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
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01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03知识建构·考法探究
考点一 微粒的性质及应用
考点突破
一、构成物质的微观粒子
二、微粒的性质
三、分子和原子
四、用分子和原子的观点解释变化和性质
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
考点二 分子运动的实验探究
考点突破
一、探究分子的运动现象
二、浓氨水的挥发
三、实验改进
题型精研
考向01 分子运动现象的探究
考向02 实验改进
考点三 原子和离子
考点突破
一、原子的构成
二、原子核外电子排布
三、原子结构和元素的化学性质关系
四、相对原子质量
五、离子
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 原子结构和元素的化学性质关系
考向04 离子
考点四 元素
考点突破
一、元素的概念
二、元素的分类
三、元素在自然界的分布
四、元素符号
五、元素、原子、分子与物质的联系
题型精研
考向01 元素的概念
考向02 元素在自然界的分布
考点五 元素周期表
考点突破
一、元素周期表的发现
二、元素周期表的结构
三、元素周期表的含义
四、元素周期表的规律
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
实践突破
题型精研
考点要求
课标要求
命题预测
微粒的性质及应用
· 掌握分子的概念
· 理解原子的概念
· 解微粒的共性
· 能从微观的角度解释化学变化的实质
原子、分子、离子、元素是中考必考内容,分值为2~7分,题型主要以选择题、填空题及简答题的形式呈现,一般在综合命题中也会出现。预计2024年中考中,分子以分子的性质为主要考点进行考查,原子以原子结构为主要考点进行考查,离子以离子符号、离子所带的电荷为主要考点进行考查,元素以元素的宏观意义,联系到化合价、元素质量的计算为主要考点进行考查,在综合题中呈现也是主要形式
分子运动的实验探究
· 掌握对比实验法
· 了解各装置的作用
· 识记实验现象
· 掌握变式实验的设计原理
原子和离子
· 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
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
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
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;
►考向01 构成物质的微粒
典例 (2024·山东泰安·一模)构成物质的微粒有多种,下列物质中由原子构成的是
A.氯化钾 B.汞 C.二氧化碳 D.水
【答案】B
【详解】A、氯化钾由氯离子、钾离子构成,不符合题意;
B、汞由汞原子构成,符合题意;
C、二氧化碳由二氧化碳分子构成,不符合题意;
D、水由水分子构成,不符合题意。
故选B。
►变式训练
1.构成物质的微粒有分子、原子、离子等。下列物质由离子构成的是
A. 氧气 B. 水
C. 氯化钠 D. 金刚石
【答案】C
【详解】A、氧气由氧分子构成,故A不符合题意;
B、水由水分子构成,故B不符合题意;
C、氯化钠由钠离子和氯离子构成,故C符合题意;
D、金刚石由碳原子构成,故D不符合题意。
故选C。
2.(2023·山东聊城·二模)分子、原子、离子都是构成物质的基本微粒。下列关于分子、原子、离子的认识中正确的是
A.H2O2和H2O中都含有氢分子
B.所有原子中都含有质子、中子和电子
C.原子得电子形成阳离子,失电子形成阴离子
D.由分子构成的物质,在发生化学变化时,分子的种类改变了
【答案】D
【详解】A、分子是由原子构成的,H2O2分子和H2O分子中都含有氢原子,而不含氢分子,错误;
B、所有原子中都含有质子和电子,不一定含有中子,例如氢原子中没有中子,错误;
C、原子失电子带正电,形成阳离子,得电子带负电,形成阴离子,错误;
D、由分子构成的物质,在发生化学变化时,分子离解成原子,原子重新组合新的微粒,分子的种类改变了,正确。
故选D。
3.构成物质的微粒有分子、原子、离子等。下列由离子构成的物质是
A.H2 B.Fe C.CO2 D.NaCl
【答案】D
【详解】A、氢气由氢气分子构成;
B、铁由铁原子构成;
C、二氧化碳由二氧化碳分子构成;
D、氯化钠由钠离子和氯离子构成;
故选D。
►考向02 用微观知识解释变化和性质
典例 (2022·山东青岛·二模)“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。分子、原子角度对下面一些现象和变化的解释,不合理的是
A.室内插花,满室飘香——说明分子不断运动
B.热胀冷缩——温度变化,分子或原子大小发生变化
C.食品变质——分子发生变化,分子性质发生变化
D.湿衣服放在火炉旁干的较快——分子运动速率随温度升高而增大
【答案】B
【详解】A、具有香味的分子在不停的做无规则运动,分子接触到嗅觉细胞使人闻到香味,A表述正确,但不符合题意;
B、热胀冷缩,说明分子间有一定的间隔,而且间隔的大小会随着温度的改变而改变,分子、原子本身的大小是不变的,B表述错误,符合题意;
C、食物变质的过程中,会生成有异味的物质,有新物质生成属于化学变化,化学变化中,分子种类发生变化,分子是保持物质化学性质的最小粒子,故分子的性质也发生变化,C表述正确,但不符合题意;
D、分子在不停的做无规则运动,运动速率与温度有关,温度越高,分子运动速率越快,D表述正确,但不符合题意。
故选B。
►变式训练
1.(2022·山东青岛·一模)在这一年的化学学习中,同学们学习了如何从宏观和微观两个角度,在分子和原子的层次上研究物质的组成、构成、性质及变化等知识。下列说法正确的是
A.液态物质遇冷凝固为固态物质时分子会静止不动
B.离子是带电的原子或原子团,所以带电的微粒一定是离子
C.由分子构成的物质在发生化学变化时,分子种类改变,原子种类不变
D.与元素化学性质关系最密切的是原子的核外电子数
【答案】C
【详解】A、液态物质遇冷凝固为固态物质时分子不断的运动,故错误;
B、离子是带电的原子或原子团,但是带电的微粒不一定是离子,例如电子带负电但不是离子,故错误;
C、由分子构成的物质在发生化学变化时,分子种类改变,原子种类不变,故正确;
D、与元素化学性质关系最密切的是原子的最外层电子数,故错误;
故选C。
2.西岭雪山是著名旅游胜地,下列对其景色的微观解释错误的是
选项
景色
解释
A
春天花香四溢
分子在不断运动
B
夏天云消雾散
水分子间隔发生了变化
C
秋天层林尽染
分子种类不同性质不同
D
冬天白雪皑皑
水分子种类发生了变化
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、春天花香四溢,能闻到花香,说明分子在不断运动,A正确;
B、夏天云消雾散,温度升高时,分子间的间隔发生了变化,B正确;
C、秋天层林尽染,树叶经霜打后变红,说明分子种类不同性质不同,C正确;
D、冬天下雪,属于水的状态变化,是分子之间的间隔变化,分子本身不变,D错误。
故选D。
3.(2022·山东济宁·一模)建立微观和宏观之间的联系是一种科学的思维方式,下列现象用微观知识解释错误的是
A.双氧水制氧气——化学变化中分子可分
B.向气球内吹气气球变鼓——分子数目增多
C.用水银温度计测量体温——温度升高,分子间隔变大
D.干冰和冰的化学性质存在差异——构成它们的分子不同
【答案】C
【详解】A、双氧水制氧气,说明在化学变化中,分子可分为原子,原子可重新组合为新的分子,不符合题意;
B、向气球内吹气气球变鼓,是因为气体分子数目增多,气球胀大,不符合题意;
C、用水银温度计测量体温,是因为汞原子之间的间隔随温度的改变而变化,符合题意;
D、干冰是固体二氧化碳,冰是固态的水,二氧化碳和水分子构成不同,故化学性质存在差异,不符合题意。
故选C。
考点二 分子运动的实验探究
一、 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
二、 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。
三、实验改进
►考向01 分子运动现象的探究
典例 (2024·山东济南·一模)宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一。下列有关现象的解释中,不合理的是
A.二氧化碳通入紫色石蕊试液中溶液变红——二氧化碳分子使紫色石蕊变红
B.品红在热水中比在冷水中扩散得快——温度越高,分子运动越快
C.钠元素和镁元素存在本质区别——钠原子和镁原子的质子数不同
D.熟石灰能够改良酸性土壤——氢离子与氢氧根离子结合生成水分子
【答案】A
【详解】A、二氧化碳通入紫色石蕊试液中溶液变红,是因为二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸分子使紫色石蕊变红,故选项解释错误;
B、品红在热水中比在冷水中扩散得快,是因为温度越高,分子运动越快,故选项解释正确;
C、元素是具有相同质子数的一类原子的总称,钠元素和镁元素存在本质区别,是因为钠原子和镁原子的质子数不同,故选项解释正确;
D、熟石灰能够改良酸性土壤,是因为氢离子与氢氧根子结合生成水分子,故选项解释正确;
故选:A。
►变式训练
1.按图所示进行实验。当观察到热水大面积变成红色时,冷水中只有品红周围变成红色。对该现象的微观解释合理的是
A.温度越高,分子质量越小
B.温度越高,分子体积越大
C.温度越高,分子间隔越小
D.温度越高,分子运动越快
【答案】D
【详解】分子是不断运动的,分子的运动与温度有关,温度越高,分子运动越快。
故选D。
2.下列有关对一些现象的解释,不正确的是
A.湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快是因为温度越高分子运动速率越快
B.物质具有热胀冷缩现象是因为分子或原子的大小可随温度的变化而变化
C.糖是甜的,醋是酸的是因为不同的物质分子具有不同的性质
D.水通电后可以产生氢气和氧气说明分子在化学反应中还可以再分
【答案】B
【详解】A、湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快是因为温度越高分子运动速率越快,故A正确;
B、热胀冷缩现象是原子间的间隔变了,而原子体积本身并没有变化,故B不正确;
C、糖是甜的,醋是酸的是因为不同的物质分子具有不同的性质,故C正确;
D、水通电后可以产生氢气和氧气,说明分子在化学反应中还可以再分,故D正确。故选B。
3.(2024·山东济南·中考真题)下列探究实验的设计中,不能达到实验目的的是
A.测定氧气含量 B.探究质量守恒
C.探究分子运动 D.比较金属活动性
【答案】A
【详解】A、蜡烛燃烧消耗氧气的同时会产生二氧化碳气体,没有产生压强差,不能用于测定氧气含量,选项错误;
B、氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,装置密闭防止了氢氧化钠吸收外界的二氧化碳,反应前后质量不变,能用于探究质量守恒定律,选项正确;
C、浓氨水具有挥发性,氨水中的氨分子运动到空气中,接触到b溶液的水,形成氨水,使酚酞变红,能用于探究分子运动,选项正确;
D、左右两试管中只有金属种类不同,左侧的试管锌片表面有气泡产生,右侧铜片无现象,说明锌的金属活动性大于铜,能用于比较金属活动性,选项正确。
故选A。
►考向02 实验改进
典例 (2024·山东临沂·一模)化学兴趣小组同学利用如图装置进行“空管生烟”的实验,向玻璃管两端的脱脂棉分别注入等体积浓盐酸和浓氨水。观察到在A处附近产生大量白烟(氨气和氯化氢气体能发生反应生成白色的氯化铵固体),并且白烟越来越多。下列说法不正确的是
A.该实验能证明分子是不断运动的
B.实验证明氨分子运动速率大于氯化氢分子
C.将浓盐酸换成浓硫酸也能观察到相同现象
D.该实验既能节约药品又能防止气体逸散污染空气
【答案】C
【详解】A、浓盐酸和浓氨水具有挥发性,挥发出来的氯化氢分子和氨分子不断运动,运动到A处,观察到在A处附近产生大量白烟(氨气和氯化氢气体能发生反应生成白色的氯化铵固体),证明分子是不断运动的,故A说法正确;
B、浓盐酸和浓氨水具有挥发性,挥发出来的氯化氢分子和氨分子不断运动,运动到A处,观察到在A处附近产生大量白烟(氨气和氯化氢气体能发生反应生成白色的氯化铵固体),A处靠近浓盐酸,说明氨分子运动速率大于氯化氢分子,故B说法正确;
C、浓硫酸不具有挥发性,将浓盐酸换成浓硫酸不能观察到相同现象,故C说法错误;
D、该实验药品用量少,装置密闭,既能节约药品又能防止气体逸散污染空气,故D说法正确;
故选:C。
►变式训练
1.小明同学对探究分子性质的实验(图1)进行了改进,如图2所示,在T形三通管的粗玻璃管里,固定一根湿润的酚酞纱布条,将浓氨水滴入T形三通管的细弯管处,然后用橡皮帽封闭管口,一会儿就观察到ba段纱布条变成红色。以下有关实验的说法错误的是( )
图1 图2
A.图2比图1的实验更环保、更节约
B.图2中bc段纱布也会慢慢变红
C.图1和图2的实验均能证明分子在不断的运动
D.若将图2中装有浓氨水的细弯管处浸入冰水中,纱布就不会变红
【答案】D
【详解】A、图2比图1的实验更环保、更节约,该选项说法正确;
B、图2中,由于氨气密度比空气小,进入粗玻璃管中时向上运动,最终充满整个粗玻璃管,因此bc段纱布也会慢慢变红,该选项说法正确;
C、图1中,乙中溶液变红色,是因为氨分子运动到乙中,和其中的水结合生成氨水,氨水显碱性,使酚酞试液变红色,丙中溶液不变色,说明空气中的物质不能使酚酞试液变红色,进一步说明氨分子是不断运动的,图2中,观察到ba段纱布条变成红色,是因为氨分子运动到粗玻璃管中,和其中的水结合生成氨水,氨水显碱性,使酚酞试液变红色,因此均能证明分子在不断的运动,该选项说法正确;
D、若将图2中装有浓氨水的细弯管处浸入冰水中,纱布也会变红,只是慢一些,该选项说法不正确。
故选D。
2.用如图装置探究分子运动,以下说法错误的是( )
A.该实验说明分子在不断运动
B.氢氧化钠吸水放热,加速浓氨水的挥发
C.该实验通过酚酞溶液变红可证明氢氧化钠呈碱性
D.该装置的优点:现象迅速出现、药品用量少、环保无污染
【答案】C
【详解】A、实验过程中,湿润的酚酞滤纸条变红色,是因为氨分子是不断运动的,当运动到湿润的酚酞滤纸条中时,和水结合生成氨水,氨水显碱性,能使酚酞试液变红色,该选项说法正确;
B、氢氧化钠吸水放热,加速浓氨水的挥发,该选项说法正确;
C、该实验通过酚酞溶液变红证明氨水显碱性,不能证明氢氧化钠呈碱性,该选项说法不正确;
D、该装置的优点:现象迅速出现、药品用量少、环保无污染,该选项说法正确。
故选:C。
3.化学兴趣小组同学们对教材中“分子的性质实验”进行了如图改进。下列说法错误的是
A.图1中甲、乙烧杯中酚酞溶液都变成红色
B.图1和图2都能说明分子是不断运动的
C.图2能得出:温度越高,分子的运动速率越快
D.改进后的优点:节约药品,更环保
【答案】A
【详解】A、图1中烧杯甲中的酚酞试液会变红色,而烧杯乙中的酚酞试液不会变红色,故A错误;
B、图1中甲烧杯中的酚酞试液变红色,丙烧杯中的酚酞不变色;图2中B、C试管中的酚酞变红色,二者均说明分子在不断地运动,故B正确;
C、D试管放在热水中,温度升高,分子的运动速率加快,C试管中的酚酞溶液比B试管先变红,说明温度越高,分子的运动速率越快,故C正确;
D、改进后实验在试管中实验,在密闭的容器中实验,其优点是节约药品,更环保,故D正确。故选A。
考点三 原子和离子
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
典例 (2024·山东青岛·中考真题)科学家运用了模型建构的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识,不正确的是
A.道尔顿认为原子是不可再分的实心球,是构成物质的最小粒子
B.汤姆孙等人在原子中发现了电子,推翻了道尔顿实心球模型
C.卢瑟福等人通过粒子散射实验修正了汤姆孙葡萄干布丁模型
D.卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型,不会被替代
【答案】D
【详解】A、道尔顿是探索原子的结构较早的科学家,受当时科学水平的局限性,道尔顿认为原子是“不可再分的实心球体”,是构成物质的最小粒子。A正确;
B、由于汤姆孙等人在原子中发现了电子,提出汤姆孙葡萄干布丁模型,所以推翻了道尔顿实心球模型。B正确;
C、英国物理学家卢瑟福设计了α粒子散射实验,得出卢瑟福核式模型,修正了汤姆孙关于原子结构的汤姆孙葡萄干布丁模型。C正确;
D、卢瑟福提出了原子核式结构模型:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。但卢瑟福核式模型也不是是最完善的原子结构模型,将会被替代。人类对原子结构的认识永无止境。D不正确。
综上所述:选择D。
►变式训练
1.(2024·山东威海·一模)下列说法不正确的是
A.不同的原子都是由相同的基本粒子(质子、中子和电子)构成的,并且这些基本粒子的数目也相同
B.组成元素相同,但原子个数不同的物质具有不同的性质
C.原子通过核内质子与核外电子间相互作用维系在一起最终构成物质
D.不同种类的原子组成的物质,其性质不同
【答案】A
【详解】A、不同的原子,其质子数和中子数往往不同,如氢原子(H)只有一个质子,没有中子,而氘原子(D)和氚原子(T)都是氢的同位素,它们分别含有一个和两个中子,因此不同的原子中,质子、中子和电子的数目并不都相同,说法错误,符合题意;
B、组成元素相同,但原子个数不同的物质具有不同的性质,如氧气和臭氧都是由氧元素组成的,但它们的分子结构不同,因此性质也不同,说法正确,不符合题意;
C、原子通过核内质子与核外电子间相互作用维系在一起最终构成物质,说法正确,不符合题意;
D、不同种类的原子构成的物质,其性质不同,如水分子由氢原子和氧原子构成,二氧化碳分子由碳原子和氧原子构成,水和二氧化碳的性质不同,说法正确,不符合题意。
故选:A。
2.下列叙述错误的是
A.分子、原子和离子都能直接构成物质
B.原子中原子核与核外电子的电荷数相等,电性相反,所以整个原子不显电性
C.决定原子质量大小的主要是质子和电子
D.原子如果得到或者失去电子就变成离子
【答案】C
【详解】A、分子、原子、离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,氯化钠由钠离子和氯离子构成,不符合题意;
B、原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,质子带正电,电子带负电,中子不带电,且质子所带电荷与电子所带电荷数量相等,电性相反,所以整个原子不显电性,不符合题意;
C、原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,电子的质量很小,可以忽略不计,故决定原子质量大小的主要是质子和中子,符合题意;
D、原子可通过得失电子变成离子,离子可通过失得电子变成原子,不符合题意。
故选C。
3.(2024·山东淄博·一模)下列叙述错误的是
A.分子、原子和离子都能直接构成物质
B.原子中原子核与核外电子的电量相等、电性相反,因而原子不显电性
C.决定原子质量大小的主要是原子核,所有原子的原子核都是由质子和中子构成的
D.相对于原子来说,原子核的体积小到几乎可以忽略不计
【答案】C
【详解】A、构成物质的微粒有分子、原子、离子,所以分子、原子和离子都能直接构成物质,故A正确;
B、在原子中,原子核所带的正电荷数与核外电子所带的负电荷数电量相等,所以整个原子不显电性,故B正确;
C、原子的质量主要集中在原子核上,原子核是由质子和中子构成的,所以决定原子质量大小的主要是原子核(即质子和中子),但不是所有原子的原子核都是由质子和中子构成的,例如氢原子的原子核只有质子,没有中子,故C错误;
D、在原子中,原子核极小,体积只占原子体积的几千亿分之一,因此相对于原子来说,原子核的体积小到几乎可以忽略不计,故D正确。
故选C。
►考向02 原子核外电子排布
典例 (2022·山东菏泽·一模)“宏观一微观一符号”是学习化学的重要内容和方法。甲图表示镓在元素周期表中的部分信息和核外电子排布情况,乙图A、B、C表示部分原子核外电子排布情况,据图所得信息描述正确的是
A.镓原子的中子数是31 B.氯化镓的化学式为GaCl2
C.图C表示的是一种阳离子 D.镓属于金属元素且和铝元素的化学性质相似
【答案】D
【详解】A、由甲图镓元素单元格的信息知,左上角数字表示原子序数,原子序数=质子数=核外电子数,镓原子的质子数是31,故A不符合题意;
B、由图知,镓原子最外层电子数是3,易失去,形成阳离子,镓元素在化合物中的化合价为+3价,而氯元素的化合价为-1价,则氯化镓的化学式为GaCl3,故B不符合题意;
C、图C中,质子数是17,核外电子数为18,质子数<核外电子数,为阴离子,故C不符合题意;
D、镓元素名称带“钅”字旁,属于金属元素;由图知,镓原子最外层电子数和铝原子最外层电子数都是3,因而镓元素和铝元素的化学性质相似,故D符合题意。
故选D。
►变式训练
1.(2023·山东淄博·中考真题)原子结构示意图能简明地表示原子核外电子的排布。小云从如图微粒结构示意图中获得相关信息,你认为正确的是
A.②③属于同一种原子 B.①②属于同一种元素
C.①③表示的都是原子 D.②③表示质子数相同
【答案】B
【分析】A、根据原子中,质子数 核外电子数;当质子数 核外电子数,为阳离子;当质子数 核外电子数,为阴离子;进行分析判断;
B、根据元素是质子数 即核电荷数 相同的一类原子的总称,进行分析判断;
C、根据原子中,质子数 核外电子数;当质子数 核外电子数,为阳离子;当质子数 核外电子数,为阴离子;进行分析判断;
D、根据粒子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,进行分析判断。
【详解】A、②质子数=17,核外电子数=18,质子数<核外电子数,为阴离子;③质子数=19,核外电子数=18,质子数>核外电子数,为阳离子;②③的核内质子数不同,属于不同种的元素的离子,故选项说法错误;
B、①②的核内质子数相同,属于同一种元素,故选项说法正确;
C、①质子数 核外电子数=17,为原子;①质子数=19,核外电子数=18,质子数>核外电子数,为阳离子,故选项说法错误;
D、粒子结构示意图中,圆圈内数字表示核内质子数,②③的核内质子数分别是17、19,核内质子数不同,故选项说法错误。
故选:B。
2.(2024·山东淄博·一模)人们对微观世界的认识是一个不断发展的过程。关于原子结构的说法有:
①在球体内充斥正电荷,电子镶嵌其中
②原子是可分的
③原子核外的电子是分层排布的
④原子中有带负电的电子
⑤原子核外的电子能量相同
⑥原子核很小,但集中了原子的大部分质量
其中正确的观点是
A.①②③④⑤⑥
B.②③④⑥
C.①③④⑤
D.②③④⑤⑥
【答案】B
【详解】①在球体内充斥正电荷,电子并不是镶嵌其中,因为质子带正电荷,电子在原子核外高速运动,说法错误;
②原子是可分的,分为原子核和核外电子,说法正确;
③原子核外的电子是分层排布的,说法正确;
④原子中有带负电的电子,说法正确;
⑤原子核外的电子是分层排布的,能量不相同,说法错误;
⑥原子核很小,但集中了原子的大部分质量,质子、中子均在核内,核外电子质量可忽略不计,说法正确;
故②③④⑥正确;
故选:B。
3.(2023·山东临沂·一模)我国北斗三号全球卫星导航系统正式开通,北斗卫星天线金属丝的主要成分有高纯度钼,铝元素在元素周期表中的信息及钼原子结构示意图如图所示,下列说法错误的是
A.钼属于金属元素 B.钼原子的质子数为42
C.钼元素的符号为MO D.钼原子核外电子排布图中x为12
【答案】C
【详解】A、钼有金字旁,所以钼属于金属元素,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42,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为42,故选项说法正确;
C、元素符号的书写,第二个英文字母要小写,所以钼元素的符号为Mo,故选项说法错误;
D、原子中,质子数=核外电子数,42=2+8+18+x+2,x=12,故选项说法正确。
故选C。
►考向03 原子结构和元素的化学性质关系
典例 (2024·山东淄博·一模)下图是碘元素在元素周期表中的部分信息及碘原子、氯原子的原子结构示意图。下列说法不正确的是
A.碘元素和氯元素化学性质相似
B.碘元素位于元素周期表第五周期
C.碘元素和氯元素的本质区别是原子的质子数不同
D.碘化钾的化学式为KI2
【答案】D
【详解】A、原子最外层电子数决定元素的化学性质,由碘原子、氯原子的原子结构示意图可知,碘原子、氯原子的最外层电子数均为7,因此碘元素和氯元素化学性质相似,说法正确,不符合题意;
B、电子层数=元素周期序数,由碘原子的原子结构示意图可知,碘原子核外电子层数为5,因此碘元素位于元素周期表第五周期,说法正确,不符合题意;
C、元素是质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称,因此碘元素和氯元素的本质区别是原子的质子数不同,说法正确,不符合题意;
D、碘化钾的化学式为KI,说法错误,符合题意。
故选:D。
►变式训练
1.(2023·山东济南·二模)我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱等近十种元素的相对原子质量,为相对原子质量测定作出了卓越贡献。关于铟元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示。下列说法中不正确的是
A.铟原子的中子数为49 B.铟元素位于第五周期
C.铟的原子结构示意图中X=8 D.铟元素和铝元素具有相似的化学性质
【答案】A
【详解】A、元素周期表中,左上角数字表示原子序数,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,故铟原子的质子数为49 ,根据题中信息铟原子的中子数为115-49=66,说法错误;
B、在元素周期表中,周期数=原子的电子层数,铟原子的核外有5个电子层,所以铟元素在元素周期表中位于第五周期,说法正确;
C、铟的原子结构示意图中X是第二层的电子,根据原子核外电子排列规律:第一层最多排2个电子,第二层最多排8个电子可知X=8,说法正确;
D、原子的最外层的电子数决定了原子的化学性质,铟元素和铝元素最外层电子数都为3,具有相似的化学性质,说法正确。
故选A。
2.(2023·山东德州·一模)图一所示为溴在元素周期表中的某些信息和原子结构示意图,图二所示为硫、氯、钾的原子结构示意图,下列说法不正确的是
A.溴元素的相对原子质量是79.90g
B.硫元素位于元素周期表第三周期
C.化学变化中,钾原子容易失去1个电子
D.溴元素与氯元素的化学性质相似
【答案】A
【详解】A、相对原子质量的单位为“1”,而不是“g”,该选项说法不正确;
B、硫原子核外有3个电子层,则硫元素位于元素周期表第三周期,该选项说法正确;
C、钾原子最外层电子数为1,则在化学变化中易失去1个电子,该选项说法正确;
D、溴原子和氯原子的最外层电子数相同,则它们的化学性质相似,该选项说法正确。
故选A。
3.(2023·山东青岛·一模)我国著名科学家张青莲教授主持测定了铟元素的相对原子质量。铟元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示。下列说法不正确的是
A.铟元素属于金属元素
B.铟元素的相对原子质量为114.8
C.在化学反应中,铟原子容易得到电子
D.铝原子的最外层电子数为3,所以铟元素和铝元素具有相似的化学性质
【答案】C
【详解】A、铟以“钅”为偏旁,属于金属元素,说法正确,不符合题意;
B、由铟的单元格元素周期表信息示意图可知,汉字最下方的数字为该元素的相对原子质量,相对原子质量单位为“1”,故铟元素的相对原子质量为114.8,说法正确,不符合题意;
C、由铟的原子结构示意图可知,铟的最外层电子数为3,小于4,故易失去电子,趋于形成相对稳定结构,说法错误,符合题意;
D、元素的化学性质由其最外层电子数决定;铝原子和铟原子的最外层电子数都为3,则铟元素和铝元素具有相似的化学性质,说法正确,不符合题意;
故选C。
►考向04 离子
典例 (2024·山东潍坊·一模)科学家使用普通氧分子和带电的氧离子得到了新型氧分子(O4)。下列叙述正确的是
A.一个O4分子中含有四个氧原子 B.O4与O2的性质完全相同
C.O4和O2混合形成的是纯净物 D.一个O4分子含有两个O2分子
【答案】A
【详解】A、一个O4分子中含有4个氧原子,故A正确;
B、分子是保持物质化学性质的最小微粒。O4与O2的分子构成不同,则化学性质不同,故B错误;
C、由两种或两种以上的物质混合而成的物质是混合物,则O4和O2混合形成的是混合物,故C错误;
D、一个O4分子中含有4个氧原子,故D错误。
故选A。
►变式训练
1.(2024·山东青岛·一模)我国科研团队合作完成的“镁离子电池”项目荣获国际“镁未来技术奖”。如图是镁在元素周期表中的部分信息及其原子结构示意图,下列说法正确的是
A.x=12
B.镁元素属于金属元素
C.镁原子的相对原子质量为24.31g
D.镁原子在化学反应中易失去电子形成阴离子
【答案】B
【详解】A、原子中质子数=核外电子数,X=12-2-8=2。不符合题意;
B、镁是“钅”字旁,镁元素属于金属元素。符合题意;
C、相对原子质量的单位是1不是g,镁原子的相对原子质量为24.31。不符合题意;
D、镁原子最外层电子数为2,小于4,在化学反应中易失去电子形成阳离子。不符合题意;
故选B。
2.(2024·山东青岛·二模)下列物质由离子构成的是
A.氯化钾 B.一氧化碳
C.水 D.金刚石
【答案】A
【详解】A、氯化钾是由钾离子和氯离子构成的,符合题意;
B、一氧化碳是由一氧化碳分子构成的,不符合题意;
C、水是由水分子构成的,不符合题意;
D、金刚石是由碳原子直接构成的,不符合题意;
故选:A。
3.(2024·山东青岛·一模)下列物质是由离子构成的是
A.C60——足球烯 B.金刚石
C.氧气 D.氯化钠
【答案】D
【详解】A、足球烯(C60)是由C60分子构成的,错误;
B、金刚石是由碳原子直接构成的,错误;
C、氧气是由氧分子构成的,错误;
D、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,正确。
故选D。
考点四 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
典例 (2024·山东泰安·三模)推理是学习化学常用的思维方法。下列推理正确的是
A.有机物都含碳元素,则含碳元素的化合物一定是有机物
B.同种元素的原子质子数相同,则质子数相同的原子一定属于同种元素
C.中和反应生成盐和水,则生成盐和水的反应一定属于中和反应
D.酸雨呈酸性,则呈酸性的降水都是酸雨
【答案】B
【详解】A、有机物都含碳元素,但含碳元素的化合物不一定是有机物,如二氧化碳属于无机物,故A错误;
B、元素是质子数相同的一类原子的总称,故同种元素的原子质子数相同,则质子数相同的原子一定属于同种元素,故B正确;
C、中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应,故中和反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应,如氧化钙和盐酸反应生成盐氯化钙和水,其不属于中和反应,故C错误;
D、pH<5.6的雨水属于酸雨,故D错误。
故选B。
►变式训练
1.(2024·山东济宁·二模)推理是一种重要的化学思维方法,以下推理合理的是
A.由不同种分子构成的物质是混合物,所以混合物一定由不同种分子构成
B.置换反应有一种单质和一种化合物生成,所以生成一种单质和一种化合物的反应一定是置换反应
C.单质是由同种元素组成的纯净物,所以只含一种元素的纯净物一定是单质
D.同种元素的原子核内质子数相等,所以质子数相等的微粒一定是同种元素
【答案】C
【详解】A 、由不同种分子构成的物质是混合物,但混合物不一定由不同种分子构成,也可能由不同种原子构成,例如铁和铜的混合物,错误;
B 、置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,但生成一种单质和一种化合物的反应不一定是置换反应,例如一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,由于该反应的反应物是两种化合物,不属于置换反应,错误;
C、单质是由同种元素组成的纯净物,所以只含一种元素的纯净物一定是单质,正确;
D、同种元素的原子核内质子数相等,但质子数相等的微粒不一定是同种元素,例如水分子和氖原子的质子数都为 10,但它们不是同种元素,错误。
故选 C。
2.(2024·山东济南·二模)下列推理中合理的是
A.氧化物是含有氧元素的化合物,所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
B.饱和溶液中析出晶体时,溶质质量减小,所以其溶质质量分数也一定会减小
C.同种元素的原子具有相同的质子数,所以具有相同质子数的原子属于同种元素
D.活泼金属与盐酸反应放出气体,所以与盐酸反应放出气体的物质一定是活泼金属
【答案】C
【详解】A、氧化物是含有氧元素的化合物,则含有氧元素的化合物不一定是氧化物,如高锰酸钾不是氧化物,该选项推理不正确;
B、饱和溶液中析出晶体时,溶质质量减小,其溶质质量分数不一定会减小,例如恒温蒸发饱和溶液时,不断析出固体,溶质质量分数不变,该选项推理不正确;
C、元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,所以具有相同质子数的原子属于同种元素,该选项推理正确;
D、活泼金属与盐酸反应都放出气体,但与盐酸反应放出气体的物质不一定是活泼金属,也可能是碳酸钙等碳酸盐,该选项推理不正确。
故选C。
3.(2024·山东菏泽·中考真题)推理是一种重要的科学思维方式。下列推理正确的是
A.中和反应生成盐和水,则生成盐和水的反应一定是中和反应
B.燃烧都伴有发光放热现象,则有发光放热现象的一定是燃烧
C.有机物中都含有碳元素,则含有碳元素的化合物一定都是有机物
D.同种元素的质子数相同,则质子数相同的原子一定属于同种元素
【答案】D
【详解】A、中和反应是酸与碱反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应,如金属氧化物和酸反应,故错误;
B、燃烧都伴随着发光、放热的现象,但有发光、放热现象的不一定是燃烧,如灯泡发光,故错误;
C、有机物中含有碳元素,但含有碳元素的物质不一定是有机物,如CO、CO2等,故错误;
D、质子数决定元素的种类,同种元素的质子数相同,则质子数相同的原子一定属于同种元素,故正确。
故选D。
►考向02 元素在自然界的分布
典例 (2023·山东淄博·中考真题)元素在自然界中的分布不同。下列叙述正确的是
A.地壳中含量最高的元素是硅 B.海水中含量最高元素是钠
C.石油中含量最高的元素是氢 D.人体中含量最高的元素是氧
【答案】D
【详解】A、地壳中元素含量由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁,故含量最高的元素是氧元素,故错误;
B、海水中的主要成分是水,水中氧元素含量最高,故海水中含量最高的元素是氧元素,故错误;
C、石油是有机物,其中含量最高的元素是碳元素,故错误;
D、人体中含量最高的元素是氧元素,故正确。故选D。
►变式训练
1.(2022·山东泰安·中考真题)元素在自然界里分布不均匀,如智利富藏铜矿、澳大利亚多铁矿、我国山东富含黄金,但从整个地壳中元素的含量来看,最丰富的金属元素是 ( )
A.O B.Si C.Al D.Fe
【答案】C
【详解】地壳中含量居前五位的元素依次为:氧硅铝铁钙;所以含量最多的金属元素为铝元素,元素符号为Al,所以应选C项。
2.(2023·山东济南·二模)镓是自然界中为数不多在常温环境下呈液态的金属,熔点虽然很低,沸点却很高。金属镓能够浸润玻璃,互溶于锌、锡和汞等金属。如图所示是镓元素在元素周期表中的部分信息和镓原子结构示意图,下列说法错误的是
A.镓属于金属元素
B.镓原子结构示意图中x=3
C.镓原子的原子核内有31个中子
D.镓元素位于元素周期表的第四周期
【答案】C
【详解】A、镓元素带“钅”字旁,属于金属元素,故选项说法正确。
B、原子中,质子数=核外电子数,x=31-2-8-18=3,故选项说法正确。
C、原子序数=核电荷数=质子数,镓原子有31个质子,故选项说法错误;
D、周期数=原子核外电子层数,镓元素的原子核外有4个电子层,则在元素周期表中,镓元素位于第4周期,故选项说法正确。
故选C
3.(2023·山东济南·中考真题)氯元素在自然界中广泛存在,下列说法不正确的是
A.氯元素属于非金属元素
B.海水中含量最高的元素是氯元素
C.氯原子易得电子形成氯离子(Cl-)
D.氯气(Cl2)是由氯气分子构成
【答案】B
【详解】A、氯元素属于非金属元素,正确;
B、海水中含量最高的元素是氧元素,不正确;
C、氯原子最外层是7个电子,易得电子形成氯离子(Cl-),正确;
D、氯气(Cl2)是由氯气分子构成,正确。
故选B。
考点五 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
典例 (2024·山东济南·二模)2023年诺贝尔化学奖授予发现和合成量子点的三位科学家。量子点组成中常含镉等元素。下图是镉的结构示意图及其在元素周期表中的信息,则有关镉的说法不正确的是
A.镉属于金属元素 B.镉元素位于第五周期
C.镉的相对原子质量是112.4 D.镉原子在反应中易得到电子
【答案】D
【详解】A、镉为“钅”字旁,属于金属元素,说法正确,不符合题意;
B、元素所在的周期数等于原子结构示意图的电子层数,故镉元素位于第五周期,说法正确,不符合题意;
C、在元素周期表的一格中,汉字下方的数字表示相对原子质量,则镉的相对原子质量是112.4,相对原子质量的单位为“1”,通常省略不写,说法正确,不符合题意;
D、在原子中,质子数=核外电子数,则X=48-2-8-18-18=2,小于4,故镉原子在化学反应中易失去电子,说法错误,符合题意。
故选:D。
►变式训练
1.(2024·广东珠海·一模)“天为棋盘星作子,中国北斗耀太空”,铷原子钟被称为北斗卫星的心脏。如图是铷元素在元素周期表中的信息及其原子结构示意图。下列有关铷原子的说法错误的是
A.图中“?”=37 B.元素的相对原子质量为85.47
C.铷原子在化学反应中容易失去电子形成阴离子 D.铷元素属于金属元素
【答案】C
【详解】A、由铷元素的原子结构示意图可知,圆圈内数字代表质子数,在原子中,质子数=原子序数=核电荷数=核外电子数,故铷元素的原子序数为37,则图中“?”=37,说法正确,不符合题意;
B、由元素周期表的一格可知,汉字下方数字表示相对原子质量,故铷元素的相对原子质量为85.47,相对原子质量的单位为“1”,通常省略不写,说法正确,不符合题意;
C、由铷元素的原子结构示意图可知,最外层电子数为1<4,故铷原子在化学反应中容易失去1个电子形成阳离子,说法错误,符合题意;
D、铷带“钅”字旁,属于金属元素,说法正确,不符合题意。
故选:C。
2.(2022·山东聊城·三模)硒元素具有抗衰老、抑制癌细胞生长的功能,如图是硒元素在元素周期表中的相关信息及其原子结构示意图。下列说法正确的是
A.在化学反应中,硒原子易得电子
B.Na2SeO3中Se的化合价为+3价
C.硒原子核内的中子数为34
D.硒元素位于元素周期表的第六周期
【答案】A
【详解】A. 硒原子最外层有6个电子,大于4,则在化学反应中,硒原子易得电子,此选项正确;
B. Na2SeO3中钠元素的化合价为+1,氧元素的化合价为-2,根据化合物中各元素化合价的代数和为零,Se的化合价为+4价,此选项错误;
C. 硒原子的原子序数为34,原子序数在数值上等于原子内的质子数,所以硒原子核内的质子数为34,不是中子数,此选项错误;
D. 周期数等于原子的电子层数,硒原子核外有4个电子层,硒元素位于元素周期表的第四周期,此选项错误。
故选A。
3.2022北京冬奥会上源自成都制造的碲化镉发电玻璃,展现了“科技奥运”的精神理念,下图是碲元素在元素周期表中的信息及其原子结构示意图。下列说法正确的是
A.碲在元素周期表中位于第6周期
B.碲的原子序数=核电荷数=52
C.碲属于非金属元素,容易得到电子形成阳离子
D.碲的核外电子数为52,相对原子质量为127.6g
【答案】B
【分析】元素周期表信息图中,元素名称的左上角的数字为元素的原子序数,右上角为元素符号,中间的汉字表示元素名称,下边是元素的相对原子质量。 在原子结构示意图中,小圆圈表示原子核,圆圈内的数字表示质子数,质子数决定元素的种类,弧线表示电子层,弧线上数字表示该层电子数,元素化学性质与最外层电子数有密切关系。
【详解】A、碲原子核外有5个电子层,在元素周期表中位于第五周期,错误;
B、原子中质子数=电子数=原子序数=核电荷数;碲的原子序数=核电荷数=52,正确;
C、由汉字结构可知碲属于非金属元素,原子最外层有6个电子,大于4,容易得到电子形成阴离子,错误;
D、碲的核外电子数为52,相对原子质量为127.6,相对原子质量是一个比值,单位是“1”,常省略不写,不是“g”,错误;
故选B。
►考向02 元素周期表与微粒结构示意图综合
典例 (2022·山东聊城·三模)“他们创造了一个可再充电的世界”,2019年诺贝尔化学奖授予了斯坦利等三位科学家,以表彰他们在锂离子电池领域的研发工作。下图是锂原子结构示意图及其在元素周期表中的信息,据此判断下列说法中错误的是( )
A.锂元素属于金属元素
B.锂原子的质子数为3
C.氢元素最外层电子数为1,所以锂元素的化学性质与氢相似
D.锂原子在化学反应中容易失去电子
【答案】C
【详解】A、根据“锂”的偏旁部首,可知锂元素是金属元素,故正确;
B、根据元素周期表中的信息,原子序数为3,由于质子数等于原子序数,故正确;
C、锂元素的化学性质与氢相似不一样,锂原子比氢原子大了很多,这样导致锂的最外层电子离核的距离很大,其最外层电子比氢的最外层电子更容易失去,因此锂的活性比氢要高很多,故错误;
D、根据锂原子结构示意图,锂原子的最外层电子数为1,在化学反应中容易失去电子,故正确。
故选C
【点睛】元素周期表可以获得的信息:左上角的数字表示原子序数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称;汉字下面的数字表示相对原子质量。
►变式训练
1.(2021·山东济南·一模)镁有“国防金属”的美誉,在军工业和航天工业等科技领域中有广泛的应用。在元素周期表中,镁元素的信息如下图所示,对图中信息解释不正确的是
A.核外电子数为 24 B.原子序数为 12
C.元素符号为 Mg D.相对原子质量为 24.31
【答案】A
【分析】元素周期表信息图示中:左上角的数字表示原子序数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称;汉字下面的数字表示相对原子质量。
【详解】由分析得:
A、原子中原子序数=质子数=核外电子数=12,故核外电子数为 12,错误;
B、左上角的数字表示原子序数,原子序数为 12,正确;
C、字母表示该元素的元素符号,元素符号为 Mg,正确;
D、汉字下面的数字表示相对原子质量,相对原子质量为 24.31,正确;
故选A。
2.(2024·山东潍坊·三模)如图是氯元素在元素周期表中的一个“方格”和对应微粒的结构示意图信息,小明对图中理解不正确的是
A.m=n,氯为非金属元素
B.n=a+b+8
C.“?”处的元素符号为“Cl”
D.该微粒化学性质稳定
【答案】B
【详解】A、氯元素是17号元素,在元素周期表中,汉字左上方数字表示原子序数,在原子中,原子序数=核电荷数,在微粒结构示意图中,圈内数字表示核电荷数,故m=n=17,氯不带“钅”字旁,属于非金属元素,说法正确,不符合题意;
B、氯原子核外电子排布为2、8、7,该微粒结构示意图最外层电子数为8,则该结构示意图为氯离子结构示意图,氯离子为阴离子,核电荷数小于核外电子数,所以,说法错误,符合题意;
C、在元素周期表中,汉字右上方表示元素符号,则“?”处的元素符号为“Cl”,说法正确,不符合题意;
D、该微粒最外层电子数为8,属于相对稳定结构,故该微粒化学性质稳定,说法正确,不符合题意。
故选:B。
3.(2024·山东淄博·二模)C919大型客机机身材料大量使用了第三代铝锂合金。下图为锂和铝两种元素在元素周期表中的信息及相关的微粒结构示意图。以下说法正确的是
A.若,则图a表示粒子的符号为
B.铝原子的实际质量一定比锂原子大
C.元素锂和铝分别位于元素周期表中的第一周期和第二周期
D.铝比较容易跟氧形成化合物,而锂比较困难
【答案】B
【详解】A、在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数,m=3,所以a表示带1个单位正电荷和锂离子,符号为:,故选项说法错误;
B、根据元素周期表的一格可知,元素名称下面的数字指的是相对原子质量,相对原子质量与实际原子质量成正比,相对原子质量越小,原子的实际质量越小,则一个铝氧原子的实际质量比一个锂原子的实际质量大,故选项说法正确;
C、周期数等于原子的电子层数,在原子中原子序数=质子数=核外电子数,则锂原子核外电子排布为2、1,电子层数为2,位于元素周期表中的第二周期;在原子中,质子数=原子序数=核外电子数,铝原子核外电子排布为2、8、3,电子层数为3,位于元素周期表中的第三周期,故选项说法错误;
D、在原子中原子序数=质子数=核外电子数,则锂原子核外电子排布为2、1,锂原子的最外层电子数为1;同理可知,铝原子的最外层电子数为3,所以锂的化学性质比铝更活泼,则锂比铝更容易跟氧结合形成氧化物,故选项说法错误。
故选B。
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
涉及考点
考点链接
原子的结构 元素
专题07 考点三、四
典例 (2024·山东济宁·模拟预测)模型认知是建立宏观与微观联系的思维方法。
(1)图1为钒在元素周期表中的相关信息,钒的相对原子质量为 ;
(2)图2为钒原子结构示意图,在化学变化中,钒原子形成 (填“阴”或“阳”)离子。
(3)是国际上公认的安全、无毒的消毒剂,可以快速将剧毒的氰化物氧化。图3所示为与氰化氢(HCN)在气态下反应的微观示意图:该反应生成的与的质量比为 。
【答案】(1)50.94
(2)阳
(3)7:22
【详解】(1)元素周期表中的一格中,汉字下面的数字表示相对原子质量,钒的相对原子质量为50.94。
(2)在原子结构示意图中,小圆圈表示原子核,圆圈内的数字为质子数;弧线表示电子层,弧线上的数字为该层上的电子数,由于钒原子最外层2个电子,小于4个,因此在化学变化中,钒原子容易失去电子,形成阳离子;
(3)根据微观示意图可得化学方程式2ClO2+ 2HCN2CO2+2HCl+N2,根据化学方程式可知,该反应生成的N2与CO2的质量比=(14×2):[2×(12+16×2)]=7:22。
►变式训练
1.(2024·山东临沂·二模)模型建构是化学科学研究的基本方法。如图是某同学绘制的原子结构模型和原子结构示意图:
(1)图中①②属于 元素(填“同种”或“不同种”)
(2)模型①对应的原子结构示意图是 (填序号)。
(3)图中⑥所表示的原子在反应中通过得两个电子可形成 (填离子符号)。
(4)④⑥的化学性质不同的原因是 。
【答案】(1)不同种
(2)③
(3)O2-
(4)最外层电子数不同
【详解】(1)元素是具有相同质子数一类原子的总称,图中①和②所含质子数不同,则属于不同种元素,故填:不同种;
(2)模型①中核外有1个电子,质子数为1,则对应的原子结构是③,故填:③;
(3)图中⑥所表示的原子最外层电子数为6,大于4,在反应中通过得两个电子可形成带2个单位负电荷的阴离子,原子中原子序数=质子数=8,是8号元素氧元素的离子,离子符号为O2-,故填:O2-;
(4)最外层电子数与原子的化学性质关系密切,④⑥的化学性质不同的原因是最外层电子数不同。
2.(2022·山东威海·一模)架起宏观与微观联系的桥梁
微观粒子看不见、摸不着,化学家通过模型来说明他们心中粒子的“模样”,揭示物质的微观结构特点,解释微观结构与宏观现象之间的因果关系。
(1)原子理论的发展
古希腊哲学家德谟克利特第一次提出,物质是由看不见的微小粒子构成的,为现代原子论的建立奠定了坚实的基础。请你举出实例支持他的观点 。
英国科学家道尔顿将元素说和原子说融合为一个整体,提出原子是化学变化中的不可再分的最小粒子。
请以氢气燃烧为例,阐明上述观点 。
随着科技的迅猛发展,人们对于原子内部结构的认识也越来越真实,卢瑟福的实验建立了原子的有核模型,卢瑟福实验中带正电、质量比电子大很多的高速运动的a粒子轰击金箔时,观察到了一小部分a粒子运动方向发生了偏转、极少数被反弹回来,根据这一现象可以推理得出的结论是:(至少答两条) 。
(2)原子的结构
1869年,俄国化学家门捷列夫排列出第一张元素周期表。成为科学家探索未知世界的有力工具。图1是镓原子(镓:Ga)的结构示意图,图2是氮原子的结构示意图,请回答下列问题。
①镓元素位于元素周期表第 周期,与铝元素位于同一族,其化学性质相似的原因是: 。镓元素的原子在化学变化中易失去电子形成阳离子,镓元素和氮元素可形成化合物氮化镓,该化合物的化学式为 。
②元素的性质与其原子结构有密切关系。当原子的最外层电子数相同时,电子层数越多,最外层电子离核越远,原子核对最外层电子的吸引力越小。由此推测,镓的金属活动性比铝的金属活动性 (选填“强”或“弱”)。根据你所学的化学知识预测,下列物质中能与镓发生化学反应的有 (填序号)。
A.稀盐酸B.硫酸铜C.硝酸钾D.氯化银
③请写出镓与稀盐酸反应的化学方程式 。
【答案】 水是由水分子构成的或铁是由铁原子构成的或氯化钠是由钠离子和氯离子构成的(只要答出具体物质,由具体的微观粒子构成即可) 构成氢分子的氢原子和构成氧分子的氧原子在点燃的条件下重新组合成水分子 原子核质量大、体积小、带正电(答出其中2点即可) 四 原子的最外层电子数相同 GaN 强 AB
【详解】(1)通过题干中信息可知,物质是由看不见的微小粒子构成的;例如:水是由水分子构成的;铁是由铁原子构成的;氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。(答案不唯一,只要答出具体物质,由具体的微观粒子构成即可)
(2)氢气燃烧时氢气和氧气反应生成水的过程,由于化学变化中分子可以再分,而原子不可再分,故氢气燃烧的微观过程是:构成氢分子的氢原子和构成氧分子的氧原子在点燃的条件下重新组合成水分子。
卢瑟福实验中使用的是带正电的α粒子去轰击金箔,有极少数的粒子被反弹了回来,说明遇到了质量很大的东西,即原子核质量很大;大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向,说明原子核的体积很小,原子核外空间很大;一小部分α粒子改变路径,又因为α粒子带正电,根据“同性相斥、异性相吸”的规律,所以遇到了带正电的微粒才改变了方向,即原子核带有正电荷。故可以推理得出的结论是:原子核质量大、体积小、带正电(答出其中2点即可)
(2)①在元素周期表中,某元素的周期数与其原子核外的电子层数相同,镓元素原子核外的电子层数是4,所以镓元素位于元素周期表第四周期;
最外层电子数决定化学性质,铝元素与镓元素化学性质相似的原因是:因为原子的最外层电子数相同;
镓原子失去3个电子最外层达到18个电子稳定结构,氮原子得到3个电子最外层形成8个电子稳定结构,二者刚好互补,金属元素与非金属元素组成的化合物,一般要把非金属元素符号写在后面,故形成的化合物的化学式为GaN。故分别填:四;原子的最外层电子数相同;GaN。
②由题意可知,当原子的最外层电子数相同时,电子层数越多越易失去电子,即越活泼,所以镓比铝多一层电子层,故镓比铝的金属活动性强;
根据镓的金属性比铝强的特点,即能与铝反应的物质就能和镓反应,铝能与稀盐酸和硫酸铜反应,所以,镓能从盐酸中置换出氢气,能从硫酸铜溶液中置换出铜。根据元素周期表信息,钾与镓同处于第四周期,且镓在钾的右边,所以镓不如钾的金属性强,镓与硝酸钾不能发生反应。虽然镓比银的金属性强,但由于氯化银不溶于水,所以镓与氯化银不反应,故选择AB。故分别填:强;AB。
③化合价的数值等于离子所带电荷的数值,且符号一致,镓原子的最外层电子数为3,在化学反应中易失去3个电子而形成带3个单位正电荷的阳离子,化合价的数值等于离子所带电荷的数值,且符号一致,则该元素在化合物中显+3价。镓与稀盐酸反应生成氯化镓和氢气,其化学方程式为:。
1.(24-25八年级上·山东淄博·期中)分子模型可以直观的表示分子的微观结构(分子模型中,不同颜色、大小的小球代表不同的原子)。如图所示的分子模型表示分子是
A. B.HSCN C. D.
【答案】A
【详解】A、分子由三种原子构成,四个原子构成一个分子,符合条件,故此项符合题意;
B、一个HSCN由四个原子构成,且属于四种原子,故此项不符合题意;
C、NH3分子由两种原子构成,一个分子里含有四个原子,有三个相同的氢原子,故此项不符合题意;
D、H2O2分子是由两种原子构成,一个分子里含有4个原子,故此项不符合题意。
故选A。
2.(24-25九年级上·山东日照·阶段练习)学习完分子的基本性质后,化学兴趣小组的同学进行如图实验探究,下列说法正确的是
A.实验1中甲、乙烧杯中的溶液均变红
B.实验中浓氨水没有变红,说明酚酞溶液中的分子不运动
C.实验2中A试管比B试管中的棉花团变红速度快
D.实验2说明温度越高,分子运动速率越快
【答案】D
【详解】A、浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子运动到酚酞溶液中,与水结合形成氨水,氨水显碱性,能使酚酞溶液变红,因此实验1中甲烧杯中的溶液变红,而丙、乙烧杯被大烧杯隔开,所以乙烧杯中的溶液不变色,说法错误,不符合题意;
B、分子在不断运动,实验中浓氨水没有变红,不能说明酚酞溶液中的分子不运动,说法错误,不符合题意;
C、分子在不断运动,且温度越高,分子运动速率越快,则实验2中B试管比A试管中的棉花团变红速度快,说法错误,不符合题意;
D、实验2中B试管比A试管中的棉花团变红速度快,说明温度越高,分子运动速率越快,说法正确,符合题意。
故选:D。
3.(24-25九年级上·山东日照·阶段练习)下列对宏观事实的微观解释不正确的是
A.水变成水蒸气,体积变大——分子间隔变大
B.热胀冷缩——分子大小随温度的变化而改变
C.红墨水在热水中比在冷水中扩散快——温度升高,分子运动加快
D.氧气和液氧都能支持燃烧——同种分子,化学性质相同
【答案】B
【详解】A、分子间存在着间隔,水变成水蒸气,水分子间隔变大,所以体积变大,选项正确;
B、分子间存在着间隔,热胀冷缩,是分子间隔随温度变化而变化引起的,选项错误;
C、分子在不断运动的,温度升高,分子运动加快,所以红墨水在热水中比在冷水中扩散快,选项正确;
D、氧气和液氧都是由氧分子构成的,同种分子化学性质相同,所以氧气和液氧都能支持燃烧,选项正确;
故选B。
4.(24-25九年级上·山东日照·阶段练习)原子与分子的本质区别是
A.分子大,原子小 B.间隔的大小不同
C.分子能构成物质,而原子只能构成分子 D.在化学反应中是否可以再分
【答案】D
【详解】A、分子和原子不能比较大小,但由原子构成的分子,其一个分子比构成它的原子大,故A错误;
B、分子和原子间都有间隔,故B错误;
C、分子原子都能构成物质,如水是由水分子构成,汞是由汞原子构成的,故C错误;
D、在化学变化中分子分成原子,原子再重新组合成新的分子;在化学变化中,分子可分,原子不可分,是分子和原子的本质区别。故D正确。
故选D。
5.(24-25九年级上·山东枣庄·期中)常压下:在密闭容器中水蒸气冷凝时,温度与时间的系如图所示:①、②、③表示水在不同时刻的存在状态,下列有关判断正确的是
A.①→②→③水分子本身没发生变化
B.水分子间的间隔:①<③
C.状态③的水分子不再运动
D.水分子的运动速率:②>①
【答案】A
【详解】由图可知,①表示水的气态,②表示水的液态,③表示水的固态。
A、①→②→③,只是状态发生了改变,属于物理变化,水分子本身没有变化,故选项说法正确;
B、分子之间的间隔,气态大于固态,因此①>③,故选项说法不正确;
C、分子总是在不断地运动,状态③的水分子仍然运动,故选项说法不正确;
D、根据图示①温度高于②,分子的运动速率:①>②,故选项说法不正确。
故选A。
6.(22-23九年级下·山东济宁·开学考试)如图是四种微粒的结构示意图。下列有关说法不正确的是
A.②③属于不同种元素 B.当X的数值为11时,①表示一种原子
C.②属于金属元素 D.④在化学反应中易得电子形成阴离子
【答案】B
【详解】A、元素是质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称。②③质子数不同,属于不同种元素,故A正确;
B、当X的数值为11时,质子数大于核外电子数,故①表示一种阳离子,故B错误;
C、②质子数为11,质子数=原子序数,是钠元素,属于金属元素,故C正确;
D、④最外层电子数是6,在化学反应中易得电子形成带负电荷的阴离子,故D正确。
故选B。
7.(23-24八年级上·山东淄博·期末)构建形成化学观念是学好化学的必然需求。下列对化学观念的认识错误的是
A.元素观——水和过氧化氢都是由氢元素和氧元素组成的
B.微粒观——一个H2O2分子是由2个氢分子和1个氧分子构成的
C.变化观——水在一定条件下可以转化成氢气和氧气
D.结构观——CO2和CO的化学性质不同是因为二者的分子结构不同
【答案】B
【详解】A、水和过氧化氢都是由氢元素和氧元素组成的,故A说法正确;
B、一个H2O2分子是由2个氢原子和2个氧原子构成的,故B说法错误;
C、水在一定条件下可以转化成氢气和氧气,如给水通直流电会分解为氢气和氧气,故C说法正确;
D、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,一氧化碳是由一氧化碳分子构成的,分子保持物质化学性质的最小粒子,即CO2和CO的化学性质不同是因为二者的分子结构不同,故D说法正确;
故选:B。
8.(23-24八年级上·山东淄博·期末)下列粒子:①分子②原子③离子④原子核⑤质子⑥中子⑦电子,对外不显电性的是
A.①②③ B.④⑤⑥ C.⑤⑥⑦ D.①②⑥
【答案】D
【详解】①分子是由原子构成,由于原子不显电性,所以分子不显电性;
②原子中原子核与电子所带电量相等,但电性相反,所以原子不显电性;
③离子是原子得失电子形成的,一定显电性;
④原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电,所以原子核带正电;
⑤质子带正电;
⑥中子不带电;
⑦电子带负电。
故选D。
1.(24-25九年级上·山东烟台·期中)同学们围绕分子的基本性质开展了如下探究活动。
如图1所示为探究氨分子运动性质的实验改进装置。
查阅资料:浓氨水易挥发,挥发出的氨气溶于水,能使无色酚酞溶液变红。
(1)在气密性良好的前提下,用注射器抽取浓氨水,推动注射器活塞将浓氨水通过导管挤入下端两侧玻璃管内,此时观察到 从微观角度解释,产生该现象的原因是 。
(2)马上将装置下端玻璃管底部同时浸入装有等体积热水和冷水的烧杯中,发现 (填“左侧”或“右侧”)滤纸条变红的速率更快,说明 。
图2是氢分子和氧分子运动的微观示意图。
(3)在A、B和C中,能通过比较得出“温度越高,分子运动速率越快”的是 (填字母)。从图中可见,影响分子运动速率的因素除温度外,还与 有关。
【答案】(1) 滤纸条自下而上慢慢变红 氨分子在不断运动,运动到湿润的酚酞滤纸条上,溶于水并使无色酚酞溶液变红
(2) 左侧 温度越高,分子运动速率越快
(3) BC 分子种类
【详解】(1)浓氨水具有挥发性,挥发的氨分子不断运动,溶于酚酞溶液中形成氨水,氨水能使酚酞溶液变红色,则可观察到滤纸条自下而上慢慢变红;
(2)由于温度越高,分子运动越剧烈,则可观察到左侧滤纸条变红的速率更快;
(3)实验B和C中,C的温度较高,分子运动速率较快,通过比较BC得出“温度越高,分子运动速率越快”;通过对比A、B可知,影响分子运动速率的因素除温度外,还与分子种类有关。
2.元素周期表是学习和研究化学的重要工具,它的内容十分丰富。下表是依据元素周期表画出的1~18号元素的原子结构示意图。我对它进行研究:
(1)原子序数为16的元素名称是 ,在化学反应中,该元素的原子容易 电子,变成 (填符号);原子序数为11的元素属于 填“金属”或“非金属”)元素。
(2)根据图示信息,推测一个一氧化碳分子中所含的电子总数为 。
(3)我发现如下规律:①原子最外层电子数一般不超过8个;
②金属元素的原子最外层电子数一般少于4个,非金属元素的原子原子最外层电子数一般多于4个;
③ ;
④ ;
(4)下图表示碘元素的 (填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)结构示意图。由图 可知,碘元素应位于元素周期表中的第 周期。
【答案】 硫 得到 S2- 金属 14 同一周期,原子的电子层数相同,最外层电子数逐渐增加 同一族,原子的最外层电子数相同 原子 5
【详解】(1)元素符号前面的数字为原子序数,故原子序数为16的元素名称是硫;硫原子的最外层电子数为6,在化学反应中容易得到2个电子形成稳定结构;原子序数为11的是钠元素,钠元素属金属元素;
(2)一个一氧化碳分子是由一个碳原子和1个氧原子构成的,一个碳原子的电子数为6,一个氧原子的电子数为8,故一氧化碳分子中的电子数为14;
(3)同一周期的原子的电子层数相同,最外层电子数逐渐增加;同一族,原子的最外层电子数相同。
(4)该结构示意图中质子数=核外电子数,故属于原子;碘原子有5个电子层,属于第五周期。
3.(24-25九年级上·山东青岛·期中)“筑梦”小组的同学进行有关分子性质的探究实验:
(已知:浓氨水极易挥发,挥发出的氨气分子溶于水后能使酚酞溶液变红)
(1)实验1中,烧杯甲装入浓氨水,烧杯乙盛放滴有无色酚酞试液的蒸馏水,一段时间后烧杯 (填写烧杯序号)液体变红,该实验说明分子的基本性质是 。
【提出问题】为什么实验1中另一烧杯内液体不变红色,某同学提出可能与分子运动速率有关。
探究一:分子运动速率与温度的关系
【进行实验】实验2中,用注射器抽取30mL浓氨水,连接装置。打开止水夹,推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内,并迅速将装置下端玻璃管底部同时浸入盛有等体积的热水和冷水的烧杯中。
(2)实验过程中,观察到 (填“左侧”或“右侧”)玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率加快,说明 (从微观角度分析)。
探究二:分子运动速率与分子质量的关系
【查阅资料】
①浓盐酸会挥发出氯化氢气体,浓氨水会挥发出氨气,两种气体反应会产生白烟,即生成白色固体氯化铵;
②氯化氢分子质量大于氨气分子质量。
【进行实验】组装实验3装置,在玻璃管左右两端分别放置浸有浓氨水和浓盐酸的棉花,观察现象。
(3)一段时间后,观察到玻璃管C处产生的白烟较多,说明氨气分子的运动速率比氯化氢分子 (填“快”或“慢”);由此可得出分子质量对分子运动速率的影响是 。
【实验拓展】
(4)如实验4所示:先在一支试管中装一半红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),加盖密封后静置,30日后再观察现象如图所示。小组同学做的实验说明的分子性质是 。
【实验反思】
(5)小组同学反思实验4用时过长,不改变该实验所用的仪器和药品,若要达到相同的实验效果,缩短实验时间可采取的改进方法是 。
【答案】(1) 乙 分子在不断运动
(2) 左侧 温度越高,分子运动速率越快
(3) 快 分子质量越小,运动速率越快
(4)分子之间有间隔,分子是不断运动的
(5)混合后将试管放入热水中
【详解】(1)烧杯甲中的浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨分子在不断运动,当运动到烧杯乙中时溶于水形成氨水,氨水能使酚酞溶液变成红色,故一段时间后烧杯乙液体变红,该实验说明分子的基本性质是分子不断运动。
(2)由图示可知,左侧试管下方放有热水,右侧试管下方放有冷水,因此实验过程中,观察到左侧玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率加快,说明温度越高,分子运动速率越快。
(3)一段时间后,观察到玻璃管C处产生的白烟较多,更靠近氯化氢一侧,说明氨气分子的运动速率比氯化氢分子快;根据氯化氢的相对分子质量为36.5,氨气的相对分子质量为17,由此可知,分子质量对分子运动速率的影响是:分子质量越小,运动速率越快。
(4)由图示可知,一段时间后酒精和红墨水形成混合溶液,是因为分子是不断运动的,酒精分子和红墨水中分子不断运动到彼此的间隔之间,最后形成混合溶液,故填:分子之间有间隔,分子是不断运动的。
(5)根据温度越高,分子运动速率越快可知,对于实验4,在不改变该实验所用的仪器和药品的基础上,若要达到相同的实验效果,缩短实验时间可采取的改进方法是混合后将试管放入热水中,可以加快混合的速率。
$$主题二 物质的组成与结构
专题07 构成物质的微粒 元素
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01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03知识建构·考法探究
考点一 微粒的性质及应用
考点突破
一、构成物质的微观粒子
二、微粒的性质
三、分子和原子
四、用分子和原子的观点解释变化和性质
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
考点二 分子运动的实验探究
考点突破
一、探究分子的运动现象
二、浓氨水的挥发
三、实验改进
题型精研
考向01 分子运动现象的探究
考向02 实验改进
考点三 原子和离子
考点突破
一、原子的构成
二、原子核外电子排布
三、原子结构和元素的化学性质关系
四、相对原子质量
五、离子
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 原子结构和元素的化学性质关系
考向04 离子
考点四 元素
考点突破
一、元素的概念
二、元素的分类
三、元素在自然界的分布
四、元素符号
五、元素、原子、分子与物质的联系
题型精研
考向01 元素的概念
考向02 元素在自然界的分布
考点五 元素周期表
考点突破
一、元素周期表的发现
二、元素周期表的结构
三、元素周期表的含义
四、元素周期表的规律
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
实践突破
题型精研
考点要求
课标要求
命题预测
微粒的性质及应用
· 掌握分子的概念
· 理解原子的概念
· 解微粒的共性
· 能从微观的角度解释化学变化的实质
原子、分子、离子、元素是中考必考内容,分值为2~7分,题型主要以选择题、填空题及简答题的形式呈现,一般在综合命题中也会出现。预计2024年中考中,分子以分子的性质为主要考点进行考查,原子以原子结构为主要考点进行考查,离子以离子符号、离子所带的电荷为主要考点进行考查,元素以元素的宏观意义,联系到化合价、元素质量的计算为主要考点进行考查,在综合题中呈现也是主要形式
分子运动的实验探究
· 掌握对比实验法
· 了解各装置的作用
· 识记实验现象
· 掌握变式实验的设计原理
原子和离子
· 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
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
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
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;
►考向01 构成物质的微粒
典例 (2024·山东泰安·一模)构成物质的微粒有多种,下列物质中由原子构成的是
A.氯化钾 B.汞 C.二氧化碳 D.水
►变式训练
1.构成物质的微粒有分子、原子、离子等。下列物质由离子构成的是
A. 氧气 B. 水
C. 氯化钠 D. 金刚石
2.(2023·山东聊城·二模)分子、原子、离子都是构成物质的基本微粒。下列关于分子、原子、离子的认识中正确的是
A.H2O2和H2O中都含有氢分子
B.所有原子中都含有质子、中子和电子
C.原子得电子形成阳离子,失电子形成阴离子
D.由分子构成的物质,在发生化学变化时,分子的种类改变了
3.构成物质的微粒有分子、原子、离子等。下列由离子构成的物质是
A.H2 B.Fe C.CO2 D.NaCl
►考向02 用微观知识解释变化和性质
典例 (2022·山东青岛·二模)“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。分子、原子角度对下面一些现象和变化的解释,不合理的是
A.室内插花,满室飘香——说明分子不断运动
B.热胀冷缩——温度变化,分子或原子大小发生变化
C.食品变质——分子发生变化,分子性质发生变化
D.湿衣服放在火炉旁干的较快——分子运动速率随温度升高而增大
►变式训练
1.(2022·山东青岛·一模)在这一年的化学学习中,同学们学习了如何从宏观和微观两个角度,在分子和原子的层次上研究物质的组成、构成、性质及变化等知识。下列说法正确的是
A.液态物质遇冷凝固为固态物质时分子会静止不动
B.离子是带电的原子或原子团,所以带电的微粒一定是离子
C.由分子构成的物质在发生化学变化时,分子种类改变,原子种类不变
D.与元素化学性质关系最密切的是原子的核外电子数
2.西岭雪山是著名旅游胜地,下列对其景色的微观解释错误的是
选项
景色
解释
A
春天花香四溢
分子在不断运动
B
夏天云消雾散
水分子间隔发生了变化
C
秋天层林尽染
分子种类不同性质不同
D
冬天白雪皑皑
水分子种类发生了变化
A.A B.B C.C D.D
3.(2022·山东济宁·一模)建立微观和宏观之间的联系是一种科学的思维方式,下列现象用微观知识解释错误的是
A.双氧水制氧气——化学变化中分子可分
B.向气球内吹气气球变鼓——分子数目增多
C.用水银温度计测量体温——温度升高,分子间隔变大
D.干冰和冰的化学性质存在差异——构成它们的分子不同
考点二 分子运动的实验探究
一、 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
二、 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。
三、实验改进
►考向01 分子运动现象的探究
典例 (2024·山东济南·一模)宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一。下列有关现象的解释中,不合理的是
A.二氧化碳通入紫色石蕊试液中溶液变红——二氧化碳分子使紫色石蕊变红
B.品红在热水中比在冷水中扩散得快——温度越高,分子运动越快
C.钠元素和镁元素存在本质区别——钠原子和镁原子的质子数不同
D.熟石灰能够改良酸性土壤——氢离子与氢氧根离子结合生成水分子
►变式训练
1.按图所示进行实验。当观察到热水大面积变成红色时,冷水中只有品红周围变成红色。对该现象的微观解释合理的是
A.温度越高,分子质量越小
B.温度越高,分子体积越大
C.温度越高,分子间隔越小
D.温度越高,分子运动越快
2.下列有关对一些现象的解释,不正确的是
A.湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快是因为温度越高分子运动速率越快
B.物质具有热胀冷缩现象是因为分子或原子的大小可随温度的变化而变化
C.糖是甜的,醋是酸的是因为不同的物质分子具有不同的性质
D.水通电后可以产生氢气和氧气说明分子在化学反应中还可以再分
3.(2024·山东济南·中考真题)下列探究实验的设计中,不能达到实验目的的是
A.测定氧气含量 B.探究质量守恒
C.探究分子运动 D.比较金属活动性
►考向02 实验改进
典例 (2024·山东临沂·一模)化学兴趣小组同学利用如图装置进行“空管生烟”的实验,向玻璃管两端的脱脂棉分别注入等体积浓盐酸和浓氨水。观察到在A处附近产生大量白烟(氨气和氯化氢气体能发生反应生成白色的氯化铵固体),并且白烟越来越多。下列说法不正确的是
A.该实验能证明分子是不断运动的
B.实验证明氨分子运动速率大于氯化氢分子
C.将浓盐酸换成浓硫酸也能观察到相同现象
D.该实验既能节约药品又能防止气体逸散污染空气
►变式训练
1.小明同学对探究分子性质的实验(图1)进行了改进,如图2所示,在T形三通管的粗玻璃管里,固定一根湿润的酚酞纱布条,将浓氨水滴入T形三通管的细弯管处,然后用橡皮帽封闭管口,一会儿就观察到ba段纱布条变成红色。以下有关实验的说法错误的是( )
A.图2比图1的实验更环保、更节约
B.图2中bc段纱布也会慢慢变红
C.图1和图2的实验均能证明分子在不断的运动
D.若将图2中装有浓氨水的细弯管处浸入冰水中,纱布就不会变红
2.用如图装置探究分子运动,以下说法错误的是( )
A.该实验说明分子在不断运动
B.氢氧化钠吸水放热,加速浓氨水的挥发
C.该实验通过酚酞溶液变红可证明氢氧化钠呈碱性
D.该装置的优点:现象迅速出现、药品用量少、环保无污染
3.化学兴趣小组同学们对教材中“分子的性质实验”进行了如图改进。下列说法错误的是
A.图1中甲、乙烧杯中酚酞溶液都变成红色
B.图1和图2都能说明分子是不断运动的
C.图2能得出:温度越高,分子的运动速率越快
D.改进后的优点:节约药品,更环保
考点三 原子和离子
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
典例 (2024·山东青岛·中考真题)科学家运用了模型建构的方法探索原子的结构。下列对原子结构模型演变过程的认识,不正确的是
A.道尔顿认为原子是不可再分的实心球,是构成物质的最小粒子
B.汤姆孙等人在原子中发现了电子,推翻了道尔顿实心球模型
C.卢瑟福等人通过粒子散射实验修正了汤姆孙葡萄干布丁模型
D.卢瑟福核式模型是最完善的原子结构模型,不会被替代
►变式训练
1.(2024·山东威海·一模)下列说法不正确的是
A.不同的原子都是由相同的基本粒子(质子、中子和电子)构成的,并且这些基本粒子的数目也相同
B.组成元素相同,但原子个数不同的物质具有不同的性质
C.原子通过核内质子与核外电子间相互作用维系在一起最终构成物质
D.不同种类的原子组成的物质,其性质不同
2.下列叙述错误的是
A.分子、原子和离子都能直接构成物质
B.原子中原子核与核外电子的电荷数相等,电性相反,所以整个原子不显电性
C.决定原子质量大小的主要是质子和电子
D.原子如果得到或者失去电子就变成离子
3.(2024·山东淄博·一模)下列叙述错误的是
A.分子、原子和离子都能直接构成物质
B.原子中原子核与核外电子的电量相等、电性相反,因而原子不显电性
C.决定原子质量大小的主要是原子核,所有原子的原子核都是由质子和中子构成的
D.相对于原子来说,原子核的体积小到几乎可以忽略不计
►考向02 原子核外电子排布
典例 (2022·山东菏泽·一模)“宏观一微观一符号”是学习化学的重要内容和方法。甲图表示镓在元素周期表中的部分信息和核外电子排布情况,乙图A、B、C表示部分原子核外电子排布情况,据图所得信息描述正确的是
A.镓原子的中子数是31 B.氯化镓的化学式为GaCl2
C.图C表示的是一种阳离子 D.镓属于金属元素且和铝元素的化学性质相似
►变式训练
1.(2023·山东淄博·中考真题)原子结构示意图能简明地表示原子核外电子的排布。小云从如图微粒结构示意图中获得相关信息,你认为正确的是
A.②③属于同一种原子 B.①②属于同一种元素
C.①③表示的都是原子 D.②③表示质子数相同
2.(2024·山东淄博·一模)人们对微观世界的认识是一个不断发展的过程。关于原子结构的说法有:
①在球体内充斥正电荷,电子镶嵌其中
②原子是可分的
③原子核外的电子是分层排布的
④原子中有带负电的电子
⑤原子核外的电子能量相同
⑥原子核很小,但集中了原子的大部分质量
其中正确的观点是
A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑥
C.①③④⑤ D.②③④⑤⑥
3.(2023·山东临沂·一模)我国北斗三号全球卫星导航系统正式开通,北斗卫星天线金属丝的主要成分有高纯度钼,铝元素在元素周期表中的信息及钼原子结构示意图如图所示,下列说法错误的是
A.钼属于金属元素 B.钼原子的质子数为42
C.钼元素的符号为MO D.钼原子核外电子排布图中x为12
►考向03 原子结构和元素的化学性质关系
典例 (2024·山东淄博·一模)下图是碘元素在元素周期表中的部分信息及碘原子、氯原子的原子结构示意图。下列说法不正确的是
A.碘元素和氯元素化学性质相似
B.碘元素位于元素周期表第五周期
C.碘元素和氯元素的本质区别是原子的质子数不同
D.碘化钾的化学式为KI2
►变式训练
1.(2023·山东济南·二模)我国著名科学家、中国科学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱等近十种元素的相对原子质量,为相对原子质量测定作出了卓越贡献。关于铟元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示。下列说法中不正确的是
A.铟原子的中子数为49 B.铟元素位于第五周期
C.铟的原子结构示意图中X=8 D.铟元素和铝元素具有相似的化学性质
2.(2023·山东德州·一模)图一所示为溴在元素周期表中的某些信息和原子结构示意图,图二所示为硫、氯、钾的原子结构示意图,下列说法不正确的是
A.溴元素的相对原子质量是79.90g
B.硫元素位于元素周期表第三周期
C.化学变化中,钾原子容易失去1个电子
D.溴元素与氯元素的化学性质相似
3.(2023·山东青岛·一模)我国著名科学家张青莲教授主持测定了铟元素的相对原子质量。铟元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示。下列说法不正确的是
A.铟元素属于金属元素
B.铟元素的相对原子质量为114.8
C.在化学反应中,铟原子容易得到电子
D.铝原子的最外层电子数为3,所以铟元素和铝元素具有相似的化学性质
►考向04 离子
典例 (2024·山东潍坊·一模)科学家使用普通氧分子和带电的氧离子得到了新型氧分子(O4)。下列叙述正确的是
A.一个O4分子中含有四个氧原子 B.O4与O2的性质完全相同
C.O4和O2混合形成的是纯净物 D.一个O4分子含有两个O2分子
►变式训练
1.(2024·山东青岛·一模)我国科研团队合作完成的“镁离子电池”项目荣获国际“镁未来技术奖”。如图是镁在元素周期表中的部分信息及其原子结构示意图,下列说法正确的是
A.x=12
B.镁元素属于金属元素
C.镁原子的相对原子质量为24.31g
D.镁原子在化学反应中易失去电子形成阴离子
2.(2024·山东青岛·二模)下列物质由离子构成的是
A.氯化钾 B.一氧化碳
C.水 D.金刚石
3.(2024·山东青岛·一模)下列物质是由离子构成的是
A.C60——足球烯 B.金刚石
C.氧气 D.氯化钠
考点四 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
典例 (2024·山东泰安·三模)推理是学习化学常用的思维方法。下列推理正确的是
A.有机物都含碳元素,则含碳元素的化合物一定是有机物
B.同种元素的原子质子数相同,则质子数相同的原子一定属于同种元素
C.中和反应生成盐和水,则生成盐和水的反应一定属于中和反应
D.酸雨呈酸性,则呈酸性的降水都是酸雨
►变式训练
1.(2024·山东济宁·二模)推理是一种重要的化学思维方法,以下推理合理的是
A.由不同种分子构成的物质是混合物,所以混合物一定由不同种分子构成
B.置换反应有一种单质和一种化合物生成,所以生成一种单质和一种化合物的反应一定是置换反应
C.单质是由同种元素组成的纯净物,所以只含一种元素的纯净物一定是单质
D.同种元素的原子核内质子数相等,所以质子数相等的微粒一定是同种元素
2.(2024·山东济南·二模)下列推理中合理的是
A.氧化物是含有氧元素的化合物,所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
B.饱和溶液中析出晶体时,溶质质量减小,所以其溶质质量分数也一定会减小
C.同种元素的原子具有相同的质子数,所以具有相同质子数的原子属于同种元素
D.活泼金属与盐酸反应放出气体,所以与盐酸反应放出气体的物质一定是活泼金属
3.(2024·山东菏泽·中考真题)推理是一种重要的科学思维方式。下列推理正确的是
A.中和反应生成盐和水,则生成盐和水的反应一定是中和反应
B.燃烧都伴有发光放热现象,则有发光放热现象的一定是燃烧
C.有机物中都含有碳元素,则含有碳元素的化合物一定都是有机物
D.同种元素的质子数相同,则质子数相同的原子一定属于同种元素
►考向02 元素在自然界的分布
典例 (2023·山东淄博·中考真题)元素在自然界中的分布不同。下列叙述正确的是
A.地壳中含量最高的元素是硅 B.海水中含量最高元素是钠
C.石油中含量最高的元素是氢 D.人体中含量最高的元素是氧
►变式训练
1.(2022·山东泰安·中考真题)元素在自然界里分布不均匀,如智利富藏铜矿、澳大利亚多铁矿、我国山东富含黄金,但从整个地壳中元素的含量来看,最丰富的金属元素是 ( )
A.O B.Si C.Al D.Fe
2.(2023·山东济南·二模)镓是自然界中为数不多在常温环境下呈液态的金属,熔点虽然很低,沸点却很高。金属镓能够浸润玻璃,互溶于锌、锡和汞等金属。如图所示是镓元素在元素周期表中的部分信息和镓原子结构示意图,下列说法错误的是
A.镓属于金属元素
B.镓原子结构示意图中x=3
C.镓原子的原子核内有31个中子
D.镓元素位于元素周期表的第四周期
3.(2023·山东济南·中考真题)氯元素在自然界中广泛存在,下列说法不正确的是
A.氯元素属于非金属元素
B.海水中含量最高的元素是氯元素
C.氯原子易得电子形成氯离子(Cl-)
D.氯气(Cl2)是由氯气分子构成
考点五 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
典例 (2024·山东济南·二模)2023年诺贝尔化学奖授予发现和合成量子点的三位科学家。量子点组成中常含镉等元素。下图是镉的结构示意图及其在元素周期表中的信息,则有关镉的说法不正确的是
A.镉属于金属元素 B.镉元素位于第五周期
C.镉的相对原子质量是112.4 D.镉原子在反应中易得到电子
►变式训练
1.(2024·广东珠海·一模)“天为棋盘星作子,中国北斗耀太空”,铷原子钟被称为北斗卫星的心脏。如图是铷元素在元素周期表中的信息及其原子结构示意图。下列有关铷原子的说法错误的是
A.图中“?”=37 B.元素的相对原子质量为85.47
C.铷原子在化学反应中容易失去电子形成阴离子 D.铷元素属于金属元素
2.(2022·山东聊城·三模)硒元素具有抗衰老、抑制癌细胞生长的功能,如图是硒元素在元素周期表中的相关信息及其原子结构示意图。下列说法正确的是
A.在化学反应中,硒原子易得电子
B.Na2SeO3中Se的化合价为+3价
C.硒原子核内的中子数为34
3.2022北京冬奥会上源自成都制造的碲化镉发电玻璃,展现了“科技奥运”的精神理念,下图是碲元素在元素周期表中的信息及其原子结构示意图。下列说法正确的是
A.碲在元素周期表中位于第6周期
B.碲的原子序数=核电荷数=52
C.碲属于非金属元素,容易得到电子形成阳离子
D.碲的核外电子数为52,相对原子质量为127.6g
►考向02 元素周期表与微粒结构示意图综合
典例 (2022·山东聊城·三模)“他们创造了一个可再充电的世界”,2019年诺贝尔化学奖授予了斯坦利等三位科学家,以表彰他们在锂离子电池领域的研发工作。下图是锂原子结构示意图及其在元素周期表中的信息,据此判断下列说法中错误的是( )
A.锂元素属于金属元素
B.锂原子的质子数为3
C.氢元素最外层电子数为1,所以锂元素的化学性质与氢相似
D.锂原子在化学反应中容易失去电子
►变式训练
1.(2021·山东济南·一模)镁有“国防金属”的美誉,在军工业和航天工业等科技领域中有广泛的应用。在元素周期表中,镁元素的信息如下图所示,对图中信息解释不正确的是
A.核外电子数为 24 B.原子序数为 12
C.元素符号为 Mg D.相对原子质量为 24.31
2.(2024·山东潍坊·三模)如图是氯元素在元素周期表中的一个“方格”和对应微粒的结构示意图信息,小明对图中理解不正确的是
A.m=n,氯为非金属元素
B.n=a+b+8
C.“?”处的元素符号为“Cl”
D.该微粒化学性质稳定
3.(2024·山东淄博·二模)C919大型客机机身材料大量使用了第三代铝锂合金。下图为锂和铝两种元素在元素周期表中的信息及相关的微粒结构示意图。以下说法正确的是
A.若,则图a表示粒子的符号为
B.铝原子的实际质量一定比锂原子大
C.元素锂和铝分别位于元素周期表中的第一周期和第二周期
D.铝比较容易跟氧形成化合物,而锂比较困难
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
涉及考点
考点链接
原子的结构 元素
专题07 考点三、四
典例 (2024·山东济宁·模拟预测)模型认知是建立宏观与微观联系的思维方法。
(1)图1为钒在元素周期表中的相关信息,钒的相对原子质量为 ;
(2)图2为钒原子结构示意图,在化学变化中,钒原子形成 (填“阴”或“阳”)离子。
(3)是国际上公认的安全、无毒的消毒剂,可以快速将剧毒的氰化物氧化。图3所示为与氰化氢(HCN)在气态下反应的微观示意图:该反应生成的与的质量比为 。
►变式训练
1.(2024·山东临沂·二模)模型建构是化学科学研究的基本方法。如图是某同学绘制的原子结构模型和原子结构示意图:
(1)图中①②属于 元素(填“同种”或“不同种”)
(2)模型①对应的原子结构示意图是 (填序号)。
(3)图中⑥所表示的原子在反应中通过得两个电子可形成 (填离子符号)。
(4)④⑥的化学性质不同的原因是 。
2.(2022·山东威海·一模)架起宏观与微观联系的桥梁
微观粒子看不见、摸不着,化学家通过模型来说明他们心中粒子的“模样”,揭示物质的微观结构特点,解释微观结构与宏观现象之间的因果关系。
(1)原子理论的发展
古希腊哲学家德谟克利特第一次提出,物质是由看不见的微小粒子构成的,为现代原子论的建立奠定了坚实的基础。请你举出实例支持他的观点 。
英国科学家道尔顿将元素说和原子说融合为一个整体,提出原子是化学变化中的不可再分的最小粒子。
请以氢气燃烧为例,阐明上述观点 。
随着科技的迅猛发展,人们对于原子内部结构的认识也越来越真实,卢瑟福的实验建立了原子的有核模型,卢瑟福实验中带正电、质量比电子大很多的高速运动的a粒子轰击金箔时,观察到了一小部分a粒子运动方向发生了偏转、极少数被反弹回来,根据这一现象可以推理得出的结论是:(至少答两条) 。
(2)原子的结构
1869年,俄国化学家门捷列夫排列出第一张元素周期表。成为科学家探索未知世界的有力工具。图1是镓原子(镓:Ga)的结构示意图,图2是氮原子的结构示意图,请回答下列问题。
①镓元素位于元素周期表第 周期,与铝元素位于同一族,其化学性质相似的原因是: 。镓元素的原子在化学变化中易失去电子形成阳离子,镓元素和氮元素可形成化合物氮化镓,该化合物的化学式为 。
②元素的性质与其原子结构有密切关系。当原子的最外层电子数相同时,电子层数越多,最外层电子离核越远,原子核对最外层电子的吸引力越小。由此推测,镓的金属活动性比铝的金属活动性 (选填“强”或“弱”)。根据你所学的化学知识预测,下列物质中能与镓发生化学反应的有 (填序号)。
A.稀盐酸B.硫酸铜C.硝酸钾D.氯化银
③请写出镓与稀盐酸反应的化学方程式 。
1.(24-25八年级上·山东淄博·期中)分子模型可以直观的表示分子的微观结构(分子模型中,不同颜色、大小的小球代表不同的原子)。如图所示的分子模型表示分子是
A. B.HSCN C. D.
2.(24-25九年级上·山东日照·阶段练习)学习完分子的基本性质后,化学兴趣小组的同学进行如图实验探究,下列说法正确的是
A.实验1中甲、乙烧杯中的溶液均变红
B.实验中浓氨水没有变红,说明酚酞溶液中的分子不运动
C.实验2中A试管比B试管中的棉花团变红速度快
D.实验2说明温度越高,分子运动速率越快
3.(24-25九年级上·山东日照·阶段练习)下列对宏观事实的微观解释不正确的是
A.水变成水蒸气,体积变大——分子间隔变大
B.热胀冷缩——分子大小随温度的变化而改变
C.红墨水在热水中比在冷水中扩散快——温度升高,分子运动加快
D.氧气和液氧都能支持燃烧——同种分子,化学性质相同
4.(24-25九年级上·山东日照·阶段练习)原子与分子的本质区别是
A.分子大,原子小 B.间隔的大小不同
C.分子能构成物质,而原子只能构成分子 D.在化学反应中是否可以再分
5.(24-25九年级上·山东枣庄·期中)常压下:在密闭容器中水蒸气冷凝时,温度与时间的系如图所示:①、②、③表示水在不同时刻的存在状态,下列有关判断正确的是
A.①→②→③水分子本身没发生变化
B.水分子间的间隔:①<③
C.状态③的水分子不再运动
D.水分子的运动速率:②>①
6.(22-23九年级下·山东济宁·开学考试)如图是四种微粒的结构示意图。下列有关说法不正确的是
A.②③属于不同种元素 B.当X的数值为11时,①表示一种原子
C.②属于金属元素 D.④在化学反应中易得电子形成阴离子
7.(23-24八年级上·山东淄博·期末)构建形成化学观念是学好化学的必然需求。下列对化学观念的认识错误的是
A.元素观——水和过氧化氢都是由氢元素和氧元素组成的
B.微粒观——一个H2O2分子是由2个氢分子和1个氧分子构成的
C.变化观——水在一定条件下可以转化成氢气和氧气
D.结构观——CO2和CO的化学性质不同是因为二者的分子结构不同
8.(23-24八年级上·山东淄博·期末)下列粒子:①分子②原子③离子④原子核⑤质子⑥中子⑦电子,对外不显电性的是
A.①②③ B.④⑤⑥ C.⑤⑥⑦ D.①②⑥
1.(24-25九年级上·山东烟台·期中)同学们围绕分子的基本性质开展了如下探究活动。
如图1所示为探究氨分子运动性质的实验改进装置。
查阅资料:浓氨水易挥发,挥发出的氨气溶于水,能使无色酚酞溶液变红。
(1)在气密性良好的前提下,用注射器抽取浓氨水,推动注射器活塞将浓氨水通过导管挤入下端两侧玻璃管内,此时观察到 从微观角度解释,产生该现象的原因是 。
(2)马上将装置下端玻璃管底部同时浸入装有等体积热水和冷水的烧杯中,发现 (填“左侧”或“右侧”)滤纸条变红的速率更快,说明 。
图2是氢分子和氧分子运动的微观示意图。
(3)在A、B和C中,能通过比较得出“温度越高,分子运动速率越快”的是 (填字母)。从图中可见,影响分子运动速率的因素除温度外,还与 有关。
2.元素周期表是学习和研究化学的重要工具,它的内容十分丰富。下表是依据元素周期表画出的1~18号元素的原子结构示意图。我对它进行研究:
(1)原子序数为16的元素名称是 ,在化学反应中,该元素的原子容易 电子,变成 (填符号);原子序数为11的元素属于 填“金属”或“非金属”)元素。
(2)根据图示信息,推测一个一氧化碳分子中所含的电子总数为 。
(3)我发现如下规律:①原子最外层电子数一般不超过8个;
②金属元素的原子最外层电子数一般少于4个,非金属元素的原子原子最外层电子数一般多于4个;
③ ;
④ ;
(4)下图表示碘元素的 (填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)结构示意图。由图 可知,碘元素应位于元素周期表中的第 周期。
3.(24-25九年级上·山东青岛·期中)“筑梦”小组的同学进行有关分子性质的探究实验:
(已知:浓氨水极易挥发,挥发出的氨气分子溶于水后能使酚酞溶液变红)
(1)实验1中,烧杯甲装入浓氨水,烧杯乙盛放滴有无色酚酞试液的蒸馏水,一段时间后烧杯 (填写烧杯序号)液体变红,该实验说明分子的基本性质是 。
【提出问题】为什么实验1中另一烧杯内液体不变红色,某同学提出可能与分子运动速率有关。
探究一:分子运动速率与温度的关系
【进行实验】实验2中,用注射器抽取30mL浓氨水,连接装置。打开止水夹,推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内,并迅速将装置下端玻璃管底部同时浸入盛有等体积的热水和冷水的烧杯中。
(2)实验过程中,观察到 (填“左侧”或“右侧”)玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率加快,说明 (从微观角度分析)。
探究二:分子运动速率与分子质量的关系
【查阅资料】
①浓盐酸会挥发出氯化氢气体,浓氨水会挥发出氨气,两种气体反应会产生白烟,即生成白色固体氯化铵;
②氯化氢分子质量大于氨气分子质量。
【进行实验】组装实验3装置,在玻璃管左右两端分别放置浸有浓氨水和浓盐酸的棉花,观察现象。
(3)一段时间后,观察到玻璃管C处产生的白烟较多,说明氨气分子的运动速率比氯化氢分子 (填“快”或“慢”);由此可得出分子质量对分子运动速率的影响是 。
【实验拓展】
(4)如实验4所示:先在一支试管中装一半红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),加盖密封后静置,30日后再观察现象如图所示。小组同学做的实验说明的分子性质是 。
【实验反思】
(5)小组同学反思实验4用时过长,不改变该实验所用的仪器和药品,若要达到相同的实验效果,缩短实验时间可采取的改进方法是 。
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