构成物质的基本微粒(精品).ppt

第二节构成物质的基本微粒我们生活的世界是由许许多多的物质组成的。但物质本身又是由什么组成的呢？经过长期的探索，人们终于认识到:物质是由分子、原子、离子等粒子构成的。有的物质由分子构成，如水、酒精、蔗糖和碘的粒子就是由分子构成。有的物质由原子构成，如硅是由硅原子构成，汞是由汞原子构成的。有的物质由离子构成，如食盐（氯化钠）由氯离子和钠离子构成。电解水可以得到氧气和氢气。氧气、氢气和水各有自己独特的性质。为什么水不再具有氧气、氢气的性质呢？因为不同物质具有不同的性质，这是由于构成不同物质的微粒不同。对于水来说，水是由大量的水分子聚集而成的，氧气是由大量的氧分子聚集而成的，氢气是由许许多多氢分子聚集而成的。所以氢气在氧气中燃烧时，氢分子和氧分子化合成了水分子，水分子不再具有氢分子和氧分子的性质。分子的体积很小分子的质量很小分子在不断运动分子间有间隔100mL酒精和酒精和100mL水混合在一起，体积水混合在一起，体积小于小于200mL。科学证明：分子是构成物质的一种微粒。它也是：保持物质化学性质的最小微粒例如，保持水化学性质的是水分子，保持氧气化学性质的是氧分子，保持氢气化学性质的是氢分子下面我们来看一下电解水的微观模型1，微观模型2。当分子水分解时，生成了氢原子和氧原子，每两个氢原子又结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子，许许多多的氢分子构成了氢气，许许多多的氧分子构成了氧气。思考：在电解水的过程中，发生变化的是什么？不变的是什么？我们再来看一个氧化汞加热分解的微观实验。氧化汞加热分解生成汞和氧气更多的研究结构表明：分子是由原子构成的。原子不但可以结合成分子，它还可以直接构成物质。我们常见的金属（如铁、铜、铝、汞等）和稀有气体如氦、氖、氩等）都是由原子直接构成的。原子是构成物质的又一种基本微粒原子也和分子一样，质量小，体积小，在不断运动，原子间有间隙。硅硅原原子子放放大大三三百百万万倍倍但是，原子和分子最大的区别就是：分子在化学变化中可以再分，而原子在化学变化中不能再分。分分子子原原子子相同点相同点不同点不同点相互关系相互关系1、很小、很小 、彼此有间隔、彼此有间隔 、不停地运动、不停地运动2、同种分子（原子）性质相同，不同、同种分子（原子）性质相同，不同种分子（原子）性质不相同。种分子（原子）性质不相同。3、都具有种类和数量的含义、都具有种类和数量的含义 分子是保持物质化分子是保持物质化学性质的一种微粒。学性质的一种微粒。在化学反应中，分在化学反应中，分子可以分解为原子，子可以分解为原子，原子又可以重新组合原子又可以重新组合成新物质的分子。成新物质的分子。原子是化学变原子是化学变化中的最小微粒。化中的最小微粒。在化学反应中，在化学反应中，不可再分，不能不可再分，不能变成其它原子。变成其它原子。分子由原子构成的，分子可以分解分子由原子构成的，分子可以分解为构成它的原子。为构成它的原子。在在没有前提条件下，几种错误的说法：没有前提条件下，几种错误的说法：1 1、分子大、原子小、分子大、原子小2 2、分子重、原子轻、分子重、原子轻3 3、分子能直接构成物质，、分子能直接构成物质，原子不能原子不能 4 4、分子能保持物质化学性、分子能保持物质化学性质，原子不能质，原子不能分子新分子原子原子原子拆散重新组合用原子的观点解释化学变化：某物质新物质 由分子构成的物质由分子构成的物质原子在化学变化中是不能再分的，那它通过其他方法可以再分吗？人们为了揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。其中英国科学家汤姆生和卢瑟福为人们认识原子结构作出巨大贡献。科学家研究发现：原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的。二者所带电量大小相等，电性相反，因而原子不显电性（呈中性）。核核电核核数数=质子数子数=核外核外电子数子数（与中子数无关）（与中子数无关）原子核在原子中所占体积极小，但是几乎集中了原子全部的质量。核外电子在核外作高速运动，电子的质量相对要小得多。原子原子（不（不带电）带电）原子核原子核（带正电（带正电荷荷）质子质子中子中子（带（带正电荷）正电荷）（不（不带电）带电）核外电子核外电子（带（带负电荷）负电荷）注：普通氢注：普通氢原子无中子原子无中子每个原子只有每个原子只有1个原子核个原子核不同原子的区别是原子核不同不同原子的区别是原子核不同原子种类原子种类原原子子核核质子数质子数中子数中子数核外电子数核外电子数氢氢碳碳氧氧钠钠铁铁16811266812301681126核核电核核数数=质子数子数=核外核外电子数子数（与中子数无关）（与中子数无关）思考思考：原子那么小，有没有质量原子那么小，有没有质量？原子虽很小，但也有一定的质量，而且不同原子的原子虽很小，但也有一定的质量，而且不同原子的质量不同。质量不同。原子种类原子种类1个原子的质量个原子的质量/kg氢氢1.67410-27碳碳1.99310-26氧氧2.65710-26铁铁9.28810-26原子的质量若以千克作单位，原子的质量若以千克作单位，无论是书写、读数、记忆、使用起无论是书写、读数、记忆、使用起来都极不方便，就像以吨来表示一来都极不方便，就像以吨来表示一粒米的质量一样，很不方便。因此粒米的质量一样，很不方便。因此需要寻找一种标准来衡量原子的质需要寻找一种标准来衡量原子的质量大小。量大小。1、相对原子质量、相对原子质量规定以规定以一种碳原子的质量的一种碳原子的质量的1/12作作为标准，其它原子的质量跟它比较所得为标准，其它原子的质量跟它比较所得的值，就是该原子的相对原子质量的值，就是该原子的相对原子质量。相对原子质量只是一个比值，单位为相对原子质量只是一个比值，单位为1，一般不写出。，一般不写出。例如：例如：氢的氢的相对原子质量相对原子质量=1.67410-27kg1.6610-26kg氧的相对原子质量氧的相对原子质量=2.65710-26kg1.6610-26kg116一种碳原子的质量的一种碳原子的质量的1/12约为约为1.6610-26kg铁的相对原子质量铁的相对原子质量=9.28810-27kg1.6610-26kg2、某原子的相对原子质量、某原子的相对原子质量=该原子的一个原子的实际质量（该原子的一个原子的实际质量（kg）一种碳原子实际质量的一种碳原子实际质量的1/12（kg）（只是一个比值）（只是一个比值）相对原子质量与原子的质量成正比，相对原子质量与原子的质量成正比，原子质原子质量越大，相对原子质量越大量越大，相对原子质量越大。56一般化学计算中采用相对原子质量的近似值一般化学计算中采用相对原子质量的近似值原子种类原子种类相对原子相对原子质量质量原子种类原子种类相对原子相对原子质量质量原子种类原子种类相对原子相对原子质量质量氢氢1硅硅28铁铁56氦氦4磷磷31铜铜63.5氮氮14硫硫32锌锌65氧氧16钠钠23银银108氟氟19镁镁24钡钡137氖氖20铝铝27金金197氯氯35.5钾钾39汞汞201碳碳40钙钙40铅铅207质子和中子的质量大约相等，都约质子和中子的质量大约相等，都约等于碳等于碳12原子质量的原子质量的1/12，即约等于，即约等于1个氢原子的质量，电子的质量很小，仅个氢原子的质量，电子的质量很小，仅相当于质子（或中子）质量的相当于质子（或中子）质量的1/1836。因此，因此，电子的质量可以忽略不计，原子电子的质量可以忽略不计，原子的质量主要集中在原子核上。的质量主要集中在原子核上。3、相对原子质量、相对原子质量质子数质子数+中子数中子数练习练习（1）、氮原子核内有）、氮原子核内有7个质子，个质子，7个中个中子，子，7个电子，氮的相对原子质量是多个电子，氮的相对原子质量是多少？少？14（2）、磷原子核内有）、磷原子核内有15个质子，个质子，16个中子，个中子，15个电子，磷的相对原子质个电子，磷的相对原子质量是多少？量是多少？31原子原子（不（不带电）带电）原子核原子核（带正电（带正电荷荷）质子质子中子中子（带（带正电荷）正电荷）（不（不带电）带电）核外电子核外电子（带（带负电荷）负电荷）注：普通氢注：普通氢原子无中子原子无中子核核电核核数数=质子数子数=核外核外电子数子数（与中子数无关）（与中子数无关）相对原子质量相对原子质量质子数质子数+中子数中子数原子种类原子种类原子核原子核质子数质子数中子数中子数核外核外电子数电子数氢氢碳碳氧氧钠钠铁铁16811266812301681126相对原相对原子质量子质量112162356分子是分子是由由原子结合而成的，我们可以原子结合而成的，我们可以用相对原子质量表示分子质量的大小。用相对原子质量表示分子质量的大小。相对分子质量等于构成分子的各原相对分子质量等于构成分子的各原子的相对原子质量的总和。子的相对原子质量的总和。例如：计算氯化钠的相对分子质量例如：计算氯化钠的相对分子质量氯化钠的化学式是：氯化钠的化学式是：NaCl，它的相对分子质量等于钠的相对它的相对分子质量等于钠的相对原子质量和氯原子的相对原子质原子质量和氯原子的相对原子质量之和。量之和。NaCl的的相对分子质量相对分子质量=23+35.5=58.5根据表根据表3-4相对原子质量的数据，算一相对原子质量的数据，算一算算氧气氧气(O2)、水（水（H2O）、）、二氧化碳（二氧化碳（CO2）分子的相对分子质量是多少。分子的相对分子质量是多少。氧分子氧分子的相对分子质量的相对分子质量=水分子水分子的相对分子质量的相对分子质量=CO2分子的相对分子质量分子的相对分子质量=16+16=3212+16=1812+162=44计算：计算：五水硫酸铜分子五水硫酸铜分子的相对分子质量的相对分子质量化学式：化学式：CuSO45H2O63.5+32+164+5(12+16)=249.5原子是由原子是由原子核与核外电子原子核与核外电子构构成，而原子核的体积只占原子体积成，而原子核的体积只占原子体积的几千亿分之一，相对来说，原子的几千亿分之一，相对来说，原子里有很大的空间，电子就在这个空里有很大的空间，电子就在这个空间里做高速运动，那么电子是怎样间里做高速运动，那么电子是怎样排步在核外空间的呢？排步在核外空间的呢？氢原子的原子核有一个质子，核外氢原子的原子核有一个质子，核外有一个电子，它在核外一定距离的空有一个电子，它在核外一定距离的空间内作高速运动。间内作高速运动。那么在含有多个电子的原子里，那么在含有多个电子的原子里，所有的电子是否在同一区域内运动？所有的电子是否在同一区域内运动？在含有多个电子的原子里，电子是在含有多个电子的原子里，电子是分层分层运动的。运动的。离核离核最近的叫第最近的叫第一一层层离离核稍核稍远的叫远的叫第第二二层层由里往外由里往外依此类推依此类推叫叫三、四、五、六、七三、四、五、六、七层层核外电子的分层排步核外电子的分层排步1、电子层、电子层符号符号KLMNOPQn1234567能量高低能量高低离核离核远近远近低低高高近近远远2、各电子层最多容纳的电子数、各电子层最多容纳的电子数2个个8个个18个个32个个2n2个个电子排步的一般规律电子排步的一般规律电子按能量高低先排入能量电子按能量高低先排入能量最低的电子层，然后再排入能最低的电子层，然后再排入能量较高的电子层量较高的电子层作为最外层，最多不超过作为最外层，最多不超过8个个电子（电子（K层层2个）个）原子结构示意图原子结构示意图用用圆圈表示圆圈表示原子核原子核在在圆圈内用正数表示圆圈内用正数表示质子数质子数用用弧线表示弧线表示电子层电子层在在弧线上的数字表示弧线上的数字表示该该电子层上的电子数电子层上的电子数+11氢氢（H）锂（锂（Li）+321钠钠（Na）+11281第第一一层最多容纳层最多容纳2个电子个电子第第二二层最多容纳层最多容纳8个电子个电子+192881+202882特特别别记记忆忆钾钾(K)钙钙(Ca)注意注意:核电核数核电核数=质子数质子数=核外电子数核外电子数电子层上的电子数必须符合核外电电子层上的电子数必须符合核外电子的排步规律子的排步规律观察观察(1)横行共性横行共性:纵向共性纵向共性:(2)分析金属元素分析金属元素,非金属元素非金属元素,稀有稀有气体元素原子最外层电子数特点气体元素原子最外层电子数特点电子层数相同电子层数相同,最外层电最外层电子数依此增多子数依此增多最外层电子数相同最外层电子数相同,电子电子层数依此增多层数依此增多稀有气体元素的原子最外层电子数一稀有气体元素的原子最外层电子数一般是多少？般是多少？稀有气体，如氖、氩等，它们的最外稀有气体，如氖、氩等，它们的最外层电子都是层电子都是8个（氦为个（氦为2个）。由于它们个）。由于它们均不易与其他物质发生化学反应，呈现均不易与其他物质发生化学反应，呈现“化学惰性化学惰性”，所以所以人们认为最外层具有人们认为最外层具有8个电子（只有一个电子层的具有个电子（只有一个电子层的具有2个电个电子）的结构，属于相对稳定结构子）的结构，属于相对稳定结构。它们的化学性质是否稳定它们的化学性质是否稳定？金属元素的原子最外层电子数有金属元素的原子最外层电子数有什么特点？他们的化学性质是否稳什么特点？他们的化学性质是否稳定？定？金属元素，如钠、镁、铝等，金属元素，如钠、镁、铝等，最最外层电子数一般少于外层电子数一般少于4个个，化学性，化学性质不稳定，质不稳定，但在化学反应中易失去但在化学反应中易失去电子，趋向达到相对稳定结构电子，趋向达到相对稳定结构。非金属元素的原子最外层电子数非金属元素的原子最外层电子数有什么特点？他们的化学性质是否有什么特点？他们的化学性质是否稳定？稳定？非金属元素，如氧、氯、硫、磷非金属元素，如氧、氯、硫、磷等，等，最外层电子一般多于最外层电子一般多于4个个，化学，化学性质也不稳定，性质也不稳定，一般在化学反应中易一般在化学反应中易得到电子，趋向达到相对稳定结构得到电子，趋向达到相对稳定结构。稀有气体元素稀有气体元素最外层最外层8个个电子（氦最电子（氦最外层外层2个）个）化学性质化学性质稳定稳定金属元素金属元素最外层最外层电电子数一般子数一般少于少于4个个化学性质不化学性质不稳定稳定不易失去或不易失去或得到电子得到电子容易失去电子容易失去电子达到稳定结构达到稳定结构非金属元素非金属元素最外层最外层电电子数一般子数一般多于多于4个个化学性质不化学性质不稳定稳定容易得到电子容易得到电子达到稳定结构达到稳定结构结论结论(1)质子数决定元素种类质子数决定元素种类(2)最外层电子数决定元素的化学性质最外层电子数决定元素的化学性质(3)质子数和核外电子数的异同决定质子数和核外电子数的异同决定微粒是离子或原子微粒是离子或原子在化学变化中，电中性的在化学变化中，电中性的原子原子经常会经常会得到电子或失去电得到电子或失去电子子而而成为成为带电荷的微粒，这种带电荷的微粒，这种带电的带电的微粒称为微粒称为离子离子。如：钠如：钠在在氯气中燃烧氯气中燃烧微观模型微观模型氯化钠溶于水，得到的水溶液中含有氯化钠溶于水，得到的水溶液中含有许多能够自由移动的钠离子和氯离子。许多能够自由移动的钠离子和氯离子。离子也是构成物质的微粒之一。离子也是构成物质的微粒之一。离子是原子失去或得到电子的产物。离子是原子失去或得到电子的产物。原子、离子和分子都是构成物原子、离子和分子都是构成物质的基本微粒。质的基本微粒。原原子子结合结合物质物质，如，如铜、铁、钙等。铜、铁、钙等。金刚石、硅等。金刚石、硅等。分子分子结合结合分解分解聚集聚集物质物质，如氧气等。，如氧气等。失去或得到电子失去或得到电子离子离子得到或失去电子得到或失去电子结合结合物质，如氯化钠物质，如氯化钠等。等。分子、原子、离子间的转化。分子、原子、离子间的转化。