物质构成的奥秘
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物质构成的奥秘知识点物质构成的奥秘人类对于物质的认识可以追溯到古代哲学家。
他们通过不断的观察和思考,探索出了一些关于物质构成的奥秘。
现代科学的发展进一步深化了我们对物质的理解。
本文将从不同角度剖析物质构成的奥秘。
一、原子的奥秘在古希腊时期,有一位著名的哲学家名叫德谟克利特。
他提出了“原子”这一概念,认为物质由不可再分割的微小颗粒组成。
直到现在,原子理论仍然是物质构成的基础。
我们知道,原子是由原子核和电子组成的。
原子核凝聚着质量和正电荷,而电子则带有负电荷。
然而,更让人惊奇的是原子的细致结构。
通过粒子加速器等技术手段,科学家发现原子核中还存在着质子和中子。
质子带有正电荷,中子则是中性的。
而质子和中子又是由更基本的粒子所组成的。
这些粒子被称为夸克,它们是最小的构成物质的元素。
二、分子的奥秘除了原子,分子也是物质构成的重要组成部分。
分子是由两个或多个原子通过化学键连接而成的。
分子的种类繁多,不同的分子具有不同的性质。
我们经常说的水分子H2O就是由两个氢原子和一个氧原子组成的。
分子结构的变化导致了化学反应的发生。
科学家们通过对分子结构的研究,揭示了物质之间的相互作用和变化机制。
三、元素周期表的奥秘元素周期表是化学中最重要的工具之一。
元素周期表按照原子的序数排列了所有已知的元素,揭示出了元素之间的规律和特性。
周期表的排列是根据元素的电子结构进行的。
我们知道,原子中的电子会围绕原子核的轨道运动。
不同的轨道对应不同的能级,而轨道中的电子数目是有限的。
元素周期表将具有相同电子壳层结构的元素放在同一列,可以清晰地展示元素的性质变化规律。
元素周期表的发展不仅为我们提供了认识元素的框架,也为科学家发现新元素提供了重要参考。
四、物质的量子性质除了原子和分子的组成,物质还具有一些非常奇特的性质。
量子力学是研究微观世界的基本理论之一。
量子理论揭示了微观粒子的双重性质,即它们既表现出粒子的行为,又表现出波动的行为。
量子理论提出了著名的“不确定原理”,认为在测量一个粒子的位置和动量时,无法同时得到完全准确的结果。
物质构成的奥秘知识点1. 原子理论- 原子是物质的基本单位,由质子、中子和电子组成。
- 质子带正电,中子不带电,电子带负电。
- 原子核由质子和中子构成,电子在核外的轨道上运动。
2. 元素周期表- 元素周期表是化学元素按照原子序数(质子数)递增的排列方式。
- 表中元素按照周期(横行)和族(纵列)分类,具有相似性质的元素位于同一族。
3. 化学键- 化学键是原子之间的相互作用,使它们结合在一起形成分子或晶体结构。
- 包括离子键、共价键和金属键。
- 离子键由电荷相反的离子间的电静力吸引形成。
- 共价键由两个或多个原子共享电子对形成。
- 金属键是金属原子间的电子共享,形成“电子海”。
4. 分子结构- 分子是由两个或多个原子通过化学键结合而成的稳定组合。
- 分子的形状和性质由其原子的排列方式和化学键的类型决定。
- VSEPR(价层电子对互斥理论)用于预测分子的几何形状。
5. 物质的状态- 物质可以存在于固态、液态、气态,以及在特定条件下的等离子态。
- 状态的变化由温度和压力的变化引起。
- 相变是物质状态之间的转换,如熔化、蒸发和凝固。
6. 化学反应- 化学反应是原子重新排列形成新物质的过程。
- 反应速率受多种因素影响,包括浓度、温度、催化剂等。
- 化学方程式用于表示反应物和生成物,以及它们之间的摩尔比例。
7. 能量转换- 化学反应通常伴随着能量的吸收或释放。
- 能量形式包括热能、光能、电能等。
- 焓变(ΔH)是反应中能量变化的量度。
8. 核反应- 核反应涉及原子核的变化,如裂变和聚变。
- 核裂变是重核分裂成较轻的核,并释放大量能量。
- 核聚变是轻核合并成重核的过程,也是太阳和其他恒星能量的来源。
9. 量子力学- 量子力学是描述微观粒子行为的物理学理论。
- 波函数和薛定谔方程用于描述粒子的量子态。
- 量子力学解释了原子和分子的稳定性、光谱线以及其他微观现象。
10. 纳米技术- 纳米技术涉及极小尺度(纳米级别)的材料和结构的研究和应用。
“物质构成的奥秘”观课报告物质构成的奥秘是初中化学“双基”的重要组成部分,涵盖了本册教材双基内容的近一半,是初中化学的核心内容,对学生来说是十分重要的,既是他们今后学习化学的理论基础,也是必不可少的工具。
这部分内容比较抽象,远离学生的生活经验,再加上前二个单元学生学到的元素化合物知识不多(主要是空气、氧气和水),感性知识不充分,这就给教学带来了一定的困难。
近年来升中考试的要求作了一定的调整,降低了教学要求,不过要求把握概念的严谨性,只要求初步形成概念既可;也不必一步到位,只要学生能结合实例正确使用概念,理清他们的区别就行。
如只要求初步认识元素周期表,知道它是学习和研究化学的工具,能根据原子序数在元素周期表中找到诣定元素和有关该元素的一些其他信息;对离子形成的过程仅用一幅图画作初步介绍,只要求知道离子也是构成物质的一种粒子;化合价只要求知道大致意思,但要记住常用元素的价态,会运用有关化合价的知识推求实际存在的化合物的化学式。
张老师在教学中突出了以下特点:1、背课充分,既背教材也背学生。
例如:分子、原子这些名词学生虽然在生物和物理上已听说进,但并没建立这些概念。
对这些微观的粒子感到陌生,由于微观粒子看不见,摸不着,学生感到抽象,学生缺乏感性知识,感到难于理解甚至怀疑,所以建议尽可能使用电影、录像、多媒体等电教手段,以加强教学的直观性。
教师也要注意语言直观,启发学生的想像力。
运用好教材中的插图,最好以投影的方式投影出来,引导学生去认知、去分析、去理解。
化学反应中分子、原子的情况是肉眼看不到的,但通过图片就可使这些微观的东西以宏观的方式展现出来,从而使抽象的知识变得形象,变得直观,变得易于理解,易于掌握。
现在人们借助高科技,通过扫描隧道显微镜获得了苯分子的图片以及在晶体硅表面移走硅原子获得当今最小的两个汉字“中国”。
通进对两幅图片的讲解,将微观世界展现在学生眼前,将分子、原子展现在学生眼前,使学生认识到分子、原子的真实存在,打消怀疑的思想。
第四单元物质构成的奥秘一、物质的构成1.分子(1)分子是构成物质的一种粒子,如水、氧气、二氧化碳等。
分(2)分子是保持物质化学性质的最小粒子。
水分子是保持水的化学性质的最小粒子。
(3)分子的基本性质①分子很小,体积很小,质量也很小,我们看不见,摸不着,需要通过扫描隧道显微镜等设备来观察。
②分子总是在不停地运动着,温度升高,分子获得能量,运动加快,物质的状态发生改变。
③分子间有间隔,气体分子的间隔较大,而固体和液体分子之间的间隔较小,所以水变成水蒸气时,分子间的间隔变大,而不是分子本身的体积变大。
气体容易被压缩,而固体和液体不容易被压缩。
④同种分子性质相同,不同种分子性质不同。
例1简要完成下列问题:(1)湿衣服晾在日光下,为什么容易干燥?(2)在一定温度下,一定量的气体受压时,体积为什么缩小?思路解析:本题主要考查微粒的特征,微粒之间有间隔,微粒总是在不停地运动着。
并应用这些知识来解释生活中的一些实际问题。
答案:(1)太阳照射的地方温度较高,水的微粒获得了能量,运动加快,微粒间的间隔增大,液态水更容易转变为气态,水的微粒更快地扩散到空气中去,所以容易干。
(2)气体的微粒之间有较大的间隔,气体受压时,气体微粒间的间隔缩小,因此气体所占的体积也减小。
(4)用分子的观点解释纯净物和混合物由分子构成的物质,如果是由同种分子构成的就是纯净物,如果是由不同种分子构成的就是混合物。
例如,氧气只由一种氧分子构成,因此氧气是纯净物;空气是由氧分子、氮分子等多种分子构成的,因此空气就是混合物。
2.原子(1)原子可直接构成物质,例如金属、稀有气体是由其原子直接构成的。
(2)原子是化学变化中的最小粒子,.原子在化学反应中不可分,但并不等于原子不可分。
如原子弹的爆炸就是原子内部的核发生了反应,不但说明原子是可分的,而且原子还有自己的结构。
(3)用分子。
原子的观点解释物理变化、化学变化由分子构成的物质发生物理变化是分子本身没有变,如水的蒸发,水分子本身没有改变,只是分子间间隔变大。
一、元素同一类原子的总称。
世间万物是由不同的元素组成的,如、氧气、水、一氧化碳和二氧化碳分子中都含有氧元素。
二、分子、原子的关系分子是由原子构成:氧原子+氧原子氧分子碳原子+氧原子+碳原子 二氧化碳分子原子的种类和数目不同构成了不同的分子,所以物质具有不同的性质,主要是由于构成物质的微粒不同造成的。
故分子是保持物质化学性质的一种微粒。
在化学变化中:,分子可以再分,而原子不可再分;故在化学变化中最小的粒子是原子。
−−→组成(宏观角度)微观角度构成物质构成的奥秘四、原子发展史1、 古代朴素的原子观:我国战国时期的惠施认为物质是无限可分的;2、 英国科学家道尔顿提出近代原子学说——实心球模型:3、 汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型:4、 英国物理学家卢瑟福的 “行星式”原子结构模型(核式原子结构模型): 五、原子结构 构成原子的微粒和性质构成原子中微粒间的关系可以表示如下:Z A Z Z ⎧⎫⎧⎨⎪⎪⎨⎬⎩⎪⎪⎩⎭质子 个原子核原子中子 (-)个核外电子 个1、质量数:忽略电子的质量,将原子核内所有的质子和中子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。
(AZ X ) 2、构成原子或离子粒子间的数量关系①质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N )②原子中:核电荷数(Z )=质子数=原子序数=核外电子数 3、相对原子质量相对原子质量:是指一种原子的质量对一种碳原子质量的1/12(1.6605X10-27Kg)的比值,常用符号Ar 来表示。
如:1610*6605.1Kg10*657.212Kg 10*66051Kg 10*99312726-27-26-≈=≈=-Kg氧的相对原子质量、、碳的相对原子质量六、核外电子排布与表示1、排布规律(1)核外电子是按能量高低由里向外,分层排布的,从里到外依次是K-L-M-N-O-P-Q …电子能量依次增高。
(2)各电子层最多容纳的电子数为2n 2个;最外层电子数不得超过8个,次外层电子数不得超过18个, 倒数第三层电子数不得超过32个。
2、原子结构示意图 (1)原子结构示意图。
3、最外层电子数与元素性质的关系电子能量越高,运动轨道离核越远,受到核的吸引力越小,电子也就越活泼,容易变化, 故元素的化学性质主要由最外层电子数决定。
4、离子离子:原子或原子团得、失电子后形成的带电微粒称为离子。
带正电荷的离子称为阳离子,带负电荷的离子称为阴离子。
要形成外层8个电子的稳定结构。
离子也是构成物质的一种微粒。
离子结构示意图: 钠离子 Na+一、选择题1、喝牛奶可以补钙,这里的钙指的是()A、元素B、原子C、分子D、离子2、生活中常接触到的“加碘食盐”、“高钙牛奶”,其中的“碘”和“钙”指的是()A、元素B、原子C、分子D、离子3、蒸馏水不宜养鱼,因为蒸馏水中几乎不含()A、氧原子B、氧分子C、氧元素D、水分子4、不同元素之间的本质区别是()A、质子数不同B、电子数不同C、相对原子质量不同D、最外层电子数不同5、在H2、H20、H2O2、NaOH中,都含有()A、氢分子B、氢原子C、氢分子D、氢气6、地壳中各元素所占质量分数从大到小的顺序为()A、O、Si、Al、FeB、Al、Fe、 O、SiC、Fe 、O、Si、AlD、Fe、Al、Si、 O7、一种元素的原子在形成离子的过程中()A、一定失去电子B、一定得到电子C、电子一定变化D、得失电子都有可能8、1996年科学家在宇宙中发现了一种由氢元素构成的物质,可以表示为H3,下列说法正确的是()A、这种物质是氢气B、H2和H3是同一种物质C、H2和H3混合属于纯净物D、H2和H3混合属于混合物9、关于氧气和液氧的说法正确的是()A、它们是由不同分子构成的B、它们的物理性质相同C、它们的化学性质相同D、它们是两种不同的物质10、下列说法正确的是()A、分子大,原子小B、物质都是由分子构成的C、分子是保持物质性质的最小微粒D、原子是化学变化中的最小微粒11、(多选)分子与原子的相似点是()A、质量和体积都甚微B、处于永恒的运动中C、在化学变化中可分D、粒子间有间隙且是构成物质的一种微粒12、下列物质中含有氧分子的是()A、二氧化锰B、高锰酸钾C、过氧化氢D、液态空气13、某原子有40个粒子,其中14个粒子不带电,则它的相对原子质量是()A、40B、27C、26D、2814、重水的主要用途是在核反应堆中作减速剂,一个重水分子是由两个重氢原子和一个氧原子构成的,重氢原子的核电荷数为1,相对原子质量为2,下列说法正确的是()A、重氢原子核外有两个电子B、重氢原子核内有两个中子C、重氢原子核内有两个质子D、重氢原子与普通氢原子属于不同原子15、某粒子的最外电子层为第三层,该电子层上有8个电子,则它一定不属于下列粒子中的()A、稀有气体原子B、金属原子C、阴离子D、阳离子16、根据下图,下列说法正确的是()A、该反应属于分解反应B、生成物是混合物C、反应前后原子的种类和数目没有改变D、参加反应的两种物质分子个数不变17、下列关于原子的说法正确的是()A、原子能构成分子,但不能直接构成物质B、原子在化学变化中不能再分,只能重新组合C、碳-12原子和碳-13原子的中子数相同D、原子中一定含有质子、中子、电子三种粒子18、与元素化学性质密切相关的是()A、元素的相对原子质量B、原子核内的中子数C、原子核内的质子数D、原子核外的最外层电子数19、根据右图提供的信息,下列说法正确的是()A、钠原子最外层有11个电子B、钠原子相对原子质量是22.99gC、在化学反应中,钠原子容易得到电子D、钠的原子序数为1120、下列原子结构示意图表示元素周期表中同一纵行的原子的是()21、过氧化氢具有广泛用途,医疗上可用于清理伤口,实验室可用于制取氧气等,下列有关叙述中错误的是()A、过氧化氢是纯净物B、过氧化氢的微观模型图可表示为C、过氧化氢由两个氢原子和两个氧原子构成的D、过氧化氢是由氢元素和氧元素组成的22、下列关于Fe、Fe2+、Fe3+的说法中,正确的是()A、它们的最外层电子数相同B、它们的质子数和中子数都不同C、它们的核外电子数不同D、它们的性质完全相同二、填空题23、本单元我们学习了很多概念,对于概念我们要在理解的基础上进行应用。
由于是保持物质化学性质的最小粒子,所以水的化学性质是由(具体的微观粒子,下同)保持的。
但是金属汞是由直接构成的,所以保持了汞的化学性质。
24、化学用语可准确、简洁表达化学信息。
请用化学符号或文字天空:(1)用化学符号填空:锂离子:两个氢原子:五个水分子:(2)用文字填空:5N2: 3Al3+: Fe:(3)写出3Mg2+中数字的意义:3: 2:25、将下列有关选项的序号填入以下各项的空格内:a、质子数;b、中子数;c、电子数;d、最外层电子数;e、原子核(1)原子的核电荷数取决于原子结构中的;(2)原子的相对原子质量取决于原子结构中的;(3)原子的质量主要集中在原子结构中的;(4)元素的化学性质主要取决于元素中的;(5)写出一个等量关系:。
26、俄国化学家门捷列夫在总结前人经验的基础上,经过艰辛的努力,终于提出了现代元素周期表的雏形。
下列为元素周期表的部分元素的相关信息,利用下表回答相关问题。
(1)16号元素的原子结构示意图为:,该原子在化学反应中容易(得到还是失去)电子变成离子。
(3)表示的是(填离子符号)。
(4)上表中第二、三周期元素最外层电子数的变化规律是:。
(5)写出核外电子排布与氖原子相同的阴离子和阳离子各一个。
阴离子:阳离子:(6)第11号元素与第17号元素组成的化合物是(填化学式),构成该物质的微粒是(填“分子”、“原子”或“离子”)。
(7)在元素周期表中,同一族(同一纵行)的元素具有相似的化学性质,写出两种化学性质相似的元素。
27、图中分别是钠元素、氯元素在元素周期表中的信息,A、B、C是三种粒子的结构示意图。
试回答下列问题:(1)钠元素的原子序数为,画出它的原子结构示意图;(2)A、B、C中属于同种元素的粒子是;(3)A和B两种粒子的相同,所以它们具有相似的化学性质。
28、某粒子结构示意图为(1)X表示,该粒子有个电子层,Y与粒子的关系密切。
(2)当X-Y=10,该粒子为(填原子、分子或离子,下同),当X-Y>10,该粒子为,当X-Y<10,该粒子为。
(3)当Y=8时,该粒子带有两个单位的负电荷,该粒子的符号为:。
29、有A、B、C、D四种元素,A是地壳中含量最丰富的元素;B的单质在A中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体E;C的原子核内有9个质子;D的原子核外有13个电子。
根据以上条件回答:(1)写出A、B的元素符号:A: B:。
(2)写出C、D的元素名称:C: D:。
(3)写出B元素的离子符号,气体E的名称是:。
(4)写出A和B反应生成E的化学方程式:。
30、图1是小红按课本进行的一个化学实验,在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气体。
于是小明对原实验装置进行了改进,装置如图Ⅱ。
【实验操作】a.向B、C、E三支试管中分别加入5mL的蒸馏水,各滴入1~2滴无色酚酞溶液,震荡观察溶液颜色。
b.在A、D试管中分别加入2mL浓氨水,立即用带橡皮塞的导管按实验图Ⅱ连接好,并将D 试管放置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
【分析讨论】(1)E试管放有酚酞溶液的目的是。
(2)进行操作b时观察到的现象是。
(3)由此可以得到的实验结论是:1、;2、。
(4)对比两个实验,改进后的优点是:。
31、计算碳酸钙和明矾的相对原子质量(各原子的相对原子质量参照元素周期表。
)。