2.1~2.3走进微观世界 建构分子模型 建构原子模型-【压轴题】2024-2025 学年七年级科学下册同步培优训练(浙教版2024)
2025-02-04
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2份
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45页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版七年级下 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 第1节 走进微观世界,第2节 建构分子模型,第3节 建构原子模型 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.78 MB |
| 发布时间 | 2025-02-04 |
| 更新时间 | 2025-02-04 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2025-02-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50280832.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2.1走进微观世界
2.2建构分子模型
2.3建构原子模型
学习目标
1、知道分子是构成物质的微粒,是不停地做无规则运动的;
2、了解扩散现象,知道温度与扩散的关系:
3、知道分子存在引力和斥力。
4、能用分子的理论来解释相关的一些现象。
5、学会用模型解释简单的科学现象和过程。
6、了解原子结构模型及其在历史上的发展过程。
7、知道原子是由原子核和核外电子构成的,原子核又是由质子和中子构成的。
8、知道原子内各种微粒的电性以及各种微粒之间的数量关系。
9、理解离子的概念,知道离子也是构成物质的基本粒子。
10、知道相对原子质量的定义及相应的计算
知识重点
知识点一:感受分子的存在
1、观察物质:我们用放大镜看到的方形蔗糖似乎是由大量细小的颗粒构成的,但这些细小的颗粒远不是构成糖的最小颗粒。
蔗糖溶解在水中后,我们再也看不见那些蔗糖小颗粒。这时蔗糖是以一种更小的微粒存在于水中。这种蔗糖微粒称为蔗糖分子蔗糖是由大量蔗糖分子构成的。与蔗糖一样,水、空气等物质也都是由大量分子构成的。
2、分子是构成物质的一种极其微小的粒子,一个水分子的质量约为3×10-26kg
3、分子很小(质量和体积都很小),如果把水分子放大到乒乓球那么大那么按相同的比例放大,乒乓球将有地球那么大。分子不但用肉眼和放大镜看不见,即使用光学显微镜也看不见。只有用现代较先进的扫描遂道显微镜,才能看到一些较大的物质分子。
4、构成物质的粒子不止分子一种,还有原子,离子。
知识点二:分子之间存在空隙
1、气体分子之间空隙最大,液体分子次之,固体分子之间间隙比较小。
2、用分子的观点解释水蒸气容易被压缩,而水和冰并不容易压缩:水蒸气、水和冰都是由分子构成的,但水分子之间间隙差别较大,水蒸气的水分子之间的间隙较大,而水和冰的水分子之间间隙很小,所以水蒸气易被压缩,而水和冰不易被压缩。
知识点三:分子处在不停的运动中
1、定义:不同物质能够彼此进入对方的现象叫做扩散
注意:(1)温度越高,扩散现象越明显
(2)扩散现象不仅发生在气体和液体之间,也会发生在固体之间.
2、热运动与温度有关,所以这种无规则的运动叫做分子的热运动。物体的温度越高,分子的热运动越剧烈。
知识点四:分子之间的引力和斥力
1、构成物质的分子之间虽然彼此相互隔开,却存在着相互作用的引力。正是分子之间的引力,像一只只无形的手,将分子与分子聚集在一起,构成各种固体和液体的。
2、不但物体内部的分子之间存在着引力,两个物体接触面上的分子之间同样存在着相互作用的引力。
3、在实验中,正是两块铅柱接触面上分子之间的引力,使两块铅柱粘合在一起。
既然固体、液体和气体的分子间都存在空隙,但为什么很难将固体和液体的体积压缩呢?这是因为物质内部的分子之间不但存在引力,同时也存在斥力。正是分子之间的斥力,使物质内部的分子很难靠得很近。
知识点五:模型与符号
1、科学研究中,常常用 模型 来表达一个研究对象的某些特征信息,如用地球仪来表示地球的全貌和运动状态;用细胞模式图展示不同生物细胞的基本结构。
2、模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能 直接观察 到的或 复杂 的事物。一个模型可以是 一幅图 、 一张表 或 计算机图像 ,也可以是一个复杂的对象或过程的 示意
3、科学研究中,人们通过一定的科学方法,建立一个适当的模型来代替和反映客观对象,并通过研究这个模型来揭示客观对象的 形态 、 特征 和 本质 ,这是一个建模的过程,这样的方法就是 模型方法 。
4、由水的状态模型可知:
(1)水在状态变化中 没有 变成其他物质,构成水这种物质的水分子 没有 变成其他分子。水的物态变化实质上是一种 物理 变化。
(2)在液态水变成气态水的过程中,构成水的水分子之间 距离 发生了变化。一般情况下,固态物质分子间距离 小于 液态物质分子间距离 小于 气态物质分子间距离。
5、符号是指有一定意义的 图形 、 文字 等,如数学运算符号、电路元件符号等。符号来源于规定或者约定俗成,其形式简单,种类繁多,用途广泛,具有很强的实用性。
6、用 符号 能简单明了地表示事物,还可避免由于事物 外形 不同和表达的 文字语言 不同而引起的混乱。
知识点六:分子模型
1.现在已知的原子有几百种。不同种类和不同数量的原子就能构成不同的 分子 。构成分子的原子可以是 同种 原子,也可以是 不同种 原子
2.分子在化学变化中是 可分 的,而原子是 不可分 的。
3.物质通常是由 分子 构成的,但也有些物质是直接由 原子 构成的,如金属铝由铝原子构成,石墨由碳原子构成。www-2-1-cnjy-com
知识点七:水分子的构成
在电解水的反应中:
发生了变化:物质种类,分子种类,分子数目;
没有变化:原子种类,原子数目
不同种类和不同数量的原子就能构成不同的分子,构成分子的原子可以是同种原子,也可以是不同种原子。 构成分子的原子数量不一定相同。同样的几种原子可以构成不同的分子。 不同的分子能构成不同的物质。在电解水时,水分子变成了氢分子和氧分子,它们不再保持水的 化学性质 。可见,在由分子构成的物质中, 分子 是保持物质化学性质的最小粒子
知识点八:原子结构模型的建立过程
(1)1808年,英国科学家道尔顿提出原子是一个不可再分的实心球体,原子是构成物质的最小微粒。
(2)1897年,英国物理学家汤姆生提出了一个原子模型:原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子像面包里的葡萄干那样镶嵌其中。该原子模型后来被实验否定了。
(3)1911年,物理学家 卢瑟福 用带正电的α粒子轰击金属箔,实验发现多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向,但有绝少数α粒子发生了较大角度的 偏转 。在分析实验结果的基础上,卢瑟福提出了原子的 核式结构 模型:在原子的中心有一个很小的 原子核 ,原子的全部 正电荷 和几乎全部的 质量 都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核运动,就像行星绕太阳运动那样。【
知识点九:原子的构成
1.用 高能量 的粒子撞击、打碎核的方法是研究微观粒子结构的一种方法。
2.原子核是由两种更小的粒子—— 质子 和 中子 构成的。如一种氧原子的原子核就是由8个质子和8个中子紧密相连构成的
3.一个质子带一个单位的 正电荷 ,中子 不带电 ,一个电子带一个单位的 负电荷 。如氧原子核内有8个质子,则氧原子核带 8 个单位正电荷(即+8)。科学上把原子核所带的电荷数称为 核电荷数 ,氧原子的核电荷数为 8 。
4.由于原子呈电中性,根据原子中各微粒的电性及电荷量可知:原子中, 核电荷数=质子数=核外电子数 。
5.质子、中子和电子的质量比较
微粒名称
电性
质量
核外电子
带 负 电荷
9.1176×10-31千克
原子核
质子
带 正 电荷
1.6726×10-27千克
中子
不带 电荷
1.6748×10-27千克
6.质子和中子都是由更微小的基本粒子—— 夸克 构成的。
知识点十:相对原子质量
1.原子的质量极小,计算起来极不方便。为此,国际上规定采用 相对原子质量 来表示原子的质量关系。
2.相对原子质量的概念:把一个碳-12 原子的质量分为 12 等份,则1份质量为1.993×10-26×=1.661×10-27千克。其他原子的质量与1.661×10-27千克质量相比后得出一定的 比值 ,这个比值就是该原子的 相对原子质量 。2
3.相对原子质量的计算式:某原子的相对原子质量= 。
知识点十一:离子
1.钠在氯气中燃烧的微观过程
金属钠在氯气中燃烧时,钠原子 失去 1个电子后形成带 正 电荷的钠离子(阳离子),氯原子 得到 1个电子后形成带 负 电荷的氯离子(阴离子)。带有相反电荷的钠离子和氯离子之间相互 吸引 ,构成了 电中性 的氯化钠。如下图所示
2.离子是带电的 原子 或 原子团 ,带正电的叫 阳 离子,带负电的叫 阴 离子。离子也是构成物质的基本粒子,如硫酸铜就是由铜离子和硫酸根离子构成的。
3.离子与原子之间的相互转化
阳离子原子阴离子
4.阳离子的核内质子数 > 核外电子数;阴离子的核内质子数 < 核外电子数。
题型一.分子间存在空隙
[例题1] 兰兰同学调制了一杯层次分明的“彩虹液体”,如图所示。用盖子密封好静置几天,发现不同颜色液体的界面变模糊,并且液面下降了一点。针对上述现象中分析合理的是( )
A.液体分层,说明分子之间没有间隙
B.液面下降,说明分子间存在引力和斥力
C.界面变模糊,说明分子在做无规则运动
D.食用油在最上层,说明食用油分子最小
题型二.分子的热运动
[例题2] 某同学设计了如图所示的实验装置探究“分子的性质”,请回答下列问题:(氨气溶于水生成氨水,氨水能使无色酚酞变红色)
(1)【进行实验】图Ⅰ是课本中某个探究实验,几分钟后该实验中可以看到的现象是 ;其中烧杯乙的作用是 ;通过该实验可以得出 。
【实验改进】老师对图Ⅰ所示的装置进行了改进(如图Ⅱ所示),并进行了以下操作:
①取一长条形滤纸,等距离滴加无色酚酞试液;②将滴加了无色酚酞试液的长条形滤纸放入一洁净的试管中,并在试管口塞一团棉花;③向脱脂棉上滴加几滴浓氨水。
(2)【分析讨论】按照改进后的实验,几分钟后观察到的现象是 。
【拓展延伸】同学们经过讨论后认为,图Ⅰ、图Ⅱ所示装置虽能证明分子的性质,但不能证明影响分子性质的因素,于是又设计了如图Ⅲ所示的装置。
在U形管的两个管口分别放入卷成筒状的棉纱布,并用橡皮塞塞紧。用注射器吸取2mL酚酞试液从橡皮塞慢慢注入棉纱布上,使其润湿,从另一管口插入吸取了2mL浓氨水的注射器。按此方法再组装好另一套相同的装置,将其中一套装置的下端放入热水中,并同时向两支U形管中注入浓氨水。
(3)按照图Ⅲ所示的装置进行操作,几分钟后看到的现象是 ,该现象说明了 。
(4)图Ⅲ所示的实验方法相对于图Ⅰ所示的实验方法,具有哪些优点: 。
题型三.分子间的作用力
[例题3] 在一定条件下,给水施加弱电场,能使水在常温常压下结成冰(俗称“热冰”),其微观变化如图所示。则水结成“热冰”后( )
A.水分子变成其它分子
B.水分子的无规则运动停止
C.水分子间仍然存在着引力
D.水分子之间的间隔没有变化
题型四.微粒观点及模型图的应用
[例题4] 如图是密闭容器中某个化学反应前、后物质的微观示意图,下列说法正确的是( )
A.该反应属于复分解反应
B.该化学反应前后原子数目没有发生变化
C.该反应中参与反应的两种分子个数比为4:1
D.该反应生成了两种新物质
[例题5] 如图是汽车尾气处理过程中某个化学反应的微观示意图(图中一种小球代表一种元素的原子),下列说法正确的是( )
A.反应前后原子种类变化
B.反应前后分子种类没有变化
C.乙、丁分子构成相同,化学性质也相同
D.反应物和生成物中只有一种单质
题型五.电解水实验
[例题6] 用图所示的装置进行电解水实验,有以下描述:①向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性;②甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为2:1;③甲试管内产生的气体能燃烧;④乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃⑤该实验说明水是由氢气和氧气组成的。以上描述中正确的是( )
A.①②③④ B.②⑤ C.①②⑤ D.①③④
题型六.原子的定义与构成
[例题7] 如图为某原子结构模型的示意图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子,下列说法正确的是( )
A.决定该原子种类的粒子是b
B.原子的质量集中在a和c上
C.原子中b与c的数目一定相同
D.原子中a与c的数目一定相同
[例题8] 2024年5月嫦娥六号探测器登陆月球背面采样,科学研究院团队将对嫦娥六号采集的月壤样品中存在的钛(Ti)含量进行研究。Ti的相对原子质量为49,核外电子数为是22。则钛原子的质子数为( )
A.71 B.49 C.27 D.22
[例题9] 下列有关分子、原子和离子的说法,正确的是( )
A.分子的质量一定比原子的大
B.分子是保持物质化学性质的唯一粒子
C.离子是由原子得失电子形成的
D.原子都是由质子、中子、电子构成的
[例题10] 推理是研究和学习科学的一种重要方法。正电子、负质子都是反粒子,它们跟通常所说的电子、质子相比较,质量相等,电性相反。科学家已发现反氢原子。你推测反氢原子的结构可能是( )
A.由1个带负电荷的质子和1个带正电荷的电子构成
B.由1个质子和1个电子构成
C.由1个带负电荷的质子和1个电子构成
D.由1个质子和1个带正电荷的电子构成
题型七.分子和原子的区别和联系
[例题11] 等电子体具有原子数目相同、电子数目相同的特征。下列各组中的微粒属于等电子体的是( )
A.NO和 B.CO2和SO2
C.NO2和H2O D.和
题型八.原子结构示意图与离子结构示意图
[例题12] 人类为揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。原子结构的认识发展史简单归纳如下:
卢瑟福核式结构模型,是基于“用带正电的α粒子轰击金箔”的实验提出的。根据实验现象:绝大多数α粒子穿过金箔,少数α粒子发生很大偏转,极少数α粒子被弹回(如图所示),不能获得的结论是( )
A.核外电子带负电荷 B.原子核质量较大
C.原子核带正电荷 D.原子核体积很小
[例题13] 某化学学习兴趣小组对 粒子进行探究,下列结论中错误的是( )
A.当n=11且该粒子为阳离子时,x应为8
B.当x=8时,粒子中n越大,原子核对电子吸引力越大,粒子体积越小
C.当x=8且该粒子为阴离子时,核电荷数n应为12
D.当x=6且该粒子为原子时,核电荷数n应为8
[例题14] 人们常用原子(离子)结构示意图来简明地表示电子在原子核外的分层排布情况,如图是钠原子及A、B、C、D四种粒子的结构示意图:
(1)D是某原子的原子结构示意图,其x= 。
(2)A、B、C、D四种粒子中,属于阳离子的是 (填字母)。
题型九.分子的定义与分子的特性
[例题15] 国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制“已通过验收。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制,光刻分辨力达到22纳米,结合双重曝光技术后,未来还可用于制造10纳米级别的芯片。若将碳原子逐个排列在10nm*10nm的方格内,可以摆放的数量大约为( )
A.102个 B.103个 C.104个 D.106个
28.小明班级开展了分子模型项目化评比活动。以下是分子模型评价量规:
分子模型评价量规
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
模型大小
相对原子质量越大的原子模型体积也越大
各原子大小相等
相对原子质量越大的原子模型体积越小
原子样式
分子中各原子数量之比正确且容易区分
分子中各原子数量之比正确不容易区分
分子中各原子数量之比不正确
含原子种类
模型成本
废物利用
材料便宜
材料昂贵
(1)将表中 ,补充完整。
(2)如图所示,小明利用新买的橡皮泥制作成了苯分子模型,内部6个碳原子由蓝色橡皮泥揉捏而成,外面6个氢原子由黄色橡皮揉捏而成。
①老师判定小明的苯分子模型“原子样式”等级为“优秀”,请据此推测苯分子的化学式为 。
②根据评价量规,请你判定小明的苯分子模型“成本”等级是否为“优秀”,若“是”请给出理由;若“否”请改进: 。
[例题16] 小金同学为了探究分子的性质,做了如图的实验:
(1)向容积为250mL的细颈玻璃仪器A中加水至虚线处,再滴几滴红墨水,一段时间后,A中的现象是整瓶水都变红了,说明 。
(2)继续向A中加酒精至凹液面最低处正好与刻度线相切,塞紧玻璃塞,将A中液体倒转摇匀,重复2次。静置一段时间后,发现A中的液面位置降低,说明 。仪器A细颈部的作用是 。
题型十.相对原子质量的概念及其计算方法
30.认真分析测定相对原子质量的示意图,推断A原子的相对原子质量约为( )
A.12 B.16 C.5 D.10
巩固提高
[练习1] 有科学家研究发现,二氧化碳在高能真空紫外线照射下会发生化学反应,反应模型如图所示,关于该反应的说法正确的是( )
A.反应物中本来含有氧分子
B.生成物都是由分子构成的
C.根据反应模型可知该过程发生两个化学反应
D.该化学变化中的最小微粒是原子
[练习2] 口罩中的熔喷布具有过滤病毒的作用,Z是合成熔喷布的主要原料,由X制备Z的微观示意图如图。下列说法正确的是( )
A.X的化学式为C8H3
B.反应前后分子种类不变
C.Y、Z在O2中充分燃烧产物相同
D.反应前后原子个数不变
[练习3] 明确宏观现象的微观本质是学习科学的重要思想方法。如图是水电解过程的微观示意图,由此可知( )
A.水是由氢元素和氧元素组成的
B.水是由氢气和氧气组成的
C.2个水分子中有1个氧分子
D.1个水分子中有一个氢分子
[练习4] 与铵根离子(NH4+)具有相同质子数和电子数的粒子是( )
A.Na+ B.OH﹣ C.H2O D.LiF
[练习5] 目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克构成.u夸克带电量为e,d夸克带电量为e,e为基元电荷.下面论断可能正确的是( )
A.质子由1个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和2个d夸克构成
B.质子由2个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和2个d夸克构成
C.质子由1个u夸克和2个d夸克构成,中子由2个u夸克和1个d夸克构成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和1个d夸克构成
[练习6] 1911年著名物理学家卢瑟福等人为探索原子的内部结构进行了如下实验。他们用一束质量远大于电子的高速运动的α粒子轰击金箔,发现:大多数α粒子能穿过金箔,一小部分发生偏转,极少数被反弹回来。回答下列问题:
(1)1个α粒子由2个中子和2个质子构成,1个α粒子与1个He﹣4原子构成上的差别是 。
(2)根据实验现象中α粒子“大多数”与“极少数”的对比分析,你能想象出关于Au原子结构的结论是 。
[练习7] 科学家为了揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探索过程。原子结构模型发展过程可表示如下。
(1)阴极射线管是能放出阴极射线的仪器,如图甲是汤姆生在1897年提出阴极射线是从阴极放出的带负电的粒子。若把阴极射线AB看成电荷的定向移动,其电流方向为 。
(2)1910年卢瑟福进行了著名的α粒子(α粒子带正电) 轰击金箔实验,发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过 90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来,如图乙。由实验得出的结论合理的是 。
A.多数α粒子直接穿过,说明原子核外是空的,不存在其他粒子
B.少数α粒子发生偏移,说明原子核外电子质量较大且带负电
C.极少数α粒子被反弹,说明原子核体积根小、质量较大
D.该实验说明α粒子无法穿透原子与原子间的空隙
(3)α粒子实质是氦原子核,可由铀、镭等元素得到。在太阳内部,质量较小的氘核和氚核在超高温下可以聚合成氦核,这种反应称为 。
[练习8] 人类为揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。原子结构的认识发展史简单归纳如下:1803年,道尔顿提出了实心球模型,认为原子是坚实的、不可再分的实心球;1897年,汤姆生发现了原子中存在一种带负电的粒子,证明了原子是可以再分的并提出了“西瓜模型”。
1911年,卢瑟福进行了α粒子(带两个单位正电荷的氦原子核)散射实验,卢瑟福经过α粒子散射实验后提出了原子的核式结构模型。1913年,丹麦科学家波尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型,认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动。
(1)汤姆生发现的带负电粒子是 。
(2)如图中能表示α粒子的运动轨迹的是 。
(3)1919年,卢瑟福用加速高能α粒子轰击氮原子,结果有微粒从氮原子中被击出,而α粒子留在了氮原子中,将氮原子变成了氧原子。请推测被击出的微粒原子核内一定含有什么粒子并说明理由 。(注:α粒子含2个质子和2个中子)
23.(1)下列微粒结构示意图中属于离子的是 (填字母),共表示 种元素。
(2)图中(Ⅰ)和(Ⅱ)分别是两个分子的微观结构模型,小圆球分别表示碳原子、氢原子、氧原子,从微观角度看,这两种物质的化学性质不同的原因是 。
24.如图是小伍按时间顺序梳理的原子结构模型建立的相关知识结构图,补充完整。
(1)A (填写科学家);B (填写微粒名称);C (填写模型名称)。
(2)上图中能正确反映卢瑟福的实验结果的示意图的是 。
(3)从原子结构模型建立的过程中,我们发现 (选填序号)。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.波尔的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐加深
25.19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,逐步揭开原子结构的奥秘。
史料一:1887年,英国物理学家汤姆生通过实验发现了带负电的电子,并推测原子中还有带正电的粒子。
史料二:1910年,英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子(由2个质子和2个中子构成)散射实验,从而建立了原子核式结构模型。
史料三:1919年,卢瑟福用高速高能α粒子轰击氮原子(内含7个质子),实验中发现两种新粒子——氧原子(内含8个质子)和另一种新粒子。
请回答下列问题:
(1)史料一中汤姆生推测原子中还有带正电的粒子,请问他推测的依据是 。
(2)从现代原子观点看,史料三中发现的新粒子是 。
(3)结合以上关于原子结构发现的历程,我们认识到 。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
C.科学猜想和假设是可以凭空想象的
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
E.模型总是放大研究对象
[练习9] 在学习《物质的构成》一课时老师做了如下实验:
(1)如图A所示,在一端开口的玻璃管中倒入一半水,然后再倒入一半的酒精,将管口密封后翻转让水和酒精充分混合,可以观察到混合液的体积 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水和酒精的总体积,这一现象说明了 。
(2)如图B所示,分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水,可以看到热水中红墨水扩散得快,这说明 。
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2.1走进微观世界
2.2建构分子模型
2.3建构原子模型
学习目标
1、知道分子是构成物质的微粒,是不停地做无规则运动的;
2、了解扩散现象,知道温度与扩散的关系:
3、知道分子存在引力和斥力。
4、能用分子的理论来解释相关的一些现象。
5、学会用模型解释简单的科学现象和过程。
6、了解原子结构模型及其在历史上的发展过程。
7、知道原子是由原子核和核外电子构成的,原子核又是由质子和中子构成的。
8、知道原子内各种微粒的电性以及各种微粒之间的数量关系。
9、理解离子的概念,知道离子也是构成物质的基本粒子。
10、知道相对原子质量的定义及相应的计算
知识重点
知识点一:感受分子的存在
1、观察物质:我们用放大镜看到的方形蔗糖似乎是由大量细小的颗粒构成的,但这些细小的颗粒远不是构成糖的最小颗粒。
蔗糖溶解在水中后,我们再也看不见那些蔗糖小颗粒。这时蔗糖是以一种更小的微粒存在于水中。这种蔗糖微粒称为蔗糖分子蔗糖是由大量蔗糖分子构成的。与蔗糖一样,水、空气等物质也都是由大量分子构成的。
2、分子是构成物质的一种极其微小的粒子,一个水分子的质量约为3×10-26kg
3、分子很小(质量和体积都很小),如果把水分子放大到乒乓球那么大那么按相同的比例放大,乒乓球将有地球那么大。分子不但用肉眼和放大镜看不见,即使用光学显微镜也看不见。只有用现代较先进的扫描遂道显微镜,才能看到一些较大的物质分子。
4、构成物质的粒子不止分子一种,还有原子,离子。
知识点二:分子之间存在空隙
1、气体分子之间空隙最大,液体分子次之,固体分子之间间隙比较小。
2、用分子的观点解释水蒸气容易被压缩,而水和冰并不容易压缩:水蒸气、水和冰都是由分子构成的,但水分子之间间隙差别较大,水蒸气的水分子之间的间隙较大,而水和冰的水分子之间间隙很小,所以水蒸气易被压缩,而水和冰不易被压缩。
知识点三:分子处在不停的运动中
1、定义:不同物质能够彼此进入对方的现象叫做扩散
注意:(1)温度越高,扩散现象越明显
(2)扩散现象不仅发生在气体和液体之间,也会发生在固体之间.
2、热运动与温度有关,所以这种无规则的运动叫做分子的热运动。物体的温度越高,分子的热运动越剧烈。
知识点四:分子之间的引力和斥力
1、构成物质的分子之间虽然彼此相互隔开,却存在着相互作用的引力。正是分子之间的引力,像一只只无形的手,将分子与分子聚集在一起,构成各种固体和液体的。
2、不但物体内部的分子之间存在着引力,两个物体接触面上的分子之间同样存在着相互作用的引力。
3、在实验中,正是两块铅柱接触面上分子之间的引力,使两块铅柱粘合在一起。
既然固体、液体和气体的分子间都存在空隙,但为什么很难将固体和液体的体积压缩呢?这是因为物质内部的分子之间不但存在引力,同时也存在斥力。正是分子之间的斥力,使物质内部的分子很难靠得很近。
知识点五:模型与符号
1、科学研究中,常常用 模型 来表达一个研究对象的某些特征信息,如用地球仪来表示地球的全貌和运动状态;用细胞模式图展示不同生物细胞的基本结构。
2、模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能 直接观察 到的或 复杂 的事物。一个模型可以是 一幅图 、 一张表 或 计算机图像 ,也可以是一个复杂的对象或过程的 示意
3、科学研究中,人们通过一定的科学方法,建立一个适当的模型来代替和反映客观对象,并通过研究这个模型来揭示客观对象的 形态 、 特征 和 本质 ,这是一个建模的过程,这样的方法就是 模型方法 。
4、由水的状态模型可知:
(1)水在状态变化中 没有 变成其他物质,构成水这种物质的水分子 没有 变成其他分子。水的物态变化实质上是一种 物理 变化。
(2)在液态水变成气态水的过程中,构成水的水分子之间 距离 发生了变化。一般情况下,固态物质分子间距离 小于 液态物质分子间距离 小于 气态物质分子间距离。
5、符号是指有一定意义的 图形 、 文字 等,如数学运算符号、电路元件符号等。符号来源于规定或者约定俗成,其形式简单,种类繁多,用途广泛,具有很强的实用性。
6、用 符号 能简单明了地表示事物,还可避免由于事物 外形 不同和表达的 文字语言 不同而引起的混乱。
知识点六:分子模型
1.现在已知的原子有几百种。不同种类和不同数量的原子就能构成不同的 分子 。构成分子的原子可以是 同种 原子,也可以是 不同种 原子
2.分子在化学变化中是 可分 的,而原子是 不可分 的。
3.物质通常是由 分子 构成的,但也有些物质是直接由 原子 构成的,如金属铝由铝原子构成,石墨由碳原子构成。www-2-1-cnjy-com
知识点七:水分子的构成
在电解水的反应中:
发生了变化:物质种类,分子种类,分子数目;
没有变化:原子种类,原子数目
不同种类和不同数量的原子就能构成不同的分子,构成分子的原子可以是同种原子,也可以是不同种原子。 构成分子的原子数量不一定相同。同样的几种原子可以构成不同的分子。 不同的分子能构成不同的物质。在电解水时,水分子变成了氢分子和氧分子,它们不再保持水的 化学性质 。可见,在由分子构成的物质中, 分子 是保持物质化学性质的最小粒子
知识点八:原子结构模型的建立过程
(1)1808年,英国科学家道尔顿提出原子是一个不可再分的实心球体,原子是构成物质的最小微粒。
(2)1897年,英国物理学家汤姆生提出了一个原子模型:原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子像面包里的葡萄干那样镶嵌其中。该原子模型后来被实验否定了。
(3)1911年,物理学家 卢瑟福 用带正电的α粒子轰击金属箔,实验发现多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向,但有绝少数α粒子发生了较大角度的 偏转 。在分析实验结果的基础上,卢瑟福提出了原子的 核式结构 模型:在原子的中心有一个很小的 原子核 ,原子的全部 正电荷 和几乎全部的 质量 都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核运动,就像行星绕太阳运动那样。【
知识点九:原子的构成
1.用 高能量 的粒子撞击、打碎核的方法是研究微观粒子结构的一种方法。
2.原子核是由两种更小的粒子—— 质子 和 中子 构成的。如一种氧原子的原子核就是由8个质子和8个中子紧密相连构成的
3.一个质子带一个单位的 正电荷 ,中子 不带电 ,一个电子带一个单位的 负电荷 。如氧原子核内有8个质子,则氧原子核带 8 个单位正电荷(即+8)。科学上把原子核所带的电荷数称为 核电荷数 ,氧原子的核电荷数为 8 。
4.由于原子呈电中性,根据原子中各微粒的电性及电荷量可知:原子中, 核电荷数=质子数=核外电子数 。
5.质子、中子和电子的质量比较
微粒名称
电性
质量
核外电子
带 负 电荷
9.1176×10-31千克
原子核
质子
带 正 电荷
1.6726×10-27千克
中子
不带 电荷
1.6748×10-27千克
6.质子和中子都是由更微小的基本粒子—— 夸克 构成的。
知识点十:相对原子质量
1.原子的质量极小,计算起来极不方便。为此,国际上规定采用 相对原子质量 来表示原子的质量关系。
2.相对原子质量的概念:把一个碳-12 原子的质量分为 12 等份,则1份质量为1.993×10-26×=1.661×10-27千克。其他原子的质量与1.661×10-27千克质量相比后得出一定的 比值 ,这个比值就是该原子的 相对原子质量 。2
3.相对原子质量的计算式:某原子的相对原子质量= 。
知识点十一:离子
1.钠在氯气中燃烧的微观过程
金属钠在氯气中燃烧时,钠原子 失去 1个电子后形成带 正 电荷的钠离子(阳离子),氯原子 得到 1个电子后形成带 负 电荷的氯离子(阴离子)。带有相反电荷的钠离子和氯离子之间相互 吸引 ,构成了 电中性 的氯化钠。如下图所示
2.离子是带电的 原子 或 原子团 ,带正电的叫 阳 离子,带负电的叫 阴 离子。离子也是构成物质的基本粒子,如硫酸铜就是由铜离子和硫酸根离子构成的。
3.离子与原子之间的相互转化
阳离子原子阴离子
4.阳离子的核内质子数 > 核外电子数;阴离子的核内质子数 < 核外电子数。
题型一.分子间存在空隙
[例题1] 兰兰同学调制了一杯层次分明的“彩虹液体”,如图所示。用盖子密封好静置几天,发现不同颜色液体的界面变模糊,并且液面下降了一点。针对上述现象中分析合理的是( )
A.液体分层,说明分子之间没有间隙
B.液面下降,说明分子间存在引力和斥力
C.界面变模糊,说明分子在做无规则运动
D.食用油在最上层,说明食用油分子最小
【解答】解:A、液体分层,是由于不会互溶的液体,密度大的液体在下方,密度小的液体在上方,故A错误;
B、液面下降,是由于分子间存在间隙,故B错误;
C、界面变得模糊,是由于分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D、食用油在最上层,是由于食用油、红墨水、洗洁精三者中,食用油的密度最小,故D错误。
故选:C。
题型二.分子的热运动
[例题2] 某同学设计了如图所示的实验装置探究“分子的性质”,请回答下列问题:(氨气溶于水生成氨水,氨水能使无色酚酞变红色)
(1)【进行实验】图Ⅰ是课本中某个探究实验,几分钟后该实验中可以看到的现象是 ;其中烧杯乙的作用是 ;通过该实验可以得出 。
【实验改进】老师对图Ⅰ所示的装置进行了改进(如图Ⅱ所示),并进行了以下操作:
①取一长条形滤纸,等距离滴加无色酚酞试液;②将滴加了无色酚酞试液的长条形滤纸放入一洁净的试管中,并在试管口塞一团棉花;③向脱脂棉上滴加几滴浓氨水。
(2)【分析讨论】按照改进后的实验,几分钟后观察到的现象是 。
【拓展延伸】同学们经过讨论后认为,图Ⅰ、图Ⅱ所示装置虽能证明分子的性质,但不能证明影响分子性质的因素,于是又设计了如图Ⅲ所示的装置。
在U形管的两个管口分别放入卷成筒状的棉纱布,并用橡皮塞塞紧。用注射器吸取2mL酚酞试液从橡皮塞慢慢注入棉纱布上,使其润湿,从另一管口插入吸取了2mL浓氨水的注射器。按此方法再组装好另一套相同的装置,将其中一套装置的下端放入热水中,并同时向两支U形管中注入浓氨水。
(3)按照图Ⅲ所示的装置进行操作,几分钟后看到的现象是 ,该现象说明了 。
(4)图Ⅲ所示的实验方法相对于图Ⅰ所示的实验方法,具有哪些优点: 。
【解答】解:(1)氨水具有挥发性,氨分子运动到甲烧杯中,使甲烧杯中溶液显碱性,酚酞试液变为红色;乙烧杯溶液不变红,此处烧杯乙的作用是与甲烧杯对照。由此实验可知,分子在不停地运动。故答案为:甲烧杯中溶液变为红色,乙烧杯中溶液不变红;与甲烧杯对照;分子在不停地运动;
(2)右端酚酞试液最靠近浓氨水,最先变红,故会观察到酚酞试液由左向右依次变红,故答案为:酚酞试液由左向右依次变红;
(3)右边装置中的温度高于左边装置,分子的运动速率随温度的升高而加快,故D出比B处先变红;该实验能说明分子的运动速率与温度有关,温度越高,分子的运动速率越快,故答案为:D出比B处先变红;分子的运动速率与温度有关,温度越高,分子的运动速率越快;
(4)图Ⅲ所示的实验方法相对于图Ⅰ所示的实验方法的优点是在密闭装置中进行实验可防止氨气污染空气、能验证温度对分子运动的影响,故答案为:在密闭装置中进行实验可防止氨气污染空气、能验证温度对分子运动的影响。
题型三.分子间的作用力
[例题3] 在一定条件下,给水施加弱电场,能使水在常温常压下结成冰(俗称“热冰”),其微观变化如图所示。则水结成“热冰”后( )
A.水分子变成其它分子
B.水分子的无规则运动停止
C.水分子间仍然存在着引力
D.水分子之间的间隔没有变化
【解答】解:AD、水结成“热冰”的过程中,水分子本身没有发生改变,变化的是分子之间的空隙,故AD错误;
B、一切分子都在不停地做无规则运动,世界上没有静止的分子,故B错误;
C、分子间存在着相互作用的引力和斥力,水结成“热冰”后,水分子间仍然存在着引力,故C正确。
故选:C。
题型四.微粒观点及模型图的应用
[例题4] 如图是密闭容器中某个化学反应前、后物质的微观示意图,下列说法正确的是( )
A.该反应属于复分解反应
B.该化学反应前后原子数目没有发生变化
C.该反应中参与反应的两种分子个数比为4:1
D.该反应生成了两种新物质
【解答】解:A、反应物是两种,生成物是一种,是化合反应,故选项不正确。
B、该化学反应前后原子数目没有发生变化,故选项正确。
C、该反应中参与反应的两种分子个数比为2:1或1:2,故选项不正确。
D、该反应生成一种新物质,故选项不正确。
故选:B。
[例题5] 如图是汽车尾气处理过程中某个化学反应的微观示意图(图中一种小球代表一种元素的原子),下列说法正确的是( )
A.反应前后原子种类变化
B.反应前后分子种类没有变化
C.乙、丁分子构成相同,化学性质也相同
D.反应物和生成物中只有一种单质
【解答】解:A、由微粒的变化可知,反应前后原子种类没有变化,故A说法不正确;
B、由微粒的变化可知,反应前后分子种类发生了变化,故B说法不正确;
C、物质的结构决定物质的性质,乙、丁分子构成不相同,化学性质也不相同,故C说法不正确;
D、由物质的构成可知,反应物和生成物中只有丙一种物质的分子是由同种原子构成的,属于单质,故D说法正确。
故选:D。
题型五.电解水实验
[例题6] 用图所示的装置进行电解水实验,有以下描述:①向水中加入少量硫酸,能增强水的导电性;②甲、乙两试管内收集到的气体的质量比约为2:1;③甲试管内产生的气体能燃烧;④乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃⑤该实验说明水是由氢气和氧气组成的。以上描述中正确的是( )
A.①②③④ B.②⑤ C.①②⑤ D.①③④
【解答】解:①向水中加入少量的硫酸,硫酸解离出的离子能使水电解产生气体的速度变快,故描述正确;
②由电解水的装置图可知,甲、乙两试管内收集到的气体分别为氢气和氧气,体积比约为2:1,故描述错误;
③甲试管内产生的气体是电源的负极产生的气体是氢气,能燃烧,故描述正确;
④乙试管内的气体是电源的正极产生的气体较少是氧气,具有助燃性不具有可燃性,故描述不正确;
⑤该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的,故描述错误。
由以上分析可知,D正确。
故选:D。
题型六.原子的定义与构成
[例题7] 如图为某原子结构模型的示意图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子,下列说法正确的是( )
A.决定该原子种类的粒子是b
B.原子的质量集中在a和c上
C.原子中b与c的数目一定相同
D.原子中a与c的数目一定相同
【解答】解:A、质子数决定元素的种类,决定该原子种类的粒子是c,故错误;
B、原子的质量主要集中在原子核上,集中在b和c上,故错误;
C、质子数和中子数不一定相等,原子中b与c的数目不一定相同,故错误;
D、原子中质子数=电子数,a与c的数目一定相同,故正确。
故选:D。
[例题8] 2024年5月嫦娥六号探测器登陆月球背面采样,科学研究院团队将对嫦娥六号采集的月壤样品中存在的钛(Ti)含量进行研究。Ti的相对原子质量为49,核外电子数为是22。则钛原子的质子数为( )
A.71 B.49 C.27 D.22
【解答】解:因为原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数,由题意Ti的核外电子数为是22,故其核内质子数为22。
故选:D。
[例题9] 下列有关分子、原子和离子的说法,正确的是( )
A.分子的质量一定比原子的大
B.分子是保持物质化学性质的唯一粒子
C.离子是由原子得失电子形成的
D.原子都是由质子、中子、电子构成的
【解答】解:A、分子的质量不一定比原子的质量大,有的分子的质量比原子小,例如,氢分子的质量比氧原子的质量小,故说法不正确;
B、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子;由原子直接构成的物质,原子是保持其化学性质的最小粒子,如铁是由原子构成的,则铁原子是保持铁化学性质的最小粒子,故说法不正确;
C、离子是由原子得失电子形成的,原子得电子形成阴离子,失电子形成阳离子,故说法正确;
D、并不是所有原子都是由质子、中子、电子构成的,例如,氢原子中不含有中子,故说法不正确;
故选:C。
[例题10] 推理是研究和学习科学的一种重要方法。正电子、负质子都是反粒子,它们跟通常所说的电子、质子相比较,质量相等,电性相反。科学家已发现反氢原子。你推测反氢原子的结构可能是( )
A.由1个带负电荷的质子和1个带正电荷的电子构成
B.由1个质子和1个电子构成
C.由1个带负电荷的质子和1个电子构成
D.由1个质子和1个带正电荷的电子构成
【解答】解:氢原子由1个带正电的质子和一个带负电的电子组成,故反氢原子由1个带负电荷的质子和1个带正电荷的电子构成,故A正确,BCD错误。
故选:A。
题型七.分子和原子的区别和联系
[例题11] 等电子体具有原子数目相同、电子数目相同的特征。下列各组中的微粒属于等电子体的是( )
A.NO和 B.CO2和SO2
C.NO2和H2O D.和
【解答】解:A、NO和,所含原子数目不相等,故A错误;
B、CO2和SO2,原子数目相同,都为3个,电子数分别为:6+8×2=22,16+8×2=32,故B错误;
C、NO2和H2O,原子数目相同,都为3个,电子数分别为:7+8×2=23,2+8=10,故C错误;
D、碳酸根离子和硝酸根离子,原子数相同,电子数分别为:6+8×3+2=32,7+8×3+1=32,故D正确;
故选:D。
题型八.原子结构示意图与离子结构示意图
[例题12] 人类为揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。原子结构的认识发展史简单归纳如下:
卢瑟福核式结构模型,是基于“用带正电的α粒子轰击金箔”的实验提出的。根据实验现象:绝大多数α粒子穿过金箔,少数α粒子发生很大偏转,极少数α粒子被弹回(如图所示),不能获得的结论是( )
A.核外电子带负电荷 B.原子核质量较大
C.原子核带正电荷 D.原子核体积很小
【解答】解:根据卢瑟福的实验所产生的现象,说明原子核体积很小,原子核质量较大,原子核带正电荷,但是不能说明核外电子带负电荷。
故选:A。
[例题13] 某化学学习兴趣小组对 粒子进行探究,下列结论中错误的是( )
A.当n=11且该粒子为阳离子时,x应为8
B.当x=8时,粒子中n越大,原子核对电子吸引力越大,粒子体积越小
C.当x=8且该粒子为阴离子时,核电荷数n应为12
D.当x=6且该粒子为原子时,核电荷数n应为8
【解答】解:A、当该粒子表示为阳离子时,当n=11时,该粒子的原子核外电子分三层且最外层电子数为1小于4而失电子,因此,x为8;故正确;
B、当x=8、核外电子层数时相同时,质子数n越大,原子核对电子吸引力越大,粒子体积越小;故正确;
C、当该粒子表示为阴离子时,核外电子数大于质子数,因此,当x=8时核电荷数n应小于10;故错误;
D、当该粒子表示为原子时,质子数等于核外电子数,因此,当x=6时核电荷数n为8;故正确;
故选:C。
[例题14] 人们常用原子(离子)结构示意图来简明地表示电子在原子核外的分层排布情况,如图是钠原子及A、B、C、D四种粒子的结构示意图:
(1)D是某原子的原子结构示意图,其x= 。
(2)A、B、C、D四种粒子中,属于阳离子的是 (填字母)。
【解答】解:(1)在原子中质子数等于电子数,所以x=19﹣2﹣8﹣1=8。
(2)在A中,质子数=3>电子数=2,属于阳离子。
故答案为:(1)8。
(2)A。
题型九.分子的定义与分子的特性
[例题15] 国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制“已通过验收。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制,光刻分辨力达到22纳米,结合双重曝光技术后,未来还可用于制造10纳米级别的芯片。若将碳原子逐个排列在10nm*10nm的方格内,可以摆放的数量大约为( )
A.102个 B.103个 C.104个 D.106个
【解答】解:分子的直径大约是10﹣10m=0.1nm,横截面积接近0.01nm2,若将碳原子逐个排列在10nm×10nm=100nm2的方格内,可以摆放的数量大约为104个。
故选:C。
28.小明班级开展了分子模型项目化评比活动。以下是分子模型评价量规:
分子模型评价量规
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
模型大小
相对原子质量越大的原子模型体积也越大
各原子大小相等
相对原子质量越大的原子模型体积越小
原子样式
分子中各原子数量之比正确且容易区分
分子中各原子数量之比正确不容易区分
分子中各原子数量之比不正确
含原子种类
模型成本
废物利用
材料便宜
材料昂贵
(1)将表中 ,补充完整。
(2)如图所示,小明利用新买的橡皮泥制作成了苯分子模型,内部6个碳原子由蓝色橡皮泥揉捏而成,外面6个氢原子由黄色橡皮揉捏而成。
①老师判定小明的苯分子模型“原子样式”等级为“优秀”,请据此推测苯分子的化学式为 。
②根据评价量规,请你判定小明的苯分子模型“成本”等级是否为“优秀”,若“是”请给出理由;若“否”请改进: 。
【解答】解:(1)根据表中其他分子模型评价量规,由于是分子模型,分子所含原子至少为2种,故含原子种类可设计为:作品等级优秀、合格、待改进分别含原子4种、3种、2种(有区分度,合理即可);
(2)①老师判定小明的苯分子模型“原子样式”等级为“优秀”,则分子中各原子数量之比正确且容易区分,由于内部6个碳原子由蓝色橡皮泥揉捏而成,外面6个氢原子由黄色橡皮揉捏而成,据此推测苯分子的化学式为C6H6;
②小明的苯分子模型利用的是新买的橡皮泥,所以模型成本是材料便宜,不是废物利用,判定小明的苯分子模型“成本”等级不是“优秀”,而是合格。可以使用废去的橡皮泥进行制作。
故答案为:(1)4种(合理即可);3种(合理即可);2种(合理即可);
(2)①C6H6;
②否,用废去的橡皮泥进行制作。
[例题16] 小金同学为了探究分子的性质,做了如图的实验:
(1)向容积为250mL的细颈玻璃仪器A中加水至虚线处,再滴几滴红墨水,一段时间后,A中的现象是整瓶水都变红了,说明 。
(2)继续向A中加酒精至凹液面最低处正好与刻度线相切,塞紧玻璃塞,将A中液体倒转摇匀,重复2次。静置一段时间后,发现A中的液面位置降低,说明 。仪器A细颈部的作用是 。
【解答】解:(1)A中的现象是整瓶水都变红了,说明分子在不停地做无规则运动;
(2)静置一段时间后,A中的液面位置降低,说明分子间有间隙;仪器A细颈部的作用是:便于观察液面的变化。
故答案为:(1)分子在不停地做无规则运动;(2)分子间有间隙;便于观察液面的变化。
题型十.相对原子质量的概念及其计算方法
30.认真分析测定相对原子质量的示意图,推断A原子的相对原子质量约为( )
A.12 B.16 C.5 D.10
【解答】解:由左图,碳12原子的与1个氢原子的质量相等,氢原子的相对原子质量为1;
1个碳12原子的相对原子质量为12,个碳12原子的相对原子质量为个碳12原子相对原子质量的4倍,则个碳12原子的相对原子质量为4;右图中,左盘上有1个碳12原子和个碳12原子,则左盘上碳原子的相对原子质量为12+4=16;故A原子的相对原子质量约为16。
故选:B。
巩固提高
[练习1] 有科学家研究发现,二氧化碳在高能真空紫外线照射下会发生化学反应,反应模型如图所示,关于该反应的说法正确的是( )
A.反应物中本来含有氧分子
B.生成物都是由分子构成的
C.根据反应模型可知该过程发生两个化学反应
D.该化学变化中的最小微粒是原子
【解答】解:A、由分子的模型图可知,反应物是二氧化碳分子,没有氧分子,故说法不正确;
B、由微粒的构成可知,碳是由原子直接构成的,氧气是由氧分子构成的,故说法不正确;
C、根据反应模型可知该过程发生一个化学反应,故说法不正确;
D、由微粒的变化可知,该化学变化中原子没有再分,该化学变化中的最小微粒是原子,故说法正确。
故选:D。
[练习2] 口罩中的熔喷布具有过滤病毒的作用,Z是合成熔喷布的主要原料,由X制备Z的微观示意图如图。下列说法正确的是( )
A.X的化学式为C8H3
B.反应前后分子种类不变
C.Y、Z在O2中充分燃烧产物相同
D.反应前后原子个数不变
【解答】解:A、由分子的模型图可知,X的化学式为C3H8,故A说法不正确;
B、由微粒的变化可知,反应前后分子种类发生了变化,故B说法不正确;
C、Y、Z的组成元素不同,在O2中充分燃烧产物不相同,故C说法不正确;
D、由质量守恒定律可知,反应相后原子个数不变,故D说法正确。
故选:D。
[练习3] 明确宏观现象的微观本质是学习科学的重要思想方法。如图是水电解过程的微观示意图,由此可知( )
A.水是由氢元素和氧元素组成的
B.水是由氢气和氧气组成的
C.2个水分子中有1个氧分子
D.1个水分子中有一个氢分子
【解答】解:由微观反应示意图以及质量守恒定律可知,该反应是水在通电条件下下反应生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:2H2O2H2↑+O2↑;
A、水是由氢元素和氧元素组成的,选项正确;
B、水是由氢元素和氧元素组成的,选项错误;
C、分子是由原子构成的,由微观示意图看出,2个水分子中有2个氧原子,选项错误;
D、分子是由原子构成的,由微观示意图看出,1个水分子中有2个氢原子,选项错误;
故选:A。
[练习4] 与铵根离子(NH4+)具有相同质子数和电子数的粒子是( )
A.Na+ B.OH﹣ C.H2O D.LiF
【解答】解:NH4+中N原子的质子数为7,H原子的质子数为1,所以NH4+的质子数为11,电子数=11﹣1=10。
A、Na+中质子数为11,电子数=11﹣1=10;
B、OH﹣中质子数为9,电子数=9+1=10;
C、H2O中质子数=1×2+8=10,分子中质子数=电子数,故其电子数也为10;
D、LiF中质子数=3+9=12,分子中质子数=电子数,故其电子数也为12;
故选:A。
[练习5] 目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克构成.u夸克带电量为e,d夸克带电量为e,e为基元电荷.下面论断可能正确的是( )
A.质子由1个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和2个d夸克构成
B.质子由2个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和2个d夸克构成
C.质子由1个u夸克和2个d夸克构成,中子由2个u夸克和1个d夸克构成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克构成,中子由1个u夸克和1个d夸克构成
【解答】解:A.质子由1个u夸克和1个d夸克构成时带电e,不符合实际,故此选项错误。
B.分析知此情况下质子带一个单位的正电荷,中子不带电,故此选项正确。
C.中子由2个u夸克和1个d夸克构成时,中子带正电,不符合实际,故此选项错误。
D.中子由1个u夸克和1个d夸克构成时,中子带正电,与实际不符,故此选项错误。
故选:B。
[练习6] 1911年著名物理学家卢瑟福等人为探索原子的内部结构进行了如下实验。他们用一束质量远大于电子的高速运动的α粒子轰击金箔,发现:大多数α粒子能穿过金箔,一小部分发生偏转,极少数被反弹回来。回答下列问题:
(1)1个α粒子由2个中子和2个质子构成,1个α粒子与1个He﹣4原子构成上的差别是 。
(2)根据实验现象中α粒子“大多数”与“极少数”的对比分析,你能想象出关于Au原子结构的结论是 。
【解答】解:(1)1个α粒子由2个中子和2个质子构成,1个He﹣4原子中有2个质子、2个中子和2个电子,则1个α粒子与1个He﹣4原子构成上的差别是:α粒子中没有电子,1个He﹣4原子中含有2个电子。
故答案为:α粒子中没有电子,1个He﹣4原子中含有2个电子。
(2)根据实验现象中α粒子“大多数”与“极少数”的对比分析可知,Au原子结构的结论是相对原子来说,原子核很小,原子质量主要集中在原子核上。
故答案为:相对原子来说,原子核很小,原子质量主要集中在原子核上。
[练习7] 科学家为了揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探索过程。原子结构模型发展过程可表示如下。
(1)阴极射线管是能放出阴极射线的仪器,如图甲是汤姆生在1897年提出阴极射线是从阴极放出的带负电的粒子。若把阴极射线AB看成电荷的定向移动,其电流方向为 。
(2)1910年卢瑟福进行了著名的α粒子(α粒子带正电) 轰击金箔实验,发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过 90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来,如图乙。由实验得出的结论合理的是 。
A.多数α粒子直接穿过,说明原子核外是空的,不存在其他粒子
B.少数α粒子发生偏移,说明原子核外电子质量较大且带负电
C.极少数α粒子被反弹,说明原子核体积根小、质量较大
D.该实验说明α粒子无法穿透原子与原子间的空隙
(3)α粒子实质是氦原子核,可由铀、镭等元素得到。在太阳内部,质量较小的氘核和氚核在超高温下可以聚合成氦核,这种反应称为 。
【解答】解:(1)电流的方向与带负电荷的粒子定向移动方向相反,因此该实验中电流方向为B→A;故答案为:B→A;
(2)A、原子内部有带正电的原子核和带负电的电子,核外有电子,不是不存在其他粒子,故A错误;
B、同种电荷相互排斥,排斥力使得粒子偏移,因而少数α粒子发生偏移,说明原子核外电子质量较大且带正电荷,故B错误;
C、α粒子被反弹,因而正面撞击了质量较大的原子核,而只有极少数,说明说明原子核体积很小,故C正确;
D、绝大部分粒子穿过金箔,说明α粒子可以穿透原子与原子间的空隙,故D错误;
故答案为:C;
(3)根据“质量较小的氘核和氚核在超高温下可以聚合成氦核”,可知这种反应称为核聚变;故答案为:核聚变。
[练习8] 人类为揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。原子结构的认识发展史简单归纳如下:1803年,道尔顿提出了实心球模型,认为原子是坚实的、不可再分的实心球;1897年,汤姆生发现了原子中存在一种带负电的粒子,证明了原子是可以再分的并提出了“西瓜模型”。
1911年,卢瑟福进行了α粒子(带两个单位正电荷的氦原子核)散射实验,卢瑟福经过α粒子散射实验后提出了原子的核式结构模型。1913年,丹麦科学家波尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型,认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动。
(1)汤姆生发现的带负电粒子是 。
(2)如图中能表示α粒子的运动轨迹的是 。
(3)1919年,卢瑟福用加速高能α粒子轰击氮原子,结果有微粒从氮原子中被击出,而α粒子留在了氮原子中,将氮原子变成了氧原子。请推测被击出的微粒原子核内一定含有什么粒子并说明理由 。(注:α粒子含2个质子和2个中子)
【解答】解:(1)汤姆生发现的带负电粒子是电子;
(2)α粒子轰击金箔时,在原子核附近的α粒子角度发生大幅度偏转,远离原子核的α粒子方向变化较小,符合实验现象的是A图;
(3)α粒子由2个质子和2个中子构成,氮原子中有7个质子,氧原子中有8个质子,卢瑟福从氮原子中打出了微粒,α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,说明原子核内的质子数由7个变成了8个,所以被击出的微粒中必有质子。
故答案为:(1)电子;(2)A;(3)一定含有质子,理由:含有2个质子的α粒子留在了含有7个质子的氮原子中,使氮原子变成了含有8个质子的氧原子,说明被击出的微粒中必有质子。
23.(1)下列微粒结构示意图中属于离子的是 (填字母),共表示 种元素。
(2)图中(Ⅰ)和(Ⅱ)分别是两个分子的微观结构模型,小圆球分别表示碳原子、氢原子、氧原子,从微观角度看,这两种物质的化学性质不同的原因是 。
【解答】解:(1)ABC,质子数=核外电子数,均为原子;D质子数=16,核外电子数=18,质子数<核外电子数,为阴离子。
不同种元素最本质的区别是质子数不同,CD核内质子数相同,属于同一种元素,图中共表示3种元素。
(2)图中(Ⅰ)和(Ⅱ)分别是两个分子的微观结构模型,小圆球分别表示碳原子、氢原子、氧原子,从微观角度看,两种分子的构成不同,故这两种物质的化学性质不同。
故答案为:
(1)D;3;
(2)分子的构成不同。
24.如图是小伍按时间顺序梳理的原子结构模型建立的相关知识结构图,补充完整。
(1)A (填写科学家);B (填写微粒名称);C (填写模型名称)。
(2)上图中能正确反映卢瑟福的实验结果的示意图的是 。
(3)从原子结构模型建立的过程中,我们发现 (选填序号)。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.波尔的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐加深
【解答】解:(1)约翰•道尔顿是近代原子理论的提出者;汤姆生发现了电子;根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子行星模型理论;
(2)根据题意分析在图甲中有α粒子正对原子核前进却没有被反弹反而直接穿过是错误的,图乙中最靠近原子核的α粒子被大角度反弹,比较靠近原子核的偏转角度较大,符合题意,图丙中上面三个α粒子偏转角度几乎相同,是错误的,应该越靠近原子核偏转角度越大,故图乙正确;
(3)从原子结构模型建立的过程中,我们发现:模型在科学研究中起着很重要的作用,科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,原子模型建立,使人们对原子结构的认识有了更深入的了解,但还没有达到完美的境界,故ABD正确,C错误。
故答案为:(1)A约翰•道尔顿;B电子;C原子行星模型理论;(2)乙;(3)ABD。
25.19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,逐步揭开原子结构的奥秘。
史料一:1887年,英国物理学家汤姆生通过实验发现了带负电的电子,并推测原子中还有带正电的粒子。
史料二:1910年,英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子(由2个质子和2个中子构成)散射实验,从而建立了原子核式结构模型。
史料三:1919年,卢瑟福用高速高能α粒子轰击氮原子(内含7个质子),实验中发现两种新粒子——氧原子(内含8个质子)和另一种新粒子。
请回答下列问题:
(1)史料一中汤姆生推测原子中还有带正电的粒子,请问他推测的依据是 。
(2)从现代原子观点看,史料三中发现的新粒子是 。
(3)结合以上关于原子结构发现的历程,我们认识到 。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
C.科学猜想和假设是可以凭空想象的
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
E.模型总是放大研究对象
【解答】解:(1)原子对外不显电性,但原子中含有带负电的电子,所以可推测原子中还有带正电的粒子;
(2)原子由原子核和核外电子构成,但原子核的质量大于质子的质量,所以猜想原子核内含有质子;
(3)A.卢瑟福的原子模型在当时是认为正确的,但随着科学的发展,技术的进步,发现卢瑟福的原子模型也不全对,因此科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,故A正确;
B.卢瑟福的原子模型在当时是认为正确的,但随着科学的发展,技术的进步,发现卢瑟福的原子模型也不全对,并没有使人们对原子结构的认识达到完美的境界,故B错误;
C.科学猜想和假设不可以凭空想象,应当以实验事实为基础合理猜想和假设,故C错误;
D.利用模型,人们对原子的认识会越来越多,逐渐接近其本质,故D正确;
E、模型有可能放大、缩小研究对象,故E错误。
故答案为:(1)原子对外不显电性;(2)质子;(3)AD。
[练习9] 在学习《物质的构成》一课时老师做了如下实验:
(1)如图A所示,在一端开口的玻璃管中倒入一半水,然后再倒入一半的酒精,将管口密封后翻转让水和酒精充分混合,可以观察到混合液的体积 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水和酒精的总体积,这一现象说明了 。
(2)如图B所示,分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水,可以看到热水中红墨水扩散得快,这说明 。
【解答】解:(1)因为分子间存在着间隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的间隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了。
(2)由于热水的温度高,故分子无规则运动剧烈,在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,会看到热水中的墨水扩散的快。
故答案为:(1)小于;分子间有间隙;(2)分子运动的快慢与温度有关。
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