1、4物质构成的奥秘一满分晋级认识微观世界微观粒子解释常见现象实际应用 秋季班第六讲 秋季班第四讲暑期班第三讲漫画释义知识互联网 知识点一：微观粒子的共性思路导航图4-2 香气袭人的玫瑰图4-1 衣服晒在阳光下生活中有很多现象，没法用宏观观点解释。如糖倒进水里，水变甜了，糖不见了；厨房炒菜，客厅里都闻得到香味；气体在加压时体积缩小，减压时体积增大，物质有热胀冷缩和三态变化；这些现象只能够用微观粒子的观点来解释，首先来看一下这些微观粒子有哪些共同的特征：1. 微观粒子非常小体积小：1cm3的铁块中约有8.3851022个铁原子1亿个氧原子排成一行，长度不到2厘米质量小：1个水分子的质量约为310-2
2、6kg 我们被空气包围却没有被压着的感觉2. 微观粒子总是在不断运动 生活中我们发现湿衣服在阳光下比在阴凉处更易干。通过大量的实验证明，温度越高微粒的能量越大微粒的运动速率越快图4-3 水分子的运动3. 微观粒子之间有间隔 固态物质中的微粒整齐排列、距离很小，不能自由移动只能原地振动。液态物质中微粒间的距离比固体大，运动较自由。气态物质中微粒运动速度大，微粒间的距离大。【注意】微观粒子的共性也是分子动理论的内容。例题精讲【例1】（真题回顾）（2013年朝阳一模）下列事实与对应的解释相符的是 A.空气能被压缩分子体积可以变小B.甘蔗甜，苦瓜苦构成物质的分子不同 C.结冰的水不能流动0以下，水分子
3、不再运动 D.50mL水和50mL酒精混合后的总体积小于100mL分子质量小（2012石景山期末）温度升高时，温度计内的酒精柱会上升，从微观角度分析，其原因是（ ）A酒精分子的体积变大B酒精分子的数目增多C酒精分子的运动减慢D酒精分子之间的间隔增大（2012丰台一模）北京的秋冬季节天气干燥，易给人带来不适，医生建议在室内放盆水可以增加空气湿度。这种做法主要说明分子具有的性质是（ ）A分子很小B分子之间有间隔C分子是可分的D分子在不断地运动（2011海淀期末）人们从长期的生产实践中逐步认识到，物质是由各种微观粒子构成的。下面事实能说明粒子在不停运动的是（ ）A盐咸糖甜 B热胀冷缩 C美酒飘香 D
4、H2O2和H2O性质不同（2012海淀一模）水果散发出诱人的香味，你能闻到香味的原因是（ ） A分子在不断运动 B分子的质量很小 C分子之间有间隔 D分子的体积很小【答案】B；D ；D；C ；A【例2】下列现象不能用微粒观点解释的是（ ）A金块和铅块紧压在一起，几年后发现铅中有金，金中有铅B酒香不怕巷子深 C沙尘暴起，尘土漫天 D衣橱里的樟脑丸会逐渐变小 E海绵能吸水 F. 物质有热胀冷缩的现象【答案】CE【例3】把分别充满红棕色NO2气体和无色H2的集气瓶，按照右图方式放置，然后把两瓶 中间的玻璃片抽走，使两瓶口密合在一起，很长一段时间过后会看到上下两瓶气 体的颜色一致，都变成浅红棕色将两个
5、集气瓶对调能快速的看到同样现象，由 此现象直接得出的结论是什么？_【答案】分子在不断的运动，分子间有间隔，二氧化氮的密度比氢气大【例4】如图所示，将滴有酚酞试液的滤纸放在试管中，试管口塞一团脱脂棉。（提示：酚酞遇氨水变红）滤纸条酚酞试液试管脱脂棉 （1）可用某仪器吸取浓氨水，将浓氨水滴在脱脂棉上（1015滴）。用来吸取浓氨水的仪器名称是 ，其用途是 （2）实验中观察到的现象是 ，这说明了 （3）实验中，往往在试管下放一张白纸，白纸的作用是 （4）这一实验还说明，两种试剂中 具有挥发性。【答案】（1）胶头滴管；吸取和滴加少量液体 （2）滤纸条上滴有酚酞处由外向内依次变红；分子在不断运动 （3）衬
6、托，便于观察实验现象（4）氨水知识点二：认识微观粒子思路导航内容一：电解水装置：实验原理通电 H2O H2O2实验现象电极上有气泡冒出，一段时间后正极的滴管内和负极的滴管内所收集到的气体体积比约为1:2。长颈漏斗内液面上升检验气体用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验产生的气体，在b尖嘴口看到木条燃烧的更旺，在a尖嘴口看到气体燃烧产生淡蓝色的火焰实验结论水是由氢元素和氧元素组成的实验中应注意的问题（1）电解水所用电源为直流电（2）为了增强水的导电性，有时可在水中加入适量的稀硫酸或氢氧化钠溶液（3）收集到氢气与氧气的体积比约为2:1是因为氧气在水中的溶解性比氢气稍好（4）氢气是一种无色、无味、难
7、溶于水、密度非常小的气体，混有空气或氧气的氢气遇到明火可能发生爆炸说明:氢气是一种可燃性的气体，在空气中达到一定的含量时，遇到火源就会发生爆炸，这个发生爆炸的含量范围，叫做氢气的爆炸极限。4.0%-74.2%(体积分数)例题精讲【例5】在水的电解实验中，观察到的实验现象描述正确的是（ ）A. 正极产生氢气B .与电源正极相连的试管内收集的气体体积大C. 正、负两极产生的气体速率比为18D. 与电源正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比为l2【答案】D【例6】（2011丰台期末改）人类的日常生产、生活都离不开水。（1）化学课上同学们分组研究水的净化及组成（装置如图）。其中一组同学用自制简易净水器
8、（图所示）净化池塘水，其中活性炭的作用是 ，净化后的池塘水与矿泉水、蒸馏水、自来水四种水中属于纯净物的是_。试管a电解水试管b水蒸发水净化水（2）实验中通电一段时间后，试管b中的气体是 （填写化学式），该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，反应的化学符号表达式为 ，通常情况下，我们会发现两试管气体体积略小于1：2，为什么呢？ 。（3）从微观角度分析，实验和两个变化中最本质的区别是 。【答案】（1）吸附杂质；蒸馏水（2）氧气 ； H2O H2O2；氧气在水中的溶解性比氢气好（3）中只是水分子的间隙变大，中水分子变为氢分子和氧分子（或中有新物质生成）内容二：常见的微观粒子一、判断物质是由哪种微观粒
9、子直接构成的1.某些物质有分子直接构成 如：H2 H2O CH4 CH3COOH等2.某些物质由原子直接构成 金属 Fe Cu 非金属 C(金刚石、石墨) 稀有气体 He Ar3.某些物质由离子直接构成 如：NaCl等二、分子1.分子的定义对于由分子构成的物质而言，物质的化学性质即为构成它的分子的化学性质。例如氧气具有氧化性，构成氧气的每一个氧分子都有氧化性。也就是说，同种物质的每一个分子都具有相同的化学性质。 分子是保持物质化学性质的最小粒子 【注意】分子是保持物质化学性质的其中的一种粒子，不是唯一的一种粒子。具体地说，由分子构成的物质，保持该物质化学性质的粒子是分子；而由原子构成的物质，保
10、持该物质化学性质的粒子则是原子。物质的物理性质是由大量分子聚集在一起表现出来的属性，并不是每一个单个的分子所能表现出来。例如颜色、状态、熔点、沸点等。 【思考】保持氧气的化学性质的粒子是什么？碳在氧气中燃烧的反应中，氧分子是否发生变化？生成的二氧化碳分子是否还具有氧气的化学性质？ 【答案】氧分子；碳与氧气反应生成二氧化碳，氧分子发生改变，变成了生成物的分子；不具有。2.分子的运用分子揭示物质变化的本质：物理变化分子本身不变，分子之间的间隔改变 化学变化分子本身改变，变成了其他物质的分子用分子的观点来区分混合物和纯净物（由分子构成的）混合物纯净物区别宏观：1、由两种或两种以上物质混合而成2、各物
11、质仍保持原有的化学性质微观：混合物中含有多种分子宏观：1、由一种物质组成，有固定的组成2、有一定的物理、化学性质微观：纯净物中只有一种分子联系 不同纯净物简单混合纯净物 混合物 提纯，分离三、原子1.原子的定义【思考】氧化汞受热分解生成汞和氧气，图示中 表示汞原子， 表示氧原子，反应过程如图所示，根据此图，你能获得哪信息：图4-2 氧化汞受热分解【答案】1个氧化汞分子由1个氧原子和1个汞原子构成。反应过程中，只是氧化汞分子发生变化，而汞原子和氧原子不变，它们重新组合成新的分子。1个氧分子由2个氧原子构成。汞是由汞原子构成的。这是一个分解反应。通过图示发现HgO分解过程中原子并未发生改变，因此：
12、原子是化学变化中的最小微粒前面学到了电解水实验，现在学完了分子和原子我们从微观角度总结一下电解水实验：在化学变化中，分子可分原子不能再分水是由水分子构成的每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成2.原子和分子比较 分 子 原 子 相似性都是构成物质的一种粒子，并保持它们各自所构成的物质的化学性质；基本性质相似；同种分子或原子性质相同；都具有种类和数量的含义。 本质区别 在化学变化中，分子可以分成原子，原子重新组合成新物质的分子；原子在化学变化中不能再分，化学反应后没有变成其它原子，在化学反应中，原子种类和数目都不发生变化。 相互关系分子是由原子（同种或不同种）构成的。特别注意 很多同学们学习了
13、在化学变化中，分子可分而原子不可再分于是认为分子大原子小。造成这种错误想法的原因是分子由原子构成，分子与构成这种物质的原子比较，原子小、分子大。但并不是所有的分子都比原子大。例如：氧原子比氢分子大：氢分子直径1.1510-10m ，一个氧原子的直径1.4810-10m。3.相对原子质量（由于原子质量很小，使用、记忆和计算均不方便，所以采用相对原子质量来计算）它规定以一种碳原子（原子核内有6个质子和6个中子）质量的为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的值，作为这种原子的相对原子质量，符号为Ar。【小结】（1）相对原子质量只是一个比值，不是原子的实际质量。（2）单位为1，一般不写。（3）碳原子有多
14、种，它们的质子数都是6个，中子数不同，但只有中子数为6的，才能做为标准。 相对原子质量质子数+中子数4.原子的结构原子带正电荷质子数=核电荷数中子：不带电在原子核外分层运动核外电子数=核内质子数（原子不显电性的原因）原子核核外电子带负电荷原子是不是一个不可再分割的、简单的实心球体呢？1897年，英国科学家汤姆生发现电子，证明原子的可分性。质子图4-3 原子结构模拟图所以：质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数四、离子1.离子的定义核外电子的分层排布：（1）核外电子的运动有自己的特点，它没有固定的轨道，但有经常出现的区域，我们称之为电子层。（2）排布规律：第一层不超过2个电子，第二层不超过8个电
15、子，最外层不超过8个电子（只有一个电子层时不超过2个电子）含多个电子层的原子里，各电子的能量不同，电子能量越低，离核越近（异性电荷相互吸引），能量越高，离核越远。核电荷数电子数电子层+16286原子核原子结构示意图 表4-1一些元素的原子结构示意图 元素氢氧氖钠镁氯质子数1810111217原子结构示意图根据原子的核外电子排布发现：最外层电子数大于4个的原子为了达到稳定结构就很容易得到电子，得电子后变成了离子结构示意图。则质子数核外电子数，从而原子带上了负电，如图所示：+17287得1个电子+17288 Cl Cl-+1128+11281失1个电子反之，最外层电子数小于4个的原子就很容易失去电
16、子，质子数核外电子数，从而原子带上了正电，如图所示： Na Na+因此，离子是带电的原子或原子团认识几种常见原子团形成的离子：SO42- 硫酸根离子CO32- 碳酸根离子OH- 氢氧根离子NO3- 硝酸根离子NH4+ 铵根离子原子 阴离子质子数核外电子数一般最外层电子数少于4个质子数核外电子数一般最外层电子数大于4个带正电带负电得电子原子 阳离子失电子2.离子的形成及分类：形成3.离子符号：（1）表示方法：在元素符号（或原子团）的右上角标明离子所带的电荷，数值在前，正、负号在后。离子带1个单位的正电荷或1个单位的负电荷时，“1”省略不写，如：阳离子：Na+、Mg2+、Al3+等；阴离子：Cl-
17、、SO42-等。表示每个镁离子带2个单位正电荷表示2个镁离子（2）含义：镁离子中数字“2”的意义如下： 2Mg2+例题精讲【例7】（1）下列粒子中不能直接构成物质的是( )A原子B分子C离子D电子（2）构成物质的粒子有分子、原子、离子。用名称和符号分别填写下列空白水是由 ，（ ）构成的铁是由 ，（ ）构成的氯化钠是由 ，（ ）构成的氦气是由 ，（ ）构成的金刚石是由 ，（ ）构成的氧气是由 ，（ ）构成的（3）（2013海淀二模）能保持氧气化学性质的粒子是（ ） A. O B. 2O C. O2 D. O2-（4）（2013丰台二模改）下列物质中，含有氧分子的是（ ）A. 水B. 液氧C. 氧
18、化汞 D. 二氧化碳能保持汞化学性质的最小粒子是 【答案】（1）D （2）水分子 H2O 铁原子 Fe 钠离子和氯离子 Na+ Cl-氦原子 Ne 碳原子 C 氧气分子 O2（3）C （4） B 汞原子【例8】（2012平谷一模）钠元素原子的质子数为11，相对原子质量为23，则钠原子核外电子数为（ ）A. 11 B. 12 C. 23 D. 34（2012海淀二模）氧是地壳中含量最多的元素。已知一种氧原子，原子核内含有8个质子和10个中子，则该氧原子核电荷数为 （ ） A. 2 B. 8 C. 10 D. 18【答案】A；B 【例9】（2012西城一模改）臭氧发生器可将氧气转化为臭氧（O3）。
19、下列说法正确的是（ ）A. 臭氧是由三个氧原子构成B. O2和O3是不同种分子 C. O2与O3的性质一定相同D. O2转化为O3是物理变化【答案】B【例10】下列离子的符号书写正确的是（ ）A.氯离子Cl1- B.硫酸根离子SO4-2 C.镁离子Mg2+ D.亚铁离子Fe+2【答案】C【例11】（2013年朝阳二模）下列化学用语与所表达意义相符的是A2H2个氢原子 BN22个氮原子 CMg2+镁元素的化合价为+2 D 一个钙离子带有2个单位的正电荷【答案】A【例12】）下列粒子的结构示意图中表示阴离子的是（）用数字和符号表示：2个钠离子 ，2个碳酸根离子 ， m个氯离子 ，n个镁离子 。【答
20、案】 C 2Na+; 2CO32-; mCl- ; nMg2+【例13】（2011石景山期末）3H2SO4中有“1”、“2”、“3”、“4”四个数字，它们表示的含义中，正确的 是（ ）A“1”表示硫元素的个数B“2”表示一个氢分子中有两个氢原子C“3”表示3个硫酸分子D“4”表示4个氧原子 【答案】C【例14】綦江发展将有六大特色，其中之一是“打造主城休闲避暑养生区和主城近郊最大的负氧离子库”。空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子（如O22），O22与O2不相同的是（ ）A. 质子数 B. 电子数 C. 含氧原子个数 D. 相对原子质量之和【答案】B【例15】科学研究发现：氮气不活泼，在300
21、0时仅有0.1的分子分裂。在0常压条件下，向密闭容器M 中充入一定量氮气，而后升高温度(不超过300，压强不变)，若该密闭容器的体积增大了一倍，则M内分子变化的示意图合理的是（ ）【答案】B拓展训练1.（2012年海淀期中）天然气与煤炭、石油等能源相比具有使用安全、热值高、洁净等优势。天然气的主要成分是甲烷，此外还含有少量的乙烷、丙烷、二氧化碳、一氧化碳等。（1）天然气属于 （填“混合物”或“纯净物”）。（2）甲烷燃烧时发生的化学反应的微观示意图如下图所示。其中， 表示碳原子， 表示氧原子， 表示氢原子。 A B C D A中分子为甲烷分子，1个甲烷分子中含有 个原子。 甲烷中碳、氢元素质量比
22、为 。 根据图示信息，写出甲烷燃烧反应的文字表达式 。（3）甲烷不仅可以作为燃料，还可以用于制造多种物质。例如，在高温条件下，甲烷可以生成碳和氢气，该反应的文字表达式为：甲烷 碳 + 氢气，基本反应类型为 。【答案】（1）混合物（2） 5 3:1 甲烷 + 氧气 二氧化碳 + 水 （3）分解反应2. （2012年海淀期中）地球是太阳系八大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球。（1）自然界的水需要经过沉降、 、吸附、消毒等多步净化处理才能成为城市生活用水（即自来水）。（2）自来水中仍含有一些可溶性杂质，需要经过进一步净化处理才能符合某些实验的要求。 若自来水中含有较多的可溶性钙和镁的化合物则为硬水。
23、可用来区分 软水和硬水的试剂是_。 实验室所用的净化程度较高的水，可以通过 （填分离方法）自来水制取。 在研究水的组成时，先将水电解（装置如右图所示），再检验两极产物。经检验确定其产物分别为氧气和氢气，由此可以得出的结论是 _。a b 图2中a中气体为 ，图2比图1装置有哪些优点 图1 图2（3）爱护水资源一方面需要节约用水，另一方面要防治水体污染。下列措施中，有助于防治水体污染的是 （填字母序号）。A. 使用节水龙头 B. 直接将工业废水排入大海C. 集中处理生活污水后再排放 D. 园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌【答案】（1）过滤 （2）肥皂水 蒸馏 水由氢氧两种元素组成 氧气 检验气体更加
24、方便（答案合理即可）（3）C复习巩固1.下列有关分子的知识，正确的是（）A水变为水蒸气，说明分子受热变大B打开浓氨水的试剂瓶，能闻到刺激性气味，是由于分子在不停的运动 C石蜡受热熔化，说明分子分裂成了原子 D空气中的氮气和氧气经混合后，它们的化学性质都发生了改变【答案】B2. 根据下列原子结构示意图判断，化学性质最稳定的是（ ）【答案】C3.（2012西城二模改）电解水的实验装置如右图所示。下列叙述不正确的是（ ）A试管a中的气体是H2a bB试管b中的气体能使带火星的木条复燃通电C电解水产生的H2和O2的体积比为12D电解水反应的化学符号表达式为2H2O 2H2+ O2【答案】C+17287
25、氯4. （2010海淀一模）根据右图提供的信息，下列说法不正确的是（ ） A氯原子核外有三个电子层 B. 氯原子的最外层电子数为7 C氯原子的核电荷数为17 D. 氯原子在化学反应中失电子【答案】D5.（2012年联考）下列各图中“”和“”分别表示两种质子数不同的原子，其中能表示由两种化合物组 成的混合物的图是 【答案】B第十七种品格：成就当代保尔张海迪张海迪，1955年秋天在济南出生。5岁患脊髓病，胸以下全部瘫痪。从那时起，张海迪开始了她独到的人生。她无法上学，便在在家自学完中学课程。15岁时，海迪跟随父母，下放(山东)聊城农村，给孩子当起教书先生。她还自学针灸医术，为乡亲们无偿治疗。后来，
26、张海迪自学多门外语，还当过无线电修理工。 在残酷的命运挑战面前，张海迪没有沮丧和沉沦，她以顽强的毅力和恒心与疾病做斗争，经受了严峻的考验，对人生充满了信心。她虽然没有机会走进校门，却发愤学习，学完了小学、中学全部课程，自学了大学英语、日语、德语和世界语，并攻读了大学和硕士研究生的课程。1983年张海迪开始从事文学创作，先后翻译了海边诊所等数十万字的英语小说，编著了向天空敞开的窗口、生命的追问、轮椅上的梦等书籍。其中轮椅上的梦在日本和韩国出版，而生命的追问出版不到半年，已重印3次，获得了全国“五个一工程”图书奖。在生命的追问之前，这个奖项还从没颁发给散文作品。最近，一部长达30万字的长篇小说绝顶
27、，即将问世。从1983年开始，张海迪创作和翻译的作品超过100万字。 为了对社会作出更大的贡献，她先后自学了十几种医学专著，同时向有经验的医生请教，学会了针灸等医术，为群众无偿治疗达1万多人次。 1983年，中国青年报发表是颗流星，就要把光留给人间，张海迪名噪中华，获得两个美誉，一个是“八十年代新雷锋”，一个是“当代保尔”。 张海迪怀着“活着就要做个对社会有益的人”的信念，以保尔为榜样，勇于把自己的光和热献给人民。她以自己的言行，回答了亿万青年非常关心的人生观、价值观问题。邓小平亲笔题词：“学习张海迪，做有理想、有道德、有文化、守纪律的共产主义新人！” 随后，使张海迪成为道德力量。 张海迪现为全国政协委员，供职在山东作家协会，从事创作和翻译。今天我学到了 59