内容正文:
主题二 物质的组成与结构
专题07 构成物质的微粒 元素(3~5分)
目录
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01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点梳理·考法探究
考点一 微粒的性质及应用
考点梳理
题型精研
►考向01 构成物质的微粒
►考向02 用微观知识解释变化和性质
►考向03 分子运动的实验探究
考点二 原子结构
考点梳理
题型精研
►考向01 原子的构成
►考向02 原子核外电子排布
►考向03 原子中各类微粒的数值关系
►考向04 离子
考点三 元素
考点梳理
题型精研
►考向01 元素的概念
►考向02 元素在自然界的分布
►考向03
考点四 元素周期表
考点梳理
题型精研
►考向01 元素周期表及其应用
►考向02 元素周期表与微粒结构示意图综合
跨学科实践 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
04分层训练·巩固提升
考点要求
课标要求
考查频次
命题预测
微粒的性质及应用
· 掌握分子、原子的概念
· 解微粒的共性
· 能从微观的角度解释化学变化的实质
· 通过分子运动的实验探究,掌握对比实验法
· 5年2考
· 2020、2021、年
广东省考卷中,这部分的考点常以选择题、填空与简答题考查。
在选择题中常见的命题点有:微粒的观点解释现象、原子结构、离子符号、离子所带的电荷、常见元素、元素周期表信息示意图
原子结构
· 了解原子的结构
· 熟练运用原子核外电子排布的基本规律
· 理解离子的概念并能判断阴阳离子
· 画出前20号元素的原子核外电子排布示意图
· 近5年0考
元素
· 识记地壳中含量前五位元素
· 理解元素的概念
· 理解元素符号的含义
· 近5年4考
· 2021、2022、2023、2024年
元素周期表
· 认识元素周期表的结构
· 掌握单元格的含义
· 元素周期表的简单规律
· 近5年4考
· 2021、2022、2023、2024年
考点一 微粒的性质及应用
一、构成物质的微观粒子
构成物质的基本微粒有三种: 、 和 。如水是由 构成的,金属铁、铜等是由 构成的,氯化钠是由离子( )构成的。
二、微粒的性质(以分子为例)
1. 分子极小,其 都很小。
2. 分子在 。 ,分子受热能量增大, 。
3. 分子间有间隔
(1)一般情况下,气体物质分子间的间隔比固体和液体物质分子间的间隔相对较大。
(2)温度 ,分子间隔 ,温度降低,分子间隔变小。
(3)压强 ,分子间隔 ,压强减小,分子间隔变大。
(4) 构成的 ,不同种分子构成的物质化学性质不同。
三、分子和原子
1. 分子
(1)概念:由 ,分子是保持其 的 。
(2)解释:单个分子只能保持物质的化学性质,不能保持物质的物理性质。
2. 分子的构成
分子由原子构成
分子由同种原子构成
分子由两种或两种以上原子构成
3.化学变化的微观实质
例:过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气微观示意图:
4. 原子:原子是化学变化中的最小粒子。
5.分子和原子的比较
分子
原子
概念
由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的
是化学变化中的
相同点
分子和原子的质量和体积都
分子和原子总是在不断运动着,温度升高,能量增大,运动速率加快
分子和原子之间都有一定的间隔,一般温度越高,间隔 ,分子和原子都可 构成物质
区别
在化学变化中分子
在化学变化中原子 再分
联系
分子能分成原子,原子能构成分子
四、用分子和原子的观点解释变化和性质
1.物理变化
(1)宏观方面:没有 产生,一般只涉及 。
(2)微观方面:分子本身大小 ,改变的只是分子间的 。
2.化学变化
(1)宏观方面:有 。
(2)微观方面: 发生改变,原来的分子变成 。
3.结论
(1)物理变化中,分子 其他分子。
(2)化学变化中,分子会变成其他分子, ,原子可以 成新的分子。
(3)化学变化中,原子不会再分,原子是 中的 。
(4)化学变化前后,分子种类 , 一定 ,分子的数目 。
(5)同种物质的分子化学性质相同, 种物质的 化学性质 。
4.从微观示意图获得重要信息
氧化汞受热时的变化可用下图表示(图中大圆圈表示汞原子,小圆圈表示氧原子),请从宏观、 微观两方面写出获得的信息。
(1) 氧化汞在加热的条件下生成汞和氧气;
(2) 氧化汞由氧化汞分子构成;
(6) 汞由汞原子构成;
(4) 氧气由氧分子构成;
(5) 一个氧化汞分子由一个汞原子和一个氧原子构成;
五、 探究分子的运动现象
1.品红的扩散
A、操作:向盛有水的烧杯中加热少量的品红,静置一段时间。
B、现象:溶液自上而下逐渐
C、结论:品红分子在水中
六、 浓氨水的挥发
(1)装置A中溶液颜色无明显变化,说明蒸馏水 使酚酞变红;
(2)装置B中溶液颜色变红,说明 能使酚酞变红;
(3)装置C中溶液颜色变红,说明分子在 ;
原理是浓氨水挥发出来的氨分子进入空气中,并逐渐运动到烧杯A中,与蒸馏水结合又形成了氨水;
2. 探究影响分子运动快慢的因素
① ②
(1)实验①中白烟首先在靠近浓盐酸一侧产生,说明 相同条件下,分子 ,运动 ;
(2)装置②观察到的现象为C中酚酞变红速率比B 中快;说明相同条件下, ,分子运动 。
►考向01 构成物质的微粒
【例1】(24-25九年级上·广东阳江·阶段检测)保持水的化学性质的最小粒子是
A.氢原子和氧原子 B.水分子 C.氧分子 D.氢分子和氧分子
【变式1-1】下列物质中,由离子构成的是
A.水 B.金刚石 C.干冰 D.氯化钠
【变式1-2】下列叙述能体现分子之间有间隔的是
A. 水蒸发为水蒸气,所占体积变大 B. 墙内开花墙外香
C. 1滴水中大约有1.67×1021个水分子 D. 湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快
►考向02 用微观知识解释变化和性质
【例2】(2024·广东广州·三模)下列事实的微观解释中,不正确的是
A.在中燃烧生成——化学变化中分子发生改变
B.蔗糖放入水中溶解——蔗糖分子分解了
C.氧气和液氧都能支持燃烧——物质的分子相同,其化学性质相同
D.水壶中的水烧开沸腾后,壶盖被顶起——水分子间的间隔增大
【变式2-1】(24-25九年级上·广东揭阳·期中)《清顶香茶》中记载:“日出卧龙日暮色,月生青顶月茶香”。从微观角度解释煮茶时闻到茶香的原因是
A.分子可以分解为原子 B.分子之间的间隔变大
C.分子获得能量后运动速率加快 D.分子的总数增大
【变式2-2】(24-25九年级上·广东广州·期中)对下列解释不合理的是
A.墙内开花墙外香——分子在不断的运动
B.自行车轮胎夏天容易爆裂——受热后,分子体积变大
C.食物腐败——分子种类改变
D.1滴水中大约有个水分子——分子的体积很小
►考向03 分子运动的实验探究
【例3】(24-25九年级上·广东中山·期中)某兴趣小组做了以下系列实验探究分子的性质。已知:浓氨水、浓盐酸易挥发,氨水可以使酚酞溶液变红。请回答实验中的相关问题:
(1)图1中观察到的现象是 ,可以得出的结论:分子在不断运动。同学们将图1实验进行了改进,如图2所示。
(2)在进行图2实验的过程中,观察到C试管比B试管中的酚酞 (选填:“先”或“后”)变红。通过该现象可得出的结论:分子运动速率与 有关。
(3)用长柄V形玻璃管进行图3实验,向左、右两端的V形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸,塞紧橡皮塞。稍后可看见的现象是产生大量白烟,该现象出现的点靠近浓盐酸,即c点(b点为V型管中点)。由此可知,相同条件下氯化氢分子的运动速率比氨分子的运动速率 (选填:“快”或“慢”)。
(4)某学生做图4实验,套有气球的矿泉水瓶内预先充有空气,用热水冲洗瓶身,一段时间后观察到气球体积 (选填:“变大”或“变小”),是因为微观粒子 。
【变式3-1】(24-25九年级上·广东深圳·期中)某化学兴趣小组的同学在学习了分子的性质后。做了如下实验,请据图回答下列问题:
实验一:按图1实验。
(1)观察到②烧杯中的现象是 ,由该实验得出的结论是 。
实验二:乙同学用图2装置进行实验,①②③均为蘸有酚酞试液的棉花团,实验过程中观察到棉花团①比棉花团③先变红,最终棉花团均变红。
(2)该实验可证明氨气密度比空气 (填“大”或“小”)。
(3)若将图2中装有浓氨水的细弯管处浸入冰水中,和常温下相比可观察到棉花团变红的速度变慢,由此可以得出的结论是 。
实验三:丙同学用图3装置进行实验
(4)图 3实验中,酒精和红墨水混合30日后液面下降,说明分子具有的性质是 。
(5)请举一个能说明分子在不断运动的生活事例 。
【变式3-2】(24-25九年级上·广东梅州·阶段检测)刚学完《分子与原子》,化学小组对微观粒子性质进行探究实验:
查阅资料:氨气是有刺激性气味的气体。氨气密度比空气小。
(1)小连做了图1对比实验,发现 更容易被压缩,证明气体分子间的间隔比液体 (填“大”或“小”)。
(2)图2实验中观察到 。小江针对该实验进行图3所示改进,改进后的优点是 (写一点)。该实验无法说明 (填序号)。
a.浓氨水具有挥发性 b.氨分子的质量很小 c.氨分子在不断地运动
(3)小组同学讨论后设计了图4实验,实验中观察到 处棉花团先变红。微热管处的浓氨水,发现棉花团变红的速率会 (填“变慢”或“加快”)。
(4)小组同学对氨水的制取产生了兴趣,查阅资料后获悉,氨气溶于水可制得氨水,而氨气的一种合成方法微观示意图如图所示,在氨合成熔铁催化剂作用下发生该反应,其反应的方程表达式为 。
考点二 原子结构
一、原子的构成
原子中,原子核位于原子中心,原子的质量主要集中在 上 ,原子核由 和 构成。
1. 原子核带正电,原子核带的正电荷数(即核电荷数)与核外电子带的负电荷数(数值上等于核外电子数)相等,电性相反,所以原子不显电性。
2. 原子中的等量关系: =质子数=
二、原子核外电子排布
1. 核外电子排布规律
第1层最多容纳 电子,第2层最多容纳 电子。
最外层电子数 (只有1层的,电子不超过2个)
2. 原子结构示意图
3. 原子结构排布规律:
每一横排, ,最外层电子数从左到右 ;
除稀有气体外,每一纵列,最外层电子数相同,电子层数从上到下依次递增。
三、原子结构和元素的化学性质关系
原子种类
最外层电子数
化学性质
稀有气体原子
(He为2)
电子
金属原子
形成稳定结构
非金属原子
形成稳定结构
决定化学性质,最外层电子数相同化学性质一般相似。
【注意】
氦原子最外层2个电子,但属于相对稳定结构,与最外层8个电子的稀有气体原子化学性质相似,与最外层2个电子的其他原子化学性质不相似。
四、相对原子质量
1. 概念:
以一种碳原子质量的1/12(1.66×10-27kg)为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,作为这种原子的相对原子质量(符号为Ar )。
“相对原子质量”是一个 , 。
2. 近似公式:
相对原子质量≈ +中子数
五、离子
1. 离子的定义
(1)离子: 的 ,如 Cl-、 Cu2+ 、SO等。
(2)原子团:由两种或两种以上原子按照一定的个数比例组成的整体,在一般的化学反应中,作为一 个整体参与反应,常见的原子团离子如下表所示:
符号
OH_
NO
CO
SO
NH
名称
氢氧根
硝酸根
碳酸根
硫酸根
铵根
2.形成过程
3. 离子的分类与书写
(1)离子的形成与分类
离子的形成
①表示方法:
在元素符号(或原子团)的 标明离子所带的电荷, 。离子带 1个单位的正电荷或 1个单位的负电荷时,“1”省略不写,如:阳 离子:Na+、Mg2+、Al3+等;阴离子: Cl-、SO等。
②含义:
镁离子(Mg2+)中数字“2”的意义表示 。
4. 离子符号的意义
►考向01 原子的构成
【例1】(2024·广东揭阳·一模)2023年8月24日,日本政府不顾国际社会的谴责和本国民众的反对,强行将福岛第一核电站核污水排放入海,核污水中含氚、锶—90、铯—137、钴—60、碳—14等放射性元素。已知氚原子和氢原子属于同种元素,其相对原子质量为3。下列图示能正确表示氚原子结构的是
A. B. C. D.
【变式1-1】(2024•珠海一模)下列说法正确的是
A.任何原子核内部都含有质子和中子 B.分子体积比原子体积大
C.原子核带负电 D.原子的质量主要集中在原子核上
【变式1-2】(24-25九年级上·广东揭阳·期中)人类探索原子结构的奥秘,经历了漫长的过程。
(一)如图1是卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验,请结合现象分析:
(1)根据卢瑟福的实验所产生的现象,能够得到的结论是______。
A.原子核质量很小 B.原子核体积很小 C.原子核带正电 D.核外电子带负电
(2)通过α粒子散射实验,你认为原子结构为图2中的 (填字母序号)。
(3)如图是几位代表性的科学家及他们提出的原子结构模型,请根据所学知识确定模型建立的先后顺序: (填序号)。
(二)观察图中所示几种微观粒子的球棍模型,回答下列问题:
(4)宏观上,二氧化碳是由 组成的;微观上,二氧化碳是由 构成的。
(5)甲烷分子是由 构成的。
►考向02 原子核外电子排布与离子
【例2】(2024·广东广州·三模)如图是X、Y两种元素的原子结构示意图。据图分析,下列判断正确的是
A.X元素的原子在化学反应中易得电子 B.Y原子的第一层电子数为7
C.X和Y形成化合物的化学式为 D.X、Y两种元素的化学性质相似
【变式2-1】(24-25九年级上·广东肇庆·期中)请根据下列粒子结构示意图回答问题。
(1)图F是溴的原子结构示意图,X= 。
(2)图中A~E具有相对稳定结构的是 (填字母序号),粒子C是 (填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。
(3)A~E中化学性质相似的原子是 ,因为它们的 相同。
【变式2-2】(2024·广东潮州·二模)回答问题
(1)下列物质:①氮气 ②空气 ③二氧化碳 ④矿泉水 ⑤高锰酸钾 ⑥二氧化锰 ⑦食盐 ⑧牛奶,其中属于纯净物的有(均填序号) ,属于混合物的有 。
(2)下列5种微粒子,易失电子形成阳离子的是 (填序号,下同),易得电子形成阴离子的是 ,已达稳定结构的是 。
►考向03 原子中各类微粒的数值关系
【例3】(24-25九年级上·广东东莞·期中)钛的熔点高、密度小、抗腐蚀性能好、在航天工业和化学工业中用途广泛。已知钛原子的核电荷数为22,中子数为26,相对原子质量为48,则该元素原子的质子数为
A.48 B.22 C.26 D.4
【变式3-1】(24-25九年级上·广东茂名·期中)科学家研究发现青少年近视与体内缺少铬元素有关。铬原子的质子数为24,相对原子质量为52,则铬原子的中子数、核外电子数分别为
A.52、24 B.24、24 C.28、52 D.28、24
【变式3-2】(24-25九年级上·广东东莞·阶段检测)科学家发现月球土壤中含有大量的氦(,3为的相对原子质量),已知氦()原子核中有一个中子,则氦()原子的核外电子数为
A.1 B.2 C.3 D.4
考点三 元素
一、元素的概念
(1)概念:元素是 (即核电荷数)相同的一类原子的总休。
(2)解释:
①元素是以质子数(即 )为标准对原子进行分类的。
②“一类原子”是指 。同种元素既包括质子数相同、中子数不同的原子,也
。
③元素的 由 ,同种元素的离子因为所带电荷数不同,其化学性质也不同(如Fe2+、Fe3+)。
(3)深入理解元素概念
① 由原子的 定,质子数不同,元素种类就不同。
②原子个数的表示方法:在元素符号前面加系数。因此当元素符号前面有了系数后,这个符号就只能表示原子的个数。例如:“2H”只表示2个氢原子。
③元素属于 ,只讲 ,不讲 。
④同种元素的原子, 相同;而核电核数相同的粒子不一定属于同种元素,如Na+和NH4+;
⑤同种元素的离子因所带的 ,性质也 ,如Fe2+、Fe3+。
⑥同种原子和其所形成的离子一定是同种元素,如Na和Na+。
二、元素的分类
元素
三、元素在自然界的分布
(1)元素在自然界存在的形成有 和 。
(2)元素在自然界的分布情况
中含量占前五的元素分别是 。
中含量占前四的元素分别是 。
中中含量占前二的元素分别是 。
中含量占前五的元素分别是 。
四、元素符号
1. 表示方法
园际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素。
书写元素符号时应注意:
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, 。
2. 表示的意义
(1) ,表示 。
(2) ,表示这种元素的 。
(3) ,其元素符号还能 。如Mg表示镁元素、一个镁原子和镁单质。
3. 元素符号及周边数字的含义
五、元素、原子、分子与物质的联系
物质的组成一般从宏观和微观两个方面进行描述,其中 是 对物质的 进行描述,
是 对物质的 进行描述。它们的关系如下:
►考向01 元素的概念
【例1】(2024·广东云浮·一模)豆制品中含有钙、磷、铁等矿物质。这里的“钙”“磷”“铁”指的是
A.单质 B.元素 C.分子 D.原子
【变式1-1】(2024·广东湛江·一模)超市陈列的商品中,标签上注明“含氟牙膏”“高钙牛奶”“加碘食盐”“铁强化酱油”,这里的氟、钙、碘、铁指的是
A.元素 B.原子 C.分子 D.单质
【变式1-2】(2024·广东云浮·一模)在原子中,能决定元素种类的是
A.电子层数 B.质子数
C.中子数 D.核外电子数
►考向02 元素在自然界的分布
【例2】(2024·广东清远·一模)分类法是化学研究中常用的方法。下列分类正确的是
A.化石燃料:煤、石油、天然气 B.地壳中含量前四位元素:氧、硅、铝、铜
C.空气污染物:二氧化氮、二氧化硫、二氧化碳 D.微量元素:钙、铁、锌
【变式2-1】(2024·广东湛江·二模)人体中含量最多的元素是
A.O B.Ca C.Na D.H
【变式2-2】(2024·广东梅州·一模)地壳中含量最高的元素是
A.铁 B.氧 C.铝 D.硅
考点四 元素周期表
一、元素周期表发现
发现了元素周期律并制作了元素周期表。
二、 元素周期表的结构
(1)横行:元素周期表共有 ,每一个横行叫做一个 。
(2)纵行:元素周期表共有 ,每一个纵行叫做一个 (8,9,10三个纵行共同组成一个族),共16个族。
(3)单元格:元素周期表中每一格表示一种元素,每一格中:
① 表示 。
② 表示 。
③ 表示 。
④ 表示 。
三、元素周期表的意义
(1)元素周期表是学习和研究化学的重要工具。
(2)为寻找新元素提供了理论依据。
(3)在元素周期表中相靠近的元素性质相似,给了人们在一定区域寻找新物质(如半导体材料、催化剂等)提供了启发。
四、元素周期表的规律
(1)除 ,元素周期表中 。
(2)同一 的元素: ;
从左到右,随着原子序数的依次增大, 。
(3)同一 的元素: ;从上到下, 。
(4)元素的化合价与元素周期表:
①元素的 ;
②元素的 (稀有气体元素除外)。
►考向01 元素周期表及其应用
【例1】(2024·广东广州·三模)如图是元素周期表的一部分,以下表述正确的是
氧
16.00
氟
19.00
硫
32.06
氯
35.45
A.硫元素和氯元素具有相似的化学性质 B.硫原子的相对原子质量为32.06g
C.氟元素和氯元素处于同一周期 D.氟原子最外层电子数为7
【变式1-1】(2024·广东潮州·二模)碳化硅是一种新型材料,与金刚石结构类似。下列有关分析正确的是
A.碳、硅原子核外电子数相同 B.碳、硅位于周期表同一周期
C.硅相对原子质量28.09g D.碳化硅的硬度可能较高
【变式1-2】(2024·广东茂名·一模)元素周期表是学习和研究化学的重要工具。如图是元素周期表的一部分,X、Y、Z、M分别代表四种不同的元素。下列说法正确的是
A.X和Z处于同一周期 B.原子序数:
C.核外电子层数: D.原子核外电子数:
►考向02 元素周期表与微粒结构示意图综合
【例2】(23-24九年级下·广东茂名·阶段检测)如图中A是氟元素在周期表中的信息,B、C、D分别为三种粒子的结构示意图,E为元素周期表中的部分信息,请根据图中信息回答。
(1)氟原子的核电荷数是 ,相对原子质量为 。
(2)硒(Se)元素与氧、硫元素的化学性质相似,原因是它们原子的 数相同;
(3)硒在氧气中燃烧生成二氧化硒,该反应的化学方程式为 。
(4)元素在周期表中的分布是有规律的,E中甲的原子序数 (选填“大于”或“小于”)乙的原子序数。乙所代表的元素的符号为 。
【变式2-1】(24-25九年级上·广东珠海·阶段检测)北斗系统是我国自主建设运行的全球卫星导航系统。北斗系统采用铷原子钟提供精确时间,铷元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的结构示意图如图1所示。
(1)图1中m= 。图2中与铷元素化学性质相似的元素是 (填字母)。
(2)铷元素位于元素周期表的第 周期,属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(3)图2中AB形成的物质的化学符号为 ,该物质由 (填“分子”或“离子”)构成。
(4)图3是某原子的结构模型,该原子的中子数为 。
【变式2-2】(2024年·广东江门·一模)下图中的①、②是氟元素、钙元素在元素周期表中的信息,A、B、C、D是四种粒子的结构示意图。
根据以上信息回答:
(1)氟元素的核电荷数为 ,钙元素的相对原子质量为 。
(2) 。
(3)B属于 (填“金属”或“非金属”)元素,在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子形成离子,其离子符号是 。
(4)A粒子的化学性质与B、C、D中哪一种粒子的化学性质相似 。(填序号)
跨学科实践 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
1.多角度认识“空气”,有助于我们更好地理解它。
(1)从分类角度:空气属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)从微观角度;用“”表示氧原子,“”表示氮原子。
①用“”可表示的微粒是 (填符号)。
②同温同压下,气体的体积比等于分子数目比。若空气中其它成分忽略不计,如图可表示空气微观模型的是 。(填字母)
(3)从环保角度:下列保护空气措施不合理的是________(填字母)。
A.工厂通过加高烟囱排放废气 B.积极植树造林
C.提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式
(4)从变化角度,当有高温、高压条件下,空气中的氮气和氧气会反应生成一氧化氮,请写出上述反应符号表达式 。
2.19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的,一百多年来,科学家通过实验与推理不断纠正错误认识,逐步揭开原子的构成。
(1)1897年,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 。
(2)1911年著名物理学家为探索原子的内部结构进行了著名的ɑ粒子散射实验(图1),实验现象如图2。
由实验现象可以推理得出的结论有_______(填序号)。
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
(3)若a粒子撞击到电子, (填“明显影响”或“几乎不影响”)α粒子运动轨迹,原因是 。
(4)1919年,卢瑟福用α粒子核轰击氮原子核,发现了一种新粒子,这种粒子带一个单位的正电荷,其质量与氢原子相近,这种粒子的名称为 。
(5)20世纪80年代中期,人们借助扫描隧道显微镜观察到原子在物质表面的排列状况。下列有关人类对原子结构的认识中,说法正确的是_______。
A.扫描隧道显微镜可确定原子的真实存在
B.扫描隧道显微镜可以观察到原子的内部结构
C.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
(6)很多炼金术师,想把单纯的铜、铁、铅、锡等金属炼制为昂贵的黄金,从化学反应层面,基于你对原子的认识,你认为可行吗?并说明理由 。
基础巩固
1.(2024·广东广州·二模)对下列宏观事实的微观解释不正确的是
选项
宏观事实
微观解释
A
氧气经压缩可以储存在钢瓶中
压强增大,分子间距变小
B
金刚石和石墨的物理性质差异大
碳原子的排列方式不同
C
Mg和Al是不同种元素
原子的最外层电子数不同
D
H2O2与H2O化学性质不同
构成二者的分子不同
A.A B.B C.C D.D
2.(2024·广东河源·一模)如图是某保健食品包装标签上的部分文字,下列说法正确的是
主要成分:碳酸钙、氧化镁、维生素
保健功能:补充钙、镁
A.该保健食品可为人体补充蛋白质 B.“补充钙、镁”中钙、镁指的是元素
C.长期食用该保健品可以预防缺铁性贫血 D.保健食品对人体有益,摄入越多越好
3.(2024·广东广州·二模)用透明笔管和笔帽进行微型实验探究分子的性质(如图)。关于此实验的说法正确的是
A.酚酞由右至左依次变红 B.将浓氨水换成浓盐酸也可达到实验目的
C.该实验优点是节约药品 D.实验证明酚酞分子是不运动的
4.(24-25九年级上·广东茂名·期中)下列说法正确的是
A.保持氧气化学性质的是氧分子 B.所有的原子都是由质子、中子、电子构成的
C.和化学性质相似 D.Na和Na+核外电子数不同,不属于同种元素
5.(2024·广东广州·二模)已知氚属于氢元素的一种原子。下列示意图能表示氚原子的是
A. B. C. D.
6.(2024·广东汕头·一模)氮化镓是新一代半导体材料,镓的原子结构示意图和镓在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是
A.镓原子的中子数是31 B.镓元素属于金属元素
C.镓的相对原子质量是69.72g D.镓原子在化学反应中易得电子
6.(24-25九年级上·广东茂名·阶段检测)某兴趣小组进行以下实验探究微粒的性质。
Ⅰ.实验甲:取两支大小相同的医用注射器,分别吸入等体积的空气和水,用手指顶住注射器末端的小孔,将活塞慢慢推入。
(1)实验现象是其中 (填“吸有水”或“吸有空气”)的注射器容易被压缩。
(2)由此得出的实验结论:① ;② 。
Ⅱ.实验乙中,图Ⅰ是小红按教材进行的一个化学实验,在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味。于是小明对原实验装置进行了改进,装置如图Ⅱ所示。
【实验操作】
a.向B、C、E三支试管中分别加入5 mL蒸馏水,各滴入1~2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色;
b.向A、D两支试管中分别加入2 mL浓氨水,立即用带橡胶塞的导管按图Ⅱ连接好,并将D试管放置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
【分析讨论】
(3)E试管中加入滴有酚酞溶液的蒸馏水的目的是 。
(4)进行操作b时观察到的现象是 。
(5)由此可以得到的实验结论是① ;② 。
(6)对比改进前的实验,改进后实验的优点是 (写两条)。
7.(2024·广东河源·二模)中国积极布局储能行业,深耕“钠离子电池”领域,为未来能源革命再添“一把火”。钠离子的结构简图如图1所示。钠离子电池是一种可充电电池,主要依靠钠离子在正极和负极之间的移动来工作,与锂离子电池工作原理相似(如图2所示)。
(1)由图1可知钠离子核电荷数为 ,推测钠原子最外层电子数为 。
(2)图2中放电时的变化为 →Na+(写化学符号),此过程是 (填“得”或“失”)电子。
(3)图2是钠离子电池微观示意图,图中的“铝箔”是起承接钠原子的作用。废旧钠离子电池回收处理时,粉碎筛选后,若将固体用盐酸浸泡处理,金属铝与盐酸反应的化学方程式为 ,浸泡液中的金属离子主要有Al3+、 (写化学符号)。
(4)若钠离子电池技术上得到突破,取代锂离子电池,从原料角度看,现实意义是 。
能力提升
8.(24-25九年级上·广东深圳·期中)1869年,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律(部分结构如图1所示),使化学学习和研究变得有规律可循。而建立宏观、微观和符号之间的相互联系是化学学科的特点(如图2和图3所示)。请根据下列信息回答有关问题:
(1)地壳中含量最高的金属元素是 (填元素符号);图1中与氧元素具有相似化学性质的元素是 (填元素符号)。
(2)图2为粒子之间的转化关系图,其中①表示的是 。
(3)图3中A、B不属于同种元素,其原因是______不同(填序号)。
A.中子数 B.核外电子数 C.质子数 D.相对原子质量
(4)若图3中D为氯离子结构示意图,则它与C结合形成化合物的化学式为 。
(5)若图3中D为钾离子结构示意图,则其对应的元素在周期表的第 周期。
9.(23-24九年级上·广东珠海·期中)中科院院士张青莲教授主持测定了铟、锑等多种元素的相对原子质量新值,被采用为国际新标准。图1是元素周期表中铟元素的部分信息,图2是铟原子的结构示意图,图B、C、D、E是四种微粒结构示意图。
(1)图2中x的值为 ,在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子,铟的相对原子质量为 。
(2)铟元素位于元素周期表中的第 周期,在元素周期表中铟与铝同族,化学性质具有相似性,与元素的化学性质关系最为密切的是 。
(3)B、C、D、E四种微粒共表示 种元素,写出C所代表粒子的化学符号 。
(4)D和E的两种元素形成的化合物的化学式为 。
10.(24-25九年级上·广东广州·期中)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。请根据信息,回答问题:
(1)从宏观知微观。
①保持二氧化碳化学性质的最小粒子是 (填名称)。
②硫酸铜的化学式是 ,硫酸铜中含有的原子团是 。
(2)从微观知宏观。
①从如图中可知,硼元素的核电荷数为 。
②A和B属于不同种元素的原因 ,由A元素和B元素组成的化合物的化学式为 。
③当镁原子形成镁离子时,镁离子的核外共有 个电子层。
④溴(Br)原子的原子结构示意图如上所示,数值X= ,A﹣D四种元素中,与溴元素化学性质相似的是 (填写元素符号)。
$$主题二 物质的组成与结构
专题07 构成物质的微粒 元素(3~5分)
目录
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01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点梳理·考法探究
考点一 微粒的性质及应用
考点梳理
题型精研
►考向01 构成物质的微粒
►考向02 用微观知识解释变化和性质
►考向03 分子运动的实验探究
考点二 原子结构
考点梳理
题型精研
►考向01 原子的构成
►考向02 原子核外电子排布
►考向03 原子中各类微粒的数值关系
►考向04 离子
考点三 元素
考点梳理
题型精研
►考向01 元素的概念
►考向02 元素在自然界的分布
►考向03
考点四 元素周期表
考点梳理
题型精研
►考向01 元素周期表及其应用
►考向02 元素周期表与微粒结构示意图综合
跨学科实践 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
04分层训练·巩固提升
考点要求
课标要求
考查频次
命题预测
微粒的性质及应用
· 掌握分子、原子的概念
· 解微粒的共性
· 能从微观的角度解释化学变化的实质
· 通过分子运动的实验探究,掌握对比实验法
· 5年2考
· 2020、2021、年
广东省考卷中,这部分的考点常以选择题、填空与简答题考查。
在选择题中常见的命题点有:微粒的观点解释现象、原子结构、离子符号、离子所带的电荷、常见元素、元素周期表信息示意图
原子结构
· 了解原子的结构
· 熟练运用原子核外电子排布的基本规律
· 理解离子的概念并能判断阴阳离子
· 画出前20号元素的原子核外电子排布示意图
· 近5年0考
元素
· 识记地壳中含量前五位元素
· 理解元素的概念
· 理解元素符号的含义
· 近5年4考
· 2021、2022、2023、2024年
元素周期表
· 认识元素周期表的结构
· 掌握单元格的含义
· 元素周期表的简单规律
· 近5年4考
· 2021、2022、2023、2024年
考点一 微粒的性质及应用
一、构成物质的微观粒子
构成物质的基本微粒有三种:分子、原子和离子。如水是由分子构成的,金属铁、铜等是由原子构成的,氯化钠是由离子(氯离子和钠离子)构成的。
二、微粒的性质(以分子为例)
1. 分子极小,其质量和体积都很小。
2. 分子在不断的运动。温度越高,分子受热能量增大,运动速率加快。
3. 分子间有间隔
(1)一般情况下,气体物质分子间的间隔比固体和液体物质分子间的间隔相对较大。
(2)温度升高,分子间隔增大,温度降低,分子间隔变小。
(3)压强增大,分子间隔减小,压强减小,分子间隔变大。
(4)同种分子构成的性质相同,不同种分子构成的物质化学性质不同。
三、分子和原子
1. 分子
(1)概念:由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
(2)解释:单个分子只能保持物质的化学性质,不能保持物质的物理性质。
2. 分子的构成
分子由原子构成
分子由同种原子构成
分子由两种或两种以上原子构成
3.化学变化的微观实质
例:过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气微观示意图:
4. 原子:原子是化学变化中的最小粒子。
5.分子和原子的比较
分子
原子
概念
由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子
是化学变化中的最小粒子
相同点
分子和原子的质量和体积都很小
分子和原子总是在不断运动着,温度升高,能量增大,运动速率加快
分子和原子之间都有一定的间隔,一般温度越高,间隔越大,分子和原子都可直接构成物质
区别
在化学变化中分子可分
在化学变化中原子不能再分
联系
分子能分成原子,原子能构成分子
四、用分子和原子的观点解释变化和性质
1.物理变化
(1)宏观方面:没有新物质产生,一般只涉及三态的变化。
(2)微观方面:分子本身大小没有改变,改变的只是分子间的间隔。
2.化学变化
(1)宏观方面:有新物质生成。
(2)微观方面:分子种类发生改变,原来的分子变成新的分子。
3.结论
(1)物理变化中,分子不会变成其他分子。
(2)化学变化中,分子会变成其他分子,分子可以分成原子,原子可以重新组合成新的分子。
(3)化学变化中,原子不会再分,原子是化学变化中的最小粒子。
(4)化学变化前后,分子种类一定改变,原子种类和数目一定不变,分子的数目可能改变。
(5)同种物质的分子化学性质相同,不同种物质的分子化学性质不同。
4.从微观示意图获得重要信息
氧化汞受热时的变化可用下图表示(图中大圆圈表示汞原子,小圆圈表示氧原子),请从宏观、 微观两方面写出获得的信息。
(1) 氧化汞在加热的条件下生成汞和氧气;
(2) 氧化汞由氧化汞分子构成;
(6) 汞由汞原子构成;
(4) 氧气由氧分子构成;
(5) 一个氧化汞分子由一个汞原子和一个氧原子构成;
五、 探究分子的运动现象
1.品红的扩散
A、操作:向盛有水的烧杯中加热少量的品红,静置一段时间。
B、现象:溶液自上而下逐渐变红
C、结论:品红分子在水中不断运动
六、 浓氨水的挥发
(1)装置A中溶液颜色无明显变化,说明蒸馏水不能使酚酞变红;
(2)装置B中溶液颜色变红,说明浓氨水能使酚酞变红;
(3)装置C中溶液颜色变红,说明分子在不断运动;
原理是浓氨水挥发出来的氨分子进入空气中,并逐渐运动到烧杯A中,与蒸馏水结合又形成了氨水;
2. 探究影响分子运动快慢的因素
① ②
(1)实验①中白烟首先在靠近浓盐酸一侧产生,说明 相同条件下,分子质量越小,运动速率越块;
(2)装置②观察到的现象为C中酚酞变红速率比B 中快;说明相同条件下,温度越高,分子运动速率越快。
►考向01 构成物质的微粒
【例1】(24-25九年级上·广东阳江·阶段练习)保持水的化学性质的最小粒子是
A.氢原子和氧原子 B.水分子 C.氧分子 D.氢分子和氧分子
【答案】B
【详解】由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子。水是由水分子构成,保持水化学性质的最小粒子是水分子,故选B。
【变式1-1】下列物质中,由离子构成的是
A.水 B.金刚石 C.干冰 D.氯化钠
【答案】D
【详解】A、水由水分子构成,不符合题意;
B、金刚石由碳原子构成,不符合题意;
C、干冰由二氧化碳分子构成,不符合题意;
D、氯化钠是由钠离子和氯离子构成,符合题意。
故选D。
【变式1-2】下列叙述能体现分子之间有间隔的是
A. 水蒸发为水蒸气,所占体积变大 B. 墙内开花墙外香
C. 1滴水中大约有1.67×1021个水分子 D. 湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快
【答案】A
【解析】A、水蒸发为水蒸气,所占体积变大是因为分子间的间隔变大,正确;
B、墙内开花墙外香是因为分子在不断运动,运动到人的鼻子使人闻到气味。错误;
C、1滴水在宏观上质量和体积都很小,但大约有1.67×1021个水分子,说明分子的体积和质量都很小,错误;
D、湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快是因为分子在不断运动,温度越高运动越快,错误;故选A。
►考向02 用微观知识解释变化和性质
【例2】(2024·广东广州·三模)下列事实的微观解释中,不正确的是
A.在中燃烧生成——化学变化中分子发生改变
B.蔗糖放入水中溶解——蔗糖分子分解了
C.氧气和液氧都能支持燃烧——物质的分子相同,其化学性质相同
D.水壶中的水烧开沸腾后,壶盖被顶起——水分子间的间隔增大
【答案】B
【详解】A、H2在Cl2中燃烧生成HCl,是因为氢分子、氯分子分解成了氢原子和氧原子,然后氢原子、氧原子重新组合形成氯化氢分子,化学变化中分子发生改变,故选项解释正确;
B、蔗糖分子在水中不断地运动,蔗糖分子扩散到水中,蔗糖在水中溶解,蔗糖分子没有发生分解,故选项解释错误;
C、氧气和液氧都能支持燃烧是因为它们是由氧分子构成的,同种物质的分子相同,其化学性质相同,故选项解释正确;
D、水烧开壶盖被顶起,是因为温度升高,水分子之间的间隔增大,故选项解释正确;
故选:B。
【变式2-1】(24-25九年级上·广东揭阳·期中)《清顶香茶》中记载:“日出卧龙日暮色,月生青顶月茶香”。从微观角度解释煮茶时闻到茶香的原因是
A.分子可以分解为原子 B.分子之间的间隔变大
C.分子获得能量后运动速率加快 D.分子的总数增大
【答案】C
【详解】煮茶时闻到茶香,是因为茶中含有的分子是在不断运动的,且温度越高,分子运动的速率越快,向四周扩散,使人们闻到茶香;
故选C。
【变式2-2】(24-25九年级上·广东广州·期中)对下列解释不合理的是
A.墙内开花墙外香——分子在不断的运动
B.自行车轮胎夏天容易爆裂——受热后,分子体积变大
C.食物腐败——分子种类改变
D.1滴水中大约有个水分子——分子的体积很小
【答案】B
【详解】A、墙内开花墙外香,是因为花香中的分子在不断运动,向四周扩散,使人们闻到花香,解释合理;
B、自行车轮胎夏天容易爆裂,是因为夏天温度高,分子间间隔变大,解释不合理;
C、食物腐败过程中有新物质生成,属于化学变化,分子种类发生了改变,解释合理;
D、1滴水中大约有个水分子,说明分子的体积很小,解释合理;
故选B。
►考向03 分子运动的实验探究
【例3】(24-25九年级上·广东中山·期中)某兴趣小组做了以下系列实验探究分子的性质。已知:浓氨水、浓盐酸易挥发,氨水可以使酚酞溶液变红。请回答实验中的相关问题:
(1)图1中观察到的现象是 ,可以得出的结论:分子在不断运动。同学们将图1实验进行了改进,如图2所示。
(2)在进行图2实验的过程中,观察到C试管比B试管中的酚酞 (选填:“先”或“后”)变红。通过该现象可得出的结论:分子运动速率与 有关。
(3)用长柄V形玻璃管进行图3实验,向左、右两端的V形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸,塞紧橡皮塞。稍后可看见的现象是产生大量白烟,该现象出现的点靠近浓盐酸,即c点(b点为V型管中点)。由此可知,相同条件下氯化氢分子的运动速率比氨分子的运动速率 (选填:“快”或“慢”)。
(4)某学生做图4实验,套有气球的矿泉水瓶内预先充有空气,用热水冲洗瓶身,一段时间后观察到气球体积 (选填:“变大”或“变小”),是因为微观粒子 。
【答案】(1)A中酚酞溶液变红
(2) 先 温度 (3)慢
(4) 变大 分子之间的间隔大
【详解】(1)B中的浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运动,当运动到A中时,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使无色酚酞试液变红,现象是A中酚酞溶液变红;
(2)在进行图2实验的过程中,观察到C试管比B试管中的酚酞先变红,说明分子运动速率与温度有关,温度升高,分子的运动速度变快;
(3)由于在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟,则说明氯化氢分子的运动速率比氨分子的运动速率慢;
(4)分子之间存在间隔,温度升高,分子间的间隔变大,则用热水冲洗瓶身,一段时间后观察到气球体积变大。
【变式3-1】(24-25九年级上·广东深圳·期中)某化学兴趣小组的同学在学习了分子的性质后。做了如下实验,请据图回答下列问题:
实验一:按图1实验。
(1)观察到②烧杯中的现象是 ,由该实验得出的结论是 。
实验二:乙同学用图2装置进行实验,①②③均为蘸有酚酞试液的棉花团,实验过程中观察到棉花团①比棉花团③先变红,最终棉花团均变红。
(2)该实验可证明氨气密度比空气 (填“大”或“小”)。
(3)若将图2中装有浓氨水的细弯管处浸入冰水中,和常温下相比可观察到棉花团变红的速度变慢,由此可以得出的结论是 。
实验三:丙同学用图3装置进行实验
(4)图 3实验中,酒精和红墨水混合30日后液面下降,说明分子具有的性质是 。
(5)请举一个能说明分子在不断运动的生活事例 。
【答案】(1) 酚酞溶液变红 分子在不断运动 (2)小
(3)温度越高,分子运动速度越快 (4)分子间存在着间隔
(5)路过花圃,闻到花的香味(合理即可)
【详解】(1)浓氨水具有挥发性,挥发出的氨水遇到烧杯②溶液中的水,形成氨水,使酚酞变红,故观察到烧杯②中酚酞溶液变红,由此得出分子在不断运动;
(2)棉花团①比棉花团③先变红说明氨气向上运动的快,所以氨气密度比空气小;
(3)将图2中装有浓氨水的细弯管处浸入冰水中,和常温下相比可观察到棉花团变红的速度变慢,分子在不断运动,温度越高分子运动越快;
(4)酒精和红墨水混合30日后液面下降,说明分子间存在着间隔,部分分子进入到对方的间隙中,造成总体积变小,液面下降;
(5)路过花圃,闻到花的香味,是含有花香的分子运动到了空气中,说明分子在不断运动。(合理即可)
【变式3-2】(24-25九年级上·广东梅州·阶段练习)刚学完《分子与原子》,化学小组对微观粒子性质进行探究实验:
查阅资料:氨气是有刺激性气味的气体。氨气密度比空气小。
(1)小连做了图1对比实验,发现 更容易被压缩,证明气体分子间的间隔比液体 (填“大”或“小”)。
(2)图2实验中观察到 。小江针对该实验进行图3所示改进,改进后的优点是 (写一点)。该实验无法说明 (填序号)。
a.浓氨水具有挥发性 b.氨分子的质量很小 c.氨分子在不断地运动
(3)小组同学讨论后设计了图4实验,实验中观察到 处棉花团先变红。微热管处的浓氨水,发现棉花团变红的速率会 (填“变慢”或“加快”)。
(4)小组同学对氨水的制取产生了兴趣,查阅资料后获悉,氨气溶于水可制得氨水,而氨气的一种合成方法微观示意图如图所示,在氨合成熔铁催化剂作用下发生该反应,其反应的方程表达式为 。
【答案】(1) 空气 大
(2) 乙烧杯溶液变红色 更环保(合理即可) b
(3) a 加快
(4)
【知识点】微粒的共性、微粒的观点解释现象、微粒图像的分析及应用
【详解】(1)图1实验中,空气更容易被压缩,则说明气体分子间的间隔比液体的大。
(2)浓氨水具有挥发性,挥发的氨分子在不断运动,溶于酚酞溶液中形成氨水,氨水能使酚酞溶液变红色,则观察到乙溶液变红色;
图3实验为密闭装置,更环保;
结合前面分析可知,该实验能说明浓氨水具有挥发性,且氨分子在不断运动,但不能说明氨分子的质量很小,故选b。
(3)氨气密度比空气小,则可观察到a处棉花团先变红;
温度越高,分子运动越剧烈,微热 V 管处的浓氨水,可观察到棉花团更快变红。
(4)由图可知,N2和H2在氨合成熔铁催化剂作用下生成NH3,反应的符号表达式为:。
考点二 原子结构
一、原子的构成
原子中,原子核位于原子中心,原子的质量主要集中在原子核上 ,原子核由质子和中子构成。
1. 原子核带正电,原子核带的正电荷数(即核电荷数)与核外电子带的负电荷数(数值上等于核外电子数)相等,电性相反,所以原子不显电性。
2. 原子中的等量关系: 核电荷数=质子数=核外电子数
二、原子核外电子排布
1. 核外电子排布规律
第1层最多容纳2个电子,第2层最多容纳8个电子。
最外层电子数不超过8个(只有1层的,电子不超过2个)
2. 原子结构示意图
3. 原子结构排布规律:
每一横排,电子层数相同,最外层电子数从左到右依次递增;
除稀有气体外,每一纵列,最外层电子数相同,电子层数从上到下依次递增。
三、原子结构和元素的化学性质关系
原子种类
最外层电子数
化学性质
稀有气体原子
=8(He为2)
相对稳定
不易得失电子
金属原子
一般<4
易失去电子
形成稳定结构
非金属原子
一般≥4
易得到电子
形成稳定结构
最外层电子数决定化学性质,最外层电子数相同化学性质一般相似。
【注意】
氦原子最外层2个电子,但属于相对稳定结构,与最外层8个电子的稀有气体原子化学性质相似,与最外层2个电子的其他原子化学性质不相似。
四、相对原子质量
1. 概念:
以一种碳原子质量的1/12(1.66×10-27kg)为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,作为这种原子的相对原子质量(符号为Ar )。
“相对原子质量”是一个比值,单位为“ 1 ”。
2. 近似公式:
相对原子质量≈质子数+中子数
五、离子
1. 离子的定义
(1)离子:带电荷的原子或原子团,如 Cl-、 Cu2+ 、SO等。
(2)原子团:由两种或两种以上原子按照一定的个数比例组成的整体,在一般的化学反应中,作为一 个整体参与反应,常见的原子团离子如下表所示:
符号
OH_
NO
CO
SO
NH
名称
氢氧根
硝酸根
碳酸根
硫酸根
铵根
2.形成过程
3. 离子的分类与书写
(1)离子的形成与分类
离子的形成
①表示方法:
在元素符号(或原子团)的右上角标明离子所带的电荷,数值在前,正、负号在后。离子带 1个单位的正电荷或 1个单位的负电荷时,“1”省略不写,如:阳 离子:Na+、Mg2+、Al3+等;阴离子: Cl-、SO等。
②含义:
镁离子(Mg2+)中数字“2”的意义表示 一个镁离子带两个单位的正电荷 。
4. 离子符号的意义
►考向01 原子的构成
【例1】(2024·广东揭阳·一模)2023年8月24日,日本政府不顾国际社会的谴责和本国民众的反对,强行将福岛第一核电站核污水排放入海,核污水中含氚、锶—90、铯—137、钴—60、碳—14等放射性元素。已知氚原子和氢原子属于同种元素,其相对原子质量为3。下列图示能正确表示氚原子结构的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】已知氚原子和氢原子属于同种元素,则氚原子核内有1个质子,原子核外电子数=质子数=1,中子数=相对原子质量-质子数=3-1=2,故选A。
【变式1-1】(2024•珠海一模)下列说法正确的是
A.任何原子核内部都含有质子和中子 B.分子体积比原子体积大
C.原子核带负电 D.原子的质量主要集中在原子核上
【答案】D
【解析】A、氢原子核内没有中子,故A错;
B、分子和原子不能笼统的比较大小,有的分子体积比有的原子体积大,有的原子体积比有的分子体积大,故B错;
C、原子核带正电荷,故C错;
D、决定原子质量大小的粒子是质子和中子,原子核中含有质子和中子,所以原子的质量主要集中在原子核上,故D正确。故选:D。
【变式1-2】(24-25九年级上·广东揭阳·期中)人类探索原子结构的奥秘,经历了漫长的过程。
(一)如图1是卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验,请结合现象分析:
(1)根据卢瑟福的实验所产生的现象,能够得到的结论是______。
A.原子核质量很小 B.原子核体积很小 C.原子核带正电 D.核外电子带负电
(2)通过α粒子散射实验,你认为原子结构为图2中的 (填字母序号)。
(3)如图是几位代表性的科学家及他们提出的原子结构模型,请根据所学知识确定模型建立的先后顺序: (填序号)。
(二)观察图中所示几种微观粒子的球棍模型,回答下列问题:
(4)宏观上,二氧化碳是由 组成的;微观上,二氧化碳是由 构成的。
(5)甲烷分子是由 构成的。
【答案】(1)BC
(2)C
(3)③②①
(4) 碳元素和氧元素 二氧化碳分子/CO2
(5)碳原子和氢原子
【知识点】原子结构、原子论观点发展、物质化学性质的决定因素、化学式、分子式及涵义
【详解】(1)A、极少数α粒子被反弹,说明原子核的质量较大,不符合题意;
B、由于大多数α粒子不改变原来的运动方向,说明原子内部有较大空间,原子核体积很小,符合题意;
C、少数α粒子(带正电荷)的方向发生偏转,说明原子核带正电荷,符合题意;
D、该实验无法得出核外电子带负电,不符合题意。
故选BC;
(2)由于大多数α粒子不改变原来的运动方向,说明原子内部有较大空间,原子不是一个实心球体,少数α粒子(带正电荷)的方向发生偏转,说明原子核带正电荷,而极少数α粒子被反弹,说明原子中间有一个较小的、带正电荷且质量较大的原子核,故通过α粒子散射实验,可得出原子结构为图2中的C;
(3)首先是汤姆生发现了电子,提出了布丁模型,然后是卢瑟福用a粒子轰击金箔,发现了原子核,提出了核式模型,最后是波尔提出分层模型,故模型建立的先后顺序是③②①;
(4)由化学式可知,宏观上,二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的;微观上,二氧化碳是由二氧化碳分子构成的;
(5)由化学式可知,甲烷分子是由碳原子和氢原子构成的。
►考向02 原子核外电子排布与离子
【例2】(2024·广东广州·三模)如图是X、Y两种元素的原子结构示意图。据图分析,下列判断正确的是
A.X元素的原子在化学反应中易得电子 B.Y原子的第一层电子数为7
C.X和Y形成化合物的化学式为 D.X、Y两种元素的化学性质相似
【答案】C
【详解】A.X元素的原子最外层电子数为2,小于4,在化学反应中易失电子,故A错误;
B.由图可知,Y原子的第一层电子数为2,第三层(最外层)电子数为7,故B错误;
C.X原子最外层有2个电子,易失去最外层2个电子,形成带2个单位正电荷的阳离子,在化合物中显+2价,Y原子最外层有7个电子,易得到1个电子,形成带1个单位负电荷的阴离子,在化合物中显-1价,根据化合价原则,X和Y形成化合物的化学式为,故C正确;
D.X、Y两种元素的原子最外层电子数不相等,X、Y两种元素的化学性质不相似,故D错误。
故选:C。
【变式2-1】(24-25九年级上·广东肇庆·期中)请根据下列粒子结构示意图回答问题。
(1)图F是溴的原子结构示意图,X= 。
(2)图中A~E具有相对稳定结构的是 (填字母序号),粒子C是 (填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。
(3)A~E中化学性质相似的原子是 ,因为它们的 相同。
【答案】(1)7
(2) BC 阳离子
(3) AD 最外层电子数
【知识点】离子中各类微粒间数值关系、最外层电子在化学变化中的作用、原子结构示意图的相关计算、原子结构示意图含义及应用
【详解】(1)在原子中,质子数=核外电子数,则x=35-2-8-18=7;
(2)最外层电子数为8(只有一个电子层时为2)的结构属于稳定结构,图中A~E具有相对稳定结构的是BC;
C粒子质子数>电子数,属于阳离子;
(3)原子中质子数=电子数,故A~E中属于原子为A、D、E、F,其中A、D最外层电子数相同,化学性质相似。
【变式2-2】(2024·广东潮州·二模)回答问题
(1)下列物质:①氮气 ②空气 ③二氧化碳 ④矿泉水 ⑤高锰酸钾 ⑥二氧化锰 ⑦食盐 ⑧牛奶,其中属于纯净物的有(均填序号) ,属于混合物的有 。
(2)下列5种微粒子,易失电子形成阳离子的是 (填序号,下同),易得电子形成阴离子的是 ,已达稳定结构的是 。
【答案】(1) ①③⑤⑥ ②④⑦⑧
(2) AE D BC
【详解】(1)①氮气是由一种物质组成的,属于纯净物;
②空气含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物;
③二氧化碳是由一种物质组成的,属于纯净物;
④矿泉水含有水、矿物质等多种物质,属于混合物;
⑤高锰酸钾是由一种物质组成的,属于纯净物;
⑥二氧化锰是由一种物质组成的,属于纯净物;
⑦食盐中含有氯化钠、碘酸钾等多种物质,属于混合物;
⑧牛奶含有水、蛋白质等多种物质,属于混合物;
故其中属于纯净物的有①③⑤⑥,属于混合物的有②④⑦⑧。
(2)A、 核外有三个电子层,最外层电子数为1,容易失去1个电子形成阳离子;
B、 核外有两个电子层,最外层电子数为8,达到稳定结构;
C、 核外有两个电子层,最外层电子数为8,达到稳定结构;
D、 核外有三个电子层,最外层电子数为7,容易得到1个电子形成阴离子;
E、 核外有三个电子层,最外层电子数为2,容易失去2个电子形成阳离子;
故易失电子形成阳离子的是AE,易得电子形成阴离子的是D,已达稳定结构的是BC。
►考向03 原子中各类微粒的数值关系
【例3】(24-25九年级上·广东东莞·期中)钛的熔点高、密度小、抗腐蚀性能好、在航天工业和化学工业中用途广泛。已知钛原子的核电荷数为22,中子数为26,相对原子质量为48,则该元素原子的质子数为
A.48 B.22 C.26 D.4
【答案】B
【详解】原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数,由题意钛原子的核电荷数为22,则其核内质子数为22,故选B。
【变式3-1】(24-25九年级上·广东茂名·期中)科学家研究发现青少年近视与体内缺少铬元素有关。铬原子的质子数为24,相对原子质量为52,则铬原子的中子数、核外电子数分别为
A.52、24 B.24、24 C.28、52 D.28、24
【答案】D
【详解】铬原子的相对原子质量是52,质子数是24,相对原子质量≈质子数+中子数,则铬原子的中子数为52-24=28;原子中核外电子数=质子数=24。
故选D。
【变式3-2】(24-25九年级上·广东东莞·阶段练习)科学家发现月球土壤中含有大量的氦(,3为的相对原子质量),已知氦()原子核中有一个中子,则氦()原子的核外电子数为
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】科学家发现月球土壤中含有大量的氦( He − 3 ,3为 He 的相对原子质量),已知氦( He )原子核中有一个中子,在原子中,相对原子质量≈质子数+中子数,质子数=核外电子数,则氦()原子的核外电子数-质子数=3-1=2;
故选B。
考点三 元素
一、元素的概念
(1)概念:元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总休。
(2)解释:
①元素是以质子数(即核电荷数)为标准对原子进行分类的。
②“一类原子”是指核电荷数相同而中子数不一定相同的一类原子。同种元素既包括质子数相同、中子数不同的原子,也包括质子数相同而电子数不同的原子和离子。
③元素的化学性质由最外层电子数决定,同种元素的离子因为所带电荷数不同,其化学性质也不同(如Fe2+、Fe3+)。
(3)深入理解元素概念
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。
②原子个数的表示方法:在元素符号前面加系数。因此当元素符号前面有了系数后,这个符号就只能表示原子的个数。例如:“2H”只表示2个氢原子。
③元素属于宏观概念,只讲种类,不讲个数。
④同种元素的原子,核电核数一定相同;而核电核数相同的粒子不一定属于同种元素,如Na+和NH4+;
⑤同种元素的离子因所带的电荷数不同,性质也不同,如Fe2+、Fe3+。
⑥同种原子和其所形成的离子一定是同种元素,如Na和Na+。
二、元素的分类
元素
三、元素在自然界的分布
(1)元素在自然界存在的形成有游离态和化合态。
(2)元素在自然界的分布情况
· 地壳中含量占前五的元素分别是氧、硅、铝、铁、钙。
· 海水中含量占前四的元素分别是氧、氢、氯、钠。
· 空气中中含量占前二的元素分别是氮、氧。
· 人体中含量占前五的元素分别是氧、碳、氢、氮、钙。
四、元素符号
1. 表示方法
园际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素。
书写元素符号时应注意:
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。
2. 表示的意义
(1)宏观上,表示一种元素。
(2)微观上,表示这种元素的一个原子。
(3)由原子直接构成的单质,其元素符号还能表示这种物质。如Mg表示镁元素、一个镁原子和镁单质。
3. 元素符号及周边数字的含义
五、元素、原子、分子与物质的联系
物质的组成一般从宏观和微观两个方面进行描述,其中元素是从宏观上对物质的组成进行描述,分子、原子和离子是从微观上对物质的构成进行描述。它们的关系如下:
►考向01 元素的概念
【例1】(2024·广东云浮·一模)豆制品中含有钙、磷、铁等矿物质。这里的“钙”“磷”“铁”指的是
A.单质 B.元素 C.分子 D.原子
【答案】B
【详解】豆制品中含有钙、磷、铁等矿物质。这里的“钙”“磷”“铁”不是单质、分子、原子,与具体形态无关,指的是元素。
故选B。
【变式1-1】(2024·广东湛江·一模)超市陈列的商品中,标签上注明“含氟牙膏”“高钙牛奶”“加碘食盐”“铁强化酱油”,这里的氟、钙、碘、铁指的是
A.元素 B.原子 C.分子 D.单质
【答案】A
【详解】物质是元素组成的,“含氟牙膏”、“高钙牛奶”、“加碘食盐”、“铁强化酱油”,这里所指的“氟、钙、碘、铁”是强调存在的元素,与具体形态无关。
故选:A。
【变式1-2】(2024·广东云浮·一模)在原子中,能决定元素种类的是
A.电子层数 B.质子数
C.中子数 D.核外电子数
【答案】B
【解析】元素是质子数相同的一类原子的总称,故在原子中,能决定元素种类的是质子数。故选B。
►考向02 元素在自然界的分布
【例2】(2024·广东清远·一模)分类法是化学研究中常用的方法。下列分类正确的是
A.化石燃料:煤、石油、天然气 B.地壳中含量前四位元素:氧、硅、铝、铜
C.空气污染物:二氧化氮、二氧化硫、二氧化碳 D.微量元素:钙、铁、锌
【答案】A
【详解】A、化石燃料包括煤、石油、天然气,故A正确;
B、地壳中含量前四位元素:氧、硅、铝、铁,故B错误;
C、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、可吸入颗粒物和臭氧等,二氧化碳为空气的成分,不属于空气污染物,故C错误;
D、钙元素属于常量元素,铁和锌元素属于微量元素,故D错误。
故选:A。
【变式2-1】(2024·广东湛江·二模)人体中含量最多的元素是
A.O B.Ca C.Na D.H
【答案】A
【解析】人体中含量最多的元素前五位为:氧、碳、氢、氮,含量最多的元素为氧元素,故选A。
【变式2-2】(2024·广东梅州·一模)地壳中含量最高的元素是
A.铁 B.氧 C.铝 D.硅
【答案】B
【分析】根据地壳中各元素及含量由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁、钙进行分析.
【解析】地壳中各元素及含量由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁、钙,所以地壳中含量最高的元素是氧元素。故选:B。
考点四 元素周期表
一、元素周期表发现
门捷列夫发现了元素周期律并制作了元素周期表。
二、 元素周期表的结构
(1)横行:元素周期表共有7个横行,每一个横行叫做一个周期。
(2)纵行:元素周期表共有18个纵行,每一个纵行叫做一个族(8,9,10三个纵行共同组成一个族),共16个族。
(3)单元格:元素周期表中每一格表示一种元素,每一格中:
①右上角的数字表示原子序数。
②左上角的字母表示元素符号。
③中间的汉字表示元素名称。
④最下面的数字表示相对原子质量。
三、元素周期表的意义
(1)元素周期表是学习和研究化学的重要工具。
(2)为寻找新元素提供了理论依据。
(3)在元素周期表中相靠近的元素性质相似,给了人们在一定区域寻找新物质(如半导体材料、催化剂等)提供了启发。
四、元素周期表的规律
(1)除第一周期外,元素周期表中每个周期以金属元素开头、稀有气体元素结尾。
(2)同一周期(横行)的元素:
电子层数相同;
从左到右,随着原子序数的依次增大,最外层电子数依次增大。
(3)同一主族(纵行)的元素:
最外层电子数相同;
从上到下,电子层数依次增多。
(4)元素的化合价与元素周期表:
①元素的最高正化合价=族序数;
②元素的最低负化合价=最高正化合价-8(稀有气体元素除外)。
►考向01 元素周期表及其应用
【例1】(2024·广东广州·三模)如图是元素周期表的一部分,以下表述正确的是
氧
16.00
氟
19.00
硫
32.06
氯
35.45
A.硫元素和氯元素具有相似的化学性质 B.硫原子的相对原子质量为32.06g
C.氟元素和氯元素处于同一周期 D.氟原子最外层电子数为7
【答案】D
【详解】A、硫元素和氯元素不在同一族,即其原子的最外层电子数不同,化学性质不相似,故选项说法错误;
B、硫原子的相对原子质量为32.06,单位为“1”,不是“g“,故说法错误;
C、由图示可知,氟元素和氯元素位于同一纵行,处于同一族,故选项说法错误;
D、氟元素的原子序数为9,则氟原子的核内有9个质子,核外有两个电子层,第一层上有2个电子,第二层上有7个电子,故选项说法正确。
故选D。
【变式1-1】(2024·广东潮州·二模)碳化硅是一种新型材料,与金刚石结构类似。下列有关分析正确的是
A.碳、硅原子核外电子数相同 B.碳、硅位于周期表同一周期
C.硅相对原子质量28.09g D.碳化硅的硬度可能较高
【答案】D
【详解】A、碳的原子序数是6,硅的原子序数是14,原子中核外电子数=质子数=原子序数,所以两者核外电子数不同,选项错误;
B、在元素周期表中同一横行的元素处于同一周期,碳、硅不在同一横行,不属于同一周期,选项错误;
C、相对原子质量的单位是1,省略不写,不是“g”,选项错误;
D、碳化硅与金刚石结构类似,金刚石的硬度大,所以可推出碳化硅的硬度可能较高,选项正确;
故选D。
【变式1-2】(2024·广东茂名·一模)元素周期表是学习和研究化学的重要工具。如图是元素周期表的一部分,X、Y、Z、M分别代表四种不同的元素。下列说法正确的是
A.X和Z处于同一周期 B.原子序数:
C.核外电子层数: D.原子核外电子数:
【答案】C
【详解】A、根据图示,X和Z处于不同周期,A选项错误;
B、元素周期表中元素自左向右、自上而下依次排列,则原子序数:X<M<Y<Z,B选项错误;
C、原子的核外电子层数等于对应元素的周期数,根据图像,Y和Z处于同一周期,因此核外电子层数:Y=Z,C选项正确;
D、原子的核外电子数等于原子序数,X、M原子序数不同,因此核外电子数不等,D选项错误。
故选:C。
►考向02 元素周期表与微粒结构示意图综合
【例2】(23-24九年级下·广东茂名·阶段练习)如图中A是氟元素在周期表中的信息,B、C、D分别为三种粒子的结构示意图,E为元素周期表中的部分信息,请根据图中信息回答。
(1)氟原子的核电荷数是 ,相对原子质量为 。
(2)硒(Se)元素与氧、硫元素的化学性质相似,原因是它们原子的 数相同;
(3)硒在氧气中燃烧生成二氧化硒,该反应的化学方程式为 。
(4)元素在周期表中的分布是有规律的,E中甲的原子序数 (选填“大于”或“小于”)乙的原子序数。乙所代表的元素的符号为 。
【答案】(1) 9 19.00
(2)最外层电子数
(3)Se+O2SeO2
(4) 小于 Ar
【知识点】化学方程式的书写、最外层电子在化学变化中的作用、元素周期表信息示意图、原子结构示意图与元素在周期表中的位置相互推断
【详解】(1)原子序数等于核电荷数,元素周期表左上角数字表示原子序数,故氟原子的核电荷数是9;
元素周期表中,元素名称下方数字表示相对原子质量,单位为“1”,一般省略,故氟原子的相对原子质量为19.00;
(2)元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切,决定元素化学性质的是最外层电子数,硒元素与氧、硫元素的化学性质相似的原因是它们原子的最外层的电子数相同;
(3)硒在氧气中燃烧生成二氧化硒,反应的化学方程式为:Se+O2SeO2;
(4)元素在周期表中的分布是有规律的,同一周期,从左到右,原子序数依次递增,所以E中甲的原子序数小于乙的原子序数;
由乙的位置可知,乙所代表的元素是氩元素,符号为:Ar。
【变式2-1】(24-25九年级上·广东珠海·阶段练习)北斗系统是我国自主建设运行的全球卫星导航系统。北斗系统采用铷原子钟提供精确时间,铷元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的结构示意图如图1所示。
(1)图1中m= 。图2中与铷元素化学性质相似的元素是 (填字母)。
(2)铷元素位于元素周期表的第 周期,属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(3)图2中AB形成的物质的化学符号为 ,该物质由 (填“分子”或“离子”)构成。
(4)图3是某原子的结构模型,该原子的中子数为 。
【答案】(1) 37 A
(2) 五 金属
(3) NaCl 离子
(4)1
【知识点】原子中各类微粒的数值关系、原子结构示意图含义及应用、周期表信息示意图及结构示意图的综合考查、化学式书写及读法
【详解】(1)在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,则m=37;原子的最外层电子数决定元素的化学性质,铷原子的最外层有1个电子,则图2中与铷元素化学性质相似的是A;
(2)元素周期表中,周期数与核外电子层数在数值相等,铷原子的核外电子层有5层,则铷元素位于元素周期表的第5周期;铷元素名称含有“钅”字旁,属于金属元素,属于金属元素
(3)据图2可知,A和B分别是钠和氯元素,钠和氯元素组成的物质是氯化钠,化学式为:NaCl,氯化钠由钠离子和氯离子构成;
(4)由结构示意图可知,该图是氦-3原子的原子结构示意图,氦-3原子核内有1个中子。
【变式2-2】(2024年·广东江门·一模)下图中的①、②是氟元素、钙元素在元素周期表中的信息,A、B、C、D是四种粒子的结构示意图。
根据以上信息回答:
(1)氟元素的核电荷数为 ,钙元素的相对原子质量为 。
(2) 。
(3)B属于 (填“金属”或“非金属”)元素,在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子形成离子,其离子符号是 。
(4)A粒子的化学性质与B、C、D中哪一种粒子的化学性质相似 。(填序号)
【答案】(1) 9 40.08 (2)8
(3) 非金属 得到 Cl- (4)B
【知识点】周期表信息示意图及结构示意图的综合考查、元素周期表及元素分类、离子符号的含义及书写、最外层电子在化学变化中的作用
【详解】(1)在元素周期表的一格中左上角的数字为原子序数,核电荷数=原子序数,故氟元素的核电荷数为:9;
在元素周期表的一格中元素名称下方的数字为相对原子质量,故钙元素的相对原子质量为:40.08;
(2)由图可知,D为氩原子,原子中质子数=电子数,18=2+8+X,X=8;
(3)B的质子数为17,属于氯元素,“氯”字带有气字头,属于非金属元素;其最外层电子数为7,大于4,容易得到一个电子形成带一个单位负电荷的氯离子,根据离子符号的书写,将数字和正负号标在元素符号的右上角,先写数字,后标正负号,数值为1,省略不写,离子符号为:Cl-;
(4)B与A的最外层电子数相同,化学性质相似。
跨学科实践 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程
1.多角度认识“空气”,有助于我们更好地理解它。
(1)从分类角度:空气属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)从微观角度;用“”表示氧原子,“”表示氮原子。
①用“”可表示的微粒是 (填符号)。
②同温同压下,气体的体积比等于分子数目比。若空气中其它成分忽略不计,如图可表示空气微观模型的是 。(填字母)
(3)从环保角度:下列保护空气措施不合理的是________(填字母)。
A.工厂通过加高烟囱排放废气 B.积极植树造林
C.提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式
(4)从变化角度,当有高温、高压条件下,空气中的氮气和氧气会反应生成一氧化氮,请写出上述反应符号表达式 。
【答案】(1)混合物 (2) B (3)A
(4)
【详解】(1)空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物;
(2)①用“”表示氧原子,用“”表示1个分子由2个氧原子构成,是氧分子,符号表示为O2;
②同温同压下,气体的体积比等于分子数目比,氮气约占空气体积的五分之四,氧气约占空气体积的五分之一,所以氮气分子与氧气分子的个数比为4:1,所以可表示空气微观模型的是B,故选:B;
(3)A、工厂通过加高烟囱直接排放废气,不能减少污染物的排放,不利于保护空气,故A产生不合理;
B、积极植树造林,可吸收部分有害气体,减少粉尘,有利于保护空气,故B措施合理;
C、提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式,可减少化石燃料的燃烧,减少汽车尾气排放,有利于保护空气,故C措施合理;
故选:A;
(4)在高温、高压条件下,空气中的氮气和氧气会反应生成一氧化氮,该反应的符号表达式为:。
2.19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的,一百多年来,科学家通过实验与推理不断纠正错误认识,逐步揭开原子的构成。
(1)1897年,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 。
(2)1911年著名物理学家为探索原子的内部结构进行了著名的ɑ粒子散射实验(图1),实验现象如图2。
由实验现象可以推理得出的结论有_______(填序号)。
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
(3)若a粒子撞击到电子, (填“明显影响”或“几乎不影响”)α粒子运动轨迹,原因是 。
(4)1919年,卢瑟福用α粒子核轰击氮原子核,发现了一种新粒子,这种粒子带一个单位的正电荷,其质量与氢原子相近,这种粒子的名称为 。
(5)20世纪80年代中期,人们借助扫描隧道显微镜观察到原子在物质表面的排列状况。下列有关人类对原子结构的认识中,说法正确的是_______。
A.扫描隧道显微镜可确定原子的真实存在
B.扫描隧道显微镜可以观察到原子的内部结构
C.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
(6)很多炼金术师,想把单纯的铜、铁、铅、锡等金属炼制为昂贵的黄金,从化学反应层面,基于你对原子的认识,你认为可行吗?并说明理由 。
【答案】(1)原子不显电性,电子带负电
(2)ABD
(3) 几乎不影响 电子的质量比α粒子小得多
(4)质子
(5)ACD
(6)不可行,发生化学变化只是原子最外层电子得失,质子数不变,元素和原子的种类不变
【详解】(1)1987年,汤姆森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不显电性;
(2)A、根据题意:α粒子带正电荷,一小部分α粒子改变了原来的运动方向,由于同种电荷相互排斥,说明原子核带正电荷;故选项说法正确;
B、有极少数α粒子被弹了回来,说明金原子中有体积很小、质量大的原子核;故选项说法正确;
C、根据卢瑟福为探索原子的内部结构进行的“α粒子散射实验”,无法得出原子核的构成,故选项说法错误;
D、大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向,说明金原子中有一个很大的空间,原子不是一个实心球体,故选项说法正确;
故选ABD;
(3)若α粒子撞击到电子几乎不影响α粒子运动轨迹,原因是电子的质量远比α粒子小的多;
(4)决定元素种类的是核内质子数,卢瑟福用α粒子核轰击氮原子核,发现了一种新粒子,这种粒子带一个单位的正电荷,其质量与氢原子相近,氢原子中含有1个质子和一个电子,电子的质量很小,可以忽略不计,质子就是带一个单位正电荷的微粒,所以这种粒子的名称为质子;
(5)A、扫描隧道显微镜可确定原子的真实存在,此选项说法正确;
B、扫描隧道显微镜不能观察到原子的内部结构,只能确定原子可再分,此选项说法错误;
C、科学模型的建立是一个不断完善不断修正的过程,此选项说法正确;
D、人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,此选项说法正确;
故选ACD;
(6)在化学反应前后,元素的质量、种类,原子的质量、种类和数目都不变,只是原子最外层电子得失,不可能变为金。
基础巩固
1.(2024·广东广州·二模)对下列宏观事实的微观解释不正确的是
选项
宏观事实
微观解释
A
氧气经压缩可以储存在钢瓶中
压强增大,分子间距变小
B
金刚石和石墨的物理性质差异大
碳原子的排列方式不同
C
Mg和Al是不同种元素
原子的最外层电子数不同
D
H2O2与H2O化学性质不同
构成二者的分子不同
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、氧气经压缩可以储存在钢瓶中,是因为分子之间有间隔,受压后,分子之间的间隔变小,故A不符合题意;
B、金刚石和石墨均是由碳原子构成,但是碳原子的排列方式不同,故物理性质差异很大,故B不符合题意;
C、元素是具有相同质子数一类原子的总称,Mg和Al是不同种元素,是因为Mg和Al的质子数不同,故C符合题意;
D、过氧化氢和水化学性质不同,是因为分子构成不同,过氧化氢是由过氧化氢分子构成的,水是由水分子构成的,故H2O2与H2O化学性质不同,故D不符合题意。
故选C。
2.(2024·广东河源·一模)如图是某保健食品包装标签上的部分文字,下列说法正确的是
主要成分:碳酸钙、氧化镁、维生素
保健功能:补充钙、镁
A.该保健食品可为人体补充蛋白质 B.“补充钙、镁”中钙、镁指的是元素
C.长期食用该保健品可以预防缺铁性贫血 D.保健食品对人体有益,摄入越多越好
【答案】B
【详解】A、该保健食品成分中不含蛋白质,不可为人体补充蛋白质,说法错误;
B、“补充钙、镁”中的钙、镁指的不是单质、分子、原子,是元素,说法正确;
C、该保健食品中不含有铁元素,不能预防缺铁性贫血,说法错误;
D、保健品要适量食用,不是越多越好,说法错误;
故选B。
3.(2024·广东广州·二模)用透明笔管和笔帽进行微型实验探究分子的性质(如图)。关于此实验的说法正确的是
A.酚酞由右至左依次变红 B.将浓氨水换成浓盐酸也可达到实验目的
C.该实验优点是节约药品 D.实验证明酚酞分子是不运动的
【答案】C
【详解】A、浓氨水具有挥发性,且酚酞遇碱性溶液变红,所以酚酞由左至右依次变红,错误;
B、浓盐酸具有挥发性,但浓盐酸显酸性,酚酞遇酸性溶液不变色,所以将浓氨水换成浓盐酸不能达到实验目的,错误;
C、该实验使用的药品少且是在封闭空间内进行的,所以其优点是节约和环保,正确;
D、该实验不能证明酚酞分子是不运动的,若酚酞的运动速度较慢也能类似的现象,错误。
故选C。
4.(24-25九年级上·广东茂名·期中)下列说法正确的是
A.保持氧气化学性质的是氧分子 B.所有的原子都是由质子、中子、电子构成的
C.和化学性质相似 D.Na和Na+核外电子数不同,不属于同种元素
【答案】A
【详解】A、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子。氧气是由氧分子构成的,则保持氧气化学性质的是氧分子,故A正确;
B、不是所有的原子都是由质子、中子、电子构成的,如氢原子中不含中子,故B错误;
C、氦原子中原子的最外层电子数为2,但其核外只有一个电子层,属于稀有气体元素的原子,化学性质稳定;镁原子的最外层电子数为2,在化学反应中易失去2个电子而形成阳离子,尽管最外层电子数相同,但它们化学性质不相似,故C错误;
D、Na和Na+核内质子数相同,都属于钠元素,故D错误。
故选A。
5.(2024·广东广州·二模)已知氚属于氢元素的一种原子。下列示意图能表示氚原子的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子,原子的质子数等于核外电子数,故能表示氚原子的是D图,
故选D。
6.(2024·广东汕头·一模)氮化镓是新一代半导体材料,镓的原子结构示意图和镓在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是
A.镓原子的中子数是31 B.镓元素属于金属元素
C.镓的相对原子质量是69.72g D.镓原子在化学反应中易得电子
【答案】B
【详解】A、在原子中各粒子的等量关系是质子数等与核外电子数等于核电荷数,并不等于中子数,镓原子的质子数是31,并不是中子数,说法错误,不符合题意;
B、镓偏旁部首是“⻐”,属于金属元素,说法正确,符合题意;
C、由元素周期表一格中信息可知,镓的相对原子质量是69.72,其单位是“1”,常省略不写,说法错误,不符合题意;
D、由镓原子结构示意图可知,镓原子的最外层电子数为3,少于4,在化学变化中易失去3个电子,形成稳定结构,说法错误,不符合题意;
故选B。
6.(24-25九年级上·广东茂名·阶段练习)某兴趣小组进行以下实验探究微粒的性质。
Ⅰ.实验甲:取两支大小相同的医用注射器,分别吸入等体积的空气和水,用手指顶住注射器末端的小孔,将活塞慢慢推入。
(1)实验现象是其中 (填“吸有水”或“吸有空气”)的注射器容易被压缩。
(2)由此得出的实验结论:① ;② 。
Ⅱ.实验乙中,图Ⅰ是小红按教材进行的一个化学实验,在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味。于是小明对原实验装置进行了改进,装置如图Ⅱ所示。
【实验操作】
a.向B、C、E三支试管中分别加入5 mL蒸馏水,各滴入1~2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色;
b.向A、D两支试管中分别加入2 mL浓氨水,立即用带橡胶塞的导管按图Ⅱ连接好,并将D试管放置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
【分析讨论】
(3)E试管中加入滴有酚酞溶液的蒸馏水的目的是 。
(4)进行操作b时观察到的现象是 。
(5)由此可以得到的实验结论是① ;② 。
(6)对比改进前的实验,改进后实验的优点是 (写两条)。
【答案】(1)吸有空气
(2) 分子间有间隔 气体分子间的间隔大于液体分子间的间隔
(3)作为空白实验
(4)B试管中的溶液慢慢变红,C试管中的溶液很快变红
(5) 分子在不断地运动 温度越高,分子运动速率越快
(6)节约药品,更环保(合理即可)
【详解】(1)气体分子间的间隔大于液体分子间的间隔,因此气体比液体更容易压缩,则实验现象是其中吸有空气的注射器容易被压缩。
(2)实验甲中吸有空气、吸有水的注射器都能被压缩,且吸有空气的注射器更容易被压缩,说明分子间有间隔;气体分子间的间隔大于液体分子间的间隔。
(3)实验乙,A、D试管中滴入浓氨水,B、C试管中加入的是滴有酚酞溶液的蒸馏水,A、D试管分别与B、C试管相连,而E试管未与其它装置连通,则E试管中加入滴有酚酞溶液的蒸馏水的目的是作为空白实验。
(4)该实验中浓氨水具有挥发性,挥发出氨分子,氨分子接触酚酞溶液时,能与水反应生成氨水,氨水能使酚酞溶液变红。操作b向A、D两支试管中分别加入2 mL浓氨水,立即用带橡胶塞的导管按图Ⅱ连接好,并将D试管放置在盛有热水的烧杯中,由于温度越高,分子运动速率越快,则D中挥发出的氨分子更快接触到C试管中酚酞溶液,因此观察到的现象是:B试管中的溶液慢慢变红,C试管中的溶液很快变红。
(5)①浓氨水和酚酞溶液没有直接接触,一段时间后,酚酞溶液变红,说明分子在不断运动;
②C 试管变色比 B 试管变色快,说明温度越高,分子运动速率越快。
(6)对比改进前的实验,改进后的实验可以节约药品,且在密闭容器中进行,氨气不会散逸出去,比较环保。另外,还能够说明分子运动速率与温度的关系。
7.(2024·广东河源·二模)中国积极布局储能行业,深耕“钠离子电池”领域,为未来能源革命再添“一把火”。钠离子的结构简图如图1所示。钠离子电池是一种可充电电池,主要依靠钠离子在正极和负极之间的移动来工作,与锂离子电池工作原理相似(如图2所示)。
(1)由图1可知钠离子核电荷数为 ,推测钠原子最外层电子数为 。
(2)图2中放电时的变化为 →Na+(写化学符号),此过程是 (填“得”或“失”)电子。
(3)图2是钠离子电池微观示意图,图中的“铝箔”是起承接钠原子的作用。废旧钠离子电池回收处理时,粉碎筛选后,若将固体用盐酸浸泡处理,金属铝与盐酸反应的化学方程式为 ,浸泡液中的金属离子主要有Al3+、 (写化学符号)。
(4)若钠离子电池技术上得到突破,取代锂离子电池,从原料角度看,现实意义是 。
【答案】(1) 11 1
(2) Na 失
(3)
(4)原料来源广泛、成本低(或将不再受锂矿资源的限制)
【知识点】化学方程式的书写、原子中各类微粒的数值关系、最外层电子在化学变化中的作用、酸的通性
【详解】(1)①在粒子结构示意图中,左侧圆圈内的数字表示核电荷数,根据图1,钠离子核电荷数为11;
②对于原子来说,核电荷数=核外电子数,设钠原子的最外层电子数为x,金属原子在化学反应中容易失去最外层的电子变成离子,根据图1,有,解得x=1,所以钠原子最外层电子数为1。
(2)①根据图2,放电时的变化为钠原子变为钠离子,故填:Na;
②钠原子不带电,钠离子带正电,推知钠原子变为钠离子过程中失去电子,故填:失去,
(3)①金属铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应方程式为:;
②用盐酸浸泡废旧钠离子电池,推知浸泡液中的金属离子还有钠离子,故填:。
(4)海水中含有大量的钠离子,而锂离子需要从价格昂贵的锂矿中提取,若钠离子电池技术上得到突破,取代锂离子电池,从原料角度看,现实意义是:原料来源广泛、成本低(或将不再受锂矿资源的限制)。
能力提升
8.(24-25九年级上·广东深圳·期中)1869年,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律(部分结构如图1所示),使化学学习和研究变得有规律可循。而建立宏观、微观和符号之间的相互联系是化学学科的特点(如图2和图3所示)。请根据下列信息回答有关问题:
(1)地壳中含量最高的金属元素是 (填元素符号);图1中与氧元素具有相似化学性质的元素是 (填元素符号)。
(2)图2为粒子之间的转化关系图,其中①表示的是 。
(3)图3中A、B不属于同种元素,其原因是______不同(填序号)。
A.中子数 B.核外电子数 C.质子数 D.相对原子质量
(4)若图3中D为氯离子结构示意图,则它与C结合形成化合物的化学式为 。
(5)若图3中D为钾离子结构示意图,则其对应的元素在周期表的第 周期。
【答案】(1) Al S
(2)原子
(3)C
(4)MgCl2
(5)四
【知识点】原子结构示意图与元素在周期表中的位置相互推断、元素的概念、地壳中元素的含量、分子、原子的区别与联系
【详解】(1)地壳中含量最高的金属元素是铝元素,其元素符号为:Al;最外层电子数决定元素的化学性质,氧和硫的最外层电子数均为6,故图1中与氧元素具有相似化学性质的元素是硫元素,其元素符号为:S;
(2)分子可分为原子,原子可构成分子,原子可通过得失电子形成离子,故①表示的是原子;
(3)元素是质子数相同的一类原子的总称,图3中A、B不属于同种元素,其原因是它们的质子数不同,故选C;
(4)质子数=原子序数,C是12号元素,是镁元素,C粒子中质子数大于核外电子数,表示镁离子,则镁离子和氯离子形成的化合物是氯化镁,氯化镁中镁元素显+2价,氯元素显-1价,化学式为:MgCl2;
(5)若图2中D为钾离子结构示意图,钾离子是钾原子失去最外层一个电子后形成的,故钾原子核外有4个电子层,钾元素位于元素周期的第四周期。
9.(23-24九年级上·广东珠海·期中)中科院院士张青莲教授主持测定了铟、锑等多种元素的相对原子质量新值,被采用为国际新标准。图1是元素周期表中铟元素的部分信息,图2是铟原子的结构示意图,图B、C、D、E是四种微粒结构示意图。
(1)图2中x的值为 ,在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子,铟的相对原子质量为 。
(2)铟元素位于元素周期表中的第 周期,在元素周期表中铟与铝同族,化学性质具有相似性,与元素的化学性质关系最为密切的是 。
(3)B、C、D、E四种微粒共表示 种元素,写出C所代表粒子的化学符号 。
(4)D和E的两种元素形成的化合物的化学式为 。
【答案】(1) 3 失去 114.8
(2) 五/5 最外层电子数
(3) 三/3 Na+
(4)Na2S
【知识点】化学式书写及读法、原子结构示意图与元素在周期表中的位置相互推断、元素周期表信息示意图、元素的概念
【详解】(1)原子中,质子数=核外电子数,则49=2+8+18+18+x,得x=3,铟原子的最外层电子数小于4,在化学反应中易失去电子;根据元素周期表的信息可知,元素名称下方的数字表示相对原子质量,则铟的相对原子质量为114.8,故填:3;失去;114.8;
(2)周期数=原子的核外电子层数,铟原子的核外有5个电子层,则铟元素位于元素周期表中的第五周期;铟、铝原子的最外层电子数都是3,在元素周期表中铟与铝同族,化学性质具有相似性,因此与元素的化学性质关系最为密切的是最外层电子数,故填:五或5;最外层电子数;
(3)元素是具有相同核电荷数(或质子数)的一类原子总称,C、D的质子数相同,属于同种元素,因此B、C、D、E四种微粒共表示三种元素;C粒子的质子数为11,核外电子数为2+8=10<11,为带一个单位正电荷的钠离子,其离子符号为,故填:三或3;Na+;
(4)D为钠元素,最外层电子数为1,在化合物中通常显+1价,E为硫元素,最外层电子数为6,在化合物中通常显-2价,则两者形成的化合物的化学式为Na2S,故填:Na2S。
10.(24-25九年级上·广东广州·期中)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。请根据信息,回答问题:
(1)从宏观知微观。
①保持二氧化碳化学性质的最小粒子是 (填名称)。
②硫酸铜的化学式是 ,硫酸铜中含有的原子团是 。
(2)从微观知宏观。
①从如图中可知,硼元素的核电荷数为 。
②A和B属于不同种元素的原因 ,由A元素和B元素组成的化合物的化学式为 。
③当镁原子形成镁离子时,镁离子的核外共有 个电子层。
④溴(Br)原子的原子结构示意图如上所示,数值X= ,A﹣D四种元素中,与溴元素化学性质相似的是 (填写元素符号)。
【答案】(1) 二氧化碳分子 CuSO4 /硫酸根离子
(2) 5 质子数不同 NaF 2/二/两 18 F
【知识点】原子结构示意图含义及应用、物质化学性质的决定因素、周期表信息示意图及结构示意图的综合考查、化学式书写及读法
【详解】(1)①二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,保持二氧化碳化学性质的最小粒子是二氧化碳分子;
②硫酸铜中铜元素显+2价,硫酸根显-2价,化学式是CuSO4,硫酸铜中含有的原子团是硫酸根离子,表示为;
(2)①由元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,硼原子序数为5,在原子中,原子序数=质子数=核电荷数,则硼元素的核电荷数为5;
②元素是具有相同质子数的一类原子的总称,A和B属于不同种元素的原因是质子数不同;
A质子数为9,最外层电子数为7>4,在化学反应中易得到1个电子形成氟离子,则氟元素在化合物中显-1价,B质子数为11,最外层电子数为1<4,在化学反应中易失去1个电子形成钠离子,则钠元素在化合物中显+1价,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,则由A元素和B元素组成的化合物的化学式为NaF;
③镁原子最外层电子数为2<4,在化学反应中易失去最外层的2个电子,形成镁离子,当镁原子形成镁离子时,镁离子的核外共有2个电子层;
④溴(Br)原子的原子结构示意图如图所示,在原子中,质子数=核外电子数,则数值X=35-2-8-7=18;
A-D四种元素中,A与溴原子的最外层电子数都是7,则与溴元素化学性质相似的是A,A质子数为9,表示氟元素,元素符号表示为F。
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