2.原子結(jié)構(gòu)

(1)原子的結(jié)構(gòu)

①原子的構(gòu)成：原子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成的。原子核是由質(zhì)子和中子兩種粒子構(gòu)成的。

每一個(gè)原子內(nèi)只有一個(gè)原子核，它體積小，位于原子中心，集中了原子的全部正電荷，也幾乎集中了原子的全部質(zhì)量。電子質(zhì)量很小，所帶電量數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等，電性相反，故原子呈中性。

②原子的相對(duì)原子質(zhì)量：國(guó)際上一致同意以一種碳原子的質(zhì)量的1/12(約1.66×

10^－27kg)作為標(biāo)準(zhǔn)，其他原子的質(zhì)量跟它比較所得的值，就是這種原子的相對(duì)原子質(zhì)量。相對(duì)原子質(zhì)量是一種比值，它的單位是一，符號(hào)為“1”(一般不寫出)。由于電子的質(zhì)量?jī)H相當(dāng)于質(zhì)子或中子質(zhì)量的1/1836，故原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。以此推出，相對(duì)原子質(zhì)量近似等于中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之和。

相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算方法是：

“一種碳原子”指原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子的碳原子(稱碳12)。

表2-4　 構(gòu)成原子的粒子及其性質(zhì)比較表

③原子結(jié)構(gòu)中的幾個(gè)等量關(guān)系：

A.質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)。

B.相對(duì)原子質(zhì)量≈質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)。原子質(zhì)量主要集中在原子核上。

C.原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)不一定等于中子數(shù)，普通氫原子的原子核內(nèi)無(wú)中子。

④原子核外電子排布的初步知識(shí)：

含有多個(gè)電子的原子，其核外電子可以看作是在能量不同的電子層上運(yùn)動(dòng)，并有一定規(guī)律。

電子層：通常用電子層來(lái)形象表明運(yùn)動(dòng)著的電子離核遠(yuǎn)近的不同，由里向外依次叫一、二、三、四、五、六、七層，也可依次稱為K、L、M、N、O、P、Q層，其電子層能量由里向外依次增強(qiáng)。

⑤原子、離子的結(jié)構(gòu)示意圖：

例如：原子結(jié)構(gòu)示意圖(Na)　　　　　 離子結(jié)構(gòu)示意圖(Na⁺)

(2)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系

①穩(wěn)定結(jié)構(gòu)與不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：

穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：像稀有氣體元素的原子最外電子層上有8個(gè)電子(除He)的結(jié)構(gòu)稱為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：原子最外電子層上沒有達(dá)到像稀有氣體元素的原子那樣的結(jié)構(gòu)。

②元素種類與原子最外電子層上電子數(shù)的關(guān)系：

稀有氣體元素：最外層電子數(shù)＝8(He是2)。

金屬元素：最外層電子數(shù)＜4。

非金屬元素：最外層電子數(shù)≥4(H、He、B除外)。

③元素的性質(zhì)與原子最外層電子數(shù)的關(guān)系：

A.質(zhì)子數(shù)是元素一切特征的最基本因素，它決定元素種類。

B.元素的化學(xué)性質(zhì)主要取決于原子結(jié)構(gòu)中的最外層電子數(shù)。最外層電子數(shù)越少，則越易失去電子，元素的金屬性越活潑；最外層電子數(shù)越多，則越易得電子，元素的非金屬性越活潑；反之亦然。稀有氣體元素的原子最外層上達(dá)到了8個(gè)電子(He為2個(gè)電子)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，一般化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

C.最外電子層上的電子數(shù)，決定元素的最高正化合價(jià)和負(fù)化合價(jià)，元素的最高正化合價(jià)＝最外層電子數(shù)；負(fù)化合價(jià)＝8－最外層電子數(shù)。

④質(zhì)子數(shù)與核外電子總數(shù)大小比較：

原子：質(zhì)子數(shù)＝核外電子總數(shù)

陽(yáng)離子：質(zhì)子數(shù)＞核外電子總數(shù)

陰離子：質(zhì)子數(shù)＜核外電子總數(shù)

⑤中子數(shù)只影響原子的相對(duì)質(zhì)量

1.物質(zhì)的組成與構(gòu)成

(1)物質(zhì)的宏觀組成

從宏觀上講，物質(zhì)(純凈物)是由元素組成的。

①元素定義：元素是具有相同核電荷數(shù)(即核內(nèi)質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱。

定義中的注意點(diǎn)：元素是核電荷數(shù)相同的原子的總稱，只能論種類，不能講個(gè)數(shù)。如：水是由氫元素和氧元素組成的，不能說(shuō)成“水是由兩個(gè)氫元素和一個(gè)氧元素組成的”。元素是同一類原子的總稱，這里說(shuō)的“同一類原子”所指的可以是其核電荷數(shù)相同而存在狀態(tài)或化合價(jià)不同的同類而不同種的原子，如N₂、NO、HNO₃、NH₃中的氮原子，總稱為氮元素�！巴�一類原子”所指也可以是其核電荷數(shù)相同而核外電子數(shù)不同的原子與簡(jiǎn)單離子，如Fe、Fe²⁺、Fe³⁺總稱為鐵元素�！巴�一類原子”所指的還可以是核電荷數(shù)相同而核內(nèi)中子數(shù)并不一定相同的原子，如C-12、C-13、C-14，其核內(nèi)質(zhì)子數(shù)均為6而核內(nèi)中子數(shù)分別為6、7、8，它們是三種不同的原子，但屬于同一類原子，即都是碳原子，總稱為碳元素。

②元素劃分種類的依據(jù)：核電荷數(shù)(核內(nèi)質(zhì)子數(shù))是劃分元素種類的依據(jù)。質(zhì)子數(shù)相同的原子和它的離子都屬于同一種元素，但質(zhì)子數(shù)相同的粒子不一定屬于同一種元素。如Ne和H₂O質(zhì)子數(shù)相同，但不是同種元素。

③元素存在狀態(tài)：游離態(tài)和化合態(tài)。游離態(tài)存在于單質(zhì)中，化合態(tài)存在于化合物中。如O₂中氧元素是處于游離態(tài)，H₂O中氧元素處于化合態(tài)。

④元素的分類：元素可分為金屬元素、非金屬元素、稀有氣體元素。如K、Na、Ca屬于金屬元素，Cl、F、O屬于非金屬元素，Ar、Ne等為稀有氣體元素。

⑤元素的表示方法：元素用元素符號(hào)來(lái)表示。如鎂：Mg。

(2)物質(zhì)的微觀構(gòu)成

構(gòu)成物質(zhì)的粒子有分子、原子和離子。

①分子

A.定義：分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。

定義理解應(yīng)注意的關(guān)鍵點(diǎn)：

“化學(xué)性質(zhì)”，而不是物理性質(zhì)或其他性質(zhì)。因?yàn)閷?duì)于由分子構(gòu)成的物質(zhì)來(lái)說(shuō)，其物理性質(zhì)是由大量分子的聚積體所體現(xiàn)的，單個(gè)的分子表現(xiàn)不出物質(zhì)的顏色、氣味、狀態(tài)、密度等，也就是說(shuō)分子不保持物質(zhì)的物理性質(zhì)。

“最小粒子”，這是針對(duì)由分子構(gòu)成的物質(zhì)而言的。原子構(gòu)成分子，分子保持著物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。如二氧化碳是由二氧化碳分子構(gòu)成，二氧化碳分子又是由碳原子和氧原子構(gòu)成的，但保持二氧化碳化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是二氧化碳分子。

B.分子的基本性質(zhì)：

a.體積和質(zhì)量都很小。

b.分子是不斷運(yùn)動(dòng)的。如：蒸發(fā)、溶解等。

c.分子間有間隔。如：物質(zhì)在不同條件下“三態(tài)”變化。

d.同種分子性質(zhì)相同，不同種分子性質(zhì)不同。

②原子

A.定義：原子是化學(xué)變化中的最小粒子。

對(duì)定義的理解與認(rèn)識(shí)：

在化學(xué)變化中，反應(yīng)物分子分解成更小的粒子--原子，原子再重新組合成新物質(zhì)(即生成物)的分子，這就是化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)。在化學(xué)變化前、后，原子的種類沒有改變(主要是原子核沒有改變)，數(shù)目沒有增減，原子在化學(xué)變化中不能再分裂成更小的粒子，所以說(shuō)原子是化學(xué)變化中的最小位子。

原子在化學(xué)變化中不可分，但并不等于說(shuō)原子不可分�？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)證明，原子可分為原子核和核外電子，原子核可分為質(zhì)子和中子。

B.原子的基本性質(zhì)：

a.原子的體積和質(zhì)量都很小。

b.原子是不斷運(yùn)動(dòng)的。

c.原子間有間隔。

d.同種原子性質(zhì)相同，不同種原子性質(zhì)不同。

③原子團(tuán)

定義：在許多化學(xué)反應(yīng)里，作為一個(gè)整體參加反應(yīng)，好像一個(gè)原子一樣。這樣的原于集團(tuán)叫做原子團(tuán)。

常見原子團(tuán)：硝酸根(NO₃^－)、氫氧根(OH^－)、硫酸根(SO₄^2－)、銨根(NH₄⁺)、碳酸根(CO₃^2－)、磷酸根(PO₄^3－)等。

注：原子團(tuán)并不是在任何反應(yīng)中都保持不變。如：2KClO₃2KCl +3O₂↑

④離子

A.定義：帶電的原子或原子團(tuán)叫離子。

B.分類：陰離子和陽(yáng)離子。

陰離子：帶負(fù)電荷的原子或原子團(tuán)，如Cl^－、OH^－。

陽(yáng)離子：帶正電荷的原子或原子團(tuán)，如Na⁺、NH₄⁺。

(3)幾組概念的區(qū)別和聯(lián)系

表2-1　 元素與原子比較表

表2-2　 原子與離子比較表

表2-3　 分子和原子的比較表

	分子	原子
區(qū)別	①保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子 ②在化學(xué)變化中，分子可以再分 ③構(gòu)成共價(jià)化合物和某些單質(zhì)	①化學(xué)變化中的最小粒子 ②在化學(xué)反應(yīng)中，不能再分 ③構(gòu)成分子，也直接構(gòu)成某些單質(zhì)
聯(lián)系

6.根據(jù)化學(xué)式(題中給出的新情景的化學(xué)式)判斷元素的化合價(jià)，根據(jù)元素的化合價(jià)書寫化學(xué)式或判斷化學(xué)式的正誤。

近幾年各地中考，有關(guān)元素知識(shí)的試題規(guī)律性強(qiáng)，多以選擇、填空的形式出現(xiàn)，大多是圍繞元素以及元素在殼中的含量等知識(shí)點(diǎn)來(lái)命題，以生產(chǎn)、生活中的化學(xué)知識(shí)為載體，考查學(xué)生對(duì)基本概念的靈活運(yùn)用、分析歸納能力。

對(duì)于分子、原子、離子，考定義、考區(qū)別、考判斷是常考知識(shí)點(diǎn)。應(yīng)用分子、原子的基本性質(zhì)，解釋日常生活中、課外活動(dòng)中或化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的物理、化學(xué)現(xiàn)象，也是�？贾�識(shí)點(diǎn)。比較熱的考題是圖示題，它具有簡(jiǎn)潔明了，情景新穎，易激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣等特點(diǎn)，主要考查同學(xué)們的識(shí)圖能力和對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用能力。

關(guān)于原子、離子的結(jié)構(gòu)示意圖，�？疾凰サ氖牵涸�子結(jié)構(gòu)示意圖的涵義及根據(jù)原子結(jié)構(gòu)示意圖判斷元素的種類和性質(zhì)等有關(guān)知識(shí)，給出原了、離子的結(jié)構(gòu)示意圖，判斷“屬于同種元素的是　　　　 ”；“屬于原子(或陽(yáng)離子、陰離子)的是　　　　 ”；“屬于金屬(或非金屬)元素的是　　　　 ”；“與元素化學(xué)性質(zhì)關(guān)系最密切的是　　　　 ”；“該元素的名稱是　　　　 ”。解題時(shí)主要利用粒子中質(zhì)子、中子、電子的數(shù)目，分別與相對(duì)原子質(zhì)量、核電荷數(shù)的關(guān)系，以及核電荷數(shù)與元素本質(zhì)、原子最外層電子數(shù)與元素性質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行解答。命題中，還時(shí)常出現(xiàn)諸如：C-14原子、C₆₀分子、H₃、H₃⁺、O₂⁺以及反質(zhì)子、反中子等前沿科學(xué)中的粒子，意在使考生開闊視野，并對(duì)粒子有一個(gè)更深刻的理解和更全面的認(rèn)識(shí)。從考題內(nèi)容上看，跟原子結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，作為概念題比較常見的命題有兩種：①給出典型的金屬元素或非金屬元素的原子(離子)結(jié)構(gòu)示意圖或關(guān)于電子層結(jié)構(gòu)的文字?jǐn)⑹�，要求寫出所形成化合物的化學(xué)式；②給出一個(gè)多元素組成的化合物化學(xué)式(其中某元素也可能用X或R替代)，或者給出數(shù)個(gè)化學(xué)式，要求判斷指定元素的化合價(jià)。

綜上所述，這部分的試題不僅能考察對(duì)概念的理解，還能考查分析問(wèn)題的能力、邏輯思維能力和判斷能力。隨著教育和考試改革的深入，對(duì)這部分知識(shí)的考察將逐漸側(cè)重于考察基本概念的形成、理解和應(yīng)用方面。

本專題中考中所占分?jǐn)?shù)約為8-14分�？疾斓男问街饕�以選擇題和填空題為主，個(gè)別較復(fù)雜的試題為簡(jiǎn)答題，也有些試題是與元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算結(jié)合在一起考察的。

●名師串講

○知識(shí)圖解

○重點(diǎn)講解

5.原子(離子)結(jié)構(gòu)示意圖的識(shí)別和應(yīng)用。

4.對(duì)原子的構(gòu)成、原子核外電子排布的初步知識(shí)的掌握。

3.應(yīng)用分子、原子的觀點(diǎn)解釋有關(guān)事物時(shí)的分析、判斷和推理能力。

2.對(duì)分子、原子的發(fā)現(xiàn)及對(duì)其涵義的理解；對(duì)物質(zhì)的可分性、微觀粒子的涵義和真實(shí)性的理解。

1.理解元素涵義，能應(yīng)用元素涵義解決有關(guān)問(wèn)題，會(huì)判斷對(duì)物質(zhì)組成的敘述是否正確。

31. 將25mL稀鹽酸(密度為1.1 g/cm³)加入盛有5g碳酸鈣的燒杯中，恰好完全反應(yīng)，生成的氣體全部逸出。計(jì)算：

(1)反應(yīng)生成氣體的質(zhì)量；(2)原稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)；

(3)生成物溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)。

30. 在實(shí)驗(yàn)室易燃品櫥柜里有一瓶失去標(biāo)簽的試劑，某同學(xué)為探究其成分，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)分析：取2.16g該物質(zhì)，使其充分燃燒，測(cè)知只生成2.16g水和5.28g二氧化碳。請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算填空：

(1)該物質(zhì)中含氫元素_________g，含碳元素_________g。

(2)該物質(zhì)中_________(填“含”或“不含”)有氧元素；若含有氧元素，其質(zhì)量為_________g(若不含氧元素，此空不填)。