =400噸
鐵元素的質(zhì)量 =400噸×70％=280噸
答：含氧化鐵80%的鐵礦石500噸，最多可冶煉出鐵280噸

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