核心考点一:原子的本质与特性
原子:化学变化中的基本单位。
(1)原子是构成物质的一种基本微粒。例如,部分非金属单质(如金刚石、石墨等)、金属单质(如铁、汞等)以及稀有气体(如氦、氖等)均由原子构成。
(2)原子处于持续的运动状态中,尽管其体积极为微小,但仍具有一定的质量。关于原子的概念最早可追溯至公元前5世纪,当时的哲学家提出了“原子”理论。然而,这一理论缺乏科学实验的支持。直到19世纪初,化学家道尔顿通过严谨的实验观察与逻辑推理,在1803年提出了科学的原子论,为原子理论奠定了实验基础。
分子:维持物质化学特性的最小粒子。
(1)物质的每一个分子均与其化学性质保持一致,分子仅能体现物质的化学特性,而不具备物理特性。物质的物理特性,如颜色、状态等,属于宏观现象,是大量分子聚集后所表现出的集体属性,单个分子无法独立呈现。
(2)此处“最小”并非绝对意义上的最小,而是指在保持物质化学性质方面的最小单位。
分子的特性
(1)分子的质量与体积均极其微小。
(2)分子始终处于不断的运动之中。随着温度的升高,分子的运动速度会加快,例如在阳光下湿衣物干燥速度更快的现象。
(3)分子之间存在一定的间隔。通常情况下,气体分子之间的间隔较大,而液体与固体分子之间的间隔较小。气体比液体和固体更容易被压缩,不同液体混合后的总体积往往小于两者原始体积之和,这些现象均表明分子之间存在间隔。
(4)同种物质的分子具有相同的性质,而不同种物质的分子性质则有所不同。我们日常生活中有这样的经验:当感到口渴时,可以饮用水来解渴,同时也可以通过食用冰块来解渴,这说明水和冰均具有相同的性质,因为它们均由水分子构成。同种物质的分子,其性质是相同的。
核心考点二:原子核的组成与电荷特性
质子:每个质子携带一个单位的正电荷,存在于原子核中(+)。
中子:不携带电荷,存在于原子核中。
电子:每个电子携带一个单位的负电荷,存在于原子核外。
(1)构成原子的粒子包括质子、中子和电子三种。然而,并非所有原子均由这三种粒子构成。例如,有一种氢原子仅包含质子和电子,而不包含中子。
(2)在原子中,原子核所携带的正电荷数(核电荷数)等于质子所携带的电荷数(中子不携带电荷)。由于每个质子携带一个单位的正电荷,因此核电荷数等于质子数。由于原子核内的质子数与核外电子数相等,所以在原子中,核电荷数等于质子数,也等于核外电子数。
Q:原子中存在带电的粒子,为什么整个原子不显电性?
A:原子由居于原子中心、携带正电的原子核和核外携带负电的电子构成。原子核又由质子和中子构成,质子携带正电,中子不携带电荷。原子核所携带的正电荷(核电荷数)与核外电子所携带的负电荷相等,但电性相反,因此整个原子不显电性。
核心考点三:分子与原子的区别与联系
分子与原子的区别在于化学反应中的可再分性。在化学反应中,构成分子的原子会重新组合成新物质的分子,而原子在化学反应中不可再分,化学反应前后并未转变为其他原子。
相似点:
(1)它们均是构成物质的基本粒子;
(2)它们的质量与体积均非常微小,彼此之间存在一定的间隔,并处于永恒的运动之中;
(3)同种分子(或原子)的性质相同,不同种分子(或原子)的性质不同;
(4)它们都具有种类和数量的含义。
原子的核外电子层分布规律
核外电子的分层排布规律:第一层不超过2个电子,第二层不超过8个电子;最外层不超过8个电子。每层最多可容纳的电子数为2n²个(n代表电子层数),即第一层不超过2个电子,第二层不超过8个电子,第三层不超过18个电子;最外层电子数不超过8个(只有1个电子层时,最多可容纳2个电子)。
原子中的电量关系
在原子中,原子核所携带的正电荷数(核电荷数)等于质子所携带的电荷数(中子不携带电荷)。由于每个质子携带一个单位的正电荷,因此核电荷数等于质子数。由于原子核内的质子数与核外电子数相等,所以在原子中,核电荷数等于质子数,也等于核外电子数。
核心考点四:质子数与原子性质的关系
(1)质子数决定了原子核所携带的电荷数(核电荷数)。
因为原子中质子数等于核电荷数。
(2)质子数决定了元素的种类。
(3)质子数和中子数共同决定了原子的相对原子质量。
因为原子中质子数与中子数之和等于原子的相对原子质量。
(4)电子能量的高低决定了电子运动区域距离原子核的远近。
因为距离原子核越近的电子能量越低,越远的电子能量越高。
(5)原子最外层的电子数决定了元素的类别。
因为原子最外层的电子数小于4为金属,大于或等于4为非金属,等于8(第一层为最外层时等于2)为稀有气体元素。
(6)原子最外层的电子数决定了元素的化学性质。
因为原子最外层的电子数小于4为失电子,大于或等于4为得电子,等于8(第一层为最外层时等于2)为稳定。
(7)原子最外层的电子数决定了元素的化合价。
原子失电子后元素显正价,得电子后元素显负价,化合价数值等于得失电子数。
(8)原子最外层的电子数决定了离子所带的电荷数。
原子失电子后为阳离子,得电子后为阴离子,电荷数等于得失电子数。
核心考点五:化学符号中的数字与符号意义
(1)元素符号前的数字:表示原子个数2N。
(2)化学式前面的数字:表示分子个数2H₂O。
(3)离子符号前面的数字:表示离子个数。
(4)元素符号右上角的数字:表示该离子所带的电荷数Mg²⁺。
(5)元素符号正上方的数字:表示该元素的化合价。
(6)化学式中元素符号右下角的数字:表示该分子所含有的某原子个数H₂O。
元素结构与元素性质之间的关系
(1)质子数决定了元素的种类和原子核外电子数。
(2)质子数与核外电子数是否相等,决定了该元素的微粒是原子还是离子。
(3)原子最外电子层电子的数目与元素的化学性质关系密切。
(4)稀有(惰性)气体元素的原子最外层是8个电子(氦是2个)的稳定结构,化学性质较稳定,一般条件下不与其他物质发生化学反应。
(5)金属元素的原子最外电子层上的电子一般少于4个,在化学反应中易失去最外层电子,使次外层成为最外层达到稳定结构。
(6)非金属元素的原子最外电子层上的电子数一般多于4个,在化学反应中易得到电子,使最外层达到稳定结构。
核心考点六:离子的概念与特性
离子:带电的原子或原子团称为离子。带正电的离子称为阳离子;带负电的离子称为阴离子。
离子里:质子数等于核电荷数等于电子数±带电量。
离子符号的写法:离子的电荷数标在右上角,电荷的数值等于它对应的化合价。
阳离子:Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、H⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Ca²⁺。
阴离子:O²⁻、OH⁻、S²⁻、F⁻、Cl⁻、SO₄²⁻、CO₃²⁻、NO₃⁻、MnO₄⁻、MnO₄²⁻、ClO₃⁻。
原子团的概念
原子团:由两种或两种以上元素的原子构成,在化学反应中通常以整体参加反应的原子集团。常见的原子团:SO₄²⁻、CO₃²⁻、NO₃⁻、OH⁻、MnO₄⁻、MnO₄²⁻、ClO₃⁻、PO₄³⁻、HCO₃⁻、NH₄⁺、碳酸氢根(HCO₃⁻)、硫酸氢根(HSO₄⁻)、磷酸氢根(HPO₄²⁻)、磷酸二氢根(H₂PO₄⁻)。
注意:原子团只是化合物中的一部分,不能脱离物质单独存在,因此含有原子团的物质必定有三种或三种以上元素,两种元素组成的物质不含原子团。原子团在化学反应中可再分为更小的粒子原子。
欢迎关注微信公众号:中学高分宝典