原子的构成：


原子核的构成：

原子核相对原子来说，体积很小，但质量却很大，原子的质量主要集中在原子核上，电子的质量约为质子质量的。
质子的质量为：1.6726×10^-27kg
中子的质量为：1.6749×10^-27kg



构成原子的粒子间的关系:

对原子构成的正确理解:
（1）原子核位于原子中心，绝大多数由质子和中构成 (有一种氢原子的原子核内只含有1个质子，无中子)，体积极小，密度极大，几乎集中了原子的全部质量，核外电子质量很小，可以忽略不计。
（2）每个原子只有一个原子核，核电荷数(核内质子数)的多少，决定了原了的种类。
（3）在原子中：核电荷数二质子数二核外电子数。
（4）原子核内的质子数不一定等干中子数，如钠原子中，质子数为11，中子数为12。
（5）并不是所有的原子中都有中子，如有一种氢原子中就没有中子。
（6）在原子中，由于质子(原子核)与电子所带电荷数相等，且电性相反，因而原子中虽然存在带电的粒子，但原子在整体上不显电性。

核外电子的排布:
①电子层核外电子运动有自己的特点，在含有多个电子的原子里，有的电子通常在离核较近的区域运动，有的电子通常在离核较远的区域运动，科学家形象地将这些区域称为电子层。

②核外电子的分层排布通常用电子层来形象地表示运动着的电子离核远近的不同：离核越近，电子能量越低；离核越远，电子能量越高。电子层数、离核远近、能量高低的关系如下所示：
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
离核远近 近→        远
能量高低 低→        高

③核外电子排布的规律了解一些核外电子排布的简单规律对理解原子核外电子排布的情况有很重要的作川，核外电子排布的简单规律主要有：
a.每层上的电子数最多不超过2n²(n为电子层数)，如第一电子层上的电子数可能为1，也可能为2，但最多为2。
b.核外电子排布时先排第一层，排满第一层后，再排第二层，依次类推。
c.最外层上的电子数不超过8;当只有一个电子层时，最外层上的电子数不超过2。

原子的不可再分与原子的结构：
化学变化中原子不会由一种原子变成另外一种原子，即化学变化中原了的种类不变，其原因是化学变化中原子核没有发生变化。如硫燃烧生成了二氧化硫，硫和氧气中分别含有硫原子和氧原子，反应后生成的二氧化硫中仍然含硫原子和氧原子。原子不是最小粒子，只是在化学变化的范围内为“最小粒子”，它还可再分，如原子弹爆炸时的核裂变，就是原子发生了变化。原子尽管很小，但具有一定的构成，是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。

原子结构示意图:

由原子构成的物质：
绝大多数的单质是由原子构成的，如金属单质、稀有气体均是由原子直接构成的，碳、硫、磷等大多数的非金属单质也是由原子直接构成的。 

原子的定义：
原子是化学变化中最小的粒子。例如，化学变化中，发生变化的是分子，原子的种类和数目都未发生变化。
对原子的概念可从以下三个方面理解：
①原子是构成物质的基本粒子之一。
②原了也可以保持物质的化学性质，如由原子直接构成的物质的化学性质就由原子保持。
③原子在化学变化中不能再分，是“化学变化中最小的粒子”，脱离化学变化这一条件，原子仍可再分。

原子的性质:
①原子的质量、体积都很小；
②原子在不停地运动；
③原子之间有一定的间隔；
④原子可以构成分子，如一个氧分子是由两个氧原子构成的；也可以直接构成物质，如稀有气体、铁、汞等都是由原子直接构成的；
⑤化学反应中原子不可再分。

原子的表示方法—元素符号:
原子可用元索符号表示：如O既可表示氧元素，也可表示1个氧原子。

分子和原子的联系与区别:

项目		分子	原子
不同点	本质区别	在化学反应中可以分成原子	在化学反应中不能再分
	构成物质情况	大多数物质由分子构成	原子也能直接构成物质，但分子是由原子构成的
相同点		①质量和体积都很小 ②都在不停地运动 ③粒子间有间隔 ④都是构成物质的粒子 ⑤同种粒子性质相同，不同种粒子性质不同
注意事项		①分子是保持物质化学性质的最小粒子 ②原子是化学变化中的最小粒子 ③分子是由原子构成的 ④对于由原子直接构成的物质，原子是保持其化学性质的最小粒子
联系		分子是由原子构成的，分子，原子都是构成物质的粒子，它们的关系是

道尔顿的原子模型:
英国自然科学家约翰·道尔顿将古希腊思辨的原子论改造成定量的化学理论，提出了世界上第一个原子的理论模型。他的理论主要有以下四点：
①所有物质都是由非常微小的、不可再分的物质微粒即原子组成

②同种元素的原子的各种性质和质量都相同，不同元素的原子，主要表现为质量的不同

③原子是微小的、不可再分的实心球体

④原子是参加化学变化的最小单位，在化学反应中，原子仅仅是重新排列，而不会被创造或者消失。 虽然，经过后人证实，这是一个失败的理论模型，但道尔顿第一次将原子从哲学带入化学研究中，明确了今后化学家们努力的方向，化学真正从古老的炼金术中摆脱出来，道尔顿也因此被后人誉为“近代化学之父”。

构成物质的微粒：
分子、原子、离子是构成物质的基本微粒。
分子，原子，离子的比较：

	分子	原子	离子
概念	保持物质化学性质的最小粒子	是化学变化中的最小粒子	带电的原子或原子团
表示方法	用化学式表示. 如H2，He	用元素符号表示，如H，Fe	用离子符号表示，如Na+、NO3-
微粒的运动	物理变化是分子运动的结果，如:水的蒸发	化学变化是原子运动的结果. 如:水的电解	离子运动的结果可能是物理变化。也可能是化学变化，如:NaCl的溶解是物理变化， NaCl与AgNO3反应是化学变化
化学计量数与符号的关系	化学式、元素符号、离子符号前加上化学计量数，如2H，2H2，3Na+，只表示原子、分子、离了的“个数”，不表示元素和物质
联系

分子和原子的比较：

	原子	分子
定义	化学变化中的最小粒子	保持物质(由分子直接构成的物质)化学性质的最小粒子
相同点	①都是构成物质的基本粒子，有些物质是由分子构成的.有些物质是由原子直接构成的; ②都很小，但者阶一定的体积和质量; ③都在不断地运动; ④微粒子间都有间隔; ⑤都能保持物质的化学性质
区别	化学变化中不能再分	化学变化中可以再分
	如:在电解水实验中，水分子可以分成氢原子和氧原子，而氢原子和氧原子不可以再分，只是重新组合成氢分子、氧分子
	同种原子具有相同的质子数	同种分子化学性质相同
联系

原子与离子的比较：

	原子	离子
概念	化学变化中最小粒子	带电荷的原子或原子团
电性	呈电中性，不带电	带电： 阳离子带正电 阴离子带负电
表示方法	用元素符号表示；Na 表示钠原子，2Na表示2个钠原子	在元素符号右上角先写电荷数，后标出电性 (+、-)：Na+表示钠离子，2Na+表示2个钠离子
数量关系	核内质子数=核外电子数	阳离子:核内质子数> 核外电子数 阴离子:核内质子数< 核外电子数
相似点	都是构成物质的一种粒子
转化

概念：
用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子，叫做化学式。如可用O2，H2O，MgO分别表示氧气、水、氧化镁的化学式。

对概念的理解：
(1)混合物不能用化学式表示，只有纯净物才能用化学式表示。
(2)每一种纯净物只有一个化学式，但一个化学式有可能用来表示不同的物质。如氧气的化学式是O₂，没有别的式子再能表示氧气；P既是红磷的化学式，也是白磷的化学式。
(3)纯净物的化学式不能臆造，化学式可通过以下途径确定：
①科学家通过进行精确的定量实验，测定纯净物中各元素的质量比，再经计算得出。
②已经确定存在的物质可根据化合价写出。

书写规则：
1.单质化学式的写法：
首先写出组成单质的元素符号，再在元素符号右下角用数字写出构成一个单质分子的原子个数。稀有气体是由原子直接构成的，通常就用元素符号来表示它们的化学式。金属单质和固态非金属单质的结构比较复杂，习惯上也用元素符号来表示它们的化学式。
2.化合物化学式的写法：
首先按正前负后的顺序写出组成化合物的所有元素符号，然后在每种元素符号的右下角用数字写出每个化合物分子中该元素的原子个数。一定顺序通常是指：氧元素与另一元素组成的化合物，一般要把氧元素符号写在右边；氢元素与另一元素组成的化合物，一般要把氢元素符号写在左边；金属元素、氢元素与非金属元素组成的化合物，一般要把非金属元素符号写在右边。直接由离子构成的化合物，其化学式常用其离子最简单整数比表示。

化学式的读法：
一般是从右向左叫做“某化某”，如“CuO”叫氧化铜。当一个分子中原子个数不止一个时，还要指出一个分子里元素的原子个数，如“P₂O₅”叫五氧化二磷。有带酸的原子团要读成“某酸某”如“CuSO₄”叫硫酸铜，还有的要读“氢氧化某”，如“NaOH”叫氢氧化钠。“氢氧化某”是碱类物质，电离出来的负电荷只有氢氧根离子。

化学式的意义：
（1）由分子构成的物质

		化学式的含义	以H2O为例
质的含义	宏观	①表示一种物质 ②表示物质的元素组成	①表示水 ②表示水是由氢、氧两种元素组成的
	微观	①表示物质的一个分子 ②表示组成物质每个分子的原子种类和数目 ③表示物质的一个分子中的原子总数	①表示一个水分子 ②表示一个水分子是由两个氧原子和一个氧原子构成的 ③表示一个水分子中含有三个原子
量的含义		①表示物质的相对分子质量 ②表示组成物质的各元素的质量比 ③表示物质中各元素的质量分数	①H2O的相对分子质R =18 ②H2O中氢元素和氧元素质量比为1:8 ③H2O中氢元素的质量分数=100%=11.1%

（2）由原子构成的物质(以Cu为例)
宏观：
表示该物质：铜
表示该物质由什么元素组成：铜由铜元素组成
微观：表示该物质的一个原子—一个铜原子。

化学式和化合价的关系：
（1）根据化学式求化合价
①已知物质的化学式，根据化合价中各元素的正负化合价代数和为0的原则确定元素的化合价。
标出已知、未知化合价：
列出式子求解：（+1）×2+x×1+（-2）×3=0 x=+4
②根据化合价原则，判断化学式的正误，如判断化学式KCO₃是否正确
标出元素或原子团的化合价
计算正负化合价代数和是否为0：（+1）×1+（-2）×1=-1≠0，所以给出的化学式是错误的，正确的为K₂CO₃。
③根据化合价原则，计算原子团中某元素的化合价，如计算NH₄⁺中氮元素的化合价和H₂PO₄^-(磷酸二氢根)中磷元素的化合价。
由于NH₄⁺带一个单位的正电荷，不是电中性的，因此各元素的化合价代数和不为多，而是等于+1. 设氮元素的化合价为x
x+(+1)×4=+1 x=-3
所以在NH₄⁺中，氮元素的化合价为-3. 同理H₂PO₄^-带一个单位的负电荷、不是电中性的、因此各元素的化合价代数和不为零，而是-1.
设磷元素的化合价为y
(+1)×2+y+(-2)×4=-1 y=+5 所以在H₂PO₄^-中磷元素的化合价为+5.
④根据化合价原则，确定物质按化合价的排序。如H₂S，S，SO²，H₂SO₄四种物质中均含有硫元素，并且硫元素的化合价在四种物质中分别为：-2，0， +4，+6，故这四种物质是按硫元素的化合价由低到高的顺序排列的。

（2）根据化合价写化学式
根据化合物中化合价的代数和等于0的原则，已知元素的化合价可以推求实际存在物质的化学式，主要方法有两种：
①最小公倍数法

	步骤	举例
写	一般把正价元素的符号(或原子团)写在左边，负价元素的符号(或原子团)写在右边，并把化合价写在元素符号(或原子团)的正上方	、
求	求出两种元素化合价绝对位的最小公倍数，然后求出每种元素的原子个数=	因为|-2|×|+3|=6，所以Al原子个数为6/3=2，O原子个数=6/2=3
标	将原子个数写在相应元素符号的正下角	Al2O3
验	检验各种元素正负化合价的代数和是否为0，确定化学式的正确性	（+3）×2+（-2）×3=0，所以该化学式正确。

②交叉法

	步骤	例1 硫酸铜	例2 氧化钙
排列	分析名称，确定元素符号（或原子团）的顺序	铝 硫酸根 Al  SO4	钙 氧 Ca  O
标价	标上化合价	、	、
约简	将化合价的绝对值约成最简整数比	、	、
交叉	将整数交叉写在元素符号（或原子团）的右下角
检验	根据正负化合价代数和是否为0，检验正误	（+3）×2+（-2）×3=0	（+2）+（-2）=0

确定化学式的几种方法:
1. 根据化合价规则确定化学式
例1：若A元素的化合价为+m，B元素的化合价为-n，已知m与n都为质数，求A，B两元素化合后的物质的化学式。
解析：由题意知正、负化合价的最小公倍数为m ·n，A的原子个数为(m·n)/m=n，B的原子个数为 (m·n)/n=m
答案：所求化学式为AnBm.

2. 根据质量守恒定律确定化学式
例2：根据反应方程式2XY+Y2==2Z，确定Z 的化学式
解析：根据质量守恒定律，反应前后原子种类不变，原子数目没有增减，反应前有两个X原子，四个Y原子，则两个Z分子含有两个X原子和四个Y原子。
答案：z的化学式为XY2

3. 利用原子结构特征确定化学式
例3：X元素的原子核外有17个电子，Y元素的原子最外层有2个电子，求X、Y两元素所形成的化合物的化学式。
解析：X元素的原子核外有17个电子，Y元素的原子最外层有2个电子，X原子易得1个电子，Y原子易失2个电子，根据电子得失相等可求化合物的化学式为YX2

4.利用元素质量比确定化学式:
例4：有一氮的氧化物，氮、氧两元素的质量比为7: 4，求此氧化物的化学式。
解析：设此氧化物的化学式为NxOy，根据xN:yO =7:4 得14x:16y=7:4，即x:y=2:1。
答案：所求氧化物的化学式为N2O。

5. 利用化学式中所含原子数、电子数确定化学式
例5：某氮氧化合物分子中含有3个原子，23个电子，求此化合物的化学式。
解析：设此化合物的化学式为NxOy，则
x+y=3
7x+8y=23
解得x=1，y=2
答案：所求化学式NO₂。

利用化学式的变形比较元素的原子个数：
例：质量相等的SO₂和SO₃分子中，所含氧原子的个数比为?
解析：SO₂的相对分子质量为64，SO₃的相对分子质量为80，二者的最小公倍数是320，二者相对分子质量相等时物质的质量相同，转化为分子个数SO₂ 为320/64=5，SO₃为320/80=4，即5SO₂与4SO₃质量相同，所以含氧原子的个数比为(5×2):(4×3)=10:12=5:6。
四、利用守恒法进行化学式计算：
例：由Na2S、Na2SO3、Na2SO4三种物质构成的混合物中，硫元素的质量分数为32%，则混合物中氧元素的质量分数为？
 解析：在Na2S，Na2SO3，Na2SO4中，钠原子与硫原子的个数比是恒定的，都是2:1，因而混合物中钠、硫元素的质量比(或质量分数比)也是恒定的。设混合物中钠元素的质量分数为x，可建立如下关系式。
Na ——S
46　　32
x　　　32%
46/32=x/32%
解得x=46%
混合物中氧元素的质量分数为1-32%-46%=22%。

利用平均值法判断混合物的组成
找出混合物中各组分的平均值(包括平均相对原子质量、平均相对分子质量、平均质量、平均质量分数等)，再根据数学上的平均值原理，此平均值总是介于组成中对应值的最大值与最小值之间，由此对混合物的组分进行推理判断。
例：某气休可能由初中化学中常见的一种或多种气体组成，经测定其中只含C，O两种元素，其质量比为3:8，则该气体可能是？
解析：由题给条件知，该气体只含C，O两种元素，而这两种元素组成的气体可能是CO2、CO，O2。CO2中C，O两种元素的质量比是3：8，CO中C，O两种元素的质量比是3:4，O2中C，O两种元素的质量比是0 (因C的质量为0)。题中给出该气体中C，O两种元素的质量比是3:8，故符合题意的气体组成为：CO2或 CO，O2或CO，O2，CO2。

利用关系式法解题技巧：
关系式法是根据化学式所包含的各种比例关系，找出已知量之间的比例关系，直接列比例式进行计算的方法。
例： 多少克(NH4）2SO4与42.4g尿素CO(NH2)2所含的氮元素质量相等?
设与42.4g尿素中所含氮元素质量相等的(NH4）2SO4的质量为x
(NH4）2SO4——2N——CO(NH2)2
　　132　　　　　　　　　60
　　　x　　　　　　　　　42.4g
132/x=60/42.4g
x=93.28
化学式前和化学式中数字的含义：
①化学式前面的数字表示粒子(原子、分子)数目；
②离子符号前的数字表示离子的数目；
③化学式石一下角的数字表示该粒子中对应原子或原子团的数目；
④离子符号右上角的数字表示该离子所带电荷数。

求化合价：
化合价是元素的一种性质，它只有在元素彼此化合时才表现出来。在化合物中正、负化合价代数和等于零，这是求化合价的准则。

几种求法：
一、由化学式或根式
1．求AmBn化合物中A元素化合价的公式： （B元素的化合价×B的原子个数）/A的原子个数
2．求多元化合物中未知化合价的元素的化合价公式： （已知化合价诸元素价数的代数和）/未知化合价的元素的原子个数
3．根据正、负电荷数判断元素（或原子团）的化合价。 在根式中，正、负化合价总价数的代数和等于根式所带的正、负电荷数。

二、由元素质量比
1．（A元素的相对原子质量×B元素的化合价）/（B元素的相对原子质量×元素的化合价）=A元素的质量比值/B元素的质量比值
2．A元素的质量比值（或百分组成）×A的化合价/A的相对原子质量=B元素的质量比值（或百分比组成）×B的化合价/B相对原子质量

三、由质量比
（B的化合价×A的相对原子质量比值）/（A的化合价×B的相对原子质量比值）=A元素的质量比值/B元素的质量比值

正负代化合价数和为零：
【例1】试确定化合物K₂MnO₄中Mn元素的化合价。 解析：设化合物中Mn元素化合价为+x价，依化合物中各元素化合价正负代数和为零的原则有2×（+1）+1×（+x）+4×（-2）=0解之得x=6 故K₂MnO₄中Mn元素化合价为+6价。

电子层结构法
【例2】元素X的原子最外层上有1个电子，元素Y的原子最外层上有6个电子，则X、Y两元素可形成的化合物的化学式为[] A．XYB．X2YC．XY2D．X3Y 解析：本题的关键可以说是首先得确定在形成化合物时，X、Y两元素所表现的化合价。因X最外层上只有1个电子，最高正价为+1价，Y最外层6个电子，离8电子稳定结构尚差2个，故最低负价为-2价，则X、Y所形成化合物分子式为X₂Y，应选B。

质量分数法
【例3】某元素的相对原子质量为59，在其氧化物中该元素的质量分数为71%，则它的化合价为[] A．+1B．+2C．+3D．+4 解析：设该元素的氧化物化学式为RxOy 依题意有59x/(59x+16y)*100%=71% 解得x/y=2:3 故化学式为R2O3，R化合价为+3价，选C。

质量守恒定律法
【例4】某金属氧化物与足量的盐酸反应，生成的氯化物与水的分子数之比为2∶3，则该金属的化合价是[] A．+1B．+2C．+3D．+4
解析：设生成的氯化物化学式为RClx，依题意有分子数之比RClx∶H2O=2∶3根据质量守恒定律可知，反应前后各元素的原子种类和数目不变，生成物中H、Cl的原子个数比也应为1：1，故x值为3，则R的化合价为+3价，选C。

相对分子质量法
【例5】某金属元素的氧化物相对分子质量为M，同价态的氯化物相对分子质量为N，则该元素的化合价数值为[]
解析：设该元素化合价为+x价，相对原子质量为MR
(1)如x为奇数时，氧化物化学式为R2Ox，氯化物化学式为RClx，据题意有
2MR+16x=M(1)
MR+35.5x=N(2)
（2）*2－（1）得x的值为x=+(2N-M)/55
(2)x为偶数时，氧化物化学式为Rox/2氯化物化学式为RClx，据题意有 MR+35.5x=N(4)  x=+(N-M)/27.5

质量关系法
【例6】相对原子质量为M的金属单质ag与足量的稀硫酸反应，产生bg氢气，则反应中该金属元素的化合价为[]
解析：设金属在反应中化合价为+x价，则金属单质与生成H2有如下关系：
2R～xH2
2M    2x
  a      b
故应选B。

相关因素讨论法
【例7】某元素M原子最外层电子数少于5，其氧化物化学式为MxOy，氯化物化学式MClz当y∶z=1∶2时，M的化合价可能是[]
A．+1B．+2C．+3D．+4
解析：M的化合价在数值上等于z的值
如y=1z=2（合理） y=2z=4（合理） y=3z=6（与最外层电子数少于5不符） 故应选B、D。