子和中子构成(氢原子除外,通常只有一个质子,没有中子),核外电子带负电,围绕原子核高速运动。例如,一个碳原子有6个质子、6个中子(常见的碳 - 12)和6个核外电子。
- 分子:是保持物质化学性质的最小粒子,由原子通过化学键结合而成。例如,水分子(H?O)是由两个氢原子和一个氧原子通过共价键结合而成的。分子的种类和结构决定了物质的性质。
物质的分类
- 纯净物和混合物
- 纯净物:由一种物质组成,有固定的组成和性质。可以是单质(由同种元素组成的纯净物,如氧气O?、铁Fe),也可以是化合物(由不同种元素组成的纯净物,如二氧化碳CO?、氯化钠NaCl)。
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- 混合物:由两种或多种物质混合而成,没有固定的组成和性质。例如,空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成的混合物;盐水是由氯化钠和水组成的混合物。
- 无机物和有机物
- 无机物:通常指不含碳氢化合物(除一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等简单含碳化合物外)的化合物。包括酸(如盐酸HCl、硫酸H?SO?)、碱(如氢氧化钠NaOH、氢氧化钙CaOH?)、盐(如氯化钠NaCl、硫酸铜CuSO?)和氧化物(如氧化铜CuO、水H?O)等。
- 有机物:主要是含有碳氢元素的化合物,碳骨架是有机物的基本结构。例如,甲烷(CH?)是最简单的有机物,还有乙醇(C?H?OH)、葡萄糖(C?H??O?)等。有机物种类繁多,在生命活动、材料等诸多领域都有重要应用。
化学变化
- 化学反应的类型
- 化合反应:由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应。例如,铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁(3Fe + 2O? = Fe?O?)。
- 分解反应:一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。例如,加热高锰酸钾制取氧气(2KMnO? = K?MnO? + MnO? + O?↑)。
- 置换反应:一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。例如,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气(Zn + H?SO? = ZnSO? + H?↑)。
- 复分解反应:两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。例如,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水(HCl + NaOH = NaCl + H?O)。
- 化学方程式:用化学式来表示化学反应的式子。它遵循质量守恒定律,即反应前后原子的种类和数目不变。在书写化学方程式时,要正确写出反应物和生成物的化学式,配平化学方程式,并注明反应条件。
化学计量
- 物质的量:是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,单位是摩尔(mol)。1摩尔任何粒子的粒子数与0.012kg碳 - 12中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023(阿伏伽德罗常数)。例如,1mol氧气分子含有约6.02×1023个氧气分子。
- 摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量,单位是g/mol。物质的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量。例如,氧气(O?)的摩尔质量约为32g/mol,碳(C)的摩尔质量约为12g/mol。
- 化学计量数:在化学方程式中,化学计量数表示各反应物和生成物之间的微粒数目之比,也等于物质的量之比。例如,在化学方程式2H? + O? = 2H?O中,氢气、氧气和水的化学计量数之比为2:1:2,