構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒

1、第二節(jié)構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒 我們生活的世界是由許許多多的物質(zhì)組成的。但物質(zhì)本身又是由什么組成的呢？ 經(jīng)過長期的探索，人們終于認(rèn)識到: 物質(zhì)是由分子、原子、離子等粒子構(gòu)成的。有的物質(zhì)由分子構(gòu)成，如水、酒精、蔗糖和碘的粒子就是由分子構(gòu)成。 有的物質(zhì)由原子構(gòu)成，如硅是由硅原子構(gòu)成，汞是由汞原子構(gòu)成的。 有的物質(zhì)由離子構(gòu)成，如食鹽（氯化鈉）由氯離子和鈉離子構(gòu)成。 電解水可以得到氧氣和氫氣。氧氣、氫氣和水各有自己獨(dú)特的性質(zhì)。為什么水不再具有氧氣、氫氣的性質(zhì)呢？ 因?yàn)椴煌镔|(zhì)具有不同的性質(zhì)，這是由于構(gòu)成不同物質(zhì)的微粒不同。 對于水來說，水是由大量的水分子聚集而成的，氧氣是由大量的氧分子聚集而成的，氫氣是由許

2、許多多氫分子聚集而成的。 所以氫氣在氧氣中燃燒時(shí)，氫分子和氧分子化合成了水分子，水分子不再具有氫分子和氧分子的性質(zhì)。分子的體積很小分子的質(zhì)量很小分子在不斷運(yùn)動(dòng)分子間有間隔100mL酒精和酒精和100mL水混合在一起，體積水混合在一起，體積小于小于200mL?？茖W(xué)證明：分子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒。它也是：保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒例如，保持水化學(xué)性質(zhì)的是水分子，保持氧氣化學(xué)性質(zhì)的是氧分子，保持氫氣化學(xué)性質(zhì)的是氫分子下面我們來看一下電解水的微觀模型1，微觀模型2。 當(dāng)分子水分解時(shí)，生成了氫原子和氧原子，每兩個(gè)氫原子又結(jié)合成一個(gè)氫分子，每兩個(gè)氧原子結(jié)合成一個(gè)氧分子，許許多多的氫分子構(gòu)成了氫氣，許許多多

3、的氧分子構(gòu)成了氧氣。思考：在電解水的過程中，發(fā)生變化的是什么？不變的是什么？ 我們再來看一個(gè)氧化汞加熱分解的微觀實(shí)驗(yàn)。氧化汞加熱分解生成汞和氧氣 更多的研究結(jié)構(gòu)表明：分子是由原子構(gòu)成的。 原子不但可以結(jié)合成分子，它還可以直接構(gòu)成物質(zhì)。我們常見的金屬（如鐵、銅、鋁、汞等）和稀有氣體如氦、氖、氬等）都是由原子直接構(gòu)成的。原子是構(gòu)成物質(zhì)的又一種基本微粒 原子也和分子一樣，質(zhì)量小，體積小，在不斷運(yùn)動(dòng)，原子間有間隙。 硅硅 原原 子子 放放 大大 三三 百百 萬萬 倍倍 但是，原子和分子最大的區(qū)別就是：分子在化學(xué)變化中可以再分，而原子在化學(xué)變化中不能再分。 分分 子子 原原 子子 相同點(diǎn)相同點(diǎn) 不同點(diǎn)不

4、同點(diǎn) 相互關(guān)系相互關(guān)系1、很小、很小 、彼此有間隔、彼此有間隔 、不停地運(yùn)動(dòng)、不停地運(yùn)動(dòng)2、同種分子（原子）性質(zhì)相同，不同、同種分子（原子）性質(zhì)相同，不同種分子（原子）性質(zhì)不相同。種分子（原子）性質(zhì)不相同。3、都具有種類和數(shù)量的含義、都具有種類和數(shù)量的含義 分子是保持物質(zhì)化分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種微粒。學(xué)性質(zhì)的一種微粒。 在化學(xué)反應(yīng)中，分在化學(xué)反應(yīng)中，分子可以分解為原子，子可以分解為原子，原子又可以重新組合原子又可以重新組合成新物質(zhì)的分子。成新物質(zhì)的分子。 原子是化學(xué)變原子是化學(xué)變化中的最小微粒?；械淖钚∥⒘！?在化學(xué)反應(yīng)中，在化學(xué)反應(yīng)中，不可再分，不能不可再分，不能變成其它原子。變成其

5、它原子。分子由原子構(gòu)成的，分子可以分解分子由原子構(gòu)成的，分子可以分解為構(gòu)成它的原子。為構(gòu)成它的原子。在沒有前提條件下，幾種錯(cuò)誤的說法：在沒有前提條件下，幾種錯(cuò)誤的說法：1 1、分子大、原子小、分子大、原子小2 2、分子重、原子輕、分子重、原子輕3 3、分子能直接構(gòu)成物質(zhì)，、分子能直接構(gòu)成物質(zhì)， 原子不能原子不能 4 4、分子能保持物質(zhì)化學(xué)性、分子能保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)，原子不能質(zhì)，原子不能分子新分子原子原子原子拆散重新組合用原子的觀點(diǎn)解釋化學(xué)變化：某物質(zhì)新物質(zhì) 由分子構(gòu)成的物質(zhì)由分子構(gòu)成的物質(zhì)原子在化學(xué)變化中是不能再分的，那它通過其他方法可以再分嗎？人們?yōu)榱私沂驹咏Y(jié)構(gòu)的奧秘，經(jīng)歷了漫長的探究過程

6、。其中英國科學(xué)家湯姆生和盧瑟福為人們認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)作出巨大貢獻(xiàn)。 科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：原子是由帶正電荷的原子核和帶負(fù)電荷的核外電子構(gòu)成的。二者所帶電量大小相等，電性相反，因而原子不顯電性（呈中性）。 核電核數(shù)核電核數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)核外電子數(shù) （與中子數(shù)無關(guān)）（與中子數(shù)無關(guān)） 原子核在原子中所占體積極小，但是幾乎集中了原子全部的質(zhì)量。 核外電子在核外作高速運(yùn)動(dòng)，電子的質(zhì)量相對要小得多。原子原子（不帶電）（不帶電）原子核原子核（帶正電（帶正電荷荷）質(zhì)子質(zhì)子中子中子（帶正電荷）（帶正電荷）（不帶電）（不帶電）核外電子核外電子（帶負(fù)電荷）（帶負(fù)電荷）注：普通氫注：普通氫原子無中子原子無中子 每個(gè)

7、原子只有每個(gè)原子只有1個(gè)原子核個(gè)原子核不同原子的區(qū)別是原子核不同不同原子的區(qū)別是原子核不同 原子種類原子種類原原 子子 核核質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)中子數(shù)核外電子數(shù)核外電子數(shù)氫氫碳碳氧氧鈉鈉鐵鐵16811266812301681126 核電核數(shù)核電核數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)核外電子數(shù) （與中子數(shù)無關(guān)）（與中子數(shù)無關(guān)） 思考思考 ：原子那么小，有沒有質(zhì)量？原子那么小，有沒有質(zhì)量？ 原子雖很小，但也有一定的質(zhì)量，而且不同原子的原子雖很小，但也有一定的質(zhì)量，而且不同原子的質(zhì)量不同。質(zhì)量不同。原子種類原子種類1個(gè)原子的質(zhì)量個(gè)原子的質(zhì)量/kg氫氫1.67410-27碳碳1.99310-26氧氧2.6571

8、0-26鐵鐵9.28810-26 原子的質(zhì)量若以千克作單位，原子的質(zhì)量若以千克作單位，無論是書寫、讀數(shù)、記憶、使用起無論是書寫、讀數(shù)、記憶、使用起來都極不方便，就像以噸來表示一來都極不方便，就像以噸來表示一粒米的質(zhì)量一樣，很不方便。因此粒米的質(zhì)量一樣，很不方便。因此需要尋找一種標(biāo)準(zhǔn)來衡量原子的質(zhì)需要尋找一種標(biāo)準(zhǔn)來衡量原子的質(zhì)量大小。量大小。1、相對原子質(zhì)量、相對原子質(zhì)量 規(guī)定以規(guī)定以一種碳原子的質(zhì)量的一種碳原子的質(zhì)量的1/12作作為標(biāo)準(zhǔn)，其它原子的質(zhì)量跟它比較所得為標(biāo)準(zhǔn)，其它原子的質(zhì)量跟它比較所得的值，就是該原子的相對原子質(zhì)量的值，就是該原子的相對原子質(zhì)量。 相對原子質(zhì)量只是一個(gè)比值，單位為相

9、對原子質(zhì)量只是一個(gè)比值，單位為1，一般不寫出。，一般不寫出。 例如：例如：氫的相對原子質(zhì)量氫的相對原子質(zhì)量 =1.67410-27 kg1.6610-26 kg氧的相對原子質(zhì)量氧的相對原子質(zhì)量 = 2.65710-26 kg1.6610-26 kg116一種碳原子的質(zhì)量的一種碳原子的質(zhì)量的1/12約為約為1.6610-26 kg鐵的相對原子質(zhì)量鐵的相對原子質(zhì)量 =9.28810-27 kg1.6610-26 kg2、某原子的相對原子質(zhì)量、某原子的相對原子質(zhì)量 = 該原子的一個(gè)原子的實(shí)際質(zhì)量（該原子的一個(gè)原子的實(shí)際質(zhì)量（ kg）一種碳原子實(shí)際質(zhì)量的一種碳原子實(shí)際質(zhì)量的1/12 （ kg）（只是一

10、個(gè)比值）（只是一個(gè)比值） 相對原子質(zhì)量與原子的質(zhì)量成正比，相對原子質(zhì)量與原子的質(zhì)量成正比，原子質(zhì)原子質(zhì)量越大，相對原子質(zhì)量越大量越大，相對原子質(zhì)量越大。56 一般化學(xué)計(jì)算中采用相對原子質(zhì)量的近似值一般化學(xué)計(jì)算中采用相對原子質(zhì)量的近似值原子種類原子種類相對原子相對原子質(zhì)量質(zhì)量原子種類原子種類相對原子相對原子質(zhì)量質(zhì)量原子種類原子種類相對原子相對原子質(zhì)量質(zhì)量氫氫1硅硅28鐵鐵56氦氦4磷磷31銅銅63.5氮氮14硫硫32鋅鋅65氧氧16鈉鈉23銀銀108氟氟19鎂鎂24鋇鋇137氖氖20鋁鋁27金金197氯氯35.5鉀鉀39汞汞201碳碳 40鈣鈣40鉛鉛207 質(zhì)子和中子的質(zhì)量大約相等，都約質(zhì)子和

11、中子的質(zhì)量大約相等，都約等于碳等于碳12原子質(zhì)量的原子質(zhì)量的1/12，即約等于，即約等于1個(gè)氫原子的質(zhì)量，電子的質(zhì)量很小，僅個(gè)氫原子的質(zhì)量，電子的質(zhì)量很小，僅相當(dāng)于質(zhì)子（或中子）質(zhì)量的相當(dāng)于質(zhì)子（或中子）質(zhì)量的1/1836。因此，因此，電子的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，原子電子的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。的質(zhì)量主要集中在原子核上。3、相對原子質(zhì)量、相對原子質(zhì)量 質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù) + 中子數(shù)中子數(shù)練習(xí)練習(xí)（1）、氮原子核內(nèi)有）、氮原子核內(nèi)有7個(gè)質(zhì)子，個(gè)質(zhì)子，7個(gè)中個(gè)中子，子，7個(gè)電子，氮的相對原子質(zhì)量是多個(gè)電子，氮的相對原子質(zhì)量是多少？少？14（2）、磷原子核內(nèi)有）、磷原子核內(nèi)有15個(gè)質(zhì)

12、子，個(gè)質(zhì)子，16個(gè)中子，個(gè)中子，15個(gè)電子，磷的相對原子質(zhì)個(gè)電子，磷的相對原子質(zhì)量是多少？量是多少？31原子原子（不帶電）（不帶電）原子核原子核（帶正電（帶正電荷荷）質(zhì)子質(zhì)子中子中子（帶正電荷）（帶正電荷）（不帶電）（不帶電）核外電子核外電子（帶負(fù)電荷）（帶負(fù)電荷）注：普通氫注：普通氫原子無中子原子無中子 核電核數(shù)核電核數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)核外電子數(shù) （與中子數(shù)無關(guān)）（與中子數(shù)無關(guān)）相對原子質(zhì)量相對原子質(zhì)量 質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù) + 中子數(shù)中子數(shù)原子種類原子種類原子核原子核質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)中子數(shù) 核外核外 電子數(shù)電子數(shù)氫氫碳碳氧氧鈉鈉鐵鐵16811266812301681126 相對原相對原

13、子質(zhì)量子質(zhì)量112162356 分子是由原子結(jié)合而成的，我們可以分子是由原子結(jié)合而成的，我們可以用相對原子質(zhì)量表示分子質(zhì)量的大小。用相對原子質(zhì)量表示分子質(zhì)量的大小。 相對分子質(zhì)量等于構(gòu)成分子的各原相對分子質(zhì)量等于構(gòu)成分子的各原子的相對原子質(zhì)量的總和。子的相對原子質(zhì)量的總和。例如：計(jì)算氯化鈉的相對分子質(zhì)量例如：計(jì)算氯化鈉的相對分子質(zhì)量 氯化鈉的化學(xué)式是：氯化鈉的化學(xué)式是：NaCl，它的相對分子質(zhì)量等于鈉的相對它的相對分子質(zhì)量等于鈉的相對原子質(zhì)量和氯原子的相對原子質(zhì)原子質(zhì)量和氯原子的相對原子質(zhì)量之和。量之和。NaCl的相對分子質(zhì)量的相對分子質(zhì)量= 23 + 35.5=58.5 根據(jù)表根據(jù)表3-4相

14、對原子質(zhì)量的數(shù)據(jù)，算一相對原子質(zhì)量的數(shù)據(jù)，算一算算氧氣氧氣(O2)、水（、水（H2O）、二氧化碳（）、二氧化碳（CO2）分子的相對分子質(zhì)量是多少。分子的相對分子質(zhì)量是多少。氧分子氧分子的相對分子質(zhì)量的相對分子質(zhì)量 =水分子水分子的相對分子質(zhì)量的相對分子質(zhì)量 =CO2分子的相對分子質(zhì)量分子的相對分子質(zhì)量 =16 + 16 = 3212 + 16 = 18 12 + 162 = 44計(jì)算：計(jì)算：五水硫酸銅分子五水硫酸銅分子的相對分子質(zhì)量的相對分子質(zhì)量化學(xué)式：化學(xué)式：CuSO4 5H2O63.5 + 32 + 164 + 5(12 + 16) = 249.5 原子是由原子是由原子核與核外電子原子核與

15、核外電子構(gòu)構(gòu)成，而原子核的體積只占原子體積成，而原子核的體積只占原子體積的幾千億分之一，相對來說，原子的幾千億分之一，相對來說，原子里有很大的空間，電子就在這個(gè)空里有很大的空間，電子就在這個(gè)空間里做高速運(yùn)動(dòng)，那么電子是怎樣間里做高速運(yùn)動(dòng)，那么電子是怎樣排步在核外空間的呢？排步在核外空間的呢？ 氫原子的原子核有一個(gè)質(zhì)子，核氫原子的原子核有一個(gè)質(zhì)子，核外有一個(gè)電子，它在核外一定距離的外有一個(gè)電子，它在核外一定距離的空間內(nèi)作高速運(yùn)動(dòng)?？臻g內(nèi)作高速運(yùn)動(dòng)。 那么在含有多個(gè)電子的原子里，那么在含有多個(gè)電子的原子里，所有的電子是否在同一區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)？所有的電子是否在同一區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)？ 在含有多個(gè)電子的原子里，電

16、子是在含有多個(gè)電子的原子里，電子是分層分層運(yùn)動(dòng)的。運(yùn)動(dòng)的。離核最近的叫第離核最近的叫第一一層層離核稍遠(yuǎn)的叫第離核稍遠(yuǎn)的叫第二二層層由里往外依此類推由里往外依此類推叫叫三、四、五、六、七三、四、五、六、七層層 核外電子的分層排步核外電子的分層排步1、電子層、電子層符號符號K L M N O P Qn1 2 3 4 5 6 7 能量高低能量高低離核遠(yuǎn)近離核遠(yuǎn)近低低高高近近遠(yuǎn)遠(yuǎn)2、各電子層最多容納的電子數(shù)、各電子層最多容納的電子數(shù)2個(gè)個(gè) 8個(gè)個(gè) 18個(gè)個(gè) 32個(gè)個(gè) 2n2個(gè)個(gè)電子排步的一般規(guī)律電子排步的一般規(guī)律電子按能量高低先排入能量電子按能量高低先排入能量最低的電子層，然后再排入能最低的電子層，然

17、后再排入能量較高的電子層量較高的電子層作為最外層，最多不超過作為最外層，最多不超過8個(gè)個(gè)電子（電子（K層層2個(gè)）個(gè)）原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖用圓圈表示用圓圈表示原子核原子核在圓圈內(nèi)用正數(shù)表示在圓圈內(nèi)用正數(shù)表示質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)用弧線表示用弧線表示電子層電子層在弧線上的數(shù)字表示在弧線上的數(shù)字表示該該電子層上的電子數(shù)電子層上的電子數(shù)+11氫（氫（H）鋰（鋰（Li）+321鈉（鈉（Na）+11281第第一一層最多容納層最多容納2個(gè)電子個(gè)電子第第二二層最多容納層最多容納8個(gè)電子個(gè)電子+192881+202882特特 別別 記記 憶憶鉀鉀(K)鈣鈣(Ca)注意注意:核電核數(shù)核電核數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)=核外電子

18、數(shù)核外電子數(shù)電子層上的電子數(shù)必須符合核外電電子層上的電子數(shù)必須符合核外電子的排步規(guī)律子的排步規(guī)律觀察觀察(1)橫行共性橫行共性:縱向共性縱向共性:(2)分析金屬元素分析金屬元素,非金屬元素非金屬元素,稀有氣稀有氣體元素原子最外層電子數(shù)特點(diǎn)體元素原子最外層電子數(shù)特點(diǎn)電子層數(shù)相同電子層數(shù)相同,最外層電最外層電子數(shù)依此增多子數(shù)依此增多最外層電子數(shù)相同最外層電子數(shù)相同,電子電子層數(shù)依此增多層數(shù)依此增多稀有氣體元素的原子最外層電子數(shù)一稀有氣體元素的原子最外層電子數(shù)一般是多少？般是多少？ 稀有氣體，如氖、氬等，它們的最外稀有氣體，如氖、氬等，它們的最外層電子都是層電子都是8個(gè)（氦為個(gè)（氦為2個(gè)）。由于它們

19、個(gè)）。由于它們均不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，呈現(xiàn)均不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，呈現(xiàn)“化學(xué)惰性化學(xué)惰性”， 所以所以人們認(rèn)為最外層具有人們認(rèn)為最外層具有8個(gè)電子（只有一個(gè)電子層的具有個(gè)電子（只有一個(gè)電子層的具有2個(gè)個(gè)電子）的結(jié)構(gòu)，屬于相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)電子）的結(jié)構(gòu)，屬于相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。它們的化學(xué)性質(zhì)是否穩(wěn)定？它們的化學(xué)性質(zhì)是否穩(wěn)定？金屬元素的原子最外層電子數(shù)有金屬元素的原子最外層電子數(shù)有什么特點(diǎn)？他們的化學(xué)性質(zhì)是否穩(wěn)什么特點(diǎn)？他們的化學(xué)性質(zhì)是否穩(wěn)定？定？ 金屬元素，如鈉、鎂、鋁等，金屬元素，如鈉、鎂、鋁等，最外層電子數(shù)一般少于最外層電子數(shù)一般少于4個(gè)個(gè)，化學(xué)，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，性質(zhì)不穩(wěn)定， 但在化學(xué)反應(yīng)中

20、易失去但在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子，趨向達(dá)到相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)電子，趨向達(dá)到相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。非金屬元素的原子最外層電子數(shù)非金屬元素的原子最外層電子數(shù)有什么特點(diǎn)？他們的化學(xué)性質(zhì)是否有什么特點(diǎn)？他們的化學(xué)性質(zhì)是否穩(wěn)定？穩(wěn)定？ 非金屬元素，如氧、氯、硫、磷非金屬元素，如氧、氯、硫、磷等，等，最外層電子一般多于最外層電子一般多于4個(gè)個(gè)，化學(xué)，化學(xué)性質(zhì)也不穩(wěn)定，性質(zhì)也不穩(wěn)定， 一般在化學(xué)反應(yīng)中易一般在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子，趨向達(dá)到相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)得到電子，趨向達(dá)到相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。稀有氣體元素稀有氣體元素最外層最外層8個(gè)個(gè)電子（氦最電子（氦最外層外層2個(gè)）個(gè)）化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定穩(wěn)定金屬元素金屬元素最外層電最外層電子數(shù)一般子數(shù)一般少于少于4個(gè)個(gè)化學(xué)性質(zhì)不化學(xué)性