2.4.1 元素概念、同位素-【拓展与培优】2024-2025学年新教材七年级下册科学（浙教版2024）

(2) 15. (1)2 3 5 4 3 (2)构成分子的原 子可以是同种原子,也可以是不同种原子。 (3)相 同原子、不同的原子个数可组合成不同物质的分子。 第2节 建构分子模型(2) ———水的电解 例 (1)a为电源正极,b为电源负极。 (2)现象为 火柴燃烧的更旺;说明B具有助燃性。 (3)可用排 水法;利用了它们不易溶于水的性质。 (4)分别为 2∶1,2∶1。 巩固练习 A组 1. B 2. D 3. D 4. B 5. C 6. A 7. C 8. A 9. D 10. D 11. D 12. B 13. (1)氢气 氧气 (2)水 通直流电 →氢气+氧气 (3)氢和氧 (4)导电性 B组 14. B 15. A 16. B 17. (1)甲的装置简单 (2)乙装置检验产物方便 18. (1)氢气 (2)氧气 (3)氧气为3 mL时,氧气与氢气恰好完全反应生成 水,剩余气体的体积为0 解析:反应的表达式为氢 气+氧气 点燃 →水,从图中可以看出:每增加1 mL的氧 气,氢气则减少2 mL,当氧气体积小于3 mL时,氢 气有剩余;当氧气体积为3 mL时,两者完全反应;氧 气的体积大于3 mL时,氢气完全反应,有氧气剩余。 故实线部分表示有氢气剩余;实线与虚线的交点[坐标 为(3,0)]为两者恰好完全反应;虚线部分表示氧气剩余。 19. (1)氢气 用带火星的木条检验,若复燃,证 明气体是氧气 (2)氧气在水中的溶解性大于氢气 (3)5 C组 20. (1)B (2)大 第3节 建构原子模型(1) ———原子模型的建立及原子的构成 例1 (1)乙 (2)ABD 例2 A A组 1. B 2. D 3. A 4. D 5. C 6. B 7. D 8. D 9. (1)分子 原子 中子 (2)质子 原子核 (3)电子 (4)质子、电子 10. AC B组 11. A 12. B 13. D 14. (1)不会 原子核 (2)C C组 15. C 16. (1)反弹回来 (2)BC 17. (1)① 原子核很小,原子内部有很大空间 ②a粒子离带正 电的原子核较近,受到斥力 (2)质子 第3节 建构原子模型 (2) ———原子结构示意图、相对原子质量、离子 例1 D 例2 B 例3 C 巩固练习 A组 1. B 2. B 3. B 4. C 5. A 6. B 7. D 8. B 9. (1)质子数不同 (2)失去 钠离子和氯 离子 B组 10. C 11. D 12. C 13. D 14. D 15. A 16. (1)39 (2)Cu 17. (1)①② (2)不 带电 C组 18. 32 是 19. B 解析:“一个中子变成质 子”会使中子数减少1个,变为7个,质子数增加1 个,变为7个。 20. C 解析:因为baXn+和dcYm-的核外电子数分 别为a-n和c+m,所以a-n=c+m。 第4节 探究物质组成的奥秘(1) ———元素概念、同位素 例1 C 例2 B 例3 C 例4 A 巩固练习 A组 1. B 2. A 3. A 4. B 5. B 6. C 7. D 8. (1)B (2)C (3)A 9. (1)元素 (2)混合物 10. (1)氧 (2)模型 (3)B 11. (1)BC (2)A (3)D (4)AD B组 12. C 13. A 14. D 解析:O4 是由同种元素组成的单质,而 不是化合物。一个分子中不可能含有其他分子。O4 和O2 是由两种不同分子构成的两种物质,其性质不 同,混合后形成的是混合物。 15. C 16. B C AD 17. (1)③④ ①②⑤ ⑥ (2)AB 由一种分子构成的物质属于纯净物, 由两种或两种以上分子构成的物质属于混合物 18. BC ABD ABCD BEH ADF C C组 19. (1)AD (2)Fe2+ (3)D 20. (1)中子 (2)AC 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·6· 科学 七年级下册 71 第4节 探究物质组成的奥秘(1)———元素概念、同位素 1. 元素的概念 元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。 【拓展1】 对元素概念的理解: ①元素是以核电荷数(即核内质子数)为标准对原子进行分类。只讲种类,不讲个数。 ②质子数是划分元素种类的标准。质子数相同的原子和单核离子都属于同一种元素。如Na+与Na都 属于钠元素,但Na+与NH+4 不属于同一种元素。 ③同种元素可以有不同的存在状态。如游离态和化合态。 ④同种元素的离子因带电荷数不同,性质也不同。如Fe2+与Fe3+。 ⑤只要质子数相同,不论中子数或电子数是否相同的单核微粒,都属于同一种元素。如碳元素有三种 不同中子数的碳原子:126C、136C、146C。 【拓展2】 元素与原子的比较 元素 原子 概念 具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称 化学变化中的最小粒子 区分 只讲种类,不讲个数 既讲种类,又讲个数 使用范围 用于描述物质的宏观组成 用于描述物质的微观构成 举例 水由氢元素和氧元素组成,或说水中含有氢元素和氧 元素 每个水分子由两个氢原子和一个氧 原子构成 联系 元素和原子是总体和个体的关系,原子是元素的个体,是构成并体现元素性质的最小微粒;元 素是一类原子的总称,一种元素可以包含几种原子 2. 同位素 同位素指具有相同的质子数,但中子数不同的同一元素的不同原子,如氢有3种同位素,分别称为氕 (H)、氘(D)、氚(T),即原子核内质子数均为1,但中子数分别为0,1,2的氢原子。同位素有天然存在的,也 有人工合成的。同一元素的同位素虽然中子数不同,但它们的化学性质基本相同。 【拓展】 同位素原子的表示方法 为了区分元素的同位素原子,常用原子符号(AZX)表示,其中X表示原子种类,Z 表示质子数,A 表示质 子数和中子数之和。如氢有氕(11H)、氚(21H)氚(31H)三种同位素。 3. 元素的分类 (1)金属元素:汉字常用“钅”为部首(汞和金除外),由金属元素组成的金属常为固体,只有汞(通常状况 下为液体)除外,金属单质由原子直接构成。 (2)非金属元素:通常状况下,非金属元素形成的单质有三种状态,一是用“气”为部首的非金属元素,其 单质为气态(如氮气N2);二是用“氵”为部首的非金属元素,其单质为液态,一般是双原子分子(如溴-Br2); 三是用“石”为部首的非金属元素, 其单质为固态,除碘(I2)是双原子分子外,其余一般为单原子。 4. 单质、化合物、氧化物 (1)单质:由同种元素组成的纯净物,如氧气、铜、氦气等。 (2)化合物:由不同种元素组成的纯净物,如水、二氧化碳等。 (3)氧化物:由二种元素组成的纯净物,其中一种是氧元素。氧化物属于化合物。 5. 物质的简单分类:物质分为纯净物与混合物 (1)纯净物:只含有一种物质组成。 科学七年级下册 72 (2)混合物:含有2种或以上物质组成。如 ①溶液、②合金、③矿山、④空气等。 【拓展】 同一种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物。如某物质是由氧元素组成的,该物 质可能是氧气(O2)或臭氧(O3),也可能是氧气(O2)和臭氧(O3)的混合物。 6. 地壳中的元素分布 地壳是由沙、黏土、岩石等组成的,其中含量最多的是氧元素,含量排在第二位至第五位的元素依次是 硅、铝、铁、钙等。地壳中含量最高的非金属元素是氧元素;地壳中含量最高的金属元素是铝元素。(关键记 清地壳中含量最高的前四位元素) 7. 海水中的元素分布 海洋约占地球表面的70%左右,海水中的元素含量分布如下表所示。其中含量最多的是氧元素。其次 是氢元素,这两种元素约占总量的96.5%。 元素 O H Cl Na、Mg 质量分数/% 85.5 10.7 2.0 1.5 8. 人体中的元素分布 水占人体体重的70%左右。组成人体的元素中含量最多的是氧元素,其次是碳、氢、氮元素。碳、氢、氮 三种元素在地壳中的含量较少,但却是生命的必需元素。 元素 O C H N Ca P S、K 质量分数/% 65 18 10 3 1.5 1.0 1.5 例1 月球上的土壤含有丰富的氦-3,地球上的氢元素主要以氦-4形式存在。下图是氦-3和氦-4的原 子结构示意图,下列说法不正确的是 ( ) A. 氦-3和氦-4属于同种元素 B. 氦-3和氦-4互为同位素原子 C. 一个氦-3原子核内有3个质子 D. 一个氦-4原子核外有2个电子 【解析】 同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素;在原子中,质子 数=核外电子数=核电荷数=原子序数。 例2 下列说法中正确的是 ( ) ①质子数相同的微粒一定属于同一种元素 ②电子数相同的微粒不一定是同一种元素 ③两个原子如果核外电子排布相同,一定是同一种元素 ④质子数相同,电子数也相同的两种微粒,不可能是一种分子和一种离子 ⑤所含质子数和电子数相等的微粒一定是原子 ⑥同种元素的原子其质量数必相等 A. ①②④ B. ②③④ C. ③④⑥ D. ①⑤⑥ 【解析】 具有相同质子数的原子一定属于同种元素,但微粒可能为原子、分子、离子等,如Na+、NH+4 的质子数都是11,HF、Ne的质子数都是10,但不是同种元素,故①错误;同种元素具有相同的核电荷数(即 核内质子数),电子数相同的微粒不一定是同一种元素,如K+和Ca2+,具有相同的电子数,但不是同种元素, 故②正确;两个原子如果核外电子排布相同,则核外电子数相等,而原子的核内质子数=核外电子数,元素 的种类由核电荷数(即核内质子数)来决定,所以两个原子如果核外电子排布相同,一定是同一种元素,故③ 科学 七年级下册 73 正确;分子中质子数=电子数,而离子中质子数≠电子数,所以质子数相同,电子数也相同的两种粒子,不可 能是一种分子和一种离子,故④正确;分子或原子中质子数和电子数相等,所以所含质子数和电子数相等的 微粒一定是原子或分子,故⑤错误;原子的质量数=质子数+中子数,而同种元素的质子数相同,中子数可 能不同,所以同种元素的原子其质量数不一定相等,故⑥错误。 例3 下列各组物质中,前者属于单质,后者属于化合物的是 ( ) A. 食盐、食醋 B. 青铜器、空气 C. 液氧、二氧化碳 D. 水、铜丝 【解析】 食盐和食醋都属于混合物,故A错误;青铜器属于混合物,空气中含有多种物质,属于混合物, 故B错误;液氧是由氧元素组成的纯净物,属于单质,二氧化碳是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物, 故C正确;水是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物,铜丝是由铜元素组成的纯净物,属于单质,故D 错误。 例4 某物质中只含有一种元素,则该物质不可能是 ( ) A. 化合物 B. 混合物 C. 单质 D. 纯净物 【解析】 化合物是指由不同种元素组成的纯净物,至少有两种元素,所以只含有一种元素一定不是化合 物;一种元素可以组成不同的物质,如氧气与臭氧,所以可能是混合物,一种元素可以是单质,单质属于纯净物。 A组 1. 同位素的应用非常广泛,比如用于考古。三 星堆遗址出土的文物经C-14同位素检测,已有 5000年左右的历史,这表明我国上下五千年的历史 是真实存在的。碳有多种同位素,互为同位素的两 种碳原子不可能 ∙∙∙ 具有相同的 ( ) A. 质子数 B. 中子数 C. 电子数 D. 化学性质 2. 下列四幅元素含量示意图中,能表示地壳中 元素含量分布的是 ( ) A. B. C. D. 3. “”和“”分别代表不同元素的原子,下列各 图所表示的物质属于化合物的是 ( ) A B C D 4. 下列物质属于化合物的是 ( ) A. 硫 B. 水 C. 铜 D. 空气 5. 下列各物质中,既有单质状态的氧元素,又 有化合物状态的氧元素的是 ( ) A. 氧气 B. 空气 C. 蒸馏水 D. 二氧化碳 6. 下列说法错误的是 ( ) A. 人类已知的元素有110多种 B. 一氧化碳由氧和碳两种元素组成 C. 在已知的元素中,非金属元素占大多数 D. 金属铁和非金属硫都属于单质 7. 商场的货架上会看到标有“补钙”“补铁”“补 碘”等字样的食品和保健品,这里的钙、铁、碘指的是 ( ) A. 离子 B. 原子 C. 分子 D. 元素 8. 根据如图所示的A、B、C三幅元素含量示意 图,试推测元素分布领域,将图下字母序号填写在 相应位置。 A B C (1)分布在人体中的是 。 (2)分布在海水中的是 。 (3)分布在地壳中的是 。 9. 某品牌矿泉水,其外包装文字说明如下。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 科学七年级下册 74 主要成分(mg/L) pH 6.7 偏硅酸(H2SiO3) ≥68.5 钙(Ca) ≤28 钠(Na) ≤18 溴(Br) ≥0.089 请回答下列问题。 (1)说明书中的“钙”是指 (填“分子” “原子”或“元素”)。 (2)纯净优质的矿泉水属于 (填“纯净 物”或“混合物”)。 10. 如图表示的是地壳里所含各种元素的质量 分数。请根据图回答下列问题: (1)地壳中含量最多的非金属元素是 。 (2)这幅图属于符号还是模型? 。 (3)地壳中含量最多的非金属元素与含量占第 二位的金属元素之间,形成的化合物可能是 ( ) A. 二氧化氮 B. 氧化铁 C. 氧化铝 D. 二氧化硅 11. 下图是气体分子的示意图,图中“ ”“”分 别表示两种不同质子数的原子。 A B C D (1)代表混合物的是 。 (2)代表单质的 。 (3)代表化合物的是 。 (4)代表纯净物的是 。 B组 12. 如图表示四种原子的结构模型(“·”、“” 和“”分别表示电子、中子、质子),下列说法正确的 是 ( ) A. 甲、丙的核电荷数不同 B. 甲、丙为同一种原子 C. 乙、丁属于同一种元素 D. 甲、乙互为同位素原子 13. 如图中X、Y、Z、W分别表示金刚石、石墨、 C60、碳纳米管的结构模型。下列对它们的说法正确 的是 ( ) X Y Z W A. 它们是由一种元素组成的多种单质 B. 它们是由一种元素组成的一种单质 C. 它们都是由碳元素组成的新型化合物 D. 它们的性质和用途都相同 14. 20世纪20年代,就有人预言可能存在由4 个氧原子构成的氧分子(O4),但一直没有得到证实。 2001年,意大利的科学家使用普通氧分子和带正电 的氧离子制造出了这种新型氧分子,并用质谱仪探测 到了它的存在。下列叙述中正确的是 ( ) A. O4是一种新型的化合物 B. 一个O4分子中含有2个O2分子 C. O4和O2的性质完全相同 D. O4和O2混合后形成的是混合物 15. 下列表示单质与化合物正确关系的示意图 是 ( ) A. 包含关系 B. 包含关系 C. 并列关系 D. 交叉关系 16. 如表微粒中:(以下均填字母编号) 组别 质子 中子 电子 A 14 14 14 B 26 30 24 C 26 30 26 D 14 16 14 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 科学 七年级下册 75 属于阳离子的是 ;B与 是同 种元素;互为同位素的是 。 17. 分类是化学学习的一种重要方法,掌握好 物质分类是学好化学的基础。 (1)现有:①铜粉、②液氧、③糖水、④粗盐、 ⑤氧化镁、⑥冰水混合物,其中属于混合物的是 ,属于纯净物的是 。(填序号) (2)如图表示气体分子示意模型,属于纯净物 的是 (填字母序号),从微观的角度说出判 断的依据 。 A B C 18. 下列物质中,含有氧分子的有( ),其分 子中含有氧原子的有 ( ),含有氧元素的有 ( )。属于单质的是( ),属于化合物的是 ( ),属于混合物的是( )。 A. 水 B. 氧气 C. 空气 D. 二氧化碳 E. 氢气 F. 氯化钠 (食盐) H. 铜 C组 19. 小明同学收集了一些微粒的资料,请你和 他一起根据表格数据回答下列问题。 粒子名称 质子数 中子数 电子数 A 14 14 14 B 26 30 24 C 14 14 18 D 14 18 14 (1)表格中属于互为同位素原子的是 。 (2)已知微粒B是铁(Fe)元素的一种微粒,根 据表格信息写出微粒B的符号 。 (3)比较C与D两种微粒,其中质量较大的是 。 20. 科学家对元素的相对原子质量的认识经历 了漫长的时间。 材料一:19世纪初,有化学家认为:氢是母体, 其他元素原子的相对原子质量理论上都是氢的整 数倍,少数元素如Cl是35.5倍,则是由于实验误差 造成的。 材料二:1886年,英国科学家克鲁克斯大胆假 设:同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。 化学家测定出的元素相对原子质量是其不同原子 相对原子质量的平均值。 材料三:1961年8月,国际上采用12C的1/12 作为相对原子质量的标准,确定各个同位素原子的 相对原子质量。某元素的相对原子质量是其各种 同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中 所占的百分比之和。 (1)在克鲁克斯的假设中,同种元素的原子,相 对原子质量却不同,是因为原子结构中的某种微粒 数不同,该微粒的名称是 。 (2)结合已学知识和上述材料分析,下列说法 正确的是 。(可多选) A. 自然界中大部分元素都有同位素原子,由 此推测大部分元素的相对原子质量不是整数 B. Cl相对原子质量是35.5,其自然界仅有两 种同位素原子中,35Cl和37Cl原子个数比约为1∶1 C. 自然界中氢以氕、氘、氚三种同位素的形式 存在,氕占百分比达99.9844%,则氢元素的相对原 子质量约等于氕原子的相对原子质量 D. 在化学变化中某金属原子失去电子与其他 原子化合,计算该化合物相对分子质量时不能使用 该金属元素原来的相对原子质量 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋