【初三化学】一起学化学——分子原子离子带你微观看世界

四季读书网 2026-09-29 19:09:58 6 0

分子原子离子，微观视角识物质

质子中子电子，原子结构证性质

【初三化学】一起学化学——巧记化学元素符号；

【初三化学】化学名称的秘密——化学中文名称的由来；

【初三化学】一起学化学——化学元素周期表怎么记；

【初三化学】一起学化学——学习物质的密码钥匙“化学式”；

【初三化学】一起学化学——爱上“做实验”（附最全家庭小实验及美丽化学、实验动图）；

【初三化学】一起学化学——化合价助你一臂之力！；

化学作为一门从分子、原子水平进行物质研究的学科，从微观的视角认识化学物质及其变化，是化学学科的重要特征。“物质微粒观”作为一种重要的化学基本观念，它的形成对于学生理解和解释宏观的事实和现象, 理解化学反应的实质, 了解化学符号的意义等方面具有重要的意义。特别是对于初中学生来说, 物质微粒观的建立, 是他们开启化学之门的基础，其教育目的在于帮助学生建立起一个对物质的微观认识，从而逐渐形成一个对物质的深刻了解。由于物质微粒观贯穿了整个化学教学当中，其最终目的是提高学生的科学素养，因此培养学生的物质微粒观有着十分重要的意义。

微粒观

物质的微粒是指构成物质的最基本的粒子，按照尺寸大小的顺序依次为夸克、基本粒子、原子、分子和晶体等，不同层次的微粒本身是有结构的，微粒结构就是内部微粒间作用的结果。物质微粒观的内容是丰富多彩的，它贯穿于整个中学化学学习过程中。在初中阶段, 对物质微粒观的认识是以分子、原子概念的建立为标志的。物质是由分子、原子、离子等不断运动的微粒构成的，其中分子可以分为原子、原子可以结合成分子，同一元素的原子和离子可以通过得失电子相互转化，原子核和核外电子构成的原子是化学变化中的最小粒子。

宏观与微观的联系是化学学科独特的思维方式，化学微粒观是对构成物质的微粒、微粒间的相互作用、物质结构对物质性质的影响等所形成的总括性认识，对于化学知识的学习具有统领作用。

物质微粒观主要包括下列内容：

（1）物质微粒是物质的微观粒子的简称，它们完全不同于日常概念中的微粒（即通常所说的微小粒子）。

（2）物质微粒极其微小，虽然肉眼看不见，但也有一定的质量和大小；物质微粒之间是有间隙的，固体、液体、气体中物质微粒之间的间隙依次增大（相互作用依次减小）；物质微粒在不停地运动，温度越高，它们的无规则运动越激烈，物体的温度标志着其构成微粒的平均动能的大小；物质微粒之间存在着吸引、排斥等相互作用，物质微粒通过相互作用并按一定的空间方式构成固体、液体、气体物质。

（3）物质可以分为原子、分子等不同层次的微粒，从化学的角度看，原子、分子是构成物质的基本微粒，其他物质微粒是由原子或分子形成的。

（4）原子、分子都有许多不同种类。大多数物质由分子构成，其他物质由原子或者别的微粒构成。

（5）原子是化学反应的基本微粒，是用化学方法不能再分割的最小粒子；原子可以构成更大、更复杂的结构微粒，也可以分为原子核和电子；原子核和电子也是可分的，但在化学反应里不能再分；同一元素（严格的说法应是“同一核素”）原子的质量和性质都相同；不同元素原子的质量和性质都不相同。

（6）分子是保持（纯）物质化学性质的一种微粒，是由原子按照一定关系和方式构成的；同种分子的结构和性质相同，不同分子的结构和性质不同；在化学变化中，不同物质分子中的原子进行重新组合；分子中的原子相互之间存在着相互作用和影响；等等。

总结化学微粒观内涵主要包含3个方面：（1）物质是由微粒构成的，人们对微粒结构的认识不断深入（2）微粒的结构决定了微粒的性质，微粒间的相互作用方式决定了宏观物质的性质（3）微粒的结构影响着微粒之间相互转化的过程和方式。

【初三化学】一起学化学——分子原子离子带你微观看世界-第3张图片-四季读书网

分子

分子（外文名：Molecule）是由构成的原子按照一定的键合顺序和空间排列而结合在一起的整体，这种键合顺序和空间排列关系称为分子结构。由于分子内原子间的相互作用，分子的物理和化学性质不仅取决于组成原子的种类和数目，更取决于分子的结构。

分子是物质中能够独立存在的相对稳定并保持该物质物理化学特性的最小单元。分子由原子构成，原子通过一定的作用力，以一定的次序和排列方式结合成分子。以水分子为例，将水不断分离下去，直至不破坏水的特性，这时出现的最小单元是由两个氢原子和一个氧原子构成的一个水分子（H2O）。一个水分子可用电解法或其他方法再分为两个氢原子和一个氧原子，但这时它的特性已和水完全不同了。有的分子只由一个原子构成，称单原子分子，如氦和氩等分子属此类，这种单原子分子既是原子又是分子。由两个原子构成的分子称双原子分子，例如氧分子(O2)和一氧化碳分子(CO)：一个氧分子由两个氧原子构成，为同核双原子分子；一个一氧化碳分子由一个氧原子和一个碳原子构成，为异核双原子分子。由两个以上的原子组成的分子统称多原子分子。分子中的原子数可为几个、十几个、几十个乃至成千上万个。例如一个二氧化碳分子(CO2)由一个碳原子和两个氧原子构成。

发展史

最早提出比较确切的分子概念的化学家是意大利阿伏伽德罗，他于1811年发表了分子学说，认为：“原子是参加化学反应的最小质点，分子则是在游离状态下单质或化合物能够独立存在的最小质点。分子是由原子组成（构成）的，单质分子由相同元素的原子组成（构成），化合物分子由不同元素的原子组成（构成）。在化学变化中，不同物质的分子中各种原子进行重新结合。”自从阿伏伽德罗提出分子概念以后，在很长的一段时间里，化学家都把分子看成比原子稍大一点的微粒。1920年，德国化学家施陶丁格开始对这种小分子一统天下的观点产生怀疑，他的根据是：利用渗透压法测得的橡胶的分子量可以高达10万左右。他在论文中提出了大分子（高分子）的概念，指出天然橡胶不是一种小分子的缔合体，而是具有共价键结构的长链大分子。高分子还具有它本身的特点，例如高分子不像小分子那样有确定不变的分子量，它所采用的是平均分子量。

分子的特性

1.分子很小，但有一定的体积和质量。一般分子直径的数量级为10^-10m。

2.一切构成物质的分子都在永不停息地做无规则的运动。温度越高，分子运动越快，固、液、气中，气体扩散最快。由于分子的运动跟温度有关，所以这种运动叫做分子的热运动。例如：天气热时衣服容易晒干

3.分子之间有间隔。例如：取50毫升酒精和50毫升水，混合之后，体积小于100毫升。温度升高，分子间间隔增大；压强增大，分子间间隔减小。

4.同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同。

【初三化学】一起学化学——分子原子离子带你微观看世界-第5张图片-四季读书网

原子

原子（外文名：atom）是指化学反应不可再分的基本微粒。原子在化学反应中不可分割，但在物理状态中可以分割，原子由原子核和绕核运动的电子构成。原子最早是哲学上具有本体论意义的抽象概念，随着人类认识的进步，原子逐渐从抽象的概念逐渐成为科学的理论。原子核以及电子属于微观粒子，构成原子。而原子又可以构成分子。

原子是一种元素能保持其化学性质的最小单位。一个原子包含有一个致密的原子核及若干围绕在原子核周围带负电的电子。当质子数与电子数相同时，这个原子就是电中性的；否则，就是带有正电荷或者负电荷的离子。根据质子和中子数量的不同，原子的类型也不同：质子数决定了该原子属于哪一种元素，而中子数则确定了该原子是此元素的哪一个同位素。原子构成分子而分子构成物质中同种电荷相互排斥，不同种电荷相互吸引。

原子直径的数量级大约是10⁻¹ºm。原子的质量极小，一般为-27次幂，质量主要集中在质子和中子上。原子核外分布着电子，电子跃迁产生光谱，电子决定了一个元素的化学性质，并且对原子的磁性有着很大的影响。所有质子数相同的原子组成元素，每种元素大多有一种不稳定的同位素，可以进行放射性衰变。

注意：原子是化学变化中的最小微粒，但不是构成物质的最小粒子，原子又可以分为原子核与核外电子，原子核又由质子和中子组成，而质子数正是区分各种不同元素的依据。质子和中子还可以继续再分。所以原子不是构成物质的最小粒子，但原子是化学反应中的最小粒子。

原子的特性：①原子的质量非常小。②不停地作无规则运动。③原子间有间隔。④同种原子性质相同，不同种原子性质不相同。

发展史

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”。

葡萄干布丁模型（枣糕模型）

葡萄干布丁模型（枣糕模型）由汤姆生提出，是第一个存在着亚原子结构的原子模型。汤姆生在发现电子的基础上提出了原子的葡萄干布丁模型（枣核模型），汤姆生认为：

①正电荷像流体一样均匀分布在原子中，电子就像葡萄干一样散布在正电荷中，它们的负电荷与那些正电荷相互抵消。

②在受到激发时，电子会离开原子，产生阴极射线。

汤姆生的学生卢瑟福完成的α粒子轰击金箔实验（散射实验），否认了葡萄干布丁模型（枣糕模型）的正确性。

行星模型

行星模型由卢瑟福在提出，以经典电磁学为理论基础，主要内容有：

①原子的大部分体积是空的。

②在原子的中心有一个体积很小、密度极大的原子核。

③原子的全部正电荷在原子核内，且几乎全部质量均集中在原子核内部。带负电的电子在核空间进行高速的绕核运动。

随着科学的进步，氢原子线状光谱的事实表明行星模型是不正确的。

玻尔的原子模型

为了解释氢原子线状光谱这一事实，卢瑟福的学生玻尔接受了普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。玻尔原子结构模型的基本观点是：

【初三化学】一起学化学——分子原子离子带你微观看世界-第7张图片-四季读书网波尔的原子模型

①原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道（orbit）上绕原子核运动，不辐射能量。

②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量（E），且能量是量子化的，轨道能量值依n（1，2，3，。..）的增大而升高，n称为量子数。而不同的轨道则分别被命名为K（n=1)、L(n=2)、M(n=3)、N(n=4)、O(n=5)、P（n=6）、Q（n=7)。

③当且仅当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。

玻尔的原子模型很好的解释了氢原子的线状光谱，但对于更加复杂的光谱现象却无能为力。

现代量子力学模型

物理学家德布罗意、薛定谔和海森堡等人，经过13年的艰苦论证，在现代量子力学模型在玻尔原子模型的基础上很好地解释了许多复杂的光谱现象，其核心是波动力学。在玻尔原子模型里，轨道只有一个量子数（主量子数），现代量子力学模型则引入了更多的量子数（quantum number)。

①主量子数（principal quantum number)，主量子数决定不同的电子亚层，命名为K、L、M、N、O、P、Q。

②角量子数(angular quantum number)，角量子数决定不同的能级，符号“l”共n个值（1，2，3，...n-1)，符号用s、p、d、f、g，表示对多电子原子来说，电子的运动状态与l有关。

③磁量子数（magnetic quantum number)磁量子数决定不同能级的轨道，符号“m”（见下文“磁矩”）。仅在外加磁场时有用。“n”“l”“m”三个量确定一个原子的运动状态。

④自旋磁量子数（spin m.q.n.）处于同一轨道的电子有两种自旋，即“↑↓”自旋现象的实质还在探讨当中。

离子

离子是指原子由于自身或外界的作用而失去或得到一个或几个电子使其达到最外层电子数为8个或2个（氦原子）或没有电子（四中子）的稳定结构。这一过程称为电离。电离过程所需或放出的能量称为电离能。在化学变化中，原子或原子团得失电子后形成的带电微粒称作离子。

在化学反应中，金属元素原子失去最外层电子，非金属原子得到电子，从而使参加反应的原子或原子团带上电荷。阴、阳离子由于静电作用而形成不带电性的离子化合物。与分子、原子一样，离子也是构成物质的基本粒子。如氯化钠就是由氯离子和钠离子构成的。

分类：

当原子得到一个或几个电子时，质子数小于核外电子数，质子数=核外电子数-所带电荷数，从而带负电荷，称为阴离子。当原子失去一个或几个电子时，质子数大于核外电子数，质子数=核外电子数+所带电荷数，从而带正电荷，称为阳离子。络离子是指由某些分子、原子或阳离子通过配位键与电中性分子或阴离子形成的复杂离子，例如水合离子。络离子本身可以属于阳离子或阴离子。

离子符号：

在元素符号右上角表示出离子所带正、负电荷数的符号。例如,钠原子失去一个电子后成为带一个单位正电荷的钠离子用“Na+”表示。硫原子获得二个电子后带元素符号：“S2-”（往往正负电的数字写在正负号的前面）。

发展史

1887年，28岁的阿仑尼乌斯在前人研究的基础上提出了电离理论。但他的导师，著名科学家塔伦教授不认同他的观点，严厉抨击了他的论文，结果电离学说在数年后才受到公认。阿仑尼乌斯荣获1903年诺贝尔化学奖。后来物理学家德拜对离子作了进一步研究并获得1936年诺贝尔化学奖。

【初三化学】一起学化学——分子原子离子带你微观看世界-第9张图片-四季读书网

第三单元物质的微粒观重点突破

（1）分子在不断地运动，温度升高，分子运动速率加快；分子之间有间隔，温度升高间隔增大，压强增大间隔减小。分析：①气体容易被压缩，而固体、液体难被压缩。说明了气体分子间隔较大，而固体和液体分子间的间隔较小。②物体热胀冷缩现象，就是物质分子间的间隔发生变化，受热时增大，遇冷时缩小，而分子本身不变。

（2）由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子。在发生物理变化时，分子本身没有发生变化（间隔改变），物质的化学性质也没有发生变化；在发生化学变化时，分子发生了变化，新分子不再保持原物质的化学性质。

（3）化学变化的微观实质：在化学变化中，分子可以分成原子，原子又可以结合成新的分子。分子由原子构成，原子是化学变化中的最小粒子。

（4）原子是由居其中心的原子核与核外电子构成的。原子核一般由质子和中子构成。每个质子带1个单位的正电荷，每个电子带1个单位的负电荷，中子不带电荷。由于原子核内质子所带正电荷与核外电子所带负电荷数量相等、电性相反，所以原子不显电性。在原子中，核电荷数（原子核所带的正电荷数）=质子数=核外电子数。

（5）离子：带电荷的原子。原子通过得失电子形成离子，带正电的原子叫做阳离子，带负电荷的原子叫做阴离子。氯化钠是由钠离子和氯离子构成。Mg2+表示镁离子，其中“2+”表示1个镁离子带2个单位的正电荷；离子符号前面加了数字，只能表示多少个什么离子，如2Mg2+表示2个镁离子。

（6）相对原子质量：以一种碳原子质量的1/12 为标准，其他原子的质量与它相比，得到相对原子质量（符号为Ar）。两种原子的实际质量之比等于它们的相对原子质量之比。相对原子质量（在数值上）约等于质子数+中子数。

（7）元素：元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称。不同元素的根本区别是质子数不同；质子数决定元素的种类。质子数相同，中子数不同的一类原子属于同种元素。元素是一类原子的“总称”，是宏观概念，因此元素只讲种类，不讲个数。原子得失电子后形成离子，元素种类不变。元素符号宏观表示一种元素，微观表示该元素的一个原子，例：H：表示氢元素，一个氢原子。某些由原子构成的物质还用元素符号表示物质，例：Fe：表示铁元素，一个铁原子，铁这种物质。数字+元素符号，只表示微观意义：几个原子，例：2H：表示2个氢原子。

（8）地壳中的元素含量前四位（“养闺女”）：氧O、硅Si、铝Al、铁Fe；地壳中含量最多的金属元素是铝Al。

（9）元素周期表：元素周期表共有7个横行，每一个横行叫做一个周期，共有7个周期；有18个纵列，共16个族（8,9,10三个纵列共同组成一个族）。原子的电子层数＝元素所在周期数，电子层数相同的原子在同一周期，同一周期的元素通常以金属元素开头，过渡到非金属元素，结尾是稀有气体元素，质子数和核外电子数从左到右依次递增。同一族元素原子的最外层电子数相同，化学性质相似（He最外层有2个电子，属于相对稳定结构）。元素周期表按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编的号称为原子序数，原子序数与核电荷数在数值上相同。