中考化学复习:分子和原子复习指导

一、分子与原子的概念及特性
在中考化学复习中,分子和原子是两个非常重要的概念。理解它们的定义、表示方法以及相互关系,对于掌握化学变化的本质至关重要。本文将详细探讨分子和原子的基本特性,并结合实际应用帮助考生更好地理解这些知识点。
# 1. 原子
概念
原子是指化学变化中的最小粒子。它是构成物质的基本单元之一,无法再通过化学手段分割成更小的部分。例如,氢(H)、氦(He)、氖(Ne)等元素都是由各自的原子构成的。原子是保持元素特性的基本单位,不同的原子具有不同的性质,如质量、电荷等。
表示方法
原子通常用元素符号表示,如氢(H)、氧(O)、铁(Fe)等。每个元素符号不仅代表该元素的一种原子,还反映了它的化学性质。例如,氢原子是最轻的元素,只有一个质子和一个电子;而氧原子则有8个质子和8个电子,这使得它能够与其他元素形成多种化合物。
# 2. 分子
概念
分子是保持物质化学性质的最小粒子。它可以由相同或不同的原子组成。例如,水分子(HO)由两个氢原子和一个氧原子组成;氧气分子(O)由两个氧原子组成。分子是物质化学性质的具体体现,不同种类的分子表现出不同的化学行为。
表示方法
分子用化学式表示,如H(氢气)、O(氧气)、CO(二氧化碳)等。化学式不仅描述了分子的组成,还揭示了分子内各原子之间的连接方式。例如,CO表示一个碳原子与两个氧原子通过共价键相连,形成了二氧化碳分子。
二、分子与原子的相似性与相异性
尽管分子和原子都是构成物质的基本粒子,但它们之间存在显著的相似性和差异性。
# 相似性
1. 微小且运动:无论是分子还是原子,它们都非常微小,肉眼无法看见。同时,它们都在不停地运动,这种运动是微观世界的基本特征。
2. 质量和间隔:分子和原子都有一定的质量,并且它们之间存在一定的间隔。这种间隔在物理变化中尤为重要,例如气体膨胀或压缩时,分子间的距离会发生变化。
3. 同种粒子性质相同:同种分子或同种原子的性质是相同的。例如,所有的水分子都由一个氧原子和两个氢原子组成,它们的化学性质完全一致;同样,所有氢原子的质量和电荷也是一样的。
4. 可计种类和个数:无论是分子还是原子,都可以进行分类和计数。例如,在化学方程式中,我们可以明确指出参与反应的每种分子或原子的数量。
# 相异性
1. 化学反应中的表现:在化学反应中,原子不能再分,而分子可以分裂成原子。例如,在水分解反应中,水分子(HO)会被分解成氢原子和氧原子,然后这些原子重新组合成新的分子,如氢气(H)和氧气(O)。
2. 构成物质的方式:有些物质是由分子直接构成的,如氧气(O)、氮气(N)、二氧化碳(CO)等;而有些物质则是由原子直接构成的,如金属(如铁、铜)、金刚石、石墨和稀有气体(如氦、氖)。单质分子由同种原子构成,而化合物分子则由不同种原子构成。
三、分子与原子的相互关系
分子和原子之间的关系可以概括为以下几种情况:
1. 分子由原子构成:许多物质是由分子构成的,而分子又是由原子通过化学键连接而成的。例如,水分子(HO)由两个氢原子和一个氧原子组成;二氧化碳分子(CO)由一个碳原子和两个氧原子组成。
2. 直接由原子构成的物质:一些物质直接由原子构成,而不是分子。例如,金属元素(如铁、铜)、非金属单质(如金刚石、石墨)以及稀有气体(如氦、氖)都是由原子直接构成的。这类物质的原子之间通过金属键、共价键或范德华力相互作用。
3. 分子与物理性质的关系:分子不能保持物质的物理性质。例如,水和冰虽然都由水分子构成,但它们的物理状态不同。这是因为物理性质是大量分子聚集后所表现出来的宏观属性,而单个分子无法体现出这些性质。例如,水是液态,冰是固态,这是由于分子间的排列方式和能量状态不同所致。
4. 物理变化与化学变化的区别:在发生物理变化时,物质的分子没有改变,只是分子间的间隔发生了变化。例如,水变成水蒸气时,水分子本身并没有发生变化,只是分子间的距离变大了。而在化学变化中,分子会分解成原子,然后重新组合成新的分子。
例如,水电解生成氢气和氧气的过程中,水分子被分解成氢原子和氧原子,随后这些原子又重新组合成氢分子和氧分子。
四、分子和原子的考查形式
为了更好地理解和掌握分子与原子的知识点,我们可以通过一些具体的练习题来加深印象。
# 练习1
材料1:一滴水里大约有15万亿亿个水分子,如果10亿人来数一滴水里的水分子,每人每分钟数100个,日夜不停,需要数3万多年才能数完。
材料2:大多数物质都有热胀冷缩的现象。
(1)材料1说明分子虽小,但真实存在。这一事实表明,尽管分子极其微小,但我们可以通过科学手段精确测量其数量,证明它们的存在。
(2)材料2说明分子之间有间隔。当温度升高时,分子获得更多的能量,运动加剧,分子间的间隔增大,导致物质体积膨胀;反之,温度降低时,分子运动减缓,间隔缩小,物质体积收缩。
# 练习2
在J·阿西莫夫所写的科幻小说《梦幻航行》中,人们被缩小到了一个细胞般大小,他们在一个正常人体内的经历是一种“梦幻般的”体验。试想,如果人缩小到一个原子般大小,把你放到水中你会看到什么?
参考答案:
如果你缩小到原子般大小并被放入水中,你会看到水分子在无规则地运动。随着温度的升高,水分子的运动速度加快,能量增加。如果温度降到零度以下,你会发现水分子整齐地排列成晶体结构,形成冰。每个水分子都由一个氧原子和两个氢原子构成,看起来完全相同。
如果通电后,每两个水分子会分解成两个氧原子和四个氢原子,这些原子再重新组合成氧气(O)和氢气(H),你将目睹化学变化的微观过程。
通过对分子和原子的深入学习,我们不仅能够理解物质的微观结构,还能解释许多日常现象。分子和原子作为化学变化的基础,为我们提供了探索物质世界的钥匙。在中考化学复习中,掌握这些基础知识,不仅能提高应试能力,更能培养科学思维,为进一步学习打下坚实基础。
希望每位考生都能通过细致的学习和思考,轻松应对考试中的相关问题。