2.2 探究空气中物质构成的奥秘
知识梳理
1.分子
分子是组成物质的一种粒子,许多物质都是由分子构成的。例如:________、________。
分子的性质:
(1)分子的质量和体积都很小。
(2)分子不断运动,获得能量,分子运动速率加快。
(3)分子之间有间隔,气体分子间隔较大,而固体和液体之间间隔较大。分子间隔随温度升高而增大,随温度降低而减小。
2. 原子的结构
①原子是由居于原子中心的带正电的________和带负电的________两部分组成。
②在原子中:一个质子带一个单位________,一个电子带一个单位的________,中子不带电。
③在原子中,电子的质量很小,只有质子或中子质量的1/1836,故原子的质量主要集中在 ________。
④每一个原子只有一个原子核,________的多少决定了原子的种类,所以同一类的原子中,其核内的________________一定相同。
在原子中,核电荷数=________=________=原子序数。
3.离子
在化学变化中,一些原子容易失去电子,而另一些原子容易得到电子,当原子失去或得到电子后从而带上电荷,便转化成了________,离子也是构成物质的一种微粒,带正电荷的离子叫做________,例如: ________、________等,带负电的离子叫做________,例如: ________、________等。
4.相对原子质量
国际上以一种碳原子(原子核内有6个质子和6个中子 )的质量的1/12作为标准,其他原子的质量跟它比较所得的值,就是这种原子的________________。
疑难突破
1.如何应用分子、原子的知识解释日常生活中的一些现象?
剖析:分子和原子具有以下特征:质量、体积都很小;都在不断运动;它们之间都有一定的间隔。我们可以应用以上性质解释生活中的一些现象,并从实质上区分物理变化和化学变化。没有生成新物质的变化是物理变化,在物理变化的过程中,分子、原子的数目和大小没有改变,只是它们之间的间隔和排列方式发生了改变。
2.准确理解相对原子质量的涵义是本节的又一个难点。把握相对原子质量时要注意:
(1)定义:国际上以一种碳原子(原子核内有6个质子和6个中子 )的质量的1/12作为标准,其他原子的质量跟它比较所得的值,就是这种原子的相对原子质量。
(2)计算公式:相对原子质量(Ar)=
(3)单位:为1,一般不写出。
问题探究
问题从分子、原子的角度认识化学反应是创造新分子的基础。图2-6是几位同学设置的反应模型,其中●、○分别表示不同元素的原子。请探究谁的设置是正确的呢?
图2-6
探究:图示从微观上给我们展示了化学反应的过程,即分子分裂为原子,原子又重新组合成新的分子的过程,但是不管哪种物质之间的反应,这个过程都应遵守质量守恒定律,即化学反应前后原子的种类、原子的个数相等。据此分析不难得出结论。
典题精讲
例1关于分子、原子、离子的说法中,错误的是( )
A.分子是保持物质化学性质的一种粒子
B.分子、原子、离子都在不停地运动
C.分子、原子、离子都是构成物质的粒子
D.原子是不能再分的最小粒子
思路解析 本题考查了构成物质的三种基本粒子:分子、原子、离子的有关知识。作为构成三种微观粒子,分子、原子和离子都能直接构成物质,它们都很小,都在不断运动,它们之间都有间隔,也就是说它们的基本性质相似,所以选项B、C是正确的;由分子构成的物质,其化学性质由分子来保持,由原子构成的物质,其化学性质由原子来保持,同样地,由离子构成的物质,离子保持它的化学性质,所以选项A也是正确的;原子是化学变化中的最小粒子,在化学变化中不能再分,但原子又是由更小的质子、电子和中子构成的,所以D是错误的。
答案:D
例2我国科学家首次发现了汞元素的一种新原子。这种汞原子的相对原子质量为208,核电荷数为 80,这种汞原子的核外电子数为( )
A.80 B.128 C.208 D.288
思路解析 在原子中,整个原子是不显电性的,因为核电荷数(即质子数)与电子数所带电量相等,电性相反。
答案:A
知识导学
认识分子的基本性质:分子在不断地运动着,分子之间有一定的间隔。当温度和压强发生改变时,分子间的间隔也会发生改变。要会运用分子运动论的观点解释生活中的现象:在物理变化的过程中,分子本身没有发生改变,只是在分子获得或者失去能量后,由于分子的运动速率加快,导致了分子之间的间隔和排列方式也会发生变化;在化学变化的过程中,分子本身发生改变,生成新的分子。
原子是化学变化中的最小粒子,并不表示原子不可再分。原子是由原子核和核外电子两部分构成的,而原子核一般是由质子和中子构成。在原子中:核电荷数=质子数=核外电子数,这是一个很重要的规律。原子核具有体积小,密度大的特点,它几乎集中了原子的所有质量。并非所有的原子核内都有中子,中子数不一定等于质子数。质子数(核电荷数)决定了原子的种类,不同种类的原子其核内的质子数不同。
由于原子核所带电量和核外电子所带电量相等,但电性相反,所以整个原子不显电性。
由于电子具有的能量不同,能量低的在离核较近的区域运动,能量高的在离核较远的区域运动。要注意核外电子的运动不同于宏观物体的运动,它没有固定的轨道。电子在原子核外按照能量的高低,离核距离的不同做分层运动。
离子的表示方法:在元素符号的右上方标明所带的电荷数和电性,数值在前,正负号在后,质子数与电子数之差就是离子所带的电荷数,当电荷数为1时,省略不写。
理解相对原子质量时要注意:相对原子质量不是原子的真实质量,它只是一个比值,在国际单位制中的单位为1(一般不写出)。
相对原子质量的计算公式:
相对原子质量(Ar)=
相对原子质量≈质子数+中子数。
疑难导析
要知道分子、原子是否是构成物质的粒子,二者的基本性质是否相似,在化学变化中,分子本身不发生变化,而原子本身不变化,这是二者本质的区别。
显然在物理变化中分子本身不发生改变;在化学变化中分子本身发生改变,而原子在化学变化中不发生改变。
通过对相对原子质量的概念认识,充分认识为什么要采用相对原子质量而不是实际质量,选择相对原子质量的优点,从而掌握这种重要的科学方法。理解相对原子质量关键要理解“相对”二字,要充分认识到相对原子质量不是原子的真实质量,它只是一个比值,是我们衡量原子大小的一个新的标准。
问题导思