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1、第二节 物质的组成第1页，本讲稿共21页物质的组成物质的组成由元素组成由元素组成宏观宏观微观微观由分子、原子和离子等组成的。由分子、原子和离子等组成的。相互关系相互关系：原子通过原子通过共价键共价键形成分子或阴阳离子。形成分子或阴阳离子。分分子间以分子间作用力（范氏力）相结合组成物质；子间以分子间作用力（范氏力）相结合组成物质；离子则以离子键相结合组成物质；金属阳离子与离子则以离子键相结合组成物质；金属阳离子与自由电子以金属键相结合组成金属单质。自由电子以金属键相结合组成金属单质。原子也原子也可直接以共价键相结合构成物质。可直接以共价键相结合构成物质。第2页，本讲稿共21页1 1、构成物质的、
2、构成物质的微粒微粒：分子分子、原子原子、离子离子等等（1 1）分子）分子保持保持物质物质化学性质化学性质的的一种一种微粒。微粒。固态时为固态时为分子晶体分子晶体的物质的物质主要主要是那些只是那些只含非金属含非金属的物的物质（单质或化合物）质（单质或化合物）但除但除少数几种少数几种原子晶体原子晶体以及以及铵盐铵盐以以外外：概念概念性质性质可以独立存在可以独立存在在化学反应中可以再分在化学反应中可以再分有一定的大小和质量有一定的大小和质量分子间有间隔（距离分子间有间隔（距离）分子间有相互作用分子间有相互作用？在做不停的热运动在做不停的热运动？由分子构成的物质由分子构成的物质 P P、S S；H H
3、2 2、ClCl2 2；ArAr、HeHe；HClHCl；COCO2 2；H H2 2SOSO4 4；CHCH4 4、HACHAC；AlClAlCl3 3第3页，本讲稿共21页（2 2）原子）原子原子晶体：原子晶体：是是化学变化化学变化中的中的最小微粒最小微粒分子分子在化学变化中在化学变化中可以再分可以再分，而，而原子原子则是化学变化中的则是化学变化中的最小微粒最小微粒，不能再分不能再分。但是在化学反应中但是在化学反应中原子原子可以可以得失得失或或偏移偏移其价电子。其价电子。*在某些变化过程中，原子核是可以再分的，如在某些变化过程中，原子核是可以再分的，如重核的裂重核的裂变变，但那是原子核，但
4、那是原子核物理物理研究的内容，研究的内容，化学化学中研究的只是中研究的只是价电子价电子的变化，的变化，不考虑原子核不考虑原子核的变化的变化。？由原子构成的物质：由原子构成的物质：单原子分子：单原子分子：气态气态金属：金属：C C金金、SiSi、B B、SiOSiO2 2、SiCSiC等。等。HeHe、NeNe、ArAr等。等。NaNa、MgMg、AlAl等。等。第4页，本讲稿共21页(3)(3)离子离子带电荷的原子或原子团带电荷的原子或原子团概念：概念：实例实例：Mg2+、O2-；SO42-、NH4+；FeSCN2+、Ag(NH3)2+；O22-、C22-由离子组成的物质由离子组成的物质主要是
5、那些离子化合物：主要是那些离子化合物：典型的金属和非金属的化合物典型的金属和非金属的化合物：NaCl、CaC2、Na2CO3、Na2O2、NaOH少数只含非金属的化合物少数只含非金属的化合物：NH4Cl等（铵盐）等（铵盐）金属晶体中也含有离子金属晶体中也含有离子*第5页，本讲稿共21页分子与原子的区别：分子与原子的区别：原子与离子的区别：原子与离子的区别：(1)可以相互转化可以相互转化(2)区别：结构、电子式、化学性质区别：结构、电子式、化学性质 Cl Cl-Na Na+结构示意图结构示意图电子式电子式化学性质化学性质第6页，本讲稿共21页2、元素元素（4）同素异形现象）同素异形现象112种种
6、22种非金属种非金属90种金属种金属同素异形现象：一种元素形成几种单质的现象。同素异形现象：一种元素形成几种单质的现象。同素异形体：同种元素形成的性质不同的单质。同素异形体：同种元素形成的性质不同的单质。有有相同核电荷数相同核电荷数(质子数质子数)的的同一类同一类原原子的总称子的总称（1）概念）概念（2）种类）种类（3）存在状态）存在状态第7页，本讲稿共21页练习：练习：判断下列判断下列元素元素的化合价的化合价 Na2S2O3、K2MnO4、SiC、SiH4、FeS2、CH3CHO、C60、CuI（5）元素的化合价：）元素的化合价：元素一定数目的原子与其它元素元素一定数目的原子与其它元素一定数
7、目的原子化合的性质。一定数目的原子化合的性质。规律：规律：(1)在一个化合物中，正负化合价代数和为零在一个化合物中，正负化合价代数和为零(2)单质中元素化合价为零单质中元素化合价为零(3)共价化合物：一个原子跟其它原子形成共用电子对共价化合物：一个原子跟其它原子形成共用电子对时提供的电子数。偏向为负，偏离为正。时提供的电子数。偏向为负，偏离为正。(4)离子化合物：得失电子的树目。得为负，失为正。离子化合物：得失电子的树目。得为负，失为正。元素的化合价是元素的重要性质。一种元素在元素的化合价是元素的重要性质。一种元素在不同化合物中其价态也可能不同，常见具变价不同化合物中其价态也可能不同，常见具变
8、价的元素：的元素：N、S、Cl、Fe、Cu等。等。第8页，本讲稿共21页（6）元素与原子的区别）元素与原子的区别元素元素原子原子概念不同概念不同H、H+、H均可称为均可称为氢元素的粒子氢元素的粒子化学变化中最小粒子化学变化中最小粒子（原子核不变、最外（原子核不变、最外层电子可变）层电子可变）涵义不同涵义不同只有种类不讲个数只有种类不讲个数既讲种类又讲个数既讲种类又讲个数应用范围应用范围不同不同宏观概念宏观概念微观概念，说明物质微观概念，说明物质微观结构或反应机理微观结构或反应机理时运用时运用种类不同种类不同112种（具有相同质种（具有相同质子数的同一类原子都子数的同一类原子都属同种元素）属同种
9、元素）大于大于112种种第9页，本讲稿共21页思考思考1：区别元素、原子、分子、离子四个概念区别元素、原子、分子、离子四个概念元素：元素：原子原子：分子：分子：离子：离子：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称（包括游离态和化合态）原子的总称（包括游离态和化合态）是化学变化中的最小的微粒是化学变化中的最小的微粒是保持物质化学性质的一种微粒是保持物质化学性质的一种微粒是带电的原子或原子团是带电的原子或原子团简单离子是原子的另一种存在形式简单离子是原子的另一种存在形式第10页，本讲稿共21页第11页，本讲稿共21页思考思考2 2：描述水的宏观组成和微观构
10、成描述水的宏观组成和微观构成(1)水是由氢、氧两种元素组成的水是由氢、氧两种元素组成的(2)水是由氢、氧两种原子构成的水是由氢、氧两种原子构成的(3)一个水分子是由两个氢原子和一个氧一个水分子是由两个氢原子和一个氧 原子构成的原子构成的注意：注意：元素是宏观的，只讲种类，不讲个元素是宏观的，只讲种类，不讲个数数原子、分子、离子是微观粒子，即可讲原子、分子、离子是微观粒子，即可讲种类，又可讲个数种类，又可讲个数思考思考3 3：下列只表示微观意义的是下列只表示微观意义的是()A.H B.2H C.N2 D.2N2第12页，本讲稿共21页(1)同素异形体同素异形体主要有主要有O2与与O3金刚石、石墨
11、与金刚石、石墨与C60 白磷与红磷白磷与红磷同素异形体的同素异形体的物理性质不同物理性质不同，化学性质相似化学性质相似物性物性白色蜡状固体白色蜡状固体,不溶于水不溶于水,易溶于易溶于CS2红棕色粉末红棕色粉末,不溶于水不溶于水,不溶于不溶于CS2白磷白磷(P4)：红磷红磷(P)：物性物性金刚石：金刚石：石墨：石墨：C60：十分坚硬，不导电十分坚硬，不导电(原子晶体原子晶体)自然界最软的矿物之一自然界最软的矿物之一,易导电易导电(层状晶体层状晶体)硬度小，不导电硬度小，不导电(分子晶体分子晶体)化性：化性：O2与与O3都具有强氧化性，都具有强氧化性，O3的氧化性大于的氧化性大于O2金刚石、石墨与
12、金刚石、石墨与C60的燃烧产物均为的燃烧产物均为CO2白磷与红磷的燃烧产物均为白磷与红磷的燃烧产物均为P2O5同素异形体的相互转化伴有化学键的变化化学变化同素异形体的相互转化伴有化学键的变化化学变化第13页，本讲稿共21页(2)同位素同位素：1H1H12H13()U92235U92238()许多元素都存在同位素，目前已发现的许多元素都存在同位素，目前已发现的110 多种多种元元素中，素中，稳定同位素约为稳定同位素约为300种种，即有，即有300种无放射性的核素；种无放射性的核素；放射性同位素达放射性同位素达1500种种以上，而且大多数是人工制备的以上，而且大多数是人工制备的同位素在生产、生活和
13、科研中有着十分广泛的应用如测定矿同位素在生产、生活和科研中有着十分广泛的应用如测定矿石、生物遗体的年代，研究反应机理，优良育种，临床治癌，石、生物遗体的年代，研究反应机理，优良育种，临床治癌，核动力发电等。核动力发电等。化学性质相同，物理性质不同化学性质相同，物理性质不同核素：核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素。如氕、氘（核素。如氕、氘（D）、氚（）、氚（T）质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子的互称。子的互称。第14页，本讲稿共21页判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确1、目前共
14、发现了、目前共发现了118种种元素元素，即发现了，即发现了118种种原子原子2、质子数相同的不同、质子数相同的不同微粒微粒互为同位素互为同位素 质子数相同的不同质子数相同的不同原子原子互为同位素互为同位素3 3、下列哪些属于同位素（）、下列哪些属于同位素（）2 2与与2 2 与与 35351717ClCl与与37371717Cl Cl 40401919K K与与40402020CaCa第15页，本讲稿共21页放放射射性性同同位位素素的的应应用用主主要要分分两两类类：一一是是利利用用它它的的射射线线，二二是是做做示示踪踪原原子子。例例如如，利利用用钴钴60放放出出的的很很强强的的射射线线来来检检
15、查查金金属属内内部部有有没没有有砂砂眼眼或或裂裂纹纹，这这叫叫射射线线探探伤伤。在在农农业业施施肥肥的的肥肥料料中中加加一一些些放放射射性性同同位位素素，就就会会知知道道哪哪种种农农作作物物在在什什么么季季节节最最能能吸吸收收含含哪哪种种元元素素的的肥肥料料。另另外外，在在生生物物学学研研究方面，同位素示踪技术也起着十分重要的作用。究方面，同位素示踪技术也起着十分重要的作用。放放射射性性同同位位素素C-14被被考考古古学学家家称称为为“碳碳钟钟”。它它可可以以用用来来断断定定古古生生物物体体死死亡亡的的年年代代。此此项项研研究究成成果果获获得得1960年年诺诺贝贝尔尔化学奖。化学奖。在有机反应
16、中判断反应机理在有机反应中判断反应机理(示踪原子示踪原子)CH3COOHC2H5 OH18浓浓H2SO4 CH3-C-O-C2H5H2OO 18第16页，本讲稿共21页（3）同系物：）同系物：结构相似，组成相差一个或若干个结构相似，组成相差一个或若干个CH2原子团。原子团。如何理解结构相似？如何理解结构相似？主要指碳链结构有相同的特点主要指碳链结构有相同的特点通式相同的化合物一定是同系物吗？通式相同的化合物一定是同系物吗？分子量相差分子量相差 14 14 的整数倍的化合物之间，互为同系物吗？的整数倍的化合物之间，互为同系物吗？同系物的三个特点必须同时满足同系物的三个特点必须同时满足(通式、结构
17、、系差通式、结构、系差)判断判断CHCH3 3ClCl与与CHCH3 3CHCH2 2ClCl是否属同系物？是否属同系物？CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3与与CHCH3 3CH(CHCH(CH3 3)CH)CH3 3第17页，本讲稿共21页（4）同分异构现象和同分异构体）同分异构现象和同分异构体1、同分异构体现象：、同分异构体现象：化合物具有相同的分子式，但化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构体现象。具有不同的结构现象，叫做同分异构体现象。2、同分异构体：、同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。为同分异构体。理解：理解
18、：（1 1）、同分）、同分相同分子式相同分子式同分异构体的组成相同吗？相对分子质量相同吗？同分异构体的组成相同吗？相对分子质量相同吗？最简式相同吗？最简式相同吗？C C、H H元素的质量分数相同吗？元素的质量分数相同吗？理解：理解：（2 2）、异构）、异构结构不同（分子中原子的结构不同（分子中原子的排列顺序或结合方式不同。排列顺序或结合方式不同。结构：可能结构：可能相似相似（同类物质异构）或（同类物质异构）或完全完全不同不同（不同类物质异构）（不同类物质异构）性质：结构对应性质：结构对应氰酸氰酸HCNOHCNO与异氰酸与异氰酸HNCOHNCO是同分异构体吗？是同分异构体吗？第18页，本讲稿共2
19、1页立立体体异异构构体体又称几何异构体又称几何异构体第19页，本讲稿共21页同位素同位素同素异形体同素异形体同系物同系物同分异构体同分异构体使用范围使用范围相同相同不同不同化性化性物性物性相同相同 相似相似 相似相似 相同相同(或不同或不同)不同不同 不同不同 相似递变相似递变 不同不同 “四同四同”有关对有关对照照原子原子质子数质子数中子数中子数单质单质单质内部结构单质内部结构元素种类元素种类有机物有机物结构通式结构通式C的个数的个数化合物化合物分子式分子式结构结构第20页，本讲稿共21页元素单质物质化合物组成构成离子原子分子游离态化合态阳离子阴离子原子核核外电子小分子高分子质子中子宏观微观第21页，本讲稿共21页