1.1从葡萄干蛋糕模型到原子结构的行星模型
从古典原子论到葡萄干蛋糕原子模型
我国战国时期惠施说过：“一尺之棰，日取其半，万世不竭。”他认为物质是无限可分的
战国时期墨子则认为物质被分割是有条件的，如果物质不存在被分割的条件，物质就不能被分割。这种不能再被分割的部分，他称其为“端”
古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论，认为物质由极小的称为“原子”的微粒构成，物质只能分割到原子为止。
到了十九世纪初，英国物理学家和化学家道尔顿于1803年提出了他的原子论。其要点为：化学元素均由不可再被分割的微粒构成，这种微粒称为原子；原子在一切化学变化中均保持不可再分性；同一元素的原子在质量和性质上均相同，不同元素的原子在质量和性质上都不相同；不同元素化合时，这些元素按最简单整数比结合成化合物。
19世纪末到20世纪初，电子被发现了。
英国科学家汤姆孙在1903年提出了葡萄干面包模型。他认为，原子中的正电荷是均匀分布在整个原子的球形体内，电子则均匀地分布在这些正电荷之间，就像葡萄干面包一样。
德国物理学家伦琴在1895年发现了看不见的射线——X射线。
1911年卢瑟福提出了原子结构的行星模型，即原子是由带正电荷的质量很集中的很小的原子核和它周围运动着的带负电荷的电阻组成的，就像行星围绕着太阳运转一样的一个星系。
1.2原子的结构和相对原子质量
原子使由位于原子中心的原子核和核外电子构成的。原子很小，原子核更小，它的半径是原子的万分之一，它的体积只占据了原子体积的几千亿分之一。原子核是由质子和种子构成的。
电子的质量很小，仅为质子质量的1/1836，原子的质量主要集中在原子核上，原子和中子的相对质量分别为1.007和1.008，均取近似值为1.如果忽略电子的质量，将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值，加起来所得的数值，叫做质量数，用符号A表示
构成原子的微粒间的关系如下：
核电荷数（Z）=核内质子数=核外电子数
质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）
同位素
氕、氘、氚的原子核所带的核电荷数一样，它们属于同一种元素——氢元素，它们原子核内的质子数相同，但中子数不同，原子的质量数也不同，所以不属于同一种原子。像这种具有相同质子数和不同中子数的同一种元素的原子互称为同位素。
相对原子质量
在化学计量中，用相对原子质量来进行计算。相对原子质量是以一个碳-12原子的质量的1/12作为标准，任何一个原子的真实质量跟一个碳-12的1/12的比值，称为该原子的相对原子质量。
1.3解开原子核外电子运动的面纱
原子中的核外电子在核外作高速运动，在含有多个电子的原子中，通常能量低的电子在靠近原子核处运动，能量高的电子在离核较远处运动，即核外电子按能量高地由内层至外层分层排布的。这种分层排布情况可用原子结构示意图来表示
第一层电子层称为K层，第二电子层称为L层，第三电子层称为M层，由近及远的四、五、六、七层，也可依次称他们为N、O、P、Q层。
原子的核外电子排布可以用原子结构示意图来表示。例如，氯原子的结构示意图可表示为：
元素的化学性质主要由原子的最外层电子数决定，我们常用小黑点来表示元素原子最外层的电子。例如：
这种图示我们称为电子式
从表1.3、1.4中我们可以归纳出核外电子排布的规律
1.各电子层最多可容纳电子数为2n2（n表示电子层序数），即K层电子层对多容纳2×1×1=2个电子，M层最多容纳2×3×3=18个电子
2.最外层电子数不超过9个，当最外层电子数达到8个时，就达到了稀有气体的稳定结构
3.次外层电子数不超过18，倒数第三层电子数不超过32
金属元素原子最外层电子数比较少，在化学反应中容易失去这些电子使次外层变为最外层，达到稳定结构；反之非金属元素原子最外层电子数比较多，反应时容易得到电子使最外层达到8个电子稳定结构，而稀有气体原子最外层已达到稳定结构，它们既不容易失去电子，也不容易得到电子，所以化学性质很稳定
离子
原子或原子团得到、失去电子后形成的带电微粒称为离子，离子也是构成物质的一种微粒。离子和原子的机构和带电状况是不同的
带正电荷的离子称为阳离子，带负电荷的离子称为阴离子
二、开发海水中的卤素资源
2.1以食盐为原料的化工产品
古代我国的沿海居民在海滩晒烟。把海水引入盐田，利用日光，风力蒸发浓缩海水，使其达到饱和，并进一步使食盐结晶出来，这种方法称为太阳能蒸发法，又称为盐田法。目前，我国的盐产量已超过10000000t，位居世界之首
中国现代化工之母——氯碱工业
食盐不但是人类生活中不可缺少的物质，而且是重要的化工原料。目前，大部分食盐用来生产氯气、氢气、烧碱和盐酸，进一步加工生成各种含氯和含钠的制品如盐酸，漂粉精，氯化铁和聚氯乙烯
电解饱和食盐水可以得到氯气，氢气和氢氧化钠
盐酸是易挥发的一元强酸，在盐酸中氯化氢全部电离成氢离子和氯离子
氢氧化钠是一元强碱，在氢氧化钠溶液中氢氧化钠全部电离成钠离子和氢氧根离子
2.3 从海水中提取溴和碘
占地球上储量99%的溴分布在海洋中，从海水中提取溴一般要经过浓缩，氧化和提取三个步骤
Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
此时生成的单质溴仍然溶解在海水中，可以鼓入热空气或水蒸气，使它和水蒸气一起挥发出来，冷凝后得到粗溴，再将粗溴精制就可以得到高纯度的溴了。
溴是深红棕色，密度比水大的液体，很容易挥发，具有强烈的腐蚀性，同时需要在瓶中加一些水，以减少挥发
碘是紫黑色固体，几乎不溶于水，但能溶于水，形成碘酊。
碘加热时，不经融化就直接变成紫色蒸汽。蒸汽遇冷时，重新凝聚成固体。
碘的另一个性质就是能使淀粉溶液变蓝色
第三章探究原子构建物质的奥秘
3.1 原子间的相互作用
性能各异的物质
化学键
这种物质中相邻原子之间的强烈相互作用称为化学键。化学键的种类有离子键，共价键和金属键
3.2 离子键
从原子结构上看，钠原子的最外电子层上有1个电子，容易失去，氯原子最外电子层有7个原子，容易得到一个电子，当钠原子与氯原子相互作用时，氯原子得到钠原子失去的一个电子，都变成了最外层是8个电子的稳定结构，并分别变成了带正电的钠离子和带负电的氯离子，钠离子和氯离子之间产生静电作用。这种阴阳离子通过静电作用形成的化学键称为离子键。
以离子键形成的化合物叫做离子化合物
3.3 共价键
氯化氢分子形成过程中，电子不是从氢原子转移到氯原子上，而在氢、氯原子间形成公用的电子对，使氢、氯原子都达到了稳定的结构
想氯化氢分子那样，原子间通过公用电子对而形成的化学键称为共价键
共价分子
非金属元素的原子之间一般都是通过公用电子对形成共价键而结合在一起的
分子中原子之间全部都是共价键的叫做共价分子
原子可以通过共价键直接构成分子，分子再聚集成气态，液态或固态物质
第四章剖析物质变化中的能量变化
4.1 物质在溶解过程中有能量变化中
能量转化常常伴随着物质的变化
食物中产生能量的营养物质主要是糖类、脂肪和蛋白质，它们是人体所需能量的主要来源固态冰在受热后会变成液态得水，液态得水继续加热会变成水蒸气。相反，要使水蒸气变成液态得水就会放出能量，水变成冰时也会放出能量
物质溶解通常有两个过程：一个是溶质的分子或离子受到水分子的作用，向水中扩散的过程，在这个过程中，溶质分子或离子要克服分子或离子之间的引力，需要向外界吸收能量；另一
个是溶质分子或离子和水分子结合成水合分子或水合离子的过程，这一过程放出热量
物质在溶解过程中总是伴随着能量的变化。而变现出来的放热或吸热现象，则是溶质微粒在扩散过程和水和过程中能量变化的总效应
有些结晶水合物的结晶水不太稳定，在室温下和干燥的空气里会失去一部分或全部结晶水，这种现象叫做风化
有些晶体能吸收空气中的水蒸气，在晶体的表面逐渐形成溶液，这种现象叫做潮解
4.2 化学变化中的能量变化
化学变化中的热效应
反应时所放出或吸收热量，叫做反映的热效应。化学中把有热量放出的化学反应叫做放热反应，把吸收热量的化学反应叫做吸热反应
潜藏在物质内部、只有在化学反应时才释放出来的能量称为化学能。反应物和声称能量的相对高低程度决定该反应是放热反应还是吸热反应
表示化学反应所放出或吸收热量的化学方程式，叫做热方程式。
在热化学方程式中，化学式前的化学计量数是物质的量，因反应热效应与反应物的物质的量有关。因此在热化学方程式中，化学式前的化学计量数可以是分数
热化学方程式中反应物和生成物都必须是注明状态。
燃料的充分利用
铜-锌原电池及其原理
化学能可以转变为热能，还可以转变为其他形式的热量。把化学能转变为电能的装置，我们称为化学电池，习惯上称为电池。化学电源大体上可分为原电池，蓄电池和燃料电池三类在原电池中，电子流出的的电极是负极，如锌片，电极材料被氧化，发生氧化反应；电子流入的电极是正极，如铜片。人们就是利用原电池的原理只做了多种电池