8 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程-【众相原创·赋能中考】2025年中考化学跨学科实践活动（贵州专用）

固动 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程 学习和理解“物质的组成与结构”,有助于形成基于元素和分子、原子认识物质及其变化 的视角,建立认识物质的宏观视角和微观视角之间的联系。 【活动目标】 通过制作模型和展示科学家的探索历程,进一步认识物质是由微观粒子构成的,进一步 体会用元素和分子、原子观点认识物质组成与结构的思路和方法。 【活动设计与实施 任务一 学习探索物质组成与结构的历程 科学家探索物质组成与结构的时间轴 法国:拉瓦锡 法国:盖一吕萨克 中国:阴阳说、五行说等 “分解水”获得 (J.L.Cay-Lussac.1778-1850) “可燃空气” 古印度:朴素元素论 提出气体化合体积定律 f公元前10 公元前5 18纪末 世纪前后 世纪前后 19世纪初 英国:道尔啦 古希腊:德克利特 意大利:阿伏加德罗 (Demoeritus.约公元 建立原子学说(A.Avogadro.1776-1856) 前460-约公元前370)创 提出分子学说 立“原子论” (1)法国科学家拉瓦锡曾让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管(图1),探究水的组成。 铁粉 酒精 A肥名水 B C 图1 图2 【查阅资料】a.有2种黑色含铁元素的氧化物(Fe0、Fe.0.),其中FeO不能被磁铁吸引,只有 Fe和Fe.O.可以被磁铁吸引. b.铁能与疏酸铜反应产生红色固体,而Fe.0.不与疏酸铜溶液反应。 【模拟实验】用实验室器材模拟拉瓦锡实验(图2)。 ①按如图装好试剂、连好装置,其中装置A对装置B中反应的作用是 ②黑色铁粉加热一段时间后,B中仍为黑色,导管口连续吹出气泡,且气泡向上飞起,用燃着 的木条靠近气泡,能产生爆鸣声,同学们猜想生成的气体可能是 ③【实验探究】 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤1:倒出B中黑色固体于白纸上,用 黑色固体全部被吸引 黑色固体中一定没有 磁铁反复吸引 18 众相原创 赋能中考 步骤2:取上述少量黑色固体于试管中, 有红色固体出现,且 黑色固体中一定有Fe和 加入足量疏酸铜溶液,充分反应 有黑色固体剩余 由上述实验探究结论得出:在高温条件下,铁与水蒸气反应的化学方程式 【探究结论】通过在高温条件下,铁与水蒸气发生反应的实验结果证明:水是由氢元素和氧元 素组成。 (2)道尔顿、盖一吕萨克、阿伏加德罗对“氢气和氧气反应”实验做出了不同的解释。 盖-吕萨克 阿伏加德罗 建立原子学说 提出气体化合体 提出分子学说 积定律 认为物质是由原子构 认为物质是由分子构成的, 通过实验发现2体积 成的,并且原子在化学 分子由原子构成,提出“相 {变化中不可分,气 氢气和1体积氧气反 同条件下,相同体积气体含 应生成2体积水蒸气, 和氧气结合成水的微 有相同数目分子”,推测: 观过程是: {推测: 8 。。→ 氢原子氧原子水原子 氢原子氧原子水原子 氢气分子氧气分子水分子 ①道尔顿原子论中由“复杂原子”构成的物质,按现代物质的组成分类,属于纯净物中 的 ②根据盖一吕萨克的分子假说,水通电分解反应中,生成氢气和氧气的微观粒子个数比为 ③1897年汤姆孙发现原子内有带负电的 ,否定了“原子不可再分”的观点。 ④从原子论的创立到分子学说的提出,谈谈你对科学理论的发展有何感想 任务二 以水为例梳理物质组成与结构的认识思路 (3)设计实验方案 根据方案一和方案二画出方案三的简易电解水装置图。 提供仪器如下: 仪器 水糟 试管 电极 直流电源 胶塞 导线 数量 2支 1个 2个2个 1个 2根 方案一:水电解器 方案二:简易电解水装置 方案三:简易电解水装置 球形斗 _行进 1.0 小试一 气() -水瓶 将进来 带有两个 刻度营 校{正极 负机 t正校 以方案一为例,回答下列问题 ①刻度管内产生氢气和氧气的体积比约为 ②写出检验氧气的方法 贵州化学 1 ③电解水的化学方程式为 ,该实验证明水由 组成。 ④【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。 方法一:根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,得出电解水的产物中氢、氧原 子个数比为 ,进而推算出结果。 方法二:已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的 ,可计算出 水中各元素质量比,结合氢、氧原子的相对原子质量,可进一步推算出结果。 利用化学反应可以实现物质和能量的转化,如电解水过程中,可以将电能转化为 储存在产物中。 6【归纳总结】探究物质组成的一般思路。 分解 已知组成的物质 已知组成的物质 准测生成物的组成 推测反应物的组成 依据:化学变化前后, 种类不变 任务三 制作分子模型 (4)化学兴趣小组同学用橡皮泥或黏土等材料制作分子模型。 德 ① 分子 原子 氧原子 氧分子 水分子 (H) (0) (H.0) ①拼装模型演示电解水的过程 方案一:用2个水分子模型演示。 {① 折分 组合 短 0 H 2I,O 0. 20 4 +2I. 方案二:用4个水分子模型演示。 拆分 纽合 ②结合实验说明化学变化的微观实质是 【交流与反思】 (5)分析探索物质组成与结构的历程,以下观点正确的是 A. 科学理论的建立是一个不断完善、修正的过程 B. 模型是一种重要的方法,人类借助模型构建对化学反应有更深刻的认知 C. 科学结论的得出要依据客观事实,面对前人的观点要敢于质疑 D. 科学理论的发展过程是发现并改正前人错误认识的过程 20 众相原创 赋能中考(4)AD (3)①不饱和②风吹日晒不变减少③混合物 (5)30丙Ca(0H)2+C0,—CaC0,↓+H,0 ④饱和多种化学物质（合理即可） (6)ae (4)①蒸发②氯化钠海水中其他盐类溶质质量分数 （7)2C0,+6H,一定条件C.H+4H,0 小，且氯化钠的溶解度受温度变化影响较小③若将海 (8)乘坐公共交通工具出行（或开发利用新能源等，合理 水完全蒸干，氯化镁等杂质会留在所得氯化钠固体中，导 即可)将二氧化碳转化为甲醇（合理即可） 致得到的盐不纯，增加了分离它们的难度和成本 (9)节约用纸（合理即可） (5)①CaCl2+Na,C03CaC0,↓+2NaCl(或BaCl2+ ②过滤烧杯、漏斗、 跨学科实践活动5 Na,CO,BaCO,↓+2NaCl) 玻璃棒 (1)拆解提取宝贵的稀有金属等原材料（合理即可） ③搅拌，防止局部温度过高，造成液体飞溅④取样，滴 (2)果蔬垃圾（合理即可） 加足量的氯化钙溶液，产生白色沉淀，说明含有碳酸钠： (3)D可回收物②颜色 过滤，向滤液中滴加几滴无色酚酞溶液，溶液变红色，说 (4) 明含有氢氧化钠：溶液不变色，则说明不含氢氧化钠（合 充电电池矿泉水瓶瓷碗碎片 香蕉皮 理即可) (6)①甲状腺②6③超标④ABC⑤适量摄取、少 吃含盐量高的食物（合理即可》 (7)不要向海洋中扔垃圾（或减少塑料使用等，合理 即可) 跨学科实践活动8 (1)①提供水蒸气②氢气③Fe0Fe03Fe+ (5)Fe,0,+6HCI =2FeCl,+3H2O (6)不正确，长时间浸泡在稀盐酸中，可能会除去部分铁 4H,0商遇Fe,0.+4H, (合理即可) (2)①化合物②2：1③电子④科学理论是不断传承 (7)①厨余垃圾发生化学变化变质腐烂过滤②肥料 和发展的（合理即可》 CH,+20,点尷c0,+2H,0 (3) ③混合物 氢气 尊气 (8)无氧 (9)推行垃圾分类教育（或加强宜传，从源头上减少垃圾 污染等，合理即可) 跨学科实践活动6 负极 正极 (1)大小一致 ①2：1②将燃着的木条靠近刻度管尖嘴处，木条燃烧得 (2)8 (3)B 更旺，说明是氧气③2H,0通电2H,↑+0，↑ 氢元素 (4)酸 和氧元素④2：1 密度⑤化学能⑥元素 (5)产生具有刺激性气味的气体足量的硝酸钡溶液和 (4)① 稀硝酸(NH,),S0,+Ca(OH)2—CaS0+2NH,↑ ⊙① co 喻n +2H,0 888 @ 000 (6)改种小麦或大蒜，施加适合所种作物的肥料 (7)取少量样品于试管中，滴人足量稀盐酸，有气泡产生， 4TI,0 40 81I 20, 4II. 证明熟石灰已经变质（合理即可） ②分子分裂为原子，原子重新组合为新的分子 (8)①土壤中氢离子转化成了水②相同时间下，添加小 (5)ABCD 麦秸秆物料的土壤pH大于添加等量水稻秸秆物料的土 跨学科实践活动9 壤pH (1)①增大燃料与氧气的接触面积②甲密度比空气 (9)支持有利一方，理由是：有助于植物的生长，增加农作 小 调大 物的产量（或支持有弊一方，理由是：因为化肥的过量施 用会造成土壤酸化，环境污染等，合理即可)】 (2)①不可再生 2C+0,点巡2C0(或c0,+c商遇 跨学科实践活动7 2C0)】 (1)①沸点汽油（或柴油或石蜡或沥青等，合理即可） ②不正确，一氧化碳难溶于水③随用随开，操作简单 ②分子间有间隔，压强增大，分子间间隔变小③元素 (或热值大等，合理即可)CH+20,点整c0,+2H,0 ④蛋白质 (3)①含有硫元素②二氧化硫也能使澄清石灰水变浑 ⑤合理开发（或有计划地开采等，合理即可） 浊，无法证明煤燃烧产生的气体中有C02③酸雨 (2)①降低②为生产，生活补充淡水资源（合理即可） (4)用锅盖盖灭（合理即可） 20 众相原创赋能中考