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七下科學丨第02章 物質的微觀構成
模塊一：原子結構
1.原子結構模型的建立
（1）道爾頓的實心球模型：1803年，英國科學家道爾頓提出了原子概念，認為原子是構成物質的最小微粒，原子是一個實心球體。
（2）湯姆生的西瓜模型
①時間與依據：1897年，英國科學家湯姆生發現了電子，電子帶負電，而原子是呈電中性的。
②對原子的認識：原子是一個球體，正電荷均勻分布在球體內，電子鑲嵌其中。
③意義：電子是一種帶負電、有一定質量的微粒，普遍存在于各種原子中。
（3）盧瑟福的核式結構模型
①時間和依據：1911年，物理學家盧瑟福做了α粒子轟擊金箔的實驗，發現大多數α粒子穿過金箔后仍保持原來的運動方向，少數α粒子發生較大角度偏轉，極少數的α粒子會被反彈。
盧瑟福α粒子散射實驗示意圖
②對原子的認識：原子的中心有一個很小的原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部的質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間繞核運動，就像行星繞太陽運動那樣。
（4）玻爾的分層模型：1913年，丹麥科學家玻爾改進了盧瑟福的原子核式結構模型，認為電子只能在原子內一些特定的穩定軌道上運動。
（5）各種原子結構模型圖：人類對原子結構的認識是通過科學家不斷地建立和修正原子結構模型而不斷深入的。
道爾頓原子模型 湯姆生原子模型 盧瑟福原子模型 玻爾原子模型
2.原子的構成
原子很小，原子核更小，原子核的半徑大約是原子半徑的十萬分之一。
3.原子核
（1）原子核的構成
①原子核由質子和中子構成。
②一個質子帶一個單位正電荷，中子不帶電，一個電子帶一個單位的負電荷，科學上把原子核所帶的電荷數稱為核電荷數。
（2）構成原子的各種微粒間的關系
①質子數＝核外電子數＝核電荷數。
②原子核內質子數和中子數并不一定相等。
（3）決定原子種類的是質子數（核電荷數）。
（4）構成原子的各種微粒的比較
4.離子的概念
帶電的原子（原子團）叫離子，離子也是構成物質的一種基本微粒。
5.離子的分類
①陽離子：帶正電荷的原子或原子團，如鈉離子、銨根離子。
②陰離子：帶負電荷的原子或原子團，如氯離子、硫酸根離子。
6.離子的形成
原子失去電子形成陽離子，原子得到電子形成陰離子。
氯化鈉的形成：鈉在氯氣中燃燒時鈉原子失去一個電子形成帶正電荷的鈉離子，氯原子得到一個電子形成帶負電荷的氯離子，帶相反電荷的鈉離子和氯離子之間相互吸引，構成了電中性的氯化鈉。
鈉在氯氣中燃燒的電子得失
7.原子和離子的比較
粒子種類 原子 離子
陽離子 陰離子
區別 粒子結構 質子數＝電子數 質子數＞電子數 質子數＜電子數
粒子電性 不顯電性 帶正電 帶負電
聯系 離子是由原子得到或失去電子而形成的
模塊二：物質的構成
1.電解水實驗
電解水實驗裝置圖
（1）實驗操作：在水電解器的玻璃管里注滿水，加入少量的稀硫酸或氫氧化鈉溶液，增加水的導電性，接通直流電。
（2）實驗現象
①兩個電極的表面都有氣泡產生，且連接電源正極的電極產生氣泡的速率慢，連接電源負極的電極產生氣泡的速率快，兩支玻璃管內液面下降。
②連接電源負極的玻璃管內氣體體積大約是連接電源正極的玻璃管內氣體體積的2倍。
（3）氣體檢驗
①連接電源負極玻璃管內產生的氣體可以燃燒，產生淡藍色火焰，為氫氣。
②連接電源正極玻璃管內產生的氣體能使帶火星的木條復燃，為氧氣。
（4）文字表達式：水氫氣＋氧氣
（5）實驗結論
①水是由氫和氧組成的。
②水分子是由氫原子和氧原子構成的。
2.水分子的構成
（1）水電解過程的微觀模型
（2）水分子的構成
①每個水分子都是由兩個氫原子和一個氧原子構成。
②水電解時，水分子分解為氫原子和氧原子，原子重新組合成氫分子和氧分子，產生了新的物質，所以發生的是化學變化。
模塊三：物質的變化和性質
1.物質的變化
（1）物理變化與化學變化
①物理變化
不會產生新物質的變化屬于物理變化。輪胎爆胎、高壓鍋爆炸、鐵絲彎曲、燈泡發光等都屬于物理變化。
輪胎爆胎 高壓鍋爆炸 鐵絲彎曲 燈泡發光
②化學變化
會產生新物質的變化屬于化學變化。炸藥爆炸、食物發霉、蠟燭燃燒、鐵塊生銹等都屬于化學變化。
炸藥爆炸 食物發霉 蠟燭燃燒 鐵塊生銹
（2）探究物質的變化
用觀察、實驗等方法，從物質的顏色、狀態、溫度（吸熱或放熱）、有無沉淀或氣體生成等方面尋找證據。
2.物質的性質
（1）物理性質
不需要發生化學變化就表現出來的性質屬于物質的物理性質。顏色、氣味、狀態、密度、熔點、沸點、溶解性、揮發性、導電性、導熱性、吸附性、磁性等都屬于物質的物理性質。
（2）化學性質
需要在化學變化中才能表現出來的性質屬于物質的化學性質。酸堿性、可燃性、氧化性、還原性、活潑性、穩定性、毒性、腐蝕性等都屬于物質的化學性質。
（3）物質變化與物質性質的關系
①區別：“物質變化”強調的是物質的某種運動過程，是正在進行著的或者已經發生了的過程。“物質性質”是物質本身所具有的特征，往往用“能”、“不能”、“可以”、“不可以”、“會”、“容易”、“難”等描述。
②聯系：物質的性質決定物質的變化，物質的變化體現物質的性質。
模塊四：元素
1.元素
（1）元素的概念：元素是具有相同核電荷數（即質子數）的一類原子的總稱。
（2）對元素的理解
①具有相同質子數的微粒不一定是同一種元素。如水分子和氖原子。
②元素屬于宏觀概念，只講種類，不講個數。表述時只能說“物質由某種或某些元素組成”，而不能說“物質由某種或某些元素構成”。
2.同位素
（1）同位素的定義：原子核內質子數相同、中子數不同的同類原子互為同位素原子。
（2）對同位素的理解
①同位素原子是一種元素的不同種原子，元素是同位素原子的總稱。
②大多數元素都有同位素原子。
（3）同位素原子的表示方法
①X：X表示元素符號，Z表示質子數，A表示質子數和中子數之和。如氫的同位素原子氕（H）、氘（H）、氚（H）。
②X－A：X表示元素符號，A表示質子數和中子數之和。如碳的同位素原子碳-14（C-14）。
3.元素的種類
人類已知的元素有110多種，其中有些是人造元素。
（1）元素的分類
①金屬元素：如銅、鐵、鈣、鈉等。
②非金屬元素（包括稀有元素）：如碳、磷、氫、氧、氦等。
（2）元素名稱的由來
① 金屬元素：常用“钅”為部首，如鈉、鐵、銅等（金、汞除外）。
② 非金屬元素
i氣態非金屬元素常用“氣”為部首，如氫、氧、氦、氮、氯等。
ii液態非金屬元素常用“氵”為部首，如溴等。
iii固態非金屬元素常用“石”為部首，如碳、硫、磷等。
4.元素的分布
（1）地殼中的元素分布
（2）人體中的元素分布
（3）海水中的元素分布：海水中，除了水由氫、氧兩種元素（氧85.5%，氫10.7%）組成以外，含量較高的有氯元素（氯2.0%）和鈉、鎂元素等，還有一些貴重金屬，如金等。
5.元素符號
（1）說明：元素符號是國際上統一采用的表示元素的符號。
（2）表示方法
①用該元素拉丁文的第一個字母大寫來表示，如氫（H）、氧（O）等。
②若兩種元素的第一個字母相同，則附加第二個字母用小寫來區別，如銅（Cu）、鈣（Ca）等。
6.元素符號的意義
（1）宏觀意義
①表示一種元素，如H表示氫元素。
②如果物質直接由原子構成（金屬、稀有氣體等），元素符號還可以表示一種物質，如Fe既表示鐵元素，也可以表示鐵這種物質。
（2）微觀意義：表示某元素的一個原子，如H可表示一個氫原子。
7.常用的元素符號
元素名稱 氫 氦 鋰 鈹 硼 碳 氮 氧 氟 氖
核電荷數 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
元素符號 H He Li Be B C N O F Ne
元素名稱 鈉 鎂 鋁 硅 磷 硫 氯 氬 鉀 鈣
核電荷數 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
元素符號 Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
元素名稱 錳 鐵 銅 鋅 銀 碘 鋇 金 汞 鉛
核電荷數 25 26 29 30 47 53 56 79 80 82
元素符號 Mn Fe Cu Zn Ag I Ba Au Hg Pb
8.元素周期表
（1）基本概念：根據元素的原子結構和性質，科學家把已知的110多種元素按原子序數有序的排列起來得到的表，叫做元素周期表。
（2）原子序數：原子序數是科學家根據元素原子的核電荷數由小到大給元素編的序列號。
9.編排結構
（1）周期：元素周期表中的每一橫行叫做一個周期，元素周期表有7個橫行，一共有7個周期，同一周期從左到右，元素原子的核電荷數逐漸增加。
（2）族：元素周期表的每一個縱列叫做一個族，元素周期表有18個縱列，16個族（其中8、9、10三個縱列共同組成一個族）。同族元素的化學性質相似。
（3）每一格：在元素周期表中，每一種元素均占一格，每一格的內容包括元素的原子序數、元素符號、元素名稱、相對原子質量等。
10.元素周期表的意義
（1）元素周期表是學習和研究化學的重要工具，為尋找新元素提供理論依據。
（2）由于元素周期表中位置越靠近的元素性質越相似，啟發人們在元素周期表的一定區域內尋找新物質。
模塊五：化合價和化學式
1.化學式的定義
用元素符號來表示物質組成的式子稱為化學式。
2.化學式的書寫規則與讀法
（1）單質化學式的寫法
①由分子構成的單質：先寫出組成單質的元素符號，再在元素符號右下角用數字寫出構成1個單質分子的原子個數。如H2、O2、N2、Cl2、I2、O3等。
②由原子直接構成的單質：如稀有氣體、金屬單質、某些固態非金屬單質等，直接用元素符號表示它的化學式。如He、Ne、Ar；Al、Fe、Cu；C、Si等。
（2）化合物化學式的寫法
①書寫步驟：先按一定順序寫出組成化合物的所有元素符號，再在每種元素符號的右下角用數字寫出每個化合物分子中該元素的原子個數。
②元素符號書寫順序的一般規律
化合物組成 書寫順序 舉例
氧元素+另一元素 一般氧元素在右 一氧化碳：CO
氫元素+另一元素 一般氫元素在左 水：H2O
金屬元素+非金屬元素 一般金屬元素在左 氧化銅：CuO
陽離子+陰離子 一般陽離子在左 氯化鈉：NaCl
（3）化學式的讀法：由兩種元素組成的化合物的化學式，從右向左讀作“某化某”或“幾某化幾某”。如“CuO”讀作“氧化銅”，“P2O5”讀作“五氧化二磷”。
3.化學式的意義
意義 舉例
宏觀 表示一種物質 H2O表示水這種物質
表示物質的元素組成 H2O表示水由氫元素和 氧元素組成
微觀 由分子構成的物質 表示該物質的一個分子 H2O表示一個水分子
表示一個分子中所含的原子 種類及數目 H2O表示一個水分子由 兩個氫原子和一個氧原子 構成
由原子構成的物質表示該物質的一個原子 Fe表示一個鐵原子
4.離子符號的表示方法
在元素符號或原子團符號的右上角標出該離子所帶的電荷數及電性。
5.離子符號的寫法
（1）只帶1個單位電荷，則把電荷數“1”省去，直接在元素符號右上角寫“+”或“-”，如Na+、Cl-等。
（2）帶多個單位電荷，則在元素符號右上角先寫出電荷數，再寫“+”或“-”，如Mg2+、Al3+、S2-等。
（3）有些離子的組成不止一種元素，如OH-和SO-等，這種離子稱為某某根離子，這些離子是帶電原子團。
離子的名稱 離子的符號 離子帶的電荷
氫氧根離子 OH— -1
硫酸根離子 SO— -2
硝酸根離子 NO -1
碳酸根離子 CO— -2
碳酸氫根離子 HCO -1
銨根離子 NH +1
亞硫酸根離子 SO— -2
磷酸根離子 PO— -3
高錳酸根離子 MnO -1
6.化合價的定義
不同元素的原子在形成化合物時，原子之間相互化合的數目。
7.化合價的表示方法
化合價有正價和負價之分，在元素符號的正上方用帶“+”和“-”的阿拉伯數字表示，一般把“+”和“-”寫在前面，數字寫在后面，如、。
8.化合價規律
（1）金屬通常顯正價，非金屬通常顯負價。
（2）在化合物中氧元素通常顯—2價，氫元素顯+1價。
（3）在化合物中正負化合價的代數和為零。
（4）在單質中，元素的化合價為零。
（5）同一種元素在不同的化合物里可能顯示相同的化合價，如CaO、CaCO3中的鈣元素均顯+2價；有些元素在相同的化合物里可能顯示不同的化合價，如NH4NO3中氮元素分別顯-3價和+5價。
（6）原子團的化合價一般不為零，其數值由組成元素的正負化合價代數和決定，與所帶電荷數相同。
9.化合價的應用
（1）根據化學式求元素的化合價：依據化合物中各元素化合價代數和為零，由已知元素的化合價求算未知元素的化合價。
（2）根據化合價寫化學式：以氧化鈉為例
①寫出組成化合物的兩種元素的符號，正價寫左邊，負價寫右邊：Na O；
②求兩種元素正負化合價絕對值的最小公倍數：1×2＝2；
③求各元素的原子數：＝原子數，Na個數2，O個數1；
④把原子數寫在各元素符號的右下方，即得化學式：Na2O；
⑤檢查化學式：當正價總數與負價總數的代數和等于零時，化學式才是正確的。
10.化合價與離子符號的異同
化合價 離子符號
表示方法 標在元素符號的正上方 標在元素符號的右上角
實例 、、 Na+、Mg2+、Cl—
聯系 同種元素（或原子團）的化合價與離子所帶的電荷通常數值相等，正負號相同，但位置不同；正負號與數值的書寫順序不同；數值為1時，是否省略不同
11.化學符號周圍數字的含義
（1）a：表示粒子（原子、分子、離子）的個數。
（2）b：表示每一個分子或者帶電原子團中對應原子的個數。
（3）±m：表示元素的化合價。
（4）n±：表示一個離子或帶電原子團所帶的電荷數。
模塊六：物質的分類
1.混合物和純凈物
類別 混合物 純凈物
宏觀組成 由兩種或兩種以上物質組成 由一種物質組成
微觀示意圖
2.單質和化合物
類別 單質 化合物
概念 由同種元素組成的純凈物 由不同種元素組成的純凈物
宏觀組成 一種元素 至少兩種元素
微觀示意圖
相同點 都是純凈物
模塊七：相對質量
1.相對原子質量
（1）定義：把一個碳-12原子的質量分為12等份，則一份質量為1.993×10-26×＝1.661×10-27千克。其他原子的質量與1.661×10-27千克質量相比后得出一定的比值，這個比值就是該原子的相對原子質量。
（2）計算公式
某原子的相對原子質量＝
（3）與構成原子的粒子之間的關系：相對原子質量≈質子數+中子數。
（4）原子質量與相對原子質量的比較
原子質量 相對原子質量
性質 實驗測出的一個原子的實際質量 比較得出的相對質量
單位 單位為千克或克 單位為“1”，一般不寫也不讀
聯系 相對原子質量由原子實際質量與標準相比而得到， 能反映出原子實際質量的相對大小
2.相對分子質量
（1）定義：一個分子中各原子的相對原子質量總和就是該分子的相對分子質量。
（2）計算步驟
①寫出正確的化學式。
②利用相對原子質量表，查出各元素的相對原子質量。
③根據分子中各元素的相對原子質量總和求出相對分子質量。
模塊八：化學式一般計算
1.化合物中元素的質量比（以AxBy為例）
（1）計算化合物中各元素的質量比
＝
（2）化學式中的原子個數比
＝ ：
＝ ：
2.化合物中元素的質量分數
（1）定義：物質中某元素的質量分數，是該元素的質量與物質的總質量之比。
化合物中某元素的質量分數＝×100%
（2）計算公式
化合物中某元素的質量分數＝×100%
化合物中某元素的質量＝化合物的質量×化合物中該元素的質量分數
3.混合物中某元素的質量分數
（1）混合物中某純凈物的質量分數（純度）：純凈物的質量分數＝×100%
（2）混合物中某元素的質量分數：某元素的質量分數＝×100%
模塊九：化學式計算進階
1.定一法
（1）典型問題：對FeO、Fe2O3、Fe3O4中鐵元素質量分數從高到低進行排序。
（2）解題思路：可以將三種物質中鐵元素的原子個數定為“1”，然后比較化學式中氧原子的個數，即將FeO、Fe2O3、Fe3O4變形為FeO、FeO3/2、FeO4/3，鐵原子個數相同，氧原子個數越少則鐵元素的質量分數越大。
2.最小公倍數法
（1）典型問題：求含有相同質量氧元素的SO2和SO3的質量比。
（2）解題思路：含有相同質量的氧元素，說明SO2和SO3中含有相同個數的氧原子，SO2和SO3分子中氧原子個數的最小公倍數為6，所以可配平為3SO2和2SO3，即可得知SO2和SO3的質量比為＝。
3.固定比例法
（1）典型問題：已知由Na2S、Na2SO3、Na2SO4三種物質組成的混合物中硫元素的質量分數為a%，求混合物中鈉元素的質量分數。
（2）解題思路：觀察可知，三種物質中Na和S原子個數比均為2:1，可知混合物中Na和S原子個數比也為2:1，進而可知Na和S有確定的質量比，假設鈉元素的質量分數為b%，則有＝＝，可得b%＝a%。
4.平均值法
（1）典型問題：已知CaCO3和另一種物質組成的混合物中碳元素的質量分數大于12%，推測另一種物質是MgCO3、K2CO3、Na2CO3、KHCO3中的哪一個。
（2）解題思路：首先計算出純凈的CaCO3中碳元素的質量分數為12%，由于已知混合物中碳元素的質量分數大于12%，則另一種物質中碳元素的質量分數必然大于12%，分別計算四種物質中碳元素的質量分數，即可判斷物質的組成情況。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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