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第四单元　物质构成的奥秘
[考点梳理］
考点1 原子的构成
⒈构成原子的粒子
质子：一个质子带一个单位的正电荷
原子核
原子 中子：不带电
电子：一个电子带一个单位的负电荷
⒉在原子里，核电荷数＝质子数＝核外电子数，原子不显电性。
考点2 相对原子质量
⒈相对原子质量的标准：碳-12原子质量的1/12。
⒉表达式：Ar=其他原子的质量/（碳-12的质量×1/12）
相对原子质量是一个比值，不是原子的实际质量。
⒊原子的质量主要集中在原子核上，相对原子质量≈质子数＋中子数
考点3 元素
⒈元素的定义：具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称。
⒉元素的种类决定于核电荷数（即核内质子数）。
⒊地壳中含量列前四位的元素（质量分数）：氧、硅、铝、铁，其中含量最多的元素（非金属元素）是氧，含量最多的金属元素是铝。
⒋生物细胞中含量列前四位的元素：氧、碳、氢、氮。
考点4 元素符号
⒈元素符号：用元素的拉丁文名称的第一个大写字母来元素。
⒉书写：
⑴由一个字母表示的元素符号要大写，如：H、O、S、C、P等。
⑵由两个字母表示的元素符号，第一个字母要大写，第二个字母要小写（即“一大二小”），如：Ca、Na、Mg、Zn等。
⒊元素符号表示的意义：⑴表示一种元素；⑵表示这种元素的一个原子。例如：
①表示氢元素
H 2H：表示二个氢原子
②表示一个氢原子 注意：元素不讲个数，2H不能说成二个氢元素。
考点5 物质组成、构成的描述
⒈物质由元素组成：如：水是由氢元素和氧元素组成的。
⒉物质由粒子（分子、原子、离子）构成。例如：
⑴ 是由水分子构成的 ⑵金是由金原子构成的 ⑶氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。
⒊分子是由原子构成的：如：水分子是由 氢原子和氧原子构成的；每个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成的。
考点6 元素周期表简介
⒈元素周期表的结构
8 O
氧
16．00
原子序数———— ————元素符号
（核电荷数） ———— 元素名称
————相对原子质量
⑴周期表每一横行叫做一个周期，共有7个周期。
⑵周期表每一个纵行叫做一族，共有16个族（8、9、10三个纵行共同组成一个族）。
⒉元素周期表的意义
⑴是学习和研究化学知识的重要工具；
⑵为寻找新元素提供了理论依据；
⑶由于在元素周期表中位置越靠近的元素，性质越相似，可以启发人们在元素周期表的一定区域寻找新物质（如农药、催化剂、半导体材料等）。
考点7 核外电子的分层排布
⒈电子排布——分层排布：第一层不超过2个；第二层不超过8个；……最外层不超过8个。
⒉原子结构示意图：
⑴含义：（以镁原子结构示意图为例）
⑵原子的最外层电子数与元素的分类、化学性质的关系
元素的分类
最外层电子数
得失电子趋势
化学性质
稀有气体元素
8个（氦为2个）
相对稳定，不易得失电子
稳定
金属元素
一般少于4个
易失去最外层电子
不稳定
非金属元素
一般多于4个
易得到电子
不稳定
① 元素的化学性质决定于原子的最外层电子数。
　②原子最外层电子数为8（氦为2）的结构称为稳定结构。
⑶原子、阳离子、阴离子的判断：
① 原子：质子数＝核外电子数
② 阴离子：质子数＜核外电子数
③ 阳离子：质子数＞核外电子数
考点8 离子
⒈定义：带电荷的原子（或原子团）。
⒉分类
阳离子：带正电荷的离子，如Na+、Mg2+
离子
阴离子：带负电荷的离子，如Cl-、O2-
⒊离子符号表示的意义：表示离子（或一个离子），如：
Mg2+——表示镁离子（一个镁离子）
2Mg2+ 表示每个镁离子带两个单位的正电荷

表示两个镁离子
⑴离子符号前面的化学计量数（系数）表示离子的个数；
⑵离子符号的表示方法：在元素符号（或原子团）右上角表明离子所带的电荷，数值在前，正、负号在后。离子带1个单位的正电荷或个单位的负电荷，“1”省略不写。如：
阳离子：Na+、Ca2+、Al3+等
阴离子：Cl-、S2等
⒋有关离子的小结
⑴金属离子带正电荷，非金属离子带负电荷；
⑵离子所带的电荷＝该元素的化合价
⑶常见原子团离子：
SO42- 硫酸根离子 CO32- 碳酸根离子 NO3- 硝酸根离子
OH- 氢氧根离子 NH4+ 铵根离子
考点9 化学式
⒈化学式的写法
A．单质的化学式
⑴双原子分子的化学式，如：氢气——H2，氧气——O2，氮气——N2，氯气——Cl2。
⑵稀有气体、金属与固体非金属单质：由原子构成，它们的化学式用元素符号来表示。
B．化合物的化学式
正价写左边，负价写右边，同时正、负化合价的代数和为零。
⒉几点注意事项
⑴一种物质只有一个化学式，书写化学式时，要考虑到元素的排列顺序，还要考虑到表示原子个数的角码应写的部位。
⑵一般化合物的中文名称，其顺序和化学式书写的顺序正好相反。
⒊化学式的涵义（以CO2为例说明）
表示一种物质：表示二氧化碳。
⑴宏观上
表示该物质由哪些元素组成：表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成。
表示该物质的一个分子：表示一个二氧化碳分子。
⑵微观上
表示分子的构成：表示每个二氧化碳分子由一个碳原子和二个氧原子构成。
考点10 化合价
⒈元素化合价的表示方法：化合价用+1、+2、+3、-1、-2……表示，标在元素符号的正上
-2
+2
-1
+1

-2
方，如：Na、 Cl、 Mg、 O。要注意化合价的表示方法与离子符号的区别，离子所带电荷符号用+、2+、-、2-……表示，标在元素符号的右上角，如：Na+、Cl-、Mg2+、O2-。
+2

试区别Ca与Ca2+，S与S2-中数字的含义。
-2
+2

Ca表示钙元素显+2价（或钙元素的化合价为+2价）；S表示硫元素显-2价。
Ca2+表示一个钙离子带2个单位的正电荷； S2-表示1个硫离子带2个单位的负电荷。
⒉元素化合价的一般规律
⑴氢元素的化合价通常显+1价，氧元素的化合价显-2价。
⑵在化合物中，金属元素为正价。
⑶非金属与氢或金属化合时，非金属元素显负价；非金属与氧元素化合时，非金属元素显正价。
⑷在化合物中，正、负化合价的代数和为零。
⑸在单质中元素的化合价为零。
⒊牢记常见元素的化合价
+1
钾、钠、氢、银
+2
钡、镁、钙、锌
+3
铝
-1
氯、氟
-2
氧
+2、+3
铁
⒋常见根（原子团）的化合价
根的名称
铵根
氢氧根
硝酸根
硫酸根
碳酸根
磷酸根
离子符号
NH4+
OH-
NO3-
SO42-
CO32-
PO43-
化合价
+1
-1
-1
-2
-2
-3
⒌化合价的应用
⑴检验化学式的正误；
⑵根据化学式判断元素的化合价；
⑶根据元素的化合价推求实际存在物质的化学式。
考点11 有关化学式的计算
⒈计算物质的相对分子质量=各元素的相对原子质量×原子个数之和
⒉计算物质组成元素的质量比=各元素的相对原子质量×原子个数之比
⒊计算物质中某元素的质量分数
物质中某元素的质量分数=（该元素的相对原子质量×原子个数）÷化合物的相对分子质量×100%
⒋计算一定质量的化合物中含某元素的质量
某元素的质量=化合物的质量×化合物中该元素的质量分数
变形：化合物的质量=某元素的质量÷化合物中噶元素的质量分数
⒌已知化合物中各元素的质量比和各元素的相对原子质量，求原子个数比
各元素的原子个数比=各元素的质量/各元素的相对原子质量之比

【练习】
A卷
可能用到的相对原子质量： H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 K 39 Cu 64 I 127
一、选择题（每小题只有一个正确答案，把正确答案序号填入下表。每小题3分，共45分）
1．地壳中含量最多的非金属元素和含量最多的金属元素所形成的化合物是
A. CaO B. Al2O3 C. SiO2 D. Fe3O4
2. 下列化学式中，书写错误的是
　　 A.氧化钙　OCa　　 B.氧化镁 MgO
C.三氯化铁 FeCl3 D. 三氧化硫SO3
3．关于原子的说法不正确的是
A. 是构成物质的一种粒子 B. 是化学变化中的最小粒子
C. 在化学反应中可以再分 D. 是由原子核和核外电子构成
4．下列符号中，既能表示氢元素，又能表示氢原子的是
A. 2H B. 2H+ C. 2H2 D. H
5．《物质构成的奥秘》告诉我们：元素的种类、化学性质分别与下列粒子数密切相关它是
A. 质子数、中子数 B. 质子数、最外层电子数
C. 中子数、最外层电子数 D. 最外层电子数、质子数
6．“乐百氏”矿泉水标签上印有水质成分如下（mg/L）： 硒：0.013；锶：0.0596；锌：0.00162；钠：18.4；钙：4.69。这里的硒、锶、锌、钠、钙是指
A. 元素 B. 原子 C. 单质 D. 分子
7．以下对O2、CO2、SO2、MnO2四种物质组成的说法中，正确的是
A. 都含有氧分子 B. 都含有2个氧原子
C. 都含有氧元素 D. 都是氧化物
8．市售的某种含氟（F）牙膏中有一种化学药物的化学式为Na2FPO3，已知F为－1价，则P元素的化合价为
A. +5 B. +3 C. +1 D. -3
9．下列说法正确的是
A. 原子不能再分
B. 原子核是由质子和电子构成
C．相对原子质量就是实际原子质量的简称
D. 原子可以构成分子，也可以构成物质
10．葡萄糖（C6H12O6）是一种重要营养物质，下列关于葡萄糖的说法，正确的是
A. 葡萄糖由6种碳元素、12种氢元素和6种氧元素组成
B. 葡萄糖由6个碳原子、12个氢原子和6个氧原子构成
C．每个葡萄糖分子中所含原子个数为24
D. 每个葡萄糖分子中碳、氢、氧原子个数比为6：1：8
11．已知某物质的化学式为RNO3,相对分子质量是85,则R元素的相对原子质量是
A. 55 B. 55g C．23 D. 23g
12．按氯元素化合价由低至高的排列顺序，在HCl、X、HClO、KClO3中，X代表的是
A．NaCl B. KClO C. Cl2 D. ClO2
13．“神舟三号”飞船的火箭所使用的燃料是偏二甲肼（C2H8N2），组成偏二甲肼的碳元素、氢元素、氮元素的最简质量比是
A． 1∶4∶1 B． 12∶1∶14 C． 6∶2∶7 D． 12∶1∶28
14. 如下图，这四位同学描述的可能同是下面的哪一个化学符号

A. HClO B. O3 C．OH- D. CO2

15．燃放爆竹产生一种污染物，其元素的质量比为l︰1，该污染物是
A. H2S B. CO C．S02 D. N02
二、填空题（每空2分，共42分）
16． 某元素A的原子结构示意图为
该元素原子的核电荷数为 ，
原子的最外层电子数是 ，A属 元素。（填金属、非金属或稀有气体），A原子通过得失电子而形成的离子的符号是　　　　　 。
17．由我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几种元素的相对原于质量新值，其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量新值为152，则该元素的原子中质子数＝ ，中子数＝ ，核外电子数＝ 。
18．海洋不仅繁衍着无数水生生物，还蕴藏着丰富的化学资源，按目前测定，海水中含有的化学元素有80多种。海水中元素质量分数最高的是（填元素名称） 。
19．氮分子（N2）中的氮原子和氨气分子（NH3）中的氮原子，其核电荷数都是7，即N2和NH3两种物质都含有 元素。
20．用元素符号或化学式填空：
① 氩元素　　 　　　　　 ② 4个二氧化硫分子　 　　　
③ 氮气　　　 　　　　　 ④ 7个银原子　　 　　　
⑤ 3个硫酸根离子　　　　　 ⑥ 碳酸钡
21．有一种矿石称为“孔雀石”，它有孔雀羽毛般绿色斑纹，它的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，它由　 　种元素组成，它的一个分子中共有 个原子,它的相对分子质量是 。
22．（3分）含磷洗涤剂因含Na5P3Ox 大量使用会造成水污染，已知该化合物中磷元素的化合价为+5价，则x的值 。
23.元素种类并不多,目前已经发现的只有一百余种,但物质的种类非常多,已知的就有3000多万种,这是因为有限的几种元素可形成多种多样的物质。比如碳、氢、氧、钠四种元素可形成的物质就非常多。比如H2、Na2O。还可以是（用化学式表示出三种物质） 、 、 。

三、计算题（11分）
24．请根据碳铵（NH4HCO3）的化学式进行计算：
（1）（2分）写出氮、氢、碳、氧四种元素的质量比

（2）（3分）计算该物质中氮元素的质量分数

25．（6分）碘（I）是人必须的重要微量营养元素之一。为了消灭碘缺乏症，人们必须食用“碘盐”——含规定量碘酸钾（KIO3）的食盐。若要获取2.54g碘，需要碘酸钾（KIO3）多少克？

B卷
一、选择题：（本题有10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意）
1．原子核是 （ ）
A．由电子和质子构成 B．由质子和中子构成 C．由电子和中子构成 D．由质子、中子、和电子构成
2．我国于2007年10月24日成功发射的“嫦娥一号”将对月球进行全球性、整体性和综合性探测，月球上蕴藏着丰富的钛、铁、铀、钍、稀土、镁、磷、硅、钠、钾、镍、铬、锰等矿产，这里的钛、铁、铀……指的是 （ ）
A.原子 B.单质 C.分子 D.元素
3.月球上的“氦-3”蕴藏量巨大，探月的目的之一是获取核聚变燃料----氦-3，以解决地球能源危机。氦-3原子核里有2个质子，1个中子，相对原子质量为3，下列表示氦-3原子的结构示意图中正确的是 （ ）

A B C D
4．一种元素与另一种元素的本质区别是 （ ）
A．质子数不同 　B．中子数不同 C．相对原子质量不同 　D．电子数不同
5．氢气是新型清洁能源，但难储运。研究发现，镧和镍的一种合金是储氢材料。下列有关57号元素镧(La)的说法不正确的是 （ ）
A．该元素原子的质子数为57 B．该元素原子的核电荷数为57
C．该元素原子的核外电子数为57 D．该元素为非金属元素
6．元素的化学性质主要决定于其原子的 （ ）
A．核外电子数 　B．核电荷数 　C．最外层电子数 D．中子数
7. 根据下列微粒的结构示意图(圆圈内“+”号和数字表示带正电的质子的数目，弧线上数字代表各电子层带负电的电子的数目)，其中属于阳离子的是 （ ）

A B C D
8．惠州市环境监测部门常采用五氧化二碘(化学式为I2O5)来测定空气中的一氧化碳含量。五氧化二碘中碘元素的化合价为 （ ）
A．-5 B．+5 C．+3 D． +2
9．图3是元素周期表中硫元素的信息示意图，对图中信息理解错误的是　　　　　　（　　）
A.原子序数　　　　B．元素名称
C.元素符号　　　　D.中子数
10．航天员专用的小分子团水具有饮用量少、在人体内储留时间长、排
放量少等特点。航天员一次饮用125mL小分子团水，可维持人体6h
正常需水量。下列关于小分子团水的说法中正确的是　　　　　　　　　　　　 （ ）
A.水分子的化学性质被改变了 B．小分子团水中水分子间没有间隙
C．小分子团水中水分子停止了运动 D．小分子团水的部分物理性质与普通水有所不同
二、填空题（共6小题，共36分）
11．（7分）A元素的原子结构示意图为： A元素在化学反应中容易
+13
_____电子变成________离子，属于_________元素（填金属或非金属）；B元素的离子结构示意图为： ，该离子带______个单位正电荷，该元素的原子核外总共有_______个电子。A、B元素形成化合物的化学式（用A、B表示）为_____________。
12．（7分）用化学符号表示：
⑴钠元素 　　 ⑵三个磷原子 　　 ⑶氩气　 ⑷氮气
⑸两个氧分子 ⑹2个钙离子____________ ⑺-2价的硫元素___________
13．（5分）下列符号中“2”所表示的意义：
①（4分）2CO2 ； 。
②（1分）2CL 。
14．（6分）原子序数11—17元素的符号和原子结构示意图如下，请结合下图回答：
2

8 5

+15

2

8 6

+16

2

8 4

+14

2

8 3

+13

2

8 2

+12

2

8 1

+11

2

8 7

+17

Na Mg Al Si P S Cl
⑴原子序数为15的原子质子数为 最外层有 电子。
⑵结合上图用符号表示下列内容：①原子序数为13的原子形成的离子符号是__________。
②分子中含有两个原子物质的化学式 ；③原子序数为12、17的元素组成化合物的化学式 。
⑶从11—17，随着原子序数的增加，其原子结构（或元素的性质）呈现出的变化规律是
(任写一条）。
15.（5分）北京时间2008年5月12日14时28分，在四川汶川县发生8.0级地震，给广大灾区人民群众造成巨大的损失。地震之后要开展疾病预防工作。在预防消毒过程中常用到过氧乙酸(其化学式为 CH3COOOH )，过氧乙酸是被广泛使用的高效消毒剂，它无色且具有辛辣味，具有强氧化性，与过氧化氢一样不稳定，温度稍高即可分解放出一种常见单质气体，并生成醋酸。根据以上材料回答：
（1）过氧乙酸由 ___ 种元素组成，相对分子质量为 。
（2）过氧乙酸的物理性质是：__________________；其化学性质是：________ ___。
（3）下列说法正确的是( )
A.过氧乙酸由C、H、O 三种原子构成 B．过氧乙酸中C、H元素质量比是1：2
C.过氧乙酸的相对分子质量是76克 D．过氧乙酸中O元素的质量分数约为63.2%
16. （6分）下列说法都是错误的，请用学过的化学用语（化学式、结构示意图、元素符号等）举例证实其错误。
错误说法
证明其错误的例子（用化学用语）
（1）含氧化合物一定是氧化物

（2）单质的化学式都直接用元素符号表示

（3）化学式一定是正价左负价右

三、简答题（共2小题，共18分）
17．（8分）在分子、原子、质子、中子、电子中，找出符合下列条件的粒子名称，填在相应的横线上。
(1)能直接构成纯净物的粒子是 　 。(2)能保持物质化学性质的粒子是 。
(3)化学变化中的最小粒子是 　 。(4)带正电荷的粒子是 。
(5)带负电荷的粒子是 　　 。(6)不显电性的粒子是 。
(7)决定原子质量大小的粒子是 　　 。(8)在同一原子中数目相等的粒子是 。
18. (10分)⑴完成下列反应的文字表达式，并注明反应的基本类型。
①铁丝在氧气中燃烧________________________________ ； ______________
②高锰酸钾制氧气__________________________________ ； ______________
⑵在下列物质中：①高锰酸钾 　②氯化钾 　③二氧化硫 　④空气
含有氧分子的是_______（填序号，下同）含有氧元素的有____________，不是纯净物的是_________，属于氧化物的是______________。
四、实验题（本题有1小题，共6分）
19.（6分）某同学在家做下图所示的实验：在一个玻璃容器中加入100 ml水，向水中放入一块糖，在容器外壁沿液面划一条水平线，过一会儿发现糖块溶解，液面比原来水平面降低了。通过这一现象请你推测分子具有哪些性质？选择其中一点性质，重新设计一个实验进行探究。请写出实验步骤、现象和结论。

五、计算题（本题有2小题，共10分）
20．（3分）2008年初，我国南方地区抗击暴风雪中融雪剂发挥了一定的作用。其中一种融雪效果好、无污染的融雪剂的主要成份是醋酸钾(CH3COOK)。请回答：
(1)醋酸钾中C、H、O元素的质量比为
(2)一个醋酸钾分子中原子总数为 ，钾元素的质量分数为 。

21.(7分)蛋白质在人体胃肠内与水反应，最终生成氨基酸被人体吸收。丙氨酸(化学式为C3H7O2N)就是其中的一种。请回答下列问题：
(1)丙氨酸分子中C、H、O、N各原子个数比为 。
(2)丙氨酸的相对分子质量是 ，氮元素的质量分数为 (计算
结果精确到0.1％)。
(3)合格奶粉每100 g中含蛋白质约18g，蛋白质中氮元素的平均质量分数为16％。现测
定某奶粉每100 g中含有氮元素的质量为2 g。请通过计算判断该奶粉是否属于合格
奶粉。

A卷答案
一、选择题（每小题只有一个正确答案，把正确答案序号填入下表。每小题3分，共45分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
B
A
B
D
B
A
C
A
D
C
C
C
C
D
D
二、填空题（每空2分，共42分）
16． 该元素原子的核电荷数为 16 ，原子的最外层电子数是 6 ，A属 非金属 元素。A原子形成的离子的符号是　A2－　。
17．该元素的原子中质子数＝ 63 ，中子数＝ 89 ，核外电子数＝ 63 。
18． 氧 。19． 氮 元素。
20．用元素符号或化学式填空：
①　Ar　　②　4SO2 ③　N2　　④　7Ag　 ⑤　3SO42-　 ⑥ BaCO3
21．由　4 种元素组成，共有 10 个原子,相对分子质量是 222 。
22．（3分）x的值 10 。23. H2O 、 H2O2 、 CO2 (合理即给分)。
三、计算题（11分）
24．（1）（2分）写出氮、氢、碳、氧四种元素的质量比
解：NH4HCO3中N:H:C:O = 14:1×5:12:16×3 = 14:5:12:48 答：略。
（2）（3分）计算该物质中氮元素的质量分数
解：NH4HCO3中N％＝17.7％ 答：略。25．（6分）解： 4.28g 答：略。
B卷答案
一、选择题：（本题有10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
D
A
D
C
D
B
D
D
二、填空题（共6小题，共36分）
11．（7分）得 阴 非金属 3 13 BA3（或AlCl3）
12．（7分）⑴Na ⑵3P　⑶Ar　⑷N2　⑸2O2　⑹2Ca2+ ⑺　
13．（5分）①2个二氧化碳分子　一个二氧化碳分子中含有2个氧原子②2个氯原子
14. （6分）(1)15、5　（2）①Al3＋②Cl2 ③MgCl2 （3）质子数或核外电子数递增
15. （5分）（1）　 3 　 76 （2）　无色且具有辛辣味　不稳定易分解 （3）D　
16. （6分）KClO3、O2、CH4等（其它合理答案均可给分）
三、简答题（共2小题，共18分）
17. （8分）（1）分子、原子（2）分子（3）原子（4）质子（5）电子（6）分子、原子、中子（7）质子、中子（8）质子、电子
18．(10分)

　　⑵④、①③④、④、③
四、实验题（本题有1小题，共6分）
19. （6分）性质：①分子在不断运动、②分子之间有间隔
实验：选①：在一个玻璃容器中加入100 ml水，向水中滴入几滴红墨水，数分钟整杯水变红，则证明分子在不断运动
选②：将50ml的水和50ml的酒精分别倒入100ml的量筒中，发现混合液的体积小于100ml，则证明分子之间有间隔
五、计算题（本题有2小题，共10分）
20. （3分） 24︰3︰32、8、39.8％
21. (7分) (1)(2分)3︰7︰2︰l (2)(2分)89 15.7％
(3)(3分)氮元素的质量：18g×16％=2.88g>2g(2分)，不合格奶粉(1分)
或蛋白质的质量：2 g÷16％=12.5g<l8g，不合格奶粉

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