第5讲 分子 原子-【培优竞赛超级课堂】2024-2025学年九年级全一册化学

第5讲 分子 原子 情境课堂 分子冰淇淋 炎炎夏日，怎么少得了一杯口感顺滑、吃起来有“吞云吐雾”般感觉的分子冰洪淋呢。分子 冰淇淋采用先进的分子工艺，通过对食材进行组合，再结合纯天然新鲜牛奶和水果等，利用 一196℃的液氨让其瞬间凝固，制作出美味绝伦的冰淇淋。分子冰淇淋中只添加新鲜水果和 其他天然食材，不加任何人工添加剂，口感丝滑、细腻，毫无冰碴。 考点直去 物质由分子、原子等粒子构成。 1.分子与原子 粒子 分子 原子 由分子构成的物质，分子是保持其化 定义 原子是化学变化中的最小粒子 学性质的最小粒子 性质 体积小，质量小，不断运动，有间隔 联系 原子誉分子，分子、原子都是构成物质的粒子 区别 在化学变化中，分子可分，原子不可分 2.(1)由分子构成的物质在发生物理变化时，分子本身不变；由分子构成的物质在发生化学 变化时，分子发生改变。 (2)由分子构成的物质，含同种分子则为纯净物：由分子构成的物质，含不同种分子则为混 合物。 优题直达 例1[2023·“金钥匙”竞赛]在压强为101kPa时，将1L氧气置于密闭容器中降温，变为 淡蓝色液体。下列关于该过程的说法，正确的是( )。 A.氧分子的体积变小 B.氧分子的质量变小 C.氧分子的数目变少 D.氧分子间的间隔变小 授人以渔本题考查分子的基本性质。温度和压强会影响分子间的间隔：温度降低，间隔变 小：压强增大，间隔也变小。 遥相呼应同考点测试题：“能力平台”T2、T3。 《30 第5讲分子原子 跬步千里(1)分子只能保持物质的化学性质，不能保持物质的物理性质。因为物质的物理 性质，如颜色、状态等是大量该物质的分子聚集后所表现出的性质，并不是单个分子所能保持的。 (2)“最小”不是绝对意义上的最小，而是保持物质化学性质的“最小”粒子。 例2图1、图2、图3分别是水蒸气液化、水通电分解生成氢气和氧气、氢气在氧气中燃烧生 成水的微观示意图。 Q。降漏 点燃 00g0 P00 0 00 图1 图2 图3 请回答下列问题： (1)从微观角度解释图1、图2变化的本质区别是 (2)由图2、图3可知，化学变化前后一定不变的粒子是 0 (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。 授人以渔从微观角度分析，图1中分子不变，分子间的间隔变小：图2中分子发生改变，变 成氢分子和氧分子。在化学变化中，分子可以再分而原子不能再分。根据物质的微观构成可知， 图2中反应后容器内含有两种分子，故为混合物。 遥相呼应同考点测试题：“能力平台”T7、T9。 例3[“天原杯”初赛模拟]用“O0”和“●”分别代表两种不同的单质分子甲(A2)和乙(B2), 它们在一定条件下能发生化学反应生成丙分子，其反应的微观示意图如图所示。 00068 反应前 反应肩 (1)参加反应的乙分子与生成物丙分子的个数比为 (2)该反应的基本反应类型是 (3)生成物丙的化学符号为 (用A、B表示)。 极人以渔由反应前后的微观示意图可知，反应后的分子中还含有反应物乙的分子，则应将 没有参加反应的乙分子排除，再进行判断。 遥相呼应同考点测试题：“能力平台”T8。 探究直播 用实验探究分子的运动 例4[2024·邵阳经纬学校模拟]小明同学对探究分子性质的实验（如图1）进行了改进，如 图2所示，试管丁、戊中各有一张每隔2厘米就滴有一滴酚酞溶液的滤纸条，将装有适量浓氨水 的小药瓶固定在橡胶塞上，试管丁中的小药瓶上的瓶塞已塞紧，试管戊中的小药瓶上无瓶塞。 31》 培优竞赛超级课堂 9年级化学 畅顾 浓 溶液 滤 纸 水 甲乙 1 图2 关于图1、图2中的实验，有以下说法： ①图2比图1的实验更环保、更节约： ②图1和图2的实验均能证明分子在不断地运动： ③浓盐酸有挥发性，仅将浓氨水换成浓盐酸也可达到实验目的； ④如果试管丁中没有小药瓶，图2的实验也可达到实验目的： ⑤若将试管戊浸入冰水中，滤纸条不会变红 以上说法错误的是( A.①② B.③④ C.③⑤ D.④⑤ 指点迷津本题是对分子运动的探究。改进后的实验不仅能证明分子在不断运动，而且药品 用量少，更节约、更环保；若仅将浓氨水换成浓盐酸，由于盐酸不能使酚酞溶液变色，不能达到实 验目的：如果试管丁中没有小药瓶，滤纸条不变色，则说明空气不能使酚酞溶液变色，仍能与试管 戊形成对照实验；分子总在不断运动，若将试管戊浸入冰水中，滤纸条仍会变色。 遥相呼应同考点测试题：“能力平台”T10、T15。 能力平台 培优训练 (建议用时：38分钟) 体积/L. 1.[扬州中考]下列物质由分子构成的是( )。 物质 分子个数 0℃、 20℃， 0℃、 101 kPa 101 kPa 202kP1 A.氢氧化钾 B.铝 约6.02× C.金刚石 D.水 17g氨气 22.4 24.1 11.2 103个 2.[2022·湘潭中考]从宏观走进微观，探寻变 A.氨分子的质量很小 化的奥秘。下列事实与微观解释不相符的 B.闻到氨水的气味是由于分子在运动 是()。 C.温度升高，氨分子的体积变大 A.酒香不怕巷子深一一分子在不断地运动 D.压强变大，氨分子间的间隔变小 B.6000L氧气加压后可装入40L的钢瓶 4.如图所示，将甲、乙中间的玻璃片 中—一氧分子的体积变小 抽走，使两瓶口贴合在一起，观察 C.品红在热水中比在冷水中扩散得更 到甲中两瓶气体的颜色很快趋于 快—温度升高，分子运动加快 一致，而乙中需很长时间才能达到 甲 D.1滴水中大约有1.67×101个水分 相同效果（已知氢气与黄绿色的氯气在该实 子一—一分子的质量和体积通常都很小 验中不反应)。下列说法错误的是( 3.氨气有刺激性气味，结合表中信息，不能得 A.保持氢气的化学性质的最小粒子是氢分子 出的结论是()。 B.该实验说明分子在不停地运动 《32 第5讲分子原子 C,该实验说明此条件下氯气的密度比氢 C,该反应属于化合反应 气大 D.参加反应的两种分子的个数比为2：3 D.该实验证明在化学变化中，分子可以再 9.请解释下列变化： 分，原子不可再分 80 5.经测定，某物质中只含有一种原子，则下列 榭密 推断正确的是()。 刻1糖水的林积小于 图2氧气的燃烧 糖和水的体积之和 A.该物质中一定只含有同种分子 B.该物质一定是纯净物 C.该物质中可能含有不同种分子 图3石墨转化为金刚石 D.该物质一定是混合物 (1)图1中从微观角度可获得的一条信息是 6.下列说法中正确的是( A.原子、分子都没有较固定的体积，随环境 (2)图2所示反应的文字表达式为 而异 ,该反应过程中①表示 B.不同种类的原子构成的分子，其性质不同 氢分子和氧分子解离为氢原子和氧原 C.相同数目的原子构成的不同分子，其性质 子，则②表示 相同 D.同种类、同数目的原子只能构成一种分子 (3)图3所示反应为石墨一定条件金刚石， 7.“”表示氢原子，“兜”表示氧原子，它们组 你对该化学变化的微观解释是 成的分子发生了如图所示的反应。下列关 6 于该反应的说法，不正确的是( 10.如图1所示是小红按课本进行的一个化学 赞究→ 咒兜兄 一2党 实验，在进行实验时闻到一股难闻的刺激 A.该反应属于化合反应 性气味，于是小明对原实验进行了重新设 B.反应前后原子种类没有改变 计，实验装置如图2所示。 的 C.原子在化学反应中不能再分 D.反应前后分子的种类没有改变 8.如图是某化学反应的微观示意图，其中不同 B C D 的圆球代表不同的原子。下列说法中正确 图1 图 的是( 【查阅资料】氨水能使酚酞溶液变红，水不 O 能使酚酞溶液变红。 催化剂 【实验探究】 反应前 反应后 a.向盛有20mL蒸馏水的烧杯中滴入3~ A.该反应前后分子的数目没有变化 4滴无色酚酞溶液，搅拌均匀，并观察溶液 B.该反应涉及四种分子 的颜色。 33》 培优竞赛超级课堂 9年级化学 b.取少量上述溶液于试管中，向其中慢慢 A.反应过程中原子的种类不断发生变化 滴加浓氨水，观察现象。 B.反应过程中氢原子数不断减少 c.往B、C两支试管内分别加入5mL烧杯 C.反应前后分子数未改变 中的酚酞溶液（烧杯中剩余的酚酞溶液用 D.氨气不具有氮气和氢气的化学性质 于实验中作比较)。然后在空烧杯中倒入 13.图1、图2、图3是氢分子和氧分子运动的 适量的热水备用。另在A、D两支试管中 示意图。 分别倒入2L浓氨水，立即用带橡胶塞的 分了 导管按图2所示连接好，并将试管D放置 %18 在热水中，观察几分钟。 。半均速率 19001g 430m+g 【分析归纳】 图1 图2 图3 (1)进行操作a的实验目的是 (1)在图1、图2、图3中，能通过比较得出 “温度越高，分子运动速率越快”的是 (2)操作c观察到的现象是 (2)由以上图示可知，影响分子运动速率的 因素除温度外，还有 (3)由此可以得到的实验结论： (3)举一个能说明“温度升高，分子运动速 ① 率加快”的生活事例： ② 【反思评价】对比改进前的实验，图2实验 14.已知1个氨分子的分子质量小于1个氯化 还有一个优点是 氢分子的分子质量，且分子的运动速率和 其质量成反比，又知氨气十氯化氢一→氯 阅赛训练 (建议用时：30分钟) 化铵（白色固体），该反应发生时会有大量 11.[“金钥匙”竞赛]科学家用单个分子制成的 白烟生成。根据如图所示实验装置回答下 “纳米车”能在人工操纵下运输药物分子到 列问题： 病源处释放，杀死癌细胞。下列叙述错误 化 的是()。 A.分子是由原子构成的 装有水的 B.分子之间有间隙 胶头滴管 C.分子是肉眼不能直接看见的 话 D.分子只有在外力的作用下才能运动 12.[“金钥匙”竞赛]在催化剂作用下，氮气和 (1)若要使该装置中产生喷烟现象，其操作 方法是 ,实验中首 氢气反应生成氨气的微观示意图如下： 先在 (填“A”、“B”或“C”)处产 8 0-2o Bo 生白烟。 00 o8p (2)若要在A、B烧瓶中产生喷泉现象，其 O表示氨原子O表示原子m表示催化剂 操作方法是 下列有关该反应的说法正确的是( ）。 《34 第5讲分子原子 15.某兴趣小组做如下实验探究粒子的运动， 同条件下，A、B两个体积相同的 已知浓氨水极易挥发，产生具有难闻的刺 集气瓶中分别充满无色的硫化氢 激性气味的氨气，氨气的密度小于空气。 气体和二氧化硫气体，抽出毛玻璃 请回答下列问题。 片，对紧瓶口，上下颠倒几次，使两 湿的酚酞 Πa 种气体充分混合，一段时间后，观察到两集 纱布条 气瓶内壁附着有淡黄色固体。请回答下列 溶液 问题： C A B 浓氨水 (1)若用“。”表示氢原子，用“○”表示氧原 图1 图2 图3 子，用“○”表示硫原子，上述反应过程 (1)如图1所示，用注射器吸入一些空气， 可用下图表示： 然后用右手堵住注射器的注射孔，左手 向内推活塞，发现注射器内的气体可被 Pb+Q8+9→O+O+O+A+A 压缩，这说明 该反应的文字表达式为 (2)如图2所示，烧杯C中装有浓氨水，烧 杯A、B中盛放滴有无色酚酞溶液的蒸 (2)如果A、B是质地较软的塑料瓶，且使 馏水，一段时间后烧杯A内液体变红， 对紧的两瓶口处密封，则将会观察到塑 这说明分子 烧杯B 料瓶变瘪了，原因是 的作用是 (3)图3实验中， (填“ba”或“bc”) 段纱布条先变成红色。 (3)已知相同条件下，相同体积的气体所含 (4)图3实验与图2实验相比，改进后的优 的分子数目相等。则反应结束后，瓶内 点是 剩余的气体为 ,处理该气体的 16.[江西竞赛]某化学教师在通风橱里表演了 方法是 一个“无中生有”的小魔术：如图所示，在相 35》(3)A:酸雨和温室效应。 (3)碳原子的排列方式发生了变化。 (4)对污染性废物进行吸收处理，不乱倒废液，不乱放 0【分析归纳】(1)验证水不能使帝酞溶液变色。 废物等。 (2)试管B和C中溶液变红，且试管C中溶液先变红 [(1)收集甲实验室中的空气，可以将集气瓶装满水， (3)①分子是在不断运动的。②温度越高，分子运动速率 用毛玻璃片盖好，然后进入甲实验室后将水倒掉，再 越快 盖上毛玻璃片即可：也可以用注射器抽取。(2)硫，碳 【反思评价】减少污染，避免氨气分子运动到空气中对 燃烧产生的二氧化硫、二氧化碳均可被氢氧化钠溶液 环境造成污染。 吸收。(3)空气中的二氧化碳增多会造成温室效应， [浓氨水是氨气溶于水后形成的一种碱溶液，易挥发， 二氧化硫增多会造成酸雨.] 能使酚酞溶液变红：题图1实验产生的氨气分子易运 第5讲分子原子 动到空气中对环境造成污染，题图2实验在密闭容器 例1D 内进行，可避免产生此问题。] 例2(1)分子是否发生变化。(2)原子。(3)混合物。 【竞赛训练】 (4)分子。 田D[分子在不斯地运动.] 例3(1)1：2。(2)化合反应。(3)AB(或BA). 2D[化学反应前后原子的种类不变，该反应过程中氢 例4C 原子数不变：由题图可知，1个氮气分子和3个氢气分 【培优训练】 子反应生成2个氨气分子，则该反应前后分子数发生 ID[氢氧化钾由钾离子，氢氧根离子构成：铝，金刚石 变化：由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质 由原子构成：水由水分子构成。门 的最小粒子，氨气是由氨气分子构成的，则氨气不具 2B[6000L氧气加压后可装入40L的钢瓶中，是因 有氨气和氢气的化学性质。] 为氧分子间的问隔变小。] 3(1)图2.图3。(2)分子种类。(3)湿衣服在阳光下比 ☒C[由题表信息可知，温度升高，氨气体积变大，即氨 在阴凉处干得快（合理即可） 回(1)打开弹簧夹a、:C。(2)将胶头滴管中的水挤人B 分子间的间隔变大。 烧瓶中，打开弹簧夹a、c,最后打开弹簧夹b(合理 4D[氢气与氯气在该实验中不反应，故不能由该实验 即可)。 证明在化学变化中，分子可以再分，原子不可再分。] [(1)氨气和氯化氢气体相遇会迅速反应生成氣化铵 5C[若某物质中只含有一种原子，则该物质中可能含 固体，有白烟生成，因此，要观察到白烟，只需打开弹 有不同种分子（如氧气和臭氧），也可能只含有一种分 簧夹a,c使两种气体相遇即可。(2)因为氨气和氯化 子，还可能只含有原子] 氢气体极易溶于水，先挤压胶头滴管，再打开弹簧夹 百B[分子和原子的体积是周定的，不会随环境面变 a,©，烧瓶内的气体溶于水，烧瓶内压强降低，再打开 化：相同数目的原子构成的不同分子，其性质也不同， 弹簧夹，烧杯内的水迅速进入烧瓶，形成喷泉。 如1个氧气分子由2个氧原子构成，1个氮气分子由 因(1)分子之间有间隔。(2)在不断地运动：进行对比。 2个氮原子构成，氧气和氮气的性质不同：同种类、同 (3)ba。(4)更环保（合理即可）。 数目的原子也可以构成多种分子，因为这些原子的排 [(1)注射器内的气体可被压缩，说明分子之间有间 列方式不同，就形成了不同的分子。 隔。(2)一段时间后烧杯A内液体变红，这是因为烧 ☑D[由题图可知，该反应前后分子的种类发生了变化。] 杯C中浓氨水中的氨分子在不断运动，氨分子运动到 8B[分析题图可知，该反应中有一个反应物分子没有 烧杯A中后与水结合形成氨水，氨水使酚酞溶液变 参加反应，故参加反应的两种分子的个数比为1：1： 红：烧杯B的作用是进行对比。(3)由于氨气的密度 该反应前后分子的数目减少了：该反应共涉及四种分 比空气小，所以氨分子运动到b处时会向a方向运 子，其中反应物分子，生成物分子各两种，故不是“多 动，因此可观察到M段纱布条先变成红色。(4)题图3 变一”的化合反应] 实验与题图2实验相比，改进后的优点是更环保，节 习(1)分子之间有间隔。 约药品等。 (2)氢气十氧气点攀水：氢原子和氧原子结合成水分 6(1)硫化氢+二氧化硫→硫+水。 子（或2个氢原子和1个氧原子结合成1个水分子）。 (2)硫化氢与二氧化硫反应后生成固态的硫和液态的 5 水，使瓶内压强小于瓶外的大气压，导致塑料瓶变瘪了。 由钠离子和氯离子构成。(2)题图2所示原子易失去 (3)二氧化硫：向瓶内倒人氢氧化钠溶液，振荡。 最外层电子：题图2、题图3所示的原子最本质的区别 [(3)由题图可知，硫化氢与二氧化硫反应的分子个数 是核内质子数不同：当x=7时，题图4表示氯原子， 比为2：1，故当等体积的硫化氢和二氧化硫反应时， 当x=8时，题图4表示氯离子：与元素的化学性质关 二氧化硫有剩余。氢氧化钠溶液能与二氧化硫反应 系最密切的是原子的最外层电子数。] 生成亚硫酸钠和水，故可用氢氧化钠溶液吸收二氧化 0(1)氢分子。(2)①氖原子（或Ne)。②失去。③质子 硫气体。] 数（或核电荷数） 第6讲原子的结构离了 【竞赛训练】 例1A2C 田A[由题意可知，X+、Y,Z、R具有相同的电 例3(1)非金属。(2)B、D:D。(3)失去。(4)氯化钾。 子层结构，X、Y的核电荷数均大于Z、R的：因为a (5)C b.则核电荷数的大小关系为X>Y:因为c>d,则核 电荷数的大小关系为R>Z。故核电荷数的大小关系 例4(1)氯离子：镁原子：水分子。(2+12282：17。 为X>Y>R>Z.] 2D[具有10个电子的粒子有O、F、Ne,Na+, 例5D Mg2+、AP+,HF,H(ONH,CH、OH等：X、X+属 例6(1)B。(2)B。(3)56:21:24 于同种元素，具有相同的质子数，但电子层数不一定 【培优训练】 1D[根据题图可知，He-3原子中含有2个质子、1个 相同，如Mg1 32和Mg+ 的电子层数就不 中子、2个电子。 同：a、b两种粒子的质子数不同、电子数相同，那么a、 2D[由题图可知，x=8,y=6或8，故③只能表示离 b中肯定有一个是离子，另一个是离子，原子或分子： 子，④既可以表示原子也可以表示离子.] 非金属元素的原子在化学反应中也可能失去电子。] 3A[锶原子的最外层电子数为2，在化学反应中易失 1图(1D3:2。(2)C。(3)单质 去最外层的2个电子而达到相对稳定结构：溴原子的 [(1)H的质子数为1×3=3，电子数为3-1=2。 最外层电子数为7，在化学反应中易得到1个电子而 (2)H分子由氢原子构成，氢原子的结构示意图为 达到相对稳定结构：锶和溴形成化合物时的化学式为 SrBr2.] (3)H是由一种元素组成的纯净物，属于 4A[由相对原子质量的定义可知，相对原子质量与 单质.] 原子的实际质量成正比。 4(1)钠、氯两种元素：钠。(2)①A和C。②失去。③最 5C[a粒子带正电，靠近带正电的原子核时会被排 外层电子数相同， 斥，得到c、d曲线，若离原子核较远，可直接穿过，得 5(1)原子.(2)C:Ar:Ca+。(3)g,(4)钠离子 到b曲线，但不能被原子核吸引，不能得到a曲线。] (或Na):氯离子（或C). 6C[N是带1个单位负电荷的离子：1个N中含有 [(3)当x一y=8,即x=8+y时，核外电子数为10+ 5×7=35个质子：1个N中含有35+1=36个电子.] y,比核内质子数多2，即得2个电子带2个单位的负 ☑B[由题意可知，X的核外电子排布为2、8、1，易失 电荷，故为$。门 去最外层的1个电子变成X:Y的核外电子排布为 (1)Na,Na+(合理即可). 2、8,7,易得到1个电子变成Y。所以X、Y可形成 (2)HFHO(合理即可). XY型离子化合物.] (3)Ne、H(O(合理即可)。 B(1)阳。(2)钾。 (4)Fe+,Fe+(合理即可)。 [(2)由题意可知，半径越大的金属离子越容易在电池 (5)S)、S)(合理即可). 正、负极之间移动，充电速度越快。钾离子的半径最 [在原子，离子、分子这三种粒子中，原子和分子中的 大，则钾离子电池的充电速度最快。] 质子数等于核外电子数，其中分子中的质子数（或核 日(1)氢气：钠离子：氯离子。(2)AC 外电子数)等于分子中各原子的质子数之和：离子 [(1)氢气由氢气分子构成：铁由铁原子构成：氯化钠 中的质子数不等于核外电子数，阳离子中的质子数大 6