1.1 物质构成
从宏观角度来看,自然界的一切物质都是由元素组成的;从微观角度来看,物质是由分子、原子、离子组成的。
1.1.1 元素
具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子,或性质相同的同一类原子称为元素。
组成物质的元素只能论其组成的种类,而不是组成的个数。如碳酸氢钠(NaHCO3),是由碳、氢、氧、钠四种元素组成,而不是由一个碳元素、一个氢元素、一个钠元素、三个氧元素组成。
从物质中含有元素的种类划分,由同种元素组成的物质叫单质;由不同元素组成的物质叫化合物。在单质里元素处于游离状态称游离态元素,如金属钠(Na)、氮气(N2)。在化合物里元素处于化合状态,称为化合态元素,如Fe(NO3)3。
元素具有的特性是核电荷数相同,电子数可不同,化合价可不同,性质也可不同。元素有天然存在元素和人造元素之分。
1.1.2 原子
原子是元素的具体存在,是体现元素性质的最小微粒。或者说构成某元素的最基本单位是该元素的原子。在化学反应中原子的种类和性质不会发生变化。
原子由一个原子核和核外电子组成。原子核位于原子中心,由质子和中子组成,中子不带电,一个质子带一个单位正电荷,核外电子带负电荷,在原子核周围高速运动。
在原子中原子核所带正电荷数(核电荷数)与核外电子所带负电荷相等,所以核电荷数就等于核外电子数,整个原子呈中性。不同元素的核电荷数不同,核外电子数也不同,元素周期表中,元素的顺序就是按核电荷数排列的,周期表中的原子序数Z等于核电荷数。
原子核内质子和中子统称为核子,在原子核里质量数A等于核内的核子数。因为质子的质量和中子的质量两者几乎相等,用原子质量单位度量都接近于1,而电子太轻,故计算原子量时可忽略不计,由此得出,原子质量数、中子数和电子数关系如下:
1)质子数=核电核数=核外电子数=原子序数Z;
2)原子量=质子数+中子数;
3)中子数=原子数-质子数=原子量-原子序数Z。
可以将核质量数为A,质子数为Z,中子数为 N的某种原子核或原子标记为, X为元素代号。