内容正文:
第三章 探究水的奥秘
复习讲义
复习目标
1. 初步学习使用过滤、蒸发的方法对混合物进行分离。
2. 认识水的组成知道水是一种重要的溶剂,了解吸附沉降过滤和蒸馏是净化水的方法。
3. 知道物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
4. 那是原子是由原子核和核外电子组成的。
5. 知道原子可以结合成分子,也可以转变为离子。
6. 能根据原子的核电荷数判断,核内质子数和核外电子数。
7. 能根据元素的原子序数在元素周期表中查到该元素的名称符号相对原子质量的信息。
8. 能说明分子原子离子的区别和联系,能用分子的观点解释生活中的某些变化或现象。
重点和难点
重点:分子、原子
难点:水的净化
█知识点一 水的净化与水质检测
1、 水资源的利用与保护
(1) 我国水资源现状:水储量大,淡水资源少。
(2) 水污染源头与保护:主要污染源头包括工业三废(废水、废气、废渣)、生活污水,农药化肥。我国水资源时空分布不均,兴建水利工程是解决水资源分布不均的有效方法之一。
2、 常用净化水的方法
(1) 天然存在的水体是组成复杂的混合物。常常含有泥沙之类的不溶性杂质,颜色或气味等可溶性杂质。
(2) 沉降—除去不溶性杂质
沉降是指水中的固体颗粒物质自然下降,并与液体分离的过程。
1 密度较大的固体:自然沉降
2 密度较小的固体:加入适量絮凝剂(例如明矾)利用其遇水后形成的胶状物质吸附固体,从而促进其沉降达到净水目的。
(3) 过滤—除去不溶性杂质
过滤是指利用物质的溶解性差异,将液体和不溶于液体的固体分离的一种方法。
1 过滤装置:
2 操作要点:
一贴:滤纸紧贴漏斗内壁,二者之间不能存有气泡;
二低:滤纸的边缘低于漏斗的边缘。漏斗里液体的液面低于滤纸的边缘;
三靠:倾倒液体时,烧杯尖嘴要紧靠引流的玻璃棒。玻璃棒的末端轻靠在有三层滤纸的一边。漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。
3 其他过滤装置:膜分离技术(孔径大小不同)
(4) 吸附—除去可溶性杂质
用活性炭可吸附水中的有色物质,活性炭是具有微孔结构的粉末或颗粒状固体,常用于除去有色、有味、能溶于水的杂质。
(5) 蒸馏—除去可溶性杂质
蒸馏是利用物质相同条件下沸点的不同进行分离。蒸馏得到的水属于纯净物。
3、 自制简易净水装置
4、 生产实际中水的净化与水质检测
(1) 硬水与软水
1 硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水。软水:含有较少可溶性钙、镁化合物的水。
2 鉴别方法:加入适量肥皂水振荡,有较少泡沫或起浮渣的是硬水;有较多泡沫的是软水。
3 转化方法:硬水经过蒸馏可变为软水。
(2) 海水淡化
海水淡化的方法有多种:冻结法、蒸馏法、反渗透法(超过滤法)
(3) 自来水净化
自来水净化过程中综合利用了沉降、过滤等净水方法,还加入了消毒环节。
效果检测
1、保护水资源,下列做法不提倡的是
A.生活污水净化 B.合理使用化肥 C.雨水收集利用 D.工业废水直接排放
【答案】D
【详解】A.生活污水净化后再排放可以防治水体污染,有利于保护水资源,应提倡,故A不符合题意;
B.合理使用化肥既能提高农作物的产量,还能减少水体污染,有利于保护水资源,应提倡,故B不符合题意;
C.雨水收集利用可以节约水资源,应提倡,故C不符合题意;
D.工业废水中含有害物质,直接排放会造成水体污染,该做法不提倡,故D符合题意。
故选:D。
2、下列关于过滤操作中的叙述不正确的是( )
A.用玻璃棒引流液体 B.使液面低于滤纸边缘
C.使滤纸的边缘高于漏斗口 D.滤纸要紧贴漏斗内壁
【答案】C
【详解】A、过滤时用玻璃棒引流液体可防止液体飞溅,正确;
B、过滤时液面要低于滤纸边缘,防止部分滤液未经过滤直接流下,正确;
C、过滤时滤纸的边缘要低于漏斗口,防止滤纸破损,错误;
D、滤纸要紧贴漏斗内壁,否则会导致过滤速率慢,正确。
故选C。
3、下图是同学自制的简易净水器。主要起到吸附作用的是
A.小卵石 B.活性炭 C.石英砂 D.蓬松棉
【答案】B
【详解】简易净水器中,小卵石、活性炭、 石英砂、 蓬松棉都具有过滤的作用,主要起到吸附作用的是活性炭,活性炭具有疏松多孔的结构,能吸附水中的色素和异味。
故选:B。
4、学习完净化水的知识后,小明根据所学知识在家中对隔夜废弃的茶水进行净化,其过程如图所示。下列说法错误的是
A.过滤的目的是除去难溶性杂质
B.活性炭能吸附水中的色素和异味
C.煮沸可起到杀菌消毒的作用
D.水样④一定是纯净物
【答案】D
【详解】A、过滤是将不溶性固体与液体分离的操作,目的是除去难溶性杂质,正确,不符合题意;
B、活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,正确,不符合题意;
C、煮沸时,高温能使细菌、病毒等微生物的蛋白质变性,从而起到杀菌消毒的作用,正确,不符合题意;
D、水样④是经过过滤、活性炭吸附、煮沸后的水,其中过滤能除去难溶性杂质、活性炭能吸附部分可溶性杂质(色素、异味)、煮沸起到杀菌消毒作用,但水中仍可能含有可溶性矿物质等其他杂质,因此水样④是混合物,不是纯净物,错误,符合题意。
故填:D。
5、过滤需要用到的实验仪器有
A.酒精灯、量筒、玻璃棒、烧杯 B.酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台
C.玻璃棒、漏斗、烧杯、铁架台 D.铁架台、漏斗、烧杯、量筒
【答案】C
【详解】过滤需要的仪器有铁架台、烧杯、漏斗和玻璃棒,故选C。
6、实验室的过滤操作(如图)
(1)请写出标号仪器的名称① ;② 。
(2)小明取来一烧杯池塘里的水,并组装了如图所示的过滤装置。朋友小亮告诉他装置中有两处明显错误:① 。② 。
(3)小明查找问题,再次改正错误并进行过滤,终于得到了澄清透明的滤液,他高兴的说,“我终于得到纯水了”小明的这句话很明显不正确,请说明原因 。若要制得纯水,还需要采用的净化方法是 。
【答案】(1) 铁架台 烧杯
(2) 没有用玻璃棒引流 漏斗下沿未紧靠烧杯内壁
(3) 过滤得到的水中还含有可溶性杂质 蒸馏
【详解】(1)仪器①为铁架台;仪器②为烧杯;
(2)从图中可看出两处错误:没有用玻璃棒引流;漏斗下沿未紧靠烧杯内壁;
(3)过滤能去除的杂质只是水中的不溶性杂质,而水中的可溶性杂质不能经过过滤去除,因此过滤后的水仍是混合物,在经过蒸馏之后即能得到纯净的水。
█知识点二 探究水的化学变化
1、 水的组成发现历史
2、 氢气的性质
(1)物理性质:无色无味,难溶于水的气体。密度比空气小,是所有气体中最小的。
(2)化学性质:可燃性“可燃空气”
1 验纯:混有一定量空气或氧气的氢气遇到明火会爆炸。因此点燃氢气前一定要检验其纯度:用试管收集满氢气,用拇指堵住试管口,接近火焰,移开拇指。若听到尖锐的爆鸣声,则证明氢气不纯,若声音很小,则证明氢气较纯。
2 文字表达式:氢气(H2)+氧气(O2)→(点燃)水(H2O)
3 实验现象:在导气管尖嘴处直接点燃氢气,观察到火焰为淡蓝色,然后在火焰上方罩一个干冷的小烧杯,观察到烧杯内壁有小水珠。
3、 电解水实验
(1)实验装置
电源用直流电。水中可加入稀硫酸或氢氧化钠溶液增强导电性。
(2)实验原理:水(H2O)氢气(H2)+氧气(O2)
(3)实验现象:正极:产生无色无味的气体。用燃着的木条检验观察到燃烧更旺;用带火星的木条检验观察到木条复燃。证明是氧气。
负极:产生无色无味的气体。用燃着的木条检验观察到有淡蓝色火焰。证明是氢气。
正负极产生的气体体积比为1:2。
(4)实验结论:水由氢、氧两种元素组成。(结合氢气燃烧实验)
效果检测
7、下列实验操作错误的是
A.检验氢气的纯度 B.氧气的验满
C.液体的加热 D.洗涤试管
【答案】B
【详解】A、收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下靠近酒精灯火焰,松开拇指,发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯,声音很小表示氢气较纯,图示操作正确,不符合题意;
B、氧气的验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明氧气已收集满,图示操作错误,符合题意;
C、给试管中的液体加热时,应用酒精灯外焰加热,试管内液体体积不能超过试管容积的三分之一,试管夹夹在试管中上方,试管微微倾斜与水平桌面约成角,图示操作正确,不符合题意;
D、洗涤试管时,先倒净试管内废液,再注入部分水,左右振荡,然后倒掉,连续洗几次,图中操作正确,不符合题意。
故选:B。
8、下列实验操作正确的是
A.夹持试管 B.滴管用后清洗
C.过滤 D.检验氢气纯度
【答案】D
【详解】A、用试管夹夹持试管时,试管夹应该从试管底部往上套,夹持在试管的中上部,图中所示操作错误;
B、滴瓶上的胶头滴管使用后直接插回原瓶,不能用水清洗,否则试剂瓶中的溶液将被稀释,图中所示操作错误;
C、过滤时要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流,漏斗下端没有紧靠烧杯壁,图中所示操作错误;
D、检验氢气纯度的方法:收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,氢气的密度比空气的小,管口向下移近酒精灯火焰,松开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,需要再收集,再检验,直到听到很小的响声,才表明氢气已经纯净,图中所示操作正确;
故选:D。
9、氢气的下列用途中,利用了其物理性质的是
A.做火箭的燃料 B.工业上生产盐酸 C.填充探空气球 D.合成氨
【答案】C
【详解】A、做火箭燃料是利用氢气的可燃性,是化学性质,不符合题意;
B、生产盐酸是利用氢气能与氯气能发生化学反应,利用了其化学性质,不符合题意;
C、充探空气球,是利用氢气的密度比空气小,利用了其物理性质,符合题意;
D、合成氨是利用氢气能与氮气发生化学反应,利用了其化学性质,不符合题意。
故选C。
10、用如图装置进行电解水实验,下列说法正确的是
A.实验目的是探究水的组成
B.水中加入氢氧化钠作为催化剂
C.正负两极产生气体的体积比为2:1
D.负极产生的气体可以使带火星的木条复燃
【答案】A
【详解】A、电解水生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,由此说明水是由氢元素和氧元素组成的,可用于探究水的组成,说法正确,符合题意;
B、纯水的导电性很弱,则水中加入氢氧化钠的作用是增强水的导电性,而不是作为催化剂,说法错误,不符合题意;
C、电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,则正、负两极产生气体的体积比为,说法错误,不符合题意;
D、电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,说法错误,不符合题意。
故选:A。
11、氢气的燃烧和水的电解实验如图所示。下列说法正确的是
A.点燃前不用检验纯度
B.干冷烧杯内壁无明显变化
C.管内的气体是
D.两个实验均能说明水是由氢、氧元素组成的
【答案】D
【详解】A、氢气具有可燃性,点燃不纯氢气可能发生爆炸的危险,所以点燃前必须检验纯度,不符合题意;
B、氢气燃烧生成水,干冷烧杯罩住火焰,内壁有水雾产生,不符合题意;
C、依据正氧负氢、氢二氧一,可知a管连接正极产生的是氧气,不符合题意;
D、水通电分解生成氢气和氧气,根据质量守恒定律可知水是由氢元素和氧元素组成的,氢气在氧气中燃烧化合生成水,根据质量守恒定律也可知水是由氢元素和氧元素组成的,两个实验均可证明水的组成,符合题意。
故选D。
█知识点三 认识原子和分子
1、物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
2、
分子
原子
定义
分子是保持物质化学性质的最小粒子
原子是化学变化中的最小粒子。
性质
分子总是在不停地运动。分子间存在空隙,当温度升高时,分子间空隙变大。
原子的质量和体积都很小。原子也处于不停地运动之中。原子间有一定的间隔。
区别
在化学变化中,分子可以再分,原子不可以再分。
联系
分子由原子构成。分子可以直接构成物质,原子也能直接构成物质。
直接构成的物质
氮气、氧气、二氧化碳、臭氧等
金属、稀有气体、固态非金属单质
3、变化的本质
(1) 物理变化:构成物质的分子本身(即分子种类)没有发生变化。
(2) 化学变化:可视为分子分裂成原子,原子再重新结合成新分子的过程。
4、相对原子质量:以碳 -12原子质量的 1/12 作为标准1,将其他原子的质量与其相比所得的值,作为这种原子的相对原子质量。计算公式:Ar = 某原子的实际质量/(一个碳 -12原子质量的 1/12 )
效果检测
12、下列物质由原子直接构成的是 。
A.水 B.铜 C.氢气 D.二氧化碳
【答案】B
【详解】A、水是由非金属元素组成的化合物,由水分子构成,不符合题意;
B、铜属于金属单质,由铜原子构成,符合题意;
C、氢气属于气态非金属单质,由氢分子构成,不符合题意;
D、二氧化碳由二氧化碳分子子构成。
故选B。
13、已知某碳原子的实际质量为mg,其相对原子质量为12。有一种硅原子(符号Si)的实际质量为ng,则此种硅原子的相对原子质量的表达式为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】相对原子质量是以一个碳-12原子质量的作为标准,任何一个原子的真实质量跟一个碳-12原子质量的的比值,设碳-12原子的实际质量的为,则此种硅原子的相对原子质量的表达式为。故选D。
14、下列对“热水能使压瘪的乒乓球复原”解释合理的是
A.分子在不断运动 B.分子的体积变大
C.分子之间有间隔 D.分子的质量变大
【答案】C
【详解】热水能使压瘪的乒乓球复原,是因为分子间有间隔,温度升高,分子间的间隔变大,与分子在不断运动无关,而分子的体积、质量不变,故选:C。
15、从分子的角度解释下列现象,其中错误的是
A.十里桂花飘香——分子在不停地运动
B.H2O和H2O2的化学性质不同——分子构成不同
C.水蒸发为水蒸气,所占体积变大——分子体积变大
D.1滴水中含有1.67×1021个水分子——分子的体积和质量都很小
【答案】C
【详解】A、因为花中的香精分子不停地运动,所以花的香气能扩散到周围空间,选项A正确;
B、由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。因为水分子和过氧化氢分子的构成不同,所以两种物质的化学性质就不同,选项B正确;
C、水蒸发为水蒸气,所占体积变大,是水分子之间的间隔增大造成的,水分子的体积没有发生变化,选项C错误;
D、1滴水(以20滴水为1mL计)的质量比较小,而1滴水中含有1.67×1021个水分子,分摊到每个水分子,1个水分子的质量约是3×10-26kg,质量很小。1滴水的体积比较小,1滴水中含有1.67×1021个水分子,而且分子之间还有间隔,因此每个水分子的体积也很小,选项D正确。
故选C。
16、科学家精神是兴国之本,下列哪位科学家为相对原子质量的测定做出了卓越贡献
A.拉瓦锡 B.道尔顿 C.张青莲 D.门捷列夫
【答案】C
【详解】A、 拉瓦锡用定量的方法测定空气中氧气的含量,选项不符合题意;
B、 道尔顿提出原子论,选项不符合题意;
C、 张青莲在化学上的主要贡献是在铟、锑等相对原子质量测定作出卓越贡献,选项符合题意;
D、 门捷列夫发现了元素周期律,并编排成元素周期表,选项不符合题意;
故选C。
17、同学们按照课本做探究分子运动的实验时,闻到了一股难闻的刺激性气味,于是同学们对实验进行了改进。改进后的实验设计如图:玻璃管中有一张滴有酚酞溶液的滤纸条,在两支试管中各加入2mL浓氨水,立即用带橡皮塞的导管按图连接好,并将两支试管分别放置在盛有热水和冷水的烧杯中。观察到玻璃管内滴有酚酞溶液的滤纸条变红位置的先后顺序为。
(1)对比课本上的实验,改进后实验的优点是 ;
(2)由图实验中滤纸条变红的先后顺序,分析得出的结论是 。
【答案】(1)不污染环境
(2)温度越高,分子运动速率越快
【详解】(1)按照课本做探究分子运动的实验时,浓氨水放在小烧杯中,虽然实验中用大烧杯罩在两个小烧杯上,但整个装置没有处于密封状态,仍有氨气逸散到空气中,污染空气。改进后的装置是密封的,因此对比改进前的实验,改进后实验的优点是不污染环境。
(2)该实验中,两支试管分别放置在盛有热水和冷水的烧杯中,玻璃管内滴有酚酞溶液的滤纸条变红位置的先后顺序为,也就是说放在热水中的试管内挥发出来的氨分子比冷水中试管内挥发出来的氨分子先扩散到滴有酚酞的滤纸条,因此可得出的结论是:温度越高,分子运动速率越快。
█知识点四 搭建原子结构模型
1、原子结构
原子核中不一定都有中子。
2、构成原子的各微观粒子间的关系
(1)原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
(2)相对原子质量=质子数+中子数
(3)由于原子核内质子所带正电荷与核外电子所带负电荷数量相等、电性相反,所以原子不显电性。
3、 原子核外电子排布
(1) 原子结构示意图可简明、方便地表示原子核外电子的排布
(2) 核外电子排布的规律:
1 核外电子在分层排布时,总是优先排布能量低、离核近的电子层,即排满第1层后再排第2层,依次类推。
2 每一个电子层上所能容纳的电子数不同:第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子,最外层电子数一般不超过8(只有1层的,电子数不超过2)。
(3) 原子结构与化学性质的关系
原子种类
最外层电子数
化学变化中的表现
稀有气体(氦、氖、氩等)
8个(氦是2个)
既不易失也不易得电子
非金属(碳、氮、氧、氟等)
一般等于或多于4个
易得电子
金属(钠、镁、铝等)
一般少于4个
易失电子
金属、非金属的化学性质与原子的电子排布有关,特别是与最外层电子数有关。
4、 原子在化学变化中的变化
(1)离子:带电的原子或原子团称为离子。
(2)分类:
1 阳离子:带正电的原子或原子团,如:Na+、Mg2+、K+、NH4+(氨根)
2 阴离子:带负电的原子或原子团,如:Cl-、OH-(氢氧根)、CO32-(碳酸根)、SO42-(硫酸根)、NO3-(硝酸根)
效果检测
18、下列现象或事实,用微观的相关知识加以解释,其中正确的是
A.热胀冷缩,说明分子的大小随温度的改变而改变
B.构成二氧化碳的微粒是二氧化碳分子
C.食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠是由氯化钠分子构成
D.原子在化学变化中不能再分,则离子在化学变化中也不能再分
【答案】B
【详解】A、热胀冷缩是由于温度升高时,分子运动加剧,分子间的间隔增大,分子大小没有改变,错误。
B、二氧化碳由二氧化碳分子构成,正确。
C、食盐的主要成分是氯化钠(NaCl)。氯化钠是由钠离子和氯离子构成,而不是由“氯化钠分子”构成,错误。
D、原子是化学变化中的最小粒子,在化学变化中不可再分(如原子重新组合形成新物质)。但离子是带电的原子或原子团,在化学变化中可以被再分或改变,错误。
故选B。
19、俄罗斯科学家宣布发现了114号超重新元素,其相对原子质量为289,质子数为114。下列说法正确的是
A.114号元素原子的中子数为175
B.114号元素原子的中子数为403
C.114号元素原子的电子数为289
D.114号元素原子的原子核有175个
【答案】A
【详解】A、在原子中,相对原子质量=质子数+中子数,则114号元素原子的中子数为,说法正确,符合题意;
B、由A选项分析可知,114号元素原子的中子数为,说法错误,不符合题意;
C、在原子中,质子数=核外电子数,则114号元素原子的电子数为114,说法错误,不符合题意;
D、1个原子内有1个原子核,则114号元素的1个原子内有1个原子核,说法错误,不符合题意。
故选:A。
20、在化学反应中,可能发生变化的是原子的
A.质子数 B.中子数 C.核外电子数 D.核电荷数
【答案】C
【详解】A、质子数决定元素种类,化学反应中元素种类不变,因此质子数恒定。 错误;
B、化学反应不涉及原子核内部变化(如裂变、聚变),中子数不变。错误;
C、化学反应中,原子可能通过得失电子改变核外电子数(例如:Na原子失去电子变为Na⁺,Cl原子获得电子变为Cl⁻)。正确;
D、核电荷数等于质子数,质子数不变则核电荷数恒定。错误;
故选C。
21、如图所示,是某原子的结构示意图,则x的数值是
A.10 B.11 C.12 D.17
【答案】A
【详解】在原子中,核内质子数=核外电子数,则x=2+8=10,故选A。
22、某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),则该原子的核内质子数是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】原子核外电子排布规律是:最外层不能超过8个电子,次外层不能超过18个电子;某元素的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),所以该元素的次外层只能是K层,为2个电子;最外层是L层,电子数是2a,所以该元素的核外电子数是2a+2;再根据原子核内质子数=核外电子数,所以核内质子数是2a+2;
故选B。
23、如图是钠与氯气反应生成氯化钠的示意图。下列说法不正确的是
A.反应中1个钠原子转移1个电子给氯原子 B.反应中氯分子分成氯原子
C.核外电子在化学反应中起着重要作用 D.氯化钠由氯化钠分子构成
【答案】D
【详解】A、由题图可知1个钠原子失去1个电子,而1 个氯原子得到1 个电子,即反应中1 个钠原子转移 1 个电子给氯原子,故选项说法正确;
B 、该化学反应中,氯分子先分解为氯原子,氯原子再得到1个电子形成氯离子,最后氯离子与钠离子结合形成氯化钠,故选项说法正确;
C、核外电子特别是最外层电子在化学反应中起着重要作用,故选项说法正确;
D 、氯化钠是由氯离子和钠离子构成的,故选项说法错误;
故选:D。
█考点一 过滤的操作
【例1】(2024北京中考)化学与生活息息相关。
(1)捞饺子对应的分离固液混合物的实验操作是 。
【答案】(1)过滤
【详解】(1)捞饺子实现了固液分离,故对应的实验操作是:过滤
【例1-1】(2024北京中考)小组同学在实践活动中制作了如下图所示的简易净水器,并用其净化浑浊的河水。
(1)活性炭的作用是 。
(2)得到的水属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
【答案】(1)吸附色素和异味
(2)混合物
【详解】(1)活性炭具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味;
(2)经过简易净水器的过滤、吸附后,得到的水中仍含有可溶性杂质,属于混合物。
█考点二 元素周期表中的信息
【例2】我国北斗导航卫星系统使用了星载氢原子钟。氢在元素周期表中的信息如下图。下列有关氢元素的说法不正确的是
A.元素符号为H B.原子序数为1
C.相对原子质量为1.008g D.原子中核外电子数为1
【答案】C
【详解】A、根据元素周期表中的一格可知,右上角的字母表示元素符号,该元素的元素符号为H;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1;故选项说法正确。
C、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1.008,相对原子质量单位是“1”,不是“克”,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1;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1,故选项说法正确。
故选C。
解题要点
四个相等:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
【例2-1】张青莲院士主持测定的锑、铈等元素的相对原子质量新值,被采用为国际新标准。铈元素在元素周期表中的信息如下图,其相对原子质量为
A.58 B.82.1 C.140.1 D.198.1
【答案】C
【详解】 相对原子质量为140.1,故选C。
【例2-2】制作景泰蓝的釉料中常含钴元素。钴元素在元素周期表中的信息如下图。回答问题。
(1)下列有关钴元素的说法不正确的是
A.原子序数是27 B.属于非金属元素
C.元素符号是Co D.相对原子质量为58.93
(2)钴原子的核外电子数是
A.27 B.32 C.59 D.86
【答案】B A
【详解】(1)A、周期表小方格左上方数字表示原子序数,A正确。
B、钴带“钅”属于金属元素,B错误。
C、周期表小方格右上方表示元素符号,C正确。
D、小方格下方数字表示相对原子质量,D正确。
故选:B。
(2)原子中,原子序数=核外电子数,故选:A。
【例2-3】为实现高效光催化分解水制氢,科研人员开展纳米复合光催化材料的研究。铌(Nb)在元素周期表中的原子序数是41,下列关于Nb的说法不正确的是
A.质子数是41 B.核电荷数是41 C.原子质量是41 D.核外电子数是41
【答案】C
【详解】A、原子序数=质子数,铌(Nb)的原子序数是41,则质子数是41,说法正确,不符合题意;
B、原子序数=核电荷数,铌(Nb)的原子序数是41,则核电荷数是41,说法正确,不符合题意;
C、原子质量约等于质子数加中子数,根据铌(Nb)的原子序数是41,不能确定原子质量是 41,说法错误,符合题意;
D、原子序数=核外电子数,铌(Nb)的原子序数是41,则核外电子数是41,说法正确,不符合题意。
故选C。
█考点三 电解水实验
【例3】电解水实验如图,下列说法不正确的是
A.试管1中得到H2 B.水由H2、O2构成
C.水发生了分解反应 D.水由氢、氧元素组成
【答案】B
【详解】A、电解水正氧负氢,氢二氧一,试管1气体多中得到H2,A正确。
B、水由水分子构成,B错误。
C、电解水生成氢气和氧气,一变多,发生分解反应,C正确。
D、电解水生成氢气和氧气,说明水由氢、氧元素组成,D正确。
故选:B。
解题要点
电解水实验
(1)电源:直流电。
(2)实验原理:水(H2O)氢气(H2)+氧气(O2)
(3)实验现象:
正极:产生无色无味的气体。用燃着的木条检验观察到燃烧更旺;用带火星的木条检验观察到木条复燃。证明是氧气。
负极:产生无色无味的气体。用燃着的木条检验观察到有淡蓝色火焰。证明是氢气。
(5)正负极产生的气体体积比为1:2。
(6)实验结论:水由氢、氧两种元素组成。(结合氢气燃烧实验)。
【变式3-1】下列是两个关于水的实验。
(1)实验1,反应的化学方程式为 。
(2)下列说法正确的是 (填序号)。
A 实验1,试管a中得到的气体能燃烧
B 实验1,反应前后原子的种类、个数均改变
C 实验2,水变化前后分子的种类不变
【答案】 AC
【详解】(1)通过观察实验1为水电解的实验,水电解的反应的化学方程式为。
(2)A、电解水实验中,与电源负极相连的试管中产生氢气(H2),与电源正极相连的试管产生氧气(O2),a为负极产生的氢气,氢气能燃烧,正确,符合题意。
B、原子是化学反应过程中的最小微粒,反应前后原子的种类、个数均不发生改变,错误,不符合题意。
C、实验2为加热水生成水蒸气的实验,是物理变化,没有新物质生成,水由液态变为气态,变化前后分子的种类不变,正确,符合题意。因此填AC。
【变式3-2】
下列关于水的说法中,不正确的是
A.水能与氧化钙反应 B.蒸馏是水净化的一种方法
C.水由氢气和氧气组成 D.硬水和软水可用肥皂水区分
【答案】C
【详解】A、水能与氧化钙反应生成氢氧化钙,故说法正确;
B、蒸馏是水净化的一种方法,可除去水中的可溶性杂质和难溶性杂质,故说法正确;
C、水由氢元素和氧元素组成,故说法错误;
D、硬水和软水可用肥皂水区分,泡沫多为软水,泡沫少为硬水,故说法正确;
故选C。
基础应用
1.如图所示,是某原子的结构示意图,则x的数值是
A.10 B.11 C.12 D.17
【答案】A
【详解】在原子中,核内质子数=核外电子数,则x=2+8=10,故选A。
2.如图是某同学绘制的一种原子的结构模型,关于该原子的说法正确的是
A.该原子的质子数为1
B.该原子结构稳定
C.因为核外电子少于4个,一定属于金属原子
D.该原子在化学反应中易失电子
【答案】B
【详解】A、原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,在原子中,质子数=核外电子数,由图可知,该原子的核外有2个电子,所以该原子的质子数为2,说法错误,不符合题意;
B、该原子核外有2个电子,只有一个电子层,达到稳定结构,说法正确,符合题意;
C、质子数为2的原子是氦原子,属于稀有气体原子,而不是金属原子,说法错误,不符合题意:
D、该原子的核外只有一个电子层,该电子层上有2个电子,达到稳定结构,在化学反应中不易得失电子,说法错误,不符合题意。
故选:B。
3.下列物质含有氧分子的是
A.O2 B.H2O2 C.H2CO3 D.SO2
【答案】A
【详解】A、氧气由氧分子构成,含有氧分子,故选项A符合题意;
B、过氧化氢由过氧化氢分子构成,不含有氧分子,故选项B不符合题意;
C、碳酸由碳酸分子构成,不含有氧分子,故选项C不符合题意;
D、二氧化硫由二氧化硫分子构成,不含有氧分子,故选项D不符合题意;
故选:A。
4.下列现象或事实,用微观的相关知识加以解释,其中正确的是
A.热胀冷缩,说明分子的大小随温度的改变而改变
B.构成二氧化碳的微粒是二氧化碳分子
C.食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠是由氯化钠分子构成
D.原子在化学变化中不能再分,则离子在化学变化中也不能再分
【答案】B
【详解】A、热胀冷缩是由于温度升高时,分子运动加剧,分子间的间隔增大,分子大小没有改变,错误。
B、二氧化碳由二氧化碳分子构成,正确。
C、食盐的主要成分是氯化钠(NaCl)。氯化钠是由钠离子和氯离子构成,而不是由“氯化钠分子”构成,错误。
D、原子是化学变化中的最小粒子,在化学变化中不可再分(如原子重新组合形成新物质)。但离子是带电的原子或原子团,在化学变化中可以被再分或改变,错误。
故选B。
5.俄罗斯科学家宣布发现了114号超重新元素,其相对原子质量为289,质子数为114。下列说法正确的是
A.114号元素原子的中子数为175
B.114号元素原子的中子数为403
C.114号元素原子的电子数为289
D.114号元素原子的原子核有175个
【答案】A
【详解】A、在原子中,相对原子质量=质子数+中子数,则114号元素原子的中子数为,说法正确,符合题意;
B、由A选项分析可知,114号元素原子的中子数为,说法错误,不符合题意;
C、在原子中,质子数=核外电子数,则114号元素原子的电子数为114,说法错误,不符合题意;
D、1个原子内有1个原子核,则114号元素的1个原子内有1个原子核,说法错误,不符合题意。
故选:A。
6.在化学反应中,可能发生变化的是原子的
A.质子数 B.中子数 C.核外电子数 D.核电荷数
【答案】C
【详解】A、质子数决定元素种类,化学反应中元素种类不变,因此质子数恒定。 错误;
B、化学反应不涉及原子核内部变化(如裂变、聚变),中子数不变。错误;
C、化学反应中,原子可能通过得失电子改变核外电子数(例如:Na原子失去电子变为Na⁺,Cl原子获得电子变为Cl⁻)。正确;
D、核电荷数等于质子数,质子数不变则核电荷数恒定。错误;
故选C。
7.某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),则该原子的核内质子数是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】原子核外电子排布规律是:最外层不能超过8个电子,次外层不能超过18个电子;某元素的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),所以该元素的次外层只能是K层,为2个电子;最外层是L层,电子数是2a,所以该元素的核外电子数是2a+2;再根据原子核内质子数=核外电子数,所以核内质子数是2a+2;
故选B。
8.关于分子、原子的叙述错误的是
A.分子可以分成原子 B.分子的质量不一定比原子的质量大
C.分子是保持物质性质的微粒 D.分子和原子都可以构成物质
【答案】C
【详解】A、在化学反应中,分子可以分解成原子。例如,水分子()在电解时可以分解成氢原子和氧原子,A正确;
B、分子的质量取决于其组成原子的质量和数量。有些原子的质量比某些分子的质量大,例如铁原子(相对原子质量约56)的质量大于氢分子(相对分子质量约2)的质量,B正确;
C、分子只能保持物质的化学性质(如可燃性、稳定性),但不能保持物理性质(如熔点、沸点、密度)。物理性质是由大量分子集体作用决定的,不是单个分子能体现的。例如,水的化学性质由水分子保持,但水的沸点(100°C)需要大量水分子共同作用才能体现,C错误;
D、有些物质由分子构成(如水由水分子构成),有些物质由原子直接构成(如铁由铁原子构成,氦气由氦原子构成),D正确。
故选C。
9.某学习小组开展“制作简易净水器”跨学科实践活动,作品如图所示。下列说法正确的是
A.小砾石、石英砂可除去可溶杂质 B.装置甲的净水效果更好
C.活性炭经过处理能够重复使用 D.该净水器可以降低河水的硬度
【答案】C
【详解】A、小砾石和石英砂主要用于过滤大颗粒的不可溶杂质,对于可溶杂质并不能除去,不正确;
B、按杂质直径由大到小除去效果更好,故装置乙的净水效果更好,不正确;
C、活性炭具有良好的吸附性能,可以吸附水中的色素和有异味的物质。经过适当的处理(如高温蒸气处理),活性炭可以脱附吸附的物质,从而恢复其吸附性能,实现重复使用,正确;
D、净水器主要通过过滤和吸附等方式去除水中的杂质,但对于水中的硬度离子(如钙、镁离子)的去除效果有限,因此不能显著降低水的硬度,不正确。
故选C。
10.画出下列原子的结构示意图。
(1)原子核外有2个电子层、10个电子的原子: 。
(2)质子数为11、中子数为12的原子: 。
(3)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子: 。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)原子核外有2个电子层、10个电子的原子,在原子中,质子数=核外电子数。则该原子质子数为10,核外电子排布为2、8,故该原子结构示意图为:;
(2)在原子中,质子数=核外电子数,则该原子核外电子排布为2、8、1,该原子结构示意图为:;
(3)最外层电子数是次外层电子数3倍,则该原子核外有两个电子层,第一个有2个电子,则第二层有6个电子,在原子中,质子数=核外电子数,则该原子的质子数为:2+6=8,则该原子结构示意图为:。
11.吸附、沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法。请回答下列问题。
(1)明矾可以使悬浮的杂质从水中 (填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”)出来。
(2)过滤可以除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质,该方法用到的玻璃仪器有 。
(3)单一操作净化程度较高的方法是 (填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”)。
(4)综合运用沉降、过滤和蒸馏净水效果更好,其先后顺序是 。
【答案】(1)沉降
(2) 不溶性 烧杯、漏斗、玻璃棒
(3)蒸馏
(4)沉降、过滤、蒸馏
【详解】(1)明矾可用于净水,是因为明矾溶于水生成的胶状物可以吸附悬浮于水中的杂质,吸附在其表面,使其质量增大,逐渐的沉降下来,达到净水的目的,故填:沉降;
(2)过滤可以除去水中的不溶性杂质,过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故填:不溶性;烧杯、漏斗、玻璃棒;
(3)蒸馏得到的水是纯水,是单一操作净化程度较高的净水方法,故填:蒸馏;
(4)净化水时,先通过沉降使悬浮的杂质沉降,然后过滤除去不溶性杂质,最后通过蒸馏得到纯水,所以先后顺序是沉降、过滤、蒸馏。
能力提升
12.如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图,下列说法不正确的是
A.变化Ⅰ是分子种类发生了改变 B.变化Ⅱ发生的原因可能是降低温度
C.变化Ⅲ是分子本身变大了 D.保持“”化学性质的最小粒子是CO
【答案】C
【详解】A、变化Ⅰ是一氧化碳和氧气在一定条件下反应生成二氧化碳,化学方程式为,分子种类发生了改变,故选项说法正确;
B、变化Ⅱ分子之间的间隔变小,发生的原因可能是降低温度,故选项说法正确;
C、变化Ⅲ分子之间的间隔变大,没有新物质生成,属于物理变化,变化Ⅲ分子本身不变,故选项说法错误;
D、的化学式为CO,一氧化碳是由一氧化碳分子构成的,则保持“”化学性质的最小粒子是CO(一氧化碳分子),故选项说法正确;
故选C。
13.如图,中科院邓德会团队将铂纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴铠甲催化剂(Pt|CoNi)上,实现了室温下一氧化碳的高效氧化。下列说法正确的是
A.该变化中的最小粒子是碳、氧原子 B.该反应前后分子种类不变
C.该反应后石墨烯质量增加 D.该技术有利于减少碳排放
【答案】A
【详解】A、原子是化学变化中的最小粒子,则该变化中的最小粒子是碳、氧原子,说法正确,符合题意;
B、由微观示意图可知,该反应为一氧化碳与氧气在催化剂作用下反应生成二氧化碳,反应前后分子种类发生了改变,说法错误,不符合题意;
C、该技术将铂纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴铠甲催化剂上,实现了室温下一氧化碳的高效氧化,催化剂在反应前后的质量和化学性质不变,则反应后石墨烯质量不变,说法错误,不符合题意;
D、该技术将铂纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴铠甲催化剂上,实现了室温下一氧化碳的高效氧化,一氧化碳与氧气在催化剂作用下反应生成二氧化碳,有利于减少CO排放,说法错误,不符合题意。
故选:A。
14.某兴趣小组同学设计如下实验探究分子的特性,请据图回答下列问题。
(1)如图1所示观察到现象是 ,该实验从微观角度说明了 。
(2)将图1实验改进成图2后优点是 (答出一点即可)。。
(3)已知浓氨水挥发出来的氨气和浓盐酸挥发出来的氯化氢气体能发生反应生成白色的氯化铵固体。将一根玻璃管放在水平桌面上如图3进行实验,在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟,因为氯化氢分子比氨气分子的运动速度 (填“快”或“慢”)。
(4)如图是氢分子和氧分子运动的示意图。
①在A、B和C中,能对比得出“温度越高,分子运动速率越快”的是 (填字母)。
②从图中可见,影响分子运动速率的因素除温度外还与 有关(答出一点即可)。
【答案】(1) 乙烧杯溶液变红 分子在不断地运动
(2)节约药品
(3)慢
(4) BC 分子种类
【详解】(1)如图1所示观察到现象是乙烧杯中液体变红;
该实验从微观角度说明了分子在不断地运动;
(2)将图1实验改进成图2后优点是节约药品;
(3)在靠近浓盐酸一端最先出现白烟,是因为氯化氢分子比氨气分子的运动速度“慢”;
(4)①图中B和C都是氧分子,温度不同,运动速率不同,能比较得出“温度越高,分子运动速率越快”,故填BC;
②从图中可见,A和B温度相同,分子种类不同,运动速率不同,说明分子运动速率与分子种类有关;
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第三章 探究水的奥秘
复习讲义
复习目标
1. 初步学习使用过滤、蒸发的方法对混合物进行分离。
2. 认识水的组成知道水是一种重要的溶剂,了解吸附沉降过滤和蒸馏是净化水的方法。
3. 知道物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
4. 那是原子是由原子核和核外电子组成的。
5. 知道原子可以结合成分子,也可以转变为离子。
6. 能根据原子的核电荷数判断,核内质子数和核外电子数。
7. 能根据元素的原子序数在元素周期表中查到该元素的名称符号相对原子质量的信息。
8. 能说明分子原子离子的区别和联系,能用分子的观点解释生活中的某些变化或现象。
重点和难点
重点:分子、原子
难点:水的净化
█知识点一 水的净化与水质检测
1、 水资源的利用与保护
(1) 我国水资源现状:水储量 ,淡水资源 。
(2) 水污染源头与保护:主要污染源头包括工业三废( 、 、 )、生活污水,农药化肥。我国水资源时空分布不均, 是解决水资源分布不均的有效方法之一。
2、 常用净化水的方法
(1) 天然存在的水体是组成复杂的 。常常含有泥沙之类的 性杂质,颜色或气味等 杂质。
(2) 沉降—除去不溶性杂质
沉降是指 的过程。
1 密度较大的固体:自然沉降
2 密度较小的固体:加入适量 利用其遇水后形成的胶状物质吸附固体,从而促进其沉降达到净水目的。
(3) 过滤—除去
过滤是指利用物质的溶解性差异,将液体和不溶于液体的 的一种方法。
1 过滤装置:
2 操作要点:
一贴:
二低: 、
三靠: 、 、
3 其他过滤装置:膜分离技术(孔径大小不同)
(4) 吸附—除去
用活性炭可吸附水中的有色物质,活性炭是具有 结构的粉末或颗粒状固体,常用于除去
杂质。
(5) 蒸馏—除去可溶性杂质
蒸馏是利用物质相同条件下 的不同进行分离。蒸馏得到的水属于 。
3、 自制简易净水装置
4、 生产实际中水的净化与水质检测
(1) 硬水与软水
1 硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水。软水:含有较少可溶性钙、镁化合物的水。
2 鉴别方法:加入适量 振荡,有 的是硬水;有 的是软水。
3 转化方法:硬水经过 可变为软水。
(2) 海水淡化
海水淡化的方法有多种:冻结法、蒸馏法、反渗透法(超过滤法)
(3) 自来水净化
自来水净化过程中综合利用了 、 等净水方法,还加入了消毒环节。
效果检测
1、保护水资源,下列做法不提倡的是
A.生活污水净化 B.合理使用化肥 C.雨水收集利用 D.工业废水直接排放
2、下列关于过滤操作中的叙述不正确的是( )
A.用玻璃棒引流液体 B.使液面低于滤纸边缘
C.使滤纸的边缘高于漏斗口 D.滤纸要紧贴漏斗内壁
3、下图是同学自制的简易净水器。主要起到吸附作用的是
A.小卵石 B.活性炭 C.石英砂 D.蓬松棉
4、学习完净化水的知识后,小明根据所学知识在家中对隔夜废弃的茶水进行净化,其过程如图所示。下列说法错误的是
A.过滤的目的是除去难溶性杂质
B.活性炭能吸附水中的色素和异味
C.煮沸可起到杀菌消毒的作用
D.水样④一定是纯净物
5、过滤需要用到的实验仪器有
A.酒精灯、量筒、玻璃棒、烧杯 B.酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台
C.玻璃棒、漏斗、烧杯、铁架台 D.铁架台、漏斗、烧杯、量筒
6、实验室的过滤操作(如图)
(1)请写出标号仪器的名称① ;② 。
(2)小明取来一烧杯池塘里的水,并组装了如图所示的过滤装置。朋友小亮告诉他装置中有两处明显错误:① 。② 。
(3)小明查找问题,再次改正错误并进行过滤,终于得到了澄清透明的滤液,他高兴的说,“我终于得到纯水了”小明的这句话很明显不正确,请说明原因 。若要制得纯水,还需要采用的净化方法是 。
█知识点二 探究水的化学变化
1、 水的组成发现历史
2、 氢气的性质
(1)物理性质: 色 味, 水的气体。密度比空气 ,是所有气体中 。
(2)化学性质:可燃性“可燃空气”
1 验纯:混有一定量空气或氧气的氢气遇到明火会 。因此点燃氢气前一定要 :用试管收集满氢气,用拇指堵住试管口,接近火焰,移开拇指。若听到 ,则证明氢气不纯,若 ,则证明氢气较纯。
2 文字表达式:
3 实验现象:在导气管尖嘴处直接点燃氢气,观察到火焰为 ,然后在火焰上方罩一个 ,观察到 。
3、 电解水实验
(1)实验装置
电源用 。水中可加入 增强导电性。
(2)实验原理:
(3)实验现象:正极:产生 。用燃着的木条检验观察到 ;用带火星的木条检验观察到 。证明是 。
负极:产生 。用燃着的木条检验观察到 。证明是 。
正负极产生的气体 比为 。
(4)实验结论: 。(结合氢气燃烧实验)
效果检测
7、下列实验操作错误的是
A.检验氢气的纯度 B.氧气的验满
C.液体的加热 D.洗涤试管
8、下列实验操作正确的是
A.夹持试管 B.滴管用后清洗
C.过滤 D.检验氢气纯度
9、氢气的下列用途中,利用了其物理性质的是
A.做火箭的燃料 B.工业上生产盐酸 C.填充探空气球 D.合成氨
10、用如图装置进行电解水实验,下列说法正确的是
A.实验目的是探究水的组成
B.水中加入氢氧化钠作为催化剂
C.正负两极产生气体的体积比为2:1
D.负极产生的气体可以使带火星的木条复燃
11、氢气的燃烧和水的电解实验如图所示。下列说法正确的是
A.点燃前不用检验纯度
B.干冷烧杯内壁无明显变化
C.管内的气体是
D.两个实验均能说明水是由氢、氧元素组成的
█知识点三 认识原子和分子
1、物质是由 、 等微观粒子构成的。
2、
分子
原子
定义
性质
区别
在化学变化中,
联系
分子由 构成。分子可以直接构成物质,原子也能直接构成物质。
直接构成的物质
等
3、变化的本质
(1) 物理变化:构成物质的分子本身(即 )没有发生变化。
(2) 化学变化:可视为 的过程。
4、相对原子质量:以 作为标准1,将其他原子的质量与其相比所得的值,作为这种原子的相对原子质量。计算公式:Ar =
效果检测
12、下列物质由原子直接构成的是 。
A.水 B.铜 C.氢气 D.二氧化碳
13、已知某碳原子的实际质量为mg,其相对原子质量为12。有一种硅原子(符号Si)的实际质量为ng,则此种硅原子的相对原子质量的表达式为
A. B. C. D.
14、下列对“热水能使压瘪的乒乓球复原”解释合理的是
A.分子在不断运动 B.分子的体积变大
C.分子之间有间隔 D.分子的质量变大
15、从分子的角度解释下列现象,其中错误的是
A.十里桂花飘香——分子在不停地运动
B.H2O和H2O2的化学性质不同——分子构成不同
C.水蒸发为水蒸气,所占体积变大——分子体积变大
D.1滴水中含有1.67×1021个水分子——分子的体积和质量都很小
16、科学家精神是兴国之本,下列哪位科学家为相对原子质量的测定做出了卓越贡献
A.拉瓦锡 B.道尔顿 C.张青莲 D.门捷列夫
17、同学们按照课本做探究分子运动的实验时,闻到了一股难闻的刺激性气味,于是同学们对实验进行了改进。改进后的实验设计如图:玻璃管中有一张滴有酚酞溶液的滤纸条,在两支试管中各加入2mL浓氨水,立即用带橡皮塞的导管按图连接好,并将两支试管分别放置在盛有热水和冷水的烧杯中。观察到玻璃管内滴有酚酞溶液的滤纸条变红位置的先后顺序为。
(1)对比课本上的实验,改进后实验的优点是 ;
(2)由图实验中滤纸条变红的先后顺序,分析得出的结论是 。
█知识点四 搭建原子结构模型
1、原子结构
原子核中不一定都有 。
2、构成原子的各微观粒子间的关系
(1)原子序数= = =
(2)相对原子质量=
(3)由于原子核内质子所带 与核外电子所带 数量相等、 ,所以原子不显电性。
3、 原子核外电子排布
(1) 原子结构示意图可简明、方便地表示原子核外电子的排布
(2) 核外电子排布的规律:
1 核外电子在分层排布时,总是优先排布 、 电子层,即排满第1层后再排第2层,依次类推。
2 每一个电子层上所能容纳的电子数不同:第一层最多容纳 个电子,第二层最多容纳
个电子,最外层电子数一般不超过 (只有1层的,电子数不超过 )。
(3) 原子结构与化学性质的关系
原子种类
最外层电子数
化学变化中的表现
稀有气体(氦、氖、氩等)
(氦是 )
非金属(碳、氮、氧、氟等)
一般等于或多于 个
金属(钠、镁、铝等)
金属、非金属的化学性质与原子的 有关,特别是与 有关。
4、 原子在化学变化中的变化
(1)离子: 称为离子。
(2)分类:
1 阳离子:带 的原子或原子团,如:
2 阴离子:带 的原子或原子团,如:
效果检测
18、下列现象或事实,用微观的相关知识加以解释,其中正确的是
A.热胀冷缩,说明分子的大小随温度的改变而改变
B.构成二氧化碳的微粒是二氧化碳分子
C.食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠是由氯化钠分子构成
D.原子在化学变化中不能再分,则离子在化学变化中也不能再分
19、俄罗斯科学家宣布发现了114号超重新元素,其相对原子质量为289,质子数为114。下列说法正确的是
A.114号元素原子的中子数为175
B.114号元素原子的中子数为403
C.114号元素原子的电子数为289
D.114号元素原子的原子核有175个
20、在化学反应中,可能发生变化的是原子的
A.质子数 B.中子数 C.核外电子数 D.核电荷数
21、如图所示,是某原子的结构示意图,则x的数值是
A.10 B.11 C.12 D.17
22、某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),则该原子的核内质子数是
A. B. C. D.
23、如图是钠与氯气反应生成氯化钠的示意图。下列说法不正确的是
A.反应中1个钠原子转移1个电子给氯原子 B.反应中氯分子分成氯原子
C.核外电子在化学反应中起着重要作用 D.氯化钠由氯化钠分子构成
█考点一 过滤的操作
【例1】(2024北京中考)化学与生活息息相关。
(1)捞饺子对应的分离固液混合物的实验操作是 。
【例1-1】(2024北京中考)小组同学在实践活动中制作了如下图所示的简易净水器,并用其净化浑浊的河水。
(1)活性炭的作用是 。
(2)得到的水属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
█考点二 元素周期表中的信息
【例2】我国北斗导航卫星系统使用了星载氢原子钟。氢在元素周期表中的信息如下图。下列有关氢元素的说法不正确的是
A.元素符号为H B.原子序数为1
C.相对原子质量为1.008g D.原子中核外电子数为1
解题要点
四个相等:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
【例2-1】张青莲院士主持测定的锑、铈等元素的相对原子质量新值,被采用为国际新标准。铈元素在元素周期表中的信息如下图,其相对原子质量为
A.58 B.82.1 C.140.1 D.198.1
【例2-2】制作景泰蓝的釉料中常含钴元素。钴元素在元素周期表中的信息如下图。回答问题。
(1)下列有关钴元素的说法不正确的是
A.原子序数是27 B.属于非金属元素
C.元素符号是Co D.相对原子质量为58.93
(2)钴原子的核外电子数是
A.27 B.32 C.59 D.86
【例2-3】为实现高效光催化分解水制氢,科研人员开展纳米复合光催化材料的研究。铌(Nb)在元素周期表中的原子序数是41,下列关于Nb的说法不正确的是
A.质子数是41 B.核电荷数是41 C.原子质量是41 D.核外电子数是41
█考点三 电解水实验
【例3】电解水实验如图,下列说法不正确的是
A.试管1中得到H2 B.水由H2、O2构成
C.水发生了分解反应 D.水由氢、氧元素组成
解题要点
电解水实验
(1)电源:直流电。
(2)实验原理:水(H2O)→(通电)氢气(H2)+氧气(O2)
(3)实验现象:
正极:产生无色无味的气体。用燃着的木条检验观察到燃烧更旺;用带火星的木条检验观察到木条复燃。证明是氧气。
负极:产生无色无味的气体。用燃着的木条检验观察到有淡蓝色火焰。证明是氢气。
(5)正负极产生的气体体积比为1:2。
(6)实验结论:水由氢、氧两种元素组成。(结合氢气燃烧实验)。
【变式3-1】下列是两个关于水的实验。
(1)实验1,反应的化学方程式为 。
(2)下列说法正确的是 (填序号)。
A 实验1,试管a中得到的气体能燃烧
B 实验1,反应前后原子的种类、个数均改变
C 实验2,水变化前后分子的种类不变
【变式3-2】
下列关于水的说法中,不正确的是
A.水能与氧化钙反应 B.蒸馏是水净化的一种方法
C.水由氢气和氧气组成 D.硬水和软水可用肥皂水区分
基础应用
如图所示,是某原子的结构示意图,则x的数值是
A.10 B.11 C.12 D.17
2.如图是某同学绘制的一种原子的结构模型,关于该原子的说法正确的是
A.该原子的质子数为1
B.该原子结构稳定
C.因为核外电子少于4个,一定属于金属原子
D.该原子在化学反应中易失电子
3.下列物质含有氧分子的是
A.O2 B.H2O2 C.H2CO3 D.SO2
4.下列现象或事实,用微观的相关知识加以解释,其中正确的是
A.热胀冷缩,说明分子的大小随温度的改变而改变
B.构成二氧化碳的微粒是二氧化碳分子
C.食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠是由氯化钠分子构成
D.原子在化学变化中不能再分,则离子在化学变化中也不能再分
5.俄罗斯科学家宣布发现了114号超重新元素,其相对原子质量为289,质子数为114。下列说法正确的是
A.114号元素原子的中子数为175
B.114号元素原子的中子数为403
C.114号元素原子的电子数为289
D.114号元素原子的原子核有175个
6.在化学反应中,可能发生变化的是原子的
A.质子数 B.中子数 C.核外电子数 D.核电荷数
7.某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),则该原子的核内质子数是
A. B. C. D.
8.关于分子、原子的叙述错误的是
A.分子可以分成原子 B.分子的质量不一定比原子的质量大
C.分子是保持物质性质的微粒 D.分子和原子都可以构成物质
9.某学习小组开展“制作简易净水器”跨学科实践活动,作品如图所示。下列说法正确的是
A.小砾石、石英砂可除去可溶杂质 B.装置甲的净水效果更好
C.活性炭经过处理能够重复使用 D.该净水器可以降低河水的硬度
10.画出下列原子的结构示意图。
(1)原子核外有2个电子层、10个电子的原子: 。
(2)质子数为11、中子数为12的原子: 。
(3)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子: 。
11.吸附、沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法。请回答下列问题。
(1)明矾可以使悬浮的杂质从水中 (填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”)出来。
(2)过滤可以除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质,该方法用到的玻璃仪器有 。
(3)单一操作净化程度较高的方法是 (填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”)。
(4)综合运用沉降、过滤和蒸馏净水效果更好,其先后顺序是 。
能力提升
12.如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图,下列说法不正确的是
A.变化Ⅰ是分子种类发生了改变 B.变化Ⅱ发生的原因可能是降低温度
C.变化Ⅲ是分子本身变大了 D.保持“”化学性质的最小粒子是CO
13.如图,中科院邓德会团队将铂纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴铠甲催化剂(Pt|CoNi)上,实现了室温下一氧化碳的高效氧化。下列说法正确的是
A.该变化中的最小粒子是碳、氧原子 B.该反应前后分子种类不变
C.该反应后石墨烯质量增加 D.该技术有利于减少碳排放
14.某兴趣小组同学设计如下实验探究分子的特性,请据图回答下列问题。
(1)如图1所示观察到现象是 ,该实验从微观角度说明了 。
(2)将图1实验改进成图2后优点是 (答出一点即可)。。
(3)已知浓氨水挥发出来的氨气和浓盐酸挥发出来的氯化氢气体能发生反应生成白色的氯化铵固体。将一根玻璃管放在水平桌面上如图3进行实验,在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟,因为氯化氢分子比氨气分子的运动速度 (填“快”或“慢”)。
(4)如图是氢分子和氧分子运动的示意图。
①在A、B和C中,能对比得出“温度越高,分子运动速率越快”的是 (填字母)。
②从图中可见,影响分子运动速率的因素除温度外还与 有关(答出一点即可)。
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