专题一物质的组成与构成

专题一物质的组成与构成目录contents物质概念与分类原子结构与元素周期律化学键与分子间作用力晶体结构与性质关系化学反应中物质变化原理日常生活中物质组成与构成实例分析01物质概念与分类物质是构成宇宙间一切物体的实物和场，包括固态、液态、气态、等离子态、超固态、中子态、超弦等形态。物质定义物质具有客观实在性，不依赖于人的意识并能为人的意识所反映，具有质量、能量和信息等属性。基本特征物质定义及基本特征由一种物质组成的物质，具有固定的组成和性质，如氧气、水等。由两种或多种物质混合而成的物质，没有固定的组成和性质，如空气、溶液等。纯净物与混合物区分混合物纯净物

元素、化合物及单质概念元素具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称，是构成物质的基本单元，如氢、氧等。化合物由两种或两种以上的元素组成的纯净物，具有固定的组成和性质，如水（H2O）、二氧化碳（CO2）等。单质由同种元素组成的纯净物，如氧气（O2）、氮气（N2）等。同素异形体定义由同种元素组成的不同单质互称同素异形体，如金刚石和石墨、氧气和臭氧等。现象解析同素异形体的存在说明同种元素可以形成不同的单质，这些单质在结构、性质上存在差异，但化学性质相似。同素异形体的转化属于化学变化。同素异形体现象解析02原子结构与元素周期律道尔顿原子模型汤姆生原子模型卢瑟福原子模型波尔原子模型原子结构模型演变历程01020304提出原子是构成物质的基本粒子，不可分割且不可再分。发现电子，提出“葡萄干面包”模型，认为电子镶嵌在原子中。通过α粒子散射实验，提出带核原子结构模型，即原子核位于中心，电子绕核运动。引入量子化概念，解释氢原子光谱，提出电子在特定轨道上运动。电子先排布在能量最低的轨道上。能量最低原理泡利不相容原理洪特规则同一轨道上最多容纳两个自旋相反的电子。在等价轨道上，电子尽可能分占不同轨道，且自旋方向相同。030201原子核外电子排布规律探讨周期表结构元素按原子序数递增顺序排列，呈现周期性变化。包括七个横行（周期）和十八个纵行（族）。应用价值指导新元素发现、预测元素性质、寻找新材料等。元素周期表结构及应用价值同一周期内，从左到右原子半径逐渐减小；同一族中，从上到下原子半径逐渐增大。原子半径电离能电子亲和能电负性同一周期内，从左到右第一电离能逐渐增大；同一族中，从上到下第一电离能逐渐减小。同一周期内，从左到右电子亲和能变化不大；同一族中，从上到下电子亲和能逐渐增大。同一周期内，从左到右电负性逐渐增大；同一族中，从上到下电负性逐渐减小。周期性变化规律总结03化学键与分子间作用力通常由金属元素与非金属元素组成，其中金属元素失去电子成为阳离子，非金属元素得到电子成为阴离子。形成条件离子键具有较强的静电作用，因此形成的化合物通常具有较高的熔点和沸点，且在水溶液中易电离。性质分析离子键形成条件和性质分析共价键类型及特点比较类型根据成键原子的不同，共价键可分为极性共价键和非极性共价键。特点比较极性共价键中，成键原子的电负性不同，共用电子对偏向电负性较大的原子；非极性共价键中，成键原子的电负性相同，共用电子对不发生偏移。VS金属键是由金属原子内的自由电子与阳离子形成的“电子气”所构成的一种化学键。特殊性阐述金属键无方向性和饱和性，使得金属具有良好的导电性、导热性和延展性。概念金属键概念及其特殊性阐述分子间作用力主要包括范德华力和氢键两种类型。类型分子间作用力的大小受分子极性、相对分子质量、分子形状和分子间距离等因素的影响。例如，极性分子之间易形成较强的偶极-偶极相互作用；相对分子质量较大的分子之间范德华力较强等。影响因素分子间作用力类型和影响因素04晶体结构与性质关系晶体类型根据构成晶体的粒子种类、粒子间的相互作用以及晶体在空间上的排列和有序性，晶体可分为离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体等。划分依据晶体类型的划分主要依据其内部结构和性质，如离子晶体由离子键构成，分子晶体由分子间作用力构成，原子晶体由共价键构成，金属晶体由金属键构成。晶体类型划分依据介绍金属晶体金属晶体中，金属原子通过金属键相互结合。金属键具有方向性和饱和性，使得金属晶体具有良好的导电、导热和延展性。离子晶体离子晶体中，正、负离子在三维空间中以特定的方式排列，形成规则的格子结构。离子键的强弱决定了晶体的物理性质，如熔沸点、硬度等。分子晶体分子晶体中，分子间通过较弱的分子间作用力相互结合。分子晶体的熔沸点一般较低，硬度较小。原子晶体原子晶体中，原子以共价键形式相互结合，形成空间网状结构。原子晶体的熔沸点高，硬度大。各类晶体结构特征描述不同晶体类型的物理性质存在显著差异，如熔沸点、硬度、导电性、导热性等。这些性质与晶体内部的粒子种类、相互作用以及排列方式密切相关。晶体类型对其化学性质也有一定影响。例如，离子晶体在水溶液中容易解离成自由移动的离子，从而具有良好的溶解性和导电性；而分子晶体和原子晶体则相对稳定，不易发生化学反应。物理性质化学性质晶体性质差异比较非晶体概念及其特点非晶体是指没有固定熔点和规则几何外形的固体物质。它们内部的粒子排列无序，没有规则的格子结构。非晶体概念非晶体的物理性质各向同性，没有固定的熔点。在加热过程中，非晶体逐渐软化并变成液体。常见的非晶体包括玻璃、塑料、橡胶等。非晶体特点05化学反应中物质变化原理03反应过程中能量变化化学反应可能伴随着放热或吸热过程，这也是划分化学反应类型的重要依据之一。01反应物和生成物的种类根据参与反应的物质种类不同，化学反应可分为化合、分解、置换和复分解等类型。02反应前后物质状态的变化物质在化学反应中可能发生气态、液态和固态之间的转变，如气体的合成、溶液的沉淀等。化学反应类型划分依据化学反应中能量的变化遵循能量守恒定律，即反应前后系统的总能量保持不变。能量守恒定律化学键的形成和断裂伴随着能量的吸收和释放，这是化学反应中能量变化的主要原因。化学键能与反应热反应热是化学反应过程中释放或吸收的热量，而焓变则是反应热在恒压条件下的表现。反应热与焓变化学反应中能量变化规律反应物的浓度对化学反应速率有重要影响，一般浓度越高，反应速率越快。反应物浓度温度是影响化学反应速率的重要因素之一，升高温度通常可以加快反应速率。温度催化剂能够降低化学反应的活化能，从而显著加快反应速率。催化剂某些化学反应在光照或辐射条件下会发生速率变化，如光化学反应等。光照和辐射化学反应速率影响因素探讨化学平衡是指在一定条件下，化学反应正逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再发生变化的状态。化学平衡状态平衡常数是描述化学平衡状态的重要参数，它与反应物和生成物的浓度有关。平衡常数改变影响化学平衡的条件（如浓度、温度、压力等），平衡将向着减弱这种改变的方向移动。化学平衡的移动化学平衡原理在工业生产、环境保护和科学研究等领域具有广泛的应用价值。化学平衡的应用化学平衡原理及其应用06日常生活中物质组成与构成实例分析防腐剂如焦糖色、柠檬黄等，用于改变食品颜色。色素增味剂营养强化剂01020403如维生素C、钙、铁等，用于增加食品营养价值。如山梨酸钾、苯甲酸钠等，用于延长食品保质期。如谷氨酸钠、5'-呈味核苷酸二钠等，用于增强食品口感。食品中添加剂成分剖析溶剂提取法利用不同溶剂对药物成分的溶解度差异进行提取。水蒸气蒸馏法适用于具有挥发性的药物成分的提取。升华法利用某些药物成分在一定温度下可直接升华为气体的性质进行提取。超临界流体萃取法利用超临界流体对药物成分进行高效、高选择性的提取。药品中有效成分提取方法二氧化硫、氮氧化物等有害气体排放到大气中，经过复杂化学反应形成酸雨、光化学烟雾等污染现象。大气污染工业废水、生活污水等排入水体，导致水体中氮、磷等营养物质过剩，引发水体富营养化现象。水体污染重金属、农药等有毒有害物质进入土壤，被植物吸收后进入食物链，对生态环境和人类健康造成危害。土壤污染环境污染问题中物质转化过程根据材料所需具备的功能特性，如导电性、磁性、光学性能等，进行有针对性的物质组成设计。功能