内容正文:
化 学
2025科粤
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第二单元 空气、物质的构成与组成
2.4 跨学科实践活动:学习探究水的组成的科学史
并制作分子模型
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1.氨气由分子构成,其化学符号为 ,下列可表示氨分子的模型的是
___。(填字母)
D
A. B. C. D.
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2.[2023广州]用电解水实验探究水的元素组成,下列说法不正确的是
( )
C
A.管和管中气体体积比约为
B. 管中的气体能使燃着的木条烧得更旺
C.该探究说明水中含有氢分子和氧分子
D.该探究的依据是化学变化前后元素种类不变
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3.如图是电解水过程中水分子分解的微观模拟图。下列有关说法不正确
的是( )
D
A.每个水分子由两个氢原子和一个
氧原子构成
B.化学变化中分子一定改变
C.图示中只有一种氧化物
D.反应中最小的粒子是水分子
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4. 张岱的《湖心亭看雪》中提到“雾凇沆砀,天与云与
山与水,上下一白”。其中“雾凇”指的是由水汽凝华成的冰花,下列相关
说法正确的是( )
C
A.水汽结冰是化学变化 B.水由氢原子和氧原子构成
C.冰由水分子构成 D.水汽在结冰时水分子体积变大
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5. 如图为某同学进行电解水实验的装置。请回答下列问题。
(1) 玻璃管中的气体是____________,可以用燃着的木条检
验,现象是____________________________; 玻璃管中的气体
是____________,可以用燃着的木条检验,现象是___________
_____。
氢气或
气体被点燃,产生淡蓝色火焰
氧气或
木条燃烧得更旺
(2)上述实验中发生反应的文字表达式为_ _________________。
(3)上述实验说明水是由_____________和_____________组成的。
(4)在实验过程中,可在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸,其目的
是____________。
水氢气氧气
氢元素或
氧元素或
增强导电性
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6.图1、图2、图3分别是水蒸气液化、电解水、氢气在氧气中燃烧的微观
示意图。请回答下列问题。
(1)从微观角度解释图1和图2变化的本质区别:____________________
____。
(2)由图2和图3可知:化学反应前后一定不变的粒子是______。
分子种类是否发生了变化
原子
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(3)图2中,反应后容器内的物质属于________(填“混合物”或“纯净
物”)。
(4)图3中,反应前后的物质都是由______(填“分子”或“原子”)构成的。
混合物
分子
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7.为探究水的组成,某同学进行了
如图1所示的电解水实验。请回答下
列问题。
(1)图1中,正极产生的气体是
______(填名称),用带火星的木
氧气
带火星的木条复燃
(2)写出电解水的文字表达式:_ __________________。
水 氢气氧气
条检验该气体的现象是__________________。
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(3)微观分析:下列说法正确的是
_____。(填字母,双选)
BC
A.水是由氢气和氧气组成的
B.每个水分子是由2个氢原子和1个
氧原子构成的
C.该反应中发生变化的微粒是水分子
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(4) 该同学根据电解水过程中产生气体体积的理
论值,画出了如图2所示的坐标曲线,请在该坐标曲线中将氧气体积变化
的曲线补画完整。
[答案]
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8. 根据教材水的电解实验思路,探究水的元素组成,
并完成下表中的实验报告。
实验目的 探究水的元素组成
建立假设 假设1:水中含有____元素;
假设2:水中含有氧元素;
假设3:水由氢、氧两种元素组成
实验用品 水电解器、直流电源、导线、烧杯、酒精灯、火柴、小木
条、蒸馏水、氢氧化钠溶液等
氢
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实验目的 探究水的元素组成
设计并实
施实验 实验装置如图所示:
_____________________________________________
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实验目的 探究水的元素组成
设计并实
施实验 (1)用燃着的木条靠近与电源负极相连的刻度管 管口,打
开活塞,在尖嘴口处罩一个干冷的烧杯。观察到木条燃烧,
____________________________________,证明生成的气体
为氢气。
(2)同(1)中操作,将带火星的木条靠近刻度管 管口,
观察到__________________,说明刻度管 中产生的气体是
______。
实验结论:________________________
产生淡蓝色火焰,烧杯内壁出现小水珠
带火星的木条复燃
氧气
水由氢、氧两种元素组成
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实验目的 探究水的元素组成
表达交流 根据这一实验,课下讨论并验证探究物质组成的两种思路
(如下图)
____________________________________________________________________________________________________
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9.19世纪后,科学家揭示了水的微观结构。进入20世纪,重水
化学式为 等的发现,扩展了水的概念。表中是氘原子的信息,氘原子的结构模型是___。(填字母)
原子种类 质子数 中子数 电子数
氘 1 1 1
B
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10.科学理论的建立与发展是一代代科学家不懈努力的结果。人们对物质
构成的认识,经历了漫长的探索过程。
Ⅰ.(1)1897年,汤姆孙通过实验发现了带负电的电子,他推测原子中还
有带正电的物质,他推测的依据是________________________________。
原子呈电中性(或原子不显电性)
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(2)1909年,卢瑟福为探索原子的
内部结构进行了著名的 粒子散射实
验,实验现象如下图所示。已知:
粒子带正电。
①由实验现象可以推理得出的结论有
______。(填字母)
A.原子核带正电
B.原子核很小,但集中了原子的大部分质量
C.原子核由质子和中子构成
D.原子内部有很大的空间
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②符合卢瑟福实验结论的原子结构模型是___。(填字母)
A. B. C. .
不可再分的实心
球体
枣糕模型
核式结构模型
C
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Ⅱ.分子的构成:19世纪初,科学家们提出早期的分子学说,部分观点如下。
观点1:一切物质都是由分子构成的,分子是由原子构成的。
观点2:分子不能用物理方法分割,化学方法可使它解离。
观点3:分子质量等于组成它的原子质量总和。
(1)依据所学知识判断观点1________(填“正确”或“不正确”),举例
说明:________________________________。
不正确
铁是由铁原子构成的(合理即可)
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(2)科学家利用太阳光在新型催化
剂表面高效分解水生成氢气和氧气,
微观过程示意图如图所示。结合观
分子
、
(3)分子是由原子构成的。假如你是水分子中的一个氢原子,请描述你
在水中看到的微观世界:_________________________________________
__________________________________。(答两点即可)
水分子是不断运动的;1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的(合理即可)
点2,反应中发生改变的微观粒子是______(填“分子”或“原子”),不变
的微观粒子是______(填化学符号)。
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Ⅲ.原子得失电子可变为离子,阴阳
离子相互作用形成稳定的化合物。
如图是氯化钠的形成过程。
(1)请画出 的结构示意图:
_ _________。
(2)从微观角度解释氯化钠的形成
过程。
[答案] 钠原子失去1个电子变成,氯原子得到1个电子变成 ,两种
离子相互作用形成氯化钠。
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11.为了深入地认识物质,初步理解化学现象的本质,兴趣小组以“构建
微观模型”为主题开展项目式学习。
【任务一】 认识水分子,构建分子模型
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(1)化学史实:探究水的组成。
①18世纪,普利斯特利将“可燃空气”与空气混合后盛在干燥的玻璃瓶中,
当用电火花引爆,发现瓶底有无色液体产生。该“可燃空气”是______。
②后来,拉瓦锡让水在高温下通过一根烧红的铁管 ,得到“可燃空
气”。拉瓦锡所做实验中除了得到“可燃空气”外,还有四氧化三铁生成。
至此,“水是由________两种元素组成的”这一观点得到了公认。写出该
反应的文字表达式:_ ___________________________。
氢气
氢、氧
水铁氢气四氧化三铁
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③1800年,尼科尔森和卡莱尔利用伏打电池对水进行通电分解,发现两
极上都有气体逸出,正极与负极管中产生气体体积之比约为_____。该实
验再次确认了水的组成。
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【讨论】 整个发现过程中,科学家利用了“分”和“合”的思想证明了水的
组成。下列实验中属于“分”的思想的是___。(填字母)
C
A.氢气燃烧实验 B.铁管实验 C.电解水实验
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(2)模拟水的分解和化合过程,构建分子模
型。已知同温同压下,两种气体的体积之比
等于其所含的分子个数之比。兴趣小组利用
不同的小球分别表示氢原子和氧原子,对电
解水反应的微观过程(如图1所示)提出了如
下猜想:
同温同压下,1体积氮气和3体积氢气在一定条件下化合生成2体积氨气
( )。请在图2的方框中用模型模拟该反应的微观过程。
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[答案]
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【任务二】 构建原子模型,认识物质组成规律
(3)原子的构成。兴趣小组经查阅资料,发现6种原子的构成如下表。
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氢 1 0 1
氢 1 1 1
氢 1 2 1
氧 8 8 8
氧 8 9 8
氧 8 10 8
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①1个碳 原子中含有___个中子。
②表中的三种氢原子和氧 原子最多可构成___种水分子。
③基于上述资料,你能得到的合理推论是___________________________
_________________。
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同种元素的原子中,质子数相同,中子数不同
(4)原子中核外电子的排布规律。如图3表示铁原子的结构示
意图,则 ____。
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$$