《构成物质的基本微粒》.ppt

常温下水是液体、二氧化碳是气体、食盐是晶体，金刚石的硬度怎么这么大呢？这些物质里面究竟是什么东西？这些物质里面的东西是不是一样的？铜是什么构成的？为什么它能导电、导热？ 最小的水的微粒是什么样的？构成金刚石的最小微粒是什么？二氧化碳、食盐是由什么构成的？,提出问题？,我们生活的世界是由许许多多的物质组成的。物质都是由微粒构成的，不同的物质具有不同的性质。要研究物质，就必须首先认识和了解构成物质的微粒。,科学家长期研究证实：构成物质的微粒有原子、分子、离子。,构成物质的基本粒子有分子、原子和离子,干冰由二氧化碳分子构成,金刚石由碳原子构成,铜由铜原子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成,二氧化碳晶体,铜中含有铜原子,氯化钠由钠离子和氯离子构成,金刚石由碳原子构成,意大利化学家、物理学家阿佛加德罗（Amedeo Avogadro，17761856) 提出了分子学说。,联想与启示,电解水可以得到氧气和氢气。氧气和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？,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。,分子不同，化学性质不同。分子变了，化学性质一定变。,大量的微粒聚集在一起形成了宏观的物质,分子聚集形成物质,定义：分子是保持物质化学性质的最小微粒。 同样的几种原子，如果形成了不同的分子，其不同分子的化学性质也不相同。如CO与CO2、O2与O3、SO2与SO3等。,4.分子间有一定的空隙,分子的性质,2.分子的质量很小,3.分子在不断运动,1.分子的体积很小,氧气分子,水分子,二氧化碳分子,分子构成示意图,1、水变成水蒸气 水分子运动到空气中去了，分子本身没有发生改变，水分子间的距离增大了。这一变化属于物理变化。 电解水时，水分子又发生了怎样的变化呢？,水电解过程图示,2、在水分解的过程中，发生变化的是什么？不变的又是什么？ 水分子分解为氢原子和氧原子，可以认为分子在化学变化中可分； 化学变化中原子可以重新组合成新的分子；两个氢原子结合成一个氢分子，两个氧原子结合成一个氧气分子，在化学变化中原子没有再被分割。,化学变化的实质：化学变化中，分子可以分成原子，而原子不能分。,结论：,更多的研究结构表明：,分子是由原子构成的。,定义：原子是在化学变化中的最小微粒 性质：同分子,原子虽小，但是现代技术可以操作。,这是中国科学家用扫描隧道显微镜操纵一个个铁原子排列出的世界上最小的“原子”二字 (比例尺为 l1013 ）,你知道它们是怎么“画”出来的吗？,通过移动硅原子构成的文字,原子操纵术,原子是构成物质的又一种基本粒子，常见的金属（铁、铜、汞等）及稀有气体（如氦、氖等）和有些固态非金属（如金刚石，石墨，硅等）都是由原子直接构成。 子。,要记住哟：金属和稀有气体等,原子学说创始人道尔顿,原子是客观存在的,原子的结构是怎样的？,想一想,我想象中的原子结构,原子是一个实心球。 原子象一个乒乓球。 原子象一个气球。 原子是一个空心球。 原子,原子的构成,汤姆生,1897年，英国科学家汤姆生确认了原子中都含有带负电的电子，表明原子内部结构比较复杂，原子并不是构成物质的最小微粒。,原子的构成,1911年，英国科学家卢瑟福进行了著名的粒子散射实验，其现象如下： （1）绝大多数的粒子穿过金箔后不改变原来的前进方向； （2） 一小部分粒子改变了原来的运动路径； （3） 极少数的粒子被弹了回来。 试对上述现象进行讨论解释。,卢瑟福,大多数的粒子能穿透金箔，说明金原子内部有很大的空间，粒子一穿而过。 一小部分粒子改变了原来的运动路线，发生了偏转。说明原子内部有带正电荷的粒子存在。 有极少部分粒子反弹回去，说明运动中遇到了坚硬的不可穿透的质点，这说明原子中有一个很小的核，因为核很小，所以只有极少数粒子被反弹回去。,解释,原子的构成,原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核（atomic nucleus)和核外带负电的电子构成的。由于原子核和核外电子的电量相等，但电性相反，所以原子呈电中性。 原子核所带的的电荷数叫核电荷数。,原子核和电子,原子很小，但原子核更小。原子核的半径约是原子半径的十万分之一。 电子更小。原子的质量主要集中在原子核上，电子的质量几乎可以忽略不计。 电子在原子核外的空间以接近光速的速度作高速运动。,原子核内有什么？,原子核是由质子和中子构成的（一种氢原子除外），质子带正电，中子不带电； 每个质子带一个单位正电荷，每个电子带一个单位负电荷。,原子的结构,原子,（不带电）,原子核,（带正电荷）,质子,中子,（带正电荷）,（不带电）,核外电子,（带负电荷）,一， 每个原子只有1个原子核，不同原子的区别是原子核不同 二，一般的氢原子核内只有一个质子，没有中子。 三，核电荷数质子数核外电子数=原子序数,注意！,氢原子,原子种类,原 子 核,质子数,中子数,核外电子数,氢,碳,氧,钠,铁,1,6,8,11,26,6,8,12,30,1,6,8,11,26,核电荷数=质子数=核外电子数 （与中子数无关）,分子与原子的比较,思考：原子那么小，有没有质量？,原子虽很小，但也有一定的质量，而且不同原子的质量不同。,原子的质量若以千克作单位，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量大小。,原子的质量,相对原子质量,以一种碳原子的质量的1/12作为基准，其他原子的质量与这一基准的比，称为这种原子的相对原子质量。,铁的相对原子质量 =,9.28810-27 kg,1.6610-26 kg,某原子的相对原子质量 =,该原子的一个原子的实际质量（ kg）,一种碳原子实际质量的1/12 （ kg）,注意：只是一个比值，单位为1，一般不写出。,相对原子质量与原子的质量成正比，原子质量越大，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,质子和中子的质量大约相等，都约等于碳12原子质量的1/12，即约等于1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1/1836。因此，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。,相对原子质量 质子数 + 中子数,练习,（1）、氮原子核内有7个质子，7个中子，7个电子，氮的相对原子质量是多少？,14,（2）、磷原子核内有15个质子，16个中子，15个电子，磷的相对原子质量是多少？,31,原子种类,原子核,质子数,中子数,核外 电子数,氢,碳,氧,钠,铁,1,6,8,11,26,6,8,12,30,1,6,8,11,26,相对原子质量,1,12,16,23,56,相分子质量,相对分子质量等于构成分子的各原子相对原子质量的总和。,分子是由原子结合而成的，我们可以用相对原子质量表示分子质量的大小。,例如：计算氯化钠的相对分子质量,氯化钠的化学式是：NaCl，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量之和。,NaCl的相对分子质量,=,23,+,35.5,=,58.5,算一算氧气(O2)、水（H2O）、二氧化碳（CO2）分子的相对分子质量是多少。,氧分子的相对分子质量 =,水分子的相对分子质量 =,CO2分子的相对分子质量 =,16 + 16 = 32,12 + 16 = 18,12 + 162 = 44,计算：五水硫酸铜分子的相对分子质量,化学式：CuSO4 5H2O,63.5 + 32 + 164 + 5(12 + 16) = 249.5,原子是由原子核与核外电子构成，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，那么电子是怎样排步在核外空间的呢？,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间内作高速运动。,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？,在含有多个电子的原子里，电子是分层运动的。,离核最近的叫第一层,离核稍远的叫第二层,由里往外依此类推 叫三、四、五、六、七层,核外电子的分层排步,1、电子层,符号,K L M N O P Q,n,1 2 3 4 5 6 7,能量高低,离核远近,低,高,近,远,2、各电子层最多容纳的电子数,2个 8个 18个 32个 2n2个,电子排步的一般规律,电子按能量高低先排入能量最低的电子层，然后再排入能量较高的电子层,作为最外层，最多不超过8个电子（K层2个）,原子结构示意图,用圆圈表示原子核,在圆圈内用正数表示质子数,用弧线表示电子层,在弧线上的数字表示该电子层上的电子数,+1,1,氢（H）,锂（Li）,+3,2,1,钠（Na）,+11,2,8,1,第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子,+19,2,8,8,1,+20,2,8,8,2,特 别 记 忆,钾(K),钙(Ca),注意:,核电核数=质子数=核外电子数,电子层上的电子数必须符合核外电子的排步规律,前二十号元素的原子结构示意图,练习：,观察,(1)横行共性:,纵向共性:,(2)分析金属元素,非金属元素,稀有气体元素原子最外层电子数特点,电子层数相同,最外层电子数依此增多,最外层电子数相同,电子层数依此增多,稀有气体元素的原子最外层电子数一般是多少？,稀有气体，如氖、氩等，它们的最外层电子都是8个（氦为2个）。由于它们均不易与其他物质发生化学反应，呈现“化学惰性”，,所以人们认为最外层具有8个电子（只有一个电子层的具有2个电子）的结构，属于相对稳定结构。,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什么特点？他们的化学性质是否稳定？,金属元素，如钠、镁、铝等，最外层电子数一般少于4个，化学性质不稳定，,但在化学反应中易失去电子，趋向达到相对稳定结构。,非金属元素的原子最外层电子数有什么特点？他们的化学性质是否稳定？,非金属元素，如氧、氯、硫、磷等，最外层电子一般多于4个，化学性质也不稳定，,一般在化学反应中易得到电子，趋向达到相对稳定结构。,稀有气体元素,最外层8个电子（氦最外层2个）,化学性质稳定,金属元素,最外层电子数一般少于4个,化学性质不稳定,不易失去或得到电子,容易失去电子达到稳定结构,非金属元素,最外层电子数一般多于4个,化学性质不稳定,容易得到电子达到稳定结构,在化学变化中，电中性的原子经常会得到电子或失去电子而成为带电荷的微粒，这种带电的微粒（原子或原子团）称为离子。,离子,钠在氯气中燃烧生成氯化钠，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。,例如：,氯化钠的形成,文字表达式：,形成过程：,钠原子,氯原子,e-,钠离子 Na,氯离子 Cl,离子结构示意图,8,+11,2,例如：,练习：,Na,+,Mg,2+,Cl,-,O,2-,离子所带电荷标在元素符号右上角，所带电荷数写在正负号前面。,离子的书写,当带电荷数为“1”时，“1”必须省略,离子是指带电的微粒 原子失去电子形成的带正电荷的微粒称为阳离子， 原子得到电子形成的带负电荷的微粒称为阴离子。,小结：,离子,阳离子：带正电,阴离子：带负电,质子数核外电子数,质子数核外电子数,例如：,阳离子：,阴离子,F,Mg,Na,O,Mg,Al,Cl,Na,+,Al,2+,3+,F,Cl,O,-,-,2-,离子构成的物质溶于水时能形成自由移动的阳离子和阴离子，这是溶液导电的原因。,离子也是构成物质的基本微粒，象氯化钠、氧化镁、氢氧化钙等都是由相应的离子构成的,原子、离子和分子都是构成物质的基本微粒。,总结,原子,结合,物质,，如,铜、铁、钙等。,金刚石、硅等。,分子,结合,分解,聚集,物质，如氧气等。,失去或得到电子,离子,得到或失去电子,结合,物质，如氯化钠等。,分子、原子、离子间的转化。,谢谢,THE END,