第三单元 专题特训二 分子、原子、离子和元素&跨学科实践活动2-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级上册化学(人教版2024)

36 专题特训二　分子、原子、离子和元素 ▶ “答案与解析”见P14 类型一 构成物质的粒子 1. (2024·西安蓝田期中)下列关于原子、分子、 离子的说法,错误的是 ( ) A. 原子、分子、离子都是不显电性的粒子 B. 原子的质量主要集中在原子核上 C. 氯原子和氯离子的核内质子数相同 D. 分子、原子、离子都是构成物质的基本 粒子 2. (2024·赤峰)“宏观—微观—符号”之间建立 联系,能帮助我们更好地认识物质及变化的 本质。“春有百花秋有月,夏有凉风冬有雪。” 下列对诗中景色变化的微观解释,正确的是 ( ) A. 春天花香四溢———分子可以再分 B. 夏天凉风习习———分子体积膨胀 C. 秋天云开雾散———分子间隔变大 D. 冬天白雪皑皑———分子停止运动 3. (2024·常州期中)某同学为了探究 粒子的性质,按如图所示进行实验, 并借助传感器测得U形管a、b中氨 气的浓度随时间变化的曲线。下列关于该实 验的说法,错误的是 ( ) (第3题) A. 曲线X 对应的U形管为a B. 实验证明了粒子运动速率与温度有关 C. 湿棉花的作用是吸收NH3,减少NH3 对 空气的污染 D. 0~1min,因为粒子静止不动,所以氨气 浓度为零 4. 如图所示为甲烷与氧气充分反应的微观示意 图。请通过比较、归纳,回答下列问题: (第4题) (1) 一个甲烷分子和一个二氧化碳分子的不 同点是 (写出一处)。 (2) 氧分子、二氧化碳分子、水分子的相同点 是 。 (3) 根据如图所示的微观示意图,请从微观 角度描述你获得的关于化学变化的一条 信息: 。 类型二 粒子结构示意图 5. 如图所示为四种粒子的结构示意图。下列说 法中,错误的是 ( ) (第5题) A. ②③属于不同种元素 B. 当x的值为10时,①表示一种原子 C. ②属于金属元素 D. ④在化学反应中易得到电子形成阳离子 6. (2024·毕节期中)新能源领域在生产、生活 中起着重要作用。石墨烯是目前世界上最薄 的、由单层碳原子构成的纳米材料,可用于制 作新能源电池;此外还有钒电池、锂离子电 池、钠离子电池等。如图所示为钒元素在元 素周期表中的部分信息及钒、锂、钠的原子结 构示意图。 (第6题) (1) 画出碳原子的结构示意图: 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(人教版)九年级上 37 (2) 钒的相对原子质量为 ;钒原子 的结构示意图中x的值是 。 (3) 锂、钠两种元素的化学性质相似的原因 是 。 (4) 钠离子电池中起导电作用的是钠离子, 它是由钠原子 (填“得到”或“失去”) 电子形成的。 (5) 家里使用完的废旧电池正确的处理方式 为 。 类型三 元素及元素周期表 7. (2024·邵阳期中)下列说法中,正确的是 ( ) A. 同种元素具有相同的质子数,所以具有相 同质子数的粒子,一定属于同一种元素 B. 金属元素的原子,最外层电子数<4,所以 最外层电子数<4的原子一定是金属元 素的原子 C. 原子通过得失电子形成离子,所以离子按 电性分,有阳离子和阴离子 D. 一般来说,元素的化学性质与其原子的最 外层电子数关系紧密,所以最外层电子数 相同的原子,化学性质一定相似 8. 镁、锶元素的原子结构示意图及锶元素在元 素周期表中的部分信息分别如图A、B、C所 示,请回答下列问题。 (第8题) (1) 锶属于 (填“金属”或“非金属”) 元素,原子核外电子数为 。锶元素 位于元素周期表的第 周期。 (2) A粒子在化学反应中容易 (填 “得到”或“失去”)电子。锶元素和镁元素的 化学性质相似,原因是 。 (3) 如图D所示为元素周期表的一部分,X、 Y、Z代表三种不同元素。下列判断中,正确 的是 (填字母)。 a. 原子序数:Z>Y b. 核外电子数:X=Y c. Y和Z处于同一周期 d. X、Y的化学性质相似 (4) 元素的性质与其原子结构有密切关系。 当原子的最外层电子数相同时,电子层数越 多,最外层电子离核越远,原子核对最外层电 子的吸引力越小。由此推测,锶的失电子能 力比镁的失电子能力 (填“强”或“弱”)。 9. (2024·常州期中)原子序数为1~18的元素 的原子结构示意图等信息如图所示,请回答 下列问题: (第9题) (1) 图中不同种元素最本质的区别是 ,与氮元素化学性质 相似的元素是 (填元素符号)。 (2) 在第二周期中,各原子结构的共同之处 是 ;原子序 数为13的元素的原子在化学变化中易 (填“得到”或“失去”)电子,形成离 子的符号是 。 (3) 钠元素和氯元素形成的化合物是由 (填粒子符号)构成的。 (4) 具有相同原子数和电子数的分子或离子 叫等电子体,等电子体具有相似的结构和性 质。下列各组中,属于等电子体的是 (填字母)。 A. CO和N2 B. SO2和CO2 C. CO2-3 和NO-3 D. H2O和NH3 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第三单元　物质构成的奥秘 38 跨学科实践活动2　制作模型并展示科学家探索 物质组成与结构的历程　 ▶ “答案与解析”见P15 1. (2024·上海浦东新区调研)建立模型是学习 化学的重要方法,下列模型中,正确的是( ) A. 地壳中的元素含量 B. 物质的分类 C. 空气的组成 D. 物质的组成和构成 2. 某学校化学兴趣小组的同学在学习 了物质的结构后,组织完成了“梳理 科学家探索物质组成与结构的历 程”的活动。 任务1:再探“原子—分子”学说的建立。 资料1:1808年,道尔顿提出原子论:物质由 微小的不可分的原子构成;不同原子以简单 数目比例形成不可再分的原子———“复杂原 子”。 1809年,盖-吕萨克认同道尔顿的原子 论,并提出自己的假说:在同温同压下,相同 体积的不同气体中含有相同数目的原子(包 括“复杂原子”)。道尔顿认为若该假说成立, 解释化学反应时,有些反应会推导出“半个原 子”,与原子论矛盾。1811年,阿伏加德罗提 出分子学说,解决了道尔顿原子论和盖-吕萨 克假说的矛盾。随后科学家们确立并逐步完 善了“原子—分子”学说。 [证据收集] (1) 依据道尔顿的原子论和盖-吕萨克的假 说,下列反应中,能推导出“半个原子”的是 (填字母)。 A. 1L氢气和1L氯气化合成2L氯化氢 气体 B. 2L氢气和1L氧气化合成2L水蒸气 C. 木炭与1L氧气化合成1L二氧化碳 [拓展应用] 氧化汞受热的变化情况可用图 甲表示,据图甲回答下列问题。 (第2题甲) (2) 由图甲可知,分子和原子的主要区别是 。 (3) 还能得到的结论有 。 任务2:认识揭示原子构成的历程。 资料2:1897年,汤姆孙发现原子内有带负电 荷 的 粒 子,否 定 了 “原 子 不 可 再 分”。 1909年,著名物理学家卢瑟福为探索原子的 内部结构进行了 α 粒子散射实验,实验现象 如图乙所示。 (第2题乙) [思考归纳] (4) 由实验现象可以推理得出的结论有 (填字母)。 A. 原子核带正电荷 B. 原子内部有很大的空间 C. 原子核由质子和中子构成 D. 原子核外电子是分层排布的 (5) 如图丙所示为原子结构模型的演变图, 请按照历史演变顺序进行排序: (填 序号)。核外电子距离原子核越远,电子能量 越 。 (第2题丙) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(人教版)九年级上 子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强。碳的原子序数为 6,氧的原子序数为8,则原子半径:碳>氧;氧的原子序数 为8,氟的原子序数为9,则原子得电子能力:氧<氟。 9. B 解析:若两种粒子的核外电子数相同,则这两种粒子 不一定属于同种元素,如镁离子和钠离子的核外电子数相 同,但它们的质子数不同,不属于同种元素,A错误;若两 种粒子属于同种元素,则这两种粒子的质子数一定相同, 但中子数不一定相同,B正确;若两种粒子属于同种元素, 则这两种粒子的核内质子数相同,但这两种粒子的最外层 电子数不一定相同,如钠原子和钠离子的最外层电子数不 同,C错误;质子数相同的粒子不一定属于同种元素,如水 分子和氖原子的质子数相同,D错误。 对元素概念的理解 元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总 称,所以判断两种粒子是否属于同种元素,需把握两个 要点:一是“质子数相同”,而不是电子数、中子数相同; 二是“一类原子”,而不是所有粒子。答题时常误认为具 有相同质子数的粒子属于同一种元素,错误之处是对粒 子的理解不全面,粒子除包括原子外,还有分子和离子, 如水分子(H2O)、氨分子(NH3)、氖原子的质子数都是 10,钠离子、铵根离子(NH+4)的质子数都是11。 10. Ⅰ. c Ⅱ. (1) Cl- 8 (2) N、P Ⅲ. c 解析:Ⅰ. A元素的原子核内只有一个质子,结合质子数等 于原子序数,可知A是氢元素;B元素是地壳中含量最高 的元素,所以B是氧元素;C元素的原子失去1个电子后和 氖原子的核外电子排布相同,氖原子核外有10个电子,所 以C元素的原子核外有11个电子,即C是钠元素;D元素 的原子核外有三个电子层,第一层与第三层电子数之和比 第二层的电子数多1,所以D元素的原子核外有17个电 子,即D是氯元素。A为氢元素,符号为H,a正确;B是氧 元素,只由氧元素组成的物质可能是纯净物(氧气或臭 氧),也可能是混合物(氧气和臭氧的混合物),b正确;C是 钠元素,D是氯元素,由C元素与D元素组成的物质是氯 化钠,c错误。Ⅱ. (1) 质子数=17,核外电子数=18,质子 数<核外电子数,为阴离子,17号元素为氯元素,P为氯离 子,其符号为Cl-;Q属于18号元素,为氩元素,故Q为稀 有气体元素原子,质子数=核外电子数,故x=8。(2) 决 定元素种类的是核电荷数(即核内质子数),因为N、P的核 内质子数相同,所以N、P属于同种元素。Ⅲ. ①表示的粒 子最外层电子数是2,在化学反应中容易失去电子,a正确; 由③可知该元素是金属元素,b正确;②是锶离子的结构示 意图,质子数比电子数多2,符号为Sr2+,c错误。 专题特训二　分子、原子、离子和元素 1. A 2. C 3. D 解析:浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运 动,且温度越高,氨分子运动得越快,相同时间内,a中氨气 浓度高,故曲线X 对应的U形管为a,A正确;该实验的变 量是温度,且相同时间内,a中氨气浓度高,说明粒子运动 速率与温度有关,温度越高,粒子运动得越快,B正确;氨气 逸散到空气中,会污染空气,氨气极易溶于水,故湿棉花的 作用是吸收 NH3,减少 NH3 对空气的污染,C正确;粒子 总是在不断运动,0~1min,氨气浓度为零,可能是此时氨 分子没有运动到传感器处,D错误。 4. (1) 分子构成不同(合理答案均可) (2) 都含有氧原子 (3) 在化学变化中分子可以分裂成原子,原子也可以结合 成新的分子(或化学变化前后原子种类、原子个数不变等 合理答案均可) 5. D 6. (1) (2) 50.94 8 (3) 锂、钠原子的最外层 电子数相同 (4) 失去 (5) 投入有害垃圾桶中(合理答 案均可) 7. C 解析:同种元素具有相同的质子数,但是具有相同质 子数的粒子,不一定属于同一种元素,如氢氧根离子 (OH-)和氟离子具有相同质子数,A错误;金属元素的原 子,最外层电子数<4,但最外层电子数<4的原子不一定 是金属元素的原子,如氢原子,B错误;原子通过得失电子 形成离子,所以离子按电性分,有带正电荷的阳离子和带 负电荷的阴离子,C正确;最外层电子数相同的原子,化学 性质不一定相似,如氦原子和镁原子,两者最外层电子数 相同,但是两者化学性质不相似,D错误。 8. (1) 金属 38 五 (2) 失去 原子的最外层电子数相 同 (3) acd (4) 强 解析:(1) 由锶元素的名称可知,锶 有金字旁,属于金属元素;由锶原子的结构示意图可知,锶 的质子数为38,由于在原子中,质子数=核外电子数,因此 锶原子的核外电子数为38;由于锶元素的原子核外有5个 电子层,故其位于元素周期表的第五周期。(2) 由A粒子 的结构示意图可知,A粒子的最外层电子数是2,在化学反 应中容易失去电子;锶元素和镁元素的化学性质相似,原 因是原子的最外层电子数相同。(3) 由元素周期表可知, Z、Y在同一周期且Y在Z之前,因此原子序数:Z>Y,a、c 正确;X、Y在同一族,它们的核外电子数不同,但最外层电 子数相同,因此它们具有相似的化学性质,b错误、d正确。 (4) 由题中信息可知,镁原子与锶原子的最外层电子数都 是2,锶原子的核外电子层数比镁原子多,因此锶的失电子 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 41 能力比镁的失电子能力强。 9. (1) 原子的质子数(即荷电荷数)不同 P (2) 核外电子 层数相同,均为2 失去 Al3+ (3) Na+、Cl- (4) AC 解析:(4) 每个CO 与N2 分子中原子数相同,原子中质子 数=核外电子数,所以电子数分别为6+8=14、7+7=14, 电子数相同,是等电子体;每个SO2 和CO2 分子中原子数 相同,但电子数分别为16+8+8=32、6+8+8=22,电子 数不同,不是等电子体;每个碳酸根离子和硝酸根离子中 原子数均为4,电子数分别为6+8×3+2=32、7+8×3+ 1=32,电子数相同,是等电子体;每个H2O和NH3分子中 原子数分别为3和4,原子数不同,不是等电子体。 跨学科实践活动2　制作模型并展示 科学家探索物质组成与结构的历程 1. D 解析:地壳中的元素含量由高到低的前四位元素为 氧、硅、铝、铁,A错误;物质分为纯净物和混合物,纯净物和 混合物属于并列关系,化合物是由不同种元素组成的纯净 物,纯净物包括化合物,B错误;按体积分数计算,氮气约占 空气体积的78%,氧气约占空气体积的21%,其他成分约 占空气体积的1%,C错误;物质从宏观角度看,由元素组 成,从微观角度看,由原子、分子、离子构成,其中分子是由 原子构成的,D正确。 2. (1) AB (2) 在化学变化中,分子可以再分,原子不可 以再分 (3) 有的物质由分子构成,有的物质由原子构成 (合理 答 案 均 可) (4) AB (5) ① ③ ② 高 解析:(1) 依据道尔顿的原子论和盖-吕萨克的假说,单质 由原子构成,而化合物“原子”是由不同种原子构成的“复 杂原子”。1L氢气和1L氯气化合成2L氯化氢气体,在 同温同压下,相同体积的不同气体中含有相同数目的原子 (包括“复杂原子”),则每个氯化氢“原子”中就应只含有半 个氯“原子”和半个氢“原子”,A符合题意;2L氢气和1L 氧气化合成2L水蒸气,则每个水“原子”中就应只含有半 个氧“原子”和一个氢“原子”,B符合题意;木炭与1L氧气 化合成1L二氧化碳,则每个二氧化碳“原子”中就应只含 有一个氧“原子”,C不符合题意。(2) 由题图甲中粒子的 变化可知,分子和原子的主要区别是在化学变化中,分子 可以再分,原子不可以再分。 (3) 由物质的构成可知,有的 物质由分子构成,有的物质由原子构成;一个氧分子由两 个氧原子构成等。(4) α粒子带正电荷,少数α粒子发生偏 转,大多数α粒子未发生偏转,说明原子核带正电荷,原子 内部有很大的空间;不能说明原子核由质子和中子构成, 也不能说明原子核外电子是分层排布的。(5) 首先出现的 是道尔顿提出的“实心球模型”,然后是汤姆孙提出的“葡 萄干面包模型”,接着是卢瑟福提出的“核式结构模型”,故 按历史演变顺序应是①③②。在含有多个电子的原子中, 核外电子具有不同的运动状态,离原子核近的电子能量较 低,离原子核越远,电子能量越高。 第三单元整合拔尖 ［知识体系构建］ 分子、原子、离子 保持其化学性质 ① 质量和体积都很 小 ② 总在不断运动 ③ 分子之间有间隔 化学变化中 质子 中子 核内质子数 核外电子数 带电荷的原子 (或原子团) 阳离子 阴离子 质子数(即核电荷数)相同 的一类原子 氧、硅、铝、铁 ［高频考点突破］ 典例1 C 解析:由图示可知,分子筛型家用制氧机制氧 过程中发生的是物理变化,变化前后分子的种类、大小没 有发生改变,A、B错误;由图示可知,制氧过程中分子之间 的间隔发生了改变,C正确;分子筛可以让氧分子和部分氮 分子通过,说明分子筛不是实心的,D错误。 [跟踪训练] 1. C 典例2 D 解析:化学变化的实质是分子分成原子,原子 重新组合成新分子,在化学变化中,分子可以被创造也可 以被消灭,A选项说法正确。原子得失电子变成离子,电子 的质量很小,可以忽略不计,则质量几乎不变,但它们的最 外层电子数不同,化学性质差别很大,B选项说法正确。分 子、原子和离子都是构成物质的粒子,如水是由水分子构 成的,铁是由铁原子构成的,氯化钠是由钠离子和氯离子 构成的,C选项说法正确。同种分子排列方式不同,但分子 的构成相同,故其化学性质相同,D选项说法错误。 [跟踪训练] 2. (1) 分子 (2) 氢元素 钠离子、氯离子 (3) ① 原子的质子数(即核电荷数)不同 ② 16 3 得到 S2- ③ 最外层电子数 解析:(1) 分子是由原子构成的, X是分子。(2) 从宏观角度看,氢气是由氢元素组成的;从 微观角度看,氯化钠是由钠离子、氯离子构成的。(3) ① 元 素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,决定元 素种类的是原子的质子数(即核电荷数),氧元素与硫元素 的本质区别是原子的质子数(即核电荷数)不同。② 由原 子的结构示意图及其意义可知,硫原子的核电荷数为16, 核外有3个电子层,最外层有6个电子,在化学反应中容易 得到2个电子,形成S2- 。③ 元素的化学性质与其原子的 最外层电子数关系密切,决定元素化学性质的是其原子的 最外层电子数,硒元素与氧、硫元素的化学性质相似的原 因是它们原子的最外层电子数相同。 典例3 D [跟踪训练] 3. (1) 3 22 22 (2) 12 11 (3) 56 82 解析:(1) 一个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 51