資源簡介

6.1
構成物質的微粒
學習重難點
建立探究物質構成的基本意識；
了解物質由分子、原子或離子等微粒組成；
知道原子的組成；
知道構成物質的微粒之間的聯系；
能用微粒的模型去理解生活中的一些現象，比如三態變化。
知識點梳理
宏觀，哲學術語，與“微觀”相對，不涉及分子、原子、電子等內部結構或機制；也泛指大的方面或總體。常見詞組有宏觀理論，宏觀世界，宏觀經濟學。
微觀的英文是“micro”，原意是“小”。微觀與“宏觀”相對。粒子自然科學中一般指空間線度小于10-9米（即納米以下）的物質系統。在社會科學或者廣義的概念，微觀是指從小的方面去觀察。
化學用詞注意，宏觀講的時候講種類不講個數，用“組成”；微觀講的時候講個數，用“構成”。
分子、原子、離子包括原子內部結構都是微觀的理解。
知識點梳理一、分子
1、分子的概念與組成
分子是物質中能夠獨立存在的相對穩定并保持該物質物理化學特性的最小單元。分子由原子構成，原子通過一定的作用力，以一定的次序和排列方式結合成分子。以水分子為例，將水不斷分離下去，直至不破壞水的特性，這時出現的最小單元是由兩個氫原子和一個氧原子構成的一個水分子（H2O）。
2、分子的結構
分子結構或稱分子立體結構、分子、分子幾何，建立在光譜學數據之上，用以描述分子中原子的三維排列方式。
3、分子的種類
分子由同種原子構成，其中不同數量也可以構成不一樣的分子，比如臭氧分子由3個氧原子構成，氧氣分子由2個氧原子構成。
分子由不同種原子構成
這里也分2類，不同種的原子不同數量也可以構成不一樣的分子，比如水分子和過氧化氫分子，一氧化碳分子和二氧化碳分子。
4、分子的特性
（1）分子之間有間隔。例如：取50毫升酒精和50毫升水，混合之后，體積小于100毫升。
（2）一切構成物質的分子都在永不停息地做無規則的運動。溫度越高，分子擴散越快，固、液、氣中，氣體擴散最快。由于分子的運動跟溫度有關，所以這種運動叫做分子的熱運動。例如：天氣熱時衣服容易曬干
（3）一般分子直徑的數量級為10-10m。
（4）分子很小，但有一定的體積和質量。
（5）同種物質的分子性質相同，不同種物質的分子性質不同。
知識點梳理二、原子
原子的定義
化學變化中的最小微粒。
原子認識的發展簡史
原子論是元素派學說中最簡明、最具科學性的一種理論形態。
1789年，法國科學家拉瓦錫定義了原子一詞，從此，原子就用來表示化學變化中的最小的單位。
1803年，英語教師及自然哲學家約翰·道爾頓用原子的概念解釋了為什么不同元素總是呈整數倍反應，即倍比定律；也解釋了為什么某些氣體比另外一些更容易溶于水。他提出每一種元素只包含唯一一種原子，而這些原子相互結合起來就形成了化合物。
1897年，在關于陰極射線的工作中，物理學家約瑟夫·湯姆生（J.J.Thomsom）發現了電子以及它的亞原子特性，粉碎了一直以來認為原子不可再分的設想。湯姆生認為電子是平均的分布在整個原子上的，就如同散布在一個均勻的正電荷的海洋之中，它們的負電荷與那些正電荷相互抵消。這也叫做葡萄干蛋糕模型(棗核模型）。
1909年，在物理學家歐內斯特·盧瑟福的指導下，菲利普·倫納德用氦離子轟擊金箔。發現有很小一部分離子的偏轉角度遠遠大于使用湯姆生假設所預測值。盧瑟福根據這個金鉑實驗的結果指出：原子中大部分質量和正電荷都集中在位于原子中心的原子核當中，電子則像行星圍繞太陽一樣圍繞著原子核。帶正電的氦離子在穿越原子核附近時，就會被大角度的反射。這就是原子核的核式結構。
原子模型的建立和修正
（1）道爾頓的原子模型
英國自然科學家約翰·道爾頓將古希臘思辨的原子論改造成定量的化學理論，提出了世界上第一個原子的理論模型。
（2）葡萄干布丁模型（棗糕模型）
葡萄干布丁模型（棗糕模型）由湯姆生提出，是第一個存在著亞原子結構的原子模型。
湯姆生的學生盧瑟福完成的α粒子轟擊金箔實驗（散射實驗），否認了葡萄干布丁模型（棗糕模型）的正確性。
（3）土星模型
在湯姆生提出葡萄干布丁模型同年，日本科學家提出了土星模型，認為電子并不是均勻分布，而是集中分布在原子核外圍的一個固定軌道上。
（4）行星模型
行星模型由盧瑟福在提出，以經典電磁學為理論基礎，主要內容有：
①原子的大部分體積是空的。
②在原子的中心有一個體積很小、密度極大的原子核。
③原子的全部正電荷在原子核內，且幾乎全部質量均集中在原子核內部。帶負電的電子在核空間進行高速的繞核運動。
隨著科學的進步，氫原子線狀光譜的事實表明行星模型是不正確的。
（5）玻爾的原子模型
為了解釋氫原子線狀光譜這一事實，盧瑟福的學生玻爾接受了普朗克的量子論和愛因斯坦的光子概念在行星模型的基礎上提出了核外電子分層排布的原子結構模型。玻爾的原子模型很好的解釋了氫原子的線狀光譜，但對于更加復雜的光譜現象卻無能為力。
現代的原子結構理論
原子是化學變化中最小的粒子。但是原子還是可以分的，原子由原子核和核外電子構成，原子核由質子和中子構成。
1個質子帶1個單位正電荷，1個電子帶一個單位負電荷，中子不帶電。
核電荷數指的是原子核所帶的正電荷數。
原子的質量集中在原子核，也就是質子和中子上，電子很輕，所以，電子容易得失，導致原子變成離子，失去電子變成陽離子，得到電子變成陰離子。
原子的種類
原子種類由質子數和中子數決定，不是所有的原子都有中子。
知識點梳理三、離子
在化學反應中，金屬元素原子失去最外層電子，非金屬原子得到電子，從而使參加反應的原子或原子團帶上電荷。帶電荷的原子叫做離子，帶正電荷的原子叫做陽離子，帶負電荷的原子叫做陰離子。陰、陽離子由于靜電作用而形成不帶電性的化合物。
離子符號：在元素符號右上角表示出離子所帶正、負電荷數的符號。例如,鈉原子失去一個電子后成為帶一個單位正電荷的鈉離子用“Na+”表示。硫原子獲得二個電子后帶元素符號：統一采取該元素的拉丁文名稱第一個字母來表示元素的符號（往往正負電的數字寫在正負號的前面）。
知識點梳理四、物質的微粒模型
1、微粒模型
微粒性質
對應的例子
微粒的質量和體積都很小
一個水分子的質量約為3
10-26
kg
微粒之間有空隙
氣體體積可以壓縮
微粒在不斷運動
墨水的擴散
同種物體的三態不同但是化學性質一樣
氫氣、液氫、固氫都有可燃性
總之，人們用于解釋物質構成的微粒模型認為：物質由分子、原子和離子等微粒構成；微粒之間有一定的空隙，并有相互作用；各種微粒處于永不停息的運動之中。
三態變化
物質的一般情況下，物質都有三態，如水的三態為冰、水、水蒸氣，分別為固體，液體和氣體。當然，物質還有其他兩種存在的形態，叫做等離子態和超固態。處于等離子態的物質叫做等離子體，處于超固態的物質叫做超固體。
物質狀態
我們通常能夠直接看到和接觸的物質狀態，它以各種粒子形態為基本表現形式如電子、質子、中子等。這些物質粒子總是以相互作用的形式存在于宇宙之中并隨宇宙的演化發生改變。
三．典型例題
考點1：物質的微粒
【例1】
在近代原子學說的發展過程中，有下列觀點：
①物質都是由原子構成的；
②原子都是實心球體；
③正電荷均勻分布在整個原子內．
???
1911年盧瑟福用帶正電的α粒子轟擊原子，發現多數α粒子穿過后仍保持原來的運動方向，但有絕少數α粒子發生了較大角度的偏轉，如圖所示．分析實驗結果，可以否定上述觀點中的（?
）
?
①②
B.①③
C.②③
D.①②③
【答案】C
【變式1-1】
氚是氫的一種同位素，氚原子含有1個質子和2個中子。下列示意圖能正確表示氚原子結構的是（　　）
A.?A
B.?B
C.?C
D.?D
【答案】A
【變式1-2】
下列關于原子、分子的說法錯誤的是（　　）?
?分子可以構成物質，而原子只能構成分子????
?在化學變化中，分子可以分成原子，而原子不能再分
C.?在原子中，質子數等于核外電子數
D.?分子是保持物質化學性質的最小粒子
【答案】A
【變式1-3】
科學理論的建立要有一個又一個的證據。在研究原子結構的歷史進程中，盧瑟福揭開了原子世界一個又一個的奧秘。請回答：
（1）1911年，盧瑟福等人進行了α粒子（α粒子是帶兩個單位正電荷的氦原子核）散射實驗，用一些高速運動的α粒子轟擊金箔，發現多數α粒子穿過金箔后仍保持原來的運動方向，但有少數α粒子發生了較大角度的偏轉，而極少數α粒子發生反彈。下列說法正確的有
。
A．多數α粒子保持原來的運動方向，說明原子核的體積很小
B．少數α粒子發生較大角度偏轉，說明原子核帶負電
C．極少數α粒子發生反彈，說明原子核的質量很大
（2）1919年，盧瑟福用加速了的高能α粒子轟擊氮原子，結果有種微粒從氮原子被打出，而α粒子留在了氮原子中，使氮原子變成了氧原子，從現代觀點看，被打出的微粒一定是
。
從原子變化上看，上述核變化與化學變化的不同點是
。
【答案】（1）A、C；（2）質子；（3）核變化中原子發生了變化，而化學變化中原子是不變的。
【變式1-4】
人類對原子結構的認識，經歷了湯姆生、盧瑟福和玻爾等提出的模型的過程。
（1）盧瑟福核式結構模型是在α粒子轟擊金箔實驗的基礎上提出的。把一束高速運動的α?
粒子（帶2個單位正電荷），射向一片極薄的金箔。他驚奇的發現，過去一直認為原?子是“實心球”，而由這種“實心球”緊密排列成的金箔，竟為大多數α粒子暢通無?阻得通過，就像金箔不在那兒似的，但也有極少數的α粒子發生偏轉，或筆直的彈回。
?根據上述實驗現象能得出關于金箔中金原子結構的一些結論，試寫出其中的三點：
?
A
；
?
B
；
?
C
。
（2）從原子結構模型建立的過程中，我們發現????????
(填序號)。
A.?科學模型的建立是一個不斷完善、不斷修正的過程
B.?模型在科學研究中起著很重要的作用
C.?玻爾的原子模型的建立，使人們對原子結構的認識達到了完美的境界
D.?人類借助模型的建立，對原子的認識逐漸接近本質
【答案】（1）A：原子內部大部分空間是空的;B：原子的內部有一個體積極小，質量極大的“核’；C：原子內部的“核”帶正電；（2）A,B,D。
【變式1-5】
探究原子結構的奧秘。
【情景提供】
19世紀以前，人們一直以為原子是不可分的，直到1887年，湯姆生發現了帶負電的電子后，才引起人們對原子結構模型的探索。
【提出問題】
電子帶負電，原子不帶電，說明原子內存在著帶正電荷的部分，它們是均勻分布還是集中分布的呢？
【進行實驗】
1910年英國科學家盧瑟福進行了著名的α粒子轟擊金箔實驗。
實驗做法如圖所示：
①放射源——放射性物質放出α粒子(帶正電荷)，質量是電子質量的7000倍；
②金箔——作為靶子，厚度1
μm，重疊了3000層左右的原子；
③熒光屏——α粒子打在上面發出閃光；
④顯微鏡——通過顯微鏡觀察閃光，且通過360度轉動可觀察不同角度α粒子的到達情況。
【收集證據】
絕大多數α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，但是有少數α粒子卻發生了較大的偏轉，并且有極少數α粒子的偏轉超過90°，有的甚至幾乎達到180°，像是被金箔彈了回來。
【猜想與假設】
α粒子遇到電子后，就像飛行的子彈碰到灰塵一樣運動方向不會發生明顯的改變，而結果卻出乎意料，除非原子的大部分質量集中到了一個很小的結構上，否則大角度的散射是不可能的。
【解釋與結論】
（1）若原子質量、正電荷在原子內均勻分布，則極少數α粒子就
(填“會”或“不會”)發生大角度散射。盧瑟福所說的“除非原子的大部分質量集中到了一個很小的結構上”中的“很小的結構”指的是
。
（2）1
μm厚度的金箔包含了3000層金原子，絕大多數α粒子穿過后方向不變，說明
；
A.?原子的質量是均勻分布的?B.?原子內部絕大部分空間是空的
（3）科學家對原子結構的探究經歷了三個過程，通過α粒子散射實驗，你認為原子結構為下圖中的
。
A.?道爾頓模型特點：不可再分的實心球體
B.?湯姆生模型特點：正負電荷均勻分布
C.?盧瑟福模型特點：核位于原子中心，重量集中在核上
【答案】（1）不會；原子核；（2）B；（3）C。
考點2：物質的微粒模型應用
【例2】
用分子的相關知識解釋下列生活中的現象，其中錯誤的是(　　)
A.?“酒香不怕巷子深”說明分子在不停運動
B.?10毫升酒精和10毫升水混合后體積小于20毫升，說明分子間有空隙
C.?熱脹冷縮說明分子的大小隨溫度的升降而改變
D.?濕衣服在夏天比冬天容易晾干，說明分子的運動隨溫度升高而加快
【答案】C
【變式2-1】
有一密封容器內儲存有一定量的氧氣，上面有一個不漏氣的活塞，慢慢下壓活塞，密封容器內部分子變化模型合理的是(??
)
?
B.?
C.?
D.?
【答案】B
【變式2-2】
下列日常生活現象的解釋不正確的是(?
)
A.?紅墨水在水中能擴散，既說明分子間有空隙，又說明分子在做不停的無規則運動。
B.?教室內掃地時，在陽光的照射下，看見灰塵飛揚，證明分子在做運動
C.?廚房炒菜時，聞到菜香，是因為分子運動的緣故。
D.?黃豆和芝麻混合的實驗不能證明分子間存在空隙
【答案】B
【變式2-3】
將復寫紙夾在兩張白紙之間后放在水平桌面上，再分別取兩個盛有等量冷水和熱水的相同鋁質易拉罐壓在紙上。一段時間后，發現紙上留下痕跡的顏色深淺不同。該現象說明(　　)
A.?分子熱運動與溫度有關??B.?分子間存在引力?
C.?分子間存在斥力???D.?分子間有空隙
【答案】A
【變式2-4】
下列有關書本中“芝麻和黃豆混合”實驗的說法正確的是（??
）
?混合后的總體積與未混合前的總體積一樣大
?混合后的總體積比未混合前的總體積大
?根據這個實驗的現象，即可得出“構成物質的分子間存在空隙”的結論??????????
?這只是一個模擬實驗，用形象的宏觀現象類比不易觀測的物質微觀結構
【答案】D
【變式2-5】
明確宏觀現象的微觀本質是學習化學的重要思想方法，下列說法正確的是（?
）???????
A.?變癟的乒乓球放入熱水中能鼓起來，是由于分子間隔變大
B.?水結成冰，是因為溫度降低，分子停止運動
C.?“破鏡”不能“重圓”的原因是玻璃的分子間只有斥力沒有引力
D.?水與酒精混合液的體積小于混合前二者體積之和，是因為混合后分子體積變小
【答案】A
【變式2-6】
用如圖的裝置演示氣體擴散現象，其中一瓶裝有密度比空氣大的紅棕色二氧化氮氣體，另一瓶裝有空氣。為了有力地證明氣體發生擴散，裝二氧化氮氣體的應是
(填“A”或“B”)瓶。根據
現象可知氣體發生了擴散，擴散現象說明氣體分子
。
【答案】B；A瓶內出現紅棕色氣體；在永不停息地做無規則運動
【變式2-7】
如圖是水發生變化的微觀結構模型，甲、乙兩種變化中屬于物理變化的是
；從微觀結構分析，該變化的特點是
。
【答案】乙；分子各類沒有變化，分子間隙變大。
四.課堂訓練
1．如圖所示，向盛水的燒杯中放入一小粒品紅，一段時間后，燒杯中形成紅色溶液，此實驗能說明：①分子處于不斷運動之中
②分子大，原子小
③分子可再分，原子不能再分
④分子之間有間隔（　　）
①②
B．②③
C．①③
D．①④
【答案】D
【解析】解：由于分子是不斷運動的，分子之間有間隔，當向盛水的燒杯中放入一小粒品紅后，品紅分子不斷運動到水分子中間去了，所以燒杯中形成紅色溶液。
2．為了解釋水電解的微觀變化，小麗做了許多分子、原子模型，其中能表示水分子模型的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】解：水的化學式為H2O，可知水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構成；而分子模型A、D分別表示由2個氫原子、表示1個氧原子和1個氫原子；而B則為1個氧原子；分子模型C中的分子由兩個氫原子和一個氧原子構成的水分子。
3．盧瑟福的α粒子轟擊金箔實驗推翻了湯姆生在1903年提出的原子結構模型，為建立現代原子理論打下了基礎。如圖線條中，可能是α粒子（帶正電）在該實驗中的運動軌跡的是（　　）
a
b
c
d
B．a
b
c
C．b
c
d
D．a
d
【答案】C
【解析】解：由于原子中原子核體積很小，質量卻很大，所以α粒子遇到原子核就會發生偏向，例如c和d；因為原子的核外電子質量很小，但所占的體積卻很大，電子的質量小的可以忽略不計，所以α粒子可以直接穿過去，例如b。由于原子核外的電子質量很小，α粒子是直接穿過，且原子核帶正電荷，α粒子也帶正電荷，同性相斥，所以α是不可能向原子核靠近的，應該遠離原子核。
4．同種元素的原子和離子一定相同的是（　　）
A．質子數
B．電子數
C．最外層電子數
D．電子層數
【答案】A
【解析】解：A、因質子在原子核內，電子在核外，當原子變為離子，變化的只是核外的電子數，質子數不變，則同種元素的原子和離子一定具有相同的質子數，故A正確；
B、因原子變為離子時要得到或失去電子，則同種元素的原子和離子的電子數不同，故B錯誤；
C、原子得失電子形成離子，最外層電子數一定不同，故C錯誤；
D、原子可以通過得失電子形成離子，電子層數不一定改變，故D錯誤。
5．下列結構示意圖，表示陽離子的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】解：A、核電荷數＝質子數＝核外電子數＝9，為原子結構示意圖，故A不符合題意；
B、核電荷數＝質子數＝核外電子數＝10，為原子結構示意圖，故B不符合題意；
C、核電荷數＝質子數＝13＞核外電子數＝10，為陽離子結構示意圖，故C符合題意；
D、核電荷數＝質子數＝16＜核外電子數＝18，為陰離子結構示意圖，故D不符合題意。
6．R2﹣離子核外共有n個電子，則R原子核內質子數為（　　）
A．n+2
B．n﹣2
C．n
D．2n
【答案】B
【解析】解：R2﹣是R原子得到2個電子形成的離子，所以R原子的核外電子數＝n﹣2，利用原子中，質子數等于電子數可知，則R原子核內質子數為n﹣2。
7．令X、Y、Z和R分別代表四種元素．若aXm+、bYn+、cZn﹣、dRm﹣四種離子的電子層結構相同（令a、b、c、d分別為四種元素的核電荷數），則下列關系正確的是（　　）
A．a﹣c＝m﹣n
B．a﹣b＝n﹣m
C．c﹣d＝m+n
D．b﹣d＝n+m
【答案】D
【解析】解：A、對于aXm+、cZn﹣離子，由電子數相同得a﹣m＝c+n，變形得a﹣c＝m+n，故A錯誤；
B、對于aXm+、bYn+離子，由電子數相同得a﹣m＝b﹣n，變形得a﹣b＝m﹣n，故B錯誤；
C、對于cZn﹣、dRm﹣離子，由電子數相同得c+n＝d+m，變形得c﹣d＝m﹣n，故C錯誤；
D、對于bYn+、dRm﹣離子，由電子數相同得b﹣n＝d+m，變形得b﹣d＝n+m，故D正確。
8．鐳具有放射性，鐳原子會分裂，變成一個質子數為86、中子數為136的氡原子和一個具有2個中子、2個電子的氦原子，并放出放射能．試推斷鐳原子的核電荷數與相對原子質量分別為（　　）
A．88，138
B．86，140
C．88，226
D．84，168
【答案】C
【解析】解：原子核分裂前后質子數與中子數不會改變，所以鐳原子的核電荷數＝質子數＝86+2＝88，中子數＝136+2＝138；相對原子質量＝（86+2）+（136+2）＝226。
9．某工業鹽酸中含有H+、Fe3+、Cl﹣，H+和Cl﹣的個數比為91：94，Cl﹣和Fe3+的個數比為（　　）
A．1：94
B．3：94
C．94：1
D．94：3
【答案】C
【解析】解：由題意可知，“某工業鹽酸中含有H+、Fe3+、Cl﹣，H+和Cl﹣的個數比為91：94”，因為溶液中正負電荷代數和為0；而溶液中現在正電荷總數：91（因為每個H+帶一個單位正電荷）；負電荷總數：94（因為每個Cl﹣帶一個單位負電荷）；所以需正電荷：3；3個正電荷由Fe3+提供，因為每個Fe3+帶3三個正電荷，所以需要1個Fe3+，所以Cl﹣和Fe3+的個數比為94：1。
10．初中化學學習中，我們初步認識了物質的微觀結構．
（1）氯化鈉、金剛石、干冰三種物質中，由離子構成的物質是　
　．
（2）是某粒子的結構示意圖，該粒子在化學反應中容易　
　電子（填“得到”或“失去”），變成　
　（填“陽”或“陰”）離子．
（3）如圖是CO與O2反應的微觀示意圖．反應前后沒有發生變化的粒子是　
　．（填序號）
【答案】（1）氯化鈉；（2）失去；陽；（3）④⑤．
【解析】解：（1）氯化鈉是由離子構成的物質，金剛石是由碳原子直接構成的物質，干冰是由二氧化碳分子構成的物質；
（2）該原子的最外層電子數是1，在化學反應中易失去最外層的電子形成陽離子；
（3）化學反應前后分子的種類改變，故①②③改變；化學反應前后原子的種類不變，故④⑤不變．
11．模型是聯系宏觀與微觀的橋梁。
（1）如圖是鈉原子結構示意圖。
①x的數值為　
　；
②“11”指的是　
　；
③鈉原子在化學反應中易失去1個電子，形成　
　（填離子符號）。
（2）如圖是氫分子和氧分子運動的示意圖．
①在A、B和C中，能比較得出“溫度越高，分子運動速率越快”的是　
　（填標號）；
②從圖中可見，影響分子運動速率的因素除溫度外，還與　
　有關；
③舉一個能說明“溫度升高，分子運動速率加快”的生活事例：　
　。
（3）如圖是某密閉容器中物質變化過程的微觀示意圖：
①A、B、C中表示混合物的是　
　；
②上述變化Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中，屬于化學變化的是　
　，該化學變化中一定不變的粒子是　
　、　
　（填粒子名稱）。
【答案】（1）①8；②鈉原子的質子數為11；③Na+；（2）①B,C；②分子種類；③濕衣服在陽光下比在陰涼處干得快（合理即可）；（3）①A；②變化I；碳原子；氧原子。
【解析】解：（1）①在原子中，質子數＝核外電子數，所以2+x+1＝11，x＝8；故填：8；
②“11”是指鈉原子的質子數為11；故填：鈉原子的質子數為11；
③鈉原子在化學反應中易失去1個電子，形成帶一個單位正電荷的鈉離子﹣﹣Na+；故填：Na+；
（2）①BC是同種分子在不同溫度下的運動速率不同，故在A、B和C中，能比較得出“溫度越高，分子運動速度越快”的是BC；故填：BC；
②由AB可知，溫度相同，分子不同，運動速率不同，故影響分子運動速率的因素除溫度外，還與分子種類有關；故填：分子種類；
③說明“溫度升高，分子運動速率加快”的生活事例如：濕衣服在陽光下比在陰涼處干得快；故填：濕衣服在陽光下比在陰涼處干得快（合理即可）；
（3）①A中含有不同種分子，所以屬于混合物；故填：A；
②變化I中分子種類發生了改變，發生的屬于化學變化，而變化Ⅱ、變化Ⅲ中分子種類沒有改變，只是分子間隔發生了改變，發生的屬于物理變化；該化學變化中一定不變的粒子是碳原子與氧原子；故填：變化I；碳原子；氧原子。
12．請你用微粒的觀點解釋以下現象。
（1）媽媽在廚房里炒菜，我在窗外就聞到了香味。　
　
（2）如圖1所示，兩支醫用注射器，分別吸入等體積的空氣和水，用手指頂住末端注射孔，將栓塞慢慢推入，哪支容易推壓？為什么？　
　
（3）已知在相同溫度下，氣體分子的運動速度與分子的相對分子質量有關，分子的相對分子質量越大，則其運動速度越小。圖2中容器A是一種特制的有底的素燒瓷筒，它的壁可以通過氫氣分子。實驗開始時，A中和燒杯中都充滿空氣。當向燒杯中持續通入氫氣時，導管B處發生的現象是　
　，產生這種現象的原因是　
　。（已知氫氣的相對分子質量為2，空氣的平均相對分子質量為29）
【答案】（1）分子是在不斷運動的；（2）B；分子之間有間隔，氣體物質分子之間的間隔比液體物質分子之間的間隔大的多；（3）有水噴出；氫氣的分子質量小，運動速度較快，進入瓶內的氣體增多，使瓶內壓強增大。
【解析】解：（1）媽媽在廚房里炒菜，我在窗外就聞到了香味，是因為菜香中含有的分子是在不斷運動的，向四周擴散，使人們聞到菜香。
（2）兩支醫用注射器，分別吸入等體積的空氣和水，用手指頂住末端注射孔，將栓塞慢慢推入，B容易推壓，這是因為分子之間有間隔，氣體物質分子之間的間隔比液體物質分子之間的間隔大的多，因而氣體容易被壓縮。
（3）不斷通入氫氣時，單位時間內進入瓶中的氫分子比從瓶中進入燒杯中的分子多。這樣就導致瓶中的分子越來越多，壓強越來越大，使試劑瓶中的氣體壓強越來越大，直至有水噴出。
Syman6.1
構成物質的微粒
學習重難點
建立探究物質構成的基本意識；
了解物質由分子、原子或離子等微粒組成；
知道原子的組成；
知道構成物質的微粒之間的聯系；
能用微粒的模型去理解生活中的一些現象，比如三態變化。
知識點梳理
宏觀，哲學術語，與“微觀”相對，不涉及分子、原子、電子等內部結構或機制；也泛指大的方面或總體。常見詞組有宏觀理論，宏觀世界，宏觀經濟學。
微觀的英文是“micro”，原意是“小”。微觀與“宏觀”相對。粒子自然科學中一般指空間線度小于10-9米（即納米以下）的物質系統。在社會科學或者廣義的概念，微觀是指從小的方面去觀察。
化學用詞注意，宏觀講的時候講種類不講個數，用“組成”；微觀講的時候講個數，用“構成”。
分子、原子、離子包括原子內部結構都是微觀的理解。
知識點梳理一、分子
1、分子的概念與組成
分子是物質中能夠獨立存在的相對穩定并保持該物質物理化學特性的最小單元。分子由原子構成，原子通過一定的作用力，以一定的次序和排列方式結合成分子。以水分子為例，將水不斷分離下去，直至不破壞水的特性，這時出現的最小單元是由兩個氫原子和一個氧原子構成的一個水分子（H2O）。
2、分子的結構
分子結構或稱分子立體結構、分子、分子幾何，建立在光譜學數據之上，用以描述分子中原子的三維排列方式。
3、分子的種類
分子由同種原子構成，其中不同數量也可以構成不一樣的分子，比如臭氧分子由3個氧原子構成，氧氣分子由2個氧原子構成。
分子由不同種原子構成
這里也分2類，不同種的原子不同數量也可以構成不一樣的分子，比如水分子和過氧化氫分子，一氧化碳分子和二氧化碳分子。
4、分子的特性
（1）分子之間有間隔。例如：取50毫升酒精和50毫升水，混合之后，體積小于100毫升。
（2）一切構成物質的分子都在永不停息地做無規則的運動。溫度越高，分子擴散越快，固、液、氣中，氣體擴散最快。由于分子的運動跟溫度有關，所以這種運動叫做分子的熱運動。例如：天氣熱時衣服容易曬干
（3）一般分子直徑的數量級為10-10m。
（4）分子很小，但有一定的體積和質量。
（5）同種物質的分子性質相同，不同種物質的分子性質不同。
知識點梳理二、原子
原子的定義
化學變化中的最小微粒。
原子認識的發展簡史
原子論是元素派學說中最簡明、最具科學性的一種理論形態。
1789年，法國科學家拉瓦錫定義了原子一詞，從此，原子就用來表示化學變化中的最小的單位。
1803年，英語教師及自然哲學家約翰·道爾頓用原子的概念解釋了為什么不同元素總是呈整數倍反應，即倍比定律；也解釋了為什么某些氣體比另外一些更容易溶于水。他提出每一種元素只包含唯一一種原子，而這些原子相互結合起來就形成了化合物。
1897年，在關于陰極射線的工作中，物理學家約瑟夫·湯姆生（J.J.Thomsom）發現了電子以及它的亞原子特性，粉碎了一直以來認為原子不可再分的設想。湯姆生認為電子是平均的分布在整個原子上的，就如同散布在一個均勻的正電荷的海洋之中，它們的負電荷與那些正電荷相互抵消。這也叫做葡萄干蛋糕模型(棗核模型）。
1909年，在物理學家歐內斯特·盧瑟福的指導下，菲利普·倫納德用氦離子轟擊金箔。發現有很小一部分離子的偏轉角度遠遠大于使用湯姆生假設所預測值。盧瑟福根據這個金鉑實驗的結果指出：原子中大部分質量和正電荷都集中在位于原子中心的原子核當中，電子則像行星圍繞太陽一樣圍繞著原子核。帶正電的氦離子在穿越原子核附近時，就會被大角度的反射。這就是原子核的核式結構。
原子模型的建立和修正
（1）道爾頓的原子模型
英國自然科學家約翰·道爾頓將古希臘思辨的原子論改造成定量的化學理論，提出了世界上第一個原子的理論模型。
（2）葡萄干布丁模型（棗糕模型）
葡萄干布丁模型（棗糕模型）由湯姆生提出，是第一個存在著亞原子結構的原子模型。
湯姆生的學生盧瑟福完成的α粒子轟擊金箔實驗（散射實驗），否認了葡萄干布丁模型（棗糕模型）的正確性。
（3）土星模型
在湯姆生提出葡萄干布丁模型同年，日本科學家提出了土星模型，認為電子并不是均勻分布，而是集中分布在原子核外圍的一個固定軌道上。
（4）行星模型
行星模型由盧瑟福在提出，以經典電磁學為理論基礎，主要內容有：
①原子的大部分體積是空的。
②在原子的中心有一個體積很小、密度極大的原子核。
③原子的全部正電荷在原子核內，且幾乎全部質量均集中在原子核內部。帶負電的電子在核空間進行高速的繞核運動。
隨著科學的進步，氫原子線狀光譜的事實表明行星模型是不正確的。
（5）玻爾的原子模型
為了解釋氫原子線狀光譜這一事實，盧瑟福的學生玻爾接受了普朗克的量子論和愛因斯坦的光子概念在行星模型的基礎上提出了核外電子分層排布的原子結構模型。玻爾的原子模型很好的解釋了氫原子的線狀光譜，但對于更加復雜的光譜現象卻無能為力。
現代的原子結構理論
原子是化學變化中最小的粒子。但是原子還是可以分的，原子由原子核和核外電子構成，原子核由質子和中子構成。
1個質子帶1個單位正電荷，1個電子帶一個單位負電荷，中子不帶電。
核電荷數指的是原子核所帶的正電荷數。
原子的質量集中在原子核，也就是質子和中子上，電子很輕，所以，電子容易得失，導致原子變成離子，失去電子變成陽離子，得到電子變成陰離子。
原子的種類
原子種類由質子數和中子數決定，不是所有的原子都有中子。
知識點梳理三、離子
在化學反應中，金屬元素原子失去最外層電子，非金屬原子得到電子，從而使參加反應的原子或原子團帶上電荷。帶電荷的原子叫做離子，帶正電荷的原子叫做陽離子，帶負電荷的原子叫做陰離子。陰、陽離子由于靜電作用而形成不帶電性的化合物。
離子符號：在元素符號右上角表示出離子所帶正、負電荷數的符號。例如,鈉原子失去一個電子后成為帶一個單位正電荷的鈉離子用“Na+”表示。硫原子獲得二個電子后帶元素符號：統一采取該元素的拉丁文名稱第一個字母來表示元素的符號（往往正負電的數字寫在正負號的前面）。
知識點梳理四、物質的微粒模型
1、微粒模型
微粒性質
對應的例子
微粒的質量和體積都很小
一個水分子的質量約為3
10-26
kg
微粒之間有空隙
氣體體積可以壓縮
微粒在不斷運動
墨水的擴散
同種物體的三態不同但是化學性質一樣
氫氣、液氫、固氫都有可燃性
總之，人們用于解釋物質構成的微粒模型認為：物質由分子、原子和離子等微粒構成；微粒之間有一定的空隙，并有相互作用；各種微粒處于永不停息的運動之中。
三態變化
物質的一般情況下，物質都有三態，如水的三態為冰、水、水蒸氣，分別為固體，液體和氣體。當然，物質還有其他兩種存在的形態，叫做等離子態和超固態。處于等離子態的物質叫做等離子體，處于超固態的物質叫做超固體。
物質狀態
我們通常能夠直接看到和接觸的物質狀態，它以各種粒子形態為基本表現形式如電子、質子、中子等。這些物質粒子總是以相互作用的形式存在于宇宙之中并隨宇宙的演化發生改變。
三．典型例題
考點1：物質的微粒
【例1】
在近代原子學說的發展過程中，有下列觀點：
①物質都是由原子構成的；
②原子都是實心球體；
③正電荷均勻分布在整個原子內．
???
1911年盧瑟福用帶正電的α粒子轟擊原子，發現多數α粒子穿過后仍保持原來的運動方向，但有絕少數α粒子發生了較大角度的偏轉，如圖所示．分析實驗結果，可以否定上述觀點中的（?
）
?
①②
B.①③
C.②③
D.①②③
【變式1-1】
氚是氫的一種同位素，氚原子含有1個質子和2個中子。下列示意圖能正確表示氚原子結構的是（　　）
A.?A
B.?B
C.?C
D.?D
【變式1-2】
下列關于原子、分子的說法錯誤的是（　　）?
?分子可以構成物質，而原子只能構成分子????
?在化學變化中，分子可以分成原子，而原子不能再分
C.?在原子中，質子數等于核外電子數
D.?分子是保持物質化學性質的最小粒子
【變式1-3】
科學理論的建立要有一個又一個的證據。在研究原子結構的歷史進程中，盧瑟福揭開了原子世界一個又一個的奧秘。請回答：
（1）1911年，盧瑟福等人進行了α粒子（α粒子是帶兩個單位正電荷的氦原子核）散射實驗，用一些高速運動的α粒子轟擊金箔，發現多數α粒子穿過金箔后仍保持原來的運動方向，但有少數α粒子發生了較大角度的偏轉，而極少數α粒子發生反彈。下列說法正確的有
。
A．多數α粒子保持原來的運動方向，說明原子核的體積很小
B．少數α粒子發生較大角度偏轉，說明原子核帶負電
C．極少數α粒子發生反彈，說明原子核的質量很大
（2）1919年，盧瑟福用加速了的高能α粒子轟擊氮原子，結果有種微粒從氮原子被打出，而α粒子留在了氮原子中，使氮原子變成了氧原子，從現代觀點看，被打出的微粒一定是
。
從原子變化上看，上述核變化與化學變化的不同點是
。
【變式1-4】
人類對原子結構的認識，經歷了湯姆生、盧瑟福和玻爾等提出的模型的過程。
（1）盧瑟福核式結構模型是在α粒子轟擊金箔實驗的基礎上提出的。把一束高速運動的α?
粒子（帶2個單位正電荷），射向一片極薄的金箔。他驚奇的發現，過去一直認為原?子是“實心球”，而由這種“實心球”緊密排列成的金箔，竟為大多數α粒子暢通無?阻得通過，就像金箔不在那兒似的，但也有極少數的α粒子發生偏轉，或筆直的彈回。
?根據上述實驗現象能得出關于金箔中金原子結構的一些結論，試寫出其中的三點：
?
A
；
?
B
；
?
C
。
（2）從原子結構模型建立的過程中，我們發現????????
(填序號)。
A.?科學模型的建立是一個不斷完善、不斷修正的過程
B.?模型在科學研究中起著很重要的作用
C.?玻爾的原子模型的建立，使人們對原子結構的認識達到了完美的境界
D.?人類借助模型的建立，對原子的認識逐漸接近本質
【變式1-5】
探究原子結構的奧秘。
【情景提供】
19世紀以前，人們一直以為原子是不可分的，直到1887年，湯姆生發現了帶負電的電子后，才引起人們對原子結構模型的探索。
【提出問題】
電子帶負電，原子不帶電，說明原子內存在著帶正電荷的部分，它們是均勻分布還是集中分布的呢？
【進行實驗】
1910年英國科學家盧瑟福進行了著名的α粒子轟擊金箔實驗。
實驗做法如圖所示：
①放射源——放射性物質放出α粒子(帶正電荷)，質量是電子質量的7000倍；
②金箔——作為靶子，厚度1
μm，重疊了3000層左右的原子；
③熒光屏——α粒子打在上面發出閃光；
④顯微鏡——通過顯微鏡觀察閃光，且通過360度轉動可觀察不同角度α粒子的到達情況。
【收集證據】
絕大多數α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，但是有少數α粒子卻發生了較大的偏轉，并且有極少數α粒子的偏轉超過90°，有的甚至幾乎達到180°，像是被金箔彈了回來。
【猜想與假設】
α粒子遇到電子后，就像飛行的子彈碰到灰塵一樣運動方向不會發生明顯的改變，而結果卻出乎意料，除非原子的大部分質量集中到了一個很小的結構上，否則大角度的散射是不可能的。
【解釋與結論】
（1）若原子質量、正電荷在原子內均勻分布，則極少數α粒子就
(填“會”或“不會”)發生大角度散射。盧瑟福所說的“除非原子的大部分質量集中到了一個很小的結構上”中的“很小的結構”指的是
。
（2）1
μm厚度的金箔包含了3000層金原子，絕大多數α粒子穿過后方向不變，說明
；
A.?原子的質量是均勻分布的?B.?原子內部絕大部分空間是空的
（3）科學家對原子結構的探究經歷了三個過程，通過α粒子散射實驗，你認為原子結構為下圖中的
。
A.?道爾頓模型特點：不可再分的實心球體
B.?湯姆生模型特點：正負電荷均勻分布
C.?盧瑟福模型特點：核位于原子中心，重量集中在核上
考點2：物質的微粒模型應用
【例2】
用分子的相關知識解釋下列生活中的現象，其中錯誤的是(　　)
A.?“酒香不怕巷子深”說明分子在不停運動
B.?10毫升酒精和10毫升水混合后體積小于20毫升，說明分子間有空隙
C.?熱脹冷縮說明分子的大小隨溫度的升降而改變
D.?濕衣服在夏天比冬天容易晾干，說明分子的運動隨溫度升高而加快
【變式2-1】
有一密封容器內儲存有一定量的氧氣，上面有一個不漏氣的活塞，慢慢下壓活塞，密封容器內部分子變化模型合理的是(??
)
?
B.?
C.?
D.?
【變式2-2】
下列日常生活現象的解釋不正確的是(?
)
A.?紅墨水在水中能擴散，既說明分子間有空隙，又說明分子在做不停的無規則運動。
B.?教室內掃地時，在陽光的照射下，看見灰塵飛揚，證明分子在做運動
C.?廚房炒菜時，聞到菜香，是因為分子運動的緣故。
D.?黃豆和芝麻混合的實驗不能證明分子間存在空隙
【變式2-3】
將復寫紙夾在兩張白紙之間后放在水平桌面上，再分別取兩個盛有等量冷水和熱水的相同鋁質易拉罐壓在紙上。一段時間后，發現紙上留下痕跡的顏色深淺不同。該現象說明(　　)
A.?分子熱運動與溫度有關??B.?分子間存在引力?
C.?分子間存在斥力???D.?分子間有空隙
【變式2-4】
下列有關書本中“芝麻和黃豆混合”實驗的說法正確的是（??
）
?混合后的總體積與未混合前的總體積一樣大
?混合后的總體積比未混合前的總體積大
?根據這個實驗的現象，即可得出“構成物質的分子間存在空隙”的結論??????????
?這只是一個模擬實驗，用形象的宏觀現象類比不易觀測的物質微觀結構
【變式2-5】
明確宏觀現象的微觀本質是學習化學的重要思想方法，下列說法正確的是（?
）???????
A.?變癟的乒乓球放入熱水中能鼓起來，是由于分子間隔變大
B.?水結成冰，是因為溫度降低，分子停止運動
C.?“破鏡”不能“重圓”的原因是玻璃的分子間只有斥力沒有引力
D.?水與酒精混合液的體積小于混合前二者體積之和，是因為混合后分子體積變小
【變式2-6】
用如圖的裝置演示氣體擴散現象，其中一瓶裝有密度比空氣大的紅棕色二氧化氮氣體，另一瓶裝有空氣。為了有力地證明氣體發生擴散，裝二氧化氮氣體的應是
(填“A”或“B”)瓶。根據
現象可知氣體發生了擴散，擴散現象說明氣體分子
。
【變式2-7】
如圖是水發生變化的微觀結構模型，甲、乙兩種變化中屬于物理變化的是
；從微觀結構分析，該變化的特點是
。
四.課堂訓練
1．如圖所示，向盛水的燒杯中放入一小粒品紅，一段時間后，燒杯中形成紅色溶液，此實驗能說明：①分子處于不斷運動之中
②分子大，原子小
③分子可再分，原子不能再分
④分子之間有間隔（　　）
①②
B．②③
C．①③
D．①④
2．為了解釋水電解的微觀變化，小麗做了許多分子、原子模型，其中能表示水分子模型的是（　　）
A．
B．
C．
D．
3．盧瑟福的α粒子轟擊金箔實驗推翻了湯姆生在1903年提出的原子結構模型，為建立現代原子理論打下了基礎。如圖線條中，可能是α粒子（帶正電）在該實驗中的運動軌跡的是（　　）
a
b
c
d
B．a
b
c
C．b
c
d
D．a
d
4．同種元素的原子和離子一定相同的是（　　）
A．質子數
B．電子數
C．最外層電子數
D．電子層數
5．下列結構示意圖，表示陽離子的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．R2﹣離子核外共有n個電子，則R原子核內質子數為（　　）
A．n+2
B．n﹣2
C．n
D．2n
7．令X、Y、Z和R分別代表四種元素．若aXm+、bYn+、cZn﹣、dRm﹣四種離子的電子層結構相同（令a、b、c、d分別為四種元素的核電荷數），則下列關系正確的是（　　）
A．a﹣c＝m﹣n
B．a﹣b＝n﹣m
C．c﹣d＝m+n
D．b﹣d＝n+m
8．鐳具有放射性，鐳原子會分裂，變成一個質子數為86、中子數為136的氡原子和一個具有2個中子、2個電子的氦原子，并放出放射能．試推斷鐳原子的核電荷數與相對原子質量分別為（　　）
A．88，138
B．86，140
C．88，226
D．84，168
9．某工業鹽酸中含有H+、Fe3+、Cl﹣，H+和Cl﹣的個數比為91：94，Cl﹣和Fe3+的個數比為（　　）
A．1：94
B．3：94
C．94：1
D．94：3
10．初中化學學習中，我們初步認識了物質的微觀結構．
（1）氯化鈉、金剛石、干冰三種物質中，由離子構成的物質是　
　．
（2）是某粒子的結構示意圖，該粒子在化學反應中容易　
　電子（填“得到”或“失去”），變成　
　（填“陽”或“陰”）離子．
（3）如圖是CO與O2反應的微觀示意圖．反應前后沒有發生變化的粒子是　
　．（填序號）
11．模型是聯系宏觀與微觀的橋梁。
（1）如圖是鈉原子結構示意圖。
①x的數值為　
　；
②“11”指的是　
　；
③鈉原子在化學反應中易失去1個電子，形成　
　（填離子符號）。
（2）如圖是氫分子和氧分子運動的示意圖．
①在A、B和C中，能比較得出“溫度越高，分子運動速率越快”的是　
　（填標號）；
②從圖中可見，影響分子運動速率的因素除溫度外，還與　
　有關；
③舉一個能說明“溫度升高，分子運動速率加快”的生活事例：　
　。
（3）如圖是某密閉容器中物質變化過程的微觀示意圖：
①A、B、C中表示混合物的是　
　；
②上述變化Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中，屬于化學變化的是　
　，該化學變化中一定不變的粒子是　
　、　
　（填粒子名稱）。
12．請你用微粒的觀點解釋以下現象。
（1）媽媽在廚房里炒菜，我在窗外就聞到了香味。　
　
（2）如圖1所示，兩支醫用注射器，分別吸入等體積的空氣和水，用手指頂住末端注射孔，將栓塞慢慢推入，哪支容易推壓？為什么？　
　
（3）已知在相同溫度下，氣體分子的運動速度與分子的相對分子質量有關，分子的相對分子質量越大，則其運動速度越小。圖2中容器A是一種特制的有底的素燒瓷筒，它的壁可以通過氫氣分子。實驗開始時，A中和燒杯中都充滿空氣。當向燒杯中持續通入氫氣時，導管B處發生的現象是　
　，產生這種現象的原因是　
　。（已知氫氣的相對分子質量為2，空氣的平均相對分子質量為29）
Syman

展開更多......

收起↑