人教版化学初三第四单元.docx

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人教版化学初三第四单元

第四单元物质构成的奥秘

　　课题一原子的构成

一、原子的构成

（1）原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，

原子核由质子和中子构成，可表示如下：

表4-1构成原子的粒子的电性和质量

表4-2几种原子的组成

构成原子的

粒子

电子

原子核

质子

中子

电性和电量

1个电子带一个单位负电荷

1个质子带一个单位正电荷

不显电性

质量/kg

质子质量的1/1836

1.6726*10-27

1.6749*10-27

原子的种类

原子核

核外电子数

质子数

中子数

氢

1

0

1

碳

6

6

6

氧

8

8

8

钠

11

12

11

铁

26

30

26

（2）①构成原子的粒子有三种：

质子、中子、电子，但并不是所有的原子都是由这三种粒子构成的，如：

有一种氢原子只有质子和电子，没有中子。

②在化学变化中，原子不能再破裂，它是化学变化中的最小粒子，但它不是不可再分的实心球体，自然界中的任何粒子都是可以再分的。

③原子核很小但可以再分，原子弹的爆炸就是原子核裂变的结果。

④在原子中，质子带正电，中子不带电，核外电子带负电，所以原子不显电性。

且三者为：

核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数

整个原子的质量几乎全部集中在原子核上。

不同种类的原子，原子核内的质子数不同（核电荷数不同）。

所以，原子的质子数决定了原子的种类。

例（2010·芜湖）下列有关“宏观物质与微观粒子”的认识、错误的是（）

A.物质是由微粒构成B.构成物质的微粒不断运动C.微粒之间有间隔D.任何微粒都不可再分

例下列叙述中错误的是（）

①原子是化学变化中的最小粒子②原子是不能再分的粒子③一切物质都是由原子直接构成的④一切原子核都是由质子和中子构成⑤原子不显电性⑥原子之间有间隔

A.①②B.②③④C.③⑤D.③⑥

二、相对原子质量

（1）定义：

以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它比较所得的比，作为这种原子的相对原子质量。

（2）单位：

相对原子质量是一个比值，单位为“1”，符号为Ar，一般不写。

（3）在原子中，1个电子的质量是1个质或1个中子质量的1/1836，所以原子的质量主要集中在原子核上。

实验表明1个质子或1个中子的质量与原子核内有6个质子和6个中子的碳原子质量的1/12相比后，所得数值都近似等于1。

所以，我们也可以近似地认为原子的相对原子质量约等于原子中质子数与中子数之和。

相对原子质量=质子数+中子数

（4）相对原子质量不是原子的实际质量。

（5）相对原子质量的表达式。

原子的实际质量

相对原子质量=

碳12原子质量x1/12

课堂练习

1．原子的质量主要集中在（）。

A．质子B．中子C．电子D．原子核

2．下列关于原子核的叙述中，正确的是（）。

①通常由中子和电子构成②通常由质子和中子构成③带负电荷④不显电性⑤不能再分⑥体积大约相当于原子⑦质量大约相当于原子

A．①⑤B．②⑦C．③④D．②⑥⑦

3．下列叙述中，正确的是（）。

A．相对原子质量就是原子质量的简称B．相对原子质量可用千克或克作单位

C．相对原子质量是一个没有单位的比值D．原子质量约等于原子核内质子质量和中子质量之和

4．下列粒子中带正电荷的是。

（填序号）

①电子②质子③中子④原子核⑤原子⑥分子

5．下列叙述中错误的是（）。

①原子是化学变化中的最小粒子②原子是不能再分的粒子③一切物质都是由原子直接构成的④一切原子核都是由质子和中子构成的⑤原子不显电性⑥原子之间有间隔

A．①和②B．②③和④C．③和⑤D．③和⑥

6．有两种不同的原子，一种原子核内有6个中子和6个质子另一种原子有7个中子和6个质子，则它们不相等的是（）。

A．核电荷数B．核外电子数C．原子的质量D．相对原子质量

7．已知核内有6个质子和6个中子的碳原子的质量为mkg，一个钼原子的质量为8mkg，则钼的相对原子质量为（）。

A．96B．72C．48D．36

8．据中央电视台2001年6月对云南抚仙湖湖底古城考古的现场报道，考古学家通过测定古生物遗骸中的碳14原子的含量来推测古生物的年代。

碳14原子的质子数是6，相对原子质量是14，下列有关碳14原子的叙述正确的是（）

A．其核外有8个电子B．其核内有6个中子

C．核电荷数为6D．质子数和中子数之和为14

课题2元素

一、元素的概念

我们把具有相同核电荷数（即核内质子数）的同一类原子总称为元素。

显然同一种元素具有相同的核电荷数。

例如，我们把核电荷数为1的原子总称为氢元素。

核电荷数为6的原子总称为碳元素，核电荷数为8的原子总称为氧元素等。

二、元素在自然界中的存在

地壳中含量最多的是氧元素，依次是硅元素、铝元素、铁元素、钙元素、钠元素、钾元素、镁元素、氢元素等。

三、元素符号

1.元素符号的书写

元素用元素符号表示。

元素符号是用元素拉丁文名称的第一个字母表示的。

书写元素符号时，由一个字母组成的，要大写；如果由两个字母组成，则前面的字母要大写，后面的字母要小写，如Ca-钙、Cu-铜、Cl-氯。

要点提示

可以把元素分成①金属元素：

汉字用“钅”字旁表示，为固体，只有汞除外。

金属单质是由原子直接构成的，如钠、铁、钙等。

②非金属元素：

通常状况下非金属元素有三种状态：

带“气”的是气态非金属，有“氵”的是液态非金属，它们的单质都是双原子分子（如N2、O2等）。

固态非金属用“石”字旁表示，它们的单质除碘是双原子分子（I2）外。

其余一般均用单原子表示，如碳、硫、磷、硅等。

③稀有气体元素：

通常状况下，稀有气体都是气体，该类元素的汉字用“气”字头，它们的单质是由原子构成的，如氦、氖、氩等。

2.元素符号的意义

每个元素符号都可表示一种元素（宏观），还表示这种元素的一个原子（微观）。

如“H”表示氢元素和一个氢原子，在元素符号前面加上适当的数字，则一般只有微观意义。

例如，“2H”表示两个氢原子。

对于单质是由原子构成的来讲，元素符号还表示一种单质。

如：

“Si”可以表示硅单质。

四、元素周期表简介

在元素周期表中，每种元素都有一个编号，大小等于该元素原子的核内质子数目，这个编号称为原子序数。

（1）

（1）元素周期表的结构

①格：

在元素周期表中，每一种元素均占据一格。

对于每一格，均包含元素的原子序数，元素符号、元素的名称。

相对原子质量等内容。

②横行（周期）：

周期表每一横行叫做一个周期，共有七个横行，7个周期。

③纵行（即族）：

周期表的18个纵行中，除8、9、10三个纵行共同组成一个族外，其余15个纵行，每一纵行叫做一族，共有16个族。

此外，在周期表中，还用不同的颜色对金属元素、非金属元素作了区分。

（2）元素周期表是学习和研究化学的重要工具

为寻找新元素提供了理论依据；由于在元素周期表中位置越靠近的元素性质越相似，可以启发人们在元素周期表的一定区域寻找新物质（如农药、催化剂、半导体材料等）。

物质、元素、分子、原子间的关系

（1）物质、元素是宏观概念，分子、原子是微观概念。

宏观概念只表示种类，而不表示数量；微观概念，既表示种类，又表示个数。

如：

元素应用于描述物质的宏观组成。

如：

水是由氢元素和氧元素组成的，但不能说“水是由两个氢元素和一个氧元素组成的”。

原子应用于描述物质的微观结构。

如：

一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子所构成的。

但不能说“一个水分子是由氢元素和氧元素组成”

（2）联系：

元素是同一类原子的总称，原子是构成元素的基本单位，元素可以组成物质，分子和原子可以构成物质，对于由分子构成的物质，分子是由原子构成的。

宏观概念，只讲种类，不讲个数

微观概念，既讲种类，又讲个数

1下列符号中，元素符号的书写正确的是（　　）

A.钙：

CAB.铝：

aLC.镁：

mgD.铁：

Fe

2国际互联网上报道：

“目前世界上有近20亿人患有缺铁性贫血”。

这里的铁是指（　　）

A.铁单质B.铁元素C.铁原子D.四氧化三铁

思路解析：

联系实际想一想就知道，人体的血液中不可能有不溶性的铁单质，也就不可能有铁原子。

实际上人体通常所说的缺铁、缺钙、缺碘都是指缺铁元素、缺钙元素、缺碘元素。

3写出下列符号所表示的意义：

（1）Fe：

　　　　　　　；　　　　　　。

（2）2Fe　　　　　　　。

要正确理解符号中2的意义，2H2表示2个氢分子；2H表示两个氢原子；H2O表示一个水分子中含有2个氢原子；H2表示一个氢分子。

4下列说法中正确的是（　　）

A.二氧化碳是由氧气和碳两种单质组成的

B.二氧化碳分子是由一个碳元素和两个氧元素构成的

C.二氧化碳是由碳原子和氧原子构成的

D.二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的

思路解析：

描述物质的组成要用元素来描述。

A中二氧化碳是不会含有其他物质的；分子不能用元素来描述，只能用原子来描述；二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，二氧化碳分子由碳原子和氧原子构成。

水、二氧化碳和二氧化锰不可能含有氧气，也不会含有氧分子，这几种物质中都含有氧元素。

例（2010·南京）中国志愿者王跃参加了人类首次模拟火星载人航天飞行试验。

有探测资料表明，火星上存在丰富的镁资源。

在元素周期表中，镁元素的某些信息如图所示，下列说法不正确的是（）

A.镁元素属于非金属元素

B.镁元素原子的核电荷数为12

C.镁元素原子的核外电子数为12

D.镁元素的相对原子质量为24.31

1.（2010·嘉兴）冰岛火山灰曾严重影响欧洲飞机的正常飞行。

火山灰是细微的火山碎屑物，它质地坚硬、不溶于水，含有硫、钙、硅、氧及重金属等成分。

这里所说的成分是指（）

A.元素B.原子C.分子D.单质

课题3离子

一、核外电子的分层排布

1.电子层

核外电子运动有自己的特点，在含有多个电子的原子里，有的电子在离核较近的区域运动，有的电子在离核较远的区域运动，科学家形象地将这些区域称为电子层。

核外电子是分层排布的。

由内到外分为七层，电子离核由近及远，能量由低到高。

2.核外电子的分层排布

（1）核外电子在不同的电子层内运动的现象叫做核外电子的分层排布。

（2）原子核外电子能量并不相同，能量低的，通常在离核近的区域运动，能量高的，通常在离核远的区域运动，它们是分而不离的家族。

为了便于说明问题，通常就用电子层来表明运动着的电子离核远近的不同。

电子能量高低，离核远近与电子层的关系如下所示：

电子层：

一、二、三、四、五……

字母表示：

K、L、M、N、O……

离原子核：

近→远

能量高低：

低→高

这样，核外电子可以看作是在能量不同的电子层上运动，

也可以看作电子是分层排布的。

3.核外电子层排布的表示方法——原子结构示意图

例：

氧原子结构示意图为：

电子总是尽量先排在能量最低的电子层里（即第一层排满了才排第二层，依次下去）

4.元素的化学性质与原子最外层电子数的关系

元素的性质，特别是化学性质与原子的最外层电子数关系密切，最外层电子数相同，其化学性质相似，最外层电子数为8（若只有1个电子层，其电子数为2），其化学性质相对稳定。

原子都有形成稳定结构的趋势，有的是通过得电子形成稳定结构，有的是通过失电子形成稳定结构。

二、离子的形成

1.氯化钠的形成

当点燃的钠与氯气相遇时，氯气的分子分成单个的氯原子，与钠原子发生了下述变化：

钠原子失去1个电子，形成带一个单位正电荷的钠的阳离子（Na+），氯原子因得1个电子，形成带一个单位负电荷的氯的阴离子（Cl-）。

这两种带相反电荷的离子间相互作用，就形成了化合物氯化钠，它不显电性，生成的氯化钠是由数目极多的钠离子和氯离子相互结合而构成的物质。

要点提示

钠原子的最外层电子数是1，它容易失去最外层的1个电子，使次外层变成最外层，从而达到8个电子的稳定结构，氯原子的最外层电子数是7，它容易得到1个电子，达到8个电子的稳定结构，钠原子把它的1个电子给了氯原子，它们彼此都达到了稳定的结构，形成了稳定的化合物。

2.阴离子的形成

阴离子是原子或原子团得到电子形成的粒子，如S2-、OH-、

等。

3.阳离子的形成阳离子是原子或原子团失去电子形成的粒子，如：

H+、K+、

等。

三、原子与离子的比较

原子

离子

阳离子

阴离子

核电荷数与核外电子数的关系

核电荷数等于核外电子数

核电荷数大于核外电子数

核电荷数小于核外电子数

电性

不显电性

带正电荷

带负电荷

符号举例

Na　Cl

Na+

Cl-

相同点

核电荷数（质子数）不变，相对原子质量也不变

不同点

核外电子数不同（最外电子数不同），化学性质不同

问题·思路·探究

问题1核外电子的排布有什么规律？

思路:

根据1～20号元素的原子结构示意图，总结出原子核外电子排布的规律。

探究:

①各电子层最多能容纳2n2个电子，第一层最多排2个电子，第二层最多排8个电子；②最外层电子数不超过8（最外层是第一层时不超过2）；③电子总是先排入第一层，第一层排满（2个）后再排入第二层，第二层排满（8个）后再排入第三层。

问题2元素的化学性质与原子最外层电子数有什么关系？

思路:

元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数。

原子都有形成稳定结构的趋势，有的是通过得电子形成稳定结构，有的是通过失电子形成稳定结构。

探究：

元素

最外层电子数

结构稳定性

化学性质

金属

1-3＜4

不

易失最外层电子（显金属性）

非金属

4-7≥4

不

易得电子（显非金属性）

稀有气体

8（He为2）

稳

不易得失电子，一般不参加化学反应

例1原子失去最外层电子或最外层得到电子后，一定不会引起改变的是　　　　（　　）

①元素种类　②化学性质　③相对原子质量　④粒子的电性　⑤原子核　⑥电子层数

⑦最外层电子数　⑧核外电子总数

A.①⑤B.②⑤C.①③⑤D.②④⑥⑧

深化升华

本题考查的是原子结构与元素种类之间的关系。

一个单核粒子只要其质子数不变，元素种类就不会改变。

最外层电子与元素的化学性质关系密切，如果最外层电子数改变了，其化学性质一定会改变。

例2下图形象地表示了氯化钠的形成过程。

下列相关叙述中不正确的是　　　　（　　）

A.钠原子易失去一个电子，氯原子易得到一个电子B.钠跟氯气反应生成氯化钠

C.氯化钠是由离子构成的化合物D.钠离子与钠原子的化学性质相同

深化升华

原子通过得失电子形成离子，从而转变为稳定结构。

其中最外层电子数较少的原子的易失去电子，最外电子数较多的原子易得到电子。

（2010·福州）从图3所示的两种微粒结构示意图中，所获取信息不正确的是（）

A.它们属于同种元素

B.它们的核外电子层数相同

C.它们的核外电子数相同

D.①表示阴离子，②表示原子

（2010重庆，20）某原子的结构示意图为

它的最外层电子数n=________，核外共有_______个电子。

（2010上海，44）某元素原子结构示意图为，

则x的值为________。

根据元素原子结构示意图，不能直接获得的信息是________（填编号）。

①核电荷数②相对原子质量③电子层数④最外层电子数

O____________S_____________

离子、元素原子的结构特征与元素性质的关系

（1）带电的原子或原子团

带正电荷的原子或原子团叫阳离子；带负电荷的原子或原子团叫阴离子。

（2）离子可用离子符号表示，在原子团或元素符号右上角标出离子所带电荷的多少及电荷的正负，当离子所带电荷数为1时，1可不写。

（3）元素的化学性质与原子最外层电子数有着密切的关系：

最外层电子数是8（只有一个电子层的是2），是相对稳定的结构；最外层电子数小于4的一般属金属，易失电子，化学性质较活泼；最外层电子数大于4的一般是非金属元素的原子，易得电子，化学性质较活泼。

钠离子_____氯离子________氧离子________

构成物质的粒子（分子，原子，离子）

气态非金属、共价化合物（非金属与非金属组成的化合物）都是由分子构成的；

固态非金属、稀有气体、金属单质是由原子构成的；

离子化合物（金属（包括铵根离子）与非金属组成的化合物）是由离子构成的。

此外，由分子构成的物质，它的分子又是由原子构成的。

课题4化学式和化合价

一、化学式

1.概念

用元素符号和数字的组合来表示物质组成的式子叫做化学式。

任何纯净物都有固定的组成，一种物质只能有一个化学式。

如：

磷在氧气中燃烧生成的五氧化二磷，它是由磷（P）元素与氧（O）元素组成的，每个五氧化二磷分子中有2个磷原子，5个氧原子，所以五氧化二磷的化学式为P2O5。

2.化学式表示的意义（以H2O为例）

3.化学式的书写与读法

各物质的化学式是通过实验测定它的组成而得到的，一种物质只能用一个化学式表示。

一般说来，有的单质是由原子构成的，例如金属、稀有气体、金刚石等。

凡是由原子构成的单质，它们的化学式直接用元素符号去表示。

有的单质由分子构成，如氢气、氮气、氧气、氯气，它们的每一个分子中都含有2个原子称为双原子分子，写化学式时，先写出元素符号，在元素符号的右下角加上数字，例如氢气：

H2。

（1）化学式的书写:

（2）化学式的读法

①固态单质直接读名称：

如Cu读作铜；气态单质在名称后加“气”，如H2读作氢气。

②化合物一般从右向左读“某化某”，例如：

ZnS读作硫化锌。

有时还要读出化学式中各元素的个数，如Fe3O4读作四氧化三铁。

4.化学符号周围各数字的意义

写在化学式前的数字表示微粒的个数，叫化学计量数。

化学计量数跟化学式中所有元素的原子都有关系。

如果化学式前填上化学计量数，它们就只有微观含义了。

因此，数字的位置不同，它们所代表的含义也就不同。

要正确理解符号中2的意义：

2H2表示2个氢分子；2H表示两个氢原子；H2O表示一个水分子中含有2个氢原子；H2表示一个氢分子。

二、化合价

1.定义

一种元素一定数目的原子与其他元素一定数目的原子相化合的性质叫做元素的化合价，它与原子最外层电子数有非常密切关系。

2.化合价的表示方法

元素化合价是该元素的一个原子在形成化合物时表现出来的一种性质，通常在元素符号（或原子团）的正上方用+n或-n表示其化合价，它与离子符号的书写是有一定区别的，如下表是元素化合价的表示方法跟离子表示方法的区别：

表示元素化合价

表示离子

K+

Mg2+

Al3+

Cl-

S2-

3.化合价的一些规律

（1）在化合物里，氧通常显－2价（因为氧原子最外层有6个电子，易得到2个电子）。

氢通常显+1价（因为氢原子外层只有1个电子，易失去或使一对电子对偏离）。

金属元素通常显正价（因为其原子的最外层电子数较少，易失去电子）。

非金属元素通常显负价（因为其原子的最外层电子数较多，易得到电子或使电子对偏向）。

但在非金属氧化物里，氧显负价，另一种非金属元素显正价（因为氧原子得电子能力很强）。

（2）在化合物里，正负化合价的代数和为零。

（3）在单质中元素的化合价为零。

（4）有些元素的化合价是可变的。

例如，在FeCl2、FeCl3中铁元素的化合价分别为+2、+3，在H2S、SO2中，硫元素的化合价分别为－2、+4。

可变的原因是这些元素的原子在不同条件下，既可得电子（或电子对偏向），也可失电子（或电子对偏离），而且得失电子数目可以不同。

（5）某些原子团也表现出一定的化合价。

例如，在硫酸锌里锌为+2价，硫酸根为－2价；又如，在氢氧化钙里，钙为+2价，氢氧根为－1价〔简要说明：

原子团的化合价等于组成该原子团各元素正负化合价的代数和。

例如氢氧根的化合价是（－2）+（+1）=－1〕。

方法点拨

根据化合价书写化学式的一般思路：

由物质名称→排列元素符号（先读后写）→标出化合价→确定原子（或原子团）的个数比（一般是最简整数比）→写出化学式→检验。

绝不能根据化合价随意乱造事实上不存在的物质的化学式。

4.牢记常见元素的化合价

负一：

F、Cl

负二：

O、S、CO3、SO4

附：

化合价记忆法：

正一：

K、Na、NH4、H、Ag；

正二：

Cu、Ca、Ba、Mg、Zn；

根的名称

根的符号

化合价

离子符号

氢氧根

OH

-1

OH-

硝酸根

NO3

-1

NO3-

硫酸根

SO4

-2

SO42-

碳酸根

CO3

-2

CO32-

磷酸根

PO4

-3

PO43-

铵根

NH4

+1

NH4+

正三：

Al、Fe

正四：

Si

二、三（价）铁，二、四（价）碳；

二、四、六（价）硫都齐全；

铜、汞二价最常见。

8、根据化合价求化学式

（1）、最小公倍数法

a.写出元素符号，正价在左，负价在右。

b.求两种元素化合价绝对值的最小公倍数。

c.求各元素的原子数。

d.把原子数写在各元素符号的右下方。

e按正负化合价的代数和为0的原则检查化学式。

（2）、十字交叉法

a写出元素符号，标出化合价，正价在左，负价在右。

b取化合价绝对值，约去最大公约数。

c.用约后的数十字交叉写在元素符号右下角。

9、利用化学式推求化合价

在化合物里正负化合价的代数和为0。

如：

KClO3中氯元素的化合价；+1+x+（-2）×3=0，解得x=+5

10、根据化学式的有关计算

a.元素质量比：

化学式AmBn中A，B元素质量比为（a×m）：

（b×n）（a,b为A，B元素的相对原子质量）

如：

H2O中H：

O（1×2）：

（16×1）=1：

8

b.相对分子质量：

化学式AmBn相对分子质量为（a×m）+（b×n）

如：

H2O相对分子质量为（1×2）+（16×1）=18

c.元素质量分数=×100%

如：

H2O中H元素的质量分数=×100%=11.11%

d.R元素质量=化合物质量×R元素的质量分数

如：

求100克水（H2O）中氢元素的质量。

100g×11.11%=11.11g

例：

某铜的氧化物，经测定得知该氧化物的组成中铜元素和氧元素的质量比为8∶1。

据此你能确定该铜的氧化物的化学式吗？

练一练

1、判断下列化学符号中数字“2”的意义，将其序号填在相应的横线上

①Ca2+②NO2　③2NO　④

　⑤２

（1）表示分子个数的是　　　。

（2）表示离子所带电荷数的是　　　。

（3）表示元素化合价的是　　　。

（4）表示一个分子中所含原子个数的是　　　。

2、下列关于化合价的说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

A.在Na2O中，钠原子显+1价，氧原子显－2价

B.在O2中，氧元素显－2价

C.非金属元素在化合物中总显负价

D.一种元素在同一种化合物中，可能有几种化合价（NH4NO3）

3、金属元素和人体健康有很大关系。

钾元素可以调节体液平衡，维持肌肉和神经的功能及代谢。

如果人体缺钾会出现肌肉不发达、心律不齐等症状。

市场上出售的一种叫做果味钾的补钾药，其主要成分是枸橼酸钾（C6H7K3O8）。

下列对枸橼酸钾的说法正确的是　　（　　）

A.该物质的一个分子中含25个原子

B.该物质中碳、氢、钾、氧