资源描述
初中九上第三单元物质构成的奥秘单元复习教案
复习目标
1.认识物质的微粒性,知道分子、原子、离子等都是构成物质的基本微粒。能用分子、原子的观点解释某些常见的变化和现象。
2.知道原子的构成,分子和原子的本质区别和联系,同种元素的原子和离子之间的相互转化关系。
3.知道元素组成物质,记住且会书写常见元素的名称和符号;知道元素的简单分类。
4.根据原子序数在元素周期表中找到指定的元素,认识元素周期表中的信息。
5.初步认识核外电子排布的规律及在化学反应中的应用。
考向聚焦
1.从命题内容及考查角度分析
(1)以具体的生活现象和变化为背景,通过图片或文字的形式,考查分子、原子的概念和基本性质。
(2)依据给出的具体原子结构示意图,考查元素的概念和元素的化学性质。
(3)以微粒结构和变化为内容,考查元素概念、元素的性质以及与原子结构的关系。
(4)给出部分元素周期表或一个表格的信息,考查对元素周期表的认识。
2.从中考的题型分析
(1)以填空题的形式考查化学符号的书写及意义;
(2)以选择题的形式考查分子、原子和离子的性质及定义;
(3)以选择题或填空题的形式考查物质、元素、分子、原子之间的联系和区别;
(4)以选择题、填空题或简答题的形式考查原子结构示意图、元素周期表的应用。
知识网络
知识点1:分子的性质与分子的概念
1.品红在水中的扩散说明:构成品红的微小粒子是不断运动的,且粒子之间有一定的间隔。生活中还有一些现象说明物质是由更小的微粒构成的,例如:
①盛放在敞口容器中的水,常温下质量会逐渐减小,加热后会减少的更快,说明水中的一些小微粒扩散到空气中去了,且温度越高,扩散的越快;
②大地回暖,春暖花开,屡屡花香扑鼻而来,令人陶醉;
③上学、放学的路上,穿过小吃烧烤的小巷子时,也会有阵阵油香飘过,立刻让人想饱餐一顿;
④训练有素的警犬追踪罪犯,能够利用人类丝毫觉察不到的一丁点气味,顺藤摸瓜,抓到罪犯。
无数科学实验证明:物质是由微小的粒子——分子、原子等构成的。通过先进的科学仪器不仅能够直接观察到一些分子和原子,甚至还能够移动原子。
2.分子的基本性质:
①分子总在不断运动,并且温度越高,分子运动越快。
②分子间是有间隔的,固、液、气三种状态分子间的间隔不同:气体分子间间隔最大,固体分子间间隔最小。
③分子的质量和体积都很小。
3.物质是由分子和原子构成的,分子是由原子构成的,并且分子和原子可以用一些模型来表示,如下图所示一些分子的模型,从中可以看出每个分子又都是由原子构成的:
4.分子概念:分子是保持物质化学性质的最小粒子。
对这个概念可从以下三个方面理解:
①“保持”的含义是指构成该物质的每一个分子与该物质的化学性质是一致的,分子不变,该物质的化学性质就不变,分子变化了,该物质的化学性质也就不存在了;
②分子只能保持物质的化学性质,而物质的物理性质(如颜色、气味、状态等)需要大量分子聚集在一起共同体现,单个分子不能体现物质的状态、颜色、气味等;
③“最小”并不是绝对意义上的“没有比它更小的粒子”的意思,而是指“保持物质化学性质的最小”的粒子。
【典型例题】
【例1】1993年8月,我国科学家利用超高真空扫描隧道显微镜,在一块晶体硅的表面,通过探针的作用搬走原子,写下了“中国”两个字,如下图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.上述操作中发生了化学变化
B.上述操作中只发生了物理变化
C.这两个汉字是目前世界上最小的汉字
D.这标志着我国科学技术已进入操纵原子的阶段
【解析】晶体硅是由硅原子构成的,超真空扫描隧道显微镜通过探针的作用
搬走原子,原子本身并没有发生改变,没有生成其他物质,因此选择正确答案A。
【答案】A
【点拨】本题以图片命题,有利于激发学生的学习兴趣和探究欲望,使学生了解我国科技发展的水平。
【例2】科学研究发现,氮气不活泼,在3 000 ℃时仅有0.1%的分子分裂,在0 ℃常压条件下,向密闭容器中充入一定量的氮气,而后升高温度(不超过300 ℃ ,压强不变),如下图所示,若该密闭容器的体积增大了一倍,则容器内分子变化的示意图合理的是( )
【解析】温度升高,气体的体积变大,属于物理变化,但是氮气分子本身不会变化。C中的氮分子变成单个的氮原子,并且氮原子变大, D中的氮分子被分成单个的氮原子, A中的氮分子变大,结合题目所给的信息,所以A、C、D都是错误的,只有B符合事实。
【答案】 B
【点拨】氮气在空气中的体积分数78%,氮元素却是生命物质蛋白质的重要组成部分,也是植物生长过程中的重要营养元素,提高农作物产量离不开氮元素的功劳,因此世界各国研究氮气及其化合物的热情一直非常踊跃。比如:人类到现在还在研究如何在常温下从空气中实现固氮等问题。
【例3】如图所示,两个集气瓶中各装有空气和二氧化氮气体,已知二氧化氮气体密度比空气大,颜色为红棕色,当抽去两瓶中的玻璃片后,会看到什么现象?试用分子的观点解释。
【解析】因为分子在不断运动,当抽去两瓶中的玻璃片后,下面集气瓶中红棕色的气体不断运动到上面的集气瓶中,同时上面集气瓶中的空气也不断向下面的集气瓶运动,最后两个集气瓶中的气体均匀混合,但是两个集气瓶内的气体仍然会在不断运动,达到一种动态平衡的效果。
【答案】上面集气瓶中气体颜色逐渐变成红棕色,下面集气瓶中红棕色气体颜色逐渐变浅,直到两瓶颜色相同;因为分子在不断运动,空气中的气体分子与二氧化氮分子不断相互扩散,所以才会使两个集气瓶中的颜色逐渐变成相同。
知识点2:原子的概念
1.原子:原子是化学变化中最小的粒子。
对这个概念可从以下三个方面理解:
①原子是构成物质的基本粒子之一,金属、稀有气体、固态非金属是由原子直接构成的;
②原子也可以保持物质的化学性质,如上述由原子直接构成的物质,它们的化学性质就由原子保持;
③原子在化学变化中不能再分,是“化学变化中最小的粒子”,但是用其他方法可以再分。
2. 原子——分子论:道尔顿和阿伏加德罗提出了原子分子论,原子——分子论奠定了近代化学的基础,其主要内容是:物质是由原子和分子构成的,分子的破裂和原子的重新组合是化学变化的基础。这就是说,在化学变化中分子会破裂,而原子不会破裂,但可重新组合成新的分子。从这些观点中归纳出化学反应的实质是:化学反应的实质是分子分成原子,原子又重新组合成新的分子。原来的分子构成反应前的物质,在发生化学变化时,分子分成原子,原子又重新组合成新的分子,新分子构成新的物质。
3.原子、分子的区别与联系:
项目
分子
原子
不
同
点
本质区别
在化学反应中可以分成原子
在化学反应中不能再分
构成物质情况
大多数物质由分子构成
原子也能直接构成物质,但分子又是由原子构成的
相同点
①质量和体积都很小;②都在不停地运动;③粒子间有间隔;④都是构成物质的粒子;⑤同种粒子性质相同,不同种粒子性质不同
注意点
①分子是保持物质化学性质的最小粒子。原子是化学变化中的最小粒子;②分子是由原子构成的;③由原子直接构成的物质,原子是保持物质化学性质的最小粒子
4. ①同种原子构成的分子一定是单质,不同种原子构成的分子一定是化合物。②同种分子构成的物质一定是纯净物,不同种分子构成的物质一定是混合物。
【典型例题】
【例1】1999年诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔开创了“飞秒(10-15s)化学”的新领域,使运用激光光谱技术分析观测化学反应时分子中原子的运动成为可能。你认为该技术不能观察到的是 ( )
A.化学变化中反应物分子的分解 B.反应中原子的运动
C.化学变化中生成物分子的形成 D.原子核内部结构
【解析】“飞秒化学”观测的是“化学反应时分子中原子的运动”,因此可知其观测范围是反应物分子分解为原子,原子在化学反应时的运动状态,以及原子重新结合成新物质分子的过程,也就是“飞秒化学”只能看到原子“整体”,而看不到原子的内部结构。
【答案】D
【点拨】解题的关键是“观测化学反应时分子中原子的运动”,再结合化学反应的实质,在化学变化中的最小粒子是原子,而不是原子的内部结构。
【例2】如图是水分子分解示意图,该图说明了 ( )
A.水是由氢气和氧气组成
B.水分子中的氢、氧原子可以再分
C.水分子中含有氢分子和氧原子
D.水分子在化学变化中可以再分
【解析】 从图中信息可以直观地看到,
分子是由原子构成的,在此化学反应中,每个水分子首先分解成两个氢原子和一个氧原子,然后每两个氢原子在进行结合,每两个氧原子也在进行结合,分别形成氢分子和氧分子。整个过程中,分子可分,但原子没有再分。由此得到的结论是水是由氢氧两种元素组成的。
【答案】D
知识点3:原子的构成
1. 原子能否再分:原子在化学变化中不能再分,但是在其他条件下还能再分。
在化学变化中,分子可以再分,而原子不能再分,也就是说,原子在化学变化中不能继续破裂,原子是化学变化中的最小微粒。很长时间以来,科学家都认为原子是不可再分割的、简单的实心球体,直到1897年,英国科学家汤姆生发现电子,才又一次揭开了原子的神秘面纱:原子还能继续在分成更小的微粒——电子。
2.原子的构成: 原子核:带正电,居于原子中心
原子
核外电子:带负电,在核外运动
原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。原子核也不是简单的、不可分割的,它是由带正电的质子和不带电的中子构成的。原子核半径约为原子半径的几万分之一,电子在原子核外作高速的运动。原子中各微粒的电性和质量如下表:
粒子种类
电性
质量
质子
1个单位正电荷
1.6710-27kg
中子
不带电
1.6710-27kg
电子
1个单位负电荷
质子质量的1/1836
3.几条规律:①原子一般是由质子、中子、核外电子这三种粒子构成的,但氢原子中只有一个质子和一个核外电子,没有中子;②在原子中,中子不带电,质子带正电,电子带负电,整个原子不显电性;③质子数=核电荷数=核外电子数;④不同种类的原子,核内质子数不同。
【典型例题】
【例1】 下列关于原子的说法中不正确的是 ( )
A.原子是化学变化中的最小粒子,但原子可以再分
B.核外电子在原子核外的空间里作高速运动
C.原子核是由质子和中子构成的,呈电中性
D.原子可以构成分子,也可以构成物质
【解析】原子不能再分是指在化学变化中,但在其他条件下(如原子核裂变等),原子是可以再分的。科学实验已经证明,原子可以分为带正电的原子核和核外带负电的电子,它们的电性相反,所带电量相等,且核外电子在原子核外的空间里作高速运动;原子核又分为质子和中子。因此,A、B选项都正确,而C选项不正确;物质是由分子、原子等离子构成的,绝大多数物质由分子构成,少数物质是由原子直接构成的,而构成物质的分子也是由原子构成的,所以,选项D也是正确的。
【答案】C
【例2】 下列有关分子和原子的说法中,错误的是 ( )
A. 原子是由原子核和核外电子构成的
B. 保持水的化学性质的粒子是水分子
C. 分子的质量总比原子的质量大
D. 在化学反应中分子可分而原子不可分
【解析】任何原子都是由原子核和核外电子构成的,故A对;分子是保持物质化学性质的最小粒子,水分子是保持水的化学性质的最小粒子,故B也正确;对于同一种物质来说,分子一定比原子的质量大,如氧分子比氧原子质量大,但对不同种物质来说,分子不一定比原子质量大,如氧分子就比汞原子质量小很多,C是错误的;D选项正确,在化学反应中分子可分而原子不可分,所以,在化学变化中原子在其他变化中才可以再分。
【答案】C
【点拨】化学变化的实质是分子分成原子,原子重新组合成新的分子,所以分子是保持物质化学性质的最小粒子,而原子是化学变化中的最小粒子。
【例3】 下列叙述中正确的是 ( )
A.物质都是由分子构成的
B.原子是不能再分的粒子
C.保持氧气化学性质的最小粒子是氧原子
D.由电解水实验得出:化学变化前后元素种类不变
【解析】构成物质的粒子有分子、原子、离子等,可见分子只是其中之一,故A错;原子在化学变化中不能再分,而离开“化学变化”这个限制,原子仍然可以再分,故B也错;氧气是由氧分子构成的,保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子,不是氧原子,在由原子直接构成的物质中,才有原子保持物质的化学性质,故C错;水电解生成了氢气(由氢元素组成)和氧气(由氧元素组成),所以水是由氢氧两种元素组成的,由此说明在化学变化前后元素的种类没有发生变化,故选D。
【答案】D
【例4】 原子核 ( )
A.由电子和质子构成 B.由质子和中子构成
C.由电子和中子构成 D.由质子、中子和电子构成
【解析】原子核是由质子和中子两种粒子构成的
【答案】B
【点拨】根据原子的构成(如下图所示)进行分析。
知识点4:相对原子质量
1.原子的实际质量:原子的质量很小(这是原子的基本性质之一),但是也是有一定质量的。
原子是由质子和中子构成的原子核与核外电子构成的,每个原子中所含的质子与中子数目不同,所以每个原子的质量也不同。原子的实际质量非常小,如1个氢原子的质量为1.6710-27kg,1个氧原子的质量为2.65710-26kg,即便是1个质量比较大的铁原子的质量也仅为为9.28810-26kg.
2. 相对原子质量:相对原子质量是一个比值,一般取整数,容易记忆。
由于原子的实际质量太小,书写和使用都不方便,所以采用相对原子质量。相对原子质量概念:以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子的实际质量跟它相比较所得的比值,作为这种原子的相对原子质量(符号为Ar)。作为相对原子质量标准的碳原子俗称碳12,它是由6个质子和6个中子构成,它的实际质量为1.99310-26kg,它的1/12,即:1.99310-26kg。
如氢原子的相对原子质量计算方法:
氧原子的相对原子质量计算方法:
3.相对原子质量的近似计算:相对原子质量=质子数+中子数
由于原子中质子与中子质量相等,等于碳12原子质量的1/12,且都约是电子质量的1836倍,因此,原子的质量主要集中在原子核上,电子质量忽略不计,由此可知在计算某原子的相对原子质量时,就可以这样表示:
由于质子质量=中子质量=碳12原子质量的1/12,所以某原子的相对原子质量=质子数+中子数。
4.相对原子质量的几个注意点:
①相对原子质量只是一个比值,不是原子的实际质量。
②相对原子质量有单位,国际单位为“1”,一般不写也不读出。
③相对原子质量=质子数+中子数,只是约等于,可以用于计算。
④碳原子有多种,作为相对原子质量标准的碳原子是原子核中有6个质子和6个中子的一种碳原子。
⑤只是用这种碳原子实际质量的1/12,而不是这种碳原子的质量。
【典型例题】
[例1】 我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锗、铕、镝等元素相对原子质量的新值。其中,测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量为152,该元素原子的中子数为 ( )
A. 89 B. 26 C. 126 D. 63
【解析】铕元素的核电荷数为63,核电荷数=质子数,所以铕元素的质子数为63,又因为相对原子质量=质子数+中子数,所以铕元素中子数=152-63=89.
【答案】A
【点拨】利用张青莲教授的科研成果设置问题,增强热爱祖国的情感,树立为民族振兴、科技发展而努力学习的志向。解答此类问题应牢记两个等式:
核电荷数=质子数=核外电子数,相对原子质量=质子数+中子数巧妙利用“质子数”这两个等式的中间量,皆可求得其他量。
【例2】 某种钠原子原子核中质子数是11,相对原子质量为23,则该原子中子数为 ,核外电子数为 ,核电荷数为 。
【解析】此类题目为有关考查原子结构的重点题目。解答此类题目,一定要灵活运用原子结构中的两个等式,即:核电荷数=质子数=核外电子数,相对原子质量=质子数+中子数,知道等式中任意两个量,都可以利用已知量巧妙变形得到求其他量,主要有以下几种形式:
①中子数=相对原子质量-质子数;
②中子数=相对原子质量-核电荷数;
③电子数=质子数;
④电子数=核电荷数;
⑤核电荷数=质子数。
【答案】 12 11 11
知识点5:原子核外电子排布
1.电子层:由于原子是由居于原子中心带正电的原子核与核外带负电的电子构成的,核外电子围绕原子核作高速运动,当核外有多个电子时,它们在原子核外的运动方式是分层排布的。有的电子通常在离核较近的区域运动,有的电子通常在离核较远的区域运动,科学家形象地将这些区域称为电子层。
2.核外电子的分层排布:
通常用电子层来形象地表示运动着的电子离核远近的不同,离核越近,电子能量越低,离核越远,电子能量越高。电子层数、离核远近、能量高低的关系如下图所示:
3.核外电子排布的规律:
核外电子的运动状态被人为的分成了几个电子层,但是在每一个电子层上的电子数是不同的:第一层最多能容纳2个电子;第二层最多能容纳8个电子;最外层电子数最多不超过8个(如果第一层为最外层,则不超过2个电子)。
4.原子结构示意图:
原子结构示意图可简洁、方便地表示原子的结构,每个原子结构示意图包括以下几方面内容,其各部分意义如下图2所示:
因为质子数=电子数=核电荷数,所以X=2+8+a,a为最外层电子数,决定了元素的化学性质,具体情况如下。
5.元素化学性质与原子最外层电子数的关系:
元素分类
最外层电子数(a)
得失电子趋势
化学性质
稀有气体元素
8个(或2个)
相对稳定,不易得失
稳定
金属元素
一般少于4个
易失去电子
不稳定
非金属元素
一般大于或等于4个
易得到电子
不稳定
元素的化学性质活泼与否是由原子的最外层电子数决定的:稀有气体元素的原子最外层电子数为8个或2个,均为稳定结构,在化学变化中不易得到电子也不易失去电子,所以化学性质比较稳定,一般不与其他物质发生化学变化;金属元素最外层电子数一般少于4个,在化学变化中容易失去最外层的电子,使最外层的电子数达到8个电子的稳定结构;非金属元素原子的最外层电子数大于或等于4个,在化学变化中容易得到电子使最外层的电子数达到8个电子的稳定结构。
【典型例题】
【例1】 如下图所示四种粒子结构示意图中,所表示的各元素在人体中都起着十分重要的作用,其中属于原子的是 ( )
+17 2 8 8
+12 2 8
+11 2 8
+8 2 6
A B C D
【解析】在原子中,质子数=电子数,在离子中,质子数≠电子数,所以从离子结构示意图可看出:A属于原子,B、C、D属于离子,其中B、C为阳离子,D为阴离子。
【答案】A
【例2】下列结构示意图所表示的粒子属于稀有气体元素的是( )
【解析】关于原子结构示意图的考查形式多种多样,图像分析是近几年全国各地中考的热点,要明确原子结构示意图中各部分的含义,理解各数值之间的关系,才能从容解答这类题目。稀有气体元素的原子核内质子数与核外电子总数相等,故B、D是错误的,又因稀有气体元素的原子结构示意图为稳定结构,所以C也不对,故选正确答案A。
【答案】A
【例3】如下图所示为A、B、C、D四种元素的原子结构示意图:
(1)写出A、B、C、D四种元素的名称和元素符号:
A 、 ;B 、 ;C 、 ;D 、 。
(2)四种元素中,化学性质比较稳定的是 (用序号填空,下同);在化学反应中容易失去电子的是 ;容易得到电子的是 。
【解析】因为质子数=电子数=核电荷数,从质子数可知A、B、C、D四种元素的名称和元素符号;元素的性质与原子核外电子排布,特别是最外层电子数有密切的联系。从图中不难看出:B元素原子最外层电子数为8个,呈稳定状态,C元素原子最外层电子数为1个,有较强的失去电子的趋势,A、D元素原子最外层电子数为6个,倾向于获得2个电子。
【答案】(1)氧、O 氖、Ne 钠、Na 硫、S (2)B C A、D
【点拨】考查元素的名称和元素符号的写法,考查原子结构示意图中最外层电子数与元素化学性质的关系。
知识点6:离子
最外层电子数没有达到稳定结构的原子,在化学变化中容易得到或失去电子,原子本来不显电性,但得到电子之后就会显负电,失去电子之后就会显正电。显电性的原子其实就是离子。即原子得到或失去电子之后就变成离子。
1.离子概念:
带电荷的原子或原子团叫做离子。带正电荷的离子叫阳离子,如Na、Mg等;带负电的离子叫阴离子,如Cl、O、SO4 等。
2.离子的表示方法与离子符号的意义:
离子的表示方法是在元素符号(或原子团)的右上角标明所点电荷及电性,标法是先写数字再写正负号,读作“几个单位的正(负)电荷”,只带一个单位电荷时,数字1省略不写,如:Na、Mg、Cl、SO4 等等,分别读作钠离子、(带两个单位正电荷的)镁离子、氯离子、(带两个单位负电荷的)硫酸根离子。如果要表示几个离子的话,则在离子符号前面加数字即可。如下图所示:
3.离子化合物的形成过程及元素、物质构成关系小结:
(1)以氯化钠的形成过程为例:因为钠原子的最外层电子数为1,倾向于失去电子;氯原子的最外电子层上有7个电子,倾向于得到一个电子。所以当钠和氯化合时,钠原子就会毫不犹豫地把最外电子层的1个电子奉献出来给氯原子,当然氯原子也毫不客气,欣然接受了钠原子提供的一个电子之后,就能使自己的最外层电子达到8电子的稳定结构,同时也是帮助了钠原子,使钠原子也达到了稳定结构,真是皆大欢喜。钠原子因失去一个电子而变成了带有1个单位正电荷的钠离子(用Na表示),氯原子因得到1个电子而变成带有1个单位负电荷的氯离子(用Cl表示),形成氯化钠的过程可以表示如下:
(2)物质、元素、原子、分子、离子的关系可以小结如下:
【典型例题】
【例1】 原子失去最外层电子或最外层得到电子之后,一定不会引起改变的的是( )
①元素种类;②化学性质;③相对原子质量;④微粒的电性;⑤原子核;⑥电子层数;⑦最外层电子数;⑧核外电子总数
A.①⑤ B.②⑤ C.①③⑤ D.②④⑥⑧
【解析】原子在变成离子的过程中,发生改变的是原子的最外层电子数,核内质子数并没有变化,因此元素的种类没有变化;原子的质量主要集中在原子核上,是由质子数和中子数决定的,因此,得失电子对相对原子质量也没有影响;由于原子得失电子,原子的电子总数一定发生了改变,原子的电性也由原来的电中性变为了带负电或者是带正电的离子,化学性质也通过得失电子变得稳定了。至于电子层数,如果原子是得到电子变为阴离子,则只是使最外层变成了8电子稳定结构,电子层数并不发生改变;如果是原子失电子变成阳离子,则是将最外层电子失去,同时使次外层变成了离子的最外层,所以少了一个电子层。因此,电子层数可能发生改变,也可能不改变,正确答案是C。
【答案】C
【例2】现有以下6种微粒的结构示意图,如图所示:
(1)A、B、C、D、E、F共表示 种元素;
(2)表示原子的是 (填序号);
(3)表示阳离子的是 (填序号)。
(4)表示阴离子的是 (填序号)。
【解析】元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称,题中六种微粒中A与B核电荷数都是8,为同种元素;E、F核电荷数都是12,为同种元素,所以六种微粒代表四种元素。原子中,质子数=电子数=核电荷数,故A、C、F为原子,D、E中质子数>电子数,显正电,为阳离子,B中质子数<电子数,显负电,为阴离子。
【答案】(1)4 (2)A、C、F (3)D、E (4)B
【点拨】根据微粒结构示意图填空时,判断元素种类的依据是圈内数字相等,因为质子数是决定元素种类的唯一标准;判断原子或者离子的依据是圈内数字与圈外数字之和的比较。
知识点7:元素
1.元素的概念:元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
学习元素的概念,要注意以下几点:
①质子数相同、中子数不同的原子为同种元素,如作为相对原子质量标准的碳12原子,原子核是由6个质子和6个中子构成的,而用于测定地质年代的碳14原子,原子核是由6个质子和8个中子构成的,它们都属于碳元素;
②质子数相同、电子数不同的原子也为同种元素,因为各种物质在发生化学反应时,有些原子的核外电子会失去,另一些原子的核外电子会增加。
③两种不同元素的本质区别是原子核内的质子数,既不是中子数也不是电子数。
④在此概念中,必须是核电荷数相同的原子,而不是微粒!如不能说成“元素是具有相同核电荷数的一类微粒的总称”。
⑤元素种类只有100多种,物质是由不同种的元素以不同的原子个数相互结合而成的。
2.元素与原子的区别与联系:
元素
原子
概念
具有相同核电荷数的一类原子的总称
化学变化中的最小粒子
区分
只讲种类、不讲个数
既讲种类、又讲个数
使用范围
用于描述物质的宏观组成
用于描述物质的微观构成
举例
水由氢元素和氧元素组成,或说水中含有氢元素和氧元素
每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
联系
3.元素在自然界中的含量:
地壳中含量最多的非金属元素是:氧;地壳中含量最多的金属元素是:铝;地壳中含量前四位的元素是:氧、硅、铝、铁。
4.物质、元素、分子、原子等概念的区别与联系:
物质的组成可以从宏观和微观两个方面进行描述,其中元素是从宏观上对物质组成的描述,分子、原子是从微观上对物质构成的描述。
【典型例题】
【例1】 元素与元素之间最本质的区别是 ( )
A.质子数不同 B.中子数不同
C.核外电子数不同 D.中子数与核外电子数之和不同
【解析】元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称,很显然,原子的核电荷数(或质子数)决定元素的种类,因此,不同元素之间最本质的区别是质子数不同。
【答案】A
【例2】 针对物质的组成知识填空:
⑴二氧化碳是由 组成的;
⑵二氧化碳是由 构成的;
⑶二氧化碳分子是由 构成的;
⑷一个二氧化碳分子是由 构成的。
【解析】该题考查物质组成的有关说法,应从宏观和微观两个方面来讨论:从宏观上讲:物质是由元素组成的,二氧化碳是由氧元素和氧元素组成的;从微观上讲,物质是由分子构成的,二氧化碳是由二氧化碳分子构成的;分子是由原子构成的,二氧化碳分子是由碳原子和氧原子构成的,分子和原子都是微观概念,既讲种类也讲个数,当分子说明个数时,原子也要说明个数。
【答案】⑴氧元素和氧元素 ⑵二氧化碳分子 ⑶碳原子和氧原子 ⑷一个碳原子和两个氧原子
【例3】下列关于元素的叙述中,正确的是 ( )
A.同种原子的统称叫元素
B.同种元素的原子结构和质量完全相同
C.元素的种类取决于该元素原子的核外电子数
D.不同种元素的根本区别是核内质子数不同
【解析】原子中质子数相同,而中子数可以不同,故A错;元素的质量主要由质子和中子决定,因中子数可不同,故由原子组成的元素质量也不完全相同,B错;由于在化学变化中,原子的核外电子数可以改变,而质子数不变,所以核内质子数决定了元素种类。
【答案】D
【点拨】质子数是决定元素种类的依据,质子数相同则元素的种类相同。
知识点8:元素符号
1.现在已发现的100多种元素大多数都有一个汉语名称,如果都用中文标记元素名称,就不利于国际学术交流,因为外国人并不认识中文,所以,为了统一,国际上有一套统一的符号来标记,叫做元素符号。
(1)元素符号的规定:历史上,科学家曾经采用过多种符号来表示元素,但由于发现的元素越来越多,使得符号设计越来越复杂,已经失去了简单易记的作用,所以最后,国际上统一采用了元素拉丁文名称的一个字母来表示。1977年8月,国际化学会无机化学分会又作出新的决议:从104号元素以后,不再以纪念意义的国名或发现者的人名来命名元素,而是一律以原子的核电荷数的拉丁文缩写来命名。
(2)元素符号的写法:只用一个字母表示的元素符号要大写,如:H、O、N、K、S、P、C等;用两个字母表示的元素符号,第一个字母要大写,第二个字母小写。如:Na、Cl、Ca、Cu等。
(3)所有元素符号都具有以下两条意义:①表示一种元素;②表示这种元素的一个原子;如果是由原子直接构成的物质,则还具有第三条意义:③表示这种物质。因为元素和物质都是宏观概念,所以第①和③是元素符号的宏观意义;原子是微观概念,第②就是元素符号的微观意义。对任意的元素符号,如果在前面加上数字,则只具有微观意义,即只表示这种元素中的几个原子,因为元素和物质都只讲种类不讲个数。例如:2H只表示微观意义上的两个氢原子,而不能表示两个氢元素或者两个氢气。
2.元素的分类:
元素分为三类:金属元素、非金属元素、稀有气体元素;金属元素组成金属单质,非金属元素组成非金属单质,稀有气体元素组成稀有气体。这三种元素都可以从元素名称上体现出来:带有的字表示的元素为金属元素,只有汞例外,常温下为液态,但是也属于金属;带有的字为非金属元素,状态为固态,常被称为“固态非金属”;带有的字表示的元素为非金属,状态为液态;带有的字表示的元素为其态非金属。
3.元素与单质的对应关系:
【典型例题】
【例1】 下列各组元素符号第二个字母相同的是 ( )
A.碳、钙、铝 B.锰、镁、锌
C.银、铝、金 D.钠、钙、钡
【解析】该题主要考查对常见元素符号的记忆能力。A组中三种元素的符号为C、Ca、Al,不符合题意;B组中三种元素的符号分别为Mn、Mg、Zn,不符合题意;C中的三种元素符号分别为Ag、Al、Au,第一个字母相同,不符合题意;D中的三种元素符号分别为Na、Ca、Ba,它们的第二个字母都为“a”,符合题意。
【答案】D
【例2】 下图是地壳里所含各种元素的质量分数。请根据该图回答下列问题:
(1) 图中表示出的金属元素有 种。
(2) 地壳中含量最多的非金属元素是 元素,占地壳总质量的质量分数为 。
(3) 地壳中含量占第二位的金属元素是 元素,含量最多的非金属元素是 元素,二者形成的单质反应现象为 。
【解析】本题考查读图能力。图中表示出的金属元素有铝、铁、钙、钠、钾、镁6种,含量最多的非金属元素是氧,形成的单质是氧气,含量最多的金属元素是铝,含量占第二位的金属元素是铁,铁在氧气中燃烧的现象为剧烈燃烧火星四射。
【答案】(1) 6 (2) 氧 48.60% (3) 剧烈燃烧,火星四射
知识点9:元素周期表
1.根据元素的原子结构和性质,把目前已知的一百多种元素按原子序数(核电荷数)科学有序地排列起来,得到的表叫做元素周期表。元素周期表的结构有:
①横行(也叫周期):元素周期表每一横行代表一个周期,共有7个横行,7个周期。每个周期前半部分的元素是金属元素,后半部分是非金属元素,结尾是稀有气体元素。
②纵行(也叫族):元素周期表共有18个纵行,其中8、9、10三个纵行共同组成一个族,其余15个纵行各组成一个族,共有16个族。
③单元格:元素周期表中每一种元素占据一个单独的格,每一格包括元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。如下图所示:
2.元素周期表的意义:
①学习和研究化学的重要工具;
②为寻找新元素提供了理论依据;
③由于元素周期表中位置靠近的元素性质相似,启发人们在元素周期表的一定区域内寻找新物质(如半导体材料、农药、催化剂)。
【典型例题】
【例1】下列各组元素符号第二个字母相同的是 ( )
A.碳、钙、铝 B.锰、镁、锌
C.银、铝、金 D.钠、钙、钡
【解析】题主要考查对常见元素符号的记忆能力。A组中三种元素的符号为C、Ca、Al,不符合题意;B组中三种元素的符号分别为Mn、Mg、Zn,不符合题意;C中的三种元素符号分别为Ag、Al、Au,第一个字母相同,不符合题意;D中的三种元素符号分别为Na、Ca、Ba,它们的第二个字母都为“a”,符合题意。
【答案】D
【点拨】考查元素符号的书写与记忆。
【例2】元素周期表是学习化学的重要工具,如右图所示是元素周期表中的氯元素,下列说法中不正确的是 ( )
A.氯元素符号为“Cl” B.氯原子的核内质子数为17
C.氯元素为金属元素 D.氯元素的相对原子质量为35.45
【解析】在元素周期表中,每一单元格各数字的意义分别为:原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量,原子序数为该原子的核内质子数,从元素名称可以看出氯是非金属元素。
【答案】C
【点拨】考查元素周期表单元格的意义。
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