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原子 分子和原子
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分子是保持物质化学性质的Z小粒子。原子是化学变化中的Z小粒子。 分子与原子 都是构成物质的一种粒子,质量和体积都非常小,彼此间有间隔,在不停地运动,都既有种类之分,又有个数之别,都不显电性。分子总是在不断的运动。
从概念上看,分子是保持物质化学性质的Z小粒子。同种分子,性质相同,不同的分子,性质不相同。这里的性质特指“化学性质”,而不是物理性质。因为物理性质是大量分子聚集在一起才能体现出来的性质,单个分子无法体现。
分子并不是保持物质化学性质的唯yi粒子,因为原子、离子也能保持物质的化学性质。这要根据具体的物质来分析:
如果物质是由分子构成,则分子就保持该物质的化学性质;如水、氧气、氮气等是由分子构成的物质,则保持它们化学性质的粒子分别为水分子、氧分子、氮分子。
如果物质是由原子直接构成的,则原子就保持它们的化学性质。如保持汞的化学性质的是汞原子,保持氦气的化学性质的是氦原子。
如果物质由离子构成,则离子就是保持物质化学性质的粒子。如保持氯化钠化学性质的粒子是氯离子和钠离子。
分子的特性是质量小,体积小;分子总是在不断运动的,而且温度越高,分子的能量越大,运动速率就越快;分子之间都有间隔,而且间隔大小与物质所处的状态有关,还与温度和压强有关。一般来说,温度越高,分子间的间隔越大;压强越大,分子间的间隔越小。
从概念上看,原子是化学变化中的Z小粒子,即是用化学方法不能再分的粒子。也就是说用其他方法还能将原子再分。原子还能分成质子、中子和电子。
化学变化的实质是:构成反应物的分子先分裂成原子,所有的原子又重新结合成新的分子或者直接构成新的物质。在整个过程中,分子的种类一定发生了改变,原子的种类、数目和质量都没有发生改变,分子的数目可能发生改变。
原子的特性:原子的质量和体积也很小;原子也在不断运动,其运动速率与温度有关;原子之间也有间隔,原子间的间隔也与温度和压强有关,其变化规律与分子的变化规律一致。
原子是由原子ZX的原子核和核外电子构成。原子核由质子和中子构成,质子带正电,核外电子带负电,质子数和核外电子数相等,所以原子不显电性。原子的质量主要集中在原子核上,与质子、中子相比,电子的质量很小,是质子质量的1/1836。
1、核外电子的运动状态——分层运动
①分层运动:含有多个电子的原子中,由于各电子的能量不同,克服原子核对其引力的能力各不相同,因而分布在离核远近不同的区域运动。
②分层原理:能量低的电子在离核近的区域运动;能量高的电子在离核远的区域运动。
③电子层的划分:根据电子离核的远近分为1~7个电子层,离核Z近的叫diyi层,依次为第二层,直到第七层。
2、核外电子排布规律
①核外电子总是尽量排布在能量较低的电子层里,然后再由里向外排。
②各电子层Z多容纳的电子数目为2n2(n为第n电子层数)。
③Z外层电子Z多不超过8个电子(当diyi层为Z外层时,不超过2个电子),次外层不超过18个电子。
3、离子的形成
元素的原子由于Z外层电子数未达到8个电子(diyi层为2个)的稳定结构,在化学反应中易失去或得到电子,使Z外层达到稳定结构,从而形成阳离子或阴离子。离子的分类:
阳离子:带正电的离子;阴离子:带负电的离子。
(1)原子与离子的区别与联系
(2)原子Z外层电子数与其化学性质的联系
原子的Z外层电子数决定元素的化合价。一般地,原子Z外层电子数小于4个的,在化学反应中易失去电子,其元素的化合价表现为正价,失去1个电子,是+1价:失去2个电子,是+2价。失去Z外层电子数即是Z高正价。
原子Z外层电子数多于4个的,在化学反应中易得到电子,元素的化合价表现为负价,得到1个电子,是-1价:得到2个电子,是-2价。直到Z外层电子数满8个(diyi层为2个),得到几个就是负几价。
区别:分子在化学变化中可以分成原子,原子在化学变化中不能再分。
联系:分子可以分裂成原子,原子又可以构成分子,原子还能直接构成物质。分子也能构成物质,分子、原子都是构成物质的粒子。原子是化学变化中的Z小微粒,化学变化的实质就是原子的重新组合。(如下图)
①说明:原子构成分子;
②说明:分子构成物质,如碳原子和氧原子构成二氧化碳分子,二氧化碳分子构成二氧化碳;
③说明:原子可直接构成物质,如铁原子构成铁,氦气由氦原子构成;
④⑤说明:同类的原子总称为元素,而元素又组成物质。
1、由原子直接构成的物质
①金属单质(Na,Cu,Fe)
②一些非金属单质和化合物(C,S,O2)
③稀有气体(He,Ne,Ar,Kr)
2、由分子构成的物质有
①某些气态非金属单质,如:O2,H2,N2,Cl2。
②某些共价化合物,如:CO2,H2,C2H5OH。
3、由离子构成的离子化合物
如:NaCl,KCl,NaOH,K2SO4。
在运用原子和分子的概念时,必须注意以下几方面问题。
1、分子是保持物质化学性质的一种微粒而不是唯yi微粒
如果某种物质是由分子构成的,它的化学性质就是由分子保持的。如氧气的化学性质就是由氧分子保持的。如果某种物质是由原子直接构成的,它的化学性质就是由原子保持的。如铁的化学性质就是由铁原子保持的。
2、分子只能保持物质的化学性质而不能保持物质的物理性质
物质的物理性质,如熔点、沸点、密度、硬度、延展性等,都是大量分子的聚集体所表现的属性。物理性质所指的是宏观现象,它不能由单个分子表现出来。例如:单独存在的分子就不能用固态、液态或者气态来描述,而同种物质的分子都有相同的化学性质。
3、原子不一定比分子小
分子与构成这一种分子的原子比,原子比分子小。如氧分子一定比氧原子大。但并不是说原子都一定比分子小,如果分子是由单原子构成的(如稀有气体分子),分子的大小与构成它的原子的大小相同;如果分子与其它原子相比,则分子有可能比原子小,如氧分子就比汞原子小。
4、物质不都是由分子构成的
分子只是构成物质微粒中的一种。有的物质是由分子构成的,如氧气、二氧化碳等;有的物质是由原子构成的,如铁、金刚石等;有的物质是由离子构成的,如氯化钠等。
5、原子“不能再分”是有前提条件的
原子是用化学方法不能再分的微粒,也就是说,如果离开了“化学变化”这个前提条件,则分子、原子都是可分的。分子可以分成原子,而原子又可以分成质子、中子、电子等。如原子dan爆炸和原子能的利用,都是原子核裂变释放的能量,即在一定条件下,原子可以再分,但它们不属于化学变化的范畴。
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