内容正文:
主题3 物质的组成与结构 专题5 物质的微观构成
跨学科实践活动 制作模型并展示科学家探索物质组成
与结构的历程
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.通过化学史实经历科学家探索原子结构的过程,体验学科知识的动态发展过程。
2.认识原子的构成。通过原子模型的演变过程,学习科学探究的思路。从而形成证据意识、证据推理、模型认知和批判质疑能力,增进对科学探究方法的理解。
3. 通过动手制作模型,体会科学家探索微观世界的智慧以及科学共同体之间相互论证、合作交流的重要性。
活动1 调查有关物质组成与结构的假说
1.科学家探究物质组成与结构的化学史知识
(1)早期的物质组成观点
古希腊的哲学家德谟克利特提出了原子论,他认为物质是由不可分割的原子构成的。虽然当时的原子论还比较粗糙,但这是一个很了不起的想法。
(2)道尔顿的原子论
道尔顿在 19 世纪提出了更完善的原子论。他认为原子是化学变化中的最小微粒,并且同种元素的原子性质和质量都相同。
(3)阿伏伽德罗的分子学说
阿伏伽德罗提出了分子学说,他指出分子是由原子构成的,在同温同压下,相同体积的气体含有相同数目的分子。
(4)卢瑟福的α粒子散射实验与原子结构模型
卢瑟福通过α粒子散射实验,揭示了原子的核式结构。他发现原子中心有一个很小的原子核,带正电,电子在原子核外绕核运动。
2.近现代科学家提出的有关物质组成与结构的重要观点即典型假说。
提出时间
科学家
典型假说
1783 年
卡文迪什
通过实验发现水是由氢和氧两种元素组成的
1803年
道尔顿
正式提出了原子论
1897年
汤姆森
葡萄干布丁原子模型,发现电子
1911年
卢瑟福
行星模型
1913年
玻尔
分层模型
活动 2 制作模型表征典型假说
本活动选取橡皮泥、纸板、木棒等材料,根据实践方案制作原子、分子模型。
板块
内容
古代物质观
德谟克利特原子论:物质由不可分割的原子构成模型示例:简单的小球堆积示意(多种小球代表不同原子)
道尔顿原子论
主要观点:原子是化学变化中的最小微粒,同种元素原子性质和质量相同模型要点:相同颜色、大小的小球代表同种元素原子,用简单支架表示原子组合(如在化合物模型中)
阿伏伽德罗分子学说
核心理论:分子由原子构成,同温同压下相同体积气体含相同数目分子模型展示:如氧气分子用两个相同小球(笔原子)通过短棍连接表示化学键,多个这样的组合表示气体分子情况
卢瑟福原子结构模型
关键发现:原子中心有带正电的原子核,电子绕核运动模型构建:大泡沫球表示原子核,小珠子代表电子,用细铁丝环绕泡沫球表示电子轨道
......
......
【交流与反思】
小组依次展示并讲解道尔顿原子论模型、阿伏伽德罗分子学说模型、卢瑟福原子结构模型,讲解过程中,其他同学认真倾听,不时提出问题和建议)
【总结与启示】物质微观构成的发展脉络:从原子论到分子学说再到原子结构模型的逐步充善科学探究精神:科学家们基于实验证据不断提出、修正理论,追求真理的精神启示
1.(2024·吉林白城·模拟预测)下列跨学科实践活动涉及的化学知识错误的是
选项
实践活动
化学知识
A
给大棚蔬菜加气体肥料CO2
CO2是光合作用的原料
B
用微型空气质量检测仪测SO2含量
SO2属于空气污染物
C
调查家用燃料的变迁
天然气是可再生能源
D
用橡皮泥制作氨分子(NH3)的结构模型
氨分子由氮原子和氢原子构成
A.A B.B C.C D.D
2.某同学做一些分子、原子的模型,其中能表示氢分子的模型是
A. B. C. D.
3.下图是水分子电解模型,由此模型所获得的信息中,正确的是
A.水由氢和氧两个元素组成
B.反应物的分子总数等于生成物的分子总数
C.一个水分子由二个氢原子和一个氧原子构成
D.一个水分子由一个氢分子和一个氧原子构成
4.如图所示是电子显微镜下的一些金原子,下列有关金原子的说法正确的是
A.乙图中的物质内部分子没有做无规则运动,会与其他物质间发生扩散现象
B.丙图中表示的是液态物质的分子构成模型图,它有确定的形状
C.物体内部部分分子热运动的分子动能与分子势能的总和叫物体的内能
D.甲图中的物质内部分子间互相作用的引力和斥力都很小
5.下列模型图中,属于分子构成单质的是
A. B.
C. D.
6.探究水电解的微观过程,小东同学做了一些分子、原子的模型,其中能保持水的化学性质的粒子模型的是 (填标号)。
7.随着科技的发展,家用制氧机日渐普及。
(1)如图为某种分子筛型家用制氧机工作时气体变化的微观示意图,空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,请在方框中画出微粒图示。
(2)分离过程中的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。据如图所示工作原理推测,氮分子比氧分子体积 (填“大”或“小”),空气经过制氧机分子筛吸附氮气以后,剩余气体属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
8.随着科技的发展,家用制氧机日渐普及。
(1)如图为某种分子筛型家用制氧机工作时气体变化的微观示意图。空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,请在方框中画出微粒图示。
(2)分离过程中的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)一些简易制氧机利用制氧剂供氧。若要通过分解反应制备氧气,一定不能选用的反应物是_______________(填字母序号)。
A.KClO3 B.NH4Cl C.NaCl
►问题一 有关物质组成与结构的假说
【典例1-1】(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
【解题必备】
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
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
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
卢瑟福的学生玻尔基于氢原子光谱分析,提出了原子的量子化模型
【变式1-1】下列关于化学史的认识正确的是
A.门捷列夫发现抗疟疾新药青蒿素获诺贝尔奖
B.我国科学家张青莲主持测定了铟、铱、锑等多种元素的相对原子质量新值,被国际原子量委员会采用为国际新标准
C.英国科学家道汤姆森发现了元素周期律并编制出元素周期表
D.道尔顿提出了原子可分的观点并命名带负电的微粒是电子,同时提出“葡萄干布丁模型”
►问题二 分子模型及应用
【典例2-1】(24-25八年级上·山东烟台·期末)下列各图中和分别表示不同元素的原子,其中表示化合物的是
A. B.
C. D.
【典例2-2】如图是氢气的微观示意图,有关说法错误的是
A.氢气是由氢元素组成的单质 B.氢气是由氢原子直接构成的
C.每个氢分子是由两个氢原子构成的 D.微观示意图中的微粒可用2H2表示
【解题必备】
根据微粒模型判断物质类别
1.圆球不一样的组合体为化合物分子,圆球相同的组合体为单质分子。
2.组合体不同为混合物。
【变式2-1】口罩有很好的阻隔作用,起过滤作用的主要是内层过滤布,其材质主要是聚丙烯,原材料是丙烯(分子结构模型如图所示),每个丙烯分子中有 个原子。
【变式2-2】(24-25八年级上·山东淄博·期中)如图是部分原子的模型图,请你画出你心目中下列分子的结构模型
(1)1个二氧化碳分子 。
(2)1个CH4分子 。
(3)1个NH3分子 。
(4)1个H2O2分子 。
【变式2-3】(24-25九年级上·山东德州·期末)下列各图中、和分别表示不同元素的原子,其中可能表示氧化物的是
A. B. C. D.
►问题三 根据微粒模型判断微粒类型
【典例3-1】(2023·江苏扬州·中考真题)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
【解题必备】
微粒类型:分子、原子和离子;
1.单个圆球为原子,不是一个圆球的为分子;
2.圆球不一样的组合体为化合物分子,圆球相同的组合体为单质分子。
3.组合体不同为混合物。
【变式3-1】(2024·江苏扬州·一模)构成物质的微粒有分子、原子、离子等。下列物质出原子构成的是
A.氢氧化钾 B.二氧化碳
C.水 D.硅
►问题四 原子结构模型
【典例3-1】嫦娥五号探测器探测到月球矿物中含有丰富的氦﹣3,氦﹣3是控核聚变的重要原料。如图是氦﹣3原子的构成示意图,下列说法正确的是
A.含有2个中子 B.电子数和质子数相等
C.核电荷数为1 D.相对原子质量为4
【典例3-2】(24-25九年级上·安徽芜湖·期中)建立模型是学习化学的重要方法,下列模型正确的是
A.地壳中元素的含量 B.物质的分类
C.构成物质的微粒 D.原子结构模型
【解题必备】
原子结构:
1.原子由居于中心的原子核和核外电子构成,原子核由质子、中子构成,但氢原子没有中子
2.原子核外电子是分层排布的
3.原子通过得失电子变成离子
【变式3-1】(2024·广西·中考真题)氯原子的结构示意图如图所示。氯原子的核电荷数为
A.2 B.7 C.8 D.17
【变式3-2】(24-25九年级上·江西吉安·期末)科学家研究发现由4个中子构成的原子,专家建议称为“㲴”,其元素的信息及原子结构模型如图所示。下列有关㲴的叙述正确的是
A.㲴属于金属元素 B.㲴相对原子质量是
C.㲴原子核内有4个质子 D.㲴原子核外没有电子
【变式3-3】(24-25九年级上·江西鹰潭·期末)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。下图是四种粒子的结构示意图。下列说法正确的是
A.甲元素是金属元素
B.丙的粒子符号是Cl
C.丁元素的化学性质稳定
D.乙原子的结构示意图中的数值为
►问题五 反应的微观示意图
【典例3-1】(24-25九年级上·广东潮州·期末)下图是某化学反应的微观示意图,相同的球代表同种原子。下列说法正确的是
A.生成物是混合物
B.说明原子是化学变化中最小粒子
C.说明反应前后分子的种类不变
D.说明反应前后分子在化学变化中不可分
【解题必备】
对反应的微观示意图中微粒模型的分析:
1.反应前后,原子的种类、数目不变
2.反应类型的判断:关注反应前、后物质的种类,根据反应特点进行判断
3.保持物质化学性质的最小微粒是分子;由原子构成的物质,保持物质化学性质的最小微粒是原子。
【变式3-1】(24-25九年级上·上海静安·期末)如图为氧化汞受热变化示意图。分析结论错误的是
●氧原子○汞原子
A.原子是化学变化中的最小粒子
B.在化学变化中分子可以再分,而原子不能再分
C.所有的物质都是由分子构成的
D.上述变化属于分解反应
【变式3-2】(24-25九年级上·山东菏泽·期末)臭氧是一种常见的消毒剂。对氧气无声放电可获得臭氧,实验装置和反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.由图2知氧气和臭氧是同一种物质
B.图2甲表示的是纯净物,丙表示的是混合物
C.图1过程发生的反应既不是化合反应也不是分解反应
D.图2乙中的粒子均可保持物质的化学性质
1.如图为某种分子筛型家用制氧机工作时气体变化的示意图,下列说法正确的是
A.制氧过程中分子的大小发生了改变 B.该过程中分子的种类发生了改变
C.该过程分子间隔前后发生了改变 D.分子施是一种实心的片状物质
2.如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图。下列说法错误的是
A.上述变化①、②和③中,属于化学变化的是②和③
B.A、B、C中表示混合物的是A
C.该变化中一定不变的微粒是碳原子和氧原子
D.变化①为化合反应
3.(24-25九年级上·湖南湘潭·期中)跨学科活动原子结构模型的建立,经过了几代科学家的艰辛努力,直到现在仍在探索中。其中,行星模型的提出标志着原子结构的现代模型的问世,如图是锂原子结构的行星模型,图中原子核内有3个质子、4个中子。下列有关认识正确的是
A.原子核是不可分割的实心球体
B.图中带负电的微观粒子是电子
C.由图可知,锂原子带2个单位负电荷
D.锂原子的质子数是2
4.(24-25九年级上·安徽亳州·期末)建立模型是学习化学的重要方法,下列化学模型中正确的是
A.地壳元素含量
B.4个氮原子模型
C.化石燃料模型
D.空气组成模型
5.(24-25九年级上·湖北襄阳·期中)下列各图中和分别表示不同元素的原子,其中表示化合物的是
A. B. C. D.
6.(1)在电解水的实验中,生成的氢气和氧气的分子个数比是 。
(2)利用模型展示物质组成:兴趣小组同学用模型演绎水的电解过程,如图所示。请把第一个方框的微观示意图补画齐全。 。
由图可知,化学变化的微观实质是 。
7.微观世界绚丽多姿。
(1)氢气的化学性质是由 (填具体的微观粒子名称)保持的。
(2)如图是氨分子(NH3)模型图,1个氨分子是由 构成。
(3)化学反应前后 (填“分子”或“原子”)的种类不会发生变化。
8.人们常用模型来进行认知,因为这种方式形象直观。图1是水分子和乙炔分子的模型,图2是原子核转变的模型。
①乙炔中氢元素的化合价为+1价,请结合模型判断乙炔中碳元素的化合价为 。
②请画出“碳和氧气反应生成二氧化碳”的化学反应模型图: (碳原子和氧原子的画法参照上述图例)。
③图2是 (选填“核裂变”或“核聚变”)的示意图。
9.下表是几种常见的元素,用相关的元素符号完成下列问题。
元素名称
钠
铁
铝
氢
氯
氧
硫
①上表元素中,人体中含量最多的元素是 ;水中含有的+1价的元素符号是 。其氧化物容易形成酸雨的元素是 。
②下图表示气体分子示意模型(、分别属于不同的原子),其中属于化合物的是 (填字母序号,下同),选用上表中元素,表示A图中的分子,其化学式可能为 、 (写出两种即可)。
10.用微粒的相关知识回答下列问题。
(1)通过图1中几种分子的模型,可得出的关于分子构成的一条结论是 。
(2)图2是加热氧化汞(HgO)分解的微观示意图。该反应的符号表达式为 ;生成物中汞原子没有结合在一起的原因是 。
(3)由示意图还可得出分子和原子的区别是 ;若参加反应的氧化汞的质量为ag,则生成的汞和氧气的总质量(填“大于”、“小于”、“等于”) ag(已知反应前后各原子质量不变)。
11.建构物质及其变化模型是培养化学学科核心素养的重要途径。下图是氢分子和氧分子运动模型。
(1)观察A、B和C三个分子运动模型,能获得的信息是 、 (两条即可)。
(2)从图中可见,影响分子运动速率的因素有 。
(3)举一生活事例说明“温度升高,分子运动速率加快”: 。
(4)请你建立液态水和气态水的“水分子间隔模型”(以3个水分子“”表示即可): 、 。
12.(1)人类经过长期的探索研究,认识到世界万物都是由极其微小的粒子构成的。请用相应的微观粒子填空:
下图是二氧化碳的分子结构模型图,则二氧化碳分子是由 和 构成的。一个二氧化碳分子中含有 和 。
(2)科学家们用扫描隧道显微镜技术将铁原子排列成“原子”二字,下列有关说法不正确的是 (填字母代号)。
A 上述操作中只发生了化学变化
B 上述操作中只发生了物理变化
C 现在的科学技术已经实现了对原子、分子的移动和排列
D 用扫描隧道显微镜能拍摄到铁原子,说明原子是真实存在的
13.利用你所学的化学知识,完成下列相关问题:
(1)铁是由 构成的;水是由 构成的;氯化钠是由 构成的(填具体粒子名称)。
(2)某生量取液体时,仰视读数为30mL,将液体倒出一部分后,俯视读数为20mL,则该生实际倒出的液体体积比10mL (填“偏大”“偏小”或“无法确定”,下同)
(3)用红磷测定空气中氧气的体积分数时,所用红磷量不足,所测结果将 。
(4)鱼虾能在水中生存是因为氧气易溶于水,这种说法 。不正确(填“正确”或“不正确”)
(5)下图表示物质分子示意模型,能表示单质的是 (填字母序号),表示化合物的是 (填字母序号)。
14.人们的日常生活和工农业生产离不开水,请回答下列水的相关问题。
有关水的实验装置如图所示:
图1为简易净水装置,其中活性炭的作用是 ;
图2为蒸馏装置,海水分别经图2与图1装置单独处理后,所得水质成分的区别是
检验由图1所获得的水是否为硬水,常用的试剂是
图3为简易水电解器,电解水的过程中电能转化为 能。
通电一段时间后,A试管中产生的气体是 可用 检验A管中的气体。
、B管内生成的气体聚集在上部的原因是 。若A管中收集2L的气体,则B管内收集的气体体积约为 L
如图为水在通电条件下分解的微观过程:
水的分解过程中,不发生改变的微粒是 。
结合实验现象和微观的模型变化过程请写出化学式表达式 ;
从微观的角度解释图2和图3中的发生变化的本质不同是 ;
已知同温同压下,气体的体积比取决于气体的分子个数比。该实验中能够说明水的化学式为“”的实验现象是
说明水是化合物的实验事实:
写出双氧水制取氧气的化学式表达式 ,水和过氧化氢含有相同的元素,但是化学性质不同,原因是 。
地球表面约有被水覆盖,但可供人类利用的淡水总 量却不足爱护水资源是每个公民的责任和义务。请你说出一条节约用水行为 。
15.(24-25九年级上·福建宁德·期中)在“宏观—微观—符号”之间建立联系,是学习化学的一种重要思维方式。
(1)用适当的数字和符号表示下列内容:
①空气中含量最高的元素 ;②2个氢原子 ;③3个铁离子 。
(2)过氧化氢的化学式为 ,该物质是由 (填微粒名称)构成。
(3)如图,表示1个氢气分子和1个氯气分子反应生成2个氯化氢分子,请将如图方框内生成物模型补充完整 ,并写出反应的文字表达式: 。
1.物质的组成.分类及表示是学习化学的基础
(1)地壳内含量最多的金属元素是 ; 人体内含量最多的元素是 ;水中含有的+1价的元素符号是 。
(2)如图表示气体分子示意模型,其中属于化合物的是 (填字母,下同),属于混合物的是 ,选用(1)中的元素,表示A图中的分子,其化学式可能为 (写两种)。
2.(1)如图表示气体分子示意模型,其中属于混合物的是 (填字母序号)。选用(氧、氢、氮、碳、硫、磷)中的元素,表示A图中的分子,其化学式可能为 (写出两种即可)。
(2)甲烷燃烧时发生的化学反应的微观示意图如图所示。其中,表示碳原子,表示氧原子,表示氢原子。
①A中分子为甲烷分子,1个甲烷分子中含有 个原子。
②从微观角度看,B图表示的物质 (填化学符号)。
③根据图示信息,写出甲烷燃烧反应的文字表达式 。
(3)甲烷不仅可以作为燃料,还可以用于制造多种物质。例如,在高温条件下,甲烷可以生成碳和氢气,该反应的文字表达式为:甲烷碳+氢气,基本反应类型为 。
3.(24-25九年级上·山东德州·期中)“见著知微。见微知著”是化学的思维方法。
(1)铜是生活中常见的一种金属,可用于制作导线,体现了金属铜的 性。
(2)物质的性质决定用途。用途反映物质的性质。金别石硬度很大、石墨硬度很小,两者物理性质有较大差异的原因 。
(3)从宏观知微观:气体X在氧气中燃烧生成氮气和水,X分子中一定含有 原子(填名称)从微观知宏观:如图微粒A、B、C、D、E中,共有 种元素,A和D组成化合物的化学式是 。
(4)固态的二氧化碳俗称“干冰”。镁条在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和一种黑色粉末,写出反应的化学方程式 。
4.(24-25九年级上·甘肃酒泉·期中)下图中的“”和“”分别表示不同种元素的原子。
(1)上图中,表示混合物的是 (填字母)。
(2)上图中,表示化合物的是 (填字母),其分子由 (填“同”或“不同”)种原子构成。
(3)上图中,表示单质的是 (填字母),其中由分子构成的是 (填字母)。
5.(24-25九年级上·福建龙岩·期中)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要特点。
(1)现有:①水②液氧③铜④氧化镁⑤洁净的空气等五种物质。
其中属于混合物的是(填序号) ;属于非金属单质的是(填化学式) ;属于金属氧化物的是(填化学式) 。
(2)根据微观示意图,用编号填空:
甲
乙
丙
其中属于混合物的是 ;属于单质的是 ,可能属于氧化物的是 。
6.(24-25八年级上·山东东营·期中)分类是化学常用的科学方法
(1)可以根据物质的组成,将物质分为纯净物和混合物。可以从宏观分析物质类别,下列属于纯净物的是 (不定项选择,下同)。
A.清澈的河水 B.空气 C.冰水共存物 D.二氧化碳 E.铁粉
从微观分析物质类别,下列属于混合物的是 。
A. B. C. D.
(2)可以对变化进行分类。可以将变化分为物理变化和化学变化,从宏观分析,判断某变化是化学变化的依据是 。下列属于化学变化的是 。
A.天然气燃烧 B.水蒸发 C.电池放电 D.小树长高 E.呼吸作用 F.铁丝折断
从微观分析,下列属于化学变化的是 。
A.
B.
C.
D.
(3)可以将物质性质分为物理性质和化学性质,下列属于化学性质的是______。
A.溶解性 B.沸点 C.颜色 D.可燃性 E.助燃性
7.(24-25九年级上·山东临沂·期末)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。请结合所学知识回答下列问题:
(1)现有下列粒子的结构示意图。属于阳离子的是 (填字母序号)。
A. B. C. D.
(2)图E是两种微粒的结构模型示意图,这两种微粒 同种元素(填“是”或“不是”)。
(3)图F是锂原子与氯原子形成化合物丙的微观过程。请写出化合物丙的化学式 。
8.近年来,制氧机需求旺盛,市场上出现多种类型的制氧机。
(一)化学药剂制氧机:如图1是某品牌制氧机的工作原理示意图。
在反应仓中首先加入水、粉末状过碳酸钠(),然后加入粉末状二氧化锰,即产生氧气。该制氧机的制氧原理:
(1)第一步:过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢
第二步: (写出相关反应的文字表达式)
(2)该制氧机的制氧剂选择过碳酸钠固体而不直接选择过氧化氢溶液的原因是______(填序号)。
A.产物无污染 B.制取成本更低 C.储存和运输更方便
(3)根据以上原理分析,向饱和碳酸钠溶液中加入过氧化氢溶液,自制制氧剂过碳酸钠。已知过碳酸钠的产率与反应温度的关系如下表:
温度范围/℃
5-10
10-15
15-20
20-25
过碳酸钠的产率/%
84.49
85.78
88.38
83.01
分析数据,制备过碳酸钠的最佳温度范围是 ℃。温度过高,产率反而降低,从制备过碳酸钠原料的性质分析产率降低的原因可能是 。
(二)“沸石分子筛”制氧机:以空气为原料,空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,从而获得不同浓度的富氧空气。图2为该制氧过程的示意图。
(4)图中代表的是 。(填“氮分子”或“氧分子”)
(5)分离过程的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
9.(24-25九年级上·安徽合肥·期末)化学兴趣小组在进行“制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程”的跨学科实践活动时,进行了如下探究活动。
任务一:认识模型在探索物质组成与结构中的作用
(1)借助模型可以更好地认识物质的微观构成。下列模型可以用来表示“”的是________(填字母)。
A. B. C. D.
任务二:探究构成物质的微观粒子的特征
(2)将装有少量酒精的塑料袋排净空气后密封,放入盛有热水的烧杯中(如图),观察到塑料袋膨胀,请从微观角度解释其原因 。
任务三:梳理物质组成与结构的认识思路
兴趣小组追寻科学家的足迹,分别从宏观、微观对水进行深入探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
(3)水的合成:在密闭容器中将氢气和氧气按一定比例混合后点燃,容器内生成了小水珠,该反应的化学方程式为 。
水的分解:电解水一段时间后(如图),观察管a和管b中气体的体积比。
【微观探析】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
(4)根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 。
【模型建构】
(5)以分子构成的物质为例,图中“▲”表示的是 。
10.(24-25八年级上·黑龙江大庆·期中)“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一,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。
(1)图A是两种微粒的结构模型示意图,这两种微粒 同种元素(填“是”或“不是”)。
(2)图B是元素周期表的部分内容,其中X= 。
(3)写出微粒D的符号 。E原子易 (填“得到”或“失去”)电子形成稳定结构。
(4)下列相关说法正确的是 ___________(填序号)。
A.N可以表示氮气,也可以表示一个氮原子
B.图C中微粒对应元素的原子共有2个电子层
C.O2-、Na+、Al3+原子核内的质子数均为10
D.由图B可知,氮元素的相对原子质量为14.01
(5)下列各图中和分别表示两种不同元素的原子,其中表示混合物的是
11.(2024·山东威海·模拟预测)探索物质的组成与结构
I.构建原子模型,认识物质组成规律
为了揭示原子结构的奥秘,人类经历了漫长的探索。
材料一:1803年,道尔顿在原子论中提出:物质由微小的不可再分的原子构成。
材料二:1897年,汤姆生发现原子内有带负电的微粒,否定了“原子不可再分”。
材料三:1911年,卢瑟福进行了著名的α粒子(α粒子由2个质子和2个中子构成)轰击金箔实验。结果发现: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粒子却发生了较大角度的偏转,并且有极少数α粒子被金箔弹了回来。
材料四:1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,发现一个α粒子留在了一个氮原子中,使氮原子变成了氧原子,同时有微粒从氮原子中被打出。
(1)汤姆生实验中,带负电的微粒是 。
(2)卢瑟福实验中使用的金箔是由 (填微观粒子的名称)构成的;通过卢瑟福实验,可推出的原子结构模型为 (填图1中字母)。
(3)当α粒子轰击金箔时,图2所示的运动轨迹不可能是 (填图2中字母)。
(4)请你分析材料四,推测被打出的微粒是 。该过程是否属于化学变化?请结合化学变化的微观本质进行回答: 。
(5)万物皆原子,原子是构成一切化学物质的基本单元。
图中是氢、氖、钠和氯的原子结构示意图。请以氖气、氯化氢和氯化钠三种物质为例,从原子直接或间接构成物质的角度,简要谈谈你对“原子是构成一切化学物质的基本单元”的理解: 。
II.探索分子构成的奥秘
十九世纪初,科学家们提出早期的分子学说,部分观点如下:
观点1:分子不能用物理方法分割,化学方法可使它解离。
观点2:单质分子由同种原子构成,化合物分子由质子数不同的不同种原子构成。
观点3:分子质量大,原子质量小。
观点4:分子质量等于组成它的原子质量总和。
(6)根据以上材料回答问题:
①举例说明观点1是正确的 。
②从元素角度谈谈你对观点2的认识 。
③举例说明观点3的局限性 。
④原子、分子质量很小,为计算和使用方便引入相对原子质量,结合观点4判断下列说法正确的是(填字母序号) 。
A.相对原子质量是采用以小比小使数值变大的计量原理
B.相对原子质量是一个原子质量与一个碳-12原子质量的比值
C.两种原子的相对原子质量之比与相对质量比没有必然联系。
(7)图中A、B是汽油中所含物质的分子结构模型。
观察A和B两种物质的分子结构模型,A分子和B分子的 构成相同(填“元素”、“原子”或“离子”)。你认为A和B的化学性质 (填“是”或“否”)相同。
III.探究元素与物质组成的奥秘
1783年,拉瓦锡研究水的组成,装置示意图如图,将水加热成蒸气通过灼热的铁管,一段时间后,在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少,铁管质量增加。
(8)下列说法正确的是______。
A.实验中收集到的可燃性气体是氢气
B.铁在该实验中起催化作用
C.实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量
D.由该实验可得出“水不是一种元素”
12.(24-25九年级上·山西晋中·期中)水资源的合理利用对我国的经济发展具有重要作用。某校实践小组的同学对构成水的微粒、微粒的模型及水的组成等展开了项目式问题探究。
任务一:探究构成水的微粒
【查阅资料】中国科学家利用扫描隧道显微镜的带电针尖去扫描水,观察到了水分子,但因水分子的高速运动,导致拍摄的照片特别模糊。
【交流讨论】
(1)利用扫描隧道显微镜的带电针尖扫描才能观察到水分子,说明水分子 。
任务二:探究构成水的微粒的模型
【查阅资料】原子的直径约为,氢原子的直径比氧原子的小。
【分析思考】
(2)氢原子和氧原子除大小不同外,最本质的区别是 。
(3)利用不同大小的“”表示不同种类的原子,绘制出水分子的模型: 。
任务三:探究水的组成
【提出问题】水是由哪些元素组成的?
【进行实验】
(4)小组同学设计了如下实验探究水的组成。
实验装置
实验步骤
实验现象
实验结论
①在电解器玻璃管中加满水,接通直流电源
两个电极附近有气泡产生,一段时间后,与电源正极相连的玻璃管内气体和与电源负极相连的玻璃管内气体的体积比为
水由 组成
②切断电源,用燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口处,控制活塞,使气体慢慢放出
与电源正极相连的玻璃管尖嘴口处
【反思评价】
(5)步骤①发生的反应的符号表达式为 。
(6)小组同学发现直接电解纯水速率太慢,于是探究了不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响。经过多次实验,测得在不同条件下产生氢气所需的时间如下图所示,分析图象,可以得出的结论是 。
【成果分享】通过构建和利用模型认识物质及其变化规律,培养了大家的科学思维,建立了认识物质的宏观视角和微观视角之间的联系。
13.疫情的出现,使我们的生活发生了一些变化。消毒酒精,温度计等已经成了我们日常生活的必备品。根据该生活情景,回答下列问题:
(1)消毒酒精是75%的酒精,具有杀菌消毒的作用。
①实验员通过计算,将80mL酒精与20mL水混合,得到的酒精溶液浓度大致为75%。观察发现,混合后的体积 (选填“小于”或“等于”或“大于”)100mL。说明 。
②家用消毒酒精卫生湿巾,抽出一片后一定要将开口处粘贴紧,原因是 (从微观角度分析)。
(2)温度计也是疫情期间的必备品,如水银温度计(水银是金属汞)。画出下列温度计,温度升高后的微粒模型图 。
(3)在抗击疫情中,医疗系统内的氧气供应也是非常重要的一个环节。通常人们将氧气压缩到氧气瓶中进行储存,从微观角度说明原理 。
(4)上述物质都由微粒构成。根据微粒模型或化学式,完成下列表格。
“ ”表示氧原子;“”表示碳原子;“ ”表示氢原子;“”表示汞原子)
物质
酒精
水
汞
模型
微粒名称
酒精分子
汞原子
化学式
H2O
14.(24-25九年级上·安徽滁州·期中)某兴趣小组进行以“制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程”为主题的跨学科实践活动。
【任务一】认识分子,搭建分子模型
(1)兴趣小组的同学利用小球搭建了四种模型,其中可表示单质的是___________。
A. B. C. D.
【任务二】分析史料,构建原子模型
(2)1897年,汤姆生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 。
(3)1909年著名物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了著名的粒子散射实验(图1),实验现象如图2所示。由实验现象可以推理得出的结论有___________(填字母)。
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
【任务三】绘制物质的组成和构成关系图
(4)物质的组成和构成关系如图所示,图中①表示 ,②表示 。
(5)氯化钠是由 构成的。
15.(24-25八年级上·山东烟台·期末)原子结构的探究经历了漫长的过程。
(1)1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,如图1是卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验现象,请结合现象分析原子内部结构:
①若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就 (填“会”或“不会”)发生大角度偏转。卢瑟福所说的除非原子的大部分质量集中到了一个“很小的结构”中,“很小的结构”指的是 。
②你认为原子结构为如图2中的 (填字母序号)。
③从原子结构模型建立的过程中,我们发现 (填字母序号)。
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.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
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
(2)微观粒子的计量:
①原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子的质量为,另一种质子数为c的元素的一个原子的质量为,则该原子的中子数为 (填序号)。
A.c B. C. D.
②查元素周期表得知Fe、Cu、Ag的相对原子质量分别约为56、64、108,则等质量的三种金属所含原子个数按从多到少排列的顺序为 。
(3)从微观角度认识物质的变化:如图3是一氧化氮与氧气在常温的条件下发生反应的微观模拟图,请结合图示回答:
①根据图3信息,该反应中反应物有 种,该反应属于 (填基本反应类型)。
②写出该反应的文字表达式 。
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主题3 物质的组成与结构 专题5 物质的微观构成
跨学科实践活动 制作模型并展示科学家探索物质组成
与结构的历程
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.通过化学史实经历科学家探索原子结构的过程,体验学科知识的动态发展过程。
2.认识原子的构成。通过原子模型的演变过程,学习科学探究的思路。从而形成证据意识、证据推理、模型认知和批判质疑能力,增进对科学探究方法的理解。
3. 通过动手制作模型,体会科学家探索微观世界的智慧以及科学共同体之间相互论证、合作交流的重要性。
活动1 调查有关物质组成与结构的假说
1.科学家探究物质组成与结构的化学史知识
(1)早期的物质组成观点
古希腊的哲学家德谟克利特提出了原子论,他认为物质是由不可分割的原子构成的。虽然当时的原子论还比较粗糙,但这是一个很了不起的想法。
(2)道尔顿的原子论
道尔顿在 19 世纪提出了更完善的原子论。他认为原子是化学变化中的最小微粒,并且同种元素的原子性质和质量都相同。
(3)阿伏伽德罗的分子学说
阿伏伽德罗提出了分子学说,他指出分子是由原子构成的,在同温同压下,相同体积的气体含有相同数目的分子。
(4)卢瑟福的α粒子散射实验与原子结构模型
卢瑟福通过α粒子散射实验,揭示了原子的核式结构。他发现原子中心有一个很小的原子核,带正电,电子在原子核外绕核运动。
2.近现代科学家提出的有关物质组成与结构的重要观点即典型假说。
提出时间
科学家
典型假说
1783 年
卡文迪什
通过实验发现水是由氢和氧两种元素组成的
1803年
道尔顿
正式提出了原子论
1897年
汤姆森
葡萄干布丁原子模型,发现电子
1911年
卢瑟福
行星模型
1913年
玻尔
分层模型
活动 2 制作模型表征典型假说
本活动选取橡皮泥、纸板、木棒等材料,根据实践方案制作原子、分子模型。
板块
内容
古代物质观
德谟克利特原子论:物质由不可分割的原子构成模型示例:简单的小球堆积示意(多种小球代表不同原子)
道尔顿原子论
主要观点:原子是化学变化中的最小微粒,同种元素原子性质和质量相同模型要点:相同颜色、大小的小球代表同种元素原子,用简单支架表示原子组合(如在化合物模型中)
阿伏伽德罗分子学说
核心理论:分子由原子构成,同温同压下相同体积气体含相同数目分子模型展示:如氧气分子用两个相同小球(笔原子)通过短棍连接表示化学键,多个这样的组合表示气体分子情况
卢瑟福原子结构模型
关键发现:原子中心有带正电的原子核,电子绕核运动模型构建:大泡沫球表示原子核,小珠子代表电子,用细铁丝环绕泡沫球表示电子轨道
......
......
【交流与反思】
小组依次展示并讲解道尔顿原子论模型、阿伏伽德罗分子学说模型、卢瑟福原子结构模型,讲解过程中,其他同学认真倾听,不时提出问题和建议)
【总结与启示】物质微观构成的发展脉络:从原子论到分子学说再到原子结构模型的逐步充善科学探究精神:科学家们基于实验证据不断提出、修正理论,追求真理的精神启示
1.(2024·吉林白城·模拟预测)下列跨学科实践活动涉及的化学知识错误的是
选项
实践活动
化学知识
A
给大棚蔬菜加气体肥料CO2
CO2是光合作用的原料
B
用微型空气质量检测仪测SO2含量
SO2属于空气污染物
C
调查家用燃料的变迁
天然气是可再生能源
D
用橡皮泥制作氨分子(NH3)的结构模型
氨分子由氮原子和氢原子构成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、给大棚蔬菜加气体肥料CO2,CO2是光合作用的原料,可以用作气体肥料,涉及化学知识正确,不符合题意;
B、SO2属于空气污染物,可以用微型空气质量检测仪测 SO2含量,涉及化学知识正确,不符合题意;
C、调查家用燃料的变迁,天然气是不可再生能源,涉及化学知识错误,符合题意;
D、用橡皮泥制作氨分子(NH3)的结构模型,氨分子由氮原子和氢原子构成,涉及化学知识正确,不符合题意;
故选:C。
2.某同学做一些分子、原子的模型,其中能表示氢分子的模型是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A、每个氢分子是由2个氢原子构成的,该模型表示1个氧原子和2个单个的氢原子,不符合题意;
B、每个氢分子是由2个氢原子构成的,该模型表示1个分子中含有2个氢原子,符合题意;
C、每个氢分子是由2个氢原子构成的,该模型表示1个分子中含有2个氧原子,不符合题意;
D、每个氢分子是由2个氢原子构成的,该模型表示1个分子中含有1个氧原子和2个氢原子,不符合题意。
故选B。
3.下图是水分子电解模型,由此模型所获得的信息中,正确的是
A.水由氢和氧两个元素组成
B.反应物的分子总数等于生成物的分子总数
C.一个水分子由二个氢原子和一个氧原子构成
D.一个水分子由一个氢分子和一个氧原子构成
【答案】C
【详解】A、由水分子的构成可知,水分子中含有氢原子和氧原子,所以水是由氢和氧两种元素组成的,元素只讲种类不讲个数,故A说法错误;
B、由图示可知,反应前是2个水分子,反应后是1个氧分子和2个氢分子,反应物的分子总数不等于生成物的分子总数,故B说法错误;
C、分子由原子构成,1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,故C说法正确;
D、分子由原子构成,1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,故D说法错误;
故选C。
4.如图所示是电子显微镜下的一些金原子,下列有关金原子的说法正确的是
A.乙图中的物质内部分子没有做无规则运动,会与其他物质间发生扩散现象
B.丙图中表示的是液态物质的分子构成模型图,它有确定的形状
C.物体内部部分分子热运动的分子动能与分子势能的总和叫物体的内能
D.甲图中的物质内部分子间互相作用的引力和斥力都很小
【答案】D
【详解】A、所有物质内部的分子都是在不含的做无规则的,故A错误;
B、丙图中分子间距离介于甲和乙之间,是液态分子模型,具有流动性,没有确定的形状,故B错误;
C、内能是物体内部所有分子具有的分子动能与分子势能之和,故C错误;
D、由图知,甲中分子间距离非常大,所以分子间的束缚能力很弱,故D正确。
故选:D。
5.下列模型图中,属于分子构成单质的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A、图A是由同种元素组成的纯净物,属于分子构成的单质,符合题意;
B、图B是由同种元素组成的纯净物,属于原子构成的单质,不符合题意;
C、图C是由多种元素组成的纯净物,属于化合物,不符合题意;
D、图D是由多种物质组成的物质,属于混合物,不符合题意;
答案:A。
6.探究水电解的微观过程,小东同学做了一些分子、原子的模型,其中能保持水的化学性质的粒子模型的是 (填标号)。
【答案】 C
【详解】
根据图示,A表示的是H2,B表示的是O2,C表示的是H2O,D表示的是水分子分解成的氢原子和氧原子。对于由分子构成的物质来说,分子是保持物质化学性质的最小粒子,因此保持水的化学性质的最小粒子是水分子,而一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。故能保持水的化学性质的粒子模型的是C。
7.随着科技的发展,家用制氧机日渐普及。
(1)如图为某种分子筛型家用制氧机工作时气体变化的微观示意图,空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,请在方框中画出微粒图示。
(2)分离过程中的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。据如图所示工作原理推测,氮分子比氧分子体积 (填“大”或“小”),空气经过制氧机分子筛吸附氮气以后,剩余气体属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
【答案】(1)
(2) 物理 大 混合物
【详解】(1)空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,则通过后的气体主要含有氧气,根据图像,通过前有2个氧分子,则通过后也是2个氧分子,故作图如下:。
(2)分离过程中氮气被吸附,没有生成新物质,属于物理变化;
空气经过分子筛时氮气分子被吸附,氧气分子通过,说明氮分子比氧分子体积大;
纯净物只含一种物质,混合物含有两种或两种以上物质。空气含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等物质,经过制氧机分子筛吸附氮气以后,剩余气体含有氧气、二氧化碳、稀有气体等物质,属于混合物。
8.随着科技的发展,家用制氧机日渐普及。
(1)如图为某种分子筛型家用制氧机工作时气体变化的微观示意图。空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,请在方框中画出微粒图示。
(2)分离过程中的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)一些简易制氧机利用制氧剂供氧。若要通过分解反应制备氧气,一定不能选用的反应物是_______________(填字母序号)。
A.KClO3 B.NH4Cl C.NaCl
【答案】(1)
(2)物理
(3)BC
【详解】(1)
由分子结构模型可知,氮分子的体积大于氧分子的体积,因此当空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,图示方框内的应补充两个氧分子,即图示为;
(2)由题干信息可知,该变化前后分子种类没有改变,即没有生成新物质,属于物理变化;
(3)根据质量守恒定律,化学变化前后元素的种类不变,因此通过分解反应制备氧气,反应物中应含有氧元素,因此不能用氯化铵和氯化钠,故选BC。
►问题一 有关物质组成与结构的假说
【典例1-1】(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。
【解题必备】
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
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
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
卢瑟福的学生玻尔基于氢原子光谱分析,提出了原子的量子化模型
【变式1-1】下列关于化学史的认识正确的是
A.门捷列夫发现抗疟疾新药青蒿素获诺贝尔奖
B.我国科学家张青莲主持测定了铟、铱、锑等多种元素的相对原子质量新值,被国际原子量委员会采用为国际新标准
C.英国科学家道汤姆森发现了元素周期律并编制出元素周期表
D.道尔顿提出了原子可分的观点并命名带负电的微粒是电子,同时提出“葡萄干布丁模型”
【答案】B
【详解】A、屠呦呦发现抗疟疾新药青蒿素获诺贝尔奖,该选项认识不正确;
B、我国科学家张青莲主持测定了铟、铱、锑等多种元素的相对原子质量新值,被国际原子量委员会采用为国际新标准,该选项认识正确;
C、门捷列夫发现了元素周期律,并编制了元素周期表,该选项认识不正确;
D、汤姆生提出了原子可分的观点并命名带负电的微粒是电子,同时提出“葡萄干布丁模型”,该选项认识不正确。
故选B。
►问题二 分子模型及应用
【典例2-1】(24-25八年级上·山东烟台·期末)下列各图中和分别表示不同元素的原子,其中表示化合物的是
A. B.
C. D.
【答案】BC
【详解】A、图A是由三种物质组成的,属于混合物,故选项错误;
B、图B是由同种物质组成的,属于纯净物,该物质是由不同种元素组成的,属于化合物,故选项正确;
C、图C是由同种物质组成的,属于纯净物,该物质是由不同种元素组成的,属于化合物,故选项正确;
D、图D是由同种物质组成的,属于纯净物,该物质是由同种元素组成的,属于单质,故选项正确;
故选:BC。
【典例2-2】如图是氢气的微观示意图,有关说法错误的是
A.氢气是由氢元素组成的单质 B.氢气是由氢原子直接构成的
C.每个氢分子是由两个氢原子构成的 D.微观示意图中的微粒可用2H2表示
【答案】B
【详解】A、氢气是由氢元素组成的单质,故A正确;
B、氢气是由氢分子构成的,故B错误;
C、由分子的模型图可知,每个氢分子是由两个氢原子构成的,故C正确;
D、由微观示意图可知,微观示意图表示的是2个氢分子,可用2H2表示,故D正确。
故选B。
【解题必备】
根据微粒模型判断物质类别
1.圆球不一样的组合体为化合物分子,圆球相同的组合体为单质分子。
2.组合体不同为混合物。
【变式2-1】口罩有很好的阻隔作用,起过滤作用的主要是内层过滤布,其材质主要是聚丙烯,原材料是丙烯(分子结构模型如图所示),每个丙烯分子中有 个原子。
【答案】 9 +1 C
【详解】(1)由丙烯的分子结构模型图可知,每个丙烯分子中有3个碳原子,6个氢原子共个原子。
【变式2-2】(24-25八年级上·山东淄博·期中)如图是部分原子的模型图,请你画出你心目中下列分子的结构模型
(1)1个二氧化碳分子 。
(2)1个CH4分子 。
(3)1个NH3分子 。
(4)1个H2O2分子 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)1个二氧化碳分子中有2个氧原子和1个碳原子,结构模型为;
(2)1个CH4分子中有4个氢原子和1个碳原子,结构模型为;
(3)1个NH3分子中有3个氢原子和1个氮原子,结构模型为;
(4)1个H2O2分子中有2个氧原子和2个氢原子,结构模型为。
【变式2-3】(24-25九年级上·山东德州·期末)下列各图中、和分别表示不同元素的原子,其中可能表示氧化物的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A、图中只含有一种物质,属于纯净物,该物质是由同种元素组成的,属于单质,错误;
B、图中只含有一种物质,属于纯净物,该物质是由不同种元素组成的,属于化合物,若其中一种是氧元素,可能表示氧化物,正确;
C、图中含有两种物质,属于混合物,错误;
D、图中只含有一种物质,属于纯净物,该物质是由一种元素组成的,属于单质,错误;
故选:B。
►问题三 根据微粒模型判断微粒类型
【典例3-1】(2023·江苏扬州·中考真题)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。
【解题必备】
微粒类型:分子、原子和离子;
1.单个圆球为原子,不是一个圆球的为分子;
2.圆球不一样的组合体为化合物分子,圆球相同的组合体为单质分子。
3.组合体不同为混合物。
【变式3-1】(2024·江苏扬州·一模)构成物质的微粒有分子、原子、离子等。下列物质出原子构成的是
A.氢氧化钾 B.二氧化碳
C.水 D.硅
【答案】D
【详解】A、根据图示,氢氧化钾是由钾离子与氢氧根离子构成的,不是由原子构成的,该选项不符合题意;
B、根据图示,二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,不是由原子构成的,该选项不符合题意;
C、根据图示,水是由水分子构成的,不是由原子构成的,该选项不符合题意;
D、根据图示,硅是由硅原子构成的,该选项符合题意;
故选D。
►问题四 原子结构模型
【典例3-1】嫦娥五号探测器探测到月球矿物中含有丰富的氦﹣3,氦﹣3是控核聚变的重要原料。如图是氦﹣3原子的构成示意图,下列说法正确的是
A.含有2个中子 B.电子数和质子数相等
C.核电荷数为1 D.相对原子质量为4
【答案】B
【详解】A、氦﹣3原子含有1个中子,故A不正确;
B、氦﹣3原子中电子数和质子数都是2相等,故B正确;
C、核内质子数是2,所以核电荷数为2,故C不正确;
D、相对原子质量为,故D不正确。故选B。
【典例3-2】(24-25九年级上·安徽芜湖·期中)建立模型是学习化学的重要方法,下列模型正确的是
A.地壳中元素的含量 B.物质的分类
C.构成物质的微粒 D.原子结构模型
【答案】C
【详解】A、地壳中元素的含量由高到低依次为:氧、硅、铝、铁,该选项模型不正确,故A错误;
B、根据物质的组成,可分为纯净物和混合物,再根据物质中的元素组成,再将纯净物分为单质和化合物,该选项模型不正确,故B错误;
C、构成物质的微粒有分子、原子和离子,该选项模型正确,故C正确;
D、原子是由原子核和核外电子构成,原子核是由质子和中子构成,该选项模型不正确,故D错误。
故选:C。
【解题必备】
原子结构:
1.原子由居于中心的原子核和核外电子构成,原子核由质子、中子构成,但氢原子没有中子
2.原子核外电子是分层排布的
3.原子通过得失电子变成离子
【变式3-1】(2024·广西·中考真题)氯原子的结构示意图如图所示。氯原子的核电荷数为
A.2 B.7 C.8 D.17
【答案】D
【详解】由氯原子的结构示意图可知,氯原子的质子数为17,原子中质子数=核电荷数,所以氯原子的核电荷数为17,故选D。
【变式3-2】(24-25九年级上·江西吉安·期末)科学家研究发现由4个中子构成的原子,专家建议称为“㲴”,其元素的信息及原子结构模型如图所示。下列有关㲴的叙述正确的是
A.㲴属于金属元素 B.㲴相对原子质量是
C.㲴原子核内有4个质子 D.㲴原子核外没有电子
【答案】D
【详解】A、㲴带“气”字头,属于非金属元素,故选项说法错误;
B、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为4,相对原子质量单位是“1”,不是“g”,通常省略,故选项说法错误;
C、由原子结构模型图可知,㲴原子核内有0个质子,4个中子,故选项说法错误;
D、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0;根据原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,则该元素的原子核外电子数为0,即㲴原子核外没有电子,故选项说法正确;
故选:D。
【变式3-3】(24-25九年级上·江西鹰潭·期末)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。下图是四种粒子的结构示意图。下列说法正确的是
A.甲元素是金属元素
B.丙的粒子符号是Cl
C.丁元素的化学性质稳定
D.乙原子的结构示意图中的数值为
【答案】 C 2
【详解】A、甲元素的核内质子数为1,是氢元素,属于非金属元素,错误;
B、丙粒子的质子数为17,核外电子数为18,是氯离子,粒子符号应为Cl−,错误;
C、丁元素的粒子最外层电子数为8(若为第一层则为2),属于相对稳定结构,所以化学性质稳定,正确。
D、在原子中,质子数=核外电子数。乙原子的质子数为12,则2+8+x=12,解得x=2。
故选C,补充:2。
►问题五 反应的微观示意图
【典例3-1】(24-25九年级上·广东潮州·期末)下图是某化学反应的微观示意图,相同的球代表同种原子。下列说法正确的是
A.生成物是混合物
B.说明原子是化学变化中最小粒子
C.说明反应前后分子的种类不变
D.说明反应前后分子在化学变化中不可分
【答案】B
【详解】A、生成物是由同种分子构成的,属于纯净物,故选项说法错误;
B、根据图示,反应前后原子的种类不变,在化学变化中,分子可分,原子不可分,则说明原子是化学变化中最小粒子,故选项说法正确;
C、根据图示,反应前后分子的种类发生改变,故选项说法错误;
D、根据图示,反应前后分子的种类发生改变,原子的种类不变,则在化学变化中,分子可分,原子不可分,故选项说法错误;
故选B。
【解题必备】
对反应的微观示意图中微粒模型的分析:
1.反应前后,原子的种类、数目不变
2.反应类型的判断:关注反应前、后物质的种类,根据反应特点进行判断
3.保持物质化学性质的最小微粒是分子;由原子构成的物质,保持物质化学性质的最小微粒是原子。
【变式3-1】(24-25九年级上·上海静安·期末)如图为氧化汞受热变化示意图。分析结论错误的是
●氧原子○汞原子
A.原子是化学变化中的最小粒子
B.在化学变化中分子可以再分,而原子不能再分
C.所有的物质都是由分子构成的
D.上述变化属于分解反应
【答案】C
【详解】A、在化学变化中,分子可分,原子不可分,原子是化学变化中的最小粒子,不符合题意;
B、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,在化学变化中原子不可再分,不符合题意;
C、不是所有的物质都是由分子构成的,如汞由汞原子构成,符合题意;
D、该反应为氧化汞受热分解生成汞和氧气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,不符合题意。
故选C。
【变式3-2】(24-25九年级上·山东菏泽·期末)臭氧是一种常见的消毒剂。对氧气无声放电可获得臭氧,实验装置和反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.由图2知氧气和臭氧是同一种物质
B.图2甲表示的是纯净物,丙表示的是混合物
C.图1过程发生的反应既不是化合反应也不是分解反应
D.图2乙中的粒子均可保持物质的化学性质
【答案】BC
【详解】A、氧气(O2)和臭氧(O3)虽然都是由氧元素组成的,但它们的分子结构和性质不同,因此不是同一种物质,不符合题意;
B、图2甲中只有一种分子(O2),表示的是纯净物。丙中含有两种分子(O2、O3),表示的是混合物,符合题意;
C、图1过程发生的反应是氧气(O2)通过无声放电转化为臭氧(O3),既不符合化合反应的特征,也不符合分解反应的特征,符合题意;
D、对于由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子。氧元素组成的单质,都是由分子构成的,氧原子不能直接构成物质,因此图2乙中的氧分子可保持物质的化学性质,但氧原子不能保持物质的化学性质,不符合题意。
故选BC。
1.如图为某种分子筛型家用制氧机工作时气体变化的示意图,下列说法正确的是
A.制氧过程中分子的大小发生了改变 B.该过程中分子的种类发生了改变
C.该过程分子间隔前后发生了改变 D.分子施是一种实心的片状物质
【答案】C
【详解】A、通过图示,可以发现该过程是物理变化,前后分子大小未变,故A错误;
B、通过图示,可以发现该过程是物理变化,前后无分子种类发生变化,故B错误;
C、通过图示,可以发现分子间隔前后发生了改变,故C正确;
D、分子筛可以让氧分子和部分氮分子通过,故不是实心的,故D错误。
故选C。
2.如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图。下列说法错误的是
A.上述变化①、②和③中,属于化学变化的是②和③
B.A、B、C中表示混合物的是A
C.该变化中一定不变的微粒是碳原子和氧原子
D.变化①为化合反应
【答案】A
【详解】A.反应①为一氧化碳与氧气在一定条件下反应生成二氧化碳,有新物质生成,属于化学变化;反应②和③是二氧化碳分子间间隔发生了变化,没有新物质生成,属于物理变化,故选项说法错误;
B.由微粒的构成可知,A中的物质是由不同种分子构成的,表示的是混合物,B、C是由同种的分子构成的,都是纯净物,故选项说法正确;
C.化学变化中分子种类发生变化,原子种类不发生变化,则该变化中一定不变的微粒是碳原子和氧原子,故选项说法正确;
D.根据图示反应①为一氧化碳与氧气在一定条件下反应生成二氧化碳,符合“多变一”的特征,属于化合反应,故选项说法正确;
故选:A。
3.(24-25九年级上·湖南湘潭·期中)跨学科活动原子结构模型的建立,经过了几代科学家的艰辛努力,直到现在仍在探索中。其中,行星模型的提出标志着原子结构的现代模型的问世,如图是锂原子结构的行星模型,图中原子核内有3个质子、4个中子。下列有关认识正确的是
A.原子核是不可分割的实心球体
B.图中带负电的微观粒子是电子
C.由图可知,锂原子带2个单位负电荷
D.锂原子的质子数是2
【答案】B
【详解】A、原子核由质子和中子构成,也是可分的,不符合题意;
B、原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成的,电子带负电。图中原子核外带负电的微观粒子为电子,符合题意;
C、一个质子带一个单位正电荷,一个电子带一个单位负电荷。锂原子核内有3个质子,核外有3个电子,正负电荷数相等,整个原子呈电中性,不带2个单位负电荷,不符合题意;
D、根据题干提供的信息,图中原子核内有3个质子,不符合题意。
故选B。
4.(24-25九年级上·安徽亳州·期末)建立模型是学习化学的重要方法,下列化学模型中正确的是
A.地壳元素含量
B.4个氮原子模型
C.化石燃料模型
D.空气组成模型
【答案】C
【详解】A、地壳中元素含量前四位依次是氧、硅、铝、铁,该模型与实际地壳元素含量顺序不相符,故A选项错误;
B、4个氮原子应该是分开的,而图中表示的是两个氮气分子,故B选项错误;
C、化石燃料包括煤、石油、天然气,该模型正确,故C选项正确;
D、空气中各成分按体积分数计算,氮气约占78%,氧气约占21%,其他气体和杂质约占0.03%,该模型标注的是按质量计,故D选项错误。
故选C。
5.(24-25九年级上·湖北襄阳·期中)下列各图中和分别表示不同元素的原子,其中表示化合物的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A、图中六个分子构成相同,为同种物质的分子,所示物质为纯净物,每个分子由不同种原子所构成,属于化合物,故选项正确;
B、图中六个分子中,含有三种不同的分子,是三类物质的分子,所以该物质是混合物,故选项错误;
C、图中所示的是一种原子构成的六个相同分子,所示物质不是化合物而是单质,故选项错误;
D、图中所示的是一种原子构成的六个相同分子,所示物质不是化合物而是单质,故选项错误。
故选:A。
6.(1)在电解水的实验中,生成的氢气和氧气的分子个数比是 。
(2)利用模型展示物质组成:兴趣小组同学用模型演绎水的电解过程,如图所示。请把第一个方框的微观示意图补画齐全。 。
由图可知,化学变化的微观实质是 。
【答案】
(1)2:1
(2) 分子分成原子、原子再重新组合成新的分子
【详解】(1)电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:,由可知,生成氢气和氧气的分子个数比为2:1;
(2)水的电解过程中,水分子先分解成氢原子和氧原子,2个氢原子再结合成1个氢分子,2个氧原子再结合成1个氧分子,反应前后原子的种类和数目不变,则图示为:;由微观反应示意图可知,化学变化的实质是分子分成原子、原子再重新组合成新的分子。
7.微观世界绚丽多姿。
(1)氢气的化学性质是由 (填具体的微观粒子名称)保持的。
(2)如图是氨分子(NH3)模型图,1个氨分子是由 构成。
(3)化学反应前后 (填“分子”或“原子”)的种类不会发生变化。
【答案】 氢分子/氢气分子 1个N原子和3个H原子 原子
【详解】(1)氢气是由氢分子构成的,氢气的化学性质是由氢分子保持的。
(2)根据氨分子(NH3)模型图,可知1个氨分子是由1个氮原子和3个氢原子构成的。
(3)根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类不会发生变化。
8.人们常用模型来进行认知,因为这种方式形象直观。图1是水分子和乙炔分子的模型,图2是原子核转变的模型。
①乙炔中氢元素的化合价为+1价,请结合模型判断乙炔中碳元素的化合价为 。
②请画出“碳和氧气反应生成二氧化碳”的化学反应模型图: (碳原子和氧原子的画法参照上述图例)。
③图2是 (选填“核裂变”或“核聚变”)的示意图。
【答案】 100 -1 核聚变
【详解】(1)①二氧化碳能使燃着的蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧;
②反应①是石灰石煅烧生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为:;反应②是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:CaO+H2O=Ca(OH)2;
③因为室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体,所以将300mL二氧化碳通入盛有200毫升蒸馏水的广口瓶中时,只能溶解200mL二氧化碳,则排出的水的体积为100mL。
(2)①氢元素显+1价,设碳元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:2x+(+1)×2=0,则x=-1价。
②碳是由碳原子构成的,氧气是氧分子构成的,每个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的,碳和氧气反应生成二氧化碳的化学反应模型图为:
③由微粒的变化可知,图2是核聚变的示意图。
9.下表是几种常见的元素,用相关的元素符号完成下列问题。
元素名称
钠
铁
铝
氢
氯
氧
硫
①上表元素中,人体中含量最多的元素是 ;水中含有的+1价的元素符号是 。其氧化物容易形成酸雨的元素是 。
②下图表示气体分子示意模型(、分别属于不同的原子),其中属于化合物的是 (填字母序号,下同),选用上表中元素,表示A图中的分子,其化学式可能为 、 (写出两种即可)。
【答案】 O H S B H2 Cl2、O2
【详解】①上表元素中,人体中含量最多的元素是氧元素;
水中氢元素化合价是+1,氧元素化合价是-2,因此含有的+1价的元素符号是H;
其氧化物容易形成酸雨的元素是硫元素,这是因为二氧化硫是形成酸雨的重要物质;②B中物质是由两种元素组成的纯净物,属于化合物;
A图中的分子是由双原子构成的分子,可能是氢气、氧气、氯气,其化学式分别是H2、O2、Cl2。
10.用微粒的相关知识回答下列问题。
(1)通过图1中几种分子的模型,可得出的关于分子构成的一条结论是 。
(2)图2是加热氧化汞(HgO)分解的微观示意图。该反应的符号表达式为 ;生成物中汞原子没有结合在一起的原因是 。
(3)由示意图还可得出分子和原子的区别是 ;若参加反应的氧化汞的质量为ag,则生成的汞和氧气的总质量(填“大于”、“小于”、“等于”) ag(已知反应前后各原子质量不变)。
【答案】(1)不同种分子的结构不同(合理即可)
(2) 金属汞是由原子直接构成的,汞原子互相无法形成分子
(3) 化学变化中分子可以再分,原子不可再分 等于
【详解】(1)根据图1可知,不同的分子结构不同,故填不同种分子的结构不同(合理即可);
(2)氧化汞加热时生成汞和氧气,其符号表达式为,故填;
氧化汞分解形成汞单质,金属汞是由原子直接构成的单质,汞原子之间无法互相形成分子。故填金属汞是由原子直接构成的,汞原子互相无法形成分子;
(3)根据图2可知,化学变化中氧化汞分子分解形成了氧分子和汞单质,说明化学变化中分子可以再分,而原子不可再分。故填化学变化中分子可以再分,原子不可再分;
氧化汞分解为化学反应,遵循质量守恒定律,即化学变化过程中原子种类、数目、质量都保持不变,所以反应前后物质总质量保持不变。故填相等。
11.建构物质及其变化模型是培养化学学科核心素养的重要途径。下图是氢分子和氧分子运动模型。
(1)观察A、B和C三个分子运动模型,能获得的信息是 、 (两条即可)。
(2)从图中可见,影响分子运动速率的因素有 。
(3)举一生活事例说明“温度升高,分子运动速率加快”: 。
(4)请你建立液态水和气态水的“水分子间隔模型”(以3个水分子“”表示即可): 、 。
【答案】 运动速率27℃时比127℃慢 27℃时,H2比O2的运动速率快 温度、分子种类 湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快
【详解】(1)观察A、B可知,27℃时,H2比O2的运动速率快,观察B和C可知,温度越高,氧分子运动的越快。
(2)从图中可见,影响分子运动速率的因素有温度、分子种类。
(3)“温度升高,分子运动速率加快”,例如湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快。
(4)液态水和气态水分子间都存在间隔,液态水中的间隔小于气态水,它们的“水分子间隔模型”如下所示:
、。
12.(1)人类经过长期的探索研究,认识到世界万物都是由极其微小的粒子构成的。请用相应的微观粒子填空:
下图是二氧化碳的分子结构模型图,则二氧化碳分子是由 和 构成的。一个二氧化碳分子中含有 和 。
(2)科学家们用扫描隧道显微镜技术将铁原子排列成“原子”二字,下列有关说法不正确的是 (填字母代号)。
A 上述操作中只发生了化学变化
B 上述操作中只发生了物理变化
C 现在的科学技术已经实现了对原子、分子的移动和排列
D 用扫描隧道显微镜能拍摄到铁原子,说明原子是真实存在的
【答案】 碳原子 氧原子 1个碳原子 2个氧原子 A
【详解】(1)二氧化碳的分子结构模型图可知,二氧化碳分子是由碳原子和氧原子构成的。一个二氧化碳分子中含有1个碳原子和2个氧原子;
(2)A 铁是由原子直接构成的,上述操作中构成物质的微粒没有改变,物质的种类不变,没有发生了化学变化,选项错误;
B 上述操作中物质的种类不变,只发生了物理变化,选项正确;
C 现在的科学技术已经实现了对原子、分子的移动和排列,选项正确;
D 用扫描隧道显微镜能拍摄到铁原子,说明原子是真实存在的,选项正确。
故选A。
13.利用你所学的化学知识,完成下列相关问题:
(1)铁是由 构成的;水是由 构成的;氯化钠是由 构成的(填具体粒子名称)。
(2)某生量取液体时,仰视读数为30mL,将液体倒出一部分后,俯视读数为20mL,则该生实际倒出的液体体积比10mL (填“偏大”“偏小”或“无法确定”,下同)
(3)用红磷测定空气中氧气的体积分数时,所用红磷量不足,所测结果将 。
(4)鱼虾能在水中生存是因为氧气易溶于水,这种说法 。不正确(填“正确”或“不正确”)
(5)下图表示物质分子示意模型,能表示单质的是 (填字母序号),表示化合物的是 (填字母序号)。
【答案】 铁原子 水分子 氯离子和钠离子 偏大 偏小 不正确 D AB
【详解】(1)铁是金属,由原子直接构成。水是由分子构成。氯化钠是由钠离子和氯离子构成。
(2)某生量取液体时,仰视读书为30mL,则水的实际体积大于30mL,将液体倒出一部分后,俯视读数为20mL,则液体的实际体积比20mL小,故该生实际倒出的液体体积比10mL大。
(3)如红磷量不足会使集气瓶中的氧气不能耗尽,故测量结果偏小。
(4)氧气不易溶于水,故错误;
(5)单质是由同种元素组成的纯净物,图中,A是由多种元素组成的纯净物,B是由多种元素组成的纯净物,C是由多种物质组成的混合物,D是由同种元素组成的纯净物,表示单质的是D。化合物是指由多种元素组成的纯净物,图中AB是由多种元素组成的纯净物,故选AB。
14.人们的日常生活和工农业生产离不开水,请回答下列水的相关问题。
有关水的实验装置如图所示:
图1为简易净水装置,其中活性炭的作用是 ;
图2为蒸馏装置,海水分别经图2与图1装置单独处理后,所得水质成分的区别是
检验由图1所获得的水是否为硬水,常用的试剂是
图3为简易水电解器,电解水的过程中电能转化为 能。
通电一段时间后,A试管中产生的气体是 可用 检验A管中的气体。
、B管内生成的气体聚集在上部的原因是 。若A管中收集2L的气体,则B管内收集的气体体积约为 L
如图为水在通电条件下分解的微观过程:
水的分解过程中,不发生改变的微粒是 。
结合实验现象和微观的模型变化过程请写出化学式表达式 ;
从微观的角度解释图2和图3中的发生变化的本质不同是 ;
已知同温同压下,气体的体积比取决于气体的分子个数比。该实验中能够说明水的化学式为“”的实验现象是
说明水是化合物的实验事实:
写出双氧水制取氧气的化学式表达式 ,水和过氧化氢含有相同的元素,但是化学性质不同,原因是 。
地球表面约有被水覆盖,但可供人类利用的淡水总 量却不足爱护水资源是每个公民的责任和义务。请你说出一条节约用水行为 。
【答案】 吸附色素、异味等 图2得到纯净物,图1得到的仍然是混合物 肥皂水 化学 氧气 带火星的木条 氧气不易溶于水,氢气不溶于水 4 氢原子、氧原子 2H2O2H2+O2 图2中水分子不变,图3中水分子分解生成氢分子和氧分子 氢气和氧气的体积比为2:1 电解水生成氢气和氧气 2H2O22H2O+O2 分子不同 利用洗菜水浇花
【详解】图1为简易净水装置,其中活性炭的作用是吸附色素、异味等。故填:吸附色素、异味等。
海水分别经图2与图1装置单独处理后,所得水质成分的区别是图2得到纯净物水,图1得到的仍然是混合物,这是因为净化后不能除去溶于水的物质。故填:图2得到纯净物,图1得到的仍然是混合物。
向水中加入肥皂水时,如果产生的泡沫较多,是软水,如果产生大量浮渣,是硬水,因此可以用肥皂水检验由图1所获得的水是否为硬水。故填:肥皂水。
图3为简易水电解器,电解水的过程中电能转化为化学能。故填:化学。
通电一段时间后,A试管中产生的气体是氧气,可用带火星的木条检验A管中的气体,这是因为氧气能使带火星的木条复燃。故填:氧气;带火星的木条。
、B管内生成的气体聚集在上部的原因是氧气不易溶于水,氢气不溶于水;
A管和B管气体的体积之比为1:2,若A管中收集2L的气体,则B管内收集的气体体积约为4L。故填:氧气不易溶于水,氢气不溶于水;4。
水的分解过程中,不发生改变的微粒是氢原子、氧原子。故填:氢原子、氧原子。
电解水生成氧气和氧气,反应的化学方程式为:。故填:。
从微观的角度解释图2和图3中的发生变化的本质不同是图2中水分子不变,图3中水分子分解生成氢分子和氧分子。
故填:图2中水分子不变,图3中水分子分解生成氢分子和氧分子。
已知同温同压下,气体的体积比取决于气体的分子个数比,该实验中能够说明水的化学式为“”的实验现象是氢气和氧气的体积比为2:1。
故填:氢气和氧气的体积比为2:1。
说明水是化合物的实验事实是电解水生成氢气和氧气。
故填:电解水生成氢气和氧气。
过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
水和过氧化氢含有相同的元素,但是化学性质不同,原因是分子不同。
故填:;分子不同。
节约用水行为:利用洗菜水浇花、用完水后即使关闭开关等。故填:利用洗菜水浇花。
15.(24-25九年级上·福建宁德·期中)在“宏观—微观—符号”之间建立联系,是学习化学的一种重要思维方式。
(1)用适当的数字和符号表示下列内容:
①空气中含量最高的元素 ;②2个氢原子 ;③3个铁离子 。
(2)过氧化氢的化学式为 ,该物质是由 (填微粒名称)构成。
(3)如图,表示1个氢气分子和1个氯气分子反应生成2个氯化氢分子,请将如图方框内生成物模型补充完整 ,并写出反应的文字表达式: 。
【答案】(1) N 2H 3 Fe3+
(2) H2O2 过氧化氢分子
(3)
【详解】(1)空气中含量最多的物质是氮气,故含量最多的元素是氮元素N;
氢原子符号为H,2个氢原子就是2H;
铁离子带3个单位正电荷,依据离子符号的写法,数字和正负号写在右上角,数字在前,正负号在后,数字为1时省略,则铁离子为Fe3+,3个铁离子为3 Fe3+;
(2)过氧化氢的化学式为H2O2;
该物质是由过氧化氢分子构成;
(3)一个氯化氢分子是由1个氢原子和1个氯原子构成,则2个氯化氢分子微观示意图为;
文字表达式为:
1.物质的组成.分类及表示是学习化学的基础
(1)地壳内含量最多的金属元素是 ; 人体内含量最多的元素是 ;水中含有的+1价的元素符号是 。
(2)如图表示气体分子示意模型,其中属于化合物的是 (填字母,下同),属于混合物的是 ,选用(1)中的元素,表示A图中的分子,其化学式可能为 (写两种)。
【答案】 铝 氧 H B C H2、O2
【详解】(1)地壳中元素的分布按照由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁等,所以在地壳内含量最多的金属元素是铝;在人体内含量最多的元素是氧;水中的氢元素显+1价;
(2)由图中可知,B是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物;C是由两种物质组成的物质,属于混合物;A图中的分子,一个分子是由两个原子构成的,所以可能是氢分子、氧分子。
2.(1)如图表示气体分子示意模型,其中属于混合物的是 (填字母序号)。选用(氧、氢、氮、碳、硫、磷)中的元素,表示A图中的分子,其化学式可能为 (写出两种即可)。
(2)甲烷燃烧时发生的化学反应的微观示意图如图所示。其中,表示碳原子,表示氧原子,表示氢原子。
①A中分子为甲烷分子,1个甲烷分子中含有 个原子。
②从微观角度看,B图表示的物质 (填化学符号)。
③根据图示信息,写出甲烷燃烧反应的文字表达式 。
(3)甲烷不仅可以作为燃料,还可以用于制造多种物质。例如,在高温条件下,甲烷可以生成碳和氢气,该反应的文字表达式为:甲烷碳+氢气,基本反应类型为 。
【答案】 C O2 N2 H2 5 O2 甲烷+氧气二氧化碳+水 分解反应
【详解】(1)如图表示气体分子示意模型,A图中只含有一种物质粒子,B图中只含有一种物质粒子,C图中含有两种物质粒子,其中属于混合物的是C。选用(氧、氢、氮、碳、硫、磷)中的元素,A图中表示双原子分子,其化学式可能为:O2 N2 H2;
(2)①A中分子为甲烷(CH4)分子,1个甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子个原子构成,一共含有5个原子。
②从微观角度看,B图表示的物质:氧气(O2)。
③根据图示信息可知,甲烷在氧气中燃烧生成水和二氧化碳,甲烷燃烧反应的文字表达式:甲烷+氧气二氧化碳+水;
(3)在高温条件下,甲烷可以生成碳和氢气,该反应的文字表达式为:甲烷碳+氢气,该反应是由一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应。
3.(24-25九年级上·山东德州·期中)“见著知微。见微知著”是化学的思维方法。
(1)铜是生活中常见的一种金属,可用于制作导线,体现了金属铜的 性。
(2)物质的性质决定用途。用途反映物质的性质。金别石硬度很大、石墨硬度很小,两者物理性质有较大差异的原因 。
(3)从宏观知微观:气体X在氧气中燃烧生成氮气和水,X分子中一定含有 原子(填名称)从微观知宏观:如图微粒A、B、C、D、E中,共有 种元素,A和D组成化合物的化学式是 。
(4)固态的二氧化碳俗称“干冰”。镁条在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和一种黑色粉末,写出反应的化学方程式 。
【答案】(1)导电
(2)原子排列方式不同
(3) 氮、氢 4/四 MgO
(4)2Mg+CO22MgO+C
【详解】(1)铜是生活中常见的一种金属,可用于制作导线,体现了金属铜的导电性;
(2)金别石硬度很大、石墨硬度很小,两者物理性质有较大差异的原因原子排列方式不同;
(3)气体X在氧气中燃烧生成氮气和水,生成物中含有氮元素、氧元素和氢元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物氧气中只含有氧元素,则X分子中一定含有氢、氨原子;
元素是具有相同质子数的一类原子的总称,质子数决定元素的种类,如图微粒A、B、C、D、E中,共有8、10、12、16四种质子数,则表示四种元素;
A质子数为8,表示8号氧元素,最外层电子数为6>4,在化学反应中易得到2个电子形成带2个单位负电荷的氧离子,则氧元素显-2价;D质子数为12,表示12号镁元素,最外层电子数为2<4,在化学反应中易失去2个电子形成带2个单位正电荷的镁离子,则镁元素在化合物中显+2价,根据在化合物中各元素的正负化合价代数和为0,A和D组成化合物的化学式是MgO;
(4)镁条在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和一种黑色粉末,反应的化学方程式2Mg+CO22MgO+C。
4.(24-25九年级上·甘肃酒泉·期中)下图中的“”和“”分别表示不同种元素的原子。
(1)上图中,表示混合物的是 (填字母)。
(2)上图中,表示化合物的是 (填字母),其分子由 (填“同”或“不同”)种原子构成。
(3)上图中,表示单质的是 (填字母),其中由分子构成的是 (填字母)。
【答案】(1)B
(2) A 不同
(3) C、D D
【详解】(1)图A中六个分子构成相同,为同种物质的分子,所示物质为纯净物,每个分子由不同种原子所构成,属于化合物;
图B中六个分子中,含有三种不同的分子,是三类物质的分子,所以该物质是混合物;
图C中所示的是一种原子构成的物质,属于单质;
图D中所示的是同种原子构成的六个相同分子,所示物质不是化合物而是单质;
表示混合物的是B;
(2)根据上述可知,表示化合物的是A,其分子由不同种原子构成;
(3)根据上述可知,表示单质的是C、D,其中由分子构成的是D。
5.(24-25九年级上·福建龙岩·期中)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要特点。
(1)现有:①水②液氧③铜④氧化镁⑤洁净的空气等五种物质。
其中属于混合物的是(填序号) ;属于非金属单质的是(填化学式) ;属于金属氧化物的是(填化学式) 。
(2)根据微观示意图,用编号填空:
甲
乙
丙
其中属于混合物的是 ;属于单质的是 ,可能属于氧化物的是 。
【答案】(1) ⑤ ② ④
(2) 丙 乙 甲
【详解】(1)混合物是由两种或两种以上的物质混合而成。洁净的空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成的混合物,因此⑤是混合物;
非金属单质是由同种非金属元素组成的纯净物。液氧是由氧元素组成的非金属单质,因此非金属单质是 ② ;
金属氧化物是由金属元素和氧元素组成的化合物。氧化镁(MgO)是由镁元素和氧元素组成的金属氧化物,因此金属氧化物是④ ;
(2)混合物是由多种物质组成,从微观上就是由多种微粒构成,因此丙是混合物;
单质是由同种元素组成的纯净物,因此乙属于单质;
氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素,因此甲可能是氧化物。
6.(24-25八年级上·山东东营·期中)分类是化学常用的科学方法
(1)可以根据物质的组成,将物质分为纯净物和混合物。可以从宏观分析物质类别,下列属于纯净物的是 (不定项选择,下同)。
A.清澈的河水 B.空气 C.冰水共存物 D.二氧化碳 E.铁粉
从微观分析物质类别,下列属于混合物的是 。
A. B. C. D.
(2)可以对变化进行分类。可以将变化分为物理变化和化学变化,从宏观分析,判断某变化是化学变化的依据是 。下列属于化学变化的是 。
A.天然气燃烧 B.水蒸发 C.电池放电 D.小树长高 E.呼吸作用 F.铁丝折断
从微观分析,下列属于化学变化的是 。
A.
B.
C.
D.
(3)可以将物质性质分为物理性质和化学性质,下列属于化学性质的是______。
A.溶解性 B.沸点 C.颜色 D.可燃性 E.助燃性
【答案】(1) CDE CD
(2) 是否有新物质生成 ACDE ABD
(3)DE
【详解】(1)A、清澈的河水中含有多种物质,属于混合物,不符合题意;
B、空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物,不符合题意;
C、冰水共存物中只含有水一种物质,属于纯净物,符合题意;
D、二氧化碳只由一种物质组成,属于纯净物,符合题意;
E、铁粉只由一种物质组成,属于纯净物,符合题意。
故选:CDE;
A、图中物质由同种分子构成,属于纯净物,不符合题意;
B、图中物质由同种分子构成,属于纯净物,不符合题意;
C、图中物质由不同种分子构成,属于混合物,符合题意;
D、图中物质由不同种分子构成,属于混合物,符合题意。
故选:CD;
(2)从宏观分析,判断某变化是化学变化的依据是:是否有新物质生成;
A、天然气燃烧过程中有新物质生成,属于化学变化,符合题意;
B、水蒸发过程中没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
C、电池放电过程中有新物质生成,属于化学变化,符合题意;
D、小树长高过程中有新物质生成,属于化学变化,符合题意;
E、呼吸作用过程中有新物质生成,属于化学变化,符合题意;
F、铁丝折断过程中没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意。
故选:ACDE;
A、由微观示意图可知,该反应中有新分子生成,属于化学变化,符合题意;
B、由微观示意图可知,该反应中有新分子生成,属于化学变化,符合题意;
C、由微观示意图可知,该反应中没有新分子生成,属于物理变化,不符合题意;
D、由微观示意图可知,该反应中有新分子生成,属于化学变化,符合题意。
故选:ABD;
(3)溶解性、沸点、颜色均不需要发生化学变化就能表现出来,属于物理性质;可燃性、助燃性均需要在化学变化中表现出来,属于化学性质,故选:DE。
7.(24-25九年级上·山东临沂·期末)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。请结合所学知识回答下列问题:
(1)现有下列粒子的结构示意图。属于阳离子的是 (填字母序号)。
A. B. C. D.
(2)图E是两种微粒的结构模型示意图,这两种微粒 同种元素(填“是”或“不是”)。
(3)图F是锂原子与氯原子形成化合物丙的微观过程。请写出化合物丙的化学式 。
【答案】(1)AD
(2)不是
(3)LiCl
【详解】(1)A、质子数为12,核外电子数为2+8=10,质子数>核外电子数,为阳离子,符合题意;
B、质子数为8,核外电子数为2+6=8,质子数=核外电子数,为原子,不符合题意;
C、质子数为12,核外电子数为2+8+2=12,质子数=核外电子数,为原子,不符合题意;
D、质子数为19,核外电子数为2+8+8=18,质子数>核外电子数,为阳离子,符合题意;
故选AD;
(2)元素是具有相同核电荷数(或质子数)的一类原子总称,这两种微粒不是同种元素,是因为它们核内质子数不同,故填:不是;
(3)图F中化合物丙的一个微粒中含有一个锂离子和一个氯离子,其化学式为LiCl,故填:LiCl。
8.近年来,制氧机需求旺盛,市场上出现多种类型的制氧机。
(一)化学药剂制氧机:如图1是某品牌制氧机的工作原理示意图。
在反应仓中首先加入水、粉末状过碳酸钠(),然后加入粉末状二氧化锰,即产生氧气。该制氧机的制氧原理:
(1)第一步:过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢
第二步: (写出相关反应的文字表达式)
(2)该制氧机的制氧剂选择过碳酸钠固体而不直接选择过氧化氢溶液的原因是______(填序号)。
A.产物无污染 B.制取成本更低 C.储存和运输更方便
(3)根据以上原理分析,向饱和碳酸钠溶液中加入过氧化氢溶液,自制制氧剂过碳酸钠。已知过碳酸钠的产率与反应温度的关系如下表:
温度范围/℃
5-10
10-15
15-20
20-25
过碳酸钠的产率/%
84.49
85.78
88.38
83.01
分析数据,制备过碳酸钠的最佳温度范围是 ℃。温度过高,产率反而降低,从制备过碳酸钠原料的性质分析产率降低的原因可能是 。
(二)“沸石分子筛”制氧机:以空气为原料,空气经过分子筛时氮气被吸附,氧气通过,从而获得不同浓度的富氧空气。图2为该制氧过程的示意图。
(4)图中代表的是 。(填“氮分子”或“氧分子”)
(5)分离过程的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1)
(2)C
(3) 15-20 过氧化氢受热会分解
(4)氮分子
(5)物理
【详解】(1)第一步:过碳酸钠→碳酸钠+过氧化氢;
第二步:过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,文字表达式为:;
(2)过氧化氢溶液为液体,自身容易分解导致变质,则不易存储与运输;制氧剂选择过碳酸钠固体就可以避免这样的弊端;故选C;
(3)分析过碳酸钠的产率与反应温度的数据可知,制备过碳酸钠的最佳温度范围是15℃-20℃,此时产率最高,温度过高,产率反而降低,从制备过碳酸钠原料的性质分析产率降低的原因可能是过氧化氢受热会分解;
(4)根据图示空气经过沸石分子筛时氮气被吸附,氧气通过,从而获得不同浓度的富氧空气,可知图中代表氮分子;
(5)分离过程没有生成新物质,属于物理变化;
9.(24-25九年级上·安徽合肥·期末)化学兴趣小组在进行“制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程”的跨学科实践活动时,进行了如下探究活动。
任务一:认识模型在探索物质组成与结构中的作用
(1)借助模型可以更好地认识物质的微观构成。下列模型可以用来表示“”的是________(填字母)。
A. B. C. D.
任务二:探究构成物质的微观粒子的特征
(2)将装有少量酒精的塑料袋排净空气后密封,放入盛有热水的烧杯中(如图),观察到塑料袋膨胀,请从微观角度解释其原因 。
任务三:梳理物质组成与结构的认识思路
兴趣小组追寻科学家的足迹,分别从宏观、微观对水进行深入探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
(3)水的合成:在密闭容器中将氢气和氧气按一定比例混合后点燃,容器内生成了小水珠,该反应的化学方程式为 。
水的分解:电解水一段时间后(如图),观察管a和管b中气体的体积比。
【微观探析】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
(4)根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 。
【模型建构】
(5)以分子构成的物质为例,图中“▲”表示的是 。
【答案】(1)D
(2)温度升高,酒精分子之间间隔变大
(3)
(4)2:1
(5)构成物质分子的原子个数比
【详解】(1)1个HCl分子由1个氢原子和1个氯原子构成。所以模型可以用来表示“HCl”的是D。故填:D。
(2)由于温度升高,酒精分子之间间隔变大,所以将装有少量酒精的塑料袋排净空气后密封,放入盛有热水的烧杯中,观察到塑料袋膨胀。故填:温度升高,酒精分子之间间隔变大。
(3)氢气和氧在点燃条件下反应生成水,化学方程式为。故填:。
(4)电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气的体积比是2:1。根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比=2×(1×2):1×(1×2)=2:1。故填:2:1。
(5)由于已知构成物质分子的原子个数比和相对分子质量可以确定物质化学式,所以图中“▲”表示的是构成物质分子的原子个数比。故填:构成物质分子的原子个数比。
10.(24-25八年级上·黑龙江大庆·期中)“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一,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。
(1)图A是两种微粒的结构模型示意图,这两种微粒 同种元素(填“是”或“不是”)。
(2)图B是元素周期表的部分内容,其中X= 。
(3)写出微粒D的符号 。E原子易 (填“得到”或“失去”)电子形成稳定结构。
(4)下列相关说法正确的是 ___________(填序号)。
A.N可以表示氮气,也可以表示一个氮原子
B.图C中微粒对应元素的原子共有2个电子层
C.O2-、Na+、Al3+原子核内的质子数均为10
D.由图B可知,氮元素的相对原子质量为14.01
(5)下列各图中和分别表示两种不同元素的原子,其中表示混合物的是
【答案】(1)不是
(2)15
(3) Mg2+ 得到
(4)BD
(5)B
【详解】(1)由图可知,图A中的两种微粒中,质子数不同,则不是同种元素。
(2)元素周期表右上角的数字表示原子序数,磷为15号元素,则X=15。
(3)原子序数=原子的质子数,12号元素为镁元素,且D为带两个单位正电荷的离子,则符号为Mg2+;
E原子最外层电子数为6,大于4,在化学变化中易得到电子形成稳定结构。
(4)A、N可表示一个氮原子,但不能表示氮气,该选项说法不正确;
B、原子的质子数=核外电子数,则图C中微粒对应元素的原子的核外电子排布为2、7,共有2个电子层,该选项说法正确;
C、离子是由原子得失电子形成的,但质子数不变,则O2-、Na+、Al3+原子核内的质子数分别为8、11、13,该选项说法不正确;
D、元素周期表单元格中,最下方的数字表示相对原子质量,则氮元素的相对原子质量为14.01,该选项说法正确。
故选BD。
(5)A中只含一种分子,属于纯净物;B中含有两种分子,属于混合物;C中的物质是由原子直接构成的,且只含一种原子,属于纯净物;D中只含一种分子,属于纯净物,则属于混合物的有B。
11.(2024·山东威海·模拟预测)探索物质的组成与结构
I.构建原子模型,认识物质组成规律
为了揭示原子结构的奥秘,人类经历了漫长的探索。
材料一:1803年,道尔顿在原子论中提出:物质由微小的不可再分的原子构成。
材料二:1897年,汤姆生发现原子内有带负电的微粒,否定了“原子不可再分”。
材料三:1911年,卢瑟福进行了著名的α粒子(α粒子由2个质子和2个中子构成)轰击金箔实验。结果发现: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粒子却发生了较大角度的偏转,并且有极少数α粒子被金箔弹了回来。
材料四:1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,发现一个α粒子留在了一个氮原子中,使氮原子变成了氧原子,同时有微粒从氮原子中被打出。
(1)汤姆生实验中,带负电的微粒是 。
(2)卢瑟福实验中使用的金箔是由 (填微观粒子的名称)构成的;通过卢瑟福实验,可推出的原子结构模型为 (填图1中字母)。
(3)当α粒子轰击金箔时,图2所示的运动轨迹不可能是 (填图2中字母)。
(4)请你分析材料四,推测被打出的微粒是 。该过程是否属于化学变化?请结合化学变化的微观本质进行回答: 。
(5)万物皆原子,原子是构成一切化学物质的基本单元。
图中是氢、氖、钠和氯的原子结构示意图。请以氖气、氯化氢和氯化钠三种物质为例,从原子直接或间接构成物质的角度,简要谈谈你对“原子是构成一切化学物质的基本单元”的理解: 。
II.探索分子构成的奥秘
十九世纪初,科学家们提出早期的分子学说,部分观点如下:
观点1:分子不能用物理方法分割,化学方法可使它解离。
观点2:单质分子由同种原子构成,化合物分子由质子数不同的不同种原子构成。
观点3:分子质量大,原子质量小。
观点4:分子质量等于组成它的原子质量总和。
(6)根据以上材料回答问题:
①举例说明观点1是正确的 。
②从元素角度谈谈你对观点2的认识 。
③举例说明观点3的局限性 。
④原子、分子质量很小,为计算和使用方便引入相对原子质量,结合观点4判断下列说法正确的是(填字母序号) 。
A.相对原子质量是采用以小比小使数值变大的计量原理
B.相对原子质量是一个原子质量与一个碳-12原子质量的比值
C.两种原子的相对原子质量之比与相对质量比没有必然联系。
(7)图中A、B是汽油中所含物质的分子结构模型。
观察A和B两种物质的分子结构模型,A分子和B分子的 构成相同(填“元素”、“原子”或“离子”)。你认为A和B的化学性质 (填“是”或“否”)相同。
III.探究元素与物质组成的奥秘
1783年,拉瓦锡研究水的组成,装置示意图如图,将水加热成蒸气通过灼热的铁管,一段时间后,在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少,铁管质量增加。
(8)下列说法正确的是______。
A.实验中收集到的可燃性气体是氢气
B.铁在该实验中起催化作用
C.实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量
D.由该实验可得出“水不是一种元素”
【答案】(1)电子
(2) 原子/金原子 C
(3)BC
(4) 质子 不属于化学变化,化学变化中原子种类不变
(5)氖原子可以直接构成氖气;氢原子和氯原子先构成氯化氢分子,再间接构成氯化氢这种物质;氯原子和钠原子先变成氯离子和钠离子,再间接构成氯化钠这种物质
(6) 氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,在该反应中,氢分子分为氢原子,氧分子分为氧原子,氢原子和氧原子结合为水分子 单质由同种元素组成,化合物由不同种元素组成 氢分子比铁原子质量小 A
(7) 原子 否
(8)AD
【详解】(1)汤姆生发现原子内有带负电的微粒,原子内部带负电的微粒是电子;
(2)金箔属于金属单质,是由原子构成的;
卢瑟福实验中,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,说明原子内部有很大的空间,有少数α粒子发生了较大角度的偏转,说明原子内部有带正电荷的微粒,有极少数α粒子被金箔弹了回来,说明原子内部存在质量较大的部分,故通过卢瑟福实验,可推出的原子结构模型为C;
(3)α粒子由2个质子和2个中子构成,则α粒子带正电,原子核也带正电,故当α粒子轰击金箔时,不可能出现被原子核吸引和靠近原子核的轨迹,故图2所示的运动轨迹不可能是BC;
(4)用加速了的高能α粒子轰击氮原子,发现一个α粒子留在了一个氮原子中,使氮原子变成了氧原子,一个α粒子由2个质子和2个中子构成,每个氮原子中含7个质子,每个氧原子中含8个质子,则被打出的微粒是质子;
原子是化学变化中的最小粒子,在化学变化中,原子种类不变,该过程中,原子种类发生了改变,故不属于化学变化;
(5)氖原子可以直接构成氖气;氢原子和氯原子先构成氯化氢分子,再间接构成氯化氢这种物质;氯原子和钠原子先变成氯离子和钠离子,再间接构成氯化钠这种物质,故原子是构成一切化学物质的基本单元;
(6)①在氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水的反应中,氢分子分为氢原子,氧分子分为氧原子,氢原子和氧原子结合为水分子,说明化学方法可使分子解离;
②元素是质子数相同的一类原子的总称,单质分子由同种原子构成,说明单质由同种元素组成,化合物分子由质子数不同的不同种原子构成,则化合物由不同种元素组成;
③分子比组成它的原子质量大,但是不是所有分子都比原子大,如氢分子比铁原子质量小;
④A、原子的质量很小,书写和使用都不方便,故国际上一致同意采用相对原子质量,即以一种碳原子质量的为标准,其它原子的质量与它相比较所得到的比,作为这种原子的相对原子质量,故相对原子质量是采用以小比小使数值变大的计量原理,符合题意;
B、相对原子质量是以一种碳原子质量的为标准,其它原子的质量与它相比较所得到的比,不符合题意;
C、两种原子的相对质量比与两种原子的相对原子质量之比相等,不符合题意。
故选A;
(7)由图可知,A分子和B分子的原子构成相同,均是由碳原子和氢原子构成;
A和B的分子结构不同,故化学性质不相同,故填:否;
(8)A、将水加热成蒸气通过灼热的铁管,一段时间后,在出口处收集到一种可燃性气体,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Fe、H、O,生成物中也应含Fe、H、O,故生成的可燃性气体是氢气,符合题意;
B、反应后,铁管质量增加,而催化剂化学反应前后,质量不变,故铁不是催化剂,不符合题意;
C、该反应应是铁和水蒸气在高温下反应生成铁的氧化物和氢气,故实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量与生成氢气的质量和,不符合题意;
D、该反应应是铁和水蒸气在高温下反应生成铁的氧化物和氢气,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含Fe、H、O,铁由铁元素组成,故水中一定含H、O元素,符合题意。
故选AD;
12.(24-25九年级上·山西晋中·期中)水资源的合理利用对我国的经济发展具有重要作用。某校实践小组的同学对构成水的微粒、微粒的模型及水的组成等展开了项目式问题探究。
任务一:探究构成水的微粒
【查阅资料】中国科学家利用扫描隧道显微镜的带电针尖去扫描水,观察到了水分子,但因水分子的高速运动,导致拍摄的照片特别模糊。
【交流讨论】
(1)利用扫描隧道显微镜的带电针尖扫描才能观察到水分子,说明水分子 。
任务二:探究构成水的微粒的模型
【查阅资料】原子的直径约为,氢原子的直径比氧原子的小。
【分析思考】
(2)氢原子和氧原子除大小不同外,最本质的区别是 。
(3)利用不同大小的“”表示不同种类的原子,绘制出水分子的模型: 。
任务三:探究水的组成
【提出问题】水是由哪些元素组成的?
【进行实验】
(4)小组同学设计了如下实验探究水的组成。
实验装置
实验步骤
实验现象
实验结论
①在电解器玻璃管中加满水,接通直流电源
两个电极附近有气泡产生,一段时间后,与电源正极相连的玻璃管内气体和与电源负极相连的玻璃管内气体的体积比为
水由 组成
②切断电源,用燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口处,控制活塞,使气体慢慢放出
与电源正极相连的玻璃管尖嘴口处
【反思评价】
(5)步骤①发生的反应的符号表达式为 。
(6)小组同学发现直接电解纯水速率太慢,于是探究了不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响。经过多次实验,测得在不同条件下产生氢气所需的时间如下图所示,分析图象,可以得出的结论是 。
【成果分享】通过构建和利用模型认识物质及其变化规律,培养了大家的科学思维,建立了认识物质的宏观视角和微观视角之间的联系。
【答案】(1)体积小(或很小)
(2)质子数(或核电荷数)不同
(3)
(4) 氧元素和氢元素 木条燃烧得更旺
(5)
(6)电压一定时,水中加入10%的氢氧化钠溶液比加入5%的氢氧化钠溶液电解速率快(或氢氧化钠溶液的浓度一定时,电压越大,电解水的速率越快,合理即可)
【详解】(1)利用扫描隧道显微镜的带电针尖扫描才能观察到水分子,说明水分子体积小(或很小)。
(2)原子最本质的区别是质子数(或核电荷数)不同。
(3)一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成,氧原子比氢原子大,水分子模型绘制出:。
(4)电解水正极产生氧气,负极产生氢气,氧气和氢气的体积比为1:2;
电解水生成氢气和氧气,可得出水是由氢元素和氧元素组成的结论;
电解水正极产生氧气,可以让木条燃烧的更旺。
(5)步骤①发生的反应为水通电生成氢气和氧气,符号表达式为:。
(6)分析图象,可得到的结论有:电压一定时,水中加入10%的氢氧化钠溶液比加入5%的氢氧化钠溶液电解速率快(或氢氧化钠溶液的浓度一定时,电压越大,电解水的速率越快,合理即可)。
13.疫情的出现,使我们的生活发生了一些变化。消毒酒精,温度计等已经成了我们日常生活的必备品。根据该生活情景,回答下列问题:
(1)消毒酒精是75%的酒精,具有杀菌消毒的作用。
①实验员通过计算,将80mL酒精与20mL水混合,得到的酒精溶液浓度大致为75%。观察发现,混合后的体积 (选填“小于”或“等于”或“大于”)100mL。说明 。
②家用消毒酒精卫生湿巾,抽出一片后一定要将开口处粘贴紧,原因是 (从微观角度分析)。
(2)温度计也是疫情期间的必备品,如水银温度计(水银是金属汞)。画出下列温度计,温度升高后的微粒模型图 。
(3)在抗击疫情中,医疗系统内的氧气供应也是非常重要的一个环节。通常人们将氧气压缩到氧气瓶中进行储存,从微观角度说明原理 。
(4)上述物质都由微粒构成。根据微粒模型或化学式,完成下列表格。
“ ”表示氧原子;“”表示碳原子;“ ”表示氢原子;“”表示汞原子)
物质
酒精
水
汞
模型
微粒名称
酒精分子
汞原子
化学式
H2O
【答案】(1) 小于 分子之间有间隔 分子在不断地运动
(2)
(3)分子间隔减小
(4) 水分子 C2H5OH Hg
【详解】(1)①将80mL酒精与20mL水混合,混合后的体积小于100mL,说明分子间有间隔,故填:小于;分子间有间隔;
②分子在不断运动,所以家用消毒酒精卫生湿巾,抽出一片后一定要将开口处粘贴紧,以防酒精挥发,故填:分子在不断地运动;
(2)温度升高后,汞原子间间隔变大,微粒模型图为,故填:;
(3)将氧气压缩到氧气瓶中进行储存,原理是分子间隔减小,故填:分子间隔减小;
(4)
水分子的模型是 ;汞原子的模型是;水的微粒名称是水分子;汞的微粒名称是汞原子;酒精的化学式是C2H5OH;汞的化学式是Hg,故填: ;;水分子;汞原子;C2H5OH;Hg。
14.(24-25九年级上·安徽滁州·期中)某兴趣小组进行以“制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程”为主题的跨学科实践活动。
【任务一】认识分子,搭建分子模型
(1)兴趣小组的同学利用小球搭建了四种模型,其中可表示单质的是___________。
A. B. C. D.
【任务二】分析史料,构建原子模型
(2)1897年,汤姆生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 。
(3)1909年著名物理学家卢瑟福为探索原子的内部结构进行了著名的粒子散射实验(图1),实验现象如图2所示。由实验现象可以推理得出的结论有___________(填字母)。
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
【任务三】绘制物质的组成和构成关系图
(4)物质的组成和构成关系如图所示,图中①表示 ,②表示 。
(5)氯化钠是由 构成的。
【答案】(1)AB
(2)原子呈电中性(或原子不显电性)
(3)ABD
(4) 质子 离子
(5)钠离子和氯离子
【详解】(1)A、图示由一种原子构成的纯净物,属于单质;
B、图示只有一种由同种原子构成的分子,属于单质;
C、图示只有一种由不同原子构成的分子,属于化合物;
D、图示含有多种分子,属于混合物,故选:AB;
(2)原子不显电性,而电子显负电性,所以原子中一定含有显正电性的粒子;
(3)A、α粒子显正电,在轰击原子核时,少数的α粒子轨迹发生偏转,说明α粒子和原子核互相排斥,根据同性相斥的原则,原子核也显正电性,故正确;
B、α粒子在轰击原子核时,少数的α粒子轨迹发生偏转,极少数的α粒子原路返回,说明原子核质量远大于α粒子,且原子核的体积很小,故正确;
C、α粒子显正电,在轰击原子核时,少数的α粒子轨迹发生偏转,说明α粒子和原子核互相排斥,根据同性相斥的原则,原子核也显正电性,但是不能证明原子核中存在中子,故错误;
D、α粒子在轰击原子核时,少数的α粒子轨迹发生偏转,大部分的α在轰击原子核时,少数的α粒子轨迹发生偏转,粒子未改变运动轨迹,说明原子内部有很大空间,故正确,故选ABD;
(4)原子核由质子和中子构成,物质是由分子、原子和离子构成;
(5)氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。
15.(24-25八年级上·山东烟台·期末)原子结构的探究经历了漫长的过程。
(1)1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验,如图1是卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验现象,请结合现象分析原子内部结构:
①若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就 (填“会”或“不会”)发生大角度偏转。卢瑟福所说的除非原子的大部分质量集中到了一个“很小的结构”中,“很小的结构”指的是 。
②你认为原子结构为如图2中的 (填字母序号)。
③从原子结构模型建立的过程中,我们发现 (填字母序号)。
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.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
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
(2)微观粒子的计量:
①原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子的质量为,另一种质子数为c的元素的一个原子的质量为,则该原子的中子数为 (填序号)。
A.c B. C. D.
②查元素周期表得知Fe、Cu、Ag的相对原子质量分别约为56、64、108,则等质量的三种金属所含原子个数按从多到少排列的顺序为 。
(3)从微观角度认识物质的变化:如图3是一氧化氮与氧气在常温的条件下发生反应的微观模拟图,请结合图示回答:
①根据图3信息,该反应中反应物有 种,该反应属于 (填基本反应类型)。
②写出该反应的文字表达式 。
【答案】(1) 不会 原子核 C ABD
(2) C Fe、Cu、Ag
(3) 2/两 化合反应 一氧化氮+氧气→二氧化氮
【详解】(1)①如果原子质量、正电荷在原子内均匀分布则极少数α粒子就不会发生大角度偏转而是直接被弹回,所以原子的大部分质量集中到了一个很小的结构,“很小的结构”指的是原子核;
②科学家对原子结构的探究经历了三个过程,通过粒了散射实验,原子由原子核和核外电子构成,原子核外有较大的空间,原子结构应该是C;
③A、从道尔顿实心球模型,到汤姆生的葡萄干布丁模型,再到卢瑟福的核式结构模型,以及后来玻尔的原子模型等,原子结构模型是随着科学研究的深入不断完善、不断修正的,正确;
B、科学家通过建立原子结构模型,将抽象的原子结构形象化,帮助人们理解原子的组成和性质等,在科学研究中起着很重要的作用,正确;
C、卢瑟福的原子模型虽然对原子结构的认识有了很大的推进,但它也有局限性,并没有使人们对原子结构的认识达到完美的境界,错误;
D、随着原子结构模型不断发展,从简单到复杂,从片面到全面,人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,正确。
故选ABD;
(2)①原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子的质量为akg,则由相对原子质量的定义可知,质子数为c的元素的原子的相对原子质量为 = ,相对原子质量≈质子数+中子数,则该原子的中子数为,故选C;
②Fe、Cu、Ag的相对原子质量分别约为56、64、108,由相对原子质量的定义可知,相对原子质量反映原子质量的大小,等质量的三种金属所含原子个数按从多到少排列的顺序为:Fe、Cu、Ag;
(3)①由图3信息,该反应中反应物有一氧化氮和氧气2种,该反应由两种物质生成了一种物质,属于化合反应;
②该反应是一氧化氮和氧气在常温下反应生成了二氧化氮,反应的文字表达式为:一氧化氮+氧气→二氧化氮。
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