第二单元 空气、物质的构成与组成-【帮课堂】2024-2025学年九年级化学上册同步学与练（科粤版2024）

第二单元 空气、物质的构成与组成 单元总结 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．认识空气的成分及空气中氧气含量的测定方法，了解空气污染的主要原因及其危害。 2．知道分子、原子的区别和联系，并能从微观和宏观角度理解物质的组成与构成。 3．理解物质的多样性，能对常见物质进行简单分类。 4．学习探索物质组成与构成的历程，能够设计实验探究水的组成及变化 重点:物质的分类；物质的组成与构成；水的组成。 难点:物质的组成与构成。 知识点一 空气的成分 一、空气成分的发现 法国科学家 最早用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成 ”，其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。 二、测定空气中氧气的含量——燃烧红磷测氧气 （1）原理: （文字表达式） （2）现象：红磷燃烧时发出 ，有大量 生成，放出热量； 打开止水夹后水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的 。 （3）结论： （4）由此可推知氮气的化学性质： ；物理性质： （5）测得的体积小于1/5的原因：① ；② ；③ 。 （6）不能用蜡烛、木炭来代替红磷的原因： 。 三、空气的成分 空气的组成按体积分数从大到小排列： 气体 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他气体 体积分数 0.94% 0.03% 0.03% 【注意】①水蒸气在空气中的含量不固定，受地区和天气的影响。如阴雨天空气湿度大，水蒸气含量也会略大。 ②二氧化碳的含量也会因人类活动而有所变化。 【易错提醒】①空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%，注意是体积分数而不是质量分数； ②空气中不含有氢气、一氧化碳等气体。 四、氮气和稀有气体的作用 1.氮气 物理性质： 、 的气体， 溶于水，熔沸点低，密度比空气略小。 化学性质：氮气化学性质很 ，常温下 跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。 用途：作制造硝酸氮肥的化工原料、做 （化学性质稳定）、 液氮做 （ 性质）。 2.稀有气体 化学性质及用途：a.化学性质很稳定，一般不跟其他物质发生反应。（用作 ） b.在通电时发出不同颜色的光：（用作 ） c.氦气的密度小、化学性质很稳定。（用作填充 ） 五、空气污染危害大 1.空气中的主要污染物：① ； ②有害气体： 、碳氧化物、氮氧化物等 【易错提醒】二氧化硫、二氧化氮等容易形成酸雨；二氧化碳不会造成空气污染，但是会产生温室效应。 2.空气污染的主要危害： ①严重损害人体的健康； ②影响作物的生长； ③损坏地面设施，破坏文物古迹； ④导致地球生态平衡失调； ⑤臭氧层破坏和酸雨（主要由二氧化氮、二氧化硫等引起）等。 六、保护大气环境 1.空气污染的防治：加强 ；使用清洁能源；工厂的废气经处理达标后再排放；积极 等。 2.空气质量日报 ①空气质量日报的主要内容： ；空气污染指数；空气质量指数级别。 ②空气污染指数 目前计入空气污染指数的项目暂定为： 、 、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径在10微米以下的颗粒物，称PM10，又称飘尘）和臭氧等。 ③空气质量指数级别：划分为6级，级别越高，空气质量越 。 知识点二 构成物质的微观粒子 一、物质的构成 物质是由 、 、 等微观粒子构成的。 1.分子 （1）由分子构成的物质，在物理变化中，分子本身 ，仍保持该物质的化学性质；在化学变化中，分子本身 ，生成新分子，新分子不再保持原物质的化学性质。所以由分子构成的物质，分子是 。 （2）分子是构成物质的一种微观粒子，不同种分子构成的物质 。 （3）分子的特性：a.质量、体积都很 ；b.分子在 ，且与 有关，温度越高，运动速率越快；c.分子之间存在 。同一物质气态时分子间隔最大，固体时分子间隔最小 ；物体的 现象就是分子间的间隔受热时增大，遇冷时变小的缘故。 2.原子 （1）原子是什么：原子是 最小的粒子。例：氢原子、氧原子是电解水中的最小粒子。在化学变化中，发生变化的是分子，而原子本身没有发生改变，变化的是原子的组合方式。即在化学变化中， 的种类发生了改变，而 的种类没有改变。 （2）原子的内部结构 质子（带 电） 原子核 原子 中子（不带电） 核外电子（带 电） 注意：a.在原子中，核电荷数＝ ＝ ； b.原子核内不一定有 ，如氢原子，核内只有一个质子； c.不同种类的原子，其根本区别在于它们 的不同，这也决定了元素的种类； （3）原子结构示意图2 8 7 +17 电子层 质子数 电子层上的电子数 ①原子结构图各部分的含义： a.圆圈内的数字：表示原子的 b.+：表示原子核的 c.弧线：表示 d.弧线上的数字：表示该电子层上的 ②核外电子排布的规律： a.第一层最多容纳 个电子；b.第二层最多容纳 个电子； c.最外层最多容纳 个电子（若第一层为最外层时，最多容纳2个电子） ③金属原子：最外层电子数一般 4个，为不稳定结构，在反应中较易 电子，趋于里层的稳定结构；非金属原子：最外层电子数一般 或 4个（氢原子特殊），属于不稳定结构，在反应中较易 电子，趋于本层的稳定结构；稀有气体原子：最外层电子数等于 个（氦原子除外，最外层电子数为2），为稳定结构。 （4）原子的质量 在原子中，整个原子的质量几乎都集中在 上。 为更方便地书写和使用原子的质量，国际上采用相对质量，即以一种碳原子（核内有6个质子和6个中子）质量的1/12为标准，其它原子的质量与它相比较得到的比值，作为这种原子的 。 计算公式： 【易错提醒】（1）相对原子质量不是原子的真实质量； （2）相对原子质量是个比值,单位为1，一般不写； （3）相对原子质量与原子的真实质量成正比。 （4）相对原子质量≈ + 。 3.离子 （1）什么是离子：最外层的电子数不为8的原子，在化学反应中容易得到或者失去电子，趋于变成稳定结构。当原子得到或失去电子之后便变为 。 （2）离子的形成（以氯化钠为例） 钠原子失去l个电子，变成带1个单位的正电荷的 （Na＋，像这样带正电的原子叫 ）；氯原子则得到1个电子，变成带1个单位的负电荷的 （Cl-，像这样带负电的原子叫 ），阴阳离子相互作用结合成氯化钠（NaCl）。 由此可见， 也是构成物质的一种微观粒子。 （3）分类 带正电荷的离子叫做 ，一般由原子失电子形成；带负电荷的离子叫做 ，一般由原子得电子形成。 （4）符号书写 离子符号的主体是元素符号，在元素符号的右上角标上数字和正负号，用来表明离子所带电荷的数量和正负。书写的基本规则是数字在前，符号在后。例如：Mg2＋。 注意：当离子所带电荷为1时，1可以省略不写，直接用正负号表示离子带一个单位的正电荷或负电荷，如Na＋、OH－等。 知识点三 辨别物质的元素组成 一、什么是元素 1.概念：具有相同 （即核内 ）的一类原子的总称。 【注意】①元素的种类由原子的质子数决定，质子数不同，元素种类就不同；同种元素的原子的中子数不一定相同。 ②元素是宏观概念，不能用“个”等单位形容，只区分元素种类。 2.元素的分布 在地壳中：含量居于前五位的元素是： 。 二、怎样表示元素的名称和符号 1.元素符号：为了书写和学术交流的方便，国际上采用统一的符号来表示各种元素，这就是元素符号。 2.书写规律： （1）我们用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素，如氢元素的符号为 ，氧元素的符号为 ； （2）如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时，就附加一个小写字母来区别，如用Cu表示 ，用Ca表示 ，用Cl表示 。 【易错提醒】①由一个字母表示的元素符号要大写； ②由两个字母表示的元素符号，第一个字母大写，第二个字母小写。 3.元素符号的意义 ①表示 ②表示 。 有些元素符号还可表示 ，如Fe、He 、C 、Si（由原子直接构成的物质）。 三、元素周期表 1.1869年，俄国化学家 根据元素的原子结构和性质，把它们科学有序地排列起来，这样就得到了元素周期表。 2.结构：7个周期16个族（7个横行18个纵行） 3.排列规律： 同周期： 相同， 逐渐增加 同族：原子 相同（He例外）， 逐渐增加（化学性质相似） 4.元素周期表中每一方格提供的信息： 1 H 氢 1.008 表示 表示 表示元素的 表示元素的 其中：原子序数= ＝ ＝ ； 相对原子质量≈ + 。 知识点四 物质的简单分类 　　　　　　　 ：由两种或两种以上的物质组成，如空气、牛奶等 分类　　　　　　　　 单质：一种元素组成的纯净物 　　 ：只由一种物质组成　　　 氧化物 如氧气、氢气等。 化合物：由不同元素组成的纯净物　 其他化合物 常见的单质：如：金刚石、液氧、铁、氧气、氢气等 常见的化合物:如：氯化钠、冰水混合物、干冰（固态的二氧化碳）等 氧化物：由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物。 【易错提醒】由同种元素组成的物质不一定是纯净物。单质由同种元素组成，但是由同种元素组成的物质不一定是单质，必须是由同种元素组成的纯净物才是单质，如氧气和臭氧混合在一起，虽只有氧元素，但因有两种不同的分子，属于混合物。 知识点五 水的组成的发现与实验探究 实验药品 水、稀硫酸（或稀氢氧化钠溶液） 实验装置 实验现象 接通直流电源后，电极上有气泡产生，一段时间后，与正极相连的刻度管内的气体和与负极相连的刻度管内的气体的体积比约为 气体检验 正极产生的气体用带火星的木条检验，发现 ，说明是氧气；负极产生的气体接近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈 ，说明是 实验结论 水在直流电的作用下，发生化学反应生成氧气和氢气。说明水是由氢元素和氧元素组成的，同时验证了在化学反应中分子具有 ，而原子具有 。 微观示意图 误差分析 在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往小于1∶2，这是因为①氧气在水中溶解性比氢气稍大；②氧气氧化性很强，有时在电极上就与电极发生了氧化反应 注意事项 电解水时通常在水中加入少量稀硫酸（或氢氧化钠）是为了 ，它们本身并未参加反应 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）电解水实验中阴极与阳极产生气体的体积比为1：2 （2）单质一定是纯净物 （3）地壳中含量最多的金属元素是铁 （4）钠元素和钾元素的本质区别在于原子的质子数不同 （5）带电的粒子一定是离子 （6）分子是由原子构成的，所以分子一定比原子大 （7）由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子 （8）分子可以分成原子，原子不能再分 （9）分子、原子、离子都可以直接构成物质 （10）同种原子可能构成不同的分子 2．微粒间的相互作用使物质的结构具有一定的层次，例如： （1）构成水的水分子聚集在一起而不散开是因为 　 　。 （2）水分子中含有氧原子，氧原子中电子绕核运动而不离开原子核是因为 　 　。 （3）氧原子核中含有8个质子，每个质子都带1个单位正电荷，为什么这些质子聚集在一起而不散开，请你提出一个合理的猜测。 　 　 3．元素周期表中部分元素的信息如图。 （1）空气中含量最多的元素，其相对原子质量是 　 　。 （2）第14号元素属于 　 　（选填“金属”或“非金属”）元素，质子数为16的原子易 　 　（选填“得到”或“失去”）电子，形成的离子的符号是 　 　。 （3）11号和17号元素组成的物质由 　 　（选填“分子”、“原子”或“离子”）构成。 （4）已知如图2所示的原子对应的元素在元素周期表中位于铝元素的正下方，且与铝元素的化学性质相似，则m的值为 　 　。 ►问题一 空气的成分 【典例1】“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，则循环气体中含量最高的是（　　） A．氧气 B．氮气 C．氢气 D．二氧化碳 【解题必备】1.空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%，注意是体积分数而不是质量分数； 2.空气中不含有氢气、一氧化碳等气体。 【变式1-1】下列关于空气的说法正确的是（　　） A．空气中氮气的质量分数为78% B．氧气支持燃烧，可以作燃料 C．稀有气体不与任何物质发生反应 D．空气是一种宝贵的自然资源 【变式1-2】利用如图装置可测定空气中氧气的含量，下列有关该实验的说法正确的是（　　） A．红磷可用硫粉、木炭代替也可用铁丝代替 B．集气瓶之中可以不放水或者沙子 C．红磷燃烧完立即打开止水夹 D．为方便观察可以将集气瓶剩余部分五等分 ►问题二 构成物质的微观粒子 【典例2】如图是几种微粒的结构示意图，下列叙述错误的是（　　） A．属于同种元素的是②④ B．具有稳定结构的微粒是①②③ C．②是一种阳离子，③是一种阴离子 D．⑤结构示意图中，能量最低的电子层上有3个电子 【变式2-1】关于分子、原子的说法，正确的是（　　） A．分子大、原子小 B．分子可以再分、原子不能再分 C．分子、原子都是不断运动的 D．分子能构成物质，原子不能构成物质 【变式2-2】下列粒子的结构示意图中，表示阴离子的是（　　） A． B． C． D． ►问题三 辨别物质的元素组成 【典例3】如图为某元素在元素周期表中的相关信息及粒子结构示意图，下列说法正确的是（　　） A．图示“□”中应填写“钡”，该元素属于非金属元素 B．该元素原子的中子数为56，相对原子质量为137.3 C．m、n的值分别为56、2，该元素位于元素周期表中第五周期 D．该元素的原子在化学反应中易失去电子形成Ba2+，与R﹣构成的物质的化学式为BaR2 【变式3-1】2023年5月，国产大飞机C919顺利完成商业首飞，C919大型客机机身材料大量使用了第三代铝合金。如图是铝元素在元素周期表中的信息及铝离子结构示意图。以下说法错误的是（　　） A．铝元素为金属元素 B．铝原子的原子核外有13个电子 C．铝的相对原子质量为26.98 D．铝离子符号为Al+ 【变式3-2】近日，我国科学家发现了一种新矿物﹣铌包头矿，这是一种富含战略性金属的新矿物，富含的元素铌在我国核工业系统等领域具有重要用途。铌元素的原子结构示意图如图所示，下列有关说法不正确的是（　　） A．铌属于金属元素 B．铌元素的相对原子质量为41 C．铌元素易失电子 D．铌元素位于元素周期表的第五周期 ►问题四 物质的分类 【典例4】分类是一种重要的化学观念。下列物质属于单质的是（　　） A．硫（S） B．硝酸（HNO3） C．硫酸铜（CuSO4） D．氢氧化钾（KOH） 【变式4-1】下列各组物质中，前者是混合物，后者是纯净物的是（　　） A．过氧化氢溶液、食醋 B．洁净的空气、100%纯果汁 C．冰水混合物、氧气 D．矿泉水、氧化汞 【变式4-2】“”和“”分别表示不同元素的原子，其中表示单质的是（　　） A． B． C． D． ►问题五 水的组成的发现与实验探究 【典例5】有关电解水的实验，以下说法错误的是（　　） A．反应一段时间后，a、b玻璃管中产生气体的体积比约为1：2 B．反应一段时间后，a、b玻璃管中产生气体的质量比约为16：1 C．a中气体使带火星木条复燃，b中气体能被点燃 D．该实验利用了排水集气法 【变式5-1】如图所示为电解水实验装置图。 （1）与玻璃管a相连的电极为 　 　。 （2）a、b玻璃管中产生气体体积比为 　 　。 （3）通电后观察到中间球形容器内液面上升，这是因为玻璃管a、b中的气体压强 　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）大气压强。 1．一种元素与另一种元素的本质区别为（　　） A．电子数 B．中子数 C．质子数 D．以上说法都正确 2．下列物质含有氢分子的是（　　） A．H2O B．H2 C．H2CO3 D．H2SO4 3．氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是（　　） A．氧气可用于医疗急救 B．自然界通过绿色植物的光合作用将二氧化碳转化为氧气，形成持续、稳定的氧循环 C．实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的体积比为2：1 D．空气是由空气分子组成的 4．纯净物可以分为单质和化合物。以下物质不属于化合物的是（　　） A．赤铁矿 B．冰 C．小苏打 D．熟石灰 5．“高钙豆奶”中的钙是指（　　） A．钙元素 B．钙单质 C．钙原子 D．钙分子 6.下列说法正确的是（　　） A．分子是化学变化中的最小粒子 B．原子核是由质子和电子构成 C．NaCl由NaCl分子构成 D．水蒸发过程中，水分子的间隔变大 7．建立“宏观﹣微观﹣符号”之间的联系，有利于理解相关化学知识。如图是四种微粒的结构示意图，下列说法正确的是（　　） A．图中共涉及四种元素 B．图中只有一种离子结构示意图 C．b和c的化学性质完全相同 D．b和d的化学性质完全相同 8．学习小组建立微型空气质量“监测站”。下列物质不需要列入监测项目的是（　　） A．PM10 B．臭氧 C．二氧化氮 D．二氧化碳 9．冬天，打开装有热水的保温杯杯盖，有“白气”冒出（如图所示）。形成“白气”的变化过程中，水分子的（　　） A．数目增多 B．质量减小 C．间隔减小 D．运动停止 10．某同学为验证水的元素组成，利用塑料瓶、铅笔芯、电池、试管等物品制作了如图所示的简易电解水装置。 （1）铅笔芯的主要成分是石墨，该实验利用了石墨良好的 　 　性。 （2）该实验装置乙端试管中收集的气体是 　 　。 （3）该实验可以得出的实验结论为 　 　。 11．用图示中的“关键词”填空： （1）晶莹的水滴是由大量 　 　聚集而成的，水分子里 　 　和 　 　是按照一定的角度排列的。 （2）氧气是由大量 　 　聚集而成的，其是由 　 　构成的。 （3）氢气是由大量 　 　聚集而成的，其是由 　 　构成的。由此可知，不同种类的原子可以相互结合构成分子，同种原子也可以自相结合构成分子。 1．“秋风萧瑟天气凉，草木摇落露为霜。”诗中所写白露凝为霜的过程中发生的变化是（　　） A．分子数目的变化 B．分子质量的变化 C．分子间隔的变化 D．分子种类的变化 2．化学物质使世界异彩纷呈。下列物质属于化合物的是（　　） A．红色的葡萄酒 B．紫色的高锰酸钾 C．淡蓝色的液氧 D．银白色的不锈钢 3．人类探月的重要目的之一是勘察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富的核聚变燃料“He﹣3”，解决地球能源危机．已知“C﹣13”是指原子核内含有6个质子、7个中子的碳原子，则“He﹣3”所指的氦原子核内（　　） A．含有3个质子，没有中子 B．含有2个质子，1个中子 C．含有1个质子，2个中子 D．含有3个中子，没有质子 4．2023年5月，国产大飞机C919顺利完成商业首飞，C919大型客机机身材料大量使用了第三代铝合金。如图是铝元素在元素周期表中的信息及铝离子结构示意图。以下说法错误的是（　　） A．铝元素为金属元素 B．铝原子的原子核外有13个电子 C．铝的相对原子质量为26.98 D．铝离子符号为Al+ 5．某化学兴趣小组设计了如图所示的电解水实验创新装置。下列说法错误的是（　　） A．左侧注射器针筒内收集到的气体能燃烧 B．右侧注射器针筒内液面下降得更快 C．使用蒸馏水进行实验时，实验效果不理想 D．该实验说明水由氢、氧两种元素组成 6．空气质量日报能及时准确地反映空气质量状况，下表是某市连续两天的空气质量日报（4月15日晚下了一场大雨）。下列说法错误的是（　　） 日期 2024年4月15日 2024年4月16日 污染物 CO SO2 NO2 可吸入颗粒物 CO SO2 NO2 可吸入颗粒物 污染指数 21 84 31 25 20 23 12 11 质量级别 Ⅱ Ⅰ A．造成该市空气污染的首要污染物是SO2 B．空气中的污染物SO2和NO2会导致酸雨 C．雨后CO含量变化不大，说明CO难溶于水 D．空气质量级别越大（Ⅱ＞Ⅰ），空气质量状况越好 7．某小组设计如图装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试管内白磷开始燃烧。下列说法错误的是（　　） A．白磷燃烧说明生石灰与水反应放热 B．胶头滴管中的水和注射器中的水作用是不相同的 C．若注射器中的水最终减少了10mL，说明空气中氧气的体积分数约为20% D．该实验需要待白磷熄灭并冷却至室温后再打开弹簧夹，否则测量结果会偏大 8．植被丰富的公园中有丰富的负氧离子，空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子（）．下列关于与O2的说法，错误的是（　　） A．与O2的化学性质不同 B．与O2的电子总数不同 C．与O2的质子数不同 D．与O2的相对原子质量之和相同 9．在环境治理和实现“双碳”目标的双重压力下，煤炭的清洁高效利用迫在眉睫。为提高煤的利用率，可将其进行转化，反应的微观过程如图所示。生成物中含有的化合物的化学式是（　　） A．CO B．CO2 C．H2 D．H2O 10．宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一。请根据下列图示回答问题： （1）A图和B图“反应后“缺少的微粒分别为 　 　（填序号）。 （2）B图所示的化学变化的微观实质是：在一定条件下，　 　。每两个氢原子和一个氧原子结合成一个水分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。 （3）与A图反应前一个分子的核外电子总数相同，且带2个单位正电荷的离子，该离子对应的元素位于元素周期表第 　 　周期。 （4）对比A图和B图可以总结出，化学反应前后，原子总数 　（填字母）。 A．一定改变 B．可能改变 C．一定不变 11．某小组同学设计图装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量NaOH），再接通直流电源。 （1）水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性，从微观角度解释其原因。 （2）从宏观角度解释水是由氢元素和氧元素组成。 12．锶元素（Sr）是一种人体必需的微量元素。如图1是锶元素的部分信息，请回答下列问题。 （1）如图1中的x＝　8　，锶的相对原子质量是 　87.62　。 （2）如图2的三种元素中，与锶元素化学性质相似的是 　Ca　（填元素符号）。 （3）下列预测不合理的是 　A　（填字母）。 A．锶原子在化学反应中容易得到电子 B．锶属于金属元素 C．氢氧化锶溶液能使酚酞溶液变红 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二单元 空气、物质的构成与组成 单元总结 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．认识空气的成分及空气中氧气含量的测定方法，了解空气污染的主要原因及其危害。 2．知道分子、原子的区别和联系，并能从微观和宏观角度理解物质的组成与构成。 3．理解物质的多样性，能对常见物质进行简单分类。 4．学习探索物质组成与构成的历程，能够设计实验探究水的组成及变化 重点:物质的分类；物质的组成与构成；水的组成。 难点:物质的组成与构成。 知识点一 空气的成分 一、空气成分的发现 法国科学家拉瓦锡最早用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成 ”，其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。 二、测定空气中氧气的含量——燃烧红磷测氧气 （1）原理:（文字表达式） （2）现象：红磷燃烧时发出黄色火焰，有大量白烟生成，放出热量； 打开止水夹后水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。 （3）结论：氧气约占空气体积的1/5 （4）由此可推知氮气的化学性质：不能燃烧，不支持燃烧；物理性质：难溶于水 （5）测得的体积小于1/5的原因：①红磷的量不足；②装置的气密性不好；③未冷却到室温便读数。 （6）不能用蜡烛、木炭来代替红磷的原因：蜡烛与氧气反应生成二氧化碳，不能造成压强差，水不会倒流进入集气瓶。 三、空气的成分 空气的组成按体积分数从大到小排列： 气体 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他气体 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 【注意】①水蒸气在空气中的含量不固定，受地区和天气的影响。如阴雨天空气湿度大，水蒸气含量也会略大。 ②二氧化碳的含量也会因人类活动而有所变化。 【易错提醒】①空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%，注意是体积分数而不是质量分数； ②空气中不含有氢气、一氧化碳等气体。 四、氮气和稀有气体的作用 1.氮气 物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，熔沸点低，密度比空气略小。 化学性质：氮气化学性质很稳定，常温下难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。 用途：作制造硝酸氮肥的化工原料、做保护气（化学性质稳定）、 液氮做制冷剂（物理性质）。 2.稀有气体 化学性质及用途：a.化学性质很稳定，一般不跟其他物质发生反应。（用作焊接保护气） b.在通电时发出不同颜色的光：（用作霓虹灯） c.氦气的密度小、化学性质很稳定。（用作填充探空气球） 五、空气污染危害大 1.空气中的主要污染物：①可吸入颗粒物； ②有害气体：二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物等 【易错提醒】二氧化硫、二氧化氮等容易形成酸雨；二氧化碳不会造成空气污染，但是会产生温室效应。 2.空气污染的主要危害： ①严重损害人体的健康； ②影响作物的生长； ③损坏地面设施，破坏文物古迹； ④导致地球生态平衡失调； ⑤臭氧层破坏和酸雨（主要由二氧化氮、二氧化硫等引起）等。 六、保护大气环境 1.空气污染的防治：加强大气质量监测；使用清洁能源；工厂的废气经处理达标后再排放；积极植树造林等。 2.空气质量日报 ①空气质量日报的主要内容：首要污染物；空气污染指数；空气质量指数级别。 ②空气污染指数 目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径在10微米以下的颗粒物，称PM10，又称飘尘）和臭氧等。 ③空气质量指数级别：划分为6级，级别越高，空气质量越差。 知识点二 构成物质的微观粒子 一、物质的构成 物质是由分子、原子、离子等微观粒子构成的。 1.分子 （1）由分子构成的物质，在物理变化中，分子本身不发生变化，仍保持该物质的化学性质；在化学变化中，分子本身发生了变化，生成新分子，新分子不再保持原物质的化学性质。所以由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的一种微观粒子。 （2）分子是构成物质的一种微观粒子，不同种分子构成的物质不同。 （3）分子的特性：a.质量、体积都很小；b.分子在不停地运动，且与温度有关，温度越高，运动速率越快；c.分子之间存在间隔。同一物质气态时分子间隔最大，固体时分子间隔最小 ；物体的热胀冷缩现象就是分子间的间隔受热时增大，遇冷时变小的缘故。 2.原子 （1）原子是什么：原子是化学变化中最小的粒子。例：氢原子、氧原子是电解水中的最小粒子。在化学变化中，发生变化的是分子，而原子本身没有发生改变，变化的是原子的组合方式。即在化学变化中，分子的种类发生了改变，而原子的种类没有改变。 （2）原子的内部结构 质子（带正电） 原子核 原子 中子（不带电） 核外电子（带负电） 注意： a.在原子中，核电荷数＝核内质子数＝核外电子数； b.原子核内不一定有中子，如氢原子，核内只有一个质子； c.不同种类的原子，其根本区别在于它们核内质子数的不同，这也决定了元素的种类； （3）原子结构示意图 ①原子结构图各部分的含义： a.圆圈内的数字：表示原子的质子数 b.+：表示原子核的电性2 8 7 +17 电子层 质子数 电子层上的电子数 c.弧线：表示电子层 d.弧线上的数字：表示该电子层上的电子数 ②核外电子排布的规律： a.第一层最多容纳2个电子；b.第二层最多容纳8个电子； c.最外层最多容纳8个电子（若第一层为最外层时，最多容纳2个电子） ③金属原子：最外层电子数一般少于4个，为不稳定结构，在反应中较易失去电子，趋于里层的稳定结构；非金属原子：最外层电子数一般等于或多于4个（氢原子特殊），属于不稳定结构，在反应中较易失去电子，趋于本层的稳定结构；稀有气体原子：最外层电子数等于8个（氦原子除外，最外层电子数为2），为稳定结构。 （4）原子的质量 在原子中，整个原子的质量几乎都集中在原子核上。 为更方便地书写和使用原子的质量，国际上采用相对质量，即以一种碳原子（核内有6个质子和6个中子）质量的1/12为标准，其它原子的质量与它相比较得到的比值，作为这种原子的相对原子质量。 计算公式： 【易错提醒】（1）相对原子质量不是原子的真实质量； （2）相对原子质量是个比值,单位为1，一般不写； （3）相对原子质量与原子的真实质量成正比。 （4）相对原子质量≈质子数+中子数。 3.离子 （1）什么是离子：最外层的电子数不为8的原子，在化学反应中容易得到或者失去电子，趋于变成稳定结构。当原子得到或失去电子之后便变为离子。 （2）离子的形成（以氯化钠为例） 钠原子失去l个电子，变成带1个单位的正电荷的钠离子（Na＋，像这样带正电的原子叫阳离子）；氯原子则得到1个电子，变成带1个单位的负电荷的氯离子（Cl-，像这样带负电的原子叫阴离子），阴阳离子相互作用结合成氯化钠（NaCl）。 由此可见，离子也是构成物质的一种微观粒子。 （3）分类 带正电荷的离子叫做阳离子，一般由原子失电子形成；带负电荷的离子叫做阴离子，一般由原子得电子形成。 （4）符号书写 离子符号的主体是元素符号，在元素符号的右上角标上数字和正负号，用来表明离子所带电荷的数量和正负。书写的基本规则是数字在前，符号在后。例如：Mg2＋。 注意：当离子所带电荷为1时，1可以省略不写，直接用正负号表示离子带一个单位的正电荷或负电荷，如Na＋、OH－等。 知识点三 辨别物质的元素组成 一、什么是元素 1.概念：具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称。 【注意】①元素的种类由原子的质子数决定，质子数不同，元素种类就不同；同种元素的原子的中子数不一定相同。 ②元素是宏观概念，不能用“个”等单位形容，只区分元素种类。 2.元素的分布 在地壳中：含量居于前五位的元素是：氧、硅、铝、铁、钙。 二、怎样表示元素的名称和符号 1.元素符号：为了书写和学术交流的方便，国际上采用统一的符号来表示各种元素，这就是元素符号。 2.书写规律： （1）我们用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素，如氢元素的符号为H，氧元素的符号为O； （2）如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时，就附加一个小写字母来区别，如用Cu表示 铜元素 ，用Ca表示 钙元素 ，用Cl表示 氯元素 。 【易错提醒】①由一个字母表示的元素符号要大写； ②由两个字母表示的元素符号，第一个字母大写，第二个字母小写。 3.元素符号的意义 ①表示某种元素②表示某种元素的一个原子。 有些元素符号还可表示一种单质，如Fe、He 、C 、Si（由原子直接构成的物质）。 三、元素周期表 1.1869年，俄国化学家门捷列夫根据元素的原子结构和性质，把它们科学有序地排列起来，这样就得到了元素周期表。 2.结构：7个周期16个族（7个横行18个纵行） 3.排列规律： 同周期：原子电子层数相同，最外层电子数逐渐增加 同族：原子最电外层电子数相同（He例外），电子层数逐渐增加（化学性质相似） 4.元素周期表中每一方格提供的信息： 1 H 氢 1.008 表示元素符号 表示元素名称 表示元素的相对原子质量 表示元素的原子序数 其中：原子序数=核电荷数＝核内质子数＝核外电子数； 相对原子质量≈质子数+中子数。 知识点四 物质的简单分类 　　　　　　　混合物：由两种或两种以上的物质组成，如空气、牛奶等 分类　　　　　　　　 单质：一种元素组成的纯净物 　　纯净物：只由一种物质组成　　　 氧化物 如氧气、氢气等。 化合物：由不同元素组成的纯净物　 其他化合物 常见的单质：如：金刚石、液氧、铁、氧气、氢气等 常见的化合物:如：氯化钠、冰水混合物、干冰（固态的二氧化碳）等 氧化物：由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物。 【易错提醒】由同种元素组成的物质不一定是纯净物。单质由同种元素组成，但是由同种元素组成的物质不一定是单质，必须是由同种元素组成的纯净物才是单质，如氧气和臭氧混合在一起，虽只有氧元素，但因有两种不同的分子，属于混合物。 知识点五 水的组成的发现与实验探究 实验药品 水、稀硫酸（或稀氢氧化钠溶液） 实验装置 实验现象 接通直流电源后，电极上有气泡产生，一段时间后，与正极相连的刻度管内的气体和与负极相连的刻度管内的气体的体积比约为1:2 气体检验 正极产生的气体用带火星的木条检验，发现木条复燃，说明是氧气；负极产生的气体接近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，说明是氢气 实验结论 水在直流电的作用下，发生化学反应生成氧气和氢气。说明水是由氢元素和氧元素组成的，同时验证了在化学反应中分子具有可分性，而原子具有不可分性。 微观示意图 误差分析 在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往小于1∶2，这是因为①氧气在水中溶解性比氢气稍大；②氧气氧化性很强，有时在电极上就与电极发生了氧化反应 注意事项 电解水时通常在水中加入少量稀硫酸（或氢氧化钠）是为了增强水的导电性，它们本身并未参加反应 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）电解水实验中阴极与阳极产生气体的体积比为1：2 （2）单质一定是纯净物 （3）地壳中含量最多的金属元素是铁 （4）钠元素和钾元素的本质区别在于原子的质子数不同 （5）带电的粒子一定是离子 （6）分子是由原子构成的，所以分子一定比原子大 （7）由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子 （8）分子可以分成原子，原子不能再分 （9）分子、原子、离子都可以直接构成物质 （10）同种原子可能构成不同的分子 【答案】（1）×（2）√（3）×（4）√（5）×（6）×（7）√（8）×（9）√（10）√ 2．微粒间的相互作用使物质的结构具有一定的层次，例如： （1）构成水的水分子聚集在一起而不散开是因为 　 　。 （2）水分子中含有氧原子，氧原子中电子绕核运动而不离开原子核是因为 　 　。 （3）氧原子核中含有8个质子，每个质子都带1个单位正电荷，为什么这些质子聚集在一起而不散开，请你提出一个合理的猜测。 　 　 【答案】（1）分子之间有引力；（2）原子核带正电，电子带负电，异种电荷相互吸引；（3）质子之间存在引力。 3．元素周期表中部分元素的信息如图。 （1）空气中含量最多的元素，其相对原子质量是 　 　。 （2）第14号元素属于 　 　（选填“金属”或“非金属”）元素，质子数为16的原子易 　 　（选填“得到”或“失去”）电子，形成的离子的符号是 　 　。 （3）11号和17号元素组成的物质由 　 　（选填“分子”、“原子”或“离子”）构成。 （4）已知如图2所示的原子对应的元素在元素周期表中位于铝元素的正下方，且与铝元素的化学性质相似，则m的值为 　 　。 【答案】（1）14.01；（2）非金属；得到；S2﹣；（3）离子；（4）31. ►问题一 空气的成分 【典例1】“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，则循环气体中含量最高的是（　　） A．氧气 B．氮气 C．氢气 D．二氧化碳 【答案】B 【解答】解：空气成分按体积计算：N2占78%、O2占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%，则循环气体中含量最高的是N2。 故选：B。 【解题必备】1.空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%，注意是体积分数而不是质量分数； 2.空气中不含有氢气、一氧化碳等气体。 【变式1-1】下列关于空气的说法正确的是（　　） A．空气中氮气的质量分数为78% B．氧气支持燃烧，可以作燃料 C．稀有气体不与任何物质发生反应 D．空气是一种宝贵的自然资源 【答案】D 【解答】解：A．空气中氮气的体积分数为78%，故A错误； B．氧气支持燃烧，具有助燃性，没有可燃性，不能用途燃料，故B错误； C．稀有气体在一定条件下也能和其他物质发生反应，故C错误； D．空气的多种用途，是一种宝贵的自然资源，故D正确。 故选：D。 【变式1-2】利用如图装置可测定空气中氧气的含量，下列有关该实验的说法正确的是（　　） A．红磷可用硫粉、木炭代替也可用铁丝代替 B．集气瓶之中可以不放水或者沙子 C．红磷燃烧完立即打开止水夹 D．为方便观察可以将集气瓶剩余部分五等分 【答案】D 【解答】解：A．硫燃烧生成二氧化硫气体，碳燃烧生成二氧化碳气体，铁丝在空气中不燃烧，装置内的压强不变，所以无法测定，故错误； B．红磷燃烧的生成物温度高，为了防止高温生成物溅落炸裂瓶底，需要在集气瓶之中可以不放水或者沙子，故错误； C．燃烧结束后立刻打开弹簧夹，瓶内温度较高剩余气体膨胀，测量的结果会小于，故错误； D．为方便观察可以将集气瓶剩余部分五等份，故正确。 故选：D。 ►问题二 构成物质的微观粒子 【典例2】如图是几种微粒的结构示意图，下列叙述错误的是（　　） A．属于同种元素的是②④ B．具有稳定结构的微粒是①②③ C．②是一种阳离子，③是一种阴离子 D．⑤结构示意图中，能量最低的电子层上有3个电子 【答案】D 【解答】解：A、质子数决定元素种类，在原子结构示意图中，左侧圆圈内的数字代表质子数，所以属于同种元素的是②④，该选项叙述正确； B、最外层电子数为8（只有一层的时候为2）属于稳定结构，具有稳定结构的微粒是①②③，该选项叙述正确； C、阳离子带正电，阴离子带负电，在原子结构示意图中，质子数大于核外电子数的微粒是阳离子，质子数小于核外电子数的微粒是阴离子。②的质子数为11，核外电子数为2+8＝10，是一种阳离子；③的质子数为17，核外电子数为2+8+8＝18，是一种阴离子，该选项叙述正确； D、离原子核越近的电子层，处于其中的电子能量越低，所以核外第一层的电子能量最低。⑤结构示意图中，能量最低的电子层上有2个电子，该选项叙述错误。 故选：D。 【变式2-1】关于分子、原子的说法，正确的是（　　） A．分子大、原子小 B．分子可以再分、原子不能再分 C．分子、原子都是不断运动的 D．分子能构成物质，原子不能构成物质 【答案】C 【解答】解：A、分子比组成它的原子大，但不是所有分子都比原子大，如氢分子比铁原子小，故选项说法错误。 B、在化学变化中，分子可以再分，原子不可再分，应说明在化学变化中，实际上原子可以再分，可分为原子核和核外电子，故选项说法错误。 C、分子、原子都是在不断运动的，故选项说法正确。 D、分子、原子都是构成物质的微粒，如水由水分子构成，铁由铁原子构成，故选项说法错误。 故选：C。 【变式2-2】下列粒子的结构示意图中，表示阴离子的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：A、由粒子结构示意图可知，该粒子中，质子数＝电子数，表示原子，不合题意； B、由粒子结构示意图可知，该粒子中，质子数＝电子数，表示原子，不合题意； C、由粒子结构示意图可知，该粒子中，质子数＞电子数，表示阳离子，不合题意； D、由粒子结构示意图可知，该粒子中，质子数＜电子数，表示阴离子，符合题意。 故选：D。 ►问题三 辨别物质的元素组成 【典例3】如图为某元素在元素周期表中的相关信息及粒子结构示意图，下列说法正确的是（　　） A．图示“□”中应填写“钡”，该元素属于非金属元素 B．该元素原子的中子数为56，相对原子质量为137.3 C．m、n的值分别为56、2，该元素位于元素周期表中第五周期 D．该元素的原子在化学反应中易失去电子形成Ba2+，与R﹣构成的物质的化学式为BaR2 【答案】D 【解答】解：A、元素周期表右上角表示元素符号，图中元素符号为钡元素的元素符号，“□”中应填“钡”，该元素属于金属元素，故A错误； B、由元素周期表中的一格可知，左上角的数字为56，表示原子序数为56；根据原子中原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，则该元素的原子核内质子数和核外电子数为56，而不是中子数为56；汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为137.3，故B错误 C、原子序数＝核电荷数＝质子数，原子核外第一层上有2个电子，则m、n的值分别为56、2；由粒子结构示意图，质子数＝56，核外电子数＝54，质子数＞核外电子数，为阳离子，是原子失去2个电子得到的，则其原子核外有六个电子层，该元素位于元素周期表的第六周期，故C错误； D、化合价的数值等于离子所带电荷的数值，且符号一致，该元素的原子在化学反应中易失去电子形成Ba2+，则该元素的化合价为+2价，R﹣的化合价为﹣1价，所以Ba2+、R﹣构成的物质的化学式为BaR2，故D正确； 故选：D。 【变式3-1】2023年5月，国产大飞机C919顺利完成商业首飞，C919大型客机机身材料大量使用了第三代铝合金。如图是铝元素在元素周期表中的信息及铝离子结构示意图。以下说法错误的是（　　） A．铝元素为金属元素 B．铝原子的原子核外有13个电子 C．铝的相对原子质量为26.98 D．铝离子符号为Al+ 【答案】D 【解答】解：A、铝带“钅”字旁，属于金属元素，故选项说法正确。 B、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为13；根据原子中原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，则铝原子的原子核外有13个电子，故选项说法正确。 C、根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，铝的相对原子质量为26.98，故选项说法正确。 D、由铝离子结构示意图，质子数＝13，核外电子数＝10，质子数＞核外电子数，为带3个单位正电荷的阳离子，其离子符号为Al3+，故选项说法错误。 故选：D。 【变式3-2】近日，我国科学家发现了一种新矿物﹣铌包头矿，这是一种富含战略性金属的新矿物，富含的元素铌在我国核工业系统等领域具有重要用途。铌元素的原子结构示意图如图所示，下列有关说法不正确的是（　　） A．铌属于金属元素 B．铌元素的相对原子质量为41 C．铌元素易失电子 D．铌元素位于元素周期表的第五周期 【答案】B 【解答】解：A、铌带“钅”字旁，属于金属元素，故选项说法正确。 B、原子结构示意图中，圆圈内数字表示核内质子数，铌原子的核内质子数为41，而不是铌元素的相对原子质量为41，故选项说法错误。 C、铌原子的最外层电子数是1，在化学反应中易失去1个电子而形成阳离子，故选项说法正确。 D、周期数＝原子核外电子层数，铌元素的原子核外有5个电子层，则在元素周期表中，铌元素位于第五周期，故选项说法正确。 故选：B。 ►问题四 物质的分类 【典例4】分类是一种重要的化学观念。下列物质属于单质的是（　　） A．硫（S） B．硝酸（HNO3） C．硫酸铜（CuSO4） D．氢氧化钾（KOH） 【答案】A 【解答】解：A、硫（S）是由同种元素组成的纯净物，属于单质，故选项正确。 B、硝酸（HNO3）是由三种元素组成的纯净物，属于化合物，故选项错误。 C、硫酸铜（CuSO4）是由三种元素组成的纯净物，属于化合物，故选项错误。 D、氢氧化钾（KOH）是由三种元素组成的纯净物，属于化合物，故选项错误。 故选：A。 【变式4-1】下列各组物质中，前者是混合物，后者是纯净物的是（　　） A．过氧化氢溶液、食醋 B．洁净的空气、100%纯果汁 C．冰水混合物、氧气 D．矿泉水、氧化汞 【答案】D 【解答】解：A、过氧化氢溶液、食醋都属于混合物；故选项错误； B、洁净的空气、100%纯果汁都属于混合物；故选项错误； C、冰水混合物中只有水，水属于纯净物，氧气属于纯净物；故选项错误； D、矿泉水属于混合物，氧化汞属于纯净物；故选项正确； 故选：D。 【变式4-2】“”和“”分别表示不同元素的原子，其中表示单质的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：A、图A表示纯净物中的化合物，故选项错误； B、图B表示有三种分子构成的混合物，故选项错误； C、图C表示由两种化合物构成的混合物，故选项错误； D、图D表示纯净物中的单质，故选项正确； 故选：D。 ►问题五 水的组成的发现与实验探究 【典例5】有关电解水的实验，以下说法错误的是（　　） A．反应一段时间后，a、b玻璃管中产生气体的体积比约为1：2 B．反应一段时间后，a、b玻璃管中产生气体的质量比约为16：1 C．a中气体使带火星木条复燃，b中气体能被点燃 D．该实验利用了排水集气法 【答案】B 【解答】解：A、在电解水实验中，通电分解得到了氢气和氧气，并且“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2：1，a管中收集的气体较少，是氧气，b管中收集的气体较多，是氢气，故反应一段时间后，a、b玻璃管中产生气体的体积比约为 1：2，正确不符合题意，故选项错误； B、由A选项可知，a管中收集的是氧气，b管中收集的是氢气，水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑； 则生成氢气和氧气的质量比为：4：32＝1：8，故反应一段时间后，a、b玻璃管中产生气体的质量比约为 8：1，质量比约为16：1错误，错误符合题意，故选项正确； C、由A选项可知，a中气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，b中气体是氢气，氢气具有可燃性，能被点燃，正确不符合题意，故选项错误； D、由A选项可知，生成的气体为氢气和氧气，氢气和氧气均不与水反应，且都不易溶于水，故可以利用排水法收集气体，正确不符合题意，故选项错误； 故选：B。 【变式5-1】如图所示为电解水实验装置图。 （1）与玻璃管a相连的电极为 　 　。 （2）a、b玻璃管中产生气体体积比为 　 　。 （3）通电后观察到中间球形容器内液面上升，这是因为玻璃管a、b中的气体压强 　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）大气压强。 【答案】（1）负极；（2）2：1；（3）大于。 【解答】解：（1）由电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知，玻璃管a中气体体积多，产生的气体是氢气，与玻璃管a相连的电极为负极。 （2）根据电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知，结合（1）中解析可知，a管与电源负极相连，b管与电源的正极相连，a、b玻璃管中产生气体体积比为2：1。 （3）通电后观察到中间球形容器内液面上升，这是因为玻璃管a、b中的气体压强大于大气压强。 1．一种元素与另一种元素的本质区别为（　　） A．电子数 B．中子数 C．质子数 D．以上说法都正确 【答案】C 【解答】解：元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称，决定元素种类的是核电荷数（即核内质子数）；故不同种元素之间的本质区别是质子数不同。 故选：C。 2．下列物质含有氢分子的是（　　） A．H2O B．H2 C．H2CO3 D．H2SO4 【答案】B 【解答】解：A、水中不含有氢气，故不含有氢分子； B、氢气就是由氢分子构成的，故含有氢分子； C、碳酸中不含有氢气，故不含有氢分子； D、硫酸中不含有氢气，故不含有氢分子； 故选：B。 3．氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是（　　） A．氧气可用于医疗急救 B．自然界通过绿色植物的光合作用将二氧化碳转化为氧气，形成持续、稳定的氧循环 C．实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的体积比为2：1 D．空气是由空气分子组成的 【答案】D 【解答】解：A、氧气能供给呼吸，则可用于医疗急救，故A正确； B、光合作用能将二氧化碳转化为氧气，能维持自然界的碳、氧平衡，故B正确； C、电解水时，生成的氢气和氧气的体积比为2：1，故C正确； D、空气中含有氮气、氧气等，是由氮分子、氧分子等，故D不正确。 故选：D。 4．纯净物可以分为单质和化合物。以下物质不属于化合物的是（　　） A．赤铁矿 B．冰 C．小苏打 D．熟石灰 【答案】A 【解答】解：A.赤铁矿的主要成分是氧化铁（Fe2O3），但它还含有其他杂质，如硅酸盐矿物等，因此，赤铁矿是由多种物质组成的，属于混合物，而不是纯净物，更不是化合物，符合题意； B.冰是水的固态形式，其化学式为H2O，仅由氢元素和氧元素两种元素组成，且是纯净物。根据化合物的定义，冰属于化合物，不符合题意； C.小苏打是碳酸氢钠的俗称，其化学式为NaHCO3，由钠元素、氢元素、碳元素和氧元素四种元素组成，且是纯净物，因此，小苏打也属于化合物，不符合题意； D.熟石灰是氢氧化钙的俗称，其化学式为Ca（OH）2，由钙元素、氧元素和氢元素三种元素组成，且是纯净物，所以熟石灰同样属于化合物，不符合题意； 故选：A。 5．“高钙豆奶”中的钙是指（　　） A．钙元素 B．钙单质 C．钙原子 D．钙分子 【答案】A 【解答】解：宏观物质的组成，用宏观概念元素来表示；分子的构成，用微观粒子来表示；宏观概念元素只讲种类，不讲个数，高钙牛奶中的钙不能以单质、分子、原子形式存在，而是指元素，与具体形态无关； 故选：A。 6.下列说法正确的是（　　） A．分子是化学变化中的最小粒子 B．原子核是由质子和电子构成 C．NaCl由NaCl分子构成 D．水蒸发过程中，水分子的间隔变大 【答案】D 【解答】解：A、原子是化学变化中的最小的微粒，错误； B、原子核是由质子和中子构成的，错误 C、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，错误； D、水蒸发的过程中水分子的间隔变大，正确； 故选：D。 7．建立“宏观﹣微观﹣符号”之间的联系，有利于理解相关化学知识。如图是四种微粒的结构示意图，下列说法正确的是（　　） A．图中共涉及四种元素 B．图中只有一种离子结构示意图 C．b和c的化学性质完全相同 D．b和d的化学性质完全相同 【答案】B 【解答】解：A、不同种元素最本质的区别是质子数不同，b和c核内质子数相同，属于同一种元素，图中质子数的种类有3种，图中共表示3种元素，故选项说法错误。 B、acd，质子数＝核外电子数，均为原子，b质子数＝11，核外电子数＝10，质子数＞核外电子数，为阳离子，则图中只有一种离子结构示意图，故选项说法正确。 C、决定元素化学性质的是原子的最外层电子数，b和c的最外层电子数不同，化学性质不完全相同，故选项说法错误。 D、b和d分别是钠离子、氩原子，氩原子属于稀有气体元素的原子，化学性质稳定，b和d的化学性质不完全相同，故选项说法错误。 故选：B。 8．学习小组建立微型空气质量“监测站”。下列物质不需要列入监测项目的是（　　） A．PM10 B．臭氧 C．二氧化氮 D．二氧化碳 【答案】D 【解答】解：二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，不需要列入监测项目，目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等。 故选：D。 9．冬天，打开装有热水的保温杯杯盖，有“白气”冒出（如图所示）。形成“白气”的变化过程中，水分子的（　　） A．数目增多 B．质量减小 C．间隔减小 D．运动停止 【答案】C 【解答】解：冬天，打开装有热水的保温杯杯盖，有“白气”冒出，形成“白气”的变化过程中，水蒸气遇冷凝结成小水滴，水分子之间的间隔变小，但分子的质量、数目没有变化，水分子总是在不断运动的。 故选：C。 10．某同学为验证水的元素组成，利用塑料瓶、铅笔芯、电池、试管等物品制作了如图所示的简易电解水装置。 （1）铅笔芯的主要成分是石墨，该实验利用了石墨良好的 　 　性。 （2）该实验装置乙端试管中收集的气体是 　 　。 （3）该实验可以得出的实验结论为 　 　。 【答案】（1）导电；（2）氢气；（3）水由氢元素和氧元素组成。 【解答】解：（1）石墨具有良好的导电性，可用作电极； （2）电解水实验中，产生氢气和氧气的体积比约为2：1，所以实验装置乙端试管中收集的气体是氢气； （3）根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，电解水生成氢气和氧气，氢气是氢元素组成的，氧气是氧元素组成的，则说明水是由氢元素和氧元素组成的。 11．用图示中的“关键词”填空： （1）晶莹的水滴是由大量 　 　聚集而成的，水分子里 　 　和 　 　是按照一定的角度排列的。 （2）氧气是由大量 　 　聚集而成的，其是由 　 　构成的。 （3）氢气是由大量 　 　聚集而成的，其是由 　 　构成的。由此可知，不同种类的原子可以相互结合构成分子，同种原子也可以自相结合构成分子。 【答案】（1）水分子；氢原子；氧原子；（2）氧分子；氧原子；（3）氢分子；氢原子。 【解答】解：（1）水是由水分子构成的，晶莹的水滴是由大量的水分子聚集而成的，水分子中氢原子和氧原子是按照一定的角度排列的。 （2）氧气是由氧分子构成的，氧气是由大量氧分子聚集而成的，氧分子是由氧原子相结合构成的。 （3）氢气是由氢分子构成的，氢气是由大量氢分子聚集而成的，氢分子是由氢原子相结合构成的。由此可知，不同种类的原子可以相互结合构成分子，同种原子也可以自相结合构成分子。 1．“秋风萧瑟天气凉，草木摇落露为霜。”诗中所写白露凝为霜的过程中发生的变化是（　　） A．分子数目的变化 B．分子质量的变化 C．分子间隔的变化 D．分子种类的变化 【答案】C 【解答】解：白露凝为霜的过程水由液体变为固态，无新物质生成，发生物理变化分子间隔改变，分子种类、数目、质量均不发生改变。 故选：C。 2．化学物质使世界异彩纷呈。下列物质属于化合物的是（　　） A．红色的葡萄酒 B．紫色的高锰酸钾 C．淡蓝色的液氧 D．银白色的不锈钢 【答案】B 【解答】解：A、葡萄酒中含有多种物质，属于混合物，故A错误； B、高锰酸钾是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，故B正确； C、液氧是只由氧元素组成的纯净物，属于单质，故C错误； D、不锈钢属于合金，含有多种物质，属于混合物，故D错误； 故选：B。 3．人类探月的重要目的之一是勘察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富的核聚变燃料“He﹣3”，解决地球能源危机．已知“C﹣13”是指原子核内含有6个质子、7个中子的碳原子，则“He﹣3”所指的氦原子核内（　　） A．含有3个质子，没有中子 B．含有2个质子，1个中子 C．含有1个质子，2个中子 D．含有3个中子，没有质子 【答案】B 【解答】解：利用知识迁移的方法，已知“C﹣13”是指原子核内含有6个质子、7个中子的碳原子，13为质子数和中子数的和；则“He﹣3”，3为质子数和中子数的和，已知氦元素的质子数为2，故中子数为1，所以“He﹣3”所指的氦原子核内含有2个质子，1个中子。 故选：B。 4．2023年5月，国产大飞机C919顺利完成商业首飞，C919大型客机机身材料大量使用了第三代铝合金。如图是铝元素在元素周期表中的信息及铝离子结构示意图。以下说法错误的是（　　） A．铝元素为金属元素 B．铝原子的原子核外有13个电子 C．铝的相对原子质量为26.98 D．铝离子符号为Al+ 【答案】D 【解答】解：A、铝带“钅”字旁，属于金属元素，故选项说法正确。 B、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为13；根据原子中原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，则铝原子的原子核外有13个电子，故选项说法正确。 C、根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，铝的相对原子质量为26.98，故选项说法正确。 D、由铝离子结构示意图，质子数＝13，核外电子数＝10，质子数＞核外电子数，为带3个单位正电荷的阳离子，其离子符号为Al3+，故选项说法错误。 故选：D。 5．某化学兴趣小组设计了如图所示的电解水实验创新装置。下列说法错误的是（　　） A．左侧注射器针筒内收集到的气体能燃烧 B．右侧注射器针筒内液面下降得更快 C．使用蒸馏水进行实验时，实验效果不理想 D．该实验说明水由氢、氧两种元素组成 【答案】A 【解答】解：A、在电解水实验中，“正氧负氢”，左侧注射器与正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，不能燃烧，选项说法错误，符合题意； B、在电解水实验中，“正氧负氢、氢二氧一”，即生成氢气和氧气的体积比约为2：1，左侧注射器与正极相连，产生的是氧气，右侧注射器与负极相连，产生的是氢气，因此右侧注射器针筒内液面下降得更快，选项说法正确，不符合题意； C、蒸馏水几乎不导电，故使用蒸馏水进行实验时，实验效果不理想，选项说法正确，不符合题意； D、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律可知，化学反应前后，元素的种类不变，由该实验可得水是由氢元素和氧元素组成，选项说法正确，不符合题意。 故选：A。 6．空气质量日报能及时准确地反映空气质量状况，下表是某市连续两天的空气质量日报（4月15日晚下了一场大雨）。下列说法错误的是（　　） 日期 2024年4月15日 2024年4月16日 污染物 CO SO2 NO2 可吸入颗粒物 CO SO2 NO2 可吸入颗粒物 污染指数 21 84 31 25 20 23 12 11 质量级别 Ⅱ Ⅰ A．造成该市空气污染的首要污染物是SO2 B．空气中的污染物SO2和NO2会导致酸雨 C．雨后CO含量变化不大，说明CO难溶于水 D．空气质量级别越大（Ⅱ＞Ⅰ），空气质量状况越好 【答案】D 【解答】解：A、根据图中信息可知，二氧化硫含量最多，因此是首要污染物，故A说法正确； B、化石燃料中含有氮和硫元素，因此燃烧会产生二氧化硫和二氧化氮，会导致酸雨，故B说法正确； C、一氧化碳在降雨前后变化不大，说明一氧化碳难溶于水，故C说法正确； D、根据图中信息可知，污染指数越高，空气质量级别越大，因此级别越大空气质量状况越差，故D说法错误。 故选：D。 7．某小组设计如图装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试管内白磷开始燃烧。下列说法错误的是（　　） A．白磷燃烧说明生石灰与水反应放热 B．胶头滴管中的水和注射器中的水作用是不相同的 C．若注射器中的水最终减少了10mL，说明空气中氧气的体积分数约为20% D．该实验需要待白磷熄灭并冷却至室温后再打开弹簧夹，否则测量结果会偏大 【答案】D 【解答】解：A、生石灰与水反应放出大量的热，烧杯内的温度升高，从而达到白磷的着火点，试管内的白磷燃烧，故选项说法正确。 B、生石灰和水反应放出大量的热，向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度，从而达到白磷的着火点；注射器中的水是用于推断消耗的氧气的体积，作用不同，故选项说法正确。 C、若注射器中的水最终减少了10mL，则消耗的氧气的体积为10mL，说明空气中氧气的体积分数约为，故选项说法正确。 D、实验需要待白磷熄灭并冷却至室温后再打开弹簧夹，否则剩余气体受热膨胀，导致测量结果会偏小，故选项说法错误。 故选：D。 8．植被丰富的公园中有丰富的负氧离子，空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子（）．下列关于与O2的说法，错误的是（　　） A．与O2的化学性质不同 B．与O2的电子总数不同 C．与O2的质子数不同 D．与O2的相对原子质量之和相同 【答案】C 【解答】解：A、最外层电子数相同的粒子化学性质相似，空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子，最外层电子数不同，则和O2的化学性质不同，故选项说法正确。 B、O2得到了2个电子后形成离子，则与O2电子数不相同，故选项说法正确。 C、空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子，在形成离子时变化的是电子，质子数不变，与O2质子数相同，故选项说法错误。 D、由题意可知，“空气中氧分子得到电子就能形成负氧离子”，在形成离子时变化的是电子，不变的是质子；所以与O2不相同的是电子数；而氧原子个数都为2；因质子数和中子数都不变，则相对原子质量也不变。故选项说法正确。 故选：C。 9．在环境治理和实现“双碳”目标的双重压力下，煤炭的清洁高效利用迫在眉睫。为提高煤的利用率，可将其进行转化，反应的微观过程如图所示。生成物中含有的化合物的化学式是（　　） A．CO B．CO2 C．H2 D．H2O 【答案】A 【解答】解：A、化合物是由不同种元素组成的纯净物，由反应的化学方程式可知，CO是生成物，是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，故选项符合题意； B、由反应的化学方程式可知，CO2既不是生成物，也不是反应物，故选项不符合题意； C、由反应的化学方程式可知，H2是生成物，是由同种元素组成的纯净物，属于单质，故选项不符合题意； D、H2O是由同种元素组成的纯净物，属于化合物，但属于反应物，故选项不符合题意。 故选：A。 10．宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一。请根据下列图示回答问题： （1）A图和B图“反应后“缺少的微粒分别为 　 　（填序号）。 （2）B图所示的化学变化的微观实质是：在一定条件下，　 　。每两个氢原子和一个氧原子结合成一个水分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。 （3）与A图反应前一个分子的核外电子总数相同，且带2个单位正电荷的离子，该离子对应的元素位于元素周期表第 　 　周期。 （4）对比A图和B图可以总结出，化学反应前后，原子总数 　（填字母）。 A．一定改变 B．可能改变 C．一定不变 【答案】（1）①；（2）过氧化氢分子分解成氢原子和氧原子；（3）三；（4）C。 【解答】解：（1）反应前后，原子的种类和个数不变，A中，反应前有2个氧原子和4个氢原子，反应后只有4个氢原子，还少2个氧原子，则少1个氧分子，B图中，反应前有4个氢原子和4个氧原子，反应后有3个氧原子和2个氢原子，则还少1个氧原子和2个氢原子，则少一个水分子，故选①。 （2）由图可知，B反应中，在一定条件下，过氧化氢分子分成氢原子和氧原子，每两个氢原子和一个氧原子结合成一个水分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。 （3）A图中反应前的分子为水分子，1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子，原子序数＝原子的质子数＝核外电子数，氢元素和氧元素的原子序数分别为1、8，则一个水分子中含有1×2+8＝10个电子，该离子带2个单位正电荷的离子，则该离子的质子数为10+2＝12，对应的原子的核外电子排布为2、8、2，核外共三个电子层，对应的元素位于元素周期表第三周期。 （4）由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类和个数一定不变。 11．某小组同学设计图装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量NaOH），再接通直流电源。 （1）水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性，从微观角度解释其原因。 （2）从宏观角度解释水是由氢元素和氧元素组成。 【答案】（1）氢氧化钠溶于水会电离出自由移动的钠离子与氢氧根离子； （2）电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律可知，水是由氢元素与氧元素组成的。 【解答】解：（1）氢氧化钠溶于水会电离出自由移动的钠离子与氢氧根离子，水的导电性增强；故答案为：氢氧化钠溶于水会电离出自由移动的钠离子与氢氧根离子； （2）电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律可知，水是由氢元素与氧元素组成的；故答案为：电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律可知，水是由氢元素与氧元素组成的。 12．锶元素（Sr）是一种人体必需的微量元素。如图1是锶元素的部分信息，请回答下列问题。 （1）如图1中的x＝　8　，锶的相对原子质量是 　87.62　。 （2）如图2的三种元素中，与锶元素化学性质相似的是 　Ca　（填元素符号）。 （3）下列预测不合理的是 　A　（填字母）。 A．锶原子在化学反应中容易得到电子 B．锶属于金属元素 C．氢氧化锶溶液能使酚酞溶液变红 【答案】（1）8；87.62；（2）Ca；（3）A。 【解答】解：（1）原子中质子数＝核外电子数，38＝2+8+18+x+2，x＝8；根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，锶的相对原子质量是87.62。 （2）决定元素化学性质的是原子的最外层电子数，由题干中提供的结构示意图可知，锶原子的最外层电子数为2，则与其化学性质相似的粒子结构示意图中最外层电子数也应为2，C符合要求，C的核内质子数为20，为钙元素，其元素符号为Ca。 （3）A．锶原子最外层电子数是2，在化学反应中易失去2个电子而形成阳离子，故选项说法错误。 B．锶带“钅”字旁，属于金属元素，故选项说法正确。 C．氢氧化锶溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，故选项说法正确。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$