1、第三篇第三篇 物质科学物质科学( (一一) ) 第 1 讲 构成物质的微粒 元素 课标要求 考试细则 【课程内容】 1.知道物质是由分子、原子、离子等肉眼看不到 的微粒构成的。 2.能用物质粒子模型简要解释物质的三态变化， 体验建立模型的思想方法。 3.了解分子运动的特点，列举支持分子运动的证 据；知道分子之间有引力和斥力存在。 4.知道原子可以结合成分子，原子由原子核和电 子构成。 5.初步认识核外电子对化学反应的作用。 6.了解原子结构的探索过程，关注人类探索微观 世界的新进展。 【活动建议】 1.寻找证明分子和离子存在的证据，观察扩散现 象。 2.观察酒精和水混合后体积的变化，体会由宏观
2、 现象猜想物质结构的思想方法。 3.通过测定纯水、蔗糖水、氯化钠(NaCl)溶液的 导电性来说明离子的存在。 4.查阅资料和观察金刚石、石墨、C60、碳纳米管 的结构模型，并加以比较。 1.物质的构成 (1)说出构成物质的三种微粒。 (2)了解分子、 原子和离子等的微粒大小数量 级。 2.原子的构成 (1)说出构成原子的粒子和原子结构。 (2)说出质子、中子由夸克构成。 3.原子结构模型的发展过程 (1)了解原子结构模型在历史上的发展过程。 (2)会识读、建立简单模型。 (3)体验建立模型的思想方法。 【课程内容】 1.认识物质的多样性，知道 100 多种元素可以通 过多种方式组成各种物质。
3、2.认识常见元素及元素符号(H、O、C、N、S、 Si、Na、Fe、Cu、Cl、Ca、Ag、Al、I、K、P)。 3.知道元素的简单分类，了解金属元素和非金属 元素在元素周期表中的分布特点。 4.知道一些常见元素的化合价，能用化学式表示 某些常见物质的组成。 【活动建议】 1.调查常见肥料有效成分的主要元素。 2.收集人体必需的微量元素的资料。 3.阅读元素周期表的发现及应用的典型历史事 实的资料。 1.物质由元素组成 (1)说出具体物质的元素组成。 (2)根据物质的组成元素区别单质和化合物。 2.知道组成人体的主要元素(H、O、C、N)， 重要化学肥料的有效元素(N、P、K) (1)说出组成
4、人体的主要元素。 (2)列举植物所需要的常见的几种有效元素， 描述它们与植物生长的关系。 3.元素符号 (1)书写常见元素的符号(H，O，C，N，S， Si，P，Cl，I，Na，Mg，Al，K，Ca，Fe， Cu，Ag)。 (2)会查阅元素符号。 (3)说明元素符号所表示的几种含义。 4.同位素：了解同位素概念。 5.元素周期表： 初步了解元素周期表(不要求 记忆周期数和族数)。 6.元素的化合价 (1)说出常见元素的化合价。 (2)用化合价写出简单的化学式。 (3)根据化学式推断元素的化合价。 一、 构成物质的微粒 1物质的构成 (1)物质都是由微观粒子构成的，构成物质的微粒有原子、分子和离
5、子。 难点解析：分子、原子、离子是微观概念，有些物质是由分子构成的，有些物质(常见盐、 碱等)是由离子构成的，还有些物质(金属、金刚石、石墨等)是由原子构成的。如二氧化碳是由 二氧化碳分子构成的；1 个二氧化碳分子又是由 1 个碳原子和 2 个氧原子构成的；氯化钠是由 钠离子和氯离子构成的；铜是由铜原子直接构成的。而不能说“二氧化碳分子是由碳元素和氧 元素组成”，或者说“二氧化碳由碳原子和氧原子构成的”。 (2)分子是保持物质化学性质的一种微粒；原子是化学变化中的最小微粒；离子是带电的 原子或原子团，有阴、阳离子之分。 难点解析：同种物质的分子化学性质相同，不同种物质的分子化学性质不同。如液氧
6、和氧 气的化学性质相同，氧气和臭氧的化学性质不同，水和过氧化氢的化学性质不同。由分子构成 的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒；由原子直接构成的物质，原子是化学变化中的 最小微粒。 (3)分子很小(分子直径的数量级为 10 10m， 普通光学显微镜无法观察到)； 分子总是在不停 地做无规则运动(如水的蒸发、气体的扩散等现象)；分子之间有空隙(如物质的三态变化、扩散 现象)；分子间存在引力和斥力(如铅柱粘合实验、塑料很难被拉断、液体、固体很难被压缩)。 归纳总结：分子、原子、离子间的转化关系： 2原子的构成 (1)原子由原子核和电子构成 原子由居于中心的带正电荷的原子核与核外带负电荷的电子构
7、成。 原子核所带的电荷和核外电子所带的电荷数目相同， 但电性相反， 整个原子不显电性。 原子核在整个原子中所占的体积很小，但原子的质量主要集中在原子核上。 (2)原子核由质子和中子构成 原子核由带正电的质子和不带电的中子构成；质子和中子由夸克构成。 在原子中，核电荷数质子数核外电子数原子序数。 核外电子决定了物质的化学性质。 3原子结构模型的发展过程 (1)人类对原子结构的探索过程 道尔顿原子模型实心球模型。 汤姆生原子模型西瓜模型(汤姆生发现原子中有电子，带负电)。 卢瑟福原子模型核式结构模型( 粒子散射实验：原子核的存在)。 玻尔原子模型分层模型(电子能量不同，分布在不同的轨道中)。 电子
8、云模型。 (2)从原子结构模型建立的过程，我们可以发现建立模型往往需要有一个不断完善、不断 修正的过程，以使模型更接近事物的本质。 二、 元素 1物质由元素组成 (1)定义：元素是指具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。元素是组成物质的 基本成分，世界上所有物质都是由相同或几种不同的元素组成的。目前，人类已知的元素有 110 多种，由这些元素组成的物质有几千万种。 难点解析：具有相同核电荷数的粒子不一定是同种元素。粒子包括分子、原子、离子等微 粒，如具有 10 个核电荷数的粒子有 Ne 和 NH3。 (2)重要化肥的有效元素(N、P、K) 植物生长需要多种元素，其中需要量最大的是含
9、N、P、K 元素的无机盐。农业上常用的 化肥是氮肥、磷肥、钾肥。 2元素符号 (1)常见元素的符号 常见元素的符号：H、O、C、N、S、P、Cl、I、Si、Na、Mg、Ba、Fe、Cu、Ca、Ag、 Al、K 等。 (2)元素符号表示的意义 (宏观)表示一种元素；(微观)表示这种元素的 1 个原子；(宏观)由原子直接构成的物质，还 可以表示这种物质。 难点解析：物质、元素是宏观概念，只表示种类，不能表示个数， “含氮量”中的“氮” 、 “碘盐”中的“碘” 、菠菜中富含的“铁”等均指元素。铁元素可以以化合态和游离态存在， 能被磁铁吸引的是铁单质，是只含铁元素的纯净物，而菠菜中含的是铁元素。 3同
10、位素：原子核内的质子数相同、中子数不同的同类原子互称为同位素原子。 难点解析：区别元素与同位素概念，两者原子核内质子数都相同，同位素还需满足原子核 内中子数不同。也就是说，互为同位素的不同原子属于同种元素，如：氢有氕、氘、氚 3 种同 位素，氕、氘、氚的元素符号均为H，在元素周期表中占一个位子。不同种元素最本质的 区别是质子数不同。 4元素周期表 (1)每一周期(除第一周期外)开头都是金属元素，结尾都是非金属元素。 (2)在元素周期表中，每一横行(同一周期)的元素从左到右相对原子质量逐渐增大，每一纵 列(同一族)各元素化学性质相似。 5元素的化合价 (1)一些常见元素的化合价 定义：用来表示不
11、同元素的原子在形成化合物时，原子之间相互化合的数目。 原子团的化合价：原子团的化合价和其离子所带的电荷数值相等，正负号相同。 (2)运用化合价写出简单的化学式 原则：在化合物中，各元素的化合价代数和为零。 步骤：写出组成化合物的元素的元素符号，正价在前，负价在后(特例 NH3、CH4)；在 元素正上方标出有关元素的化合价；根据化合物中各元素化合价的代数和为零的原则，确定各 有关原子的数目。 (3)根据化学式推断元素的化合价 在单质中，元素的化合价为零。 在化合物中，各元素的化合价代数和为零。 在化合物中，氢元素通常显1 价，氧元素通常显2 价；金属元素一般显正价；非金 属元素与金属元素或氢元素
12、化合时显负价，与氧元素化合时显正价；有些元素在同种物质中显 不同的化合价(如：NH4NO3中氮元素化合价不同)。 1(2020 杭州)2019 年 8 月Science杂志报道，科学家合成了一种环状碳分子 C18，这 种分子具有广泛的应用前景。1 个环状碳分子 C18中共含有 18 个( A ) A原子 B质子 C中子 D电子 【试题解析】 分子是由原子构成的，那么一个环状碳分子 C18中共含有 18 个碳原子，A 选项正确。 【命题意图】 本试题以新型 C18分子为载体，考查构成物质的微粒的相关考点。原子可 以结合成分子， 原子由原子核和电子构成， 原子核又由质子和中子构成， 分辨清楚分子、
13、 原子、 电子、质子、中子这些微观粒子的相互构成关系。 2(2015 杭州)某研究小组成功制备了四氧化铱阳离子(IrO 4)，已知其中氧元素显2 价， 由此可判断其中铱元素的化合价为( A ) A9 B7 C5 D3 【试题解析】 一个四氧化铱阳离子带一个单位正电荷，即该原子团化合价为正一价，根 据氧元素显2 价，推断出铱元素化合价为9 价。 【命题意图】 本试题考查了根据原子团中正负化合价的代数和为原子团的化合价来推断 未知元素的化合价，以及原子团所带的电荷数在数值上等于原子团的化合价。 3(2017 杭州)2017 年 5 月，中科院、国家语委和全国科技名词委正式定名 118 号元素为 ，
14、其部分信息如图所示。则下列有关的说法正确的是( A ) A元素符号为 Og B相对原子质量为 118 C原子的核电荷数为 179 D原子的核外电子数为 297 【试题解析】 根据元素周期表的信息图，可知右上角 Og 为元素符号，故 A 正确。根据 核电荷数质子数核外电子数原子序数，118 为该元素的核电荷数，故 B 错误。根据核电 荷数质子数核外电子数原子序数，核电荷数为 118，故 C 错误。根据核电荷数质子数 核外电子数原子序数，核外电子数为 118，故 D 错误。 【命题意图】 本题考查了新元素背景下元素、原子的相对原子质量、原子符号的含义以 及粒子数目的关系，难度不大，注意概念的掌握。
15、在原子中，核电荷数质子数核外电子数 原子序数；质量数质子数中子数；原子的相对原子质量近似等于质量数。 4 (2018 杭州)南京理工大学胡炳成团队用新方法制得了 NaN5 3H2O， 该化合物中含有 N 5 等微粒。已知 N 为 7 号元素，则下列有关说法正确的是( C ) AN 5是一种单质 B1 个 N 5带 1 个单位的正电荷 C1 个 N 5中共含有 35 个质子 D1 个 N 5中共含有 35 个电子 【试题解析】 根据 N 为 7 号元素，得知 N 原子的质子数为 7，一个 N 5微粒由五个氮原 子构成， 即一个 N 5微粒中有 35 个质子， 该微粒带一个单位负电荷， 即该微粒得
16、到了一个电子， 因此 1 个 N 5中共含有 36 个电子，单质的定义是只由一种元素组成的纯净物，不带电，因此 N 5不是一种单质，选项 C 正确。 【命题意图】 本试题以新背景下原子团为载体， 综合考查了构成原子的粒子和原子结构， 原子中原子序数、质子数、电子数之间的关系，微粒不同位置的数字符号所代表的含义，离子 的形成，单质的概念。 5(2016 杭州)下图为核聚变的示意图，其中表示三种原子，“”“”“ ”表 示原子中的不同微粒。 是_氦(或 He)_元素的原子；中属于同种元素的原子是 _(选填序号)。 【试题解析】 根据核聚变的示意图中三种原子的结构模型，特别是、 原子的结构模 型中“”和“ ”的数量关系判断出“”为质子，而“ ”为电子，从而确定 原子为 2 号元素，即氦元素的原子。同时也可以判断出“”为中子，从而判断出 、 原子都为氢 元素的同位素原子，即 、 原子属于同种元素的原子。 【命题意图】 本试题以科学教材九上 P120 核聚变反应示意图为命题素材，综合考查 学生对原子结构模型及核聚变反应模型的识读能力， 重点考查了学生对原子结构和构成原子的 基本粒子的辨识能力以及同位素概念。
