内容正文:
【反思拓展】(1)防止溶液酸性增强与铁钉反应产生氢气使装置质量减少,无法验证质量守
恒定律(2)把一定质量的蜡烛放入盛有一定质量氧气的容器中,称量,点燃,把气体依次
通入氢氧化钠溶液、浓硫酸中,一段时间后熄灭蜡烛,称量容器中的物质总质量、氢氧化钠
溶液和浓硫酸反应前后的质量差,容器中减少的质量等于氢氧化钠溶液和浓硫酸增重的
和,反应遵循质量守恒定律
6.(1)①不属于
②解:设消耗CO2的质量为x。
C0,十3H,化学化剂CH,OH+H,0
44
32
之
3.2t
44x
323.2t
x=4.4t
C0,的转化率=是4×100%=256。
17.6t
答:C02的转化率为25%。
催化剂CH,OH
(2)C0十2H,高温
专题2物质组成、结构与性质的关系
【学习要点】
2.(1)枪管主要成分是铁,不含有氢元素和氧元素,而产生的氢气中含有氢元素,产生的黑色
固体中含有氧元素,可推出氢元素和氧元素只能来自水,得出水不是一种元素。
(2)氢气水氢气氧气普利斯特里实验中,氢气含有氢元素,与空气中的氧气反应,
氧气含有氧元素,两者反应生成水,可推断水中含有氢、氧元素;电解水实验中,水被分解为
氢气和氧气,氢气含有氢元素,氧气含有氧元素,可推断水中含有氢、氧元素将水进行电
解,收集产生的氢气和氧气,测量反应前后减少的水的质量,将收集到的氢气和氧气再次点
燃生成水,且氢气、氧气均无残留,测量新生成的水的质量,比较参加反应的水和生成的水
的质量,若一致,可证明水中只有氢元素和氧元素
(3)①分解法②点燃乙醇,在火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯,石灰水变浑
浊,即可证明乙醇中含有碳元素(合理即可)
3.(1)①电子原子可分原子内部还存在带正电荷的粒子②原子核很小,原子内部有很
3
大的空间原子核带正电,α粒子途经金原子核附近时,受到斥力而改变了运动方向金
原子核质量比α粒子大很多,且体积很小,所以当α粒子正碰到金原子核被弹了回来③C
(2)①不正确②单质是由同种元素组成的纯净物,化合物是由不同种元素组成的纯净物
(3)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,再由氯化氢分子构成
氯化氢这种物质
【学习领航】
例1C
例2C
例3(1)5原子的电子层数相同(2)失去阳离子Be(铍)(3)B(4)Ne(氖)
(5)14(6)2Mg十0,点燃2Mg0Mg,N2
例4(1)吸热分子间隔(2)①光合作用太阳能转化为化学能②C、H、O(碳、氢、氧)
③原子④C0,十3H,催化剂CH,OH十H,0⑤分子构成不同碘溶液⑥不赞成,
化学变化是分子的分裂和原子的重组,在化学变化中原子是最小的微粒,即原子的核内
质子数不变,而质子数决定了元素的种类,故不可能将一种元素变成另一种元素⑦将
二氧化碳合成淀粉,将有利于解决粮食短缺问题;可以节约耕地,减少化肥农药对环境
的影响;二氧化碳合成淀粉能够消耗二氧化碳,将有助于缓解温室效应(合理即可)
【学习实践】
1.A2.D3.C
4.(1)①He2+
②CD③18MgSe(2)H,C0(3)①2S0,+0,-定条件2S0,
②H2S+2KOH—K2S+2H2O
5.(1)氢原子变大(2)①5得到电子②一3(3)①减少二氧化碳排放,缓解温室效应
②NO
6.(1)CH4(2)6
7.(1)复合(2)水分子间的间隔(3)①6:19②4X10-4μm<孔的直径<20μm
(4)①Ca2+、CI-CaCl2·2H2O放出②用电子天平测量实验前后干燥剂质量的变
化值
专题3碳循环
【学习要点】
1.碳原子的排列方式不同分子的结构不同专题2物质组成、结构与性质的天系
专题2
物质组成、结构与性质的关系
【学习要求】
核心知识
思路与方法
科学态度
1.能对元素进行简单分类,能识记并正确书写常见元
1.利用科学家对原子结构探
素的名称和符号,能根据元素的原子序数在元素周期表
1.感受实验、想
索历程的科学史实,培育尊
中查到该元素的名称、符号、相对原子质量等信息。
象、推理、假说、
重事实的实证意识,一丝不
2.能根据原子的核电荷数判断核内质子数和核外电
模型等科学方法
苟的科学态度和勇于探索的
子数。
在探索物质结构
科学精神。
3.能说明分子、原子、离子的区别和联系,能用分子的
中的重要作用。
2.在应用粒子观点解释和解
观点解释生活中的某些变化或现象。
2.初步学习利
决生活中常见问题的过程
4.能依据化学反应过程中元素不变的规律,推断反应
用物质的性质和
中,体会化学与生活的密切
物或生成物的元素组成。
化学反应探究物
联系,感悟化学学科在人类
5.能基于真实情境,从元素、原子、分子的视角分析相
质组成的基本
生产和社会生活中的重要
关物质及其变化的简单问题,并作出合理的解释和
思路。
价值。
判断。
【学习要点】
1.物质的组成、结构与性质的关系导图
宏观化合
微观
模型建构思维
宏微结合思维
分解思维
物理变化
-变化
分子
原子结构角度认识元素种类
根据化合价按
化学变化
一定比例组合
物理性质
物质
元素
原子结构角度认识元素质量
原子
物质
性质
化学性质
成稳定结构
失电子形
电子排布角度认识元素性质
混合物
离子
分类
单质
纯净物
化合物
2.利用化合、分解的思维研究物质组成
(1)1782年,拉瓦锡将水蒸气通过烧红的枪管(主要成分是铁),获得了黑色固体(四氧化
三铁)和氢气,这一实验中哪些事实证明水不是一种元素?
(2)早在1781年,普利斯特里将“易燃空气”和空气混合后通上电火花,发现瓶底有些液
专题2物质组成、结构与胜质的天系
体,实验中的“易燃空气”其实就是
,得到的液体是
;1800年,伏打电池被发明
后,利用它在常温下实现了水的电解,水被分解为
和
,根据这两个实验事实,请
你解释水的组成。
以上实验从定性角度研究水的组成,那你能设计一个定量实验,验证水中只有氢元素和氧
元素吗?
(3)在科学发展史上,人们利用化合和分解的思路认识了很多物质的组成。同学们通过
学习,构建出研究物质元素组成的思维模型:
未知化合物
含C、H的
可燃物
燃烧法
化合法
分解法
检验产物
得出结论
①从思维模型分析,利用电解水探究水的组成时,运用的方法是该思维模型中的
②请结合图示思路设计方案验证乙醇中含有碳元素:
3.利用模型建构思维探究原子结构
科学理论的建立与发展是一代代科学家不懈努力的结果。人们对物质构成的认识,经历
了漫长的探索过程。
(1)原子的构成:汤姆森、卢瑟福等科学家都是根据实验证据进行推理,再用原子模型来
表征原子的内部结构。
①汤姆森之前,科学家对原子的认识是原子是构成物质的最小粒子,不可再分。1897年,
汤姆森在实验中发现所有原子都能释放出一种带负电的粒子,这种粒子就是
。如果
你在当时的实验现场,根据这一实验结果,你推理获得的结论有
②1911年卢瑟福等人为探索原子的内部结构又进行了下面的实验:用一束带正电的、质
量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔,发现:a.大多数α粒子能穿透金箔而不改变
原来的运动方向;b.一小部分α粒子改变了原来的运动方向;c.有极少数α粒子被弹了回来.
请你根据以上实验事实,推理原子结构:事实a:
;事实b:
;事实c:
③科学家对原子结构的探究经历了三个过程,通过α粒子散射实验,你认为原子结构为如
专题2物质组成、结构与性质的天系
图的
(填字母)。
A
B
C
(2)分子的构成: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1:一切物质都是由分子构成,分子是由原子构成。
观,点2:单质分子由相同种类原子组成,化合物分子由不同种类原子组成。
根据以上材料回答问题:
①按现代分子理论,观点1是否正确?
②从元素角度谈谈你对观点2的认识。
(3)万物皆原子,原子是构成一切化学物质的基本单元。请你以氖气、氯化氢两种物质为
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。
【学习领航】
问题1:如何利用化学式认识物质的组成与性质?
例1烧烤食物在烟熏、烘烤并发生焦煳过程中,高活性致癌剂苯并芘(C0H2)的含量比普通
食物增加约10~20倍,对苯并芘的描述正确的是
()
A.它由碳、氢两种原子构成
B.它含有6个氢分子
C.它含有碳、氢两种元素
D.其中碳、氢元素质量比为5:3
考点追踪:
本题从物质的元素组成、物质的微观构成、分子的构成、化学式体现出的质量关系等多个
角度考查学生对化学式意义的掌握和运用。
例2(2024·新吴区二模)以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。
根据下面碳元素的价类图,下列说法不正确的是
()
↑化合价
+4
--.-.-.CaC0
d
NaHCO,
b
+2
0-
-4.CH
氢化物单质氧化物酸碱
X物质类别
A.图中X处对应的两种物质类别是盐,都可与酸反应生成同种气体
B.α点对应的物质不止一种,常温下化学性质稳定
C.b、c点的物质组成元素相同,化学性质相同
D.d点对应的物质可以使石蕊溶液变红,加热后溶液变成紫色
13
专题2物质组成、结构与性质的天系
考点追踪:
本题从碳的价类图出发,考查学生从元素组成的角度对常见的单质、氧化物、酸、碱和盐的
判别;考查学生对物质的组成与化学性质之间的关系的判别。本题要求学生根据物质的组成、
化合价分析出物质,再根据物质的性质分析判断有关的说法是否正确。
问题2:原子结构与元素、分子、离子之间的关系是什么?
例3下面是元素周期表中某一周期元素的原子结构示意图:
元素名称
锂
铍
硼
碳
氮
氧
氟
氖
元素符号
Li
Be
心
C
N
0
分
Ne
原子结构
+3
+10
(1)硼原子结构示意图中的x三
;上表中的元素位于同一周期的原因是
(2)“结构决定性质”,右图是镁原子的结构示意图,该原子容易
电子
(填“得到”或“失去”),成为
(填“阴离子”或“阳离子”)。上表中与其化学
性质相似的元素是
0
(3)表中不同种元素最本质的区别是
(填序号)。
A.相对原子质量不同
B.质子数不同
C.中子数不同
(4)表中具有相对稳定结构的元素是
(5)根据图示信息,推测1个一氧化碳(CO)分子中所含电子总数为
(6)镁条在空气中燃烧生成白色固体氧化镁,其发生化学反应的化学方程式为
同时镁条也与空气中的氮气反应,生成少量的氮化镁,该化合物的化学
式为
考点追踪:
本题以微观粒子结构示意图为载体,考查学生对粒子结构示意图及其意义的理解,考查学
生从原子结构的角度对元素种类的理解,原子在形成离子时的原子结构变化,以及结构与性质
的关系。在原子结构示意图中,圆圈内的质子数决定了元素的种类;最外层的电子数与元素的
化学性质密切相关,并且还能用来推断该离子所带的电荷和该元素的化合价,反过来还可以根
据元素的化合价来判断该原子结构示意图中的最外层电子数,以及离子所带的正、负电荷数。
问题3:如何从宏微结合的角度看物质的变化?
例4(2024·泰州三模)C02对人类生存、生活有着重大影响,C02的捕集与资源化利用是化
学研究热点。
(1)2022年北京冬奥会,国家速滑馆“冰丝带”采用当前最先进的CO2跨临界直冷制冰技
术,为各国运动员建造了“最美、最快的冰面”,实现了C02循环利用和碳排放几乎为零。超临
界CO2流体能制冷的原因是因为蒸发时
(填“放热”或“吸热”),从微观角度看,发生
14
专题2物质组成、结构与性质的天系
改变的是
(2)2021年9月24日,《科学》在线发表了中科院天津工业生物技术研究所科研人员在国
际上首次实现了二氧化碳到淀粉的合成,在实验室只需要几个小时就可以完成农作物需要几
个月的淀粉合成过程。请分析“搭积木”式的合成路线图,回答有关问题。
催化剂
0
CO
①
甲醇
2
支链淀粉
直链淀粉
HO
OH
③
00000
60000
④
三碳
六碳
①自然界中,绿色植物通过
将二氧化碳转最终化为淀粉,该过程中能量转化形式
是
②从宏观角度看,人工合成淀粉的组成元素是
③该变化前后不发生改变的微观粒子是
(填“分子”“原子”或“离子”)。
④上图中反应①中生成甲醇(CHOH)和水的化学方程式为
⑤淀粉是由分子构成的有机物,从微观角度分析,直链淀粉和支链淀粉的化学性质不同,
原因是
。经检测,人工合成的淀粉与天然淀粉在分子组成、结构上一致,实验室可用
(填试剂名称)初步检验淀粉。
⑥淀粉的合成实现了无机物到有机物的转化。有人认为化学变化无所不能,还能将一种
元素变成另一种元素。你是否赞成这一观点?请结合你对化学变化实质和元素概念的理解,
谈谈你的看法:
⑦你认为人工合成淀粉技术对解决粮食、环境等社会热点问题的意义是
考点追踪:
本题以二氧化碳的资源化利用为情境,考查学生从宏观与微观两个角度分析化学变化的
能力。在物质发生化学变化时,宏观层面不变的是元素种类,微观层面不变的是原子种类,而
当相同的元素组成不同物质时,由于微观层面分子种类不同,物质的化学性质不同,可见物质
的微观结构与物质的性质之间存在一定的关系。同时考查学生应用化学知识解决社会问题的
能力。
15
专题2物质组成、结构与性质的天系
【学习实践】
1.(2024·苏州)下列物质由分子构成的是
CI
9
0g
Na
A.水
B.铜
C.氯化钠
D.金刚石
2.(2024·重庆)据《神农本草经》记载,柳之根、皮、枝、叶均可人药,其有效成分是水杨酸
(C,HO3)。下列关于水杨酸说法不正确的是
()
A.属于化合物
B.由碳、氢、氧三种元素组成
C.一个分子中含有16个原子
D.分子中氢、氧原子的质量比是2:1
3.(2024·四川宜宾)某反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
8
高温、高压
●氨原子
8
催化剂
dP
O氢原子
A.P对应物质的化学式是NH,
B.该反应前后原子总数不变
C.该反应前后分子总数不变
D.参加该反应的
与00的个数比为1:3
4.(2024·海安市模拟)宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
(1)下表列出了四种粒子结构示意图:
编号
A
B
C
D
元素种类
氦
镁
硫
硒(Se)
结构示意图
+2》
①氦原子剥去电子留下的氦核称为α粒子,α粒子的化学符号为
②上表中化学性质相似的粒子有
(填编号)。
③硒原子结构示意图中m=
。
硒与镁形成的化合物的化学式为
(2)如图1是碳酸钠与硫酸氢钾两种溶液的反应微观示意图,该反应中实际参加反应的粒
子是
16
专题2物质组成、结构与性质的天系
Na"
Na
C02
CO
+6
K⑧
+4
X
K
SO
sO
Na
H,0
物质
SO
K
单质
氧化物
酸
盐
类别
K
Na
-2
Z
K,S
图1
图2
(3)硫及其化合物的“化合价一物质类别”关系如图2所示。
①物质X在一定条件下转化为Y的化学方程式为
②写出物质Z通过中和反应生成K2S的化学方程式:
5.(2024·南通)合成氨是20世纪伟大的成就之一,研究氨气的组成、性质及用途具有重要
意义。
(1)液氨可用作制冷剂。构成氨分子的微粒是氮原子和
。液态的氨转化为氨气
的过程中,氨分子间的距离
(填“变大”或“变小”)。
(2)反应8NH十3C12一6NH,C1+N2可用于检查输送氯气的管道是否泄漏。
①N的质子数为7,核外第一层有2个电子,则第二层有个电子。由C1转化为C1
的过程中,Cl
(填“得到电子”或“失去电子”)。
②NH中H的化合价为十1价,则N的化合价为价。
(3)NH3在能源与环境领域应用广泛。
①NH3燃烧生成N2和H2O,未来可用作化石燃料的替代能源,从产物的角度分析,作
为燃料NH3相比于CH4的优点是
②NH,可用于烟气脱硝,如4NH,十6R催化剂
5N2+6H2O,R的化学式为
6.(2024·连云港)CO2的资源化利用。光照条件下,将捕集的CO2催化转化为高价值燃料
的反应过程如图所示,该转化过程分两步进行:
CO.
光照
催化剂
H⑦
第一步:光照时,H2在催化剂表面失去e转化为H+。
专题2物质组成、结构与性质的天系
第二步:CO2在催化剂表面获得不同数目的e和H十,分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分
子。
(1)图中产物甲的化学式为
(2)已知生成1个乙分子时有2e参加反应,则生成一个丙分子时,需要有
e参加
反应。
7.(2024·扬州)不同条件下,一定数目的水分子可通过相互作用聚集在一起形成直径不同的
水分子团。水蒸气、轻雾、雨水中水分子团的直径见表。冲锋衣面料中含有微孔防水膜。
微孔防水膜有多个小孔,能同时实现防水和透湿功能。轻雾、雨水不能透过微孔防水膜进
入面料内部;出汗时,水蒸气则可以穿透微孔防水膜排出面料外。冲锋衣面料的材质及防
水和透湿原理的示意图如图1所示。已知:1um=1×10-6m。
防风/防雨/防雪
类型
直径/m
面料
密封装置
表层
空气
水蒸气
4×10-4
材料
XXXXXXXXXXXXXXXXXX
微孔防水膜
空气
轻雾
20
干燥剂(氯化钙)
铝杯
雨水
>400
透气
内层
材料
图1
图2
(1)冲锋衣面料属于
(填“无机非金属”或“复合”)材料。
(2)从构成物质的微观粒子视角分析,汗水蒸发过程中水发生改变的是
(3)①微孔防水膜的化学式为(C,F4)n,其中C、F元素的质量比为
②微孔防水膜中,孔的直径范围是
(4)面料的透湿率(透湿率=
通过面料的水蒸气质量
关系到冲锋衣的舒适性。测量面料
面料面积X时间
透湿率的一种原理如图2所示。
①氯化钙由两种离子构成,其离子符号是
测量过程中,氯化钙吸收水蒸气并
与水反应生成二水合氯化钙,装置内温度升高。二水合氯化钙的化学式是
,该
反应
(填“吸收”或“放出”)热量。
②该原理中,测量通过面料的水蒸气质量的方法是
18